ITPI20120009A1 - "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo" - Google Patents

"un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo" Download PDF

Info

Publication number
ITPI20120009A1
ITPI20120009A1 IT000009A ITPI20120009A ITPI20120009A1 IT PI20120009 A1 ITPI20120009 A1 IT PI20120009A1 IT 000009 A IT000009 A IT 000009A IT PI20120009 A ITPI20120009 A IT PI20120009A IT PI20120009 A1 ITPI20120009 A1 IT PI20120009A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
arrangement
interferometer
distance
way
reflective
Prior art date
Application number
IT000009A
Other languages
English (en)
Inventor
Alessandro Foggi
Luca Pezzati
Original Assignee
Visia Imaging S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visia Imaging S R L filed Critical Visia Imaging S R L
Priority to IT000009A priority Critical patent/ITPI20120009A1/it
Priority to PCT/IB2013/050621 priority patent/WO2013111090A1/en
Priority to JP2014552743A priority patent/JP6380802B2/ja
Priority to EP13712330.3A priority patent/EP2814377A1/en
Priority to US14/373,738 priority patent/US20140347630A1/en
Publication of ITPI20120009A1 publication Critical patent/ITPI20120009A1/it

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1005Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring distances inside the eye, e.g. thickness of the cornea
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016Operational features thereof
    • A61B3/0025Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0075Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes provided with adjusting devices, e.g. operated by control lever
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14Arrangements specially adapted for eye photography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02015Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02025Interference between three or more discrete surfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02015Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02027Two or more interferometric channels or interferometers
    • G01B9/02028Two or more reference or object arms in one interferometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02055Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02075Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration of particular errors
    • G01B9/02076Caused by motion
    • G01B9/02077Caused by motion of the object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/0209Low-coherence interferometers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

UN METODO PER RIDURRE IL TEMPO DELLA MISURA A SCANSIONE DELLA LUNGHEZZA ASSIALE OCULARE E DISPOSITIVO PER ATTUARE
TALE METODO
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce al settore tecnico inerente gli strumenti di misurazione ottica, in particolare gli strumenti oftalmologici attraverso cui si rilevano i parametri necessari per la progettazione di lenti intraoculari da installare nelle operazioni di cataratta.
In particolare l’invenzione si riferisce ad un innovativo elemento riflettente da utilizzare negli interferometri di Michelson.
Brevi cenni alla tecnica nota
Macchinari più o meno complessi per la misurazione di parametri atti alla progettazione di lenti intraoculari sono da tempo noti.
Tali macchinari consentono il calcolo dei seguenti parametri essenziali per la progettazione di una lente oculare:
1) La cheratometria, che si traduce nella misura delle tre grandezze Rf, Rs, Δk. Questa misura serve alla valutazione della forma della cornea attraverso la rilevazione dei parametri Rf e Rs (raggio del meridiano più piatto e raggio del meridiano più curvo) e del parametro Δk che rappresenta la differenza tra i due suddetti raggi.
2) Profondità centrale della camera anteriore (ACD): questo parametro misura la distanza intraoculare tra la faccia posteriore della cornea e la faccia anteriore del cristallino, la quale generalmente à ̈ dell’ordine di circa 2÷4mm.
3) Lunghezza assiale (AL): questo terzo parametro misura invece la distanza assiale intraoculare tra la superficie esterna della cornea e la retina, la quale distanza in media si aggira intorno ai 25mm.
La conoscenza esatta di questi parametri aiuta alla progettazione di una lente intraoculare che meglio interpreta le caratteristiche rifrattive di ciascun paziente.
I macchinari noti generalmente integrano tra loro varie parti, ogni una delle quali deputata alla valutazione di uno dei parametri sopra enunciati.
In particolare tali macchinari prevedono un telaio di supporto su cui à ̈ predisposto lo strumento di misura e un sostegno su cui appoggiare il mento e la fronte del paziente, in modo da consentire un agevole posizionamento dell’occhio rispetto al sistema di puntamento.
Uno dei principi noti su cui si basa la misurazione della lunghezza assiale à ̈ l’interferometria a bassa coerenza, ed in particolare viene utilizzato il ben noto interferometro di Michelson nella sua configurazione in fibra ottica.
