JP4850380B2 - 視力矯正用の光学フィードバックシステム - Google Patents
視力矯正用の光学フィードバックシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4850380B2 JP4850380B2 JP2001548023A JP2001548023A JP4850380B2 JP 4850380 B2 JP4850380 B2 JP 4850380B2 JP 2001548023 A JP2001548023 A JP 2001548023A JP 2001548023 A JP2001548023 A JP 2001548023A JP 4850380 B2 JP4850380 B2 JP 4850380B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eye
- image
- optical system
- treatment
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 205
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 title claims description 23
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims description 16
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 claims description 154
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 48
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 48
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims description 41
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 claims description 35
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 33
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 31
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 26
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 24
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 claims description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 32
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 27
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 230000004256 retinal image Effects 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 7
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 5
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 210000000554 iris Anatomy 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 3
- 210000004045 bowman membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 2
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 description 2
- 238000002647 laser therapy Methods 0.000 description 2
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010020675 Hypermetropia Diseases 0.000 description 1
- 238000012331 Postoperative analysis Methods 0.000 description 1
- MARDFMMXBWIRTK-UHFFFAOYSA-N [F].[Ar] Chemical compound [F].[Ar] MARDFMMXBWIRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000004305 hyperopia Effects 0.000 description 1
- 201000006318 hyperopia Diseases 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010147 laser engraving Methods 0.000 description 1
- 238000002430 laser surgery Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 238000001126 phototherapy Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
- A61F9/00804—Refractive treatments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00844—Feedback systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00844—Feedback systems
- A61F2009/00848—Feedback systems based on wavefront
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00872—Cornea
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
【０００１】
発明の背景
本発明は概して視力矯正システムに関する。ひとつの実施例において、本発明は、付加的に視力手術中に眼の眼球光学システムの品質の変化の割合をリアルタイムに測定しながら、眼の屈折特性の変化の経過に関するフィードバックを与えるべく既存のレーザー眼球手術システムに一体化される単純化された光学フィードバックシステムに関する。
【０００２】
概して既知のレーザー眼球処置は、眼の屈折特性を変化させるために眼の角膜から基質組織の微視的レイヤーを除去するための紫外線若しくは赤外線レーザーを採用する。レーザーはしばしば眼の屈折エラーを矯正するために角膜組織の選択部分を除去する。紫外線レーザー切除は角膜組織の光分解を生じさせるが、概して眼の近接及び下層組織には重大な熱的ダメージを与えない。照射された分子は光化学的に直接分子間結合を破壊しながらより小さい揮発性の粒子に分解される。
【０００３】
レーザー切除処置は、近視、遠視、乱視等を矯正するために目的に応じて角膜の輪郭を変更するよう角膜のターゲット基質を除去する。角膜を横切る切除エネルギーの分布に対する制御は、切除可能マスク、固定及び可動アパーチャ、制御操作システム、眼球移動追跡機構等の使用を含むさまざまなシステム及び方法によって与えられる。既知のシステムにおいて、しばしばレーザービームはレーザー光エネルギーの一連の離散的パルスから成り、除去される組織の全体の形状及び量は角膜上に入射するレーザーエネルギーパルスの形状、サイズ、位置及び／またはパターンの数によって決定される。さまざまなアルゴリズムが眼の屈折エラーを矯正するために角膜を再形成するべく使用されるレーザーパルスのパターンを計算するのに使用される。
【０００４】
概して既知のアルゴリズムは標準的な視力エラーを矯正するよう適応するためにレーザーエネルギーのパターンを計算する際に成功してきたが、もしそれらが光屈折処置中に実際に起こる変化をモニターすることができれば、現在の視力矯正システムはさらに改良される。しばしば既知の切除アルゴリズムは均一な切除割合を仮定し、その結果レーザーエネルギーの各パルスは均一な深さの角膜組織を除去すると予期される。しばしばこれは妥当な近似であるが、切除深さは異なる湿度のような環境条件の変化とともに有意に変化する。切除深さはまた、大きい面積の切除の際にときどき経験する中央の切除深さがわずかに減少する、"セントラル・アイランド"と呼ばれる現象によって局所的に変化する。切除深さの不一致の結果として、角膜をさらに再形成し及び所望の視力を与えるために眼が治癒された後、レーザー手術に続いてときどき修整処置が実行される。また、治癒が数ヶ月かかることにより、これらの修整手術は患者に対して実質的な不便を与える。この遅れを避けるために、レーザー手術システムはあるタイプの同時フィードバックを有することにより大きな利益を得る。
【０００５】
不規則な角膜の治療を含む眼の屈折エラーの更なる治療が提案された。ハートマン−シャック波面センサートポグラフィー装置が眼の光学的性質を正確に測定するために現在開発されている。理論的に、そのような測定システムから引き出されたカスタム切除パターンは20/20以上の視力を確実に与えるのに十分な正確さをもって小さい不規則エラーの補正を許す。残念なことに、今日提案されている波面センサーは非常にかさばり、その結果使用の際これらの測定装置を既存のレーザー手術システム内に組み込むことは困難及び／または不可能である。代わりの軸外し角膜測定システムを既知の治療装置に含めることは可能であるが、そのような軸外しシステムの正確さは、視力を最大化するための眼の軽症の不規則エラーの治療に対して特に所望されない。したがって、切除の実際の進行中にフィードバックを与えるための代替技術が必要である。そのようなフィードバック技術は、眼がさらに評価され及び角膜をさらに再形成するために修整手術が実行される前に概して患者が治癒するために切除された基質面を覆う上皮若しくは皮弁を待つところの従来の処置に対して実質的な利益を与える。
【０００６】
上記に鑑みて、改良された眼科学システム、装置及び方法を与えることが所望される。特に、レーザー眼球手術処置の成功を実証するための高められた技術を与えることが所望される。もしこれらの装置が新しく開発された手術システムとともに、既存のレーザー眼球手術システム内に簡単に一体化されれば、さらに好適である。これらの目的の少なくともいくつかは以下に説明される本発明のシステム及び方法によって達成されるであろう。
【０００７】
発明の要旨
本発明は改良されたレーザー眼球手術装置、システム及び方法を与える。特に、本発明は、患者がレーザー治療のためにレーザー分配システムに沿って配置された状態で、視力矯正手術の前、最中及び／または後に眼の屈折エラーの測定を与える装置、システム及び方法をもたらす。本発明により、手術の成功に関する術後解析を待つことなく、視力矯正手術中に調節をすることが可能になる。これは、患者の眼が考慮していなかった異常な性質を有する場合及び／または最初の患者の処方エラー、人間オペレータエラー、湿度変化等のような手術における予期せぬ困難が存在する場合、特に有用である。既知のレーザー治療ワークステーション上にすでに含まれている多くのシステムコンポーネントとともに、患者の眼の光学的性質を決定するための比較的単純なシステムを利用することにより、本発明は20/20以上の視力を与えるよう使用される。
【０００８】
第１の態様において、本発明は眼の視力矯正を実行するための眼球治療システムを与える。眼は角膜を含む眼球光学システム(ocular optics)及び網膜を有する。システムは、眼が治療のために配置されたとき、眼球光学システムを通じて網膜上に参照画像を投影するよう設置された投影光学システムから成る。映像光学システムは眼球光学システムを通じて網膜から評価画像を取り込むよう方向付けられる。評価画像は眼球光学システムを通じて投影されかつ眼球光学システムを通じて映像される参照画像によって画成される。エネルギー伝達エレメントが、眼球光学システムを変えるために角膜方向へ治療エネルギーを伝達するべく映像光学システムに関して配置される。
【０００９】
多くの実施例において、投影光学システム及び／または映像光学システムの少なくとも一部は治療エネルギーと同軸に位置合わせされる。典型的に、エネルギー伝達エレメントはビーム経路に沿って方向付けられた角膜切除レーザービームから成るエネルギーを有するレーザーから成る。ビームスプリッターは、投影及び映像経路の各々がレーザービームのビーム経路と同軸に位置合わせされる少なくとも一部分を有するところの、映像光学システムの映像経路及び投影光学システムの投影経路からビーム経路を分離するために与えられる。
【００１０】
有利なことに、映像光学システムは光学的に再彫塑処置(resculpting procedure)を施すために角膜を映すべくレーザー眼球手術システム内にしばしば含まれるような顕微鏡から成る。そのような角膜映像顕微鏡は、顕微鏡本体の十分な移動を与えることによって、画像経路に沿った付加的及び／または選択可能レンズを含むことで、網膜からの評価画像の映像を許すよう修正され得る。典型的に、画像が顕微鏡の接眼レンズに到達する前に、映像ビームスプリッターは映像経路から顕微鏡光学経路を分離する。
【００１１】
多くの実施例において、電荷結合素子（CCD）のような画像捕捉装置が解析画像に応答して信号を生成するべく映像光学システムに光学的に結合される。画像解析器はしばしば画像捕捉装置に結合され、概して眼球光学システムの映像品質を決定する。画像解析器はしばしば角膜治療フィードバック経路を画成するためにエネルギー伝達エレメントに結合される。多くの実施例において、参照対象物は参照画像を画成し、画像解析器は映像品質を決定するために参照対象物の画像を比較する。解析器はしばしば変調伝達関数を使って映像品質を計算し、当該解析器は（角膜に向けられた治療エネルギーに対する映像品質の勾配のような）映像品質の変化の割合を理想的に計算し、その結果システムは映像品質の変化の所定の（しばしば低い）割合において若しくはそれ以下で治療エネルギーを停止させることができる。
【００１２】
いくつかの実施例において、投影光学システムは眼球治療システムと投影された参照画像との間の焦点距離を調節するために少なくともひとつの可動エレメントを含む。付加的に、眼球手術システムは投影光学システムの少なくとも一部を利用する患者ターゲット固定システムを含む。ターゲットシステムは、眼と治療エネルギーとの間の軸位置合わせを患者が維持するのを助けるために、眼によって見るため眼の方向へ固定ターゲットを方向付けることができる。付加的に、少なくともひとつの可動エレメントは治療によって実際に影響される屈折の性質の変化を決定するのを助けるために解析画像をモニターしながら眼の治療中に調節される。単純な実施例において、システム操作者はひとつ若しくはそれ以上の（品質、パワー等のような）光学的性質及び／または眼の部分的治療によって影響される光学的性質の変化のひとつ若しくはそれ以上の割合を推定するために治療間の投影焦点距離を変化させる。
【００１３】
他の態様において、本発明は眼の視力矯正を実行するための方法を与える。方法は治療システムの治療軸に関して眼を位置合わせする工程から成る。眼の屈折的性質は治療軸に沿って眼の角膜上にレーザービームを方向付けることによって変化する。画像は角膜を含む眼球光学システムを通じて位置合わせされた角膜の網膜上に投影される。網膜からの投影画像は眼球光学システムを通じて結像され、レーザービームは映像工程に応答して少なくとも部分的に制御される。
【００１４】
好適には、光学眼球システムの光学映像品質は映像工程によって画成される解析イメージに基づいて決定される。映像品質はしばしば、典型的に光学伝達関数を使用して解析画像を参照画像と比較することによって決定される。典型的な実施例において、映像品質の変化の割合が決定され、それは網膜から映像システムへの眼球光学システムを通じる画像の第２通過とともに、眼球光学システムを通じて網膜上に投影される画像の第１通過に関連する組み合わされた歪みを示す。光学映像品質及び／またはその変化割合はプロセッサによって計算されるか、若しくはシステム操作者によって単純にモニターされる。にもかかわらず、これはレーザー眼球手術中の実際の切除処置の経過のフィードバック指示を与える。
【００１５】
発明の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面を参照することによってさらに明白となるであろう。
【００１６】
特定の実施例の説明
本発明は、視力矯正手術前、最中若しくは後での眼の屈折エラーの測定を与えるシステム及び方法を与える。本発明は光屈折角膜切除(PRK)、光線治療角膜切除(PTK)、レーザーインサイチュー角膜曲率形成(LASIK)等のようなレーザー眼球手術処置の精度及び有効性を高めるために特に有用である。好適には、本発明は眼球内の光学システムの改良のリアルタイムな測定を与えかつ視力矯正処置中に外科医にフィードバックを与える。したがって、システムはレーザー眼球手術システムとの関係で説明されるが、当該システムは放射状角膜切開術、角膜リング注入等のような別の眼球治療処置システム内での使用に適応され得ることを理解するべきである。
【００１７】
システムのコンポーネントはレーザービーム分配装置から眼へエネルギーを向けるビームスプリッターを通じて動作するため、本発明のシステムは既存のレーザーシステムに単純に適応される。眼内部の光学システムの改良の実際の経過においてフィードバック及びグラフィック情報を与えることによって、システム操作者は眼がフィードバック装置によって示されるような最大レベルか若しくはそれに近い映像性能になるまで、視力矯正手術を続けることができる。本発明によって外科医は手術中に経過を評価することができ、本発明は典型的に手術が中断されるか治療システムと眼の位置合わせが評価を実行するのに変えられることを要求しない。したがって、光学フィードバックシステムの使用は角膜の再彫塑を容易にし、その結果眼は所望の視力の通常の20/20閾値を超える。
【００１８】
図１を参照して、本発明のレーザー眼球手術システム10はレーザービーム14を生成するレーザー12を含む。レーザー12はレーザー分配光学機16に光学的に結合され、それはレーザービーム14を患者Pの眼に向ける。分配光学機支持構造体（図示せず）はレーザー12を支持するフレーム18から伸張する。顕微鏡20は分配光学機支持構造体上に設置され、顕微鏡はしばしば眼Eの角膜を映像するために使用される。付加的に、少なくともいくつかの顕微鏡20の光学コンポーネントが以下に詳細に説明されるように眼の網膜を映像するために使用される。
【００１９】
概して、レーザー12はエキシマレーザーから成り、思想的にはほぼ193nmの波長を有するレーザー光のパルスを生成するアルゴンフッ素レーザーから成る。好適にはレーザー12は分配光学機16を通じて分配されて、患者の眼においてフィードバック補強フルエンスを与えるよう設計されている。本発明は紫外線若しくは赤外線放射の代わりのソースでも有用であり、特にそれらは眼の近接及び／または下層の組織に重大なダメージを与えることなく角膜組織を制御可能に切除するのに適応される。そのようなソースは、それに限定されないが、約185と205nmとの間の紫外線波長のエネルギーを生成し及び／または周波数倍増技術を利用する固体レーザー及び他の装置を含む。したがって、エキシマレーザーが切除ビームのソースとして説明されているが、本発明において他のレーザーが使用されてもよい。
【００２０】
レーザー12及び分配光学機16はコンピュータ22の指示の元で概してレーザービーム14を患者Pの眼に向ける。概してコンピュータ22は、角膜の所定の再彫塑を実行しかつ眼の屈折特性を変化させるためにレーザーエネルギーのパルスに角膜部分を晒すべくレーザービーム14を選択的に調節する。多くの実施例において、レーザー14及びレーザー分配光学システム16は所望のレーザー彫塑処理を実行するためにプロセッサ22のコンピュータ制御の元にあり、該プロセッサは以下に説明する光学フィードバックシステムからの入力に応答して切除処置を理想的に変化させる。好適には、フィードバックは自動画像解析システムからプロセッサ22内に入力されるか、若しくは光学フィードバックシステムによって与えられる解析画像の目視検査に応じて入力装置を使ってシステム操作者によってプロセッサ内に手動で入力される。プロセッサ22はしばしばフィードバックに応答して再彫塑治療を続けるか若しくは終了し、少なくとも部分的にフィードバックに基づいて再彫塑計画を付加的に修正する。
【００２１】
レーザービーム14はさまざまな代わりの機構を使って所望の再彫塑を施すよう調節されてもよい。レーザービーム14はひとつ若しくはそれ以上の可変アパーチャを使って選択的に制限されてもよい。可変絞り及び可変幅スリットを有する可変アパーチャシステムの例がここに参考文献として組み込む米国特許第5,713,892号に説明されている。レーザービームは、ここに参考文献として組み込む米国特許第5,683,379号、1997年11月12日出願の米国特許出願第08/968,380号及び1999年3月22日出願の米国特許出願第09/274,999号に説明されているように、眼の軸線からレーザースポットのサイズ及びオフセットを変化させることによって調製される。
【００２２】
さらに例えば米国特許第4,665,913号に説明されるように、眼の表面にわたってレーザービームを走査しかつパルスの数及び／または各位置での滞在時間を制御すること、ここに参考文献として組み込む1995年6月６日に出願された米国特許出願第08/468,898号に説明されるような角膜に入射するビームのプロファイルを変化させるよう切除するレーザービーム14の光学経路内でマスクを使用すること、及び典型的に可変幅スリット及び／または可変直径アイリス絞りによって制御された可変サイズビームが角膜を横切って走査されるところのハイブリッドプロファイル走査システムなどを含むさらに他の代替案が可能である。これらのレーザーパターン調製技術用のコンピュータプログラム及び制御方法論は特許文献に詳しく説明されている。
