JPS6311130A - 眼科用治療装置 - 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】 （１）発明の背景 本発明は眼の物理的寸法を決定するための非浸食の眼科
学的手段および技術と、このようにして得られた寸法デ
ータを角膜矯正手術の実施における有効使用に関するも
のである。

人間の眼は網膜表面上に像を生成する極めて力強い結像
装置である。眼の結像要素は角膜とレンズである。角膜
は約８０チの結像能力（４８デイオグトル）をまたレン
ズは約２０％の結像能力（１２デイオプトル）それぞれ
占めている。近視の場合、眼球はよシ長い卵形となシこ
の場合光線は網膜の前方の点に結像し、従って焦点が外
れる。

遠視の場合は、結像システムが不適当であシ、焦点およ
び結像は網膜の後方に位置し、したがってこれも焦点が
外れる。乱視の場合は焦点あるいは鮮明な像は生成され
ず、眼は基本的に網膜表面の後方あるいは前方の２５）
の領域に結像する。近視。

遠視あるいは乱視を矯正するためには、像を網膜の円柱
状体および円錐体上に直接結ばせるために眼鏡あるいけ
コンタクトレンズが用いられる。人工的な矯正（すなわ
ち眼鏡あるいはコンタクトレンズ）の代りに前述したよ
うに、角膜の形状を外科的に改変する屈折角膜形成術に
より同じ結果を達成することがこれまでにも証明されて
いる。

屈折角膜形成術技術の代りに、角質切開と角膜彫刻は多
くの検討を加えられている２種類の角膜手術である。放
射状角質切開においては、角膜に８乃至３２本の放射状
の切れ目がナイフにより入れられ、これによって角膜の
曲面が焦点が眼の後方、望ましくは角膜表面近くに置か
れる程度に平坦にされるということが示された。このよ
うな手術は対物近視を高々１２デイオプタの改善実測値
をもって減少することにより、視力を改善できることは
証明した。この手術は切れ目の深さを１ミリの何分の１
にまで制御できる調整ベルトあるいはスリーブを有する
ダイヤモンドあるいはルビーナイフを用いることによっ
て行なわれる。

近視矯正の程度は切れ目の深さ、放射状切れ目の数およ
び切れ目の角膜中心への近さにより決められる。他の矯
正効果を達成するため、放射状の切れ目と他の種々の切
れ目が組み合わされてきた。

そして角膜の種々の部分で放射状切れ目と円周方向の切
れ目とを組み合わせることにより角膜の特徴的な平坦化
が可能であり、これによって近視と乱視の同時的減少を
達成することができる。

角膜彫刻は角膜切開を越えるより進歩した手法により構
成されている。この手法は角膜の前表面の屈折能力を増
減するため曲率半径に影響を与えるように、角膜の外部
の層を除去する手段を含んでいる。０．６　ｒａｎの厚
さの角膜から種々の層を０．１５乃至０．２５ｍｍ程度
除去することにより、近視あるいは遠視を１２デイオプ
トルまで矯正できるとともに極度は高度の乱視（あるい
は角膜の不均一性）の矯正が可能である。実際このよう
な角膜の彫刻により、角膜の外表面はあたかもコンタク
トレンズが不完全な角膜上に挿入されたように矯正コン
タクトレンズの曲率半径を持つことができる。角膜の焦
点距離（能力）を増減させこれによって眼の屈折状態を
変化させるのは空気／角膜界面を有する角膜の外表面で
ある。

角膜彫刻への一つの手がかりは、ケラトミロイシス（ｋ
ｅｒａｔｏｍｉｌｅｕｓｉｓ　）と呼ばれる手法であシ
。

これによれば、角膜の外部が平凸ボタン状に除去され凍
結された後、マイクロ旋盤上に配置され。

コンビーータによる制御下で所定の角膜曲面が得られる
まで旋盤により整形される。この角膜ボタンは次いで凍
結され患者の眼に縫合される。このようにして外部角膜
曲面は機械的介在によって変化させられる。

角膜彫刻への他の手がかりは、１９８３年１１月１７日
に出願された同じ出願人による米国出願筒５５２、９８
３号の明細書に述べられているようなレーザー切開によ
るものである。

しかし屈折矯正を行なうために角膜上に施す手段が如何
なるものであっても、これまで実行されたものあるいは
実行すべきであると提案されているところのものはほと
んど実験的なものであるという事実が存在している。与
えられた技術を与えられた角膜寸法の範ちゅうに適用す
るに際し、眼の究極の屈折率矯正を許容できる程度の正
確性を持って予測するために依存し得る実験的基礎は存
在していない。そして特に放射状角質切開の場合に関し
ては切開が余シに深く行なわれ、これによって手術の非
侵食性を損なう危険性が依然として存在している。

（２）発明の概要 本発明の目的は眼の屈折率矯正を行なうための非侵食角
膜手術の援助に使用するための改善された方法および装
置を提供することにある。

本発明の特定の目的は眼科学的外科医に対し。

特に異常な眼に対し、角膜の厚さおよび形状図（トポグ
ラフィ）データを提供することにある。

そして本発明の目的は所望の屈折率矯正を行なうため、
上記のデータを異常角膜の前部表面内における外科的切
れ目の深さとその表面分布を決定するために容易に解釈
できる形式で提供することにある。

他の特定の目的は角膜の形状および厚さを種々の姿勢に
対し選択的に表示できるＣＡＤ／ＣＡＭ可視表示装置に
より上記の目的を達成することにある。

本発明のさらに他の特定の目的は特定の屈折率矯正手術
すなわち正視眼（離れた位置での完全な視力）を達成す
るために必要な角膜切除の程度を選択された姿勢に対し
て表示する可視表示装置により上記の目的を達成するこ
とにある。

