WO1991008723A1 - Surface treatment mask and device for eye surgery or for making an optical lens using a laser - Google Patents

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WO1991008723A1
WO1991008723A1 PCT/FR1990/000914 FR9000914W WO9108723A1 WO 1991008723 A1 WO1991008723 A1 WO 1991008723A1 FR 9000914 W FR9000914 W FR 9000914W WO 9108723 A1 WO9108723 A1 WO 9108723A1
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treatment
laser
random
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PCT/FR1990/000914
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Khalil Hanna
Jean-Claude Chastang
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International Business Machines Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a surface treatment mask and to a device for treatment or refractive surgery of the cornea of the eye or of a determined surface.
  • This type of intervention has the major drawback of first requiring removal of the corneal material disc and then treatment of the aforementioned disc, which must be reimplanted on the patient's eyeball after treatment.
  • the radiation emitted by excimer lasers makes it possible to remove the corneal material by photodecomposition.
  • a light spot, image of an appropriate mask and generally variable, temporally or spatially, illuminated by the laser beam is formed on the cornea, the spot being substantially centered on the optical axis of the eyeball.
  • the spot of substantially circular, annular or symmetrical shape substantially relative to the optical axis of the eyeball can be moved, the exposure time of a determined area depending on the optical correction to be made.
  • Such devices if they can allow a direct intervention on the patient's eyeball, allowing better centering, avoiding the aforementioned problem of cutting and reimplantation of a rectified corneal fragment, however do not allow m i get in work of a precise treatment method insofar as, if the exposure time, that is to say in fact the number of pulses, can be defined with good precision, the effects and in particular the thickness of the cornea subject to photo-decomposition varies with the size of the light spot and the energy density of the laser beam used. In addition, the surface condition of the cornea after treatment (and its undesirable effects caused by thermal effect or shock wave) varies greatly depending on the level of energy delivered by pulse and the frequency of recurrence with which is successively irradiated the same area.
  • the device for refractive surgery of the eye by laser treatment of the cornea comprises means for emitting a laser beam by pulses.
  • This device comprises means making it possible to generate a treatment laser beam comprising at least one lobe of elongated section, means for focusing the image of the said lobe (s) of the treatment laser beam on the area of the eye to be corrected, means for synchronizing the displacement of the image of said lobe (s) of the processing laser beam, the total rectification or ablation being carried out by summing a plurality of elementary discrete ablations.
  • the aforementioned device gives all satisfaction with regard to the criterion of precision of ablation depth, and, ultimately, of precision of the rectified profile of the cornea thus treated.
  • the aforementioned device involves a very high accuracy and stability of alignment of the slot (s) of the radiation mask with the optical axis of the cornea and of the eye.
  • the object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by the use of a system and a mask for surface treatment by laser irradiation, in particular refractive eye surgery, in which the stability of the alignment of the central axis or axis of symmetry of the treatment mask and the optical axis of the cornea, or of the axis of symmetry of the surface to be treated, is not decisive.
  • Another object of the present invention is the implementation of a system and a mask for surface treatment by laser irradiation, in particular refractive eye surgery, in which the absence of uncontrolled micro-movements of the surface to be treated, such as the cornea of an eye, is not as critical.
  • the mask for surface treatment by laser irradiation is remarkable in that it consists of a plate opaque to the wavelength of the laser radiation provided with a plurality of windows formed therein. .
  • the windows are transparent to laser radiation and form a screen-like mask.
  • the surface treatment system by laser irradiation, object of the present invention comprises means for emitting a laser beam by impulses.
  • it further comprises means making it possible to generate a processing laser beam.
  • a processing laser beam comprising a mask for treatment by laser irradiation, as defined above, and means for moving the surface treatment mask in two orthogonal directions; the aforementioned mask is, during the irradiation period, continuously moved randomly in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the treatment beam.
  • the mask and the system of surface treatment by laser irradiation, objects of the present invention find application in refractive surgery of the eye, for the correction of ametropia, and / or in the surface rectification of optical lenses, implantable or no.
  • FIGS. 1 and 2a, 2b relating to. preliminary reminders regarding the effects of irradiation by light of an excimer laser, at the wavelength of
  • Figure 3a shows, schematically, the configuration of a mask according to the object of the present invention in which the windows or openings are of substantially circular or rectangular shape and distributed according to annular zones, Figures 3a ( l) and 3a (2) showing views of this mask in section along a plane marked in AA in FIG. 3a according to whether, respectively, this mask has the general shape of a flat plate or a spherical cap,
  • Figure 3b shows, schematically, the configuration of a mask according to the object of the present invention in which the openings are constituted by annular windows, Figures 3b (l) and 3b (2) showing views of this mask in section along a plane marked in AA in FIG. 3b depending on whether, respectively, this mask has the general shape of a flat plate or a spherical cap,
  • FIG. 3c shows, schematically, the configuration of a sieve type mask more particularly adapted, in accordance with the present invention, to a keratomileusis of myopic type
  • - Figure 3d shows, schematically, the configuration of a sieve type mask more particularly suitable, in accordance with the present invention, to a keratomileusis hypermetropic type
  • FIG. 3e represents, schematically, the configuration of a mask of the sieve type adapted to a keratomileusis of the myopic type, but also allowing a reduction of the astigmatism of the cornea or of the optical spherical surface to be treated
  • FIGS. a and 4b show respectively, schematically, a sieve type mask according to the object of the present invention for a keratomileusis myopic type and the corresponding ablation profile A (h) on the cornea or on the corresponding spherical optical surface;
  • FIGS. 5a and 5b show respectively, schematically, a sieve type mask according to the object of the present invention for a keratomileusis hypermetropic type and the corresponding ablation profile A (h) on the cornea or on the corresponding spherical optical surface,
  • FIG. 6a shows by way of nonlimiting example a model of sieve type mask actually made for an intervention of keratomileusis type myopic type
  • FIG. 6b shows by way of nonlimiting example a model of sieve type mask actually produced for an intervention of keratomileusis type of hyperopic type
  • - Figure 7 shows a general view of a surface treatment system by laser irradiation in accordance with the object of the present invention
  • FIG. 8a represents an advantageous non-limiting embodiment of an element of the system, object of the present invention, as shown in FIG. 7,
  • Figures 8b and 8c show elementary displacement laws in X and Y of the sieve type mask as shown for example in Figure 8a.
  • FIG. 8d shows a block diagram of a random displacement control circuit in X, Y of the sieve type mask according to the invention. Preliminary reminders of the effects of laser light irradiation, such as an excimer laser at wavelength
  • FIG. 1 represents an ablation curve on which the values of the discrete elementary ablation depth are plotted on the ordinate axis, this axis being graduated in micrometers, as a function of the energy density per illumination pulse laser, the abscissa axis being graduated in millijoule / cm 2 .
  • the discrete elementary ablation curve is characterized by the presence of a threshold, that is to say a value of the energy density below which no ablation occurs.
  • a threshold that is to say a value of the energy density below which no ablation occurs.
  • the previous curve has great non-linearity and the ablation depth increases only very slowly with the energy density. It will in fact be seen that the depth of each discrete elementary ablation is small, "ranging between 0.25 to 0.5 ⁇ m.
  • the discrete elementary ablation caused by a laser illumination pulse present, with regard to the depth of this as a function of the energy density, the aforementioned non-linearity it is assumed, provided that the energy density is constant from one pulse to another, that the total ablation resulting at a fixed point of a number n of given consecutive pulses is equal to n times the average ablation corresponding to a single pulse.
  • the discrete elementary ablation corresponding to the aforementioned average ablation is noted:
  • This average ablation corresponds substantially to a laser illumination pulse whose energy density is of the order of
  • FIG. 2a and 2b A more detailed description of the operations to be carried out for the correction of ametropia by correction of the dimensional optical characteristics of the cornea and mainly of its radius of curvature, will be given in conjunction with FIGS. 2a and 2b.
  • the main aforementioned operations will be limited, for the purpose of simplifying the description of the system which is the subject of the invention, to myopic kerato ⁇ mileusis, hypermetropic keratomileusis and myopic astigmatic keratomileusis, or their equivalent on optic lenses or no.
  • FIG. 1 A more detailed description of the operations to be carried out for the correction of ametropia by correction of the dimensional optical characteristics of the cornea and mainly of its radius of curvature, will be given in conjunction with FIGS. 2a and 2b.
  • the main aforementioned operations will be limited, for the purpose of simplifying the description of the system which is the subject of the invention, to myopic kerato ⁇ mileusis, hypermetropic keratomileus
  • FIG. 2a represents a plan view of the eyeball of the eye designated by OE.
  • the aforementioned plan view is observed in the direction of the optical axis of the eye designated by OZ, in FIG. 2a, the aforementioned optical axis being centered on the cornea designated by COR and the pupil of the iris not shown on this figure.
  • OX and OY the OX coordinate system
  • OY forming an orthogonal coordinate system.
  • h the distance of a given point from the corneal surface to the optical axis OZ.
  • Figure 2b shows a section along the plane AA of Figure 2a.
  • r n the radius of curvature of the cornea COR, before treatment, the cornea before treatment being shown in FIG. 2b in dotted lines, and by r the radius of curvature of the cornea COR, after treatment with using the device which is the subject of the invention.
  • R denotes, generally, the radius on the cornea of the optical intervention and rectification zone thereof.
  • the value of this parameter R and the area of the cornea on which the intervention will be performed is defined by the practitioner, following a clinical analysis carried out by the latter.
  • a (h) the ablation function, that is to say the thickness, in the direction OZ of the optical axis of the eye, to be removed by photodecomposition at a distance h from the optical axis of the eye OZ to bring the cornea from the radius of curvature r Q initial to the radius of curvature r final, after the above-mentioned intervention.
  • ablation profiles A (h) in the case of myopic keratomileusis in the case of keratomileusis astigmatic and in the case of an astigmatic myopic keratomileusis, one can usefully refer to the European patent application 0 296 982 previously cited and incorporated in the present description for reference. It will also be noted that in the case of astigmatic, myopic or hypermetropic keratomileusis, the resulting ablations are not of revolution around the axis OZ.
  • the mask for surface treatment by laser irradiation object of the present invention, is constituted by a support P opaque to the wavelength of the aforementioned laser radiation.
  • the support P comprises a plurality of windows F formed therein.
  • the windows F are represented by points of non-limiting manner.
  • the windows F are transparent to laser radiation and form a screen-like mask.
  • h denotes, as previously mentioned in relation to FIGS. 2a and 2b, the radial distance from a point on the mask with respect to a reference point, ⁇ being a coefficient of proportionality determined by the number windows F per unit area.
  • the radial distance h can be determined relative to a reference point, which corresponds substantially to the center of the sieve mask, shown in FIG. 3a or 3b.
  • the number N (h) of windows or openings F on this surface element checks the relation:
  • the sieve type masks relate, on the one hand, to the masks whose openings are of random distribution, in which the windows or openings F, as shown in FIG. 3c and 3d and 4a, 5a, are such that for the surface element d considered, the number of windows or openings F contained in the above-mentioned surface element is proportional, in the case of a myopic keratomileusis, at 1- h 2 .
  • a similar law, however favoring an annular domain can be established in the case of hypermetropic keratomileusis, as will be further described later in the description.
  • the sieve type masks which are the subject of the present invention relate, on the other hand, to masks in which the openings or windows form a plurality of concentric annular zones.
  • the windows F on the support can admit as a center of symmetry the reference point at the center c of the mask, as shown in FIGS. 3a and 3b. It is of course possible for this second type of mask to consider masks for myopic as well as hyperopic keratomileusis.
  • the openings or windows F are of substantially rectangular or circular shape and distributed in concentric circles.
  • the openings F are formed by annular windows or annular sectors.
  • the annular windows or annular sectors are formed by slots.
  • the density of the rings or annular sectors is proportional to 1-h 2 , in the case of a mask for myopic keratomileusis.
  • the aforementioned density can then be reduced to a linear density of rings or annular sectors, that is to say to the number of rings or annular sectors per unit of length for a radial excursion of the mask considered.
  • the spatial distribution of the windows F is random on a given surface element of the support P constituting the mask.
  • the mask has a plurality of windows F contained in a substantially circular area, as shown in Figures 3c and 3d.
  • the windows F can be constituted by holes made in the mask or more particularly in the support P constituting the latter, these holes being contiguous or not.
  • the support P can be constituted by a flat plate.
  • FIGS. 3a and 3b show the constitution of the support P according to a flat plate or according to a spherical cap.
  • the mask in order to allow the correction of astigmatisms of spherical optical surfaces, such as the cornea for example, the mask, object of the present invention, may also include blackout flaps , denoted VO l and V02 in the above-mentioned figure.
  • the blackout flaps VO1 and V02 are symmetrical with respect to a direction z of the plane of the plate P constituting the diameter of the above-mentioned substantially circular area.
