ES2610562T3 - Reducción de desalineación controlada por un procesador de imágenes para sistemas oftálmicos - Google Patents

Abstract

Un sistema oftálmico (100), que comprende: un dispositivo de formación de imágenes oftálmicas (110) configurado para generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imágenes; un procesador de imágenes (120), configurado para determinar una desalineación entre el ojo del que se forman imágenes y el dispositivo de formación de imágenes procesando la imagen generada, y para generar una señal de control según la desalineación determinada; un sistema de reducción de desalineación (130), configurado para recibir la señal de control y para generar una respuesta de reducción de desalineación; y una interfaz de paciente (180), configurada para acoplarse al ojo del paciente del que se forman imágenes después de que el sistema de reducción de desalineación haya ejecutado la respuesta de reducción de desalineación, donde el sistema oftálmico está caracterizado por al menos una de las características siguientes: a) el sistema de reducción de desalineación (130) comprende una fuente de luz de fijación (140), y la respuesta de reducción de desalineación comprende la fuente de luz de fijación (140) que genera una luz de fijación como respuesta a la señal de control recibida, y b) el procesador de imágenes (120) está configurado para determinar una desalineación angular y una desalineación lateral procesando la imagen, y el sistema de reducción de desalineación comprende solamente una fuente de luz de fijación o un controlador de brazo.

Description

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DESCRIPCION

Reduccion de desalineacion controlada por un procesador de imagenes para sistemas oftalmicos Campo tecnico

Este documento de patente se refiere a sistemas y tecnicas de formacion de imagenes oftalmicas. En mayor detalle, este documento de patente se refiere a sistemas y procedimientos que proporcionan una luz de fijacion controlada electronicamente para mejorar la precision de la alineacion o acoplamiento de un sistema de formacion de imagenes oftalmicas a un ojo de un paciente.

Antecedentes

A lo largo de los anos se han desarrollado diversos dispositivos avanzados de formacion de imagenes para la formacion de imagenes oftalmicas, la elaboracion de diagnosticos y la cirugfa. En algunas aplicaciones, estos dispositivos de formacion de imagenes funcionan de manera optima cuando su eje optico esta alineado con el eje optico del ojo del que se forman imagenes. Una vez que el eje optico del eje esta alineado con el eje optico del dispositivo de formacion de imagenes, algunos dispositivos de formacion de imagenes mejoran la precision del proceso de formacion de imagenes inmovilizando el ojo en la posicion alineada con la ayuda de una interfaz de paciente o un sistema de acoplamiento al ojo. A medida que mejora la precision de los dispositivos de formacion de imagenes, aumenta la demanda de sistemas de acoplamiento al ojo que proporcionen una alineacion mas precisa.

En los sistemas convencionales existentes, la alineacion se grna manualmente. El operario puede dar instrucciones al paciente verbalmente, orientar manualmente el globo ocular o ajustar partes del dispositivo de formacion de imagenes, tal como el objetivo o el brazo, o cualquier combinacion de lo anterior. Estos ajustes se realizan de manera iterativa durante el proceso de acoplamiento. Sin embargo, la imprecision de estos enfoques manuales puede hacer que el proceso de acoplamiento sea lento y frustrante, no consiguiendose con ello una alineacion de alta calidad. Debido a la precision limitada de la alineacion guiada manualmente, la interfaz del paciente queda acoplada al ojo en una posicion que, con frecuencia, esta descentrada, donde el eje optico del ojo esta inclinado y el ojo esta lateralmente desplazado con respecto al sistema de formacion de imagenes.

A modo de ejemplo, el documento US20070013876 se refiere a una camara del fondo ocular en la que el manejo se mejora sin degradar la funcion de alineacion automatica, y que presenta una parte fotografica que incluye un sistema optico fotografico del fondo ocular, una unidad movil que mueve la parte fotografica, un sistema optico de observacion que presenta un primer elemento de captura de imagenes que captura una imagen del fondo ocular, un sistema optico de observacion que presenta un segundo elemento de captura de imagenes que captura una imagen del segmento anterior, una unidad de visualizacion que puede mostrar las imagenes, una parte de control que obtiene informacion de la alineacion de la parte fotografica con el ojo y que acciona la unidad movil en funcion de la informacion de alineacion para que un estado de alineacion satisfaga una primera condicion de referencia, y un primer conmutador de entrada para introducir una senal para que la visualizacion de imagenes conmute entre la imagen del fondo ocular y la imagen del segmento anterior; donde la parte de control impide que se accione la unidad movil cuando se introduce la senal. El documento US2003/206272 se refiere a un generador de imagenes del fondo ocular (8) que alinea de manera automatica rayos que iluminan el fondo ocular para que entren en la pupila (P) e impide que el reflejo corneal oscurezca la imagen producida del fondo ocular. El enfoque de la imagen producida del fondo ocular se realiza automaticamente y se basa en la propia imagen del fondo ocular. Un dispositivo de retencion de la cabeza de pacientes que se someten al reconocimiento tiene la forma de un par de anteojos, el cual no solo es facil de usar de manera precisa, sino que reduce significativamente la tosca alineacion entre el sistema optico (8) y la pupila (P) del paciente. El documento US20060192921 se refiere a un dispositivo y un procedimiento para alinear un ojo con un laser quirurgico para facilitar el acoplamiento entre los mismos, que incluye una fuente de luz para iluminar el ojo. Para conseguir la alineacion, una marca de referencia esta basada en el sistema laser. Una imagen del marcador junto con reflejos procedentes del el ojo iluminado se transmite despues al controlador del sistema. El ojo y los reflejos se procesan en el mismo para determinar una alineacion medida que se compara despues con la alineacion deseada. El documento US2010/0137982 proporciona un sistema y un procedimiento para insertar una lente intraocular en un ojo del paciente, e incluye una fuente de luz para generar un haz de luz y un escaner para desviar el haz de luz y formar un patron de tratamiento encerrado que incluye una caractenstica de registro. Hay una incision encerrada que presenta la caractenstica de registro. Una lente intraocular se coloca dentro de la incision encerrada, donde la lente intraocular presenta una caractenstica de registro asociada a la caractenstica de registro de la incision encerrada.

Algunos sistemas de formacion de imagenes usan mecanismos de guiado que prometen mejoras en el proceso de alineacion. En algunos sistemas, tal como en algunos sistemas quirurgicos que usan laser de exdmero, una luz de fijacion ayuda a conseguir la alineacion. La luz de fijacion puede centrarse con el eje optico del sistema de formacion de imagenes. Puede indicarse al paciente que fije la vista en la luz de fijacion. Esta fijacion puede alinear el ojo del paciente con el sistema de formacion de imagenes. Sin embargo, incluso estos sistemas de luz de fijacion tienen limitaciones.

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Resumen

Este documento de patente da a conocer sistemas de control de luz de fijacion con funcionalidades mejoradas. Los ojos de los pacientes tienen normalmente una desalineacion lateral y una desalineacion angular con respecto al sistema de formacion de imagenes. Simplemente mirando a una luz de fijacion fija centrada con el eje optico del dispositivo de formacion de imagenes no se eliminan ambos tipos de desalineacion.

Por lo tanto, en algunos sistemas, que incluyen algunos laseres YAG y lamparas de hendidura, la luz de fijacion no esta fija y puede ajustarse manual o mecanicamente. Sin embargo, puesto que el ajuste es solamente mecanico/manual, la precision de estas luces de fijacion es considerablemente menor que la precision de los sistemas de formacion de imagenes. Ademas, tales ajustes mecanicos pueden ser muy lentos y frustrantes debido a su limitada precision.

Finalmente, en algunos sistemas, la luz de fijacion puede controlarse, en parte, manualmente y, en parte, electronicamente. En manos de cirujanos expertos, las operaciones manuales pueden mejorar la alineacion; en otros casos, este sistema puede seguir careciendo de la precision requerida.

El presente documento de patente da a conocer sistemas de control de luz de fijacion que ofrecen soluciones a los problemas descritos anteriormente. En algunas implementaciones, un sistema oftalmico puede incluir un dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas configurado para generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imagenes, un procesador de imagenes, configurado para determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes procesando la imagen generada, y para generar una senal de control segun la desalineacion determinada, y un sistema de reduccion de desalineacion, configurado para recibir la senal de control y para generar una respuesta de reduccion de desalineacion.

En algunas implementaciones, el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas puede incluir un sistema de deteccion electronico que detecta una luz de formacion de imagenes captada procedente del ojo del que se forman imagenes, que incluye al menos una de entre una disposicion de dispositivos de carga acoplada (CCD), una disposicion de semiconductores complementarios de oxido metalico (CMOS), un disposicion de pfxeles y una disposicion de sensores electronicos; y un sistema de visualizacion electronico que muestra la imagen de una parte del ojo del que se forman imagenes en relacion con la luz de formacion de imagenes captada y detectada, que incluye al menos uno de entre un dispositivo de visualizacion de diodos de emision de luz (LED), una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla de cristal lfquido (LCD), una pantalla de tubo de rayos catodicos (CRT), un modulo de video, una pantalla de un microscopio con video, una pantalla de un estereomicroscopio con video, un microscopio con video de alta definicion (HD), un sistema de imagenes basado en procesador, un proyector optomecanico de tipo electronico o digital, y una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para identificar una estructura oftalmica en la imagen y para determinar una medida de desalineacion determinando la ubicacion de la estructura oftalmica con respecto a una referencia del dispositivo de formacion de imagenes. En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para identificar la estructura oftalmica determinando una lmea de alto gradiente en la imagen, que separa elementos de imagen con un brillo o un color muy diferentes.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para ajustar un cmculo y/o una elipse a la lmea de alto gradiente midiendo distancias radiales entre la lmea de alto gradiente y el cmculo o la elipse, para determinar una coordenada de ubicacion del cfrculo o elipse ajustados minimizando una medida de las distancias radiales y para determinar una medida de desalineacion relacionando la coordenada de ubicacion determinada y una coordenada de la referencia. En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para determinar una lmea de alto contraste en la imagen, para determinar distancias de desalineacion entre la lmea de alto contraste y un patron objetivo, y para determinar una medida de desalineacion a partir de las distancias de desalineacion.

En algunas implementaciones, la referencia del dispositivo de formacion de imagenes es al menos una de entre un objetivo, un modulo de paciente, una punta de acoplamiento, una interfaz, una lente de contacto, una pupila, un marco de visualizacion, un marco de referencia y una lente interna del sistema oftalmico, y el dispositivo de formacion de imagenes esta configurado para generar un patron de referencia relacionado con la referencia para ayudar al procesador de imagenes a determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes. En algunas implementaciones, la estructura oftalmica reconocida es el limbo del ojo del que se forman imagenes. En algunas implementaciones, al menos una parte de la imagen procesada por el procesador de imagenes no es mostrada por el dispositivo de formacion de imagenes.

