Nova Patents
RU2012107531A

Optical system for ophthalmic surgical laser

Abstract

one. Laser delivery system for ophthalmic surgery, including: laser device, configured to generate a laser beam; an optical unit for receiving a laser beam, generated by a laser device, and for preliminary compensation of laser beam aberration; XY scanner for receiving, directly or indirectly pre-compensated laser beam, emitted by the optical unit, and to scan the laser beam in the direction substantially transverse to the optical axis of the laser beam delivery system. 2. The laser beam delivery system according to claim 1, wherein: the pre-compensated aberration is one of spherical aberration, chromatic aberration, and off-axis aberration. The laser beam delivery system according to claim 1, wherein: the pre-compensated aberration is an aberration corresponding to at least one of the five control points in the target. The laser beam delivery system according to claim 3, where: five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area, as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0 ), P4 = (8.0), P5 = (8.3), all in millimeters, at any azimuth angle ϕ, where z denotes the distance along the optical axis, and r denotes the corresponding cylindrical coordinate, and (0,0) the system of cylindrical coordinate indicates the front and center point of the target area. 5. The laser beam delivery system according to claim 1, wherein: the optical unit pre-compensates for aberration by introducing pre-compensating aberration, which is opposite in sign and comparable in magnitude to pre-compensated aberration. Syst

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

115 claims: 83 independent, 32 dependent

  1. 1
    The laser beam delivery system for ophthalmic surgery comprising:1. Система доставки лазерного луча для офтальмологического хирургического вмешательства, включающая:
  2. 2
    The laser device configured to generate a laser beam;2. лазерное устройство, сконфигурированное для генерирования лазерного луча;
  3. 3
    The optical unit for receiving the laser beam generated by the laser device, and for pre-compensating the aberration of the laser beam;and 3. оптический блок для приема лазерного луча, генерируемого лазерным устройством, и для предварительной компенсации аберрации лазерного луча;и
  4. 4
    XY-scanner for receiving, directly or indirectly, by pre-compensated laser beam emitted from the optical unit for scanning the laser beam in a direction substantially transverse to the optical axis of the delivery system of the laser beam. 4. XY-сканер для приема, непосредственно или опосредованно, предварительно компенсированного лазерного луча, испускаемого оптическим блоком, и для сканирования лазерного луча в направлении, по существу поперечном оптической оси системы доставки лазерного луча.
  5. 6
    The pre-compensated aberration is one of the spherical aberration, chromatic aberration and off-axis aberrations. 6. предварительно компенсированная аберрация представляет собой одну из сферической аберрации, хроматической аберрации и внеосевой аберрации.
  6. 8
    The pre-compensated aberration is aberration corresponding to at least one of the five control points in the target. 8. предварительно компенсированная аберрация представляет собой аберрацию, соответствующую, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой.
  7. 10
    The five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0) , P5 = (8,3), all in millimeters at any azimuth angle φ, where 10. пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута, где
  8. 11
    z is the distance along the optical axis, and r indicates the corresponding cylindrical coordinate, and 11. z обозначает расстояние по оптической оси, и r обозначает соответствующую цилиндрическую координату, и
  9. 12
    (0,0) системы цилиндрических координат обозначает переднюю и центральную точку целевой области. 12. (0.0) represents a cylindrical coordinate system and the center point of the front of the target area.
  10. 14
    The optical unit pre-compensates aberration introduction of pre-compensating aberration, which is opposite in sign and is comparable in size to pre-compensate for the aberrations. 14. оптический блок предварительно компенсирует аберрацию введением предварительно компенсирующей аберрации, которая противоположна по знаку и сравнима по величине с предварительно компенсированной аберрацией.
  11. 16
    The optical unit compensates pre aberration created by a laser beam along the channel portion of the optical laser beam delivery system. 16. оптический блок предварительно компенсирует аберрацию, созданную лазерным лучом вдоль части оптического канала системы доставки лазерного луча.
  12. 18
    The optical unit compensates the aberration previously created by the laser beam in the target tissue surgery. 18. оптический блок предварительно компенсирует аберрацию, созданную лазерным лучом в целевой ткани хирургического вмешательства.
