JP2003506139A - 屈折型レーザ・システムのための眼球追尾／位置決めシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 屈折型レーザ・システム（１４）に用いられる眼球追尾および位置決めシステム（１０）は、ビデオ・カメラ・インターフェース（３０）と、コンピュータ（１２）と、レーザ・ビームに関して患者を動かすためのシステムとを備える。コンピュータ（１２）は、カメラ（２２）から目の画像を抽出するビデオ・フレーム・グラバ（３２）を備えており、眼球追尾アルゴリズムを実行するようプログラムされる。眼球追尾アルゴリズムは目の瞳孔の正確な中心を計算し、画像処理アルゴリズムを用いて該中心を医師により決定されるレーザ・ビームの所望の位置と比較する。目の中心のレーザ・ビームに対する相対的位置が所定値から外れると、レーザ・ビームを患者に関して再位置決めするのではなく、外科用椅子（４２）および患者をレーザ・ビームに関して再位置決めする。再位置決めは目の動きを打ち消す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の背景 １．発明の分野 本発明は一般に眼科手術に関する。特に、本発明は、眼科手術用の屈折型レー
ザ・システムに関する。

【０００２】 ２．技術水準 エキシマ・レーザ屈折外科分野は、人間の視力を補正するための多数の新たな
レーザ・システムにより、過去数年の間に急展開を遂げた。これらのシステムは
紫外線エキシマ・レーザを用いて、目が適正に焦点合わせを行うことを可能にす
る計算パターンで角膜の形状を変化させる。例えば、近視の処置においては、角
膜の形状を平坦にするため、レーザを用いて角膜から組織を切除する。遠視の補
正は、角膜の勾配を大きくすることによって行われる。乱視の補正は、更に複雑
なパターンで組織の切除を行うのにレーザを必要とする。これら処置の全ては、
レーザ・ビームの正確な配置に依存する、角膜の正確な整形を要求する。したが
って、目のどのような動きもレーザ・ビームの配置に影響を及ぼし得る。

【０００３】 ごく最近承認された、幅広のビームの屈折型レーザ・システムおよび走査スポ
ット・システムは、目の追尾を組み込んでいない。したがって、患者は、その真
上に置かれた小さな光を自分の目に自発的に注視させることにより、外科手術の
期間に目の動きを最小化することが要求される。通常の人は、何かを凝視すると
き、毎秒約５回、目をピクッと動かす。目の断続的な運きは、振幅および方向が
不規則な迅速且つ不随意の動きである。このような動きは、レーザ・ビームの偏
心をもたらし、レーザ視野補正の予測性と視質の低下をまねく結果となる。

【０００４】 通常は直径が１ｍｍより小さい小さな走査スポットを用いる新世代の屈折型レ
ーザ・システムは、目の動きに対して調整するようにレーザ・ビームを動かす眼
球追尾技術を実現した。早くから指摘されていたように、この手法は、目の動き
により生じる整形誤差を実質的に取り除くことによって一層正確な切除をもたら
す。

【０００５】 それにも拘わらず、眼球追尾能力を備えていない多数の幅広ビーム・システム
および走査スポット・システムが既に存在している。今日、現存のシステムに眼
球追尾能力を与える利用可能な手段はない。

【０００６】 発明の概要 したがって、従来技術の眼球追尾装置とは異なる方法で目の動きを補償する、
屈折型レーザ・システムのための眼球追尾および位置決めシステムを提供するこ
とが本発明の目的である。

【０００７】 本発明の別の目的は、レーザ・システムにおけるハードウェアを改変すること
なく、現存の幅広の走査スポット屈折型レーザ・システムに適合することができ
る、眼球追尾および位置決めシステムを提供することである。

