JPH0346144B2

JPH0346144B2 -

Info

Publication number: JPH0346144B2
Application number: JP63183401A
Authority: JP
Inventors: Rudorufu Guriisuhaabaa Hansu
Original assignee: GURIISUHAABAA UNTO CO AG SHAFUHAUZEN
Current assignee: GURIISUHAABAA UNTO CO AG SHAFUHAUZEN
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1991-07-15
Also published as: US4997437A; AU606970B2; ES2035191T3; JPS6443251A; DE3876032D1; US4947871A; ATE82486T1; ZA885819B; EP0303174A1; EP0303174B1; AU1923388A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、特に眼の器官の角膜の曲率が原因と
なる視覚障害、即ち屈折異常症の外科的矯正装置
に関する。

従来の技術とその問題点対物屈折状態（一眼又は両眼の屈折状態）の測
定において、正常視、即ち正常視力の眼の器官で
は、湾曲した角膜及び水晶体が、本質的に平行な
入射光線を屈折させ、その焦点、即ち交差点が網
膜面にあるという事実が利用されている。しかし
ながら、眼の器官の屈折力及び軸長が不釣合な場
合には、屈折異常症となる。また、近視眼である
場合は、焦点が網膜の前方にあり、遠視眼の場合
は、焦点が網膜の後方にある。入射光線が共通の
焦点を形成しない場合（乱視）は、網膜の曲率が
方向によつて変化しているので、所謂歪みを発生
する。

上述の如き屈折異常症に対する初めの矯正手段
は、本来、眼鏡、コンタクトレンズ等である。極
度の屈折異常症である場合、外科手術による矯正
法、例えば角膜移植法、ケラトフアキア法
（Seratophakia）、エピケラトフアキア法
（epikeratophakia）又は角膜曲率形成法を利用
して、角膜の曲率を改変し、焦点を網膜面に移転
させることが知られている。軽度の屈折異常症に
対する他の手術による矯正法は、角膜の周囲にい
くつかの半径方向への切断を施し、これにより角
膜の曲率半径を失わせ、屈折力を小さくする。

“半径方向角膜切開術”として知らているこの
手術法は、近視眼に限定される。

上記の外傷性の矯正法では、ある場合には、半
径方向の切断の深さにより、角膜が著るしく弱く
なり、またある場合には、角膜が徐々に再生して
手術前の曲率半径に戻り、その結果、近視、遠視
または乱視眼の状態に戻ることを避けることがで
きない。

本発明の目的は、角膜の曲率に基づき発生する
近視、遠視又は乱視を、角膜の視覚領域の近傍に
設けた新たな角膜の曲率で矯正可能とする装置を
提供することにある。

発明の概要本発明装置は、眼に対し脱着可能に取付けられ
た基礎部材と、該基礎部材に挿入可能なグライン
ダとを備え、該グラインダが回転駆動可能な研削
用又は研磨用パンチ（polishing punch）を有し、
矯正半径に従い形成された研削面を眼の角膜面に
面し備えていることを特徴とするものである。

実施例以下に、本発明の実施例を、添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図は、本発明の１実施例にかかる角膜研削
装置の拡大概略断面図であり、該装置は、全体が
符号１００で示され、ヒト又は生物の角膜の曲率
を変えて矯正するように構成されているものであ
る。研削装置１００は、特に、グラインダ５０と
基礎部材２０とを備え、該基礎部材２０は、一方
では、グラインダ５０を受け、他方では滅菌して
眼１０に精密に取付けるのに用いられ、これを第
１図に示す。

眼１０は、一部のみ拡大して示されており、９
は眼の視覚窓として作用する角膜、８は眼の隔膜
として作用する虹彩、７は屈折部材として作用す
る水晶体、６は結膜である。第１図に単一層とし
て示されている角膜９は、実際には５層の組織で
構成されている。つまり、該角膜９は、基底膜を
有する比較的薄い表面角膜上皮、その下比較的薄
いボーマン膜、角膜の大部分を形成する角膜支
質、デスメ膜及びその上の比較的薄い内皮層で形
成されている。一方、眼の前方の空腔に向いてい
ると考えられるが、デスメ膜及び内皮層は、角膜
支質に連結されている。この５層の角膜組織は、
透明性であり、ある程度の弾性を有する。

グラインダ５０は、図に示すように、内部に駆
動装置４０が配設されたケーシング４５、該駆動
装置４０によつて縦軸(X)のまわりを矢印方向(Y)に
回転駆動される研削用又は研磨用パンチ３５及び
図式的に示された復元ばね３０を備えている。部
品３０，３５及び４０を受け入れるため、ケーシ
ング４５は、対応して形成された凹部４６を備え
ている。ケーシング４５の上端には、調整部材、
好ましくはマイクロメータスクリユ
（micrometer screw）６０が取り付けられ、そ
の固定は図示していない手段で行なわれる。該マ
イクロメータスクリユ６の機能は後述する。

