ES2591053T3

ES2591053T3 - Sistema y método para prescripción de ayudas visuales

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Publication number: ES2591053T3
Application number: ES09777773.4T
Authority: ES
Inventors: Jesús-Miguel CABEZA-GUILLEN; Timo Kratzer; Michael A. Morris
Original assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2029-08-10
Also published as: CN102186408A; DK2309916T3; CA2733654C; PT2309916T; CA2733654A1; PL2309916T3; US20100039614A1; EP2309916B1; EP2309916A1; WO2010017938A1; CN102186408B; US8007103B2

Abstract

Un método para determinar una prescripción de gafas para un ojo, comprendiendo el método: obtener datos de medición del frente de ondas indicativos de las propiedades refractivas del ojo (operación 110); establecer mediante una unidad de cálculo un espacio de optimización multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimización comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esférico-cilíndricas que caracterizan una prescripción para gafas (operación 120); determinar mediante la unidad de cálculo un valor para una función de mérito para cada una de las prescripciones posibles en el espacio de optimización, en el que el valor de la función de mérito corresponde a una función visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripción correspondiente (operación 140); generar una representación de los valores de función de mérito evaluados en los puntos del espacio de optimización (operación 150); y emitir la representación a un profesional de cuidado ocular.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y metodo para prescripcion de ayudas visuales ANTECEDENTES

La descripcion se refiere a sistemas y metodos para determinar una prescripcion de ayudas visuales.

El ojo humano emetrope tiene errores refractivos que en primera aproximacion pueden ser descritos en terminos de una esfera, un cilindro y una orientacion de eje. Esto esta basado en la asuncion de que el defecto visual puede ser corregido de forma aproximada a traves de una lente con superficies simples tales como toroides o esferas. Esta aproximacion es adecuada para corregir un error en la refraccion de rayos de luz que entran en el centro de la pupila del ojo.

Aunque es corriente determinar los errores refractivos del ojo humano basandose en la refraccion subjetiva del paciente bajo examen cuando se le presentan una pluralidad de optotipos a traves de lentes de diferente poder refractivo (refraccion subjetiva o manifiesta), la posibilidad de medir los errores refractivos del ojo no ha estado disponibles durante varios anos (refraccion objetiva). Ademas, es posible medir el poder refractivo del ojo en toda la pupila y en particular tambien en las areas perifericas de la pupila. Los errores mensurables incluyen por ejemplo aberracion esferica, coma, error de aberracion triangular, ordenes superiores de aberracion esferica, etc. En ciertas implementaciones, el metodo de refraccion objetiva esta basado en determinar el frente de onda de un haz luminoso que se propaga. El principio funcional de un refractor de frentes de onda esta descrito en el documento DE 601 21 123 T2, que tambien incluye una sinopsis de una pluralidad de diferentes variantes.

El documento US 2007/0109498 A1 describe proporcionar secuencialmente cinco lentes de ensayo a un paciente. Un dispositivo de medicion del frente de ondas mide el frente de ondas de un haz que se propaga a traves de la lente de ensayo respectiva, el ojo y hacia atras despues de ser reflejado por el ojo y genera una indicacion visual de la vision del paciente como es corregida por la lente de ensayo. Las indicaciones son presentadas siguientemente en una pantalla de presentacion dependiendo de la potencia de la lente. Las lentes de ensayo pueden ser por ejemplo lentes individuales, concavo-convexas o combinaciones de los componentes opticos, incluyendo lentes cilmdricas y prismas.

El documento US 2007/0115432 A1 describe un metodo para determinar una prescripcion de gafas para un ojo, comprendiendo el metodo la obtencion de datos de medicion de un frente de ondas indicativos de las propiedades refractivas del ojo, establecimiento mediante una unidad de calculo de un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion de unas gafas, y determinacion por la unidad del calculo de un valor para una funcion de merito para cada una de las posibles prescripciones en el espacio de optimizacion, donde el valor de la funcion de merito corresponde a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la prescripcion posible correspondiente. Una optimizacion de la funcion de merito sobre el espacio de optimizacion es realizada para determinar una prescripcion refractiva optica ideal.

Los errores refractivos o errores de formacion de imagenes del ojo humano tambien pueden ser descritos por medio de los asf denominados polinomios de Zernike. Los errores del ojo cerca del centro de la pupila con respecto a esfera, cilindro y eje pueden ser descritos, por ejemplo, a traves de los polinomios de Zernike de segundo orden. Estos errores son por ello denominados a menudo como errores de segundo orden. Los errores alejados del centro pueden ser descritos a traves de polinomios de Zernike de orden superior. Estos errores son por ello en general denominados tambien como errores de orden superior.

La informacion obtenida a partir de un refractor de frente de onda puede ser utilizada en el desarrollo de ayudas de vision mejoradas o metodos de correccion de la vision mejorados. Un ejemplo bien conocido para un metodo de correccion de la division es el procedimiento de cirugfa refractiva guiada por frentes de onda. En este procedimiento, un volumen de cualquier geometna deseada es retirado de la superficie de la cornea con el fin de corregir errores refractivos, incluyendo los de un orden superior.

RESUMEN

En general, con el fin de determinar una prescripcion para ayudas visuales, un profesional del cuidado ocular determina varios parametros. En el caso de lentes para gafas, por ejemplo, los mas importantes son: valores refractivos, usualmente dados en forma de esfera, cilindro y eje; parametros de ajuste, tales como distancia de pupilas, alturas de ajuste, angulo pantoscopico y otros; y adicion de vision de cerca, por ejemplo, en el caso de lentes progresivas. Para lentes de contacto, el conjunto de parametros incluye usualmente al menos los valores refractivos, de manera similar a las lentes para gafas, y la curvatura de la cornea.

