本專利申請案涉及并主張以下美國專利申請案的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益：2014年2月28日提出申請的標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”的第14/193,592號美國專利申請案；2014年2月28日提出申請的標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”的第14/193,630號美國專利申請案；2014年2月28日提出申請的標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”的第14/193,671號美國專利申請案；2014年2月28日提出申請的標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”的第14/193,716號美國專利申請案；2014年4月4日提出申請的標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”的第61/975,506號美國臨時專利申請案；及標(biāo)題為“激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(Laser Assisted Cataract Surgery)”且2014年9月8日提出申請的第62/047,373號美國臨時專利申請案，所述專利申請案中的每一者以其全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般來說涉及激光輔助眼科手術(shù)，且更明確地說，涉及在執(zhí)行撕囊中使用一或多個激光的方法及裝置。

背景技術(shù)：

白內(nèi)障是視力不良的常見原因且是失明的主要原因。至少一億雙眼睛具有導(dǎo)致低于6/60(以米為單位)(或20/200，以英尺為單位)的視敏度的白內(nèi)障。白內(nèi)障摘出術(shù)是世界上最常執(zhí)行的手術(shù)過程，其中估計在世界范圍內(nèi)有超過2200萬例白內(nèi)障摘出術(shù)，且在北美每年執(zhí)行超過3百萬例白內(nèi)障摘出術(shù)。一般來說，存在兩種類型的白內(nèi)障手術(shù)：運用超聲乳化術(shù)的小切口白內(nèi)障手術(shù)；及囊外白內(nèi)障摘出術(shù)。

在運用超聲乳化術(shù)的小切口白內(nèi)障手術(shù)中，較常見方法是：在角膜中做出約2毫米(mm)切口并運用沖洗、抽吸術(shù)及超聲乳化術(shù)移除混濁自然晶狀體，同時留下完整的彈性晶狀體囊以允許植入并保持人工晶狀體(IOL)。當(dāng)前，囊外白內(nèi)障摘出手術(shù)是較具侵入性過程且在具有較少資源的發(fā)展中國家中執(zhí)行。以此過程，在鞏膜中做出6mm或更大的大切口，并移除整個混濁自然晶狀體。

這兩種手術(shù)過程中的較關(guān)鍵組成中的一者是撕囊(其還稱為囊切開術(shù))，撕囊是晶狀體囊中的經(jīng)做出以準(zhǔn)許移除晶狀體核及皮質(zhì)的切口。晶狀體囊是包括膠原蛋白的透明均質(zhì)基膜。晶狀體囊具有彈性性質(zhì)，但并非由彈性纖維構(gòu)成。所述囊具有平滑表面輪廓，在小帶附著的囊赤道部處除外。

撕囊通常形成以視軸為中心且針對IOL及患者狀況適當(dāng)?shù)卮笮≡O(shè)定的對稱圓形切口。新形成的切口邊緣周圍的機(jī)械完整性需要能夠承受在白內(nèi)障摘出術(shù)及IOL植入期間所經(jīng)歷的力。術(shù)后，新形成的囊緣邊變硬且開口收縮，從而為IOL提供進(jìn)一步強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)支持以防止移位及未對準(zhǔn)。

撕囊的當(dāng)前處理標(biāo)準(zhǔn)是連續(xù)環(huán)形撕囊(CCC)。CCC的概念是提供穿過晶狀體前囊的平滑連續(xù)圓形開口以用于超聲乳化術(shù)及人工晶狀體的插入，從而使包含錯誤撕裂及擴(kuò)展的并發(fā)癥的風(fēng)險最小化。當(dāng)前，撕囊是利用鑷子或針而手動執(zhí)行的。此技術(shù)取決于施加剪力及使平面內(nèi)拉力最小化以手動撕裂切口。在以此方式執(zhí)行撕囊時可出現(xiàn)的一種并發(fā)癥是錯誤撕裂。錯誤撕裂是撕囊朝向囊赤道部的徑向裂開及擴(kuò)展。如果錯誤撕裂遇到小帶附著，那么撕裂可被引導(dǎo)到囊穹且可能地一直引導(dǎo)到囊的后部。后囊撕裂促使核“掉入”到后房中，從而導(dǎo)致其它并發(fā)癥。

在撕囊中可出現(xiàn)的其它問題與外科醫(yī)生因缺少紅反射(來自視網(wǎng)膜的紅光反射)而無法使囊充分可視化、無法充分安全地夾緊囊或無法撕裂出具有適當(dāng)大小的平滑對稱圓形開口有關(guān)。額外困難可與初始開口之后的前房深度的維持、瞳孔的小大小或因晶狀體混濁而不存在紅反射有關(guān)。額外并發(fā)癥出現(xiàn)于具有弱小帶的老年患者以及具有極難以機(jī)械方式弄破裂的極軟且彈性囊的幼齡兒童中。

在白內(nèi)障手術(shù)之后，迅速地，1到2天便有反應(yīng)，其中囊變硬且囊收縮開始。此收縮持續(xù)整個4到6周的周期，其中還發(fā)生撕囊與IOL視神經(jīng)界面的纖維化以及IOL觸覺部與囊界面的纖維化。甚至在超過一年以后，所述囊仍持續(xù)收縮到更小程度。因此，定位撕囊是長期成功的關(guān)鍵因素。

因此，此項技術(shù)中需要提供新的眼科方法、技術(shù)及裝置以提升撕囊的處理標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本說明書揭示激光輔助眼科手術(shù)方法及裝置。

在一個方面中，一種用于在眼睛的晶狀體前囊中形成開口的裝置包括掃描治療激光光束，所述掃描治療激光光束具有用于在所述晶狀體前囊處形成閉合曲線的預(yù)定治療圖案的經(jīng)編程掃描剖面。所述治療激光具有經(jīng)選擇以在所述晶狀體前囊處被極強(qiáng)地吸收的波長，及經(jīng)選擇以致使所述晶狀體前囊中的膠原蛋白熱變性從而產(chǎn)生沿所述閉合曲線的熱組織分離而不消融晶狀體前囊組織的功率。所述裝置還包括掃描可視化激光光束，所述掃描可視化激光光束具有用于所述晶狀體前囊處的預(yù)定可視化圖案的經(jīng)編程掃描剖面及在可見光譜中的波長。

所述可視化圖案的大小及幾何形狀不同于所述治療圖案。舉例來說，所述可視化圖案的至少一部分可指示將在所述晶狀體前囊中形成的所述開口的所要邊界且借此促使所述治療圖案在所述晶狀體前囊上對準(zhǔn)。通常，由于鄰近于所述閉合曲線的晶狀體前囊組織在熱組織分離期間及在熱組織分離之后的收縮，因此所述開口的所述所要邊界的位置不同于所述治療圖案的所述閉合曲線。另一選擇為或另外，所述可視化圖案的至少一部分可對應(yīng)于所述眼睛的一或多個解剖特征，且借此促使所述治療圖案相對于那些解剖特征而對準(zhǔn)。

在另一方面中，一種用于在眼睛的晶狀體前囊中形成開口的裝置包括治療激光光束及所述治療激光光束入射于其上的二維掃描機(jī)。所述掃描機(jī)具有用于預(yù)定治療圖案的經(jīng)編程掃描剖面，所述治療激光光束以預(yù)定治療圖案進(jìn)行掃描以在所述晶狀體前囊處形成閉合曲線。所述裝置包括透鏡，所述透鏡經(jīng)定位以使所述治療激光光束在所述晶狀體前囊處聚焦為束腰，其中所述治療光束從其束腰進(jìn)行擴(kuò)展以散焦于所述眼睛的視網(wǎng)膜上。所述治療圖案使治療圖案不變量及/或治療圖案束腰通過所述透鏡與所述眼睛之間。所述治療激光光束具有經(jīng)選擇以在所述晶狀體前囊處被極強(qiáng)地吸收的波長，及經(jīng)選擇以致使所述晶狀體前囊中的膠原蛋白熱變性從而產(chǎn)生沿所述治療圖案的所述閉合曲線的熱組織分離而不消融晶狀體前囊組織的功率。

所述治療圖案可在所述眼睛中發(fā)散，且因此與所述治療圖案在所述晶狀體前囊處的大小及面積相比，所述治療圖案在所述視網(wǎng)膜上的大小及面積可被擴(kuò)展。因此，所述治療圖案可避開所述視網(wǎng)膜上的中央凹。

在另一方面中，一種用于在眼睛的晶狀體前囊中形成開口的裝置包括連續(xù)波掃描治療激光光束，所述連續(xù)波掃描治療激光光束具有用于在所述晶狀體前囊處以單一遍次形成閉合曲線的預(yù)定治療圖案的經(jīng)編程掃描剖面。所述治療激光具有經(jīng)選擇以在所述晶狀體前囊處被極強(qiáng)地吸收的波長，及經(jīng)選擇以致使所述晶狀體前囊中的膠原蛋白熱變性從而產(chǎn)生沿所述閉合曲線的熱組織分離而不消融晶狀體前囊組織的功率。在所述治療圖案開始時，所述治療激光的所述功率在約5毫秒到約200毫秒的周期期間從約0斜升到其全功率的約90％。此斜升可通過以下方式使所述囊在所述治療圖案的開始點處撕裂的可能性最小化：允許在所述圖案的所述開始點附近的組織首先拉緊而不分離，借此減小所述圖案的所述開始處的剪應(yīng)力/張力；及/或避免否則可因一或多個汽泡伴隨較快熱接通的生長及破滅而產(chǎn)生的鄰近于目標(biāo)組織的流體中的局部激波或使所述局部激波最小化。

在另一方面中，一種用于在眼睛的晶狀體前囊中形成開口的裝置包括治療激光光束及所述治療激光光束入射于其上的二維掃描機(jī)。所述掃描機(jī)具有用于預(yù)定治療圖案的經(jīng)編程掃描剖面，所述治療激光光束以預(yù)定治療圖案進(jìn)行掃描以在所述晶狀體前囊處形成閉合曲線。所述裝置包括透鏡，所述透鏡經(jīng)定位以使所述治療激光光束在所述晶狀體前囊處聚焦為束腰，其中所述治療激光光束從其束腰進(jìn)行擴(kuò)展以散焦于所述眼睛的視網(wǎng)膜上。所述治療激光光束具有經(jīng)選擇以在所述晶狀體前囊處被極強(qiáng)地吸收的波長，及經(jīng)選擇以致使所述晶狀體前囊中的膠原蛋白熱變性從而產(chǎn)生沿所述治療圖案的所述閉合曲線的熱組織分離而不消融晶狀體前囊組織的功率。所述裝置還包括：第一可見光可視化激光光束，其與所述治療激光光束共享光學(xué)路徑；及第二可見光可視化激光光束，其在或大約在所述治療激光光束的所述束腰處與第一可視化激光光束交叉。

