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1. WO1991008723 - SURFACE TREATMENT MASK AND DEVICE FOR EYE SURGERY OR FOR MAKING AN OPTICAL LENS USING A LASER

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

MASQUE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET DISPOSITIF DE CHIRURGIE
DE L'OEIL OU DE REALISATION DE LENTILLE OPTIQUE PAR LASER

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 micromouvements incontrôlés du globe oculaire et de la cornée soumise au traitement devant impérativement être évités au maximum.
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.
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.
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.
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.
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 de

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,
- 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,
- 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,

- 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,
- 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 ;
- 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,
- 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 ;
- 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 ;
- 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,
- 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.
- 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

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.
On notera cependant que des lasers à émission de longueur d'onde différente peuvent être utilisés.
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.
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 :
( 1 ) â(e) .
Cette ablation moyenne correspond sensiblement pour une impulsion d'illumination laser dont la densité d'énergie est de l'ordre de

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 keratomileusis 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.
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.
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.
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.
Le support P comporte une pluralité de fenêtres F ménagées dans celle-ci.
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.
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).

Dans la relation précédente, h désigne, ainsi que précédemment 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.
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 :

N(h) = β . A(h) . d σ

Selon une caractéristique avantageuse du masque de traitement 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 proportionnelle à la fonction d'ablation précitée au coefficient s près.
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.
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, conformément 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.
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.
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.
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 précédemment 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.
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.
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.
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.
Le système, objet de l'invention, comporte également des moyens 2 permettant d'engendrer un faisceau laser de traitement, noté

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.
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 figure

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.
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.
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.
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.
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.
Un cadre interne 47 est prévu, rendant solidaires les deux guides 410 et 430 et supportant le masque de traitement.
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.
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.
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.
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.
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.
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 et

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.
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 représentatifs 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.
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.
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 correspondante 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'entraînement 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 - .
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.