專利名稱：矯正眼睛折射反常的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于治療和保護(hù)眼睛的器械，更準(zhǔn)確地說，它涉及矯正眼睛折射反常的裝置。
本發(fā)明可以應(yīng)用于眼科中，例如對眼睛的近視和超遠(yuǎn)視的矯正。
眾所周知，用攝影蒸發(fā)方法做眼科手術(shù)的裝置，包含固體激光器，其波長為150到220納諾米(HM＝HaHOMeTp＝10-9米)，包含光學(xué)上互相聯(lián)系的可控制的開關(guān)光學(xué)的通道、電的或者光學(xué)的調(diào)頻器以及輻射波的波長的變換盒(PCT WO87/00748)。
這種裝置的光學(xué)部分，在控制和制造方面，是復(fù)雜的。該裝置設(shè)計了附加的波長改變，并且保證了角膜表面的逐點(diǎn)處理，此時，要建立必需的變化曲線，是復(fù)雜的，并且要求用大量的時間，因?yàn)樗蛠淼拿}沖數(shù)目很大。
眾所周知，為實(shí)現(xiàn)上述方法，也是這樣的裝置，它包含紫外線脈沖激光器，其波長為193HM納諾米)，它還包含光學(xué)上互相聯(lián)系的均勻光流的形成器，具有一個花瓣形狀縫隙的縫隙式面罩，以及在角膜表面上反映面罩圖象的一個成形器。縫隙式面罩具有一個轉(zhuǎn)動的傳動機(jī)構(gòu)，其結(jié)果保證了輻射與曝光軸線對稱地分布在角膜表面上。
該裝置還包含有顯微鏡，用于肉眼控制角膜表面上的輻射照準(zhǔn)以及矯正的過程，用視力與圖象反映形成器相聯(lián)系;該裝置還包含有一個控制盒，它分布在反映形成器的光學(xué)輸出端，控制著反映角膜表面上進(jìn)入的能量的密度。(參考K.Hanna，JC.Chastang，J.Pouliquen，G.Renard，L.Asfar的“Excimer激光器折射角膜成形術(shù)”，1986，巴黎，第一版)在縫隙式面罩中出現(xiàn)一條縫隙，不允許提高矯正速度，因?yàn)檩椛涿}沖的跟蹤周期受到上面的限制，這是由于有積累的熱效應(yīng)，它會導(dǎo)致生物組織外傷的提高。
本發(fā)明的基礎(chǔ)，是提出一個課題創(chuàng)造矯正眼睛折射反常的一種裝置，它保證增加矯正速度，同時提高矯正的精度，原因是，改變縫隙式面罩的構(gòu)造，改變紫外線輻射的波長。
本發(fā)明的目的是，為矯正眼睛折射反常，創(chuàng)造一種方法和裝置，保證加速矯正眼睛的近視和超遠(yuǎn)視。
對矯正眼睛近視和超遠(yuǎn)視提高精度，則是本發(fā)明的另外一個目的。
這個課題是這么解決的。在矯正眼睛折射反常的裝置中，包含光學(xué)上互相聯(lián)系并且按指定順序裝設(shè)的紫外線輻射的脈沖激光器，均勻光束的形成器，具有花瓣形縫隙的縫隙式面罩，這種面罩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動以及角膜表面的縫隙面罩的反映形成器。在最后一種形成器的光學(xué)輸出端，布置著控制盒，它控制紫外線輻射到達(dá)角膜表面的能量密度，位于映像成形器的光學(xué)終端，還布置著顯微鏡，進(jìn)行肉眼控制，控制著紫外線輻射照準(zhǔn)眼睛角膜表面，也控制矯正的過程;該顯微鏡光學(xué)地聯(lián)系著反映形成器，按照本明，縫隙式面罩至少還具有花瓣形縫隙一個，該花瓣形同它已有花瓣形一樣，因而在縫隙面罩旋轉(zhuǎn)時，便可獲得紫外線輻射曝光在眼睛角膜表面上的均勻的軸對稱的分布，并且使用了波長為223HM(納諾米)的脈沖激光器。
