KR100228043B1 - 원통형 및 구형을 조합한 안구교정용장치 및 교정방법 - Google Patents

원통형 및 구형을 조합한 안구교정용장치 및 교정방법 Download PDF

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Abstract

안구의 각막면에 대해서 동시적 구상교정 및 원통상 교정을 행하여 근시와 난시를 고치는 방법이다. 가변직경의 홍채와 한쌍의 병진가능한 블레이드에 의해서 생성되는 슬롯을 통하여 레이저빔이 조사된다. 레이저 펄스를 가하여 각막면의 원환상 절제를 생성할때에 슬롯폭과 홍채의 직경이 변화된다. 다른 방법으로는 레이저빔이 경사지운 가변구멍요소의 일련의 구멍을 통과하여 원환상 절제를 생성한다. 두가지 형태의 교정에 필요한 레이저 펄스의 총수는 구상교정만에 필요한 펄스수와 동일하여 레이저파워와 교정시간을 감소시킨다. 원환상 절제는 표준 원통상 절제에서와 같은 "가파른 단부벽"을 생성하지 않으므로 원시전이를 없애고 절제된 실린더 축선에 따른 평탄화를 감소시킨다.

Description

원통형 및 구형을 조합한 안구교정용장치 및 교정방법
제1도는 본 발명을 실행하는 안과 레이저 수술시스템의 블록도.
제2도는 이동가능한 슬릿 및 가변직경의 구멍을 나타낸 개략도.
제3도는 타원형 절제의 도형적 배열을 나타낸 개략도.
제4도는 상이한 장축선길이(major axis length)에 대한 단축선길이의 교정비에 따른 변화를 나타낸 그래프.
본 발명은 시력교정을 위하여 각막면의 광분해를 제공하는데 사용되는 자외선 레이저를 사용한 안과수술기술에 관한 것이다.
자외선레이저를 사용하는 시스템이나 방법은 절제광분해(ablative photodecomposition)로서 알려진 기술에 의해서 시력교정을 하기 위하여 각만면의 안과수술을 가능케 하는 것으로 알려져 있다. 이 시스템과 방법에 있어서는 조사광속밀도와 각막의 자외선레이저조사에 대한 노광시간이 광학적 결함을 교정하기 위하여 각막의 소망하는 최상층면 변화를 얻기 위하여 각막면 조각을 제공하도록 제어된다. 그와같은 시스템들과 방법들은 다음 미국특허 및 특허출원에 개시되어 있다. 그들이 개시된 인용예들은 미국특허제 4,665,913호 "안과수술법(METHOD FOR OPHTHALMOGICAL SURGERY)" 1987. 5.19; 미국 특허 제4,669,466 "비정상적인 굴절이상의 분석 및 교정용 장치 및 방법(METHOD AND APPARATUS FOR ANALYSIS AND CORRECTION OF ABNORMAL REFRACTIVE ERRORS)" 1987.6.2; 미국특허 제4,732,148호 "안과 레이저 수술방법(METHOD FOR PERFORMING OPHTHALMIC LASER SURGERY)" 1988.3.22; 미국특허제4,770,172호 "각막의 광학적 사용부의 레이저 조각방법(METHOD OF LASER SCULPTURE OF THE OPTICALLY USED PORTION OF THE COREA)" 1988.9.13; 미국특허 제4,773,414호 "각막의 광학적 사용부의 레이저 조각방법" 1988.9.27; 미국특허출원 제109,812호 "레이저 수술법 및 장치(LASER SURERY METHOD AND APPARATUS)" 1987.10.16; 미국특허출원 제081,986호 "광굴절 각막절제술(PHOTORERACTIVE KERATECTOMY)" 1987.8.5. 들이다.