Convencionalmente, la determinacion de valores refractivos implica el uso de tecnicas de refraccion manifiesta. Tfpicamente, esto se realiza mediante el establecimiento en primer lugar de un primer conjunto de valores (esfera, cilindro, eje) como punto de partida para una optimizacion. El punto de partida puede ser obtenido, por ejemplo, a traves de retinoscopia, una medicion autorrefractora, a traves de la medicion de las lentes para gafas usadas actualmente, u otros metodos. A continuacion se pone en marcha un proceso de optimizacion iterativo, en el que se ofrecen

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correcciones refractivas diferentes, es dedr, conjunto de valores (esfera, cilindro, eje) al paciente, hasta que consigue un maximo de agudeza visual en un diagrama ocular.

Aunque hay disponibles tecnicas de refraccion objetivas avanzadas mas nuevas, no han conseguido una adopcion global debido a que muchos profesionales del cuidado ocular son reticentes a cambiar desde la refraccion manifiesta ensayada y de confianza, y tambien porque las tecnicas de refraccion objetivas no proporcionan necesariamente margen para la consideracion de una variedad de factores que pueden hacer una cierta prescripcion mas deseable para un paciente que la prescripcion correspondiente al maximo global proporcionada por una refraccion objetiva. Como ejemplo, una prescripcion que deja el valor del eje del cilindro sin cambios a partir de una prescripcion previa puede ser preferida sobre una prescripcion maxima global que requiere un cambio en el eje del cilindro.

La descripcion caracteriza metodos para determinar valores de refraccion para una prescripcion para gafas de un paciente que utiliza refraccion objetiva pero que tambien permite que un profesional del cuidado ocular considere otros factores. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, los metodos proporcionan guiado a un profesional del cuidado ocular en la estrategia de optimizacion de la refraccion manifiesta para alcanzar un maximo global para la agudeza visual de una manera fiable basada en la medicion de aberraciones de orden superior del ojo utilizando un aberrometro.

En un aspecto, la invencion caracteriza un metodo para determinar una prescripcion de gafas para un ojo. El metodo incluye la obtencion de una medicion de un frente de ondas indicativo de las propiedades refractivas del ojo, del establecimiento mediante una unidad de calculo de un espacio de optimizacion correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo, determinacion mediante la unidad de calculo de un valor para una funcion de merito para cada una de las posibles prescripciones en el espacio de optimizacion, donde el valor de la funcion de merito corresponde a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripcion correspondiente, generacion de una representacion de los valores de funcion de merito, y emision de la representacion a un profesional del cuidado ocular.

Implementaciones del metodo pueden incluir una o mas de las siguientes caracterfsticas y/o caracterfsticas de otros aspectos. Por ejemplo, el establecimiento del espacio de optimizacion puede incluir definir rangos para uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion. El uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion pueden incluir uno o mas de los siguientes: esfera, cilindro, eje, M, J0, y J45.

El espacio de optimizacion puede ser un espacio unico, tal como, por ejemplo, un espacio que tiene tres o mas dimensiones. La una o mas dimensiones pueden incluir esfera, cilindro, y eje o M, J0 y J45. En algunas realizaciones, el espacio de optimizacion comprende dos o mas subespacios. Uno de los subespacios puede incluir la dimension para esfera. Otro de los subespacios puede incluir una dimension para cilindro y una dimension para eje. En ciertas realizaciones, uno de los subespacios puede incluir una dimension para M otro de los subespacios incluye una dimension para J0 y una dimension para J45.

La determinacion del valor de la funcion de merito puede incluir la determinacion de una pluralidad de frentes de onda corregidos cada uno de los cuales es indicativo de las propiedades refractivas del ojo y de la posible prescripcion correspondiente.

La representacion puede ser una representacion grafica.

La representacion puede ser emitida de manera que el profesional del cuidado ocular puede identificar una prescripcion correspondiente a un valor de funcion de merito maximo a partir de la representacion. En algunas realizaciones, la representacion es emitida de manera que el profesional del cuidado ocular puede identificar una o mas prescripciones correspondientes a prescripciones en las que la vision resulta borrosa. La representacion puede ser emitida de manera que el profesional del cuidado ocular puede identificar una o mas prescripciones que corresponden a prescripciones que tienen un valor relativamente pequeno para cilindro, que tienen el eje del cilindro relativamente proximo a 0° o a 90°, que tienen un valor esferico medio relativamente mas grande, correspondiente a una lente oftalmica relativamente ligera, que dan una distorsion relativamente pequena en un diseno de lente oftalmica particular, que corresponden a una pequena profundidad de ablacion para cirugfa refractiva, y/o que estan relativamente proximos a ciertos valores preestablecidos.

La representacion puede incluir uno o mas graficos que muestran la funcion de merito como una funcion de uno o mas parametros que definen el espacio de optimizacion. El uno o mas graficos pueden incluir un grafico bidimensional. El grafico bidimensional puede mostrar los valores de la funcion de merito como una funcion de esfera. El uno o mas graficos pueden incluir un grafico tridimensional. El grafico tridimensional puede mostrar los valores de la funcion de merito como una funcion de cilindro y eje.

La representacion puede ser generada basandose en la medicion de multiples frentes de onda indicativos de las propiedades refractivas del ojo. Diferentes frentes de onda puede corresponder a diferentes condiciones de vision para el ojo.

En algunas realizaciones, el metodo incluye ademas realizar un ensayo adicional del ojo basado en la representacion. El ensayo adicional puede ser realizado utilizando un foroptero automatizado. Alternativa o adicionalmente, el ensayo adicional puede ser realizado utilizando una pantalla de presentacion sobre la cabeza.

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En otro aspecto, la invencion caracteriza un sistema de tratamiento electronico configurado para ejecutar el metodo. La ejecucion del metodo puede incluir enviar datos sobre una red. El sistema de tratamiento electronico puede incluir un ordenador con un dispositivo de presentacion y un dispositivo de entrada, estando configurado el ordenador para ejecutar una o mas operaciones del metodo.

