用于眼睛激光治疗的具有纤维锥体和流体收集通道的探针

文档序号:862246 发布日期:2021-03-16 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 用于眼睛激光治疗的具有纤维锥体和流体收集通道的探针 (Probe with fiber cone and fluid collection channel for ocular laser treatment ) 是由 H·陈 G·马塞利诺 于 2019-06-19 设计创作,主要内容包括:一种用于治疗患者的眼睛的治疗探针,其包括限定手柄的细长体和容纳在该细长体内的治疗纤维。治疗纤维构造成将治疗光能输送到眼睛。接触构件设置在细长体的端部上。接触构件具有用于定位在眼睛表面上的接触表面、位于接触表面的相对两侧上的两个侧边缘、以及流体通道。接触表面符合眼睛的巩膜的形状,并且两个侧边缘的形状可以使当接触构件横向移动跨过眼睛表面时将存在于眼睛表面上的流体引向流体通道。流体在流体通道内聚集并接触治疗纤维的远端。(A treatment probe for treating an eye of a patient includes an elongated body defining a handle and a treatment fiber housed within the elongated body. The treatment fiber is configured to deliver therapeutic light energy to the eye. The contact member is disposed on an end of the elongated body. The contact member has a contact surface for positioning on the surface of the eye, two side edges on opposite sides of the contact surface, and a fluid channel. The contact surface conforms to the shape of the sclera of the eye and the two side edges are shaped to direct fluid present on the surface of the eye toward the fluid passageway when the contact member is moved laterally across the surface of the eye. Fluid collects within the fluid channel and contacts the distal end of the treatment fiber.)

用于眼睛激光治疗的具有纤维锥体和流体收集通道的探针

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月17日提交的美国申请第15/999,167号的权益;为了所有目的,将其全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及特别是用于治疗眼睛的医疗设备、系统和方法。特别地,本发明的实施例涉及用于输送激光能量的接触探针,更特别地,涉及用于降低患有青光眼的人眼中的眼内压力(IOP)的接触探针。甚至更特别地,本发明涉及用于通过经结膜/经巩膜外路治疗降低患有青光眼的眼睛的IOP的激光治疗,其中,红外激光能量指向睫状体和着色睫状体上皮、睫状体皱部和/或睫状体皱部和睫状体平坦部交界的后部部分。

青光眼是失明的主要原因。青光眼涉及视神经病变的特征性模式的视网膜神经节细胞的丢失。未经治疗的青光眼可导致视神经永久性损伤并导致视野丧失,这可能发展为失明。青光眼引起的视野丧失通常会在很长一段时间内逐渐发生并且只有在视野丧失已经很严重时才能被发现。一旦丧失,该受损的视野将永远无法恢复。

升高的眼内压力(IOP)是发展为青光眼的重要危险因素。IOP是眼的睫状体产生房水及所述房水通过小梁网和所有其他出流途径(包括葡萄膜巩膜途径)引流导致的。房水是电解质、有机物溶质和其他蛋白质的复杂混合物,其可为前房的非血管组织提供营养。房水从睫状体流入眼前节的后房,所述后房由晶状体和睫状小带在后界定并由虹膜在前界定。房水随后流过虹膜的瞳孔进入前房,所述前房由虹膜在后界定且由角膜在前界定。在传统的房水出流路径中,小梁网将房水从前房排放通过小梁网使其进入施莱姆氏管进入巩膜丛和一般的静脉血液循环。在开角型青光眼中,通过小梁网的流量减少。在闭角型青光眼中,虹膜被向前推到小梁网上,从而阻止流体逸出。

葡萄膜巩膜出流是辅助出流,并且占房水出流总量的10﹣20%。在青光眼的治疗中,日益增加的葡萄膜巩膜出流变得越来越重要。在葡萄膜巩膜出流中,房水从前房进入睫状肌,并通过上睑间隙且穿过前巩膜或后巩膜离开。葡萄膜巩膜出流显著促进了总房水出流并降低了眼内压。

当前,青光眼疗法旨在通过限制房水的产生或通过增加房水的出流来降低IOP。诸如β受体阻滞剂、碳酸酐酶抑制剂等的药物被用作减少房水产生的主要治疗物。药物也可以用作增加房水的出流的主要疗法。缩瞳药和胆碱能药物增加了小梁的出流,而前列腺素药物(例如拉坦前列素和比马前列素)增加了葡萄膜巩膜的出流。然而,这些药物价格昂贵并且可能具有不良的副作用,随着时间的流逝,这会导致依从性相关的问题,尤其是在开具一种以上的药物时。

外科手术还可以用于增加出流或降低房水的产生。激光小梁成形术是在小梁网的区域上施加激光束以增加出流。睫状体冷冻疗法和激光睫状体光凝固是对睫状突实施的外科手术干预,以降低房水的产生。尽管它们可能是有效的,但是由于菲氏假单胞菌的严重并发症,这些破坏性外科手术干预通常被用作治疗青光眼的最后资源。睫状体破坏性外科手术的其他不良副作用可能包括暂时或永久性瞳孔散大(瞳孔扩张)、眼肌张力低下、前眼节发炎,这可能与黄斑并发症的发生率增加以及最佳矫正视力的丧失有关。其他不利的副作用还包括前房中的暂时性前房出血和渗出液、葡萄膜炎和坏死性巩膜炎。

在经巩膜激光睫状体光凝固手术中,将高强度的红外激光能量的连续波(CW)引导向睫状体的睫状体皱部区域的选定部分、巩膜层下的结构和上睑结膜。睫状体的选定部分和相关过程被永久破坏,从而降低了房水的总产量。激光能量可以通过空气导向坐在特殊裂隙灯处的患者。替代地,可以通过使用与患者眼球接触的光纤手柄来输送激光能量。然而,在两种激光能量输送方法中,准确且重复地引导激光束至诸如睫状体的表面下不可见目标对于外科医生而言会是挑战性的。因此,已经设计了接触式手持件探针(例如,可通过从美国加州山景城的IRIDEX公司获得并且在美国专利第5,272,595号中描述的G型探针,其全部公开内容通过引用整体并入本文)来帮助将激光对准睫状体的睫状体皱部区域。例如,G型探针具有特殊的轮廓,该轮廓有利于探针相对于眼睛的外部界标结构(例如角膜缘)进行恒定一致的放置和瞄准,从而将激光能量引导至正确的目标组织,由此能够降低不良事件的可能性和增加有利的临床反应的可能性。