研削用又は研磨用パンチ３５の駆動装置４０と
しては、例えば高速空気タービン、直流モータ、
パルスモータ又は外部駆動装置（図示せず）を用
いてもよく、該外部駆動装置を用いる場合、別の
軸により研削用又は研磨用パンチ３５に連結され
て作動する。図に示す実施例においては、駆動装
置は、それ自体、公知のタービンであり、１分間
に250000回転の回転速度で作動し、ケーシング４
５の配設された連結具４１によつて圧縮空気(D)が
供給されている。

第２図は、角膜研削装置１００の分解状態を示
し、グラインダケーシング４５、研削用又は研磨
用パンチ３５及び基礎部材２０を示しているが、
部品４５，３５及び２０については、以下に詳細
に述べる。

既述したように、ケーシング４５は、タービン
４０を受け入れるための凹部４６を備え、該ケー
シング４５の上部はマイクロメータスクリユ６０
を受け入れる構造となつている。ケーシング４５
は、その下部にベース４８を備え、該ベースには
孔４７が貫通し、該ベースの外表面４９は、基礎
部材２０の対応基準面２３に対向する基準面とし
て働く。

研削用又は研磨用パンチ３５は、軸ジヤーナル
３７を備え、該ジヤーナルには、好ましくは、そ
の一方端に形成されたデイスク形状のパンチデイ
スク３６が配置されている。断面で示されている
パンチデイスク３６は、その下面３９に、実質的
凹面３８を備え、その特別な形及び寸法について
は後述する。該凹面は、微粒子で結晶性の、好ま
しくはダイヤモンド粉末で被覆された表面構造を
備え、ダイヤモンドの結晶の大きさは、本発明方
法の対応する研削又は研磨作業ができるように選
択される。ケーシングの孔４７の中心へ矢印
（X′）方向（第２図参照）に挿入可能であり且つ
ケーシング４５及びタービン４０の両者に挿入可
能な研削用又は研磨用パンチ３５は、図示されて
いない手段で、軸ジヤーナル３７を介してタービ
ンに取付けられた状態（第１図参照）に連結さ
れ、研削又は研磨のために矢印Ｙの方向に、ター
ビンによつて駆動されて作動する。タービン４０
内での研削用又は研磨用パンチ３５の、非回転式
の作動連結により、追加の補助手段なしな、迅速
な交換が保証される。

基礎部材２０は、第１凹部２１、第２凹部２４
及び第３凹部２５を備えている。第３凹部２５
は、基礎部材２０を眼１０に取付けた後に所謂真
空空間を形成し、開口２６によつて吸引連結部４
２に連結されている。結膜６の近傍で、真空空間
２５の壁２７が最高の密封状態となるように、壁
２７は、その内面に球面Ｒを備えている。第１凹
部２１はグラインダ５０全体を収納するためのも
ので、組立てられた状態の、グタインダ下部のケ
ーシング部４４（第１図参照）が、第１凹部の中
心に置かれてその側壁２２に沿つて挿入され、一
方、該ケーシングの下面４９は、基礎部材２０の
環状面２３上に載つている。基礎部材２０は、容
易に滅菌可能な材料で作製され、透明性材料、例
えば透明なプレキシグラス等であるのが好まし
い。研削装置１００を眼１０に取付けて組立てた
状態では（第１図参照）、支持体の働きをする部
品２０及び４５の二つの面２３及び４９は、角膜
面OFに体する軸方向の基準R₁として作用し、ま
た部品２０及び４５の二つの円筒形壁２２及び４
４は、、角膜９の光心(Z)に対する半径方向の基準
R₂として作用する。光心(Z)は、図に示した眼の、
正確に定義できる光軸を示し、角膜の頂点から眼
の後極（図示せず）に向かつて延びている（第２
図参照）。