En otro aspecto, la invencion caracteriza un medio legible por ordenador que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el metodo.

En general, en otro aspecto, la invencion caracteriza un sistema que incluye un aberrometro de frentes de onda configurado para medir un frente de onda indicativo de las propiedades refractivas de un ojo durante el funcionamiento del sistema, una unidad de calculo configurada de manera que durante la operacion del sistema, la unidad de calculo recibe informacion acerca del frente de onda medido procedente del aberrometro del frente de onda, establece un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion de gafas y determina un valor para una funcion de merito para una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo, correspondiendo cada valor de funcion de merito a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripcion correspondiente. El sistema incluye tambien un dispositivo de emision o salida configurado de modo que durante el funcionamiento del sistema el dispositivo de emision recibe informacion basada en los valores de funcion de meritos y emite una representacion grafica de los valores de funcion de merito a un profesional del cuidado ocular.

Realizaciones del sistema pueden incluir una o mas de las siguientes caractensticas y/o caractensticas de otros aspectos. Por ejemplo, el aberrometro de frente de onda puede ser un sensor de Hartmann-Shack, un aberrometro de Tscherning, un aberrometro de Talbot, o un aberrometro de doble pasada. La unidad de calculo puede incluir un procesador electronico y un medio legible por ordenador, almacenando el medio legible por ordenador instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador electronico, hacen que el procesador electronico determine los valores de la funcion de merito basandose en la informacion procedente del aberrometro de frente de onda. El dispositivo de emision puede incluir un dispositivo de presentacion electronico. En algunas realizaciones, el dispositivo de emision comprende una impresora.

A menos que se haya decidido de otra manera, todos los terminos tecnicos y cientfficos utilizados aqu tienen el mismo significado que el comunmente comprendido por un experto en la tecnica a la que pertenece esta invencion.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La fig. 1(a) muestra un grafico de un frente de ondas de un ojo medido.

La fig. 1(b) muestra un grafico del frente de ondas mostrado en la figura 1(a) en el que las contribuciones procedentes de aberraciones de orden superior han sido filtradas.

La fig. 2 es un diagrama de flujo que muestra operaciones en un metodo para determinar una prescripcion para ayudas visuales.

La fig. 3(a) es un grafico de valores de funcion de merito para un espacio de optimizacion para desfocalizacion esferica con correccion constante de astigmatismo. Los valores trazados corresponden a una funcion de merito para la medicion de frente de onda mostrada en la fig. 1(a).

La fig. 3(b) es un grafico de valores de funcion de merito para un espacio de optimizacion para desfocalizacion esferica con correccion constante de astigmatismo. Los valores trazados corresponden a una funcion de merito para la medicion de frente de onda mostrada en la fig. 1(b).

La fig. 4(a) es un grafico de valores de funcion de merito para un espacio de optimizacion para cilindro y eje con un error de potencia media de cero. Los valores trazados corresponden a una funcion de merito para la medicion de frente de onda mostrada en la fig. 1(a).

La fig. 4(b) es un grafico de valores de funcion de merito para un espacio de optimizacion para cilindro y eje con un error de potencia media de cero. Los valores trazados corresponden a una funcion de merito para la medicion de frente de onda mostrada en la fig. 1(b).

DESCRIPCION DETALLADA

La fig. 1(a) muestra un ejemplo de un frente de ondas medido de un ojo de un paciente. La fig. 1(b) muestra el mismo frente de ondas en el que el tercer componente y los componentes de orden superior son filtrados, dejando un frente de ondas "listo". Una comparacion visual de ambas imagenes hace obvia la diferencia: en un frente de ondas liso las curvaturas principales de la superfine son constantes sobre toda la pupila. Estas curvaturas estan relacionadas

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directamente con la refraccion, por ello la refraccion es tambien constante sobre toda la pupila. En contraste, en un ojo real, la refraccion no es constante sobre la pupila, de manera que los rayos que entran en la pupila en diferentes puntos son refractados de manera diferente. Ademas, en condiciones de vision diferentes (por ejemplo brillo frente a ambientes con iluminacion reducida), la pupila puede tener diferentes tamanos, dando como resultado propiedades refractivas diferentes del ojo. Por consiguiente, cuando se aplica una correccion al ojo, esta correccion puede ser buena para algunas de las areas de la pupila, pero mala para otras. En otras palabras, en tales condiciones un maximo global para una correccion no esta bien definido o es facilmente identificable, particularmente utilizando una refraccion manifiesta.

A la inversa, metodos objetivos pueden identificar un maximo global basado en una funcion de merito que caracteriza la agudeza visual del ojo a partir de un frente de ondas medido. Sin embargo, los metodos puramente objetivos no tienen en cuenta necesariamente una variedad de factores subjetivos que pueden causar que una prescripcion ideal para un paciente se desvfe de una prescripcion correspondiente a un maximo global de la funcion de merito. Por ello son deseables metodos que consideren tanto factores objetivos como subjetivos.

En general, metodos para determinar una prescripcion para ayudas visuales incluyen evaluar una funcion de merito correspondiente a la agudeza visual de un ojo de un paciente basado en una medicion de un frente de ondas reflejado desde la retina. Subsiguientemente, los valores de la funcion de merito son presentados a un profesional de cuidado ocular quien identifica entonces la prescripcion basada en esos valores. Los valores de la funcion de merito son presentados de manera que identifiquen facilmente el maximo global, pero tambien permiten al profesional del cuidado ocular evaluar la agudeza visual para prescripciones que estan proximas al maximo global, pero no lo son. El profesional del cuidado ocular puede entonces evaluar, basado en otros factores, si una prescripcion correspondiente al maximo global para agudeza visual, o alguna otra prescripcion, es optima para el paciente.

