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Sommaire du brevet 1297539 

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Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Brevet: (11) CA 1297539
(21) Numéro de la demande: 1297539
(54) Titre français: SURGICAL APPARATUS USED TO MODIFY THE CURBE OF THE CORNEA
(54) Titre anglais: APPAREIL CHIRURGICAL DESTINE A MODIFIER LA COURBURE DE LA CORNEE OCULAIRE
Statut: Périmé et au-delà du délai pour l’annulation
Données bibliographiques
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • A61F 9/00 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • AZEMA, ALAIN (France)
  • ARNEODO, JACQUES (France)
  • BOTINEAU, JEAN (France)
  • CROZAFON, PHILIPPE (France)
  • MOULIN, GERARD (France)
  • ARNEDDO, JACQUES (France)
(73) Titulaires :
  • ALAIN AZEMA
  • JACQUES ARNEODO
  • JEAN BOTINEAU
  • PHILIPPE CROZAFON
  • GERARD MOULIN
(71) Demandeurs :
  • ALAIN AZEMA (France)
  • JACQUES ARNEODO (France)
  • JEAN BOTINEAU (France)
  • PHILIPPE CROZAFON (France)
  • GERARD MOULIN (France)
(74) Agent: RICHES, MCKENZIE & HERBERT LLP
(74) Co-agent:
(45) Délivré: 1992-03-17
(22) Date de dépôt: 1986-02-04
Licence disponible: S.O.
Cédé au domaine public: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Français

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande: S.O.

Abrégés

Abrégé français

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Il est proposé un appareil chirurgical destiné à
modifier au moins en partie la courbure de la cornée d 'un oeil
par l'ablation d'une zone de celle-ci en forme de lamelle
d'épaisseur variable. L'appareil selon l'invention comporte une
source de lumière qui émet un faisceau dont la longueur d'onde
est au plus égale à 0,2 micromètre. Un système optique dirige ce
faisceau issu de la source de lumière sur la zone de cornée à
éliminer en y formant une tache lumineuse sur une partie de cette
zone. Un dispositif de banc optique, portant une lentille et au
moins un diaphragme ou écran traversés par le faisceau source,
permet d'explorer la tache lumineuse de la totalité de la zone de
cornée à éliminer, de façon que les parties de la zone de cornée
à éliminer soient d'autant plus exposées au faisceau qu'elles
correspondent à des épaisseurs plus grandes de lamelle, et vice-
versa.


Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.

17
LES REALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES
UN DROIT EXCLUSIVE DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME IL SUIT:
1. Appareil chirurgical pour modifier au moins
partiellement la courbure d'une cornée d'un oeil ayant un axe
optique central, par ablation d'une zone de celle-ci qui a la
forme d'une lamelle lenticulaire, l'épaisseur de ladite lamelle
en tout point particulier variant en fonction de la distance
radiale jusqu'à l'axe optique central de l'oeil, avec pour
conséquence la modification souhaitée de courbure de la cornée,
comprenant:
(a) une source lumineuse, susceptible d'émettre de la lumière
dont la longueur d'onde soit près de 200 nanomètres;
(b) des moyens pour sélectionner, à partir de la lumière émise
par ladite source lumineuse, une portion de lumière qui soit
essentiellement unidirectionnelle dans la Nature, de sorte qu'un
faisceau lumineux ayant une largeur soit constitué, ledit
faisceau ayant, transversalement au travers la largeur dudit
faisceau, une densité énergétique sensiblement constante, de
sorte que ledit faisceau soit susceptible de réaliser une
photodécomposition de matière cornéenne;
(c) un système optique pour diriger ledit faisceau sur la zone
de la cornée à être éliminée et pour former sur celle-ci une
tache lumineuse constamment centrée sur ledit axe optique; et
18
(d) des moyens pour varier progressivement une zone de surface
de ladite tache lumineuse sur la cornée, de façon à ce que la
longueur de temps durant laquelle ledit faisceau peut frapper une
portion particulière de ladite zone de la cornée et l'épaisseur
de matière cornéenne qui doit être éliminée en une région
particulière, soient directement reliées, de sorte que les
régions de cornée qui constituent les portions plus épaisses de
ladite lamelle soient exposées audit faisceau pour des périodes
de temps plus longues et que les régions de la cornée qui
constituent les portions plus minces de ladite lamelle soient
exposées audit faisceau pour des périodes de temps plus courtes.
2. Un appareil tel que défini à la revendication 1,
caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est circulaire.
3. Un appareil tel que défini à la revendication 1,
caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est annulaire.
4. Un appareil tel que défini à la revendication 1,
caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est sensiblement
rectangulaire.
5. Un appareil tel que défini à la revendication 1,
caractérisé en ce qu'il comprend en plus des moyens de balayage,
pour induire ladite tache à occuper une pluralité de positions
successives différentes.
19
6. Un appareil tel que défini à la revendication 5,
caractérisé en ce que des positions successives de la tache
lumineuse recouvrent une juxtaposition de la zone à être
éliminée.
