CA1297539C - Appareil chirurgical destine a modifier la courbure de la cornee oculaire - Google Patents

Abstract

Il est proposé un appareil chirurgical destiné à modifier au moins en partie la courbure de la cornée d 'un oeil par l'ablation d'une zone de celle-ci en forme de lamelle d'épaisseur variable. L'appareil selon l'invention comporte une source de lumière qui émet un faisceau dont la longueur d'onde est au plus égale à 0,2 micromètre. Un système optique dirige ce faisceau issu de la source de lumière sur la zone de cornée à éliminer en y formant une tache lumineuse sur une partie de cette zone. Un dispositif de banc optique, portant une lentille et au moins un diaphragme ou écran traversés par le faisceau source, permet d'explorer la tache lumineuse de la totalité de la zone de cornée à éliminer, de façon que les parties de la zone de cornée à éliminer soient d'autant plus exposées au faisceau qu'elles correspondent à des épaisseurs plus grandes de lamelle, et viceversa.

Description

~297$39 .
1 La présente invention cor)cerne un appareil chirurgical destiné à modifier la courbure d~ la cornée oculaire, que cette cornée soit portée~par un~être vivant, ou bien ait été préalablement prélevée sur un être vivant.
On sait que certaines affections t telles que la myopie, l'hypermétropie et I'astigmatisme, peuvent être traitées par modification de la courbure de la cornée. Par ailleurs, d'autres affections, telles que l'aphaquie, peuvent être traitées au moins en partie par correction de ladite courbure. Par suite, on a déjà pensé à des méthodes permettant de modifier la courbure de la cornée.
Ces méthodes connues sont essentiellement de deux types -le premier consiste à prélever, à l'aide d'un instrument mécani~ue coupant, une lentille plan-convexe de la cornée, à congeler cette lentille pour la rendre solide et à usiner, au moyen d'un tour, ladite lentille solidifiée afin d'en éliminer une zone en forme de lamelle bombée d'épaisseur variable. Après usinage~ la lentille usinée est décongelée, puis recousue à son emplacement initial. Une telle méthode est longue, oné-reuse et traumatisante pour le patient. De plus, elle ne permet de s~.~ner que des affections de révolution autour de l'axe optique de l'oeil, telles que la myopie et l'hypermétropie, et non pas l'astigmatisme qui ne présente pas de symétrie de révolution ;
- le second type de méthodes a pour mode opératoire de pratiquer dans la cornée, à l'extérieur de la zone optique, des fentes radiales au moyen d'un bistouri ou d'un faisceau laser. A cause de ces fentes, la partie de cGrnée incisée s'aplatit, modifiant de ce fait la courbure généra;e. Quoique moins traumatisantes que les ,~, ;39 1 méthodes du prem er type, celles du second type restent violentes à cause des scarifications obligatoires de la cornée. De plus, les possibilités de ces dernières méthodes restent limitées.
Par ailleurs, dans l'article "Excimer laser surgery of the cornea" daté du 21 Septembre 1983 et paru dans la revue "AMERICAN JOURNAL OF OP~THALMOLOGY" Vol.96 n~ 6, pages 710 à 715 de Décembre 1983, Stephen L. TR0~EL, R.
SRINIVASAN ~ BODIL BRAREN décrivent l'utilisation d'un laser à excimère pour éliminer la matière cornéenne par photodécomposition. Dans cet article, il est recommandé
d'utiliser un rayonnement ultraviolet dont la longueur d'onde est égale à 0,193 micromètre et il est précise que, pour modifier la courbure de la cornee, on peut former sur ladite cornée, à l'aide dudit rayonnement, une tache circulaire dont "l'intensité varie du centre vers la périphérie, de sorte que l'~n enlève plus de matière soit au centre, soit à la périphérie, en fonction de la distribution de iumière". On peut ainsi augmenter ou dimlnuer la courbure de la cornée.
Cette dernière méthode est particulièrement intéressante, mais elle est difficile à mettre en oeuvre, car elle nécessite des moyens permettant de faire varier l'intensité lumineuse en correspondance avec la courbure cornéenne désirée. La réalisation technologique de tels moyens paralt difficile, pour ne pas dire impossible.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients de ces méthodes connues. Elle concerne un appareil chirurgical permettant de modifier la courbure de la cornée de façon non traumatisante, rapide et aisée pour traiter des affections aussi différentes que la myopie, l'hypermétropie, l'aphaquie, et l'astigmatisme.
... .
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1 A ces fins, selon l'invention, l'appareil chirurgical destiné à modifier au moins en partie la courbure de la cornée oculaire par ablation d'une zone de celle-ci en forme de lamelle lenticulaire d'épaisseur radialement variable, et comportant une source de lurnière susceptible d'émettre un faisceau dont la longueur d'onde est voisine de 0,2 micromètre pour permettre la photodécomposition de la matière cornéenne, ainsi qu'un système optique dirigeant ledit faisceau sur ladite ~one de cornée à
éliminer et y formant une tache lumineuse sur une partie de ladite zone, est remarquable en ce qu'il comporte des moyens pour faire explorer, par ladite tache lumineuse, ~ la totalité de ladite zone à éliminer, de façon que les parties de Lddite zone soient d'autant plus longtemps exposées audit faisceau qu'elles correspondent à des épaisseurs plus grandes de ladite lamelle lenticulaire et vlce-versa .
Ainsi, on peut obtenir l'ablation de la matière cornéenne sans scarification par un processus photochimique, particulièrement peu traumatisant pour le patient sans avoir à concevoir des moyens susceptibles de faire varier radialement l'intensité du faisceau laser.
En effet, pu.isque selon l'invention, on fait en sorte que les parties de la cornée correspondant à de grandes épaisseurs à éliminer soient plus exposées au faisceau lumineux que les parties de cette même cornée correspon-dant à de petites épaisseurs à éliminer, on obtient une ablation photochimique différentielle de la cornée, permettant de modifier la courbure de celle-cij'puisque ces parties épaisses reçoivent plus d'énergie lumineuse que ces parries minces.
:- .
~2 1 La progressivité de cette ablation photochimique diffé-rentielle déDend alors uniquement de la progressivité de l'exploration de la tot~alité de la zone à éliminer par ladite tache lumineuse.
Pour obtenir le maximum de progressivité d'exploration et donc de précision dans la modification de la courbure de la cornée, on prévoit essentiellement, selon l'invention, deux modes d'exploration :-1 - Selon le premier mode, la tache l~mineuse étant constamment centrée sur l'axe optique de l'oeil, l'appareil conforme à l'invention comporte des moyens d'exploration pour faire varier progressivement l'aire de cette tache sur la cornée. Ce mode s'applique pratique-ment à tous les traitements. En effet :
a) le traitement de la myopie - corri~ible par une réduction de la courbure de la cornée - nécessite l'ablation d'une lamelle en forme de lentille, plus épaisse en son centre (voisinage de l'axe optique de l'oeil) qu'à sa périphérie. Par sulte, dans ce cas, il faut que la densité d'énergie lumineu.se reçue par la cornée aille en décroissant du centre vers la périphérie, ou en croissant de la périphérie vers le centre.
Pour ce faire, le système optique de l'appareil conforme à l'invention forme, sur la cornée, une tache lumineuse