本発明の装置を使用して、角膜の曲率による屈
折異常症を外科的に矯正する方法について、その
必須の段階過程を以下に詳述する。

第１段階：それ自体公知の屈折法によつて、屈折
異常症の眼の屈折力（屈折状態）を確認する。

第２段階：種々の数値で、角膜の曲率半径を直接
読み取ることができるように作製された角膜曲
率計によつて、角膜の曲率を測定する。

第３段階：第２段階で測定した角膜の曲率を斟酌
し、必要な矯正値、例えば矯正半径の値を計算
する。

第４段階：第２及び第３段階で測定したパラメー
タを斟酌し、即ち手術前の角膜の曲率と第３段
階でけ計算した矯正半径値を斟酌して、研削の
深さを計算する。

第５段階：角膜９の光心(Z)を測定し、基礎部材２
０を眼１０の中心に正確に取付ける。

第６段階：基準面R₁と角膜面OFとの距離(A)を測
定する。

第７段階：第４段階で計算した研削深さに、第６
段階で測定したオフセツト、即ち距離(A)をプラ
スして、マイクロメータスクリユ６０を調節す
る。

第８段階：（第３段階に基づく矯正半径値に対応
して作製された）研削用又は研磨用パンチ３５
を選択してグラインダ５０に挿入し、グライン
ダ全体を滅菌する。

上記第１〜８段階は、特に準備段階を構成する
ものであるが、これらの段階に続き、実際の手術
が角膜面OFに対し、絶対滅菌条件下で次のよう
にして行なわれる。即ち、クラインダ５０が基礎
部材２０の凹部２１に挿入され、次に研削用又は
研磨用パンチ３５が対応する速度で駆動され、第
２、第３及び第４段階で測定した角膜表面を、研
削又は研磨する方法に関するパラメータが、該パ
ンチに与えられる。グラインダ５０に設けられた
マイクロメータスクリユ６０は、研削用又は研磨
用パンチ３５に、図示されていない限定された高
度の停止点までの正確な送り運動を、図示されて
いない手段で確実に行わせる。研削又は研磨動作
中、即ち実際の手術中、測定されたパラメータを
斟酌して、ボーマン膜及び一部の角膜支質を含む
最初の比較的薄い角膜上皮層が除去されるが、露
出された角膜支質は、ある期間経過後の上皮細胞
によつて再び形成される。

第１図に示す研削装置１００において、グライ
ンダ５０を嵌入した基礎部材２０は、図示されて
いない手段を用いて眼１０の上に支持されてい
る。即ち、その個々の部品は、低重量で比較的小
さいが、必要な安定性を損なうものではない。角
膜の周囲の円形部分又は眼の外側部を介して、基
礎部材２０は、眼１０に、例えば縫合又はクリツ
プなどによつて取外し可能に取付けられる。図示
された態様では、基礎部材２０は、空間２５を真
空にするこにより、眼１０の結膜６面に支持され
ている。このようにするために、図示されていな
い手段に基づき、吸引連結部４２を介して空間２
５が真空にされ、該真空は手術中、常に保持され
ている。

グライング５０においては、研削用又は研磨用
パンチ３５は、所謂送り出し軸（rsingspindle）
として作製されており、適合した状態において、
回転運動だけでなく、角膜面OFに対して送り運
動を行なう。しかし、第１図に示した態様では、
グラインダ５０を、スタンド状の支柱２００の部
分的に図示されているビーム１５０に、着脱可能
に取付けることもでき、該ビームは、矢印の(V)方
向への枢軸旋回及び矢印（V′）の縦方向への調
節が可能である。この変形では、研削用又は研磨
用パンチ３５が取付けられたグラインダ５０が、
容易に再現可能な手段で角膜面OFに送られるた
め、パンチ３５は回転運動を行うだけである。

上述の高速研削技術においては、手術中、冷却
を必要とする場合もある。適切な媒体、例えば粘
弾性物質が、図示されていない循環路システムに
よつて、ハンチデイスク３６近傍の研削用又は研
磨用パンチ３５に供給され、連結部材４２で、矢
印(M)方向へ吸引することにより取り出すことがで
きる。

既述したように、取替え可能な研削用又は研磨
用パンチ３５は、パンチデイスク３６の下面に、
個々の角膜面OFに対する研削面として回転しな
がら作動する凹面３８を備えている。角膜の曲率
半径は、当然のことながら、個々の眼毎に異なる
ため、個々の眼の屈折異常症を適切に矯正するに
は、凹面３８の対応する曲率半径(V)を付与する必
要がある。曲率半径(V)の内訳は、約５〜15mmであ
り、好ましくは6.5〜12mmであつて、１／10mm宛
である。使用する研削用又は研磨用パンチ３５の
選択は、第２、第３又は第４の段階で計算若しく
は測定した値（角膜の曲率、矯正値、研削の深
さ）に基づき行われる。

使用する研削用又は研磨用パンチ３５を選択す
る際の重要な要因は、露出された角膜面OFが研
削又は研磨された後、続いて上皮細胞によつて再
生され、個々の眼に所望の最適な視覚機能を付与
するのに必要な滑らかな表面が与えられる用、研
削深さの研削直径に対する比率を選択することで
ある。

