ES2355507T3

ES2355507T3 - Dispositivo para la cirugía láser oftalmológica.

Info

Publication number: ES2355507T3
Application number: ES05006033T
Authority: ES
Inventors: Christof Donitzky; Mario Klafke
Original assignee: Wavelight GmbH
Current assignee: Wavelight GmbH
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2011-03-28
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: EP2292195A2; EP1702595A1; EP2292195B1; EP2292195A3; DE502005010611D1; ES2596365T3; EP1702595B1

Abstract

Dispositivo para la cirugía láser oftalmológica con un láser (14) para la emisión de un rayo láser (12) que actúa de forma refractiva, unos elementos ópticos (16) para la formación y orientación del rayo láser sobre un ojo, un ordenador (20) para controlar el láser y/o los elementos ópticos (16) y, por lo menos un primer sensor (18), el cual está dispuesto para determinar una propiedad del rayo láser durante la cirugía y para dar al ordenador (20) una señal correspondiente a esta propiedad, caracterizado porque el ordenador está programado para controlar de tal manera el láser (14) y/o los elementos ópticos (16), dependiendo de la señal del primer sensor, con adaptación al desarrollo del tratamiento que viene a continuación, que en caso de aumento de la energía de los pulsos láser durante el tratamiento, el número de pulsos láser que viene a continuación es reducido correspondientemente, de manera que la propiedad del rayo láser es su energía.

Description

La presente invención se refiere a un dispositivo para la cirugía láser oftalmológica con un láser para la emisión de un rayo láser que actúa de forma refractiva, unos elementos ópticos para la formación y orientación del rayo láser sobre un ojo, y un ordenador para el control del láser y/o de los elementos ópticos.

En oftalmología, el láser ha tenido múltiples aplicaciones, en particular en la cirugía refractiva, es decir, la 5 acción terapéutica del láser en el ojo para la variación de sus propiedades de refracción. Un rayo láser que actúe de manera refractiva, por ejemplo, puede modificar las propiedades de refracción del ojo gracias a que el rayo retira tejido de la córnea y de este modo, modifica la forma de la córnea. Un ejemplo conocido es el procedimiento LASIK.

El estado de la técnica conoce también un gran número de aparatos y dispositivos (sensores), con los cuales se pueden determinar propiedades de un ojo. En el estado de la técnica, se utilizan, antes del inicio de la 10 intervención con cirugía láser, los sensores para obtener los datos de control necesarios para el control de la radiación láser, es decir, en particular, la intensidad láser y los datos para el control del rayo láser en el tiempo y el espacio durante la intervención quirúrgica. De este modo, el estado de la técnica conoce, por ejemplo, unos medios con los cuales se puede medir, en un ojo que hay que tratar, la forma de la superficie delantera de la córnea (aparato de medición de la topografía). Son conocidos asimismo unos medios con los cuales se puede medir, en un 15 ojo que hay que tratar, la aberración de frentes de onda, por ejemplo, con un denominado aberrómetro Hartmann-Shack, o también el procedimiento de Tscherning. Son conocidos asimismo los denominados paquímetros, con los cuales se puede medir el grosor (espesor) de la córnea en diferentes puntos de la misma. Los espectrómetros se utilizan en el estado de la técnica para determinar propiedades de la córnea. Con ellos se puede dirigir radiación sobre la córnea, lo cual da lugar a una emisión, en particular fluorescencia, y/o reflexión de radiación en la córnea u 20 otras partes del ojo y esta radiación puede ser medida con vistas a su intensidad y/o longitud de onda, para extraer de la misma conclusiones acerca de las propiedades del ojo.

El estado más próximo lo constituyen las patentes US nº 6.099.522 y US 2003/0144650 en los cuales, sobre la base de las propiedades de láser o del ojo, determinadas con sensores de este tipo, se generan programas, con los cuales un ordenador controla un rayo láser y los elementos ópticos correspondientes para la 25 formación y orientación del rayo láser sobre el ojo, con el fin de conseguir un resultado del tratamiento deseado. En estos programas, se incorporan al mismo tiempo múltiples valores de la experiencia, los cuales se han obtenido con respecto a la acción de la radiación láser sobre el ojo. De todos modos, los valores de la experiencia de este tipo no pueden predecir con seguridad, para cada caso individual de una operación con cirugía láser, el resultado conseguido en realidad con un paciente. 30

La invención se plantea el problema de formar de tal manera un dispositivo para la cirugía láser oftalmológica del tipo mencionado al principio, que con el mismo se puedan obtener, por regla general, resultados del tratamiento mejorados.

