CN106659379A - 用于确定应用区域的中心的技术 - Google Patents

Abstract

本公开总体涉及一种用于确定眼科装置的应用区域的中心的技术或方法。更具体地并且非限制性地，本公开涉及用于响应于在眼科应用期间基于瞳孔中心实时跟踪的眼动来相对于人眼角膜确定应用区域的中心的装置和方法。眼科装置或方法允许执行关于患者眼睛的一个或多个过程，诸如手术、治疗和诊断过程，例如包括并且不限于准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)、Epi‑LASIK、PRK、微透镜取出术或角膜移植术。

Description

用于确定应用区域的中心的技术

技术领域

本公开一般涉及用于确定眼科应用的应用区域的中心的技术。更具体地并且非限制性地，本公开涉及用于响应于在眼科应用期间基于瞳孔中心实时跟踪的眼动来相对于人眼角膜确定应用区域的中心的装置和方法。

背景技术

眼科装置或操作此类装置的方法允许执行关于患者眼睛的一个或多个过程(即眼科应用)，诸如手术、治疗或诊断过程，例如包括并且不限于LASIK(准分子激光原位角膜磨镶术)、Epi-LASIK、PRK、微透镜取出术或角膜移植术。

可以在眼科应用(例如，激光消融)期间通过实时跟踪眼动(例如无意识扫视)来避免眼睛固定。在此情形下，应用区域包括根据应用区域应用于角膜的消融轮廓。激光消融的应用区域相对于消融激光横向重新定位，使得应用区域维持居中在角膜上的预限定的定心点处。

为控制消融激光，摄像头观察眼睛的瞳孔中心作为用于确定应用区域的中心的参考点。用于屈光手术的现有系统将应用区域的中心确定为当前瞳孔中心，任选地与一个或多个另外的角膜点相结合。此类另外的角膜点可以取决于眼睛的屈光不正(例如，近视、远视或散光)而在形貌上限定。由于当眼睛的虹膜收敛或扩张时瞳孔中心可相对于角膜偏移，因而补偿瞳孔中心偏移，如文件EP 1 985 269 A1所述。

一些已知的系统允许手动偏置定心点远离瞳孔中心。如果眼睛的瞳孔中心从眼睛的光学中心或角膜表面的形貌中心高度偏离，那么偏置可以是重要的。然而，手动偏置定心点常规地基于主观目测估计并且由用于目测检查(例如显微镜分辨率)的仪器限制。另外，手动执行偏置的仅这一事实可以引入不确定因素并且导致消融结果的不准确性，例如在应用药物以及使用手术器械之后。此外，手动偏置是耗时的并且要求外科医师附加的努力。

发明内容

因此，存在对一种用于确定眼科应用的应用区域的中心的技术的需要，所述技术提供相当于手动偏置的自由度，从而避免与手动执行偏置相关联的缺点中的至少一些。

根据一方面，提供了一种用于为在眼角膜处进行的眼科应用确定应用区域的中心的装置。所述装置包括：控制接口，所述控制接口被适配来在眼科应用之前接收第一参数；成像装置，所述成像装置被适配来在眼科应用期间捕捉眼睛瞳孔的图像；确定单元，所述确定单元被适配来在眼科应用期间基于成像装置的图像确定当前瞳孔中心和当前瞳孔大小，通过使用表示作为瞳孔大小的函数的偏移的瞳孔中心偏移特征补偿当前瞳孔中心的偏移来确定第一点(其中第一参数确定补偿的程度)，并且确定在角膜表面上的第二点；以及控制单元，所述控制单元被适配来通过确定应用区域的中心在第一点与第二点之间的定心点上来控制眼科应用。

第二点可至少基本对应于角膜表面的顶端或顶点，或对应于眼睛的视轴和角膜的交叉点。

成像装置可包括摄像头、光学相干断层成像(OCT)装置和/或光学低相干反射(OLCR)装置。

眼科应用可包括例如通过还包括激光源的装置来执行的手术或治疗过程。激光源可包括飞秒、微微秒或阿秒激光源、准分子激光源、或其组合。激光源可被配置来消融或光离解眼睛的组织，例如角膜材料。

眼科应用可以是激光消融。应用区域可以是消融轮廓。消融轮廓可在激光消融之前预限定。消融轮廓可例如以由控制单元执行的控制程序的形式存储在装置中。消融轮廓可限定待消融的角膜材料的深度。消融轮廓可根据两个横向坐标(例如，在激光源的光轴的横向上)限定待消融的角膜材料的深度。

眼科应用可包括诊断过程。眼科应用可包括眼睛的测量，例如，像差、形貌或生物测量或其组合。可例如通过还包括用于像差、形貌或生物测量或其组合的构件的装置来执行眼科应用。