【０００８】 レーザ・ビームに関して患者を、したがって患者の目を動かすようになされた
屈折型レーザ・システムを提供することが本発明の別の目的である。 以下に詳細に検討するこれらの目的によれば、目の外科的な整形のためのレー
ザを生成する屈折型レーザ・システムとともに使用される眼球追尾および位置決
めシステムが提供される。眼球追尾および位置決めシステムは、目の画像を捕捉
する手段と、コンピュータと、レーザ・ビームに関して患者を動かす手段とを備
える。コンピュータは、レーザ・システムのカメラから画像を捕捉するビデオ・
フレーム・グラバを備え、画像に関して眼球追尾アルゴリズムを実施するようプ
ログラムされることが望ましい。この眼球追尾アルゴリズムは、画像における目
の瞳孔の正確な中心を計算し、該中心と画像処理アルゴリズムにより医師が決定
したレーザ・ビームの所望の位置とを比較する。目の中心とレーザ・ビームとの
間の相対的位置が所定値から外れると、レーザ・ビームに関して患者を動かす手
段が作動される。患者を動かす手段は、（患者に関してレーザ・ビームを動かす
のではなく）レーザ・ビームに関して患者を動かして、目のその時の位置に必要
な調整を行い、それにより眼球の動きを打ち消すように電動機駆動される医用ベ
ッド、手術用椅子あるいはヘッドレストであることが望ましい。

【０００９】 本発明の眼球追尾および位置決めシステムは、眼球追尾能力を含まない現存の
幅広の走査スポット・システムに適合し得る。更に、この眼球追尾および位置決
めシステムは、新規な屈折型レーザ外科手術システムの一体部分として提供され
る。

【００１０】 本発明の更なる目的および利点は、当業者には、添付図面と関連させて詳細な
記述を参照することにより明らかになるであろう。 望ましい実施の形態の詳細な記述 まず図１において、屈折型レーザ・システム１０が本発明の眼球追尾コンピュ
ータ・システム１２と結合される。屈折型レーザ・システム１０は、システム・
プロセッサ１６に結合されたレーザ１４と、システム・プロセッサ１６に結合さ
れて外科用椅子４２を位置決めするジョイスティック１８と、外科用椅子４２に
座った患者の目を観察する手術用顕微鏡２０とを含む。屈折型レーザ・システム
１０はまた、顕微鏡２０に結合されたビデオ・カメラ出力ポート２２と、フット
スイッチ・ポート２４と、外科用椅子ポート２６も備えている。

【００１１】 一般に、眼球追尾用コンピュータ・システム１２は、ビデオ・カメラ出力ポー
ト２２に結合されたビデオ・カメラ・インターフェース３０と、フレーム・グラ
バ３２と、画像追尾プロセッサ３４とを備え、後述するソフトウエア・アルゴリ
ズムを実行することが望ましい。コンピュータ・システム１２はまた、フットス
イッチ・インターフェース３６と患者位置決めインターフェース４０を備えてい
る。フットスイッチ・インターフェース３６は、フットスイッチ・ポート２４と
フットスイッチ３８との間に結合される。フットスイッチ３８が作動されると、
後に更に詳細に述べるように、レーザ１４がレーザ・ビームを発射するように励
起される。また、コンピュータ１２は、外科用椅子ポート２６と外科用椅子（ま
たはベッドやヘッドレスト）４２との間に結合される患者位置決めインターフェ
ース４０を備える。外科用椅子４２には、椅子に座る患者の眼球がレーザ１４に
より発射されたレーザ・ビームに対して動くように、椅子を比較的迅速に再位置
決めすることが可能な電動機が設けられている。