【００２３】
当業者に知られるように、付加的なコンポーネント及びサブシステムがレーザーシステム10に含まれてもよい。例えば、空間的及び／または時間的積分器がここに参考文献として組み込む米国特許第5,646,791号に説明されるようにレーザービーム内のエネルギーの分布を制御するために含まれてもよい。切除流出吸引器／フィルタ及び発明の理解に不必要なレーザー手術システムの他の補助的なコンポーネントは、本発明の理解のために詳細に説明される必要はない。
【００２４】
上記したように、概してレーザーシステム10はコンピュータ若しくはプログラム可能なプロセッサ22を含む。プロセッサ22はキーボード、ディスプレイモニターのような標準的なユーザーインターフェース装置を含む従来のPCシステムから成る（若しくはそれとインターフェースする）。典型的にプロセッサ22は磁気若しくは光ディスクドライブ、インターネット接続等のような入力装置を含む。しばしばそのような入力装置は、本発明のいずれかの方法を実施する有形の記憶媒体29からコンピュータ実行可能コードをダウンロードするのに使用される。有形記憶媒体29はフレキシブルディスク、光ディスク、データテープ等のような形を取り、プロセッサ22はメモリボード及びこのコードを保存しかつ実行するためのコンピュータシステムの他の標準コンポーネントを含む。
【００２５】
図２を参照して、レーザー眼球手術システム10の単純化された略示図は光学フィードバックシステム30内で使用される光学コンポーネントを示す。レーザー12は、切除パターン手段17を介してレーザー分配光学システム16のビームスプリッター100にレーザービーム14を方向付ける。上記したように、切除パターン手段17は、（オフセットレンズ、鏡、プリズム等のような）走査機構、（可変直径アイリス絞り、可変幅スリット、ズームレンズシステム、選択可能マスク等のような）可変プロファイル機構及び／または（切除可能マスク若しくはゲル、回折光学器等のような）エネルギー調製機構を含む。ビームスプリッター100は、角膜Cを再形成するため眼E方向へビーム14及び切除エネルギーのパターンを方向付ける。角膜Cのこの再彫塑は、角膜の上皮層及び／または上皮組織、ボーマン膜及び（特許文献内で説明されるような）基質組織を含む皮弁を除去若しくは移動した後に実行されるか、または上皮層及びボーマン膜を通じて基質内システムによってできる限り集束される。眼のレーザー切除処置の効果に関するフィードバックを与えるために、概してシステム10は眼Eの網膜Rの表面に投影しそこから結像するよう配置された投影光学システム102及び映像光学システム105を含む。図２に示されるように、投影システム102、映像システム105及びレーザー分配システム106の少なくともいくつかの光学コンポーネントはひとつ以上のシステムによって使用される。
【００２６】
角膜Cに加え、眼Eは、レンズ、虹彩、前後チャンバ等を含む眼の全体的光学性能に影響する多くの他のコンポーネントを含む。角膜Cを含む眼のこれら及び他の光学コンポーネントは概してここで眼球光学システムSと呼ばれる。角膜Cの再彫塑の実際の結果及び有利に眼球光学システムS全体の光学的性質の変化にフィードバックを与えるため、光学フィードバックシステム30は眼Eの網膜R上に画像IRを投影しかつ映像する。
【００２７】
図２及び３Aを参照してわかるように、（参照画像Iを画成する）ターゲット対象物104が網膜画像IRを形成するべく眼Eの網膜上に画像Iを投影するのに使用される。対象物104は自己照明であるかまたは発光ダイオード、レーザーダイオード若しくは対象物104からの参照画像Iを運ぶ光線を眼Eの方向へ向けるための光バルブのようなエネルギーソース106を有する。ビームスプリッター110はエネルギー光線を眼Eの方向へ向けるのに使用される。参照画像Iは赤外線エネルギー（それに限定されないが）のような可視スペクトルの外側のエネルギーを使って投影されてもよい。
【００２８】
網膜画像IRの映像品質は、画像投影システム102及び眼Eの眼球映像システムSの光学エレメントを含む、投影された参照画像Iが通過する全光学システムの品質によって変化する。図４〜５Cを参照して分かるように、対象物104は反射若しくは透過平面ボディのようなさまざまな構成を仮定し、しばしば対象物はグリッド、正弦波格子の組、大小さまざまのコントラストバーのアレイ、ジーメンススター等のような参照画像を画成する。
【００２９】
図２及び３Bを参照してわかるように、眼Eの内部に投影された網膜画像IRは評価画像IE（図５B参照）を画成するべく付加的に他のビームスプリッター112を通じて網膜画像解析器120によって映像される。網膜から映像された評価画像IEに基づいて、画像解析器120が眼球システムの現在の状態を決定するのに使用される。
【００３０】
しばしば画像解析器120は、画像情報が画像プロセッサ272によって解析されるように評価画像をデジタル画像信号271に変換する、電荷結合素子(CCD)のような画像捕捉装置270から成る。典型的に、画像プロセッサ272は画像信号271に応答して評価画像IEの光学的特性を計算するよう設けられたハードウエア、ソフトウエア及び／またはファームウエアから成る。しばしば画像プロセッサ272は、評価画像IE内に正確に再生される最も小さい特徴若しくは空間周波数を測定することによって光学的品質を決定する。より複雑な解析もまた与えられる。画像プロセッサ272は、システム内で使用される測定品質に依存する、光学伝達関数計算装置、変調伝達関数計算装置等であるように説明される。
【００３１】
有利にも、投影光学システム102及び映像光学システム105がレーザー12の操作及び／または位置合わせと干渉しないように、画像解析器120はレーザー手術処置の前、最中及び／または後に視力矯正処置に関するリアルタイム及び／または断続的な情報を与えることができる。付加的に、対象物104及びフィードバック組立体120が両方とも光学トレーン130内でビームスプリッター100の上流にある際に、切除が行われている間及び／または信号対ノイズ性能を改善するべくパルス若しくは部分的治療の間に再彫塑中のフィードバックが与えられる。好適には、ビームスプリッター100は可視光線及び／または対象物104からの赤外線エネルギーと干渉しない紫外線ビームスプリッタ−である。
【００３２】
網膜画像解析器120はさまざまな異なる原理で動作するが、解析器120の好適実施例は眼球光学システムSによって与えられる画像の品質を決定するために光学伝達関数(OTF)を使用する。光学伝達関数は光学システムが画像をどの程度よく転送若しくは伝達するかの一般的な尺度である。
【００３３】
概して、矢印142によって示される光学システムを通過する対象物104からの光若しくはエネルギーは対象物の画像を生成する。完璧な光学システムにおいて、対象物104の画像は光学システム140を通過した後完璧に再生される。しかし実際のシステムにおいて、光学システム140のいくつかのコンポーネント内の収差が完璧以下の画像伝達をもたらす歪み及び回折を生じさせる。光学システムによって実際に作られる画像IRの解析によって、光学システムの品質は正確に測定され得る。より特定的に、網膜画像IRを解析することによって、特に網膜画像IRを参照画像Iと比較することによって、光学システム140の光学伝達関数が決定される。システム10の光学トレーン130の光学的性質が容易に決定されると、これによって眼球光学システムの光学品質が計算できる。光学伝達関数は光学映像品質の特に有利な尺度であるが、さまざまな既知の代わりの光学品質測定が計算され得ることは理解されるべきである。
【００３４】
典型的に、光学フィードバックシステム30は網膜画像IRから直接に光学伝達関数（若しくは映像品質のあらゆる他の代わりの測定）を引き出さないが、その代わり網膜からの網膜画像IRを画像捕捉装置270上に映すことによって眼球光学システムの映像品質を測定し、その結果画像は再び眼球光学システムを通過する。したがって、最終評価画像IEは角膜C及び眼球光学システムの他のコンポーネントを二度通過した参照画像Iによって画成される。
【００３５】
理論的には、光学伝達関数は以下で定義される。
【００３６】
【数１】
言い換えれば、光学伝達関数は変調伝達関数(MTF)と位相伝達関数(PTF)の積である。変調伝達関数は光学システム140が空間周波数の関数として対象物104から画像Iへコントラスト若しくは変調を伝達する方法を説明する。それは振幅及び強度に関連する。変調伝達関数は以下のように定義される。
【００３７】
【数２】
ここで、Imax及びIminはそれぞれ対象物内の輝度若しくは画像内の照度の最大及び最小値である。典型的に、対象物104は既知のパターンに従ってさまざまである空間的分離若しくは空間周波数を有する線のパターンとして画像Iを画成する。さまざまなこれらのパターンが図４、５A及び５Cに示されている。典型的に、作るのが簡単であるため方形波格子が使用されるが、それらの使用はMTFで使用される正弦成分を抽出するためにより多くのデータ処理を必要とする。付加的に、変調伝達関数は単独で映像品質の測定として使用されてもよい。
【００３８】
完璧な光学システムにおいて、変調伝達関数は１に近づく。正弦波応答及びコントラスト伝達関数としても知られる変調伝達関数は、画像内のコントラスト（変調）の度合によって示されるように、対象物から画像へのさまざまなレベルの細部を再生若しくは伝達するための光学システムの能力を測定する。予想通り、細部が小さいほど、それを分解するのに必要なコントラストは高くなる。
【００３９】
光学伝達関数の第２成分は位相伝達関数(PTF)である。それは画像歪み若しくは位相に関し、光学システムの光学品質を計算する際付加的に無視される。もし使用される場合には、位相伝達関数は以下のように定義される。
【００４０】
【数３】
ここで、δ及びδ'はそれぞれ参照画像及び評価画像の位相である。
【００４１】
有利なことに、光学システムの光学伝達関数及び／または変調伝達関数は光学システムを通じて映像格子によって直接的に決定される。対象物若しくは参照画像I及び評価画像IE内のコントラスト及びそれらの比率は格子の空間周波数に対する変調伝達関数を定義する。同様に、映像品質は、検出されるか若しくは画像内で識別され得る最も小さい細部を測定することにより、光学システムの分解能を決定することによって測定される。典型的にこれは図４に示されるバーターゲット解像度チャート、図５Cに示されるジーメンススター等のような分解能チャート若しくは画像を映すことによって為される。そのような測定は付加的に色収差、軸外し距離、参照イメージの方向等の効果を考慮する。
【００４２】
さらにコントラスト閾値関数を決定するような他の光学映像品質測定計算方法が使用される。これら及び他の標準的な光学映像品質測定は周知であり、例えば、ここに参考文献として組み込む、George Smithらによる"The Eye and Visual Optical Instruments",Cambridge University Press(1997)pp.662-691、F.W.Campbellらによる"Optical Quality of the Human Eye",J.Physiol., 186(October 1966), pp.558-578、"Photonics Dictionary",pp.D-22, 92, 102, 123(1997)及びWilliam D. Stanleyらによる"Digital Signal Processing", 2dEd.,(1984)pp.120-124に記載されている。
【００４３】
図２、５A及び５Bを参照して、光源106によって照らされた対象物104は方形格子パターンを有するように示されている。対象物104からのエネルギー光線はレーザーシステム及びヘッド内のさまざまな光学機器130を矢印204で示されるように眼Eの方向へ通過する。眼Eの網膜上で作られた網膜画像IRはビームスプリッタ−112によって画像解析器120方向へ反射される。眼の光学システムは完璧な光学システムではないので、眼球光学システムSを通過して送られた画像は正確に参照画像を再現せず、その代わり画像の解像度のいくらかの損失及びいくらかの歪みを生じさせる。したがって、映された評価画像IEは隣接するエレメントがいくらかかすむようなコントラストの損失を示す。そのような変化は光学伝達関数、変調伝達関数等の値によって示されなければならない。光学伝達関数によって測定されるコントラストの減少及び位相の変化は、例えば1.0より大幅に少ないOTF値によって示されるように光学システムが収差及び他の欠点を含むことを示す。
【００４４】
図５Bの略示評価画像IEは方形格子パターンの歪みを示し、この場合オリジナルの方形格子パターン200は砂時計形状を有する。光学伝達関数は光学システム140の品質を測定する際にこの変化を斟酌する。付加的に、評価画像を解析しかつ評価画像をオリジナルの参照画像と比較することによって、光学システム140（すなわち眼球光学システムS）の光学エラーが引き出される。
【００４５】
高速フーリエ変換、フィルタ技術及び大気汚染を検出し、測定し、補償するために開発された既知の光学変換画像変調技術のような標準的な後画像処理技術を使って、画像プロセッサ272は眼球光学システムの球形、円柱形及び／または他の歪みを計算するコンピュータ画像修復及び解析プロセッサから成る。そのようなプロセッサ内で使用するための適当なアルゴリズムは現在遠くの星若しくは惑星を見る地上配備型望遠鏡の大気歪みを補正するために使用されている。評価画像IEを参照画像Iと比較することによって、これらのコンピュータツールは眼球光学システムの光学エラーを計算するのに使用される。再び、そのようなシステムは網膜までの途中で参照画像が眼球システムを通過する第１通過及びCCDまでの途中で角膜、レンズ及び眼の他の眼球コンポーネントを通過する第２通過の両方を考慮しなければならない。測定された収差を補償するために角膜を再彫塑する計算は、変更された切除パターンを生じさせるレーザー治療システムへ付加的にフィードバックを与えながら、比較的素直である。そのような後画像処理技術用のソフトウエアパッケージは、Interactive Data Language（商標）ソフトウエアのようにコロラド州ボールダーのリサーチ・システムズ・インコーポレイテッドから商業的に販売されている。
【００４６】
図６A及び６Bを参照してわかるように、より単純なフィードバック制御システムは所定の切除パターン中に眼球光学システムの光学品質の経過を追跡する。治療時間、治療エネルギー、部分治療走査の数等に関して光学伝達関数若しくは他の映像品質測定をグラフ化することによって、グラフは光学システムが改善の最高レベルに達したときを示すのに使用される。
【００４７】
図６Aに示されるように、映像品質の変化の勾配若しくは割合を計算することによって、操作者及び／またはシステムは有意な割合240で視力を改善しつづけるとき治療を進行することができ、映像品質の改善の割合がゼロ若しくはゼロ付近、理想的には所定の割合242以下であるとき治療を止めることができる。映像品質の変化の割合をモニターすることによって、システムはあらゆる任意の映像品質測定スケールに頼ることができ、眼球光学システム内の変化の有意な割合が評価画像の全体の映像品質変化の有意な割合と相関するようにして、眼球光学システムを通過する２つの通過伝達の補償が単純化される。同様に、評価画像の映像品質の変化の割合がゼロ若しくはゼロに近いとき、これは眼球光学システムがもはや治療を続けてもさほど改善しないことを示し、治療過度により視力が衰退する前に治療は中止される。
【００４８】
図６Aの割合基準フィードバック技術は既知のレーザー眼球手術システムに容易に組み込まれる。図１及び７を参照して、対物レンズ21のような顕微鏡20のいくつかの若しくはすべての光学コンポーネントは、顕微鏡動作距離を増加するために顕微鏡本体の十分な移動を与えるか、代わりに顕微鏡接眼レンズを与えることによって、眼Eの網膜（及び光学投影システム102から投影された網膜画像IR）を映像するのに使用される。いくつかの実施例において、画像解析器は補助ディスプレイシステム用に与えられる顕微鏡のカメラパッドに単純に設置される。
【００４９】
一般に、網膜画像フィードバック組立体は眼Eの内部からの網膜画像を検出するために電荷結合素子(CCD)画像捕捉装置270を使用し、理想的に該CCDはモデル名Megaplus（商標）でイーストマン・コダック・カンパニーから購入可能な高解像度CCDカメラを有する。典型的なCCDは約６百万画素若しくはそれ以上の解像度を有する。
【００５０】
画像捕捉装置270からのデータは画像プロセッサ272に送られかつ処理され、該画像プロセッサは付加的に眼Eに対する切除レーザーエネルギーパターンの分配を制御するプロセッサ22（図１参照）内に組み込まれる。代わりに、画像プロセッサは専用のプロセッサボードから成ることもでき、さまざまな分散データ処理技術が採用される。ある実施例において、システム操作者は足ペダル、タッチスクリーン、口、音声入力装置若しくは他の入力装置を動かすことによって、処置を中止しながら、顕微鏡20を通じて手動で画像を見ることによって、画像を評価する。映像光学システム105からの評価画像は、評価画像内に明瞭に残る図４の平行バー参照画像の最小離散空間周波数を決定することによって、若しくはあらゆる他の既知の映像品質計算技術によって、画像システムの品質を決定するのに使用される。そのような評価は、経路263で略示されるように、品質を計算するべく評価画像IEを参照画像と比較しながら、参照画像に関する情報をしばしば使用する。
【００５１】
治療処理の大きな遅延なしに映像品質が治療中に繰り返し測定されるに従って、治療の所望の単位に関する測定映像品質の変化が図６A及び６Bに示されるように計算される。治療単位から生成される映像内の改善が通常値以下である場合、切除を中止するようフィードバック信号はフィードバック経路273を通じてレーザー12、レーザー分配光学システム16及び／またはレーザー制御器22へ送られる。図６Bを参照して分かるように、適切な測定サンプリング時間の選択は、一連の部分的な処置の最中のレーザーの不完全若しくはばらつきのある走査の間に映像品質の過渡的変化を補償するのを助ける。眼球映像システムの実際の映像品質の変化の割合を測定することによって、操作者は進みかつ最大の光学映像品質で停止することができ、それによってフォローアップ若しくはタッチアップ治療の公算が減少する。
【００５２】
光学フィードバックシステム30のさらに他のコンポーネントが既知のレーザー眼球手術装置の既存システム内に組み込まれる。例えば、図７及び８に図示され、通常に譲渡された同時出願中の米国特許出願第09/105,690号（ここに参考文献として組み込む、1998年6月26日に出願された代理人事件番号18158-010700US）により完全に説明されるように、眼Eとレーザー分配システムの治療軸線との間の位置合わせを維持するために、レーザー治療中に患者が見えるようターゲットシステム238を与えることが有利である。眼の光学的特性が処置中に変化するに従い、ターゲットシステム238は眼の屈折エラーを補償するためのひとつ若しくはそれ以上の可動レンズ240を含み、その結果固定ターゲット242は患者に対して焦点が合って現れる。ターゲットシステム238の少なくともいくつかのコンポーネントは投影システム102によって参照画像を網膜上に投影するのに使用される。最高の網膜映像品質を与える位置へレンズを移動することによって、既知の屈折エラーを適正に補償するべく可動レンズ240の位置が決定されると、眼の屈折エラーが正確に測定される。
【００５３】
図７は、手術中に一定の眼の位置を患者が維持できるような典型的な能動患者固定光学システムを示す。患者固定光学システムは患者が見るためのターゲット242として発光ダイオード(LED)を使用する。可動レンズ240の整合した動きによって、たとえ眼の光学特性が手術中に変化しても固定システムは患者に対し焦点を合わせてLEDを維持する。焦点を合わせてLEDを維持することによって、患者はより注意深くLED上に焦点を維持することができ、したがってランダムな眼の移動が減少する。能動患者固定光学システム238は対象物104の正面でLEDを投影するためにビームスプリッタ−252を使用する。固定光学システム238が使用されているところの状況において、ソース106からの赤外線エネルギーによってターゲット104を照らすことが所望される。この方法において、患者はLEDを見るだけであり、ソース若しくは対象物104からの可視光によって惑わされることはない。いくつかの実施例において、単一の光源及び／または画像が固定及び参照画像投影の両方に対して使用される。
【００５４】
レーザーが角膜部分を選択的に除去するに従い、収差は眼の上で一時的に除かれる。視線固定ターゲット上に焦点を合わせる患者の能力を一時的に制限し、もし完了前に切除処理が永久に終了されなければならないなら、できるだけ眼に矯正可能なダメージを与える、患者の視力への収差のあらゆる有害な効果を減少させるために、屈折治療は眼の屈折欠点を徐々に改善する一連の治療に分割される。これらの準治療が次々にすぐに実行される場合でさえ、治療をより細かい一連の矯正に分割するこの方法は切除処理中に作られる収差を最小化する。本発明のこの態様は角膜の形状の増分変化を表す290a、290b及び290cとともに図９に略示されている。
【００５５】
図９に見られるように、概して上皮Tは角膜に到達するためにどけられる。上皮は手動による研削若しくは研摩によって除去されるか、若しくは角膜は皮弁を画成するよう単純に切開され、当該皮弁は下層基質の切除中邪魔にならないところで保持される。
【００５６】
晒された基質表面は理想的な光学面を与えないため、眼球光学システムの全体の映像品質は再彫塑中理想に近くはない。それにも係らず、除去されるか若しくは置き換えられた上皮若しくは皮弁は光学品質を劣化させるが、それは品質及び／または処置中の品質の変化の割合を最大化するよう再彫塑を有意に変化させず、その結果角膜光学システムに上皮若しくは皮弁の無い状態で最大の光学性能を達成するための治療回数は、最大の治癒された光学性能を達成するのに所望される治療回数と大きく違わない。たとえ上皮の無い光学システムの光学エラーが治癒された光学エラーと大きく異なるとしても、例えば、可動レンズ240によって網膜画像を繰り返し再集束することによって、及び処置を通して可動レンズの全移動を測定することによって、本発明のシステムは眼の光学特性の実際のトータルの変化を測定するのに使用される。所望の量の再彫塑が達成されたことをレンズ移動が示すとき処置は終了される。
【００５７】
