CN110267629A - 角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的计算 - Google Patents

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Abstract

一种用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的方法，包括对患者的角膜进行术后测量以确定实际散光系数。将所述实际散光系数与所述预期散光系数进行比较以在采样群体上生成诺谟图值或诺谟图曲线。使用所述诺谟图来校准随后激光治疗以提高临床结果的准确性。

Description

角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的计算
技术领域
本披露涉及眼科手术、更具体地涉及角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的计算。
背景技术
人眼包括旨在将进入眼睛瞳孔的光聚焦到视网膜上的角膜和晶状体。然而，眼睛可能展现出各种不同的屈光不正，这些屈光不正导致光不能适当地聚焦在视网膜上、并且可能使视敏度降低。眼睛像差的范围可以从相对简单的并且可借助于眼镜或隐形眼镜矫正的球镜误差和柱镜误差开始，所述球镜误差和柱镜误差导致近视、远视或规则散光(这些可借助于眼镜或隐形眼镜矫正)。一些眼睛像差可以包括更复杂的屈光不正，所述屈光不正不可通过传统矫正方法(例如球镜矫正和柱镜矫正)进行矫正、并且可能导致例如人视觉中的光晕和刺眼。例如散光等更复杂的屈光不正还可能影响患者主观接受的感知到的球镜矫正和柱镜矫正。
多年来已经开发了许多干预措施来矫正各种不同的眼睛像差。这些干预措施包括眼镜、隐形眼镜、角膜屈光手术(例如激光辅助原位角膜磨削术(LASIK)或角膜移植术)、以及人工晶状体(IOL)。完善地建立了用于治疗近视、远视、和散光的球柱眼镜和隐形眼镜的诊断和规范。一些基于外科手术的技术(例如重塑角膜的LASIK)被广泛使用、并且可以得到良好的矫正结果、但是可能不能如所希望的被预测。特别地，用于散光矫正的LASIK对于不同的患者可能导致不同的结果，这是不令人期望的。
发明内容
一方面，披露了一种方法，用于计算角膜激光治疗的诺谟图。所述方法可以包括计算经受第一角膜激光治疗的患者的预期散光系数作为术前散光系数与矫正散光系数之间的第一差异。在所述方法中，所述术前散光系数可以表示所述患者的角膜在所述第一角膜激光治疗之前的第一测量值，而所述矫正散光系数可以表示针对所述第一角膜激光治疗所计划的对所述角膜做出的改变。所述方法还可以包括接收以下指示：根据矫正散光系数对患者的角膜进行第一角膜激光治疗。所述方法可以进一步包括接收所述患者的角膜的实际散光系数。在所述方法中，所述实际散光系数可以表示所述角膜在所述第一角膜激光治疗之后经过一段时间段后的第二测量值。所述方法可以仍进一步包括基于所述预期散光系数与所述实际散光系数之间的第二差异计算诺谟图值、以及使用所述诺谟图值来校准对另一个患者的随后角膜激光治疗的矫正散光系数。在所述方法中，对所述其他患者的随后角膜激光治疗的第二差异可以小于所述第一角膜激光治疗的第二差异。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述诺谟图值可以特定于用于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的激光系统。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述诺谟图值可以特定于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的外科医生。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述诺谟图值可以特定于一类所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述诺谟图值可以是基于患者采样群体来计算的。在所述方法中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数、以及所述第二差异可以是针对所述采样群体中的每个患者来确定的。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述诺谟图值可以被计算为所述采样群体的所述实际散光系数与所述预期散光系数的经验函数。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述经验函数的数据点可以是利用所述实际散光系数的中值来确定的。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述经验函数可以是利用多个所述数据点的曲线拟合来计算的。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数可以是选自Z3、Z5、Z11、以及Z13之一的泽尼克系数。
在所述方法的所披露的实施例的任一个中，所述时间段可以是三个月。
其他披露的方面包括一种散光诺谟图系统，所述散光诺谟图系统包括处理器，所述处理器访问存储指令的存储介质，所述指令可由所述处理器执行用于实施所述方法。另一方面，所述散光诺谟图系统可以被整合到用于进行角膜激光治疗的激光系统(例如LASIK系统)内。