舉例來說，所述第一可視化激光光束及所述第二可視化激光光束可是通過使所述掃描機(jī)在所述第一可視化激光光束的光學(xué)路徑與所述第二可視化激光光束的光學(xué)路徑之間抖動而從入射于所述掃描機(jī)上的單個可見光激光光束產(chǎn)生。

在另一方面中，虛擬可視化圖案可呈現(xiàn)于顯示器上且覆疊有所述晶狀體前囊的視圖以輔助本文中所描述的眼科手術(shù)過程。代替本文中所描述的所投影可視化圖案或除本文中所描述的所投影可視化圖案之外，還可使用此類虛擬可視化圖案。

在另一方面中，在眼科手術(shù)過程之前或在眼科手術(shù)過程期間可通過使患者注視(直接看著)低功率激光光束而確定患者眼睛的視軸。任選地，激光光束可以患者可感知的頻率閃爍以促進(jìn)對光束的注視。

在另一方面中，植入患者眼睛中的環(huán)面IOL的定向可通過使患者注視低功率激光光束并觀察激光光束穿過所述環(huán)面IOL從患者眼睛的后方的反射而評估。

在另一方面中，可測量來自眼睛的相對或絕對反射率以確認(rèn)及任選地量化存在于所述晶狀體前囊中或存在于所述晶狀體前囊上的光吸收劑。此些測量可用于確定：所述晶狀體囊中存在充足光吸收劑，使得所述治療光束穿過所述囊的透射率將低于認(rèn)為對于視網(wǎng)膜及眼睛的其它內(nèi)部部分安全的預(yù)定閾值。此些測量還可用于確定：存在充足光吸收劑以在應(yīng)用選定/經(jīng)預(yù)編程治療光束參數(shù)時產(chǎn)生前囊沿治療光束路徑的完全激光熱分離。這些確定可利用在治療波長或另一波長下所述治療光束穿過所述囊的透射率與來自所述囊的反射率之間的相關(guān)性。另外或另一選擇為，所述反射率測量及其與所述治療光束穿過所述晶狀體囊的透射率的相關(guān)性可用于使治療參數(shù)(例如，治療光束功率、光點直徑及掃描速度)最佳化。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在參考連同首先簡略描述的附圖一起進(jìn)行的本發(fā)明的以下較詳細(xì)說明時將更明了本發(fā)明的這些及其它實施例、特征及優(yōu)點。

附圖說明

圖1展示眼睛的某些部分(晶狀體囊110、經(jīng)擴(kuò)張虹膜140、角膜160、前房170及瞳孔190)、自然結(jié)晶晶狀體位置及所植入人工晶狀體120的所打算位置、光吸收劑130及本文中所描述的撕囊過程的實例中將使用的治療光束150的橫向平面視圖。

圖2展示圖1的晶狀體囊110的側(cè)視圖，其中晶狀體囊110已通過如本文中所描述的基于激光的方法在位置210處分離成兩個部分，例如外部部分110-E及內(nèi)部部分110-I。此圖還展示給所述分離界定邊界的經(jīng)收縮且經(jīng)緊縮端220-E及220-I。

圖3A到3H展示圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-內(nèi)部”治療圖案的從晶狀體囊的前方觀看的視圖，其中沿預(yù)定閉合曲線310引導(dǎo)治療激光光束。

圖4A到4G展示圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線”治療圖案的從晶狀體囊的前方觀看的視圖，其中沿預(yù)定閉合曲線410引導(dǎo)治療激光光束。

圖5A到5H展示圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-重疊”治療圖案的從晶狀體囊的前方觀看的視圖，其中沿預(yù)定閉合曲線410引導(dǎo)治療激光光束。

圖6A到6G展示圖解說明實例性“閉合曲線-重疊”治療圖案的從晶狀體囊的前方觀看的視圖，其中沿預(yù)定閉合曲線610引導(dǎo)治療激光光束。

圖7A到7H展示圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-重疊-內(nèi)部”治療圖案的從晶狀體囊的前方觀看的視圖，其中沿預(yù)定閉合曲線710引導(dǎo)治療激光光束。

圖8展示具有緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820、瞳孔190以及可視化圖案的眼睛的視圖，所述可視化圖案包括預(yù)定閉合曲線及用于輔助定位所要撕囊的位置的至少三個點830。

圖9A到9B展示其上疊加兩個額外實例性可視化圖案的包含緣810、虹膜140及的瞳孔190的眼睛的視圖，所述兩個額外實例性可視化圖案中的每一者包括兩個圓或閉合曲線910及920。

圖10A到10B展示其上疊加兩個額外實例性可視化圖案的包含緣810、虹膜140及瞳孔190的眼睛的視圖，所述兩個額外實例性可視化圖案中的每一者包括兩個圓或閉合曲線1010及1020，其中在所述曲線上具有點1030。

圖11A到11B展示其上疊加兩個額外實例性可視化圖案的包含緣810、虹膜140及瞳孔190的眼睛的視圖，所述兩個額外實例性可視化圖案中的每一者包括十字絲以及兩個圓或閉合曲線，其中在所述曲線上具有點。

圖12A到12L展示額外可視化圖案，所述額外可視化圖案中的每一者可包括閉合曲線1205、1210、1220、1260、曲線上的點1230及十字絲1240的組合。

圖13A到13B展示具有長軸及短軸以及旋轉(zhuǎn)角度的橢圓形破裂的實例。圖13C到13D展示可與圖13A到13B的橢圓形破裂一起使用的可視化圖案的兩個實例。每一圖案包括圓形外閉合曲線及橢圓形內(nèi)閉合曲線。

圖14展示具有以下各項的眼睛的視圖：緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820、經(jīng)擴(kuò)張瞳孔190、包括十字絲1440及兩個圓1460(其中在曲線上具有點1430)的可視化圖案，以及用于圓形破裂1490的治療光束圖案。

圖15展示具有以下各項的眼睛的視圖：緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820、及經(jīng)擴(kuò)張瞳孔190、包括十字絲1540及具有點1530的外圓1520以及具有點1530的內(nèi)橢圓1510的可視化圖案，以及用于橢圓形破裂1590的治療光束圖案。

圖16展示針對實例性治療激光輸出脈沖的功率對時間的曲線圖，所述實例性治療激光輸出脈沖被遞送到含有在本文中所描述的裝置及方法中可使用的組織的膠原蛋白。

圖17圖解說明隨實現(xiàn)眼睛中的前囊的熱分離所需的所輻照面積而變的功率的相依性。功率在較小面積處具有低相依性，且當(dāng)面積增加時，存在功率對所輻照面積的較大相依性。

圖18A到18C展示穿過角膜及晶狀體引導(dǎo)到眼睛中且引導(dǎo)到視網(wǎng)膜上的掃描激光光束的三個實例性射線跡線以及掃描激光光束在視網(wǎng)膜上的所得投影。圖18A展示在不存在手術(shù)接觸鏡的情況下的射線跡線，且圖18B到18C展示在存在兩個不同手術(shù)接觸鏡的情況下的射線跡線。

圖19展示可用于使激光光束在眼睛中進(jìn)行掃描以執(zhí)行如本文中所描述的眼科手術(shù)的實例性裝置的元件。

圖20展示圖19的作為到顯微鏡的附接件而與顯微鏡在外部集成在一起的實例性裝置。

圖21展示圖19的與顯微鏡在內(nèi)部集成在一起的實例性裝置，其中具有共享照明反射鏡及顯微鏡物鏡。

圖22展示類似于圖19的實例性裝置的但還包含促進(jìn)相對于待治療的組織的深度對準(zhǔn)的光學(xué)元件的另一實例性裝置。

圖23A到23C展示在調(diào)整裝置的深度對準(zhǔn)時由圖22的裝置產(chǎn)生的兩個經(jīng)疊加可視化圖案的視圖。

圖24A到24B展示可用于控制圖22的裝置的兩個實例性腳可操作控制件。

圖25展示類似于圖19到22的裝置的可用于使激光光束在眼睛中進(jìn)行掃描以執(zhí)行眼科手術(shù)的實例性裝置，其中與顯微鏡在外部集成在一起的裝置具有顯示器，在所述顯示器上，虛擬可視化圖案可覆疊有手術(shù)視野的透過顯微鏡的視圖。

圖26A展示關(guān)于對治療激光光束穿過用光吸收劑處理的晶狀體前囊的隨時間而變的透射率的測量的示波器跡線。

圖26B展示圖26A的透射率對時間的曲線圖中所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。

圖27A及圖27B分別展示圖解說明寬帶照明從晶狀體囊的反射率隨增加施加到囊的光吸收劑的量而降低的實例性圖像及相對反射率的曲線圖。

圖28A及圖28B分別展示圖解說明窄帶(紅色)可視化激光照明從晶狀體囊的反射率隨增加施加到囊的光吸收劑的量而降低的實例性圖像及相對反射率的曲線圖。

圖29展示在治療光束波長下穿過用增加量的光吸收劑處理的晶狀體前囊的透射率及在另一波長下穿過用增加量的光吸收劑處理的晶狀體前囊的反射率的曲線圖。

圖30展示圖解說明圖29中所展示的透射率與反射率曲線之間的相關(guān)性的曲線圖。

具體實施方式

應(yīng)參考圖式閱讀以下詳細(xì)說明，其中在不同圖中相同元件符號是指相似元件。未必按比例繪制的圖式描繪選擇性實施例且并不打算限制本發(fā)明的范圍。所述詳細(xì)說明以實例方式而非限制方式圖解說明本發(fā)明的原理。本說明將明確地使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠做出并使用本發(fā)明，且描述本發(fā)明的數(shù)個實施例、更改形式、變化形式、替代方案及使用，包含目前被認(rèn)為是實施本發(fā)明的最佳模式的方案。如本說明書及所附權(quán)利要求書中所使用，單數(shù)形式“一(a、an)”及“所述”包含多個指示物，除非上下文另外明確指示。