図９に略示されるように、-10ジオプトリーの球形屈折エラーを有する患者は一連の2ジオプトリー矯正治療によって矯正される。映像システムは最初に患者の正面の0.1メートルの離隔距離293において近視用の-10.0D位置に対応する離隔距離へターゲットを投影する。レーザーパルス14aの最初の列が基質Sの第１部分290aを選択的に除去し、それによって患者の近視の2ジオプトリー矯正を実行する。この点において、ターゲットは近視の約-8.0Dの異なる離隔距離295へ投影され、それは患者の眼の正面の0.125メートルである。
【００５８】
図７、８及び９を参照して、眼Eと評価画像IE及び／または固定ターゲット画像との間のターゲット分離が概してレンズ240を移動することによって変化する。付加的に、レンズ240の位置は画像解析器120によって制御及び／または感知される。いくつかの実施例において、システム操作者は顕微鏡20を通じて評価画像を見ながら評価画像IEを集束させるべく手動でレンズを移動する。
【００５９】
概して眼球光学システムSの光学特性は、集束された評価画像に応答して眼Eの少なくとも部分的な治療の後に決定される。光学特性は画像解析器120によって若しくはシステム操作者が顕微鏡20を通じて識別される最小空間周波数を単純に評価することによって測定される映像品質から成る。眼球光学システムのより詳細な光学特性もまた上記したように決定される。いくつかの実施例において、光学品質測定は完全に矯正された視力に適切な離隔距離に固定された投影システム102によって為される。フィードバック信号はしばしば測定品質若しくは他の光学特性に応答してフィードバック経路273に沿って送信される。
【００６０】
典型的な-10.0D治療処置において、光学特性は第１の部分的矯正治療の後に球形エラーの改善を示さなければならず、その結果レーザーシステム10はさらに近視を減少するべくレーザーパルス14bのパターンの付加的列を続ける。眼球光学システムSの光学特性の付加的測定はこの部分的治療の後に再開される。もし治療が計画されたように光学品質のためになりつづければ、さらに部分的な治療が進められ、付加的に部分的治療は光学品質測定のあちこちにはさまれる。再彫塑が完了に近づいたとき、より小さい治療増分（例えば、1.0D若しくはそれ以下）が課される。光学品質がもはや治療によって改善しないとき、すなわち光学品質の変化の割合が0.0若しくはそれに近いとき、治療はフィードバック信号273に応答して停止する。付加的に、予定の2.0D部分治療が実際には眼球光学システム内に1.7Dの変化しか生じさせないとすれば、切除の深さを増加するように、部分治療もまたフィードバック信号に応答して修正される。
【００６１】
レーザーが角膜を切除し眼の屈折構造を変えるに従い、調節可能な光学トレーンはコンピュータのダイナミックな制御の元で離隔距離を変化させ、その結果患者に見えるようにターゲットの画像が実質的に焦点に維持される。典型的にレーザー再彫塑処理は完了まで約10.0秒から3.0分かかり、レーザー手術システムの分配光学システムもまたコンピュータ制御される。調節可能な光学トレーンの調節は光切除処理中に角膜のリアルタイムな地形測定に基づいている。変形的に、調節可能な光学トレーンは再彫塑中に眼の計算された中間構造ごとにコンピュータによって変えられる。
【００６２】
理解の明確化のために典型的実施例が詳細に説明されてきたが、さまざまな修正、変更及び付加は当業者にとって明白である。例えば、システムはフィードバックシステム内で複数の画像、色若しくはパターンを使用してもよい。可動及び／または選択可能なレンズエレメントが眼中の（球形ばかりでなく）円柱形エラー及び変化を補償しかつ測定するために投影システム内に含まれてもよい。したがって、本発明の態様は特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の原理に従うレーザー眼球手術システムの斜視図である。
【図２】 図２は、本発明のレーザー眼球手術システムの単純化された略示図である。
【図３】 図３A及び３Bは、角膜光学システムを通じて画像を投影しかつ映像することによって角膜の品質を測定するためのシステム及び方法を略示した機能的ブロック図である。
【図４】 図４は、本発明で使用するための参照画像を示す。
【図５】 図５A〜Cは、代わりの参照画像及び／または眼の光学システムを通じて網膜上に参照画像を投影することによって及び眼球レンズシステムを通じて網膜から投影された画像を映像することによって形成される評価画像を示す。
【図６】 図６A及び６Bは、映像品質及び／または映像品質の変化割合のモニターがどのように図１のシステムを使って眼の治療中にフィードバックを与えるかを略示する。
【図７】 図７は、本発明の実施例のより詳細な略示図である。
【図８】 図８は、投影システムが眼と治療システムとの間の位置合わせを維持するのを助けるために患者によって見るための可変固定ターゲットを与えるべく使用されるコンポーネントを使用するところの、本発明の原理に従う光学フィードバックシステムを示す。
【図９】 図９は、本発明の原理に従う角膜組織の増分除去を略示する。
発明の背景
本発明は概して視力矯正システムに関する。ひとつの実施例において、本発明は、付加的に視力手術中に眼の眼球光学システムの品質の変化の割合をリアルタイムに測定しながら、眼の屈折特性の変化の経過に関するフィードバックを与えるべく既存のレーザー眼球手術システムに一体化される単純化された光学フィードバックシステムに関する。
【０００２】
概して既知のレーザー眼球処置は、眼の屈折特性を変化させるために眼の角膜から基質組織の微視的レイヤーを除去するための紫外線若しくは赤外線レーザーを採用する。レーザーはしばしば眼の屈折エラーを矯正するために角膜組織の選択部分を除去する。紫外線レーザー切除は角膜組織の光分解を生じさせるが、概して眼の近接及び下層組織には重大な熱的ダメージを与えない。照射された分子は光化学的に直接分子間結合を破壊しながらより小さい揮発性の粒子に分解される。
【０００３】
レーザー切除処置は、近視、遠視、乱視等を矯正するために目的に応じて角膜の輪郭を変更するよう角膜のターゲット基質を除去する。角膜を横切る切除エネルギーの分布に対する制御は、切除可能マスク、固定及び可動アパーチャ、制御操作システム、眼球移動追跡機構等の使用を含むさまざまなシステム及び方法によって与えられる。既知のシステムにおいて、しばしばレーザービームはレーザー光エネルギーの一連の離散的パルスから成り、除去される組織の全体の形状及び量は角膜上に入射するレーザーエネルギーパルスの形状、サイズ、位置及び／またはパターンの数によって決定される。さまざまなアルゴリズムが眼の屈折エラーを矯正するために角膜を再形成するべく使用されるレーザーパルスのパターンを計算するのに使用される。
【０００４】
概して既知のアルゴリズムは標準的な視力エラーを矯正するよう適応するためにレーザーエネルギーのパターンを計算する際に成功してきたが、もしそれらが光屈折処置中に実際に起こる変化をモニターすることができれば、現在の視力矯正システムはさらに改良される。しばしば既知の切除アルゴリズムは均一な切除割合を仮定し、その結果レーザーエネルギーの各パルスは均一な深さの角膜組織を除去すると予期される。しばしばこれは妥当な近似であるが、切除深さは異なる湿度のような環境条件の変化とともに有意に変化する。切除深さはまた、大きい面積の切除の際にときどき経験する中央の切除深さがわずかに減少する、"セントラル・アイランド"と呼ばれる現象によって局所的に変化する。切除深さの不一致の結果として、角膜をさらに再形成し及び所望の視力を与えるために眼が治癒された後、レーザー手術に続いてときどき修整処置が実行される。また、治癒が数ヶ月かかることにより、これらの修整手術は患者に対して実質的な不便を与える。この遅れを避けるために、レーザー手術システムはあるタイプの同時フィードバックを有することにより大きな利益を得る。
【０００５】
不規則な角膜の治療を含む眼の屈折エラーの更なる治療が提案された。ハートマン−シャック波面センサートポグラフィー装置が眼の光学的性質を正確に測定するために現在開発されている。理論的に、そのような測定システムから引き出されたカスタム切除パターンは20/20以上の視力を確実に与えるのに十分な正確さをもって小さい不規則エラーの補正を許す。残念なことに、今日提案されている波面センサーは非常にかさばり、その結果使用の際これらの測定装置を既存のレーザー手術システム内に組み込むことは困難及び／または不可能である。代わりの軸外し角膜測定システムを既知の治療装置に含めることは可能であるが、そのような軸外しシステムの正確さは、視力を最大化するための眼の軽症の不規則エラーの治療に対して特に所望されない。したがって、切除の実際の進行中にフィードバックを与えるための代替技術が必要である。そのようなフィードバック技術は、眼がさらに評価され及び角膜をさらに再形成するために修整手術が実行される前に概して患者が治癒するために切除された基質面を覆う上皮若しくは皮弁を待つところの従来の処置に対して実質的な利益を与える。
【０００６】
上記に鑑みて、改良された眼科学システム、装置及び方法を与えることが所望される。特に、レーザー眼球手術処置の成功を実証するための高められた技術を与えることが所望される。もしこれらの装置が新しく開発された手術システムとともに、既存のレーザー眼球手術システム内に簡単に一体化されれば、さらに好適である。これらの目的の少なくともいくつかは以下に説明される本発明のシステム及び方法によって達成されるであろう。
【０００７】
発明の要旨
本発明は改良されたレーザー眼球手術装置、システム及び方法を与える。特に、本発明は、患者がレーザー治療のためにレーザー分配システムに沿って配置された状態で、視力矯正手術の前、最中及び／または後に眼の屈折エラーの測定を与える装置、システム及び方法をもたらす。本発明により、手術の成功に関する術後解析を待つことなく、視力矯正手術中に調節をすることが可能になる。これは、患者の眼が考慮していなかった異常な性質を有する場合及び／または最初の患者の処方エラー、人間オペレータエラー、湿度変化等のような手術における予期せぬ困難が存在する場合、特に有用である。既知のレーザー治療ワークステーション上にすでに含まれている多くのシステムコンポーネントとともに、患者の眼の光学的性質を決定するための比較的単純なシステムを利用することにより、本発明は20/20以上の視力を与えるよう使用される。
【０００８】
第１の態様において、本発明は眼の視力矯正を実行するための眼球治療システムを与える。眼は角膜を含む眼球光学システム(ocular optics)及び網膜を有する。システムは、眼が治療のために配置されたとき、眼球光学システムを通じて網膜上に参照画像を投影するよう設置された投影光学システムから成る。映像光学システムは眼球光学システムを通じて網膜から評価画像を取り込むよう方向付けられる。評価画像は眼球光学システムを通じて投影されかつ眼球光学システムを通じて映像される参照画像によって画成される。エネルギー伝達エレメントが、眼球光学システムを変えるために角膜方向へ治療エネルギーを伝達するべく映像光学システムに関して配置される。
【０００９】
多くの実施例において、投影光学システム及び／または映像光学システムの少なくとも一部は治療エネルギーと同軸に位置合わせされる。典型的に、エネルギー伝達エレメントはビーム経路に沿って方向付けられた角膜切除レーザービームから成るエネルギーを有するレーザーから成る。ビームスプリッターは、投影及び映像経路の各々がレーザービームのビーム経路と同軸に位置合わせされる少なくとも一部分を有するところの、映像光学システムの映像経路及び投影光学システムの投影経路からビーム経路を分離するために与えられる。
【００１０】
有利なことに、映像光学システムは光学的に再彫塑処置(resculpting procedure)を施すために角膜を映すべくレーザー眼球手術システム内にしばしば含まれるような顕微鏡から成る。そのような角膜映像顕微鏡は、顕微鏡本体の十分な移動を与えることによって、画像経路に沿った付加的及び／または選択可能レンズを含むことで、網膜からの評価画像の映像を許すよう修正され得る。典型的に、画像が顕微鏡の接眼レンズに到達する前に、映像ビームスプリッターは映像経路から顕微鏡光学経路を分離する。
【００１１】
多くの実施例において、電荷結合素子（CCD）のような画像捕捉装置が解析画像に応答して信号を生成するべく映像光学システムに光学的に結合される。画像解析器はしばしば画像捕捉装置に結合され、概して眼球光学システムの映像品質を決定する。画像解析器はしばしば角膜治療フィードバック経路を画成するためにエネルギー伝達エレメントに結合される。多くの実施例において、参照対象物は参照画像を画成し、画像解析器は映像品質を決定するために参照対象物の画像を比較する。解析器はしばしば変調伝達関数を使って映像品質を計算し、当該解析器は（角膜に向けられた治療エネルギーに対する映像品質の勾配のような）映像品質の変化の割合を理想的に計算し、その結果システムは映像品質の変化の所定の（しばしば低い）割合において若しくはそれ以下で治療エネルギーを停止させることができる。
【００１２】
いくつかの実施例において、投影光学システムは眼球治療システムと投影された参照画像との間の焦点距離を調節するために少なくともひとつの可動エレメントを含む。付加的に、眼球手術システムは投影光学システムの少なくとも一部を利用する患者ターゲット固定システムを含む。ターゲットシステムは、眼と治療エネルギーとの間の軸位置合わせを患者が維持するのを助けるために、眼によって見るため眼の方向へ固定ターゲットを方向付けることができる。付加的に、少なくともひとつの可動エレメントは治療によって実際に影響される屈折の性質の変化を決定するのを助けるために解析画像をモニターしながら眼の治療中に調節される。単純な実施例において、システム操作者はひとつ若しくはそれ以上の（品質、パワー等のような）光学的性質及び／または眼の部分的治療によって影響される光学的性質の変化のひとつ若しくはそれ以上の割合を推定するために治療間の投影焦点距離を変化させる。
【００１３】
他の態様において、本発明は眼の視力矯正を実行するための方法を与える。方法は治療システムの治療軸に関して眼を位置合わせする工程から成る。眼の屈折的性質は治療軸に沿って眼の角膜上にレーザービームを方向付けることによって変化する。画像は角膜を含む眼球光学システムを通じて位置合わせされた角膜の網膜上に投影される。網膜からの投影画像は眼球光学システムを通じて結像され、レーザービームは映像工程に応答して少なくとも部分的に制御される。
【００１４】
好適には、光学眼球システムの光学映像品質は映像工程によって画成される解析イメージに基づいて決定される。映像品質はしばしば、典型的に光学伝達関数を使用して解析画像を参照画像と比較することによって決定される。典型的な実施例において、映像品質の変化の割合が決定され、それは網膜から映像システムへの眼球光学システムを通じる画像の第２通過とともに、眼球光学システムを通じて網膜上に投影される画像の第１通過に関連する組み合わされた歪みを示す。光学映像品質及び／またはその変化割合はプロセッサによって計算されるか、若しくはシステム操作者によって単純にモニターされる。にもかかわらず、これはレーザー眼球手術中の実際の切除処置の経過のフィードバック指示を与える。
【００１５】
発明の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面を参照することによってさらに明白となるであろう。
【００１６】
特定の実施例の説明
本発明は、視力矯正手術前、最中若しくは後での眼の屈折エラーの測定を与えるシステム及び方法を与える。本発明は光屈折角膜切除(PRK)、光線治療角膜切除(PTK)、レーザーインサイチュー角膜曲率形成(LASIK)等のようなレーザー眼球手術処置の精度及び有効性を高めるために特に有用である。好適には、本発明は眼球内の光学システムの改良のリアルタイムな測定を与えかつ視力矯正処置中に外科医にフィードバックを与える。したがって、システムはレーザー眼球手術システムとの関係で説明されるが、当該システムは放射状角膜切開術、角膜リング注入等のような別の眼球治療処置システム内での使用に適応され得ることを理解するべきである。
【００１７】
システムのコンポーネントはレーザービーム分配装置から眼へエネルギーを向けるビームスプリッターを通じて動作するため、本発明のシステムは既存のレーザーシステムに単純に適応される。眼内部の光学システムの改良の実際の経過においてフィードバック及びグラフィック情報を与えることによって、システム操作者は眼がフィードバック装置によって示されるような最大レベルか若しくはそれに近い映像性能になるまで、視力矯正手術を続けることができる。本発明によって外科医は手術中に経過を評価することができ、本発明は典型的に手術が中断されるか治療システムと眼の位置合わせが評価を実行するのに変えられることを要求しない。したがって、光学フィードバックシステムの使用は角膜の再彫塑を容易にし、その結果眼は所望の視力の通常の20/20閾値を超える。
【００１８】
図１を参照して、本発明のレーザー眼球手術システム10はレーザービーム14を生成するレーザー12を含む。レーザー12はレーザー分配光学機16に光学的に結合され、それはレーザービーム14を患者Pの眼に向ける。分配光学機支持構造体（図示せず）はレーザー12を支持するフレーム18から伸張する。顕微鏡20は分配光学機支持構造体上に設置され、顕微鏡はしばしば眼Eの角膜を映像するために使用される。付加的に、少なくともいくつかの顕微鏡20の光学コンポーネントが以下に詳細に説明されるように眼の網膜を映像するために使用される。
【００１９】
概して、レーザー12はエキシマレーザーから成り、思想的にはほぼ193nmの波長を有するレーザー光のパルスを生成するアルゴンフッ素レーザーから成る。好適にはレーザー12は分配光学機16を通じて分配されて、患者の眼においてフィードバック補強フルエンスを与えるよう設計されている。本発明は紫外線若しくは赤外線放射の代わりのソースでも有用であり、特にそれらは眼の近接及び／または下層の組織に重大なダメージを与えることなく角膜組織を制御可能に切除するのに適応される。そのようなソースは、それに限定されないが、約185と205nmとの間の紫外線波長のエネルギーを生成し及び／または周波数倍増技術を利用する固体レーザー及び他の装置を含む。したがって、エキシマレーザーが切除ビームのソースとして説明されているが、本発明において他のレーザーが使用されてもよい。
【００２０】
レーザー12及び分配光学機16はコンピュータ22の指示の元で概してレーザービーム14を患者Pの眼に向ける。概してコンピュータ22は、角膜の所定の再彫塑を実行しかつ眼の屈折特性を変化させるためにレーザーエネルギーのパルスに角膜部分を晒すべくレーザービーム14を選択的に調節する。多くの実施例において、レーザー14及びレーザー分配光学システム16は所望のレーザー彫塑処理を実行するためにプロセッサ22のコンピュータ制御の元にあり、該プロセッサは以下に説明する光学フィードバックシステムからの入力に応答して切除処置を理想的に変化させる。好適には、フィードバックは自動画像解析システムからプロセッサ22内に入力されるか、若しくは光学フィードバックシステムによって与えられる解析画像の目視検査に応じて入力装置を使ってシステム操作者によってプロセッサ内に手動で入力される。プロセッサ22はしばしばフィードバックに応答して再彫塑治療を続けるか若しくは終了し、少なくとも部分的にフィードバックに基づいて再彫塑計画を付加的に修正する。
【００２１】
レーザービーム14はさまざまな代わりの機構を使って所望の再彫塑を施すよう調節されてもよい。レーザービーム14はひとつ若しくはそれ以上の可変アパーチャを使って選択的に制限されてもよい。可変絞り及び可変幅スリットを有する可変アパーチャシステムの例がここに参考文献として組み込む米国特許第5,713,892号に説明されている。レーザービームは、ここに参考文献として組み込む米国特許第5,683,379号、1997年11月12日出願の米国特許出願第08/968,380号及び1999年3月22日出願の米国特許出願第09/274,999号に説明されているように、眼の軸線からレーザースポットのサイズ及びオフセットを変化させることによって調製される。
【００２２】
さらに例えば米国特許第4,665,913号に説明されるように、眼の表面にわたってレーザービームを走査しかつパルスの数及び／または各位置での滞在時間を制御すること、ここに参考文献として組み込む1995年6月６日に出願された米国特許出願第08/468,898号に説明されるような角膜に入射するビームのプロファイルを変化させるよう切除するレーザービーム14の光学経路内でマスクを使用すること、及び典型的に可変幅スリット及び／または可変直径アイリス絞りによって制御された可変サイズビームが角膜を横切って走査されるところのハイブリッドプロファイル走査システムなどを含むさらに他の代替案が可能である。これらのレーザーパターン調製技術用のコンピュータプログラム及び制御方法論は特許文献に詳しく説明されている。
【００２３】
当業者に知られるように、付加的なコンポーネント及びサブシステムがレーザーシステム10に含まれてもよい。例えば、空間的及び／または時間的積分器がここに参考文献として組み込む米国特許第5,646,791号に説明されるようにレーザービーム内のエネルギーの分布を制御するために含まれてもよい。切除流出吸引器／フィルタ及び発明の理解に不必要なレーザー手術システムの他の補助的なコンポーネントは、本発明の理解のために詳細に説明される必要はない。
【００２４】
上記したように、概してレーザーシステム10はコンピュータ若しくはプログラム可能なプロセッサ22を含む。プロセッサ22はキーボード、ディスプレイモニターのような標準的なユーザーインターフェース装置を含む従来のPCシステムから成る（若しくはそれとインターフェースする）。典型的にプロセッサ22は磁気若しくは光ディスクドライブ、インターネット接続等のような入力装置を含む。しばしばそのような入力装置は、本発明のいずれかの方法を実施する有形の記憶媒体29からコンピュータ実行可能コードをダウンロードするのに使用される。有形記憶媒体29はフレキシブルディスク、光ディスク、データテープ等のような形を取り、プロセッサ22はメモリボード及びこのコードを保存しかつ実行するためのコンピュータシステムの他の標準コンポーネントを含む。
【００２５】