发明内容

本文所述的实施例提供了一种改进的探针,其被构造为出于各种目的而治疗眼睛,包括治疗青光眼。根据一个方面,用于治疗患者的眼睛的治疗探针包括:细长体,其限定了具有近端和远端的手柄;以及治疗纤维,其容纳在该细长体中并被构造为将治疗光能从治疗纤维的远端输送到眼睛。治疗探针还包括布置在细长体的端部上的接触构件。接触构件包括用于定位在眼睛的表面上的接触表面、位于接触表面的相对两侧上的两个侧边缘、以及流体通道。接触表面的形状符合眼睛的巩膜的形状,并且所述两个侧边缘的形状设计成当接触构件横向移动跨过眼睛的表面时将存在于眼睛的表面上的流体引向流体通道。流体被引向流体通道,使得流体在流体通道内聚集并接触治疗纤维的远端。

接触构件的两个侧边缘通常朝向流体通道成角度或渐缩,使得接触表面的宽度在流体通道附近最窄。接触表面通常具有沙漏或领结构造,其构造成将流体漏斗式地导向流体通道以使流体在流体通道内聚集。接触构件具有位于两个侧边缘的相对两端上的顶端和底端,并且顶端可以具有比底端更大的宽度。治疗纤维的远端通常在流体通道内居中。流体通道距接触表面的轴向深度通常在3μm和300μm之间。

在一些实施例中,治疗纤维的远端包括成角度的或倾斜的切割部。所述成角度的或倾斜的切割部被构造为使治疗光能朝向眼睛弯曲,使得治疗光能以相对于眼睛更垂直的角度被输送。在一些实施例中,纤维锥体元件与治疗纤维的远端联接。纤维锥体元件通常具有比入口直径大的出口直径,并且构造成减小从治疗纤维发射的光束的发散角。纤维锥体元件可以具有圆锥截头锥体形状。入口直径可以在约50μm和100μm之间,出口直径可以在约600μm和1000μm之间。

治疗探针的接触表面可以具有与眼睛的参考特征对准的参考结构,该参考特征通常是角膜缘,即:虹膜和巩膜的交界处。接触表面的参考结构可以是接触表面的边缘,该边缘与治疗纤维的远端分开1.5mm至4mm之间,更一般地为2mm或3mm。可以构造治疗探针,使得当接触表面位于眼睛的表面上时,治疗探针被定向为与眼睛的光轴成角度地偏移,使得与光轴成角度偏移地输送治疗光能。治疗探针可以被构造为向眼睛输送光能的多个脉冲以诱导治疗反应,例如眼组织凝结和/或睫状上皮组织破坏。治疗光能通常是激光束,但在一些情况下可以是或可以包括发光二极管(LED)。

根据另一方面,治疗患者的眼睛的方法包括提供治疗探针,该治疗探针具有细长体、容纳在该细长体中的治疗纤维、以及布置在细长体的端部上的接触构件。接触构件具有接触表面、位于接触表面的相对两侧上的两个侧边缘、以及流体通道。该方法还包括将接触构件的接触表面定位在眼睛的表面上并且使接触构件横向移动跨过眼睛的表面。该方法还包括从治疗纤维的远端输送治疗光能以治疗眼睛的组织。接触表面的形状和大小设计成符合眼睛巩膜的形状,并且所述两个侧边缘被成形为当接触构件横向移动跨过眼睛的表面时将存在于眼睛的表面上的流体引向流体通道。流体被引导向流体通道,以便在流体通道内聚集流体,从而用流体润湿治疗纤维的远端。

该方法可以包括用治疗光能治疗眼睛的睫状突。该方法还可以包括将冲洗流体施加到眼睛的表面。在这种情况下,被引导至流体通道的流体包括冲洗流体。从治疗纤维的远端输送治疗光能可以包括输送光能的多个脉冲,以在凝结或不凝结眼组织的情况下引起治疗反应。当接触构件横向移动跨过眼睛的表面时,可以输送多个脉冲。

在一些实施例中,该方法可以附加地包括将接触表面定位在眼睛的表面上,使得治疗探针被定向成与光轴成角度地偏移。在这样的实施例中,可以从光轴成角度偏移地输送治疗光能。将接触表面定位在眼睛的表面上可以包括将接触表面的参考结构定位成与眼睛的参考特征(例如角膜缘)对准。在这些情况下,接触表面的参考结构可以是接触表面的与治疗纤维的远端以1.5mm和4mm之间,更通常为2mm或3mm的距离间隔开的边缘。

接触构件的两个侧边缘通常朝向流体通道成角度或渐缩,使得接触表面的宽度在流体通道附近最窄。接触表面可以具有沙漏或领结构造,其构造成将流体漏斗式地导向流体通道,以在流体通道内聚集流体。接触构件通常具有位于两个侧边缘的相对两端上的顶端和底端,并且顶端通常具有比底端更大的宽度。治疗纤维的远端通常在流体通道内居中,使得治疗纤维的远端可以被聚集在流体通道内的流体完全润湿。流体通道距接触表面的轴向深度通常在3μm和300μm之间。

在一些实施例中,该方法可以另外包括通过治疗纤维的远端的成角度切割部输送治疗光能。可以通过成角度切割部输送治疗光能,以使治疗光能远离治疗纤维的轴线弯曲并朝向眼睛弯曲。在一些实施例中,该方法可以另外包括通过与治疗纤维的远端联接的纤维锥体元件输送治疗光能。可以通过纤维锥体元件输送治疗光能,以减小从治疗纤维发射的光束的发散角。纤维锥体元件的出口直径可以大于入口直径。纤维锥体元件可以具有圆锥截头锥体形状。入口直径可以在约50μm和100μm之间,出口直径可以在约600μm和1000μm之间。