本発明はまた被検眼に対し完全にあるいは実質的に正視
眼とするために要求される屈折率矯正角膜手術の性質と
その程度とを与えられた被検眼に対し処方するための計
算機支援手段によって上記の諸口的を達成することを特
定の目的とするものである。

さらに他の特定の目的は、屈折率矯正手術の実行のだめ
の自動化された機（２９）制御に用いられるディジタル
データが得られる計算機支援手段によって上記の諸口的
に答えることにある。

上記の諸口的およびさらに他の特徴は、（１）計算機に
入力し貯えられるディジタルデータの形態で眼の角膜の
形状図を決定すること、（２）同じく計算機に入力され
貯えられるディジタルデータの形態で、多軸に沿った角
膜の局部的な厚さを決定すること、（３）予想される手
術に関連すると考えられる。

外科医の選択的な角膜領域、方向あるいは部分の表示に
適する９両範ちゅうのデータのＣＡＤ／ＣＡＭ表示の提
供によって達成される。

（３）実施例の説明 第１図は角膜の評価および分析を実行するためのすべて
の要素とこの分析に基づく切開あるいは彫刻角膜成形術
に含まれる要素が示されている。

評価部分はＡ、ＢおよびＣの３つのモジュールにより構
成されている。第１に、モジュールＡは。

当該眼の角膜表面の形状を決定する。このモジ−一ルは
光学的視覚スキャナあるいは出力端１ｏにディジタル形
状データを発生する光学角膜測定器である。モジュール
Ａは角膜の外表面の全形状を決定するために縁から縁ま
で高速にスキャンする能力を備えている。このモジュー
ルにおいては角膜の外部あるいは内部の光学領域の曲面
における微細な差異を正確かつ明確に決定する。そして
このモジー−ルは特定の角膜の多数の個別点からのデー
タをディジタル化する能力を備えている。モジ・ニール
Ａで使用するのに適した機器はカリフォルニア州パロ・
アルドに米国事務所を有する日本企業サンコンタクトレ
ンズ株式会社から商業的に入手できるＰＫＳ−１０００
フオトケラトスコープである。サン社のフォトケラトス
コープは、眼の中心軸を含む如何なる断面に対しても前
部表面曲面の断面形状を示すために発生可能な可視表示
が得られるディジタル出力を有するフォトアナライザを
備えている。結線１０はそのようなディジタル出力を伝
送するものであることが理解されよう。

第２のモジー−ルＢは角膜の表面上の複数の位置で角膜
の厚さを何千分の１咽まで測定する厚さ測定手段（Ｐａ
ｃｈｙ　ｍｅｔｒｉｃ　）である。データは超音波距離
測定装置により発生され２位置座標データに関連した測
定器を表わすデータとして出力１１に供給される。厚さ
の測定は電源および表示手段に柔軟に接続された商業的
に入手可能な携帯用トランスデユーサを用いて個々の点
毎に手動で行なってもよい。このようなトランスデュー
サは例えばカリ７オルニア州ロスアンゼルスのマイオキ
ーア（Ｍｙｏｃｕｒｅ　Ｉｎｃ、）株式会社製マイオパ
ッチ超音波厚さ測定器かウェストバージニアのハンチン
グトン支社から得られるジルコ株式会社（ＣＩＬＣＯＩ
ｎｃ、　）製の［ヴラセノＪ　（”　Ｖｉ　１ｌａｓｅ
ｎｏｒ　’　）である。

このような装置を使用する場合には、グローブが角膜表
面上の中心光軸から周辺に至る如何なる場所に置かれて
も、固定目標によって患者の未検査眼を検査済眼に対し
て中心軸安定性を維持することができる。

望ましくは第３図（すなわち正面図）の表示が選定され
る。この表示は角膜への厚さ測定（２９）適用点それぞ
れの想定された座標位置を選択しかつ特定する手動操作
可能なカーソルを有しておシ。

カーソルにより特定された異なる各点の厚さ測定値はモ
ジュールＣにおいて計算機に入力され貯えられる。典型
的には眼の中心軸を通る選ばれた数本の子午線のそれぞ
れに沿って５つの点における厚さ測定が行なわれる。そ
して角膜乱視（モジー−ルＡにより発生された形状デー
タの第３図の表示からも認められるように）観察された
乱視勅方向が厚さ測定の中心子午線の方向にすることが
望ましい。そして第２．第３の連続的な一連の厚さ測定
は、厚さ測定用中心子午線に対しそれぞれ２０度反対方
向にずらされた角度の子午線に沿って行なうことが望ま
しい。さらに、中心子午線上の５回の厚さ測定は（ａ）
周縁との交点より約１個短かい両外側端部、（ｂ）中央
部（眼の光軸上）および（ｃ）中央部と両外側端部との
中間点において行ない。

中心子午線からそれぞれ±２０度ずれた２５）の子午線
に対しては、４回の測定（すなわち、外側端部および中
間点）だけでよい。何故ならば中心あるいは光軸部の厚
さ測定は１度しか必要でなく。

したがって２５）以上の子午線走査を行なっても重複し
てしまうからである。

第３のモジー−ルＣは、形状のディジタルデータ（モジ
ー−ルＡからの結線１０）および厚さのディジタルデー
タ（モジュールＢからの結線１１）が供給される計算機
により構成される。この計算機は例えばＩＢＭ　ＰＣコ
ンピュータでもよく、第２゜３および４図に選択的にか
つ概略的に示すように。

モジー−ルＣにおいて評価した角膜をＣＡＤ／ＣＡＭ様
式で表示する能力を有するものである。第２図の概略図
は角膜の１つの子午線に沿った全体の断面図（少なくと
も周縁から周縁に至る）であシ、計算機は全体断面図の
うちから選択された一部分の詳細を「クローズアップ」
検査、すなわち角膜の局部的な形状および厚さを正確に
検査することを可能とする。断面表示のスケールを拡大
する能力を有することが理解されよう。