図２を参照して、レーザー眼球手術システム10の単純化された略示図は光学フィードバックシステム30内で使用される光学コンポーネントを示す。レーザー12は、切除パターン手段17を介してレーザー分配光学システム16のビームスプリッター100にレーザービーム14を方向付ける。上記したように、切除パターン手段17は、（オフセットレンズ、鏡、プリズム等のような）走査機構、（可変直径アイリス絞り、可変幅スリット、ズームレンズシステム、選択可能マスク等のような）可変プロファイル機構及び／または（切除可能マスク若しくはゲル、回折光学器等のような）エネルギー調製機構を含む。ビームスプリッター100は、角膜Cを再形成するため眼E方向へビーム14及び切除エネルギーのパターンを方向付ける。角膜Cのこの再彫塑は、角膜の上皮層及び／または上皮組織、ボーマン膜及び（特許文献内で説明されるような）基質組織を含む皮弁を除去若しくは移動した後に実行されるか、または上皮層及びボーマン膜を通じて基質内システムによってできる限り集束される。眼のレーザー切除処置の効果に関するフィードバックを与えるために、概してシステム10は眼Eの網膜Rの表面に投影しそこから結像するよう配置された投影光学システム102及び映像光学システム105を含む。図２に示されるように、投影システム102、映像システム105及びレーザー分配システム106の少なくともいくつかの光学コンポーネントはひとつ以上のシステムによって使用される。
【００２６】
角膜Cに加え、眼Eは、レンズ、虹彩、前後チャンバ等を含む眼の全体的光学性能に影響する多くの他のコンポーネントを含む。角膜Cを含む眼のこれら及び他の光学コンポーネントは概してここで眼球光学システムSと呼ばれる。角膜Cの再彫塑の実際の結果及び有利に眼球光学システムS全体の光学的性質の変化にフィードバックを与えるため、光学フィードバックシステム30は眼Eの網膜R上に画像IRを投影しかつ映像する。
【００２７】
図２及び３Aを参照してわかるように、（参照画像Iを画成する）ターゲット対象物104が網膜画像IRを形成するべく眼Eの網膜上に画像Iを投影するのに使用される。対象物104は自己照明であるかまたは発光ダイオード、レーザーダイオード若しくは対象物104からの参照画像Iを運ぶ光線を眼Eの方向へ向けるための光バルブのようなエネルギーソース106を有する。ビームスプリッター110はエネルギー光線を眼Eの方向へ向けるのに使用される。参照画像Iは赤外線エネルギー（それに限定されないが）のような可視スペクトルの外側のエネルギーを使って投影されてもよい。
【００２８】
網膜画像IRの映像品質は、画像投影システム102及び眼Eの眼球映像システムSの光学エレメントを含む、投影された参照画像Iが通過する全光学システムの品質によって変化する。図４〜５Cを参照して分かるように、対象物104は反射若しくは透過平面ボディのようなさまざまな構成を仮定し、しばしば対象物はグリッド、正弦波格子の組、大小さまざまのコントラストバーのアレイ、ジーメンススター等のような参照画像を画成する。
【００２９】
図２及び３Bを参照してわかるように、眼Eの内部に投影された網膜画像IRは評価画像IE（図５B参照）を画成するべく付加的に他のビームスプリッター112を通じて網膜画像解析器120によって映像される。網膜から映像された評価画像IEに基づいて、画像解析器120が眼球システムの現在の状態を決定するのに使用される。
【００３０】
しばしば画像解析器120は、画像情報が画像プロセッサ272によって解析されるように評価画像をデジタル画像信号271に変換する、電荷結合素子(CCD)のような画像捕捉装置270から成る。典型的に、画像プロセッサ272は画像信号271に応答して評価画像IEの光学的特性を計算するよう設けられたハードウエア、ソフトウエア及び／またはファームウエアから成る。しばしば画像プロセッサ272は、評価画像IE内に正確に再生される最も小さい特徴若しくは空間周波数を測定することによって光学的品質を決定する。より複雑な解析もまた与えられる。画像プロセッサ272は、システム内で使用される測定品質に依存する、光学伝達関数計算装置、変調伝達関数計算装置等であるように説明される。
【００３１】
有利にも、投影光学システム102及び映像光学システム105がレーザー12の操作及び／または位置合わせと干渉しないように、画像解析器120はレーザー手術処置の前、最中及び／または後に視力矯正処置に関するリアルタイム及び／または断続的な情報を与えることができる。付加的に、対象物104及びフィードバック組立体120が両方とも光学トレーン130内でビームスプリッター100の上流にある際に、切除が行われている間及び／または信号対ノイズ性能を改善するべくパルス若しくは部分的治療の間に再彫塑中のフィードバックが与えられる。好適には、ビームスプリッター100は可視光線及び／または対象物104からの赤外線エネルギーと干渉しない紫外線ビームスプリッタ−である。
【００３２】
網膜画像解析器120はさまざまな異なる原理で動作するが、解析器120の好適実施例は眼球光学システムSによって与えられる画像の品質を決定するために光学伝達関数(OTF)を使用する。光学伝達関数は光学システムが画像をどの程度よく転送若しくは伝達するかの一般的な尺度である。
【００３３】
概して、矢印142によって示される光学システムを通過する対象物104からの光若しくはエネルギーは対象物の画像を生成する。完璧な光学システムにおいて、対象物104の画像は光学システム140を通過した後完璧に再生される。しかし実際のシステムにおいて、光学システム140のいくつかのコンポーネント内の収差が完璧以下の画像伝達をもたらす歪み及び回折を生じさせる。光学システムによって実際に作られる画像IRの解析によって、光学システムの品質は正確に測定され得る。より特定的に、網膜画像IRを解析することによって、特に網膜画像IRを参照画像Iと比較することによって、光学システム140の光学伝達関数が決定される。システム10の光学トレーン130の光学的性質が容易に決定されると、これによって眼球光学システムの光学品質が計算できる。光学伝達関数は光学映像品質の特に有利な尺度であるが、さまざまな既知の代わりの光学品質測定が計算され得ることは理解されるべきである。
【００３４】
典型的に、光学フィードバックシステム30は網膜画像IRから直接に光学伝達関数（若しくは映像品質のあらゆる他の代わりの測定）を引き出さないが、その代わり網膜からの網膜画像IRを画像捕捉装置270上に映すことによって眼球光学システムの映像品質を測定し、その結果画像は再び眼球光学システムを通過する。したがって、最終評価画像IEは角膜C及び眼球光学システムの他のコンポーネントを二度通過した参照画像Iによって画成される。
【００３５】
理論的には、光学伝達関数は以下で定義される。
【００３６】
【数１】
【００３７】
【数２】
【００３８】
完璧な光学システムにおいて、変調伝達関数は１に近づく。正弦波応答及びコントラスト伝達関数としても知られる変調伝達関数は、画像内のコントラスト（変調）の度合によって示されるように、対象物から画像へのさまざまなレベルの細部を再生若しくは伝達するための光学システムの能力を測定する。予想通り、細部が小さいほど、それを分解するのに必要なコントラストは高くなる。
【００３９】
光学伝達関数の第２成分は位相伝達関数(PTF)である。それは画像歪み若しくは位相に関し、光学システムの光学品質を計算する際付加的に無視される。もし使用される場合には、位相伝達関数は以下のように定義される。
【００４０】
【数３】
【００４１】
有利なことに、光学システムの光学伝達関数及び／または変調伝達関数は光学システムを通じて映像格子によって直接的に決定される。対象物若しくは参照画像I及び評価画像IE内のコントラスト及びそれらの比率は格子の空間周波数に対する変調伝達関数を定義する。同様に、映像品質は、検出されるか若しくは画像内で識別され得る最も小さい細部を測定することにより、光学システムの分解能を決定することによって測定される。典型的にこれは図４に示されるバーターゲット解像度チャート、図５Cに示されるジーメンススター等のような分解能チャート若しくは画像を映すことによって為される。そのような測定は付加的に色収差、軸外し距離、参照イメージの方向等の効果を考慮する。
【００４２】
さらにコントラスト閾値関数を決定するような他の光学映像品質測定計算方法が使用される。これら及び他の標準的な光学映像品質測定は周知であり、例えば、ここに参考文献として組み込む、George Smithらによる"The Eye and Visual Optical Instruments",Cambridge University Press(1997)pp.662-691、F.W.Campbellらによる"Optical Quality of the Human Eye",J.Physiol., 186(October 1966), pp.558-578、"Photonics Dictionary",pp.D-22, 92, 102, 123(1997)及びWilliam D. Stanleyらによる"Digital Signal Processing", 2dEd.,(1984)pp.120-124に記載されている。
【００４３】
図２、５A及び５Bを参照して、光源106によって照らされた対象物104は方形格子パターンを有するように示されている。対象物104からのエネルギー光線はレーザーシステム及びヘッド内のさまざまな光学機器130を矢印204で示されるように眼Eの方向へ通過する。眼Eの網膜上で作られた網膜画像IRはビームスプリッタ−112によって画像解析器120方向へ反射される。眼の光学システムは完璧な光学システムではないので、眼球光学システムSを通過して送られた画像は正確に参照画像を再現せず、その代わり画像の解像度のいくらかの損失及びいくらかの歪みを生じさせる。したがって、映された評価画像IEは隣接するエレメントがいくらかかすむようなコントラストの損失を示す。そのような変化は光学伝達関数、変調伝達関数等の値によって示されなければならない。光学伝達関数によって測定されるコントラストの減少及び位相の変化は、例えば1.0より大幅に少ないOTF値によって示されるように光学システムが収差及び他の欠点を含むことを示す。
【００４４】
図５Bの略示評価画像IEは方形格子パターンの歪みを示し、この場合オリジナルの方形格子パターン200は砂時計形状を有する。光学伝達関数は光学システム140の品質を測定する際にこの変化を斟酌する。付加的に、評価画像を解析しかつ評価画像をオリジナルの参照画像と比較することによって、光学システム140（すなわち眼球光学システムS）の光学エラーが引き出される。
【００４５】
高速フーリエ変換、フィルタ技術及び大気汚染を検出し、測定し、補償するために開発された既知の光学変換画像変調技術のような標準的な後画像処理技術を使って、画像プロセッサ272は眼球光学システムの球形、円柱形及び／または他の歪みを計算するコンピュータ画像修復及び解析プロセッサから成る。そのようなプロセッサ内で使用するための適当なアルゴリズムは現在遠くの星若しくは惑星を見る地上配備型望遠鏡の大気歪みを補正するために使用されている。評価画像IEを参照画像Iと比較することによって、これらのコンピュータツールは眼球光学システムの光学エラーを計算するのに使用される。再び、そのようなシステムは網膜までの途中で参照画像が眼球システムを通過する第１通過及びCCDまでの途中で角膜、レンズ及び眼の他の眼球コンポーネントを通過する第２通過の両方を考慮しなければならない。測定された収差を補償するために角膜を再彫塑する計算は、変更された切除パターンを生じさせるレーザー治療システムへ付加的にフィードバックを与えながら、比較的素直である。そのような後画像処理技術用のソフトウエアパッケージは、Interactive Data Language（商標）ソフトウエアのようにコロラド州ボールダーのリサーチ・システムズ・インコーポレイテッドから商業的に販売されている。
【００４６】
図６A及び６Bを参照してわかるように、より単純なフィードバック制御システムは所定の切除パターン中に眼球光学システムの光学品質の経過を追跡する。治療時間、治療エネルギー、部分治療走査の数等に関して光学伝達関数若しくは他の映像品質測定をグラフ化することによって、グラフは光学システムが改善の最高レベルに達したときを示すのに使用される。
【００４７】
図６Aに示されるように、映像品質の変化の勾配若しくは割合を計算することによって、操作者及び／またはシステムは有意な割合240で視力を改善しつづけるとき治療を進行することができ、映像品質の改善の割合がゼロ若しくはゼロ付近、理想的には所定の割合242以下であるとき治療を止めることができる。映像品質の変化の割合をモニターすることによって、システムはあらゆる任意の映像品質測定スケールに頼ることができ、眼球光学システム内の変化の有意な割合が評価画像の全体の映像品質変化の有意な割合と相関するようにして、眼球光学システムを通過する２つの通過伝達の補償が単純化される。同様に、評価画像の映像品質の変化の割合がゼロ若しくはゼロに近いとき、これは眼球光学システムがもはや治療を続けてもさほど改善しないことを示し、治療過度により視力が衰退する前に治療は中止される。
【００４８】
図６Aの割合基準フィードバック技術は既知のレーザー眼球手術システムに容易に組み込まれる。図１及び７を参照して、対物レンズ21のような顕微鏡20のいくつかの若しくはすべての光学コンポーネントは、顕微鏡動作距離を増加するために顕微鏡本体の十分な移動を与えるか、代わりに顕微鏡接眼レンズを与えることによって、眼Eの網膜（及び光学投影システム102から投影された網膜画像IR）を映像するのに使用される。いくつかの実施例において、画像解析器は補助ディスプレイシステム用に与えられる顕微鏡のカメラパッドに単純に設置される。
【００４９】
一般に、網膜画像フィードバック組立体は眼Eの内部からの網膜画像を検出するために電荷結合素子(CCD)画像捕捉装置270を使用し、理想的に該CCDはモデル名Megaplus（商標）でイーストマン・コダック・カンパニーから購入可能な高解像度CCDカメラを有する。典型的なCCDは約６百万画素若しくはそれ以上の解像度を有する。
【００５０】
画像捕捉装置270からのデータは画像プロセッサ272に送られかつ処理され、該画像プロセッサは付加的に眼Eに対する切除レーザーエネルギーパターンの分配を制御するプロセッサ22（図１参照）内に組み込まれる。代わりに、画像プロセッサは専用のプロセッサボードから成ることもでき、さまざまな分散データ処理技術が採用される。ある実施例において、システム操作者は足ペダル、タッチスクリーン、口、音声入力装置若しくは他の入力装置を動かすことによって、処置を中止しながら、顕微鏡20を通じて手動で画像を見ることによって、画像を評価する。映像光学システム105からの評価画像は、評価画像内に明瞭に残る図４の平行バー参照画像の最小離散空間周波数を決定することによって、若しくはあらゆる他の既知の映像品質計算技術によって、画像システムの品質を決定するのに使用される。そのような評価は、経路263で略示されるように、品質を計算するべく評価画像IEを参照画像と比較しながら、参照画像に関する情報をしばしば使用する。
【００５１】
治療処理の大きな遅延なしに映像品質が治療中に繰り返し測定されるに従って、治療の所望の単位に関する測定映像品質の変化が図６A及び６Bに示されるように計算される。治療単位から生成される映像内の改善が通常値以下である場合、切除を中止するようフィードバック信号はフィードバック経路273を通じてレーザー12、レーザー分配光学システム16及び／またはレーザー制御器22へ送られる。図６Bを参照して分かるように、適切な測定サンプリング時間の選択は、一連の部分的な処置の最中のレーザーの不完全若しくはばらつきのある走査の間に映像品質の過渡的変化を補償するのを助ける。眼球映像システムの実際の映像品質の変化の割合を測定することによって、操作者は進みかつ最大の光学映像品質で停止することができ、それによってフォローアップ若しくはタッチアップ治療の公算が減少する。
【００５２】
光学フィードバックシステム30のさらに他のコンポーネントが既知のレーザー眼球手術装置の既存システム内に組み込まれる。例えば、図７及び８に図示され、通常に譲渡された同時出願中の米国特許出願第09/105,690号（ここに参考文献として組み込む、1998年6月26日に出願された代理人事件番号18158-010700US）により完全に説明されるように、眼Eとレーザー分配システムの治療軸線との間の位置合わせを維持するために、レーザー治療中に患者が見えるようターゲットシステム238を与えることが有利である。眼の光学的特性が処置中に変化するに従い、ターゲットシステム238は眼の屈折エラーを補償するためのひとつ若しくはそれ以上の可動レンズ240を含み、その結果固定ターゲット242は患者に対して焦点が合って現れる。ターゲットシステム238の少なくともいくつかのコンポーネントは投影システム102によって参照画像を網膜上に投影するのに使用される。最高の網膜映像品質を与える位置へレンズを移動することによって、既知の屈折エラーを適正に補償するべく可動レンズ240の位置が決定されると、眼の屈折エラーが正確に測定される。
【００５３】
図７は、手術中に一定の眼の位置を患者が維持できるような典型的な能動患者固定光学システムを示す。患者固定光学システムは患者が見るためのターゲット242として発光ダイオード(LED)を使用する。可動レンズ240の整合した動きによって、たとえ眼の光学特性が手術中に変化しても固定システムは患者に対し焦点を合わせてLEDを維持する。焦点を合わせてLEDを維持することによって、患者はより注意深くLED上に焦点を維持することができ、したがってランダムな眼の移動が減少する。能動患者固定光学システム238は対象物104の正面でLEDを投影するためにビームスプリッタ−252を使用する。固定光学システム238が使用されているところの状況において、ソース106からの赤外線エネルギーによってターゲット104を照らすことが所望される。この方法において、患者はLEDを見るだけであり、ソース若しくは対象物104からの可視光によって惑わされることはない。いくつかの実施例において、単一の光源及び／または画像が固定及び参照画像投影の両方に対して使用される。
【００５４】
レーザーが角膜部分を選択的に除去するに従い、収差は眼の上で一時的に除かれる。視線固定ターゲット上に焦点を合わせる患者の能力を一時的に制限し、もし完了前に切除処理が永久に終了されなければならないなら、できるだけ眼に矯正可能なダメージを与える、患者の視力への収差のあらゆる有害な効果を減少させるために、屈折治療は眼の屈折欠点を徐々に改善する一連の治療に分割される。これらの準治療が次々にすぐに実行される場合でさえ、治療をより細かい一連の矯正に分割するこの方法は切除処理中に作られる収差を最小化する。本発明のこの態様は角膜の形状の増分変化を表す290a、290b及び290cとともに図９に略示されている。
【００５５】
図９に見られるように、概して上皮Tは角膜に到達するためにどけられる。上皮は手動による研削若しくは研摩によって除去されるか、若しくは角膜は皮弁を画成するよう単純に切開され、当該皮弁は下層基質の切除中邪魔にならないところで保持される。
【００５６】
晒された基質表面は理想的な光学面を与えないため、眼球光学システムの全体の映像品質は再彫塑中理想に近くはない。それにも係らず、除去されるか若しくは置き換えられた上皮若しくは皮弁は光学品質を劣化させるが、それは品質及び／または処置中の品質の変化の割合を最大化するよう再彫塑を有意に変化させず、その結果角膜光学システムに上皮若しくは皮弁の無い状態で最大の光学性能を達成するための治療回数は、最大の治癒された光学性能を達成するのに所望される治療回数と大きく違わない。たとえ上皮の無い光学システムの光学エラーが治癒された光学エラーと大きく異なるとしても、例えば、可動レンズ240によって網膜画像を繰り返し再集束することによって、及び処置を通して可動レンズの全移動を測定することによって、本発明のシステムは眼の光学特性の実際のトータルの変化を測定するのに使用される。所望の量の再彫塑が達成されたことをレンズ移動が示すとき処置は終了される。
【００５７】
図９に略示されるように、-10ジオプトリーの球形屈折エラーを有する患者は一連の2ジオプトリー矯正治療によって矯正される。映像システムは最初に患者の正面の0.1メートルの離隔距離293において近視用の-10.0D位置に対応する離隔距離へターゲットを投影する。レーザーパルス14aの最初の列が基質Sの第１部分290aを選択的に除去し、それによって患者の近視の2ジオプトリー矯正を実行する。この点において、ターゲットは近視の約-8.0Dの異なる離隔距離295へ投影され、それは患者の眼の正面の0.125メートルである。
【００５８】
図７、８及び９を参照して、眼Eと評価画像IE及び／または固定ターゲット画像との間のターゲット分離が概してレンズ240を移動することによって変化する。付加的に、レンズ240の位置は画像解析器120によって制御及び／または感知される。いくつかの実施例において、システム操作者は顕微鏡20を通じて評価画像を見ながら評価画像IEを集束させるべく手動でレンズを移動する。
【００５９】
概して眼球光学システムSの光学特性は、集束された評価画像に応答して眼Eの少なくとも部分的な治療の後に決定される。光学特性は画像解析器120によって若しくはシステム操作者が顕微鏡20を通じて識別される最小空間周波数を単純に評価することによって測定される映像品質から成る。眼球光学システムのより詳細な光学特性もまた上記したように決定される。いくつかの実施例において、光学品質測定は完全に矯正された視力に適切な離隔距離に固定された投影システム102によって為される。フィードバック信号はしばしば測定品質若しくは他の光学特性に応答してフィードバック経路273に沿って送信される。
【００６０】
典型的な-10.0D治療処置において、光学特性は第１の部分的矯正治療の後に球形エラーの改善を示さなければならず、その結果レーザーシステム10はさらに近視を減少するべくレーザーパルス14bのパターンの付加的列を続ける。眼球光学システムSの光学特性の付加的測定はこの部分的治療の後に再開される。もし治療が計画されたように光学品質のためになりつづければ、さらに部分的な治療が進められ、付加的に部分的治療は光学品質測定のあちこちにはさまれる。再彫塑が完了に近づいたとき、より小さい治療増分（例えば、1.0D若しくはそれ以下）が課される。光学品質がもはや治療によって改善しないとき、すなわち光学品質の変化の割合が0.0若しくはそれに近いとき、治療はフィードバック信号273に応答して停止する。付加的に、予定の2.0D部分治療が実際には眼球光学システム内に1.7Dの変化しか生じさせないとすれば、切除の深さを増加するように、部分治療もまたフィードバック信号に応答して修正される。
【００６１】