Según la invención, el dispositivo presenta, para ello, un sensor, el cual está dispuesto para determinar durante la cirugía una propiedad del rayo láser y dar una señal correspondiente a esta propiedad al ordenador, el 35 cual está programado para controlar el láser y/o los elementos ópticos dependiendo de esta señal, tal como está definido en la reivindicación 1.

Según la invención, puede tratarse en el caso del sensor de uno o varios de los siguientes dispositivos: un paquímetro, un espectrómetro, un aberrómetro, una cámara, un dispositivo para la medición de la profundidad de ablación y, por lo menos, un dispositivo para medir uno mismo, durante la operación, una propiedad (un parámetro) 40 del rayo láser, en especial su energía y/o su calidad. La última idea de resolución tiene en cuenta que las propiedades del rayo láser pueden variar durante la operación, de manera que puede ser necesario, para la obtención de un resultado de tratamiento óptimo, ajustar el control corriente del rayo láser y/o de los elementos ópticos que forman y guían el rayo láser dependiendo de la variación del parámetro o, en caso extremo, interrumpir por completo la operación. 45

Según la invención, no solo se aplica terapia durante, es decir en el transcurso de la intervención con láser quirúrgico, sino que se determina constantemente una propiedad del rayo láser y del ojo que se está tratando en ese instante y, dependiendo de la propiedad determinada, la intervención quirúrgica en curso es variada entonces con respecto al programa de tratamiento (de partida) original, cuando la propiedad que se está determinando hace que esto parezca tener sentido. Se tiene en cuenta, por lo tanto, el conocimiento de que el desarrollo de un 50 tratamiento con láser quirúrgico sobre el paciente que se está tratando, en ese momento, puede ser diferente a lo que se había supuesto originalmente antes del inicio del tratamiento. El programa de tratamiento tomado como base originalmente al inicio de tratamiento se basa en valores de la experiencia estadísticos, de los cuales un paciente individual puede diverger más o menos. La invención posibilita, por lo tanto, una mejor adaptación de la cirugía láser realizada a las condiciones del paciente tratado y con ello, por regla general, un mejor resultado del 55 tratamiento. Dicho de otra manera, la invención posibilita un diagnóstico durante la terapia con cirugía láser a modo de una regulación retroalimentada en la cual, durante el transcurso de la intervención terapéutica, se calculan constantemente datos diagnósticos, para deducir de ello datos de control para el transcurso posterior de la siguiente terapia.

Por ejemplo, el ordenador según la invención puede estar programado de tal manera que en el programa de tratamiento original, es decir en el programa según el cual se inicia la intervención con cirugía láser, después de secciones parciales de la totalidad del tratamiento, se tomen, en cada caso, determinados objetivos de tratamiento sobre la base de datos empíricos (es decir, datos obtenidos con otros pacientes o desarrollos de pruebas), por ejemplo, una profundidad de ablación o un determinado espesor residual de la córnea en puntos observados en 5 cada caso. Según la invención, se comprueba entonces, de acuerdo con las secciones parciales temporales en cada caso del tratamiento con láser quirúrgico, si la profundidad de ablación o el espesor residual de la córnea supuestos originalmente coinciden con el resultado intermedio del tratamiento que realmente se ha alcanzado. Si la profundidad de ablación es mayor que la supuesta originalmente, se modifica a este respecto el programa de cirugía láser posterior, para que la ablación posterior sea correspondientemente menor. Si la profundidad de 10 ablación es menor de lo supuesto, el programa se modifica para que en el tratamiento posterior se lleva a cabo una mayor ablación (retirada) de tejido de la córnea de la prevista originalmente. Lo análogo es válido para otras propiedades del ojo tratado determinadas y, en particular, medidas durante el transcurso del tratamiento con láser quirúrgico. Según una estructuración preferida de la invención los intervalos de tiempo, después de los cuales se lleva a cabo la comparación descrita, en cada caso, con anterioridad de valores reales y valores teóricos, debe 15 estar seleccionada de manera distribuida con una retícula muy estrecha a lo largo de la totalidad del tratamiento, es decir que la comparación de valores reales y teóricos descrita tiene lugar tras un gran número de intervalos temporales intermedios del tratamiento de la comparación descrita entre valores reales y teóricos.