2~ circulaire et lesdits moyens d'exploration font varier progressivement l'aire de ladite tache depuis une petite tache centrale jusqu'à l'aire totale de la zone à élimi-ner, ou vice-versa. Dans le cas où la variation dlaire de ladite tache s'effectue dans le sens de l'agrandissement, c'est-à-dire du centre vers la périphérie, la durée d'exposition au faisceau lumineux décrolt au fur et à
~297539 1 mesure que l'on s'éloign~e du centre. Au contraire, lorsque l'explorat~o~ de la zone à éliminer a lieu depuis la périphérie vers le centre, la durée d'exposition au faisceau lumineux crolt au fur et à mesure que l'on se rapproche du centre. Bien entendu, dans l'un et l'autre cas, la variation de la durée d'exposition est réglée pour respecter la variation de courbure désirée.
b) Le traitement de l'hypermétropie et de l'aphaquie - corrigibles par une augmentation de la courbure de la cornée - nécessite l'ablation d'ure lamelle plus épaisse à sa périphérie qu'au centre (voisinage de l'axe optique). Par suite, dans ce cas, il faut que la densité
d'énergie lumineuse re~ue par la cornée aille en croissant du centre vers la périphérie ou en décroissant de la périphérie vers le centre.
Pour ce faire, le système optique de l'appareil conforme à l'invention forme, sur la cornée, une tache lumineuse annulaire et lesdits moyens d'exploration font varier progressivement l'aire de ladite tache, au moins par~ 20 variation du diamètre intérieur de celle-ci. Bien entendu, cette variation d'aire de la tache annulaire est réglée pour que l'on obtienne la modification de profil désirée. Elle peut s'effectuer aussi bien dans le sens de l'a~randisse~ent que dans celui de la réduction.
c) Le traitement de l'astigmatisme (du à des rayons de courbure différents de la cornée dans deux plans différents) nécessite une correction de courbure suivant un plan méridien particulier passant par l'axe optique.
Aussi, dans ce cas, le système optique de l'appareil conforme a l'invention forme sur la cornée une tache lumineuse allongée dont les grands côtés rectilignes sont perpendiculaires audit méridien particulier et lesdits 97S~9 1 moyens d'exploration font varier progressivement l'aire de ladite tache, au moins par variation de la longueur des petits côtés de celle-ci.
Là encore, la variation d'aire peut résulter d'un agrandissement ou d'une réduction, du moment que ladite variation soit telle (en fonction du temps) qu'elle communique à la cornée la modification de courbure désirée.
2 - Selon un second mode de modification de c~urbure par l'intermédiaire de l'appareiI'selon l'invention, celui-ci comporte des moyens d'exploration pour faire occuper à
ladite tache, qui présente alors une forme géornétrique simple délimitée par des segments de droites, par exemple de forme rectangulaire, une pluralité de positions successives, la durée du maintien de la tache en une de ces positions dépendant de l'épaisseur de la matière cornéenne à éliminer à l'emplacement de celle-ci.
Dans ce cas, on voit que la totalité de la zone à
éliminer peut aisément etre recouv'erte par juxtaposition par ladite tache, à cause de la forme géometrique simple particulière de celle-ci.
Ce second mode de modification de courbure selon l'inven-tion est donc particulièrement approprié à la correction de l'astigmatisme, en variante au premier mode décrit ci-dessus à ce'c effet. Il ~st alors avantageux, pour faciliter le processus de juxtapositionl que ladite tache couvre la totalité de la largeur de la zone à éliminer et que lesdits moyens d'exploration déplacent cette tache parallèlement à elle-meme dans une direction perpendicu-~0 laire à cette largeur.
~297~ii39 1 Quel que soit le mode de correction de courbure selonlequel fonctionne l'appareil conforme à l'invention, il va de soi que le fonctionnement des moyens d'exploration en fonction du temps suit une loi susceptible de eonduire à la courbure modifiée désirée.
Dans une forme préférentielle de réali.sation de l'appareil chirurgical conforme à l'invention, lesdits moyens d'exploration comportent au moins un écran ou un diaphragme et des moyens de déplacement pour engendrer un déplacement relatif entre ledit système optique et au moins l'un desdits écrans ou diaphragmes, la vitesse de ce déplacement relatif correspondant à la variation radiale d'épaisseur de ladite lamelle à éliminer. Suivant les cas, la direction de ce déplacement relatif peut être parallèle ou transversale audit faisceau.
Avantageusement, ledit système optique et lesdits écrans et/ou diaphragmes sont montés sur un banc optique.
Ainsi, pour traiter la myopie, l'appareil selon l'invention comporte :
- soit un diaphragme fixe et un système optique mobile, recevant le faisceau issu dudit diaphragme ;
- soit un premier diaphragme fixe, un système optique également fixe recevant le faisceau issu dudit premier diaphragme et un second diaphragme mobile, disposé du côté opposé au premier par rapport audit système optique.
De façon al,dlogue, pour traiter l'hypermétropie et l'aphaquie, l'appareil selon l'invention comporte :
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1 - soit un diaphragme fixe, un système optique mobile recevant le faisceau issu dudit diaphragme ~et un écran, qui est solidaire en deplacemént dudit système optique et qui occulte la partie centrale du faisceau traversant celui-ci ;
- soit un diaphragme fixe, un système optique également fixe recevant le faisceau issù dudit diaphragme et un écran mobile, qui occulte la partie centrale du faisceau traversant ledit système optique.
Pour traiter l'astigmatisme, l'appareil selon l'invention peut comporter un diaphragme fixe, un systeme optique également fixe et un écran mobile percé d'une fente.
Cette fente est transversale à la direction de déplace-ment dudit écran qui peut être déplacé soit parallèlement à lui-même, soit dans son propre~plan. L'appareil comporte alors avantageusement des moyens pour régler l'orientation de ladite fente dans le plan dudit écran mobile.
Afin d'obtenir un appareil chirurgical automatique, il est avantageux de prévoir un calculateur électronique commandant ladite source de lumière et lesdits moyens d'exploration en fonction de la variation radiale d'épaisseur désirée pour ladite lamelle à éliminer.
L'apparell comporte alors de plus un kératomètre suscep-tible de suivre la modification de courbure de la cornée et d'adresser ses mesures audit calculateur. On prévoit .
également, afin de faciliter l'alignement du faisceau d'ablation par rapport à ladite cornée, un générateur laser auxiliaire, par exemple du type hélium-néon.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des référen~es identiques désignent des éléments semblables ou analogues.
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1 Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement, respecti-vement en vu_ axiale et en vue de face, le ~rincipe selon lequel fonctionne l'appareil de l'invention, dans le cas du traitement de la myopie.
Les figures 3 et 4 montrent les schémas de deux modes de réalisation d'une partie de l'appareil cor:forme à
l'invention, lorsqu'il est destiné au traitement ~e la myopie.
Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement, respecti-vement en vue axiale et en vue de face, le principe selon lequel fonctionne l'appareil de l'invention, dans le cas du traitement de l'hypermétropie et de l'aphaquie.
Les figures 7 et ~ montrent des schémas de deux modes de réalisation d'une partie de l'appareiI conforme à
l'invention, lorsqu'il est destiné au traitement de l'hypermétropie et de l'aphaquie.
La figure 9 montre schématiquement un mode de réalisation d'une partié de l'appareil conforme à l'invention, lorsqu'il est destiné au traitement de l'astigmatisme.
La figure 10 montre schématiquement une autre variante de réalisation d'une partie de l'appareil confor~e à
:I'i.nvention, lorsqu'il est destiné au traitement de l'astigmatisme.
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Les figures 11 et 12 illustrent schématiquement et respectivement, le fonctionnement des modes de réalisa-tion des figures 9 et 10.
: La figure 13 est le schéma synoptique d'ensemble de ~ l'appareil conforme à l'invention.