对于装置的至少一些实施方案来说，第一点相对于角膜至少基本是固定的并且独立于当前瞳孔大小。通过补偿偏移，第一点可以是在激光消融期间相对于角膜至少基本是固定的校正的瞳孔中心，同时当前瞳孔中心可例如在瞳孔中心偏移特征的整个范围上根据对眼睛的照明而变化。第一点可对应于瞳孔中心偏移特征范围内的一个点。瞳孔中心偏移特征的范围可从暗视瞳孔中心延伸到明视瞳孔中心。

在眼科应用之前，用户可以例如通过在控制接口处输入第一参数来确定补偿的程度。瞳孔中心偏移的补偿可以消除当前瞳孔中心对照明条件和/或调节条件的依存关系，所述条件可统称为“瞳孔条件”或简称“条件”。第一参数可限定瞳孔中心的哪一个偏移位置待被确定为第一点。第一参数可允许将第一点固定到某个条件的瞳孔中心(所述条件也称为参数条件)。参数条件可在眼科应用(例如，激光消融)之前预限定。参数条件可在眼科应用期间独立于实际条件。

第一参数可限定参数瞳孔条件或对应于参数瞳孔条件的参数瞳孔大小。参数瞳孔大小可确定瞳孔中心偏移的补偿程度，例如通过根据针对参数瞳孔大小的瞳孔大小评估瞳孔中心偏移特征。第一点可以是基于瞳孔中心偏移特征计算的瞳孔中心的位置，使得假定参数瞳孔条件或参数瞳孔大小，第一点对应于瞳孔中心。

对于至少一些实施方案来说，第二点可至少基本上对应于作为角膜表面的形貌点的顶端，使得第二点在眼科应用期间相对于角膜至少基本上是固定的。可替代地或除此之外，第二点可至少基本上对应于角膜表面上的顶点。

通过从相对于角膜至少基本上是固定的第一点和第二点得到定心点，所述定心点可精确地跟随眼睛(即角膜)的运动。因此，至少一些实施方案控制眼科应用，使得应用区域居中在作为相对于角膜的固定点的定心点上，即使具有改变强度的可见光照射在眼睛上并且导致瞳孔对光反射(例如浦肯野(Purkinje)反射)，或即使具有改变强度的可见光照射在眼睛上并且瞳孔根据调节模拟对光作出反应。可在激光消融之前接收和/或计算瞳孔中心偏移特征。装置接口可向确定单元提供眼睛的瞳孔中心偏移特征。可替代地或除此之外，装置接口可提供用于计算瞳孔中心偏移特征的测量数据。瞳孔中心偏移特征可指示眼睛的瞳孔中心相对于角膜的偏移，例如眼睛的角膜缘中心。

瞳孔的大小可包括瞳孔的线性横向尺寸。瞳孔的大小可由一个或多个瞳孔直径表示。瞳孔中心偏移特征可指示作为瞳孔直径的函数的瞳孔中心的偏移。函数可关于瞳孔直径离散。函数可在一组离散的测量瞳孔直径之间进行内插。

确定单元可通过从当前瞳孔中心中减去由瞳孔中心偏移特征指示的针对当前瞳孔大小的偏移来确定第一点。根据瞳孔中心偏移特征的针对参数瞳孔大小的瞳孔中心偏移可被加到相减的结果。

瞳孔中心偏移特征域可包括暗视瞳孔大小、间视瞳孔大小、明视瞳孔大小或其间任何大小。控制接口还可被适配来将第一参数的默认值设定成暗视瞳孔大小、瞳孔中心偏移特征域中的最大瞳孔大小、暗视瞳孔条件或可对应于瞳孔中心偏移特征域中的最大瞳孔直径的瞳孔条件。

将消融轮廓的中心确定为或靠近暗视条件的瞳孔中心可以提供在整个照明条件范围上的视觉校正，即使明视瞳孔中心从暗视瞳孔中心显著地偏离。例如，消融轮廓可以在暗视条件下校正视觉，同时眼睛的光学分辨率可由明视条件下的衍射限制。例如，相对于明视瞳孔中心偏移的应用区域与根据明视瞳孔中心的孔的微小的组合可以实现所有瞳孔条件的满意分辨率。