Otra mejora del resultado del tratamiento es posible gracias a que antes de tener en cuenta, tal como se ha descrito anteriormente, los resultados de tratamiento individuales del paciente en el transcurso de la intervención 20 con cirugía láser, se tiene en cuenta que los seres humanos de tipos (razas) distintos, visto empíricamente, reaccionan de manera diferente a la cirugía láser refractiva. De este modo, los pacientes de piel clara y los pacientes de piel oscura pueden presentar, en una comparación estadística, reacciones diferentes al rayo láser y esto se puede tener en cuenta ya al crear el programa de tratamiento, que se considera como base al principio del tratamiento. 25

De forma análoga, pueden comprobarse propiedades del rayo láser que posiblemente variarán en el transcurso de la operación, como por ejemplo su energía, o su calidad durante el tratamiento, después de un gran número de secciones de tratamiento temporales y tener en cuenta los valores reales con valores teóricos de la manera descrita con adaptación del transcurso del tratamiento posterior. Si, por ejemplo, aumenta durante el tratamiento la energía del láser, entonces el programa tendrá esto en cuenta de manera que el número posterior de 30 pulsos láser sea reducido correspondientemente. En la presente memoria, se da también, en el caso extremo, la posibilidad de una interrupción del tratamiento, cuando la continuación del tratamiento pudiese conducir a riesgos indefinidos.

Preferentemente, se tiene en cuenta, según la invención, un número lo más grande posible de las propiedades del ojo y las propiedades del rayo láser tratadas con sensores correspondientes, durante el 35 tratamiento. Según la invención, se pueden tener en cuenta propiedades y parámetros de la radiación láser mencionadas en la presente memoria o preferentemente muchas o en particular todas o casi todas de las propiedades y los parámetros del rayo láser mencionados.

El concepto "sensor" en el sentido de la presente invención debe entenderse en general como un dispositivo con el cual se pueden determinar las propiedades mencionadas. 40

La invención se utiliza preferentemente en PRK ó en LASIK. A continuación, es la córnea el objeto de diagnóstico del sensor. En correspondencia con el número de propiedades de la córnea y de la radiación láser que se tiene en cuenta durante el tratamiento, están previstos varios sensores para las propiedades correspondientes y para los parámetros de radiación.

A continuación, se describen con mayor detalle unos ejemplos de formas de realización de la invención 45 haciendo referencia al dibujo.

La única figura muestra, esquemáticamente, un dispositivo para la cirugía oftalmológica láser.

Un ojo 10 debe ser tratado de manera refractiva con una radiación láser. Por ejemplo puede tratarse, en el caso del dispositivo representado en la figura, de un dispositivo LASIK. A continuación, se describe la invención haciendo referencia no limitativa a la técnica LASIK. 50

Un láser excímero 14 emite un rayo láser 12 pulsado, por ejemplo con una longitud de onda de 193 nm. Los elementos ópticos 16 en sí conocidos forman y conducen el rayo láser en la dirección hacia el ojo 10.

El número de referencia 18 designa uno o varios sensores, los cuales están dispuestos para determinar, durante la cirugía refractiva, propiedades de la radiación láser y/o de la córnea. El número de referencia 22 indica de manera simbólica esta determinación de propiedades de la córnea. Por ejemplo, el sensor 18 puede ser un 55 paquímetro, el cual mide el espesor de la córnea de una manera en sí conocida.

Para la determinación de propiedades de la radiación láser está dispuesto un espejo 24, parcialmente

transparente, en la trayectoria del rayo, con el fin de reflejar hacia el exterior una pequeña parte de la radiación láser fuera del rayo, hacia un sensor 18. Durante una medición de este tipo el sensor 18 está diseñado por ejemplo para medir la energía de la radiación y/o la calidad de la radiación (divergencia, etc.). Todas estas mediciones y los métodos para ello son conocidos como tales por el experto en la materia.

Los datos, obtenidos con el sensor 18, relativos a las propiedades de la radiación 12 y/o de la córnea son 5 introducidos, en forma de una señal eléctrica, en un ordenador 20 que controla, de manera en sí conocida, el láser 14 y/o los elementos ópticos 16. El ordenador 20, en primer lugar, puede estar programado de manera convencional para una persona determinada, cuyo ojo tenga que ser formado de nuevo con un objetivo concreto, con respecto a su propiedad de refracción, según el procedimiento LASIK.