1 Sur les figures l et 2, on a illustré le principe selon lequel fonctionne l'appareil conforme à la présente invention, dans le cas~du traitement de la myopie.
Sur ces figures, on a représenté schématiquement, respectivement en coupe axiale et en vue de face, la cornée 1 d'un oeil myope De façon connue, on sait qu'un tel défaut peut être corrigé chirurgicalement en éliminant une lamelle 2 en forme de lentille circulaire, de façon à réduire ladite courbure.
Cette lamelle lenticulaire 2 est centrée sur l'axe optique X-X de l'oeil et présente en son centre unè épaisseur maximale em, qui va en décroissant vers sa périphérie 3, en fonction de la distance radiale R à l'axe X-X.
La progressivité de la variation de l'épaisseur e de ladite lamelle 2 en ~onction de la variation de la distance radiale R est déterminée par la correction de courbure désirée.
~elon l'invention, pour obtenir l'ablation de la lamelle 2 présentant la loi e (R) de variation d'épaisseur souhaitée en fonction de ladite distance radiale, on utilise un faisceau lu~n~neux 4 de section circulaire, dont la ! longueur d'onde est au plus égale à 0,2 micromètre et qui présente une densité d'énergie constante, transversalement à sa direction. Le faisceau lumineux 4 est dirigé sur la cornée 1 et centré sur l'axe optique X-X.
~7~39 1 Grâce à des moyens decri~ts en regard des figures 3 et ~l on fait varier, en fonob~on du temps t, le rayon r de la tache formée par ledit faisceau 4 sur la cornée 1 suivant une loi permettant de satisfaire la loi e (R) désirée, c1est-à-dire telle que, pour chaque valeur 0,...,r1,....
r2,...,rm du rayon de ladite tache, on obtient une profon-deur d'élimination de cornée correspondant aux épaisseurs em,...,e1,...e2,...0 de ladite lamelle 2.
Bien entendu, la variation r (t) du rayon r en fonction du 1Q temps t peut être réalisée depuis la valeur maximale rm du rayon r vers zéro, ou bien depuis 7éro vers la valeur maximale rm.
On voit ainsi que, selon l'invention, l'ablation de la lamelle 2 désirée est obtenue en formant, sur la cornée 1, une tache lumineuse circulaire et en faisant varier le rayon de cette tache en fonction du temps, afin d'obtenir la loi e (R) désirée.
Pour obtenir cette tache lumineuse de diamètre variable, - appropriée au traitement de la myopie, on peut mettre en oeuvre l'un ou l'autre des dispositifs montré~ schémati-quement sur les figures 3 et ll.
Le dispositif 5, montré par la figure 3, comporte un banc optique 6 le long duquel peut se déplacer dans les deux sens (flèches F) un chariot 7, sous l'action de moyens d'entralnement 8, comprenant par exemple un moteur électrique 9 entralnant en rotation une vis sans fin 10, coopérant avec un écrou 11 lié audit chariot 7.
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~2~i3~