상기 미국특허 제4,665,913호에는 안구내의 특정형의 광학적 이상을 교정하도록 설계된 수종의 기술이 기재되어 있다. 그들은 예를들면 각막전면의 과도한 만곡으로 인해서 생기는 근시상태가 각막면의 레이저조각에 의해서 교정되어 만곡이 평탄화되고 또 각막면의 구상만곡에서 벗어난 원통상 성분으로 인한 난시 상태가 안구의 원통형 만곡의 축선둘레의 원통형 절제에 의해서 교정된다. 기타의 광학적 이상들도 마찬가지로 교정될 수 있다. 근시적 이상의 교정을 위하여 각막만곡을 평탄화하는 기술은 레이저빔조사에 노광되는 각막의 영역을 선택적으로 변화시켜 본질적으로 만곡이 감소된 구면 프로파일을 생성하는 것이다. 이 조사영역의 선택적 변화는 여러가지 방법으로 달성될 수 있다. 상기 미국특허 제4,732,148호는 각종 직경의 구멍을 갖는 이동가능한 불투명체를 설비하여 프로그램된 대로 최소 직경의 구멍으로 부터 시작하여 큰 직경의 구멍을 사용하여 점차적으로 노출면의 면적을 증가시켜 가거나 또는 그 역의 과정으로 상이한 구멍을 통하여 레이저빔을 통과시키는 것이 개시되어 있다. 노출면을 변화시키는 다른 기술은 각막이 레이저빔에 노광되는 영역을 제어하기 위하여 가변직경의 홍채(iris)를 사용하는 것이다. 근시적 이상을 교정을 위한 각막만곡을 평탄화하는 또다른 기술은 레이저빔의 에너지 분포를 변화시켜 이 변화시킨 에너지 분포에 따라서 각막면을 조각하는 레이저빔 감쇠기(laser beam attenuator)를 사용하는 것이다. 이 감쇠기는 전형적으로 레이저 에너지 흡수재료로된 포지티브렌즈형태부(positive lens-shaped portion)와 평면의 외면을 갖고 포지티브부와 같은 굴절율을 갖는 앤드캡(end cap)을 포함하여 감쇠기 통과시의 레이저빔의 굴절을 방지한다. 이 기술이 미국특허 제4,838,266호 "레이저 감쇠기를 사용한 렌즈성형장치(LENS SHAPING DEVICE USING ALASER ATTENUATOR)" 1989.6.13이고 그 개시내용을 참고로 기재한다. 난시 실린더 교정은 전형적으로 레이저빔을 차단하여 각막의 4각 영역만 블레이드들의 연부를 제어함으로써 형성되는 슬릿(slit)의 폭을 통하여 빔에 노광되게 하는 한쌍의 이동가능한 블레이드를 설비하여 소정의 방법으로 슬리트의 폭을 제어함으로써 폭이 증대되거나 감소된 폭의 각막의 4각 영역을 레이저빔에 노광하여 행해진다.
상기 미국특허 제4,669,466호는 이와같은 가변폭 슬리트기구를 개시하고 있다.
실제로 레이저조각 안과수술시스템에는 전형적으로 근시와 난시 모두의 교정을 할 수 있도록 가변직경 빔 형성요소와 가변폭 슬릿기구를 포함하는 광전달시스템이 설비되어 있다. 환자중에는 동일눈에 근시와 난시 결함을 갖고 있어 시력을 개선하기 위하여 두 결함의 교정을 필요로 한다. 과거에는 그와 같은 복합이상이 전형적으로 난시교정을 먼저 슬릿기구로 행하고 뒤이어 가변직경요소를 사용하여 근시교정을 하는 순차식의 가변직경요소와 가변폭 슬릿기구를 갖는 시스템으로 교정하고 있었다. 이 방법에서는 수술시간이 길어지고 환자의 눈을 완전히 움직이지 않게 하여야 하며 이것은 환자에 대한 육체적인 긴장과 스트레스를 증가시킨다.
또 원통상 절제는 통상 난시이상을 교정하는데 필요하고 조각된 영역의 맨끝부의 각막에 예리한 천이(transition)를 가져온다. 각막의 표면의 예리한 연부를 평활화하기 위하여 각막상피와 기질의 성장을 촉진함으로써 그 예리한 천이에 안구가 대응함을 관찰하였다. 이것은 "원시전이(hyperoic shift)"라고 칭하는 광학적 효과를 악화시켜 시력감퇴를 가져와 레이저 조각기술의 효과를 감소시킨다. 또 그와같은 예리한 천이는 원통형 절제축에 따른 평탄화등 각막의 만곡에 변화를 가져올 가능성을 갖는다.