レーザーが角膜を切除し眼の屈折構造を変えるに従い、調節可能な光学トレーンはコンピュータのダイナミックな制御の元で離隔距離を変化させ、その結果患者に見えるようにターゲットの画像が実質的に焦点に維持される。典型的にレーザー再彫塑処理は完了まで約10.0秒から3.0分かかり、レーザー手術システムの分配光学システムもまたコンピュータ制御される。調節可能な光学トレーンの調節は光切除処理中に角膜のリアルタイムな地形測定に基づいている。変形的に、調節可能な光学トレーンは再彫塑中に眼の計算された中間構造ごとにコンピュータによって変えられる。
【００６２】
理解の明確化のために典型的実施例が詳細に説明されてきたが、さまざまな修正、変更及び付加は当業者にとって明白である。例えば、システムはフィードバックシステム内で複数の画像、色若しくはパターンを使用してもよい。可動及び／または選択可能なレンズエレメントが眼中の（球形ばかりでなく）円柱形エラー及び変化を補償しかつ測定するために投影システム内に含まれてもよい。したがって、本発明の態様は特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の原理に従うレーザー眼球手術システムの斜視図である。
【図２】 図２は、本発明のレーザー眼球手術システムの単純化された略示図である。
【図３】 図３A及び３Bは、角膜光学システムを通じて画像を投影しかつ映像することによって角膜の品質を測定するためのシステム及び方法を略示した機能的ブロック図である。
【図４】 図４は、本発明で使用するための参照画像を示す。
【図５】 図５A〜Cは、代わりの参照画像及び／または眼の光学システムを通じて網膜上に参照画像を投影することによって及び眼球レンズシステムを通じて網膜から投影された画像を映像することによって形成される評価画像を示す。
【図６】 図６A及び６Bは、映像品質及び／または映像品質の変化割合のモニターがどのように図１のシステムを使って眼の治療中にフィードバックを与えるかを略示する。
【図７】 図７は、本発明の実施例のより詳細な略示図である。
【図８】 図８は、投影システムが眼と治療システムとの間の位置合わせを維持するのを助けるために患者によって見るための可変固定ターゲットを与えるべく使用されるコンポーネントを使用するところの、本発明の原理に従う光学フィードバックシステムを示す。
【図９】 図９は、本発明の原理に従う角膜組織の増分除去を略示する。
Claims (25)
- 角膜を含む眼球光学システム及び網膜を有する眼に視力矯正を施すための眼球治療システムであって、
前記眼が治療のために配置されたとき所定の空間周波数を有する明暗パターンから成る参照画像を前記眼球光学システムを通じて前記網膜の上に投影する投影光学システムと、
前記参照画像が前記眼球光学システムを通じて前記網膜の上に投影され前記網膜から前記眼球光学システムを通じて映像された、参照画像の再現から成る評価画像を取り込む映像光学システムと、
前記映像光学システムに関して配置されたエネルギー伝達エレメントと、
を含み、
前記エネルギー伝達エレメントは前記映像光学システムにより取り込まれた前記評価画像に基づいて治療のために配置された前記眼の前記眼球光学システムの映像品質を変化させるために前記角膜方向へ治療エネルギーを伝達する、
システム。 - 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記投影光学システムの少なくとも一部若しくは前記映像光学システムの少なくとも一部が前記治療エネルギーと同軸に位置合わせされる、ところのシステム。
- 請求項２に記載の眼球治療システムであって、前記エネルギー伝達エレメントはレーザーから成り、前記治療エネルギーはビーム経路を有する角膜切除レーザービームから成り、当該システムはさらに前記ビーム経路から前記映像光学システムの映像経路を分離する第１ビームスプリッターを含む、システム。
- 請求項３に記載の眼球治療システムであって、さらに前記投影光学システムの投影経路から前記映像経路を分離する第２ビームスプリッターを含み、前記投影光学システムの少なくとも一部及び前記映像光学システムの少なくとも一部が前記レーザービームの前記ビーム経路と同軸に位置合わせされている、システム。
- 請求項４に記載の眼球治療システムであって、前記第１ビームスプリッターは前記眼と前記第２ビームスプリッターの間に配置されている、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記映像光学システムは顕微鏡の少なくともいくつかの光学コンポーネントを含む、ところのシステム。
- 請求項６に記載の眼球治療システムであって、前記顕微鏡は角膜再彫塑処置を光学的に行うために角膜の画像を取り込むことができる、ところのシステム。
- 請求項６に記載の眼球治療システムであって、前記参照画像は角膜光学システムの品質を示すべく適応され、当該眼球治療システムはさらに前記映像品質の変化の所定の割合において前記治療エネルギーを停止するために前記エネルギー伝達エレメントに結合された入力を含む、システム。
- 請求項６に記載の眼球治療システムであって、前記映像光学システムはさらに前記映像経路から顕微鏡光学経路を分離する映像ビームスプリッターを含む、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、さらに前記映像光学システムに光学的に結合され前記評価画像に応答して解析画像信号を生成する画像捕捉装置、及び該画像捕捉装置に結合され前記解析画像信号に応答して前記眼球光学システムの前記映像品質を決定する画像解析器を含む、システム。
- 請求項１０に記載の眼球治療システムであって、前記画像解析器は前記エネルギー伝達エレメントに結合され角膜治療フィードバック経路を画成し、前記エネルギー伝達エレメントは前記フィードバック経路からのフィードバック信号に応答して前記治療エネルギーを変化させる、ところのシステム。
- 請求項１０に記載の眼球治療システムであって、さらに前記参照画像を画成する参照対象物を含み、前記画像解析器は前記映像品質を決定するために前記参照対象物の画像を前記評価画像と比較する、ところのシステム。
- 請求項１０に記載の眼球治療システムであって、前記画像解析器はさらに前記映像品質の変化の割合を決定する、ところのシステム。
- 請求項１３に記載の眼球治療システムであって、前記映像品質の変化の割合は角膜に施された治療の単位に関する画像の品質の勾配を示す、ところのシステム。
- 請求項１３に記載の眼球治療システムであって、さらに前記映像品質の変化の所定の割合において前記治療エネルギーを停止するために前記エネルギー伝達エレメントに結合された入力を含む、システム。
- 請求項１０に記載の眼球治療システムであって、前記画像解析器は変調伝達関数を使って前記映像品質を計算するよう適応される、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記投影光学システムは前記眼の網膜上に赤外線画像を作成する、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記エネルギー伝達エレメントは紫外線波長のエネルギービームを生成するレーザーから成る、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記エネルギー伝達エレメントはエキシマレーザーから成る、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記エネルギー伝達エレメントは固体レーザーから成る、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記画像捕捉装置は高解像度CCDから成る、ところのシステム。
- 請求項１に記載の眼球治療システムであって、前記投影光学システムは、前記眼球治療システムと投影された前記参照画像との間の映像距離を調節するための少なくともひとつの可動エレメントを含む、ところのシステム。
- 請求項２２に記載の眼球治療システムであって、さらに前記投影光学システムの少なくとも一部を含む患者固定ターゲットシステムを含み、該ターゲットシステムは前記眼と前記治療エネルギーとの間の軸合わせの維持を助けるために前記眼で見えるように固定ターゲットを前記眼の方向へ向けることができる、ところのシステム。
- 角膜を含む眼球光学システムの後ろに位置した網膜を有する眼に視力矯正を施すための眼球治療システムであって、
前記眼が治療のために配置されたとき各々が所定の空間周波数を有する大小の明暗パターンから成る参照画像を前記眼球光学システムを通じて前記眼の網膜の上に投影する投影光学システムと、
前記眼球光学システムを通じて前記眼の網膜からの評価画像を取り込む、映像経路を画成する映像光学システムと、
前記映像光学システムに光学的に結合され前記評価画像に応答して解析画像信号を生成する画像捕捉装置と、
前記画像捕捉装置に結合された画像解析器であって、前記解析画像信号に応答して前記眼球光学システムの映像品質を決定する画像解析器と、
前記眼球光学システムの前記映像品質を変化させるためにレーザービームを前記眼球光学システムの角膜方向へ向ける角膜切除レーザーシステムであって、前記レーザービームの少なくとも一部は前記映像経路の少なくとも一部に沿って実質的に同軸に位置合わせされ、前記レーザーシステムは角膜治療フィードバック経路に沿って前記画像解析器に結合され、前記レーザーシステムは前記フィードバック経路からのフィードバック信号に応答して前記レーザービームを変化させるところの角膜切除レーザーシステムと、
から成るシステム。 - 角膜を含む眼球光学システム及び網膜を有する眼に視力矯正を施すための眼球治療システムであって、
前記眼が治療のために配置されたとき参照画像を前記眼球光学システムを通じて前記眼の網膜の上に投影する投影光学システムであって、前記参照画像は各々が所定の空間周波数を有する大小の明暗パターンから成り角膜光学システムの品質を示すように適応されている、ところの投影光学システムと、
前記参照画像が前記眼球光学システムを通じて前記網膜の上に投影され前記網膜から前記眼球光学システムを通じて映像された、参照画像の再現から成る評価画像を取り込む映像光学システムであって、当該映像光学システムは少なくともいくつかの顕微鏡の光学コンポーネントを含むところの映像光学システムと、
前記映像光学システムに関して配置されたエネルギー伝達エレメントであって、前記映像光学システムにより取り込まれた前記評価画像に基づいて治療のために配置された前記眼の前記眼球光学システムの映像品質を変化させるために前記眼球光学システムの角膜方向へ治療エネルギーを伝達するエネルギー伝達エレメントと、
前記映像品質の変化の所定の割合において前記治療エネルギーを停止するために前記エネルギー伝達エレメントに結合された入力と、
を含むシステム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/470,907 | 1999-12-23 | ||
| US09/470,907 US6419671B1 (en) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Optical feedback system for vision correction |
| PCT/US2000/030463 WO2001047426A1 (en) | 1999-12-23 | 2000-11-02 | Optical feedback system for vision correction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003524484A JP2003524484A (ja) | 2003-08-19 |
| JP4850380B2 true JP4850380B2 (ja) | 2012-01-11 |
Family
ID=23869540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001548023A Expired - Fee Related JP4850380B2 (ja) | 1999-12-23 | 2000-11-02 | 視力矯正用の光学フィードバックシステム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6419671B1 (ja) |
| EP (1) | EP1244393B1 (ja) |
| JP (1) | JP4850380B2 (ja) |
| KR (1) | KR100842778B1 (ja) |
| CN (1) | CN1239138C (ja) |
| AU (1) | AU779741B2 (ja) |
| CA (1) | CA2393886C (ja) |
| MX (1) | MXPA02006175A (ja) |
| WO (1) | WO2001047426A1 (ja) |
Families Citing this family (184)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6018673A (en) | 1996-10-10 | 2000-01-25 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Motion compatible sensor for non-invasive optical blood analysis |
| US9468378B2 (en) | 1997-01-27 | 2016-10-18 | Lawrence A. Lynn | Airway instability detection system and method |
| US9042952B2 (en) | 1997-01-27 | 2015-05-26 | Lawrence A. Lynn | System and method for automatic detection of a plurality of SPO2 time series pattern types |
| US8932227B2 (en) | 2000-07-28 | 2015-01-13 | Lawrence A. Lynn | System and method for CO2 and oximetry integration |
| US20070191697A1 (en) | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Lynn Lawrence A | System and method for SPO2 instability detection and quantification |
| US9521971B2 (en) | 1997-07-14 | 2016-12-20 | Lawrence A. Lynn | System and method for automatic detection of a plurality of SPO2 time series pattern types |
| US6675031B1 (en) | 1999-04-14 | 2004-01-06 | Mallinckrodt Inc. | Method and circuit for indicating quality and accuracy of physiological measurements |
| DE60030995T2 (de) * | 1999-10-21 | 2007-06-06 | Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme | Iriserkennung und Nachführung zum Behandeln optischer Ungleichmäßigkeiten des Auges |
| DE10001131A1 (de) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Wavelight Laser Technologie Ag | Vorrichtung für die ophtalmologische Augenbehandlung mit Fixierlichtstrahl |
| US8224412B2 (en) | 2000-04-17 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Pulse oximeter sensor with piece-wise function |
| EP1274343B1 (en) | 2000-04-17 | 2012-08-15 | Nellcor Puritan Bennett LLC | Pulse oximeter sensor with piece-wise function |
| US6685317B2 (en) | 2000-06-13 | 2004-02-03 | Massie Research Laboratories, Inc. | Digital eye camera |
| WO2002007660A2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-31 | Ohio State University | Methods and instruments for refractive ophthalmic surgery |
| JP4021136B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2007-12-12 | 株式会社ニデック | 角膜手術装置 |
| MXPA03002436A (es) * | 2000-09-21 | 2003-08-19 | Visx Inc | Sistema de ablacion con frente de onda aumentado. |
| DE10052201B8 (de) * | 2000-10-20 | 2005-06-30 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung eines Patienten und eines Operationsgebietes |
| US9053222B2 (en) | 2002-05-17 | 2015-06-09 | Lawrence A. Lynn | Patient safety processor |
| US20060195041A1 (en) | 2002-05-17 | 2006-08-31 | Lynn Lawrence A | Centralized hospital monitoring system for automatically detecting upper airway instability and for preventing and aborting adverse drug reactions |
| US6754516B2 (en) | 2001-07-19 | 2004-06-22 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Nuisance alarm reductions in a physiological monitor |
| US6748254B2 (en) | 2001-10-12 | 2004-06-08 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Stacked adhesive optical sensor |
| DE10202509A1 (de) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Leica Microsystems | Ophthalmo-Operationsmikroskop |
| CA2475389C (en) * | 2002-02-11 | 2009-07-14 | Visx, Inc. | Closed loop system and method for ablating lenses with aberrations |
| KR100499243B1 (ko) * | 2002-09-10 | 2005-07-01 | 김봉현 | 적외선을 이용한 수술용 현미경 |
| US7190986B1 (en) | 2002-10-18 | 2007-03-13 | Nellcor Puritan Bennett Inc. | Non-adhesive oximeter sensor for sensitive skin |
| US6887232B2 (en) * | 2002-11-13 | 2005-05-03 | 20/10 Perfect Vision Optische Geraete Gmbh | Closed loop control for intrastromal wavefront-guided ablation |
| US8342686B2 (en) * | 2002-12-06 | 2013-01-01 | Amo Manufacturing Usa, Llc. | Compound modulation transfer function for laser surgery and other optical applications |
| US7460288B2 (en) * | 2002-12-06 | 2008-12-02 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Methods for determining refractive corrections from wavefront measurements |
| DE10300322A1 (de) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Oculus Optikgeräte GmbH | Augenrefraktometer und Verfahren zum Betrieb eines Augenrefraktometers |
| US7006856B2 (en) | 2003-01-10 | 2006-02-28 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Signal quality metrics design for qualifying data for a physiological monitor |
| US7016715B2 (en) | 2003-01-13 | 2006-03-21 | Nellcorpuritan Bennett Incorporated | Selection of preset filter parameters based on signal quality |