結線１０−１１を介してモジー−ルＣに供給されるディ
ジタルデータは第３図および第４図に示唆されるように
選択的なＣＡＤ／ＣＡＭ表示技術に用いられる。第３図
においては角膜は前方から後方に向って見た図（すなわ
ち前面図）として表示され。

かつ段階的に徐々に増大する厚さを表わす交互に現われ
る複数のリングを有する図形で示される。

また第４図では角膜は第３図の等高形状を正確な透視画
法で表わした斜視図で表示される。第４図の斜視図は計
算機内の適当なソフトウェアにより画面を選択的に回転
させる能力との組み合せによって、外科医は計算機のＣ
ＲＴスクリーン上に評価のために成虫された角膜を見る
ことによって角膜の直視前面図を得ることができること
が理解されよう。さらに適当なソフトウェアを利用する
ことにより種々の表示画２，３および４図は表示画面の
方向あるいは角度、角膜表面上の１点又は一連の点に対
する局部的角膜の厚さ曲率（前方あるいは後方表面）あ
るいはジオプトリ能力等の数値説明を行なう数値データ
を含めてもよいことが理解されよう。そのような数値デ
ータは種々の表示と同様、角膜評価のどのような段階で
もハードコピーのプリントアウトの入手が可能であるこ
とも理解されよう。

第１図のモジー−ルＤは、モジュールＣから供給される
形状および厚さ測定データと、さらにモジュールＥから
の理想化形状に関するディジタルデータあるいはモノニ
ールＦの手術評価データパンクからのディジタルデータ
のような他の情報源からの追加的ディジタル情報を利用
する追加のＣＡＤ／ＣＡＭ表示（例えば第５図あるいは
第６図におけるような）を提供する。モジー−ルＤにお
ける表示の一部のためのデータソースとして利用可能な
ディスク装置に組み込まれてもよいモジュールＥにおけ
る計算機メモリには、屈折率の外科的角膜形成術のため
に評価中の眼に対して、正視眼を生成可能な理想化され
た眼の角膜形状ディジタルデータを貯えている。このデ
ィジタルデータはＡ−スキャン超音波ソノグラフィによ
り決定される眼の軸方向長、患者の年令および性別、眼
の内部圧力その他正視眼を得るだめ角膜に加えるべく考
慮された変更を除き類似なまたは同一の測定パラメータ
を有する理想化された正視眼モデルの投影像と評価すべ
き眼とを詳細に比較することが可能な因子を考慮して貯
えられている。患者の年令および性別、眼の軸方向（前
後方向）長（１０分の数ｆｌ）、眼の内部圧力、所望の
合成屈折率条件（例えば−１，５０ジオプトル、　−１
，ＯＯジオプトル、正視眼等）、所望の外科的手法（放
射状角質切開のような切開、あるいは彫刻等）、および
問題の眼に対する選択された眼のデータベース（モジー
−ルビにより示唆された適当な手段を介して入力された
）をモジー−ルＥに入力することにより、モジュールＤ
において、理想化された眼のために蓄積されたディジタ
ルデータとから、モジュールＤにおける測定データの形
状表示のために選択された子午線に沿って理想化された
眼の選択された角膜形状の追加的表示を生成することが
可能となる。この特徴によって、理想化された眼の子午
線形状を被測定限データ（結線１０−１１からの）の子
午線形状の表示に関して相対的に評価することが可能と
なる。

よシ詳細に述べると、第５図は測定される眼が近視であ
るモジュールＤ表示を示している。ここでは被検眼の表
示された子午線断面の角膜形状１２は理想北限の子午線
断面表示の角膜形状１３よシも、よシ湾曲しかつよシ平
坦度が小さい。との状況においては、形状１３の形状１
２上での配置方向を周縁部近傍で交叉させるようにする
ことが望ましい。したがって第５図では、形状１２−１
３の交叉点１４−１５は光軸１６の反対側に対称的にず
れており、形状１２−１３の間の三カ月状断面は、もし
角質形成術が、角膜を形状１２か。

ら１３ヘレーザあるいは他の彫刻減少手段によって行な
われる珊合、切除されるべき部分を示している。そして
もし角膜形成術がレーザあるいはナイフ切開による放射
状角膜切開により行なわれる場合、形状１３は手術後の
正視眼を達成しあるいはこれに近づけるため、角膜湾曲
修正を生ずるために必要な目標の湾曲を示すものである
。

他方第６図は被検眼が遠視であるモジー−ルＤを示して
いる。すなわちここでは被検眼の子午線断面表示の角膜
形状１２′は、理想眼の子午線表示の角膜形状１３′よ
りも平坦かつ湾曲度が小さい。

この状況においては、形状１３′の形状１２′上への配
置方向はそれらの交叉点が、光軸１６との交叉点でのみ
生ずるようにすることが望ましい。また形状１２’−１
３’間の断面領域はよって表わされる環状部は、もし角
膜が断面形状１２′から断面形状１３′に刻られるなら
ば削除されるべき部分を示している。

第１図はさらにモジー−ルＥにより供給される理想化形
状データあるいはこれらと適当に結合平均化されたデー
タの代シに、さらに他のモジ−一ルＦは外科医自身の経
験の記録、彼の以前の経験の記録、および与えられた地
域あるいは全国的な病院あるいは眼科学的機関に対しサ
ービスするための中央データパンクからのそのような記
録の全体を表わすデータパンクを利用することができる
。

したがって（１）内側端２＋ｒａＲから外側端５咽にわ
たる長さ３ｍｍの８本の放射状切れ目を、彼の手術技能
によれば０．５２　ｍｍの均一な深さを以ってできると
信する放射状角質切開のような手術を行なった後。

