JPH07509632A - 乱視を分析する方法ならびに角膜手術をするための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 乱視を分析する方法ならびに 角膜手術をするための装置 本発明は、患者の乱視を外科医により矯正させ得る情報を与えるために、また外 科医が技術及び外科的成功を改善するために使用できる乱視を矯正するための外 科処置関連したデータを与えるために使用され得る乱視を分析する方法、及び角 膜手術をするための装置に関する。

乱視を分析するための一般的な方法は、動作前の状態から動作後の結果を達成す るのに際して外科的に誘発される変化のベクトル計算で規定されている。

この方法は、全誘発乱視と、目に作用するベクトル力の方向との決定を良好に可 能にしている。また、これは、一連の処置が比較され、分析されたときに誘発さ れる平均全外科的乱視の計算を可能にしている。しかし、外科的に誘発された乱 視（ＳＩＡ）は、一般的に範囲の１８０°内で変化すると考えられている。この ことは、対向する方向もしくは部分的に対向する宝庫のベクトルが変化量からは はずれて互いに打ち消し合うのと同様に、ベクトルの平均方向変化を得ることか できないので、一連の処置にとって乱視の変化の意味のある比較をすることは難 しくしている。

外科医により行われている実際の方法の１つは、読む者に傾向を予想させるよう に各、患者の結果を個々に表にした独自の選択に頼ることである。ある外科医は 、結果から予ｎｊすることを試みているが、グループとして誘発される乱視ベク トルは種々の方向を持っているので、傾向を推論する手段を持っていない。

角度の平均をとることは、軸に対する傾向をを決定するためには意味がなく、ま た処置前から処置後の乱視状態への軸の変化を知ることはできない。これは達成 した結果の成功もしくは望ましいことを評価できない。さらに、外科上の目的の 達成程度も示さない。成分が試みられた軸と観察された（達成された）軸との間 の相違のコサインとして変化する近似値を導入することにより、軸の変化度合の 大きさを矯正する複雑さを示す試みがなされている。この矯正された大きさの値 は、切開の軸、即ち、“適当な軸”に外科的に誘発されたシリンダー９０°の量 として引°かれた。あいまいさを解決するための僅かの変更を要求してナイロー 表を再現するコンピュータプログラムに所謂ナイローズ式（Ｎａｙｌｏｒ’　５ ｅｑｕａｔｉｏｎ）をプログラムすることが提案されている。

ＳＩＡの計算のための式は異なる角度の軸を備えた２つの平円柱レンズの結果か ら導かれる。これは乱視的変化の大きさと軸とを確かめるグラフィック的な方法 を使用して外科医により利用されている。シェフ（Ｊ　ａ　ｆ　ｆ　ｅ）とフラ イマン（Ｃ１ａｙｍａｎ）とは、ＳＩＡとこれの軸とを処置前と処置後との角膜 乱視に対する既知の値で計算する式を、ベクトル解析により、決定するために直 交座標並びに極座標を使用している。類似の式が曲面のオイラーの定理（エイ９ （Ａｉｒｙ）により１８２７年にみつけられた）のマーチンならびにウェルホー ドの派生式に基礎をなしてハル（Ｈａｌｌ）により導き出された。

“円筒もしくは円環体の面の２つの垂直な部分の極率の和は一定である”とした オイラーの定理は、ベクトル解析のシェフの（Ｊａｆｆｅ’ｓ）方法とネイサー の（Ｎａｅｓｅｒ’　ｓ）方法との間の関連付けをしている。ネイサーの方法は 、乱視の軸が９０°もしくは１８０’経線上にないときに生じる乱視の極値を計 算している。即ち、この使用１は、白内障並びに移植外科医（横方向非点収差の 角膜切開刀を使用し、もしくは使用しない）のような曲（規則と共に及び規則に 対して）の変化を誘発する外科医の判断の結果に主として依存する。

乱視は、視力を低下させ、また、グレア、単眼複視、眼性疲労、歪曲等の症状を おこす特殊な屈折エラーで有る。ここ数年の間、乱視の制御と矯正は、屈折、白 内障、並びに角膜の外科医にとって大いな関心事であった。単一もしくは組み合 わせの処置として乱視の減少もしくは除去は、乱視の変化を大きさ並びに軸の成 分に関して認識するのであれば、唯一可能である。一般の分析技術は、一連の対 をなしたグループの処置もしくは単一の処置に対して大きさと軸とを別々に比較 することかできない。しかも、これが乱視の手術を行うことかできる唯一の方法 である。我々は、使用のための好ましい技術を決定することができることを必要 とし、また外科的目標を達成するための失敗は、個々の患者の因子によるのか機 械もしくは技術のエラーによるのかを決定できるようにすることが必要である。