附图说明
为了更加全面地理解本发明以及其特征和优点，现在结合附图来参考以下描述，在附图中：
图1描绘了角膜的球面像差；
图2是示出了散光系数的诺谟图的曲线拟合的数据图；
图3是散光诺谟图系统的选定元件的框图；并且
图4是用于计算角膜激光治疗的诺谟图的方法的选定元件的流程图。
具体实施方式
在以下说明中，通过举例的方式阐述了细节以便于讨论所披露的主题。然而，本领域普通技术人员应了解的是，所披露的实施例是示例性的而不是所有可能的实施例的穷举。
在整个本披露中，连字符形式的附图标记是指元件的具体实例，而无连字符形式的附图标记概括性地或共同地指元件。因此，例如(未在附图中示出)，装置“12-1”是指装置类别的实例，所述装置类别可以共同地称为装置“12”，并且所述装置类别中的任一者可以概括地称为装置“12”。在附图和说明中，相似的附图标记旨在表示相似的元件。
如上所述，已经开发了各种不同的眼科技术来矫正眼睛像差以便改善患者的视力。特别地，散光表示高阶屈光不正，所述屈光不正可能影响角膜(角膜散光)或眼睛晶状体(晶状体散光)并且与例如近视或远视等其他屈光不正不同。例如，角膜散光(下文中也简称为‘散光’)可能是由角膜的不规则形状导致的，所述不规则形状可能导致近处和远处物品都看起来模糊以及其他视觉失真。
最近，LASIK已经用于通过修改角膜的形貌形状来治疗或减轻散光。因此，利用形貌或波前分析来确定角膜的形状、接着应用曲线拟合技术来确定角膜散光的实际程度，从而可以获得期望的散光矫正。曲线拟合技术可以应用与散光相关联的特定高阶函数并且确定指示适合高阶散光函数的角膜的一个或多个系数。接着，基于患者治疗之前的这些‘术前散光系数’，LASIK治疗可以涉及以对角膜材料进行激光消融的形式确定对角膜的特定矫正。例如，特定矫正可以表示为‘矫正散光系数’，表示对角膜的形状做出的目标改变以减少或消除散光。因此，术前散光系数与矫正散光系数的差异将产生患者的LASIK治疗的‘预期散光系数’。换言之，表示在治疗过程中所应用的LASIK矫正的矫正散光系数被选择成使得预期散光系数尽可能小以减少或基本上消除患者的散光。
但是，因为角膜是能够愈合的活组织，因此在LASIK治疗之后可以观察到患者角膜的改变。LASIK后角膜的改变可以在大约六个月的时段中观察到，其中一些明显的改变通常在治疗后的一个月和三个月观察到，并且较小的改变通常在治疗后的三个月后观察到。确定散光的LASIK治疗的成功或成功程度的常规方法依赖于患者的主观反馈来提供观察到的散光的测量。例如，通常使用标准化检查或图标、基于患者的反馈或视敏度的描述来确定患者经历的散光程度。因为甚至是在相似的散光情况下，任何给定患者可以具有与任何其他患者大不相同的视力感知，毫无意外的，使用LASIK进行的目标矫正还可能在获得的结果以及对任何给定患者的视敏度的积极影响的方面差别很大。此外，因为感知到的视力是如此主观并且还可能依赖于视觉信息在大脑的视觉皮层中的处理或晶状体的部分或完全补偿角膜的散光的能力，因此感知到的视力与在LASIK过程中所应用的实际角膜像差的任何相关性可能是最多非常小的。此外，感知到的散光和散光轴位可能受到例如竖直三叶差Z6和竖直彗差Z7(参见表1)等其他像差以及高阶散光主观地影响。结果是，为了将矫正后的散光校准为实际散光而在LASIK之后基于患者反馈的散光的实际确定可能通常是不准确的并且在给定的群体样本中可能不是统计相关的。
如进一步详细描述的，本披露的发明人已经开发了一种用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的方法。本文披露的用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的方法可以进行随后的角膜测量以确定在LASIK散光治疗之后在患者上观察到的实际散光系数。本文披露的用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的方法可以使用实际散光系数来生成诺谟图，所述诺谟图可以用于校准在LASIK过程中所应用的矫正散光系数以便获得患者的期望实际散光系数。
现在参考附图，图1展示了角膜100的像差的实施例的绘图。图1是出于描述性目的的示意图、并且没有按比例或透视性地绘制。在角膜100的像差中，光轴106表示人眼的光轴，而参考轮廓102可以表示球形表面。另外，角膜前轮廓104可以表示相对于参考轮廓102示出的角膜表面处的像差。例如，当进行角膜激光治疗时，角膜前轮廓104可以描绘角膜的所得像差。如图所示，示出了角膜前轮廓104，所述角膜前轮廓包括与泽尼克系数Z12(参见下表1)相对应的初级球面像差，但是，应理解的是，任何类型的像差(例如散光)可以应用到角膜前轮廓104上，如以下进一步详细描述的。
图1还示出了光线108，所述光线描绘了光是如何被预期地沿落在光轴106上的不同点进行聚焦的。例如，这些点可以被选择成与各种不同的光学条件下的视网膜的定位相对应，以便促进视敏度。以此方式，可以形成角膜前轮廓104以创建入射光线(未示出)的屈光变化，所述屈光变化将产生期望的视敏度。虽然角膜前轮廓104被示出为截面轮廓，但是将理解的是，可以围绕光轴106应用圆对称以便以三维方式表示角膜前表面104。应注意，在各种不同的实施例中，角膜前表面104可以进一步包括某些非对称的特征，例如轴向依赖特征。