  13. 20
    The laser beam delivery system comprising an optical unit, a number of S Strehl higher than the value S (precomp), and 20. система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет число Штреля S выше, чем величина S(precomp), а
  14. 21
    A corresponding laser beam delivery system having no optical unit has a Strehl ratio S is lower than the value S (precomp), where 21. соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет число Штреля S ниже, чем величина S(precomp), где
  15. 22
    S (precomp) represents one of the values ​​0.6;0.7;0.8 and 0.9. 22. S(precomp) представляет собой одну из величин 0,6;0,7;0,8 и 0,9.
  16. 24
    The Strehl ratio S meets the laser beam with a wavelength in the range from 0.4 microns to 1.1 microns. 24. число Штреля S соответствует лазерному лучу с длиной волн в диапазоне от 0,4 мкм до 1,1 мкм.
  17. 26
    Strehl ratio S meets at least one of the five control points in the target region, where 26. число Штреля S соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
  18. 27
    The five control points indicated are determined by their cylindrical coordinate (z, r) in the target area as P1 = (0.0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0), P5 = (8,3), all in millimeters at any azimuth angle φ relative to the front and central part of the target area located at the point (0,0). 27. указанные пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
  19. 29
    The laser beam delivery system comprising an optical unit has a numerical aperture NA, smaller than the value of NA (precomp), and 29. система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет числовую апертуру NA, меньшую, чем величина NA(precomp), а
  20. 30
    The respective laser beam delivery system having no optical unit has a numerical aperture NA, higher than the value of NA (precomp), where 30. соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет числовую апертуру NA, более высокую, чем величина NA(precomp), где
  21. 31
    NA (precomp) is one of 0.2;0.25;0.3;0.35. 31. NA(precomp) составляет одну из 0,2;0,25;0,3;0,35.
  22. 33
    The numerical aperture NA corresponds to at least one of the five control points in the target region, where 33. числовая апертура NA соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
  23. 34
    The five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0) , P5 = (8,3), all in millimeters, at any angle φ azimuth relative to the front and center of the target area, located at the point (0,0). 34. пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
  24. 36
    The laser beam delivery system comprising an optical unit having a radius rf focal spot smaller than the value of rf(Precomp), and 36. система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет радиус rf фокального пятна, меньший, чем величина rf(precomp), а
  25. 37
    The respective laser beam delivery system having no optical unit has a radius rf focal spot larger than the value of rf(Precomp), where 37. соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет радиус rf фокального пятна, больший, чем величина rf(precomp), где
  26. 38
    rf(Precomp) is one of the values ​​2, 3 and 4 micrometers. 38. rf(precomp) составляет одну из величин 2, 3 и 4 микрометра.
  27. 40
    radiusrf corresponds to the focal spot, at least one of the five control points in the target region, where 40. радиусrf фокального пятна соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
  28. 41
    The five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0) , P5 = (8,3), all in millimeters, at any angle φ azimuth relative to the front and center of the target area, located at the point (0,0). 41. пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
  29. 43
    The laser beam delivery system comprising an optical unit has a value ω RMS wavefront smaller than the value ω (precomp), and 43. система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет величину ω RMS волнового фронта меньше, чем величина ω(precomp), а
  30. 44
    The respective laser beam delivery system having no optical unit has a value ω RMS wavefront, greater than the value of ω (precomp), where 44. соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет величину ω RMS волнового фронта, большую, чем величина ω(precomp), где
  31. 45
    ω (precomp) is one of the values ​​of 0.06;0.07;0.08 or 0.09 units of wave length of a laser beam. 45. ω(precomp) составляет одну из величин 0,06;0,07;0,08 или 0,09 в единицах длины волн лазерного луча.
  32. 47
    The error value ω RMS wavefront corresponds to at least one of the five control points in the target region, where 47. величина ошибки ω RMS волнового фронта соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
  33. 48
    The five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0) , P5 = (8,3), all in millimeters, at any angle φ azimuth relative to the front and center of the target area, located at the point (0,0). 48. пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
  34. 50
    The laser beam delivery system comprising an optical unit has a coefficient α40spherical aberration is smaller than the value α40(Precomp);a 50. система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет коэффициент α40сферической аберрации, меньший, чем величина α40(precomp);а
  35. 51
    The respective laser beam delivery system having no optical unit has a coefficient α40 a spherical aberration that is greater than the value α40(Precomp), where 51. соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет коэффициент α40 сферической аберрации, больший, чем величина α40(precomp), где
  36. 52
    α40(Precomp) is one of the values ​​2, 3 and 4 micrometers. 52. α40(precomp) составляет одну из величин 2, 3 и 4 микрометра.