  • the blackout flaps VO1 and V02 each have a straight edge defining a slot materializing the direction of correction of astigmatism, the aforementioned direction z.
  • the width e of the slit is adjustable.
  • the plate or the spherical cap P opaque to the laser radiation used can be made of a metallic material, such as aluminum, nickel alloys for example.
  • the windows F can be formed by perforations.
  • the plate P opaque to laser radiation can be formed by a glass or by a silica blade treated to ensure opacity to electromagnetic radiation, at the wavelength used, the windows being formed by untreated areas.
  • the windows F can be formed either by perforations or by untreated zones, the windows being substantially circular and having a diameter of between 10 ⁇ m and 50 ⁇ m for example.
  • the windows or openings F of the same mask can have different dimensions.
  • the windows F are formed by untreated zones, these can be obtained by photo-lithographic processes on a support P made of quartz for example.
  • the windows F may have the form of continuous concentric rings.
  • the slit Fe can be produced by the straight edges of two blackout flaps VO l, V02, which can be sliding on the plate or spherical cap P constituting the sieve mask.
  • the sliding of the blackout flaps VO1, V02 then makes it possible to adjust the width e of the aforementioned slot Fe.
  • the blackout flaps VO1 and V02 can be produced by a single plate made of aluminum material for example, a plate in which is formed a slot Fe with substantially straight edges.
  • the width e of the slot Fe can be adjusted by means of a set of plates constituting the blackout flaps VO l and V02, each plate comprising a slot of determined width e.
  • a plate from the aforementioned set of plates can then be used and placed superimposed on the sieve mask, object of the present invention, as shown previously in FIG. 3e.
  • the practitioner may thus have to change a plate considered comprising a slot Fe of given width e to replace the latter with another plate of the same set comprising a slot Fe of width e 'different.
  • the blackout flaps or plates forming the Fe slot can be replaced by spherical cap parts.
  • this can be replaced by an auxiliary mask replacing the sieve type mask as shown in FIG. 3a, 3b or 3c, 3d above. The n such auxiliary mask for obtaining the cylindrical ablations required to correct astigmatism has a law of distribution of the openings or windows in the F u corresponding azimuth direction, as shown in Fig.
  • Such an auxiliary mask as shown in FIG. 3f has for example an alignment of openings or windows F, which, during irradiation for the purpose of treatment, must be aligned in the aforementioned azimuth direction.
  • the treatment operation then takes place in two stages: - ablation of revolution by means of one of the sieve type masks as shown in FIGS. 3a to 3d for example, - "cylindrical" ablation according to the azimuth u required by means of the auxiliary mask.
  • the sieve type masks objects of the present invention, as shown in FIG. 4a in particular and 4b, or 5a, 5b, have a density of windows on the symmetry mask axial.
  • the density of windows (d) h is substantially constant and at random spatial distribution for any surface element, denoted d ⁇ , corresponding to a portion of circular crowns of width, denoted dh, at a radial distance h from the center of the mask, denoted vs.
  • the density d (h) of the windows on the mask is monotonically decreasing from the center C of the mask towards the periphery.
  • the ablation function A (h) has been shown in solid lines, this function as a function of the radius h relative to the center of the cornea being substantially parabolic, and in dashed lines the density of the windows d (h), this density being proportional to the aforementioned ablation function to the nearest s coefficient.
  • the density d (h) of the windows on the mask is monotonically increasing from the center of the mask, center C, towards the periphery then decreasing for constitute a transition zone.
  • FIG. 5b on the one hand, the ablation function A (h) has also been shown on the one hand, and the density of the windows d (h) in dashed lines, this density being proportional to a coefficient 3 close to the aforementioned ablation function.
  • FIGS. 6a and 6b non-limiting embodiments of models of sieve type masks have been shown, in accordance with the subject of the present invention, on the one hand, in the case of a type treatment myopic keratomileusis and, on the other hand, in the case of a treatment of "hyperopic keratomileusis type.
  • the abovementioned models are, of course, represented on an enlarged scale, as indicated above, and can be executed for example by means software of the design software type assisted by the CAD computer.
  • the windows F or orifices can advantageously all have an identical surface of determined value.
  • none of the orifices or windows provided in the model is overlapped with a neighboring orifice or window.
  • the two aforementioned characteristics make it possible to simplify the software for implementing the mask models described above, the configuration of the software intervening only in this case, in order to determine, depending on the intervention to be carried out, the density d (h) of windows for a surface element d ⁇ , as shown previously in FIGS. 3a and 3b .
  • the distribution density of the windows d (h) is constant for surface elements d formed in concentric rings with respect to the center C of the masks as represented in FIGS. 6a and 6b or their models
  • the width dh over which the density of windows is substantially constant can be equal, for example, to ten times the dimension of a window or orifice.
  • the windows or orifices are then constituted by substantially circular windows or orifices.
  • the ratio of the sum of the surfaces of the windows F or orifices and of the total surface of the mask is determined by a coefficient intended to avoid the harmful side effects of laser irradiation, the duration of the intervention as well as , in the case of refractive eye surgery, the roughness which can be accepted for the surface of the cornea.
  • small window masks will be used, in order to generate a smooth rectified surface.
  • the windows can be larger, in order to shorten the duration of the intervention.
  • the surface treatment system by laser irradiation object of the present invention, comprises so similar to the system described in European patent application No. 0 296 9S 2 and previously mentioned in the description, means. denoted 1, emission of a laser beam, denoted FL, by pulses.
  • the system which is the subject of the invention also comprises means 2 making it possible to generate a processing laser beam, noted
  • these processing means may include a group of lenses 20 making it possible to bring the laser beam FL to dimensions that are suitable relative to the dimensions of the mask, as described above.
  • the means 2 for constituting a laser beam for processing FLT comprise a mask for surface treatment by laser irradiation, as described previously in the description, this mask being mounted for example on a support 21 shown in the figure
  • the laser irradiation surface treatment system which is the subject of the present invention also comprises displacement means, denoted 4, in two orthogonal directions X, Y of the aforementioned surface treatment mask.
  • the mask on its support 21, is, during the irradiation period, continuously moved randomly in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the treatment beam FLT.
  • the surface treatment system by laser irradiation, object of the present invention also comprises focusing lenses 9, a prism or a deflection mirror 30 and an auxiliary alignment laser 6, such as a helium-neon laser, making it possible to ensure the alignment of the optics constituted by the deflection prism 30 and by a focusing lens 31 with the optical axis of the cornea and of the eye, denoted OE, in FIG. 7.
  • the displacement means 4 in X, Y of the mask object of the invention comprise means of random displacement in translation in the first direction X, these means being notes 40, 41 in FIG. 7 and the movens of random displacement in translation in the second direction, these movens being notes 42. 43 in FIG. 7.
  • the means of displacement in the two orthogonal directions X and Y comprise an external frame 44 forming a substantially square support frame and two guides, noted 4 10, 430, mounted to slide on the uprights of the external support frame 44.
  • the guides 10, 430 are substantially orthogonal and mechanically integral.
  • An internal frame 47 is provided, making the two guides 410 and 430 integral and supporting the treatment mask.
  • a first stepping motor, denoted 40, and a gear 41 make it possible to drive a first guide 410 in translation in the first direction X.
  • this translation can consist of a displacement increment ⁇ X positive or negative with respect to a rest position.
  • a second stepping motor 42 and a gear 43 are provided so as to allow the second guide 430 to be driven in translation in the second direction Y.
  • This translation can consist of a positive displacement increment ⁇ Y or negative compared to a rest position.
  • the guides 410 and 430 are successively driven in translation in a random manner, the positions X, Y being represented for example in time in FIGS. 8b and 8c. It goes without saying that the instantaneous position of the internal frame 47 and of the mask supported by the latter then results from the composition of the two movements of the guides 410 and 430 in the directions X and Y mentioned above.
  • the displacement means in two orthogonal directions further include, as shown in Figures 7 and Sd, contained in means control 5, a first and a second generator of random numbers, denoted 51 and 52, making it possible from the aforementioned random numbers to generate a first and a second random series of displacement increments ⁇ X, ⁇ X.
  • control means 5 then make it possible to deliver to the stepping motors 40 and 41 the control signals SCDX and SCDY, which correspond to the displacement increments represented in FIGS. 8b and 8c.
  • each generator of random numbers 51, 52 can be followed for example by a subtractor circuit 53, 54 making it possible to perform the subtraction of two random numbers successive, each subtractor circuit 53 and 54 being itself followed by a comparator 55, 56 making it possible to compare the value of the difference calculated between two successive random numbers generated by each generator 51, 52 with a plurality of three ranges of values of numbers, the comparison of the aforementioned difference with the previously mentioned ranges, and as a function of the belonging of this difference to one of the ranges, making it possible to generate by said comparator a positive, negative or zero signal, this positive, negative signal or zero corresponding to the signal SCDX or SCDY and representing, ultimately, the corresponding displacement increment ⁇ X or ⁇ Y positive, negative or zero.
  • the three ranges of values can be constituted by a first range between 0 and 1 1 11 1 1, 1 1 1 1 12 and 222222 and 222223 and
  • the random numbers can be drawn from a program residing in calculating means 8 represented in FIG. 7 and the difference between two successive random numbers can also be carried out from a corresponding program replacing the difference calculator circuits 53 and 54.
  • control means 5 then boil down to an interface circuit making it possible, from logic signals delivered by the calculating means 8 corresponding to the positive, negative or harmed signals representing the SCDX or SCDY signals, d 'generate excitation control signals for example stepper motors in order to apply the corresponding displacement increments X or Y previously described.
  • This type of interface circuit will not be described since it corresponds to interface circuits normally available on the market.
  • the internal frame 47 can be provided with a drive system, noted 470, the mask as previously described in the description then being mounted on its support 21, which is rotatably mounted relative to the internal frame 47.
  • a drive system noted 470, the mask as previously described in the description then being mounted on its support 21, which is rotatably mounted relative to the internal frame 47.
  • the mask can, in addition to the random translation movements in X and in Y previously described, be subjected to a rotational movement at an angular speed ⁇ for example.
  • the rotary drive means 470 can then be used to orient the mean direction of the slot in order to correct the astigmatism mentioned above.
  • the training for example of the mask, according to random movements as previously described, composed with a rotational movement, makes it possible to avoid the continual ablation of the same points on the surface to be rectified, whether it is the cornea of the eye or that of an optical lens, which makes it possible to achieve regular ablation, which allows, for a corresponding distribution of the windows or orifices, to obtain a smoothing of the treated surface.
  • the means for random displacement in X, Y and in rotation of the mask as shown in FIG. Sa to 8c in particular, can advantageously be implemented from a micrometric drive system in translation and rotation marketed in France, under the reference of commercial designation, catalog 1988 p.

Abstract

A mask and a system for surface treatment by exposure to laser radiation. Each mask consists of a plate (P) which is opaque at the wavelength of the laser radiation and includes a plurality of windows (F). The windows are transparent to the laser radiation and form a sieve-like mask. The density of windows on the mask is proportional to the law of rectification and the spatial distribution of the windows is random over a given portion of the surface. During treatment, the mask moves in a random translational manner in a plane perpendicular to the direction of the laser (FL) beam. The mask can be used during refractive eye surgery or for making optical lenses, implantable or otherwise.

Description

MASQUE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET DISPOSITIF DE CHIRURGIE DE L'OEIL OU DE REALISATION DE LENTILLE OPTIQUE PAR LASER SURFACE TREATMENT MASK AND DEVICE FOR EYE SURGERY OR OPERATION OF A LASER OPTICAL LENS
La présente invention est relative à un masque de traitement de surface et à un dispositif de traitement ou de chirurgie réfractive de la cornée de l'oeil ou d'une surface déterminée.The present invention relates to a surface treatment mask and to a device for treatment or refractive surgery of the cornea of the eye or of a determined surface.
Le but de ces modifications de la forme de la cornée ou de lentilles optiques est la correction des amétropies par correction des caractéristiques optiques dimensionnelles de la cornée ou de la lentille optique et principalement de son rayon de courbure. Jusqu'à un passé récent, ces modifications, encore appelées ératomileusis, étaient obtenues par un véritable usinage d'un disque prélevé sur la cornée, ce disque pouvant soit être rendu rigide par congélation et usiné suivant le procédé de Barraquer, soit être appliqué sur un gabarit de rayon de courbure approprié et rédécoupé suivant la technique de Barraquer-Krumeich.The purpose of these modifications to the shape of the cornea or len t girls is optical correction of ametropia by correcting dimensional optical characteristics of the cornea or of the optical lens and principally its radius of curvature. To a recen t past, these changes, also called ératomileusis were obtained by a real machining a disk withdrawn from the cornea, this disc may be rendered rigid by freezing and machined according to the method of Barraquer either be applied on a template with an appropriate radius of curvature and cut out using the Barraquer-Krumeich technique.