과거에는 천이존을 원활화하는 레이저조각을 함으로써 원시전이를 감소하려고 하였다.
이것은 "S 형존"을 형성하도록 슬리트의 단부에 있는 원형구멍의 직경을 조작함으로써 달성되었다. 그러나 많은 그와같은 환자가 상금도 원시전이를 나타내기 때문에 넓은 영역절제의 진료적 효과는 의문시된다.
본 발명은 안구의 각막에 대한 구상근시와 원통상 난시교정을 모두 원통상 절제단의 예리한 천이없이 두형태의 시력이상교정을 행하는데 필요한 시간을 단축시키는 방법과 장치를 제공한다.
방법에 있어서는 본 발명은 선택적인 자외선 방사에 의해서 또 각막조직의 체적적인 제거로 각막면의 절제 광분해와 기질로의 깊이 침투를 행하여 원환상절제를 행하는 안구의 근시구상 이상과 난시원통상 이상을 동시에 교정하는 스텝들을 포함한다.
원환상절제는 레이저빔 형태로 자외선 방사를 가변폭의 슬릿과 가변직경의 구멍을 통과시킴으로써 행해진다. 슬릿폭을 최소치로 부터 최대치로, 한편 구멍직경은 최대치로 부터 최소치로 동시에 변화시키는 것이 바람직하다. 슬릿과 구멍의 역조작도 바람직하지는 않지만 가능하다. 다른 방법으로는 원환상 절제를 가변구멍 변조기를 레이저빔의 형태로 자외선 조사를 통과시켜 가변치수의 타원형 빔 프로파일을 생성하여 행할 수 있다. 이 실시예에서는 이 타원형빔 프로파일이 상이한 직경의 복수의 원형구멍을 갖는 가변구멍요소에 레이저빔을 각지워 향하게 하고 빔의 광로에 상이한 구멍을 연속적으로 위치시킴으로써 바람직하게 생성된다. 이 레이저빔은 경사각도와 구멍직경에 따라서 일련의 축선치수를 변화시키는 타원구멍을 맞난다.
다른 방법에서는 본 발명은 초기의 근시 및 난시적 광학성질을 갖는 구상 및 원통상 만곡을 광학성질이 교정개선된 만곡으로 안구의 각막의 전면을 바꾸는 방법을 포함하고 그 방법은 각막의 면을 노출시키는 스텝과, 자외선 레이저 방사선이 가변구멍요소를 통과하도록 하여 기질로 침투시켜 각막의 전면이 상기 교정된 결과의 만곡의 특징을 갖는 침투길이와 프로파일로 각막조직을 실질적으로 동시적인 구상 및 원통상 체적적인 조각제거를 행하는 광분해에 의해서 각막의 노출된 면을 선택절제하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 또다른 형태에 있어서는 본 발명은 레이저빔 투사강도를 안구의 각막의 노출면으로의 레이저빔 투사를 각막의 기질내로의 예정된 최대절제깊이의 일부분인 단위시간당의 각막조직 절제가 되도록 조정하는 스텝과, 시간함수로서 원형영역 및 4각형 영역 범위의 제어된 프로그램으로 각막의 노출면에 레이저빔을 향하게 하여 기질의 선택적 조각절제과정에 있어서의 각막조직의 체적적 제거에 의해서 노출면의 만곡을 한정지우는 스텝을 포함하고 있다.
각막의 노출면으로 레이저빔을 향하게 하는 스텝은 구멍과 슬리트를 레이저빔이 통과하도록 하고 구멍의 직경과 슬리트의 폭을 변화시켜 기질의 원환상 절제를 행하는 안구의 근시 및 난시의 광학적 이상을 자외선 레이저를 사용하여 동시에 교정하는 방법이다.