交換可能な研削用又は研磨用パンチ３５を広範
囲に選択する必要がある場合には、軸ジヤーナル
３７及びパンチデイスク３６からなる二部品式で
パンチを作製し、対応する凹面３８を備えるパン
チデイスクだけを取換えて、図示されていない方
法で該パンチを取付けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る角膜研削装置
を概略的に示す縦断面図、第２図はその分解図で
ある。１……眼、２０……基礎部材、２１……第１凹
部、２３……円形支持面、２４……第２凹部、２
５……第３凹部、３５……研削用又は研磨用パン
チ、３６……パンチデイスク、３７……軸ジヤー
ナル、３８……研削面、４０……駆動装置、４２
……吸引連結部、５０……グラインダ、６０……
マイクロメータスクリユ、１００……角膜研削装
置、１５０……ビーム、２００……支柱状ポス
ト、OF……角膜面、R₁……基準、ｒ……曲率半
径。

Claims

【特許請求の範囲】１眼に着脱可能に取付け得る基礎部材と、該部
材に挿入可能なグラインダとを備え、該グライン
ダが、駆動装置により回転駆動され且つ眼の角膜
面に対応して形成された研削面を有する研削用又
は研磨用パンチを備えていることを特徴とする眼
の屈折異常症の矯正装置。２第１凹部第２凹部及び第３凹部が前記基礎部
材を軸方向に貫通し、前記第１凹部がその中心に
前記グラインダを受け入れるのに用いられ、前記
第２凹部が研削用又は研磨用のパンチの通路に用
いられ、前記第３凹部が前記基礎部材を眼に対し
て取り囲むように取り付けるのに用いられること
を特徴とする請求項１記載の眼の屈折異常症の矯
正装置。３前記基礎部材に挿入される前記グラインダに
対し、第１凹部が、その円筒形側壁に基づき、視
覚系の光心に対する半径方向の基準を形成し、円
形支持面により、眼の表面に対する基準を形成す
ることを特徴とする請求項２記載の眼の屈折異常
症の矯正装置。４前記基礎部材を、眼に対し取り囲むように取
付けるのに用いる第３凹部が、真空空間として形
成され、該空間は吸引連結部に連結されて作動さ
れることを特徴とする請求項２記載の眼の屈折異
常症の矯正装置。５前記基礎部材が、容易に滅菌可能な透明性材
料、好ましくはポリスルホン（PSU）等で作製
されていることを特徴とする請求項１から４のい
ずれかに記載の眼の屈折異常症の矯正装置。６前記グラインダが、正確な送り運動を前記研
削又は研磨用パンチにさせるために、マイクロメ
ータレンジを調節可能とするマイクロメータスク
リユを備えていることを特徴とする請求項１記載
の眼の屈折異常症の矯正装置。７駆動装置に連結されて作動する前記研削用又
は研磨用パンチがグラインダ又は駆動部材に交換
可能に取付けられ、矯正すべき屈折異常症に対応
して形成された研削面を有する複数の研削用又は
研磨用パンチを備えていることを特徴とする請求
項１記載の眼の屈折異常症の矯正装置。８前記個々の研削用又は研磨用パンチが一つの
パンチデイスクを具備し、該デイスクが、眼の表
面に対面する面に研削面を備え、前記曲率半径の
研削面が好ましくは凹面であることを特徴とする
請求項１記載の眼の屈折異常症の矯正装置。９前記曲率半径が約５〜15mmの範囲で段階的に
異なる研削面を有し且つ交換可能な複数の研削用
又は研磨用パンチを備え、前記曲率半径の段階が
約１／10mm宛であることを特徴とする請求項７記
載の眼の屈折異常症の矯正装置。１０前記パンチデイスクの研削面が、微粒子結
晶の表面構造を有することを特徴とする請求項１
又は請求項７から９のいずれかに記載の眼の屈折
異常の矯正装置。１１前記パンチデイスクの研削面が、ダイヤモ
ンド粉末等で作製されていることを特徴とする請
求項１０記載の眼の屈折異常症の矯正装置。１２前記パンチデイスクが、交換可能に軸ジヤ
ーナルに取付けられていることを特徴とする請求
項８記載の眼の屈折異常症の矯正装置。１３前記グラインダが軽金属等で作製され、研
削用又は研磨用パンチの駆動装置が、例えば高速
空気タービン、直流モータ、パルスモータ等で構
成されていることを特徴とする請求項１記載の眼
の屈折異常症の矯正装置。１４前記研削用又は研磨用パンチの駆動装置が
外部駆動装置であつて、前記グラインダが、支柱
状ポストのビームに配置されていることを特徴と
する請求項１記載の眼の屈折異常症の矯正装置。１５前記ビームを、前記グラインダ及び回転駆
動される研削用又は研磨用パンチとともに、前記
角膜面に対し軸方向へ送ることができることを特
徴とする請求項１３記載の眼の屈折異常症の矯正
装置。