Ce type d'intervention présente l'inconvénient majeur de nécessiter tout d'abord un prélèvement du disque de matière cornéenne puis un traitement du disque précité, celui-ci devant être réimplanté sur le globe oculaire du patient après traitement.This type of intervention has the major drawback of first requiring removal of the corneal material disc and then treatment of the aforementioned disc, which must be reimplanted on the patient's eyeball after treatment.
Plus récemment, des travaux ont mis en évidence les propriétés ablatives très précises du rayonnement d'un laser à excimères lorsque ce rayonnement est appliqué au tissu cornéen. Le rayonnement émis par les lasers à excimères, de longueur d'onde sensiblement égale à 193 nm, permet d'éliminer la matière cornéenne par photodécomposition. De manière générale, une tache lumineuse, image d'un masque approprié et généralement variable, temporellement ou spatialement, éclairé par le faisceau laser, est formée sur la cornée, la tache étant sensiblement centrée sur l'axe optique du globe oculaire. La tache de forme sensiblement circulaire, annulaire ou symétrique sensiblement par rapport à l'axe optique du globe oculaire peut être déplacée, le temps d'exposition d'une zone déterminée dépendant de la correction optique à réaliser.More recently, work has demonstrated the very precise ablative properties of the radiation of an excimer laser when this radiation is applied to the corneal tissue. The radiation emitted by excimer lasers, of wavelength substantially equal to 193 nm, makes it possible to remove the corneal material by photodecomposition. Generally, a light spot, image of an appropriate mask and generally variable, temporally or spatially, illuminated by the laser beam, is formed on the cornea, the spot being substantially centered on the optical axis of the eyeball. The spot of substantially circular, annular or symmetrical shape substantially relative to the optical axis of the eyeball can be moved, the exposure time of a determined area depending on the optical correction to be made.
De tels dispositifs, s'ils peuvent permettre une intervention directe sur le globe oculaire du patient, permettant un meilleur centrage, en évitant le problème précité de la découpe et la réimplantation d'un fragment de cornée rectifié, ne permettent cependant pas la mise en oeuvre d'une méthode de traitement précise dans la mesure où, si le temps d'exposition, c'est-à-dire en fait le nombre d'impulsions, peut être défini avec une bonne précision, les effets et en particulier l'épaisseur de la • cornée soumise à photo-décomposition varie avec la dimension de la tache lumineuse et la densité d'énergie du faisceau laser utilisé. En outre, l'état de surface de la cornée après le traitement (et ses effets indésirables provoqués par effet thermique ou onde de choc) varie fortement en fonction du niveau de l'énergie délivrée par impulsion et de la fréquence de récurrence avec laquelle est irradiée successivement une même zone. En particulier, d'autres travaux relatifs à un dispositif de chirurgie de la cornée de l'oeil par irradiation laser ayant fait l'objet d'une demande de brevet européen EP 88 401607.2 publiée sous le numéro 0 296 982 ont pour objet la mise en oeuvre d'un dispositif permettant de conduire un processus d'ablation par ablations discrètes successives, l'ablation totale résultant de la sommation de nombreuses ablations élémentaires ou discrètes, tout en évitant d'irradier la même zone par deux ou plusieurs impulsions strictement consécutives et en limitant la surface irradiée par impulsion.Such devices, if they can allow a direct intervention on the patient's eyeball, allowing better centering, avoiding the aforementioned problem of cutting and reimplantation of a rectified corneal fragment, however do not allow m i get in work of a precise treatment method insofar as, if the exposure time, that is to say in fact the number of pulses, can be defined with good precision, the effects and in particular the thickness of the cornea subject to photo-decomposition varies with the size of the light spot and the energy density of the laser beam used. In addition, the surface condition of the cornea after treatment (and its undesirable effects caused by thermal effect or shock wave) varies greatly depending on the level of energy delivered by pulse and the frequency of recurrence with which is successively irradiated the same area. In particular, other work relating to a device for surgery of the cornea of the eye by laser irradiation which has been the subject of a European patent application EP 88 401607.2 published under the number 0 296 982 relates to the implementation implementation of a device making it possible to conduct an ablation process by successive discrete ablations, the total ablation resulting from the summation of numerous elementary or discrete ablations, while avoiding irradiating the same area with two or more strictly consecutive pulses and by limiting the surface irradiated by pulse.
Le dispositif de chirurgie réfractive de l'oeil par traitement laser de la cornée, décrit dans le document précité, comprend des moyens d'émission d'un faisceau laser par impulsions. Ce dispositif comporte des moyens permettant d'engendrer un faisceau laser de traitement comprenant au moins un lobe de section allongée, des moyens de focalisation de l'image du ou desdits lobes du faisceau laser de traitement sur la zone de l'oeil à rectifier, des moyens de synchronisation du déplacement de l'image du ou desdits lobes du faisceau laser de traitement, la rectification ou ablation totale étant effectuée par sommation d'une pluralité d'ablations discrètes élémentaires.The device for refractive surgery of the eye by laser treatment of the cornea, described in the aforementioned document, comprises means for emitting a laser beam by pulses. This device comprises means making it possible to generate a treatment laser beam comprising at least one lobe of elongated section, means for focusing the image of the said lobe (s) of the treatment laser beam on the area of the eye to be corrected, means for synchronizing the displacement of the image of said lobe (s) of the processing laser beam, the total rectification or ablation being carried out by summing a plurality of elementary discrete ablations.
Le dispositif précité donne toute satisfaction en ce qui concerne le critère de précision de profondeur d'ablation, et, en définitive, de précision du profil rectifié de la cornée ainsi traitée.The aforementioned device gives all satisfaction with regard to the criterion of precision of ablation depth, and, ultimately, of precision of the rectified profile of the cornea thus treated.
Cependant, le dispositif précité, notamment, implique une très grande précision et stabilité d'alignement de la ou des fentes du masque d'irradiation avec l'axe optique de la cornée et de l'oeil.However, the aforementioned device, in particular, involves a very high accuracy and stability of alignment of the slot (s) of the radiation mask with the optical axis of the cornea and of the eye.
En outre, en raison de la symétrie du traitement par rapport à l'axe optique de l'oeil ou de la cornée, il est essentiel que l'oeil et donc la cornée soient maintenus en position sensiblement fixe par rapport à la direction de l'axe de symétrie du masque ou du traitement, les micro¬ mouvements incontrôlés du globe oculaire et de la cornée soumise au traitement devant impérativement être évités au maximum.In addition, because of the symmetry of the treatment with respect to the optical axis of the eye or of the cornea, it is essential that the eye and therefore the cornea are kept in a substantially fixed position relative to the direction of the eye. axis of symmetry of the mask or of the treatment, the uncontrolled micro¬ movements of the eyeball and of the cornea subjected to the treatment must imperatively be avoided as much as possible.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvé- nients précités par la mise en oeuvre d'un système et d'un masque de traitement de surface par irradiation laser, en particulier de chirurgie réfractive de l'oeil, dans lesquels la stabilité de l'alignement de l'axe central ou axe de symétrie du masque de traitement et de l'axe optique de la cornée, ou de l'axe de symétrie de la surface à traiter, n'est pas déterminant.The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by the use of a system and a mask for surface treatment by laser irradiation, in particular refractive eye surgery, in which the stability of the alignment of the central axis or axis of symmetry of the treatment mask and the optical axis of the cornea, or of the axis of symmetry of the surface to be treated, is not decisive.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un système et d'un masque de traitement de surface par irradiation laser, en particulier de chirurgie réfractive de l'oeil, dans lesquels l'absence de micro-mouvements incontrôlés de la surface à traiter, telle que la cornée d'un oeil, n'est pas aussi critique.Another object of the present invention is the implementation of a system and a mask for surface treatment by laser irradiation, in particular refractive eye surgery, in which the absence of uncontrolled micro-movements of the surface to be treated, such as the cornea of an eye, is not as critical.
Le masque de traitement de surface par irradiation laser, objet de la présente invention, est remarquable en ce qu'il est constitué par une plaque opaque à la longueur d'onde du rayonnement laser munie d'une pluralité de fenêtres ménagées dans celle-ci. Les fenêtres sont transpa- rentes au rayonnement laser et forment un masque de type tamis. La densité des fenêtres sur le masque d(h) est proportionnelle à la loi de rectification A(h) : d(h) = 8 «A(h) où h désigne la distance radiale d'un point du masque par rapport à un point de référence et où β est un coefficient de proportionnalité déterminé par le nombre de fenêtres par unité de surface. Le système de traitement de surface par irradiation laser, objet de la présente invention, comprend des moyens d'émission d'un faisceau laser par impuisions. Il est remarquable en ce qu'il comporte en outre des moyens permettant d'engendrer un faisceau laser de traitement comportant un masque de traitement par irradiation laser, ainsi que défini précédemment, et des moyens de déplacement selon deux directions orthogonales du masque de traitement de surface ; le masque précité est, pendant la durée de l'irradiation, déplacé continuellement de manière aléatoire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du faisceau de traitement.The mask for surface treatment by laser irradiation, object of the present invention, is remarkable in that it consists of a plate opaque to the wavelength of the laser radiation provided with a plurality of windows formed therein. . The windows are transparent to laser radiation and form a screen-like mask. The density of the windows on the mask d (h) is proportional to the law of rectification A (h): d (h) = 8 "A (h) where h denotes the radial distance of a point of the mask with respect to a reference point and where β is a proportionality coefficient determined by the number of windows per unit of area. The surface treatment system by laser irradiation, object of the present invention, comprises means for emitting a laser beam by impulses. It is remarkable in that it further comprises means making it possible to generate a processing laser beam. comprising a mask for treatment by laser irradiation, as defined above, and means for moving the surface treatment mask in two orthogonal directions; the aforementioned mask is, during the irradiation period, continuously moved randomly in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the treatment beam.
Le masque et le système de traitement de surface par irradiation laser, objets de la présente invention, trouvent application à la chirurgie réfractive de l'oeil, pour la correction des amétropies, et/ou à la rectification de surface de lentilles optiques, implantables ou non.The mask and the system of surface treatment by laser irradiation, objects of the present invention, find application in refractive surgery of the eye, for the correction of ametropia, and / or in the surface rectification of optical lenses, implantable or no.