Más allá de este estado de la técnica, el ordenador 20 está programado para que, después de intervalos 10 de tiempo regulares, pregunte al sensor 18 los resultados de determinación o de medición. Por ejemplo, la duración total del tratamiento prevista inicialmente puede ser subdividida en n intervalos de tiempo igual de largos, después de los cuales el ordenador 20 obtiene del sensor 18 los datos de determinación o de medición. El número n puede ser, al mismo tiempo, superior a 10, superior a 30, superior a 60 o superior a 100, dependiendo del tipo de datos que obtiene el sensor 18 y de la influencia que estos datos tienen en el transcurso de la cirugía refractiva. 15

Si el sensor 18 suministra una paquimetría sin contacto, entonces mide y almacena el espesor de la corona momentáneo en cada instante. Tras el denominado corte LASIK y abatir hacia arriba el "Flap" se mide y se almacena de nuevo el espesor de la córnea restante. En el transcurso de la ablación posterior según los algoritmos de control conocidos, el sensor 18 mide permanentemente el espesor correspondiente del estroma residual y lo compara con los valores teóricos del grosor del estroma, que se esperaban teóricamente de acuerdo con el 20 programa de ablación. Si en esta comparación el valor real del espesor del estroma diverge de su valor teórico en más de la tolerancia predeterminada, el programa tiene en cuenta esto en las etapas de trabajo posteriores. Si la ablación de tejido de la córnea fue más intensa al inicio de lo que se había supuesto al inicio del programa y de lo que se supuso en el programa, entonces el programa reduce a continuación la ablación con respecto al programa de partida. Lo contrario es válido en el caso de que la ablación alcanzada durante el transcurso del tratamiento sea 25 menor que la prevista en un principio en el programa, de manera que a continuación es necesario llevar a cabo una ablación más intensa que la planeada en un principio, es decir que el número de pulsos láser, referidos a la unidad de superficie que se considera en ese momento es aumentado correspondientemente.

Correspondientemente, se pueden variar, de manera en sí conocida, además del número de pulsos láser, también la energía láser y/o el punto de luz láser. 30

El sensor 18 puede preparar, también de una forma en sí conocida, una función mediante el ordenador que corresponda a los valores de medición determinados como puntos individuales. La función generada de esta manera y su incrementos locales (gradientes) en cada caso permiten una determinación del desarrollo (resultado) del tratamiento en curso y esta determinación puede servir también para adaptar correspondientemente el desarrollo restante del tratamiento. 35

El sensor 18 puede presentar además también un espectrómetro, para determinar sin contacto propiedades de la córnea, por ejemplo el grado de humedad, el cual tiene influencia como es sabido en la acción de ablación del los pulsos láser. De manera al procedimiento descrito anteriormente haciendo referencia al paquímetro, el espectrómetro vigilará también en los intervalos de tiempo mencionados anteriormente, es decir prácticamente de forma permanente, el grado de humedad de la córnea y de acuerdo con esta vigilancia se ajustan 40 propiedades de los pulsos de radiación láser, por ejemplo su energía, sus dimensiones, su número y su secuencia temporal, más o menos de nuevo, en comparación con el programa previsto originalmente. Al mismo tiempo, se determina también de forma previa a la operación el grado de humedad y se genera de manera conocida, partiendo del mismo, el programa inicial para la cirugía refractiva. Yendo más allá, se determina también durante el tratamiento, de la manera descrita, después de en cada caso pocos intervalos de tiempo, es decir prácticamente de 45 forma permanente, el grado de humedad y se tiene en cuenta para el programa que viene a continuación en cada caso.

El sensor 18 puede presentar también una cámara de pulso único la cual en cada caso, después de un pulso láser (o un grupo de pulsos láser), lleva a cabo una comparación de la posición real del rayo láser sobre la córnea con la posición teórica. Tiene lugar, por lo tanto, en el ordenador 20 un procesamiento de imagen. Si la 50 posición real diverge más de una tolerancia predeterminada de la posición teórica del pulso láser sobre la córnea, entonces puede estar prevista por ejemplo una desconexión del dispositivo. La característica "control del láser y/o de los elementos ópticos" contiene por lo tanto una desconexión del láser o una interrupción de la incidencia de la radiación láser sobre la córnea. En caso de utilización de una cámara de pulso único, que fotografía el resultado de cada pulso láser sobre la córnea, se pueden contar también los pulsos láser individuales, que impactan en el mismo 55 lugar sobre la córnea. Si hacen impacto más del número de pulsos láser previstos sobre el mismo punto de la córnea, esto indica un fallo del sistema y, como consecuencia del mismo, el programa puede prever una desconexión del láser para este caso.

El sensor 18 puede presentar, además de uno o varios de los dispositivos de medición (donde el concepto "medición" debe entenderse también en el sentido general como determinación de informaciones) tratados con 60

anterioridad, también un dispositivo para la determinación de la profundidad de ablación alcanzada en cada caso en el instante en diferentes puntos de la córnea. En este caso, se puede llevar a cabo también de manera análoga una comparación de valores reales y valores teóricos en el sentido descrito anteriormente y se puede adaptar correspondientemente el programa láser que viene a continuación.