瞳孔中心偏移特征域可从明视瞳孔大小延伸到暗视瞳孔大小。可基于测量的瞳孔中心以及测量的瞳孔大小来计算瞳孔中心偏移特征。可至少针对瞳孔的明视条件和暗视条件来测量瞳孔中心和瞳孔大小。可替代地或组合地，可针对在瞳孔的明视条件与暗视条件之间的至少两个瞳孔条件来测量瞳孔中心和瞳孔大小中的每一个，并且超出测量条件的瞳孔中心偏移特征通过外推法来计算。第三条件可以是间视条件。瞳瞳孔中心偏移特征域可包括暗视直径(例如2mm)和/或明视直径(例如6mm)。瞳孔中心偏移特征域可从2mm延伸到6mm。为在眼科应用之前测量瞳孔大小和/或为在眼科应用期间确定瞳孔大小，圆可配合到在图像中检测到的虹膜与瞳孔之间的边缘线。

确定单元可基于相对于参考瞳孔中心的偏置来确定第二点。偏置可指示在第二点(例如顶端)与参考瞳孔中心之间的横向空间间隔。确定单元可通过向参考瞳孔中心加上偏置来确定第二点。确定单元可在眼科应用之前接收偏置的坐标。确定单元可通过从当前瞳孔中心减去根据瞳孔中心偏移特征的针对当前瞳孔大小的偏移来确定参考瞳孔中心。确定单元可在眼科应用之前接收参考瞳孔大小。可基于参考瞳孔大小通过向相减结果加上根据瞳孔中心偏移特征的针对参考瞳孔大小的偏移来确定参考瞳孔中心。可替代地或除此之外，可通过虹膜、角膜缘中的标记点或巩膜中的血管来确定第二点。

装置还可包括形貌测量单元，例如OCT或沙伊姆弗勒(Scheimpflug)单元。形貌测量单元可基于角膜表面的形貌、参考瞳孔中心和/或参考瞳孔大小来测量第二点。对第二点、瞳孔中心和/或瞳孔大小的测量可至少基本上同时执行，例如在20ms或更小的(时间)内。测量可在眼科应用之前执行。测量单元可计算在第二点与参考中心(例如，参考瞳孔中心或参考角膜缘中心)之间的偏置。形貌测量单元可将普拉西多(Placido)环投射在角膜表面上用于测量形貌和/或顶端。

装置还可包括瞳孔测量单元。瞳孔测量单元可测量瞳孔中心偏移以及瞳孔大小。测量可例如使用红外光通过光学方式执行。测量可在眼科应用之前执行。

可指向眼睛的光学接口可由瞳孔测量单元和形貌测量单元共用。偏移可表示在参考瞳孔中心与测量瞳孔中心之间的空间间隔。换言之，相同的参考瞳孔中心可用于瞳孔中心的偏移和第二点的偏置。

确定单元还可接收与测量大小相结合的偏移的坐标。确定单元可基于测量的偏移和测量的瞳孔大小计算瞳孔中心偏移特征。瞳孔测量单元可在不同的瞳孔照明条件下测量偏移和大小。瞳孔测量单元可包括用于在暗视条件下照明眼睛的红外光源，以及还有用于照明眼睛以便产生明视条件的可见光源。

瞳孔测量单元可包括用于可见光和/或红外光的多个发光二极管、LED。LED可布置在一个或多个环中。环相对于眼科应用的光轴(例如，OCT测量的光轴和/或激光消融的光轴)可以是同心的。

基于针对至少三个不同条件的测量，根据瞳孔中心偏移特征的针对在暗视条件与明视条件之间的瞳孔大小的偏移可在明视条件的瞳孔中心与暗视条件的瞳孔中心之间的曲线上。

根据瞳孔中心偏移特征的瞳孔中心的偏移可以是瞳孔直径的非线性函数。随着瞳孔直径增大，偏移可从明视条件的瞳孔中心到暗视条件的瞳孔中心非线性变化作为瞳孔直径的函数。在暗视条件下测量的瞳孔中心被称为暗视瞳孔中心。瞳孔中心偏移可表示瞳孔中心相对于暗视瞳孔中心的偏移。

定心点可以是在第一点与第二点之间的直线上的一个点。控制接口还可接收第二参数。第二参数可限定定心点在直线上的位置。

与在第一点与第二点之间的线长度成比例的在第二点与定心点之间的线段长度可在消融之前预设定和/或在眼科应用期间固定。比例可由百分比值表示。第二参数可以是比例。

第一参数和第二参数可将应用区域的定心点限定在角膜表面上的三角形内。三角形可例如在整个眼科应用期间确定，无任何人为干涉。三角形可由第二点(例如，顶端或顶点)、明视瞳孔中心、以及暗视瞳孔中心生成。