（２）角膜手術の後眼を再検査するために第１図の分析
装置を使用し、かつ（３）彼は検眠形状１２を理想化さ
れた眼の形状１３にほぼ一致する選択された子午線上に
配置したことがわかったとき、彼は手術の前および後に
眼の関連する諸ｉ９ラメータを彼の手術の手順について
の関連するｉｅラメータとともにモジュールＦにおける
メモリに蓄積することができる。同じ眼を後で検査する
場合２手術に帰因すると考えられる長期的効果に関する
その他の観察結果もモジー−ルＦに同様に蓄積すること
ができる。別の患者に対し同じ又は実質的に等価な結果
を確保するだめの他の技術の外科医による使用とともに
、上記のような記録データもまたモジュールＦのメモリ
に入れることができその結果。

時間の経過とともにデータパンクは２代替技術およびそ
れらの後作用が手術前における最適意思決定のため入手
可能な背景の一部となり得る経験の貯積を形成する。モ
ジー−ルＤにおける表示のため、モジュールＥおよびま
たはモジュールＦからのデータの呼び出しは９選択され
た子午線断面の二次元グラフィック表示とともＫ　＊　
（ａ）関連する眼（手術の前および後）の関連する諸・
ぐラメータ（ｂ）使用される手術手順に関する諸／Ｆラ
メータおよび注意事項および（ｃ）観察された長期的後
作用の文字表示も含むことができることは言うまでもな
い。

外科医が９本出願人が出願中の他の出願第５５２、９８
３に記載されたような自動レーザスキャン装置を角膜手
術′を行なうため用いようと決めた場合、その矯正が近
視または遠視を減少するか除去するかにかかわらず１手
術の関連する諸・母うメータに対する蓄積された意思決
定データはモジュールＤを介して全体的に（あるいは慎
重な修正を加え）適用するために入手できる。したがっ
てモジュールＤからモジー−ルＧに至る出力線１８ば、
レーザ切開／彫刻偏位の自動手術のための制御ノやラメ
ータのようなパラメータをモジュールＧを介して使用す
る場合を示していることが理解される。結線１８を介し
て供給される蓄積されかつ入手可能なパラメータデータ
はそのようなレーザ手術データをパワーレベル、露光速
度（すなわちレーサハルスのくシ返し速度）、スポット
サイズ等として含んでいることが理解されよう。そして
手術後においては手術／Ｆラメータデータおよび前／後
の眼のデータは、もし外科医が手術の成功（あるいは他
の、結果）がデータの保存に値すると判断した場合、モ
ジュールＦのデータパンクに貯えることが可能である。

上述した装置および方法は、前述したすべての目的に合
致しかつ角膜屈折問題の矯正への手法における主要な変
更を予告するものであることが理解されよう。眼の測定
の目的は角膜形状を記述し。

如何なる複数個の子午線断面の表示のために描写的に入
手可能なディジタルデータベースの創出にあることが理
解される。これらのデータはグラフィックおよび文字表
示の両形態で入手可能であり。

手術に先立つ意思決定のため充分な情報を含む基礎とす
るだめ、経験により、高品質化することができる。ディ
ジタル化した意思決定データは切れ目のモデル化（放射
状か完全彫刻かにかかわらず）のためあるいは切開ある
いは切除方向の自動的設定のために直接使用できる。こ
のデータは外科医の切開のガイドとしであるいは切開あ
るいは彫刻レーザシステムを指揮するためハードコピー
プリントアウトあるいはＣＲＴスクリーン上に表示され
る。

モジュールＧの自動化された使用により、第５図または
第６図のような表示により示される全体的な屈折矯正を
生じさせるだめの単一の手術手順を実行することができ
る。他の方法としてまた外科医が自動化手術の使用に十
分な自信を見出すまで、彼は除去することが表示された
角膜組織のほんの一部例えば半分のみ除去するという保
守的な方向に手術を修正し勝ちになるかも知れない。こ
の後者の場合、彼は全手術の残シの半分を行なうことを
決定する前に他の眼の測定評価を行なうことができる。

換言すれば組織除去の自動化・ぞターンに、プログラム
された可変の除去深さの半分まで従うことにより、彼は
如何なる屈折矯正が達成されねばならないかを知ること
ができ、したがって手術の残シ半分（すなわち第２図の
手術）をプログラムされた可変深さの（ａ）同じ部分（
ｂ）よシ大きな部分（ｃ）よシ少ない部分に対して行な
うべきか判断できる。

本発明の重要な特徴は、角膜評価／分析モジ一ルＡ、Ｂ
およびＣからの測定データを補充するデータパンク機能
である。モジュールＤはモジュールＦから得られるデー
タパンク出力との関で評価／分析データの比較表示を可
能とする。重要なことは、これらのデータによりモジュ
ールＤにおけるコンビーータが、放射状角質切開の長さ
および深さ　ＭＴ”切開あるいはし緩周縁切開（ｒｅｌ
ａｘｉｎｇ　ｌｉｍｂａｌ　１ｎｃｉｓｉｏｎ　）ある
いは世界中から現在入手できるあらゆる切開屈折外科手
術の組み合わせを示唆できることである。このようにし
て計算機は外科医に対し、眼を正視眼的あるいはわずか
に近視眼的あるいはわずかに遠視的にするだめ、屈折誤
差−それが近視眼的、遠視眼的あるいは乱視眼的であれ
−を減少する外科的行動のコースを示唆することができ
る。このようにして外科医はその特定の角膜についての
彼の外科的介在に関し２国内的視野あるいは広範なデー
タベースから得られる計算機による推せんを受は入れる
か否か選択することができる。その外科医が彼の技能と
手術回数を増すにつれ、彼の特殊な手作業による外科技
術は、彼のための完全に分離された特異な機能として計
算機に入れられる。彼の個人的なデータベースが増加す
るにつれて、計算機は彼のわずかに深い切開、広い切開
あるいは他のこの個別的技術の特異性に対する傾向を認
識することができる。したがってグラスチック製の「ク
レジット状」カードの挿入によって、計算機は個々の外
科医を認識しかつ彼の特別なデータベースあるいはよシ
広範な病院、都市規模あるいはより大規模なデータベー
スを呼び出すことができるようになる。手術後の特定の
光線屈折上の最終結果を生成するための計算機によるす
べての矯正に関する示唆はＣＡＤ／ＣＡＭ様式で表示さ
れ、ハードコピーとしてプリントアウトすることができ
る。外科医により採用され確証された計算機による踵々
の示唆もまた外科随員の使用のために直ちにプリントで
きる。