Con referencia a la fig. 1, los metodos incluyen generalmente numero de operaciones, como se ha ilustrado por el diagrama de flujo 100. En una primera operacion, 110, el error de fase optica de un ojo de un paciente es medido utilizando un metodo objetivo. Tfpicamente, esto implica la medicion de un frente de ondas reflejado desde el ojo utilizando un sensor apropiado. Ejemplos de sensores incluyen distintos aberrometros de frente de ondas, tales como los sensores de frente de onda de Hartmann-Shack, aberrometros de Tscherning, aberrometros de Talbot, y aberrometros de doble pasada. El principio funcional de un aberrometro de frente de ondas esta descrito en el documento DE 601 21 123 T2, que incluye tambien una sinopsis de un numero de variantes diferentes.

Los datos de medicion son utilizados como una entrada para una unidad de calculo, que incluye tfpicamente un procesador electronico (por ejemplo, un ordenador). La unidad de calculo establece un espacio de optimizacion multidimensional (operacion 120), para el que la unidad de calculo calcula una funcion de merito correspondiente a la agudeza visual del ojo. Las dimensiones del espacio de optimizacion corresponden tfpicamente a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion de gafas (por ejemplo, esfera, cilindro, y eje). Los rangos para cada una de las dimensiones del espacio de optimizacion pueden ser establecidos por el profesional del cuidado ocular, o preestablecidos por la unidad de calculo. Por ejemplo, el algoritmo para establecer el espacio de optimizacion puede ser defectuoso a un cierto rango para cada dimension, o el defecto puede ser ignorado por el profesional del cuidado ocular basandose en la experiencia del profesional con el paciente. Los valores para las correcciones esferico-cilmdricas dentro de cada rango pueden ser establecidos como se desee. Por ejemplo, cada dimension puede incluir un numero preestablecido de valores (por ejemplo, 10 o mas, 100 o mas), de manera que el cambio incremental entre los valores es determinado por el rango. Alternativa, o adicionalmente, el cambio incremental entre los valores puede ser preestablecido, en cuyo caso el numero de valores cada dimension es determinado estableciendo el rango. En algunas realizaciones, los valores pueden corresponder a valores de lente en stock dentro del rango en cada dimension.

Como ejemplo, puede ser establecido un espacio de optimizacion basado en la prescripcion preexistente del paciente, en que los rangos para esfera y cilindro son establecidos desde -5 D a + 5 D aproximadamente a los valores de esfera y cilindro de la prescripcion preexistente. Los valores pueden ser incrementados, por ejemplo, en 0,25 D dentro de cada rango.

Tfpicamente, el resultado es un espacio de optimizacion que esta compuesto de un numero finito de (esfera, cilindro, eje) o coordenadas (potencia media ('M'), j0, J45) para las que puede ser evaluada una funcion de merito.

En algunas realizaciones, el espacio de optimizacion esta compuesto de un unico espacio. Por ejemplo, cada punto en el espacio de optimizacion puede ser un vector de tres componentes, por ejemplo, que tiene componentes correspondientes a esfera, cilindro y eje o alternativamente los componentes del cilindro de Jackson (M, J0°, J45°).

En ciertas realizaciones, el espacio de optimizacion esta dividido en multiples subespacios de optimizacion, tales como dos subespacios de optimizacion. Por ejemplo, cada punto en el primer subespacio puede ser un valor para la correccion de esfera o desfocalizacion, y los componentes de un punto en el segundo subespacio pueden ser valores para cilindro y eje o los componentes del cilindro de Jackson (J0°, J45°).

En una tercera operacion, en cualquier caso, una superficie que representa el frente de ondas de la correccion optica para cada coordenada en el espacio o subespacio de optimizacion es creada y sustrafda del frente de ondas original, lo que produce una serie de frentes de onda corregidos (operacion 130).

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A continuacion en una cuarta operacion, para cada uno de esos frentes de onda es calculada una funcion de merito (operacion 140), que se correlaciona con cualquier agudeza visual, sensibilidad al contraste, o cualquier otra medida de rendimiento visual, o se correlaciona con una combinacion de aquellas medidas de rendimiento visual.

En una quinta operacion, 150, la funcion de merito evaluada en los puntos del espacio o subespacios de optimizacion es presentada graficamente en un dispositivo de presentacion electronica o impresa en una copia permanente. En general, la representacion grafica de los valores de la funcion de merito es de una forma apropiada para el tipo de informacion que es presentada. En realizaciones, los valores de la funcion de merito son presentados o bien como graficos bidimensionales o bien como graficos tridimensionales (por ejemplo, graficos de contorno o graficos de superficie tridimensionales).

En algunas realizaciones, los valores de la funcion de merito pueden ser presentados en un unico volumen. Por ejemplo, cada punto en el volumen puede tener las coordenadas (esfera, cilindro, eje, funcion de merito) o (esfera,J0, J45, funcion de merito).

En ciertas realizaciones, los valores de funcion de merito pueden ser presentados en mas de un volumen. Por ejemplo, cuando el espacio de optimizacion es dividido en dos subespacios, entonces la representacion de la funcion de merito puede incluir una presentacion grafica para cada uno de los subespacios. En algunas realizaciones, un grafico bidimensional (por ejemplo un grafico lineal), puede ser utilizado para la esfera, en el que cada punto en la lmea es definido en terminos de (esfera, funcion de merito). En ciertas realizaciones, un grafico tridimensional (por ejemplo un grafico de contorno) puede ser utilizado para el cilindro, en el que cada punto en la superficie es definido por (cilindro, eje, funcion de merito) o (J0, J45, funcion de merito).

En general, cuando el espacio de optimizacion es dividido en mas de un subespacio, la correccion para la primera sustancia (por ejemplo, esfera) debena ser determinada en primer lugar, y a continuacion sustrafda del frente de ondas medido antes de determinar la correccion para el segundo subespacio (por ejemplo, cilindro y eje).