본 발명의 구성과 이점들의 완전이해를 하는데 첨부도면을 참조한 다음 상세설명이 참고될 것이다.
도면들에서 제1도는 본 발명은 행하기 위한 안과수술시스템의 블록도를 나타내고 있다. 제1도에서 보는 바와같이 퍼스널컴퓨터(PC)의 조작부(10)가 제1버스(11)에 의해서 연결된 레이저 수술유니트(20)의 싱글보드컴퓨터(21)에 결합되어 있다.
PC 조작부(10) 및 레이저 수술유니트(20)는 공지의 부품들이고 캘리포니아주 선니베일의 VISX 사로부터 입수가능한 VISX TWENTY/TWENTY 엑시머 레이저 시스템의 요소들로 된 것이 바람직하다. 레이저 수술시스템(20)은 부호(22)로 나타내고 홍채모터(iris motor)(23), 상회전자(image rotator)(24), 및 난시모터(astigmatism motor)(25)와 난시각 모터(astigmatism angle motor)(26)에 의해서 구동되는 요소들과 같은 레이저 광학시스템내의 이동 가능한 기계적 및 광학 부품들로 부터 피드백 신호들을 생성하는 복수의 센서를 포함하고 있다. 센서들(22)로 부터의 피드백 신호들은 적절한 신호용 도체들을 거쳐서 싱글 보드컴퓨터(타입 8031 마이크로프로세서를 사용한 STD 버스 호환성 싱글보드 컴퓨터가 바람직하다)로 제공된다.
이 싱글보드컴퓨터(21)는 요소들(2326)을 동작시키는 모터드라이버(27)들의 동작을 제어한다. 또 싱글보드컴퓨터(21)는 불화아르곤 레이저가 바람직하고 193 나노미터 파장출력을 갖고 광전달시스템(29)을 거쳐서 환자의 안구(30)의 각막에당 160 밀리줄의 안정된 플루엔스(fluence)의 피드백을 제공하도록 설계된 엑시머레이저(28)의 동작을 제어한다.
고해상도 마이크로스코프, 마이크로스코프용 비디오모니터, 환자안구 리텐숀 시스템(patient eye Retention system), 절제 아플루엔트 이베큐 에이터/필터(ablation affluent evacuator/filter) 및 가스공급시스템등 본 발명을 이해하는데 필요치 않는 레이저 수술시스템의 부수부품들을 설명을 간략히 하기 위하여 생략하였다. 마찬가지로 PC 조작부(10)에서 키보드 디스플레이 및 종래의 PC 서브시스템부품들(예: 플렉시블 및 하드디스크 드라이브들, 메모리 보드등)을 생략하였다.
홍채모터(23)는 제2도에 개략적으로 나타낸 가변직경 홍채의 직경을 제어하는데 사용된다. 난시모터(25)는 플레트폼(38)에 장착되고 화살표들(40,41)방향으로의 2방향 병진운동을 하는 한쌍의 실린더블레이드(35,36)간의 이격거리를 제어하는데 사용된다. 플레트폼(38)은 제2플레트폼(도시치 않음)에 회전가능하게 장착되어 있고 난시각모터(26)에 의해서 슬리트축선(제2도에서 수직방향으로 나타남)을 환자의 안구의 실린더축선과 심맞춤 가능하도록 종래의 방법으로 회전구동된다. 홍채(32)는 홍채모터(23)에 의해서 공지의 방법으로 구동되어 홍채개방직경을 전개위치(제2도에 나타낸 위치)로 부터 구멍이 닫힌 최소직경이 0.8인 전폐위치까지 변화시킨다. 가변직경홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)은 레이저(28)에 대한 환자의 안구(30)의 각막면 조사에 앞서서 레이저빔을 차단하도록 위치된다. 이 적용목적으로는 홍채(32) 및 실린더블레이드들(35,36)은 제1도에 나타낸 광전달시스템의 부분이라고 생각할 수 있다.