最近のレザー技術は、以前は不可能であったいい加減の程度で処置を変更する能 力を与える。しかし、これは、正確な量を与え、結果を科学的に評価する分析シ ステムを必要とする。

本発明の目的は、個々の患者に適用したときてに、比較的成功確率が高く、外科 医に使用され得る有効な情報を、また技術を改善できる統計的情報を与えること ができる方法を提供することである。

本発明は、前処置の乱視を決定する工程と、目標とする乱視を規定する工程と、 目標とする乱視と前処置の乱視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算す る工程と、 この目標誘発乱視ベクトルから角膜の相対勾配の方向と量とを計算し、大きさと 方向での外科処置の方向性をあたえる工程とを具備する乱視を解析する方法を提 供する。

前記目標誘発乱視ベクトルはエラーの角度とエラーの大きさにより変更できる。

本発明は、また、前処置の乱視を決定する工程と、目標とする乱視を規定する工 程と、 外科処置の後の達成された乱視を決定する工程と、目標とする乱視と前処置の乱 視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算し、達成された乱視と前処置の 乱視との間の差である外科的誘発乱視ベクトルを計算し、そして、目標乱視と達 成された乱視との間の差である差ベクトルを計算して、これらベクトルの大きさ と角度と得ることができるようにする工程と、とを具備する乱視を解析する方法 を提供する。

本発明は、また、０°ないし１８０’の範囲内の乱視の角度と大きさを含む前処 置の乱視を決定する工程と、０″ないし１８０°の角度の軸と大きさとを含む目 標とする乱視を規定する工程と、 外科処置の後の、０°ないし１８０°の角度の軸と大きさとを含む達成された乱 視を決定する工程目標と、前処置の乱視と、目標とする乱視と、達成された乱視 との軸の角度を２倍して軸を３６０°の範囲に変換する工程と、目標とする乱視 と前処置の乱視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算し、達成された乱 視と前処置の乱視との間の差である外科的誘発乱視ベクトルを計算し、そして、 目標乱視と達成された乱視との間の差である差ベクトルを計算する工程と、 目標誘発乱視ベクトルと、外科的誘発乱視ベクトルと、達成された乱視ベクトル との角度を半分にしてにして、０°ないし１８０°の範囲に角度値を戻し、さら にこれらベクトルの大きさと計算して乱視ベクトルの大きさとベクトル角度値と を与える工程とを具備する乱視を解析する方法を提供する。

この方法は、乱視の大きさと角度とをつくり、そして、特に、目標誘発乱視ベク トルと差ベクトルとをつくるので、得られる結果は技術を改良することができる 外科処置の方向性を予想するように使用でき、また目標誘発乱視ベクトルに予め 外科的に誘発された乱視を外科的に矯正するために特定の育成じゃに対する特定 の結果を使用するように予測するように使用できる。

好ましくは、前記ベクトル角度を２倍にする工程は、極座標から直交座標に変換 する工程を有する。

好ましくは、前記前処置の乱視を決定する方法は、患者の角膜を測定するか、患 者のめがねの処方せんに関する情報を使用する工程を有する。

好ましくは、この方法は、目標誘発乱視ベクトルを外科的誘発乱視ベクトルによ り分けることにより、調整の係数を決定する工程を有する。

好ましくは、この方法は、目標誘発乱視と達成された乱視との間の角度差並びに 大きさの差であるエラーの角度並びにエラーの大きさを夫々決定する工程を有す る。

好ましくは、この方法は、目標誘発乱視ベクトルの大きさにより分けられた差ベ クトルの大きさである成功の指標を決定する工程を有する。

好ましくは、この方法は、目標誘発乱視と達成された乱視との間の角度差である 矯正の角度を決定する工程を有する。

好ましくは、この方法は、外科的誘発乱視ベクトルと目標誘発乱視ベクトルとの 間の大きさの差であるエラーの大きさを決定する工程を有する。

好ましくは、この方法は、差ベクトルの角度と差ベクトルの大きさとを決定する 工程を有する。

この発明は、患者の角膜に外科的処置をするための手段と、この外科的処置をす るための手段を制御する手段と１、患者の目標とする乱視と前処置の乱視との間 の差である目標誘発乱視ベクトルを受入れ、て目標誘発乱視ベクトルに従って前 記制御手段を制御する信号を出力する処置手段とを具備する角膜外科的処置をす るための装置に関する。

好ましくは、１１；ｊ記外科的処置をするための手段は、紫外線放射源とシャッ ター装置とを有し、前記制御手段は、このシャッター装置の開口時間並びに開閉 速度と、紫外線放射源の強度とをを制御する。