【００１２】 詳述すると、ビデオ・カメラ・インターフェース３０が結合されるビデオ・カ
メラ出力ポート２２は、典型的には、外科手術を記録し且つ外科手術を聴講生に
見せるためにユーザーがカメラを取付けることを可能にする顕微鏡ビーム・スプ
リッタ光学ポートである。眼球追尾システム１２は、設けられたビデオ・カメラ
を介して眼球を監視するために、前記顕微鏡ビーム・スプリッタ光学ポートの１
つを利用する。例えば、ＶＩＳＸ（登録商標）レーザにおいては、内部ＣＣＤカ
メラに取付けられる電子出力信号ポート・コネクタが設けられている。他のシス
テムに対しては、電子信号スプリッタをカメラの出力に取付けることができるの
で、電子信号はビデオ・カメラ・インターフェース３０により捕捉される。ある
いはまた、別のカメラ（図示せず）を本発明の眼球追尾システムに設けて、画像
を捕捉するために顕微鏡ビーム・スプリッタ光学ポートへ追加することもできる
。すなわち、屈折型レーザ外科手術の実施において用いられる外科顕微鏡２０か
ら眼球の画像を捕捉するために、任意の方法およびシステムを用い得る。

【００１３】 例えば、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＰＣＩ １４０８であ
るフレーム・グラバ３２は、ビデオ・カメラ・インターフェース３０から信号を
取り出して、望ましくは実時間でディジタル信号へ変換する。フレーム・グラバ
３２は、カラー、モノクロームあるいは赤外線の画像を種々の速度で捕捉するよ
うに構成することができる。ディジタル信号は、処理のためディジタル画像マト
リックスへ変換される。この変換は、カメラの速度（カラー・カメラに対する典
型的な３０Ｈzからモノクローム・カメラに対する８００Ｈzまで）で生じる。

【００１４】 画像追尾プロセッサ３４は、フレーム・グラバ３２からディジタル画像を受け
取って、一般に、（１）レーザ・ビーム中心に対して該ディジタル画像を処理し
、（２）瞳孔認識のため該ディジタル画像を処理し、（３）瞳孔中心を決定し、
（４）医師の欲するオフセットからの目の瞳孔中心のオフセットを計算して適切
な外科用椅子の電動機を駆動する。画像追尾プロセッサ３４の各機能は、画像追
尾プロセッサ３４により実行されるアルゴリズムによって実施されることが望ま
しく、これについては更に詳述する。

【００１５】 図１および図２において、医師がフットスイッチ３８を押すと、５０において
、カメラにおけるその時の画像がフレーム・グラバ３２によって処理のためディ
ジタル的に捕捉される。ディジタル画像は、５２において、望ましくは２つの方
法のうちの１つによりレーザ・ビーム中心（基準位置）を決定するため処理され
る。両方法は、ビデオ・カメラ・インターフェース３０から入る眼球画像信号の
連続的な取得期間にフットスイッチ３８を監視することによって開始する。第１
の方法５４によれば、瞳孔中心がレーザ・ビーム中心として用いられる。すなわ
ち、医師は眼球を整列マーカ（例えば、顕微鏡２０に現われる、あるいはビデオ
・モニターに表示される十字線）に関して位置決めする。位置決めは、ジョイス
ティック１８の運動を介して外科用椅子４２を調整することによって行われる。
いったん眼球が適正に位置決めされると、医師はフットスイッチ３８を押し、画
像追尾プロセッサ３４はその時の瞳孔中心をレーザ・ビーム中心として用いる。
次いで、画像追尾プロセッサ３４は続いて次のステップへ進み、目の瞳孔中心を
積極的に追尾して、レーザ・ビームおよび眼球が適正且つ相対的に位置決めされ
るように外科用椅子の電動機に指令する。

【００１６】 ５６における第２の方法によれば、医師あるいは外科技術者は、レーザ・シス
テム整列マーカ（例えば、十字線あるいは可視レーザ・ダイオード・スポット）
を用いてレーザ・ビーム中心を指定する。この第２の方法は、レーザ・ビーム中
心が瞳孔中心から外れることを許容する。医師は、眼球を所望の位置に置くと、
フットスイッチ３８を押し、画像追尾プロセッサ３４はその時の画像を捕捉する
。医師が位置決めを行うために、この画像は整列マーカを強調するよう処理され
ることが望ましい。これにより、整列マーカは、モノクローム画像の瞳孔より明
るく見え、あるいは、カラー画像の瞳孔とは異なる色で見える。整列マーカが決
定されると、その中心が見出され、所望のレーザ・ビーム中心として記録される
。外科技術者が位置決めを行うためには、ＰＣのマウス・カーソルを用いて十字
線または整列スポットの位置をマークすることが望ましい。マウス・カーソルの
座標は、所望のレーザ・ビーム中心として記録される。次いで、画像追尾プロセ
ッサ３４は続いて次のステップへ進み、目の瞳孔中心を積極的に追尾して外科用
椅子の電動機に指令する。