如之前注意到的，LASIK的像差参数、例如上述矫正散光系数可以用于计算角膜前轮廓104。然后，基于像差参数，可以使用激光治疗(例如LASIK)在角膜中创建角膜前轮廓104。以此方式，可以治疗各种不同的视力情况并且可以获得改善的视敏度。例如，角膜前轮廓104可以用于使用LASIK来治疗散光。
特别地，泽尼克多项式可以用于对角膜形貌进行曲线拟合，以用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图。表1示出了前15项泽尼克多项式系数(或简称为泽尼克系数)的命名，所述系数可以在形式上使用两个指数指定为其中n是径向指数并且m是子午指数，并且还使用单个指数j指定为Zj，其中
n m j Z
0 0 0 平移
1 -1 1 竖直倾斜
1 1 2 水平倾斜
2 -2 3 斜轴初级散光
2 0 4 离焦
2 2 5 竖直初级散光
3 -3 6 竖直三叶差
3 -1 7 竖直彗差
3 1 8 水平彗差
3 3 9 斜轴三叶差
4 -4 10 斜轴三叶差
4 -2 11 斜轴次级散光
4 0 12 初级球面
4 2 13 竖直次级散光
4 4 14 竖直三叶差
表1：前15项泽尼克多项式系数的命名
特别地针对散光，泽尼克系数Z3、Z5、Z11、以及Z13可以与对应的泽尼克像差项一起使用，所述泽尼克像差项是正交多项式函数，如以下公式1至4给出的，其中ρ是径向点高度并且θ是极坐标系的单位圆上的角圆坐标(对应的笛卡尔坐标系(x，y)，其中x＝ρcosθ并且y＝ρsinθ)。
斜轴初级散光
竖直初级散光
斜轴次级散光
竖直次级散光
除确定泽尼克系数之外，散光还由散光轴位限定，所述散光轴位限定角膜的较平的主子午线的角位置。还可以通过利用以上定义的泽尼克系数的泽尼克多项式的曲线拟合来确定散光轴位。
因此，泽尼克系数Z3、Z5、Z11以及Z13中的任何一个或多个可以用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图，如本文披露的。特别地，“术前散光系数”可以指与LASIK角膜治疗之前的角膜相对应的泽尼克系数。“矫正散光系数”可以指描述针对LASIK角膜治疗所计划的对角膜做出的改变的泽尼克系数。“预期散光系数”可以指具有术前散光系数的角膜在使用矫正散光系数完成LASIK角膜治疗后的期望形状；换言之，预期散光系数是术前散光系数与矫正散光系数之间的差异。“实际散光系数”是指在使用LASIK角膜治疗应用了矫正散光系数之后的实际术后散光系数。因此，当使用LASIK角膜治疗使角膜恰好如预期那样改变时，预期散光系数将等于实际散光系数，所述实际散光系数将是零或接近零或是相对较小的值。因为角膜可能不恰好如预期那样改变，预期散光系数与实际散光系数之间的差异可以用作诺谟图值以校准LASIK角膜治疗。
表2中针对9个患者采样群体示出了6.5mm的光学区的泽尼克系数Z3的示例性诺谟图计算。在表2中，实际Z3值是在患者根据矫正Z3接受LASIK角膜治疗之后的3个月测得的。虽然表2示出了斜轴初级散光Z3的值，但在实际实践中，斜轴系数和竖直系数可以成对使用，例如Z3和Z5、或Z11和Z13。因为与泽尼克系数Z3结合应用的泽尼克系数Z5的对应矫正为了描述清楚而在表2中省略，因此矫正Z3不总是等于术前Z3。
表2：患者采样群体的Z3诺谟图值的计算。
特别地，在表2中，第一差异是预期Z3＝术前Z3-矫正Z3，并且第二差异是诺谟图Z3＝预期Z3-实际Z3。表2表示出于描述目的而示出的小的采样群体。当使用较大的群体时，可以应用附加统计学操作来确定实际Z3与预期Z3。例如，系数值的整个范围可以分成具有一定宽度的区间，并且中值可以用作每个相应区间的近似值以生成数据点。接着，可以对数据点应用曲线拟合以生成最佳适合诺谟图函数，所述诺谟图函数可以是非线性的或是高阶函数(还参见图2)。
虽然上文关于表2描述的方法使用泽尼克多项式对角膜形貌进行曲线拟合，但注意到还可以使用其他类型的函数和对应系数，例如傅里叶多项式、或其他多项式系列。此外，虽然表2针对Z3示出，但是任何一个或多个泽尼克系数Z3、Z5、Z11以及Z13可以用于生成散光矫正的诺谟图。虽然以上描述针对LASIK角膜矫正呈现，但应理解的是，本文描述的方法可以应用于角膜或晶状体上的多种类型的激光手术。因此，本文描述的诺谟图值可以特定于用于角膜激光治疗的激光系统的特定类型或实例。本文描述的诺模图值可以特定于特定外科医生并且可以用于量化个体外科医生之间的差异。
现在参考图2，呈现了示出散光系数的诺谟图的图200。在图200中，针对采样群体的预期散光系数绘制实际散光系数，所述采样群体大于上文表2中呈现的。图200中的值可以如上针对表2所描述地生成。注意到，图200出于说明目的示出了模拟值，但是关于图200描述的操作和方法可以等效于与患者的实际临床数据一起使用。图200可以表示泽尼克系数Z3、Z5、Z11、以及Z13、或用于表示散光的其他多项式系数中的任一个。
图200是基于经验值202的，所述经验值表示实际散光系数并且与预期散光系数相对应，例如上文表2中示出的。经验值202可以针对患者采样群体收集并且绘制成图200。针对系数值的给定范围，例如图2中示出的0.00到1.00，范围可以细分成大小相等的区间。例如，区间206包括0.10与0.20之间的经验值202，所具有的中心值为0.15的。可以分析区间206内的经验值202以确定诺谟图的数据点204。数据点204可以通过将区间206内的实际散光系数的中值作为Y坐标系并且将区间206的中心点(0.15)作为X坐标系来确定。以这种方式，可以确定每个区间的数据点204。接着，可以使用数据点204来应用曲线拟合以确定表示采样群体的经验函数的诺谟图曲线208。接着，针对随后激光治疗，可以使用诺谟图曲线208来修改预期散光系数以更好地对应于实际散光系数。换言之，可以通过使用诺谟图曲线208确定的因子来缩放预期散光系数以基于实际散光系数产生更准确的值。
注意到，诺谟图曲线208的生成或应用可以被整合在激光治疗系统中。例如，激光治疗系统内包括的处理单元(例如控制器、微型控制器、或计算机系统，还参见图3)可以能够生成诺谟图曲线208或出于更准确的激光治疗以及改善减少散光的临床结果的目的而使用诺谟图曲线208。
如示例性图200所示，诺谟图曲线208是非线性的并且可以指示矫正的不同程度。当实际散光系数小于预期散光系数时，例如当预期散光系数是大约0.6并且实际散光系数小于0.6时，可以进行负矫正。当实际散光系数大于预期散光系数时，例如当预期散光系数是大约0.9并且实际散光系数大于0.9时，可以进行正矫正。虽然图200中示出了相对较小的百分比矫正，但应理解的是，诺谟图曲线208指示的实际百分比矫正可以不同。在不同实施例中，诺谟图曲线208指示的实际百分比矫正可以是±5％、±10％、±15％、±25％、±30％、或±50％。在一些实施例中，基于诺谟图曲线208的正或负矫正可以大于50％或小于5％。
虽然图2中没有明确示出，应理解的是，生成经验值202的采样群体可以根据不同标准细分。例如，采样群体可以利用特定激光治疗系统的给定实例来处理。采样群体可以利用给定类型的激光治疗系统(例如特定型号或激光类型)来处理。采样群体可以由进行激光治疗的同一外科医生处理。采样群体还可以基于散光系数的值、例如通过将散光系数值相似的患者分组来细分。以这种方式，生成的诺谟图曲线208可以特定于各种标准和参数，例如以提高准确性和精度。
现在参考图3，呈现了展示散光诺谟图系统300的实施例的选定元件的框图。散光诺谟图系统300可以能够对角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图进行计算，如本文披露的。在某些实施例中，散光诺谟图系统300可以被整合、或联接至激光治疗系统(例如LASIK系统)。例如，散光诺谟图系统300可以用于生成散光系数的诺谟图曲线208或将所述诺谟图曲线应用于所计划的激光治疗，如上文描述的，通过修改预期散光系数来产生期望的实际散光系数。
在图3中所描绘的实施例中，散光诺谟图系统300包括经由共享总线302联接至被统称为存储器310的存储介质的处理器301。如图3中所描绘的散光诺谟图系统300进一步包括可以与各种不同的外部实体(例如激光治疗系统以及其他装置)接合的通信接口320。在一些实施例中，通信接口320可操作用于使散光诺谟图系统300能够连接至网络(图3中未示出)。在实施例中，如图3中所描绘的，散光诺谟图系统300包括将共享总线302或另一个总线连接至一个或多个显示器的输出端口的显示界面304。
在图3中，存储器310包含永久性和易失性介质、固定的和可移除的介质、以及磁性介质和半导体介质。存储器310可操作用于存储指令、数据、或两者。所示存储器310包括指令集或指令序列，即操作系统312和散光诺谟图计算器314。操作系统312可以是UNIX或类UNIX的操作系统、系列操作系统、或另一种适合的操作系统。散光诺谟图计算器314可以执行本文描述的各种方法和计算中的任一项。
现在参考图4，用于计算角膜激光治疗的诺谟图的方法400的实施例的选定元件的流程图。应注意，方法400中描述的某些操作可以是可选的、或者可以在不同的实施例中重新安排。方法400可以由散光诺谟图系统300例如通过执行散光诺谟图计算器314来执行。
方法400可以在步骤402处通过计算经受第一角膜激光治疗的患者的预期散光系数作为术前散光系数与矫正散光系数之间的第一差异来开始，其中，术前散光系数表示患者的角膜在所述第一角膜激光治疗之前的第一测量值，并且矫正散光系数表示针对第一角膜激光治疗所计划的对角膜做出的改变。在步骤404处，接收以下指示：根据矫正散光系数对患者的角膜进行第一角膜激光治疗。在一些实施例中，步骤402可以省略，而是在步骤404中接收术前散光系数和矫正散光系数。在步骤406处，接收患者的角膜的实际散光系数，其中，实际散光系数表示角膜在第一角膜激光治疗之后经过一段时间段后的第二测量值。时间段可以与角膜的期望稳定时间相对应。在各种不同的实施例中，时间段可以是1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月或更多。在步骤408处，基于预期散光系数与实际散光系数之间的第二差异计算诺谟图值。在步骤410处，使用诺谟图值来校准对另一个患者的随后角膜激光治疗的矫正散光系数，其中，对其他患者的随后角膜激光治疗的第二差异小于所述第一角膜激光治疗的第二差异。接着可以使用诺谟图值来进行随后激光治疗。
如本文披露的，一种用于计算角膜激光治疗的实际散光矫正和诺谟图的方法包括对患者的角膜进行术后测量以确定实际散光系数。将所述实际散光系数与所述预期散光系数进行比较以在采样群体上生成诺谟图值或诺谟图曲线。使用所述诺谟图来校准随后激光治疗以提高临床结果的准确性。
以上披露的主题应认为是说明性而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖所有此类修改、增强、以及落入本披露的真实精神和范围内的其他实施例。因此，在法律允许的最大程度上，本披露的范围将由对以下权利要求及其等效物的最宽允许解释来确定并且不应受限于或局限于上述详细说明。

Claims (20)

1.一种用于计算角膜激光治疗的诺谟图的方法，所述方法包括：
计算经受第一角膜激光治疗的患者的预期散光系数作为术前散光系数与矫正散光系数之间的第一差异，其中，所述术前散光系数表示所述患者的角膜在所述第一角膜激光治疗之前的第一测量值，并且所述矫正散光系数表示针对所述第一角膜激光治疗所计划的对所述角膜做出的改变；
接收根据所述矫正散光系数对所述患者的角膜进行所述第一角膜激光治疗的指示；
接收所述患者的角膜的实际散光系数，其中，所述实际散光系数表示所述角膜在所述第一角膜激光治疗之后经过一段时间段后的第二测量值；以及
基于所述预期散光系数与所述实际散光系数之间的第二差异计算诺谟图值；以及
使用所述诺谟图值来校准对另一个患者的随后角膜激光治疗的矫正散光系数，其中，对所述其他患者的随后角膜激光治疗的第二差异小于所述第一角膜激光治疗的第二差异。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述诺谟图值特定于用于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的激光系统。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述诺谟图值特定于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的外科医生。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述诺谟图值特定于一类角膜激光治疗和随后角膜激光治疗。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述诺谟图值是基于患者采样群体来计算的，其中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数以及所述第二差异是针对所述采样群体中的每个患者来确定的。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述诺谟图值被计算为所述采样群体的所述实际散光系数与所述预期散光系数的经验函数。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述经验函数的数据点是利用所述实际散光系数的中值来确定的。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述经验函数是利用多个所述数据点的曲线拟合来计算的。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数是选自Z3、Z5、Z11以及Z13之一的泽尼克系数。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述时间段是三个月。
11.一种散光诺谟图系统，所述系统包括：
处理器，所述处理器访问存储指令的存储介质，所述指令可由所述处理器执行用于：
计算经受第一角膜激光治疗的患者的预期散光系数作为术前散光系数与矫正散光系数之间的第一差异，其中，所述术前散光系数表示所述患者的角膜在所述第一角膜激光治疗之前的第一测量值，并且所述矫正散光系数表示针对所述第一角膜激光治疗所计划的对所述角膜做出的改变；
接收根据所述矫正散光系数对所述患者的角膜进行所述第一角膜激光治疗的指示；
接收所述患者的角膜的实际散光系数，其中，所述实际散光系数表示所述角膜在所述第一角膜激光治疗之后经过一段时间段后的第二测量值；以及
基于所述预期散光系数与所述实际散光系数之间的第二差异计算诺谟图值；以及
使用所述诺谟图值来校准对另一个患者的随后角膜激光治疗的矫正散光系数，其中，对所述其他患者的随后角膜激光治疗的第二差异小于所述第一角膜激光治疗的第二差异。
12.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述诺谟图值特定于用于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的激光系统。
13.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述诺谟图值特定于进行所述角膜激光治疗和所述随后角膜激光治疗的外科医生。
14.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述诺谟图值特定于一类角膜激光治疗和随后角膜激光治疗。
15.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述诺谟图值是基于患者采样群体来计算的，其中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数以及所述第二差异是针对所述采样群体中的每个患者来确定的。
16.如权利要求15所述的散光诺谟图系统，其中，所述诺谟图值被计算为所述采样群体的所述实际散光系数与所述预期散光系数的经验函数。
17.如权利要求16所述的散光诺谟图系统，其中，所述经验函数的数据点是利用所述实际散光系数的中值来确定的。
18.如权利要求17所述的散光诺谟图系统，其中，所述经验函数是利用多个所述数据点的曲线拟合来计算的。
19.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述术前散光系数、所述矫正散光系数、所述预期散光系数、所述实际散光系数是选自Z3、Z5、Z11以及Z13之一的泽尼克系数。
20.如权利要求11所述的散光诺谟图系统，其中，所述时间段是三个月。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110851767A (zh) * 2019-11-08 2020-02-28 哈尔滨工业大学 一种路用氯盐融雪剂最优撒布量的计算方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114748242B (zh) * 2022-04-13 2023-01-10 南开大学 一种波前引导屈光手术的角膜切削量设计方法和装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030078753A1 (en) * 2000-03-22 2003-04-24 Campin John Alfred Optimization of ablation correction of an optical system and associated methods
US20060007397A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Lai Shui T Apparatus and method for determining sphere and cylinder components of subjective refraction using objective wavefront measurement
EP1719483A1 (de) * 2005-05-02 2006-11-08 Cesar C. Dr. Carriazo Verfahren zur Steuerung eines Lasers für die Ablation einer Hornhautschicht eines Auges
US7237898B1 (en) * 1999-10-21 2007-07-03 Bausch & Lomb Incorporated Customized corneal profiling
US20090216218A1 (en) * 2005-06-30 2009-08-27 Amo Manufacturing Usa, Llc Presbyopia correction through negative spherical aberration
CN101715335A (zh) * 2007-06-05 2010-05-26 爱尔康折射视界公司 用于屈光性激光手术的列线图计算和应用系统及方法
CN102036598A (zh) * 2008-04-22 2011-04-27 阿默发展有限公司 角膜激光外科手术期间的高阶光学校正
CN102136063A (zh) * 2011-03-15 2011-07-27 西安电子科技大学 基于泽尼克矩的快速图像比对方法
US20120172854A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Amo Wavefront Sciences, Llc treatment planning method and system for controlling laser refractive surgery
CN103533882A (zh) * 2011-03-09 2014-01-22 人工晶状体创新公司 预测人工晶状体术后位置的方法及该方法的用途
US20150134316A1 (en) * 2011-03-18 2015-05-14 Amo Development, Llc Treatment validation systems and methods
US20160150952A1 (en) * 2010-12-30 2016-06-02 Amo Wavefront Sciences, Llc Method and system for eye measurements and cataract surgery planning using vector function derived from prior surgeries

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2522787C (en) 2003-04-18 2012-09-18 Visx, Incorporated Systems and methods for correcting high order aberrations in laser refractive surgery
ES2253078B1 (es) 2004-06-11 2007-07-16 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas. Procedimiento para evitar la induccion de aberraciones en sistemas de cirugia refractiva laser.
KR101581834B1 (ko) 2015-03-24 2015-12-31 박기성 각막의 형태불량 및 곡률 오차를 통합 교정하는 통합각막절삭시스템

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7237898B1 (en) * 1999-10-21 2007-07-03 Bausch & Lomb Incorporated Customized corneal profiling
US20030078753A1 (en) * 2000-03-22 2003-04-24 Campin John Alfred Optimization of ablation correction of an optical system and associated methods
US20060007397A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Lai Shui T Apparatus and method for determining sphere and cylinder components of subjective refraction using objective wavefront measurement
EP1719483A1 (de) * 2005-05-02 2006-11-08 Cesar C. Dr. Carriazo Verfahren zur Steuerung eines Lasers für die Ablation einer Hornhautschicht eines Auges
US20090216218A1 (en) * 2005-06-30 2009-08-27 Amo Manufacturing Usa, Llc Presbyopia correction through negative spherical aberration
CN101715335A (zh) * 2007-06-05 2010-05-26 爱尔康折射视界公司 用于屈光性激光手术的列线图计算和应用系统及方法
CN102036598A (zh) * 2008-04-22 2011-04-27 阿默发展有限公司 角膜激光外科手术期间的高阶光学校正
US20120172854A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Amo Wavefront Sciences, Llc treatment planning method and system for controlling laser refractive surgery
US20160150952A1 (en) * 2010-12-30 2016-06-02 Amo Wavefront Sciences, Llc Method and system for eye measurements and cataract surgery planning using vector function derived from prior surgeries
CN103533882A (zh) * 2011-03-09 2014-01-22 人工晶状体创新公司 预测人工晶状体术后位置的方法及该方法的用途
CN102136063A (zh) * 2011-03-15 2011-07-27 西安电子科技大学 基于泽尼克矩的快速图像比对方法
US20150134316A1 (en) * 2011-03-18 2015-05-14 Amo Development, Llc Treatment validation systems and methods

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAYOUNG NAM，JACOB RUBINSTEIN: "Weighted Zernike expansion with applications to the optical aberration of the human eye", 《JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA A》 *
哈密德·晓佳那泽利，丁仕伟，陆国军，张登胜，刘颖: "一般图像检索中泽尼克矩的适用性", 《西安邮电大学学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110851767A (zh) * 2019-11-08 2020-02-28 哈尔滨工业大学 一种路用氯盐融雪剂最优撒布量的计算方法
CN110851767B (zh) * 2019-11-08 2023-05-12 哈尔滨工业大学 一种路用氯盐融雪剂最优撒布量的计算方法

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