Une description plus détaillée du masque et du système de traitement de surface, objets de la présente invention, sera donnée ci-après en référence aux dessins dans lesquels, outre les figures 1 et 2a, 2b, relatives à . des rappels préliminaires en ce qui concerne les effets d'une irradiation par lumière d'un laser à excimères, à la longueur d'onde deA more detailed description of the mask and of the surface treatment system, objects of the present invention, will be given below with reference to the drawings in which, in addition to FIGS. 1 and 2a, 2b, relating to. preliminary reminders regarding the effects of irradiation by light of an excimer laser, at the wavelength of
193 nm, lorsque cette lumière est appliquée au tissu cornéen, et à la définition d'un profil d'ablation pour une surface sensiblement sphérique telle que la cornée de l'oeil ou d'une lentille optique,193 nm, when this light is applied to the corneal tissue, and to the definition of an ablation profile for a substantially spherical surface such as the cornea of the eye or of an optical lens,
- la .figure 3a représente, de manière schématique, la configuration d'un masque conforme à l'objet de la présente invention dans laquelle les fenêtres ou ouvertures sont de forme sensiblement circulaire ou rectangulaire et réparties selon des zones annulaires, les figures 3a( l ) et 3a(2) montrant des vues de ce masque en coupe selon un plan repéré en A-A à la figure 3a selon que, respectivement, ce masque présente la forme générale d'une plaque plane ou d'une calotte sphérique,- Figure 3a shows, schematically, the configuration of a mask according to the object of the present invention in which the windows or openings are of substantially circular or rectangular shape and distributed according to annular zones, Figures 3a ( l) and 3a (2) showing views of this mask in section along a plane marked in AA in FIG. 3a according to whether, respectively, this mask has the general shape of a flat plate or a spherical cap,
- la figure 3b représente, de manière schématique, la configuration d'un masque conforme à l'objet de la présente invention dans lequel les ouvertures sont constituées par des fenêtres annulaires, les figures 3b( l ) et 3b(2) montrant des vues de ce masque en coupe selon un plan repéré en A-A à la figure 3b selon que, respectivement, ce masque présente la forme générale d'une plaque plane ou d'une calotte sphérique,- Figure 3b shows, schematically, the configuration of a mask according to the object of the present invention in which the openings are constituted by annular windows, Figures 3b (l) and 3b (2) showing views of this mask in section along a plane marked in AA in FIG. 3b depending on whether, respectively, this mask has the general shape of a flat plate or a spherical cap,
- la figure 3c représente, de manière schématique, la configuration d'un masque de type tamis plus particulièrement adapté, conformément à la présente invention, à une keratomileusis de type myopique ; - la figure 3d représente, de manière schématique, la configuration d'un masque de type tamis plus particulièrement adapté, conformément à la présente invention, à une keratomileusis de type hypermétropique ; - la figure 3e représente, de manière schématique, la configuration d'un masque de type tamis adapté à une keratomileusis de type myopique, mais permettant également une réduction de l'astigmatisme de la cornée ou de la surface sphérique optique à traiter,- Figure 3c shows, schematically, the configuration of a sieve type mask more particularly adapted, in accordance with the present invention, to a keratomileusis of myopic type; - Figure 3d shows, schematically, the configuration of a sieve type mask more particularly suitable, in accordance with the present invention, to a keratomileusis hypermetropic type; FIG. 3e represents, schematically, the configuration of a mask of the sieve type adapted to a keratomileusis of the myopic type, but also allowing a reduction of the astigmatism of the cornea or of the optical spherical surface to be treated,
- les figures a et 4b représentent respectivement, de manière schématique, un masque de type tamis conforme à l'objet de la présente invention en vue d'une keratomileusis de type myopique et le profil d'ablation correspondant A(h) sur la cornée ou sur la surface optique sphérique correspondante ;- Figures a and 4b show respectively, schematically, a sieve type mask according to the object of the present invention for a keratomileusis myopic type and the corresponding ablation profile A (h) on the cornea or on the corresponding spherical optical surface;
- les figures 5a et 5b représentent respectivement, de manière schématique, un masque de type tamis conforme à l'objet de la présente invention en vue d'une keratomileusis de type hypermétropique et le profil d'ablation correspondant A(h) sur la cornée ou sur la surface optique sphérique correspondante,- Figures 5a and 5b show respectively, schematically, a sieve type mask according to the object of the present invention for a keratomileusis hypermetropic type and the corresponding ablation profile A (h) on the cornea or on the corresponding spherical optical surface,
- la figure 6a représente à titre d'exemple non limitatif un modèle de masque de type tamis effectivement réalisé en vue d'une intervention de type keratomileusis de type myopique ;- Figure 6a shows by way of nonlimiting example a model of sieve type mask actually made for an intervention of keratomileusis type myopic type;
- la figure 6b représente à titre d'exemple non limitatif un modèle de masque de type tamis effectivement réalisé en vue d'une intervention de type keratomileusis de type hypermétropique, - la figure 7 représente une vue générale d'un système de traitement de surface par irradiation laser conforme à l'objet de la présente invention ;- Figure 6b shows by way of nonlimiting example a model of sieve type mask actually produced for an intervention of keratomileusis type of hyperopic type, - Figure 7 shows a general view of a surface treatment system by laser irradiation in accordance with the object of the present invention;
- la figure 8a représente un mode de réalisation avantageux non limitatif d'un élément du système, objet de la présente invention, tel que représenté en figure 7,FIG. 8a represents an advantageous non-limiting embodiment of an element of the system, object of the present invention, as shown in FIG. 7,
- les figures 8b et 8c représentent des lois de déplacement élémentaire en X et en Y du masque de type tamis tel que représenté par exemple en figure 8a.- Figures 8b and 8c show elementary displacement laws in X and Y of the sieve type mask as shown for example in Figure 8a.
- la figure 8d représente un schéma synoptique d'un circuit de commande de déplacement aléatoire en X, Y du masque de type tamis selon l'invention. Des rappels préliminaires relatifs aux effets d'une irradiation par lumière d'un laser, tel qu'un laser à excimères à la longueur d'onde de- Figure 8d shows a block diagram of a random displacement control circuit in X, Y of the sieve type mask according to the invention. Preliminary reminders of the effects of laser light irradiation, such as an excimer laser at wavelength
193 nm, lorsque cette lumière est par exemple appliquée au tissu cornéen, et à la définition d'un profil d'ablation correspondant, seront tout d'abord donnés en liaison avec les figures 1 et 2a, 2b.193 nm, when this light is for example applied to the corneal tissue, and to the definition of a corresponding ablation profile, will first be given in conjunction with FIGS. 1 and 2a, 2b.
On notera cependant que des lasers à émission de longueur d'onde différente peuvent être utilisés.Note however that lasers with different wavelength emission can be used.
La figure 1 représente une courbe d'ablation sur laquelle les valeurs de la profondeur d'ablations élémentaires discrètes sont portées sur l'axe des ordonnées, cet axe étant gradué en micromètres, en fonction de la densité d'énergie par impulsions d'illumination laser, l'axe des abscisses étant gradué en millijoule/cm2.FIG. 1 represents an ablation curve on which the values of the discrete elementary ablation depth are plotted on the ordinate axis, this axis being graduated in micrometers, as a function of the energy density per illumination pulse laser, the abscissa axis being graduated in millijoule / cm 2 .
La courbe d'ablation élémentaire discrète est caractérisée par la présence d'un seuil, c'est-à-dire d'une valeur de la densité d'énergie au-dessous de laquelle aucune ablation ne se produit. De façon générale, la courbe précédente présente une grande non linéarité et la profondeur d'ablation n'augmente que très lentement avec la densité d'énergie. On constatera en fait que la profondeur de chaque ablation élémentaire discrète est faible, "comprise entre 0,25 à 0,5 μm. Bien que l'ablation élémentaire discrète provoquée par une impulsion d'illumination laser présente, en ce qui concerne la profondeur de celle-ci en fonction de la densité d'énergie, la non linéarité précitée on admet, pourvu que la densité d'énergie soit constante d'une impulsion à l'autre, que l'ablation totale résultante en un point fixe d'un nombre n d'impulsions consécutives données est égale à n fois l'ablation moyenne correspondant à une impulsion unique. Ainsi, l'ablation élémentaire discrète correspondant à l'ablation moyenne précitée est notée :The discrete elementary ablation curve is characterized by the presence of a threshold, that is to say a value of the energy density below which no ablation occurs. In general, the previous curve has great non-linearity and the ablation depth increases only very slowly with the energy density. It will in fact be seen that the depth of each discrete elementary ablation is small, "ranging between 0.25 to 0.5 μm. Although the discrete elementary ablation caused by a laser illumination pulse present, with regard to the depth of this as a function of the energy density, the aforementioned non-linearity it is assumed, provided that the energy density is constant from one pulse to another, that the total ablation resulting at a fixed point of a number n of given consecutive pulses is equal to n times the average ablation corresponding to a single pulse. Thus, the discrete elementary ablation corresponding to the aforementioned average ablation is noted:
( 1 ) â(e) .(1) â (e).
Cette ablation moyenne correspond sensiblement pour une impulsion d'illumination laser dont la densité d'énergie est de l'ordre deThis average ablation corresponds substantially to a laser illumination pulse whose energy density is of the order of
200 millijouies/cm2 à une profondeur d'ablation correspondant au palier de la courbe représentée en figure 1, et en pratique, à une profondeur d'ablation comprise entre 0,5 et 0,8 μm. Une description plus détaillée des interventions à effectuer pour la correction des amétropies par correction des caractéristiques optiques dimensionnelles de la cornée et principalement de son rayon de courbure, sera donnée en liaison avec les figures 2a et 2b. Les principales opérations précitées seront limitées, dans un but de simplification de la description du système objet de l'invention, aux opérations de kerato¬ mileusis myopique, de keratomileusis hypermétropique et de keratomileusis astigmatique myopique, ou de leur équivalent sur des lentilles optiques impiantables ou non. La figure 2a représente une vue en plan du globe oculaire de l'oeil désigné par OE. La vue en plan précitée est observée en direction de l'axe optique de l'oeil désigné par OZ, sur la figure 2a, l'axe optique précité étant centré sur la cornée désignée par COR et la pupille de l'iris non représentée sur cette figure. Dans l'exposé ci-après, on considérera que l'axe optique et l'axe visuel de l'oeil sont sensiblement confondus. Des directions de référence sont notées OX et OY, le repère OX, OY formant un repère orthogonal. On désigne par h la distance d'un point donné de la surface cornéenne à l'axe optique OZ.200 millijouies / cm 2 at an ablation depth corresponding to the level of the curve shown in FIG. 1, and in practice at an ablation depth between 0.5 and 0.8 μm. A more detailed description of the operations to be carried out for the correction of ametropia by correction of the dimensional optical characteristics of the cornea and mainly of its radius of curvature, will be given in conjunction with FIGS. 2a and 2b. The main aforementioned operations will be limited, for the purpose of simplifying the description of the system which is the subject of the invention, to myopic kerato¬ mileusis, hypermetropic keratomileusis and myopic astigmatic keratomileusis, or their equivalent on optic lenses or no. FIG. 2a represents a plan view of the eyeball of the eye designated by OE. The aforementioned plan view is observed in the direction of the optical axis of the eye designated by OZ, in FIG. 2a, the aforementioned optical axis being centered on the cornea designated by COR and the pupil of the iris not shown on this figure. In the description below, it will be considered that the optical axis and the visual axis of the eye are substantially combined. Reference directions are noted OX and OY, the OX coordinate system, OY forming an orthogonal coordinate system. We denote by h the distance of a given point from the corneal surface to the optical axis OZ.
La figure 2b représente une coupe selon le plan AA de la figure 2a. Sur la figure 2b, on désigne par rn le rayon de courbure de la cornée COR, avant traitement, la cornée avant traitement étant représentée sur la figure 2b en pointillé, et par r le rayon de courbure de la cornée COR, après traitement à l'aide du dispositif objet de l'invention. On désigne par R, de manière générale, le rayon sur la cornée de la zone optique d'intervention et de rectification de celle-ci. Bien entendu, la valeur de ce paramètre R et la zone de la cornée sur laquelle l'intervention sera pratiquée est définie par le praticien, suite à une analyse clinique effectuée par celui-ci. On désigne enfin par A(h) la fonction d'ablation, c'est-à-dire l'épaisseur, dans la direction OZ de l'axe optique de l'oeil, à supprimer par photodécomposition à une distance h de l'axe optique de l'oeil OZ pour amener la cornée du rayon de courbure rQ initial au rayon de courbure r final, après l'intervention précitée.Figure 2b shows a section along the plane AA of Figure 2a. In FIG. 2b, denote by r n the radius of curvature of the cornea COR, before treatment, the cornea before treatment being shown in FIG. 2b in dotted lines, and by r the radius of curvature of the cornea COR, after treatment with using the device which is the subject of the invention. R denotes, generally, the radius on the cornea of the optical intervention and rectification zone thereof. Of course, the value of this parameter R and the area of the cornea on which the intervention will be performed is defined by the practitioner, following a clinical analysis carried out by the latter. Finally, denote by A (h) the ablation function, that is to say the thickness, in the direction OZ of the optical axis of the eye, to be removed by photodecomposition at a distance h from the optical axis of the eye OZ to bring the cornea from the radius of curvature r Q initial to the radius of curvature r final, after the above-mentioned intervention.
Pour une définition plus précise des profils d'ablation A(h) dans le cas d'une keratomileusis myopique, dans le cas d'une keratomileusis astigmatique et dans le cas d'une keratomileusis astigmatique myopique, on pourra utilement se reporter à la demande de brevet européenne 0 296 982 précédemment citée et incorporée dans la présente description comme référence. On notera en outre que dans le cas de la keratomileusis astigmatique, myopique ou hypermétropique, les ablations résultantes ne sont pas de révolution autour de l'axe OZ. La fonction d'ablation A(h) peut alors être remplacée par une fonction d'ablation A(x,y) où x, y représentent les coordonnées x, y dans le plan ox, oy, avec h2 = x2 + y2. Une description plus détaillée d'un masque de traitement de surface par irradiation laser conforme à l'objet de la présente invention sera maintenant donnée en liaison avec les figures 3a et 3b.For a more precise definition of the ablation profiles A (h) in the case of myopic keratomileusis, in the case of keratomileusis astigmatic and in the case of an astigmatic myopic keratomileusis, one can usefully refer to the European patent application 0 296 982 previously cited and incorporated in the present description for reference. It will also be noted that in the case of astigmatic, myopic or hypermetropic keratomileusis, the resulting ablations are not of revolution around the axis OZ. The ablation function A (h) can then be replaced by an ablation function A (x, y) where x, y represent the coordinates x, y in the plane ox, oy, with h 2 = x 2 + y 2 . A more detailed description of a mask for surface treatment by laser irradiation in accordance with the object of the present invention will now be given in conjunction with FIGS. 3a and 3b.
Selon les figures précitées, le masque de traitement de surface par irradiation laser, objet de la présente invention, est constitué par un support P opaque à la longueur d'onde du rayonnement laser précité.According to the aforementioned figures, the mask for surface treatment by laser irradiation, object of the present invention, is constituted by a support P opaque to the wavelength of the aforementioned laser radiation.
Le support P comporte une pluralité de fenêtres F ménagées dans celle-ci.The support P comprises a plurality of windows F formed therein.