A modo de ejemplo, las figs. 3(a) y 3(b) muestran valores de la funcion de merito en una representacion de un espacio de optimizacion para esfera para los frentes de onda mostrados en las figs.1(a) y 1(b) respectivamente. Con el fin de calcular los datos mostrados en las figs. 3(a) y 3(b), para cada punto en el espacio de optimizacion, se ha calculado un frente de ondas corregido correspondiente. El frente de ondas corregido es el frente de ondas medido corregido por el valor de correccion esferico correspondiente. Espedficamente, en ciertas realizaciones, el frente de ondas corregido es el frente de ondas original sobre el que, dependiendo del punto en el espacio de optimizacion, es anadida una superficie esferica (aqrn denominada como valor de correccion esferico). La forma de esta superficie esferica en cualquier elongacion radial, r2, viene dada por la siguiente ecuacion:

spherical_shape = new_zernike_defocus x (2 x r2 -1).

donde el new_zernike_defocus viene dado por -r02 x [point_in_optimspace]/(4 x SQRT(3)), donde r0 es el radio de la pupila que pertenece al frente de ondas medido y [point_in_optimspace] es el punto en el espacio de optimizacion dado en dioptnas.

A continuacion, se ha calculado un valor de funcion de merito para cada uno de los frentes de ondas corregidos resultantes. En general, los valores de funcion de merito pueden ser calculados en una variedad de formas. En ciertas realizaciones, la funcion de merito es calculada de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente norteamericana US 2009/0015787 titulada "APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING AN EYEGLASS PRESCRIPTION FOR A VISION DEFECT OF AN EYE", presentada el 17 de Agosto de 2007.

Por ejemplo, en algunas realizaciones, al menos dos submetricas pueden ser determinadas para uno de los conjuntos de parametros en diferentes etapas de la propagacion de la luz a traves del sistema optico representado por el ojo y una optica correspondiente a la prescripcion de las gafas. En otras palabras, la luz pasa a traves del sistema optico representado por el ojo y la optica. Se considera a continuacion una desviacion del rayo de luz comparado con el caso ideal, como es expresado a traves de una metrica de calidad (submetrica), cuando el rayo de luz ha atravesado (se ha propagado a traves de) el sistema representado por el ojo y la correccion por diferentes distancias de desplazamiento. Una propagacion en direccion inversa, por ejemplo, dirigida desde el sistema representado por el ojo y la optica hacia el objeto, puede ser concebida de manera similar. La propagacion que es considerada aqrn que no esta ligada a una direccion ffsica a traves del sistema representado por el ojo y la correccion, sino que puede ser llevada a cabo para cualquier numero deseado de direcciones (por ejemplo, en direcciones generales de la lmea de vision).

Estas sub metricas pueden incluir, por ejemplo, metricas de calidad del rayo tales como por ejemplo metricas que miden la relacion de Strehl o la energfa de la funcion de lavado de imagen puntual encerrada dentro del disco de Airy.

Una metrica total que refleja en particular la calidad del caustico ("metrica caustica)" puede ser determinada a partir de una suma ponderada de las submetricas previamente determinadas. En algunas realizaciones, todas las metricas tienen igual peso en la determinacion de la metrica total (metrica caustica). En ciertas realizaciones, una submetrica de una etapa de propagacion preferida es ponderada con mas peso que las submetricas en las etapas de propagacion antes y/o despues de esta etapa de propagacion preferida. Si se utilizan por ejemplo submetricas que tienen en cuenta la calidad

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de imagen en diferentes pianos, entonces la submetrica para la imagen en la retina (que corresponde a las submetrica en la etapa de propagacion preferida) se le dana preferiblemente mas peso que a la submetrica para una imagen antes o detras de la retina del ojo. La relacion de peso podna ser por ejemplo de 60/40.

Los ejes y en los graficos mostrados en las figs. 3(a) y 3(b) presentan el valor de la funcion de merito para los diferentes frentes de ondas corregidos. Como es evidente a partir de las figuras, para un frente de ondas liso (por ejemplo como se ha mostrado en la fig. 3(b)) hay un maximo de holgura. Como es evidente en la fig. 3(a) sin embargo, para el frente de ondas que incluye aberraciones de orden superior, hay varios maximos locales que estan relativamente proximos al maximo global.

Tambien el espacio de optimizacion para cilindro cambia dramaticamente en presencia de aberraciones de orden superior. Las figs. 4(a) y 4(b) muestran los valores de la funcion de merito en un espacio de optimizacion para cilindro y eje de cilindro para los frentes de ondas mostrados en las figs. 1(a) y 1(b) respectivamente. Los graficos fueron calculados de un modo similar a como se ha descrito anteriormente para la correccion esferica: primero se corrigio la esfera media de los frentes de ondas medidos. Despues de ello, se calcularon los frentes de ondas corregidos para las diferentes correcciones de cilindro cruzado. Finalmente, los valores de funcion de merito fueron evaluados a partir de los frentes de ondas corregidos. Los valores de funcion de merito son presentados como contornos en los graficos polares. Los colores son las lmeas de contorno a 0,1, 0,25, 0,50, 0,75 y 0,95 del valor maximo normalizado. Los valores del cilindro cruzado fueron calculados en forma de amplitud y eje y presentados en coordenadas polares. Como es evidente por comparacion de las figs. 4(a) y 4(b), los contornos de los valores de la funcion de merito en presencia de aberraciones de orden superior (fig. 4(a)) son muy irregulares comparados con los valores de la funcion de merito de un frente de ondas liso (fig. 4(b)).

Con referencia de nuevo a la fig. 2, en una sexta operacion, el profesional del cuidado ocular, utiliza las representaciones graficas de la funcion de merito como una grna para determinar finalmente la prescripcion para el paciente (operacion 160). Generalmente, el profesional del cuidado ocular determinara la prescripcion basada no solo en los valores de la funcion de merito, sino en otros factores tambien. Por ejemplo, el profesional del cuidado ocular considerara factores tales como la prescripcion existente del paciente, las condiciones de division en las que van a ser probablemente utilizadas las ayudas visuales prescritas (por ejemplo, condiciones de brillo, condiciones de reduccion de flujo luminoso) y/o otros factores.