好ましくは、前記処置手段は、前記処置手段が目標誘発乱視ベクトルを計算でき るように、患者の前処置の乱視と目標とする乱視とに関連したデータを入力する 手段を有する。

本発明の好ましい実施例は、以下の添付図面を参照して説明される。

図１は、患者のための代表的な事前処置の目標とされ、達成された乱視を示す線 図である。

図２はないし図４は図１に示す乱視値のための二重角度ベクトル図である。

図５は二重角度ベクトル図、特に目標誘発乱視ベクトルと外科的に誘発された乱 視ベクトルと、相違ベクトルとを示す線図である。

図６は、１／２角度外科ベクトルを示す線図である。

図７は、図６に示す外科ベクトルが分析される線図である。

図８は角膜手術をするための装置を概略的に示す図である。

結果を評価するのに使用される乱視値が代表的な患者に対して図１に示されてい る。

（１）急勾配θ１での処置前の乱視強度に□ジオプトリ（２）急勾配θ２での目 標とされた乱視強度に２ジオプトリ （３）急勾配θ３での達成された乱視強度に３ジオプトリここで、Ｋ□、Ｋ２、 Ｋ３は、急勾配θ０、θ２、θ３での角膜の最も急な極率と最も平坦な極率との 間の曲折光学上の相違である。

例えば、処置前の乱視は２０°で４．００ジオプトリである。

乱視は０°ないし１８０°の向きで通常表示される。この表示は、５°の事前処 置値から１７５°の事後処置値への乱視の変化はこの線図で見られは、数値的に は１７０°の変化であり、実際には１０°の変化のみである判断結果を複雑にし ている。

角度を二重にすることにより、結果が３６０°の向きで検査される。この結果、 直交線座標系が使用され得る。角度を二重にすることは、事ｉｉｊ処置乱視値と 、目標乱視値と、事後処置乱視値との間の相違の表示を簡単にし、また、外科ベ クトルの大きさと方向とを決定するために必要である。図２ないし図４は、図１ に示される角度が二重になったダイアグラムを示す。

角度と大きさとを計算するために、最初に、極座標が直交座標に、以下のように 変換される。

Ｘｌ　＝に１　ｃｏｓ　ｉｎｅ　（２θ１）Ｙ、＝に１　ｓ　ｉｎｅ　（２θ、 ） Ｋ２　＝に２　ｃｏｓ　ｉｎｅ　（２θ２）Ｙ２　＝　Ｋ２　ｓ　ｉ　ｎ　ｅ　 （２θ２）Ｋ３　＝に３　ｃｏｓ　ｉｎｅ　（２θ３）Ｙ３　＝に３　ｓ　ｉｎ ｅ　（２θ３）ここで、Ｘｌ、Ｋ２、Ｋ３は、３６０°のベクトルダイアグラム でのＸ軸座標、そしてＹ□、Ｙ２、Ｙ３は、Ｙ軸座標である。

図５は、目標とする誘発乱視（ＡＩＡ）ベクトルと、外科的誘発乱視（ＳＩＡ） ベクトルと、差ベクトルとを示す。事前処置（１）と、目標（２）と、達成され た（３）との乱視のＸ軸座標とＹ軸座標との間の差は以下の通りである。

乱視ベクトルの二重角度はＸ軸とＹ軸との差を使用して計算される。

添字ｄは二重の角度を示す。

アークタンジェントの計算は、第１並びに第４象現内の値に戻る。即ち、これは 、角度が行く向きでのか戻る向きでのかの区別はしない。必要とされた角度が第 ２並びに第３象現に実際にあるように、大きさく以下に説明する）が負の値にな るように計算されたときに１８０°の矯正が要求される。

乱視ベクトルに１２（ＡＩＡ目標誘発乱視）とに３□（差ベクトル）とは計算さ れ得る。

Ｋ１２、Ｋ□３、Ｋ３２に対する正と負との両方の値は可能である。負の値は、 θ□２ｄ、θ１３ｄ１　θ３２ｄの値が１８０°だけ大きさの絶対値が使用され る。

上記計算の方法は、以下のように（図５の確認）、ＳＩＡの大きさを決定するコ サイン定理を使用したシェフとフライマンとのにより採用された方法とは異なる 。

−２に１に３　ｃｏｓ　１ｎｅ２　（θ１−θ　＞　）１／２コザインの定理を 使用する問題点は、計算された値の符号が決定できず、変換により、正ととられ る（即ち、−４の二乗の二乗根は＋４として評価される）ことである。

Ｋ□２、Ｋ１３、Ｋ３２を決定するために使用される計算の別の方法は、コサイ ンの定理により１すられる絶対値と同じ絶対値に、正もしくは負の符号ではある が、帰する。正の値はθ１２ｄ、θ１３．もしくはθ３２ｄに対して計算された 値が調節を必要としないことを示す。負の値は、必要な角度が計算された値から １８０°異なる、即ち、第２象現と第３象現とにある。