L’interferometro di Michelson in fibra ottica à ̈ composto da quattro rami di fibra ottica attraversati da radiazione elettromagnetica (e.m.) coerente o incoerente. I quattro rami si dipartono da un nodo centrale denominato accoppiatore di fibre ottiche. Un ramo di ingresso à ̈ collegato ad una sorgente luminosa accoppiata in fibra. Tale sorgente à ̈ un diodo superluminescente (SLED) che emette radiazione attorno ad una lunghezza d’onda di 820nm. La radiazione emessa dallo SLED viene indirizzata verso l’accoppiatore, dove subisce una divisione nei due rami opposti: circa il 10% dell’energia entra nel ramo a bassa intensità, mentre il 90% entra nell’altro. La radiazione in uscita dal ramo a bassa intensità à ̈ collimata da una lente e diretta verso l’occhio del paziente, mentre quella in uscita dall’altro ramo à ̈ collimata da una seconda lente e diretta verso la superficie di riferimento (mobile) dell’interferometro. Questa à ̈ generalmente un elemento a bassa riflettanza (circa il 4%) costituito da una singola lamina piana di vetro ottico (od altro materiale ottico) traslabile lungo una guida parallela all’asse del fascio collimato uscente dalla fibra.
La radiazione riflessa dalle superfici oculari del paziente, in condizioni di buon allineamento, rientra nella fibra attraversando all’indietro la lente di collimazione del ramo a bassa intensità. La radiazione riflessa dalla superficie di riferimento altresì rientra nell’altro ramo attraversando la seconda lente. I due fasci di rientro attraversando l’accoppiatore vengono riuniti in questo modo: il 90% dell’energia proveniente dall’occhio viene riunito con il 10% dell’energia proveniente dalla superficie di riferimento. Questa radiazione, presente nel quarto ramo dell’interferometro, viene indirizzata verso un fotodiodo che ne misura l’intensità, a sua volta connesso ad un amplificatore, ad un convertitore analogico/digitale(ADC) e ad un elaboratore elettronico.
Il collimatore che punta l’occhio à ̈ fissato ad una predeterminata distanza in modo tale che i due bracci dell’interferometro abbiano differenza di cammino ottico quasi uguali, con il braccio della lamina più corto di qualche millimetro.
Sia le superfici oculari che la lamina riflettono indietro certe quantità di radiazione che, attraverso i due collimatori, rientrano all’interno delle fibre ottiche e ricombinandosi attraverso il nodo centrale vengono indirizzate al fotodiodo. Durante la misurazione la lamina trasla in modo tale da raggiungere la posizione nella quale la sua distanza ottica dalla sorgente equivale a quella della superficie esterna dell’occhio. In questa condizione l’interferometro à ̈ a bracci uguali e produce interferenza con qualsiasi tipo di radiazione venga illuminato (coerente o incoerente). In questa prima posizione, in particolare, le due onde riflesse (quella della superficie esterna della cornea e quella della lamina) si sovrappongo in interferenza costruttiva generando un massimo del segnale.
Continuando la traslazione, altri massimi del segnale si ottengono in tutte quelle posizioni nelle quali la distanza ottica tra la superficie di riferimento e una delle superfici intraoculari oggetto della misura à ̈ identica. Il tracciato temporale del segnale ottenuto dall’interferometro durante la traslazione della lamina di riferimento contiene quindi una serie di massimi, in corrispondenza di tutte le posizioni assiali delle superfici intraoculari da misurare. In particolare si hanno due massimi intensi in corrispondenza della superficie anteriore della cornea e della superficie della retina. Tutti i massimi sono circondati da un inviluppo avente forma oscillante e causato da minimi e massimi secondari dell’interferenza, dovuti alla coerenza parziale della luce emessa dallo SLED. I massimi secondari, nel caso in questione, sono circa un centinaio per ogni massimo principale. Analizzando l’inviluppo con opportune tecniche matematiche note, si ottiene la posizione del picco principale. Conoscendo infine la velocità di scansione, o in alternativa la posizione di ciascun punto del tracciato temporale (ad esempio tramite un campionamento opportuno, eseguito utilizzando il segnale di un encoder) si può ricavare la distanza ottica dei picchi principali, dalla quale si ricava la distanza geometrica della lunghezza assiale (AL) ricercata.
Un problema della misura con questa tecnologia risiede nel fatto che la distanza che deve percorrere la lamina di riferimento per poter misurare la lunghezza assiale anche di occhi più grandi della media à ̈ relativamente lunga, dell’ordine ad esempio dei 45mm. Durante il tempo di scansione, nel quale la lamina percorre tale distanza, à ̈ facile che, in maniera inavvertita, il paziente ruoti o più genericamente sposti l’occhio con un moto incontrollato e repentino. Questo movimento dell’occhio durante la misura causa la registrazione di distanze non corrette tra le superfici intraoculari misurate.
