JPH0344532B2 - - Google Patents
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- JPH0344532B2 JPH0344532B2 JP61145752A JP14575286A JPH0344532B2 JP H0344532 B2 JPH0344532 B2 JP H0344532B2 JP 61145752 A JP61145752 A JP 61145752A JP 14575286 A JP14575286 A JP 14575286A JP H0344532 B2 JPH0344532 B2 JP H0344532B2
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- mask
- energy distribution
- optical system
- surgical
- cornea
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- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Massaging Devices (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 発明の目的
イ−1 産業上の利用分野
この発明は、近視や乱視等の眼屈折力を矯正す
るための角膜手術装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. OBJECTIVES OF THE INVENTION A-1. Field of Industrial Application This invention relates to a corneal surgery device for correcting ocular refractive power such as myopia and astigmatism.
イ−2 従来技術
従来、近視や乱視等の眼屈折力を矯正するには
眼鏡やコンタクトレンズが利用されてきたが、近
年、ダイヤモンドのような鋭利な刃物により角膜
の表面に放射状の傷をつけて、角膜表面の形状を
変化させ屈折力を矯正する方法、即ちラジアルケ
ラトトミーが知られている。 A-2 Prior Art In the past, glasses and contact lenses have been used to correct eye refractive powers such as myopia and astigmatism, but in recent years glasses and contact lenses have been used to correct eye refractive powers such as myopia and astigmatism. A method of correcting refractive power by changing the shape of the corneal surface, ie, radial keratotomy, is known.
しかし、この手術は高度の熟練が必要で、これ
を普及させるうえで障害となつている。そこで、
ラジアルケラトトミーにレーザを利用することが
熱望され、開発が急がれていた。 However, this surgery requires a high level of skill, which is an obstacle to its widespread use. Therefore,
The use of lasers for radial keratotomies was eagerly awaited, and development was hurried.
レーザには周知のように多くの種類があるが、
照射による熱効果の大きいものは、切開した周辺
部の組織破壊が著しい等、角膜に悪影響を及ぼす
ので適当でない。しかし、エキシマレーザ、とり
わけ波長が193nmのAγFエキシマレーザの強度
や照射時間を適度に制御すれば、熱効果が少な
く、しかも切り口がダイヤモンドメスと大差ない
切開が可能となる。眼屈折力矯正用としてエキシ
マレーザを用いるものとしては、スリツト入りの
マスクを角膜上にかけたうえで、そのスリツトに
合わせてエキシマレーザを照射する方法が考えら
れている。 As is well known, there are many types of lasers, but
Irradiation that has a large thermal effect is not suitable because it has an adverse effect on the cornea, such as significant tissue destruction around the incision. However, if the intensity and irradiation time of an excimer laser, especially an AγF excimer laser with a wavelength of 193 nm, are appropriately controlled, it is possible to make an incision with little thermal effect and a cut that is not much different from that of a diamond scalpel. One method of using an excimer laser for correcting eye refractive power is to place a mask with slits on the cornea and then irradiate the excimer laser along the slits.
イ−3 発明が解決しようとする問題点
このエキシマレーザ光による角膜手術の方法で
は、レーザビームに直角な断面のビーム形状が大
きいため、レーザ光源からのビームの大半がマス
クで反射され、実質的に切開に使用されるビーム
はほんの一部で、効率が低く、切開時間が長くか
かるという問題点があつた。 A-3 Problems to be Solved by the Invention In this method of corneal surgery using excimer laser light, since the beam shape in the cross section perpendicular to the laser beam is large, most of the beam from the laser light source is reflected by the mask, resulting in substantial However, only a small portion of the beam is used for incision, resulting in low efficiency and long incision times.
