KR101665605B1 - 선명한 응시 목표 - Google Patents

Abstract

저차 수차의 경우 환자의 안구의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 방법 및 자동식 장치가 제공된다.

Description

선명한 응시 목표{Sharp Fixation Target}

본 발명은 환자의 저-수차 시야 결함과 독립적으로 진단 또는 치료 장치에서 응시를 위하여 선명한 응시 목표를 환자에게 제공하는 장치에 관한 것이다. 용어 "선명한 응시 목표"는 목표 자체를 지칭하는 것이 아니며 환자의 인식(perception)의 표현(representation)에 대한 선명함을 지칭하는 것이다.

다수의 안과 측정 및/또는 외과 수술에 있어서, 환자의 안구의 일정한 조절(constant accomodation)은 환자에게 전형적으로 광원의 형태인 목표 대상물(소위 목표)을 제공함으로써 안정화된다. 환자는 이 광원을 방해 없이 응시한다(바라봄, 살핌). 공정 중에, 환자는 비의도적으로 목표 대상물(목표)을 선명하게 보려는 시도를 할 것이다. 그러나, 응시 안구가 수차를 갖는 경우, 포커싱은 단지 대략 불완전하게만 수행될 수 있다.

종래 기술에 따른 안구의 응시를 위한 공지된 장치는, 망막의 앞과 뒤에서 나타내지는 지점의 선명한 표현을 얻음으로써 야기되는, 흐림 현상(blurriness)인 디포커스에 대한 포커싱에 관해서만 안구의 비정시안을 고려한다. 이러한 디포커스는 저차 수차로서 지칭된다. 안과학에서, 안구의 이미징 특성은 대개 소위 제르니케 다항식으로 표현된다. 디포커스는 제르니케 다항식 Z4(도 4 참조)에 관한 것이다. 종래 기술에서, 예를 들어, 렌즈 또는 렌즈 시스템을 변이시키고 및/또는 대상물 거리를 증가 또는 감소시키는 목적으로 목표 대상물을 변이시킴으로써 응시 중에 디포커스를 감소시키는 시도가 이루어 진다.

본 발명은 종래 기술에서 일반적으로 제시된 해결방법, 특히 디포커스를 기초로 한 응시 목표의 흐림 현상(blurriness)의 교정으로 인해 환자가 응시 목표를 일관되게 선명히 볼 수 없어서 추가 저차 수차의 존재의 경우 요구에 따라 환자가 일반적으로 심리적 요인으로 인한 적어도 흐릿해지는 결과에 따른 만족감을 나타내는 것을 기초로 한다.

종래 기술에 의해 제시되는 응시 해결방법은 추가로 안과 수술 및 안구의 측정 둘 모두에 대하여 부정확성을 유발한다. 기재된 종래 기술에 있어서, 환자는 예를 들어, 비점수차와 같은 추가 수차가 있는 경우 대개 단지 하나의 주 평면 방향으로만 목표 대상물(목표)을 선명하게 알아볼 수 있다. 이는 2개의 주 섹션, 또는 주 평면 사이에 조절(accommodation)의 영구적 변경을 유발하고 이에 따라 환자는 응시 목표를 정확히 볼 수 없거나 또는 그/그녀가 단지 이 응시 목표를 불완전한 선명함으로만 볼 수 있다. 조절의 영구 변경의 결과로서, 측정 결과가 치우쳐진다.

본 발명은 환자에게 가장 선명한 가능 응시 목표를 제시하고 결과로서 안정적인 조절 위치뿐만 아니라 안구의 광학 및 해부학적 특성에 대해 향상된 측정 결과를 제공하기 위하여 디포커스 수차 이외의 수차의 경우 환자의 안구의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 문제점을 기반으로 한다.

이 문헌에서, 본 발명은 환자의 안구의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는데, 이는

- 광학 축을 따라 환자에 의해 응시되도록 배열된 목표 대상물,

- 저차 비정시안, 예를 들어, 광학 유닛(14)의 조절에 따라 부분적으로 또는 완전히 안구의 구면 비정시안을 보정하기 위하여 광학 축 상에 설정되고 배열되는, 광 경로 내의 광학 유닛, 및

- 광 경로 내의 추가 광학 유닛 - 상기 추가 광학 유닛에 의해 고차 비정시안, 예를 들어, 안구의 난시 비정시안이 광학 유닛(14)의 조절에 따라 부분적으로 또는 완전히 보정될 수 있음 - 을 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 특히 다음의 단계를 포함한다:

- 광학 축을 따라 환자에 의해 응시될 수 있도록 목표 대상물을 배열하는 단계,

- 안구의 저차 비정시안, 예를 들어, 광학 유닛(14)의 조절에 따라 부분적으로 또는 완전히 구면 비정시안을 보정하기 위하여 광학 유닛을 광학 축에 배열하는 단계, 및

- 고차 비정시안, 예를 들어, 광학 유닛(14)의 조절에 따라 부분적으로 또는 완전히 안구의 난시 비정시안을 보정하기 위하여 광 경로 내에 추가 광학 유닛을 배열하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따라 특히 자동식 장치로서 언급된 장치를 제공할 수 있으며, 언급된 광학 유닛은 필수적으로 수동으로 작동될 필요가 없다(단순한 설계가 명확하게 수동 개입(manual intervention)을 허용함).