| EP1617751B1 (en) * | 2003-04-09 | 2016-05-04 | AMO Manufacturing USA, LLC | Wavefront calibration analyzer and methods |
| US7556378B1 (en) | 2003-04-10 | 2009-07-07 | Tsontcho Ianchulev | Intraoperative estimation of intraocular lens power |
| US6895410B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-05-17 | Nokia Corporation | Method and apparatus for providing a multimedia data stream |
| US7458683B2 (en) * | 2003-06-16 | 2008-12-02 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Methods and devices for registering optical measurement datasets of an optical system |
| US7175278B2 (en) * | 2003-06-20 | 2007-02-13 | Visx, Inc. | Wavefront reconstruction using fourier transformation and direct integration |
| US7070276B2 (en) * | 2003-12-04 | 2006-07-04 | Rensselaer Polytechnic Institute | Apparatus and method for accommodative stimulation of an eye and simultaneous ipsilateral accommodative imaging |
| US7190985B2 (en) | 2004-02-25 | 2007-03-13 | Nellcor Puritan Bennett Inc. | Oximeter ambient light cancellation |
| US7120479B2 (en) * | 2004-02-25 | 2006-10-10 | Nellcor Puritan Bennett Inc. | Switch-mode oximeter LED drive with a single inductor |
| US7194293B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-03-20 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Selection of ensemble averaging weights for a pulse oximeter based on signal quality metrics |
| US8611977B2 (en) * | 2004-03-08 | 2013-12-17 | Covidien Lp | Method and apparatus for optical detection of mixed venous and arterial blood pulsation in tissue |
| US7534212B2 (en) | 2004-03-08 | 2009-05-19 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Pulse oximeter with alternate heart-rate determination |
| WO2005089185A2 (en) * | 2004-03-15 | 2005-09-29 | Visx, Incorporated | Stabilizing delivered laser energy |
| US20050241653A1 (en) | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Integrated surgical microscope and wavefront sensor |
| ITMI20041625A1 (it) * | 2004-08-06 | 2004-11-06 | Roberto Pinelli | Apparato per la correzione della presbiopia |
| US7211077B1 (en) * | 2004-12-13 | 2007-05-01 | Rampona Douglas M | Methods for removing epithelial cells prior to performing corneal ablation |
| US7392075B2 (en) | 2005-03-03 | 2008-06-24 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Method for enhancing pulse oximetry calculations in the presence of correlated artifacts |
| DE502005010611D1 (de) * | 2005-03-18 | 2011-01-13 | Wavelight Gmbh | Vorrichtung zur ophthalmologischen Laserchirurgie |
| JP4684702B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-05-18 | 株式会社トプコン | 眼光学特性測定方法及び眼光学特性測定装置 |
| US7207983B2 (en) * | 2005-04-29 | 2007-04-24 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | System and method for real-time feedback of ablation rate during laser refractive surgery |
| US20070049996A1 (en) * | 2005-08-29 | 2007-03-01 | Reliant Technologies, Inc. | Monitoring Method and Apparatus for Fractional Photo-Therapy Treatment |
| US7331674B2 (en) * | 2005-09-02 | 2008-02-19 | Visx, Incorporated | Calculating Zernike coefficients from Fourier coefficients |
| US7725147B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-05-25 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for removing artifacts from waveforms |
| US7869850B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-01-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same |
| US7725146B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-05-25 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for pre-processing waveforms |
| US8092379B2 (en) | 2005-09-29 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and system for determining when to reposition a physiological sensor |
| US8062221B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Sensor for tissue gas detection and technique for using the same |
| US7483731B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-01-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US8233954B2 (en) | 2005-09-30 | 2012-07-31 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Mucosal sensor for the assessment of tissue and blood constituents and technique for using the same |
| US20070106126A1 (en) | 2005-09-30 | 2007-05-10 | Mannheimer Paul D | Patient monitoring alarm escalation system and method |
| US7555327B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-06-30 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Folding medical sensor and technique for using the same |
| US9192517B2 (en) * | 2005-10-19 | 2015-11-24 | Michael M. Mazaheri | Mazaheri LASIK method for visual enhancement |
| US10512653B2 (en) | 2005-10-19 | 2019-12-24 | Michael Mehrdad Mazaheri | Method for visual enhancement and post procedure treatment protocol |
| US9956230B2 (en) | 2005-10-19 | 2018-05-01 | Michael Mehrdad Mazaheri | Method for visual enhancement and post procedure treatment protocol |
| US20070100220A1 (en) | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Baker Clark R Jr | Adjusting parameters used in pulse oximetry analysis |
| DE102005053297A1 (de) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Bausch & Lomb Inc. | System und Verfahren zur Korrektur von ophthalmischen Brechungsfehlern |
| US9101292B2 (en) | 2006-01-20 | 2015-08-11 | Clarity Medical Systems, Inc. | Apparatus and method for operating a real time large dipoter range sequential wavefront sensor |
| US9113819B2 (en) | 2006-01-20 | 2015-08-25 | Clarity Medical Systems, Inc. | Apparatus and method for operating a real time large diopter range sequential wavefront sensor |
| US8820929B2 (en) * | 2006-01-20 | 2014-09-02 | Clarity Medical Systems, Inc. | Real-time measurement/display/record/playback of wavefront data for use in vision correction procedures |
| US8356900B2 (en) | 2006-01-20 | 2013-01-22 | Clarity Medical Systems, Inc. | Large diopter range real time sequential wavefront sensor |
| US8777413B2 (en) | 2006-01-20 | 2014-07-15 | Clarity Medical Systems, Inc. | Ophthalmic wavefront sensor operating in parallel sampling and lock-in detection mode |
| US10842675B2 (en) * | 2006-01-20 | 2020-11-24 | Lensar, Inc. | System and method for treating the structure of the human lens with a laser |
| US8100530B2 (en) | 2006-01-20 | 2012-01-24 | Clarity Medical Systems, Inc. | Optimizing vision correction procedures |
| US7445335B2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-11-04 | Clarity Medical Systems, Inc. | Sequential wavefront sensor |
| US7668579B2 (en) | 2006-02-10 | 2010-02-23 | Lynn Lawrence A | System and method for the detection of physiologic response to stimulation |
| US8702606B2 (en) | 2006-03-21 | 2014-04-22 | Covidien Lp | Patient monitoring help video system and method |
| US8380271B2 (en) | 2006-06-15 | 2013-02-19 | Covidien Lp | System and method for generating customizable audible beep tones and alarms |
| US20080058778A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Liedel Kevin K | Performance assessment system for refractive lasers and associated methods |
| US7890153B2 (en) | 2006-09-28 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for mitigating interference in pulse oximetry |
| US7680522B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-03-16 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for detecting misapplied sensors |
| US8068891B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US7476131B2 (en) | 2006-09-29 | 2009-01-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Device for reducing crosstalk |
| US8068890B2 (en) * | 2006-09-29 | 2011-11-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Pulse oximetry sensor switchover |
| US8175667B2 (en) | 2006-09-29 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US8728059B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-05-20 | Covidien Lp | System and method for assuring validity of monitoring parameter in combination with a therapeutic device |
| US8926600B2 (en) | 2006-11-10 | 2015-01-06 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Operator-controlled scanning laser procedure designed for large-area epithelium removal |
| US7575322B2 (en) * | 2007-05-11 | 2009-08-18 | Amo Development Llc. | Auto-alignment and auto-focus system and method |
| US8202272B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-06-19 | Avedro, Inc. | Eye therapy system |
| US10398599B2 (en) | 2007-10-05 | 2019-09-03 | Topcon Medical Laser Systems Inc. | Semi-automated ophthalmic photocoagulation method and apparatus |
| US7594729B2 (en) | 2007-10-31 | 2009-09-29 | Wf Systems, Llc | Wavefront sensor |
| US8204567B2 (en) * | 2007-12-13 | 2012-06-19 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Signal demodulation |
| US8366613B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-02-05 | Covidien Lp | LED drive circuit for pulse oximetry and method for using same |
| US8577434B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-11-05 | Covidien Lp | Coaxial LED light sources |
| US8442608B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-14 | Covidien Lp | System and method for estimating physiological parameters by deconvolving artifacts |
| US8452364B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-28 | Covidien LLP | System and method for attaching a sensor to a patient's skin |
| US8199007B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-06-12 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Flex circuit snap track for a biometric sensor |
| US20090171174A1 (en) * | 2007-12-31 | 2009-07-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for maintaining battery life |
| US8092993B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Hydrogel thin film for use as a biosensor |
| US8070508B2 (en) | 2007-12-31 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for aligning and securing a cable strain relief |
| US8897850B2 (en) | 2007-12-31 | 2014-11-25 | Covidien Lp | Sensor with integrated living hinge and spring |
| US8275553B2 (en) | 2008-02-19 | 2012-09-25 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for evaluating physiological parameter data |