1 Le chariot 7 porte un système optique représenté sous forme d'une lentille 12 engendrant le faisceau lumineux 4 et susceptible de for~ner une tache lumineuse sur la cornée 1. En faisant varier la position de la lentille 12, grâce au chariot 7, on fait varler le rayon de ladite - tache sur ladite cornée et le contrôle de la vitesse de déplacement du chariot 7 le lon~ du banc 6, par action des moyens 8~ permet le controle de la loi de variation r (t) et donc de la loi e (R).
~n diaphragme fixe 13 permet d'adresser à la lentille 12 un faisceau lumineux 27 parallèle homogène et de section circulaire, duquel est issu le faisceau 4.
Dans la variante de réalisation 14 montrée par la figure ! 4, la lentille 12 est montée à poste fixe sur le banc 6.
En revanche, on prévoit un diaphragme circulaire supplémentaire 15 monté sur le chariot 7. En actionnant les moyens 8, on déplace le diaphragme 15 le lon~ du banc 6 et, en conséquence, on fait varier les dimensions de la tache formée par le faisceau 4 sur la cc,rnée 1.
En se reportant maintenant aux f'igures 5 et 6, on explique le principe selon lequel forlctionne l'appareil conforme à la présente invention pour le traitement de l'hypermétropie et l'aphaquie. Dans ce cas, on sait que de tels défauts peuvent être corrigés chirurgicalement en éliminant une lamelle 16 en forme de ménisque moins épais au centre qu'au bord, de façon à augmenter localement la courbure de la cornée.
La lamelle 16 est centrée sur l'axe optique X-X de l'oeil et présente une épaisseur qui va en croissant vers sa - 30 périphérie 17.
, .
~LZ97539 1 Par analog. t' avec ce ~ui a été décrit en regard des figures 1 et 2, on comprendra aisément que, à l'aide du faisceau lumineux 4 formant alors une tache annulaire sur la cornée 1, on puisse faire l'ablation de la lamelle 16, en faisant varier le rayon intérieur de ladit~ tache en fonction du temps, afin de respecter la loi de variation de l'épaisseur de ladite lamelle 1~, parallèlement à la direction radiale R.
Dans ce cas, a l'inverse de ce qui a été mentionné pour 1~ le traitement de la myopie, la durée d'exposition au faisceau 4 doit durer d'autant plus longtemps que l'on s'éloigne de llaxe optique X-X.
Pour mettre en oeuvre le processus illustré par les figures 5 et 6, on peut utiliser l'un ou l'autre des dispositifs 18 et 19 des figures 7 ou 8.
Le dispositif 18 est identique au dispositif 5 de la figure 3., à l.a différence près que la partie centrale de la lentille 12 est occultée par un écran central circulaire 20. Par suite, lorsque ies moyens d'entralne-ment 8 déplacent la lentille 12 le long du banc 6, il enrésulte une variation de dimension de l'ombre portée par ledit écran 20 sur la partie centrale de ladite cornée 1.
En ajustant la vitesse de déplacement de l'ensemble 12,20 le long du banc 6 (grâce à la commande des moyens 8), on règle donc le temps d'exposition de la cornée l au faisceau 4, en fonction de la distance radiale, afin d'obtenir l'ablation de la lamelle 1~ de profil désiré.
Un résultat identique est obtenu par la mise en oeuvre du disposi.tif 19, qui est semblable au dispositif 14 de la figure 4, sauf en ce qui concerne le diaphragme 15 monté
: sur le chariot 7. Ce diaphragme 15 est remplacé par un ~Z~37~i3~