附图说明

结合附图描述本公开的实施例:

图1A示出了眼睛的解剖结构,其相关部分被标记以提供解剖学参考。

图1B示出了外科手术眼睛解剖结构的更多细节。

图2A示出了治疗探针的一个示例性实施例。

图2B示出了图2A的治疗探针,其抵靠在眼睛上。

图3A至图3C更详细地示出了图2A的治疗探针的接触构件。

图4A示出了治疗探针的另一示例性实施例。

图4B示出了图4A的治疗探针,其抵靠在眼睛上。

图5A至图5B更详细地示出了图4A的治疗探针的接触构件。

图6A示出了可以与图3A至图3C和/或图5A至图5B的接触构件一起使用的直纤维末端。

图6B至图6C示出了可以与图3A至图3C和/或图5A至图5B的接触构件一起使用的纤维锥体光学元件。

图7示出了治疗探针的接触构件,该接触构件被构造为在光束离开接触构件和治疗探针的远端时使治疗光束弯曲。

图8A至图8B示出了可以用来治疗眼睛的治疗程序。

图9示出了可用于治疗眼睛组织的示例性脉冲模式。

图10示出了治疗患者的眼睛的方法

在附图中,相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外,相同类型的各种部件可以通过在附图标记后加上字母来区分,以区分相似的部件和/或功能。如果在说明书中仅使用第一附图标记,则该描述适用于具有相同的第一附图标记的类似部件和/或特征中的任何一个,而与字母后缀无关。

具体实施方式

随后的描述仅提供示例性实施例,并且无意于限制本公开的范围、适用性或构造。相反,对示例性实施例的随后描述将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的使能描述,应当理解的是,在不脱离如所附权利要求书所述的本发明的精神和范围的前提下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

本文所述的实施例提供了改进的探针,其被构造为出于各种目的来治疗眼睛,包括治疗青光眼。根据一方面,治疗探针可具有远侧末端或端部(在本文中也称为接触构件),所述远侧末端或端部使治疗探针能够在不伤害眼睛的结膜表面的情况下绕眼睛横向移动。改进的治疗探针为正在接受治疗程序的患者提供更高的舒适度。治疗探针的接触构件包括接触眼睛并围绕眼睛横向移动的接触表面。接触表面通常是凹形的,使得接触表面对应于眼睛的形状。接触表面包括流体通道,眼睛表面上存在的流体在该流体通道中被收集或聚集。流体通道可以是在接触构件的接触表面中被蚀刻或以其他方式形成的狭槽或通道。

流体通过接触构件的边缘在流体通道中被收集或聚集,当接触构件横向移动跨过眼睛表面时,该边缘将流体引导或漏斗式地导入到流体通道。接触构件的边缘通常朝向流体通道渐缩,使得在边缘附近聚集的流体被引导或导向流体通道。布置在治疗探针内的治疗纤维的远端通常与流体通道的中心对准,这允许正在实施治疗处理的医生推断出将被输送到眼睛的组织以治疗处理组织的激光治疗点的位置。

在许多实施例中,接触构件包括定位在流体通道的一侧上的上边缘和定位在流体通道的相对侧上的下边缘,使得流体在流体通道的两侧被引导或导向流体通道。在一个具体实施例中,边缘可以具有沙漏或领结形状,其中流体通道位于沙漏或领结的中心。当接触构件横向移动跨过眼睛的表面时,沙漏形或领结形的边缘将流体漏斗式地导向流体通道。沙漏或领结形的流体通道的中心通常与设置在治疗探针内的治疗纤维的中心对准。这种对准允许治疗医师推断将输送到眼睛以对眼睛进行治疗处理的光学治疗点的位置。

一旦流体在流体通道中被收集或聚集,无论接触构件是移动跨过眼睛表面还是相对于眼睛静止定位,流体通常都将保持在流体通道内。所收集的流体可以是由眼睛(即,泪膜)产生的流体、施加至眼睛的冲洗或润滑流体、或者通常是天然泪液和冲洗/润滑流体的组合。

在流体通道内收集或聚集的流体能够接触光学或治疗纤维的远端,该光学或治疗纤维的远端通常轴向地远离眼睛的表面定位。理想地,收集或聚集的流体围绕治疗纤维的整个远端,从而使治疗光束发射到收集或聚集的流体中,并通过该流体传输到眼睛。收集或聚集的流体(例如,天然泪液和/或冲洗/润滑流体)具有与结膜表面(主要是水)和眼睛表面的折射率紧密匹配的折射率。收集或聚集的流体可以具有大约1.33﹣1.34的折射率。因此,当治疗纤维端面被收集的或聚集的流体包围(折射率匹配)时,治疗光束在治疗纤维与靶组织之间的折射和反射最小,从而确保了更多的治疗能量被输送至靶组织而不输送至非靶组织。以这种方式,收集或聚集的流体用作所有发射的治疗光的波导。眼睛表面上的流体的膜或厚度可以是约3μm厚。

将治疗纤维的远端放置在远离眼睛表面的位置最小化或消除了治疗纤维对眼睛的刮擦或其他损伤。流体可在接触构件和眼睛表面之间提供一层薄膜,从而润滑接触构件并进一步减少或消除对眼睛的刮擦或其他损伤。

根据另一方面,治疗探针可采用纤维锥体光学元件,以减小治疗光束的数值孔径。换句话说,纤维锥体光学元件可以减小从治疗纤维发射的治疗光束的发散。纤维锥体光学元件通常具有较小的入口直径和较大的出口直径,并且可以通过扩大治疗光束的尺寸来减小治疗光束的发散。纤维锥体光学元件在离开光学元件的远端时使治疗光束准直,这确保了将治疗点聚焦在位于眼睛表面后方的靶组织(例如睫状体、小梁网等)上。这有助于确保将增加光子密度的光能或换句话说增加量的光能输送到靶组织,而不是在眼睛内散射和偏转并入射到眼内的非靶组织上。如果治疗光束太发散,则穿过治疗点的光子通量可能太低而无法进行所需的治疗处理。当以治疗性处理眼睛的方式发射短时间的治疗光脉冲时,该问题可能尤为相关。在这种情况下,确保大部分或相当大部分的治疗能量输送到靶组织变得越来越重要。

