JP6580679B2 - 角膜トポグラフィー、瞬き検出、及び、レーザ眼手術システムのための方法及びシステム - Google Patents
角膜トポグラフィー、瞬き検出、及び、レーザ眼手術システムのための方法及びシステム Download PDFInfo
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Description
本願は、2014年9月25日に出願された米国特許仮出願第62/055,429号についての米国特許法(35U.S.C.)第119条(e)の優先権を主張する。当該仮出願の全体の内容が、当該参照により、本明細書に完全に記載されているのと同様に、本明細書の一部とされる。パリ条約上の優先権が、明示的に保持される。
本発明は、全体として眼手術に関しており、特には、レーザ眼手術における角膜トポグラフィー及び瞬き検出のための方法ないしシステムに関している。
例えば近視(近眼)、遠視(遠目)及び乱視のように、眼の屈折特性に関連した視力障害を持つ人々がいる。近視は、網膜の前方で光が合焦する時に生じ、遠視は、網膜の後方の焦点へと屈折される時に生じる。乱視は、角膜の曲率が2以上の方向で等しくない時に生じる。これらの視力障害は、メガネやコンタクトレンズによって矯正され得る。あるいは、必要な光学的矯正を提供するべく、眼の角膜が外科的に再成形され得る。
x=a+Rcos(t)
y=b+Rsin(t)
ここで、角度tが360°の範囲全てを掃引する時、点(x,y)は円の周を辿る。
工程525では、患者の眼が、例えば図2及び図3Aに示されるような、ここで説明されるレーザ眼手術システムの測定システムの捕捉範囲内に位置決めされる。レーザ手術のための患者の位置決めは、典型的には、患者ベッド34の移動(動き)またはレーザシステム2の移動(動き)によって可能とされる。典型的には、オペレータは、横方向位置及び軸方向位置の手動制御を有していて、工程528において、ドッキング機構または患者インターフェース52を所定位置へと案内する。ドッキング機構が存在しない場合、眼、特には角膜、が測定システムの動作範囲内に置かれるように前記移動(動き)を案内するための操作手段が設けられ得る。これは、ここで説明されるレーザシステム2のサブシステム、例えばレーザシステム2のアラインメント誘導システム48または撮像サブシステム51、の使用によって達成され得る。初期の患者位置は、ビデオカメラによって案内され得て、ビデオ画像をセンタリングすることによって横方向位置に眼を案内し、画像を焦点合わせすることによって、軸方向位置に眼を案内する。この時点で、角膜は、工程531において、レンジングサブシステム46または撮像サブシステム546のOCTシステムの捕捉範囲内、典型的には軸方向にXmmないしYmm、に載置される。OCTシステムは、工程534において、角膜の軸方向位置を測定するために利用され得て、好適なディスプレイが、最終的な正確な位置決めのために、オペレータへのガイダンスを提供する。あるいは、レーザシステム2、2aと光学系を共有し得るマイクロスコープに結合されたカメラのような仮想撮像システム、とりわけCCD、が位置決め工程525を容易にするべくOCTシステムの代わりに用いられ得る。
工程550では、測定システムは、高精度に角膜の形状を測定するために利用される。レーザシステム2、2Aは、処置対象である眼球面をマッピングするためのサブシステムを備えている。例えば、ここで説明されるOCTシステムを有するレンジングサブシステム46、あるいは、撮像サブシステム546である。後述されるように、撮像サブシステム546は、眼球面をマッピングするために、様々なモダリティ(様式)を適用し得る。例えば、プラシド撮像、ハートマン−シャック波面検出、共焦点トモグラフィー、低コヒーレンス反射光測定である。測定工程550は、前述の工程525において眼が正確に位置決めされてから実施され得る。固定光が、選択的に、患者が眼を固定の角度に位置決めされた状態に維持することを助けるべく、導入され得る。測定データの捕捉が十分に迅速であれば、例えば1秒のオーダーであれば、固定光は必要ないかもしれない。測定550の工程533において、角膜面の複数のOCTないし他のスキャンが短時間で獲得され得る。複数のスキャンは、良好なデータを得る確実性を増大させ得る。工程556で、スキャンの後処理が、潜在的な眼の動きを除去し得て、測定精度を更に改善し得る。測定工程550の工程562において、角膜からの反射光のカメラ画像から、角膜力(corneal power)が測定され得る。
工程575では、測定時間とレーザ治療時間との間で生じ得る患者の眼の方向の変化が考慮される。しばしば、患者の眼が、例えば患者インターフェース52の吸引リングで、治療のためにドッキングされる時に、様々な解剖学上の特徴を含む眼がレーザシステム座標系に対してその位置を変える、ということがあり得る。この変化は、患者の頭の移動の結果であり得るし、眼の移動の結果であり得るし、ドッキング中に適用される力のためでもあり得る。幾つかの場合では、眼の上方の空気や他の液体の屈折特性が、眼の画像を歪ませ得る。例えば、患者インターフェース52の吸引リングは、溶液、生理的食塩水、粘弾性溶液、のうちの1または複数で充填され得る。乱視軸角度のような角膜測定(結果)を、あらゆる動きや歪みを考慮するべく、新しい座標系に変換することは有効であり得る。これを達成するための幾つかの手段が提供される。
Claims (11)
- レーザ眼手術システムであって、
プロセッサと、
患者の眼の構造を測定するレンジングサブシステムと、
前記患者の眼の位置を前記レーザー眼手術システムに対して拘束する患者インターフェースと、
前記患者の角膜のトポグラフィーを測定するためのトポグラフィー測定システムと、を備え、
前記トポグラフィー測定システムは、
前記患者インターフェースに取り外し可能に結合された、少なくとも1つの幾何学的マーカーを有するトポグラフィー測定構造と、
前記トポグラフィー測定構造を通り、患者の眼の屈折構造から反射した光の画像を所定時間に亘って捕捉するように構成された画像捕捉装置と、を備え、
前記プロセッサにより、前記捕捉された画像が分析され、前記幾何学的マーカーに対応する光が当該捕捉された画像内に存在していない場合、前記所定時間において瞬きがあったと判定され、
前記トポグラフィー測定構造が開口を備え、前記レンジングサブシステムからの測定ビームが当該開口を通過するように構成されている、
レーザ眼手術システム。 - 前記少なくとも1つの幾何学的マーカーは、円を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記幾何学的マーカーは、複数個あって、
前記複数の幾何学的マーカーは、少なくとも2つの同心円を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記複数の幾何学的マーカーは、2つの同心円であることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
- 前記構造は、角膜であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 光は角膜の涙膜から反射されることを特徴とする請求項5に記載のシステム。
- 前記分析は、画像データのハフ変換、画像データの適合及び適合の良さの測定、及び幾何学的マーカーのテンプレートとの画像相関、のうち少なくとも1つにより実施されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサが、前記捕捉された画像データをハフ変換することにより分析することを特徴とする請求項7に記載のシステム。
- 前記画像捕捉装置が、更に、眼の表面からの反射光を周期的に再検出することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記再検出の速度が30Hzであることを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 前記プロセッサが、前記患者が瞬きしたと判定された時間に対応する前記患者の眼の構造ないし位置のデータを除去することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
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