제1도 및 제2도의 시스템은 본 발명에 의해서 사용되어 원환상 절제에 의해서 각막면에 대한 근시구 및 난시원통상 교정을 동시에 행한다. 원환상 절제는 실린더 블레이드들(35,36)과 홍채(32)를 소망하는 운동범위에 걸친 조합이동을 제어함으로써 행해진다. 일정깊이의 원환상 절제의 콘투어맵(contour map)은 일련의 동심타원으로 된다. 제3도에서 보는 바와같이 평탄면의 절제의 외연부의 콘투어는 타원이다. 타원의 장축선 및 단축선에 따른 절제도형은 구형이고 이 절제는 구형 및 원통형 굴절파워(refractive power)를 갖는다.
근시 및 난시 실린더를 처리하기 위한 타원절제의 굴절파워는 실린더에 대한 마이너스 노테이숀(minus notation)을 사용하여 가장 용이하게 이해된다. 실린더축선은 타원의 장축에 따라 위치하고 한편 실린더의 굴절파워는 단축에 따라 위치한다. 그와같은 평탄면 절제를 위하여 구상굴절파워는 절제중앙깊이, 장축이 길이 및 절제된 재료의 굴절율로 산출될 수 있다. 마찬가지로 단축선에 따른 굴절파워는 단축선의 길이절제 깊이 및 절제되는 재료의 굴절율로 산출될 수 있다. 원통형 파워는 단축선에 따른 굴절파워로 부터 장축선에 따른 굴절(구형)파워를 감산하여 산출할 수 있다. 참고로 기재하는 Cataract Refract Surg-지18권 46-52면 (1988년 1월)에 개시되고 문너린(Munnerlyn)등의 "Photorefractive Keratectomy: 레이저 굴절 수술기술"에 기재된 식을 타원의 장축선와 단축선에 따른 각막조직의 절제도형을 산출하는데 사용할수 있다. 장축선에 따라서 장축선의 길이(Smaj)는 처리직경을 대신하고 식에 들어간 굴절광학교정은 구상 교정이다.
단축선에 따른 절제도형을 결정하려면 구상 및 원통상 교정이 굴절광학교정으로서 식에 들어가고 단축선의 길이(Smin)가 처리직경을 대신한다.
장축과 단축의 상대치수는 구상교정에 대한 원통상 교정의 비에 의존된다. 장축선의 길이가 일정하다면 단축선의 길이는 대략 다음식으로 나타낼 수 있다.
SminSmaj [Dcyl/Dsph]+1]-1/2
상기 식에서 Smin는 단축선의 길이이고 Smaj는 장축선의 길이이고 Dcyl는 원통상 교정 이고 Dsph는 구상교정이다. 상기와 같이 이 식은 교정의 원통상 부분을 위한 마이너스 노테이숀이다.
임상적으로 효과적이기 위해서는 타원상 설계는 각막처리존의 최대직경에 치수적으로 비교될 정도로 충분히 큰 단축을 갖어야 한다. 일정한 장축길이 일때의 구상교정에 대한 원통상 교정의 비율의 변화를 도표화한 제4도에 나타낸 것과 같이 구상교정에 대한 원통상 교정의 최대 비율에는 어떤 실제한계가 있다. 구체적으로 말하면 주어진 장축선 길이에 대해서 단축선의 길이는 구상 교정에 대한 원통상교정의 비율이 증가할수록 감소된다. 예를들면 장축선 길이가 6.0(최대처리직경 6.0을 생성할 수 있는 레이저에 상당)일때에 구상교정과 원통상 교정이 동일할때의 단축선의 길이는 4.25이다. 이것은 굴절실린더를 교정하는 원환상 절제의 임상사용은 적어도 원통상 이상만큼 구형상이상이 있는 환자에 한정되어야 한다. (6.0최대처리직경에 대하여), 더큰 처리직경(예: 7.0처리직경에 대응하는 제4도의 상측곡선)일때에는 비율제한은 상이할 것이다.