纤维锥体光学元件通常是与光学或治疗纤维分开并且附接到治疗纤维的远端的部件。然而,在一些实施例中,纤维锥体光学元件可以形成在治疗纤维的远端上或形成为接触构件的一部分。纤维锥体光学元件通常布置在接触构件内,使得当接触构件与治疗探针的远端联接时,纤维锥体光学元件与治疗纤维轴向对准。

通过概述各种实施例,参考本文下面提供的各种附图的描述,本发明的其他方面和特征将变得更加显而易见。

图1A示出了眼睛1的解剖结构,其相关部分被标记以提供解剖参考。巩膜2是眼睛周围的坚硬鞘,其在被称为角膜缘4的圆形接合部处与角膜3会合。角膜3的后面是虹膜5、晶状体6和睫状体及相关突起7。前房是眼睛1内的就在瞳孔8前方的填充流体的隔间。从轮廓上看,前房的前面由穹顶形角膜3界定,而后面由有色的虹膜5界定。在角膜3和虹膜5会聚的地方,它们形成角度9,该角度9在这里称为前房角。另外,眼睛1可以具有视轴/光轴10。

图1B示出了外科手术的眼睛解剖结构的更多细节。本文所述的实施例可以靶向从后睫状体皱部跨越到睫状体平坦部的眼内结构(在本文中也称为靶组织)。可替代地,可以将睫状体平坦部作为目标并且避免睫状体皱部、睫状体、和其他睫状突。

图2A示出了根据一个实施例的治疗探针100。治疗探针100包括细长体101和设置在细长体101的一端上的接触构件130。细长体101限定手柄,该手柄可以被医师抓住以在治疗处理过程中控制治疗探针。细长体101具有近端和远端并限定了治疗轴线105。在一些实施例中,治疗探针100具有输入端、输出端、顶部、底部和侧面。细长体101适于接收光纤或治疗纤维120,该光纤或治疗纤维被构造为将治疗光束(例如,激光或光束)输送到患者的眼睛E。治疗纤维120被容纳在细长体101内并且构造成从治疗纤维120的远端向患者的眼睛E输送治疗光能。眼睛E具有成形的巩膜、角膜缘和光轴200。当治疗探针的轴线105相对于眼睛E的光轴200形成预定角度时,治疗探针100的接触构件130限定接触表面110,所述接触表面符合在角膜缘处的巩膜的形状。

特别地,当治疗探针100的轴线基本垂直于眼睛E的结膜巩膜压入点时,接触表面110符合角膜缘处的巩膜的形状。接触表面110的符合型形状能够使接触构件130定位在眼睛E的表面上并容易地围绕眼睛E的表面移动。接触表面110的符合型形状还有助于在接触构件中将流体收集或聚集在形成于接触表面110上或内的流体通道108内。具体地,接触表面110的符合型形状允许当接触构件130横向移动跨过眼睛E的表面时,接触构件130的边缘132和134与眼睛E的表面上的流体接触。边缘132和134的形状设计为在接触构件130横向移动跨过眼睛E的表面时将流体引导向流体通道108或者漏斗式地导入流体通道108。流体通道108的形状设计成使得将流体收集或聚集在流体通道108内并且使流体接触治疗纤维120的远端。

治疗探针100是专门设计为有效地经结膜/经巩膜将光能输送向靶组织。光能可以在睫状体皱部的后部区域、睫状体平坦部与睫状体皱部接合部等上输送。激光能量优选具有优异的巩膜透射特性。激光能量可以由红外二极管激光能量源提供,例如波长为810nm的脉冲激光。在其他情况下,激光能量的波长可以是514nm、532nm、577nm、910nm、1064nm,或对青光眼治疗有效的任何其他激光波长和功率。也可以输送来自其他源头(例如发光二极管(LED)的光能。

接触表面110被设计为确保光能被定向为基本上垂直于结膜/巩膜的压入点。如本文中更详细地描述的那样,接触表面110被设计成允许医师通过在覆盖睫状体平坦部的结膜上连续360°滑动运动或以限定角度间隔或径向位移的一系列单独应用来进行治疗。接触表面110可以具有跨过接触表面110的单个曲率半径,而没有尖锐的边缘。

在一些实施例中,接触构件130包括角膜缘放置边缘115,其可以定位在接触表面110的短侧上。角膜缘放置边缘115具有符合角膜缘且通常为半径约为5.25﹣6.0mm的圆形凹面的接触表面轮廓。通常将治疗纤维120定位在距角膜缘放置边缘115介于1.5﹣4.0mm之间的距离处,以有助于在眼睛的睫状体平坦部与睫状体皱部的接合部和/或在眼睛的睫状体平坦部上的最佳照射。在一个具体实施例中,治疗纤维120被定位成距角膜缘放置边缘115介于2.0或3.0mm之间的距离处。

治疗纤维120可以与控制台(未示出)联接,该控制台被构造为产生用于治疗患者眼睛的治疗光。控制台可以例如产生810nm的红外治疗激光。另外,在一些实施例中,控制台可以被构造为产生用于照亮眼睛的各个部分的照明光(例如,白光)。控制台可以包括一个或多个用于输出治疗光和/或照明光的出口,并且可以被构造为通过接收治疗纤维120的近侧连接端而与治疗纤维120联接。一旦联接到控制台,则治疗光纤120可以经由光波导、光纤、光导管、光导、光管等将来自控制台的治疗光和/或照明光输送到治疗探针100的远端。

图2B示出了靠着眼睛E定位的治疗探针100,其中短角膜缘放置边缘115紧邻角膜缘。图2B进一步示出了在睫状体平坦部和睫状体皱部的接合部上将光能径向地引导到眼球中心的治疗探针100,这通常由轴线105指示。可替代地,治疗探针100可以在角膜缘后方的任何其他结构上(例如睫状体)径向地引导光能。