如下文較詳細(xì)描述，本說明書揭示在執(zhí)行撕囊過程時利用一或多個治療激光光束來在眼睛的晶狀體前囊中形成經(jīng)塑形開口的眼科手術(shù)方法及裝置。在所述過程中，可任選地將光吸收劑添加到晶狀體囊組織上或添加到晶狀體囊組織中，且治療激光波長經(jīng)選擇以被光吸收劑極強(qiáng)地吸收。另一選擇為，治療激光波長可經(jīng)選擇以被組織自身吸收或極強(qiáng)地吸收，在此情形中，不需要使用額外光吸收劑。在任一情形中，如本文中所使用的短語“被極強(qiáng)地吸收”打算意指治療光束穿過待治療的組織(例如，晶狀體前囊)的透射率小于約65％、或小于約40％、或小于約30％、或小于約20％、或小于約15％、或小于約10％。舉例來說，在一些變化形式中，治療光束被極強(qiáng)地吸收，使得穿過待治療的組織的透射率為約11％+/-3％。治療激光光束被沿預(yù)定閉合曲線引導(dǎo)于晶狀體囊組織處以在組織中產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而產(chǎn)生組織沿激光光束路徑的分離。舉例來說，預(yù)定閉合曲線可具有圓形或橢圓形形狀。還可使用用于閉合曲線的任何其它適合形狀。通常，所述形狀經(jīng)選擇以降低在白內(nèi)障手術(shù)期間于組織的在閉合曲線外部形成的經(jīng)分離邊緣的邊緣上出現(xiàn)撕裂的可能性。運用一或多個目標(biāo)激光光束而產(chǎn)生的可視化圖案可投影到晶狀體囊組織上以輔助所述過程。

參考圖1及圖2可較好地理解這些方法及裝置的一般方面。圖1以眼睛(包含晶狀體囊110、經(jīng)擴(kuò)張虹膜140、角膜160、前房170及瞳孔190)的橫向平面視圖展示在撕囊過程之后將植入的人工晶狀體120的所打算位置。在所圖解說明實例中，將光吸收劑130添加到晶狀體前囊110的層中或添加到晶狀體前囊110的層上。此劑可為生物相容性劑(例如吲哚菁綠(Indocyanine green)或臺盼藍(lán)(Trypan Blue))、染料、顏料、納米粒子、碳粒子或任何其它適合光吸收劑。舉例來說，光吸收劑可為臺盼藍(lán)、其它活體染料(Vital Dye)或吲哚菁綠。隨后，可將光束150(例如激光光束)沿閉合曲線路徑引導(dǎo)于晶狀體前囊上。經(jīng)引導(dǎo)光束被光吸收劑吸收以在晶狀體前囊中儲蓄熱能或在晶狀體前囊上產(chǎn)生局部熱效應(yīng)以產(chǎn)生撕囊。

現(xiàn)在參考圖2，一般來說，波長、功率、沿閉合曲線的光束移動速度及所治療組織上的光點大小經(jīng)選擇使得光束可被光吸收劑吸收以鄰近于晶狀體前囊或在晶狀體前囊處儲蓄充足熱能以在晶狀體前囊中產(chǎn)生機(jī)械分離210。激光光束參數(shù)通常經(jīng)選擇以避免組織的消融，且替代地，認(rèn)為機(jī)械分離是因組織中的膠原蛋白的熱變性而產(chǎn)生(舉例來說，其中膠原蛋白從結(jié)晶螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷ЫY(jié)構(gòu))。經(jīng)變性膠原蛋白緊縮且收縮以形成給形成撕囊的分離界定邊界的增厚緣邊220-E及220-I。有利地，與原始膜相比，這些緣邊可較具彈性且對撕裂較具抵抗力。

為清楚及方便起見，以下在單獨標(biāo)示的標(biāo)題下描述發(fā)明性方法及裝置的各種特征及方面。說明的此種組織形式并不意味著具限制性。本文中所描述的方法及裝置的變化形式可包含或采用在單獨標(biāo)題下所描述的方面或特征的任何適合組合。

治療光束圖案

圖3A到3H圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-內(nèi)部”治療圖案，其中沿預(yù)定閉合曲線310引導(dǎo)治療激光光束。治療圖案在閉合曲線內(nèi)部開始、圍繞閉合曲線前進(jìn)、接著在閉合曲線內(nèi)部終止。盡管圖解說明為順時針，但此圖案還可為逆時針。圖3A的虛線310表示完整圖案。圖3B中的點320指示圖案在閉合曲線內(nèi)部的開始點，且圖3C到3H透過圖案的遞送用實線330圖解說明圖案在后續(xù)時間間隔處的進(jìn)展。圖3H中的點340指示治療圖案在閉合曲線內(nèi)部的結(jié)束點。定位過程在閉合曲線內(nèi)部的開始點及結(jié)束點(以將從眼睛移除的材料)幫助防止曲線的形狀的不規(guī)則性，所述不規(guī)則性可促成位于閉合曲線外部的保留晶狀體前囊的緣邊的撕裂。

圖4A到4G圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線”治療圖案，其中沿預(yù)定閉合曲線410引導(dǎo)治療激光光束。治療圖案在閉合曲線內(nèi)部開始、圍繞閉合曲線前進(jìn)且接著在閉合曲線上終止。盡管圖解說明為順時針，但此圖案還可為逆時針。圖4A的虛線310表示完整圖案。圖4B中的點320指示圖案在閉合曲線內(nèi)部的開始點，且圖4C到4G透過圖案的遞送用實線330圖解說明圖案在后續(xù)時間間隔處的進(jìn)展。圖4G中的點440指示治療圖案在閉合曲線上的結(jié)束點。

圖5A到5H圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-重疊”治療圖案，其中沿預(yù)定閉合曲線410引導(dǎo)治療激光光束。治療圖案在閉合曲線的內(nèi)部區(qū)域中開始、圍繞閉合曲線前進(jìn)(其中在閉合曲線上具有重疊區(qū)域)且接著在閉合曲線上終止。盡管圖解說明為順時針，但此圖案還可為逆時針。圖5A的虛線410表示完整圖案。圖5B中的點320指示圖案在閉合曲線內(nèi)部的開始點，且圖5C到5H透過圖案的遞送用實線330圖解說明圖案在后續(xù)時間間隔處的進(jìn)展。圖5H中的點540指示治療圖案在閉合曲線上的結(jié)束點，其中閉合曲線上的區(qū)域550在圖案剛開始時經(jīng)歷激光的治療曝光且再次朝向圖案遞送的稍后部分，即，區(qū)域550是重疊區(qū)域。

圖6A到6G圖解說明實例性“閉合曲線-重疊”治療圖案，其中沿預(yù)定閉合曲線610引導(dǎo)治療激光光束。治療圖案在上閉合曲線上開始、圍繞閉合曲線前進(jìn)(其中在閉合曲線上具有重疊區(qū)域)且接著在閉合曲線上終止。盡管圖解說明為逆時針，但此圖案還可為順時針。圖6A的虛線610表示完整圖案。圖6B中的點620指示閉合曲線上的開始點，且圖6C到6G透過圖案的遞送用實線330圖解說明圖案在后續(xù)時間間隔處的進(jìn)展。圖6G中的點540指示治療圖案在閉合曲線上的結(jié)束點，其中閉合曲線上的區(qū)域550在圖案剛開始時經(jīng)歷激光的治療曝光且再次朝向圖案遞送的稍后部分，即，區(qū)域550是重疊區(qū)域。

圖7A到7H圖解說明實例性“內(nèi)部-閉合曲線-重疊-內(nèi)部”治療圖案，其中沿預(yù)定閉合曲線710引導(dǎo)治療激光光束。治療圖案在閉合曲線內(nèi)部開始、接著圍繞閉合曲線前進(jìn)(其中在閉合曲線上具有重疊區(qū)域)且接著在閉合曲線內(nèi)部終止。盡管圖解說明為順時針，但此圖案還可為逆時針。圖7A的虛線710表示完整圖案。圖7B中的點320指示閉合曲線內(nèi)部的開始點，且圖7C到7H透過圖案的遞送用實線330圖解說明圖案在后續(xù)時間間隔處的進(jìn)展。如圖7G到7H中所展示，閉合曲線上的區(qū)域550在圖案剛開始時經(jīng)歷激光的治療曝光且再次朝向圖案遞送的稍后部分，即，區(qū)域550是重疊區(qū)域。圖7H中的點340指示治療圖案在閉合曲線內(nèi)部的結(jié)束點。

還可使用任何其它適合治療光束圖案。舉例來說，制造商可將一或多個治療光束圖案形狀預(yù)編程到激光撕囊裝置(以下較詳細(xì)描述)中。在治療時或在治療之前，舉例來說，操作者可接著選擇定義治療圖案的閉合曲線的大小(例如，直徑)及形狀或選擇將由治療圖案的閉合曲線產(chǎn)生的所要破裂的大小(例如，直徑)及形狀。

可視化/目標(biāo)圖案

如上所述，運用一或多個激光光束(其波長通常不同于治療光束)而產(chǎn)生的可視化圖案可投影到晶狀體囊組織上以輔助治療過程?？梢暬瘓D案的形狀及直徑可不同于治療光束圖案的形狀及直徑。盡管可視化圖案或可視化圖案的部分可疊覆治療圖案的閉合曲線以指示治療光束將采取的路徑的至少部分，但此并非必需的。替代地或另外，可視化圖案的至少部分可疊覆將因組織分離治療光束而產(chǎn)生的開口的外緣邊的所打算位置或以其它方式指示治療的所要結(jié)果。出于以下兩個原因，所述外緣邊的位置通常不同于治療光束圖案的閉合曲線且具有比治療光束圖案的閉合曲線大的直徑：(i)晶狀體囊組織在眼睛中時受張力作用(極像鼓皮)，因此當(dāng)分離沿閉合曲線的組織時，外部部分受張力作用且被拉向外圍，從而擴(kuò)大直徑；(ii)用于治療激光的作用機(jī)構(gòu)將局部地加熱閉合曲線上的所輻照前囊，此加熱往往致使膠原蛋白組織遠(yuǎn)離經(jīng)加熱閉合曲線在外部及在內(nèi)部收縮、緊縮及分離。另一選擇為或另外，可視化圖案的至少部分可對應(yīng)于眼睛的一或多個特定解剖特征。此可促使可視化圖案(及因此治療光束圖案)居中于眼睛的解剖構(gòu)造上或以其它方式促使瞄準(zhǔn)可視化及治療光束。可視化圖案可任選地包含十字絲。