En algunas implementaciones, el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir una fuente de luz de fijacion, y la respuesta de reduccion de desalineacion comprende que la fuente de luz de fijacion genere una luz de fijacion como respuesta a la senal de control recibida. En algunas implementaciones, la fuente de luz de fijacion esta configurada para generar la luz de fijacion para un ojo del paciente del que no se forman imagenes, y para mover la

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luz de fijacion generada segun la senal de control recibida para ayudar a reducir la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y un componente de referencia del sistema oftalmico. En algunas implementaciones, la fuente de luz de fijacion puede incluir al menos uno de entre una disposicion de LED, una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla LCD, un modulo de video, un proyector optomecanico de tipo electronico o digital, una pantalla CRT, una lampara de hendidura, un sistema de imagenes basado en procesador y una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico. En algunas implementaciones, la fuente de luz de fijacion esta configurada para generar la luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion angular.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para determinar la desalineacion angular ajustando una elipse a una lmea de alto contraste de la imagen y analizando una relacion de aspecto y/o un area de la elipse ajustada. En algunas implementaciones, la fuente de luz de fijacion puede incluir un colimador para generar una luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion lateral.

En algunas implementaciones, el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir un brazo, configurado para mover una parte movil del dispositivo de formacion de imagenes, y un controlador de brazo, configurado para recibir la senal de control desde el procesador de imagenes, y para mover el brazo segun la senal de control recibida, y la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir que el controlador de brazo mueva el brazo y, por tanto, la parte movil del dispositivo de formacion de imagenes para reducir la desalineacion lateral. En algunas implementaciones, el brazo tambien forma parte del dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas. En algunas implementaciones, el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir un brazo de soporte, configurado para mover un soporte de paciente con respecto al dispositivo de formacion de imagenes, y un controlador de brazo, configurado para recibir la senal de control desde el procesador de imagenes, y para mover el brazo de soporte segun la senal de control recibida, y la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir que el controlador de brazo mueva el brazo de soporte y, por tanto, el soporte de paciente para reducir la desalineacion lateral.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral procesando la imagen, y el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir solamente la fuente de luz de fijacion o el controlador de brazo.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral procesando la imagen, y el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir una fuente de luz de fijacion, un brazo y un controlador de brazo. En algunas implementaciones, el procesador de imagenes esta configurado para determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral procesando la imagen e informacion de desalineacion.

En algunas implementaciones, el sistema de formacion de imagenes puede incluir una fuente de luz localizadora, configurada para proyectar una luz localizadora en el ojo del que se forman imagenes, y el procesador de imagenes esta configurado para identificar una luz localizadora reflejada apical en la imagen generada por el dispositivo de formacion de imagenes, y para determinar la informacion de desalineacion analizando la luz localizadora reflejada apical. En algunas implementaciones, la informacion de desalineacion es informacion de desalineacion angular, relacionada con un vector de la imagen entre la luz localizadora reflejada apical y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes, y/o informacion de desalineacion lateral, relacionada con un vector de la imagen entre una referencia del sistema de formacion de imagenes y al menos una de entre la luz localizadora reflejada apical y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes.

En algunas implementaciones, el sistema oftalmico esta configurado para reducir la desalineacion angular ajustando la fuente de luz de fijacion y para reducir la desalineacion lateral haciendo funcionar el controlador de brazo. En algunas implementaciones, la luz de fijacion puede ajustarse de manera que la luz localizadora y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes puedan alinearse ajustando la luz de fijacion. En algunas implementaciones, la fuente de luz de fijacion y la fuente de luz localizadora pueden funcionar a diferentes longitudes de onda. En algunas implementaciones, la luz localizadora es invisible al ojo del que se forman imagenes.

En algunas implementaciones, una interfaz de paciente esta configurada para acoplarse al ojo del paciente del que se forman imagenes despues de que el sistema de reduccion de desalineacion haya llevado a cabo la respuesta de reduccion de desalineacion. En algunas implementaciones, el sistema de reduccion de desalineacion puede incluir una fuente de luz de fijacion, configurada para generar la luz de fijacion para un ojo del paciente del que se forman imagenes, y para ajustar la luz de fijacion generada segun la senal de control recibida para ayudar a reducir la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y un componente de referencia del sistema oftalmico. Algunas implementaciones incluyen una luz localizadora, que puede enfocarse hacia un segundo punto focal diferente de un primer punto focal de la luz de fijacion.

En algunas implementaciones, un procedimiento para alinear un ojo con un sistema oftalmico puede incluir generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imagenes mediante un dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas, determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes mediante un procesador de imagenes que procesa la imagen generada, y

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generar electronicamente una respuesta de reduccion de desalineacion mediante un sistema de reduccion de desalineacion en funcion de la desalineacion determinada.

En algunas implementaciones, determinar la desalineacion puede incluir identificar una estructura oftalmica en la imagen y determinar la ubicacion de la estructura oftalmica con respecto a una referencia del dispositivo de formacion de imagenes. En algunas implementaciones, generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir generar una luz de fijacion mediante una fuente de luz de fijacion segun la desalineacion determinada.

En algunas implementaciones, generar la luz de fijacion puede incluir generar la luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion angular. En algunas implementaciones, generar la luz de fijacion puede incluir generar una luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion lateral, donde la fuente de luz de fijacion puede incluir un colimador.

En algunas implementaciones, generar la luz de fijacion puede incluir generar la luz de fijacion para un ojo del paciente del que no se forman imagenes, y generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir ajustar la luz de fijacion segun la desalineacion determinada para ayudar al paciente a reducir la desalineacion. En algunas implementaciones, generar la luz de fijacion puede incluir generar la luz de fijacion para el ojo del paciente del que se forman imagenes, y generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir ajustar la luz de fijacion segun la desalineacion determinada para ayudar al paciente a reducir la desalineacion.

En algunas implementaciones, generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir mover un brazo del sistema de formacion de imagenes mediante un controlador de brazo para reducir la desalineacion lateral.

En algunas implementaciones, determinar la desalineacion puede incluir determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral mediante el procesador de imagenes procesando la imagen e informacion de desalineacion, y generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir ajustar una de luz de fijacion de un sistema de luz de fijacion y un controlador de brazo. En algunas implementaciones, determinar la desalineacion puede incluir proyectar una luz localizadora en el ojo del que se forman imagenes mediante un sistema de luz localizadora, localizar una luz localizadora reflejada apical en la imagen generada por el dispositivo de formacion de imagenes, y determinar la informacion de desalineacion usando la luz localizadora reflejada apical localizada. En algunas implementaciones, determinar la informacion de desalineacion puede incluir determinar informacion de desalineacion angular, relacionada con un vector de la imagen entre la luz localizadora reflejada apical y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes, y determinar informacion de desalineacion lateral, relacionada con un vector de la imagen entre una referencia del sistema de formacion de imagenes y al menos una de entre la luz localizadora reflejada apical y la estructura oftalmica de la que se forman imagenes.

En algunas implementaciones, generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir reducir la desalineacion angular ajustando la luz de fijacion y reducir la desalineacion lateral haciendo funcionar el controlador de brazo. En algunas implementaciones, la reduccion de la desalineacion angular y la reduccion de la desalineacion lateral se repiten de manera iterativa. En algunas implementaciones, generar la respuesta de reduccion de desalineacion puede incluir proyectar la luz de fijacion hacia el ojo del que se forman imagenes y reducir la desalineacion lateral y la desalineacion angular haciendo que la cabeza del paciente se mueva lateralmente para alinear la luz localizadora y la luz de fijacion.

En algunas implementaciones, un sistema oftalmico puede incluir un dispositivo de formacion de imagenes que genera una imagen de un ojo de un paciente del que se forman imagenes, un procesador de imagenes que determina una desalineacion angular y una desalineacion lateral entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes procesando la imagen generada, un sistema de luz de fijacion que proyecta una luz de fijacion en un ojo del paciente para ayudar a reducir la desalineacion angular, y un brazo que ajusta un elemento optico movil del sistema para reducir la desalineacion lateral. En algunas implementaciones, el sistema oftalmico puede incluir un sistema de luz indicadora que proyecta una luz indicadora sobre el ojo del que se forman imagenes para proporcionar informacion de desalineacion al procesador de imagenes.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 ilustra un ojo.

La FIG. 2 ilustra un sistema de formacion de imagenes oftalmicas.

Las FIG. 3A a 3C ilustran desalineaciones del ojo.

La FIG. 4 ilustra un sistema oftalmico con un sistema de reduccion de desalineacion.

Las FIG. 5A a 5E ilustran un sistema de procesamiento de imagenes.

Las FIG. 6A y 6B ilustran un sistema de luz de fijacion.

Las FIG. 7A a 7C ilustran un procedimiento de reduccion de desalineacion.

Las FIG. 8A y 8B ilustran una reduccion de desalineacion con una luz de fijacion.

Las FIG. 9A y 9B ilustran un procedimiento de procesamiento de imagenes para determinar una desalineacion angular.

Las FIG. 10A y 10B ilustran un sistema de luz de fijacion colimado.

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La FIG. 11 ilustra un sistema de reduccion de desalineacion con un brazo.

Las FIG. 12A y 12B ilustran el funcionamiento del sistema de brazo.

La FIG. 13 ilustra un sistema compuesto por un brazo y una cama.

La FIG. 14 ilustra un sistema que combina una luz de fijacion y un brazo.

Las FIG. 15A y 15B ilustran el funcionamiento del sistema de brazo y de la luz de fijacion.

Las FIG. 16A y 16B ilustran un sistema con una luz localizadora.

Las FIG. 17A y 17B ilustran un sistema de luz localizadora que procesa una desalineacion angular y una desalineacion lateral.

La FIG. 18 ilustra la reduccion de la desalineacion lateral y de la desalineacion angular.

Las FIG. 19A y 19B ilustran un sistema de luz de fijacion, que proyecta la luz de fijacion sobre el ojo del paciente del que se forman imagenes.

Las FIG. 20A y 20B ilustran un sistema con dos luces de fijacion.

La FIG. 21 ilustra un sistema con un sistema de formacion de imagenes OCT adicional.

La FIG. 22 ilustra un procedimiento para hacer funcionar un sistema oftalmico con el sistema de reduccion de desalineacion.

Descripcion detallada

Las implementaciones y las formas de realizacion de este documento de patente proporcionan un sistema de luz de fijacion para dispositivos de formacion de imagenes oftalmicas para aumentar la precision de la alineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes.

La FIG. 1 ilustra un ojo humano 1 con cierto grado de detalle. El ojo 1 incluye una cornea 2 que recibe y refracta la luz entrante, un iris 3, una pupila 4, que es en realidad una abertura para que la luz entre en el ojo interno, y una lente 5 que enfoca la luz en la retina. Ademas, el ojo 1 incluye un limbo 6, que delimita el lfmite entre el iris 3, que tiene un color determinado, y una esclerotica blanca 7.

La FIG. 2 ilustra un sistema de formacion de imagenes oftalmicas 10 y su funcionamiento. Un paciente 8 puede estar tumbado en una cama de soporte. Una fuente de luz de formacion de imagenes 11 puede emitir una luz de formacion de imagenes sobre un ojo del que se forman imagenes 1i. Una parte de la luz de formacion de imagenes reflejada por el ojo del que se forman imagenes 1i puede captarse por un objetivo 12 y guiarse como una luz de formacion de imagenes captada 13 hacia un sistema optico 14. El sistema optico 14 puede guiar la luz de formacion de imagenes captada 13 hacia un modulo de formacion de imagenes 15. Un cirujano o un profesional medico puede analizar la imagen proporcionada por el modulo de formacion de imagenes 15 y dar instrucciones al paciente para que mueva el ojo del que se forman imagenes 1i para mejorar su alineacion con un eje optico del sistema de formacion de imagenes 10. En otros casos, el cirujano puede manipular manualmente el ojo del que se forman imagenes 1i para mejorar la alineacion. Estas etapas pueden realizarse para preparar el ojo del que se forman imagenes 1i y acoplar una interfaz de paciente al mismo, o simplemente para alinear mejor el ojo con el sistema de formacion de imagenes 10. Las interfaces de paciente pueden usarse para ayudar en la formacion de imagenes del ojo 1i o para realizar un procedimiento quirurgico oftalmico. En otros sistemas, un procedimiento de formacion de imagenes sin contacto puede llevarse a cabo despues de la alineacion. En otros sistemas, la alineacion puede ir seguida de un procedimiento de diagnostico. En cualquiera de los sistemas descritos anteriormente, el sistema de formacion de imagenes oftalmicas 10 solo proporciona al cirujano una imagen de precision limitada, ya que la alineacion con el ojo solo es solamente aproximada.