1 écran circulaire 21 occ~1tant la partie centrale du faisceau 4. Le dépl~ement du chariot 7 entra;ne alors la variation d'aire de l'ombre, portée par ledit écran 21 sur la partie centrale de la cornée 1.
Sur la figure 9, on a représenté partiellement et schema-tiquement en perspective un dispositif 22 conforme à
l'invention, destiné à corriger l'astigmatisme. Ce dispositif 22 est identique au dispositif 14 de la figure 4, à l'exception du fait que le diaphragme circulaire 15 est remplacé par un écran 23, percé d'une fente rectiligne 24. La fente rectiligne 24 est orthogonale à
une direction prédéterminée 25.
, Ainsi, comme l'illustre la figure 11, on forme sur la cornée une tache lumineuse allongée 26 dont les grands côtés sont rectilignes et orthogonaux à ladite direction prédéterminée 25, qui correspond à la trace du méridien de l'oeil suivant lequel doit être e~fectuée la correction de courbure. Latéralement, la tache 26 est limitée par la portion correspondante de la ligne circulaire 41 déterminée par le diaphragme 13.
Lors du déplacement du chariot 7 et de l'écran 23 (sous l'action des moyens 8 à 11 le long du banc 6, l'aire de la tache 26 sur la cornée 1 croît et/ou décrolt en fonction du sens dudit déplace-ment, de sorte qu'il est possible de faire l'ablationd'une lamelle correspondant à la corrsction désirée~
Les dispositifs 5,14,18,19 et 22 représentés et décrits en regard des figures 3,4,7,8 et 9 explorent la cornée 1 ~ au moyen d'une variation de l'aire d'une tache lumineuse.
Cependant, une telle exploration peut également être réalisée par balayage d'une tache dont la dimension parallèle au balayage reste constante.
~Z917S;~
1 Par exemple, sur la figure 10, on a illustré une variante 2~ du dispositif selon l'invention. Dans cq cas, l'écran 23 est monté sur un dispositi~ commandable, de sorte qu'il peut être déplacé dans son plan. Dans ce cas, l'exploration de la zone de cornée 1 à éliminer, s'effectue en donnant à la tache lumineuse 28 formée par la fente 24 sur ladite cornée une pluralité de positions successives 28.1,...,28.n comme cela est représenté sur la f'igure ~2. Bien entendu, la durée du maintien de la tache 28 dans chacune de ses positions 28.1 à 28.n dépend de l'épaisseur de matière cornéenne à éliminer à
l'emplacement de la position correspondante.
On remarquera que, dans le dispositif 29 de la figure 10, l'écran 23 peut non seulement se déplacer dans son plan, mais encore, grâce à un dispositif d'articulation 31 de son support 30, être orienté de façon que la direction de la fente 24 soit réglable.
Sur la figure 13, on a représenté le schéma synoptique d'un appareil automatique conforme à la présente invention.
Cet appareil comporte :
- une source lumineuse 31 susceptible d'emettre un faisceau lumineux homogène 27, dont la longueur d'onde est au plus égale à 0,2 micromètre, par exemple un géné-rateur laser à excimère, du type à mélange ar~on-fluor ;
~ un système 32 dirigeant ledit ~aisceau lumineux, après passage à travers le diaphragme 13, vers la cornée 1 et comportant des moyens d'exploration de celle-ci ; le système 32 peut être l'un ou l'autre des dispositifs 5,14,18,19,22,29 décrits ci-dessus, ou bien encore un dispositif analogue ;
~L2~7S39 I - un calculateur électronique 34 chargé de piloter le processus d~. fonctionnement dudit appareil et notamment de commander le disposi.tif 32 (plus spécialement les moyens d'actionnement ~) ; /
- un photodétecteur 35, associé à un miroir semi-trans-parent 36, et destiné à ~ournir au calculateur 34 des informations relatives à l'énergie des impulsions du faisceau 4 ;
- un kératomètre automatique 37 qui mesure en temps réel 1~ la courbure de la cornée 1 et transmet ses mesures au calculateur 34 ;
- un laser d'alignement 38, par exemple du type - hélium-néon, permettant un positionnement correct du faisceau 4 sur la ~ornée 1 ;
- un dispositif 39 de commande de la source 31, lui-même commandé par le calculateur 34 ; et, ~ une lampe à fente 40 permettant au chirurgien l~observation de la cornée I en cours d'oper~tion.
Le calculateur 34 est programmé pour commander le dispo-sitif 32 e~ ~onction de la loi de variation d t épaisseur désirée pour la lamelle à éliminer de la cornée 1 et il exécute les séquences d'opérations correspondantes en prenant en compte les informations qui lui sont fournies par le kératomètre 37 et le photodétecteur 35. L,e dispositif 39 comporte des moyens d'aire ~utomatique d1urgence, en cas de nécessité.