특히, 본 발명에 따른 장치 및 방법은 추가 저차 수차의 존재 시에(디포커스에 추가로) 안구의 조절을 안정화하기에 적합할 수 있다.

본 발명의 설계에 따라서, 광학 유닛들 중 하나의 광학 유닛은 적어도 2개의 광학 소자, 예를 들어, 광학 축 주위에서 본 발명의 또 다른 설계에 따라 회전가능하게 장착되는, 토릭 효과(toric effect)를 갖는 원통형 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 대안의 설계에서, 또한 토릭 효과를 갖는 몇몇의 렌즈에 의해 응시 목표를 포커싱하는 것이 허용될 수 있다.

전술된 광학 유닛이 2개 이상의 원통형 렌즈를 포함하는 경우, 이 유닛은 양의 굴절력과 또한 음의 굴절력 둘 모두를 가질 수 있다. 본 발명의 특정 설계에서, 하나 이상의 원통형 렌즈는 양의 굴절력을 갖는 반면 바람직하게는 마주보게 배열된 하나 이상의 추가 원통형 렌즈는 음의 굴절력을 갖는다. 본 발명의 추가 실시 형태에서, 응용에 따라, 또한 원통형 렌즈들 중 적어도 2개의 원통형 렌즈가 양의 굴절력 또는 동일한 음의 굴절력을 가질 수 있다.

추가로, 본 발명은 안구를 측정하기 위한 장치를 제공하며, 특히, 수차계 내에서 안구의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 전술된 장치는 수차계, 자동 굴절계(autorefractometer), 바이오미터(biometer) 또는 다른 진단 또는 치료 장치 내에 결합될 수 있다. 이와 같은 수차계는 안과 기술 분야에서 잘 공지되었다. 예를 들어, 하트만-샤크 및 또한 체르닝 수차계가 통상적으로 사용된다.

선명한 응시 목표를 제공하는 것에 추가로, 본 발명은 또한 예를 들어, 수차계를 사용하여 안구 측정의 정확성 및 신뢰성뿐만 아니라 디포커스뿐만 아니라 난시 비정시안을 보정하는, 안과 수술 중에 안구 응시의 안정성을 향상시킨다.

제공된 목표 대상물을 응시하는 중에 환자의 안구의 구면-원통형 비정시안을 고려함으로써, 본 발명의 전술된 특징에 의해 2차 수차의 결과인 환자의 비정시안 및 조절 변화를 최소한으로 감소시키거나 또는 완벽히 제거할 수 있다.

본 발명의 가능 실시 형태들이 도면을 참조하여 하기에서 추가로 설명된다.

도 1은 안구, 특히 안구의 이미징 특성을 측정하기 위한 장치를 도식적으로 도시하는 도면.
도 2은 목표의 자동 포커싱의 도식적 도면.
도 3은 목표의 자동 포커싱의 추가 실시 형태의 도식적 도면.
도 4는 안구의 이미징 특성을 설명하는 목적으로 제르니케 다항식의 도식적 도면.
도 5는 목표 대상물의 가능 실시 형태를 도식적으로 도시하는 도면.

도 1은 적어도 하나의 안구(10)에 대한, 본 발명에 따른 목표 대상물(target object, 12)의 자동 포커싱의 도식적인 도면을 도시한다. 여기서, 목표 대상물(12)은 조명될 수 있거나 또는 이는 자체적으로 광빔(light beam, 16)에 의해 발광할 수 있다. 목표 대상물(12)은 광학 유닛(14)에 의해 그 자체적으로 공지된 방식으로 여기서 안구(10)에 나타내진다. 광학 유닛(14)은 공지된 방식으로 안구(10)의 가능한 디포커스(Z4)를 수집한다. 선호되는 실시 형태에서, 광학 유닛(14)은 개별적으로 환자의 경우 액추에이터(도시되지 않음)에 의해 광학 축(A)을 따라 디포커스(Z4)를 최소화하는 목적으로 자동적으로 변이되는 렌즈 시스템(추가로 도시되지 않음)일 수 있어서 환자가 정확한 형태의 목표 대상물을 인식할 수 있다.