【００１７】 レーザ・ビーム中心の決定のために第１の方法と第２の方法のどちらを用いる
かに拘わらず、５８において画像追尾プロセッサは目の瞳孔中心を決定する。す
なわち、５４または５６において、所望のレーザ・ビーム基準位置が決定される
と、画像追尾プロセッサ３４は目の瞳孔中心の追尾を開始する。瞳孔と瞳孔中心
を見出すために用いることができる幾つかの画像処理方法がある。画像追尾プロ
セッサ３４により実現される望ましい１つの方法は、瞳孔と虹彩との間のコント
ラストを用いて瞳孔を決定し、次いで下記の７つのステップにより瞳孔中心を決
定する。

【００１８】 第一に、整列マーカが６０において画像から取り除かれる。整列マーカは所望
のレーザ・ビーム中心の決定には役立つが、瞳孔の検出を妨害する。整列マーカ
は暗い瞳孔に対して白く見えるので、モノクローム画像からの整列マーカの除去
は高次の低域通過フィルタを用いて行われることが望ましい。カラー画像におい
ては、整列マーカは、その色（通常は赤）に対応する色平面を無視することによ
って除去される。

【００１９】 第二に、６２において、瞳孔と虹彩との間のコントラストが強調される。これ
は、輝度値の双極ヒストグラムを生じるよう、画像における輝度値に変換関数を
適用することによって行われることが望ましい。変換関数は暗い領域（瞳孔）に
おける輝度およびコントラストを増し、明るい領域（虹彩）におけるコントラス
トを下げる。輝度値は、次いで、画像の測光的陰画を生じるように反転されるこ
とが望ましい。測光的陰画は、以降の画像処理ステップにおいて用いられること
が望ましい。

【００２０】 第三に、６４において、より速い画像処理を可能にする画像の２進表示を生じ
るように、閾値関数が測光的画像に適用される。この閾値関数は、或る閾値より
低い画像の輝度値を黒（値ゼロ）に置換し、該閾値より高い輝度値を全て白（８
ビットの画像表示における値２５６）に置換する。すなわち、画像の２進表示が
生成される。このステップにおいて、瞳孔の画像が黒い背景に対して全体的に白
となる。

【００２１】 第四に、この２進表示は、６６において、拡大として知られる手法により処理
されることが更に望ましい。拡大により、瞳孔が一様な円形のオブジェクトであ
ることが保証される。このステップが好まれるのは、整列マーカ、特に十字線が
瞳孔領域に黒い穴あるいは線を残すことがあるからである。

【００２２】 第五に、２進画像は、６８において、画像から１組のパラメータ値を決定する
ため、特徴付けプロセスを受ける。全ての瞳孔は（認識の目的のためには）略々
同径であるから、２進のオブジェクトの探索は瞳孔の径により規定される範囲に
限定される。この範囲は、典型的には２〜３ミリメートルである。次いで、基準
と合致するオブジェクトに対して２進画像上で探索が行われる。この範囲内で見
出されるオブジェクトは、幾つかの情報とともに戻される。視野を目の画像に限
定することによって、唯一つのオブジェクト、すなわち瞳孔が検出される。この
機能から戻される情報は、オブジェクト領域、幅および高さ、およびオブジェク
ト中心を含む。オブジェクト中心は瞳孔中心に対し用いられる。オブジェクトの
幅および高さは、追尾手順の期間に、表示される瞳孔を囲む境界円を適用するた
めに用いられる。