제2도에 돌아가면 양호한 실시예에서 원환상절제는 홍채(32)의 직경을 변화시키면서 실린더블레이드들(35,36)을 상대이동시켜 생성된다. 초기에는 실린더블레이드들(35,36)은 전폐되고 홍채(32)는 최대 소망하는 직경으로 개방되어 있다. 그후에 각각의 모터들(25,23)에 의해서 실린더블레이드들(35,36)이 계속 열리는 동시에 홍채(32)에 계속 닫힌다.
실린더블레이드들(35,36)이 열렸을때에 원통상 성분이 각막면에서 절제되고 실린더 블레이드들(35,36)의 개방과 동시에 홍채(32)가 닫힐때에 각막면에서 구상성분이 절제된다. 이 조합된 실린더블레이드들(35,36)과 홍채(32)의 진행운동이 소망하는 원환상 절제를 생성한다.
일예로서, 굴절이 -3.0 -2.0175이고 평균케라토노미가 44.5D이고 소망하는 처리존이 6.0인 환자의 경우를 생각하면 홍채(32)를 초기에 6.0직경의 상으로 하고 실린더블레이드들(35,36)은 초기에 닫힌위치에 두고 제2도의 평면내에서 소망하는 각 방위로 회전한다. 그런후에 레이저(28)펄스를 가할때에 실린더블레이드들(35,36)을 점점 열어 -2.0D 원통상 교정을 행한다.
동시에 홍채(32)는 점점 닫아서 -3.0D의 구상교정을 행한다.
이 실시예에서는 레이저(28)를 사용하여 각 펄스마다 각막면으로 부터 박층조직을 절제한다. 각각의 축선에 따른 소망하는 절제깊이를 컴퓨터제어에 의해서 사전에 결정할 수 있다. 홍채(32)는 구상교정에 상당하는 비율로 닫히도록 프로그램되고 실린더블레이드들(35,36)은 원통상 교정에 상당하는 비율로 열린다. 펄스들간의 각 구멍의 횡방향 변위는 적절한 구멍(즉 홍채(32)또는 블레이드들(35,36))을 위한 소망하는 절제깊이 변화에 상당한다. 소망하는 절제깊이의 변화는 각 펄스에 따른 제거되는 재료의 양과 같다. 따라서 -3.0 -2.0175교정을 위해서는 홍채(32)가 닫혀 -3.0D의 절제를 하고 동시에 실린더블레이드들(35,36)은 열려 -2.0D의 원통상 교정을 한다. 타원의 단축에 따라서 홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)의 조합효과는 -5.0D 절제를 하고 한편 타원의 장축선은 3.0D 절제를 갖는다.
이 실시예의 중요한 이점은 타원절제영역의 경계들의 홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)의 조합된 운동에 의해서 결정된다는 것이다. 동시적인 굴절교정이 진행될때에 실린더블레이드들과 홍채의 마크가 절제의 외연에 삽입된다. 장축선에 대한 단축선의 비율이 홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)의 상대운동에 의해서 결정된다. 따라서 절제영역의 정확한 도형은 명백히 해결할 필요가 없고 요구되는 교정에 따라서 변화될 수 있다.
구상교정을 행하는데 소요되는 레이저 펄스수가 통상 원통상 교정을 행하는데 소요되는 레이저 펄스수보다도 크므로 (문네린등의 식중의 S가 동일처리치이면)실린더블레이드들(35,36)은 6.0위치로 전부 열리고 한편 홍채(32)는 상기 예에서는 전부 닫히지 않는다. 실린더블레이드들(35,36)은 더이상 이동하지 않고 6.0에 멈추고 한편 레이저는 홍채(32)가 전부 닫히도록까지 필요한 여분의 펄스로 종료한다. 홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)을 동작시키는 다른 방법은 초기에 홍채(32)를 닫아두고 실린더블레이드들(35,36)은 초기에 최대슬롯폭으로 열어 두고 그런후에 홍채(32)를 점점 열고 실린더블레이드를 점점 닫는 것이다. 구상교정을 행하는데 필요한 펄스수가 원통상 교정을 행하는데 필요한 펄스수보다도 클 경우에 (제4도에 나타낸 구상교정에 대한 원통상 교정의 비율이 1.0이하이고 프로그램된 처리직경이 동일한 경우)실린더블레이드들(35,36)의 운동이 구상교정에 필요한 여분의 펄스수가 생성되도록 까지 지연되어야 한다. 그렇지 않으면 실린더블레이드들(35,36)이 구상교정이 완료되기 전에 전부 닫아 버릴 것이다.