前述した現在入手可能な厚さ測定器は、与えられた子午
線断面に沿った複数位置（例えば５箇所）を含む角膜表
面上の複数位置の角膜の厚さを測定することを想定して
いるが２曲面上のこのように比較的少ない数の点であっ
ても曲面の有効な表示を確立することができる。特に角
膜の前部表面のためにはるかに正確に開発された形状デ
ータを参照することにより可能であることが理解されよ
う。

このように比較的少ない点からなる厚み計データにより
取られた正確な外表面データによって、外科医がＣＡＤ
／ＣＡＭ表示内で角膜の凹面形状がモデル−それが子午
線断面（第２図）、正面図（第３図）あるいは回転３次
元モデル（第４図）であると否とにかかわらず−に合致
するのを見たとき、角膜の凹形状に関し１合理的に正確
なディジタルデータを得ることができる。第４図のモデ
ルの場合。

凹状および凸状両方の形状の「ワイヤ連結」モデルを互
いに実測厚さ値だけずらせるか、測定値を例えば２倍あ
るいは１０倍に強調（しかし目盛のある）した形で表示
したものを含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に含まれる装置および手動操作ステップ
を概略的に示すブロックダイヤグラム第２，３および４
図は第１図のモジー−ルＣにおける代替的表示を示す単
純化されたダイヤグラム。 第５，６図は第１図のモジュールＤにおけるＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ表示の代替を示す単純化されたダイヤグラムである
。 モジー−ルＡ：角膜表面の形状（ディジタル出力データ
） モジュールＢ：角膜厚測定（ディジタル出力データ） モジュールＣ：計算機メモリ表示 モジュールＤ　：　ＣＡＤ／ＣＡＭおよび表示モジュー
ルＥ：理想化形状（ディジタル出力データ） モジー−ルＥ′：測定眼パラメータデータモジュールＦ
：作用的評価データパンクモジュールＧ：レーザ彫刻手
段（パワーレベル。 スポットサイズ、露光あるいは くり返し周期偏向）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）角膜の表面形状の測定結果を表わすディジタル出
   力データを供給する手段を含む形状測定要素と、 角膜表面上の異なる所定位置における局部的な角膜の厚
   さの測定結果を表わすディジタル出力データを供給する
   手段を含む厚さ測定要素と、前記各要素の出力に接続さ
   れそれぞれのディジタル出力データを蓄積する蓄積手段
   と、 前記蓄積手段に接続された計算機を含み、互いに整合さ
   れた形状および厚さデータの計算機支援表示を生成する
   表示手段とを具備する角膜の断面形状を可視表示する非
   侵食眼科学的装置。 （２）前記表示手段は前記測定された角膜の子午線断面
   の二次元形状表示を生成する手段を含む前記特許請求の
   範囲（１）記載の装置。 （３）前記表示手段は表示が適用される子午線を変更す
   るための選択的に操作可能な手段を含む前記特許請求の
   範囲（２）記載の装置。 （４）前記表示は表示された形状上の所定間隔あるいは
   位置における厚さデータおよびまたは曲面データおよび
   または屈折力を表わす数値を含む前記特許請求の範囲（
   １）又は（２）又は（３）記載の装置。 （５）前記計算機は、正視眼を達成する機能として形状
   および厚さデータの経験を集積するための平均化能力を
   有する蓄積手段をさらに含む前記特許請求の範囲（１）
   、（２）、（３）、（４）のいずれかに記載された装置
   。 （６）前記表示手段は、所定の段階的な曲面の増加点に
   おける、複数の子午線平面内で等しい曲面を表わす輪郭
   およびまたは所定の段階的な厚さの増加点における等し
   い角膜の厚さを表わす輪郭線の二次元極投影表示を生成
   する手段を含む、前記特許請求の範囲（１）乃至（５）
   のいずれかに記載の装置。 （７）前記表示はこの表示内の所定の間隔位置における
   厚さデータの数値表示およびまたは前記表示内の所定の
   間隔位置における曲面データの数値表示を含む前記特許
   請求の範囲（６）記載の装置。 （８）角膜彫刻光切除レーザおよび蓄積されたデータに
   応じてレーザの動作を決定するために、前記２つの蓄積
   手段に作用的に接続されたレーザ制御手段を組み合わせ
   た前記特許請求の範囲（１）乃至（７）いずれかに記載
   の装置。 （９）前記形状測定要素は光角質測定器（ｐｈｏｔｏｋ
   ｅｒａｔｏｍｅｔｅｒ）およびまたは光学的眼球スキャ
   ナを含み、およびまたは前記厚さ測定要素は超音波厚さ
   測定器（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｐａｃｈｙｍｅｔｅｒ
   ）を含む前記特許請求の範囲（１）乃至（８）のいずれ
   かに記載の装置。 （１０）（ａ）眼の光軸を中心基準として角膜の形状を
   決定しかつディジタル化しかつディジタル化された形状
   データを計算機のメモリに蓄積する工程と、（ｂ）蓄積
   されたディジタル形状データから、中心が同定された角
   膜の前面表示を生成する工程と、（ｃ）前記表示上に表
   示の中心を通る子午線に沿って移動可能なカーソルから
   なる直線的なマーカラインを所定の方向に発生する工程
   と （ｄ）角膜の厚さのディジタル測定値を生成するために
   、前記角膜に局部的に接触するように適合されたトラン
   スデューサを有する厚さ測定器を選択する工程と、 （ｅ）前記マーカライン上の点に対応する角膜上の位置
   にトランスデューサを配置する工程と、（ｆ）上記の点