もし、コサインの定理か使用されると、さらなる計算並びにテストが、１８０° の矯正がθ１２ｄ、θ、３６、もしくはθ３□６の２倍角度値にしなければなら いなときを決定するように必要である。

ベクトル角θ□２ｄ　−θ□３ｄ並びにθ３２ｄのための計算された値は２イΔ 角ベクトルダイアダラムから導かれる。実際のベクトル角はサイズの半分である 。

エラーの角度は、ＳＩＡベクトルがＡＩＡベクトルよりも反時計方向側にあると きには正として表され、また時計方向にさらに変更されると、負として表される （図７）。エラーの大きさは、ＳＩＡベクトルがＡＩＡベクトルよりも大きい場 合には正の値として表され、またＡＩＡベクトルよりも小さい場合には負の値と して表される。

エラーの角度はＡＩＡベクトル並びにＳＩＡベクトルの２倍角度値から最も多く 予め計算される（図５）。０°ないし１８０’の単−角ベクトルダイアグラム（ 図７）にて、角度ｒｒｏｒ はベクトル間の角度として現れる。しかし、θ　の絶対値が９０度よりも大きい 場合には、角度は、大きい角度を１８０’引いた小さい角度を加えることにより 、Ｏないし９０度の範囲内になるように調節される。

エラーの角度は以下のように計算される。

エラーの大きさは以下のように計算される。

差ベクトルは、達成結果から目標結果を達成するように誘発されるまでの乱視の 矯正量を表す。即ち、アクションの対応する向きは点３から点２にである（図５ ）。

差ベクトルの角度は以下の通りである。

ｉｆｆ 差ベクトルの大きさはＫ　−に３２である。

エラーの角度はＡＩＡベクトル並びにＳＩＡベクトルに関連するが、矯正の角度 は目標並びに達成乱視として扱われる。

目標乱視の角度と達成乱視の角度とほの間の差は矯正の角度として規定される。

矯正の角度はθ３−θ２である。

正の値は、目標の反時計方向側であることを示し、また負の値は、これがさらに 時計方向側であることを意味する。この値は処置前の乱視とは無関係である。

矯正の角度は、最終の乱視の結果の評価であるが、乱視の手術の成功を決定しま た比較する上での、エラーの値の角度と大きさとして使用できない。

調節の係数は、目標乱視ベクトルと達成乱視ベクトルとの間の過去の変化の傾向 を考慮するように将来の乱視の値を適合させる。調節の係数は以下の通りである 。

成功の指標は差ベクトルの大きさとＡＩＡベクトルの大きさとに関連している。

成功の指標は以下の通りである。

成功の指標は、目の乱視の変化を生じさせられた場合にのみ使用され得る。

乱視とは異なり、ベクトルは測定されず計算のみされる。

また、ベクトルは外科手術のナビゲーションの目的としてである。これらは将来 の外科手術と過去の外科手術の成功との両者の方向性を示す。

差ベクトルは、計算される人の目に特有であるが、このベクトルの大きさを利用 することにより外科手術の成功の評価を与え、また軸方向が無視されるときに複 合処置間の統計学的解析のための有用な基礎を提供で切る。（これは、一連の目 のための平均総誘発乱視を決定する平均ＳＩＡの既知の方法（Ｊａｆｆｅの方法 ）に似ている。）。これは、目標とされた動作結果と達成された結果との間のジ オプトリの相違の大きさと軸とを特に表す。この角度は、ベクトルダイアグラム に表された角度の半分である。即ち、この角度の大きさを１８０°チヤートに示 すことにより、これは、実用的な感覚で、その口に対する目標結果を達成する“ ト・ツブ・ア・ツブ（ｔｏｐ−ｕｐ）動作にとって必要な屈折矯正（勾配並びに その軸）が記載され得る。

ジオプトリの大きさは、ベクトルダイアグラム上での目標結果と達成結果との間 の総ベクトル距離の長さを与える。

エラーの大きさと角度とは、一連の複合屈折手術処理の間で測定され、かつ比較 され得、また特別な処置の方向性を決定する。平均及び標準偏差値は導かれて、 統計学的解析をあたえる。この方法は、操作上でのエラーの要素、即ち、大きさ と軸とを分離し、そして達成結果とＩヨＩ標結果とに要求される初期の外科のプ ランへの変更を示し、かくして続く外科のための改良された技術を可能にする。