7. Un appareil tel que défini à la revendication 5,
caractérisé en ce que ladite tache recouvre toute la largeur de
la zone à être éliminée, et en ce que lesdits moyens de balayage
déplacent cette tache parallèlement à elle-même, selon une
direction perpendiculaire à cette largeur.
8. Un appareil tel que défini à la revendication 5,
caractérisé en ce que lesdits moyens de balayage comprennent au
moins un écran ou diaphragme et des moyens de déplacement pour
induire un déplacement relatif entre ledit système optique et au
moins un desdits écrans ou diaphragmes, ce déplacement relatif se
produisant à une vitesse correspondant à la variation d'épaisseur
de ladite lamelle à être éliminée.
9. Un appareil tel que défini à la revendication 8,
caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement induisent un
déplacement relatif de direction parallèle audit faisceau.
10. Un appareil tel que défini à la revendication 8,
caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement induisent un
déplacement relatif de direction transversale audit faisceau.
11. Un appareil tel que défini a la revendication 9,
caractérisé en ce que ledit système optique et lesdits écrans
sont installés sur un banc optique.
12. Un appareil tel que défini à la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il comprend en plus un diaphragme fixe et un
système optique mobile recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme.
13. Un appareil tel que défini à la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il comprend en plus un premier diaphragme
fixe, un système optique fixe recevant un faisceau parallèle émis
à partir dudit premier diaphragme et un second diaphragme mobile,
disposé sur un côté opposé au premier diaphragme par rapport
audit système optique,
14. Un appareil tel que défini à la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il comprend en plus un diaphragme fixe, un
système optique mobile recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme et un écran, lequel est tenu immobile par
rapport audit système optique et lequel masque une partie
centrale du faisceau y passant au travers.
21
15. Un appareil tel que défini à la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il comprend un diaphragme fixe, un système
optique similairement fixe recevant un faisceau parallèle émis à
partir dudit diaphragme et un écran mobile qui masque une partie
centrale du faisceau passant au travers ledit système optique.
16. Un appareil tel que défini à la revendication 9 ou 10,
caractérisé en ce qu'il comprend un diaphragme fixe, un système
optique fixe et un écran mobile percé d'une fente.
17. Un appareil tel que défini à la revendication 16,
dans lequel ledit écran mobile se déplace selon un plan
transversal au faisceau, caractérisé en ce que ledit appareil
comprend des moyens pour ajuster l'orientation de ladite fente
dans le plan dudit écran mobile.
18. Un appareil tel que défini a la revendication 5,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de calcul
électronique, pour contrôler ladite source lumineuse et lesdits
moyens de balayage, de sorte que la variation souhaitée
d'épaisseur pour ladite lamelle à être éliminée puisse être
réalisée par le contrôle de la longueur de temps durant laquelle
chaque portion de surface cornéenne est exposée à ladite source
lumineuse.
22
19. Un appareil tel que défini à la revendication 18,
caractérisé en ce qu'il comprend en plus des moyens de
kératométrie, pour suivre en continu l'évolution de la courbure
de la partie de cornée en train d'être modifiée et pour adresser
des mesures réalisées par lesdits moyens de kératométrie auxdits
moyens de calcul.
20. Un appareil tel que défini à la revendication 18,
caractérisé en ce qu'il comprend au surplus des moyens
auxiliaires générateurs de laser, pour aligner ledit faisceau par
rapport à ladite cornée.
21. Un appareil chirurgical utile dans la réalisation in situ
d'interventions opthalmologiques, afin d'optimiser la courbure de
la surface antérieure d'une zone de cornée d'un oeil ayant un axe
optique, comprenant:
(a) une source lumineuse ayant une longueur d'onde dans le
spectre ultra-violet, ladite source lumineuse étant susceptible
d'effectuer une décomposition photochimique de matière cornéenne;
(b) des moyens pour sélectionner, à partir de la lumière
produite par ladite source lumineuse, une portion de lumière qui
soit essentiellement unidirectionnelle dans la Nature, de sorte
que soit formé un faisceau de lumière ayant une portion
extérieure et un centre;
23
(c) des moyens de focalisation dudit faisceau lumineux sur la
surface antérieure de la cornée d'un patient, de sorte qu'une
tache lumineuse ayant une zone de configuration donnée soit
formée, la zone de ladite tache lumineuse ayant une surface
maximale au moins aussi grande que la surface de la cornée sur
laquelle l'intervention chirurgicale doit s'appliquer, de sorte
qu'à l'intérieur de la zone de la surface cornéenne frappée par
ladite tache lumineuse, une ablation d'une portion de matière
cornéenne est réalisée au moyen de la décomposition
photochimique, ladite ablation étant fonction du temps écoulé, de
sorte que, plus une portion particulière de la surface cornéenne
est frappée pendant longtemps par ladite tache lumineuse, plus la
quantité de matière cornéenne enlevée est grande; et
(d) des moyens pour changer la configuration de ladite tache
lumineuse, de sorte que la dimension ou la forme de ladite tache
lumineuse puisse varier ou qu'une portion de ladite tache
lumineuse puisse être obscurcie de telle sorte que, selon une
fonction du temps écoulé, des portions variables de la surface de
cornée puissent être amenées à recevoir des quantités variables
d'énergie totale de photoradiation, de sorte qu'une lamelle
lenticulaire de matière cornéenne ayant une surface antérieure
lisse puisse être enlevée par ablation, pour ainsi ajuster
localement le rayon de courbure de la surface cornéenne.