| US8750953B2 (en) | 2008-02-19 | 2014-06-10 | Covidien Lp | Methods and systems for alerting practitioners to physiological conditions |
| US8140272B2 (en) | 2008-03-27 | 2012-03-20 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for unmixing spectroscopic observations with nonnegative matrix factorization |
| US8437822B2 (en) | 2008-03-28 | 2013-05-07 | Covidien Lp | System and method for estimating blood analyte concentration |
| US8292809B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-10-23 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Detecting chemical components from spectroscopic observations |
| US8112375B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-02-07 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Wavelength selection and outlier detection in reduced rank linear models |
| US8364224B2 (en) | 2008-03-31 | 2013-01-29 | Covidien Lp | System and method for facilitating sensor and monitor communication |
| WO2009137682A1 (en) | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Lynn Lawrence A | Medical failure pattern search engine |
| US8071935B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Optical detector with an overmolded faraday shield |
| US7887345B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Single use connector for pulse oximetry sensors |
| USD626561S1 (en) | 2008-06-30 | 2010-11-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Circular satseconds indicator and triangular saturation pattern detection indicator for a patient monitor display panel |
| US20090327515A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Thomas Price | Medical Monitor With Network Connectivity |
| US9895068B2 (en) | 2008-06-30 | 2018-02-20 | Covidien Lp | Pulse oximeter with wait-time indication |
| US7880884B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for coating and shielding electronic sensor components |
| USD626562S1 (en) | 2008-06-30 | 2010-11-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Triangular saturation pattern detection indicator for a patient monitor display panel |
| FR2935803B1 (fr) | 2008-09-08 | 2014-08-08 | Ecole Polytech | Dispositif et procede de mesure optique de transmission et de diffusion de milieux oculaires |
| JP2012502763A (ja) * | 2008-09-19 | 2012-02-02 | アヴェドロ・インコーポレーテッド | 眼療法システム |
| US8364220B2 (en) | 2008-09-25 | 2013-01-29 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8423112B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8386000B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Covidien Lp | System and method for photon density wave pulse oximetry and pulse hemometry |
| US8914088B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8417309B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Medical sensor |
| US8433382B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-30 | Covidien Lp | Transmission mode photon density wave system and method |
| US8968193B2 (en) | 2008-09-30 | 2015-03-03 | Covidien Lp | System and method for enabling a research mode on physiological monitors |
| WO2010051487A2 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for facilitating observation of monitored physiologic data |
| EP2348959B1 (en) * | 2008-10-31 | 2018-09-19 | Covidien LP | System for facilitating observation of monitored physiologic data |
| US8550624B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-10-08 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Optical angular measurement system for ophthalmic applications and method for positioning of a toric intraocular lens with increased accuracy |
| EP2355739A4 (en) * | 2008-11-11 | 2014-03-12 | Avedro Inc | EYE THERAPY SYSTEM |
| US8452366B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-05-28 | Covidien Lp | Medical monitoring device with flexible circuitry |
| US8221319B2 (en) | 2009-03-25 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical device for assessing intravascular blood volume and technique for using the same |
| US8509869B2 (en) | 2009-05-15 | 2013-08-13 | Covidien Lp | Method and apparatus for detecting and analyzing variations in a physiologic parameter |
| US8634891B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-01-21 | Covidien Lp | Method and system for self regulation of sensor component contact pressure |
| US9010634B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-04-21 | Covidien Lp | System and method for linking patient data to a patient and providing sensor quality assurance |
| US8311601B2 (en) | 2009-06-30 | 2012-11-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Reflectance and/or transmissive pulse oximeter |
| US8505821B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-08-13 | Covidien Lp | System and method for providing sensor quality assurance |
| US8876290B2 (en) * | 2009-07-06 | 2014-11-04 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Objective quality metric for ocular wavefront measurements |
| ES2653970T3 (es) | 2009-07-14 | 2018-02-09 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Determinación de la posición efectiva de la lente de una lente intraocular utilizando potencia refractiva afáquica |
| KR101730675B1 (ko) | 2009-07-14 | 2017-05-11 | 웨이브텍 비젼 시스템스, 인크. | 안과 수술 측정 시스템 |
| US8391941B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-03-05 | Covidien Lp | System and method for memory switching for multiple configuration medical sensor |
| US8494786B2 (en) | 2009-07-30 | 2013-07-23 | Covidien Lp | Exponential sampling of red and infrared signals |
| US8417310B2 (en) | 2009-08-10 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Digital switching in multi-site sensor |
| US20110034783A1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Systems and methods for balancing power consumption and utility of wireless medical sensors |
| US8428675B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-04-23 | Covidien Lp | Nanofiber adhesives used in medical devices |
| US8494606B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-07-23 | Covidien Lp | Photoplethysmography with controlled application of sensor pressure |
| US8704666B2 (en) | 2009-09-21 | 2014-04-22 | Covidien Lp | Medical device interface customization systems and methods |
| US8494604B2 (en) | 2009-09-21 | 2013-07-23 | Covidien Lp | Wavelength-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system |
| US8788001B2 (en) | 2009-09-21 | 2014-07-22 | Covidien Lp | Time-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system |
| US8855749B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-10-07 | Covidien Lp | Determination of a physiological parameter |
| US8571621B2 (en) * | 2009-09-24 | 2013-10-29 | Covidien Lp | Minimax filtering for pulse oximetry |
| US8923945B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-12-30 | Covidien Lp | Determination of a physiological parameter |
| US8798704B2 (en) | 2009-09-24 | 2014-08-05 | Covidien Lp | Photoacoustic spectroscopy method and system to discern sepsis from shock |
| US9554739B2 (en) | 2009-09-29 | 2017-01-31 | Covidien Lp | Smart cable for coupling a medical sensor to an electronic patient monitor |
| US8515511B2 (en) | 2009-09-29 | 2013-08-20 | Covidien Lp | Sensor with an optical coupling material to improve plethysmographic measurements and method of using the same |
| US8376955B2 (en) | 2009-09-29 | 2013-02-19 | Covidien Lp | Spectroscopic method and system for assessing tissue temperature |
| US8401608B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-03-19 | Covidien Lp | Method of analyzing photon density waves in a medical monitor |
| JP5511050B2 (ja) * | 2009-10-27 | 2014-06-04 | オリンパス株式会社 | 補正画像データ生成方法及び表示装置 |
| US9078610B2 (en) * | 2010-02-22 | 2015-07-14 | Covidien Lp | Motion energy harvesting with wireless sensors |
| US8483788B2 (en) * | 2010-02-28 | 2013-07-09 | Covidien Lp | Motion compensation in a sensor |
| US8874180B2 (en) * | 2010-02-28 | 2014-10-28 | Covidien Lp | Ambient electromagnetic energy harvesting with wireless sensors |
| CN102188306B (zh) * | 2010-03-11 | 2013-11-06 | 成果科技股份有限公司 | 视力矫正系统及其操作方法 |
| US8391943B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-03-05 | Covidien Lp | Multi-wavelength photon density wave system using an optical switch |
| US8428676B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-04-23 | Covidien Lp | Thermoelectric energy harvesting with wireless sensors |
| US8553223B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-10-08 | Covidien Lp | Biodegradable fibers for sensing |
| US8319401B2 (en) | 2010-04-30 | 2012-11-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Air movement energy harvesting with wireless sensors |
| US8498683B2 (en) | 2010-04-30 | 2013-07-30 | Covidien LLP | Method for respiration rate and blood pressure alarm management |
| US9380982B2 (en) | 2010-07-28 | 2016-07-05 | Covidien Lp | Adaptive alarm system and method |
| US8930145B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-01-06 | Covidien Lp | Light focusing continuous wave photoacoustic spectroscopy and its applications to patient monitoring |
| US9532708B2 (en) * | 2010-09-17 | 2017-01-03 | Alcon Lensx, Inc. | Electronically controlled fixation light for ophthalmic imaging systems |
| US8610769B2 (en) | 2011-02-28 | 2013-12-17 | Covidien Lp | Medical monitor data collection system and method |
| FI123423B (fi) * | 2011-03-30 | 2013-04-30 | Valon Lasers Oy | Laitteisto silmän hoitamiseksi lasersäteen avulla |
| US9833146B2 (en) | 2012-04-17 | 2017-12-05 | Covidien Lp | Surgical system and method of use of the same |
| CN104394755B (zh) | 2012-04-30 | 2017-12-12 | 透明医疗体系公司 | 在并行采样和锁定检测模式中操作的眼科波前传感器 |
| EP2854730B1 (en) * | 2012-05-30 | 2019-11-20 | Ellex R&D Pty Ltd | Reflex coaxial illuminator |
| DE102012012281A1 (de) * | 2012-06-21 | 2013-12-24 | Carl Zeiss Meditec Ag | Augenchirurgie-mikroskop mit einrichtung zur ametropie-messung |
| US9072462B2 (en) | 2012-09-27 | 2015-07-07 | Wavetec Vision Systems, Inc. | Geometric optical power measurement device |