一連の処置の成功は、平均大きさと軸とのエラーをどのようにしてゼロに近付け るかを決定することにより評価され得る。

大きさならびに軸に対して別の変更をするように使用される外科手術技術の方法 は以下の処置を含む。

大きさに対して： １、Ｔ（タンジエンシャル）力・ソトの数を変える。

１、光学的領域のサイズを増減する。

１、Ｔカットの長さもしくは深さを変える。

１、楕円光学的領域の長軸もしくは短軸のディメンションを変更、ししくほこれ ら技術を使用するエキシマリーザでのアブラタブル（ａｂｌａｔａｂｌｅ）マス クのディメンション並びに厚さを変更する。

軸に対して： １、前処置の大きさ以上に乱視を矯正することにより９０°だけ最大傾斜軸を変 える。

１、最大傾斜軸からＴカットをオフセットする。

選定された屈折並びに乱視目的を達成するために、最大傾斜の角膜経線から計算 された量だけ楕円もしくはアブラタプルマスクを回転するようにＡＩＡベクトル を使用した将来のエキシマレーザ技術に対して可能性がある。

ａ）エラーの大きさ： これは５ＩＡ（外科的に誘発される乱視）ベクトルとＡＩＡ　（目標の誘発され る乱視）ベクトルとの間の長さもしくは大きさでの相違である（図７）。もし、 ＳＩＡベクトルがＡＩＡベクトルよりも長ければ、上矯正が生じ、反対１こ短け れば下矯正が生じる。

ｂ）エラーの角度： これは、前処置の乱視の値の点（１）でのＡＩＡベクトルとＳＩＡベクトルとに よりベクトルダイアグラム上で表される角度の半分である。これは、技術もしく は機械のエラーを示す一致軸方向に生じるエラーノくイアスがある場合に【よ、 例えば、一連の眼で決定され得る。正の符号と負の符号との両方で無秩序に広が るエラーは、患者により遊びがちな要因を提示する。

角度の符号は、角度がエラーとなる方向を示す。力１くしで、将来矯正する外科 的アクションが調節される。

ＡＩＡベクトルとＳＩＡベクトルとは、これらの角度を半分にすることにより１ ８０’ダイアグラム（図６並びに図７）に表され得る。これはエラーの角度とそ の方向とを決定する。

かくして、２つのベクトル間の分離はエラーの角度である。

そして、要求される外科軸の方向の矯正は誘発されたものから目標となるもので ある。

矯正角度は、単に、目標の乱視と達成された乱視との間の角度である。

目標の乱視と達成された乱視との軸が一致すると矯正の角度はゼロである。同じ ようなことが、もし軸とがゼロ座標の同じ側で一致すれば、ベクトルダイアダラ ム上でも言える。

もし、目標の乱視と達成された乱視とが大きさにおいては異なるが軸において一 致すると、残差ベクトルと、エラーの角度と、エラーの大きさとがある。

しかし、前処理乱視に目標もしくは達成乱視を相対的に近づけることに係われば 上矯正と下矯正との間の区別は、実際の値の情報を提供するようには見えない。

将来の外科手術を改良するために要求される調節を評価する係数は、ＡＩＡベク トルをＳＩＡベクトルにより分けることにより、過去の外科手術のデータからら 導き出され得る。

もしこれが単一性からかなり変化すれば、傾向は明らかである。もし是認されれ ば、従って、将来の外科手術で矯正される乱視の大きさは、認められる傾向を考 慮するように調節され得る。前処置の乱視の大きさをち調節の係数で倍にするこ とにより、大きさのパラメータは得られ、最適な外科手術の結果を得るように要 求された処置を示す。

１の係数の値は、エラーの大きさではなく、また将来の処置にこの調節をする必 要もないことを示す。１以上の値は、大きさは下矯正されたことを示し、そして 値が１以下の場合には上矯正が生じたことを示す。

成功の指標は、外科手術の成功の有用な評価である。これは、差ベクトルに直接 に比例し、ＡＮＡベクトルに反比例する。比は前処置の乱視のサイズに無関係で ある。成功の指標上でのゼロの値は、外科手術の目標を達成する上で、完全な成 功を示し、明らかに、差ベクトルの大きさは、またゼロとなるであろう。エラー の角度とエラーの大きさとの一方のみがゼロであれば、成功姿勢の指標はゼロよ りも大きい数である。指標が０と１との間であれば、例えば、０．２の値は、外 科目標を達成するのになされる８０％の成功を示す。もし、成功の指標が１であ ると、手術は、前処置の乱視がなされたような目標の乱視からから同じようにか なり離れた達成乱視となる。乱視が変えられようとも、また変えられな（とも、 目は乱視状態が改善されないで手術されるので、状態は悪くなる。成功の指標は １を越えることができ、前処置の状態よりも悪い結果を示す。