E’ da sottolineare come una semplice soluzione al suddetto problema tecnico che prevede un aumento della velocità di scansione non à ̈ praticabile in quanto ci sarebbero problemi di rilevazione di un segnale a frequenze molto alte. Il segnale che sale di frequenza à ̈ la portante dell’inviluppo dovuta all’alternanza di frange chiare e scure nel profilo.
E’ dunque sentita l’esigenza di un dispositivo, in particolare di un arrangiamento riflettente, che risulti configurato in modo tale da ridurre quanto più possibile, preferibilmente dimezzare, il tempo di percorrenza attualmente richiesto senza dover aumentare la velocità di scansione.
Sintesi dell’invenzione
È quindi scopo della presente invenzione fornire un nuovo dispositivo interferometrico del tipo “Michelson†che consenta di risolvere, almeno in parte, i suddetti inconvenienti tecnici.
In particolare à ̈ scopo della presente invenzione fornire un nuovo dispositivo interferometrico in cui la corsa richiesta all’elemento o arrangiamento riflettente risulti notevolmente ridotta (addirittura dimezzata) rispetto a quella di arte nota, pur risultando particolarmente semplice strutturalmente e consentendo al contempo di non dover aumentare oltre i limiti pratici la velocità di scansione.
Questi e altri scopi sono dunque ottenuti con il presente dispositivo interferometrico per la misurazione di una lunghezza assiale (AL) in accordo alla rivendicazione 1.
L’interferometro, oggetto dell’invenzione, comprendente un elemento (7) almeno parzialmente riflettente e traslabile lungo una direzione di moto in modo tale da potersi allontanare ed avvicinare rispetto ad una sorgente luminosa (5) emittente. Detto elemento (7) prevede dunque almeno una prima superficie (8) ed almeno una seconda superficie (9) le quali sono entrambe almeno parzialmente riflettenti. Le due superfici sono predisposte tra loro parallele e ad una predeterminata distanza (d) reciproca.
In accordo all’invenzione le due superfici (8, 9) sono predisposte nell’arrangiamento (7) in modo tale da mantenere costante detta distanza (d) reciproca almeno durante la traslazione dell’arrangiamento (7) nella fase di scansione.
In questa maniera, durante la traslazione dell’intero elemento (7) per effettuare la misurazione, l’elemento riflettente posteriore (9) raggiunge quasi immediatamente la posizione in cui la sua distanza dalla sorgente equivale a quella della retina andando in interferenza costruttiva e producendo il picco che misura la distanza ricercata rispetto al picco generato dalla superficie anteriore (8) al raggiungimento della cornea.
Questa soluzione à ̈ come se consentisse di fatto un utilizzo simultaneo di due interferometri separati e di cui gli “Output†sono però combinati in un tracciato unico contenente gli inviluppi relativi a tutti i picchi generati dall’azzeramento della differenza di cammino ottico da parte della prima (8) e della seconda (9) superficie durante la scansione.
La prima superficie (8), non appena intercetta la cornea, genera un primo picco mentre la seconda superficie, in virtù della distanza (d) a cui à ̈ posizionata rispetto alla prima (8), intercetta subito dopo la retina generando il secondo picco. E’ evidente come la rilevazione dei due picchi, utilizzata in apposita formula per ricavare la distanza assiale ricercata, avvenga in accordo a detta soluzione in un tempo dimezzato rispetto all’arte nota descritta.
Tale soluzione à ̈ dunque strutturalmente semplice ed economica e consente di ridurre notevolmente o addirittura dimezzare la distanza di scansione percorsa dalla superficie di riferimento, il tutto a parità di velocità di scansione. Il tempo necessario per operare la misurazione à ̈ dunque ridotto notevolmente riducendo al minimo il rischio di movimentazione accidentale dell’occhio del paziente durante la misurazione.
Ulteriori vantaggi sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e i vantaggi del presente dispositivo e relativo metodo, in accordo all’invenzione, risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:
- La figura 1 e la figura 2 mostrano una schematizzazione dell’interferometro di Michelson in accordo alla presente invenzione;
- La figura 3 schematizza la fase di rilevazione del primo picco;
- La figura 4 schematizza la fase di rilevazione del secondo picco;
- La figura 5 mostra schematicamente il grafico complessivo con i relativi picchi (lastra doppia) e, a titolo di esempio, mostra come il grafico sia una sorta di sovrapposizione tra due interferometri che lavorano indipendentemente e simultaneamente.