图3A至图3C更详细地示出了接触构件130。接触构件130可以被牢固地固定到治疗探针100的远端,或者可以是治疗探针100的可移除和可更换的部件。图3A是接触构件130的侧视图,图3B是接触构件130的正视图。图3C示出了与接触构件130的其余部分隔离开的接触构件130的接触表面110。如图3A所示,接触构件130被示出为位于眼睛E上。接触表面110具有对应于眼睛E的表面的形状,更具体地,对应于巩膜的形状。具体地,接触表面110是凹入的并且具有大约为眼睛E或巩膜的曲率的倒数的形状。治疗纤维120被示出为设置在接触构件130的内部。流体通道108也相对于眼睛E被清楚地示出。可以通过在接触构件130的远端中和在接触表面110中蚀刻或以其他方式形成狭缝或通道来形成流体通道108。流体通道108处于接触表面110的上锥形端和下锥形端之间、位于接触构件130的大致中央。上锥形端包括上侧边缘132,下锥形端包括下侧边缘134。上侧边缘132和下侧边缘134都朝着流体通道108渐缩或成角度,使得接触表面110的宽度在流体通道108附近或流体通道的入口附近最窄。如图3B中所示,上锥形端和下锥形端通常关于垂直于接触表面110的、穿过接触构件130的平面镜像。上锥形端可具有在30度和60度之间的角度θ1,下锥形端可具有在15度和45度之间的角度θ2。在一些实施例中,例如在图3B所示的实施例中,角度θ1与角度θ2不同。在图3B中,角度θ1大于角度θ2。在其他实施例中,角度θ1可以与角度θ2相同。

上侧边缘132和下侧边缘134构造或成形为当接触构件130在横向方向D上移动跨过眼睛表面时将流体F朝着流体通道108引导。在接触表面110具有沙漏或领结构造的情况下,当接触构件130沿与方向D相反的横向方向移动时,接触表面110也可以将流体F引导向流体通道108。当接触构件130横向移动跨过眼睛表面时,流体F流向并且流入流体通道108中而且在流体通道108中被收集并聚集。流体F可以是眼睛的天然泪液,或者可以是施加到眼睛表面的冲洗或润滑流体。在许多实施例中,流体F是天然泪液和冲洗流体两者的组合。

在图3B和3C所示的实施例中,接触表面110具有沙漏或领结构造,其构造成朝着流体通道108用漏斗式地导入、导向或引导流体F,以为了使流体在流体通道108内聚集。在一些实施例中,接触表面110的上边缘116可具有比放置边缘115更大的宽度。在其他实施例中,上边缘116和放置边缘115的宽度可以大致相同。

治疗纤维120的远端通常在流体通道108内居中。根据患者个体的解剖结构,治疗纤维120可以与放置边缘115分开至少1.5mm,并且更一般地为3mm或4mm。治疗纤维120也可以与上边缘116分开至少1.5mm,有时分开3mm。治疗纤维120在流体通道108内的居中允许医生推断治疗光束光点的位置,该治疗光束光点将从治疗纤维120输送到目标组织。

治疗纤维的远端的直径通常小于流体通道108的宽度。较小直径的治疗纤维120能使聚集或收集在流体通道108中的流体F完全围绕治疗纤维120的远端。由于流体F的折射率与眼睛E的折射率基本匹配,因此流体F可以用作用于发射光的波导,从而确保将基本上所有的治疗光能输送到靶组织。当将冲洗或润滑流体施加到眼睛表面时,冲洗或润滑流体的折射率应与眼睛的折射率匹配。

流体通道108的宽度大于治疗纤维的远端的直径,并且通常在400μm和1000μm之间。例如,如果治疗纤维的远端的直径为600μm,则流体通道108的宽度可以是大于600μm的任意值,例如1000μm。如图3B和图3C所示,流体通道108还被构造成横跨接触构件130,或者换句话说,从接触构件130的相对两侧延伸,以为了允许流体从接触构件130的任一侧流入凹入区域。流体通道108还可以具有距接触表面110在3μm至300μm之间的轴向深度。在一个具体实施例中,流体通道可以具有在大约50μm和100μm之间的轴向深度。流体通道108构造成收集或聚集流体F,无论治疗探针100是移动的还是静止的。治疗纤维120的远侧末端通常沿轴向远离眼睛表面和接触表面110定位。治疗纤维120的远端可以与流体通道齐平,或者可以从流体通道108的后壁向远侧延伸。根据需要,治疗纤维120的远端可以是平坦的抛光末端或球形的末端纤维。无论使用哪种光纤末端,聚集或收集的流体F都会接触远端,以提供本文所述的折射率匹配优势。

图4A示出了治疗探针202的另一实施例,图4B示出了抵靠眼睛1定位的治疗探针202。治疗探针202的接触构件201的接触表面212的形状或轮廓与眼睛1的形状对应。具体地,接触表面212的曲率基本上与眼睛的曲率匹配,这使得接触表面212能够基本上不偏不倚地定位在眼睛1上。接触表面212还具有参考边缘220,该参考边缘220能够定位在眼睛1的特征部(如角膜缘)上,以沿着适当定向对准治疗探针202,用于输送治疗光能。如图4B所示,可以对准治疗探针202,使得治疗光能(例如激光能量)被平行于眼睛的光轴地输送。

图4A是治疗探针202的侧视图。如图4A所示,接触表面212包括用于治疗纤维200的开口210。如上文概述的,接触表面212的轮廓符合眼睛的形状,尤其是当治疗探针202的轴线平行于眼睛1的光轴时。接触表面212的形状可以非常近似为半径在5.5mm至6.0mm的凹球形区段,其中,球心位于治疗纤维200的开口下方约6.7mm至6.9mm处。

沿着接触表面212的底部是参考边缘220,其具有从参考边缘220朝着治疗探针202的主体延伸的放置轮廓225。参考边缘220的形状符合眼睛1的角膜缘。特别地,参考边缘220是凹形的,其半径为大约5.5﹣6.0mm,并且参考边缘在最接近开口210处距开口210大约1.2mm。参考边缘220可以用于促进治疗纤维200与眼睛的睫状体的最佳对准。接触构件201还包括眼睑提升轮廓235,其是接触构件201的上表面中的圆形凹面。眼睑提升轮廓235可具有大约25mm的半径和位于治疗探针202的轴线上方大约31mm的曲率中心。