Claims (33)

17 LES REALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES
UN DROIT EXCLUSIVE DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME IL SUIT:

1. Appareil chirurgical pour modifier au moins partiellement la courbure d'une cornée d'un oeil ayant un axe optique central, par ablation d'une zone de celle-ci qui a la forme d'une lamelle lenticulaire, l'épaisseur de ladite lamelle en tout point particulier variant en fonction de la distance radiale jusqu'à l'axe optique central de l'oeil, avec pour conséquence la modification souhaitée de courbure de la cornée, comprenant:
(a) une source lumineuse, susceptible d'émettre de la lumière dont la longueur d'onde soit près de 200 nanomètres;
(b) des moyens pour sélectionner, à partir de la lumière émise par ladite source lumineuse, une portion de lumière qui soit essentiellement unidirectionnelle dans la Nature, de sorte qu'un faisceau lumineux ayant une largeur soit constitué, ledit faisceau ayant, transversalement au travers la largeur dudit faisceau, une densité énergétique sensiblement constante, de sorte que ledit faisceau soit susceptible de réaliser une photodécomposition de matière cornéenne;
(c) un système optique pour diriger ledit faisceau sur la zone de la cornée à être éliminée et pour former sur celle-ci une tache lumineuse constamment centrée sur ledit axe optique; et (d) des moyens pour varier progressivement une zone de surface de ladite tache lumineuse sur la cornée, de façon à ce que la longueur de temps durant laquelle ledit faisceau peut frapper une portion particulière de ladite zone de la cornée et l'épaisseur de matière cornéenne qui doit être éliminée en une région particulière, soient directement reliées, de sorte que les régions de cornée qui constituent les portions plus épaisses de ladite lamelle soient exposées audit faisceau pour des périodes de temps plus longues et que les régions de la cornée qui constituent les portions plus minces de ladite lamelle soient exposées audit faisceau pour des périodes de temps plus courtes.