圖8圖解說明實例性可視化圖案830，其包括閉合曲線及可用于輔助定位撕囊的所要位置的至少三個點。所述圖還識別待治療的眼睛的緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820及瞳孔190。

圖9A到9B各自展示包含緣810、虹膜140及瞳孔190的眼睛的視圖，包括兩個同心圓或閉合曲線910及920的實例性可視化圖案900被投影到眼睛上。內(nèi)圓或閉合曲線910表示前撕囊中的所要開口的大小及位置。外圓920(其可獨立于內(nèi)圓大小而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上，如圖9A中所圖解說明。另一選擇為，外部圓可經(jīng)大小設(shè)定以允許居中于經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的內(nèi)部邊界上，如圖9B中所表示。

圖10A到10B各自展示包含緣810、虹膜140及瞳孔190的眼睛的視圖，包括兩個同心圓或閉合曲線1010及1020(其中在曲線上具有點1030)的實例性可視化圖案1000被投影到眼睛上。直線及/或曲線以及點的組合提供易于聚焦于目標(biāo)組織上的圖案。所述線是通過沿所要圖案移動可視化光束而產(chǎn)生。所述點是通過使可視化光束停留在掃描圖案中的點位置處達(dá)較長周期而產(chǎn)生。所述點可提供目標(biāo)組織上的經(jīng)增強(qiáng)可視化，這是因為所述點比線更密集。內(nèi)圓或閉合曲線1010表示前撕囊中的所要開口的大小及位置。外圓1020(其可獨立于內(nèi)圓大小而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上，如圖10A中所圖解說明。另一選擇為，外部圓可經(jīng)大小設(shè)定以促使居中于經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的內(nèi)部邊界上，如圖10B中所表示。

圖11A到11B各自展示包含緣810、虹膜140及瞳孔190的眼睛的視圖，包括兩個同心圓或閉合曲線1110及1120(其中在曲線上具有點1130)以及十字絲1140的實例性可視化圖案1100被投影到眼睛上。線與點的組合提供易于聚焦于目標(biāo)組織上的圖案。所述線是通過沿所要圖案移動可視化光束而產(chǎn)生。所述點是通過使可視化光束停留在掃描圖案中的點位置處達(dá)較長周期而產(chǎn)生。所述點可提供目標(biāo)組織上的經(jīng)增強(qiáng)可視化，這是因為所述點比線更密集。內(nèi)圓或閉合曲線1110表示前撕囊中的所要開口的大小及位置。外圓1120(其可獨立于內(nèi)圓大小而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上，如圖11A中所圖解說明。另一選擇為，外部圓可經(jīng)大小設(shè)定以促使居中于經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的內(nèi)部邊界上，如圖11B中所表示。十字絲的添加進(jìn)一步增強(qiáng)使可視化圖案聚焦及居中的能力。

圖12A到12L展示額外可視化圖案，所述額外可視化圖案中的每一者可包括內(nèi)閉合曲線1205、1210及外閉合曲線1220、曲線上的點1230、不在曲線上的點1230、十字絲1240、虛線弧1250及/或形成閉合曲線的直線段1260的組合。一般來說，這些圖及其它圖中所展示的閉合可視化曲線可由直線段形成，所述直線段可比曲線弧更易于編程及/或更易于產(chǎn)生。

圖13A到13B展示具有長軸及短軸以及旋轉(zhuǎn)角度的橢圓形破裂1300的實例。圖13C到13D展示可與圖13A到13B的橢圓形破裂一起使用的可視化圖案的兩個實例。每一圖案包括圓形外閉合曲線及橢圓形內(nèi)閉合曲線(圖13C中分別為1320及1310)、曲線上的點1330及十字絲1340。在圖13D中，用直線段1360形成閉合曲線。橢圓形內(nèi)閉合曲線表示前撕囊中的所要開口的大小及位置。舉例來說，外圓(其可獨立于內(nèi)橢圓大小而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上。

圖14展示包含緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820及瞳孔190的眼睛的視圖，包括兩個同心閉合圓或曲線(其中在曲線上具有點1430)及十字絲1440的實例性可視化圖案1400被投影到眼睛上。所述閉合曲線由直線段1460形成。所述內(nèi)圓或閉合曲線表示前撕囊中的所要開口的大小及位置。外圓(其可獨立于內(nèi)圓而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上，如所圖解說明。另一選擇為，外圓可經(jīng)大小設(shè)定以促使居中于經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的內(nèi)部邊界上。此圖還展示針對所要圓形破裂的治療光束圖案1490。治療光束圖案1490不同于可視化圖案內(nèi)閉合圓且具有比可視化圖案內(nèi)閉合圓小的直徑。

圖15展示包含緣810、虹膜140、虹膜的內(nèi)部邊界820及瞳孔190的眼睛的視圖，包括外圓形閉合曲線1520及內(nèi)橢圓形閉合曲線1510、曲線上的點1530及十字絲1540的實例性可視化圖案1500被投影到眼睛上。橢圓形內(nèi)閉合曲線表示前囊中的所要開口的大小及位置。外圓(其可獨立于內(nèi)橢圓而大小設(shè)定)可用于使撕囊居中于緣上，如所圖解說明。另一選擇為，外圓可經(jīng)大小設(shè)定以促使居中于經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的內(nèi)部邊界上。此圖還展示針對所要橢圓形破裂的治療光束圖案1590。治療光束圖案1590不同于可視化圖案內(nèi)橢圓且小于可視化圖案內(nèi)橢圓。

還可使用任何其它適合可視化光束圖案。舉例來說，制造商可將一或多個可視化光束圖案形狀預(yù)編程到激光撕囊裝置中(以下較詳細(xì)描述)。在治療時或在治療之前，舉例來說，操作者可接著選擇將用于指導(dǎo)治療的圖案大小及形狀。

還可在單獨診斷裝置上測量視軸相對于緣或經(jīng)擴(kuò)張瞳孔上的中心的位置。接著還可將距中心的偏移數(shù)據(jù)手動或自動輸入到激光撕囊裝置中。在此些情形中，可視化圖案可經(jīng)布置使得當(dāng)可視化圖案的外部部分(例如，圓)定位或居中于緣或經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的眼睛解剖構(gòu)造上時，可視化圖案的內(nèi)部部分(例如，圓或橢圓)的中心從緣或經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的中心偏移以處于視軸上。治療圖案的閉合曲線的中心可對應(yīng)地從緣或經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的中心偏移，使得可視化圖案的中心圓或橢圓指示所要破裂的周界。

可視化圖案激光光束可具有在可見光譜中的任何適合波長。可視化光束可以(舉例來說)大于約450mm/秒的速度跨越待治療的組織進(jìn)行掃描，但可視化光束還可停留以形成可視化圖案中的點或其它較亮特征?？墒褂萌魏芜m合掃描速度。舉例來說，組織表面上的可視化光束的直徑可為約50微米到約600微米。當(dāng)光束停留在可視化圖案中的點上時，組織處的可視化激光光束功率可(舉例來說)小于約10mW或小于約1mW。當(dāng)可視化光束進(jìn)行掃描時，其功率可(舉例來說)小于約30mW。一般來說，激光光束的功率及波長經(jīng)選擇以提供充分可見可視化圖案而不顯著損耗已沉積于組織上以促進(jìn)治療的任何吸收劑。

治療光束及掃描參數(shù)

一般來說，表征治療激光光束及治療光束掃描過程的參數(shù)經(jīng)選擇以在所治療組織處提供所要激光誘發(fā)的熱組織分離，同時使對視網(wǎng)膜的損壞風(fēng)險最小化或降低對視網(wǎng)膜的損壞風(fēng)險。舉例來說，這些激光及掃描參數(shù)可包含激光波長、激光光束功率、所治療組織處的光點大小、所治療組織處的注量及峰值輻照、視網(wǎng)膜上的光點大小、視網(wǎng)膜上的注量及峰值輻照、掃描速度、激光光束在掃描期間的時間剖面以及視網(wǎng)膜上的掃描圖案大小及位置。

通常，來自連續(xù)波激光的治療光束在(舉例來說)小于約10秒、小于約5秒、小于約1秒、約10秒、約5秒或約1秒的時間周期中以單一遍次描畫治療光束圖案。治療光束可以(舉例來說)用于1秒掃描的約20毫米/秒(mm/s)到用于10秒掃描的約2mm/s的速度移動跨越所治療組織，但可使用任何適合掃描速度及持續(xù)時間。由于在輻照所治療組織期間發(fā)生連續(xù)波激光光束沿治療路徑的移動(舉例來說，而非在離散激光脈沖之間)，且因此在相同或類似輻照及熱狀況的情況下形成緣邊的所有部分，因此降低或避免了組織的所得緣邊中的不規(guī)則性或撕裂的形成。使用單一遍次的治療光束還幫助確保撕囊的完成，即使存在眼睛相對于軌跡的輕微移動仍確保撕囊的完成。

在其中治療光束路徑在治療圖案的閉合曲線內(nèi)部開始(舉例來說，參見圖4C)的變化形式中，治療路徑的內(nèi)部部分中的初始掃描速度可小于沿閉合曲線的掃描速度。舉例來說，內(nèi)部部分上的掃描速度可斜升到沿閉合曲線所使用的速度。舉例來說，沿內(nèi)部部分的平均速度可為沿閉合曲線所使用的掃描速度的約1/2，或為沿閉合曲線所使用的掃描速度的約2/3，或者介于沿閉合曲線所使用的掃描速度的約1/2與約2/3之間。

現(xiàn)在參考圖16中針對實例性治療光束掃描所展示的激光功率對時間的曲線圖，在治療掃描開始時，治療光束中的功率可緩慢地斜升(且任選地單調(diào)地斜升，如所展示，為時間高效的)。如以上在發(fā)明內(nèi)容部分中所述，此緩慢斜升可允許在圖案的開始點附近的組織首先拉緊而不分離，借此降低在圖案開始時的剪應(yīng)力/張力。此緩慢斜升還可避免否則可因較快熱接通而產(chǎn)生的鄰近于目標(biāo)組織的流體中的局部激波或使所述局部激波最小化。舉例來說，激光光束可在從約5毫秒(ms)到約200ms的周期(舉例來說，約100ms)內(nèi)從0單調(diào)地斜升到全治療功率的約90％。此功率斜升通常發(fā)生于激光光束沿治療路徑的初始部分進(jìn)行掃描時。在其中治療光束路徑在治療圖案的閉合曲線內(nèi)部開始(舉例來說，再次參見圖4C)的變化形式中，激光光束功率的斜升可沿治療路徑的初始內(nèi)部部分而發(fā)生且在激光光束到達(dá)治療圖案的閉合曲線部分之前完成。在此些變化形式中，光束沿治療路徑的初始內(nèi)部部分的掃描速度還可斜升到沿閉合曲線所使用的速度，如上文所描述。舉例來說，沿路徑的內(nèi)部部分的平均速度可為沿閉合曲線所使用的掃描速度的約25％。