En general, ademas de presentar los valores de la funcion de merito, la representacion grafica puede proporcionar informacion adicional al profesional del cuidado ocular tambien. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la representacion incluye una sugerencia para una correccion preferida, por ejemplo en forma de (esfera, cilindro y eje) o (M, J0, J45). La sugerencia puede corresponder al valor mayor de la funcion de merito o a algun otro valor.

Como otro ejemplo, en algunas realizaciones, puede ser mostrado el rango de correcciones dentro de los lfmites en que justo comienza a ser apreciable la vision borrosa. Alternativa o adicionalmente, la unidad de calculo puede mostrar un numero de correcciones sugeridas diferentes, estando la totalidad de ellas dentro de los lfmites en los que justo comienza a ser apreciable la vision borrosa. Las coordenadas de tal lfmite de vision borrosa pueden estar basadas, por ejemplo, en funciones psicometricas de la 'diferencia justo apreciable' (JND) para vision borrosa cuando se correlaciona al tipo de metrica que es trazado, siendo derivada tal funcion experimentalmente para cada tipo de metrica. Alternativa, o adicionalmente, las coordenadas del lfmite de vision borrosa pueden ser determinadas mediante funciones psicometricas derivadas experimentalmente para una percepcion de vision borrosa del umbral superior definida por criterios objetivos tales como 'vision borrosa desagradable' o 'vision borrosa problematica'.

En algunas realizaciones, la unidad de calculo preselecciona y presenta correcciones sugeridas que estan dentro de los lnriites en los que justo comienza a ser apreciable la vision borrosa, y que podnan ser preferidas basandose en otros factores. Por ejemplo, la unidad de calculo puede presentar una correccion que tiene un pequeno valor para cilindro, una correccion que tiene el eje de cilindro mas proximo a 0° o a 90°, una correccion que tiene la potencia esferica media mayor, una correccion correspondiente a una lente oftalmica relativamente ligera, una correccion que da una distorsion relativamente pequeno sobre un diseno de lente oftalmica particular, una correccion correspondiente a una pequena profundidad de ablacion en el caso de que la prescripcion va a ser utilizada para cirugfa refractiva, una correccion que es la mas proxima a ciertos valores preestablecidos (por ejemplo correspondientes a lentes de stock, lentes intraoculares, u otras lentes), y/o una correccion correspondiente a una combinacion de los criterios antes mencionados y/o de otros criterios.

En algunas realizaciones, la funcion de merito es evaluada para multiples mediciones de frente de ondas del mismo ojo. Por ejemplo, los frentes de onda procedentes del ojo pueden ser medidos varias veces en condiciones diferentes. Las condiciones diferentes pueden corresponder a diferentes tamanos de pupila o convergencias del objetos de referencia correspondientes a un rango de distancias de vision. Por ejemplo, las condiciones de luz natural correspondenan a una pupila menor mientras que las condiciones de luz reducida correspondenan a una pupila mayor. Como otro ejemplo, las mediciones de frente de ondas pueden ser hechas mientras el sujeto se acomoda a una serie de estfmulos adaptables diferentes que corresponden a diferentes distancias de vision. Subsiguientemente, el profesional del cuidado ocular puede considerar las condiciones diferentes cuando se finaliza la prescripcion del paciente.

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En ciertas realizaciones, la salida procedente de la unidad de calculo puede ser utilizada para guiar el ensayo adicional del paciente. Por ejemplo, la unidad de calculo puede dirigir correcciones sugeridas a un foroptero automatizado, que automaticamente se ajusta a esta correccion para ensayar sobre el paciente. En algunas realizaciones, la unidad de calculo proporciona una salida en forma de un conjunto de correcciones sugeridas a un foroptero automatizado que ajustar consecutivamente las correcciones de modo que el paciente puede decidir subjetivamente mirando, por ejemplo, en un diagrama de ensayo o en un objetivo para ensayar la vision de cerca cual de esas correcciones prefiere.

Son tambien posibles otras implementaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la unidad de calculo proporciona salida a un dispositivo de presentacion montado sobre la cabeza que utiliza opticas activas para ajustar las correcciones de un modo similar a como lo hana un foroptero, pero permite una condicion de ensayo mas natural para el paciente llevando a cabo tareas visuales diferentes (por ejemplo, lectura, observacion de una pantalla de ordenador o de television, observacion de objetos a distancia). El dispositivo de presentacion montado sobre la cabeza puede simular no solamente la prescripcion sugerida de, por ejemplo, esfera, cilindro y eje, sino tambien el diseno optico de la lente que el paciente va a utilizar posteriormente, por ejemplo, una lente progresiva.

En algunas realizaciones, el sensor de frente de ondas y la unidad de calculo estan integrados juntos con el foroptero o con el dispositivo de presentacion montado sobre la cabeza, respectivamente. La integracion de las diferentes unidades puede mejorar el flujo de trabajo en el proceso de determinacion de prescripcion. Como ejemplo, el paciente puede mirar a traves del foroptero a un objeto adecuado en el infinito, mientras tiene lugar una medicion del frente de ondas. A continuacion, la funcion de merito sobre un espacio o subespacios de optimizacion es calculada y presentada graficamente al profesional del cuidado ocular y una primera correccion sugerida ajustada automaticamente en el foroptero o en el dispositivo de presentacion montado sobre la cabeza. El profesional del cuidado ocular navega entonces a traves de diferentes correcciones sugeridas de manera que el paciente puede confirmarlas subjetivamente.

El diagrama del ojo puede ser conectado al foroptero de manera que automaticamente presente el objetivo de ensayo apropiado u optotipo para la correccion sugerida, por ejemplo, el tamano del optotipo o un objetivo especfico que ha sido utilizado para detectar errores imperceptibles de vision. Puede ser ventajoso cuando la presentacion del espacio de optimizacion, el foroptero y el diagrama del ojo son controlados desde una unica interfaz, por ejemplo, en un panel de pantalla tactil o dispositivo de presentacion y teclado del ordenador. Esta interfaz de control puede ser integrada por la unidad de calculo y/o el foroptero o dispositivo de presentacion montado sobre la cabeza.

Aunque la descripcion anterior se refiere a implementaciones para corregir hasta aberraciones de segundo orden, en general, la invention no esta limitada a aberraciones de segundo orden. Por ejemplo, en algunas realizaciones, los metodos pueden ser expandidos para permitir la refraction utilizando aberraciones de orden superior. En tales casos, el espacio de optimizacion es expandido por una o mas dimensiones adicionales, por ejemplo, para aberraciones de orden superior, tales como aberration esferica y/o croma. Tal refraccion de orden superior puede a continuacion ser utilizada por el profesional del cuidado ocular para especificar una correccion oftalmica que incluye una correccion de orden superior alterando la fase del frente de ondas incidente en el plano de la pupila de acuerdo con la correccion de la aberracion de orden superior prescrita.

Ademas, aunque las realizaciones descritas anteriormente son en referencia a ayudas visuales para gafas, en general, las tecnicas pueden ser aplicadas para determinar una prescripcion para lentes de contacto o cirugfa refractiva tambien.

Un numero de realizaciones han sido descritas. Otras realizaciones estan en las reivindicaciones.

Las caractensticas preferidas de la invencion estan recogidas en las siguientes clausulas que siguen a la ensenanza de la decision de solicitud J0015/88:

A. Un metodo para determinar una prescripcion de gafas para un ojo, comprendiendo el metodo:

obtener datos de medicion del frente de ondas indicativos de las propiedades de refraccion del ojo (operation 110);

establecer mediante una unidad de calculo un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion para gafas (operacion 120);

determinar mediante la unidad de calculo un valor para una funcion de merito para cada una de las prescripciones posibles en el espacio de optimizacion, en que el valor de la funcion de merito corresponde a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la prescripcion posible correspondiente (operacion 140);

generar una representation de los valores de funcion de merito evaluados en los puntos del espacio de optimizacion (operacion 150); y

emitir o enviar la representacion a un profesional de cuidado ocular.

B. El metodo de clausula A, en el que establecer el espacio de optimizacion comprende definir rangos para uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion.

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C. El metodo de la clausula B, en el que el uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion comprenden uno o mas parametros seleccionados del grupo que consiste de esfera, cilindro, eje, M, J0, y J45.

D. El metodo de clausula A, en el que el espacio de optimizacion en un espacio unico.

E. El metodo de clausula D, en el que el espacio unico es un espacio que tiene tres o mas dimensiones.

F. El metodo de clausula E, en el que las tres o mas dimensiones incluyen esfera, cilindro y eje.

G. El metodo de clausula E, en el que las tres o mas dimensiones incluyen M, J0 y J45.

H. El metodo de clausula A, en el que el espacio de optimizacion comprende dos o mas subespacios.

I. El metodo de clausula H, en el que uno de los subespacios incluye una dimension para esfera.

J. El metodo de clausula I, en el que otro de los subespacios incluye una dimension para cilindro y una dimension para eje.

K. El metodo de clausula H, en el que uno de los subespacios incluye una dimension para M.

L. El metodo de clausula K, en el que otro de los subespacios incluye una dimension para J0 y una dimension para J45.

M. El metodo de clausula A, en el que determinar el valor para la funcion de merito comprende determinar una pluralidad de frentes de onda corregidos indicativos cada uno de las propiedades refractivas del ojo y la posible prescripcion correspondiente.

N. El metodo de clausula A, en el que la representacion es una representacion grafica.

O. El metodo de clausula A, en el que la representacion es emitida de modo que el profesional del cuidado ocular puede identificar una o mas prescripciones correspondientes a un valor de funcion de merito maximo a partir de la representacion.

P. El metodo de clausula A, en el que la representacion es emitida de modo que el profesional del cuidado ocular puede identificar una o mas prescripciones correspondientes a prescripciones a las que la vision resulta borrosa.

Q. El metodo de clausula A, en el que la representacion es emitida de modo que el profesional del cuidado ocular puede identificar uno mas prescripciones que corresponden a prescripciones que tienen un valor relativamente pequeno para cilindro, que tienen el eje del cilindro relativamente proximo a 0° o a 90°, que tienen una potencia esferica media relativamente mas grande, correspondiente a una lente oftalmica relativamente ligera, que da una distorsion relativamente pequena sobre un diseno de lente oftalmica particular, correspondiente a una pequena profundidad de ablacion para cirugfa refractiva, y/o que esta relativamente proxima a ciertos valores preestablecidos.

R. El metodo de clausula A, en el que la representacion comprende uno o mas graficos que muestran la funcion de merito como una funcion de uno o mas parametros que definen el espacio de optimizacion.

S. El metodo de clausula R, en el que el uno o mas graficos comprende un grafico bidimensional.

T. El metodo de clausula S, en el que el grafico bidimensional muestra los valores de funcion de merito como una funcion

de esfera.

U. El metodo de clausula R, en el que el uno o mas graficos comprende un grafico tridimensional.

V. El metodo de clausula U, en el que el grafico tridimensional muestra los valores de funcion de merito como una funcion

de cilindro y eje.

W. El metodo de clausula A, en el que la representacion es generada basandose en la medicion de multiples frentes de onda indicativos de las propiedades refractivas del ojo.

X. El metodo de clausula W, en el que diferentes frentes de ondas corresponden a diferentes condiciones de vision del ojo.