Sur les figures 3a et 3b, les fenêtres F sont représentées par des points de manièfe non limitative. Les fenêtres F sont transparentes au rayonnement laser et forment un masque de type tamis.In FIGS. 3a and 3b, the windows F are represented by points of non-limiting manner. The windows F are transparent to laser radiation and form a screen-like mask.
La densité des fenêtres F pour un élément de surface non nulle dff", sur le masque, cette densité étant notée d(h) est proportionnelle à la loi de rectification ou d'ablation, notée précédemment A(h) : d(h) = β .A(h).The density of windows F for a non-zero surface element dff ", on the mask, this density being noted d (h) is proportional to the law of rectification or ablation, previously noted A (h): d (h) = β .A (h).
Dans la relation précédente, h désigne, ainsi que précédem¬ ment mentionné en relation avec les figures 2a et 2b, la distance radiale d'un point du masque par rapport à un point de référence, β étant un coefficient de proportionnalité déterminé par le nombre de fenêtres F par unité de surface.In the previous relation, h denotes, as previously mentioned in relation to FIGS. 2a and 2b, the radial distance from a point on the mask with respect to a reference point, β being a coefficient of proportionality determined by the number windows F per unit area.
On comprendra, en particulier, que la distance radiale h peut être déterminée par rapport- à un point de référence, lequel correspond sensiblement au centre du masque tamis, représenté en figure 3a ou 3b. En pratique, pour un élément de surface d du masque situé à la distance R du centre C du masque, le nombre N(h) de fenêtres ou ouvertures F sur cet élément de surface vérifie la relation :It will be understood, in particular, that the radial distance h can be determined relative to a reference point, which corresponds substantially to the center of the sieve mask, shown in FIG. 3a or 3b. In practice, for a surface element d of the mask located at the distance R from the center C of the mask, the number N (h) of windows or openings F on this surface element checks the relation:
N(h) = β . A(h) . d σN (h) = β. A (h). d σ
Selon une caractéristique avantageuse du masque de traite¬ ment de surface par irradiation laser, objet de l'invention, les masques de type tamis concernent, d'une part, les masques dont les ouvertures sont à répartition aléatoire, dans lesquels les fenêtres ou ouvertures F, ainsi que représenté en Fig. 3c et 3d et 4a, 5a, sont telles que pour l'élément de surface d considéré, le nombre de fenêtres ou ouvertures F contenues dans l'élément de surface précité est proportionnel, dans le cas d'une keratomileusis myopique, à 1-h2. Une loi similaire, privilégiant cependant un domaine annulaire, peut être établie dans le cas de la keratomileusis hypermétropique, ainsi qu'il sera en outre décrit ultérieurement dans la description.According to an advantageous characteristic of the surface treatment mask by laser irradiation, object of the invention, the sieve type masks relate, on the one hand, to the masks whose openings are of random distribution, in which the windows or openings F, as shown in FIG. 3c and 3d and 4a, 5a, are such that for the surface element d considered, the number of windows or openings F contained in the above-mentioned surface element is proportional, in the case of a myopic keratomileusis, at 1- h 2 . A similar law, however favoring an annular domain, can be established in the case of hypermetropic keratomileusis, as will be further described later in the description.
Les masques de type tamis objets de la présente invention concernent, d'autre* part, des masques dans lesquels les ouvertures ou fenêtres forment une pluralité de zones annulaires concentriques. Dans ce deuxième type de masques, les fenêtres F sur le support peuvent admettre pour centre de symétrie le point de référence au centre c du masque, ainsi que représenté en figures 3a et 3b. Il est bien entendu possible pour ce deuxième type de masques d'envisager des masques pour la keratomileusis myopique aussi bien qu'hypermétropique.The sieve type masks which are the subject of the present invention relate, on the other hand, to masks in which the openings or windows form a plurality of concentric annular zones. In this second type of mask, the windows F on the support can admit as a center of symmetry the reference point at the center c of the mask, as shown in FIGS. 3a and 3b. It is of course possible for this second type of mask to consider masks for myopic as well as hyperopic keratomileusis.
Ainsi qu'on l'a représenté en figure 3a, notamment, les ouvertures ou fenêtres F sont de forme sensiblement rectangulaire ou circulaire et réparties selon des cercles concentriques.As shown in FIG. 3a, in particular, the openings or windows F are of substantially rectangular or circular shape and distributed in concentric circles.
Selon une autre variante de réalisation telle que représentée en figure 3b, les ouvertures F sont constituées par des fenêtres annulaires ou secteurs annulaires. Les fenêtres annulaires ou secteurs annulaires sont formés par des fentes. Ainsi pour des fenêtres annulaires ou secteurs annulaires formés par des fentes de dimension transversale déterminée, la densité des anneaux ou secteurs annulaires est proportionnelle à 1-h2, dans le cas d'un masque pour keratomileusis myopique. La densité précitée peut alors être ramenée à une densité linéaire d'anneaux ou secteurs annulaires, c'est-à-dire au nombre d'anneaux ou secteurs annulaires par unité de longueur pour une excursion radiale du masque considéré. Ainsi que représenté en figures 3a et 3b, dans le cas d'un masque pour keratomileusis myopique, la densité des anneaux ou secteurs d'anneaux augmente de la périphérie vers le centre C du masque, la totalité des anneaux ou secteurs d'anneaux ou fentes n'ayant cependant pas été représentée en zone centrale des Figures 3a, 3b. On comprendra en outre que, pourvu que les lois de densités de fenêtres F soient semblables, aux anneaux ou secteurs d'anneaux, tels que représentés en Fig. 3b, peuvent être substitués des anneaux à ouvertures discrètes sensiblement ponctuelles, telles que représentées en Fig. 3a, le 'masque ainsi réalisé constituant en quelque sorte un masque à répartition de fentes ou ouvertures régulière.According to another alternative embodiment as shown in FIG. 3b, the openings F are formed by annular windows or annular sectors. The annular windows or annular sectors are formed by slots. Thus for annular windows or annular sectors formed by slots of determined transverse dimension, the density of the rings or annular sectors is proportional to 1-h 2 , in the case of a mask for myopic keratomileusis. The aforementioned density can then be reduced to a linear density of rings or annular sectors, that is to say to the number of rings or annular sectors per unit of length for a radial excursion of the mask considered. As shown in FIGS. 3a and 3b, in the case of a mask for myopic keratomileusis, the density of the rings or sectors of rings increases from the periphery towards the center C of the mask, all of the rings or sectors of rings or slots, however, not shown in the central area of Figures 3a, 3b. It will further be understood that, provided that the window density laws F are similar, to the rings or sectors of rings, as shown in FIG. 3b, may be substituted rings with discrete, substantially point-like openings, as shown in FIG. 3a, the 'mask thus formed constituting a sort of a distribution slit mask or regular apertures.
Une description plus détaillée de masques de type tamis aléatoire conformément à l'objet de la présente invention, sera donnée en liaison avec les figures 3c et 3d.A more detailed description of masks of the random sieve type in accordance with the object of the present invention will be given in conjunction with FIGS. 3c and 3d.
Selon une caractéristique avantageuse du masque de type tamis de traitement -de surface par irradiation laser, objet de l'invention, la répartition spatiale des fenêtres F est aléatoire sur un élément de surface donné du support P constituant le masque.According to an advantageous characteristic of the mask of sieve type for surface treatment by laser irradiation, object of the invention, the spatial distribution of the windows F is random on a given surface element of the support P constituting the mask.
Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figures 3c et 3d, en vue du traitement de surfaces sphériques ou sensiblement sphériques, tel que des lentilles optiques ou des surfaces telles que la cornée de l'oeil, le traitement consistant alors en un traitement de chirurgie réfractive de l'oeil par ablation sur cette cornée, le masque présente une pluralité de fenêtres F contenues dans une zone sensiblement circulaire, ainsi que représenté en figures 3c et 3d. Ainsi qu'on le notera sur les figures 3c et 3d, les fenêtres F peuvent être constituées par des trous pratiqués dans le masque ou plus particulièrement dans le support P constituant celui-ci, ces trous étant jointifs ou non. Selon une caractéristique avantageuse du masque objet de la présente invention, le support P peut être constitué par une plaque plane. Il peut également être constitué par une calotte sphérique, ce qui permet de s'affranchir au cours de l'irradiation iaser • en vue du traitement de s'affranchir des problèmes relatifs à la profondeur de champ. Les vues en coupe A A des figures 3a et 3b montrent la constitution du support P selon une plaque plane ou selon une calotte sphérique.As has also been shown in Figures 3c and 3d, for the treatment of spherical or substantially spherical surfaces, such as optical lenses or surfaces such as the cornea of the eye, the treatment then consisting of a refractive eye surgery treatment by ablation on this cornea, the mask has a plurality of windows F contained in a substantially circular area, as shown in Figures 3c and 3d. As will be noted in FIGS. 3c and 3d, the windows F can be constituted by holes made in the mask or more particularly in the support P constituting the latter, these holes being contiguous or not. According to an advantageous characteristic of the mask object of the present invention, the support P can be constituted by a flat plate. It can also be constituted by a spherical cap, which makes it possible to overcome during the irradiation iaser • with a view to the treatment to overcome the problems relating to the depth of field. The sectional views AA of FIGS. 3a and 3b show the constitution of the support P according to a flat plate or according to a spherical cap.
Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figure 3e, en vue de permettre la correction des astigmatismes de surfaces optiques sphériques, telles que la cornée par exemple, le masque, objet de la présente invention, peut comporter en outre des volets occultateurs, notés VO l et V02 sur la figure précitée.As has also been shown in FIG. 3e, in order to allow the correction of astigmatisms of spherical optical surfaces, such as the cornea for example, the mask, object of the present invention, may also include blackout flaps , denoted VO l and V02 in the above-mentioned figure.
De préférence, les volets occultateurs VOl et V02 sont symétriques par rapport à une direction z du plan de la plaque P constituant diamètre de la zone sensiblement circulaire précitée.Preferably, the blackout flaps VO1 and V02 are symmetrical with respect to a direction z of the plane of the plate P constituting the diameter of the above-mentioned substantially circular area.
Les volets occultateurs VOl et V02 présentent chacun un bord rectiligne définissant une fente matérialisant la direction de correction de l'astigmatisme, la direction z précitée.The blackout flaps VO1 and V02 each have a straight edge defining a slot materializing the direction of correction of astigmatism, the aforementioned direction z.
Selon une caractéristique avantageuse du masque de type tamis, objet de la présente invention, la largeur e de la fente, telle que représentée sur la figure 3e, est réglable.According to an advantageous characteristic of the sieve type mask, object of the present invention, the width e of the slit, as shown in FIG. 3e, is adjustable.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la plaque ou la calotte sphérique P opaque au rayonnement laser utilisée peut être constituée en un matériau métallique, tel que l'aluminium, les alliages de nickel par exemple. Dans ce cas, les fenêtres F peuvent être constituées par des perforations.According to a nonlimiting embodiment, the plate or the spherical cap P opaque to the laser radiation used can be made of a metallic material, such as aluminum, nickel alloys for example. In this case, the windows F can be formed by perforations.
En outre, la plaque P opaque au rayonnement laser peut être constituée par un verre ou par une lame de silice traitée pour assurer l'opacité au rayonnement électromagnétique, à la longueur d'onde utilisée, les fenêtres étant constituées par des zones non traitées.In addition, the plate P opaque to laser radiation can be formed by a glass or by a silica blade treated to ensure opacity to electromagnetic radiation, at the wavelength used, the windows being formed by untreated areas.
Dans tous les cas, les fenêtres F peuvent être constituées, soit par des perforations, soit par des zones non traitées, les fenêtres étant sensiblement circulaires et présentant un diamètre compris entre 10 μm et 50 μm par exemple. Les fenêtres ou ouvertures F d'un même masque peuvent présenter des dimensions différentes. Lorsque les fenêtres F sont constituées par des zones non traitées, celles-ci peuvent être obtenues par des procédés photo-lithographiques sur un support P en quartz par exemple. Dans ce cas, les fenêtres F peuvent présenter la forme d'anneaux continus concentriques.In all cases, the windows F can be formed either by perforations or by untreated zones, the windows being substantially circular and having a diameter of between 10 μm and 50 μm for example. The windows or openings F of the same mask can have different dimensions. When the windows F are formed by untreated zones, these can be obtained by photo-lithographic processes on a support P made of quartz for example. In this case, the windows F may have the form of continuous concentric rings.
Bien entendu, on comprendra que dans les dessins représentant les masques tamis, objets de l'invention, ces dessins correspondent à des modèles, lesquels peuvent, par réduction de grandissement optique, donner naissance à des masques tamis, objets de la présente invention.Of course, it will be understood that in the drawings representing the screen masks, objects of the invention, these drawings correspond to models, which can, by reduction of optical magnification, give rise to screen masks, objects of the present invention.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la fente Fe peut être réalisée par les bords rectiiignes de deux volets occultateurs VO l, V02, lesquels peuvent être coulissants sur la plaque ou calotte sphérique P constituant le masque tamis. Le coulissement des volets occultateurs VOl, V02 permet alors de régler la largeur e de la fente Fe précitée.According to a nonlimiting embodiment, the slit Fe can be produced by the straight edges of two blackout flaps VO l, V02, which can be sliding on the plate or spherical cap P constituting the sieve mask. The sliding of the blackout flaps VO1, V02 then makes it possible to adjust the width e of the aforementioned slot Fe.