放置轮廓225被示出为远离参考边缘220延伸,并且治疗纤维200被示出为在从接触表面212稍微伸出的窄孔250内。治疗纤维200的输出末端通常被抛光为平坦的,但是根据需要可以具有球形末端构造。还示出了位于治疗探针202的宽孔260内的治疗纤维200。在图4A中示出了流体通道208。如前所述,流体通道208是被蚀刻、切割或以其他方式形成在接触构件201的接触表面212内的通道的狭槽。治疗纤维200的远端设置在流体通道208内,并且通常与流体通道208的后表面齐平,尽管在一些实施例中,治疗纤维200的远端可以延伸到流体通道208内一定量,例如当远端具有球形末端构造时。

在图5A至图5B中更详细地示出了流体通道208和接触构件201。接触构件201可以牢固地固定到治疗探针202的远端,或者可以是治疗探针202的可移除和可更换的部件。治疗纤维200被示出为设置在接触构件201的内部。流体通道208在接触表面212的上锥形端和下锥形端之间围绕接触构件201大致居中定位。上锥形端包括上侧边缘232,下锥形端包括下侧边缘234。上侧边缘232和下侧边缘234都朝着流体通道208渐缩或成角度,使得接触表面212的宽度在流体通道208附近或流体通道的入口附近最窄。下锥形端的径向宽度实质上比上锥形端的径向宽度更薄,这允许参考边缘220可以在治疗探针202的轴线与眼睛1的光轴对准的情况下邻近角膜缘定位。

上侧边缘232和下侧边缘234被构造或成形为当接触构件201在横向方向上移动跨过眼睛表面时将流体引导向流体通道208。当接触构件201横向移动跨过眼睛表面时,流体流向并流入流体通道208而且在流体通道208内被收集或聚集。流体可以是眼睛的天然泪液,可以是施加到眼睛表面的冲洗或润滑流体,或者可以是天然泪液和冲洗流体的组合。尽管下锥形端在径向上比上锥形端薄很多,但是接触表面212通常具有沙漏或领结构造,该沙漏或领结构造将流体漏斗式地导入、引导或导向流体通道208,以为了使流体在流体通道208内部聚集或被收集。

治疗纤维200的远端通常在流体通道208内居中。治疗纤维200与参考边缘220的间隔开的距离小于2mm。治疗纤维200在流体通道208内的居中允许医生推断出治疗光束光点的位置,该治疗光束光点将从治疗纤维200输送到目标组织。治疗纤维的远端的直径通常小于流体通道208的宽度,这使得流体通道208内聚集或收集的流体完全围绕治疗纤维200的远端。因此,像图3A﹣4B的实施例一样,治疗探针202受益于聚集/收集的流体和眼睛的折射率匹配,这导致治疗光能到靶组织的输送显著增加。

流体通道208的宽度可大于治疗纤维的远端的直径,如先前所述。流体通道208还可以具有距接触表面212在3μm和300μm之间的轴向深度。在一个具体实施例中,流体通道的轴向深度可以在大约50μm和100μm之间。流体通道208能够聚集流体,而不管治疗探针202是移动的还是被保持静止。

图6B至图6C示出了可以与本文所述的接触构件一起使用的纤维锥体光学元件,即,与接触构件130或接触构件201一起使用的纤维锥体光学元件。纤维锥体光学元件用于减小从相应的治疗纤维120/200发出的治疗光束的数值口径。换句话说,纤维锥体光学元件用于减小从治疗纤维120/200发射的治疗光束的发散。图6C示出了处于隔离的示例性的纤维锥体光学元件300而图6B示出了位于接触构件130/201内的纤维锥体光学元件300(以下称为纤维锥体300)。如图6C所示,纤维锥体300具有近端306和远端308。纤维锥体300具有大体上圆锥形的截头锥体形状,其中,出口直径D2大于入口直径D1。圆锥形截头锥体形状的纤维锥体300减小了从治疗纤维120/200发射的光束的发散角。例如,传输到纤维锥体300的近端306的治疗光束304a可以具有θ1的发散角,并且纤维锥体300可以减小发散角,使得从纤维锥体的远端308发射的治疗光束304b具有发散角θ2,所述发散角θ2小于发散角θ1。以这种方式,纤维锥体300使从治疗纤维120/200发射的治疗光束准直,这确保了最终得到的治疗光点越来越聚焦于位于眼睛表面后方的目标组织(例如睫状体,小梁网等)上。

输入光束角θ1、入口直径D1、出口直径D2和输出光束角θ2之间的近似关系可以由等式D1Sinθ1=D2Sinθ2表示。从该等式显而易见的是,在入口直径D1为100μm而出口直径D2为600μm的情况下,治疗光束的数值口径可以减小6倍,这将大大减小要用治疗光束进行治疗的靶组织上的光点尺寸。在一些实施例中,入口直径D1可以在大约50μm和100μm之间,而出口直径D2可以在大约600μm和1000μm之间。纤维锥体300可具有在1mm和10mm之间的纵向长度。

图6B示出了与接触构件130/201联接并且与治疗纤维120/200的远端光学联接的纤维锥体300。图6A示出了与接触构件130/201一起使用的直纤维末端290。图6A和6B的比较证明了所发射的治疗光束的发散角的减小。具体地,图6A示出了以角度α从直纤维末端290的远端发散的治疗光束292,而图6B示出了以角度β从纤维锥体300的远端发散的治疗光束302,所述角度β与角度α相比显著减小。由角度β表示的发散角的减小导致输送到靶组织的光能的光子密度增加。光能的光子密度增加导致能够治疗性地处理靶组织而不是散布在眼内并被非靶组织吸收或反射的光能数量增加。当治疗处理涉及如本文所述的一系列短时低能量脉冲时,增加的光子密度可以是尤其重要的,这是因为非常需要确保对每个脉冲的治疗响应以确保提供规定的治疗。