2. Un appareil tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est circulaire.

3. Un appareil tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est annulaire.

4. Un appareil tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est sensiblement rectangulaire.

5. Un appareil tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en plus des moyens de balayage, pour induire ladite tache à occuper une pluralité de positions successives différentes.

6. Un appareil tel que défini à la revendication 5, caractérisé en ce que des positions successives de la tache lumineuse recouvrent une juxtaposition de la zone à être éliminée.

7. Un appareil tel que défini à la revendication 5, caractérisé en ce que ladite tache recouvre toute la largeur de la zone à être éliminée, et en ce que lesdits moyens de balayage déplacent cette tache parallèlement à elle-même, selon une direction perpendiculaire à cette largeur.

8. Un appareil tel que défini à la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de balayage comprennent au moins un écran ou diaphragme et des moyens de déplacement pour induire un déplacement relatif entre ledit système optique et au moins un desdits écrans ou diaphragmes, ce déplacement relatif se produisant à une vitesse correspondant à la variation d'épaisseur de ladite lamelle à être éliminée.

9. Un appareil tel que défini à la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement induisent un déplacement relatif de direction parallèle audit faisceau.

10. Un appareil tel que défini à la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement induisent un déplacement relatif de direction transversale audit faisceau.

11. Un appareil tel que défini a la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système optique et lesdits écrans sont installés sur un banc optique.

12. Un appareil tel que défini à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un diaphragme fixe et un système optique mobile recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme.

13. Un appareil tel que défini à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un premier diaphragme fixe, un système optique fixe recevant un faisceau parallèle émis à partir dudit premier diaphragme et un second diaphragme mobile, disposé sur un côté opposé au premier diaphragme par rapport audit système optique,

14. Un appareil tel que défini à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un diaphragme fixe, un système optique mobile recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme et un écran, lequel est tenu immobile par rapport audit système optique et lequel masque une partie centrale du faisceau y passant au travers.

15. Un appareil tel que défini à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un diaphragme fixe, un système optique similairement fixe recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme et un écran mobile qui masque une partie centrale du faisceau passant au travers ledit système optique.

16. Un appareil tel que défini à la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend un diaphragme fixe, un système optique fixe et un écran mobile percé d'une fente.

17. Un appareil tel que défini à la revendication 16, dans lequel ledit écran mobile se déplace selon un plan transversal au faisceau, caractérisé en ce que ledit appareil comprend des moyens pour ajuster l'orientation de ladite fente dans le plan dudit écran mobile.

18. Un appareil tel que défini a la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de calcul électronique, pour contrôler ladite source lumineuse et lesdits moyens de balayage, de sorte que la variation souhaitée d'épaisseur pour ladite lamelle à être éliminée puisse être réalisée par le contrôle de la longueur de temps durant laquelle chaque portion de surface cornéenne est exposée à ladite source lumineuse.

19. Un appareil tel que défini à la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en plus des moyens de kératométrie, pour suivre en continu l'évolution de la courbure de la partie de cornée en train d'être modifiée et pour adresser des mesures réalisées par lesdits moyens de kératométrie auxdits moyens de calcul.

20. Un appareil tel que défini à la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend au surplus des moyens auxiliaires générateurs de laser, pour aligner ledit faisceau par rapport à ladite cornée.

21. Un appareil chirurgical utile dans la réalisation in situ d'interventions opthalmologiques, afin d'optimiser la courbure de la surface antérieure d'une zone de cornée d'un oeil ayant un axe optique, comprenant:
(a) une source lumineuse ayant une longueur d'onde dans le spectre ultra-violet, ladite source lumineuse étant susceptible d'effectuer une décomposition photochimique de matière cornéenne;
(b) des moyens pour sélectionner, à partir de la lumière produite par ladite source lumineuse, une portion de lumière qui soit essentiellement unidirectionnelle dans la Nature, de sorte que soit formé un faisceau de lumière ayant une portion extérieure et un centre;