ロ 発明の構成
ロ−1 問題点を解決するための手段
この発明の角膜手術装置は上記問題点を解決す
るために、光束の断面の一方向にほぼ均一でこれ
と異なる方向に均一でないエネルギー分布をもつ
紫外域の手術用レーザを射出するレーザ射出手段
と、可視域の光束を射出する光源を含み手術用レ
ーザの照射位置を示す標準用光学系とを有し、前
記手術用レーザを角膜上に置かれたマスクに向け
て平行光束で照射し、該マスクに形成されたスリ
ツトを透過した手術用レーザで角膜を部分的に切
除する角膜手術装置において、前記ほぼ均一なエ
ネルギー分布をもつ方向と直交する方向が前記マ
スクに形成されたスリツトのほぼ幅となるように
形成するシリンドリカルレンズよりなるガリレオ
光学系と、前記ほぼ均一なエネルギー分布をもつ
方向の長さをエネルギー分布の均一性を維持しつ
つ所定の大きさに形成する縮小光学系と、術眼の
光軸を中心に回転するイメージローテータとを有
することを特徴とする。B. Structure of the Invention B-1. Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the corneal surgery device of the present invention has an energy distribution that is substantially uniform in one direction in the cross section of the light beam and non-uniform in a different direction. a standard optical system that includes a light source that emits a light beam in the visible range and indicates the irradiation position of the surgical laser; In a corneal surgery device that partially excises the cornea with a surgical laser that irradiates a parallel light beam toward a mask placed on the mask and passes through a slit formed in the mask, the direction having the substantially uniform energy distribution and A Galileo optical system consisting of a cylindrical lens formed so that the orthogonal direction is approximately the width of the slit formed in the mask, and a length in the direction having the approximately uniform energy distribution to maintain the uniformity of the energy distribution. It is characterized by having a reduction optical system that is formed to a predetermined size, and an image rotator that rotates around the optical axis of the surgical eye.
ロ−2 実施例
第1図と第2図において、1は波長が193nm
のAγFエキシマレーザ光源である。市販のレー
ザ光源から発射されるレーザビームのビームに直
角な方向の断面形状は第3図に示すように長方形
である。具体的にいえば1の市販品においては、
水平方向(長手方向)の巾wが約18mm、垂直方向
の高さ約6mmの長方形である。そして、この長方
形の断面を有するビームのエネルギー分布は、水
平方向に均一な分布F(W)で、垂直な方向には
ガウシアン(ガウス分布)F(H)となつている。 R-2 Example In Figures 1 and 2, 1 has a wavelength of 193 nm.
This is an AγF excimer laser light source. The cross-sectional shape of a laser beam emitted from a commercially available laser light source in a direction perpendicular to the beam is rectangular as shown in FIG. Specifically speaking, in the commercial product 1,
It is a rectangle with a horizontal (longitudinal) width of about 18 mm and a vertical height of about 6 mm. The energy distribution of this beam having a rectangular cross section is a uniform distribution F(W) in the horizontal direction and a Gaussian (Gaussian distribution) F(H) in the vertical direction.
再び、第1図と第2図において、2はプリズム
で、AγFエキシマレーザ光の水平方向のビーム
巾Wを手術に適切な大きさWに変えている。角膜
の直径は個人差はあるものゝ、10mm〜12mmである
ので、手術に必要な水平方向のビーム巾Wは13mm
程度あれば足りる。そこで、プリズム2により、
水平方向のエネルギー分布の均一性を保持した
まゝ、巾Wをwまで絞り込んでいる。 Again, in FIGS. 1 and 2, 2 is a prism that changes the horizontal beam width W of the AγF excimer laser beam to a size W appropriate for surgery. The diameter of the cornea varies from person to person, but it ranges from 10 mm to 12 mm, so the horizontal beam width W required for surgery is 13 mm.
A certain degree is sufficient. Therefore, with Prism 2,
The width W is narrowed down to w while maintaining the uniformity of the horizontal energy distribution.
3は円筒凸レンズ、4は円筒凹レンズで、両レ
ンズはガリレオ光学系を構成しており、しかも両
レンズの円筒面の母線の方向はレーザビーム断面
の前記長方形の長手方向に相当する水平方向を向
けて配置されている。従つて、第2図に示すよう
に、レーザ光源1から発射されたレーザビームの
高さHが、両レンズにより高さhに絞り込まれ
る。そして、円筒凹レンズ4を出たレーザビーム
の断面形状は水平方向の巾wが約13mm、垂直方向
の高さhが300〜900μmの長方形のビームに絞り
込まれ、特に垂直方向の高さは約1/7から1/20大
きさに絞り込まれるため、エネルギー密度もそれ
に応じて高くなる。 3 is a cylindrical convex lens, and 4 is a cylindrical concave lens. Both lenses constitute a Galileo optical system, and the generatrix of the cylindrical surface of both lenses is oriented in a horizontal direction corresponding to the longitudinal direction of the rectangle of the laser beam cross section. It is arranged as follows. Therefore, as shown in FIG. 2, the height H of the laser beam emitted from the laser light source 1 is narrowed down to the height h by both lenses. The cross-sectional shape of the laser beam exiting the cylindrical concave lens 4 is focused into a rectangular beam with a horizontal width w of approximately 13 mm and a vertical height h of 300 to 900 μm. Since the size is reduced from /7 to 1/20, the energy density increases accordingly.
5はダイクロイツクミラー、6はイメージロー
テータでエキシマレーザ光を被治療眼9に照射す
るに当りレーザービームの長方形断面の向きを変
えて後述するマスクのスリツトに合わせるための
ものである。このイメージローテータは被治療眼
の光軸を中心に図示しない駆動装置により手動ま
たは電動によつて回転可能となつている。 5 is a dichroic mirror, and 6 is an image rotator for changing the direction of the rectangular cross section of the laser beam when irradiating the excimer laser beam onto the eye 9 to be treated so as to match it with the slit of the mask, which will be described later. This image rotator can be rotated manually or electrically by a drive device (not shown) about the optical axis of the eye to be treated.
7は照準光学系を構成するHe−Neレーザ光源
で、この光源からのレーザー光は、紫外線で目に
見えないAγFエキシマレーザ光のガイド光とし
て働らく。He−Neレーザ光源7からのレーザ光
は図示されていないビームエクスパンダ等により
そのビーム断面形状を整え、前記AγFエキシマ
レーザ光源からのレーザビームの長方形断面w×
hと同じ形状に形成する。このように形成された
He−Neレーザ光(ガイド光)はダイクロイツク
ミラー5で反射されて、AγFエキシマレーザ光
と同軸になる。He−Neレーザ光とエキシマレー
ザ光の波長の違いによる屈折率の差異の影響を避
けるために、レンズ系を透過した後で、即ち円筒
凹レンズ4と被治療眼9との間で、He−Neレー
ザ光とエキシマレーザ光を同軸にしている。この
ガイド光を用いた標準光学系により、目に見えな
いエキシマレーザ光をマスクのスリツトに合わせ
て照射することができる。 Reference numeral 7 denotes a He--Ne laser light source constituting the aiming optical system, and the laser light from this light source acts as a guide light for the AγF excimer laser light, which is invisible to the naked eye due to ultraviolet rays. The laser beam from the He-Ne laser light source 7 has a beam cross-sectional shape adjusted by a beam expander or the like (not shown), and the laser beam from the AγF excimer laser light source has a rectangular cross-section w x
Form into the same shape as h. formed like this
The He-Ne laser beam (guide beam) is reflected by the dichroic mirror 5 and becomes coaxial with the AγF excimer laser beam. In order to avoid the influence of the difference in refractive index due to the difference in wavelength between the He-Ne laser beam and the excimer laser beam, the He-Ne laser beam is The laser beam and excimer laser beam are coaxial. A standard optical system using this guide light makes it possible to irradiate invisible excimer laser light in line with the slits of the mask.
なお、エキシマレーザのビーム断面の形状の大
きさで、水平方向の巾Wやw、垂直方向の高さH
やhは、必ずしも地球を座標とした水平方向とか
垂直方向を決めて定義しているのではなく、前述
のように、ビーム断面の長方形のうち、ビームの
エネルギー分布が均一である大きい寸法の方向を
水平方向、エネルギー分布がガウシアンである小
さい寸法の方向を垂直方向と、こゝでは呼ぶこと
にしている。それは、市販のレーザにおいてはこ
のような方向にエキシマレーザ光源をを配置して
いるからである。 Note that the size of the cross-sectional shape of the beam of the excimer laser, the width W in the horizontal direction and the height H in the vertical direction.
and h are not necessarily defined by determining the horizontal or vertical direction with the earth as the coordinate, but as mentioned above, the direction of the larger dimension in the rectangle of the beam cross section where the energy distribution of the beam is uniform. Here, we will call the horizontal direction, and the direction of small dimensions where the energy distribution is Gaussian, the vertical direction. This is because commercially available lasers have excimer laser light sources arranged in this direction.
第4図は被治療眼の角膜上にあてたマスク8を
正面から見た図である。スリツトの本数位置長さ
は手術前に、治療眼の屈折異常に応じて決定さ
れ、それに従つたスリツト入りのマスクが用意さ
れる。この図のマスクの場合放射状に等間隔で8
本のスリツト8aがあけてある。破線で示す水平
方向の巾がw、垂直方向の高さがhの長方形は、
マスク8の水平の2本のスリツトに合わせて照射
されたレーザビームの範囲(ビームの断面)を示
している。この状態でエキシマレーザを所定の強
度で所定の時間照射することで、マスクの水平の
2本のスリツトに合わせて角膜を切開する。次に
イメージローテータ6を回転させて、マスク上へ
の照射ビームの向きを45度回転させたあと再度エ
キシマレーザ光を照射する。このようにして、イ
メージローテータを回転させて、マスク8上で4
つの方向にビームの向きを変えてレーザ光を照射
することで、マスク8の8本のスリツトに合わせ
て角膜の切開を完了する。 FIG. 4 is a front view of the mask 8 placed on the cornea of the eye to be treated. The number and length of the slits are determined before surgery depending on the refractive error of the treated eye, and a mask with slits is prepared accordingly. In the case of the mask in this figure, there are 8
Slit 8a of the book is open. The rectangle shown by the broken line with horizontal width w and vertical height h is
The range of the laser beam (beam cross section) that is irradiated in line with the two horizontal slits of the mask 8 is shown. In this state, the cornea is incised along the two horizontal slits of the mask by irradiating the excimer laser at a predetermined intensity for a predetermined time. Next, the image rotator 6 is rotated to rotate the direction of the irradiation beam onto the mask by 45 degrees, and then the excimer laser beam is irradiated again. In this way, the image rotator is rotated so that 4
By changing the direction of the beam in two directions and irradiating the laser beam, the incision of the cornea is completed in line with the eight slits of the mask 8.
第5図は角膜の切開の有様を示す図で、矢印の
ように照射された平行なレーザビームは、マスク
8のスリツトの巾30μmと同じ巾に角膜10を切
開する。切開の深さは治療眼の屈折異常に応じて
決定された深さになるようにエキシマレーザの強
度、時間を制御する。 FIG. 5 is a diagram showing how the cornea is incised, and the parallel laser beam irradiated as shown by the arrow incise the cornea 10 to the same width as the 30 μm width of the slit of the mask 8. The intensity and time of the excimer laser are controlled so that the depth of the incision is determined according to the refractive error of the treated eye.
エキシマレーザ光は紫外線であるため、空気中
でオゾンを発生する。そのため、この発明の装置
では、窒素ガス等の不活性ガスを装置内に充填し
て光学系を保護したり、被治療者の前に不活性ガ
スを流してオゾンの発生を防止し、オゾンによる
悪臭を避ける等の措置を行なう。又、プリズムや
レンズの材質には、紫外線透過率の良い合成石英
等を用いる。 Since excimer laser light is ultraviolet light, it generates ozone in the air. Therefore, in the device of this invention, inert gas such as nitrogen gas is filled inside the device to protect the optical system, and inert gas is flowed in front of the patient to prevent ozone generation. Take measures such as avoiding bad odors. In addition, synthetic quartz or the like with good ultraviolet transmittance is used as the material for the prisms and lenses.
ハ 発明の効果
この発明によれば、エキシマレーザ光のビーム
断面の垂直方向の高さHをマスクのスリツトの巾
に近づけた寸法のhに絞り込むためにエネルギー
分布の密度を大きくでき、しかも、水平方向のビ
ーム幅Wをエネルギー分布の均一性を維持しつつ
手術に適当な大きさWに変えることができるの
で、切除深さを正確に制御することができるとと
もに、エネルギー効率を高くすることができる。
さらに標準光学系とイメージローテータにより、
エキシマレーザ光のビームをマスクのスリツトの
方向に合わせて有効に照射できるため、エキシマ
レーザの使用効率を高め、切開時間を短縮する効
果が得られる。しかも、角膜中心をはさんで対称
の位置の切開を同時に行うことができるので、手
術による乱視の発生等、角膜に対する不必要な影
響を避けることができる。C. Effects of the Invention According to the present invention, the density of the energy distribution can be increased in order to narrow down the vertical height H of the beam cross section of the excimer laser light to a dimension h that is close to the width of the slit of the mask. Since the beam width W in the direction can be changed to a size W suitable for the surgery while maintaining uniformity of energy distribution, the resection depth can be accurately controlled and energy efficiency can be increased. .
Furthermore, with the standard optical system and image rotator,
Since the excimer laser beam can be effectively irradiated in the direction of the slit of the mask, the efficiency of using the excimer laser can be increased and the incision time can be shortened. Furthermore, since incisions can be made at symmetrical positions across the center of the cornea at the same time, unnecessary effects on the cornea, such as astigmatism caused by surgery, can be avoided.
第1図と第2図はこの発明の実施例の光学系を
示す平面図と側面図、第3図は、エキシマレーザ
光源から発射されるレーザビームの断面形状とエ
ネルギー分布を示す図、第4図は、マスクにレー
ザビームが照射されている有様を示す正面図、第
5図は角膜の切開の有様を示す拡大縦断面図であ
る。
1……AγFエキシマレーザ光源、2……プリ
ズム、3……円筒凸レンズ、4……円筒凹レン
ズ、5……ダイクロイツクミラー、6……イメー
ジローテータ、7……照準光学系を構成するHe
−Neレーザ光源、8……マスク、8a……スリ
ツト、9……被治療眼。
1 and 2 are a plan view and a side view showing an optical system according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the cross-sectional shape and energy distribution of a laser beam emitted from an excimer laser light source, and FIG. The figure is a front view showing how the mask is irradiated with a laser beam, and FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view showing how the cornea is incised. 1... AγF excimer laser light source, 2... Prism, 3... Cylindrical convex lens, 4... Cylindrical concave lens, 5... Dichroic mirror, 6... Image rotator, 7... He constituting the aiming optical system
-Ne laser light source, 8... mask, 8a... slit, 9... eye to be treated.
Claims (1)
る方向に均一でないエネルギー分布をもつ紫外域
の手術用レーザを射出するレーザ射出手段と、可
視域の光束を射出する光源を含み手術用レーザの
照射位置を示す標準用光学系とを有し、前記手術
用レーザを角膜上に置かれたマスクに向けて平行
光束で照射し、該マスクに形成されたスリツトを
透過した手術用レーザで角膜を部分的に切除する
角膜手術装置において、 前記ほぼ均一なエネルギー分布をもつ方向と直
交する方向が前記マスクに形成されたスリツトの
ほぼ幅となるように形成するシリンドリカルレン
ズよりなるガリレオ光学系と、 前記ほぼ均一なエネルギー分布をもつ方向の長
さをエネルギー分布の均一性を維持しつつ所定の
大きさに形成する縮小光学系と、 術眼の光軸を中心に回転するイメージローテー
タと、 を有することを特徴とする角膜手術装置。[Scope of Claims] 1. A laser emitting unit that emits a surgical laser in the ultraviolet range whose energy distribution is substantially uniform in one direction in the cross section of the light beam and non-uniform in a different direction, and a light source that emits a light beam in the visible range. and a standard optical system that indicates the irradiation position of the surgical laser, and the surgical laser is irradiated with a parallel beam of light toward a mask placed on the cornea, and transmitted through a slit formed in the mask. A corneal surgical device for partially ablating the cornea with a surgical laser, comprising a cylindrical lens formed such that a direction perpendicular to the direction having the substantially uniform energy distribution is approximately the width of the slit formed in the mask. A Galileo optical system, a reduction optical system that forms the length in the direction with the almost uniform energy distribution to a predetermined size while maintaining the uniformity of the energy distribution, and an image that rotates around the optical axis of the surgical eye. A corneal surgical device comprising: a rotator;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145752A JPS62299263A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Cornea operating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145752A JPS62299263A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Cornea operating apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62299263A JPS62299263A (en) | 1987-12-26 |
| JPH0344532B2 true JPH0344532B2 (en) | 1991-07-08 |
Family
ID=15392335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145752A Granted JPS62299263A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Cornea operating apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62299263A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4004423C2 (en) * | 1989-02-17 | 1998-05-14 | Mezotraslevoj Nt Kompleks Mikr | Device for the surgical treatment of ametropia |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0235453A1 (en) * | 1985-12-12 | 1987-09-09 | Baxter Travenol Laboratories, Inc. | Surgical laser instrument |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145752A patent/JPS62299263A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62299263A (en) | 1987-12-26 |
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