Las FIG. 3A y 3B ilustran que tras el uso de tal sistema de formacion de imagenes oftalmicas de precision limitada 10, puede haber una desalineacion residual entre el ojo 1 y el sistema de formacion de imagenes oftalmicas 10. En detalle, un extremo distal 20 del sistema oftalmico 10 puede ser el objetivo 12 o un modulo de contacto, una unidad de acoplamiento, una punta distal, una interfaz o un modulo de aplanamiento. En cualquiera de estos disenos, el extremo distal 20 puede incluir un alojamiento 21 que soporta una lente distal 22. Un eje optico 28 del sistema de formacion de imagenes oftalmicas 10, normalmente compartido con un eje optico de la lente distal 22, puede seguir desalineado con un eje optico 9 del ojo 1, incluso despues haberse realizado el procedimiento de acoplamiento de precision limitada antes mencionado.

La FIG. 3A ilustra que la desalineacion puede ser una desalineacion lateral caracterizada por un vector (Ax, Ay) entre el eje optico 9 del ojo y el eje optico 28 del sistema de formacion de imagenes 10, que esta dispuesto aproximadamente en el plano lateral perpendicular al eje optico 28.

La FIG. 3B ilustra que la desalineacion puede ser tambien una desalineacion angular. En general, la desalineacion angular puede caracterizarse por los angulos de Euler (9,0) entre el eje optico 9 del ojo y el eje optico 28 del sistema de formacion de imagenes 10. En muchos casos, la desalineacion puede ser una combinacion de una desalineacion lateral y una desalineacion angular.

La FIG. 3C ilustra que en una interfaz de formacion de imagenes del modulo de formacion de imagenes 15, cualquiera de las desalineaciones puede aparecer como un desplazamiento del iris 3 y de la pupila 4 con respecto a un patron objetivo 17, tal como un cfrculo objetivo. El cirujano puede dar instrucciones verbales al paciente para que

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mueva el ojo del que se forman imagenes 1i o manipular manualmente el ojo 1i basandose en este desplazamiento visualizado.

Sin embargo, las instrucciones verbales pueden ser confusas para un paciente ya desorientado, y la manipulacion del ojo puede ser engorrosa e imprecisa. Ademas, el paciente puede deshacer o resistirse a las acciones del cirujano o del tecnico.

Algunos sistemas oftalmicos pueden utilizar una luz de fijacion para guiar al paciente. Sin embargo, los dispositivos de luz de fijacion siguen presentando algunos inconvenientes, como se ha descrito anteriormente. Algunos dispositivos proporcionan luces de fijacion ajustables como mejora. Sin embargo, incluso en estos sistemas, la ubicacion de la luz de fijacion se ajusta normalmente de manera manual o mecanica, lo que sigue dando como resultado un proceso de ajuste con una precision limitada.

La FIG. 4 ilustra un sistema de formacion de imagenes oftalmicas 100 que puede usarse para alinear el ojo del que se forman imagenes 1i y el sistema oftalmico 100 con mayor precision. El sistema oftalmico 100 puede incluir un dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110, un procesador de imagenes 120 y un sistema de reduccion de desalineacion 130. El dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede estar configurado para generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imagenes. El procesador de imagenes 120 puede estar configurado para determinar una desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes procesando la imagen generada, y para generar una senal de control segun la desalineacion determinada. El sistema de reduccion de desalineacion 130 puede estar configurado para recibir la senal de control y generar una respuesta de reduccion de desalineacion.

El dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede incluir una fuente de luz de formacion de imagenes 111 que proporciona una luz de formacion de imagenes al ojo del que se forman imagenes 1i. La fuente de luz de formacion de imagenes 111 puede ser una unica luz, un anillo compuesto de, por ejemplo, 4, 6 u 8 luces, o una fuente de luz con una forma de anillo continua. Un objetivo 112 puede captar una fraccion de la luz de formacion de imagenes, devuelta por el ojo del que se forman imagenes 1i, y dirigirla como una luz de formacion de imagenes captada 113 hacia un sistema optico 114. El sistema optico 114 puede guiar la luz de formacion de imagenes captada 113 hacia un modulo de formacion de imagenes 115. En general, el sistema optico 114 puede ser bastante complejo e incluir un gran numero de lentes y espejos. El sistema optico 114 tambien puede ser multifuncional; por ejemplo, puede estar configurado ademas para guiar un haz de laser quirurgico hacia el ojo del que se forman imagenes 1i. El modulo de formacion de imagenes 115 puede proporcionar una imagen a un operario del sistema de formacion de imagenes 100 a traves de una interfaz de formacion de imagenes.

En algunas implementaciones, el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede incluir un microscopio, un microscopio oftalmico o un estereomicroscopio. Una interfaz de formacion de imagenes de estos microscopios puede incluir el ocular de estos microscopios.

En algunas implementaciones, el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede generar la imagen de manera electronica, al menos en parte. Por ejemplo, el modulo de formacion de imagenes 115 del dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede incluir un sistema de deteccion electronico que detecta la luz de formacion de imagenes captada 113. El sistema de deteccion electronico puede incluir una disposicion de dispositivos de carga acoplada (CCD), una disposicion de semiconductores complementarios de oxido metalico (CMOS), una disposicion de pfxeles o una disposicion de sensores electronicos para detectar la luz de formacion de imagenes captada 113.

En estos sistemas electronicos de formacion de imagenes, el modulo de formacion de imagenes 115 tambien puede incluir un sistema de visualizacion electronico como interfaz de formacion de imagenes. Este dispositivo de visualizacion electronico puede mostrar una imagen electronica de una parte del ojo del que se forman imagenes 1i basandose en la luz detectada 113. Este dispositivo de visualizacion electronico o interfaz de formacion de imagenes puede ser, por ejemplo, un dispositivo de visualizacion de diodos de emision de luz (LED), un dispositivo de visualizacion de LED organicos (OLED), un dispositivo de visualizacion OLED de matriz activa (AMOLED), una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla de cristal ifquido (LCD), una pantalla de tubo de rayos catodicos (CRT), un modulo de video, una pantalla de un microscopio con video, una pantalla de un estereomicroscopio con video, un microscopio con video de alta definicion (HD), un sistema de imagenes basado en procesador, un proyector optomecanico de tipo electronico o digital, o una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico. En algunas implementaciones, los elementos anteriores de los sistemas de formacion de imagenes pueden combinarse.

En algunas implementaciones, el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 puede incluir un sistema de formacion de imagenes tomografico de coherencia optica (OCT), como se describe en relacion con la FIG. 21.

En algunas implementaciones, el sistema de reduccion de desalineacion 130 puede incluir el objetivo 112 en otras partes del sistema optico 114.

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El procesador de imagenes 120 puede estar configurado para identificar una estructura oftalmica en la imagen generada por el dispositivo de formacion de imagenes 110 y para determinar la ubicacion de la estructura oftalmica con respecto a una referencia del dispositivo de formacion de imagenes. La referencia del dispositivo de formacion de imagenes puede ser el objetivo 112, un modulo de paciente, una punta de acoplamiento, una interfaz, una lente de contacto, una pupila, un marco de visualizacion, un marco de referencia y una lente interna del sistema oftalmico. El modulo de formacion de imagenes 115 puede estar configurado para generar un patron de referencia relacionado con la referencia para ayudar al procesador de imagenes a determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes. Un cfrculo objetivo similar al patron objetivo 17 puede ser un patron de referencia de este tipo. Otros patrones de referencia pueden incluir puntos de mira, multiples drculos y sus combinaciones.

El procesador de imagenes 120 puede estar configurado para reconocer el limbo 6 como la estructura oftalmica. El procesamiento de imagenes puede basarse tambien en la pupila 4, pero normalmente el limbo 6 forma un cfrculo mas regular y, por tanto, es muy adecuado para el procesamiento de imagenes.

Las FIG. 5A a 5E ilustran que, en funcionamiento, el procesador de imagenes 120 puede identificar primero una o mas estructuras oftalmicas del ojo del que se forman imagenes 1i, por ejemplo analizando el contraste o el gradiente de los pfxeles cercanos de la imagen.

La FIG. 5A ilustra que el procesador de imagenes 120 puede realizar una exploracion radial de la imagen y registrar el brillo, el color, o ambas caractensticas, de los pfxeles a lo largo de la exploracion. El centro de la exploracion radial puede elegirse de diferentes maneras. Ademas, pueden usarse exploraciones no radiales, tales como exploraciones circulares, lineales, rectangulares, de tipo malla, 2D y de otros muchos tipos.

Despues, el procesador de imagenes 120 puede identificar un pixel de alto gradiente o de alto contraste 121 a lo largo de la exploracion como el pixel en el que el brillo o el color registrado vana con mayor rapidez. Una lmea de alto contraste o de alto gradiente 122 puede definirse conectando los pfxeles de alto gradiente/contraste de exploraciones cercanas. Tal lmea de alto gradiente/contraste puede separar regiones oftalmicas de un brillo o color muy diferentes y, por tanto, puede ser un indicador util de estructuras oftalmicas, tal como el limbo 6 o la pupila 4. En la tecnica se conocen otros muchos procedimientos de procesamiento de imagenes y de vision por ordenador para determinar estructuras y sus lfmites, los cuales pueden usarse en lugar del procedimiento de alto gradiente/contraste antes descrito.

La FIG. 5B ilustra que, posteriormente, el procesador de imagenes 120 puede ajustar funciones de sondeo, tal como ajustar drculos 124 o elipses a las lmeas identificadas de alto gradiente/contraste identificadas para identificar estructuras oftalmicas circulares, tales como el limbo 6 o la pupila 4. El ajuste puede adoptar varias formas. En algunos casos, el centro y el radio del cfrculo de ajuste 124 pueden desplazarse de manera que el cfrculo de ajuste se solape con la lmea de alto gradiente/contraste con la mayor precision. La precision puede cuantificarse, por ejemplo, definiendo una magnitud de la distancia radial media A como la rafz cuadrada de la media de las distancias radiales elevadas al cuadrado entre el cfrculo de ajuste 124 y la lmea de alto gradiente/contraste 122 a lo largo de un numero prefijado de rayos, tales como 4, 6 u 8 rayos. Esta magnitud de la distancia radial media A puede variar desplazando las coordenadas (Cx,Cy) del centro del cfrculo de ajuste 124 controlado por un algoritmo de busqueda. En este caso, el sistema de coordenadas (x,y) puede fijarse, por ejemplo, al sistema de referencia de la interfaz del modulo de formacion de imagenes 115. La FIG. 5B ilustra una implementacion con cuatro rayos, donde la distancia radial media se define como

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La FIG. 5C ilustra que cuando el algoritmo de busqueda busca un mmimo de la distancia radial media A desplazando las coordenadas (Cx,Cy) del centro del cfrculo de ajuste 124', el cfrculo de ajuste desplazado 124' se vuelve esencialmente concentrico con respecto a la estructura oftalmica definida por la lmea de alto gradiente/contraste 122. Esto puede observarse, por ejemplo, a partir de la simetna de las distancias radiales individuales: A1 = A2 = A3 = A4. De manera correspondiente, las coordinadas centrales (Cx,Cy) del cfrculo de ajuste desplazado 124' coinciden esencialmente con las coordenadas (Ox,Oy) del centro de la estructura oftalmica, correspondiente a la lmea de alto gradiente/contraste 122. Este enfoque puede finalizar cuando el cfrculo de ajuste desplazado 124' se vuelve concentrico con respecto a la estructura oftalmica 122, pero los radios de las dos estructuras son diferentes.