따라서 이 다른 방법의 동작은 제1도의 시스템에 구상교정에 소요되는 여분의 수의 레이저 펄스가 생성되도록 까지 닫히는 방향으로의 난시 모터(25)의 동작을 지연시키는 추가기능이 요구된다.
상기한 홍채(32)와 실린더블레이드들(35,36)을 사용한 실시예가 바람직하다. 원환상 절제도 각종 구멍의 레이저빔 변조기를 사용하여 행할 수 있어 각종치수의 타원상빔 프로파일을 생성한다. 레이저빔의 광로에 회전가능하게 장착되고 소망하는 원환상 절제를 생성하는데 필요한 점점 커지는 각종치수의 복수의 타원형 구멍을 갖는 마스크를 사용하여 행할 수 있다. 다른 방법으로는 이 마스크는 상이한 직경의 원형구멍을 갖을 수 있으며 이 마스크는 타원프로파일을 각 원형구멍이 제공되도록 레이저빔에 대해서 각지워 위치시킬 수 있다. 이 구멍으로된 마스크는 최소 타원영역으로부터 최대 타원영역으로(또는 그 역)레이저빔에 노출되는 각막면의 영역을 바꾸도록 레이저빔의 펄스간에 연속적으로 재배치된다.
각 타원의 장축선이 수술중에 소망하는 원통상 절제축선과 동일축선상에 있도록 하는데 주의하여야 하고 타원축선에 대해서 각막의 정밀한 위치맞춤이 요구된다. 다른 실시예는 상술한 미국특허 제4,732,148(구체적으로는 제9도 및 제24도)에 나타낸 것과 같은 현존시스템에 존재하는 구멍으로된 마스크를 사용하는 이점을 갖는다.
이상 명백한 바와같이 본 발명은 환자의 안구에 대해서 구상교정과 원통상 교정을 동시에 행할 수 있어 먼저 하나의 형태의 교정(통상 슬릿을 사용한 난시교정)을 하고 뒤이어 다른 교정(전형적으로 각종 구멍을 사용한 구상교정)을 행하는 종래에 필요한 각종 구멍과 슬릿시스템을 없앨 수 있다.
이것은 두가지 형태의 교정을 행하는데 필요한 총 펄스수를 단지 구상교정을 행하는데 필요한 펄스로 감소한다. 레이저빔 단면과 강도는 시간에 따라 반복 펄스로 변화시킬 수 있고 본 발명은 각막면의 소망하는 콘투어형태화를 행하는데 있어서의 에러의 발생 가능성을 감소시킨다. 또 원환상 절제를 사용하여 각막면을 조각함으로써 난시절제깊이와 같은 깊이의 가파른 수직 "벽돌"이 원통상 절제의 각단부에 형성되지 않는다. 결과적으로 S자상의 전이존을 생성할 필요가 없고 그것이 절차를 간단화한다. 또 각막절제에 있어서의 어떤 가파른 단부가 없는 것이 절제된 면위의 각막상피의 과도한 성장을 생장하려는 안구의 경향을 감소시키고 이것이 원시전이형상을 감소시킨다.
본 발명은 레이저에 의한 절제로 각막의 전면을 형성하는데 사용하는 각종기술을 포함하는 것을 알 수 있다. 예를들면 각막면의 레이저조각전 또는 동시에 각막상피의 레이저 절제는 물론 각막면을 외과적으로 긁어내어 박리하여 각막표피를 제거하여 노출시키는 것을 본 발명에 의해서 달성된다. 따라서 "각막면"이라 함은 실제 각막면에 표피 또는 보우만막(Bowman's membrane)(또는 둘다)의 게재여부에 상관없이 소망하는 교정만곡으로 조각될 면을 말한다.
