CN105828697B - 用于评估远视眼睛的剩余调节的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定患者的调节力的系统，包括：传感器，所述传感器适于检测所述患者的晶状体相对于所述患者的眼球的运动；控制器，所述控制器被配置为基于所述相对运动确定所述患者的调节力，并基于所述调节力确定人工晶状体的至少一个参数；以及界面，所述界面适于输出所述人工晶状体的所述至少一个参数。

Description

用于评估远视眼睛的剩余调节的方法
技术领域
本发明一般涉及调节性人工晶状体领域，更具体地讲涉及一种用于评估远视眼睛的剩余调节的方法。
背景技术
人眼以其最简单的方式起作用，以通过将光传递过被称为角膜的透明外部并经由晶状体将图像聚焦在视网膜上而提供视觉。所聚焦的图像的质量取决于多种因素，包括眼睛的大小和形状以及角膜和晶状体的透明度。
当老化或疾病导致晶状体变得不太透明时，由于可以传递至视网膜的光减少而使视力下降。在眼睛晶状体中的这种缺陷在医学上被称为白内障。针对这种病症的可接受治疗是手术摘除晶状体，并通过人工晶状体(IOL)来替换晶状体的功能。
在美国，大多数的白内障晶状体均通过被称为超声乳化白内障吸出术的手术技术来摘除。在该手术中，在前囊层中打开开口，将薄的超声乳化白内障吸出术的切割尖端插入到患病的晶状体中并以超声方式振动。该振动的切割尖端液化或乳化该晶状体，使得该晶状体可以被吸出眼睛。患病的晶状体一旦被摘除后就由IOL替换。
在自然晶状体中，远视和近视视力由被称为调节的机制提供。自然晶状体被包含在囊袋内并在生命早期是软的。该囊袋由小带从睫状肌中悬接。睫状肌的放松绷紧小带，并拉伸该囊袋。其结果是，该自然晶状体趋于平坦。睫状肌的绷紧舒缓小带上的张力，从而使囊袋和自然晶状体呈现更圆的形状。以这种方式，自然晶状体可以可选地聚焦在近的物体和远的物体上。
当该晶状体老化时，其就变硬，并难以针对睫状肌的绷紧做出改变其形状的反应。而且，睫状肌失去弹性和运动范围。这使得晶状体更难以聚焦近的物体，这种医学病症被称为远视眼。远视眼几乎影响到接近于45岁至50岁的所有成年人。已提出了各种可调节的人工晶状体(IOL)。然而，困难可能在于评估在特定眼睛中的调节响应，这使得同样难以预测被植入的IOL将如何响应。
附图说明
图1是描绘患者眼睛的机械模型的示意图；
图2是用于确定患者中调节力的示例系统；以及
图3是用于基于患者的调节力的确定来确定至少一个人工晶状体参数的示例方法。
具体实施方式
本发明的各种实施方案提供用于评估剩余调节功能的传感器。在特定实施方案中，用于确定患者的调节力的系统包括：传感器，该传感器适于检测患者的晶状体相对于患者的眼球的运动；控制器，该控制器被配置为基于相对运动确定患者的调节力，并基于该调节力确定人工晶状体的至少一个参数；以及界面，该界面适于输出人工晶状体的至少一个参数。以下所讨论的实施方案是示例性的，可以针对这些示意性实施方案做出各种变化，而不背离本发明的范围。例如，一个实施方案的特征可以与另一实施方案的那些特征结合。
详述
如图1所示，眼睛100可以作为这样一个系统机械地图示，其中，晶状体102由附接至睫状体106的小带104悬接，从而导致由于小带中的张力而使晶状体扁平。当患者调节时，睫状体106收缩，小带104中的张力就减小，从而使得晶状体102变得更圆。当小带被绷紧或放松时张力的改变反映了远视眼睛中的剩余调节力。
晶状体102在眼睛100内的液体(玻璃体液和房水)中漂浮。这使得晶状体102可相对于形成眼球的包括巩膜和角膜的眼睛周围组织移动。通常，小带张力使得诸如在头部转动时，晶状体102与眼睛100同时移动。然而，快速的眼睛移动可能导致晶状体102滞后于眼睛100的移动。扫视运动(眼睛的快速移动对应于固定点之间的改变)就是这种情况。在扫视过程中，眼睛100足够快速地移动，使得晶状体102可滞后。这导致晶状体102的晃动，因为小带的张力导致晶状体102向后就位。
用于测量剩余调节力的一项技术是：当患者在调节时与当患者未在调节时，对由扫视运动导致的晃动进行比较。晶状体102可以建模为具有弹性常数k的阻尼谐振荡器，该弹性常数k表示小带的弹性张力和反映周围粘性流体的阻尼力。停止振动所需的时间然后可以用来对对应的小带张力建模。
图2图示用来测量晶状体102相对于眼睛的振动的示例系统200。系统200包括光源202、光传感器204和控制器206。控制器206包括处理器208、存储器210和用户界面212。在示例实施方案中，光源202将光投射到患者眼睛上。光源202也可以在患者的视野内生成适当的固定图案，以导致患者根据需要进行调节或解除调节。光传感器204测量来自患者眼睛的光的反射，以提供晶状体102相对于眼球100的相对位置的指示。在示例实施方案中，光传感器204可以记录来自眼睛中的各种界面的浦肯野(Purkinje)反射，诸如分别对应于角膜前表面和晶状体后表面的第一浦肯野反射和第四浦肯野反射。浦肯野反射同样可以被使用来通过使用用于眼睛跟踪的已知技术来跟踪晶状体102和眼球100的相对运动，因此提供振动程度的指示。
控制器206包括处理器208，该处理器208可以包括任何微处理器、微控制器、集成电路或适于处理电子信息的其它适当的电子元件。存储器210可以是适于存储处理器208的信息的任何易失性信息存储器或非易失性信息存储器，包括磁存储器、电子存储器或光学存储器。界面212允许系统200可与系统的用户进行信息交换，该界面包括输入装置诸如键盘、按键、触摸屏或鼠标控制器以及输出装置诸如监视器或打印机。