   にカーソルを配置する工程と、（ｇ）前記厚さ測定器か
   らのディジタル厚さデータを計算機のメモリに蓄積する
   工程と、 （ｈ）前記マーカライン上の１つまたはそれ以上の別に
   選択された点に対し（ｅ）（ｆ）および（ｇ）の工程を
   くり返す工程と、 （ｉ）蓄積されたディジタル形状および厚さデータから
   、角膜形状および前記子午線に沿って測定された厚さの
   整合された表示を発生する工程、とを備えたディジタル
   計算機を用いた眼の角膜の断面状態を可視表示する方法
   。 （１１）（Ｊ）与えられた眼に対し測定されたパラメー
   タデータに基づき、正視眼が達成すべき目的である理想
   眼の角膜形状に対するディジタルデータを計算機メモリ
   に蓄積する工程と、 （Ｋ）前記理想化眼の蓄積ディジタルデータから前記子
   午線に沿った理想化眼の角膜形状の追加的表示を生成し
   、前記追加の表示は（ｉ）工程の整合された表示と整合
   させられるか又はこれに重畳され、これによって前記子
   午線に沿った、測定された角膜形状と理想化角膜形状間
   の可視的比較が行なわれる工程、 とをさらに含む前記特許請求の範囲（１０）の方法。 （１２）前記子午線は、それぞれに対し工程（ｃ）の表
   示の中心を通って直線状のカーソル移動が生成される複
   数の子午線の１つであり、これらの各子午線に沿った複
   数の点に対し、角膜の厚さ測定が行なわれかつ計算機メ
   モリに蓄えられ、これによって前記あるいは前記各整合
   された表示が、それに沿って角膜の厚さ測定が行なわれ
   る選択された１つまたはそれ以上の子午線に対し行なわ
   れる前記特許請求の範囲（１０）又は（１１）の方法。 （１３）乱視の軸方向が確認され、選ばれた複数の子午
   線方向が少くも３個であり、前記３個の方向はほぼ等角
   度間隔に選択されかつ乱視の軸方向に集中される乱視に
   適用される前記特許請求の範囲（１２）の方法。 （１４）与えられた眼が遠視的でありしたがって工程（
   ｉ）の表示に表わされたものよりもより湾曲しより平坦
   でない理想化子午線形状を必要とする場合、工程（Ｋ）
   の重畳された表示が理想化眼子午線形状の眼球軸交叉部
   を工程（ｉ）の子午線形状の眼球軸交叉部と一致するよ
   うに配置する前記特許請求の範囲（１１）又は（１２）
   の方法。 （１５）与えられた眼が近視的であわしたがって工程（
   ｉ）の表示により表わされたものよりもより平坦でかつ
   より少なく湾曲した理想化眼子午線形状を必要とする場
   合、理想眼子午線形状を工程（ｉ）の子午線形状と眼球
   軸の反対側対称位置で角膜の周縁部に近いがそれに届か
   ない複数の点で交叉するように前記工程（Ｋ）の重畳表
   示を配置する前記特許請求の範囲（１１）又は（１２）
   の方法。 （１６）角膜前表面の放射状角質切開あるいはレーザ彫
   刻光切除を含む角質形成手術が与えられた眼に対し特に
   前記子午線に沿って角膜形状を矯正的に変更する目的を
   以って行なわれ、かつその後各工程が再び行なわれるこ
   とにより手術の前後における角膜形状および厚さ測定が
   可視的に比較できる前記特許請求の範囲（１０）乃至（
   １５）のいずれかの方法。 （１７）角膜形成手術に続き正視眼を達成した複数の眼
   の角膜形状ディジタルデータを計算機のメモリに蓄積す
   る工程と、 蓄積された複数の眼のデータを理想眼のためのディジタ
   ル形状データを供給するために平均化する工程と、 理想化眼のために蓄積されたディジタルデータから前記
   子午線に沿って理想眼の角膜形状の追加的表示を生成し
   、前記追加の表示は工程（ｉ）の整合された表示上に整
   合されかつ重畳され、これによって前記子午線に沿って
   測定された角膜形状および理想化角膜形状間の比較が行
   なわれる工程とを備えた前記特許請求の範囲（１０）乃
   至（１６）のいずれかの方法。 （１８）ディジタル計算機、 眼の光学軸に対し中心基準を有する角膜形状を決定しか
   つディジタル化しかつディジタル化された形状データを
   前記計算機メモリに蓄積する手段と、 蓄積されたディジタル形状データから角膜の前面図の中
   心が合わされた表示を生成する手段と、前記表示上に、
   表示の中心を通る子午線に沿いかつ選ばれた方向にカー
   ソル移動可能な直線マーカラインを生成する手段と、 角膜の厚さのディジタル測定を行なうトランスデューサ
   を有する厚さ測定器であって前記トランスデューサは角
   膜上の前記マーカライン上の１つまたはそれ以上の点に
   対応した位置に配置されかつ前記カーソルが前記の点に
   配置された状態で角膜と局部的な接触をするように適用
   され、 前記マーカライン上の１つまたはそれ以上の点に対応し
   た厚さ測定器からのディジタル厚さデータを前記計算機
   のメモリに入力する手段と、蓄積されたディジタル形状
   データおよび厚さデータから前記子午線に沿った角膜形
   状および測定された厚さの整合された表示を行なう手段
   とからなる眼の角膜断面状態を可視表示する装置。 （１９）ディジタル計算機と、 角膜の前面形状を３次元曲面として決定しかつディジタ
   ル化し、そのディジタル形状データを前記計算機のメモ
   リに蓄積する手段と、 光学的改善が眼の測定されたパラメータデータに基づい
   た達成すべき目的である理想化角膜の前表面形状のディ
   ジタルデータを他の３次元曲面として前記計算機のメモ
   リに蓄積し、これによって計算機メモリは前記曲面の一
   方から他方へ進行させるために必要な特徴付けられた体
   積除去を定義するディジタルデータを含むようにする手