Las FIG. 5D y 5E ilustran que algunas implementaciones tambien pueden determinar el radio de la estructura oftalmica reanudando la busqueda despues de alcanzar el estado concentrico ajustando el radio del cfrculo de ajuste desplazado 124' hasta encontrar el mmimo global A(min). En estructuras circulares precisas puede ser posible encontrar el mmimo global absoluto A(min)=0. Una vez que se ha encontrado el mmimo global A(min), el radio del cfrculo de ajuste de radio ajustado 124" es esencialmente identico al radio de la estructura oftalmica, tal como el limbo 6.

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En un caso tipico, el procesador de imagenes 120 puede ajustar un drculo de ajuste 124 a la lmea de alto gradiente/contraste 122 ajustando, o no, su radio y, por tanto, puede concluirse que la estructura oftalmica indicada por la lmea de alto contraste 122 es circular. Despues, el procesador de imagenes 120 puede determinar que el color de los pfxeles pasa del blanco a otro color a traves de la lmea de alto gradiente/contraste 122. Estos hallazgos pueden ser suficientes para que el procesador de imagenes 120 determine que ha identificado el limbo circular 6 del ojo del que se forman imagenes 1i.

Durante este proceso de ajuste, el procesador de imagenes 120 determina las coordenadas del centro del limbo 6, ya que el limbo 6 es concentrico al cfrculo de ajuste desplazado 124' y, por tanto, el centro del limbo 6 esta ubicado en las mismas coordenadas (Cx,Cy) que el centro del cfrculo de ajuste desplazado 124'. Por lo tanto, el procesador de imagenes 120 puede determinar un vector de desalineacion 143 que conecta las coordenadas (Cx,Cy) del centro del limbo 6 a las coordenadas centrales conocidas de un patron objetivo 117. El vector de desalineacion 143 puede usarse por un sistema de reduccion de desalineacion 130 para reducir la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes 1i y el sistema oftalmico 100, como se ha descrito anteriormente.

Las FIG. 6A y 6B ilustran una implementacion del sistema de formacion de imagenes oftalmicas 100, donde el sistema de reduccion de desalineacion 130 incluye una fuente de luz de fijacion 140. La fuente de luz de fijacion 140 puede proyectar una luz de fijacion 145 sobre el ojo de control del que no se forman imagenes 1c del paciente 8. Puede indicarse al paciente 8 que se centre en o siga la luz de fijacion 145 con el ojo de control 1c. La respuesta de reduccion de desalineacion del sistema de reduccion de desalineacion 130 puede ser un ajuste de la luz de fijacion 145.

La FIG. 7A ilustra que el modulo de formacion de imagenes 115 puede ayudar a determinar una desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes 1i y un componente de referencia del dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110 mostrando simultaneamente una parte de imagen del ojo del que se forman imagenes 1i y el patron de referencia u objetivo 117, tal como un cfrculo objetivo, a traves de su interfaz de formacion de imagenes.

El componente de referencia del dispositivo de formacion de imagenes 110 puede ser el objetivo 112, un modulo de paciente, una punta de acoplamiento, una interfaz, una lente de contacto, una pupila, un marco de visualizacion, un marco de referencia, una lente interna del sistema oftalmico o cualquier equivalente.

La ubicacion o visualizacion del patron objetivo 117 puede fijarse con respecto al componente de referencia, lo que indica en realidad la posicion del componente de referencia. Por lo tanto, la visualizacion simultanea de la parte de imagen del ojo del que se forman imagenes 1i y del patron objetivo 117 mediante el modulo de formacion de imagenes 115 puede ayudar a determinar la desalineacion del ojo del que se forman imagenes 1i.

El procesador de imagenes 120 puede analizar la parte de imagen visualizada simultaneamente del ojo del que se forman imagenes 1i y del patron objetivo 117 y calcular la desalineacion. Los detalles del calculo de la desalineacion se han descrito anteriormente de manera detallada. El procesador de imagenes 120 puede unificar la direccion y la magnitud calculadas de la desalineacion generando el vector de desalineacion 143. Basandose en este vector de desalineacion 143, el procesador de imagenes 120 puede calcular un vector de reduccion de desalineacion 144 que sera usado por el sistema de reduccion de desalineacion 130 para reducir o eliminar la desalineacion calculada. En general, el vector de reduccion de desalineacion 144 no tiene que ser identico o simplemente opuesto al vector de desalineacion 143, ya que representa como el sistema de reduccion de desalineacion va a ajustarse para reducir o eliminar la desalineacion. De este modo, el vector de reduccion de desalineacion 144 tambien depende de la distancia del sistema de reduccion de desalineacion 130 con respecto al ojo 1, ademas de otros factores, y, por tanto, puede aplicarse a una gran variedad de medidas de reduccion de desalineacion.

Despues, el procesador de imagenes 120 puede generar una senal de control de luz de fijacion para la fuente de luz de fijacion 140 segun el vector de reduccion de desalineacion determinado 144.

En algunas implementaciones, la imagen de la parte de ojo y el patron objetivo 117 no se muestran necesariamente. En cambio, pueden proporcionarse al procesador de imagenes 120 mediante el dispositivo de formacion de imagenes 110 de manera electronica, invisible para el operario del sistema o el cirujano.

Algunos procesadores de imagenes 120 no utilizan el cfrculo de ajuste 124 de las FIG. 5B a 5E. En cambio, estas implementaciones pueden (a) determinar directamente las distancias de desalineacion A*1 ... A*n entre la lmea de alto contraste 122 y el patron objetivo 117 a lo largo de n rayos, como se ha descrito anteriormente, donde n es un entero; y (b) llevar a cabo un algoritmo de busqueda para hallar una desalineacion de la estructura oftalmica correspondiente a la lmea de alto contraste 122 con respecto al patron objetivo 117 u otra referencia del sistema de formacion de imagenes 100. Una diferencia con respecto al procedimiento antes descrito es que, en el presente procedimiento, el patron objetivo 117 esta centrado con respecto al dispositivo de formacion de imagenes 110, mientras que en los sistemas anteriores, en una etapa intermedia, los drculos de ajuste 124 se desplazaban para ser concentricos con respecto a la estructura oftalmica y, despues, se determinaba la desalineacion del cfrculo de ajuste con respecto al patron objetivo 117.

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El algoritmo de busqueda puede basarse, por ejemplo, en minimizar una medida de desalineacion, tal como la desalineacion media A anterior, o en hacer simetricas las distancias de desalineacion A*1 ... A*n en sentidos opuestos, entre otras cosas. Despues de la busqueda, el vector de desalineacion 143 puede determinarse para caracterizar la desalineacion. El procesador de imagenes 120 puede calcular despues el vector de reduccion de desalineacion 144 basandose en el vector de desalineacion determinado 143 y proporcionar una senal de control de luz de fijacion a la fuente de luz de fijacion 140 correspondiente al vector de reduccion de desalineacion 144.

La FIG. 7B ilustra que la fuente de luz de fijacion 140 puede recibir la senal de control de luz de fijacion y generar, proyectar o mostrar una luz de fijacion 145 segun la senal de control de luz de fijacion recibida. Por ejemplo, si la desalineacion del ojo del que se forman imagenes 1i estaba en la direccion superior izquierda del marco de referencia del sistema de formacion de imagenes 110, como se muestra mediante el vector de desalineacion 143 de la FIG. 7A, el procesador de imagenes 120 puede calcular el vector de reduccion de desalineacion 144f mediante el cual la luz de fijacion 145 se ajustara a la direccion inferior derecha, de manera que si el ojo de control 1c sigue la luz de fijacion ajustada 145, la desalineacion 143 del ojo del que se forman imagenes 1i se reducira considerablemente o, de manera optima, incluso se eliminara.

La fuente de luz de fijacion 140 puede, en primer lugar, generar y mostrar la luz de fijacion 145 y despues mover la luz de fijacion mostrada 145 segun la senal de control de luz de fijacion recibida. Puesto que los movimientos del ojo de control 1c y del ojo del que se forman imagenes 1i son muy similares, ya que el paciente mueve el ojo de control 1c segun la luz de fijacion mostrada 145, el ojo del que se forman imagenes 1i se mueve de manera correlacionada. Debido a esta correlacion entre los movimientos del ojo del que se forman imagenes 1i y del ojo de control 1c, el sistema de luz de fijacion 120 puede ayudar a reducir la desalineacion del ojo del que se forman imagenes 1i con respecto al sistema de formacion de imagenes oftalmicas 110.

Otras formas de realizacion pueden mostrar simplemente la luz de fijacion 145 mediante la fuente de luz de fijacion140 en una ubicacion elegida de manera apropiada segun la senal de control de luz de fijacion, en lugar de moverla. En cualquiera de estas formas de realizacion puede indicarse al paciente que se centre en o siga la luz de fijacion 145 con el ojo de control 1c.

La fuente de luz de fijacion 140 puede incluir una disposicion de LED, una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla LCD, un modulo de video, un proyector optomecanico, una lampara de hendidura, un sistema de imagenes basado en procesador o una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico.

La FIG. 7C ilustra que despues de que el paciente haya seguido el ajuste de la luz de fijacion 145 con el ojo de control 1c, el ojo del que se forman imagenes 1i puede quedar esencialmente centrado con el patron objetivo 117 y, por tanto, quedar alineado con el eje optico 28 del sistema de formacion de imagenes 100. Las implementaciones pueden no ajustar el radio del patron objetivo 117 para adaptar el radio del limbo 6, por lo que estos drculos pueden parecer solamente concentricos, pero no estar superpuestos.

La FIG. 6B ilustra el aspecto del sistema oftalmico 100 para el paciente 8 en algunas formas de realizacion. El panel izquierdo muestra que el ojo del que se forman imagenes 1i puede ver el objetivo 112 rodeado, por ejemplo, por seis fuentes de luz de formacion de imagenes 111. El panel derecho muestra que el ojo de control/del que no se forman imagenes 1c puede ver la luz de fijacion 145 mostrada en la fuente de luz de fijacion 140. En esta forma de realizacion, la fuente de luz de fijacion 140 puede ser una pantalla LCD o un dispositivo equivalente, y la luz de fijacion 145 puede ser un punto brillante mostrado en la pantalla LCD oscura 140.

Para facilitar los procedimientos en ambos ojos, algunas formas de realizacion pueden incluir dos fuentes de luz de fijacion 140, una en cada lado del objetivo 112.

