Устройство для формирования профиля лазерного излучения

 

Изобретение относится к офтальмологии и предназначается для коррекции аномалий рефракции глаза, а также для лечения заболеваний роговицы. Техническим результатом является повышение стабильности воспроизведения необходимого профиля распределения энергии, уменьшение нагрева роговицы и ударной волны. Устройство для формирования профиля лазерного излучения содержит поворотное цилиндрическое зеркало, формирователь Гауссового пучка, ирисовую диафрагму, сферическую линзу, поворотное сканирующее зеркало. После поворотного цилиндрического зеркала установлен гальваносканер, состоящий из двух зеркал, обеспечивающий возможность перемещения пучка с Гауссовым распределением плотности энергии по ирисовой и дополнительно установленной после нее щелевой диафрагмам, с возможностью формирования плоского профиля плотности энергии за время заполнения апертуры диафрагм, при этом ирисовая и щелевая диафрагмы установлены с возможностью открывания по заданному алгоритму. 1 ил.

Изобретение относится к офтальмологии и предназначается для коррекции аномалий рефракции глаза, а также для лечения заболеваний роговицы.

Известно устройство для формирования профиля лазерного излучения, содержащее поворотное цилиндрическое зеркало, формирователь Гауссова пучка, ирисовую диафрагму, сферическую линзу, поворотное зеркало, в котором путем послойного испарения роговицы импульсным УФ-излучением с длиной волны 193 нм производится изменение кривизны роговицы (см. а.с. 2129853). Посылаемое на глаз излучение лазера имеет Гауссов профиль, который формируется при помощи проточной кюветы, заполненной дистиллированной водой. Данное устройство является самым близким к предлагаемому изобретению и принимается за прототип.

Недостатком описанного устройства является то, что в одном импульсе сосредоточена большая энергия, известное устройство предполагает проведение операций только по поводу миопии и миопического астигматизма.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение стабильности воспроизведения профиля распределения энергии, уменьшение нагрева роговицы и ударной волны, обеспечение проведения операций по поводу коррекции миопии, миопического астигматизма, гиперметропии, гиперметропического астигматизма, ФТК.

Эта техническая задача решается тем, что в предлагаемом устройстве для формирования профиля лазерного излучения, содержащем поворотное цилиндрическое зеркало, формирователь Гауссового пучка, ирисовую диафрагму, сферическую линзу, поворотное сканирующее зеркало, согласно изобретению после поворотного цилиндрического зеркала установлен гальваносканер, состоящий из двух зеркал, обеспечивающий возможность перемещения пучка с Гауссовым распределением плотности энергии по ирисовой и дополнительно установленной после нее щелевой диафрагмам, с возможностью формирования плоского профиля плотности энергии за время заполнения апертуры диафрагм, при этом ирисовая и щелевая диафрагмы установлены с возможностью открывания по заданному алгоритму.

Ширина пучка, перемещаемого при помощи гальваносканера, и энергия в одном пучке меньше, чем в известном устройстве, что обеспечивает уменьшение ударной волны. Значительное уменьшение нагрева роговицы достигается за счет того, что энергия попадает на поверхность роговицы только в зоне открытой диафрагмы и в оставшееся время заполнения апертуры диафрагм происходит остывание роговицы.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом.

Устройство содержит поворотное цилиндрическое зеркало 1, гальваносканер 2, формирователь Гауссова пучка 3, ирисовую диафрагму 4, щелевую диафрагму 5, сферическую линзу 6, поворотное зеркало 7. После поворотного цилиндрического зеркала 1 установлен гальвано сканер 2, состоящий из двух зеркал, обеспечивающий перемещение пучка лазерного излучения с Гауссовым распределением плотности энергии по ирисовой 4 и щелевой 5 диафрагмам, с возможностью формирования плоского профиля плотности энергии за время заполнения апертуры диафрагм. Формирователь Гауссова пучка 3 представляет собой плосковыпуклую сферическую линзу, на плоской поверхности которой выполнена фазовая пластина, в фокусе которой расположены диафрагмы ирисовая 4 и щелевая 5. За диафрагмами расположен выходной объектив - сферическая линза 6 и поворотное зеркало 7.

Работа предлагаемого устройства производится следующим образом.

Излучение лазера с длиной волны 193 нм и произвольным распределением энергии по сечению пучка отражается цилиндрическим зеркалом 1 под углом 45 градусов, падает на гальваносканер 2 и затем проходит через формирователь Гауссового пучка 3, который служит для создания гауссова распределения в плоскости ирисовой 4 и щелевой 5 диафрагм. Гальваносканер 2 за счет последовательного отражения пучка от зеркал, каждое из которых может поворачиваться вокруг своей оси, отклоняет пучок лазерного излучения таким образом, что происходит перемещение пучка по горизонтали и вертикали. В начальный момент времени пучок лазерного излучения, падающий на гальваносканер 2, проходит формирователь Гауссового пучка 3, на выходе которого в плоскости диафрагм 4 и 5 представляет собой пятно с Гауссовым распределением плотности энергии, и укладывается на роговицу глаза пациента 8 при участии сферической линзы 6 и поворотного зеркала 7. В следующий момент времени гальваносканер 2 отклоняет пучок лазерного излучения, проходя формирователь 3, пучок смещается в плоскости диафрагм 4 и 5 и образует на роговице глаза пациента 8 следующее пятно со смещением от предыдущего пятна, обеспечивающим перекрытие полученных пятен. В результате воздействия на поверхность роговицы глаза пациента 8 в зоне заданного диаметра абляции получается поверхность, близкая к идеальной.

Формирователь Гауссова пучка 3 представляет собой плосковыпуклую сферическую линзу, на плоской поверхности которой выполнена фазовая пластина, в фокальной плоскости которой расположена ирисовая 4 и щелевая 5 диафрагмы. Диаметр ирисовой диафрагмы 4 изменяется по заданному алгоритму от наименьшего диаметра к наибольшему по команде компьютера. Ширина и угол поворота щелевой диафрагмы 5 также изменяются по заданному алгоритму от наименьшего к наибольшему по команде компьютера. Количество положений пучка (пятен), получаемых в результате работы гальваносканера 2 и формирователя Гауссова пучка 3 и укладывающихся на роговице глаза пациента 8, определяется параметрами диафрагм 4 и 5 в данный момент времени. Например, диаметр диафрагмы 4 изменяют от меньшего к большему. В момент времени, когда диаметр диафрагмы d1, происходит воздействие только в этом диаметре, оставшаяся часть роговицы закрыта, количество пятен, уложенных на роговицу глаза в зоне открытой диафрагмы d1, в другой момент времени при диаметре d2>d1 укладывается большее количество пятен. Таким образом, энергия попадает на поверхность роговицы только в зоне открытой диафрагмы.

Сферическая линза 6 перестраивает плоскость ирисовой диафрагмы 4 или щелевой диафрагмы 5 на плоскость глаза 8 с заданным увеличением для согласования диаметра диафрагмы и зоны операции. После поворотного зеркала 7 излучение лазера поступает на поверхность роговицы глаза пациента 8.

Предложенное устройство позволяет повысить стабильность воспроизведения необходимого профиля распределения энергии, уменьшить ударную волну и нагрев роговицы, а также обеспечить однозначное достижение положительного медицинского эффекта при проведении хирургических операций по поводу коррекции миопии, миопического астигматизма, гиперметропии, гиперметропического астигматизма различной степени с заданным направлением осей.

Формула изобретения

Устройство для формирования профиля лазерного излучения, содержащее поворотное цилиндрическое зеркало, формирователь Гауссового пучка, ирисовую диафрагму, сферическую линзу, поворотное зеркало, отличающееся тем, что после поворотного цилиндрического зеркала установлен гальваносканер, состоящий из двух зеркал, обеспечивающий возможность перемещения пучка с Гауссовым распределением плотности энергии по ирисовой и дополнительно установленной после нее щелевой диафрагмам, с возможностью формирования плоского профиля плотности энергии за время заполнения апертуры диафрагм, при этом ирисовая и щелевая диафрагмы установлены с возможностью открывания по заданному алгоритму.

РИСУНКИ

Рисунок 1