[实用新型]一种太赫兹角膜热成形术系统

说明书

本申请提供一种太赫兹角膜热成形术系统。具体包括作为热源的太赫兹激光器以及相配套的准直扫描模块，从而将太赫兹光束照射到眼球角膜上。进一步系统还包括温度监测控制单元，通过高分辨红外热成像仪来获得角膜的温度空间分布信息，以及一个或者多个角膜生理参数反馈单元，所述温度监测控制单元获取的信息以及所述角膜生理参数反馈单元的监测结果都被输送到所述计算机控制部用以调整照射到角膜的太赫兹光束以及角膜的温度。通过本申请的方案，使得角膜热成形手术中的热凝深度和受热均匀性均有明显的提高，有效减少屈光回退的发生。

技术领域

本申请涉及生物医学工程技术领域和太赫兹技术领域，特别是涉及一种使用太赫兹波的角膜热成形技术。

背景技术

角膜热成形术即通过某种热源在角膜基质层的适当深度加热，使胶原组织受热收缩、变性，如此导致角膜基质层三维结构的改变，从而使得角膜曲率发生改变以达到改变角膜屈光度的目的。研究证明，角膜基质层的胶原组织在持续55℃时开始收缩或改变其三维结构；65～70℃时达到其理想或永久的收缩状态；当温度持续超过70℃时，角膜胶原组织开始溶解，就会由于胶原丝滑动交联结构的水解而导致三维螺旋结构的破坏，从而使胶原纤维拉长变得松弛；温度超过75～80℃时，胶原组织发生坏死，角膜发生损伤反应，角膜细胞增殖、新生胶原产生，引起瘢痕和屈光回退。如果胶原组织受热但未能达到上述特定的温度，组织将复水，进而重新恢复到原来的结构，同时导致屈光回退。为保持屈光稳定，减少屈光回退，角膜热成形术的关键是如何永久性地改变角膜基质层的三维结构。因此，在角膜热成形术的实施过程中角膜内温度应尽量控制到范围在65℃～70℃之间。

目前，国际上关于角膜热成形术的研究主要集中于探针角膜热成形术、传导性角膜热成形术、激光角膜热成形术等，主要用于治疗远视、老视和散光的矫正。但是上述现有技术均存在一定的缺点。

探针角膜热成形术通过一根受热的探针作用于角膜中央部，该手术存在着凝固深度不易控制、预测性差、术后屈光回退明显的缺陷。

传导性角膜热成形术以射频能量为热源，利用角膜组织的电学特性，通过释放射频能量使胶原产热并引起胶原收缩；但是由于角膜接触问题，治疗易引起术后患者的不适感且易引发角膜上皮细胞的溃烂；同时，因为热凝点定位问题可能还导致治疗探头不垂直于角膜表面而引起的暂时性不规则散光；而且，由于系统的设计问题，手术参数一旦设定就很难改变。

激光角膜热成形术使用激光对角膜基质加热，使其胶原纤维收缩，从而改变角膜的屈光度，是一种非入侵式治疗角膜的手段。研究发现减少术后屈光回退的关键在于在角膜组织内形成全层而均匀的基质凝固区，只有热凝固深度相宜、受热均匀，并维持持续而稳定的升温作用，才能使角膜基质胶原纤维热凝固,以达到治疗目的。但是现有激光角膜热成形术难以达到与角膜相宜的穿透深度，组织切片研究发现激光角膜热成形术产生的加热深度只达50％，而且全层受热不均匀，无法在角膜组织形成全层而均匀的基质凝固区，因此术后的屈光稳定性较差。此外，现有激光角膜热成形术设备中，通过棱镜将一束激光分成独立的多束激光进行加热，但也往往存在分束后的各加热激光能量不均匀的问题，因而还容易造成角膜局部的热损伤。

基于以上技术问题，为保持屈光稳定，减少屈光回退，学者们在不断寻找更新、更好的热源，优化搭建可靠性更强的系统，以达到更好的治疗效果。

实用新型内容

有鉴于此，针对上述现有技术存在的技术问题，本实用新型提出利用太赫兹波与角膜相宜的穿透深度以解决光凝点的深度不足的技术问题，并通过对整形的太赫兹光束扫描照射以解决角膜受热不均的问题，同时，根据角膜表面温度、角膜厚度、角膜屈光度和角膜地形图的实时反馈制定最优的手术参数，由此使得术后屈光度及角膜形变更加稳定，能有效减少术后角膜屈光回退。