如圖16中所展示，在治療掃描結(jié)束時治療激光光束脈沖的關(guān)斷可比接通突然得多。

如在本說明書中較早所述，治療激光光束波長可經(jīng)選擇以被任選地添加到待治療的組織上或添加到待治療的組織中的光吸收劑極強(qiáng)地吸收。舉例來說，治療激光可以約577納米或約590納米或者約810納米的波長進(jìn)行操作。在此些實例中，光吸收劑(如果使用的話)可分別為臺盼藍(lán)或吲哚菁綠。另一選擇為，治療激光波長可經(jīng)選擇以被組織自身吸收或極強(qiáng)地吸收?？墒褂糜糜谥委煿馐娜魏芜m合波長。

如下文較詳細(xì)描述，通常，治療激光光束在待治療的組織的位置處或在待治療的組織的位置附近聚焦為束腰，且接著當(dāng)治療激光光束傳播到視網(wǎng)膜時，治療激光光束的直徑擴(kuò)展。此外，通常，與掃描圖案在所治療組織上的大小相比，掃描圖案在視網(wǎng)膜上被擴(kuò)展。因此，與在視網(wǎng)膜處的參數(shù)值相比，所述參數(shù)(例如針對治療光束的注量及峰值輻照)在所治療組織處可具有不同且較大值。

本文中所揭示的方法及裝置通常依賴于激光誘發(fā)的熱組織分離而非依賴于激光誘發(fā)的消融，且因此在所治療組織處可使用比其它基于激光的手術(shù)過程通常所需低得多的治療光束注量及峰值輻照值。另外，本文中所揭示的方法及裝置可使用具有相對高平均功率但不產(chǎn)生可能損壞視網(wǎng)膜或其它眼睛組織的峰值輻照值的治療激光光束，這是因為這些方法及裝置可使用來自連續(xù)波激光的長(例如，1秒到10秒)脈沖。相比之下，使用短得多的調(diào)Q或鎖模激光脈沖的基于激光的手術(shù)過程可需要以低得多的平均功率進(jìn)行操作以避免可能造成損壞的峰值輻照度值，此可增加提供所要注量所需的時間。

舉例來說，治療光束的平均功率可為約300mW到約3000mW，所述平均功率部分地取決于吸收劑在治療光束波長下的吸收強(qiáng)度或所治療組織在治療光束波長下的吸收強(qiáng)度而選擇?？墒褂萌魏芜m合平均功率。

特定組織上的治療光束注量取決于治療光束的平均功率、治療光束在所述組織處的直徑及治療光束跨越所述組織的掃描速度。對于本文中所揭示的方法及裝置，在待治療的組織(例如，晶狀體前囊)處，用于1秒掃描的治療光束注量可為(舉例來說)約80焦耳/平方厘米(J/cm²)到約450J/cm²。對于5秒掃描，待治療的組織處的注量可為(舉例來說)約100J/cm²到約1600J/cm²。對于10秒掃描，待治療的組織處的注量可為(舉例來說)約100J/cm²到約2000J/cm²。

特定組織上的治療光束峰值輻照度取決于治療光束中的峰值功率及治療光束在所述組織處的直徑。對于本文中所揭示的方法及裝置，在待治療的組織(例如，晶狀體前囊)處，治療光束峰值輻照度可(舉例來說)小于約2,000瓦/平方厘米(W/cm²)、或小于約5,000瓦/平方厘米(W/cm²)、或小于約10,000W/cm²、或小于約100,000W/cm²、或小于約200,000W/cm²。舉例來說，在一些變化形式中，晶狀體前囊上的峰值輻照度為約2,100W/cm²且晶狀體前囊處的注量為約130J/cm²。

一般來說，在視網(wǎng)膜處，治療光束注量可(舉例來說)小于約10J/cm²，且輻照度可(舉例來說)小于約400毫瓦/cm²(mW/cm²)。在于視網(wǎng)膜上具有約0.06的NA及約2000微米的光束直徑的一個實施例中，對于1秒掃描速度，視網(wǎng)膜處的注量可(舉例來說)具有約0.3J/cm²的最大值。對于5秒掃描，視網(wǎng)膜處的注量可(舉例來說)具有約1.5J/cm²的最大值。對于10秒掃描，視網(wǎng)膜處的注量可(舉例來說)具有約3.0J/cm²的最大值。

現(xiàn)在參考圖17，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，激光誘發(fā)的組織分離所需的最小治療激光光束功率對所治療組織上的所輻照光束面積具有非線性響應(yīng)。明確地說，此曲線圖演示：存在組織分離所需的功率對所輻照面積的大小的低相依性，尤其在低于約100微米到約200微米的光束直徑的情況下更是如此。然而，當(dāng)光點大小增加到遠(yuǎn)高于約300微米的直徑時，分離組織需要較大功率。

因此，在所治療組織處使用具有約200微米的直徑的治療光束可是優(yōu)選的。此可降低治療光束中的所需輻照度，且因此降低損壞視網(wǎng)膜的風(fēng)險。更一般來說，治療激光光束在所治療組織處可具有(舉例來說)約50微米到約400微米的直徑。

手術(shù)接觸鏡的使用

手術(shù)接觸鏡可用于抵消或大約抵消角膜在視網(wǎng)膜上的聚焦功率以進(jìn)一步降低損壞視網(wǎng)膜的風(fēng)險，且明確地說，以保護(hù)中央凹。(中央凹位于視網(wǎng)膜的斑翳區(qū)域的中心中，且負(fù)責(zé)清晰的中心視覺)。圖18A演示：在不存在手術(shù)接觸鏡的情況下，以視軸1810為中心的經(jīng)掃描治療激光光束圖案1800將聚焦到視網(wǎng)膜上的中央凹1820附近。可能地，中央凹將受恒定輻照達(dá)經(jīng)掃描圖案的全部持續(xù)時間。圖18B演示：在存在具有使大部分角膜光學(xué)透鏡倍率最小化的微凸前表面1840的手術(shù)接觸鏡1830的情況下，以視軸1810為中心的經(jīng)掃描激光光束圖案1800可投影到視網(wǎng)膜上，使得經(jīng)掃描激光光束圖案1800避開中央凹且替代地環(huán)繞中央凹。圖18C演示：在存在具有凹形前表面1850的手術(shù)接觸鏡1830的情況下，以視軸為中心的經(jīng)掃描激光光束圖案1800可投影到視網(wǎng)膜上，使得經(jīng)掃描激光光束圖案1800避開中央凹且替代地環(huán)繞中央凹。此外，投影到視網(wǎng)膜上的激光光束的跡線與針對凸形手術(shù)接觸鏡可能的情形相比可進(jìn)一步經(jīng)折射遠(yuǎn)離中央凹。另外，由激光光束輻照的面積在視網(wǎng)膜上將較大，此降低視網(wǎng)膜上的每單位面積所遞送激光能量(注量)。

如剛所描述的使經(jīng)掃描治療光束圖案折射遠(yuǎn)離中央凹的手術(shù)接觸鏡的使用與否則可能的情形相比允許治療激光以較高功率進(jìn)行操作而不損壞中央凹或視網(wǎng)膜的其它部分。然而，手術(shù)接觸鏡的此使用是任選的。

治療/掃描裝置

現(xiàn)在參考圖19，實例性裝置1900可用于執(zhí)行如本文中所描述的眼科手術(shù)。圖19圖解說明此裝置的光學(xué)光束聚焦及掃描機(jī)光學(xué)性質(zhì)。裝置1900包括將共線可視化及治療激光光束1920遞送到透鏡1930的光纖1910，透鏡1930使光束越過二維掃描機(jī)1940而聚焦。二維掃描機(jī)1940使可視化或治療激光光束進(jìn)行掃描以提供所要可視化或治療光束圖案。透鏡1950使治療及可視化激光光束在所治療眼睛1960中在或大約在晶狀體前囊1970處聚焦為束腰。在通過所述束腰之后，激光光束擴(kuò)展且因此散焦于視網(wǎng)膜上。任選固定最終反射鏡1980可如所展示用于將光束引導(dǎo)為與顯微鏡光學(xué)器件共線或幾乎共線(參見圖20、21及25)。

二維掃描機(jī)1940具有不同傾斜位置以在前囊上形成經(jīng)掃描圖案。掃描機(jī)的實線描繪表示一個實例性傾斜位置，且掃描機(jī)的虛線描繪表示第二傾斜位置。在此實例性裝置中，光學(xué)器件經(jīng)設(shè)計使得在透鏡1950與其焦點之間存在掃描機(jī)圖案不變量1985(在其處不存在經(jīng)掃描圖案的明顯運動的位置)及束腰。與缺少以此方式定位的掃描機(jī)圖案不變量的系統(tǒng)相比，此布置具有以下優(yōu)點：減小光學(xué)裝置的大小或使光學(xué)裝置的大小最小化；減小所需二維掃描機(jī)傾斜或使所需二維掃描機(jī)傾斜最小化；減小任選最終反射鏡上所需的面積或使任選最終反射鏡上所需的面積最小化；及提供經(jīng)掃描圖案沿光學(xué)路徑的額外發(fā)散，使得針對前囊上的相同大小及形狀圖案，視網(wǎng)膜上的投影具有較大直徑且因此在視網(wǎng)膜處產(chǎn)生較少注量及較少相關(guān)聯(lián)溫度。

實例性裝置1900還包含任選光檢測器1990。二維掃描機(jī)1940可將治療或可視化激光光束偏轉(zhuǎn)到檢測器1990，檢測器1990可用于(舉例來說)測量治療或可視化激光光束的功率。檢測器1990可為檢測器陣列，舉例來說，在此情形中，二維掃描機(jī)1940可使治療或可視化激光光束跨越檢測器陣列進(jìn)行掃描以確認(rèn)掃描機(jī)正適當(dāng)?shù)仄鹱饔谩?/p>