在操作中，控制器206接收在扫视运动过程中指示晶状体102和眼球100的相对运动的来自光传感器204的信号，确定在调节状态下和解除调节状态下的相对小带张力，以及基于该比较来计算患者眼睛中的剩余调节力。如之前所指出的，该比较可以基于阻尼谐振荡器模型，该模型考虑到周围流体的粘度，其中小带在绷紧和放松时施加不同的弹性力。系统200然后可以经由界面212输出经计算的调节命令。该输出可以是剩余调节力的直接测量值，或者其相反可以表示响应于调节命令的患者的人工晶状体的选择。
在人工晶状体选择的情况下，可以存在来自多种晶状体模型的选择或对可调整晶状体参数的调整，以便提供调节与患者剩余调节的所需组合。在一个实例中，多种调节性晶状体可以被设计为具有不同的触觉形状或其它机械特征，该触觉形状或其它机械特征根据施加在晶状体上的调节力来提供不同的响应。在另一实例中，在晶状体的触觉中可以存在张力调整或距离调整，该张力调整或距离调整可以基于剩余调节力的测量来设置。在另一实例中，调节性晶状体可以是填有液体的变曲率晶状体，该晶状体在将力施加到其上时改变调节力，并且用于填充晶状体的液体的量可以被调整，以改变力学响应。总之，可以想到，可基于所测量的剩余调节来选择或调整随调节力而改变的任何适当的参数。
用于测量晶状体和眼球的相对运动的其它可替代的系统可以包括超声技术或光学相干断层成像术(OCT)技术。通常，用于以足够的分辨率和采集速度对晶状体与眼球的相对位置进行定位的任何适当的方法均在理论上可以适用于本发明。因此，虽然上文将光源和光传感器作为实例而公开，但是用于测量晶状体相对于眼球的位置的任何传感器均可以在系统200中起作用。
图3是根据本发明的特定实施方案用于确定人工晶状体的参数的示例方法的流程图300。在步骤302中，该方法包括测量患者的晶状体相对于患者眼球的运动。该方法然后包括基于在步骤304中的相对运动确定患者的调节力。接着，在步骤306中，该方法包括基于调节力来确定人工晶状体的至少一个参数。最后，在步骤308中，该方法包括输出人工晶状体的至少一个参数。该方法的各种步骤可以根据本文所描述的本发明的任何实施方案或对于本领域技术人员而言是显而易见的其它适当的变型而使用任何适当的设备来执行。
本领域的普通技术人员将认识到，可以对上述实施方案做出各种改变，而不背离本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于确定患者的调节力的系统，包括：
传感器，所述传感器适于检测所述患者的晶状体相对于所述患者的眼球的运动；
控制器，所述控制器被配置为基于相对运动来确定所述患者的调节力以及基于所述调节力来确定人工晶状体的至少一个参数；以及
界面，所述界面适于输出所述人工晶状体的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器包括光源和光传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述光传感器检测来自眼睛的前面和来自所述晶状体的至少一个表面的浦肯野反射。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是光学相干断层成像术(OCT)传感器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是超声传感器。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个参数是所述人工晶状体的触觉张力。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个参数是所述人工晶状体的填充体积。
8.一种确定人工晶状体的参数的方法，包括：
测量患者的晶状体相对于所述患者的眼球的运动；
基于相对运动确定所述患者的调节力；
基于所述调节力确定人工晶状体的至少一个参数；以及
输出所述人工晶状体的所述至少一个参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述晶状体的运动使用光源和光传感器来测量。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述光传感器检测来自眼睛的前面和来自所述晶状体的至少一个表面的浦肯野反射。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述晶状体的运动使用光学相干断层成像术(OCT)传感器来测量。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述晶状体的运动使用超声传感器来测量。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个参数是所述人工晶状体的触觉张力。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个参数是所述人工晶状体的填充体积。
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