もし、外科医が目の乱視状態を変えようとした場合に、指標が唯一使用され得る 。例えば、近視と関連した僅かの乱視の目において、外科医は、屈折エラーを矯 正するために球状体の矯正をするようにのみの選べる。この場合、成功の指標は 使用され得ない。

図８には、角膜手術のための装置が概略的に示されている。

このような装置は公知であり、従って詳細には示されて（１ない。この装置は、 紫外線（１９３ｎｍ）ビームを発生するための紫外線放射源１２を有する。この 紫外線は、患者の角膜の１もしくは複数の力・ントまたは輪郭形成をして患者の 目の乱視状態を変える。シャ・ンター１４が放射源１２からの紫外線放射ビーム の選択的な通過と遮断とを果たすように設けられている。また、制御機構１６が 放射源１２の強さと、シャッター１４の開口時間及び開閉速度を制御するように 設けられており、この結果、特別の時間で特別の強度のビーム力く提供され得る 。マイクロプロセツサー１８が前記制御機構１６と組みをなしており、これは、 マイクロプロセッサ一にデータを人力するための人力キーボード２０を備えて０ る。患者の＋ｉ：ｊ処置乱視と患者の目標乱視とに関連したデータカ（キーボー ド２０に供給され、マイクロプロセ・ンサ−１８ζよ、目標舌り視と前処置乱視 との間の相違であると共に、放射源１２並びにンヤノター１４を制御するための 制御機構１６に出力コマンドを生じさせるベクトルとして使用される、目標とし て誘発される乱視ベクトルを計算する。

１１ｊ記マイクロプロセッサ−は、分析並びに／もしくは他の外科手術で使用す るための本発明の方法に関連した他の、＜ラメータを計算するように前述した方 法に従ってプログラミングされる。

エキシマレーザのために最近導入された楕円処理）くターンのための乱視モジュ ールが、角膜形状の変化を精巧１こ、また乱視の屈折エラーにマツチするような 等吸付は方法で可能にする。既知の方法では、角膜形状に関して二次的に、角膜 面の所で有効となるように調節されたスペクタクル屈折を取り扱うようになって いる。しばしば、スペクタクル乱視と角膜乱視との間には大きな相違があり、こ の結果、これは、測定される光学的領域に従って種々の形式の角膜計で異なる読 み方が得られることを考慮したときに面倒となる。最近の角膜地形学的技術の導 入は、この不一致をより一般的にしている。

明らかに、有用なデータを得るためには、同じ形式の器具を全てのシーケンシャ ルな読取りに対して使用するべきである。

ここで利用できる角膜地形学は好ましいモードになりがちである。

もし、処置パラメータとして屈折を使用して目が処置され、また角膜乱視とスペ クタクル乱視との間に相違があると、避けられがたいノン−ゼロ角膜乱視になる ことは自明である。

乱視の角膜切開において、最大傾斜軸で、屈折に関する二次的にタンジエンシャ ル切開をすることは容認できる方法である。ノン−ゼロ乱視の同じように避けら れがたい結果は、逆に屈折に対して決定される。乱視の角膜切開の後に、成功の 基準を評価する角膜極率測定法で測定すると、我々の外科手術の努力が満足され た結果になるとは限らない。そして、患者は、単眼複視や斜外形のような症状を うったえるか、かれらの眼鏡に乱視の矯正をさらに要求する。

角膜は凸面であり、直乱視がある場合には、垂直経線で急勾配である。この凸円 筒の軸は１８０°である。この目への最も急な勾配の網膜像は垂直経線にある。

この目への最も鮮明な網膜像は垂直経線上にある。これは、垂直ストロークが英 語のアルファベット文字で優勢となるように、スネレンの（Ｓｎｅ　１１　ｅｎ ’　ｓ）形式により測定されるように視覚の鋭さに効果を及ぼすことをイガーズ （Ｅｇｇａｒｓ）は示した。０．５ないし６．０ｍから測定対象物を見る弱い近 視の場合、０．５０Ｄないし０．７５Ｄの直乱視が最適であり、最も少ない総ぼ けになるということが数学的モデルによるテストにより確かめられた。両視索を 与える神経節細胞のナソテエムポラル拳オーバラップ（ｎａｓｏｔｅｍｐｏｒａ ｌｏｖｅｒｌａｐ）が双方的に、皮質的に生じる。これらは、１°の弧よりも大 きく延出した幅を有し、くぼみの中央に位置しレチナール皮膚並びにニュロナル 線維の垂直中央線線上にある。これは、垂直対象物の立体いき値を他の経線に指 向されたものよりもより小さく表すメカニズムを与える。距離を決定する単眼性 の手掛かり（ｃ　１　ｕ　ｅ）は、２つの対象物間の視差エラーを利用すること により得られ、これはライトポールのような垂直カウンタークルーにより最も多 く達成される。さらに、融合のための環状不均衡は水平線状領域よりも垂直線状 領域に対してのほうが大きい。