24
22. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que ladite source lumineuse a une longueur
d'onde d'environ 200 nanomètres.
23. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que lesdits moyens pour produire un faisceau
lumineux qui soit essentiellement unidirectionnel dans la nature
consistent en un premier diaphragme ayant une ouverture centrale,
de sorte que toute la lumière produite par ladite source
lumineuse qui soit trop divergente par rapport à ladite
ouverture, soit bloquée.
24. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que lesdits moyens pour la focalisation dudit
faisceau lumineux sur la région de la cornée de patient qu'on
désire enlever par ablation, sont constitués par une lentille.
25. Un appareil tel que défini a la revendication 24,
caractérisé en ce que ladite lentille est biconvexe.
26. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que ladite tache lumineuse est ronde et est
centrée autour de l'axe optique de l'oeil du patient, de sorte
que ladite lamelle lenticulaire de matière cornéenne enlevée par
ablation révèle une symétrie radiale autour dudit axe optique.
27. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la
configuration de ladite tache lumineuse sont constitués d'un
second diaphragme ayant une ouverture centrale, de sorte que
ledit faisceau lumineux puisse être focalisé d'une telle façon
que la portion extérieure dudit faisceau lumineux soit obscurcie
par ledit second diaphragme, pour ainsi produire une tache
lumineuse plus petite que la région entière de la cornée à être
enlevée par ablation.
28. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la
configuration de ladite tache lumineuse sont constitués par un
écran, disposé à l'intérieur du trajet dudit faisceau lumineux et
centré autour dudit axe optique, de sorte que ledit écran produit
une région assombrie telle, au centre de ladite tache lumineuse
sur la surface de la cornée, qu'une lamelle lenticulaire de
matière cornéenne puisse être retirée par ablation et dont
l'épaisseur est plus grande à sa périphérie qu'en son centre.
26
29. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
caractérisé en ce que lesdits moyens pour changer la
configuration de ladite tache lumineuse sont constitués par un
écran, ayant une ouverture sensiblement rectangulaire ménagée
dans celui-ci, ladite ouverture étant disposée orthogonalement
audit axe optique de sorte qu'une tache lumineuse sensiblement
rectangulaire puisse se former sur la surface de la cornée du
patient.
30. Un appareil tel que défini à la revendication 29,
comprenant au surplus des moyens pour déplacer ladite tache
lumineuse sensiblement rectangulaire plus loin dudit axe optique,
de sorte que des malformations cornéennes ne révélant pas de
symétrie radiale autour dudit axe optique puissent être
soulagées.
31. Un appareil tel que défini à la revendication 21,
comprenant au surplus des moyens d'entraînement, pour déplacer
lesdits moyens de focalisation, et des moyens de stabilisation,
pour stabiliser lesdits moyens de focalisation, disposés
parallèlement audit axe optique, de sorte que lesdits moyens pour
modifier la configuration de ladite tache lumineuse puissent être
déplacés de manière contrôlée le long dudit axe optique.
27
32. Un appareil tel que défini a la revendication 21,
comprenant au surplus des moyens d'entraînement, pour déplacer
lesdits moyens de focalisation, et des moyens de stabilisation,
pour stabiliser lesdits moyens de focalisation, disposés
parallèlelement audit axe optique, de sorte que lesdits moyens de
focalisation dudit faisceau lumineux puissent être déplacés de
manière contrôlée le long dudit axe optique.
33. Un appareil tel que défini à la revendication 32,
comprenant au surplus des moyens de commande automatique,
permettant de commander le déplacement desdits moyens
d'entraînement.

Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.

~297$39
.
1 La présente invention cor)cerne un appareil chirurgical
destiné à modifier la courbure d~ la cornée oculaire, que
cette cornée soit portée~par un~être vivant, ou bien ait
été préalablement prélevée sur un être vivant.
On sait que certaines affections t telles que la myopie,
l'hypermétropie et I'astigmatisme, peuvent être traitées
par modification de la courbure de la cornée. Par
ailleurs, d'autres affections, telles que l'aphaquie,
peuvent être traitées au moins en partie par correction
de ladite courbure. Par suite, on a déjà pensé à des
méthodes permettant de modifier la courbure de la cornée.