Selon un autre mode de réalisation non limitatif, les volets occultateurs VOl et V02 peuvent être réalisés par une plaque unique en matériau d'aluminium par exemple, plaque dans laquelle est ménagée une fente Fe à bords sensiblement rectiiignes. Bien entendu, dans ce cas, le réglage de la largeur e de la fente Fe peut être réalisé au moyen d'un jeu de plaques constituant les volets occultateurs VO l et V02, chaque plaque comportant une fente de largeur e déterminée.According to another nonlimiting embodiment, the blackout flaps VO1 and V02 can be produced by a single plate made of aluminum material for example, a plate in which is formed a slot Fe with substantially straight edges. Of course, in this case, the width e of the slot Fe can be adjusted by means of a set of plates constituting the blackout flaps VO l and V02, each plate comprising a slot of determined width e.
Une plaque du jeu de plaques précité peut alors être utilisée et placée en superposition au masque tamis, objet de la présente invention, tel que représenté précédemment en figure 3e.A plate from the aforementioned set of plates can then be used and placed superimposed on the sieve mask, object of the present invention, as shown previously in FIG. 3e.
Lors de l'utilisation, le praticien peut ainsi être amené à changer une plaque considérée comportant une fente Fe de largeur e donnée pour remplacer celle-ci par une autre plaque du même jeu comportant une fente Fe de largeur e' différente. Si nécessaire, les volets occultateurs ou plaques formant la fente Fe peuvent être remplacés par des parties de calotte sphérique. Outre la fente Fe précités, selon un aspect avantageux de la présente invention, celle-ci peut être remplacée par un masque auxiliaire se substituant au masque de type tamis tel que représenté en fig. 3a, 3b ou 3c, 3d précitées. L'n tel masque auxiliaire destiné à l'obtention des ablations cylindriques requises pour la correction de l'astigmatisme présente une loi de répartition des ouvertures ou fenêtres F dans la direction d'azimut u correspondante, telle que représentée en fig. 2a, d(u) = K( l-u2), où u représente l'abscisse dans la direction u précitée. L'n tel masque auxiliaire tel que représenté en figure 3f présente par exemple un alignement d'ouvertures ou fenêtres F, lequel, lors de l'irradiation en vue du traitement, doit être aligné dans la direction d'azimut précitée.During use, the practitioner may thus have to change a plate considered comprising a slot Fe of given width e to replace the latter with another plate of the same set comprising a slot Fe of width e 'different. If necessary, the blackout flaps or plates forming the Fe slot can be replaced by spherical cap parts. In addition to the aforementioned Fe slot, according to an advantageous aspect of the present invention, this can be replaced by an auxiliary mask replacing the sieve type mask as shown in FIG. 3a, 3b or 3c, 3d above. The n such auxiliary mask for obtaining the cylindrical ablations required to correct astigmatism has a law of distribution of the openings or windows in the F u corresponding azimuth direction, as shown in Fig. 2a, d (u) = K (lu 2 ), where u represents the abscissa in the abovementioned direction u. Such an auxiliary mask as shown in FIG. 3f has for example an alignment of openings or windows F, which, during irradiation for the purpose of treatment, must be aligned in the aforementioned azimuth direction.
L'opération de traitement a alors lieu en deux temps : - ablation de révolution au moyen d'un des masques de type tamis tel que représenté en figures 3a à 3d par exemple, - ablation "cylindrique" selon l'azimut u requis au moyen du masque auxiliaire.The treatment operation then takes place in two stages: - ablation of revolution by means of one of the sieve type masks as shown in FIGS. 3a to 3d for example, - "cylindrical" ablation according to the azimuth u required by means of the auxiliary mask.
Différents détails de réalisation des masques de type tamis, tel que représenté en figures 3c et 3d, seront maintenant donnés en liaison avec les figures 4a; 4b et 5a, 5b. En vue d'effectuer un traitement par keratomileusis myopique ou hypermétropique, les masques de type tamis, objets de la présente invention, ainsi que représenté en figure 4a notamment et 4b, ou 5a, 5b, présentent une densité de fenêtres sur le masque à symétrie axiale. La densité de fenêtres (d)h est sensiblement constante et à répartition spatiale aléatoire pour tout élément de surface, noté d σ , correspondant à une portion de couronnes circulaires de largeur, notée dh, à une distance radiale h du centre du masque, noté C.Different details of embodiment of the sieve type masks, as shown in Figures 3c and 3d, will now be given in connection with Figures 4a; 4b and 5a, 5b. In order to carry out a treatment with myopic or hypermetropic keratomileusis, the sieve type masks, objects of the present invention, as shown in FIG. 4a in particular and 4b, or 5a, 5b, have a density of windows on the symmetry mask axial. The density of windows (d) h is substantially constant and at random spatial distribution for any surface element, denoted d σ, corresponding to a portion of circular crowns of width, denoted dh, at a radial distance h from the center of the mask, denoted vs.
Dans le cas d'un traitement par keratomileusis myopique, la densité d(h) des fenêtres sur le masque, ainsi que représenté en figure 4a et en figure 4b, est monotonement décroissante du centre C du masque vers la périphérie. On notera que sur la figure 4b. on a représenté en traits continus la fonction d'ablation A(h), cette fonction en fonction du rayon h par rapport au centre de la cornée étant sensiblement parabolique, et en traits mixtes la densité des fenêtres d(h), cette densité étant proportion¬ nelle à la fonction d'ablation précitée au coefficient s près.In the case of treatment with myopic keratomileusis, the density d (h) of the windows on the mask, as shown in FIG. 4a and in FIG. 4b, is monotonically decreasing from the center C of the mask towards the periphery. Note that in Figure 4b. the ablation function A (h) has been shown in solid lines, this function as a function of the radius h relative to the center of the cornea being substantially parabolic, and in dashed lines the density of the windows d (h), this density being proportional to the aforementioned ablation function to the nearest s coefficient.
Ainsi que représenté en figure 5a et en figure 5b, dans le cas d'un traitement par keratomileusis hypermétropique, la densité d(h) des fenêtres sur le masque est monotonement croissante du centre du masque, centre C, vers la périphérie puis décroissante pour constituer une zone de transition.As shown in FIG. 5a and in FIG. 5b, in the case of treatment with hypermetropic keratomileusis, the density d (h) of the windows on the mask is monotonically increasing from the center of the mask, center C, towards the periphery then decreasing for constitute a transition zone.
Sur la figure 5b, on a également représenté d'une part, en traits continus, la fonction d'ablation A(h) et, en traits pointillés, la densité des fenêtres d(h), cette densité étant proportionnelle à un coefficient 3 près à la fonction d'ablation précitée. Sur les figures 6a et 6b, on a représenté des modes de réalisation non limitatifs de modèles de masques de type tamis, confor¬ mément à l'objet de la présente invention, d'une part, dans le cas d'un traitement de type keratomileusis myopique et, d'autre part, dans le cas d'un traitement de "type keratomileusis hypermétropique. Les modèles précités sont, bien entendu, représentés à une échelle agrandie, ainsi qu'indiqué précédemment, et peuvent être exécutés par exemple au moyen d'un logiciel de type logiciel de conception assisté par l'ordinateur CAO.In FIG. 5b, on the one hand, the ablation function A (h) has also been shown on the one hand, and the density of the windows d (h) in dashed lines, this density being proportional to a coefficient 3 close to the aforementioned ablation function. In FIGS. 6a and 6b, non-limiting embodiments of models of sieve type masks have been shown, in accordance with the subject of the present invention, on the one hand, in the case of a type treatment myopic keratomileusis and, on the other hand, in the case of a treatment of "hyperopic keratomileusis type. The abovementioned models are, of course, represented on an enlarged scale, as indicated above, and can be executed for example by means software of the design software type assisted by the CAD computer.
Sur les figures 6a et 6b, on notera que, de préférence mais de façon non limitative et afin d'assurer une exécution rationnalisée des masques précités, les fenêtres F ou orifices peuvent avantageusement présenter tous une surface identique de valeur déterminée.In FIGS. 6a and 6b, it will be noted that, preferably but not limited to and in order to ensure a rationalized execution of the above-mentioned masks, the windows F or orifices can advantageously all have an identical surface of determined value.
En outre, ainsi qu'on pourra le constater sur les figures précitées, aucun des orifices ou fenêtres ménagés dans le modèle ne se trouve en recouvrement avec un orifice ou une fenêtre voisine.In addition, as can be seen in the aforementioned figures, none of the orifices or windows provided in the model is overlapped with a neighboring orifice or window.
Les deux caractéristiques précitées permettent de simplifier le logiciel de mise en oeuvre des modèles de masques précédemment décrits, le paramétrage du logiciel intervenant uniquement dans ce cas, afin de déterminer, en fonction de l'intervention à effectuer, la densité d(h) de fenêtres pour un élément de surface d σ , ainsi que représenté précédem¬ ment en figures 3a et 3b. De manière non limitative et à seul titre d'exemple, on considérera que la densité de répartition des fenêtres d(h) est constante pour des éléments de surface d constitués en anneaux concentriques par rapport au centre C des masques tels que représentés en figures 6a et 6b ou de leurs modèles, la largeur dh sur laquelle la densité de fenêtres est sensiblement constante pouvant être égale, par exemple, à dix fois la dimension d'une fenêtre ou orifice.The two aforementioned characteristics make it possible to simplify the software for implementing the mask models described above, the configuration of the software intervening only in this case, in order to determine, depending on the intervention to be carried out, the density d (h) of windows for a surface element d σ, as shown previously in FIGS. 3a and 3b . In a nonlimiting manner and by way of example only, it will be considered that the distribution density of the windows d (h) is constant for surface elements d formed in concentric rings with respect to the center C of the masks as represented in FIGS. 6a and 6b or their models, the width dh over which the density of windows is substantially constant can be equal, for example, to ten times the dimension of a window or orifice.
De préférence mais de façon non limitative, les fenêtres ou orifices sont alors constitués par des fenêtres ou orifices sensiblement circulaires. De préférence, pour les masques ou modèles de masques tels que représentés en figures 6a et 6b, conformément à l'objet de la présente invention, et dans un but de sécurité, le rapport de la somme des surfaces des fenêtres F ou orifices et de la surface totale du masque, c'est-à-dire en définitive de la zone sensiblement en forme de circonférence, est déterminé par un coefficient destiné à éviter les effets secondaires nuisibles de l'irradiation laser, la durée de l'intervention ainsi que, dans le cas de chirurgie réfractive de l'oeil, la rugosité qui peut être acceptée pour la surface de la cornée. Pour une faible correction de la surface traitée, on utilisera des masques à fenêtres de petites dimensions, en vue d'engendrer une surface rectifiée lisse. Par contre, pour une correction importante, les fenêtres peuvent être de plus grande dimension, afin de raccourcir la durée de l'intervention.Preferably but not limited to, the windows or orifices are then constituted by substantially circular windows or orifices. Preferably, for the masks or models of masks as represented in FIGS. 6a and 6b, in accordance with the object of the present invention, and for safety purposes, the ratio of the sum of the surfaces of the windows F or orifices and of the total surface of the mask, that is to say ultimately of the zone substantially in the form of a circumference, is determined by a coefficient intended to avoid the harmful side effects of laser irradiation, the duration of the intervention as well as , in the case of refractive eye surgery, the roughness which can be accepted for the surface of the cornea. For a small correction of the treated surface, small window masks will be used, in order to generate a smooth rectified surface. On the other hand, for a significant correction, the windows can be larger, in order to shorten the duration of the intervention.
Une description plus détaillée d'un système de traitement de surface par irradiation laser, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 7.A more detailed description of a surface treatment system by laser irradiation, in accordance with the object of the present invention, will now be given in connection with FIG. 7.
De manière générale, le système de traitement de surface par irradiation laser, objet de la présente invention, comprend de manière semblable au système décrit dans la demande de brevet européen n° 0 296 9S 2 et précédemment mentionné dans la description, des moyens. notés 1 , d'émission d'un faisceau laser, noté FL, par impulsions.In general, the surface treatment system by laser irradiation, object of the present invention, comprises so similar to the system described in European patent application No. 0 296 9S 2 and previously mentioned in the description, means. denoted 1, emission of a laser beam, denoted FL, by pulses.
Le système, objet de l'invention, comporte également des moyens 2 permettant d'engendrer un faisceau laser de traitement, notéThe system which is the subject of the invention also comprises means 2 making it possible to generate a processing laser beam, noted
FLT.FLT.