본 발명의 도시된 실시 형태에서, 추가 광학 유닛(18)이 도시된 개시 위치에서 상호 직각으로 배향되는, 즉 하나의 원통형 렌즈(20)의 시상 선(sagittal line, S)이 다른 원통형 렌즈(22)의 자오 선(meridional line, M)에 대해 수직인 적어도 2개의 원통형 렌즈(20, 22)로 구성된다. 2개의 원통형 렌즈(20, 22)의 원통 축의 도시된 90° 위치에서, 2개의 원통의 기여가 동일한 크기일 경우 총 원통 배율(cylinder power)은 동일하다. 각각의 경우 원통형 렌즈(20, 22)는 전체 시스템의 광학 축(A) 주위에 개별적으로 또는 또한 공동으로 회전가능하게 장착된다. 적합한 회전에 의해, 서로에 대한 렌즈의 위치는 변화할 수 있고, 이에 따라 총 원통 배율이 특히 환자의 평-원통형 또는 구면-원통형 비정시안(ametropia)을 교정하기 위하여 원하는 바에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 추가 선호되는 설계에서, 2개의 렌즈의 공통 회전은 2개의 개별 시스템의 형성된 원통의 축 위치에 영향을 미친다.

게다가, 도 1은 본 명세서에 예시된 실시 형태에서 측정 장치(24), 하트만-샤크 수차계(Hartmann-Shack aberrometer)에 의해 달성되는 2차 수차의 경우 환자의 안구의 일정한 조절(accommodation)을 안정화시키기 위한 전술된 장치를 도시한다. 목표 대상물(12), 광학 유닛(14), 및 추가 광학 유닛(18)에 의해 형성된 응시 장치의 광학 축(A)에서, 빔 스플리터(beam splitter, 28), 예를 들어, 반투명 거울이 배열되고, 이는 안구(10) 내로 축(A)을 따라 측정 장치(24)의 측정 방사선(26) 및 또한 측정 장치(24)를 향하여 상반된 방향으로 안구로부터 유입되는 측정 방사선(26)을 반사한다. 게다가, 빔 스플리터(28)는 목표 대상물(12)의 광빔(16)에 대해 투과성이다.

예시된 실시 형태에서, 추가 광학 유닛(18)은 원통 배율의 크기가 동일한 2개의 원통형 렌즈(20, 22)를 포함한다. 원하는 바에 따라 상반된 방향 또는 동일한 방향으로의 2개의 렌즈의 회전으로 인해, 원통 축은 교정될 수 있다. 적합한 회전 및 이에 따라 서로에 대한 원통형 렌즈의 각 설정에 의해, 총 원통 배율이 조절될 수 있다. 전체적으로, 안구의 난시 결함의 최대 원통 보정이 이에 따라 달성될 수 있다.

도 1의 설명을 기초로, 도 2는 목표의 자동 포커싱의 선호되는 실시 형태의 도식적 도면을 도시한다. 이 목적으로, 추가 광학 유닛(18)은 추가로 적어도 4개의 편향 프리즘(32-35)을 포함하며, 이들 프리즘은 이들 프리즘이 화살표(30)로 도시된 바와 같이 개별적으로 또는 서로 쌍을 이루어 조절될 수 있도록 배열된다. 이 설계에 의해, 광학 경로 길이는 상부의 2개의 프리즘(33, 34)의 기계적 이동 경로로 인해 변화한다.

도 1의 설명을 기초로, 도 3은 목표의 자동 포커싱의 추가 선호되는 실시 형태의 도식적인 도면을 도시한다. 여기서, 도 1과는 대조적으로, 광학 유닛(14)의 배열은 추가 광학 유닛(18)의 배열로 대체된다. 광학 유닛이 서로 나란히 배열됨에 따라, 이 광학 유닛은 이미지 위치, 특히 액추에이터에 의한 완전 자동으로 개인의 안구의 원점(far point)을 조절하기 위하여 액추에이터에 의해 서로 이동할 수 있도록 장착될 수 있다.

이 방식으로, 목표 대상물의 인식된 포커싱을 위해 환자로부터의 피드백이 없을 수 있고, 이는 특히 존재하는 비정시안을 위해 조절된 선명한 응시 목표(sharp fixation target)가 자동으로 환자에게 제시되기 때문이다. 그 결과, 안구의 응시는 최대 가능 일정 안정성을 구현한다.