  37. 54
    The coefficient α40 spherical aberration corresponds to at least one of the five control points in the target region, where 54. коэффициент α40 сферической аберрации соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
  38. 55
    The five control points are determined by their cylindrical coordinates (z, r) in the target area as P1 = (0,0), P2 = (2,6), P3 = (5,0), P4 = (8,0) , P5 = (8,3), all in millimeters at any uglomφ azimuth relative to the front and center of the target area, located at the point (0,0). 55. пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым угломϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
  39. 57
    The delivery system of the first quantity of aberration of a laser beam, comprising an optical unit is increased by at least a percentage of the pre-compensation P (precomp), compared with the corresponding laser beam delivery system that does not include an optical unit, wherein 57. первая величина аберрации системы доставки лазерного луча, включающей оптический блок, увеличивается, по меньшей мере, на процентную долю предварительной компенсации P(precomp), по сравнению с соответствующей системой доставки лазерного луча, не включающей оптический блок, где
  40. 58
    The percentage of pre-compensation P (precomp) is one of the values ​​10%, 20% and 30%, and 58. процентная доля предварительной компенсации P(precomp) составляет одну из величин 10%, 20% и 30%, и
  41. 59
    The first value of the aberration is one of the values ​​of the coefficient α40 spherical aberration error ω RMS wavefront radius rf the focal spot. 59. первая величина аберрации представляет собой одну из величин коэффициента α40 сферической аберрации, ошибки ω RMS волнового фронта и радиуса rf фокального пятна.
  42. 61
    Aberrations second quantity of the laser beam delivery system comprising an optical unit is reduced by at least a percentage of the pre-compensation P (precomp), compared with the corresponding laser beam delivery system that does not include an optical unit, wherein 61. вторая величина аберрации системы доставки лазерного луча, включающей оптический блок, уменьшается, по меньшей мере, на процентную долю предварительной компенсации P(precomp), по сравнению с соответствующей системой доставки лазерного луча, не включающей оптический блок, где
  43. 62
    The percentage of pre-compensation P (precomp) is one of the values ​​10%, 20%, 30% and 40%, and 62. процентная доля предварительной компенсации P(precomp) составляет одну из величин 10%, 20%, 30% и 40%, и
  44. 63
    The second value of the aberration is the Strehl ratio S. 63. вторая величина аберрации представляет собой число Штреля S.
  45. 65
    The radius of the laser beam emitted from the laser beam delivery system, more than the pre-compensated radius r (precomp), and 65. радиус лазерного луча, выходящего из системы доставки лазерного луча, больше, чем предварительно компенсированный радиус r(precomp), а
  46. 66
    The radius of the corresponding laser beam emitted from the laser beam delivery system having no optical block is less than the pre-compensated radius r (precomp), where 66. радиус соответствующего лазерного луча, выходящего из системы доставки лазерного луча, не имеющей оптического блока, меньше, чем предварительно компенсированный радиус r(precomp), где
  47. 67
    The pre-compensated radius r (precomp) is one of the values ​​5 and 8 mm. 67. предварительно компенсированный радиус r(precomp) составляет одну из величин 5 мм и 8 мм.
  48. 69
    aberration previously compensated optical unit is a spherical aberration;and 69. аберрация, предварительно компенсированная оптическим блоком, представляет собой сферическую аберрацию;и
  49. 70
    The optical unit does not increase the error ω RMS wavefront aberrations correspond to each of more than 0,075, or reduces the Strehl ratio the S, corresponding to the other aberrations, below 0.8. 70. оптический блок не увеличивает ошибку ω RMS волнового фронта, соответствующую другим аберрациям более чем на 0,075, или не уменьшает число Штреля S, соответствующее другим аберрациям, ниже 0,8.