En algunas implementaciones, el procesador de imagenes 120 puede visualizar la imagen procesada, por ejemplo para informar al tecnico medico o al cirujano. En otras implementaciones, al menos una parte de la imagen procesada por el procesador de imagenes 120 puede no mostrarse por el sistema de formacion de imagenes 100, proporcionandose solamente en formato electronico al procesador de imagenes 120 mediante el dispositivo de formacion de imagenes 110.

Las FIG. 8A y 8B ilustran el caso en que la desalineacion del ojo es meramente angular, como se describio en relacion con la FIG. 3B. Como antes, el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes 1i puede rotarse conforme a los angulos de Euler (0,0) con respecto al eje optico 28 del sistema de formacion de imagenes 100. De manera correspondiente, el eje optico 9c del ojo de control 1c puede rotarse aproximadamente conforme a los mismos angulos de Euler (0, 0) con respecto al eje de la fuente de luz de fijacion 140, a lo largo del cual tambien se propaga la luz de fijacion 145.

Las FIG. 9A y 9B ilustran el funcionamiento del procesador de imagenes 120 configurado para analizar la desalineacion angular de las FIG. 8A y 8B. Primero, el procesador de imagenes 120 puede identificar las diversas

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estructuras oftalmicas del ojo del que se forman imagenes 1i, tal como el limbo 6i, identificando las lmeas de alto gradiente/contraste 122 de la imagen, como se ha descrito anteriormente.

La FIG. 9A ilustra que aunque un limbo alineado 6ia aparecera como un drculo, en el caso de la desalineacion angular el limbo girado 6ir aparecera con una forma elfptica desde el punto de vista del procesador de imagenes 120. Por tanto, durante el funcionamiento, el procesador de imagenes 120 no ajustara de manera satisfactoria un drculo de ajuste 124 como una funcion de sondeo con respecto a la lmea de alto gradiente/contraste 122.

La FIG. 9B ilustra que una vez que el procesador de imagenes 120 no ha ajustado de manera satisfactoria un drculo de ajuste 124, puede tratar de ajustar una elipse de ajuste 124' a la lmea de alto gradiente/contraste 122' para identificar el limbo girado 6ir o la pupila girada 4ir. La relacion de aspecto a/c, es decir, la relacion de la longitud del eje menor y del eje mayor de la elipse de ajuste 124' puede usase para determinar los angulos de Euler (9, <j>) de la desalineacion angular del ojo del que se forman imagenes 1i.

La FIG. 8B ilustra que una vez que el procesador de imagenes 120 ha determinado de manera satisfactoria los angulos de Euler (9, <j>) de la desalineacion angular a partir de la relacion de aspecto a/c de la elipse de ajuste 124' ajustada a la lmea de alto gradiente/contraste 122' puede calcular el vector de reduccion de desalineacion 144fa con respecto al cual la luz de fijacion 145 debe moverse en la fuente de luz de fijacion 140. El vector de reduccion de desalineacion 144fa puede generarse de manera que si el ojo de control 1c sigue la luz de fijacion 145 ajustada por el vector de reduccion de desalineacion angular 144fa, como se indica mediante la flecha en negrita, la desalineacion angular puede reducirse o, posiblemente, incluso eliminarse. En este caso, la etiqueta 'f del vector de reduccion de desalineacion 144fa indica que el sistema de reduccion de desalineacion 130 es del tipo de luz de fijacion 140, y la etiqueta 'a' se refiere a una desalineacion angular.

Las FIG. 10A y 10B ilustran un caso de desalineacion lateral A. Las fuentes de luz de fijacion 140 pueden incluir un colimador 142 que puede estar configurado para generar una luz de fijacion 145 para guiar al paciente con el fin de reducir de manera eficaz la desalineacion lateral A. El colimador 142 puede generar una luz de fijacion 145 con rayos esencialmente paralelos, como si se hubiera generado mediante una fuente de luz en el infinito. Por tanto, el paciente 8 puede ver esta luz de fijacion colimada 145 solamente si mira hacia arriba a lo largo de la lmea de la luz de fijacion 145. Por lo tanto, en sistemas en los que la luz de fijacion colimada 145 se proyecta a lo largo del eje optico 28 del sistema, cuando el paciente consigue ajustar el ojo del que se forman imagenes para ver la luz de fijacion colimada 145, el ojo optico 9i del ojo del que se forman imagenes es paralelo al eje optico 28 del sistema.

Durante el funcionamiento, el procesador de imagenes 120 puede determinar una desalineacion lateral A del ojo del que se forman imagenes a partir del analisis de la imagen del ojo del que se forman imagenes 1i, y calcular un vector de reduccion de desalineacion correspondiente 144fl, donde la etiqueta 'I' se refiere a la desalineacion lateral en este sistema de luz de fijacion, al que se hace referencia mediante la etiqueta 'f'. Despues, el procesador de imagenes 120 puede generar una senal de control de luz de fijacion que representa el vector de reduccion de desalineacion calculado 144fl que se enviara a la fuente de luz de fijacion 140. Tras recibir la senal de control de luz de fijacion, la fuente de luz de fijacion 140 puede mover o ajustar la luz de fijacion colimada 145 con el vector de reduccion de desalineacion 144fl, mostrado mediante la flecha en negrita. Puede indicarse al paciente 8 que mueva su cabeza hasta encontrar la luz de fijacion colimada ajustada 145. Para ver realmente la luz de fijacion colimada 145, el paciente 8 tendra que mover su cabeza lateralmente hasta que se elimine esencialmente la desalineacion lateral A.

La FIG. 11 ilustra una implementacion del sistema de reduccion de desalineacion 130, que incluye un controlador de brazo 150, configurado para recibir la senal de control de luz de fijacion desde el procesador de imagenes 120 y para mover un brazo 155 en consecuencia, donde el brazo 155 esta configurado para mover una parte movil del dispositivo de formacion de imagenes 110. Un motor o un accionador, que mueve el brazo 155, puede ser parte del controlador de brazo 150 o del brazo 155. La parte movil del dispositivo de formacion de imagenes 110 puede ser el objetivo 112 o una parte del sistema optico 114. En esta implementacion, la respuesta de reduccion de desalineacion incluye que el controlador de brazo 150 mueva el brazo 155 para reducir una desalineacion lateral. En algunas implementaciones, el brazo 155 puede ser parte del dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 110.

Las FIG. 12A y 12B ilustran el funcionamiento del sistema de tipo brazo de la FIG. 11. A menudo se da el caso de que la desalineacion angular del ojo del que se forman imagenes 1i es minima, por lo que la finalidad principal del proceso de ajuste es reducir la desalineacion lateral del eje optico 9i con respecto al eje optico 28 del dispositivo de formacion de imagenes 110. Esta desalineacion o desplazamiento lateral puede caracterizarse por el vector de desalineacion 143 (Ax,Ay), o por la magnitud de este vector de desalineacion 134, A, como se ha descrito, por ejemplo, en relacion con la FIG. 3A.

La FIG. 12A ilustra que el procesador de imagenes 120 puede analizar la imagen del ojo del que se forman imagenes 1i, determinar el vector de desalineacion (Ax,Ay), determinar despues el vector de reduccion de desalineacion correspondiente 144gl, y proporcionar una senal de control al controlador de brazo 150 que representa el vector de reduccion de desalineacion 144gl. En este caso, la etiqueta 'g' se refiere al sistema de reduccion de desalineacion de tipo brazo 130.

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Algunos aspectos de estos sistemas de tipo brazo son diferentes de los aspectos de los sistemas de luz de fijacion de las FIG. 6 a 10. En estos sistemas de tipo brazo no se pide necesariamente al paciente que mueva el ojo del que se forman imagenes 1i, ya que el brazo 155 esta configurado para mover la parte movil del dispositivo de formacion de imagenes 110 para reducir o eliminar la desalineacion lateral.

La FIG. 12B ilustra que el controlador de brazo 150 puede, como respuesta a la senal de control, mover el brazo 155 con el vector de reduccion de desalineacion lateral 144gl para eliminar la desalineacion lateral A y alinear el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes y el eje optico 28 del dispositivo de formacion de imagenes 110.

En la practica, un cirujano oftalmico se enfrenta normalmente a una combinacion de las desalineaciones angular y lateral anteriores. Implementaciones avanzadas de un unico componente del sistema de reduccion de desalineacion 130 pueden reducir o eliminar estas dos desalineaciones, como se describe a continuacion.

Por ejemplo, en un sistema de reduccion de desalineacion 130 con un solo de componente de fuente de luz de fijacion 140, el procesador de imagenes 120 puede, en una primera fase, seguir el procedimiento de la FIG. 9 para calcular la desalineacion angular del ojo del que se forman imagenes 1i. Sin embargo, la distorsion elfptica del limbo 6i puede deberse tanto a la desalineacion angular como a la desalineacion lateral, y estos dos efectos tienen que separarse.

En una implementacion, el procesador de imagenes 120 puede proyectar la luz de fijacion 145 en una primera ubicacion adecuada y puede indicarse al paciente que centre su mirada en esta luz de fijacion 145 una vez ajustada. Midiendo la elipticidad del limbo 6i y conociendo la primera ubicacion y la ubicacion del ojo en la interfaz de formacion de imagenes 115, el procesador de imagenes 120 puede determinar la desalineacion lateral y la desalineacion angular. En funcion de la desalineacion lateral determinada, puede indicarse al paciente que mueva el ojo del que se forman imagenes 1i hacia el centro del dispositivo de formacion de imagenes 110. Este proceso puede realizarse de manera iterativa hasta conseguir una precision suficiente. Algunas veces puede reajustarse la luz de fijacion 145 y puede volver a medirse la elipticidad para ayudar al proceso.

Despues de que el ojo se haya centrado con suficiente precision, el procesador de imagenes 120 puede ajustar la luz de fijacion 145 una segunda vez, normalmente hasta una segunda ubicacion correspondiente al centro del dispositivo de formacion de imagenes 110. El paciente 8 que fija su mirada en esta luz de fijacion dos veces ajustada 145 tambien puede eliminar la desalineacion angular.

La aparente elipticidad del limbo 6i tambien puede deberse a una tercera causa, ademas de los dos tipos de desalineacion: normalmente, el propio limbo 6i no es completamente circular. En algunas implementaciones, el procesador de imagenes 120 puede tener que llevar a cabo un algoritmo avanzado de procesamiento de imagenes para separar las tres causas de la elipticidad. El procesamiento avanzado de imagenes puede incluir realizar un seguimiento de funciones de merito elegidas de manera adecuada o analizar distorsiones opticas de la imagen. Un ejemplo de la funcion de merito puede ser el area de la elipse ajustada.

Asimismo, el sistema de reduccion de desalineacion de tipo brazo de un componente 130 tambien puede corregir ambos tipos de desalineacion en fases diferentes.

Si los procedimientos de dos fases descritos anteriormente solo reducen las dos desalineaciones pero no las eliminan, las dos fases pueden repetirse de manera iterativa hasta eliminar sustancialmente los dos tipos de desalineacion. Puede usarse una gran variedad de algoritmos de optimizacion y otros algoritmos de busqueda para facilitar tales enfoques iterativos.