初期の目標を達成する上で成功か失敗かを評価するために、我々が多くの他の勤 めを果たすように、乱視の外科的処置のためのゴールを述べる。我々の乱視のゴ ールを述べることにより、ＳＩＡベクトルがＡＩＡベクトルとどのように違うか を決定することができる。このベクトル解析の概念を利用して外科処置の比較解 析が、我々は差とエラーとを決定することができ、かくして将来の外科処置に対 して必要な矯正を確かめることができるので、可能となる。外科処置をより正確 にそしてより予想すれば、結果の広がりはより狭くなる。

ＡＩＡベクトルの概念は、エキシマレザーのような技術を使用する将来の乱視手 術のキイとなる。前述したように、外科手術の過去並びに現在の技術は、大きさ で前処置の乱視に等しく、乱視の軸に９０°のＡＩＡベクトル力を有効に利用す ることにより、乱視をゼロにするような目標である。角膜は、ＡＩＡベクトルの 方向に正味の急勾配で、角膜経線方向で平坦にされる。

乱視をゼロにすることが我々の乱視のゴールになるように続くが、乱視をゼロに するための目標は根新たな技術により与えられる微妙な問題により必要もしくは 道理に適う必要はない自ら課した制限で有る。所望のポスト処置乱視が、例えば ０．５Ｄないし０．７５Ｄの直乱視がめられ得る。計算されたＡＩＡベクトルを 利用することにより、必要な外科処置は、意図とした角膜トロイダル形状にする ことができるようにエキシマレザーの適当なソフトウェアのプログラムに合わせ られ得る。

乱視をゼロにできないのは、スペクタクル乱視と角膜乱視との相違の間の矛盾し た不可避の結果である。角膜形状、即ち、屈折が乱視の外科処置のモードで指標 された一次的に決定されるファクターであるか否かのようなジレンマがある。

この方法は、このジレンマが二次面に対する少ない好ましくない結果を予め動作 的に評価することにより、どのように最良に解決され得るかを指標する。尚、こ の二次面に避けられない乱視が向けられる。これは、もし、ＡＩＡベクトルが他 の面で乱視をゼロにするように与えられれば、乱視の結果が各面でどのようにな るのかを分析することによりなされ得る。

かくして、外科医は好ましい与えられるＡＩＡベクトル（もしくは２つの計算値 間の適当な妥協）を選ぶことができ、この結果、乱視をゼロにするように予定さ れた１もしくは複数の屈折面は、最も光学的並びに生理学的に好ましい方向で変 更される。外科医は、９０°経線に近い最も急な勾配の屈折軸を有し直乱視に近 い二次的結果に向いた一次処置を予め選定するように選ぶことができる。乱視を ゼロにするゴーネを計算し、特定することなしい、我々の乱視外科処置がどのよ うに成功したかを決定することはできない。

エラーの角度を正確に計算する能力は、我々の屈折外科用具に最も弱い組み合わ せとなる。即ち、外科処理の間、動作している顕微鏡でリアルタイムに形状を観 察することにより、最も急な勾配の角膜経線を正確に特定する能力がない。これ を達成することは、我々が処置パラメータを測定並びに計算において評価する精 度に近付くように適用される処置の精度を高めることができる。

本発明の方法によれば、乱視を数学的に正確に評価することのできる、以前は利 用できなかった付加的な情報を乱視の外科医に５える。これは、異なる目と異な る技術との間の両者の比較を可能にするパラメータを使用することにより、達成 できる。また、これらパラメータにより、外科医はポスト処置乱視の所望のレベ ルを達成できる手段を確かめることができる。これは、我々が改良することがで きる我々の乱視の外科的処置を意味がありかつ限定的に解析することによるだけ である。特定のエラーを決定することができ、エラーの各成分を別々に矯正する ための手段が設けられ得る。従来の技術のより良い使用を可能にすることにより 、より良い制御を、そして最終的にはより正確な外科処理を果たすことができる 。