(c) des moyens de focalisation dudit faisceau lumineux sur la surface antérieure de la cornée d'un patient, de sorte qu'une tache lumineuse ayant une zone de configuration donnée soit formée, la zone de ladite tache lumineuse ayant une surface maximale au moins aussi grande que la surface de la cornée sur laquelle l'intervention chirurgicale doit s'appliquer, de sorte qu'à l'intérieur de la zone de la surface cornéenne frappée par ladite tache lumineuse, une ablation d'une portion de matière cornéenne est réalisée au moyen de la décomposition photochimique, ladite ablation étant fonction du temps écoulé, de sorte que, plus une portion particulière de la surface cornéenne est frappée pendant longtemps par ladite tache lumineuse, plus la quantité de matière cornéenne enlevée est grande; et (d) des moyens pour changer la configuration de ladite tache lumineuse, de sorte que la dimension ou la forme de ladite tache lumineuse puisse varier ou qu'une portion de ladite tache lumineuse puisse être obscurcie de telle sorte que, selon une fonction du temps écoulé, des portions variables de la surface de cornée puissent être amenées à recevoir des quantités variables d'énergie totale de photoradiation, de sorte qu'une lamelle lenticulaire de matière cornéenne ayant une surface antérieure lisse puisse être enlevée par ablation, pour ainsi ajuster localement le rayon de courbure de la surface cornéenne.

22. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que ladite source lumineuse a une longueur d'onde d'environ 200 nanomètres.

23. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits moyens pour produire un faisceau lumineux qui soit essentiellement unidirectionnel dans la nature consistent en un premier diaphragme ayant une ouverture centrale, de sorte que toute la lumière produite par ladite source lumineuse qui soit trop divergente par rapport à ladite ouverture, soit bloquée.

24. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits moyens pour la focalisation dudit faisceau lumineux sur la région de la cornée de patient qu'on désire enlever par ablation, sont constitués par une lentille.

25. Un appareil tel que défini a la revendication 24, caractérisé en ce que ladite lentille est biconvexe.

26. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est ronde et est centrée autour de l'axe optique de l'oeil du patient, de sorte que ladite lamelle lenticulaire de matière cornéenne enlevée par ablation révèle une symétrie radiale autour dudit axe optique.

27. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la configuration de ladite tache lumineuse sont constitués d'un second diaphragme ayant une ouverture centrale, de sorte que ledit faisceau lumineux puisse être focalisé d'une telle façon que la portion extérieure dudit faisceau lumineux soit obscurcie par ledit second diaphragme, pour ainsi produire une tache lumineuse plus petite que la région entière de la cornée à être enlevée par ablation.

28. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la configuration de ladite tache lumineuse sont constitués par un écran, disposé à l'intérieur du trajet dudit faisceau lumineux et centré autour dudit axe optique, de sorte que ledit écran produit une région assombrie telle, au centre de ladite tache lumineuse sur la surface de la cornée, qu'une lamelle lenticulaire de matière cornéenne puisse être retirée par ablation et dont l'épaisseur est plus grande à sa périphérie qu'en son centre.

29. Un appareil tel que défini à la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la configuration de ladite tache lumineuse sont constitués par un écran, ayant une ouverture sensiblement rectangulaire ménagée dans celui-ci, ladite ouverture étant disposée orthogonalement audit axe optique de sorte qu'une tache lumineuse sensiblement rectangulaire puisse se former sur la surface de la cornée du patient.

30. Un appareil tel que défini à la revendication 29, comprenant au surplus des moyens pour déplacer ladite tache lumineuse sensiblement rectangulaire plus loin dudit axe optique, de sorte que des malformations cornéennes ne révélant pas de symétrie radiale autour dudit axe optique puissent être soulagées.

31. Un appareil tel que défini à la revendication 21, comprenant au surplus des moyens d'entraînement, pour déplacer lesdits moyens de focalisation, et des moyens de stabilisation, pour stabiliser lesdits moyens de focalisation, disposés parallèlement audit axe optique, de sorte que lesdits moyens pour modifier la configuration de ladite tache lumineuse puissent être déplacés de manière contrôlée le long dudit axe optique.

32. Un appareil tel que défini a la revendication 21, comprenant au surplus des moyens d'entraînement, pour déplacer lesdits moyens de focalisation, et des moyens de stabilisation, pour stabiliser lesdits moyens de focalisation, disposés parallèlelement audit axe optique, de sorte que lesdits moyens de focalisation dudit faisceau lumineux puissent être déplacés de manière contrôlée le long dudit axe optique.

33. Un appareil tel que défini à la revendication 32, comprenant au surplus des moyens de commande automatique, permettant de commander le déplacement desdits moyens d'entraînement.