裝置1900進(jìn)一步包含任選像差儀1995，任選像差儀1995可用于做出對帶待治療的眼睛的折射測量。舉例來說，此可通過傾斜二維掃描機(jī)1940以將來自像差儀1995的輸出光束沿用于可視化及治療光束的光學(xué)路徑引導(dǎo)到眼睛中而完成。另一選擇為，舉例來說，來自像差儀1995的光束可任選地被引入到裝置1900的具有二向色分束器的光學(xué)路徑中。

裝置1900包含掃描機(jī)控制器(未展示)。舉例來說，制造商可使掃描機(jī)控制器預(yù)編程有一或多個治療光束圖案形狀及一或多個可視化圖案形狀。在治療時或在治療之前，舉例來說，操作者可接著選擇將用于特定治療過程中的治療及可視化圖案大小及形狀。

還可使用任何其它適合裝置設(shè)計來執(zhí)行本文中所描述的過程。

與顯微鏡的集成

上文所描述的實例性裝置1900可與顯微鏡集成在一起。圖20展示其中裝置1900與顯微鏡2000在外部集成在一起的實例。所述集成是在外部的，這是因為裝置1900與顯微鏡2000不共享任何光學(xué)元件。在治療過程之前、在治療過程期間及在治療過程之后，顯微鏡2000可由人類操作者2010(僅展示眼睛)使用以觀察待治療的眼睛1960及可視化圖案。

圖21展示其中圖19的裝置1900與顯微鏡在內(nèi)部集成在一起以提供經(jīng)集成裝置2100的實例。在此經(jīng)集成裝置中，治療及可視化光束路徑通過顯微鏡物鏡2110，且用于顯微鏡的照明由從光纖2120沿與治療及可視化光束路徑共享固定反射鏡1980的路徑輸出的光提供。

還可使用與顯微鏡的任何其它適合集成。

深度對準(zhǔn)

使用裝置1900中的預(yù)備步驟是調(diào)整裝置或裝置內(nèi)的光學(xué)元件相對于患者眼睛的位置，使得治療光束的束腰(焦點)在或大約在待治療的組織處。舉例來說，此可通過觀看投影到待治療的組織上的可視化圖案(例如，如上文所描述)并調(diào)整裝置1900以使可視化圖案聚焦于所述組織上而進(jìn)行。然而，在此方法中，操作者的視覺的任何未校正缺陷(例如，近視)可影響操作者關(guān)于可視化圖案是否聚焦于待治療的組織上的判斷。此可導(dǎo)致治療裝置的不正確調(diào)整。

現(xiàn)在參考圖22，除圖19中所展示的裝置1900的元件之外，用于執(zhí)行眼科手術(shù)的實例性裝置2200還包含產(chǎn)生用以促進(jìn)裝置的深度對準(zhǔn)的第二可視化光束的光學(xué)元件。明確地說，在下文進(jìn)一步描述的深度對準(zhǔn)模式中，裝置2200中的掃描機(jī)1940抖動以沿兩個不同光學(xué)路徑引導(dǎo)來自光纖1910的可見光可視化光束1920以產(chǎn)生可視化光束2210及2215。舉例來說，掃描機(jī)1940可以大于或等于約30赫茲的速率在兩個路徑之間抖動，使得兩個光束的閃光對于操作者通常係注意不到的。

光束2210遵循以上關(guān)于圖19所描述的治療及可視化激光光束的光學(xué)路徑，且可進(jìn)行掃描以產(chǎn)生任何適合圖案。光束2215也可進(jìn)行掃描以產(chǎn)生任何適合圖案。光束2215經(jīng)引導(dǎo)以在或大約在治療光束束腰處與光束2210交叉。如下文進(jìn)一步描述，光束2210與光束2215的交叉可因此用于識別治療光束束腰的位置及確定治療光束束腰是否適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诖委煹慕M織處。在所圖解說明實例中，使用反射鏡2220及透鏡2230來引導(dǎo)光束2215以與光束2210交叉，但還可使用產(chǎn)生所要交叉的任何其它適合光學(xué)布置。透鏡2230通常在兩個光束的交叉處將光束2215聚焦為緊密束腰以便以較大精確度識別所述交叉的位置。

如果光束2210與光束2215的交叉(及因此治療光束束腰)并非適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谥委熃M織處，那么可相對于患者眼睛而調(diào)整裝置2200或裝置內(nèi)的光學(xué)元件的位置以將可視化光束的交叉及因此治療光束束腰移動到所要位置。

現(xiàn)在參考圖23A到23C，在一些變化形式中，光束2210進(jìn)行掃描以產(chǎn)生線2310，且光束2215不進(jìn)行掃描而是替代地被聚焦為緊密束腰，所述緊密束腰在這些圖中顯現(xiàn)為點2315。裝置2200經(jīng)對準(zhǔn)(例如，由制造商)使得光束2210與光束2215在或大約在治療光束的束腰的位置處交叉，其中點2315居中于或大約居中于線2310上。圖23A到23C展示待治療的組織(例如，晶狀體囊)的透過顯微鏡(例如，圖20的顯微鏡2000)的視圖。當(dāng)可視化光束2210與可視化光束2215的交叉并非定位在或大約在待治療的組織處時，點2315及線2310將顯現(xiàn)為是彼此分開的，如圖23A到23B中所展示。此外，操作者可能夠基于點2315顯現(xiàn)為位于線2310的哪一側(cè)而確定可視化光束是在待治療的組織前面交叉還是在待治療的組織后面交叉。在裝置2200經(jīng)調(diào)整以將光束2210與光束2215的交叉(及因此治療光束的束腰)定位在或大約在待治療的組織處之后，線2310及點2315將顯現(xiàn)為疊加的，如圖23C中所展示。

盡管所圖解說明實例使用線2310及點2315，但可使用用于交叉光束2210及2215的任何其它適合圖案來識別及調(diào)整治療光束束腰相對于待治療的組織的位置。通常，深度對準(zhǔn)模式中所使用的可視化圖案不同于本說明書中早期所描述的那些可視化圖案。盡管在所圖解說明實例中，交叉光束2210及2215通過抖動掃描機(jī)1940而由單個可視化激光光束產(chǎn)生，但還可使用用以識別治療光束束腰的位置的交叉可見光束的任何其它適合方法。光束2210及2215可具有相同波長(如在剛所描述的實例中)或不同波長。

裝置2200可是在數(shù)種不同操作模式(包含剛所描述的深度對準(zhǔn)模式)之間可切換的。舉例來說，在一些變化形式中，裝置2200可是在至少以下模式之間可切換的：

●待機(jī)模式：治療光束及所有可視化光束被關(guān)斷。

●深度對準(zhǔn)模式：如上文所描述，交叉可視化光束用于促使相對于待治療的組織的位置而調(diào)整治療光束光學(xué)系統(tǒng)的焦點的位置。治療光束未激活。

●就緒模式：可視化圖案被投影到晶狀體囊上以指導(dǎo)治療。可視化圖案可促進(jìn)治療光束相對于眼睛的解剖構(gòu)造的對準(zhǔn)及/或指示將用治療光束產(chǎn)生的破裂的所要周界。

●起動(Fire)模式：治療激光光束發(fā)射被激活且入射于待治療的組織上。

參考圖24A，裝置2200的一些變化形式可包含腳可操作控制件2400，其中(舉例來說)位于護(hù)罩2410的頂部上的第一按鈕2405可經(jīng)激活以從待機(jī)模式切換到深度對準(zhǔn)模式，其中裝置保持處于深度對準(zhǔn)模式。按鈕2405可再次經(jīng)激活以從深度對準(zhǔn)模式切換到就緒模式，其中裝置保持處于就緒模式。當(dāng)裝置處于就緒模式時，帶護(hù)罩起動按鈕2415可經(jīng)激活以從就緒模式切換到起動模式，從而激活治療光束及治療光束掃描，在此之后，裝置返回到待機(jī)模式。另一選擇為，按鈕2405可再次經(jīng)激活以從就緒模式切換到待機(jī)模式。

裝置2220的一些變化形式還可切換進(jìn)入及退出可視化大小設(shè)定模式。在可視化大小設(shè)定模式中，可視化大小設(shè)定圖案被投影到晶狀體前囊上以指導(dǎo)所要破裂的定位及因此治療光束的所要閉合曲線的定位。可視化大小設(shè)定圖案的大小(例如，直徑或另一尺寸)可調(diào)整以增加或減小將由治療光束形成的所要破裂的對應(yīng)尺寸。在這些變化形式中，舉例來說，裝置可按以下次序在多個模式之間進(jìn)行切換：待機(jī)模式、深度對準(zhǔn)模式、可視化大小設(shè)定模式、就緒模式、待機(jī)模式。舉例來說，此可通過按鈕2405(圖24A)的順序激活而進(jìn)行，如上文所描述。在可視化大小設(shè)定模式期間所投影的可視化大小設(shè)定圖案可具有與在就緒模式中所投影的可視化圖案相同的幾何形狀或可不同于在就緒模式中所投影的可視化圖案。可視化大小設(shè)定圖案的幾何形狀不同于可視化圖案以使操作者較易于辨識裝置處于哪一模式可是有利的。

參考圖24B，腳可操作控制件2400可進(jìn)一步包含(舉例來說)位于護(hù)罩的內(nèi)部側(cè)壁或外部側(cè)壁上的按鈕2420A及2420B，按鈕2420A及2420B可用于增加或減小在可視化大小設(shè)定模式期間所投影的可視化圖案的大小(及對應(yīng)地增加或減小將由治療光束形成的破裂的所要半徑或另一尺寸)。

可使用任何其它適合切換機(jī)構(gòu)來在剛所描述的操作模式之間進(jìn)行切換。舉例來說，切換機(jī)構(gòu)可為或可包含打算為手動操作的切換器。此外，上文所描述的腳可操作控制件2400或任何其它適合切換機(jī)構(gòu)的變化形式可經(jīng)配置以允許將裝置從深度對準(zhǔn)模式切換到待機(jī)模式、從可視化大小設(shè)定模式(如果可用)切換到深度對準(zhǔn)模式或者從就緒模式切換到可視化大小設(shè)定模式(如果可用)或深度對準(zhǔn)模式。舉例來說，此可使用用于這些轉(zhuǎn)變的額外切換按鈕或運用使其中按鈕2405使裝置運轉(zhuǎn)通過所述模式序列的方向反向的按鈕而完成。

虛擬可視化圖案

如上文所描述，可視化圖案可運用一或多個掃描可視化激光光束投影到晶狀體前囊上以輔助眼科手術(shù)過程。作為此類所投影可視化圖案的替代方案，虛擬可視化圖案可呈現(xiàn)于顯示器上且覆疊有晶狀體前囊的視圖以輔助手術(shù)過程。這些圖案是虛擬的，這是因為這些圖案作為所模擬圖像而呈現(xiàn)于顯示器上，但并非實際投影到晶狀體前囊上。上文所描述可視化圖案中的任一者及任何其它適合可視化圖案可以此方式呈現(xiàn)為虛擬可視化圖案。此類虛擬可視化圖案可出于上文所描述的目的中之任一者相對于所投影可視化圖案而使用。舉例來說，操作的就緒模式及上文所描述的操作的任選可視化大小設(shè)定模式可采用虛擬可視化圖案而非所投影可視化圖案。因此，舉例來說，本文中所描述的治療裝置的變化形式可采用治療激光光束，但缺少關(guān)于圖19所描述的共線可視化激光光束。

舉例來說，圖25展示類似于圖19的與顯微鏡2510在外部集成在一起的裝置的激光掃描治療裝置2500。顯微鏡2510包含平視顯示器2520，在平視顯示器2520上，虛擬可視化圖案可覆疊有治療光束1920被引導(dǎo)到的手術(shù)視野的透過顯微鏡的視圖。裝置2500可任選地與治療光束1920共線地提供可視化光束以還提供所投影可視化圖案，但此并非必需的。裝置2500可與采用平視顯示器的顯微鏡在內(nèi)部集成在一起以呈現(xiàn)覆疊有手術(shù)視野的虛擬可視化圖案，而非如圖25中所展示在外部集成的。舉例來說，此內(nèi)部集成可類似于如圖22中所展示而進(jìn)行。除顯示覆疊有手術(shù)視野的一或多個虛擬可視化圖案之外，平視顯示器2520還可顯示與手術(shù)過程有關(guān)的數(shù)據(jù)或參數(shù)。舉例來說，顯示器可報告所顯示虛擬可視化圖案對應(yīng)的破裂的大小或直徑及/或治療裝置的操作的當(dāng)前模式(例如，待機(jī)、深度對準(zhǔn)、可視化大小設(shè)定、就緒、起動，如上文所描述)。

確定視軸

通常，使破裂以眼睛的視軸為中心可是合意的。舉例來說，參考圖19到22及25，視軸可在眼科手術(shù)過程期間通過將低功率可見激光光束1920引導(dǎo)到眼睛且使患者注視光束(直接看著光束)而確定。當(dāng)患者注視激光光束時，激光光束與患者眼睛的視軸共線。激光光束1920可為處于低功率的治療光束，舉例來說，可視化激光光束或另一低功率可見激光光束。激光光束可經(jīng)做出而以患者可感知(舉例來說，以小于約30赫茲)的頻率閃爍以可使得患者較易于注視激光光束。舉例來說，閃爍速率可是隨機(jī)變化的以進(jìn)一步促使患者注視光束。

此閃爍激光光束1920可沿或大約沿眼科手術(shù)過程中所使用的顯微鏡(例如，如在圖20到22及25中)的光軸被引導(dǎo)到眼睛，使得視軸在手術(shù)視野中的位置可由操作者及/或運用攝像機(jī)(未展示)透過顯微鏡而觀看。如果需要，那么可借此測量視軸與緣或經(jīng)擴(kuò)張瞳孔的中心的偏移。如果平視顯示器上正使用虛擬可視化圖案，如上文所描述，那么虛擬可視化圖案及對應(yīng)治療光束路徑可經(jīng)調(diào)整以使破裂以視軸為中心或以其它方式調(diào)整破裂相對于視軸的位置及/或定向。如果可視化圖案替代地正運用掃描可視化光束而投影到晶狀體前囊上，那么可相對于視軸以類似方式調(diào)整可視化圖案及對應(yīng)治療光束路徑。

環(huán)面IOL的定向

環(huán)面IOL沿兩個垂直軸具有不同光功率及焦距。環(huán)面IOL通常以補償像散或眼睛中的其它光學(xué)像差的優(yōu)選定向而植入。環(huán)面IOL的適當(dāng)定向可通過以下方式使用如上文所描述的患者注視的(任選地閃爍)激光光束來確定：在激光光束已往回通過環(huán)面IOL之后，觀看激光光束從眼睛的后方(例如，視網(wǎng)膜)的反射。所述反射可直接由觀察者或運用攝像機(jī)(未展示)透過顯微鏡(舉例來說，如在圖20到22及25中)而觀看。如果環(huán)面IOL定向不正確，那么如透過環(huán)面所觀看到的來自眼睛的后方的反射將較弱且具有橢圓形形狀。如果環(huán)面IOL定向正確，那么來自眼睛的后方的反射將較強(qiáng)且將顯現(xiàn)為較小且較圓光點。

激光光束從眼睛的后方的反射的視圖可通過使用經(jīng)線性偏光激光光束及透過正交偏光器觀看來自眼睛的后方的反射而增強(qiáng)。激光光束從眼睛的前表面(例如，角膜)及從IOL的反射往往將保持入射激光光束的線性偏光。來自眼睛的后方的反射與入射激光光束相比將是較少偏光的，來自眼睛的后方的反射可更適合描述為所散射光而非所反射光。因此，正交偏光器往往將排斥來自眼睛的前表面及來自IOL的反射的大部分，而使從眼睛的后方所反射或所散射的光的大部分通過。

眼睛跟蹤

可通過在紅外照明下用攝像機(jī)將眼睛成像而運用上文所描述的裝置及方法跟蹤瞳孔或眼睛的其它特征的位置。在眼科手術(shù)期間(在使用治療激光光束之前或在使用治療激光光束期間)眼睛位置的改變可往回饋送到用于掃描激光治療裝置的控制系統(tǒng)以據(jù)此調(diào)整治療激光的瞄準(zhǔn)。

檢測光吸收劑

在本文中所描述的其中使用光吸收劑來促進(jìn)激光輔助熱組織分離以在晶狀體前囊中形成開口的過程的變化形式中，在執(zhí)行治療之前以光學(xué)方式或在視覺上確認(rèn)光吸收劑已被正確地放置可是合意的。明確地說，確認(rèn)囊上或囊中存在充足光吸收劑以防止治療光束穿過囊的透射率處于可損壞視網(wǎng)膜或眼睛內(nèi)部的其它部分的水平可是合意的。確認(rèn)囊上或囊中存在充足光吸收劑以產(chǎn)生囊沿治療光束路徑的完全熱分離也可是合意的。

如果入射于所治療組織上的治療光束強(qiáng)度高于認(rèn)為對于視網(wǎng)膜安全的預(yù)定閾值，且對于治療光束在所治療組織上進(jìn)行掃描的速度(停留時間)，所治療組織中存在不足以吸收充分治療光束光以將透射穿過所治療組織的治療光束強(qiáng)度降低到低于安全閾值的光吸收劑，那么可能發(fā)生治療光束穿過囊的不安全透射。如果入射于所治療組織上的治療光束強(qiáng)度高于認(rèn)為對于視網(wǎng)膜安全的預(yù)定閾值，且治療光束強(qiáng)度及掃描速度致使熱組織分離發(fā)生于治療光束仍入射于其上的位置處或致使熱組織分離在治療光束仍入射于其上的位置處達(dá)到完成，那么也可能發(fā)生治療光束穿過囊的不安全透射。優(yōu)選地，熱組織分離在治療光束已掃描通過治療光束路徑上的特定位置之后發(fā)生于所述位置處或在所述位置處達(dá)到完成。

舉例來說，可通過以下方式防止治療光束穿過囊的不安全透射：在待治療的組織上放置充分量的光吸收劑；將治療光束掃描速度選擇為是充分快的；及/或?qū)⑷肷溆谒委熃M織上的治療光束強(qiáng)度(由功率及光點大小確定)選擇為是充分低的。

舉例來說，圖26A展示針對測量的示波器跡線，其中具有約577納米的波長及適合于治療光束的功率的激光光束在晶狀體前囊(來自尸體)上聚焦為具有約200微米的直徑的固定光點達(dá)約450毫秒。已用光吸收劑臺盼藍(lán)處理晶狀體前囊。示波器跡線的水平軸表示時間，且垂直軸表示治療光束穿過囊的透射率，其中透射率沿垂直軸在向下方向上增加。為清楚起見，圖26A的數(shù)據(jù)還呈現(xiàn)于圖26B的透射率對時間曲線圖中，其中透射率沿垂直軸在向上方向上增加。

如這些圖展示，在此測量的狀況下，治療光束穿過晶狀體囊的透射率首先隨時間緩慢地增加，且接著在約20％處持平，接著為在約80毫秒處發(fā)生的到高得多的透射率的突然轉(zhuǎn)變(突破)。舉例來說，具有相同波長、功率及光點大小的掃描治療光束可在治療光束路徑的任何給定位置處具有小于或等于約60毫秒的停留時間，在此情形中，在掃描期間將不發(fā)生“突破”。

舉例來說，可通過測量寬帶(例如，白色)光從晶狀體囊及(任選地)虹膜、鞏膜區(qū)域及/或手術(shù)接觸鏡的反射而評估存在于晶狀體囊上或晶狀體囊中的光吸收劑的量。寬帶光可(舉例來說)結(jié)合上文所描述的與治療裝置集成在一起的顯微鏡使用常規(guī)顯微鏡照明而提供，且寬帶光的反射的強(qiáng)度可(舉例來說)運用與顯微鏡集成在一起的常規(guī)靜態(tài)相機(jī)或攝像機(jī)而測量。舉例來說，可運用常規(guī)計算機(jī)來分析所反射光的圖像。另外或另一選擇為，可通過類似地測量窄帶檢測激光光束從晶狀體囊及(任選地)虹膜、鞏膜區(qū)域及/或手術(shù)接觸鏡的反射的強(qiáng)度而評估光吸收劑。舉例來說，在上文所描述的治療裝置中，檢測激光光束可透過遞送治療及可視化光束的相同光纖而提供。舉例來說，可視化圖案激光可提供檢測激光光束。舉例來說，檢測激光可沿治療路徑進(jìn)行掃描以確定治療路徑上的光吸收劑的存在及量。