使縫隙面罩包含一種潛形物，是適當(dāng)?shù)摹Ｋ哂胁煌高^紫外線輻射的表面;它還有一些縫隙，是設(shè)計成能透過紫外線的花瓣形形狀的，或者是能透過紫外線輻射的表面，而花瓣形是設(shè)計成不透過紫外線輻射的。在不透過紫外線的表面，同每個透明的花瓣形之間，有一種邊界;或者在透明的表面和每個不透明花瓣形之間，有一種邊界。這種邊界由下面的公式計算ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ0) )2]1≤m≤n其中，n-縫隙面罩的花瓣形的數(shù)量，m-縫隙面罩的相應(yīng)的花瓣形的序號，τ0-花瓣形的長度，τ-每個花瓣形的邊界的徑向坐標(biāo)，ψ-每個花瓣形的邊界的角坐標(biāo)。
縫隙面罩中的縫隙數(shù)目為2到6。
在下面，描述具體設(shè)計的一些例子來解釋本發(fā)明，按照附圖，其中

圖1反映眼睛的角膜，它隨矯治過程而變化，根據(jù)本發(fā)明，它是縱剖面圖2-又是角膜在矯治過程中的變化的一種情況，按照本發(fā)明它是縱剖面;
圖3-按照本發(fā)明，眼睛折射反常的矯正裝置的構(gòu)造示意圖;
圖4-按照本發(fā)明的縫隙面罩;
圖5-按照本發(fā)明的又一種縫隙面罩;
圖6-按照本發(fā)明有兩個花瓣形的縫隙面罩;
圖7-按照本發(fā)明有四個花瓣形的縫隙面罩;
圖8-按照本發(fā)明，該裝置的設(shè)計原理示意圖;
圖9-按照本發(fā)明，該裝置的另外一種設(shè)計方案。
本發(fā)明的基礎(chǔ)是，紫外線輻射作用在眼睛角膜2的表面1上面(圖1或者圖2)，角膜2一層跟著一層地蒸發(fā)。如果輻射曝光的變化是這么選擇的-從角膜2的邊緣向它的中心，曝光增加，則在角膜2的中心，蒸發(fā)層3的厚度(圖1)，大于邊緣上的，因此，角膜2在中心的蒸發(fā)較高。這使得角膜2的表面1的曲率普遍減小。
如果輻射曝光是這么變化的-它在角膜2的邊緣大于在其中心處的，則蒸發(fā)層3(圖2)在邊緣的厚度較大，其結(jié)果，角膜2的表面1的曲率增大。
于是，眼睛角膜2的表面1的曲率半徑在變化，它導(dǎo)致對于眼睛折射反常的必須的矯正。
眼睛折射反常的矯正的裝置，包含一個紫外線輻射的脈沖激光器4(圖3)，它以223納諾米(HM)的波長而工作，與激光器4光學(xué)地聯(lián)系著的均勻光束形成器5也包含在內(nèi)，還包含一個縫形面罩6及其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動7，6是安裝在形成器5的光學(xué)終端8的。在面罩6的光學(xué)終端9上，布置著映象面罩6的形成器10，它由6把映象投到第Ⅱ只眼睛的角膜2的表面1上;此后，在同一光軸上，安置一具顯微鏡12，便于用肉眼控制紫外線輻射照準(zhǔn)第Ⅱ雙眼睛的角膜2的表面1，并且控制矯治過程。
控制盒13與映象形成器10光學(xué)地相聯(lián)系，13控制著紫外線輻射到達(dá)角膜2的表面1上的能量密度。
本裝置還有一個控制盒14，它控制著矯正過程，放置在同激光器4電氣地相聯(lián)系的地方。
縫隙面罩6包含一個潛形物15(圖4)，15具有不透過紫外線的表面16，在潛形物15上面，至少有兩條不透過紫外線輻射的縫隙區(qū)段。這些區(qū)段具有花瓣形狀17(圖4)。可能有一種設(shè)計方案，即表面16′(圖5)是透明的，而花瓣形17不透過紫外線輻射。
花瓣形17(圖4和5)同17′之間的邊界，決定于公式ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ0) )2](1)其中，n-花瓣形17和17′的數(shù)量，m-花瓣形17和17′的序數(shù)，τ0-花瓣形17和17′的長度，τ-從潛形物15的中心18到每個花瓣形17和17′的邊界上任意一點(diǎn)的距離，即任意一個花瓣形17和17′的邊界的徑坐標(biāo)，ψ-任意一個花瓣形17和17′的邊界的角坐標(biāo)。
花瓣形17和17′的數(shù)量的選擇，為2到6個，因?yàn)閱为?dú)一個花瓣形17和17′，可能實(shí)現(xiàn)正確的矯治，而引起角膜不確切的修正，這一點(diǎn)卻是不希望有的。
花瓣形17和17′的數(shù)量大于6，則出現(xiàn)技術(shù)上的困難，與面罩中心區(qū)薄的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有關(guān)，也使得能量大密度的輻射的強(qiáng)大脈沖起作用。
除此以外，當(dāng)選用波長223納諾米(HM)時，將發(fā)生眼睛角膜的不合理地巨大消除，而在使用大于6的花辨形數(shù)量的面罩時，則面罩薄構(gòu)造中央部分的散熱條件惡化了。
在圖4和7中，列出面罩設(shè)計的兩種方案6′和6″，其中，分別使用兩個花瓣形19和四個花瓣形20。
花瓣形17(圖4和5)，17′，19(圖6和7)，20當(dāng)中任何一種的形狀，由曲線組成，確定于上述公式(1)。
在圖8中，列出該裝置設(shè)計的方案之一。
形成器5包含透鏡21(圖8)和22，形成器10包含棱鏡23、24、25和棱鏡26，26同透鏡27布置在一起。
在縫隙面罩6的前面，裝設(shè)透鏡28，而電動機(jī)是縫隙面罩6的驅(qū)動裝置7，該電動機(jī)的軸與面罩6聯(lián)結(jié)。
為了建立面罩6(圖9)對映象的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，驅(qū)動裝置7設(shè)計成電動機(jī)的形式，它的軸同棱鏡23相聯(lián)系。
該裝置按照下述方式工作。
由激光器4出來的波長為223納諾米(HM)的光束，其強(qiáng)烈度在截面內(nèi)的分布是均勻的，穿過形成器5，而在5的終端出現(xiàn)勻量的光束。光束在形成器5中變化了，此外，光束的尺寸達(dá)到面罩6的大小。面罩6由驅(qū)動7帶著而旋轉(zhuǎn)，由于其中有幾個花瓣形的縫隙，輻射曝光在改變著，這種輻射經(jīng)過形成器8到達(dá)角膜2的表面1上。當(dāng)采用面罩6而帶著透明的花瓣形17(圖4)時，在作用區(qū)域的中心，曝光較大，由中心到達(dá)邊緣漸漸減小。這就使得校正層的中心厚度選用得比邊緣大一些，于是，角膜2的表面1的曲率普通變小。
如果面罩6的花瓣形17′采用了不透明結(jié)構(gòu)，則在角膜2的中心的曝光比較小，并朝著邊緣增加曝光，于是，角膜蒸發(fā)層的厚度變小，使得角膜2的表面1的曲率增加。
穿過形成器8和顯微鏡12的光束，焦聚在角膜2的表面1上成為直徑3到6毫米的一個斑點(diǎn)。脈沖幾乎成直角形，它落到角膜2上面，產(chǎn)生層狀蒸發(fā)，像圖1和2所表示的，改變著表面的曲率，如前面討論過的一樣。
控制盒14給出要求的脈沖數(shù)量，大約從102變化到104，要求的輻射能量密度為120到1200微焦耳/厘米2，脈沖跟蹤頻率為5到25赫芝，其歷時長度為5到50納諾秒(HC＝HaHOCeKyH a＝10-9秒。)傳送來的輻射參數(shù)的控制，由控制盒13完成，它的工作同眾所周知的同類控制盒一樣。
本裝置曾經(jīng)在一批病人的8只眼睛的手術(shù)中使用過，這些病人的眼睛有高度的近視和超遠(yuǎn)視，使用傳統(tǒng)方法則對此效果很小。
使用本發(fā)明的結(jié)果，有可能矯正患超遠(yuǎn)視和近視的人眼的折射反常，不會從理想視野造成異常部位的偏轉(zhuǎn)，并且排除了散光和其他不希望的現(xiàn)象的出現(xiàn)。
使用本裝置，可以恢復(fù)高度近視和遠(yuǎn)視的視覺功能。對折射反常、高度近視、高度超遠(yuǎn)視、無晶狀體畸形和散光的治療，即其證明。對日益加劇的近視和角膜有營養(yǎng)性障礙疾病的患者禁忌用本法治療。
權(quán)利要求
1.眼睛折射反常的矯正裝置，包含著下面一些部件光學(xué)上互相聯(lián)系的并且按指定順序布置的、紫外線輻射的脈沖激光器(4)，均勻光束的形成器(5)，縫隙式面罩(6)，面罩具有花瓣形(17)縫隙和其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置(7)，縫隙面罩的在角膜(2)的表面(1)上的映象形成器(10)，在形成器的光學(xué)終端安排著控制盒(13)，控制盒控制紫外線輻射投到角膜(2)的表面(1)上面的能量密度，以及顯微鏡(12)便于用肉眼控制紫外線輻射照準(zhǔn)眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)上，并由顯微鏡(12)控制矯正過程，顯微鏡光學(xué)地同形成器(10)相聯(lián)系，這種裝置的特點(diǎn)在于，縫隙面罩(6)至少有一條花瓣形(17)縫隙，與它已有的花瓣形(17)相同的，當(dāng)縫隙面罩(6)旋轉(zhuǎn)時，可以得到紫外線輻射的曝光在眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)上的均勻軸對稱分布，還使用了脈沖激光器(4)，激光器以223納諾米的波長工作著。
2.按照權(quán)利要求1的矯正裝置，其特征為縫隙面罩(6)包含潛形物(15)，它有對于紫外線輻射不穿透的表面(16)，全部縫隙與穿透紫外線輻射的花瓣形(17)相同;潛形物(15)的不透明面(16)與每個透明的花瓣形(17)之間，有邊界，該邊界決定于下面的公式ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ0) )2]其中，n-縫隙面罩(6)的花瓣形的數(shù)量，m-縫隙面罩(6)的相應(yīng)的花瓣形(17)的序號，τ0-花瓣形(17)的長度，τ-每個花瓣形(17)的邊界的徑坐標(biāo)，ψ-每個花瓣形(17)的邊界的角坐標(biāo)，1≤m≤n。
3.按照權(quán)利要求1的矯正裝置，其特征為縫隙面罩(6)包含潛形物(15)，潛形物具有穿透紫外線輻射的表面(16′)，全部花瓣形(17′)都不穿透紫外線輻射，潛形物(15)的透明表面和每個不透明花瓣形(17′)之間，有邊界，邊界決定于下面的公式ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ0) )2]其中，n-縫隙面罩(6)的花瓣形數(shù)量，m-縫隙面罩(6)的相應(yīng)的花瓣形(17′)的序號，τ0-花瓣形(17′)的長度，τ-每個花瓣形(17′)的邊界的徑坐標(biāo)，ψ-每個花瓣形(17′)的邊界的角坐標(biāo)，1≤m≤n。
4.按照權(quán)利要求1或2或3的矯正裝置，其特征為縫隙面罩(6)的縫隙數(shù)量為2到6。
全文摘要
本裝置包含光學(xué)地互相聯(lián)系的、波長為223納諾米(HM)的紫外線輻射的脈沖激光(4)，均勻光束形成器(5)，縫隙面罩(6)并帶有旋轉(zhuǎn)傳動裝置，以及通過縫隙面罩(6)給眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)投送映象的映象形成器(10)?？p隙面罩(6)至少有完全一樣的花瓣形(17)縫隙兩條，在轉(zhuǎn)動時，保證了紫外線輻射曝光均勻地、輻對稱地分布在角膜(2)的表面(1)上，在形成器(10)的光學(xué)終端，裝設(shè)著控制盒(13)，它控制紫外線輻射能量的密度，還裝設(shè)著顯微鏡(12)。
文檔編號A61F9/008GK1039361SQ8910481
公開日1990年2月7日 申請日期1989年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月11日
發(fā)明者思威托斯拉夫·及考拉夫契·費(fèi)杜爾夫, 維拉迪米爾·威思里夫契·蘭突卡, 米克哈里·馬丁諾夫契·皮亞丁, 維拉瑞·尼考拉夫契·依思塵考, 塞爾蓋·阿拉先德·諾夫契·考者柏, 阿拉先德·米克哈勞夫契·瑞查夫, 奧利格·維拉迪米爾夫契·瑞丹尼卡, 阿拉先德·威斯里夫契·特斯彼茲夫, 維尼阿邁·波夫勞夫契·查博他夫 申請人:眼小外科專門科學(xué)技術(shù)綜合部, 蘇聯(lián)科學(xué)院西伯利亞分院熱物理學(xué)研究所