  50. 72
    The laser device configured to generate laser pulses, at least one of the following laser parameters:72. лазерное устройство сконфигурировано для генерации лазерных импульсов, по меньшей мере, с одним из следующих лазерных параметров:
  51. 73
    The pulse duration in the femtosecond range from 1 to 1000 femtoseconds, 73. длительностью импульса в диапазоне от 1 фемтосекунды до 1000 фемтосекунд,
  52. 74
    The energy per pulse in the range of 0.1 to 1000 microjoule microjoules;and 74. энергией на импульс в диапазоне от 0,1 микроджоуля до 1000 микроджоулей;и
  53. 75
    The repetition rate in the range of 10 kHz to 100 MHz. 75. частотой повторений в диапазоне от 10 кГц до 100 МГц.
  54. 77
    The optical unit configured to pre-compensate the aberration magnitude to S Strehl ratio of 0.8 or higher error ω RMS wavefront below 0.075 for pulses having an associated bandwidth, the at least one order of magnitude greater than the bandwidth of laser pulses with a duration of the transmission one picosecond. 77. оптический блок сконфигурирован для предварительной компенсации величины аберрации до числа Штреля S выше 0,8 или ошибки ω RMS волнового фронта ниже 0,075 для импульсов, имеющих ассоциированную полосу пропускания, по меньшей мере, на порядок величины больше, чем полоса пропускания лазерных импульсов с длительностью одной пикосекунды.
  55. 79
    The optical unit compensates for off-axis aberration previously generated channel to the optical segment. 79. оптический блок предварительно компенсирует внеосевую аберрацию, генерируемую в сегменте оптического канала.
  56. 81
    The optical unit performs the function of alignment of the beam to the desired parameters. 81. оптический блок выполняет функцию приведение в соответствие луча до требуемых параметров.
  57. 83
    The optical unit performs the function of the beam expansion. 83. оптический блок выполняет функцию расширения луча.
  58. 85
    The optical unit consists of one to five lenses. 85. оптический блок включает от одной до пяти линз.
  59. 87
    The optical unit includes three lenses with refractive powers in the range of D1 · α · t1, D2 · α · t2 and D3 · α · t3, separated by a distance d1 / α and d2 / α, where 87. оптический блок включает три линзы с силами рефракции в диапазоне D1·α·t1, D2·α·t2 и D3·α·t3, разнесенные на расстояния d1/α и d2/α, где
  60. 88
    D1 is in the range of from -3 mm to 5 mm, D2 is in the range from 3 mm to 5 mm and D3 is in the range of -3.5 to -6 mm mm;88. D1 находится в диапазоне от -3 мм до -5 мм, D2 находится в диапазоне от 3 мм до 5 мм и D3 находится в диапазоне от -3,5 мм дл -6 мм;
  61. 89
    d1 ranges from 60 mm to 100 mm and d2 is in the range from 3 mm to 9 mm;89. d1 находится в диапазоне от 60 мм до 100 мм и d2 находится в диапазоне от 3 мм до 9 мм;
  62. 90
    α is in the range from 0.3 to 3;and 90. α находится в диапазоне от 0,3 до 3;и
  63. 91
    t1, t2 and t3 are in the range from 0.8 to 1.2. 91. t1, t2 и t3 находятся в диапазоне от 0,8 до 1,2.
  64. 93
    The optical assembly includes four lenses with refractive powers in the range of D1 · α · t1, D2 · α · t2, D3 · α · t3, D4 · α · t4, spaced a distance d1 / α, d2 / α and d3 / α where 93. оптический блок включает четыре линзы с силами рефракции в диапазоне D1·α·t1, D2·α·t2, D3·α·t3, D4·α·t4, разнесенные на расстояния d1/α, d2/α и d3/α, где
  65. 94
    D1 is between -15 mm and -20 mm, D2 is between -5 to -8 mm mm, D3 is between -25 mm and -35 mm and D4 is in the range of 7 to 10 mm mm;94. D1 находится в диапазоне от -15 мм до -20 мм, D2 находится в диапазоне от -5 мм до -8 мм, D3 находится в диапазоне от -25 мм до -35 мм и D4 находится в диапазоне от 7 мм до 10 мм;
  66. 95
    d1 is in the range from 100 mm to 130 mm, d2 is in the range from 32 mm to 41 mm and d3 is between 33 mm to 45 mm;95. d1 находится в диапазоне от 100 мм до 130 мм, d2 находится в диапазоне от 32 мм до 41 мм и d3 находится в диапазоне от 33 мм до 45 мм;
  67. 96
    α is in the range from 0.2 to 5;and 96. α находится в диапазоне от 0,2 до 5;и
  68. 97
    t1, t2, t3 and t4 are in a range from 0.7 to 1.3. 97. t1, t2, t3 и t4 находятся в диапазоне от 0,7 до 1,3.