Ainsi que décrit précédemment dans la demande de brevet précitée, ces moyens de traitement peuvent comporter un groupe de lentilles 20 permettant d'amener le faisceau laser FL à des dimensions convenables par rapport aux dimensions du masque, tel que décrit précédemment.As described previously in the aforementioned patent application, these processing means may include a group of lenses 20 making it possible to bring the laser beam FL to dimensions that are suitable relative to the dimensions of the mask, as described above.
Ainsi, les moyens 2 de constitution d'un faisceau laser de traitement FLT comportent un masque de traitement de surface par irradiation laser, tel que décrit précédemment dans la description, ce masque étant monté par exemple sur un support 21 représenté sur la figureThus, the means 2 for constituting a laser beam for processing FLT comprise a mask for surface treatment by laser irradiation, as described previously in the description, this mask being mounted for example on a support 21 shown in the figure
2.2.
Le système de traitement de surface par irradiation laser objet de la présente invention comporte également des moyens de déplacement, notés 4, selon deux directions orthogonales X, Y du masque de traitement de surface précité. Le masque, sur son support 21 , est, pendant la durée de l'irradiation, déplacé continûment de manière aléatoire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du faisceau de traitement FLT.The laser irradiation surface treatment system which is the subject of the present invention also comprises displacement means, denoted 4, in two orthogonal directions X, Y of the aforementioned surface treatment mask. The mask, on its support 21, is, during the irradiation period, continuously moved randomly in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the treatment beam FLT.
On notera bien sûr que, de manière classique et ainsi que déjà décrit dans la demande de brevet précédemment citée, le système de traitement de surface par irradiation laser, objet de la présente invention, comporte également des lentilles de focalisation 9, un prisme ou un miroir de renvoi 30 et un laser auxiliaire d'alignement 6, tel qu'un laser hélium-néon, permettant d'assurer l'alignement de l'optique constituée par le prisme de renvoi 30 et par une lentille de focalisation 31 avec l'axe optique de la cornée et de l'oeil, noté OE, sur la figure 7.It will of course be noted that, conventionally and as already described in the aforementioned patent application, the surface treatment system by laser irradiation, object of the present invention, also comprises focusing lenses 9, a prism or a deflection mirror 30 and an auxiliary alignment laser 6, such as a helium-neon laser, making it possible to ensure the alignment of the optics constituted by the deflection prism 30 and by a focusing lens 31 with the optical axis of the cornea and of the eye, denoted OE, in FIG. 7.
Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figure 7, les moyens de déplacement 4 en X, Y du masque objet de l'invention comportent des moyens de déplacement aléatoire en translation dans la première direction X, ces moyens étant notes 40, 41 sur la figure 7 et les movens de déplacement aléatoire en translation dans la deuxième direction , ces movens étant notes 42. 43 sur la figure 7.As has also been shown in FIG. 7, the displacement means 4 in X, Y of the mask object of the invention comprise means of random displacement in translation in the first direction X, these means being notes 40, 41 in FIG. 7 and the movens of random displacement in translation in the second direction, these movens being notes 42. 43 in FIG. 7.
Une description plus détaillée des moyens de déplacement en X, V de manière aléatoire du masque, conformément au système objet de l'invention tel que représenté en figure 7, sera donnée en liaison avec la figure Sa.A more detailed description of the means for moving the mask in X, V in a random manner, in accordance with the system which is the subject of the invention as shown in FIG. 7, will be given in conjunction with FIG.
Selon la figure précitée, les moyens de déplacement selon les deux directions orthogonales X et Y comportent un cadre externe 44 formant cadre support sensiblement carré et deux guides, notés 4 10, 430, montes à coulissement sur les montants du cadre externe support 44. Les guides 10, 430 sont sensiblement orthogonaux et mécaniquement solidaires.According to the above-mentioned figure, the means of displacement in the two orthogonal directions X and Y comprise an external frame 44 forming a substantially square support frame and two guides, noted 4 10, 430, mounted to slide on the uprights of the external support frame 44. The guides 10, 430 are substantially orthogonal and mechanically integral.
Un cadre interne 47 est prévu, rendant solidaires les deux guides 410 et 430 et supportant le masque de traitement.An internal frame 47 is provided, making the two guides 410 and 430 integral and supporting the treatment mask.
Un premier moteur pas à pas, noté 40, et un engrenage 41 permettent d'entraîner un premier guide 410 en translation dans la première direction X. De préférence, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description, cette translation peut consister en un incrément de déplacement Λ X positif ou négatif par rapport à une position de repos.A first stepping motor, denoted 40, and a gear 41 make it possible to drive a first guide 410 in translation in the first direction X. Preferably, as will be described later in the description, this translation can consist of a displacement increment Λ X positive or negative with respect to a rest position.
De la même manière, un deuxième moteur pas à pas 42 et un engrenage 43 sont prévus de façon à permettre d'entraîner le deuxième guide 430 en translation dans la deuxième direction Y. Cette translation peut consister en un incrément de déplacement Δ Y positif ou négatif par rapport à une position de repos.In the same way, a second stepping motor 42 and a gear 43 are provided so as to allow the second guide 430 to be driven in translation in the second direction Y. This translation can consist of a positive displacement increment Δ Y or negative compared to a rest position.
Ainsi que représenté en figures 8b et 8c, les guides 410 et 430 sont successivement entraînés en translation de manière aléatoire, les positions X, Y étant représentées par exemple dans le temps sur les figures 8b et 8c. H va de soi que la position instantanée du cadre interne 47 et du masque supporté par celui-ci résulte alors de la composition des deux mouvements des guides 410 et 430 selon les directions X et Y précitées. Afin de permettre la réalisation des mouvements ou déplacements selon les directions X et Y, tel que représenté en figures Sb et Se, les moyens de déplacement selon deux directions orthogonales comportent en outre, ainsi que représenté en figures 7 et Sd, contenus dans des moyens de commande 5, un premier et un deuxième générateurs de nombres aléatoires, notés 51 et 52, permettant à partir des nombres aléatoires précités d'engendrer une première et une deuxième séries aléatoires d'incréments de déplacement Δ X, Δ X.As shown in FIGS. 8b and 8c, the guides 410 and 430 are successively driven in translation in a random manner, the positions X, Y being represented for example in time in FIGS. 8b and 8c. It goes without saying that the instantaneous position of the internal frame 47 and of the mask supported by the latter then results from the composition of the two movements of the guides 410 and 430 in the directions X and Y mentioned above. In order to allow the movements or displacements to be carried out in the X and Y directions, as shown in Figures Sb and Se, the displacement means in two orthogonal directions further include, as shown in Figures 7 and Sd, contained in means control 5, a first and a second generator of random numbers, denoted 51 and 52, making it possible from the aforementioned random numbers to generate a first and a second random series of displacement increments Δ X, Δ X.
A titre d'exemple non limitatif, les moyens 5 de commande précités permettent alors de délivrer aux moteurs pas à pas 40 et 41 les signaux de commande SCDX et SCDY, lesquels correspondent aux incréments de déplacement représentés en figures 8b et 8c.By way of nonlimiting example, the aforementioned control means 5 then make it possible to deliver to the stepping motors 40 and 41 the control signals SCDX and SCDY, which correspond to the displacement increments represented in FIGS. 8b and 8c.
Afin d'engendrer les deux séries aléatoires d'incréments de déplacement Δ X et Δ Y, chaque générateur de nombres aléatoires 51 , 52 peut être suivi par exemple d'un circuit soustracteur 53, 54 permettant d'effectuer la soustraction de deux nombres aléatoires successifs, chaque circuit soustracteur 53 et 54 étant lui-même suivi d'un comparateur 55, 56 permettant de comparer la valeur de la différence calculée entre deux nombres aléatoires successifs engendrés par chaque générateur 51 , 52 à une pluralité de trois plages de valeurs de nombres, la comparaison de la différence précitée aux plages précédemment mentionnées, et en fonction de l'appartenance de cette différence à l'une des plages, permettant d'engendrer par ledit comparateur un signal positif, négatif ou nul, ce signal positif, négatif ou nul correspondant au signal SCDX ou SCDY et représentant, en définitive, l'incrément de déplacement correspondant Δ X ou Δ Y positif, négatif ou nul.In order to generate the two random series of displacement increments Δ X and Δ Y, each generator of random numbers 51, 52 can be followed for example by a subtractor circuit 53, 54 making it possible to perform the subtraction of two random numbers successive, each subtractor circuit 53 and 54 being itself followed by a comparator 55, 56 making it possible to compare the value of the difference calculated between two successive random numbers generated by each generator 51, 52 with a plurality of three ranges of values of numbers, the comparison of the aforementioned difference with the previously mentioned ranges, and as a function of the belonging of this difference to one of the ranges, making it possible to generate by said comparator a positive, negative or zero signal, this positive, negative signal or zero corresponding to the signal SCDX or SCDY and representing, ultimately, the corresponding displacement increment Δ X or Δ Y positive, negative or zero.
On comprendra par exemple que pour des nombres aléatoires appartenant à une plage de valeurs de nombres comprise entre 0 et 333333 par exemple, les trois plages de valeurs peuvent être constituées par une première plage comprise entre 0 et 1 1 11 1 1 , 1 1 1 1 12 et 222222 et 222223 etIt will be understood, for example, that for random numbers belonging to a range of values of numbers between 0 and 333 333 for example, the three ranges of values can be constituted by a first range between 0 and 1 1 11 1 1, 1 1 1 1 12 and 222222 and 222223 and
333333, la différence entre deux nombres aléatoires successifs engendrés par l'un des générateurs 51 ou. 52 de nombres aléatoires, ces nombres étant compris bien entendu dans la plage de valeurs 0, 333333, est alors comparée aux plages précitées, les comparateurs 55 et 56 permettant alors de dél ivrer un signal positif, négatif ou nul selon l 'appartenance de cette différence à l'une ou l'autre plage. Bien entendu, tout autre mode de réalisation des moyens de commande 5 peut être envisagé, en particulier les nombres aléatoires peuvent être tirés à partir d'un programme résidant dans des moyens calculateurs 8 représentés en figure 7 et la différence entre deux nombres successifs aléatoires peut également être réalisée à partir d'un programme correspondant remplaçant les circuits calculateurs de différences 53 et 54.333333, the difference between two successive random numbers generated by one of the generators 51 or . 52 of random numbers, these numbers being of course included in the range of values 0, 333333, is then compared with the aforementioned ranges, the comparators 55 and 56 then making it possible to deliver a positive, negative or zero signal depending on whether this difference belongs to one or the other. other beach. Of course, any other embodiment of the control means 5 can be envisaged, in particular the random numbers can be drawn from a program residing in calculating means 8 represented in FIG. 7 and the difference between two successive random numbers can also be carried out from a corresponding program replacing the difference calculator circuits 53 and 54.
De la même façon, la comparaison de cette différence aux trois plages de valeurs précitées peut être réalisée par voie logicielle. Dans ce dernier cas, les moyens de commande 5 se résument alors à un circuit d'interface permettant, à partir de signaux logiques délivrés par les moyens calculateurs 8 correspondant aux signaux positif, négatif ou nui représen¬ tatifs des signaux SCDX ou SCDY, d'engendrer des signaux de commande d'excitation par exemple des moteurs pas à pas afin de leur appliquer les incréments de déplacement correspondants X ou Y précédemment décrits. Ce type de .circuit d'interface ne sera pas décrit car il correspond à des circuits d'interface normalement disponibles dans le commerce.In the same way, the comparison of this difference with the three ranges of values mentioned above can be carried out by software. In the latter case, the control means 5 then boil down to an interface circuit making it possible, from logic signals delivered by the calculating means 8 corresponding to the positive, negative or harmed signals representing the SCDX or SCDY signals, d 'generate excitation control signals for example stepper motors in order to apply the corresponding displacement increments X or Y previously described. This type of interface circuit will not be described since it corresponds to interface circuits normally available on the market.
Ainsi qu'on l'a en outre représenté en figure 8a et de manière avantageuse non limitative, le cadre interne 47 peut être muni d'un système d'entraînement, noté 470, le masque tel que précédemment décrit dans la description étant alors monté sur son support 21 , lequel est monté à rotation par rapport au cadre interne 47.As has also been shown in FIG. 8a and advantageously without limitation, the internal frame 47 can be provided with a drive system, noted 470, the mask as previously described in the description then being mounted on its support 21, which is rotatably mounted relative to the internal frame 47.