取決于做出反射率測量的波長，光吸收劑(當(dāng)存在于囊中或囊上時)可通過吸收光及因此減小來自囊的反射或者通過比囊組織更強(qiáng)烈地反射光及因此增加來自囊的反射而影響來自囊的反射。(光吸收劑在治療波長下比囊組織更強(qiáng)烈地進(jìn)行吸收，但在其它波長下可比囊組織更具反射性)。在任一情形中，可使用反射測量來評估存在于囊上或囊中的光吸收劑的量。

反射測量可在將光吸收劑引入到晶狀體囊之前及在將光吸收劑引入到晶狀體囊之后做出。如下文進(jìn)一步論述，此可(舉例來說)通過確定在將光吸收劑施加到囊之前及在將光吸收劑施加到囊之后所測量的來自囊的反射的強(qiáng)度之間的差異而允許確定因光吸收劑而產(chǎn)生的經(jīng)背景校正相對反射率。通常，光吸收劑不施加到虹膜、鞏膜區(qū)域及所使用的任何手術(shù)接觸鏡且因此應(yīng)不影響來自虹膜、鞏膜區(qū)域及手術(shù)接觸鏡的反射。因此，如以下進(jìn)一步論述，可使用在將光吸收劑施加到囊之前及在將光吸收劑施加到囊之后所測量的來自虹膜、鞏膜區(qū)域及手術(shù)接觸鏡的反射來調(diào)整(例如，正規(guī)化、縮放或背景校正)來自囊的反射強(qiáng)度。舉例來說，這些調(diào)整可補償在“之前”測量與“之后”測量之間發(fā)生的眼睛的定向的小改變或補償與光吸收劑的施加無關(guān)的反射測量的其它差異。來自虹膜、鞏膜區(qū)域及手術(shù)接觸鏡的反射的強(qiáng)度的“之前”測量及“之后”測量還可允許確定因囊上或囊中的光吸收劑而產(chǎn)生的絕對反射率。

圖27A展示實例性圖像且圖27B展示相對反射率的曲線圖，所述兩個圖圖解說明寬帶照明從晶狀體囊的相對反射率隨增加施加到囊的光吸收劑的量而降低。類似地，圖28A展示實例性圖像且圖28B展示相對反射率的曲線圖，所述兩個圖圖解說明窄帶(紅色)可視化激光照明從晶狀體囊的相對反射率隨增加施加到囊的光吸收劑的量而降低。

在一些變化形式中，計算機(jī)實施的自動解剖辨識算法識別在將光吸收劑施加到囊之前從眼睛所反射的寬帶光的圖像的囊區(qū)域及任選地虹膜及/或鞏膜區(qū)域。在圖像的囊區(qū)域中及任選地在圖像的虹膜及/或鞏膜區(qū)域中確定任選地空間平均的紅色、綠色及/或藍(lán)色反射強(qiáng)度值。圖像的其中光檢測器(例如，攝像機(jī))可已飽和的明亮區(qū)域被獨立地處理且可被使用或可不被使用。自動辨識算法可調(diào)整照明水平以確保準(zhǔn)確囊識別及反射率測量且任選地以減小飽和區(qū)域。類似地，計算機(jī)實施的自動解剖辨識算法識別在將光吸收劑施加到囊之后從眼睛所反射的寬帶光的圖像的囊區(qū)域及任選地虹膜及/或鞏膜區(qū)域。在圖像的囊區(qū)域中及任選地在圖像的虹膜及/或鞏膜區(qū)域中確定任選地空間平均的紅色、綠色及/或藍(lán)色反射強(qiáng)度值。圖像的其中光檢測器(例如，攝像機(jī))可已飽和的明亮區(qū)域被獨立地處理且可被使用或可不被使用。自動辨識算法可調(diào)整照明水平以確保準(zhǔn)確囊識別及反射率測量且任選地以減小飽和區(qū)域。

囊相對于虹膜的紅色、綠色及/或藍(lán)色的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，囊相對于鞏膜區(qū)域的紅色、綠色及/或藍(lán)色的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，囊相對于圖像的平均總強(qiáng)度的紅色、綠色及/或藍(lán)色的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，囊針對固定照明強(qiáng)度的紅色、綠色及/或藍(lán)色的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。這些各個所確定反射率值可用于評估存在于囊中或囊上的光吸收劑的量。

在其它變化形式中，計算機(jī)實施的自動解剖辨識算法識別在將光吸收劑施加到囊之前從眼睛所反射的窄帶(例如，檢測激光)光的圖像的囊區(qū)域及任選地虹膜及/或鞏膜區(qū)域。在圖像的囊區(qū)域中及任選地在圖像的虹膜及/或鞏膜區(qū)域中確定任選地空間平均的反射強(qiáng)度值。圖像的其中光檢測器(例如，攝像機(jī))可已飽和的明亮區(qū)域被獨立地處理且可被使用或可不被使用。自動辨識算法可調(diào)整照明水平以確保準(zhǔn)確囊識別及反射率測量且任選地以減小飽和區(qū)域。類似地，計算機(jī)實施的自動解剖辨識算法識別在將光吸收劑施加到囊之后從眼睛所反射的窄帶(例如，檢測激光)光的囊區(qū)域及任選地虹膜及/或鞏膜區(qū)域。在圖像的囊區(qū)域中及任選地在圖像的虹膜及/或鞏膜區(qū)域中確定任選地空間平均的反射強(qiáng)度值。圖像的其中光檢測器(例如，攝像機(jī))可已飽和的明亮區(qū)域被獨立地處理且可被使用或可不被使用。自動辨識算法可調(diào)整照明水平以確保準(zhǔn)確囊識別及反射率測量且任選地以減小飽和區(qū)域。

囊相對于虹膜的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，囊相對于鞏膜區(qū)域的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，囊相對于圖像的平均總強(qiáng)度的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。另一選擇為或另外，針對固定照明強(qiáng)度的相對反射率可依據(jù)針對“之前”圖像及“之后”圖像兩者所測量的強(qiáng)度而計算。這些各個所確定反射率值可用于評估存在于囊中或囊上的光吸收劑的量。

在剛所描述的反射率測量及分析方法中，虹膜、囊及鞏膜的顯微鏡視圖的自動化解剖辨識可通過分析圖像以確定三個主區(qū)域而實施。近似圓形的主要區(qū)域表示囊或瞳孔，且通常具有約4mm到約12mm的直徑。第二區(qū)域為與主要區(qū)域同心的近似圓形帶，且通常具有約0.5mm到約5mm的寬度。此第二區(qū)域表示虹膜。針對此區(qū)域的圖像的色彩紋理可來自結(jié)構(gòu)化帶顏料組織的反射，且可用于自動化辨識中。第三區(qū)域與主要區(qū)域及次要區(qū)域同心，且表示鞏膜。此區(qū)域有效地反射照明光且可具有可用于自動化辨識中的結(jié)構(gòu)化血管。

如果光吸收劑吸收處于測量相對反射率的波長的光，那么相對反射率測量將與治療光束穿過囊的透射率正相關(guān)。即，當(dāng)增加囊中的光吸收劑的量時，相對反射率(舉例來說，檢測激光的相對反射率或?qū)拵д彰鞯姆至康南鄬Ψ瓷渎?及治療光束的透射率兩者均將減小。舉例來說，圖29及圖30的曲線圖中展示此種情況的實例。

舉例來說，相對反射率與治療光束透射率之間的此相關(guān)性可在尸體的眼睛上進(jìn)行測量，且接著用于告知或控制對活著的患者的治療。

舉例來說，安全治療可要求治療光束穿過囊的透射率小于某一預(yù)定閾值，所述預(yù)定閾值與特定閾值相對反射率值相關(guān)。在圖30中，舉例來說，20％透射率閾值對應(yīng)于60％相對反射率閾值。如果在已施配光吸收劑之后對患者眼睛所測量的相對反射率小于閾值反射率值，那么治療光束穿過囊的透射率低于所允許極限且治療可繼續(xù)進(jìn)行。如果相對反射率太高，那么(舉例來說)可施配額外光吸收劑，直到相對反射率經(jīng)測量為處于或低于閾值相對反射率值。

另一選擇為或另外，在已施配光吸收劑之后，可基于相對反射率測量而選擇及/或控制治療參數(shù)(例如，治療激光功率、波長、光點大小及/或掃描速度)，使得以最優(yōu)方式執(zhí)行治療且治療光束穿過囊的透射率在整個治療期間保持低于預(yù)定閾值。舉例來說，治療裝置可利用將治療參數(shù)映射到反射率測量上的查找表。

舉例來說，反射率測量還可用于確認(rèn)沿治療光束路徑存在充足光吸收劑以在應(yīng)用選定/經(jīng)預(yù)編程治療光束參數(shù)時產(chǎn)生前囊的完全激光熱分離。舉例來說，此可通過分析(舉例來說，如上文所描述)包含完整治療路徑的區(qū)域中的圖像以確保反射率沿整個路徑低于預(yù)定(例如，經(jīng)預(yù)編程)值而實現(xiàn)。

在替代方法中，可通過激發(fā)并檢測來自光吸收劑的熒光而檢測光吸收劑。舉例來說，此可使用治療光束或治療光束的經(jīng)衰減部分而進(jìn)行。此測量可任選地遠(yuǎn)離治療位置而做出以避免損耗治療掃描所需的光吸收劑。舉例來說，可透過如上文所描述的與治療裝置集成在一起的顯微鏡而觀察或檢測指示存在光吸收劑的熒光。

本發(fā)明是說明性的而非限制性的。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本發(fā)明將明了其它修改且所述其它修改打算歸屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。舉例來說，在一些變化形式中，在上文所描述的方法及裝置中可代替連續(xù)波激光而使用脈沖激光來產(chǎn)生可視化及/或治療激光光束。此外，盡管治療光束在上文描述為產(chǎn)生沿閉合曲線的熱組織分離而不消融晶狀體前囊組織，但本文中所描述的裝置及方法可替代地采用(舉例來說)由其它激光誘發(fā)的機(jī)構(gòu)(例如，激光誘發(fā)的組織消融)致使沿閉合曲線進(jìn)行組織分離的治療光束。明確地說，各種治療光束圖案、所投影及虛擬可視化圖案、用于確定眼睛的視軸的方法、用于評估環(huán)面IOL的定向的方法及本文中所描述的相關(guān)方法及裝置可與由任何適合機(jī)構(gòu)產(chǎn)生晶狀體前組織沿閉合路徑的分離的治療激光一起使用。