La FIG. 13 ilustra una implementacion del sistema de reduccion de desalineacion 130, que incluye un soporte de paciente movil, tal como una cama 168, movido por un brazo de soporte/cama 165 que se controla y desplaza mediante un controlador de brazo de cama 160. Tras recibir la senal de control desde el procesador de imagenes 120, el controlador de brazo 160 puede mover el brazo de soporte/cama 165 conforme a un vector de reduccion de desalineacion lateral 144bl que, a su vez, mueve el soporte/la cama 168 del paciente. En este caso, la etiqueta 'b' representa la cama 168.

Aspectos de esta implementacion incluyen que la posicion relativa de los elementos opticos del dispositivo de formacion de imagenes 110 no cambia durante operaciones habituales, por lo que puede mantenerse un alto nivel de alineacion y precision de los dispositivos opticos. Al mismo tiempo, el peso y la extension ffsica del soporte 168 del paciente son mucho mayores que la del objetivo 112, por lo que el ajuste de alta precision del soporte 168 del paciente tiene sus propias dificultades.

La FIG. 14 ilustra que algunas implementaciones del sistema de reduccion de desalineacion 130 pueden contener tanto un sistema de luz de fijacion 140-145 como un sistema de brazo 150-155. Este sistema de reduccion de desalineacion integrado 130 puede permitir al cirujano reducir y eliminar ambos tipos de desalineacion de manera eficaz.

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Las FIG. 15A y 15B ilustran que, en algunas formas de realizacion, el procesador de imagenes 120 puede determinar la desalineacion lateral y la desalineacion angular mediante los procedimientos antes descritos y dirigir la fuente de luz de fijacion 140 y el controlador de brazo 150 para reducir las desalineaciones.

La FIG. 15A ilustra una situacion tipica en la que el ojo del que se forman imagenes tiene una desalineacion lateral A o (Ax,Ay) y una desalineacion angular (9,0). Para manejar tales situaciones, el procesador de imagenes 120 puede configurarse para analizar la imagen y calcular un vector de reduccion de desalineacion lateral 144l y un vector de reduccion de desalineacion angular 144a. Como antes, hay un gran numero de diferentes medidas de la desalineacion, que pueden expresarse como variables angulares, lineales, porcentuales y de otro tipo. El termino "vector de desalineacion" puede referirse a cualquiera de estas variables, medidas y sus combinaciones.

La FIG. 15B ilustra que puede indicarse al paciente que siga la luz de fijacion 145 ajustada por el vector de reduccion de desalineacion angular 144fa para eliminar la desalineacion angular. Despues, el controlador de brazo 150 puede ajustar el brazo 155 con el vector de reduccion de desalineacion lateral 144gl para eliminar la desalineacion lateral. Formas de realizacion integradas que cuentan con un brazo 155 de este tipo pueden reducir la desalineacion lateral de manera eficaz y con gran precision ya que no dependen de que el paciente mueva lateralmente el ojo del que se forman imagenes.

Las dos fases de la reduccion de alineacion pueden realizarse en orden opuesto o en fases repetidas alternas. Haciendo referencia a la FIG. 13, el brazo tambien puede ser el brazo de soporte 165, el cual mueve el soporte 168 del paciente, en lugar del objetivo 112 o la parte movil del sistema optico 114.

Las FIG. 16A y 16B ilustran que en algunos sistemas integrados, el procesador de imagenes 120 puede estar configurado para determinar la desalineacion angular y la desalineacion lateral procesando la imagen y una informacion de desalineacion adicional.

La informacion de desalineacion puede originarse mediante una fuente de luz localizadora 170. La fuente de luz localizadora 170 puede generar una luz localizadora 175 que puede acoplarse a la trayectoria optica principal mediante un divisor de haz 171. El sistema optico 114 y, en particular, el objetivo 112 pueden guiar o proyectar la luz localizadora 175 sobre el ojo del que se forman imagenes 1i.

Si el ojo del que se forman imagenes 1i puede ser aproximadamente una esfera reflectante, o al menos una parte de una esfera reflectante, entonces las consideraciones geometricas estandar revelan que la parte de la luz localizadora 175 reflejada hacia el objetivo 112 paralela al eje optico 28 es la luz reflejada desde la cima del ojo esferico 1. Esta luz reflejada se denominara luz localizadora reflejada apical 177. Los otros rayos se muestran reflejandose desde el eje optico 28 del sistema.

La FIG. 16B ilustra que una imagen 177i de la luz localizadora reflejada apical 177 puede detectarse por el procesador de imagenes 120 en la imagen global generada por el dispositivo de formacion de imagenes 110 en el modulo de formacion de imagenes 115, como se muestra mediante el punto blanco.

En un ojo esferico del que se forman imagenes 1i que presenta una desalineacion lateral A con respecto al eje optico 28 del sistema, la imagen del punto blanco de la luz localizadora reflejada apical 177i no coincide con el eje optico del sistema, indicado mediante la cruz en negrita. Debe observarse, en cambio, que las ubicaciones relativas del punto blanco y de la cruz en negrita son independientes de una posible desalineacion angular del ojo del que se forman imagenes. Por tanto, en lo que respecta a ojos esfericos, el vector que conecta la luz localizadora reflejada apical de la que se forman imagenes 177i con la marca en forma de cruz del eje optico 28 del sistema puede proporcionar la informacion de alineacion adicional al procesador de imagenes 120, que le permite determinar la desalineacion lateral de manera independiente de la desalineacion angular.

Las FIG. 17A y 17B ilustran que el ojo del que se forman imagenes se modeliza de manera mas apropiada como una esfera primaria con un esfera secundaria sobresaliente, que corresponde a la cornea 2. Algunas implementaciones del procesador de imagenes 120 pueden configurarse para determinar la informacion de desalineacion analizando la luz localizadora reflejada apical de la que se forman imagenes 177i en funcion de este modelo mas realista. En este analisis, el procesador de imagenes 120 puede usar uno o mas parametros de ajuste o los resultados de mediciones de formacion de imagenes anteriores a los procedimientos.

Las FIG. 17A y 17B ilustran un caso generico en el que hay una desalineacion angular (9,0) y una desalineacion lateral A simultaneas. Si el ojo del que se forman imagenes 1i solo tiene la desalineacion lateral A, entonces el punto de imagen de la luz localizadora reflejada apical 177i coincide con el centro 6ic del limbo, indicado mediante una x en negrita en la FIG. 17B. Este centro 6ic del limbo no se detecta directamente, sino que puede calcularse, por ejemplo, ajustando el cfrculo de ajuste 124 a la imagen del limbo 6i.

Por lo tanto, el vector o la distancia que conecta el punto de imagen de la luz localizadora reflejada apical 177i y el centro 6ic del limbo es un ejemplo de informacion de desalineacion predominantemente o meramente angular que

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puede ser usada por el procesador de imagenes 120 para generar un vector de reduccion de desalineacion 144fa para la fuente de luz de fijacion 140 para corregir esta desalineacion angular.

Por otro lado, determinar el desplazamiento lateral A, por ejemplo entre el eje optico 28 del sistema y el centro 1x del ojo del que se forman imagenes 1i puede ser mas complicado cuando se tiene en cuenta la forma compleja del ojo, en comparacion con el procedimiento de las FIG. 16A y 16B. Por lo tanto, en una primera fase, un operario del sistema 100 puede ajustar la luz de fijacion 145 e indicar al paciente que siga la luz de fijacion ajustada 145 hasta que el centro 6ic del limbo y el punto de imagen de la luz localizadora reflejada apical 177i se solapen o coincidan, eliminandose asf la desalineacion angular y alineandose el eje optico 28 del sistema con el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes.

En una segunda fase posterior, la distancia o el vector entre el eje optico 28 del sistema, indicado mediante la cruz en negrita, y el punto de imagen solapado de la luz localizadora reflejada apical 177i y el centro 6ic del limbo (x en negrita) puede proporcionar informacion de desalineacion lateral. El procesador de imagenes 120 puede calcular el vector de reduccion de desalineacion lateral 144gl usando esta informacion de desalineacion lateral y enviar una senal de control correspondiente al controlador de brazo 150. Como respuesta, el controlador de brazo 150 puede ajustar el brazo 155 con el vector de reduccion de desalineacion lateral 144gl.

Tambien pueden llevarse a la practica numerosas implementaciones equivalentes de los principios anteriores, por ejemplo llevandose a cabo la primera y la segunda fase en etapas iterativas repetidas o en orden inverso.

La FIG. 18 ilustra que algunas implementaciones del sistema de reduccion de desalineacion 130 estan configuradas para reducir o incluso eliminar la desalineacion angular y la desalineacion lateral mediante las operaciones anteriores. Como se muestra, la desalineacion lateral puede reducirse con el movimiento del ojo del que se forman imagenes 1i o con el movimiento lateral complementario (Ax,Ay) del ojo del que se forman imagenes 1i y (Ax',Ay') del dispositivo de formacion de imagenes 110.

Una vez que el sistema de reduccion de desalineacion 130 haya reducido o eliminado ambos tipos de desalineacion, el operario del sistema oftalmico 100 puede hacer descender una interfaz de paciente 180, configurada para acoplarse al ojo del que se forman imagenes 1i del paciente. Esta interfaz de paciente 180 puede inmovilizar el ojo del que se forman imagenes 1i para que se mantenga fijo en procedimientos subsiguientes. Estos procedimientos pueden incluir procedimientos de diagnostico, procedimientos de formacion de imagenes y procedimientos quirurgicos oftalmicos.

En detalle, el objetivo 112 del sistema oftalmico 100 puede incluir una lente de objetivo distal 112-1, incluida en un alojamiento de objetivo 112-2. La interfaz de paciente 180 puede incluir una lente de interfaz, una lente de contacto, tambien denominada en ocasiones placa de aplanamiento 180-1, incluida en un alojamiento de interfaz 180-2. La interfaz de paciente 180 puede acoplarse al objetivo 112 o al extremo distal del sistema de formacion de imagenes 110. En otras formas de realizacion, parte de la interfaz de paciente 180 puede acoplarse al ojo y la otra parte al extremo distal del sistema de formacion de imagenes 110. La interfaz de paciente 180 puede ajustarse al ojo con un anillo de succion o una faldilla de aspiracion 180-3.

En estas arquitecturas, la interfaz de paciente 180 puede acoplarse al ojo del que se forman imagenes 1i tras haber finalizado la alineacion del ojo del que se forman imagenes 1i con el dispositivo de formacion de imagenes 110. En otras formas de realizacion, la interfaz de paciente 180 puede acoplarse al ojo del que se forman imagenes 1i de manera iterativa. En primer lugar, el ojo del que se forman imagenes 1i puede alinearse con el dispositivo de formacion de imagenes 110. En segundo lugar, la interfaz del paciente puede hacerse descender sobre el ojo del que se forman imagenes 1i hasta hacer contacto, pero permitiendo que el ojo del que se forman imagenes 1i tenga cierto grado de movimiento. Pero puesto que durante la primera fase el ojo del que se forman imagenes 1i puede haberse movido, o el procesador de imagenes 120 puede no hacer determinado correctamente la alineacion, en una tercera fase puede repetirse el procedimiento de alineacion y pueden calcularse uno o mas nuevos vectores de reduccion de desalineacion mediante el procesador de imagenes 120. En cuarto lugar, el ojo del que se forman imagenes 1i puede volver a alinearse usando el/los vector(es) de reduccion de desalineacion recien calculado(s). Estas fases parciales o graduales pueden ir seguidas de un acoplamiento total de la interfaz de paciente 180 al ojo del que se forman imagenes 1i, impidiendose que se produzca ningun movimiento relativo adicional del dispositivo de formacion de imagenes 110 y del ojo del que se forman imagenes 1i.