【００２３】 第六に、オフセットの計算が７０において行われ、オブジェクト（瞳孔）中心
が先に規定されたレーザ・ビーム中心と比較されて、その差が記録される。７２
において、この差が医師により予め設定された値、すなわち、予め定めた追尾区
域より小さいかあるいはこれと等しければ、外科用椅子は調整されず、レーザは
動作を許容され、５０において画像追尾プロセッサ３４は目の画像を受け取り続
け、５２、５４（あるいは、５６）、５８、６０、６２、６４、６６、６８およ
び７０において目の画像を処理し続ける。

【００２４】 第七に、７２において、目の中心値が医師により予め設定された値の外である
場合、後述するように、適正な方向に外科用椅子４２を調整することによって、
患者したがって目は、７６において再び位置決めされる。

【００２５】 更に、先に述べたように、目の中心が７２において医師により予め設定された
値の外にあり、７４において、予め定めた安全区域（予め定めた追尾区域より大
きな第２の所定値）の外になると、画像追尾プロセッサ３４はフットスイッチ３
８のステージ１を中断する指令（図３のＦＳ１）を送ってレーザ手術手順を休止
する。また、前述のように、７６において、画像追尾プロセッサ３４は外科用椅
子４２を適正方向に調整することによって患者を再び位置決めさせる。次いで、
位置決めされると、レーザが再び動作させられ（すなわち、フットスイッチがリ
セットされ）、５０において画像追尾プロセッサ３４は目の画像の受け取りおよ
び処理を継続する。

【００２６】 図１および図３において、７６において、外科用椅子４２を調整する指令が送
られると、患者位置決めインターフェース４０は（１）目の運動を打ち消すよう
椅子４２と患者を調整する機能、および、７４において目の中心が安全区域から
外れている場合には、（２）安全措置としてフットスイッチ３８からの信号を７
８において遮断する機能を行う。これらの機能のそれぞれについては、更に詳細
に記述する。

【００２７】 図３において、第一に、画像追尾プロセッサ３４により決定された調整信号が
、７６において、外科用椅子４２の調整のために患者位置決めインターフェース
４０へ送出される。患者位置決めインターフェース４０は、椅子の電動機へ指令
する適切な信号を提供する。例えば、屈折型眼科手術の分野においては周知のＤ
ｅｘｔａ（登録商標）外科用椅子の１つのモデルは、リレーを用いて椅子の位置
決め電動機へ固定電圧を提供する。Ｄｅｘｔａ（登録商標）外科用椅子において
は、４つのリレーが＋Ｘ、−Ｘ、＋Ｙおよび−Ｙの方向運動を提供する。Ｚ方向
制御電圧も用いられる。望ましい患者位置決めインターフェース４０によれば、
リレーは所要の追尾調整に依存してオンまたはオフされる。更にあるいは代替的
に、可変の制御電圧が椅子コントローラに供給される。次いで、これらの電圧が
、椅子を動かす電動機を制御するシリコン制御整流器（ＳＣＲ）駆動部を制御す
る。これにより、患者の一層微細な動き制御が可能となる。患者位置決めインタ
ーフェース４０は、これらの可変の電圧を適切な電動機へ供給し、患者の目の位
置を調整する。この分野で用いられる他のベッドまたは椅子も類似の制御装置を
備え、患者位置決めインターフェース４０に同様に結合される。更に、本発明は
、患者の目の位置を適正に調整する電動機制御装置を含むヘッドレストにおいて
用い得る。

【００２８】 第二に、７８におけるフットスイッチ３８のステージの中断（図３のフットス
イッチ信号ＦＳ１の中断）は、７４において目が安全区域の外へドリフトすると
きにレーザ処置を休止させる。フットスイッチ３８のＦＳ１のステップは、外科
用椅子の調整によって目が安全区域へ戻されると、再び動作可能にされる。