| US9398978B2 (en) | 2013-03-06 | 2016-07-26 | Amo Development, Llc | Systems and methods for removing fixation light reflection from an ophthalmic image |
| US10345903B2 (en) * | 2013-07-30 | 2019-07-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Feedback for optic positioning in display devices |
| CN104856640B (zh) * | 2015-05-21 | 2016-05-25 | 中国科学院光电研究院 | 用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备及方法 |
| CN105167739B (zh) * | 2015-07-14 | 2017-02-01 | 温州医科大学 | 一种基于眼底成像系统的视网膜定位装置及其定位方法 |
| JP6106300B2 (ja) * | 2016-03-02 | 2017-03-29 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置 |
| JP6106299B2 (ja) * | 2016-03-02 | 2017-03-29 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置及び眼科画像処理装置 |
| US10631726B2 (en) * | 2017-01-11 | 2020-04-28 | Avedro, Inc. | Systems and methods for determining cross-linking distribution in a cornea and/or structural characteristics of a cornea |
| AU2020330497A1 (en) * | 2019-08-14 | 2022-01-27 | Alcon Inc. | Eye tracking fixation monitoring systems and methods |
| EP4251964A4 (en) * | 2020-11-24 | 2024-10-16 | Applied Materials Inc | METHOD FOR OPTICAL RESOLUTION MEASUREMENT IN OPTICAL DEVICES |
| CN113995526B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-02-23 | 南京朔视科技开发有限公司 | 一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6331632A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-10 | 株式会社トプコン | ケラトメ−タ |
| JPH05146406A (ja) * | 1990-03-16 | 1993-06-15 | Intelligent Surgical Lasers Inc | 対象物のトポグラフイをマツピングする装置と方法 |
| JPH08322793A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Canon Inc | 眼科装置 |
| US5963300A (en) * | 1998-02-17 | 1999-10-05 | Amt Technologies, Corp. | Ocular biometer |
| JPH11342152A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-12-14 | Nidek Co Ltd | 角膜切除量決定装置及び角膜手術装置 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3245939C2 (de) * | 1982-12-11 | 1985-12-19 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes des Augenhintergrundes |
| US5807379A (en) | 1983-11-17 | 1998-09-15 | Visx, Incorporated | Ophthalmic method and apparatus for laser surgery of the cornea |
| US4665913A (en) | 1983-11-17 | 1987-05-19 | Lri L.P. | Method for ophthalmological surgery |
| AU606315B2 (en) * | 1985-09-12 | 1991-02-07 | Summit Technology, Inc. | Surface erosion using lasers |
| US5423801A (en) * | 1986-03-19 | 1995-06-13 | Summit Technology, Inc. | Laser corneal surgery |
| US4724522A (en) | 1986-05-27 | 1988-02-09 | Belgorod Barry M | Method and apparatus for modification of corneal refractive properties |
| US5284477A (en) | 1987-06-25 | 1994-02-08 | International Business Machines Corporation | Device for correcting the shape of an object by laser treatment |
| US4923467A (en) * | 1988-03-02 | 1990-05-08 | Thompson Keith P | Apparatus and process for application and adjustable reprofiling of synthetic lenticules for vision correction |
| US5071417A (en) * | 1990-06-15 | 1991-12-10 | Rare Earth Medical Lasers, Inc. | Laser fusion of biological materials |
| CA2073802C (en) | 1991-08-16 | 2003-04-01 | John Shimmick | Method and apparatus for combined cylindrical and spherical eye corrections |
| JPH0761314B2 (ja) * | 1991-10-07 | 1995-07-05 | コナミ株式会社 | 網膜反射光量測定装置及び該装置を用いた視線検出装置 |
| US5303709A (en) | 1991-12-16 | 1994-04-19 | Dreher Andreas W | Retinal eye disease diagnostic system |
| US5684561A (en) | 1992-05-26 | 1997-11-04 | Daphne Eye Technologies | Device and method for evaluation of refraction of the eye |
| DE4232915A1 (de) | 1992-10-01 | 1994-04-07 | Hohla Kristian | Vorrichtung zur Formung der Cornea durch Abtragen von Gewebe |
| US5608472A (en) * | 1992-11-06 | 1997-03-04 | Research Development Foundation | Eye imaging system |
| JP2809959B2 (ja) | 1993-01-29 | 1998-10-15 | 株式会社ニデック | レ−ザビ−ムによるアブレーション装置およびその方法 |
| CO4230054A1 (es) | 1993-05-07 | 1995-10-19 | Visx Inc | Metodo y sistemas para tratamiento con laser de errores refractivos utilizando formacion de imagenes de desplazamiento |
| US5860967A (en) * | 1993-07-21 | 1999-01-19 | Lucid, Inc. | Dermatological laser treatment system with electronic visualization of the area being treated |
| US5803923A (en) | 1994-09-15 | 1998-09-08 | Jugvir I. Singh-Derewa | Presbyopia correction using a protected space pattern, methods and apparatus |
| US5620436A (en) * | 1994-09-22 | 1997-04-15 | Chiron Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme | Method and apparatus for providing precise location of points on the eye |
| US5646791A (en) | 1995-01-04 | 1997-07-08 | Visx Incorporated | Method and apparatus for temporal and spatial beam integration |
| US5720894A (en) * | 1996-01-11 | 1998-02-24 | The Regents Of The University Of California | Ultrashort pulse high repetition rate laser system for biological tissue processing |
| EP0921764A1 (en) | 1996-05-10 | 1999-06-16 | California Institute Of Technology | Conoscopic system for real-time corneal topography |
| US5873832A (en) * | 1996-08-12 | 1999-02-23 | Xeyex Corporation | Method and apparatus for measuring properties of the eye using a virtual image |
| US5777719A (en) * | 1996-12-23 | 1998-07-07 | University Of Rochester | Method and apparatus for improving vision and the resolution of retinal images |
| US6063071A (en) * | 1997-02-07 | 2000-05-16 | Nolan; Gerard Michael | Method for corneal resurfacing |
| US6302876B1 (en) * | 1997-05-27 | 2001-10-16 | Visx Corporation | Systems and methods for imaging corneal profiles |
| US6331177B1 (en) | 1998-04-17 | 2001-12-18 | Visx, Incorporated | Multiple beam laser sculpting system and method |
| US6004313A (en) * | 1998-06-26 | 1999-12-21 | Visx, Inc. | Patient fixation system and method for laser eye surgery |
| US6050687A (en) * | 1999-06-11 | 2000-04-18 | 20/10 Perfect Vision Optische Geraete Gmbh | Method and apparatus for measurement of the refractive properties of the human eye |
| US6280436B1 (en) * | 1999-08-10 | 2001-08-28 | Memphis Eye & Cataract Associates Ambulatory Surgery Center | Eye tracking and positioning system for a refractive laser system |
| US6264328B1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-07-24 | University Of Rochester | Wavefront sensor with off-axis illumination |
| DE102014017197B4 (de) | 2014-11-21 | 2016-06-09 | Markus Depfenhart | Therapiesystem zur gerichteten transkutanen Rekonstruktion des Hautskeletts |
-
1999
- 1999-12-23 US US09/470,907 patent/US6419671B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-11-02 CN CNB008185409A patent/CN1239138C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-02 JP JP2001548023A patent/JP4850380B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-02 WO PCT/US2000/030463 patent/WO2001047426A1/en active IP Right Grant
- 2000-11-02 KR KR1020027008164A patent/KR100842778B1/ko active IP Right Grant
- 2000-11-02 EP EP00978373.9A patent/EP1244393B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 CA CA002393886A patent/CA2393886C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 AU AU15844/01A patent/AU779741B2/en not_active Ceased
- 2000-11-02 MX MXPA02006175A patent/MXPA02006175A/es active IP Right Grant
-
2002
- 2002-05-28 US US10/160,211 patent/US6793654B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6331632A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-10 | 株式会社トプコン | ケラトメ−タ |
| JPH05146406A (ja) * | 1990-03-16 | 1993-06-15 | Intelligent Surgical Lasers Inc | 対象物のトポグラフイをマツピングする装置と方法 |
| JPH08322793A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Canon Inc | 眼科装置 |
| US5963300A (en) * | 1998-02-17 | 1999-10-05 | Amt Technologies, Corp. | Ocular biometer |
| JPH11342152A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-12-14 | Nidek Co Ltd | 角膜切除量決定装置及び角膜手術装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1239138C (zh) | 2006-02-01 |
| CN1433287A (zh) | 2003-07-30 |
| EP1244393A1 (en) | 2002-10-02 |
| WO2001047426A9 (en) | 2002-08-01 |
| US6419671B1 (en) | 2002-07-16 |
| AU779741B2 (en) | 2005-02-10 |
| JP2003524484A (ja) | 2003-08-19 |
| EP1244393A4 (en) | 2009-07-29 |
| US20020169441A1 (en) | 2002-11-14 |
| EP1244393B1 (en) | 2016-02-24 |
| KR20020065604A (ko) | 2002-08-13 |
| AU1584401A (en) | 2001-07-09 |
| CA2393886C (en) | 2010-01-19 |
| CA2393886A1 (en) | 2001-07-05 |
| KR100842778B1 (ko) | 2008-07-02 |
| MXPA02006175A (es) | 2002-12-05 |
| US6793654B2 (en) | 2004-09-21 |
| WO2001047426A1 (en) | 2001-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4850380B2 (ja) | 視力矯正用の光学フィードバックシステム | |
| US7475989B2 (en) | Shack-Hartmann based integrated autorefraction and wavefront measurements of the eye | |
| CA2557827C (en) | Transformation methods of wavefront maps from one vertex distance to another | |
| US7128416B2 (en) | Eye refractor with active mirror wavefront sensor | |
| US20090125005A1 (en) | Closed Loop System and Method for Ablating Lenses with Aberrations | |
| US9763831B2 (en) | High-order optical correction during corneal laser surgery | |
| WO2000000097A1 (en) | Patient fixation system and method for laser eye surgery | |
| US7460288B2 (en) | Methods for determining refractive corrections from wavefront measurements | |
| AU2007230815B2 (en) | Shack-hartmann based integrated autorefraction and wavefront measurements of the eye |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071026 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071026 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100825 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101124 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101201 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101227 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110107 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110502 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110725 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111003 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111019 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4850380 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141028 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |