專(zhuān)利名稱：眼睛治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及角膜成形術(shù)的領(lǐng)域，尤其涉及熱性角膜成形術(shù)和在熱性角膜成形術(shù)期 間對(duì)眼睛施加冷卻劑。
背景技術(shù)：
各種眼睛病癥例如近視、圓錐形角膜和遠(yuǎn)視涉及角膜的異常成形。角膜成形術(shù)整 形角膜以矯正這樣的病癥。例如，對(duì)于近視，角膜的形狀導(dǎo)致眼睛的屈光率太大并且導(dǎo)致圖 像聚焦在視網(wǎng)膜的前面。通過(guò)角膜成形術(shù)展平角膜的形狀減小了患有近視的眼睛的屈光率 并且使圖像適當(dāng)?shù)鼐劢乖谝暰W(wǎng)膜上。 有創(chuàng)外科程序例如激光輔助原位角膜磨鑲術(shù)(LASIK)可以用于整形角膜。然而， 這樣的外科程序典型地在手術(shù)后需要愈合期。此外，這樣的外科程序可能引起并發(fā)癥，例如 由角膜神經(jīng)的切斷導(dǎo)致的干眼綜合癥。 在另一方面，熱性角膜成形術(shù)是可以用于矯正患有與角膜的異常成形關(guān)聯(lián)的病癥 (例如近視、圓錐形角膜和遠(yuǎn)視)的人的視力的無(wú)創(chuàng)程序。通過(guò)施加在微波或射頻(RF)頻 帶內(nèi)的電能執(zhí)行熱性角膜成形術(shù)。具體地，微波熱性角膜成形術(shù)可以利用近場(chǎng)微波施用器 將能量施加到角膜并且升高角膜溫度。在大約6(TC，角膜中的膠原纖維收縮。收縮的發(fā)生 是快速的，并且由該收縮產(chǎn)生的應(yīng)力重整角膜表面。因此，以圓形或環(huán)狀型式圍繞瞳孔施加 熱能可以導(dǎo)致展平角膜并且提高眼睛的視力。然而，用于熱性角膜成形術(shù)的裝置通常通過(guò) 角膜表面施加能量以加熱下面的膠原纖維。所以，最大溫度可能出現(xiàn)在角膜表面，可能導(dǎo)致 在角膜表面被稱為上皮的外層的熱相關(guān)損傷或損害。而且，用于熱性角膜成形術(shù)的裝置提 供的方法可能不足以控制在角膜表面之下的加熱深度和促進(jìn)靶向膠原纖維的充分加熱，同 時(shí)最小化將熱施加到靶向膠原纖維外部的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述內(nèi)容，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種系統(tǒng)，其可以在熱性角膜成形術(shù)期 間將冷卻劑選擇性地施加到角膜表面以最小化對(duì)角膜表面的熱相關(guān)損害并且確定在角膜 表面之下的加熱深度。 因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括能量源、傳導(dǎo)元件、冷卻劑源和至少一個(gè)冷卻劑輸 送元件。所述傳導(dǎo)元件可操作地連接到所述能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端。所述傳導(dǎo)元件 將來(lái)自所述能量源的能量引導(dǎo)到能夠定位到眼睛的所述遠(yuǎn)端。所述冷卻劑輸送元件與所述 冷卻劑源連通并且可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
另一個(gè)實(shí)施例包括電能量源、電能量傳導(dǎo)元件、冷卻劑源和至少一個(gè)冷卻劑輸送 元件。所述電能量傳導(dǎo)元件包括兩個(gè)導(dǎo)體，所述導(dǎo)體被分離選定距離的間隙并且從近端延 伸到遠(yuǎn)端。可操作地連接到所述電能量源的所述電傳導(dǎo)元件在所述近端接收由所述電能量 源生成的電能并且將電能引導(dǎo)到能夠定位到眼睛的所述遠(yuǎn)端。所述冷卻劑輸送元件與所述 冷卻劑源連通并且可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。 又一個(gè)實(shí)施例包括光能量源、光能量傳導(dǎo)元件、冷卻劑源和至少一個(gè)冷卻劑輸送 元件。連接到所述光能量源的所述光能量傳導(dǎo)元件從近端延伸到遠(yuǎn)端并且將來(lái)自所述光能 量源的光能引導(dǎo)到能夠定位到眼睛的所述遠(yuǎn)端。所述冷卻劑輸送元件與所述冷卻劑源連通 并且可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。 —個(gè)附加實(shí)施例包括能量源、單極導(dǎo)體、冷卻劑源和至少一個(gè)冷卻劑輸送元件。連 接到所述能量源的所述單極導(dǎo)體從近端延伸到遠(yuǎn)端并且在所述遠(yuǎn)端接觸身體的眼睛，由此 身體充當(dāng)?shù)装宀⑶宜鰧?dǎo)體將能量輸送到眼睛。所述冷卻劑輸送元件與所述冷卻劑源連通 并且可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。 進(jìn)一步的實(shí)施例包括能量源、傳導(dǎo)元件、冷卻劑源和真空源?？刹僮鞯剡B接到所述 能量源的所述傳導(dǎo)元件從近端延伸到遠(yuǎn)端并且將來(lái)自所述能量源的能量引導(dǎo)到能夠定位 到眼睛的所述遠(yuǎn)端。所述真空源可操作從而將將來(lái)自所述冷卻劑源的微控制脈沖形式的冷 卻劑抽吸到所述遠(yuǎn)端，由此冷卻劑的脈沖被施加到眼睛。 除了輸送冷卻劑的微控制脈沖以外，一些實(shí)施例可以輸送能量的脈沖。特別地，所 述實(shí)施例可以利用高功率能量在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)在眼睛的靶向區(qū)域中生成熱。為了最小化 熱的有害擴(kuò)散，能量脈沖的持續(xù)時(shí)間可以比眼睛的靶向區(qū)域中的熱擴(kuò)散時(shí)間更短。在一個(gè) 典型應(yīng)用中冷卻劑的第一脈沖被輸送以減小角膜表面的溫度；微波能量的高功率脈沖然 后被施加以在中間深度區(qū)域中的膠原纖維的選定區(qū)域內(nèi)生成熱；并且冷卻劑的第二脈沖順 序地被輸送以結(jié)束進(jìn)一步的加熱效應(yīng)和"固化(set)"由能量脈沖導(dǎo)致的角膜變化。
另一個(gè)實(shí)施例包括能量傳導(dǎo)元件和真空環(huán)。所述真空環(huán)接收所述能量傳導(dǎo)元件并 且產(chǎn)生與眼睛的真空連接和相對(duì)于眼睛定位所述能量傳導(dǎo)元件，由此所述能量傳導(dǎo)元件將 能量弓I導(dǎo)到眼睛。所述能量傳導(dǎo)元件可以可拆卸地聯(lián)接到所述真空環(huán)。
本發(fā)明的實(shí)施例也可以利用控制器來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)部件或子系統(tǒng)的操作。另 外，實(shí)施例可以利用卸壓機(jī)構(gòu)來(lái)減小由冷卻劑的脈沖引入封閉環(huán)境中的壓力。此外，實(shí)施例 也可以利用可讀使用指示器，例如射頻識(shí)別(RFID)裝置，其保證系統(tǒng)的元件(特別是與身 體和體液接觸的那些)在一次使用之后被處置。 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)從本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述將更顯而易見(jiàn)本發(fā)明 的這些和其他方面。


圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。 圖2示出了利用微波能量源的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 圖3A示出了圖2的實(shí)施例的變型，其利用卸壓閥代替真空子系統(tǒng)來(lái)減小冷卻劑的 脈沖所產(chǎn)生的壓力。 圖3B示出了圖2的實(shí)施例的變型，其利用排氣通道代替真空子系統(tǒng)來(lái)減小冷卻劑的脈沖所產(chǎn)生的壓力。 圖4示出了利用光能量源的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 圖5A示出了圖4的實(shí)施例的變型，其利用卸壓閥代替真空子系統(tǒng)來(lái)減小由冷卻劑 的脈沖產(chǎn)生的壓力。 圖5B示出了圖4的實(shí)施例的變型，其利用排氣通道代替真空子系統(tǒng)來(lái)減小冷卻劑 的脈沖所產(chǎn)生的壓力。 圖6示出了利用單極導(dǎo)體作為能量傳導(dǎo)元件的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 圖7A示出了利用真空環(huán)將施用器定位在眼睛表面上的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 圖7B示出了用于圖7A的實(shí)施例中的真空環(huán)。
具體實(shí)施例方式
參考圖l，示意性地示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。具體地，圖1顯示了可操作地連 接到能量源20的施用器10。施用器10包括從施用器10的近端10A延伸到遠(yuǎn)端10B的能 量傳導(dǎo)元件ll。施用器10可以在近端10A連接到能量源20。能量源20的操作導(dǎo)致通過(guò) 能量傳導(dǎo)元件20傳導(dǎo)能量并且在遠(yuǎn)端10B生成熱。照這樣，施用器10可以用于將熱施加 到定位在遠(yuǎn)端IOB處或附近的眼睛1的角膜2。具體地，熱被施加到在角膜2的中間深度區(qū) 域2B中的膠原纖維的選定區(qū)域以根據(jù)預(yù)定型式(pattern)收縮膠原纖維和整形角膜2，由 此提高通過(guò)眼睛l的視力。 如圖1中進(jìn)一步所示，施用器10包括與冷卻劑源或容器13流體連通的至少一個(gè) 冷卻劑輸送元件12。施用器10的外表面IOC可以限定一基本封閉的組件，尤其當(dāng)遠(yuǎn)端10A 被放置為與角膜表面2A接觸時(shí)。如圖1中所示，該封閉的組件可以容納能量傳導(dǎo)元件11、 冷卻劑輸送元件12和冷卻劑源13。盡管圖1中的冷卻劑源13被定位在施用器10內(nèi)，在其 他實(shí)施例中冷卻劑源13可以在施用器10的外部。而且，盡管圖1顯示了一個(gè)冷卻劑輸送 元件12， 一些實(shí)施例可以利用多于一個(gè)的冷卻劑輸送元件12和/或多于一個(gè)的冷卻劑源 13。 冷卻劑輸送元件12將來(lái)自冷卻劑源13的冷卻劑或低溫致冷劑輸送到施用器10 的遠(yuǎn)端IOB。照這樣，施用器10可以用于施加冷卻劑以選擇性地冷卻定位在遠(yuǎn)端10B的角 膜2的表面2A。將冷卻劑從冷卻劑輸送元件12朝著角膜表面2A輸送，接著將熱施加到角 膜，允許增加角膜溫度以導(dǎo)致在靶向中間深度區(qū)域2B中的膠原纖維的適當(dāng)收縮并且整形 角膜2，同時(shí)也最小化對(duì)角膜2的外層2A( S卩，上皮)的損傷。 也在圖1中顯示的控制器40可以可操作地連接到能量源20和/或冷卻劑輸送元 件12?？刂破?0可以用于控制來(lái)自能量源20的能量輸送到施用器10，由此確定輸送到定 位在遠(yuǎn)端10B的角膜2的熱的量值和定時(shí)。另外，控制器40可以用于確定從冷卻劑輸送元 件12朝著在遠(yuǎn)端10B的角膜表面2A輸送的冷卻劑的量和定時(shí)。如下面進(jìn)一步所述，控制 器40可以用于根據(jù)預(yù)定或計(jì)算的序列選擇性地施加熱和冷卻劑任何次數(shù)。例如，冷卻劑可 以在將熱施加到角膜2之前和/或之后被施加到角膜表面2A。 在一些實(shí)施例中，冷卻劑輸送元件12可以利用輸送噴嘴12A和電磁閥。輸送噴嘴 12A具有在遠(yuǎn)端IOB定向的開(kāi)口 12B。眾所周知，電磁閥是一種機(jī)電閥，用于通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)或停 止通過(guò)線圈的電流控制的液體或氣體，由此改變閥的狀態(tài)。照這樣，控制器40可以電子地控制電磁閥的致動(dòng)以通過(guò)輸送噴嘴12A將冷卻劑輸送到角膜表面2A。然而，其他實(shí)施例可 以利用通過(guò)輸送噴嘴12A輸送冷卻劑的其他類(lèi)型的致動(dòng)器或備選技術(shù)代替電磁閥。
在圖1的實(shí)施例的操作期間，控制器40可以用于在將熱施加到角膜2之前致動(dòng)冷 卻劑的微控制器脈沖施加到角膜表面2A。冷卻劑的脈沖或噴射在預(yù)定短時(shí)期被施加到角 膜表面2A使得冷卻通常保持局限在角膜表面2A，同時(shí)更深角膜膠原纖維2B的溫度基本保 持不變。優(yōu)選地，脈沖為數(shù)十毫秒數(shù)量級(jí)并且小于100毫秒。冷卻劑輸送到角膜表面由控 制器40控制并且可以小于1毫秒。此外，冷卻劑的施加與熱的施加之間的時(shí)間也由控制器 40控制并且也可以小于1毫秒。冷卻劑脈沖通常覆蓋對(duì)應(yīng)于熱施加到角膜2的角膜表面 2A的區(qū)域。冷卻區(qū)域的形狀、尺寸和布置可以根據(jù)應(yīng)用而變化。 有利地，在熱施加到角膜2之前冷卻劑局部輸送到角膜表面2A使熱被施加時(shí)在角 膜表面2A產(chǎn)生的溫度最小化，由此最小化對(duì)角膜表面2A的任何熱引起的損傷。換句話說(shuō)， 冷卻劑減小了角膜表面2A的溫度，使得當(dāng)與在熱暴露之前未施加冷卻劑的情況相比時(shí)在 熱暴露之后緊接著在角膜表面2A獲得的最大表面溫度也減小類(lèi)似的量值。在不施加冷卻 劑的情況下，在角膜表面2A的溫度在熱暴露之后立即上升，并且在表面_空氣界面附近截 留的熱的緩慢消散產(chǎn)生持久的表面加熱。 在熱暴露之后緊接著在角膜表面2A觀察到的溫度通過(guò)在暴露之前施加冷卻劑被 降低，延遲熱波可能在暴露之后到達(dá)角膜表面2A，原因是在表面2A之下的角膜區(qū)域2B中生 成的熱朝著冷卻表面2A擴(kuò)散。熱從角膜表面2A傳遞到周?chē)諝夂芸赡懿伙@著，原因是空氣 是優(yōu)良的隔熱體。如若在施加熱之后不冷卻，遠(yuǎn)離在角膜表面2A下方的區(qū)域2B擴(kuò)散的熱 在角膜表面2A附近積累并且產(chǎn)生在施加熱之后可能持續(xù)的高表面溫度。盡管在角膜表面 2A附近積累的熱最終會(huì)通過(guò)熱擴(kuò)散消散和通過(guò)血壓灌注冷卻，這樣的消散可能耗時(shí)幾秒。 通過(guò)施加附加冷卻劑更快速去除該熱使對(duì)角膜表面2A的熱相關(guān)損傷的機(jī)會(huì)最小化。因此， 本發(fā)明的實(shí)施例不僅可以在即將熱暴露之前利用冷卻劑的脈沖，而且可以在其后利用冷卻 劑的一個(gè)或多個(gè)脈沖。因此，在圖1的實(shí)施例的進(jìn)一步操作中，控制器40也可以用于在施 用器10將熱施加到角膜2之后施加冷卻劑的微控制脈沖。冷卻劑的該施加快速地去除從 中間深度角膜區(qū)域2B擴(kuò)散到角膜表面2A的熱。 當(dāng)冷卻劑輸送元件12將冷卻劑的脈沖輸送到角膜表面2A時(shí)，角膜表面2A上的冷 卻劑從表面2A吸熱，導(dǎo)致冷卻劑蒸發(fā)。 一般而言，在熱施加到角膜2之前、期間和之后施加 到表面2A的冷卻劑在表面2A產(chǎn)生散熱，導(dǎo)致熱的去除。只要液體低溫致冷劑保留在表面 2A上散熱就持續(xù)。散熱可以快速地去除在表面2A的截留熱而不冷卻區(qū)域2B中的膠原纖 維。將熱吸出角膜2的一個(gè)因素是在表面2A附近建立的溫度梯度。梯度越陡，指定量的熱 被吸收得越快。因此，冷卻劑的施加試圖盡可能快速地產(chǎn)生大的表面溫度下降。
由于冷卻表面2A提供散熱，施加到角膜表面2A的冷卻劑的量和持續(xù)時(shí)間影響進(jìn) 入和保留在角膜表面2A下方的區(qū)域中的熱的量。因此，控制冷卻的量和持續(xù)時(shí)間提供一種 方式以控制角膜加熱的深度，促進(jìn)中間深度區(qū)域2B中的靶向膠原纖維的充分加熱，同時(shí)最 小化熱施加到靶向膠原纖維外部的區(qū)域。 —般而言，角膜表面2A的動(dòng)態(tài)冷卻可以通過(guò)控制下列因素被優(yōu)化(l)冷卻脈沖 (一個(gè)或多個(gè))的持續(xù)時(shí)間；(2)沉積在角膜表面2A上的冷卻劑的量，使得可以最大化蒸發(fā) 冷卻效應(yīng)；和(3)相對(duì)于熱施加的動(dòng)態(tài)冷卻的定時(shí)。
在一些實(shí)施例中，冷卻劑可以是低溫致冷劑四氟乙烷C2H2F4，其具有大
約-26. 5t:的沸點(diǎn)并且是環(huán)境相容的、無(wú)毒的、不易燃的氟利昂替代物。從冷卻劑輸送元件
12釋放的低溫致冷脈沖可以包括通過(guò)蒸發(fā)冷卻的低溫致冷劑的小滴以及通過(guò)蒸汽的絕熱 膨脹形成的氣霧。 —般而言，冷卻劑可以被選擇使得它提供下列的一個(gè)或多個(gè)(l)充分粘附以保 持與角膜表面2A的良好表面接觸；(2)高導(dǎo)熱性使得可以在熱施加之前很快地冷卻角膜表 面2A ; (3)低沸點(diǎn)以在表面建立大溫度梯度；(4)高汽化潛熱以在激光暴露之后維持角膜表 面2A的蒸發(fā)冷卻；和(5)無(wú)不利的健康或環(huán)境影響。盡管四氟乙烷的使用可以滿足以上標(biāo) 準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的實(shí)施例并不限于特定低溫致冷劑，而是可以利用其他冷卻劑來(lái)獲得 類(lèi)似結(jié)果。例如，在一些實(shí)施例中，可以利用沸點(diǎn)溫度低于大約體溫37t:的其他液體冷卻 劑。此外，冷卻劑并不一定是液體，而是在一些實(shí)施例中可以具有氣體形式。照這樣，冷卻 劑的脈沖可以是冷卻氣體的脈沖。例如，冷卻劑可以是氮(N2)氣或二氧化碳(C02)氣體。
現(xiàn)在參考圖2中所示的橫截面圖，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例利用施用器110。施用器 110包括電能量傳導(dǎo)元件111、微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)112以及冷卻劑源113。
電能量傳導(dǎo)元件111例如通過(guò)常規(guī)傳導(dǎo)電纜可操作地連接到電能量源120。電能 量傳導(dǎo)元件111從施用器110的近端110A延伸到遠(yuǎn)端110B。電能量傳導(dǎo)元件111將來(lái)自 源120的電能傳導(dǎo)到遠(yuǎn)端110B以將熱能施加到定位在遠(yuǎn)端110B的角膜2。具體地，電能量 源120可以包括用于生成微波能量的微波振蕩器。例如，振蕩器可以在500MHz到3000MHz 的微波頻率范圍，更具體地在安全地用于其他應(yīng)用中的大約2450MHz的頻率下操作。當(dāng)在 本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"微波"對(duì)應(yīng)于從大約10MHz到大約10GHz的頻率范圍。
如圖2中進(jìn)一步所示，電能量傳導(dǎo)元件111可以包括從施用器110的近端110A延 伸到遠(yuǎn)端110B的兩個(gè)微波導(dǎo)體111A和111B。具體地，導(dǎo)體111A可以是大致圓筒形的外 導(dǎo)體，而導(dǎo)體111B可以是延伸通過(guò)延伸通過(guò)導(dǎo)體111A的內(nèi)部通道的大致圓柱形的內(nèi)導(dǎo)體。 由于內(nèi)部通道，導(dǎo)體111A具有大致管狀的形狀。內(nèi)和外導(dǎo)體111A和111B例如可以由鋁、 不銹鋼、黃銅、銅、其他金屬、金屬涂層塑料或任何其他合適的傳導(dǎo)材料形成。
由于導(dǎo)體111A和111B的同心布置，在導(dǎo)體111A和111B之間限定選定距離的大 致環(huán)形的間隙111C。環(huán)形的間隙111C從近端110A延伸到遠(yuǎn)端110B。介電材料111D可以 用于環(huán)形的間隙111C的部分中以分離導(dǎo)體111A和111B。根據(jù)已建立的微波場(chǎng)理論，導(dǎo)體 111A和111B之間的環(huán)形間隙111C的距離確定微波能量進(jìn)入角膜2中的穿透深度。因此， 微波傳導(dǎo)元件111在近端110A接收電能量源120所生成的電能，并且將微波能量引導(dǎo)到遠(yuǎn) 端111B，角膜2被定位在那里。 內(nèi)導(dǎo)體111B的外徑優(yōu)選地大于瞳孔。 一般而言，內(nèi)導(dǎo)體111B的外徑可以被選擇以 獲得通過(guò)暴露于微波能量引起的角膜形狀(即，角膜曲率)的適當(dāng)變化。同時(shí)，外導(dǎo)體111A 的內(nèi)徑可以被選擇以獲得導(dǎo)體111A和111B之間的期望間隙。例如，內(nèi)導(dǎo)體111B的外徑范 圍為大約2mm到大約10mm，而外導(dǎo)體111A的內(nèi)徑范圍為大約2. lmm到大約12mm。在一些 實(shí)施例中，環(huán)形間隙111C可以足夠小，例如在大約0. lmm到大約2. 0mm的范圍內(nèi)，從而在由 施用器110施加熱期間最小化角膜的內(nèi)皮層(后表面)暴露于高溫。 如圖2中所示，微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)112以及冷卻劑源113可以定位在環(huán)形間 隙111C內(nèi)。盡管圖2可以示出一個(gè)冷卻劑輸送系統(tǒng)112，施用器110可以包括沿圓周布置
13在環(huán)形間隙111C內(nèi)的多個(gè)冷卻劑輸送系統(tǒng)112。冷卻劑源113可以是適配在環(huán)形間隙111C 內(nèi)的環(huán)形容器，同時(shí)冷卻劑輸送元件112具有從冷卻劑源113向下延伸的噴嘴結(jié)構(gòu)112A和 朝著遠(yuǎn)端110B定向的開(kāi)口 112B。 與冷卻劑源113流體連通的微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)112可以以類(lèi)似于圖1中的冷 卻劑輸送系統(tǒng)12的方式操作。換句話說(shuō)，在用電能量源120和電能量傳導(dǎo)元件111將能量 施加到角膜2之前和之后，來(lái)自冷卻劑源113的冷卻劑或低溫致冷劑的脈沖優(yōu)選地被施加 到角膜表面2A。 如先前所述，控制器140可以用于根據(jù)任何預(yù)定或計(jì)算的序列選擇性地施加熱和 冷卻劑脈沖任何次數(shù)。另外，熱和冷卻劑的脈沖可以被施加任何時(shí)間長(zhǎng)度。此外，正被施加 的熱的量值也可以變化。調(diào)節(jié)用于施加熱和冷卻劑脈沖的這樣的參數(shù)確定在角膜2內(nèi)導(dǎo)致 的變化范圍。當(dāng)然，如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例試圖將角膜2中的變化限制到選定膠原纖維 的適當(dāng)收縮量。當(dāng)例如用施用器110利用微波能量在角膜2中生成熱時(shí)，可以以低功率(約 為40W)和以長(zhǎng)脈沖長(zhǎng)度(約為l秒)施加微波能量。然而，其他實(shí)施例可以以短脈沖施加 微波能量。具體地，有利的是以短于角膜中的熱擴(kuò)散時(shí)間的持續(xù)時(shí)間施加微波能量。例如， 可以以具有在500W到3KW的范圍內(nèi)的更高功率和在大約10毫秒到大約1秒的范圍內(nèi)的脈 沖持續(xù)時(shí)間的脈沖施加微波能量。因此，如先前所述當(dāng)在施加熱之前和之后施加冷卻劑脈 沖時(shí)冷卻劑的第一脈沖被輸送以減小角膜表面2A的溫度；微波能量的高功率脈沖然后被 施加以在中間深度區(qū)域2B中的膠原纖維的選定區(qū)域內(nèi)生成熱；并且冷卻劑的第二脈沖順 序地被輸送以結(jié)束進(jìn)一步的加熱效應(yīng)和"固化"由能量脈沖導(dǎo)致的角膜變化。以該方式施加 能量脈沖和冷卻劑脈沖減小了發(fā)生的熱擴(kuò)散量并且最小化對(duì)其他眼睛結(jié)構(gòu)(例如角膜內(nèi) 皮)的有害加熱影響和產(chǎn)生的愈合過(guò)程。而且，該技術(shù)促進(jìn)了熱所產(chǎn)生的角膜2的形狀的更 永久和穩(wěn)定的變化。盡管關(guān)于微波能量的輸送描述了以短脈沖施加高功率能量，類(lèi)似技術(shù) 可以適用于其他類(lèi)型的能量，例如帶有如下面進(jìn)一步所述的射頻(RF)波長(zhǎng)的光能和電能。
再次參考圖2，導(dǎo)體111A和111B的每一個(gè)的至少一部分可以覆蓋有電絕緣體以最 小化電流集中在角膜表面2A與導(dǎo)體111A和111B之間的接觸區(qū)域中。在一些實(shí)施例中，導(dǎo) 體111A和111B或者它們的至少一部分可以涂覆有既可以充當(dāng)電絕緣體又可以充當(dāng)熱導(dǎo)體 的材料?？梢匝刂┯闷?10的遠(yuǎn)端111B利用介電層110D以保護(hù)角膜2免于否則將通過(guò) 導(dǎo)體111A和111B流入角膜2中的傳導(dǎo)電流。這樣的電流可以導(dǎo)致角膜2中的有害溫度效 應(yīng)并且干涉在角膜2的中間深度區(qū)域2B中的膠原纖維內(nèi)獲得最大溫度。因此，介電層110D 被定位在導(dǎo)體111A和111B與角膜2之間。介電層110D可以足夠薄以最小化干涉微波發(fā)射 并且足夠厚以防止通過(guò)傳導(dǎo)電流產(chǎn)生電能的表面沉積。例如，介電層IIOD可以是沉積到大 約0.002英寸的厚度的生物相容材料，例如特氟隆(Teflon)。 一般而言，諸如介電層110D 這樣的沉積層可以用于導(dǎo)體111A和111B與角膜2之間，只要中間層基本不干涉角膜2中 微波輻射場(chǎng)的強(qiáng)度和穿透并且不阻止微波場(chǎng)的充分穿透和角膜2中期望加熱型式的生成。
在操作期間，如圖2中所示的施用器110的遠(yuǎn)端110B被定位在角膜表面2A上或 附近。優(yōu)選地，施用器110可以與角膜表面2A直接接觸。具體地，這樣的直接接觸將導(dǎo)體 111A和111B定位到角膜表面2A(或基本靠近角膜表面2A，如果在導(dǎo)體111A和111B與角 膜表面2A之間有薄中間層)。因此，直接接觸有助于保證角膜組織中微波加熱的型式具有 與兩個(gè)微波導(dǎo)體111A和111B之間的間隙111C基本相同的形狀和尺度。環(huán)形是優(yōu)選的加熱型式，原因是加熱環(huán)的內(nèi)徑可以被選擇為足夠大以避免加熱覆蓋瞳孔的中心角膜。
施用器110與角膜表面2A之間的直接接觸的優(yōu)點(diǎn)可以由可以存在于其間的流體 冷卻劑層的存在而減少。不同于產(chǎn)生尺度等于導(dǎo)體111A和111B之間的間隙的環(huán)形加熱型 式，這樣的流體層的存在可以導(dǎo)致直徑小于內(nèi)導(dǎo)體111B的角膜2中的不太理想的圓形微波 加熱型式。所以，本發(fā)明的實(shí)施例并不需要在將能量施加到角膜2期間冷卻劑流或冷卻層 存在于角膜表面2A上。具體地，來(lái)自冷卻劑輸送元件112的短脈沖可以施加冷卻劑，在施 加微波能量之前所述冷卻劑從角膜表面蒸發(fā)并且因此不會(huì)產(chǎn)生將干涉期望微波型式的流 體層。 實(shí)施例可以利用可操作地連接到真空源130的真空通道114。真空通道114可以 具有開(kāi)口 114A，所述開(kāi)口定位在角膜表面2A附近并且通向施用器110的內(nèi)部。真空源130 可以用于在將微波能量施加到角膜2之前從角膜表面2A抽吸任何冷卻劑或有害流體層。在 該情況下，真空源130也將流體抽吸到廢物容器(未顯示)。 冷卻劑的施加和冷卻劑的隨后蒸發(fā)可以導(dǎo)致施用器110內(nèi)的壓力增加。具體地， 施用器110可以具有可以限定基本封閉的組件的外表面110C，尤其當(dāng)遠(yuǎn)端110B被放置為與 角膜表面2A接觸時(shí)。如圖2中所示，基本封閉的組件包含電傳導(dǎo)元件111、冷卻劑輸送元件 112、冷卻劑源113以及真空通道114。壓力很可能在這樣的封閉的組件內(nèi)增加。當(dāng)施用器 110可以與角膜表面2A接觸時(shí)，產(chǎn)生的壓力可以作用于角膜表面2A。所以，為了最小化角 膜表面2A上的該壓力，實(shí)施例可以利用卸壓機(jī)構(gòu)去除可能出現(xiàn)在施用器110中的過(guò)壓。
除了先前所述的真空通道114的功能以外，帶有開(kāi)口 114A的真空通道114也可以 充當(dāng)施用器110的卸壓機(jī)構(gòu)。照這樣，可以通過(guò)啟動(dòng)真空源130降低施用器110中的壓力。 備選地，如圖3A中所示，施用器IIO可以包括任何類(lèi)型的卸壓閥118，當(dāng)施用器110中的壓 力上升到某個(gè)水平時(shí)所述卸壓閥打開(kāi)施用器110的內(nèi)部通向施用器IIO外部的環(huán)境。作為 圖3B中所示的另一個(gè)替換選擇，施用器110可以簡(jiǎn)單地利用使施用器110的內(nèi)部與施用器 110外部的環(huán)境連通的排氣通道119，在該情況下內(nèi)部壓力將通常與外部區(qū)域平衡。
如圖2進(jìn)一步所示，真空通道114也穿過(guò)介電材料110D并且具有在遠(yuǎn)端110B的 開(kāi)口 114B。當(dāng)開(kāi)口 114A通向施用器110的內(nèi)部時(shí)，開(kāi)口 114B通向定位在遠(yuǎn)端110B的角膜 表面2A。由于開(kāi)口 114B定位在角膜表面2A，帶有真空源140的真空通道114有助于施用 器110在治療期間保持相對(duì)于角膜2的固定位置。真空源130可以將受控抽吸量施加到角 膜表面2A以保證在遠(yuǎn)端110B的施用器表面具有與角膜2的緊密和均勻接觸。
現(xiàn)在參考圖4中所示的橫截面圖，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例利用施用器210，所述施 用器包括光能量傳導(dǎo)元件211、微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)212以及冷卻劑源213。
光能量傳導(dǎo)元件211例如通過(guò)常規(guī)光纖可操作地連接到光能量源220。光能量源 220可以包括激光器、發(fā)光二極管等。光能量傳導(dǎo)元件211從近端210A延伸到遠(yuǎn)端210B， 在所述近端它可操作地與光源220連接。光能量傳導(dǎo)元件包括光纖211A。因此，光纖211A 在近端210A接收來(lái)自光能量源220的光能并且將光能引導(dǎo)到遠(yuǎn)端210B，眼睛1的角膜2定 位在那里?？刂破?40可以可操作地連接到光能量源220以控制光能輸送到光能量傳導(dǎo)元 件211，例如定時(shí)。光能量傳導(dǎo)元件211用光能輻射角膜2并且生成熱以用于適當(dāng)?shù)厥湛s角 膜2的中間深度區(qū)域2B中的膠原纖維。同樣如圖4中所示，光能量傳導(dǎo)元件可以可選地包 括光聚焦元件212B(例如透鏡)以聚焦光能和確定角膜2的輻射型式。
15
如圖4所示，冷卻劑輸送系統(tǒng)212可以鄰近光能量傳導(dǎo)元件211定位。與冷卻劑 源213流體連通的冷卻劑輸送系統(tǒng)212將來(lái)自冷卻劑源213的冷卻劑或低溫致冷劑的微控 制脈沖輸送到角膜表面2A?？梢栽谟霉饽芰吭?20和光能量傳導(dǎo)元件211將能量施加到角 膜2之前和/或之后施加冷卻劑的這樣的脈沖。 圖4進(jìn)一步示出了用于將冷卻劑的脈沖輸送到角膜表面2A的另一種技術(shù)。特別 地，可以通過(guò)在角膜表面2A定位在那里的遠(yuǎn)端210B處或附近產(chǎn)生低壓區(qū)域而從冷卻劑輸 送元件212抽吸冷卻劑的脈沖。如圖4中所示，施用器210可以具有連接到真空源230的 真空通道214，例如管結(jié)構(gòu)。真空通道214具有開(kāi)口 214A，所述開(kāi)口定位在遠(yuǎn)端210B處或 附近以產(chǎn)生低壓區(qū)域。為了增強(qiáng)施用器產(chǎn)生該低壓區(qū)域的能力，如圖4中所示的施用器210 可以包括接觸元件215，所述接觸元件限定可以在其中產(chǎn)生產(chǎn)生低壓區(qū)域的小封閉室。
特別地，圖4顯示了施用器210包括在遠(yuǎn)端210B與角膜表面2A接觸的接觸元件 215。接觸元件215具有帶腔215B的外殼215A。外殼215A具有在施用器210的遠(yuǎn)端210B 的開(kāi)口 215C，使得腔215B暴露于遠(yuǎn)端210B。照這樣，當(dāng)接觸元件215被定位在角膜2上時(shí) 它在角膜2上形成封閉室。如圖4中進(jìn)一步所示，冷卻劑輸送系統(tǒng)212的噴嘴結(jié)構(gòu)212A由 接觸元件215接納并且開(kāi)口 212B通向腔215B。在一些實(shí)施例中，冷卻劑輸送系統(tǒng)212簡(jiǎn)單 地使冷卻劑源通過(guò)結(jié)構(gòu)212A與接觸元件215連通。盡管在圖4中示出了一個(gè)冷卻劑輸送 元件212，應(yīng)當(dāng)理解施用器210可以利用多于一個(gè)的冷卻劑輸送元件212。真空通道214也 由接觸元件接納，在那里開(kāi)口 214A通向腔215B。因此，當(dāng)接觸元件215被定位在角膜表面 2A上以形成封閉室時(shí)，真空源240可以被操作以在腔215B中產(chǎn)生近真空或低壓，這又通過(guò) 噴嘴結(jié)構(gòu)212A朝著定位在開(kāi)口 215C的角膜表面2A抽吸冷卻劑?？刂破?40可以可操作 地連接以控制真空源240導(dǎo)致從冷卻劑輸送元件212抽吸冷卻劑的微控制脈沖。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解在其他實(shí)施例中，接觸元件215可以用于這樣的冷卻劑輸送元件 212，所述冷卻劑輸送元件利用電磁閥或其他致動(dòng)器，并且不需要真空源230。照這樣，控制 器140可以電子地控制電磁閥或其他致動(dòng)器以將冷卻劑輸送到角膜表面2A。
冷卻劑施加到角膜表面2A并且隨后蒸發(fā)冷卻劑可以導(dǎo)致接觸元件215的腔215A 內(nèi)的壓力增加。當(dāng)接觸元件215定位在角膜表面2A上時(shí)，產(chǎn)生的壓力可以作用于角膜表面 2A。所以，為了最小化該壓力對(duì)角膜表面2A的影響，實(shí)施例可以利用卸壓機(jī)構(gòu)去除可能出 現(xiàn)在施用器210中的過(guò)壓。 除了提供一種方式以開(kāi)始冷卻劑的微控制脈沖以外，真空通道214也可以充當(dāng)施 用器210的卸壓機(jī)構(gòu)。照這樣，可以通過(guò)啟動(dòng)真空源230降低施用器210中的壓力。備選 地，如圖5A中所示，施用器210可以包括任何類(lèi)型的卸壓閥218，當(dāng)施用器210中的壓力上 升到某個(gè)水平時(shí)，所述卸壓閥打開(kāi)施用器210的內(nèi)部，通向施用器210外部的環(huán)境。作為 圖5B中所示的另一個(gè)替換選擇，施用器210可以簡(jiǎn)單地利用使施用器210的內(nèi)部與施用器 110外部的環(huán)境連通的排氣通道219，在該情況下內(nèi)部壓力將通常與外部區(qū)域平衡。當(dāng)然， 當(dāng)沒(méi)有圖5A和5B的實(shí)施例中所示的真空源時(shí)，冷卻劑輸送元件212需要另一個(gè)元件例如 電磁閥或其他致動(dòng)器來(lái)輸送冷卻劑的脈沖。 如圖4中進(jìn)一步所示，接觸元件215也接納光傳導(dǎo)元件211，使得施用器210可以 將來(lái)自光能量源220的光能輸送到在遠(yuǎn)端210B的角膜2。圖4顯示了光聚焦元件211B連 接到接觸元件215。
有利地，當(dāng)接觸元件215與角膜表面2A直接接觸時(shí)，接觸元件215可以充當(dāng)用于 從角膜表面2A吸熱的附加散熱器。特別地，接觸元件可以由導(dǎo)熱材料例如金屬形成。 一般 而言，其他散熱器例如金屬施用器壁410C可以用于本發(fā)明的實(shí)施例以提供從角膜表面2A 的進(jìn)一步熱傳遞。 如圖4進(jìn)一步所示，真空通道214也具有在遠(yuǎn)端210B的開(kāi)口 214B。當(dāng)開(kāi)口214A 通向接觸元件215的腔215B時(shí)，開(kāi)口 214B通向定位在遠(yuǎn)端110B的角膜表面2A。由于開(kāi)口 214B定位在角膜表面2A，帶有真空源240的真空通道214有助于施用器210在治療期間保 持相對(duì)于角膜2的固定位置。真空源230可以通過(guò)開(kāi)口 214B將受控抽吸量施加到角膜表 面2A，以保證在遠(yuǎn)端210B的施用器表面具有與角膜2的緊密和均勻接觸。
現(xiàn)在參考圖6中所示的橫截面圖，示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。特別地，圖6的 實(shí)施例示出了利用單極傳導(dǎo)元件311將能量傳導(dǎo)到角膜2的施用器310。
單極傳導(dǎo)元件311可操作地連接到可以提供射頻(RF)電能的電能量源320。單極 311從近端310A延伸到遠(yuǎn)端310B，在所述近端它可操作地與電能量源320連接。單極傳導(dǎo) 元件311可以具有在遠(yuǎn)端310B的針狀形狀，所述遠(yuǎn)端被設(shè)計(jì)為接觸或穿透角膜2。當(dāng)施用 器被定位為使單極311與眼睛1接觸時(shí)，眼睛l( S卩，身體)充當(dāng)?shù)装逡酝瓿呻娐贰Ｒ虼?，?極311可以接收在電能量源320生成的電能并且將電能傳導(dǎo)到眼睛1的角膜2。結(jié)果，熱在 角膜2內(nèi)生成以收縮角膜2的中間深度區(qū)域2B中的選定膠原纖維和整形角膜2?？刂破?340可以可操作地連接到電能量源320以控制電能到單極311的輸送，例如定時(shí)。
圖6的實(shí)施例的其他方面類(lèi)似于先前所述的實(shí)施例。特別地，如圖6所示，施用器 310也利用微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)312以及冷卻劑源313。微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)312鄰 近單極311定位。冷卻劑輸送元件312可以利用帶有在遠(yuǎn)端310B定向的開(kāi)口 312B的噴嘴 結(jié)構(gòu)312A。電磁閥或其他致動(dòng)器可以用于產(chǎn)生冷卻劑的脈沖?？刂破?40可以電子地控制 電磁閥或其他致動(dòng)器以將冷卻劑輸送到角膜表面2A。照這樣，與冷卻劑源313流體連通的 微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)312以類(lèi)似于圖1中的冷卻劑輸送系統(tǒng)12的方式操作。換句話說(shuō)， 在將能量施加到角膜2之前和之后，來(lái)自冷卻劑源313的冷卻劑或低溫致冷劑的脈沖優(yōu)選 地被施加到角膜表面2A。 同樣如圖6中所示，施用器320可以包括帶有定位在遠(yuǎn)端310B處或附近的開(kāi)口 314A的真空通道314。真空通道314可操作地連接到可以由控制器340控制的真空源330。 類(lèi)似于先前所述的其他實(shí)施例，真空源340和真空通道314可以被操作以卸除來(lái)自冷卻劑 輸送元件312的冷卻劑的輸送所產(chǎn)生的壓力。備選地，卸壓閥或排氣通道可以用于以類(lèi)似 于先前所述的實(shí)施例的方式充當(dāng)卸壓元件。 另外，如圖6中進(jìn)一步所示，真空通道314也可以具有開(kāi)口 314B，所述開(kāi)口通向定 位在遠(yuǎn)端310B的角膜表面2A。由于開(kāi)口 314B定位在角膜表面2A，帶有真空源340的真空 通道314在施用器110與角膜表面2A之間產(chǎn)生吸力，以在治療期間將施用器310保持在相 對(duì)于角膜2的固定位置。 —般而言，可操作地連接到真空源的真空開(kāi)口的任何布置可以用于在治療期間將 本發(fā)明的實(shí)施例在角膜表面上保持就位。例如，圖7A顯示了用真空環(huán)417定位在角膜2上 的施用器410。類(lèi)似于上述的實(shí)施例，施用器410包括例如先前所述的能量傳導(dǎo)元件411， 所述能量傳導(dǎo)元件從施用器410的近端410A延伸到遠(yuǎn)端410B。能量傳導(dǎo)元件411在近端410A可操作地連接到能量源420。能量源420的操作導(dǎo)致通過(guò)能量傳導(dǎo)元件420傳導(dǎo)能量 并且在遠(yuǎn)端410B生成熱。照這樣，真空環(huán)417將施用器410的遠(yuǎn)端410B定位在角膜2上， 以允許能量傳導(dǎo)元件411在角膜2生成熱。特別地，熱被施加到角膜2的中間深度區(qū)域2B 中的靶向膠原纖維，由此收縮膠原纖維和整形角膜2以提高通過(guò)眼睛1的視力。
如圖7A和7B中進(jìn)一步所示，真空環(huán)417具有大致環(huán)形結(jié)構(gòu)并且同軸地通過(guò)環(huán)通 道417A接納能量傳導(dǎo)元件411。真空環(huán)417產(chǎn)生與角膜表面2A的真空連接以將能量傳導(dǎo) 元件411固定到角膜表面2A。真空環(huán)417可以包括通過(guò)連接端口 417B可操作地連接到真 空源430的內(nèi)部通道417C。真空環(huán)417也可以包括使內(nèi)部通道417B通向角膜表面2A的多 個(gè)開(kāi)口 417D。所以，當(dāng)開(kāi)口 417D被定位為與角膜表面2A接觸并且真空源430被啟動(dòng)以在 內(nèi)部通道417C內(nèi)產(chǎn)生近真空或低壓時(shí)，開(kāi)口 417D操作以將真空環(huán)417和施用器410抽吸 到角膜表面2A。在該情況下，真空源430可以是注射器或類(lèi)似裝置。 在一些實(shí)施例中，能量傳導(dǎo)元件411和真空環(huán)417可以是可以可拆卸地彼此聯(lián)接 的獨(dú)立部件。因此，如圖7A中所示，獨(dú)立能量傳導(dǎo)元件411可以由真空環(huán)417滑動(dòng)地接納 到同軸位置。諸如機(jī)械附連這樣的任何聯(lián)接技術(shù)可以用于將能量傳導(dǎo)元件411穩(wěn)定地定位 在真空環(huán)417內(nèi)。真空環(huán)417可以在它接納能量傳導(dǎo)元件411之前被定位到角膜表面2A 上，或者備選地，電傳導(dǎo)元件411可以與真空環(huán)417組合，之后該組合被定位到角膜表面2A 上。 在備選實(shí)施例中，能量傳導(dǎo)元件411和真空源417可以不可拆卸地彼此固定。
圖7的實(shí)施例的其他方面類(lèi)似于先前所述的實(shí)施例。特別地，如圖7所示，施用器 410也利用微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)412以及冷卻劑源413。冷卻劑輸送系統(tǒng)412可以利用 帶有在遠(yuǎn)端410B定向的開(kāi)口 412B的噴嘴結(jié)構(gòu)412A。電磁閥或其他致動(dòng)器可以用于產(chǎn)生冷 卻劑的脈沖?？刂破?40可以電子地控制電磁閥或其他致動(dòng)器以將冷卻劑輸送到角膜表面 2A。照這樣，與冷卻劑源413流體連通的微控制冷卻劑輸送系統(tǒng)412以類(lèi)似于圖1中的冷 卻劑輸送系統(tǒng)12的方式操作。換句話說(shuō)，在將能量施加到角膜2之前和之后，來(lái)自冷卻劑 源413的冷卻劑或低溫致冷劑的脈沖優(yōu)選地被施加到角膜表面2A。 本文所述的實(shí)施例都可以利用傳感器來(lái)測(cè)量眼睛的物理變量。例如，在一個(gè)實(shí)施 例中，圖1描繪了離散地定位在施用器10的遠(yuǎn)端10B處或周?chē)亩鄠€(gè)傳感器16。傳感器 可以可操作地連接到控制器40(未顯示)以允許數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)和/或傳送到操作者。作為進(jìn) 一步的實(shí)施例，當(dāng)真空環(huán)417與角膜表面2A直接接觸時(shí)，圖7A和7B的實(shí)施例利用真空環(huán) 417上的傳感器416的布置。在其他實(shí)施例中，傳感器可以更廣地被包含在施用器的遠(yuǎn)端的 表面(例如圖2中的介電層110D)中。典型地，傳感器被放置為與角膜接觸并且提供角膜 的各種區(qū)域的測(cè)量。 一般而言，傳感器可以包括這樣的裝置，所述裝置形成為施用器的部件 和/或獨(dú)立于施用器的外部裝置。傳感器可以是微電子裝置，包括但不限于測(cè)量溫度的紅 外檢測(cè)器、薄膜或微電子熱換能器、諸如壓阻或壓電裝置這樣的機(jī)械換能器或量化角膜伸 長(zhǎng)或內(nèi)部壓力的力敏石英諧振器。 —般而言，傳感器可以提供信息，所述信息用于在治療之前為系統(tǒng)作準(zhǔn)備、在治療 期間提供反饋，以保證治療的適當(dāng)應(yīng)用，和/或測(cè)量治療的結(jié)果。 角膜和眼睛具有會(huì)受到能量的施加和產(chǎn)生的溫度增加影響的一個(gè)或更多個(gè)可變 物理性質(zhì)。傳感器可以直接或間接測(cè)量這些物理變量并且將傳感器信號(hào)提供給處理電路，例如上述的控制器40、140、240和340。控制器可以分析測(cè)量值以確定是否和何時(shí)治療獲得 了期望效果。當(dāng)指定物理變量獲得預(yù)定值或?qū)儆陬A(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，處理電路也可以生成終止 治療的停止信號(hào)。在一些實(shí)施例中，為了避免對(duì)角膜上皮和內(nèi)皮的熱損害，用于控制器的程 序指令可以包括當(dāng)熱能的施加超出某些參數(shù)例如時(shí)間限度時(shí)生成停止信號(hào)的安全機(jī)制。
本文所述的實(shí)施例也可以包括一次性或可更換部件或元件，以最小化交叉感染和 便于程序的準(zhǔn)備。特別地，很可能與患者的組織和體液接觸的部件優(yōu)選地在一次用于患者 之后被丟棄以最小化交叉感染。因此，實(shí)施例可以利用指示系統(tǒng)的部件以前是否被使用的 一個(gè)或多個(gè)使用指示器。如果從使用指示器確定部件以前被使用過(guò)，可以阻止整個(gè)系統(tǒng)進(jìn) 一步操作，使得部件不能被再使用并且必須被更換。 例如，在圖1的實(shí)施例中，使用指示器50用于記錄使用數(shù)據(jù)，所述使用數(shù)據(jù)可以 被讀取以確定施用器10是否已經(jīng)被使用。特別地，使用指示器50可以是包含使用數(shù)據(jù)的 射頻識(shí)別裝置(RFID)，或類(lèi)似數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置?？刂破?0可以讀取和將使用數(shù)據(jù)寫(xiě)入RFID 50。例如，如果施用器10還未被使用，RFID裝置50中的指示器字段可以包含零值。在控 制器40將來(lái)自能量源20的能量輸送到能量傳導(dǎo)元件11之前，它讀取RFID裝置50中的字 段。如果字段包含零值，這向控制器40指示施用器10以前未被使用并且施用器10的進(jìn)一 步操作被允許。在這時(shí)，控制器40將值寫(xiě)入RFID裝置50中的字段以指示施用器10被使 用過(guò)。當(dāng)控制器40隨后讀取RFID裝置50中的字段時(shí)，非零值向控制器40指示施用器10 以前被使用，并且控制器將不允許施用器10的進(jìn)一步操作。當(dāng)然，寫(xiě)入RFID裝置50的使 用數(shù)據(jù)可以包含任何字符或值或它們的組合，以指示部件以前是否被使用。
在另一個(gè)例子中，在圖7A的實(shí)施例中的施用器410和真空環(huán)417是獨(dú)立部件的情 況下，使用指示器450A和450B可以分別被利用以指示施用器410或真空環(huán)417以前是否 被使用。類(lèi)似于先前所述的使用指示器50，使用指示器450A和450B可以是RFID裝置，控 制器440可以遠(yuǎn)程地訪問(wèn)所述RFID裝置以讀取或?qū)懭胧褂脭?shù)據(jù)。在允許施用器410的操 作之前，控制器40讀取使用指示器450A和450B。如果控制器440從使用指示器450A和 450B確定施用器410和/或真空環(huán)417已經(jīng)被使用過(guò)，控制器440不會(huì)繼續(xù)并且不會(huì)允許 施用器410的進(jìn)一步操作。當(dāng)施用器410和真空環(huán)417被使用時(shí)，控制器440將使用數(shù)據(jù) 寫(xiě)入兩個(gè)使用指示器450A和450B以指示兩個(gè)部件被使用過(guò)。 在操作中，醫(yī)生或其他操作者手動(dòng)地操作與控制器(例如控制器40、149、240和 340)對(duì)接的裝置，例如計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)。接口允許操作者設(shè)置和/或開(kāi)始治療。系統(tǒng)可以要求 輸入，例如特定患者所需的預(yù)定屈光度矯正量、物理變量的基線量度、散光量度、能量傳導(dǎo) 到角膜的參數(shù)、施加熱能和冷卻劑的脈沖的定時(shí)和序列信息和/或?qū)⑼ㄟ^(guò)治療被修改的物 理變量的靶值?？刂破鹘邮艹绦蛑噶睿龀绦蛑噶羁梢詮慕涌谠L問(wèn)用戶輸入數(shù)據(jù)或程序 選擇并且導(dǎo)致系統(tǒng)執(zhí)行選定視力矯正治療。 —般而言，控制器可以是可編程處理裝置，其執(zhí)行軟件或存儲(chǔ)指令并且可以可操 作地連接到上述裝置。 一般而言，計(jì)算機(jī)和軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，由本發(fā)明的實(shí)施 例用于任何處理或評(píng)價(jià)的物理處理器和/或機(jī)器可以包括根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的教 導(dǎo)編程的一個(gè)或多個(gè)聯(lián)網(wǎng)或未聯(lián)網(wǎng)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微控制器等。物理處理器和/或機(jī)器可以與圖像捕捉裝置外部聯(lián) 網(wǎng)，或者可以被集成以位于圖像捕捉裝置內(nèi)。軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，普通程序員基于典型實(shí)施例的教導(dǎo)可以容易地準(zhǔn)備適當(dāng)軟件。另外，電氣領(lǐng)域(一個(gè)或多個(gè))的技術(shù)人 員可以理解，通過(guò)特定用途集成電路的準(zhǔn)備或通過(guò)互連常規(guī)組成電路的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn) 典型實(shí)施例的裝置和子系統(tǒng)。因此，典型實(shí)施例并不限于硬件電路和/或軟件的任何特定 組合。 存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何一種或其組合上，本發(fā)明的典型實(shí)施例可以包括軟 件以用于控制典型實(shí)施例的裝置和子系統(tǒng)、用于驅(qū)動(dòng)典型實(shí)施例的裝置和子系統(tǒng)、用于允 許典型實(shí)施例的裝置和子系統(tǒng)與用戶互動(dòng)等等。這樣的軟件可以包括但不限于設(shè)備驅(qū)動(dòng) 器、固件、操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具、應(yīng)用軟件等。這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以包括用于執(zhí)行在 實(shí)施本發(fā)明中執(zhí)行的處理的全部或一部分(如果處理被分配)的本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品。本發(fā)明的典型實(shí)施例的計(jì)算機(jī)代碼設(shè)備可以包括任何合適的可編譯或可執(zhí)行代
碼機(jī)構(gòu)，包括但不限于腳本、可編譯程序、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL) 、 Java類(lèi)和小應(yīng)用程序、完整可 執(zhí)行程序等。而且，為了更佳的性能、可靠性、成本等，本發(fā)明的典型實(shí)施例的處理的部分可 以被分配。 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的共同形式例如可以包括軟盤(pán)、軟磁盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、任何其他合 適的磁介質(zhì)、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其他合適的光介質(zhì)、穿孔卡、紙帶、光標(biāo)記單、帶有孔或 其他光學(xué)可識(shí)別標(biāo)記的圖案的任何其他合適的物理介質(zhì)、RAM、 PROM、 EPR0M、 FLASH-EPROM、 任何其他合適的存儲(chǔ)芯片或盒、載波或計(jì)算機(jī)可以從其讀取的任何其他合適的介質(zhì)。
盡管顯示和描述了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于此。本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以變化、修改和進(jìn)一步應(yīng)用本發(fā)明。所以，本發(fā)明并不限于先前所示和所 述的細(xì)節(jié)，但是也包括所有這樣的變化和修改。
20
權(quán)利要求
一種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電能量源；電能量傳導(dǎo)元件，該電能量傳導(dǎo)元件包括由選定距離的間隙分離并且從近端延伸到遠(yuǎn)端的兩個(gè)導(dǎo)體，所述電能量傳導(dǎo)元件可操作地連接到所述電能量源并且適于在所述近端接收由所述電能量源生成的電能并且將電能引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端能夠定位到眼睛；冷卻劑源；和與所述冷卻劑源連通的至少一個(gè)冷卻劑輸送元件，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖包括沸點(diǎn)低于大約37t:的液體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在所述遠(yuǎn)端的電能具有在大約500MHz到大約 3000MHz的范圍內(nèi)的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中被引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端的電能以能量脈沖的形式被輸送。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述能量脈沖短于眼睛中的熱擴(kuò)散時(shí)間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述能量脈沖在10毫秒到1秒之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述能量脈沖具有在500W到3KW的范圍內(nèi)的功率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件包括噴嘴和電控制 電磁閥。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件被定位在所述兩 個(gè)導(dǎo)體之間的間隙中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu)提 供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是排氣通道或卸壓閥。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括真空源和連接到所述真空源的至少一個(gè)真空 通道，所述至少一個(gè)真空通道具有定位在所述遠(yuǎn)端的開(kāi)口 。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道開(kāi)口適于接合眼睛并且定位所述 遠(yuǎn)端，以用于將冷卻劑的脈沖和電能輸送到眼睛。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道開(kāi)口適于抽離由所述至少一個(gè)噴 嘴的脈沖輸送的冷卻劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于進(jìn)一步從所述遠(yuǎn)端抽吸熱量的至少一個(gè) 散熱元件。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中一基本封閉的組件包括所述電能量傳導(dǎo)元件和 所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu) 提供壓力到外部環(huán)境的釋放。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的卸壓閥，所 述卸壓閥適于響應(yīng)來(lái)自從所述至少一個(gè)噴嘴輸送的冷卻劑的脈沖的壓力而打開(kāi)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的排氣通道， 所述排氣通道提供壓力到外部環(huán)境的釋放。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中一介電材料形成在所述遠(yuǎn)端的底表面。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述封閉的組件還包括所述冷卻劑源。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電能量傳導(dǎo)元件包括大致圓筒形的外導(dǎo)體 和定位在所述外導(dǎo)體內(nèi)的大致圓柱形的內(nèi)導(dǎo)體，所述外導(dǎo)體和所述內(nèi)導(dǎo)體限定從所述近端 延伸到所述遠(yuǎn)端的大致環(huán)形的間隙。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件包括定位在所述 大致環(huán)形的間隙內(nèi)的多于一個(gè)的冷卻劑輸送元件。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件的控制 器，所述控制器可操作以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā)信號(hào)，以朝著所述遠(yuǎn)端輸送冷 卻劑的脈沖，由此冷卻劑的脈沖被施加到定位在所述遠(yuǎn)端的眼睛。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述電能量傳導(dǎo)元件的控制器，所述控 制器能操作以將來(lái)自所述電能量源的電能輸送到所述導(dǎo)體，以將電能輸送到所述遠(yuǎn)端。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件和所述 電能量傳導(dǎo)元件的控制器，所述控制器在定時(shí)序列中可操作，以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸 送元件發(fā)信號(hào)以朝著所述遠(yuǎn)端輸送冷卻劑的脈沖和將來(lái)自所述電能量源的電能輸送到所 述導(dǎo)體以將電能輸送到所述遠(yuǎn)端。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述控制器可操作以在將電能的能量脈沖輸送 到所述遠(yuǎn)端之前和之后將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
29. —種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 光能量源；光能量傳導(dǎo)元件，該光能量傳導(dǎo)元件連接到所述光能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端，所 述光傳導(dǎo)元件適于將來(lái)自所述光能量源的光能引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端能夠定位到眼 睛；冷卻劑源；禾口與所述冷卻劑源連通的至少一個(gè)冷卻劑輸送元件，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操 作，以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖包括沸點(diǎn)低于大約37t:的液體。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述光能量源是激光器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述光能量源是發(fā)光二極管(LED)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中被引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端的光能以能量脈沖的形式被 輸送。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件包括噴嘴和電控 制電磁閥。
36. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu) 提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是排氣通道或卸壓閥。
38. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件鄰近所述光能量 傳導(dǎo)元件被定位。
39. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括定位在所述遠(yuǎn)端的接觸元件，施用器與所述 光能量傳導(dǎo)元件和所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件連通并且適于將光能和冷卻劑引導(dǎo)到所 述遠(yuǎn)端。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述接觸元件由金屬形成并且是散熱器。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述接觸元件包括帶有內(nèi)腔的外殼，所述內(nèi)腔 具有面向所述遠(yuǎn)端的開(kāi)口。
42. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述光能量傳導(dǎo)元件包括光纖。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中所述光能量傳導(dǎo)元件還包括光聚焦元件。
44. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括真空源和連接到所述真空源的至少一個(gè)真空 通道，所述至少一個(gè)真空通道具有定位在所述遠(yuǎn)端的開(kāi)口 。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道的開(kāi)口適于接合眼睛并且定位所 述遠(yuǎn)端，以用于將冷卻劑的脈沖和電能輸送到眼睛。
46. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道的開(kāi)口適于抽離由所述至少一個(gè) 噴嘴輸送到眼睛的冷卻劑。
47. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括適于將熱進(jìn)一步抽離所述遠(yuǎn)端的至少一個(gè)散 熱元件。
48. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中一基本封閉的組件包括所述光能量傳導(dǎo)元件和 所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu) 提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的卸壓閥，所 述卸壓閥適于響應(yīng)來(lái)自從所述至少一個(gè)噴嘴輸送的冷卻劑的脈沖的壓力而打開(kāi)。
51. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的排氣通道， 所述排氣通道提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
52. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中所述封閉的組件還包括所述冷卻劑源。
53. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件的控制 器，所述控制器可操作以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā)信號(hào)以將冷卻劑的脈沖輸送到 所述遠(yuǎn)端，由此冷卻劑的脈沖被施加到定位在所述遠(yuǎn)端的眼睛。
54. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述光能量傳導(dǎo)元件的控制器，所述 控制器可操作以通過(guò)所述光能量傳導(dǎo)元件將來(lái)自所述光能量源的光能輸送到所述遠(yuǎn)端。
55. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件和所述 光能量傳導(dǎo)元件的控制器，所述控制器能夠在定時(shí)序列中操作，以向所述至少一個(gè)冷卻劑 輸送元件發(fā)信號(hào)以將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端和通過(guò)所述光能量傳導(dǎo)元件將來(lái)自所 述光能量源的光能輸送到所述遠(yuǎn)端。
56. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其中所述控制器可操作以在將光能的能量脈沖輸送 到所述遠(yuǎn)端之前和之后將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
57. —種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括能量源；傳導(dǎo)元件，該傳導(dǎo)元件可操作地連接到所述能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端，所述傳導(dǎo) 元件適于將來(lái)自所述能量源的能量引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端能夠定位到眼睛；禾口至少一個(gè)冷卻劑輸送元件，該至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操作以將冷卻劑的微控制脈 沖輸送到所述遠(yuǎn)端，其中所述冷卻劑在作為微控制脈沖被輸送之后作為氣體在所述遠(yuǎn)端提供冷卻，并且在 所述遠(yuǎn)端生成低壓。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，還包括聯(lián)接到至少一個(gè)真空通道的真空源，所述至 少一個(gè)真空通道具有定位在所述遠(yuǎn)端的開(kāi)口并且所述真空源可操作以降低在所述遠(yuǎn)端的 壓力。
59. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中被輸送的冷卻劑的微控制脈沖與在所述遠(yuǎn)端的 冷卻關(guān)聯(lián)地被抽離所述遠(yuǎn)端。
60. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件聯(lián)接到布置在所 述遠(yuǎn)端的基本封閉的組件，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所 述基本封閉的組件中。
61. (新)根據(jù)權(quán)利要求60所述的系統(tǒng)，其中被輸送的冷卻劑的微控制脈沖被包含在所 述基本封閉的容器內(nèi)而不直接接觸眼睛。
62. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的系統(tǒng)，還包括聯(lián)接到所述基本封閉的組件的真空源，所述 真空源可操作以降低所述基本封閉的組件內(nèi)的壓力。
63. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件的控制 器，所述控制器可操作以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā)信號(hào)，以將冷卻劑的脈沖輸送 到所述遠(yuǎn)端。
64. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述傳導(dǎo)元件的控制器，所述控制器 可操作以通過(guò)所述傳導(dǎo)元件將來(lái)自所述能量源的能量輸送到所述遠(yuǎn)端。
65. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件和所述 傳導(dǎo)元件的控制器，所述控制器在定時(shí)序列中可操作以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā) 信號(hào)以將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端和通過(guò)所述傳導(dǎo)元件將來(lái)自所述能量源的能量輸 送到所述遠(yuǎn)端。
66. 根據(jù)權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其中所述控制器可操作以在將能量脈沖輸送到所述 遠(yuǎn)端之前和之后將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
67. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中所述能量源是電能量源并且所述傳導(dǎo)元件包括 由間隙分離的兩個(gè)電導(dǎo)體。
68. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中所述能量源是光能量源并且所述傳導(dǎo)元件是光 能量傳導(dǎo)元件。
69. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
70. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中被引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端的能量以能量脈沖的形式被 輸送。
71. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖包括沸點(diǎn)低于大約37t:的液體。
72. —種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括能量源；單極導(dǎo)體，連接到所述能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端，所述導(dǎo)體適于在所述遠(yuǎn)端接觸 身體的眼睛，由此身體充當(dāng)?shù)装宀⑶宜鰧?dǎo)體將能量輸送到眼睛； 冷卻劑源；禾口與所述冷卻劑源連通的至少一個(gè)冷卻劑輸送元件，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操 作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
73. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中所述能量源是射頻(RF)能量源。
74. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
75. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中被引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端的能量以能量脈沖的形式被 輸送。
76. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖包括沸點(diǎn)低于大約37t:的液體。
77. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件包括噴嘴和電控 制電磁閥。
78. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu) 提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是排氣通道或卸壓閥。
80. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括真空源和連接到所述真空源的至少一個(gè)真空 通道，所述至少一個(gè)真空通道具有定位在所述遠(yuǎn)端的開(kāi)口 。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道開(kāi)口適于接合眼睛并且定位所述 遠(yuǎn)端，以用于將冷卻劑的脈沖和電能輸送到眼睛。
82. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng)，其中所述真空通道的開(kāi)口適于抽離由所述至少一個(gè) 噴嘴的脈沖輸送的冷卻劑。
83. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括適于將熱進(jìn)一步抽離所述遠(yuǎn)端的至少一個(gè)散 熱元件。
84. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，其中一基本封閉的組件包括所述電能量傳導(dǎo)元件和 所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件。