  69. 98
    31. The surgical laser system, comprising:31. Хирургическая лазерная система, включающая:
  70. 99
    The laser device for generating a laser beam;99. лазерное устройство для генерирования лазерного луча;
  71. 100
    The beam expander for directly or indirectly receiving the laser beam generated by the laser device, and for expanding the laser beam diameter;and 100. расширитель луча для непосредственного или опосредованного приема лазерного луча, генерируемого лазерным устройством, и для расширения диаметра лазерного луча;и
  72. 101
    XY-scanner for directly or indirectly receiving the expanded laser beam emitted from the beam expander, and to scan the laser beam in a direction substantially transverse to the optical axis of the delivery system of the laser beam, wherein:101. XY-сканер для непосредственного или опосредованного приема расширенного лазерного луча, испускаемого расширителем луча, и для сканирования лазерного луча в направлении, по существу поперечном оптической оси системы доставки лазерного луча, где:
  73. 102
    The beam expander is configured to pre-compensate the aberration of the laser beam associated with the optical channel segment followed by the surgical laser system and the target area. 102. расширитель луча сконфигурирован для предварительной компенсации аберрации лазерного луча, связанной с последующим сегментом оптического канала хирургической лазерной системы и целевой областью.
  74. 104
    Strehl ratio S of the laser beam exciting the surgical laser system with a beam expander, higher than the S (precomp), and 104. число Штреля S лазерного луча, возбуждающего хирургическую лазерную систему с расширителем луча, выше, чем S(precomp), а
  75. 105
    Strehl ratio S of the laser beam exciting the laser beam delivery system having no beam expander is lower than S (precomp), where 105. число Штреля S лазерного луча, возбуждающего систему доставки лазерного луча, не имеющую расширителя луча, ниже, чем S(precomp), где
  76. 106
    S (precomp) is one of the values ​​of 0.7 and 0.8. 106. S(precomp) составляет одну из величин 0,7 и 0,8.
  77. 107
    33. The method of pre-compensating the surgical laser beam, the method comprising the steps of:33. Способ предварительной компенсации хирургического лазерного луча, причем способ включает этапы:
  78. 108
    The generation laser beam;108. генерирования лазерного луча;
  79. 109
    The preliminary compensation of aberration of the laser beam before the laser beam in the XY-transfer scanner;and 109. предварительной компенсации аберрации лазерного луча перед передачей лазерного луча в XY-сканер;и
  80. 110
    The transfer of the pre-compensated laser beam in the XY-scanner. 110. передачу предварительно компенсированного лазерного луча в XY-сканер.
  81. 112
    The introduction of compensating the aberration, which has the opposite sign, and is comparable in size to pre-compensate for the aberrations. 112. введение компенсирующей аберрации, которая имеет противоположный знак и сравнима по величине с предварительно компенсированной аберрацией.
  82. 114
    The stage of preliminary compensation includes an increase of the Strehl ratio S of the laser beam to a value greater than S (precomp), where the laser beam without phase pre-compensation is the Strehl ratio S is smaller than S (precomp), where 114. этап предварительной компенсации включает увеличение числа Штреля S лазерного луча до величины, большей, чем S(precomp), где лазерный луч без этапа предварительной компенсации имеет число Штреля S меньше, чем S(precomp), где
  83. 115
    S (precomp) is one of the values ​​0.6, 0.7, 0.8 and 0.9. 115. S(precomp) составляет одну из величин 0,6, 0,7, 0,8 и 0,9.
Independent claims83