Además, el sensor 18 puede presentar un dispositivo de medición óptico, con el fin de dar lugar a un 5 centrado automático de la zona de ablación. De este modo, se registra una "migración" no intencionada del rayo láser desde la posición teórica. Por ejemplo, una parte del rayo láser puede ser desviada con un espejo 24 parcialmente transparente y orientada a un blanco de prueba y la acción óptica del rayo láser sobre este blanco de prueba es casi una medida también para el posicionamiento de la otra parte del rayo láser sobre la córnea que hay que tratar. Un desplazamiento no deseado de la zona de ablación se puede tener en cuenta al mismo tiempo y se 10 puede seguir entonces correspondientemente el rayo láser, mediante un control modificado de los elementos ópticos 16, mediante el ordenador 20, de manera que la zona de ablación esté centrada, en cada caso, tal como está previsto.

A las propiedades de la radiación en un sentido más extenso pertenecen también características, las cuales se refieren a la trayectoria del rayo de la radiación láser como, por ejemplo, el gas que se encuentra en la 15 trayectoria del rayo. Si está previsto un barrido por nitrógeno para la trayectoria del rayo de la radiación láser, entonces se puede medir su concentración y ésta se puede correlacionar con la potencia medida del láser. Si varía la potencia del láser se puede variar o bien la concentración de nitrógeno o la propia potencia del láser.

El sensor 18 puede llevar a cabo, además, un diagnóstico interno con respecto al rayo láser de tratamiento 12, por ejemplo medir la calidad del rayo láser de manera en sí conocida y llevar a cabo una regulación posterior, 20 en especial con respecto a los parámetros de la radiación láser arriba mencionados. Si en el intervalo de las tolerancias predeterminadas se pasa por debajo de un valor mínimo o se supera un valor máximo con respecto a un parámetro de la radiación, el programa puede prever para este caso o bien un aviso o una desconexión del láser, como se ha descrito arriba.

Los sensores individuales descritos anteriormente y sus valoraciones se pueden utilizar en combinación y 25 selección discrecional de parámetros de control.

Otro perfeccionamiento de los ejemplos de formas de realización descritos anteriormente prevé una micropantalla, la cual está proyectada en el microscopio de operación que se utiliza normalmente en el dispositivo descrito. Además de los parámetros y propiedades de la radiación y de la córnea descritos anteriormente, se pueden insertar además otros datos, tales como, por ejemplo, datos acerca del paciente, indicaciones sobre la zona 30 de tratamiento, datos sobre el eje de astigmatismo, una zona de tratamiento máxima, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para la cirugía láser oftalmológica con un láser (14) para la emisión de un rayo láser (12) que actúa de forma refractiva, unos elementos ópticos (16) para la formación y orientación del rayo láser sobre un ojo, un ordenador (20) para controlar el láser y/o los elementos ópticos (16) y, por lo menos un primer sensor (18), el cual está dispuesto para determinar una propiedad del rayo láser durante la cirugía y para dar al ordenador (20) 5 una señal correspondiente a esta propiedad, caracterizado porque el ordenador está programado para controlar de tal manera el láser (14) y/o los elementos ópticos (16), dependiendo de la señal del primer sensor, con adaptación al desarrollo del tratamiento que viene a continuación, que en caso de aumento de la energía de los pulsos láser durante el tratamiento, el número de pulsos láser que viene a continuación es reducido correspondientemente, de manera que la propiedad del rayo láser es su energía. 10
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer sensor es una cámara.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el ordenador (20) está dispuesto también para comparar, mediante el procesamiento de la imagen, una posición real del rayo láser sobre la córnea del ojo con una posición teórica.
4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el ordenador (20) está dispuesto para 15 comparar el número de pulsos láser que inciden en el mismo lugar sobre la córnea con un número predeterminado.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta un segundo sensor, el cual está dispuesto para determinar una propiedad del ojo durante la cirugía y proporcionar al ordenador (20) una señal correspondiente a dicha propiedad, estando programado el ordenador para controlar el láser (14) y/o los elementos ópticos (16), dependiendo de la señal del segundo sensor, con alteración de la intervención 20 quirúrgica en curso con respecto a un programa de tratamiento original.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el segundo sensor comprende uno o varios de los siguientes dispositivos: un paquímetro, un espectrómetro, un aberrómetro, un dispositivo para la medición de la profundidad de ablación.