另外,通过使用纤维锥体300可以允许使用成本较低的治疗纤维120/200,而同时又不会对最终的治疗处理造成负面影响。例如,如果期望治疗光束的出口光点尺寸为600μm,则可以将直径为50μm或100μm的多模治疗纤维与和治疗纤维的远端联接的100μm或600μm的纤维锥体300一起使用。纤维锥体300将光点尺寸扩大到大约600μm,同时极大地减小了治疗光束的发散角,从而确保以显著增加的治疗光的光子密度将期望的光点尺寸输送到靶组织。在许多应用中,较大的治疗光束光点尺寸可能是优选的,这可以利用纤维锥体300轻松提供。

纤维锥体300的远端表面可以被抛光成平坦的,以进一步实现准直效果,而无需昂贵的技术(例如通过加热形成球形末端)。被抛光成平坦的纤维锥体端部可以最小化划伤眼睛的风险。然而,在其他实施例中,如果需要的话,可以在纤维锥体端部中形成球形末端。纤维锥体300通常是与治疗纤维120/200和接触构件130/201分离的部件。接触构件130/201可以具有锥形通道以容纳纤维锥体300,并且纤维锥体300可以永久地或可移除与接触构件130/201联接。在其他实施例中,纤维锥体300可以是与接触构件130/201一体地形成或联接的部件,或者纤维锥体300可以形成在治疗纤维120/200的远端中。纤维锥体300可以与如本文所述的具有流体通道108/208的接触构件一起使用,或者如果需要可以与不包括流体通道的接触构件一起使用。然而,由于聚集的流体,将纤维锥体300与流体通道一起使用通常提供本文所述的折射率匹配和波导的益处。因此,将纤维锥体300与流体通道一起使用可以是优选的。

图7示出了构造成在治疗光束离开接触构件的远端时弯曲该治疗光束的治疗探针的接触构件。接触构件使治疗光束360弯曲,使得治疗光束360更垂直于眼睛的巩膜2,这有助于将治疗光束360输送至眼睛内的期望组织。接触构件可以是前述治疗探针100/202的接触构件130/201。为了弯曲治疗光束360,将治疗纤维120/200的远端350相对于垂直于治疗纤维120/200的轴线358的平面356成角度切割(即,倾斜切割)。将治疗纤维120/200的远端350相对于平面356以角度α切割。角度α可以在10度和80度之间,并且在一些实施例中在20度和70度之间。治疗纤维120/200被切割成使得治疗纤维的远端350的锐利末端更靠近眼睛的角膜缘4,如图7所示。接触构件130/201的远端包括两个边缘352和354,其接触治疗纤维120/200的成角度切割远端350的表面。边缘352和354有助于防止治疗纤维120/200突出超过接触构件130/201的远端。在一些实施例中,可以不包括边缘352和354,并且可以采用相对于接触构件130/201将治疗纤维120/200固定就位的其他方式。接触构件130/201包括流体通道108/208,如前所述,流体在该流体通道108/208中聚集。接触构件130/201的形状和构造设计成将流体引导向流体通道108/208,如先前所述。

治疗纤维120/200的成角度切割远端350将治疗光束360以角度β引导离开治疗纤维120/200的轴线258。治疗纤维的远端350的成角度切割部在一定程度上起棱镜作用,这有助于将治疗光束360朝向巩膜2弯曲。治疗光束360的弯曲也受治疗纤维120/200和在流体通道108/208内聚集的流体的折射率的影响。角度β可以由等式β=arcsin[(n2/n1)*sinα]-α来确定,其中n1是治疗纤维120/200的折射率(例如,大约1.45),n2是流体通道108/208内的聚集流体的折射率,该流体可以是空气、冲洗流体、眼睛产生的天然泪液/流体等。对于空气,折射率n2可以大约为1.0;对于聚集流体,折射率n2可以为大约1.33﹣1.34,等等。在上述等式中,通常已知了β和α之间的关系,例如通过假设成角度切割远端350的功能类似于平坦切割的治疗纤维上的棱镜。应当注意,棱镜以不同角度折射不同波长的光,因此β、n1、n2、α的关系仅是近似的。在一些实施例中,角度β可以在10度和50度之间。

如上所述,治疗纤维120/200的成角度切割远端350有助于将光束360输送到眼睛内的期望组织。具体地,通过弯曲治疗光束360允许治疗光束360相对于巩膜2的表面更垂直地定向,这允许在巩膜2正下方的组织被更大程度地照射,这是因为治疗光以更垂直的角度接触组织。成角度切割远端350对于眼科激光治疗可以是特别有用的,在眼科激光治疗中,靶区域在巩膜正下方。在一些实施例中,接触构件130/201可以不包括流体通道108/208。在这些实施例中,治疗纤维的成角度切割远端350的锐利末端可以大致与接触构件130/201的远端的表面齐平。

图8A至图8B示出了可以用来治疗眼睛的治疗程序。图8A示出了一种治疗程序,其包括围绕眼睛的角膜缘4的多个间隔开的固定位置117。每个间隔开的位置均利用治疗光治疗。在美国专利公报2010/0076419中描述了间隔开的固定位置117的治疗,该专利通过引用结合在此。在'419公报描述的治疗中,激光探针围绕眼睛移动并重新定位,以便分别治疗每个间隔开的固定位置117。在本文所述的实施例中,治疗探针(例如,治疗探针202)可以被移动到每个固定位置117,并且治疗光束可以被输送到每个固定位置117。在输送治疗中,治疗光可以被输送到每个间隔开的固定位置117一次、或者可以被输送到每个间隔开的固定位置117多次,如下所述。

图8B示出了另一种治疗方法,其中与光输送同时地使治疗探针(例如,治疗探针100)滑过或扫过目标组织。该治疗方法导致在角膜缘4上方和下方的被治疗组织118和119呈弧形或弯曲图案。该治疗方法在美国专利公报2015/0374539中进行了描述,其全部内容通过引用合并于此。在本文所述的实施例中,可以在将治疗光束被输送到目标组织的同时将治疗探针扫过目标组织。在输送治疗中,治疗光可以被输送到弧形/弯曲图案118和119一次、或者可以被输送到弧形/弯曲图案118和119多次,如下所述。

治疗纤维120/200可以构造为以脉冲或连续波发射模式输送光能。例如,在一些实施例中,可以以具有大约500μs的“接通”时间和大约1100μs的“断开”时间的30%占空比来输送光能。在其他实施例中,可以以具有大约300μs的“接通”时间和大约1700μs的“断开”时间的15%占空比、或者具有大约200μs的“接通”时间和大约1800μs的“断开”时间的大约10%占空比来输送光能。仔细选择激光能量脉冲的“接通”和“断开”时间可以通过在激光的“断开”时间期间冷却目标、然后在“接通”时间期间输送下一个能量脉冲来避免对目标造成不希望的热损伤。可以选择占空比,使得可以避免在“断开”时间期间由于冷却不足而引起的累积热增加。因此,损伤可以被减少到最小水平,但是足以引起睫状体形态的热介导变化。这增加了睫状体上腔空间的尺寸,从而允许更多的液体吸收,这导致眼内压降低和/或睫状体上皮的部分的破坏,这减少了房水的产生,由此导致眼内压(IOP)的降低。图9示出了可以在本文的实施例中使用的示例性脉冲模式。所示模式可以在周期为2000μs的情况下具有100μs的“接通”时间和1900μs的“断开”时间。

图10示出了治疗患者的眼睛的方法400。在框402处,提供治疗探针。该治疗探针包括具有近端和远端的细长体以及容纳在该细长体中的治疗纤维。该治疗探针包括布置在细长体的远端上的接触构件。接触构件包括接触表面、位于接触表面的相对两侧上的两个侧边缘、以及流体通道。在框404处,将接触表面定位在眼睛的表面上。在框406处,使接触构件横向移动跨过眼睛的表面。在框408处,从治疗纤维的远端输送治疗激光能量以治疗眼睛的组织。接触表面符合眼睛巩膜的形状,并且两个侧边缘的形状可在接触表面横向移动跨过眼睛表面时将存在于眼睛表面上的流体引向流体通道。流体被引导朝向流体通道,以为了在流体通道内聚集或收集流体,从而用流体润湿治疗纤维的远端。

可以执行该方法以利用治疗激光能量治疗眼睛的睫状突。在一些实施例中,该方法还包括将冲洗流体施加到眼睛表面。在这些实施例中,被导向流体通道的流体包括冲洗流体,并且还可以包括天然眼泪或由眼睛产生的流体。在一些实施例中,激光能量的多个脉冲可以被输送到靶组织以引起治疗反应而同时又不凝结眼睛的组织。可以在接触构件横向移动跨过眼睛表面或者接触构件被静止保持在眼睛周围时输送所述多个脉冲。

在一些实施例中,该方法可以进一步包括将接触表面定位在眼睛表面上,使得治疗探针被定向为与眼睛的光轴成角度地偏移。在这些实施例中,治疗激光能量可以从光轴成角度偏移地被输送。在一些实施例中,接触表面的参考结构可以被定位成与眼睛的参考特征对准。眼睛的参考特征可以是角膜缘,并且接触表面的参考结构可以是这样的边缘,所述边缘与治疗纤维的远端分开1.5mm和4mm之间、更一般地为2mm或3mm的距离。

接触构件的两个侧边缘可以朝向流体通道成角度或渐缩,使得接触表面的宽度在流体通道附近最窄。在一个具体实施例中,接触表面可以具有沙漏或领结构造,其构造成将流体漏斗式地导向流体通道以在流体通道内聚集流体。接触构件通常具有位于两个侧边缘的相对两端上的顶端和底端,并且顶端通常具有比底端更大的宽度。

治疗纤维的远端可以在流体通道内居中,使得治疗纤维的远端可以被聚集在流体通道内的流体完全润湿。流体通道距接触表面的轴向深度可以在25μm和200μm之间。

在一些实施例中,该方法可以另外包括通过与治疗纤维的远端联接的纤维锥体元件输送治疗激光能量。可以通过纤维锥体输送治疗激光能量,以减小从治疗纤维发射的激光束的发散角。纤维锥体元件的出口直径可以大于入口直径。入口直径可以在约50μm和100μm之间,出口直径可以在约600μm和1000μm之间。纤维锥体元件可以具有圆锥截头锥体形状。

虽然本文描述了各种部件的各种实施例和布置,但是应当理解的是,各种实施例中描述的各种部件和/或部件的组合可以被修改、重新布置、改变、调整、等等。例如,在所描述的任何实施例中的部件的布置可以被调整或重新布置、和/或所描述的各种部件可以被用在当前没有描述或采用它们的任何实施例中。这样,应该认识到的是各种实施例不限于本文描述的具体布置和/或部件结构。

另外,应理解,本文公开的特征和元件的任何可行的组合也被认为是公开的。另外,任何时候在本公开的实施例中未讨论一特征的情况下,本领域技术人员应引起注意,本发明的一些实施例可以隐含地且明确地排除这些特征,从而为否定性权利要求限制提供支持。

已经描述了几个实施例,本领域技术人员将认识到在不脱离本发明的精神的情况下,可以使用各种修改、替代构造和等效形式。另外,为了避免不必要地使本发明晦涩难懂,没有描述许多众所周知的过程和元件。因此,以上描述不应视为限制本发明的范围。

在提供值的范围的情况下,应理解的是,除非上下文另外明确指出,否则也具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值至下限的单位的十分之一。规定范围内的任何规定值或中间值与该规定范围内的任何其他规定值或中间值之间的每个较小范围被包含进来。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在该范围内或排除在该范围内,并且其中任意一个上限和下限被包含在、两者皆不包含在、或两个上限和下限都包含在所述较小范围内的每个范围也包括在本发明内,但受所述范围中的任何明确排除的限制约束。在规定范围包括上限和下限中的一个或两个的情况下,还包括排除了那些包括的上限和下限中的一个或两个的范围。

如本文和所附权利要求书中所使用的,单数形式“一”,“一个”和“该”包括复数指示物,除非上下文另外明确指出。因此,例如,对“一个过程”的引用包括多个这样的过程,而对“该装置”的引用包括对一个或多个装置及其对本领域技术人员而言已知的等效物的引用,等等。

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