Y. El metodo de clausula A, que comprende ademas realizar un ensayo adicional del ojo basado en la representacion.

Z. El metodo de clausula Y, en el que el ensayo adicional es realizado utilizando un foroptero automatizado.

AA. El metodo de clausula Y, en el que el ensayo adicional es realizado utilizando un dispositivo de presentacion sobre la cabeza.

BB. Un sistema de tratamiento electronico, configurado para ejecutar la clausula A del metodo.

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CC. Un medio legible por ordenador que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para realizar la clausula A.

DD. El sistema de tratamiento electronico de la clausula BB, en el que ejecutar el metodo de la reivindicacion 1 comprende enviar datos sobre una red.

EE. El sistema de tratamiento electronico de la clausula BB, que comprende un ordenador con un dispositivo de presentacion y un dispositivo de entrada, estando configurado el ordenador para ejecutar una o mas operaciones del metodo.

FF. Un sistema que comprende:

un aberrometro de frente de ondas configurado para medir un frente de ondas indicativo de las propiedades refractivas de un ojo durante el funcionamiento del sistema,

una unidad de calculo configurada de manera que durante el funcionamiento del sistema, la unidad de calculo recibe informacion acerca del frente de ondas medido a partir del aberrometro del frente de ondas, establece un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion de gafas y determina un valor para una funcion de merito para la pluralidad de posibles prescripciones para el ojo, estando caracterizado por las correcciones esferico-cilmdricas, correspondiendo cada valor de funcion de merito a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripcion correspondiente, y un dispositivo de salida configurado de modo que durante el funcionamiento del sistema, el dispositivo de salida recibe informacion basada en los valores de funcion de merito y emite una representacion grafica de los valores de funcion de merito a un profesional del cuidado ocular.

GG. El sistema de clausula FF, en el que el aberrometro del frente de ondas es un sensor de Hartmann-Shack, un aberrometro de Tscherning, un aberrometro de Talbot, o aberrometro de doble pasada.

HH. El sistema de clausula FF, en el que la unidad de calculo comprende un procesador electronico y un medio legible por ordenador, almacenando el medio legible por ordenador instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador electronico, hacen que el procesador electronico determine los valores de la funcion de merito basandose en la informacion procedente del aberrometro de frente de ondas.

II. El sistema de clausula FF, en el que el dispositivo de salida comprende un dispositivo de presentacion electronica.

JJ. El sistema de clausula FF, en el que el dispositivo de salida comprende una impresora.

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo para determinar una prescripcion de gafas para un ojo, comprendiendo el metodo:

obtener datos de medicion del frente de ondas indicativos de las propiedades refractivas del ojo (operacion 110);

establecer mediante una unidad de calculo un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion para gafas (operacion 120);

determinar mediante la unidad de calculo un valor para una funcion de merito para cada una de las prescripciones posibles en el espacio de optimizacion, en el que el valor de la funcion de merito corresponde a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripcion correspondiente (operacion 140);

generar una representacion de los valores de funcion de merito evaluados en los puntos del espacio de optimizacion (operacion 150); y

emitir la representacion a un profesional de cuidado ocular.
2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el establecimiento del espacio de optimizacion (operacion 120) comprende definir rangos de uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion.
3. El metodo de la reivindicacion 2, en el que el uno o mas parametros que caracterizan la prescripcion comprende uno o mas parametros seleccionados a partir del grupo que consiste de esfera, cilindro, eje, M, J0, y J45.
4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la representacion es una representacion grafica.
5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la representacion es emitida de modo que el profesional de cuidado ocular puede identificar una prescripcion correspondiente a un valor de funcion de merito medido a partir de la representacion.
6. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la representacion comprende uno o mas graficos que muestran la funcion de merito como una funcion de uno o mas parametros que definen el espacio de optimizacion.
7. El metodo de la reivindicacion 6, en el que el uno o mas graficos comprende un grafico bidimensional.
8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que el grafico bidimensional muestra los valores de funcion de merito como una

funcion de esfera.
9. El metodo de la reivindicacion 6, en el que el uno o mas graficos comprende un grafico tridimensional.
10. El metodo de la reivindicacion 9, en el que el grafico tridimensional muestra los valores de funcion de merito como

una funcion de cilindro y eje.
11. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas realizar un ensayo adicional del ojo basado en la representacion.
12. Un sistema de tratamiento electronico, configurado para ejecutar el metodo de la reivindicacion 1.
13. Un medio legible por ordenador que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para realizar la reivindicacion 1.
14. El sistema de tratamiento electronico de la reivindicacion 12, que comprende un ordenador con un dispositivo de presentacion y un dispositivo de entrada, estando configurado el ordenador para ejecutar una o mas operaciones del metodo.
15. Un sistema que comprende:

un aberrometro de frente de ondas configurado para medir un frente de ondas indicativo de las propiedades refractivas de un ojo durante el funcionamiento del sistema,

una unidad de calculo configurada de manera que durante el funcionamiento del sistema, la unidad de calculo recibe informacion acerca del frente de ondas medido procedente del aberrometro del frente de ondas, establece un espacio de optimizacion multidimensional correspondiente a una pluralidad de posibles prescripciones para el ojo; por lo que el espacio de optimizacion comprende las dimensiones correspondientes a las correcciones esferico-cilmdricas que caracterizan una prescripcion de gafas y determina un valor para una funcion de merito para la pluralidad de posibles prescripciones para el ojo, estando caracterizado por las correcciones esferico-cilmdricas, correspondiendo cada valor de funcion de merito a una funcion visual del ojo cuando es corregida utilizando la posible prescripcion correspondiente, y un dispositivo de salida configurado de modo que durante el funcionamiento del sistema, el dispositivo de salida recibe informacion basada en los valores de funcion de merito y emite una representacion grafica de los valores de funcion de merito a un profesional del cuidado ocular.