이상 본 발명의 실시예를 모두 완전히 개시하였으나 각종 개변, 다른 구성들 또는 등가물을 필요에 따라 사용할 수도 있다. 예를들면 본 발명은 제1도 및 제2도의 시스템을 특정하여 설명하였으나 소망하는 각종 4각형 및 원형영역조사를 생성하는데 다른 구성들이 사용될 수 있다. 따라서 상기 설명 및 예시에 본 발명이 한정되는 것이 아니고 첨부 청구범위에 의해서 한정된다.

Claims (10)

  1. 선택적인 자외선방사와 그에 따르는 기질내로의 깊이 침투를 행하여 각막조직의 체적적제거로 각막면의 광분해 절제를 행하여 안구의 근시구상 이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치에 있어서, 방사빔을 발생하는 레이저빔수단, 방사빔의 광로에 삽입하는 가변구멍요소 및 상기 가변구멍요소가 방사선빔을 변조시켜 원환상 절제를 행하게 하는 변조수단을 구비한 안구의 근시구상이상과 난시원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변구멍요소가 가변폭의 슬릿과 가변직경의 구멍을 포함하는 안구의 근시구상이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 변조수단이 상기 슬릿폭을 최소치로부터 최대치로 변화시키고 상기 구멍의 직경을 최대치로부터 최소치로 변화시키는 수단을 포함하는 안구의 근시구상이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 변조수단이 상기 슬릿폭을 최대치로 부터 최소치로 변화시키고 상기 구멍의 직경을 최소치로부터 최대치로 변화시키는 수단을 포함하는 안구의 근시구상 이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변조수단이 가변치수의 타원상 절제 프로파일을 생성하는 안구의 근시구상이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가변구멍요소에 복수의 원형구멍이 설비되고 상기 변조수단이 레이저빔을 상기 가변구멍요소에 각지워 향하게 하는 수단과 레이저빔의 광로에 상이한 원형구멍을 바꾸어 위치시키는 수단을 포함하는 안구의 근시구상 이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  7. 근시 및 난시 광학성질을 갖는 초기의 구상 및 원통상 만곡을 교정개선된 광학성질을 갖는 만곡으로 안구의 각막전면을 바꾸는 장치에 있어서, 그 장치가 자외선 방사빔을 발생하는 레이저수단, 상기 방사빔의 광로에 배치되는 가변구멍요소 및 각막면을 노출시켜 자외선빔이 가변구멍요소를 통과하게 하여 기질내로 침투시켜 각막의 전면이 상기 교정된 만곡의 특징을 갖는 침투 깊이와 프로파일로 실질적으로 동시적인 구상 및 원통상 체적적 조각제거를 하는 광분해에 의해서 각막의 노출면을 선택적으로 절제하는 수단을 포함하는 안구의 각막전면을 바꾸는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가변구멍요소가 가변폭의 슬릿과 가변직경의 구멍을 포함하는 안구의 각막 전면을 바꾸는 장치.
  9. 안구의 근시이상과 난시이상을 동시에 교정하는 장치에 있어서, 그 장치가 레이저빔을 발생하는 수단, 안구의 각막의 노출면으로의 레이저빔 투사수준을 각막의 기질로의 예정된 최대절제깊이의 일부분인 단위시간당 각막조직절제가 되도록 레이저빔 강도를 조정하는 수단 및 시간 함수로서 원형영역 및 4각형영역범위의 제어된 프로그램으로 기질의 선택적 조각절제과정에 있어서 각막조직의 체적적 제거에 의해 노출면의 만곡을 제한정하도록 각막의 노출면에 레이저빔을 향하게 하는 수단을 포함하는 안구의 근시구상이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 레이저빔을 향하게 하는 수단이 기질의 원환상 절제를 행하기 위하여 구멍 및 슬릿과 상기 구멍의 직경과 슬릿의 폭을 변화시키는 수단을 포함하는 안구의 근시구상이상과 난시 원통상 이상을 동시에 교정하는 장치.
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