Las FIG. 19A y 19B ilustran que, en algunas formas de realizacion del sistema oftalmico 100', la fuente de luz de fijacion 140' puede proyectar la luz de fijacion 145' no sobre el ojo de control 1c, sino sobre la trayectoria optica principal del dispositivo de formacion de imagenes 110' con un divisor de haz BS, de manera que la luz de fijacion 145' se proyecta en cambio sobre el ojo del que se forman imagenes 1i.

La FIG. 19B ilustra el aspecto de la forma de realizacion 100' para el paciente: la luz de fijacion 145' aparece en el propio objetivo 112', en lugar de una fuente de luz de fijacion 140' aparte. En estas formas de realizacion puede indicarse al paciente que siga la luz de fijacion con el ojo del que se forman imagenes 1i en lugar de con el ojo de

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control 1c. Los otros elementos de estas formas de realizacion 100', as^ como sus principios de funcionamiento, pueden ser analogos o equivalentes a los sistemas descritos anteriormente.

Las FIG. 20A y 20B ilustran variantes de la forma de realizacion 100' de las FIG. 19A y 19B. En estas formas de realizacion, la luz localizadora 175' puede usarse como una segunda luz de fijacion. Por ejemplo, la luz localizadora/segunda luz de fijacion 175' puede enfocarse hacia un segundo punto focal 176, ubicado en una coordenada 'z' z2 diferente de la coordenada 'z' z1 del primer punto focal 146 de la primera luz de fijacion 145'. En este caso, las coordenadas 'z' de las luces de fijacion pueden medirse a partir de un nivel de referencia z0 a lo largo de la trayectoria optica. La coordenada 'z' z1 del primer punto focal 146 de la primera luz de fijacion 145' no tiene que estar en el extremo distal del objetivo 112, como se muestra. Puede indicarse al paciente 8 que mueva y gire el ojo del que se forman imagenes 1i para alinear la primera luz de fijacion 145' y la segunda luz de fijacion 175', es decir, para alinear el primer punto focal 146 y el segundo punto focal 176. Si el primer y segundo punto focal 146 y 176 estan dispuestos en el eje optico 28 del sistema, este procedimiento grna al paciente para alinear el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes con el eje optico 28 del sistema. Esta funcionalidad puede implementarse de varias formas diferentes.

En algunos casos, el primer punto focal 146 puede fijarse para estar dispuesto en el eje optico 28 del sistema. En estas implementaciones, (i) el procesador de imagenes 120' puede identificar la desalineacion lateral y la desalineacion angular del ojo del que se forman imagenes 1i procesando la imagen del ojo 1i, (ii) el procesador de imagenes 120' puede presentar o proyectar la segunda luz de fijacion 175' con un punto focal inicial 176 ubicado de manera adecuada, y (iii) el procesador de imagenes 120' puede mover o ajustar la segunda luz de fijacion 175' hacia el eje optico 28 del sistema para guiar al paciente 8 para alinear el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes con el eje optico 28 del sistema. En la FlG. 20A, la adaptacion del segundo punto focal 176 se indica con una flecha en negrita.

En otra implementacion, la segunda luz de fijacion 175' y su punto focal 176 pueden fijarse en el eje optico 28 del sistema, y el primer punto focal 146 puede ajustarse por el procesador de imagenes 120' para guiar al paciente 8 con el fin de alinear el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes con el eje optico 28 del sistema. En la FIG. 20A, la adaptacion de la primera luz de fijacion 145' y de su punto focal 146 se indican con una flecha en negrita.

La FIG. 20A ilustra que en otras implementaciones, tanto el primer punto focal 146 como el segundo punto focal 176 pueden ajustarse, como se indica mediante las dos flechas en negrita. En estas implementaciones, el procesador de imagenes 120' puede llevar a cabo protocolos de guiado mas complejos u optimizados para guiar al paciente 8 con el fin de alinear el eje optico 9i del ojo del que se forman imagenes con el eje optico 28 del sistema.

La FIG. 20B ilustra otras formas de realizacion basadas en los principios de diseno anteriores. En la implementacion del colimador de las FIG. 10A y 10B, el sistema oftalmico 100 proyecta una luz de fijacion colimada 145 hacia el ojo. Sin embargo, puesto que el colimador 142 hace que los rayos de la luz de fijacion 145 sean esencialmente paralelos, es posible que el paciente no pueda ver la luz de fijacion colimada 145 desde una posicion inicial desalineada tfpica. En tales sistemas, es posible que el paciente 8 no pueda seguir las instrucciones para alinear el ojo del que se forman imagenes con la luz de fijacion colimada 145, y puede necesitar ayuda.

Algunas formas de realizacion pueden ayudar al proceso de alineacion en estas implementaciones de colimador proporcionando la luz localizadora 175' enfocada en el segundo punto focal 176. Puesto que la luz localizadora 175' no esta colimada, el paciente 8 puede ver el segundo punto focal 176 incluso desde posiciones desalineadas. En estas formas de realizacion, despues de que el paciente 8 haya fijado su mirada en la luz localizadora 175', el procesador de imagenes 120' puede mover o ajustar posteriormente la luz localizadora 175' (mostrada mediante la flecha en negrita) para ayudar al paciente a girar y mover el ojo del que se forman imagenes hasta que el paciente vea la luz de fijacion colimada 145'.

La FIG. 21 ilustra que algunos sistemas oftalmicos 100" pueden incluir ademas un laser quirurgico 190. El laser quirurgico 190 puede usarse para realizar un procedimiento quirurgico oftalmico tras la alineacion y el acoplamiento de alta precision realizados gracias al sistema de reduccion de desalineacion 130. El procedimiento quirurgico puede incluir una cirugfa de cataratas, un procedimiento refractivo, un procedimiento relacionado con la retina y una gran variedad de otros procedimientos oftalmicos.

Algunos de estos sistemas oftalmicos 100" tambien pueden incluir un sistema de formacion de imagenes secundario 195. Este sistema de formacion de imagenes secundario 195 puede incluir un sistema tomografico de coherencia optica (OCT). Los sistemas OCT, especialmente los del tipo de dominio de frecuencia basados en espectrometro, son muy adecuados para generar imagenes de regiones objetivo oftalmicas tridimensionales, ya que pueden adquirir simultaneamente datos de imagenes desde toda la toda la profundidad de la region objetivo. Los haces del laser quirurgico 190 y del sistema de formacion de imagenes secundario 195 pueden acoplarse a la trayectoria optica principal mediante divisores de haz BS1 y BS2, respectivamente. Tales sistemas pueden combinar la funcionalidad de formacion de imagenes de direccion 'z' del sistema de formacion de imagenes OCT 195 con el procedimiento de alineacion basado en procesamiento de imagenes descrito anteriormente para conseguir una alineacion tanto con las estructuras oftalmicas visibles como con objetivos dentro del ojo.

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La FIG. 22 ilustra el funcionamiento de los sistemas oftalmicos 100-100-100" descritos anteriormente. Un procedimiento 200 de alineacion de un ojo con el sistema oftalmico 100-100-100" puede incluir las siguientes fases: (a) la generacion de una imagen 210 que genera una imagen de una parte del ojo del que se forman imagenes 1i de un paciente mediante el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas 100-100'-100"; (b) la determinacion de una desalineacion 220 que determine la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes 1i y el dispositivo de formacion de imagenes 110 mediante un procesador de imagenes 120, que procesa la imagen generada; (c) la generacion de una respuesta de reduccion de desalineacion 230 que genera electronicamente una respuesta de reduccion de desalineacion mediante un sistema de reduccion de desalineacion en funcion de la desalineacion determinada.

La generacion de una imagen 210 puede incluir generar una imagen 212 de una parte del ojo del que se forman imagenes 1i mediante el dispositivo de formacion de imagenes 110-110-110".

La determinacion de la desalineacion 220 puede incluir (1) identificar una estructura oftalmica 222 en la imagen 212. La estructura oftalmica puede ser la pupila 4, la lente 5 y el limbo 6, entre otras cosas. La determinacion 220 tambien puede incluir (2) determinar la desalineacion determinando la ubicacion de la estructura oftalmica 222 con respecto a una referencia del dispositivo de formacion de imagenes mediante el procesador de imagenes 120. La referencia del dispositivo de formacion de imagenes puede ser el objetivo 112, un modulo de paciente, una punta de acoplamiento, una interfaz, una lente de contacto, una pupila, un marco de visualizacion, un marco de referencia, una lente interna del sistema oftalmico o un patron de referencia 117 generado por el dispositivo de formacion de imagenes 110-110'-110". La desalineacion puede ser una desalineacion lateral o una desalineacion angular, determinada por el procesador de imagenes 120 analizando la imagen usando implementaciones de software. Finalmente, (3) el procesador de imagenes 120 puede generar una senal de control segun la desalineacion determinada y proporcionar la senal de control generada al sistema de reduccion de desalineacion 130.

La generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir generar la respuesta de reduccion de desalineacion 230 mediante el sistema de reduccion de desalineacion 130. En algunas formas de realizacion, la generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir generar la luz de fijacion 145 mediante la fuente de luz de fijacion 140 segun la desalineacion determinada por el procesador de imagenes 120, como respuesta a la senal de control del procesador de imagenes 120. La luz de fijacion 145 puede guiar al paciente 8 para reducir la desalineacion angular o lateral.

En una implementacion, la fuente de luz de fijacion 140 puede incluir un colimador 142 para generar la luz de fijacion 145 para guiar al paciente 8 con el fin de reducir una desalineacion lateral. La luz de fijacion 145 puede generarse para el ojo de control o del que no se forman imagenes 1c, y la luz de fijacion 145 puede ajustarse segun la desalineacion determinada para ayudar al paciente a reducir la desalineacion. En otras implementaciones, la luz de fijacion 145 puede generarse para el ojo del que se forman imagenes 1i.

La generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir que el controlador de brazo 150 mueva el brazo 155 del dispositivo de formacion de imagenes 110 para reducir una desalineacion lateral. En otras formas de realizacion, el controlador de brazo 150 puede mover la cama 168 o una combinacion de la cama 168 y el brazo 155.

La determinacion de la desalineacion 220 puede incluir determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral mediante el procesador de imagenes 120 procesando la imagen e informacion de desalienacion adicional. De manera correspondiente, la generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir hacer funcionar el sistema de luz de fijacion 140 y el controlador de brazo 150 para reducir la desalineacion angular y la desalineacion lateral.

La determinacion de la desalineacion 220 puede incluir (1) proyectar la luz localizadora 175 en el ojo del que se forman imagenes 1i mediante la fuente de luz localizadora 170, (2) localizar una imagen 177i de la luz localizadora reflejada apical 177 en la imagen generada por el dispositivo de formacion de imagenes 110 y (3) determinar la informacion de desalineacion usando la luz localizadora reflejada apical localizada de la que se forman imagenes 177i.