- La figura 6 schematizza graficamente il calcolo che consente l’ottenimento della distanza assiale ricercata;
- La figura 7 mostra una possibile soluzione tecnica per la movimentazione dell’arrangiamento 7 provvisto delle due lamine (8, 9).
Descrizione di alcune forme realizzative preferite Con riferimento alla figura 1 e alla figura 2, Ã ̈ descritto un interferometro 1 in accordo alla presente invenzione.
L’interferometro, come da arte nota, prevede dunque un accoppiatore 6 (“fiber coupler†come da figura 2) a cui convergono i quattro rami di fibra ottica (2’, 3’, 4’, 5’). Un primo ramo 2’ à ̈ connesso ad una sorgente 2 (SLED in figura 2) ed un secondo ramo 3’ à ̈ connesso al fotodiodo ricevente 3 (Photodiode 3 in figura 2) che elabora in ritorno il fascio luminoso riflesso. Dalla parte opposta al nodo 6 convergono gli altri due rami di fibra ottica (4’, 5’) e di cui uno (il ramo 4’) connesso al collimatore 4 posto di fronte all’occhio 100 e l’altro (il ramo 5’) connesso ad un collimatore 5 posto frontalmente ad un elemento riflettente 7.
La figura 2, come anche già descritto nella parte di preambolo di arte nota, descrive inoltre l’elaboratore elettronico (PC) il quale à ̈ posto in comunicazione con il fotodiodo 3 attraverso un convertitore (ADC).
Come da arte nota, dunque, il fascio emesso dalla sorgente 2 viene inviato in parte all’occhio 100 ed in parte all’elemento riflettente 7 attraverso le due diramazioni (4’, 5’) in modo tale che il fotodiodo 3, in ritorno, riceva il fascio riflesso attraverso il ramo 3’ e analizzi l’interferenza tra dette onde riflesse.
In accordo all’invenzione, l’elemento riflettente 7 (detto anche arrangiamento riflettente 7) prevede una prima lamina 8 ed una seconda lamina 9 almeno parzialmente riflettenti tra loro, parallele e distanziate di una predeterminata quantità fissa (d). Le lamine sono preferibilmente piane.
Nella configurazione preferita dell’invenzione l’elemento riflettente 7 à ̈ in forma di un cilindro la cui faccia anteriore prevede la prima lamina riflettente 8 mentre la faccia posteriore costituisce la seconda lamina riflettente 9 le quali sono tra loro coassiali (oltre ad essere come detto parallele).
Il cilindro 7, come mostrato schematicamente in figura 1 ed in figura 2, Ã ̈ dunque traslabile lungo un binario di scorrimento e in accordo al doppio verso della freccia sempre mostrata in figura 1 ed in figura 2. In questa maniera la traslazione del cilindro causa una traslazione solidale delle due facce riflettenti (8, 9) le quali, appartenendo al cilindro ed essendo ad esso fisse, mantengono invariata la loro distanza reciproca (d) durante tutta la traslazione.
Sempre la figura 2 mostra inoltre un motore di guida 500 (motor driver di figura 2) il quale viene azionato dal PC e controlla la movimentazione del cilindro.
Il cilindro 7, ai fini della seguente invenzione, può avere lunghezze preferibilmente comprese in un range tra 12mm e 19mm e, più preferibilmente, una lunghezza di circa 12,5mm in modo da assicurare il massimo disaccoppiamento tra le posizioni dove i massimi misurati di cornea e retina vanno, in condizioni normali, a cadere.
Si ricorda come, in realtà, le distanze qui riportate sono le geometriche del cilindro e dunque, dato che la configurazione preferita dell’invenzione prevede l’uso di un vetro standard (BK7, con un indice di rifrazione n=1.5), le distanze ottiche sono quelle geometriche moltiplicate per detto fattore n di 1.5. In sostanza la lunghezza ottica à ̈ data dal prodotto della lunghezza geometrica con indice di rifrazione del materiale misurato a 820nm. Con i valori della lunghezza geometrica del cilindro entro i suddetti range, si può estrapolare un valore di lunghezza ottica del cilindro ottimale compreso tra 15mm e 21mm.
Naturalmente altre dimensioni del cilindro ed altre tipologie di vetro potrebbero essere utilizzati senza per questo allontanarsi dal presente concetto inventivo.
La figura 7 mostra strutturalmente una soluzione costruttiva adottata per consentire la traslazione dell’arrangiamento 7. La soluzione mostra due ruote 12 girevoli intorno al loro asse di incernieramento e collegate da un elemento di trascinamento, ad esempio una cinghia 15. Un sistema motorizzato, ad esempio elettrico, à ̈ utilizzato per comandare la rotazione di una o entrambe le ruote 12 causando dunque il trascinamento in moto della cinghia 15. Un elemento di afferraggio 14, ad esempio una coppia di dadi contrapposti, una pinza o un perno che si inserisce nella cinghia, à ̈ solidale alla slitta 13 ed à ̈ interposto tra la slitta 13 e la cinghia 15. L’elemento 14 afferra la cinghia in modo tale da consentire alla cinghia di trascinare la slitta durante il suo moto alternato. Come mostrato in figura 7 sono evidenziati i due versi di moto alternato dall’arrangiamento 7.
In una possibile variante dell’invenzione sarebbe possibile prevedere che l’arrangiamento 7, ad esempio in forma di cilindro o altra forma, preveda un sistema di regolazione della distanza (d) reciproca tra le due lamine (8, 9). Ad esempio un semplice sistema di scorrimento, montando le due lamine su opportuni binari entro il cilindro 7, consentirebbe di regolarne la distanza (d) reciproca. Un sistema di bloccaggio consente poi di fissare la posizione selezionata in modo tale da poter condurre la scansione con detta distanza (d) fissa.
Questa soluzione, sebbene strutturalmente più complessa, consente di adattare l’arrangiamento 7 a particolari caratteristiche biometriche del paziente in esame, ad esempio nel caso di bambini in cui le distanze da misurare potrebbero essere diverse da quelle di un adulto.
Sebbene in tutte le configurazioni descritte si sia indicato che, preferibilmente, le due lamine sono tra loro coassiali, in realtà nulla vieterebbe di predisporle in maniera non coassiale. È infatti sufficiente che il fascio entrante nella prima lamina intercetti anche la seconda lamina senza che queste siano per forza perfettamente coassiali.
Una ulteriore variante potrebbe addirittura prevedere che le due lamine siano predisposte in modo tale da non risultare ne coassiali e neanche tra loro parallele. Questa soluzione sarebbe possibile predisponendo ad esempio la seconda lamina ad angolo retto rispetto alla prima, formando dunque uno spigolo. In questo caso sarebbe sufficiente predisporre un elemento riflettente in modo tale che quest’ultimo rifletta il fascio entrante attraverso la prima lamina sulla seconda posta ad angolo retto rispetto alla prima.
Inoltre à ̈ evidente come soluzioni equivalenti possono comunque prevedere forme diverse dell’elemento riflettente, ad esempio non un cilindretto ma bensì un parallelogrammo.
In uso dunque il funzionamento à ̈ il seguente.
Inizialmente la figura 1 mostra una posizione iniziale in cui il cilindro 7 à ̈ messo ad una distanza dal collimatore 5 tale per cui la prima lamina 8 risulta ad una distanza (d’’) inferiore alla distanza (d’) tra il collimatore 4 e la superficie 100 dell’occhio. In questa maniera, in funzione della opportuna lunghezza geometrica del cilindro, à ̈ come se virtualmente il cilindro 7 risulti a cavallo della superficie esterna dell’occhio, ovvero della superficie dell’umor vitreo 100. Con il termine a cavallo si intende che la prima lamina à ̈ posta ad una distanza ottica inferiore rispetto alla superficie di cornea mentre la seconda lamina sta ad una distanza ottica superiore alla cornea ma inferiore alla retina. La prima superficie riflettente 8 si troverà dunque in una posizione arretrata rispetto all’occhio 100 esattamente come nella posizione iniziale del dispositivo discusso in arte nota. A questo punto inizia la traslazione sino a quando la prima superficie riflettente 8 raggiunge la prima distanza di equilibrio (cammini ottici uguali) generando, attraverso un raggio riflesso dal fascio 20, il primo picco di interferenza 30 (vedi figura 3).
Come discusso in arte nota, il tracciato temporale del segnale ottenuto dall’interferometro durante la traslazione delle lamine di riferimento contiene quindi una serie di massimi, in corrispondenza di tutte le posizioni assiali delle superfici intraoculari da misurare. In particolare si ha il primo massimo intenso proprio in corrispondenza del raggiungimento dalla prima lamina 8 in corrispondenza della superficie anteriore della cornea. Tutti i massimi sono circondati da un inviluppo avente forma oscillante e causato da minimi e massimi secondari dell’interferenza, dovuti alla coerenza parziale della luce emessa dallo SLED. Algoritmi noti di inviluppo consentono dunque l’estrazione del massimo.
Le lamine sono in vetro non trattato, riflettenti in un range variabile tra 1% e circa il 4%, preferibilmente il 4%. In tal maniera le lamine non sono oscuranti e la luce passa e viene riflessa anche dalla lamina posteriore 9. Il sistema non funzionerebbe con specchi o lamine ad alta riflettanza dato che in tal caso la lamina posteriore non sarebbe investita da alcun fascio il quale à ̈ invece schermato totalmente dalla lamina anteriore.
Continuando nella traslazione il cilindro raggiunge la superficie della retina 200 (vedi figura 4). In particolare la seconda lamina 9, quando raggiunge un cammino ottico equivalente a quello della retina, riflette il fascio 20 generando il secondo picco di interferenza 40 (vedi figura 4). Il 4% di energia che ritorna da ciascuna lamina à ̈ più che sufficiente per effettuare la misura. Ovviamente la seconda superficie 9 à ̈ investita dal 96% della radiazione che incide sulla prima 8 (se la prima lamina à ̈ riflettente al 4%).
Grazie al fatto che il cilindro ha una predeterminata lunghezza geometrica L la seconda superficie riflettente intercetterà la retina (ovvero la distanza di equilibrio in cui i cammini ottici sono uguali) molto prima rispetto all’arte nota, ovvero i due picchi saranno tra loro molto più ravvicinati.
A tal scopo la figura 5 à ̈ chiarificatrice in quanto assimila il suddetto sistema a due interferometri che lavorano indipendentemente. Si evidenzia dunque come la prima lamina 8, intercettata la cornea, generi il picco 30. Il picco 30’ à ̈ quello che si genera quando la stessa lamina raggiunge la distanza ottica corrispondente alla posizione di una seconda superficie oculare riflettente, ad esempio la retina. In questo caso, come da arte nota, il tempo T richiesto per la misurazione sarebbe elevato.
Il secondo interferometro ha però la sua propria lamina 9 posta ad un cammino ottico prossimo alla retina. Dunque genera, quasi subito dopo la generazione del primo picco 30, il secondo picco 40. La lastra o lamina doppia, in accordo all’invenzione, genera dunque un segnale che prevede i due picchi 30 e 40 molto vicini tra loro e dunque ottenuti in un tempo T dimezzato rispetto ad un sistema ad arte nota.
In questa maniera, come schematicamente mostrato in figura 6, la distanza AL ricercata viene adesso facilmente implementata con un calcolo che sfrutta la distanza P percorsa dal cilindro, distanza in cui il cilindro 7 ha generato i due picchi (30, 40), sommata alla lunghezza L del cilindro (questa moltiplicata opportunamente per l’indice di rifrazione del vetro cilindro) e il tutto diviso per l’indice di rifrazione dell’occhio.
Come da figura 1, il PC controlla il moto del cilindro attraverso un motore di guida 500. In particolare il PC memorizza posizioni iniziali e finali di moto comandando sempre tale traslazione tra questi due punti estremi ogni qual volta viene comandata una misurazione ottica.
Nella presente descrizione si indica in maniera del tutto generica e non limitativa con il termine fascio luminoso un fascio che, come detto, à ̈ generalmente nel campo dell’infrarosso.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un interferometro (1) di tipo Michelson per la misurazione della lunghezza assiale (AL) intraoculare e comprendente un arrangiamento (7) almeno parzialmente riflettente della luce traslabile lungo una direzione (P) di moto in modo tale da potersi allontanare ed avvicinare rispetto ad una sorgente luminosa (5) emittente, detto arrangiamento (7) comprendendo almeno una prima superficie (8) ed almeno una seconda superficie (9) almeno parzialmente riflettenti e predisposte tra loro parallele e ad una predeterminata distanza (d) reciproca; e caratterizzato dal fatto che dette due superfici (8, 9) sono predisposte nell’arrangiamento (7) in modo tale da mantenere costante detta distanza (d) reciproca almeno durante la traslazione dell’arrangiamento (7) nella fase di scansione.
  2. 2. Un interferometro (1), secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi di regolazione per consentire un scorrimento reciproco delle due superfici (8, 9) nell’arrangiamento (7) in modo tale da regolarne la distanza reciproca (d) e mezzi di fissaggio per bloccare detta distanza reciproca.
  3. 3. Un interferometro (1), secondo la rivendicazione 1, in cui le due superfici (8, 9) sono fisse.
  4. 4. Un interferometro, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui detto arrangiamento riflettente (7) à ̈ di forma cilindrica.
  5. 5. Un interferometro, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui detto arrangiamento riflettente (7) ha una lunghezza ottica compresa tra 15mm e 25mm.
  6. 6. Un interferometro, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui à ̈ previsto un sistema motorizzato di guida (500) per comandare la movimentazione dell’arrangiamento riflettente.
  7. 7. Un interferometro, secondo la rivendicazione 6, in cui il sistema motorizzato à ̈ collegato ad un elaboratore elettronico (PC) che comanda il moto entro due posizioni estreme.
  8. 8. Un interferometro (1), secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui le due superfici riflettenti (8, 9) sono a bassa riflettanza in modo tale da riflettere in un range compreso tra 1% e il 4% del fascio che le investe e preferibilmente del 4%.
  9. 9. Un interferometro (1), secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui le due superfici riflettenti (8, 9) sono predisposte nell’arrangiamento (7) in modo tale da risultare ulteriormente coassiali.
  10. 10. Un metodo per effettuare una misurazione della lunghezza assiale (AL) intraoculare attraverso un interferometro (1) di tipo Michelson comprendente un arrangiamento (7) almeno parzialmente riflettente della luce e provvisto di almeno una prima (8) ed di almeno una seconda (9) superficie almeno parzialmente riflettenti, predisposte tra loro parallele e ad una predeterminata distanza (d) reciproca, detto metodo comprendendo le seguenti operazioni: - Posizionamento iniziale dell’arrangiamento riflettente (7) in modo tale che la prima superficie riflettente (8) si trovi ad una distanza (d’’) dal collimatore (5) inferiore alla distanza (d’) del collimatore (4) dalla cornea (100) dell’occhio; - Invio del fascio luminoso attraverso i due rami (4’, 5’) terminanti nei due collimatori (4, 5); - traslazione dell’elemento riflettente lungo una direzione di misurazione in modo tale da ottenere la generazione di due picchi di interferenza (30, 40) in corrispondenza del raggiungimento delle due posizioni di interferenza in cui rispettivamente la distanza ottica della prima superficie (8) dalla sorgente (5) equivale a quella della superficie esterna dell’occhio (100) con la sorgente (4) e la distanza ottica della seconda superficie (9) dalla sorgente (5) equivale a quella della sorgente (4) dalla retina; - ed in cui le due dette superfici (8, 9) sono predisposte nell’arrangiamento (7) in modo tale da mantenere costante detta distanza (d) reciproca almeno durante la traslazione dell’arrangiamento (7) nella fase di scansione.
IT000009A 2012-01-24 2012-01-24 "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo" ITPI20120009A1 (it)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000009A ITPI20120009A1 (it) 2012-01-24 2012-01-24 "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo"
PCT/IB2013/050621 WO2013111090A1 (en) 2012-01-24 2013-01-24 Fast measurement of ocular axial length
JP2014552743A JP6380802B2 (ja) 2012-01-24 2013-01-24 眼軸長を測定するためのマイケルソン型干渉計及び測定方法
EP13712330.3A EP2814377A1 (en) 2012-01-24 2013-01-24 Fast measurement of ocular axial length
US14/373,738 US20140347630A1 (en) 2012-01-24 2013-01-24 Fast measurement of ocular axial length

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000009A ITPI20120009A1 (it) 2012-01-24 2012-01-24 "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITPI20120009A1 true ITPI20120009A1 (it) 2013-07-25

Family

ID=46000150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000009A ITPI20120009A1 (it) 2012-01-24 2012-01-24 "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo"

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140347630A1 (it)
EP (1) EP2814377A1 (it)
JP (1) JP6380802B2 (it)
IT (1) ITPI20120009A1 (it)
WO (1) WO2013111090A1 (it)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016077774A (ja) 2014-10-22 2016-05-16 株式会社トプコン 眼科装置
CA2980556A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Optimedica Corporation Multiple depth optical coherence tomography system and method and laser eye surgery system incorporating the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0956809A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-17 Carl Zeiss Interferometer for optical coherence tomography
US20050140981A1 (en) * 2002-04-18 2005-06-30 Rudolf Waelti Measurement of optical properties
US20110109913A1 (en) * 2008-06-20 2011-05-12 Carl Zeiss Meditec Ag Short coherence interferometry for measuring for measuring spacings

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02295537A (ja) * 1989-05-09 1990-12-06 Topcon Corp 生体眼の前後径距離測定装置
US5042938A (en) * 1989-05-09 1991-08-27 Kabushiki Kaisha Topcon Apparatus for measuring length of visual line length, depth of anterior chamber, thickness of crystal lens, etc.