Ainsi, le masque peut, outre les mouvements de translation aléatoire en X et en Y précédemment décrits, être soumis à un mouvement de rotation à une vitesse angulaire ω par exemple. En outre lors de l'utilisation des volets occultateurs VO l et V02 et de la fente Fe, les moyens d'entraînement en rotation 470 peuvent alors être utilisés pour orienter la direction moyenne de la fente pour assurer la correction d'astigmatisme précédemment citée. On comprendra ainsi que l'entraînement par exemple du masque, selon des déplacements aléatoires tels que précédemment décrits, composés avec un mouvement de rotation, permet d'éviter l'ablation continuelle des mêmes points sur la surface à rectifier, que ce soit la cornée de l'oeil ou celle d'une lentille optique, ce qui permet d'aboutir à une ablation régulière, laquelle permet, pour une distribution correspon¬ dante des fenêtres ou orifices, d'obtenir un lissage de la surface traitée. Les moyens de déplacement aléatoire en X, Y et en rotation du masque, tels que représentés en Fig. Sa à 8c notamment, peuvent, de manière avantageuse, être mis en oeuvre à partir d'un système d'entraîne¬ ment micrométrique en translation et rotation commercialisé en France, sous la référence de désignation commerciale, catalogue 1988 p. 104, 49, 79, M R8 et UT 10025 PP, UR 100 PP par la Société MICRO-CONTROLE Z-I de Saint Guénault - 7, rue Jean Mermoz - BP 144 - 91005 EVRY CEDEX - France - .Thus, the mask can, in addition to the random translation movements in X and in Y previously described, be subjected to a rotational movement at an angular speed ω for example. In addition, when using the blackout flaps VO l and V02 and the slot Fe, the rotary drive means 470 can then be used to orient the mean direction of the slot in order to correct the astigmatism mentioned above. It will thus be understood that the training, for example of the mask, according to random movements as previously described, composed with a rotational movement, makes it possible to avoid the continual ablation of the same points on the surface to be rectified, whether it is the cornea of the eye or that of an optical lens, which makes it possible to achieve regular ablation, which allows, for a corresponding distribution of the windows or orifices, to obtain a smoothing of the treated surface. The means for random displacement in X, Y and in rotation of the mask, as shown in FIG. Sa to 8c in particular, can advantageously be implemented from a micrometric drive system in translation and rotation marketed in France, under the reference of commercial designation, catalog 1988 p. 104, 49, 79, M R8 and UT 10025 PP, UR 100 PP by the company MICRO-CONTROLE ZI de Saint Guénault - 7, rue Jean Mermoz - BP 144 - 91005 EVRY CEDEX - France -.
On a ainsi décrit des masques de type tamis et un système de traitement de surface par irradiation laser particulièrement performants puisque ces derniers permettent de s'affranchir pratiquement des impératifs d'alignements critiques des axes optiques des dispositifs de l'art antérieur par rapport à l'axe optique de la cornée ou de la surface sphérique constituant la lentille optique à traiter, ainsi que pratiquement des mouvements eratiques de la cornée de l'oeil lors des interventions par chirurgie réfractive de l'oeil. We have thus described masks of the sieve type and a particularly effective laser irradiation surface treatment system since these practically overcome the imperatives of critical alignments of the optical axes of the devices of the prior art with respect to the he optical axis of the cornea or of the spherical surface constituting the optical lens to be treated, as well as practically eratic movements of the cornea of the eye during interventions by refractive surgery of the eye.

Claims

REVENDICATIONS
1. Masque de traitement de surface par irradiation laser, caractérisé en ce qu'il est constitué par :1. Surface treatment mask by laser irradiation, characterized in that it is constituted by:
- un support (P) opaque à la longueur d'onde dudit rayonnement laser, - une pluralité de fenêtres ou ouvertures ménagées dans ce support, lesdites fenêtres étant transparentes audit rayonnement laser, et formant un masque de type tamis, la densité des fenêtres sur le masque d(h) étant proportionnelle à la loi de rectification A(h) : d(h) = β .A(h) où h désigne la distance radiale d'un point du masque par rapport à un point de référence et où β est un coefficient de proportionnalité déterminé par le nombre de fenêtres par unité de surface.- a support (P) opaque to the wavelength of said laser radiation, - a plurality of windows or openings provided in this support, said windows being transparent to said laser radiation, and forming a sieve type mask, the density of the windows on the mask d(h) being proportional to the rectification law A(h): d(h) = β .A(h) where h designates the radial distance of a point of the mask relative to a reference point and where β is a proportionality coefficient determined by the number of windows per unit area.
2. Masque selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les ouvertures ou fenêtres forment une pluralité de zones annulaires concentriques admettant pour centre le point de référence ou centre du masque.2. Mask according to claim 1, characterized in that the openings or windows form a plurality of concentric annular zones admitting as center the reference point or center of the mask.
3. Masque selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les ouvertures ou fenêtres sont de forme sensiblement circulaire ou rectangulaire.3. Mask according to one of claims 1 or 2, characterized in that the openings or windows are of substantially circular or rectangular shape.
4. Masque selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures sont constituées par des fenêtres annulaires.4. Mask according to claim 2, characterized in that the openings are constituted by annular windows.
5. Masque selon la revendication 3, caractérisé en ce que la répartition spatiale des fenêtres est aléatoire sur un élément de surface dσ du masque donné.5. Mask according to claim 3, characterized in that the spatial distribution of the windows is random on a surface element dσ of the given mask.
6. Masque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, en vue du traitement de surfaces sphériques telles que des lentilles ou de chirurgie réfractive de l'oeil, par rectification ou ablation sur la cornée, ledit masque présente une pluralité de fenêtres contenues dans une zone sensiblement circulaire.6. Mask according to one of claims 1 to 5, characterized in that, with a view to the treatment of spherical surfaces such as lenses or refractive surgery of the eye, by rectification or ablation on the cornea, said mask has a plurality of windows contained in a substantially circular area.
7. Masque selon la revendication 6, caractérisé en ce que, en vue d'effectuer un traitement par keratomileusis myopique ou hypermétro¬ pique, lesdits masques présentent une densité de fenêtres sur le masque à symétrie axiale, la densité de fenêtres étant sensiblement constante et à répartition spatiale aléatoire pour tout élément de surface d correspon¬ dant à une portion de couronne circulaire de largeur dh à une distance radiale h du centre du masque.7. Mask according to claim 6, characterized in that, with a view to carrying out treatment by myopic or hypermetro¬ picic keratomileusis, said masks have a density of windows on the mask with axial symmetry, the density of windows being substantially constant and has random spatial distribution for any surface element d corresponding to a portion of circular crown of width dh at a radial distance h from the center of the mask.
S. Masque selon la revendication 7, caractérisé en ce que. dans le cas d'un traitement par keratomileusis myopique, la densité d(h) des fenêtres sur le masque est monotonement décroissante du centre du masque vers la périphérie.S. Mask according to claim 7, characterized in that. in the case of myopic keratomileusis treatment, the density d(h) of the windows on the mask is monotonically decreasing from the center of the mask towards the periphery.
9. Masque selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans le cas d'un traitement par keratomileusis hypermétropique, la densité d(h) des fenêtres sur le masque est monotonement croissante du centre du masque vers la périphérie, puis décroissante pour constituer une zone de transition.9. Mask according to claim 7, characterized in that, in the case of treatment by hyperopic keratomileusis, the density d(h) of the windows on the mask is monotonically increasing from the center of the mask towards the periphery, then decreasing to constitute a transition zone.
10. Masque selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, en vue de permettre la correction des astigmatismes de surfaces optiques sphériques, ledit masque comporte en outre des volets occultateurs10. Mask according to one of claims 1 to 9, characterized in that, in order to allow the correction of astigmatism of spherical optical surfaces, said mask further comprises occulting flaps
(VO l , V02), les volets occultateurs étant symétriques par rapport à une direction du plan de la plaque constituant diamètre de la zone sensiblement circulaire, les volets occultateurs présentant chacun un bord rectiligne définissant une ferïte (Fe) matérialisant la direction de correction de l'astigmatisme.(VO l, V02), the occulting shutters being symmetrical with respect to a direction of the plane of the plate constituting the diameter of the substantially circular zone, the occulting shutters each having a rectilinear edge defining a ferïte (Fe) materializing the direction of correction of astigmatism.
1 1. Masque selon la revendication 10, caractérisé en ce que la largeur de la fente est réglable.1 1. Mask according to claim 10, characterized in that the width of the slot is adjustable.
1 2. Masque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support est constitué par une plaque sensiblement plane ou par une calotte sphérique.1 2. Mask according to one of the preceding claims, characterized in that said support is constituted by a substantially flat plate or by a spherical cap.
1 3. Masque selon la revendication 13, caractérisé en ce que la plaque opaque ou la calotte sphérique est constituée en un matériau métallique tel que l'aluminium, les alliages de nickel, lesdites fenêtres étant constituées par des perforations. 14. Masque selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la plaque opaque est constituée par un verre ou une lame de silice traitée pour assurer l'opacité audit rayonnement électromagnétique, lesdites fenêtres étant constituées par des zones non traitées.1 3. Mask according to claim 13, characterized in that the opaque plate or the spherical cap is made of a metallic material such as aluminum, nickel alloys, said windows being constituted by perforations. 14. Mask according to one of claims 1 to 12, characterized in that the opaque plate is constituted by a glass or a silica blade treated to ensure opacity to said electromagnetic radiation, said windows being constituted by untreated areas.
1 . Masque selon l'une des revendications 1 3 ou 14, caractérisé en ce que lesdites fenêtres constituées soit par les perforations, soit par les zones non traitées, sont circulaires et présentent un diamètre compris entre 10 μm et 50 μm.1. Mask according to one of claims 1 3 or 14, characterized in that said windows constituted either by the perforations or by the untreated areas, are circular and have a diameter of between 10 μm and 50 μm.
16. Système de traitement de surface par irradiation laser comprenant des moyens d'émission d'un faisceau laser (FL) par impulsions, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (2) permettant d'engendrer un faisceau laser de traitement (FLT), lesdits moyens (2) comportant . un masque de traitement de surface par irradiation laser selon l'une des revendications 1 à 1 5 précédentes,16. Surface treatment system by laser irradiation comprising means for emitting a laser beam (FL) by pulses, characterized in that it comprises means (2) making it possible to generate a treatment laser beam (FLT ), said means (2) comprising. a surface treatment mask by laser irradiation according to one of the preceding claims 1 to 1 5,
. des moyens de déplacement selon deux directions orthogonales X, Y dudit masque de traitement de surface, ledit masque étant, pendant la durée de l'irradiation, déplacé continûment de manière aléatoire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du faisceau de traitement.. means for moving in two orthogonal directions X, Y of said surface treatment mask, said mask being, during the duration of the irradiation, continuously moved randomly in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the treatment beam.
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement en X, Y dudit masque comportent :17. System according to claim 16, characterized in that said means for moving said mask in X, Y comprise:
- des moyens (40, 41 ) de déplacement aléatoire en translation dans la première direction X, - des moyens (42, 43) de déplacement aléatoire en translation dans la deuxième direction Y.- means (40, 41) for random movement in translation in the first direction X, - means (42, 43) for random movement in translation in the second direction Y.
18. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement selon deux directions orthogonales comportent : - un cadre externe (44) support sensiblement carré,18. System according to claim 17, characterized in that said means of movement in two orthogonal directions comprise: - an external frame (44) substantially square support,
- deux guides (4 10, 430) montés à coulissement sur les montants dudit cadre externe support, lesdits guides étant sensiblement orthogonaux et mécaniquement solidaires,- two guides (4 10, 430) slidably mounted on the uprights of said external support frame, said guides being substantially orthogonal and mechanically integral,
- un cadre interne (47) rendant solidaires les deux guides (410, 430) et supportant ledit masque de traitement,- an internal frame (47) connecting the two guides (410, 430) and supporting said treatment mask,
- un premier moteur pas à pas (40) permettant d'entraîner un premier guide en translation dans ' la première direction X, ladite translation pouvant consister en un incrément de déplacement Δ X positif, ou négatif par rapport à une position de repos,- a first stepper motor (40) making it possible to drive a first guide in translation in the first direction which may consist of a positive or negative displacement increment Δ
- un deuxième moteur pas à pas (42) permettant d'entraîner le deuxième guide en translation dans la deuxième direction Y, ladite translation pouvant consister en un incrément de déplacement Δ positif ou négatif par rapport à u e position de repos,- a second stepper motor (42) making it possible to drive the second guide in translation in the second direction Y, said translation being able to consist of a positive or negative displacement increment Δ relative to a th rest position,
- un premier et un deuxième générateurs de nombres aléatoires permettant à partir des nombres aléatoires précités d'engendrer une première et une deuxième série aléatoire d'incréments de déplacement X, Δ Y.- a first and a second random number generator allowing, from the aforementioned random numbers, to generate a first and a second random series of displacement increments X, Δ Y.
19. Système selon l'une des revendications 1 7 ou 18, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (470) d'entraînement en rotation dudit masque de traitement de surface. 19. System according to one of claims 1 7 or 18, characterized in that it further comprises means (470) for rotating said surface treatment mask.
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