La determinacion de la informacion de desalineacion 220 puede incluir determinar una informacion de desalineacion angular, relacionada con una distancia o vector entre la imagen de la luz localizadora reflejada apical 177i y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes; y determinar una informacion de desalineacion lateral, relacionada con una distancia o vector entre la luz localizadora reflejada apical de la que se forman imagenes 177i o con la ubicacion de la estructura oftalmica de la que se forman imagenes y una referencia del sistema de formacion de imagenes. La generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir reducir la desalineacion angular ajustando el sistema de luz de fijacion 140 y reducir la desalineacion lateral haciendo funcionar el controlador de brazo 150. Puesto que la primera fase de la reduccion de la desalineacion solo puede reducir la desalineacion pero no eliminarla, la fase de reduccion de la desalineacion angular y la fase de reduccion de la desalineacion lateral pueden repetirse de manera iterativa y alterna en algunas implementaciones.

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En algunas formas de realizacion, la generacion de la respuesta de reduccion de desalineacion 230 puede incluir usar la luz localizadora como una segunda luz de fijacion 175'. En estas formas de realizacion, la reduccion de la desalineacion lateral y de la desalineacion angular puede incluir ordenar al paciente 8 que se alinee con la primera luz de fijacion 145' y con la luz localizadora/segunda luz de fijacion 175'.

Finalmente, algunas implementaciones del sistema de formacion de imagenes oftalmicas pueden incluir un dispositivo de formacion de imagenes que genera una imagen de un ojo del paciente del que se forman imagenes y un procesador que determina una desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes procesando la imagen generada. El procesador puede controlar un sistema de luz de fijacion para proyectar una luz de fijacion sobre un ojo del paciente para reducir la desalineacion angular, y controlar un brazo para ajustar un elemento optico movil del sistema para reducir una desalineacion lateral.

Algunas implementaciones del sistema de formacion de imagenes oftalmicas pueden incluir un sistema de luz indicadora que proyecta una luz indicadora sobre el ojo del que se forman imagenes para proporcionar informacion de desalineacion al procesador.

Debe entenderse que el alcance de proteccion esta definido en las reivindicaciones. Aunque esta memoria descriptiva ofrece muchos detalles, estos no limitan el alcance de la invencion, definido en las reivindicaciones, sino que describen caractensticas espedficas de formas de realizacion particulares. Determinadas caractensticas descritas en esta memoria descriptiva en el contexto de diferentes formas de realizacion tambien pueden implementarse en combinacion con una unica forma de realizacion. De manera inversa, varias caractensticas descritas en el contexto de una sola forma de realizacion tambien pueden implementarse en multiples formas de realizacion de manera independiente o en cualquier subcombinacion adecuada.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema oftalmico (100), que comprende:

   un dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas (110) configurado para generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imagenes;

   un procesador de imagenes (120), configurado para determinar una desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes procesando la imagen generada, y para generar una senal de control segun la desalineacion determinada;

   un sistema de reduccion de desalineacion (130), configurado para recibir la senal de control y para generar una respuesta de reduccion de desalineacion; y

   una interfaz de paciente (180), configurada para acoplarse al ojo del paciente del que se forman imagenes despues de que el sistema de reduccion de desalineacion haya ejecutado la respuesta de reduccion de desalineacion,

   donde el sistema oftalmico esta caracterizado por al menos una de las caractensticas siguientes:

   a) el sistema de reduccion de desalineacion (130) comprende una fuente de luz de fijacion (140), y la respuesta de reduccion de desalineacion comprende la fuente de luz de fijacion (140) que genera una luz de fijacion como respuesta a la senal de control recibida, y

   b) el procesador de imagenes (120) esta configurado para determinar una desalineacion angular y una desalineacion lateral procesando la imagen, y el sistema de reduccion de desalineacion comprende solamente una fuente de luz de fijacion o un controlador de brazo.
2. 2. El sistema oftalmico (100) segun la reivindicacion 1, comprendiendo el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas (110):

   un sistema de deteccion electronico que detecta una luz de formacion de imagenes captada desde el ojo del que se forman imagenes, que incluye al menos una de entre una disposicion de dispositivos de carga acoplada (CCD), una disposicion de semiconductores complementarios de oxido metalico (CMOS), una disposicion de pfxeles y una disposicion de sensores electronicos; y

   un sistema de visualizacion electronico que visualiza la imagen de una parte del ojo del que se forman imagenes en relacion con la luz de formacion de imagenes detectada y captada, que incluye al menos uno de entre un dispositivo de visualizacion de diodos de emision de luz (LED), un dispositivo de visualizacion de LED organicos (OLED), un dispositivo de visualizacion OLED de matriz activa (AMOLED), una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla de cristal lfquido (LCD), una pantalla de tubo de rayos catodicos (CRT), un modulo de video, una pantalla de un microscopio con video, una pantalla de un estereomicroscopio con video, un microscopio con video de alta definicion (HD), un sistema de imagenes basado en procesador, un proyector optomecanico de tipo electronico o digital, y una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico.
3. 3. El sistema oftalmico (100) segun la reivindicacion 1, en el que:

   el procesador de imagenes (120) esta configurado para: identificar una estructura oftalmica en la imagen, y

   determinar una medida de desalineacion determinando la ubicacion de la estructura oftalmica con respecto a una referencia del dispositivo de formacion de imagenes.
4. 4. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 3, en el que:

   el procesador de imagenes (120) esta configurado para identificar la estructura oftalmica determinando una lmea de alto gradiente en la imagen, que separa elementos de imagen con un brillo o un color muy diferentes.
5. 5. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 4, en el que:

   el procesador de imagenes (120) esta configurado para:

   ajustar al menos uno de entre un drculo y una elipse a la lmea de alto gradiente midiendo distancias radiales entre la lmea de alto gradiente y el drculo o la elipse;

   determinar una coordenada de ubicacion del drculo o la elipse ajustados minimizando una medida de las distancias radiales; y

   determinar una medida de desalineacion relacionando la coordenada de ubicacion determinada y una coordenada de la referencia.
6. 6. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 3, en el que:

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   el procesador de imagenes (120) esta configurado para:

   determinar una lmea de alto contraste en la imagen;

   determinar distancias de desalineacion entre la lmea de alto contraste y un patron objetivo; y determinar una medida de desalineacion a partir de las distancias de desalineacion.
7. 7. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 3, en el que:

   la referencia del dispositivo de formacion de imagenes (110) es al menos uno de entre un objetivo, un modulo de paciente, una punta de acoplamiento, una interfaz, una lente de contacto, una pupila, un marco de visualizacion, un marco de referencia y una lente interna del sistema oftalmico; y

   el dispositivo de formacion de imagenes (110) esta configurado para generar un patron de referencia relacionado con la referencia para ayudar al procesador de imagenes (120) a determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes.
8. 8. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 3, en el que:

   la estructura oftalmica reconocida es el limbo del ojo del que se forman imagenes.
9. 9. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

   la fuente de luz de fijacion (140) esta configurada para:

   generar la luz de fijacion para un ojo del paciente del que no se forman imagenes; y

   mover la luz de fijacion generada segun la senal de control recibida para ayudar a reducir la

   desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y un componente de referencia del sistema

   oftalmico.
10. 10. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que la fuente de luz de fijacion (140) comprende al menos uno de entre:

    una disposicion de LED, una disposicion de LED organicos (OLED), una disposicion OLED de matriz activa (AMOLED), una pantalla de plasma, un dispositivo de visualizacion electronico, una pantalla de ordenador, una pantalla LCD, un modulo de video, un proyector optomecanico, una pantalla CRT, una lampara de hendidura, un sistema de imagenes basado en procesador y una fuente de luz que puede moverse mediante un accionador electromecanico.
11. 11. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    la fuente de luz de fijacion (140) esta configurada para generar la luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion angular.
12. 12. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 11, en el que:

    el procesador de imagenes (120) esta configurado para determinar la desalineacion angular ajustando una elipse a una lmea de alto contraste de la imagen y analizando una relacion de aspecto y/o un area de la elipse ajustada.
13. 13. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    la fuente de luz de fijacion (140) comprende un colimador para generar una luz de fijacion para guiar al paciente con el fin de reducir una desalineacion lateral.
14. 14. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    el sistema de reduccion de desalineacion (130) comprende un brazo, configurado para mover una parte movil del dispositivo de formacion de imagenes;

    y el controlador de brazo esta configurado para recibir la senal de control desde el procesador de imagenes y para mover el brazo segun la senal de control recibida; y

    la respuesta de reduccion de desalineacion comprende que el controlador de brazo mueva el brazo y, por tanto, la parte movil del dispositivo de formacion de imagenes para reducir una desalineacion lateral.
15. 15. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    el sistema de reduccion de desalineacion (130) comprende un brazo de soporte, configurado para mover un soporte de paciente con respecto al dispositivo de formacion de imagenes; y

    el controlador de brazo esta configurado para recibir la senal de control desde el procesador de imagenes y para mover el brazo de soporte segun la senal de control recibida; y

    la respuesta de reduccion de desalineacion comprende que el controlador de brazo mueva el brazo de soporte y, por tanto, el soporte del paciente para reducir una desalineacion lateral.
16. 16. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    el procesador de imagenes (120) esta configurado para determinar una desalineacion desalineacion lateral; y

    el sistema de reduccion de desalineacion (130) comprende una fuente de luz de fijacion, controlador de brazo.
17. 17. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    el procesador de imagenes (120) esta configurado para determinar una desalineacion desalineacion lateral procesando la imagen e informacion de desalineacion.
18. 18. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 17, en el que:

    el sistema de formacion de imagenes (110) comprende una fuente de luz localizadora, configurada para proyectar una luz localizadora sobre el ojo del que se forman imagenes; y

    el procesador de imagenes (120) esta configurado para identificar una luz localizadora reflejada apical en la imagen generada por el dispositivo de formacion de imagenes, y para determinar la informacion de desalineacion analizando la luz localizadora reflejada apical.
19. 19. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 18, en el que:

    la informacion de desalineacion es al menos una de entre:

    una informacion de desalineacion angular, relacionada con un vector de la imagen entre la luz localizadora reflejada apical y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes; y

    una informacion de desalineacion lateral, relacionada con un vector de la imagen entre una referencia del sistema de formacion de imagenes y al menos una de entre la luz localizadora reflejada apical y la ubicacion de una estructura oftalmica de la que se forman imagenes.
20. 20. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 19, en el que:

    el sistema oftalmico esta configurado para reducir la desalineacion angular ajustando la fuente de luz de fijacion, y para reducir la desalineacion lateral haciendo funcionar el controlador de brazo.
21. 21. El sistema oftalmico segun la reivindicacion 1, en el que:

    el sistema de reduccion de desalineacion comprende una fuente de luz de fijacion, configurada para generar una luz de fijacion para el ojo del paciente del que se forman imagenes, y para ajustar la luz de fijacion generada segun la senal de control recibida para ayudar a reducir la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y un componente de referencia del sistema oftalmico.
22. 22. Un procedimiento para alinear un ojo con el sistema oftalmico (100) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, comprendiendo el procedimiento:

    generar una imagen de una parte de un ojo de un paciente del que se forman imagenes mediante el dispositivo de formacion de imagenes oftalmicas (110);

    determinar la desalineacion entre el ojo del que se forman imagenes y el dispositivo de formacion de imagenes mediante el procesador de imagenes (120), que procesa la imagen generada; y generar electronicamente una respuesta de reduccion de desalineacion mediante el sistema de reduccion de desalineacion (130) en funcion de la desalineacion determinada.

    angular y una un brazo y un

    angular y una