JP2763584B2 (ja) * 1989-05-09 1998-06-11 株式会社トプコン 生体眼の前後径距離測定装置
US6198540B1 (en) * 1997-03-26 2001-03-06 Kowa Company, Ltd. Optical coherence tomography have plural reference beams of differing modulations
DE50308223D1 (de) * 2002-04-18 2007-10-31 Haag Ag Streit Messung optischer eigenschaften
CA2448346C (en) * 2003-11-06 2012-05-15 Michael Failes Fiber optic scanning interferometer using a polarization splitting coupler
JP4761774B2 (ja) * 2005-01-12 2011-08-31 東京エレクトロン株式会社 温度/厚さ測定装置,温度/厚さ測定方法,温度/厚さ測定システム,制御システム,制御方法
US7982881B2 (en) * 2005-12-06 2011-07-19 Carl Zeiss Meditec Ag Apparatus and method for interferometric measurement of a sample
US8727532B2 (en) * 2007-07-24 2014-05-20 Sis Ag, Surgical Instrument Systems Ophthalmological measurement apparatus and measurement method
US7800759B2 (en) * 2007-12-11 2010-09-21 Bausch & Lomb Incorporated Eye length measurement apparatus
US9186059B2 (en) * 2007-12-21 2015-11-17 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic instrument alignment apparatus and method of using same
ES2673952T3 (es) * 2008-07-21 2018-06-26 Optovue, Inc Formación de imágenes de rango ampliado
JP5404078B2 (ja) * 2009-02-03 2014-01-29 株式会社トプコン 光画像計測装置
WO2013134554A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Optovue, Inc. Enhanced biometry using optical coherence tomography

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0956809A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-17 Carl Zeiss Interferometer for optical coherence tomography
US20050140981A1 (en) * 2002-04-18 2005-06-30 Rudolf Waelti Measurement of optical properties
US20110109913A1 (en) * 2008-06-20 2011-05-12 Carl Zeiss Meditec Ag Short coherence interferometry for measuring for measuring spacings

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013111090A1 (en) 2013-08-01
US20140347630A1 (en) 2014-11-27
JP6380802B2 (ja) 2018-08-29
JP2015503989A (ja) 2015-02-05
EP2814377A1 (en) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6196206B2 (ja) マルチチャンネル光コヒーレンストモグラフィ
US9820645B2 (en) Ophthalmologic apparatus
Fercher Optical coherence tomography
US7884946B2 (en) Apparatus for measurement of the axial length of an eye
Vakoc et al. Statistical properties of phase-decorrelation in phase-resolved Doppler optical coherence tomography
US20050140981A1 (en) Measurement of optical properties
JP7359195B2 (ja) 光測定装置
CN104011498B (zh) 用于扫频光学相干层析成像的设备及方法
JP2013006068A5 (ja) 眼内レンズの計算に好適な、眼の軸方向長さ及び/又は角膜の曲率及び/又は前房深さを非接触的に測定するためのシステム
JP2012083331A (ja) 屈折率の計測方法および計測装置
DE102009022958A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur optischen Messung von Relativabständen
CN110169752A (zh) 一种光纤式眼球轴向多参数快速测量系统
ITPI20120009A1 (it) "un metodo per ridurre il tempo della misura a scansione della lunghezza assiale oculare e dispositivo per attuare tale metodo"
JP7684964B2 (ja) 低コヒーレンス光干渉手法を用いた材料のレーザ加工のための機械における少なくとも1つの光学素子の局所位置を決定するための方法およびシステム
EP3839417B1 (en) A full-field optical coherence tomography imaging method
US20130128277A1 (en) Arrangement and method for interferometry
Park et al. Post-tuning of sample position in common-path swept-source optical coherence tomography
JP2015503989A5 (it)
US20230152080A1 (en) Sd-oct device
KR102816768B1 (ko) 안구 길이 측정 장치 및 방법
JP2016161437A (ja) 光干渉断層計測装置
RU157867U1 (ru) Бесконтактная оптическая головка для контроля геометрических параметров изделий
KR20210056863A (ko) 증폭된 신호를 얻을 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치
Grulkowski et al. True velocity mapping using joint spectral and time domain optical coherence tomography
Lee et al. Wide Tuning Range Wavelength-swept Laser at 1020 nm for Ultra-high Resolution Ophthalmic FD/OCT