85. 根據(jù)權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，還包括與外部環(huán)境連通的卸壓結(jié)構(gòu)，所述卸壓結(jié)構(gòu) 提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的卸壓閥，所 述卸壓閥適于響應(yīng)來(lái)自從所述至少一個(gè)噴嘴輸送的冷卻劑的脈沖的壓力而打開(kāi)。
87. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，其中所述卸壓結(jié)構(gòu)是與外部環(huán)境連通的排氣通道， 所述排氣通道提供被蒸發(fā)的冷卻劑到外部環(huán)境的通道。
88. 根據(jù)權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中一介電材料形成在所述遠(yuǎn)端的底表面。
89. 根據(jù)權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中所述封閉的組件還包括所述冷卻劑源。
90. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件的控制 器，所述控制器可操作以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā)信號(hào)以將冷卻劑的脈沖輸送到 所述遠(yuǎn)端，由此冷卻劑的脈沖被施加到定位在所述遠(yuǎn)端的眼睛。
91. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述導(dǎo)體的控制器，所述控制器可操 作以通過(guò)所述導(dǎo)體輸送來(lái)自所述能量源的能量以輸送該能量。
92. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件和所述 導(dǎo)體的控制器，所述控制器在定時(shí)序列中可操作，以向所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件發(fā)信 號(hào)以將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端和通過(guò)所述導(dǎo)體輸送來(lái)自所述能量源的能量以輸送 該能量。
93. 根據(jù)權(quán)利要求92所述的系統(tǒng)，其中所述控制器可操作以在將能量脈沖輸送到所述 遠(yuǎn)端之前和之后將冷卻劑的脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
94. 一種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 適于輸送能量的能量傳導(dǎo)元件；禾口接納所述能量傳導(dǎo)元件的真空環(huán)，所述真空環(huán)適于產(chǎn)生與眼睛的真空連接并相對(duì)于眼 睛定位所述能量傳導(dǎo)元件，由此所述能量傳導(dǎo)元件將能量引導(dǎo)到眼睛。
95. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中所述真空環(huán)包括多個(gè)開(kāi)口，被定位為接合眼睛；禾口 內(nèi)部通道，在該內(nèi)部通道中產(chǎn)生用于真空連接的真空。
96. 根據(jù)權(quán)利要求95所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述真空環(huán)的真空源。
97. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的系統(tǒng)，其中所述真空環(huán)還包括可操作地連接到所述真空源 的連接端口。
98. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的系統(tǒng)，其中所述真空源是注射器。
99. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中所述能量傳導(dǎo)元件是微波天線，并且所述真空 環(huán)同軸地接納所述微波天線。
100. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中所述真空環(huán)包括適于測(cè)量眼睛的物理特性的 傳感器。
101. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，還包括冷卻劑輸送裝置，其中所述真空環(huán)還適于相 對(duì)于眼睛定位所述冷卻劑輸送裝置，由此所述冷卻劑輸送裝置將冷卻劑引導(dǎo)到眼睛。
102. 根據(jù)權(quán)利要求101所述的系統(tǒng)，其中所述冷卻劑輸送裝置包括 冷卻劑源；禾口與所述冷卻劑源連通的至少一個(gè)冷卻劑輸送噴嘴，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操 作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到眼睛。
103. 根據(jù)權(quán)利要求102所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
104. 根據(jù)權(quán)利要求102所述的系統(tǒng)，其中冷卻劑的脈沖包括沸點(diǎn)低于大約37t:的液體。
105. 根據(jù)權(quán)利要求102所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)冷卻劑輸送噴嘴包括電控制電 磁閥。
106. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中被引導(dǎo)到眼睛的能量以能量脈沖的形式被輸送。
107. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中所述能量傳導(dǎo)元件和所述真空環(huán)可拆卸地聯(lián)接。
108. 根據(jù)權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中所述能量傳導(dǎo)元件被滑動(dòng)地接納到所述真空 環(huán)中。
109. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其中所述能量傳導(dǎo)元件和所述真空環(huán)不可拆卸地彼此固定。
110. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，還包括 能量源；使用指示器，聯(lián)接到所述能量傳導(dǎo)元件和所述真空環(huán)中的至少一個(gè)；禾口 連接到所述能量傳導(dǎo)元件的控制器，只有當(dāng)所述使用指示器指示所述能量傳導(dǎo)元件或所述真空環(huán)以前未被使用時(shí)，所述控制器可操作以將所述能量源所生成的能量輸送到所述能量傳導(dǎo)元件，以將能量引導(dǎo)到眼睛。
111. 根據(jù)權(quán)利要求110所述的系統(tǒng)，其中所述使用指示器是包括所述控制器可讀的數(shù) 據(jù)的射頻識(shí)別裝置(RFID)。
112. —種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 能量源；傳導(dǎo)元件，該傳導(dǎo)元件可操作地連接到所述能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端，所述傳導(dǎo) 元件適于將來(lái)自所述能量源的能量引導(dǎo)到所述遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端能夠定位到眼睛； 冷卻劑源；禾口與所述冷卻劑源連通的至少一個(gè)冷卻劑輸送元件，所述至少一個(gè)冷卻劑輸送元件可操 作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
113. 根據(jù)權(quán)利要求112所述的系統(tǒng)，還包括使用指示器，聯(lián)接到所述能量傳導(dǎo)元件和真空環(huán)中的至少一個(gè)；禾口連接到所述能量傳導(dǎo)元件的控制器，只有當(dāng)所述使用指示器指示所述能量傳導(dǎo)元件 以前未被使用時(shí)，所述控制器可操作以將所述能量源所生成的能量輸送到所述能量傳導(dǎo)元 件，以將能量引導(dǎo)到眼睛。
114. 根據(jù)權(quán)利要求113所述的系統(tǒng)，其中所述使用指示器是包括所述控制器可讀的數(shù) 據(jù)的射頻識(shí)別裝置(RFID)。
115. —種用于對(duì)眼睛施加治療的方法，所述方法包括 將冷卻劑的第一脈沖從冷卻劑源輸送到眼睛；禾口將能量脈沖從能量源輸送到眼睛，其中能量脈沖短于眼睛中的熱擴(kuò)散時(shí)間。
116. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，還包括將冷卻劑的第二脈沖從冷卻劑源輸送到眼睛。
117. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中能量脈沖具有在大約500MHz到大約3000MHz 的范圍內(nèi)的頻率。
118. 根據(jù)權(quán)利要求117所述的方法，其中能量脈沖在10毫秒到1秒之間。
119. 根據(jù)權(quán)利要求118所述的方法，其中能量脈沖具有在500W到3KW的范圍內(nèi)的功率。
120. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中冷卻劑的脈沖小于100毫秒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于對(duì)眼睛施加治療的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在熱性角膜成形術(shù)期間將冷卻劑選擇性地施加到角膜表面，以最小化對(duì)角膜表面的熱相關(guān)損害。實(shí)施例可以包括能量源、傳導(dǎo)元件、冷卻劑源和至少一個(gè)冷卻劑輸送元件。所述傳導(dǎo)元件可操作地連接到所述能量源并且從近端延伸到遠(yuǎn)端。所述傳導(dǎo)元件將來(lái)自所述能量源的能量引導(dǎo)到能夠定位到眼睛的所述遠(yuǎn)端。所述冷卻劑輸送元件與所述冷卻劑源連通并且可操作以將冷卻劑的微控制脈沖輸送到所述遠(yuǎn)端。
文檔編號(hào)A61B18/04GK101795633SQ200880105990
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者D·馬勒 申請(qǐng)人:艾維德洛公司