成像装置、确定单元和控制单元可在眼科应用期间操作。成像装置可连续或周期性地捕捉图像。确定单元可连续或周期性地确定至少第一点和第二点。

根据另一方面，提供了一种为在眼角膜处进行的眼科应用确定应用区域的中心的方法。所述方法包括：在眼科应用之前接收第一参数的步骤；在眼科应用期间捕捉眼睛瞳孔的图像；在眼科应用期间基于所捕捉的图像确定当前瞳孔中心以及当前瞳孔大小，通过使用表示作为瞳孔大小的函数的偏移的瞳孔中心偏移特征补偿当前瞳孔中心的偏移来确定第一点(其中第一参数确定补偿的程度)，并且确定在角膜表面上的第二点的步骤；以及通过确定应用区域的中心在第一点与第二点之间的定心点上来控制眼科应用的步骤。

第二点可至少基本上对应于角膜表面的顶端或顶点。所述方法还包括用于操作在装置方面的上下文中描述的单元的特征、单元和步骤中的一个或多个。

确定步骤的一种执行(即，一次执行三个步骤)可花费100ms、20ms或更少。

附图说明

在下文中，将参照图中所示的示例性实施方案更详细地描述本公开，其中

图1示意性示出人眼在平行于横向平面的截面中的结构；

图2示意性示出用于确定应用区域的中心的装置的实施方案；

图3示意性示出用于确定角膜上的应用区域的定心点的自由度；并且

图4示意性示出定心点的坐标的计算。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释并且非限制性的目的，陈述了具体的细节(诸如具体的装置配置和眼角膜上的具体点)以便提供对本文公开的技术的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，本技术可以在偏离这些具体细节的其他实施方案中实践。例如，尽管关于角膜顶端描述了以下实施方案，使用代替或结合顶端的视轴与角膜表面的交叉点或角膜表面的顶点容易实践本技术。

本领域的那些技术人员还将理解，本文解释的方法、功能和部件可使用单独的硬件电路、使用与微处理器或通用计算机结合运行的软件、或其组合来实现。

图1示出人眼100平行于横向平面的示意性截面，其包括眼睛100的光轴102。眼睛100包括限定角膜表面106的角膜104。

眼睛100还包括虹膜108，所述虹膜108的边缘110形成瞳孔112的边界。瞳孔112的几何中心称为瞳孔中心114。

角膜表面106包括顶端116。顶端116可以被限定为角膜表面106的最高前部点和/或被限定为角膜表面106内的最大表面曲率点。顶端116未必与光轴102和角膜表面106的交叉点重合。总的来说，顶端116同样并不位于顶点118处，所述顶点118被限定为视同轴角膜反射和角膜表面106的穿过点、切口点或交叉点。眼睛还包括晶状体120、角膜104的边界处的角膜缘122、和巩膜124。角膜缘122和瞳孔112可以是基于机器的图像分析和跟踪眼动的对象。

在下文中，瞳孔中心114用于确定角膜104的眼科应用的应用区域的中心。技术人员可以容易地扩展定心技术，例如通过将另外的对象考虑在内。在本文中，定心指相对于角膜104定位应用区域。已知用于轴向聚焦激光的设备，因此以下描述集中于在与光轴横向的二维中(例如，在角膜表面106中)定位应用区域。

例如，瞳孔中心114应被理解为在两个横向维度中的一个点，例如，瞳孔中心114在角膜104的角膜表面106上的投射。投射可以包括对横向位置的线性校正，所述线性校正取决于眼睛100的转动中心与瞳孔中心114之间的距离，其与眼睛100的转动中心与角膜表面106之间的距离有关。

参考图2描述针对第一实施方案的本技术，其中激光消融是眼科应用并且消融轮廓是应用区域。

此外，尽管参照角膜104处进行的激光消融解释了本技术，但是激光消融例如可以在切开皮瓣并且将皮瓣折叠起来后直接在角膜表面106上或在角膜104内执行。在这种情形下，所有点可投射到皮瓣的截面中。

图2示意性示出系统200，其包括测量装置210以及用于确定针对在眼睛100的角膜处的激光消融的消融轮廓的中心的装置220的实施方案。尽管图2所示的装置220的实施方案包括用于将测量装置210耦接到装置220的装置接口222，但是装置220的替代性实施方案包括测量装置210的一个或所有单元。将测量装置210整合到定心装置220中可以避免在测量后以及在激光消融前运送患者，如图2中的参考标记240处所指示

装置220包括控制接口224、成像装置226、确定单元228和控制单元230。控制接口224耦接到确定单元228和控制单元230，并且在激光消融之前向确定单元228提供第一参数。

成像装置226使用红外线捕捉眼睛100的瞳孔112的图像。例如，成像装置226包括红外光源，所述红外光源指向眼睛100以提供成像装置226对其敏感的红外光谱中的足够的和恒定的光强。成像装置226所捕捉的图像的质量因而不依赖于外科医生在眼科应用期间选择的视觉照明。图像提供到确定单元228。

确定单元228在激光消融期间基于成像装置226的图像来确定当前瞳孔中心114和瞳孔112的当前大小。可替代地，由包括在成像装置226中的子单元232实现用于确定当前瞳孔中心114和瞳孔112的当前大小的功能性，如示出图2中的装置220的实施方案。当前瞳孔中心的坐标和瞳孔的当前大小由子单元232提供到确定单元228。

确定单元228在激光消融期间确定角膜104的表面106上的第一点和第二点。通过使用瞳孔中心偏移特征补偿当前瞳孔中心114的偏移来确定第一点。瞳孔中心偏移特征表示作为瞳孔112的大小(例如，瞳孔112的直径)的函数的瞳孔中心的偏移。从控制接口224接收的第一参数确定补偿程度。

在激光消融期间基于相对于参考点的偏置来确定在角膜104的表面106上的第二点。偏置在激光消融之前由测量装置提供。在激光消融期间使用成像装置226的图像来确定参考点。取决于装置220的实现，第二点至少基本上对应于顶端116、顶点118、眼睛100的视线、或其组合。

控制单元230通过确定消融轮廓的中心在第一点与第二点之间的定心点上来控制激光消融。在图2所示的装置220的实施方案中，确定单元228和控制单元230通过用于有效地共享计算资源的计算模块233来实现，所述计算模块233诸如处理器、耦接到处理器的存储器、以及存储在存储器中的操作系统。

在图2所示的实施方案中，装置220还包括消融单元234，所述消融单元234包括消融激光源236和光学器件238。控制单元230触发激光源236产生激光脉冲。光学器件238根据消融轮廓和定心点来接收和横向偏转激光脉冲。

在装置220的扩展实施方案中，控制接口224还向确定单元228提供第二参数，所述第二参数确定定心点沿着第一点与第二点之间的直线的位置。

测量装置210包括形貌测量单元212和瞳孔测量单元214。形貌测量单元212测量角膜表面106的表面形貌，并且向确定单元228提供第二点(例如，顶端116和/或顶点118)的坐标。使用波前分析例如通过将普拉西多(Placido)环投射到角膜表面106上来测量表面形貌或顶点。

由形貌测量单元212提供第二点相对于参考瞳孔中心的偏置坐标。参考瞳孔中心在激光消融之前在形貌测量期间是瞳孔中心114。

瞳孔测量单元214检测在瞳孔112对其敏感的可见光谱中的不同照明条件下的瞳孔112的边缘110。照明条件包括暗视条件和明视条件。瞳孔测量单元214针对每个照明条件测量瞳孔中心114和瞳孔112的大小。使用红外光源和包括在测量装置210中的红外成像装置，并且在整个可见照明条件范围上提供瞳孔112的图像来执行瞳孔测量。在包括瞳孔测量单元214的装置220的替代性实施方案中，红外光源和装置220的红外成像装置226在消融之前也用于瞳孔测量。

通过将圆配合到瞳孔112的边缘110来测量瞳孔大小。所配合的圆的直径表示瞳孔大小。瞳孔测量单元向确定单元228提供与瞳孔中心114的偏移结合的所测量的瞳孔大小。确定单元228计算瞳孔中心偏移特征，即，基于针对瞳孔中心偏移和瞳孔直径的测量值提供对于给定瞳孔直径的瞳孔中心偏移的函数。可替代地，瞳孔测量单元214计算瞳孔中心偏移特征，并且向确定单元228提供瞳孔中心偏移特征。

瞳孔中心偏移特征被存储例如作为偏移和直径的表列值对，或作为多项式的系数。瞳孔中心偏移特征的计算包括配合针对两个或更多个照明条件的测量值，从而产生瞳孔中心偏移作为瞳孔直径的函数。所测量的瞳孔中心114优选地配合到角膜表面106上的直线。可替代地，所测量的瞳孔中心114之间的直线段表示瞳孔中心偏移特征。在装置220的改进实施方案中，使用三个或更多个照明条件的值对从非线性配合得到瞳孔中心偏移特征。

测量装置210还向确定单元228提供表示在形貌测量时的瞳孔大小的参考直径。基于参考直径和瞳孔中心偏移特征，确定单元228确定参考瞳孔中心，所述参考瞳孔中心用于基于第二点相对于参考瞳孔中心的偏置坐标来确定第二点。

在第二实施方案中，眼科应用是眼科测量并且应用区域是测量区域。用于针对在眼角膜处的眼科测量确定测量区域的中心的装置的第二实施方案包括对应于以上在第一实施方案的上下文中所描述的部件224至230的部件。第二实施方案的不同点在于定心点限定测量位置而不是激光消融的位置。

激光源236和光学器件238对于第二实施方案来说是任选特征件。第二实施方案包括OCT测量单元。OCT测量单元耦接到控制单元230。控制单元230控制OCT测量单元，使穿过角膜104的OCT深度测量的位置被横向重新定位以便跟随角膜104的移动。

例如，在测量测量区域中的一系列点待测量。响应于眼动，确定单元228确定角膜表面106上的第一点和第二点并且向控制单元230提供定心点的坐标。这些坐标被限定为OCT测量单元的坐标系。

参照图3和图4描述了用于计算第一点、第二点和定心点的另外细节。可以完全或部分例如针对装置的第一实施方案和/或第二实施方案或相应方法实施方案来实现计算。

取决于实现方式，本技术允许用户通过在控制接口224处设置第一参数和/或第二参数来改变应用区域的定心点。图3示意性示出瞳孔中心偏移特征300和眼科应用的示例性定心点302。

在眼科应用之前针对明视条件、间视条件和暗视条件测量瞳孔112，针对所述条件分别测量瞳孔112的边缘110a、110b和110c。对应于所测量的边缘110a至110c的几何中心分别是所测量的瞳孔中心114a、114b和114c。如图3示意性示出的，不同照明条件的瞳孔中心114a至114c不重合(例如，当投射到角膜表面106上时)。瞳孔中心114a、114b和114c取决于照明条件偏移。偏移由作为对应瞳孔直径的函数的瞳孔中心偏移特征300表示。换言之，瞳孔中心偏移特征提供相对于参考瞳孔中心沿着参考标记300处所示的线的作为给定瞳孔直径的函数的偏移(例如，作为角膜表面106中的偏移向量)。在图3所示的实施方案中，瞳孔中心偏移特征300的范围是直线段。对于装置220的改进实施方案来说，通过针对多个不同的照明条件测量偏移和直径来计算非线性瞳孔中心偏移特征。

在参照图3描述的示例性实施方案中，间视瞳孔中心114b是参考瞳孔中心。测量装置210通过向确定单元228提供瞳孔中心偏移特征和边缘110b的参考直径来指示参考瞳孔中心114b。

确定单元228通过确定当前瞳孔中心114和当前瞳孔直径，并且根据瞳孔中心偏移特征减去当前瞳孔直径的偏移来确定在眼科应用期间的任何照明条件下的参考瞳孔中心114b。

确定单元228通过根据形貌测量单元212提供的偏置坐标向参考瞳孔中心114b加上偏置(在参考标记304处示出)来确定第二点(例如，顶端116和/或顶点118)。在某些条件下，针对作为第二点的顶端116和/或顶点118的测量的位置可取决于瞳孔大小而稍微变化。

在眼科应用期间，确定单元228确定第一点(在参考标记114p处示出)。通过使用瞳孔中心偏移特征300补偿瞳孔中心偏移，第一点114p至少基本上独立于当前瞳孔中心114。第一参数确定补偿程度，例如，第一点114p沿明视瞳孔中心114a与暗视瞳孔中心114c之间的线300的位置。换言之，第一参数确定第一点114p在瞳孔中心偏移特征300的范围内的位置。第一点114p因此可以由用户预定。第一点114p在形貌测量期间独立于瞳孔中心114。形貌测量可替代地或除此之外通过角膜曲率测量或OCT测量来实现。

定心点302是在第一点114p与第二点116或118之间的直线上的一个点。定心点302沿在第一点与第二点之间的线的位置由第二参数来确定。

图4示意性示出由确定单元228执行的计算步骤。如由成像装置226在眼科应用期间捕捉的当前瞳孔中心由参考标记400指示。从当前瞳孔中心400减去根据瞳孔中心偏移特征300的针对当前瞳孔直径的偏移402，从而产生参考瞳孔中心114b。将由第一参数确定的针对照明条件(所述条件也称为参数照明条件)的瞳孔中心偏移404添加到参考瞳孔中心114b，从而产生第一点114p。

第一参数因此限定第一点114p在明视瞳孔中心114a与暗视瞳孔中心114c之间的瞳孔中心偏移特征300的范围内的位置。第一参数允许在由箭头406指示的方向上预选第一点114p，以及因此预选定心点302。

通过向参考瞳孔中心114b添加偏置304来计算第二点116或118。定心点302在第一点与第二点之间的直线上的位置由第二参数来确定。换言之，对于给定的第二参数，定心点302在平行于线300的线上，其在由明视瞳孔中心114a、暗视瞳孔中心114c和第二点116或118限定的一种三角形内。随着第二参数增大，定心点302远离瞳孔中心的线300朝第二点116或118偏置，如由箭头408指示的。

第一参数在控制接口224处被设置为指示照明条件的百分比值。例如，当第一参数等于0％时，对应的参数照明条件可以是暗视条件。定心点302接着在暗视瞳孔中心114c与第二点116或118之间的线410上。将第一参数设置成100％对应于作为参数照明条件的明视照明条件。定心点302接着在明视瞳孔中心114a与第二点116或118之间的线412上。

第二参数在控制接口224处作为百分比值输入，优选地离散成10％的倍数。对于0％的第二参数，定心点302在线300上。对于100％的第二参数，定心点302与第二点116或118重合。

第一参数和第二参数提供用于限定定心点302的两个独立的自由度。定心点可以被自由限定在三角形内，所述三角形由在角膜表面106上的点114a、114c和116(或118)限定。本技术允许在控制接口224处用数字限定定心点302并且因此提供相同的自由度，如同手动执行偏置而没有手动偏置的不确定性和耗时。

在控制接口224处不存在关于第一参数的用户输入的情况下，控制接口提供第一参数的默认值，所述默认值对应于瞳孔中心偏移特征300中的最大瞳孔大小，使得定心点302在线410上。

另外，可以实现消融中心302与所测量的第二点116或118的非线性依赖关系。此外，可以使用第一参数和/或第二参数将定心点302居中到人工晶状体(IOL)的光轴上。

如基于以上示例性实施方案已变得明显的，本技术提供一种装置以及操作装置的方法，使得用户可以在眼科应用之前，通过指定例如参数瞳孔大小或参数照明条件和/或瞳孔中心与顶端或顶点的比例来自由确定消融中心，从而避免眼科应用中由手动偏置导致的不确定性。

在上文中，已示例性地描述实现本文公开的技术的原理、实施方案和各种模式。然而，本发明不应当被解释为限制于以上讨论的特定原理、实施方案和模式。相反，明显的是本领域技术人员可以在不背离由权利要求书限定的本发明的范围的情况下做出变型和修改。

Claims (25)

1.一种用于为在眼睛(100)的角膜(104)处进行的眼科应用确定应用区域的中心的装置(200；220)，所述装置包括：

控制接口(224)，其被适配来在所述眼科应用之前接收第一参数(406)；

成像装置(226)，其被适配来在所述眼科应用期间捕捉所述眼睛(100)的瞳孔(112)的图像；

确定单元(228)，其被适配来在所述眼科应用期间

-基于所述成像装置(226)的所述图像确定当前瞳孔中心(114；400)和所述瞳孔(112)的当前大小，

-通过使用瞳孔中心偏移特征(300)来补偿所述当前瞳孔中心(114；400)的偏移来确定第一点(114p)，该瞳孔中心偏移特征表示作为所述瞳孔(112)的大小的函数的所述偏移，其中所述第一参数确定所述补偿的程度，并且

-确定在所述角膜(104)的表面(106)上的第二点(116)，其中所述第二点至少基本上对应于所述角膜的表面的顶端；以及

控制单元(230)，其被适配来通过确定所述应用区域的中心在所述第一点(114p)与所述第二点(116)之间的定心点(302)上，来控制所述眼科应用。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述瞳孔(112)的大小包括所述瞳孔的直径，并且其中所述瞳孔中心偏移特征(300)表示作为所述瞳孔直径的函数的所述瞳孔中心(114)的所述偏移。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述第一参数(406)限定参数瞳孔条件或对应于所述参数瞳孔条件的参数瞳孔大小，并且其中所述第一点(114p)是根据所述瞳孔中心偏移特征(300)的针对所述参数瞳孔条件或对应于所述参数瞳孔条件的所述参数瞳孔大小的所述瞳孔中心的位置。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述确定单元(228)通过从所述当前瞳孔中心(114；400)减去根据所述瞳孔中心偏移特征(300)的针对所述当前大小的所述偏移(402)，以及通过加上根据所述瞳孔中心偏移特性(300)的针对所述参数瞳孔大小的所述偏移(404)来确定所述第一点(114p)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述瞳孔中心偏移特征(300)的域包括暗视瞳孔大小(110c)。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述控制接口(224)还被适配来将所述第一参数的默认值设定成暗视瞳孔大小(110c)、所述瞳孔中心偏移特征(300)的域中的最大瞳孔大小、暗视瞳孔条件、对应于所述瞳孔中心偏移特征(300)的所述域中的所述最大瞳孔大小的瞳孔条件、或另一个瞳孔大小或瞳孔条件。

7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其中基于测量的瞳孔中心(114a、114b、114c)和所述瞳孔(112)的测量的大小(110a、110b、110c)来计算所述瞳孔中心偏移特征(300)，针对至少所述瞳孔的明视条件和暗视条件来测量所述瞳孔中心和所述瞳孔的大小中的每一个。

8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述确定单元(228)被适配来基于相对于参考瞳孔中心(114b)的偏置(304)确定所述第二点(116)。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述确定单元(228)还被适配来在所述眼科应用之前接收所述偏置(304)的坐标。

10.如权利要求8或9所述的装置，其中所述确定单元(228)还被适配来通过从所述当前瞳孔中心(114；400)减去根据所述瞳孔中心偏移特征(300)的针对所述当前大小(110)的所述偏移(402)来确定所述参考瞳孔中心(114b)

11.如权利要求10所述的装置，其中所述确定单元(228)还被适配来在所述眼科应用之前接收参考大小(110b)，其中所述参考瞳孔中心(114b)通过进一步加上根据所述瞳孔中心偏移特征(300)的针对所述参考瞳孔大小的所述偏移来确定。

12.如权利要求11所述的装置，其还包括形貌测量单元(212)，所述形貌测量单元(212)被适配来至少基本上同时测量基于所述角膜表面(106)的形貌的所述顶端(116)、所述参考瞳孔中心(114b)和所述参考瞳孔直径(110b)，并且计算在所述顶端(116)与所述参考瞳孔中心(114b)之间的所述偏置。

13.如权利要求8至12中任一项所述的装置，其还包括瞳孔测量单元(214)，所述瞳孔测量单元(214)被适配来在所述眼科应用之前光学测量所述瞳孔中心(114)的所述偏移以及测量所述瞳孔(112)的所述大小。

14.如权利要求13所述的装置，其中可指向所述眼睛(100)的光学接口由所述瞳孔测量单元(214)和所述形貌测量单元(212)共用，并且其中所述偏移表示在所述参考瞳孔中心(114b)与测量的瞳孔中心(114)之间的空间间隔。

15.如权利要求13或14所述的装置，其中所述确定单元(228)还被适配来接收与所述测量大小结合的所述偏移的坐标，并且在所述眼科应用之前基于所述偏移坐标和所述瞳孔(112)的所述测量大小(110a、110b、110c)计算所述瞳孔中心偏移特征。

16.如权利要求13至15中任一项所述的装置，其中所述瞳孔测量单元(214)被适配来在所述眼睛(100)的不同照明条件下测量所述瞳孔中心(114)的所述偏移和所述瞳孔大小(110)，其中所述瞳孔测量单元(214)包括用于在暗视条件下照明所述眼睛的红外光源和用于在明视条件下照明所述眼睛的可见光源。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述照明条件包括至少三个不同的条件。

18.如权利要求17所述的装置，其中根据所述瞳孔中心偏移特征的针对所述暗视条件与所述明视条件之间的瞳孔大小的所述偏移在所述明视条件的所述瞳孔中心(114a)与所述暗视条件的所述瞳孔中心(114c)之间的曲线上。

19.如权利要求17或18所述的装置，其中根据所述瞳孔中心偏移特征的所述瞳孔中心(114)的所述偏移作为所述瞳孔(112)的直径的函数从所述明视条件的所述瞳孔中心(114a)到所述暗视条件的所述瞳孔中心(114c)非线性地变化。

20.如权利要求1至19中任一项所述的装置，其中所述定心点(302)是在所述第一点(114p)与所述第二点(116)之间的直线上的点。

21.如权利要求20所述的装置，其中所述控制接口(224)还被适配来接收第二参数，所述第二参数限定所述定心点在所述直线上的所述位置。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述第一参数和所述第二参数将所述眼科应用的所述定心点(302)限定在所述角膜表面(106)上的一种三角形内，所述三角形由所述顶端(116)、所述明视瞳孔中心(114a)和所述暗视瞳孔中心(114c)生成。

23.如权利要求1至22中任一项所述的装置，其中所述成像装置(226)、所述确定单元(228)和所述控制单元(230)可在所述眼科应用期间操作。

24.一种为在眼睛(100)的角膜(104)处进行的眼科应用确定应用区域的中心的方法，所述方法包括：

在所述眼科应用之前接收第一参数；

在所述眼科应用期间捕捉所述眼睛(100)的瞳孔(112)的图像；

在所述眼科应用期间

-基于所述捕捉的图像确定当前瞳孔中心(114；400)和所述瞳孔的当前大小(110)，

-通过使用表示作为所述瞳孔的所述大小的函数的所述偏移的瞳孔中心偏移特征(300)来补偿所述当前瞳孔中心(114；400)的偏移(402)来确定第一点，其中所述第一参数确定所述补偿的程度，以及

-确定在所述角膜(104)的表面(106)上的第二点(116)，其中所述第二点至少基本上对应于所述角膜表面的顶端；并且

通过确定所述应用区域的中心在所述第一点(114p)与所述第二点(116)之间的定心点(302)上，来控制所述眼科应用。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述确定步骤的一次执行花费100ms或更少。