   段と、角膜の前面を光分解作用によって選択的に切除す
   るため角膜前面に紫外レーザ光線を照射する手段と、 前記前表面から組織を体積的に除去し基質内に侵入する
   ことによって前記他の曲面を形成するため、レーザ光線
   を制御するための計算機蓄積データに応答する手段とを
   備え、角膜の前表面の曲面を変更することにより眼の光
   学的特性を矯正的に改善する装置。 （２０）（ａ）角膜の前方表面の形状を３次元曲面とし
   て決定しかつディジタル化しかつそのディジタル形状デ
   ータを計算機メモリに入力する工程と、（ｂ）光学的改
   善が眼の測定されたパラメータデータに基づいた達成す
   べき目的である理想化角膜の前表面形状のディジタルデ
   ータを他の３次元曲面として前記計算機のメモリに蓄積
   し、これによって計算機メモリは前記曲面の一方から他
   方へ進行させるために必要な特徴付けられた体積除去を
   定義するディジタルデータを含むようにする工程と、 （ｃ）角膜の前表面を光分解作用によって選択的に切除
   するため角膜前表面に紫外レーザ光線を照射する工程と
   、 （ｄ）前記前表面から組織を体積的に除去し、基質内に
   侵入することによって前記他の曲面を形成するため、レ
   ーザ光線の制御に前記計算機蓄積データを使用する工程
   とからなる、角膜の前表面の曲面を変更することにより
   眼の光学的特性を矯正的に改善する方法。 （２１）正視眼が（ｂ）工程の達成目的である前記特許
   請求の範囲（２０）の方法。 （２２）工程（ｂ）の達成目標は対象とする眼に対し実
   質的に正視眼としての究極の光学的特性を達成する方向
   への所定の部分的な変更を表わす３次元曲面であり、そ
   れによって工程（ｄ）の完了後に達成された部分的変更
   がその事前の決定に一致する程度を決定するため、眼の
   光学的およびまたは形状的特徴を評価する機会が与えら
   れる前記特許請求の範囲（２０）の方法。 （２３）蓄積された（ａ）工程および（ｂ）工程のディ
   ジタルデータの対応する視野に対し別個の可視表示が生
   成される前記特許請求の範囲（２０）、（２１）および
   （２２）の方法。 （２４）（ｅ）工程（ｄ）が実質的な正視眼を生成した
   か否かについて光学的決定がなされ、そしてもし実質的
   な正視眼が達成された場合、このようにして改善された
   角膜の前部表面の形状についてディジタル的決定が行な
   われ、このディジタル的決定および関連するレーザ制御
   データは計算機メモリに入力され、この工程（ｂ）のた
   めのディジタルメモリ入力は、各入力が工程（ａ）から
   （ｄ）が実質的な正視眼を生成する異なる眼に対しそれ
   ぞれ適用可能な複数の入力の１つであり、 （ｆ）理想眼に対する形状データを供給するために蓄積
   された複数の眼のデータを平均化する工程と、 （ｇ）工程（ｆ）の理想眼データを他の眼への適用にお
   ける方法の引き続く実行についての工程（ｂ）において
   使用する工程とをさらに備えた前記特許請求の範囲（２
   ０）乃至（２３）の方法。 （２５）ディジタル計算機を用い、計算機に貯えられた
   理想化された３次元前表面の曲面のディジタル的定義に
   近似させて角膜前面の曲面を変更することにより、眼の
   光学的特性を矯正改善する方法であって、 （ａ）角膜の表面形状を３次元画面として決定しかつデ
   ィジタル化して、そのディジタル形状データを前記計算
   機のメモリに蓄積する工程と、（ｂ）前記形状データお
   よび前記ディジタル的定義とから決定された曲面および
   理想化された曲面間の差の球および円筒成分を記述する
   数値的記述表示を生成し、それによってこの表示された
   数値的記述はまた決定された曲面から理想化された曲面
   に近づけるのに必要な角膜組織の特徴付けられた体積的
   除去を定義するようにする工程と、（ｃ）角膜の前表面
   を光分解作用によって選択的に切除するため角膜前表面
   に紫外レーザ光線を導く工程と、 （ｄ）前記前表面から組織を体積的に除去し基質内に侵
   入することにより前記理想化された表面曲面に近似して
   曲面の変更を達成するようにレーザ照射を制御するため
   計算機に貯えられたデータを用いる工程とを備えた方法
   。 （２６）前記数値的記述はディオプトルにより行なう前
   記特許請求の範囲（２５）の方法。 （２７）前記数値的記述の修正が計算機のメモリに貯え
   られ、工程（ｄ）の制御の基礎として用いられ、また前
   記修正は前記決定された曲面と理想化された曲面との中
   間の３次元前面曲面のディジタル的定義の形である前記
   特許請求の範囲（２５）および（２６）の方法。 （２８）理想化曲面の計算機に貯えられたディジタル定
   義は成功したと考えられる従前の角膜彫刻手術に固有な
   入力を反映するメモリバンクの生成物である前記特許請
   求の範囲（２５）、（２６）および（２７）の方法。 （２９）角膜の前面上に放射状の角質切開を実行するこ
   とによって眼の光学的特性を矯正改善するためディジタ
   ル計算機を用いる方法であって、（ａ）角膜前表面の形
   状を３次元曲面として測定しかつディジタル化し、かつ
   そのディジタル形状データを計算機のメモリに蓄える工
   程と、 （ｂ）前記角膜の前表面を通り基質に至る放射状切開の
   プログラムを計算機のメモリに入力し、かつこのプログ
   ラムの切開は前表面上の複数の角度的に離隔された位置
   のそれぞれの部分に設けられさらに測定された眼の光学
   的特性を改善するために予め決定されるようにする工程