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Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．前処置の乱視を決定する工程と、 目標とする乱視を規定する工程と、 目標とする乱視と前処置の乱視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算す る工程と、 この目標誘発乱視ベクトルから角膜の相対勾配の方向と量とを計算し、大きさと 方向での外科処置の方向性をあたえる工程とを具備する計視を解析する方法。
2. ２．角度のエラーとエラーの大きさとにより、目標誘発乱視ベクトルを変更する 工程を具備する請求項１の方法。
3. ３．前処置の乱視を決定する工程と、 目標とする乱視を規定する工程と、 外科処置の後の達成された乱視を決定する工程と、目標とする乱視と前処置の乱 視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算し、達成された乱視と前処置の 乱視との間の差である外科的誘発乱視ベクトルを計算し、そして、目標乱視と達 成された乱視との間の差である差ベクトルを計算して、これらベクトルの大きさ と角度と得ることができるようにする工程と、とを具備する乱視を解析する方法 。
4. ４．０°ないし１８０°の範囲内の乱視の角度と大きさを含む前処置の乱視を決 定する工程と、 ０°ないし１８０°の角度の軸と大きさとを含む目標とする乱視を規定する工程 と、 外科処置の後の、０°ないし１８０１０の角度の軸と大きさとを含む達成された 乱視を決定する工程目標と、前処置の乱視と、目標とする乱視と、達成された乱 視との軸の角度を２倍して軸を３６０°の範囲に変換する工程と、目標とする乱 視と前処置の乱視との間の差である目標誘発乱視ベクトルを計算し、達成された 乱視と前処置の乱視との間の差である外科的誘発乱視ベクトルを計算し、そして 、目標乱視と達成された乱視との間の差である差ベクトルを計算する工程と、 目標誘発乱視ベクトルと、外科的誘発乱視ベクトルと、達成された乱視ベクトル との角度を半分にしてにして、０°ないし１８０°の範囲に角度値を戻し、さら にこれらベクトルの大きさを計算して乱視ベクトルの大きさとベクトル角度値と を与える工程とを具備する乱視を解析する方法。
5. ５．前記ベクトル角度を２倍にする工程は、極座標から直交座標に変換する工程 を有する請求項４の方法。
6. ６．前記前処置の乱視を決定する方法は、患者の角膜を測定するか、患者のめが ねの処方せんに関する情報を使用する工程を有する請求項３もしくは４の方法。
7. ７．目標誘発乱視ベクトルを外科的誘発乱視ベクトルにより分けることにより、 調整の係数を決定する工程を有する請求項３もしくは４の方法。
8. ８．目標誘発乱視ベクトルの大きさにより分けられた差ベクトルの大きさである 成功の指標を決定する工程を有する請求項３もしくは４の方法。
9. ９．目標誘発乱視と達成された乱視との間の角度差である矯正の角度を決定する 工程を有する請求項３もしくは４の方法。
10. １０．外科的誘発乱視ベクトルと目標誘発乱視ベクトルとの間の大きさの差であ るエラーの大きさを決定する工程を有する請求項３もしくは４の方法。
11. １１．外科的誘発乱視と目標誘発乱視との間の角度差であるエラーの角度を計算 する工程を有する請求項３もしくは４の方法。
12. １２．差ベクトルの角度と差ベクトルの大きさとを決定する工程を有する請求項 ３もしくは４の方法。
13. １３．目標誘発乱視ベクトルが、角膜面と眼鏡面との一方での乱視をゼロにする ように目標誘発乱視ベクトルが与えられた場合に、角膜面と眼鏡面とに対する乱 視の結果がどのようになるかを決定する工程を有する請求項１の方法。
14. １４．目標誘発乱視ベクトルが、角膜面と眼鏡面との一方での乱視をゼロにする ように目標誘発乱視ベクトルが与えられた場合に、角膜面と眼鏡面とに対する乱 視の結果がどのようになるかを決定する工程を有する請求項３もしくは４の方法 。
15. １５．請求項３もしくは４の方法に従って乱視を解析する工程を有する乱視の処 理方法。
16. １６．請求項１の方法に従って乱視を解析する工程を有する乱視の処理方法。
17. １７．患者の角膜に外科的処置をするための手段と、この外科的処置をするため の手段を制御する手段と、患者の目標とする乱視と前処置の乱視との問の差であ る目標誘発乱視ベクトルを受入れ、て目標誘発乱視ベクトルに従って前記制御手 段を制御する信号を出力する処置手段とを具備する角膜外科的処置をするための 装置。
18. １８．前記外科的処置をするための手段は、紫外線放射源とシャッター装置とを 有し、前記制御手段は、このシャッター装置の開口時間並びに開閉速度と、紫外 線放射源の強度とをを制御する請求項１７の装置。
19. １９．前記処置手段は、前記処置手段が目標誘発乱視ベクトルを計算できるよう に、患者の前処置の乱視と目標とする乱視とに関連したデータを入力する手段を 有する請求項１７の装置。
20. ２０．方法が差ベクトルの角度と大きさを決定する工程を有する請求項１７の装 置。
21. ２１．前記処置手段は、また外科的誘発乱視ベクトルと目標誘発乱視ベクトルと の間の角度差と大きさの差であるエラーの角度とエラーの大きさとを受けて、目 標誘発乱視ベクトルを変更する請求項１７の装置。