도 4는 안구의 이미징 특성을 설명하기 위한 목적으로, 제르니케 다항식(Zernike polynomial)의 예시적 도면을 도식적으로 도시한다. 이미 전술된 바와 같이, 진단 특성을 수행하기 위하여 환자의 안구가 목표 대상물을 향하여 배향시킴으로써 환자의 안구를 조절하는 것은 이미 당업계에 공지되었다. 이를 위해, 기울기(경사)(Z1, Z2)는 목표 대상물의 전방에서 환자를 정렬시킴으로써 달성되고, 디포커스(Z4)는 또한 렌즈 시스템을 변이시킴으로써 달성된다. 본 발명에 따라서, 비점수차(Z3, Z5)가 새로운 방법으로 고려되며, 이에 따라 본 발명의 전술된 특징을 갖는 목표 대상물이 제공될 수 있으며, 이에 따라 각각의 환자의 개개의 허용 변화가 배제되고 2차 수차에 의해 야기된 환자의 비정시안이 완전히 교정된다.

도 5는 도 3에 도시된 가능성의 변화로서 사용되는 목표 대상물(12)의 가능한 설계를 도식적으로 도시한다. 여기서, 목표 대상물(12)은 조명될 수 있거나 또는 자체적으로 광빔(16)에 의해 발광할 수 있어서 환자의 집중 상태를 유지하기 위하여 응시 중에 또한 변화할 수 있는 특정 패턴이 환자에 의해 허용될 수 있다. 특히, 패턴은 반경방향의 외측을 향하여 연장되는 광 세그먼트(도 3에 도시된 바와 같이)와 광학 축(A)에 대해 수직으로(또는 임의의 다른 각 배열) 구성될 수 있다. 목표 대상물의 대안의 기하학적 변형예가 도 5에 도시될 수 있다. 예를 들어, 방사형, 둥근 형태, 타원 형태 또는 임의의 형상의 다각형 몸체와 같은 추가 기하학적 형상이 또한 당업자에게 허용될 수 있다.

기재된 발명은 측정되는 안구의 최상의 가능한 교정 품질이 달성되는 모든 안과 장치에서 사용될 수 있다. 바람직하지 못한 이차 효과, 에컨대 조절 또는 조절-유도 구면 수차(accommodation-induced spherical aberration)가 상당히 방지된다.

Claims (12)

1. 환자의 안구(10)의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 장치로서,
   상기 장치는,
   - 광학 축(A)을 따라 환자에 의해 응시되도록 설정된 목표 대상물(12),
   - 안구의 저차 비정시안을 보정하기 위하여 상기 광학 축(A) 상에 설정되고 배열되는, 상기 목표 대상물로부터 상기 안구로의 광 경로 내의 광학 유닛(14), 및
   - 상기 광 경로 내의 추가 광학 유닛(18) - 상기 추가 광학 유닛에 의해 상기 안구의 고차 비정시안이 보정될 수 있음 -
   을 포함하고,
   상기 추가 광학 유닛(18)은,
   적어도 2개의 원통형 렌즈들 ― 적어도 하나의 원통형 렌즈는 상기 광학 축 주위에 회전가능하게 배열됨 ―, 및
   적어도 4개의 편향 프리즘들 ― 적어도 하나의 편향 프리즘은 상기 목표 대상물로부터 상기 안구로의 광 경로의 광학 경로 길이를 변화시키도록 조정될 수 있음 ―
   을 포함하는,
   장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 하나의 원통형 렌즈는 양의 굴절력을 가지며 다른 원통형 렌즈는 음의 굴절력을 갖는 장치.
5. 제1항에 있어서, 2개의 원통형 렌즈들이 양의 굴절력을 갖는 장치.
6. 제1항에 있어서, 2개의 원통형 렌즈들이 음의 굴절력을 갖는 장치.
7. 환자의 안구를 측정하기 위한 장치로서,
   - 수차계(28) 및
   - 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 안구의 응시를 위한 장치를 포함하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 수차계는 하트만-샤크 수차계인 장치.
9. 제7항에 있어서, 수차계는 체르닝 수차계(Tscherning aberrometer)인 장치.
10. 환자의 안구의 일정한 조절을 안정화시키기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    - 광학 축(A)을 따라 환자에 의해 응시될 수 있도록 목표 대상물(12)을 배열하는 단계,
    - 상기 광학 축(A) 상의 광학 유닛으로 안구의 저차 비정시안을 보정하는 단계, 및
    - 적어도 2개의 원통형 렌즈들 중 적어도 하나의 원통형 렌즈를 상기 광학 축을 중심으로 회전시키고, 상기 목표 대상물로부터 상기 안구로의 광 경로의 광학 경로 길이를 변화시키도록 적어도 4개의 편향 프리즘들 중 적어도 하나의 편향 프리즘을 조정함으로써, 상기 축 상의 광학 유닛으로 안구의 고차 비정시안을 보정하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 저차 비정시안은 구면 비정시안이고, 상기 고차 비정시안은 난시 비정시안인,
    장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 저차 비정시안은 구면 비정시안이고, 상기 고차 비정시안은 난시 비정시안인,
    방법.

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