   と、 （ｃ）角膜を光分解作用によって選択的に除去するため
   、角膜の前表面に紫外レーザ光線を照射する工程と、 （ｄ）前記角膜の前表面を介する基質内への除去的侵入
   によって光学的特性を改善するため前記レーザ光線の制
   御に前記プログラムを用いる工程とを備えた方法。 （３０）工程（ｄ）に続いて前記眼はその光学的特性の
   ため再度測定され、かつ工程（ｄ）の前後における測定
   および前記プログラムのためのディジタルデータはメモ
   リバンクに入力され、異なる眼に対する後の放射状角質
   切開手術において工程（ｂ）を実行する際の後の使用の
   ためにアクセスできるようにされた前記特許請求の範囲
   （２９）方法。 （３１）角膜の前表面の曲面を変更することにより眼の
   光学的特性を矯正的に改善するためディジタル計算機を
   用いる方法であって、 （ａ）角膜前表面の形状を３次元曲面として測定しかつ
   ディジタル化し、かつそのディジタル形状データを計算
   機のメモリに貯える工程と、 （ｂ）蓄積されたディジタル形状データから、中心が同
   定された角膜の前面表示を生成する工程と、（ｃ）前記
   表示上に、表示の中心を通る子午線に沿った直線マーカ
   ラインを所定の方向に表示する工程と （ｄ）正視眼が達成目標である理想化された角膜形状の
   ためのディジタルデータを計算機メモリに入力する工程
   と、 （ｅ）測定眼および理想眼のため蓄積されたディジタル
   データから前記子午線に沿った両曲面の整合された表示
   を生成し以って計算機メモリは定義付けのためのディジ
   タルデータを含みかつ前記整合された表示は、測定され
   た曲面を理想曲面に近づけるために必要な角膜組織の特
   徴付けられた体積的除去を可視表示する工程と、 （ｆ）角膜の前表面を光分解によって選択的に除去する
   ため角膜前表面に紫外レーザ光線を導く工程と、 （ｇ）前表面からの組織を体積的に除去し、基質に侵透
   することによって理想曲面に近似するようにレーザ放射
   を制御するため、前記計算機蓄積データを用いる工程と
   を備えた方法。 （３２）工程（ｃ）の前記子午線マーカラインは表示中
   心の周りを選択的に回転可能とされ、以って工程（ｅ）
   の整合された表示中に乱視が明らかに見ることが可能で
   ある前記特許請求の範囲（３１）の方法。 （３３）与えられた眼が遠視的でありしたがって理想眼
   の子午線形状よりもより多く湾曲しかつより平坦でない
   理想眼子午線形状を必要とする場合、理想眼子午線形状
   の眼球軸交叉部が測定眼の子午線形状の眼軸交叉部と一
   致するように工程（ｄ）の表示が整合させられる前記特
   許請求の範囲（３１）あるいは（３２）の方法。 （３４）与えられた眼が近視的であわしたがって理想眼
   の子午線形状よりもより小さく湾曲しかつより平坦な理
   想眼子午線形状を必要とする場合、理想眼子午線形状が
   測定眼子午線形状に眼の光学軸の反対側に対称的に離間
   され角膜の周縁近傍で周縁より短い複数の点で交叉する
   ように工程（ｄ）の表示の整合が位置づけられている前
   記特許請求の範囲（３１）または（３２）の方法。 （３５）ディジタル計算機を用い、計算機に貯えられた
   理想化された３次元前表面の曲面のディジタル的定義に
   近似させて角膜前面の曲面を変更することにより、眼の
   光学的特性を矯正改善するための装置であって、 角膜の表面形状を３次元画面として決定しかつディジタ
   ル化しそのディジタル形状データを前記計算機のメモリ
   に蓄積する手段と、 前記形状データおよび前記ディジタル的定義とから決定
   された曲面および理想化された曲面間の差の球および円
   筒成分を記述する数値的記述表示を生成し、それによっ
   てこの表示された数値的記述はまた決定された曲面から
   理想化された曲面に近づけるのに必要な角膜組織の特徴
   付けられた体積的除去を定義するようにする手段と、 角膜の前表面を光分解作用によって選択的に切除するた
   め角膜前表面に紫外レーザ光線を導く手段と、 前記の前表面から組織を体積的に除去し基質内に侵入す
   ることによって前記理想化された表面曲面に近似して曲
   面の変更を達成するようにレーザ照射を制御するため計
   算機に貯えられたデータを用いる手段、 とを備えた装置。 （３７）角膜の前表面の曲面を変更することにより眼の
   光学的特性を矯正的に改善するための装置であって 角膜表面の形状を３次元曲面として測定しかつディジタ
   ル化し、かつそのディジタル形状データを計算機のメモ
   リに貯える手段と、 蓄積されたディジタル形状データから、中心が同定され
   た角膜の前面表示を生成する手段と、前記表示上に、表
   示の中心を通る子午線に沿った直線マーカラインを所定
   の方向に表示する手段と、 正視眼が達成目標である理想化された角膜形状のための
   ディジタルデータを計算機メモリに入力する手段と、 測定眼および理想眼のため蓄積されたディジタルデータ
   から前記子午線に沿った両曲面の整合された表示を生成
   し、以って計算機メモリは定義付けのためのディジタル
   データを含みかつ前記整合された表示は、測定された曲
   面を理想曲面に近づけるために必要な角膜組織の特徴付
   けられた体積的除去を可視表示する手段と、 角膜の前表面を光分解によって選択的に除去するため角
   膜前表面に紫外レーザ光線を導く手段と、前表面からの
   組織を体積的に除去し、基質に侵透することによって理
   想曲面に近似するようにレーザ放射を制御するため前記
   計算機蓄積デーークを用いる手段とを備えた装置。