【００２９】 これまで、屈折型レーザ・システムのための眼球追尾および位置決めシステム
、および、レーザ・ビームに対する目を追尾し目を位置決めする方法の若干の実
施の形態を、記述し図示してきた。本発明の特定の実施の形態を記述してきたが
、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は当該技術が許容するだけ範
囲が広くあるべきであり、明細書も同様に解釈されるべきものであるからである
。このため、特定の機能システムを開示したが、理解されるように、他の機能シ
ステムも同様に用いることができる。すなわち、画像追尾プロセッサおよび患者
位置決めインターフェースは、単一のシステムにおいて組合わされ、あるいは、
本発明の要求されるタスクの実施のため更に分割され得る。更にまた、目の瞳孔
を追尾する特定の望ましい方法を開示したが、理解されるように、他のアルゴリ
ズムを使用することが可能である。例えば、目の中心を、既に述べた方法以外の
方法で、マーカから決定することができる。１つの実現形式においては、能動型
赤外線ダイオード・システムにより、平行光線束の１つ以上の小さなスポットを
角膜に配置し、赤外線検出システムを用いて１つ以上のスポットを監視する。例
えば、目が動く期間に目の中心を三角測量するよう、３つのスポットを監視する
ことができる。したがって、当業者には理解されるように、請求の精神および範
囲から逸脱することなく、本発明に対して更に他の修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の眼球追尾および位置決めシステムが設けられた屈折型レーザ・システ
ムの概略図である。

【図２】 本発明のプロセスのフロー図である。

【図３】 本発明の患者位置決めインターフェースの概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｇ 15/02 Ａ６１Ｇ 15/00 Ｃ Ｐ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フリーマン，ジェームズ・エフ アメリカ合衆国テネシー州38119，メンフ ィス，オールド・レイク・パイク 2068 (72)発明者 ウィリアムズ，ロイ・イー アメリカ合衆国テネシー州38017，コリア ーヴィル，クロスウィンズ・コーヴ 1025 Ｆターム(参考） 4C341 MM08 MN15 MN16 MP01 MR02 MR14 MR15 MR18 MS12

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患者の目に対する外科手術のためのレーザ・ビームを生じ且
   つビデオ出力ポートを有する屈折型レーザ・システムとともに用いられる眼球追
   尾および位置決めシステムであって、 ａ）コンピュータ・システムであって、 ｉ）前記ビデオ出力ポートから目の画像を受け取る手段と、 ｉｉ）前記画像を処理する手段と、 ｉｉｉ）前記の処理された画像から、前記目が前記レーザ・ビームに対し
   て適正に位置しているかどうかを決定する手段と、 を備えるコンピュータ・システムと、 ｂ）前記コンピュータ・システムからの入力に基いて、前記レーザ・ビームに
   関して患者を調整可能に移動させる調整手段と、 を具備する眼球追尾および位置決めシステム。
2. 【請求項２】 目が前記レーザ・ビームに関して誤った位置にあることを前
   記コンピュータ・システムが決定するとき、患者の目と前記レーザ・ビームとの
   適正な相対位置を生じるように、前記調整手段が患者をＸ方向とＹ方向とに動か
   す、請求項１記載の眼球追尾および位置決めシステム。
3. 【請求項３】 前記画像がディジタル画像である、請求項１記載の眼球追尾
   および位置決めシステム。
4. 【請求項４】 前記ビデオ出力ポートから画像を受け取る前記手段が、ディ
   ジタル・フレーム・グラバである、請求項３記載の眼球追尾および位置決めシス
   テム。
5. 【請求項５】 前記画像を処理する前記手段が、 Ａ）目の瞳孔の認識のために画像を処理し、 Ｂ）目の瞳孔の中心を決定し、 Ｃ）前記レーザ・ビームの基準位置からの目の瞳孔の中心のオフセットを計算
   する プロセッサ手段を備える、請求項１記載の眼球追尾および位置決めシステム。
6. 【請求項６】 前記プロセッサ手段が、さらに、前記オフセットが所定値よ
   り大きいか否かを決定する、請求項５記載の眼球追尾および位置決めシステム。
7. 【請求項７】 前記コンピュータ・システムが信号を送出する手段を備え、
   前記オフセットが前記所定値より大きいとき、信号を送出する前記手段が前記調
   整手段へ信号を送る、請求項６記載の眼球追尾および位置決めシステム。
8. 【請求項８】 前記プロセッサ手段が、さらに、前記レーザ・ビームの基準
   位置を決定する、請求項５記載の眼球追尾および位置決めシステム。
9. 【請求項９】 前記プロセッサ手段が、瞳孔の中心を前記レーザ・ビームの
   基準位置として割当てる、請求項８記載の眼球追尾および位置決めシステム。
10. 【請求項１０】 前記プロセッサ手段が、前記レーザ・ビームの基準位置を
    整列マーカと整列させるよう設定する、請求項８記載の眼球追尾および位置決め
    システム。
11. 【請求項１１】 前記プロセッサ手段が、前記画像において瞳孔と該瞳孔を
    包囲する虹彩との間のコントラストを増すことにより目の瞳孔の中心を決定する
    、請求項５記載の眼球追尾および位置決めシステム。
12. 【請求項１２】 前記画像が複数の輝度値を含むディジタル画像であり、 前記プロセッサ手段がディジタル画像における輝度値に変換関数を適用して前
    記輝度値の双極ヒストグラムを生じることにより、前記コントラストを高める、
    請求項１１記載の眼球追尾および位置決めシステム。
13. 【請求項１３】 前記プロセッサ手段が、前記画像の２進表示を生じるよう
    、閾値関数を前記双極ヒストグラムに適用することにより、目の瞳孔の中心を決
    定する、請求項１２記載の眼球追尾および位置決めシステム。
14. 【請求項１４】 前記プロセッサ手段が、瞳孔が円形のオブジェクトである
    ことを保証するよう前記２進表示を処理する、請求項１３記載の眼球追尾および
    位置決めシステム。
15. 【請求項１５】 前記プロセッサ手段が、ほぼ人間の瞳孔の大きさを有する
    オブジェクトについて前記２進表示を探索する、請求項１３記載の眼球追尾およ
    び位置決めシステム。
16. 【請求項１６】 前記調整手段が、電動の外科用椅子と電動の医用ベッドの
    うちの１つである、請求項１記載の眼球追尾および位置決めシステム。
17. 【請求項１７】 前記調整手段が電動の患者ヘッドレストである、請求項１
    記載の眼球追尾および位置決めシステム。
18. 【請求項１８】 ｃ）前記ビデオ出力ポートから眼球のディジタル画像を受
    け取る前記手段を作動するスイッチを更に備える、請求項１記載の眼球追尾およ
    び位置決めシステム。
19. 【請求項１９】 ｃ）患者の眼球の外科手術を行うためレーザ・ビームを生
    成するレーザ・システムを更に備える、請求項１記載の眼球追尾および位置決め
    システム。
20. 【請求項２０】 ｄ）眼球の拡大画像を提供し、ビデオ信号を前記ビデオ出
    力ポートへ供給する手段を有する顕微鏡を更に備える、請求項１９記載の眼球追
    尾および位置決めシステム。
21. 【請求項２１】 眼球の外科手術を行うため、屈折型レーザ・システムによ
    り生じるレーザ・ビームに関して患者の眼球を位置決めする方法であって、 ａ）眼球の画像を取得するステップと、 ｂ）前期画像を処理するステップと、 ｃ）眼球がレーザ・ビームに関して適正に位置決めされるかどうかを前記の処
    理された画像から決定するステップと、 ｄ）眼球がレーザ・ビームに関して適正に位置決めされなければ、眼球をレー
    ザ・ビームに関して適正に位置決めするように患者をレーザ・ビームに関して動
    かすステップと、 を含む方法。