Ces méthodes connues sont essentiellement de deux types -
le premier consiste à prélever, à l'aide d'un
instrument mécani~ue coupant, une lentille plan-convexe
de la cornée, à congeler cette lentille pour la rendre
solide et à usiner, au moyen d'un tour, ladite lentille
solidifiée afin d'en éliminer une zone en forme de
lamelle bombée d'épaisseur variable. Après usinage~ la
lentille usinée est décongelée, puis recousue à son
emplacement initial. Une telle méthode est longue, oné-
reuse et traumatisante pour le patient. De plus, elle ne
permet de s~.~ner que des affections de révolution autour
de l'axe optique de l'oeil, telles que la myopie et
l'hypermétropie, et non pas l'astigmatisme qui ne
présente pas de symétrie de révolution ;
- le second type de méthodes a pour mode opératoire de
pratiquer dans la cornée, à l'extérieur de la zone
optique, des fentes radiales au moyen d'un bistouri ou
d'un faisceau laser. A cause de ces fentes, la partie de
cGrnée incisée s'aplatit, modifiant de ce fait la
courbure généra;e. Quoique moins traumatisantes que les
,~,
;39
1 méthodes du prem er type, celles du second type restent
violentes à cause des scarifications obligatoires de la
cornée. De plus, les possibilités de ces dernières
méthodes restent limitées.
Par ailleurs, dans l'article "Excimer laser surgery of
the cornea" daté du 21 Septembre 1983 et paru dans la
revue "AMERICAN JOURNAL OF OP~THALMOLOGY" Vol.96 n~ 6,
pages 710 à 715 de Décembre 1983, Stephen L. TR0~EL, R.
SRINIVASAN ~ BODIL BRAREN décrivent l'utilisation d'un
laser à excimère pour éliminer la matière cornéenne par
photodécomposition. Dans cet article, il est recommandé
d'utiliser un rayonnement ultraviolet dont la longueur
d'onde est égale à 0,193 micromètre et il est précise
que, pour modifier la courbure de la cornee, on peut
former sur ladite cornée, à l'aide dudit rayonnement, une
tache circulaire dont "l'intensité varie du centre vers
la périphérie, de sorte que l'~n enlève plus de matière
soit au centre, soit à la périphérie, en fonction de la
distribution de iumière". On peut ainsi augmenter ou
dimlnuer la courbure de la cornée.
Cette dernière méthode est particulièrement intéressante,
mais elle est difficile à mettre en oeuvre, car elle
nécessite des moyens permettant de faire varier
l'intensité lumineuse en correspondance avec la courbure
cornéenne désirée. La réalisation technologique de tels
moyens paralt difficile, pour ne pas dire impossible.
La présente invention a pour objet de remédier aux
inconvénients de ces méthodes connues. Elle concerne un
appareil chirurgical permettant de modifier la courbure
de la cornée de façon non traumatisante, rapide et aisée
pour traiter des affections aussi différentes que la
myopie, l'hypermétropie, l'aphaquie, et l'astigmatisme.
... .
~97~3~
1 A ces fins, selon l'invention, l'appareil chirurgical
destiné à modifier au moins en partie la courbure de la
cornée oculaire par ablation d'une zone de celle-ci en
forme de lamelle lenticulaire d'épaisseur radialement
variable, et comportant une source de lurnière susceptible
d'émettre un faisceau dont la longueur d'onde est voisine
de 0,2 micromètre pour permettre la photodécomposition de
la matière cornéenne, ainsi qu'un système optique
dirigeant ledit faisceau sur ladite ~one de cornée à
éliminer et y formant une tache lumineuse sur une partie
de ladite zone, est remarquable en ce qu'il comporte des
moyens pour faire explorer, par ladite tache lumineuse,
~ la totalité de ladite zone à éliminer, de façon que les
parties de Lddite zone soient d'autant plus longtemps
exposées audit faisceau qu'elles correspondent à des
épaisseurs plus grandes de ladite lamelle lenticulaire et
vlce-versa .
Ainsi, on peut obtenir l'ablation de la matière cornéenne
sans scarification par un processus photochimique,
particulièrement peu traumatisant pour le patient sans
avoir à concevoir des moyens susceptibles de faire varier
radialement l'intensité du faisceau laser.
En effet, pu.isque selon l'invention, on fait en sorte que
les parties de la cornée correspondant à de grandes
épaisseurs à éliminer soient plus exposées au faisceau
lumineux que les parties de cette même cornée correspon-
dant à de petites épaisseurs à éliminer, on obtient une
ablation photochimique différentielle de la cornée,
permettant de modifier la courbure de celle-cij'puisque
ces parties épaisses reçoivent plus d'énergie lumineuse
que ces parries minces.
:- .
~2
1 La progressivité de cette ablation photochimique diffé-
rentielle déDend alors uniquement de la progressivité de
l'exploration de la tot~alité de la zone à éliminer par
ladite tache lumineuse.
Pour obtenir le maximum de progressivité d'exploration et
donc de précision dans la modification de la courbure de
la cornée, on prévoit essentiellement, selon l'invention,
deux modes d'exploration :-
1 - Selon le premier mode, la tache l~mineuse étant
constamment centrée sur l'axe optique de l'oeil,
l'appareil conforme à l'invention comporte des moyens
d'exploration pour faire varier progressivement l'aire de
cette tache sur la cornée. Ce mode s'applique pratique-
ment à tous les traitements. En effet :
a) le traitement de la myopie - corri~ible par une
réduction de la courbure de la cornée - nécessite
l'ablation d'une lamelle en forme de lentille, plus
épaisse en son centre (voisinage de l'axe optique de
l'oeil) qu'à sa périphérie. Par sulte, dans ce cas, il
faut que la densité d'énergie lumineu.se reçue par la
cornée aille en décroissant du centre vers la périphérie,
ou en croissant de la périphérie vers le centre.
Pour ce faire, le système optique de l'appareil conforme
à l'invention forme, sur la cornée, une tache lumineuse
2~ circulaire et lesdits moyens d'exploration font varier
progressivement l'aire de ladite tache depuis une petite
tache centrale jusqu'à l'aire totale de la zone à élimi-
ner, ou vice-versa. Dans le cas où la variation dlaire de
ladite tache s'effectue dans le sens de l'agrandissement,
c'est-à-dire du centre vers la périphérie, la durée
d'exposition au faisceau lumineux décrolt au fur et à
~297539
1 mesure que l'on s'éloign~e du centre. Au contraire,
lorsque l'explorat~o~ de la zone à éliminer a lieu depuis
la périphérie vers le centre, la durée d'exposition au
faisceau lumineux crolt au fur et à mesure que l'on se
rapproche du centre. Bien entendu, dans l'un et l'autre
cas, la variation de la durée d'exposition est réglée
pour respecter la variation de courbure désirée.
b) Le traitement de l'hypermétropie et de l'aphaquie
- corrigibles par une augmentation de la courbure de la
cornée - nécessite l'ablation d'ure lamelle plus épaisse
à sa périphérie qu'au centre (voisinage de l'axe
optique). Par suite, dans ce cas, il faut que la densité
d'énergie lumineuse re~ue par la cornée aille en
croissant du centre vers la périphérie ou en décroissant
de la périphérie vers le centre.
Pour ce faire, le système optique de l'appareil conforme
à l'invention forme, sur la cornée, une tache lumineuse
annulaire et lesdits moyens d'exploration font varier
progressivement l'aire de ladite tache, au moins par~ 20 variation du diamètre intérieur de celle-ci. Bien
entendu, cette variation d'aire de la tache annulaire est
réglée pour que l'on obtienne la modification de profil
désirée. Elle peut s'effectuer aussi bien dans le sens de
l'a~randisse~ent que dans celui de la réduction.
c) Le traitement de l'astigmatisme (du à des rayons
de courbure différents de la cornée dans deux plans
différents) nécessite une correction de courbure suivant
un plan méridien particulier passant par l'axe optique.
Aussi, dans ce cas, le système optique de l'appareil
conforme a l'invention forme sur la cornée une tache
lumineuse allongée dont les grands côtés rectilignes sont
perpendiculaires audit méridien particulier et lesdits
97S~9
1 moyens d'exploration font varier progressivement l'aire
de ladite tache, au moins par variation de la longueur
des petits côtés de celle-ci.
Là encore, la variation d'aire peut résulter d'un
agrandissement ou d'une réduction, du moment que ladite
variation soit telle (en fonction du temps) qu'elle
communique à la cornée la modification de courbure
désirée.
2 - Selon un second mode de modification de c~urbure par
l'intermédiaire de l'appareiI'selon l'invention, celui-ci
comporte des moyens d'exploration pour faire occuper à
ladite tache, qui présente alors une forme géornétrique
simple délimitée par des segments de droites, par exemple
de forme rectangulaire, une pluralité de positions
successives, la durée du maintien de la tache en une de
ces positions dépendant de l'épaisseur de la matière
cornéenne à éliminer à l'emplacement de celle-ci.
Dans ce cas, on voit que la totalité de la zone à
éliminer peut aisément etre recouv'erte par juxtaposition
par ladite tache, à cause de la forme géometrique simple
particulière de celle-ci.
Ce second mode de modification de courbure selon l'inven-
tion est donc particulièrement approprié à la correction
de l'astigmatisme, en variante au premier mode décrit
ci-dessus à ce'c effet. Il ~st alors avantageux, pour
faciliter le processus de juxtapositionl que ladite tache
couvre la totalité de la largeur de la zone à éliminer et
que lesdits moyens d'exploration déplacent cette tache
parallèlement à elle-meme dans une direction perpendicu-
~0 laire à cette largeur.
~297~ii39
1 Quel que soit le mode de correction de courbure selonlequel fonctionne l'appareil conforme à l'invention, il
va de soi que le fonctionnement des moyens d'exploration
en fonction du temps suit une loi susceptible de eonduire
à la courbure modifiée désirée.
Dans une forme préférentielle de réali.sation de
l'appareil chirurgical conforme à l'invention, lesdits
moyens d'exploration comportent au moins un écran ou un
diaphragme et des moyens de déplacement pour engendrer un
déplacement relatif entre ledit système optique et au
moins l'un desdits écrans ou diaphragmes, la vitesse de
ce déplacement relatif correspondant à la variation
radiale d'épaisseur de ladite lamelle à éliminer. Suivant
les cas, la direction de ce déplacement relatif peut être
parallèle ou transversale audit faisceau.
Avantageusement, ledit système optique et lesdits écrans
et/ou diaphragmes sont montés sur un banc optique.
Ainsi, pour traiter la myopie, l'appareil selon
l'invention comporte :
- soit un diaphragme fixe et un système optique mobile,
recevant le faisceau issu dudit diaphragme ;
- soit un premier diaphragme fixe, un système optique
également fixe recevant le faisceau issu dudit premier
diaphragme et un second diaphragme mobile, disposé du
côté opposé au premier par rapport audit système optique.
De façon al,dlogue, pour traiter l'hypermétropie et
l'aphaquie, l'appareil selon l'invention comporte :
~2~7S3~
1 - soit un diaphragme fixe, un système optique mobile
recevant le faisceau issu dudit diaphragme ~et un écran,
qui est solidaire en deplacemént dudit système optique et
qui occulte la partie centrale du faisceau traversant
celui-ci ;
- soit un diaphragme fixe, un système optique également
fixe recevant le faisceau issù dudit diaphragme et un
écran mobile, qui occulte la partie centrale du faisceau
traversant ledit système optique.
Pour traiter l'astigmatisme, l'appareil selon l'invention
peut comporter un diaphragme fixe, un systeme optique
également fixe et un écran mobile percé d'une fente.
Cette fente est transversale à la direction de déplace-
ment dudit écran qui peut être déplacé soit parallèlement
à lui-même, soit dans son propre~plan. L'appareil
comporte alors avantageusement des moyens pour régler
l'orientation de ladite fente dans le plan dudit écran
mobile.
Afin d'obtenir un appareil chirurgical automatique, il
est avantageux de prévoir un calculateur électronique
commandant ladite source de lumière et lesdits moyens
d'exploration en fonction de la variation radiale
d'épaisseur désirée pour ladite lamelle à éliminer.
L'apparell comporte alors de plus un kératomètre suscep-
tible de suivre la modification de courbure de la cornée
et d'adresser ses mesures audit calculateur. On prévoit .
également, afin de faciliter l'alignement du faisceau
d'ablation par rapport à ladite cornée, un générateur
laser auxiliaire, par exemple du type hélium-néon.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre
comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures,
des référen~es identiques désignent des éléments
semblables ou analogues.
~L2~7S3~
.
1 Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement, respecti-
vement en vu_ axiale et en vue de face, le ~rincipe selon
lequel fonctionne l'appareil de l'invention, dans le cas
du traitement de la myopie.
Les figures 3 et 4 montrent les schémas de deux modes de
réalisation d'une partie de l'appareil cor:forme à
l'invention, lorsqu'il est destiné au traitement ~e la
myopie.
Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement, respecti-
vement en vue axiale et en vue de face, le principe selon
lequel fonctionne l'appareil de l'invention, dans le cas
du traitement de l'hypermétropie et de l'aphaquie.
Les figures 7 et ~ montrent des schémas de deux modes de
réalisation d'une partie de l'appareiI conforme à
l'invention, lorsqu'il est destiné au traitement de
l'hypermétropie et de l'aphaquie.
La figure 9 montre schématiquement un mode de réalisation
d'une partié de l'appareil conforme à l'invention,
lorsqu'il est destiné au traitement de l'astigmatisme.
La figure 10 montre schématiquement une autre variante de
réalisation d'une partie de l'appareil confor~e à
:I'i.nvention, lorsqu'il est destiné au traitement de
l'astigmatisme.
.
Les figures 11 et 12 illustrent schématiquement et
respectivement, le fonctionnement des modes de réalisa-
tion des figures 9 et 10.
: La figure 13 est le schéma synoptique d'ensemble de
~ l'appareil conforme à l'invention.
539
1 Sur les figures l et 2, on a illustré le principe selon
lequel fonctionne l'appareil conforme à la présente
invention, dans le cas~du traitement de la myopie.
Sur ces figures, on a représenté schématiquement,
respectivement en coupe axiale et en vue de face, la
cornée 1 d'un oeil myope
De façon connue, on sait qu'un tel défaut peut être
corrigé chirurgicalement en éliminant une lamelle 2 en
forme de lentille circulaire, de façon à réduire ladite
courbure.
Cette lamelle lenticulaire 2 est centrée sur l'axe optique
X-X de l'oeil et présente en son centre unè épaisseur
maximale em, qui va en décroissant vers sa périphérie 3,
en fonction de la distance radiale R à l'axe X-X.
La progressivité de la variation de l'épaisseur e de
ladite lamelle 2 en ~onction de la variation de la
distance radiale R est déterminée par la correction de
courbure désirée.
~elon l'invention, pour obtenir l'ablation de la lamelle 2
présentant la loi e (R) de variation d'épaisseur souhaitée
en fonction de ladite distance radiale, on utilise un
faisceau lu~n~neux 4 de section circulaire, dont la
! longueur d'onde est au plus égale à 0,2 micromètre et qui
présente une densité d'énergie constante, transversalement
à sa direction. Le faisceau lumineux 4 est dirigé sur la
cornée 1 et centré sur l'axe optique X-X.
~7~39
1 1
1 Grâce à des moyens decri~ts en regard des figures 3 et ~l on
fait varier, en fonob~on du temps t, le rayon r de la
tache formée par ledit faisceau 4 sur la cornée 1 suivant
une loi permettant de satisfaire la loi e (R) désirée,
c1est-à-dire telle que, pour chaque valeur 0,...,r1,....
r2,...,rm du rayon de ladite tache, on obtient une profon-
deur d'élimination de cornée correspondant aux épaisseurs
em,...,e1,...e2,...0 de ladite lamelle 2.
Bien entendu, la variation r (t) du rayon r en fonction du
1Q temps t peut être réalisée depuis la valeur maximale rm du
rayon r vers zéro, ou bien depuis 7éro vers la valeur
maximale rm.
On voit ainsi que, selon l'invention, l'ablation de la
lamelle 2 désirée est obtenue en formant, sur la cornée
1, une tache lumineuse circulaire et en faisant varier le
rayon de cette tache en fonction du temps, afin d'obtenir
la loi e (R) désirée.
Pour obtenir cette tache lumineuse de diamètre variable,
- appropriée au traitement de la myopie, on peut mettre en
oeuvre l'un ou l'autre des dispositifs montré~ schémati-
quement sur les figures 3 et ll.
Le dispositif 5, montré par la figure 3, comporte un banc
optique 6 le long duquel peut se déplacer dans les deux
sens (flèches F) un chariot 7, sous l'action de moyens
d'entralnement 8, comprenant par exemple un moteur
électrique 9 entralnant en rotation une vis sans fin 10,
coopérant avec un écrou 11 lié audit chariot 7.
.
~2~i3~
12
1 Le chariot 7 porte un système optique représenté sous
forme d'une lentille 12 engendrant le faisceau lumineux 4
et susceptible de for~ner une tache lumineuse sur la
cornée 1. En faisant varier la position de la lentille
12, grâce au chariot 7, on fait varler le rayon de ladite
- tache sur ladite cornée et le contrôle de la vitesse de
déplacement du chariot 7 le lon~ du banc 6, par action
des moyens 8~ permet le controle de la loi de variation
r (t) et donc de la loi e (R).
~n diaphragme fixe 13 permet d'adresser à la lentille 12
un faisceau lumineux 27 parallèle homogène et de section
circulaire, duquel est issu le faisceau 4.
Dans la variante de réalisation 14 montrée par la figure
! 4, la lentille 12 est montée à poste fixe sur le banc 6.
En revanche, on prévoit un diaphragme circulaire
supplémentaire 15 monté sur le chariot 7. En actionnant
les moyens 8, on déplace le diaphragme 15 le lon~ du banc
6 et, en conséquence, on fait varier les dimensions de la
tache formée par le faisceau 4 sur la cc,rnée 1.
En se reportant maintenant aux f'igures 5 et 6, on
explique le principe selon lequel forlctionne l'appareil
conforme à la présente invention pour le traitement de
l'hypermétropie et l'aphaquie. Dans ce cas, on sait que
de tels défauts peuvent être corrigés chirurgicalement en
éliminant une lamelle 16 en forme de ménisque moins épais
au centre qu'au bord, de façon à augmenter localement la
courbure de la cornée.
La lamelle 16 est centrée sur l'axe optique X-X de l'oeil
et présente une épaisseur qui va en croissant vers sa
- 30 périphérie 17.
, .
~LZ97539
1 Par analog. t' avec ce ~ui a été décrit en regard des
figures 1 et 2, on comprendra aisément que, à l'aide du
faisceau lumineux 4 formant alors une tache annulaire sur
la cornée 1, on puisse faire l'ablation de la lamelle 16,
en faisant varier le rayon intérieur de ladit~ tache en
fonction du temps, afin de respecter la loi de variation
de l'épaisseur de ladite lamelle 1~, parallèlement à la
direction radiale R.
Dans ce cas, a l'inverse de ce qui a été mentionné pour
1~ le traitement de la myopie, la durée d'exposition au
faisceau 4 doit durer d'autant plus longtemps que l'on
s'éloigne de llaxe optique X-X.
Pour mettre en oeuvre le processus illustré par les
figures 5 et 6, on peut utiliser l'un ou l'autre des
dispositifs 18 et 19 des figures 7 ou 8.
Le dispositif 18 est identique au dispositif 5 de la
figure 3., à l.a différence près que la partie centrale de
la lentille 12 est occultée par un écran central
circulaire 20. Par suite, lorsque ies moyens d'entralne-
ment 8 déplacent la lentille 12 le long du banc 6, il enrésulte une variation de dimension de l'ombre portée par
ledit écran 20 sur la partie centrale de ladite cornée 1.
En ajustant la vitesse de déplacement de l'ensemble 12,20
le long du banc 6 (grâce à la commande des moyens 8), on
règle donc le temps d'exposition de la cornée l au
faisceau 4, en fonction de la distance radiale, afin
d'obtenir l'ablation de la lamelle 1~ de profil désiré.
Un résultat identique est obtenu par la mise en oeuvre du
disposi.tif 19, qui est semblable au dispositif 14 de la
figure 4, sauf en ce qui concerne le diaphragme 15 monté
: sur le chariot 7. Ce diaphragme 15 est remplacé par un
~Z~37~i3~
14
1 écran circulaire 21 occ~1tant la partie centrale du
faisceau 4. Le dépl~ement du chariot 7 entra;ne alors la
variation d'aire de l'ombre, portée par ledit écran 21
sur la partie centrale de la cornée 1.
Sur la figure 9, on a représenté partiellement et schema-
tiquement en perspective un dispositif 22 conforme à
l'invention, destiné à corriger l'astigmatisme. Ce
dispositif 22 est identique au dispositif 14 de la figure
4, à l'exception du fait que le diaphragme circulaire 15
est remplacé par un écran 23, percé d'une fente
rectiligne 24. La fente rectiligne 24 est orthogonale à
une direction prédéterminée 25.
,
Ainsi, comme l'illustre la figure 11, on forme sur la
cornée une tache lumineuse allongée 26 dont les grands
côtés sont rectilignes et orthogonaux à ladite direction
prédéterminée 25, qui correspond à la trace du méridien
de l'oeil suivant lequel doit être e~fectuée la
correction de courbure. Latéralement, la tache 26 est
limitée par la portion correspondante de la ligne
circulaire 41 déterminée par le diaphragme 13.
Lors du déplacement du chariot 7 et de l'écran 23 (sous
l'action des moyens 8 à 11
le long du banc 6, l'aire de la tache 26 sur la cornée
1 croît et/ou décrolt en fonction du sens dudit déplace-
ment, de sorte qu'il est possible de faire l'ablationd'une lamelle correspondant à la corrsction désirée~
Les dispositifs 5,14,18,19 et 22 représentés et décrits
en regard des figures 3,4,7,8 et 9 explorent la cornée 1
~ au moyen d'une variation de l'aire d'une tache lumineuse.
Cependant, une telle exploration peut également être
réalisée par balayage d'une tache dont la dimension
parallèle au balayage reste constante.
~Z917S;~
1 Par exemple, sur la figure 10, on a illustré une variante
2~ du dispositif selon l'invention. Dans cq cas, l'écran
23 est monté sur un dispositi~ commandable, de sorte
qu'il peut être déplacé dans son plan. Dans ce cas,
l'exploration de la zone de cornée 1 à éliminer,
s'effectue en donnant à la tache lumineuse 28 formée par
la fente 24 sur ladite cornée une pluralité de positions
successives 28.1,...,28.n comme cela est représenté sur
la f'igure ~2. Bien entendu, la durée du maintien de la
tache 28 dans chacune de ses positions 28.1 à 28.n dépend
de l'épaisseur de matière cornéenne à éliminer à
l'emplacement de la position correspondante.
On remarquera que, dans le dispositif 29 de la figure 10,
l'écran 23 peut non seulement se déplacer dans son plan,
mais encore, grâce à un dispositif d'articulation 31 de
son support 30, être orienté de façon que la direction de
la fente 24 soit réglable.
Sur la figure 13, on a représenté le schéma synoptique
d'un appareil automatique conforme à la présente
invention.
Cet appareil comporte :
- une source lumineuse 31 susceptible d'emettre un
faisceau lumineux homogène 27, dont la longueur d'onde
est au plus égale à 0,2 micromètre, par exemple un géné-
rateur laser à excimère, du type à mélange ar~on-fluor ;
~ un système 32 dirigeant ledit ~aisceau lumineux, après
passage à travers le diaphragme 13, vers la cornée 1 et
comportant des moyens d'exploration de celle-ci ; le
système 32 peut être l'un ou l'autre des dispositifs
5,14,18,19,22,29 décrits ci-dessus, ou bien encore un
dispositif analogue ;
~L2~7S39
1 6
I - un calculateur électronique 34 chargé de piloter le
processus d~. fonctionnement dudit appareil et notamment
de commander le disposi.tif 32 (plus spécialement les
moyens d'actionnement ~) ; /
- un photodétecteur 35, associé à un miroir semi-trans-
parent 36, et destiné à ~ournir au calculateur 34 des
informations relatives à l'énergie des impulsions du
faisceau 4 ;
- un kératomètre automatique 37 qui mesure en temps réel
1~ la courbure de la cornée 1 et transmet ses mesures au
calculateur 34 ;
- un laser d'alignement 38, par exemple du type
- hélium-néon, permettant un positionnement correct du
faisceau 4 sur la ~ornée 1 ;
- un dispositif 39 de commande de la source 31, lui-même
commandé par le calculateur 34 ; et,
~ une lampe à fente 40 permettant au chirurgien
l~observation de la cornée I en cours d'oper~tion.
Le calculateur 34 est programmé pour commander le dispo-
sitif 32 e~ ~onction de la loi de variation d t épaisseur
désirée pour la lamelle à éliminer de la cornée 1 et il
exécute les séquences d'opérations correspondantes en
prenant en compte les informations qui lui sont fournies
par le kératomètre 37 et le photodétecteur 35. L,e
dispositif 39 comporte des moyens d'aire ~utomatique
d1urgence, en cas de nécessité.

Dessin représentatif

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