KR20060006805A - 시력 교정을 위한 치료 계획에 관한 방법, 시스템 및알고리즘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광절제 굴절 수술에 의해 환자의 시력을 교정하기 위한 복수의 실행 가능한 치료 계획을 자동으로 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 여러 다른 치료 알고리즘에 의해 눈을 치료에 대해 특히 적합한 것으로 분류하기 위해 환자의 눈에 대한 선택된 다양한 진단 입력에 의존한다. 본 발명은 또한 선택된 입력 데이터에 기초한 다양한 치료 계획과, 보여지고, 변경되고, 궁극적으로 적용을 위해 선택될 수 있는 이용 가능한 치료 알고리즘의 동시 제시에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템 실시예는 환자의 시력에 대한 진단 입력 데이터를 수신하고, 입력 데이터를 분석하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하고, 입력 데이터에 기초하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하기 위한 구성요소와, 환자의 시력을 교정하기 위한 실행 가능한 치료 계획의 검토, 변경, 및 선택을 용이하게 하는 다층 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하기 위한 수단을 포함한다. 시스템은 또한 선택된 치료 계획을 환자의 눈에 전달하기 위해 시스템의 광절제 레이저 구성요소에 대한 실행 가능한 지시를 포함하는 계산되어 선택된 치료 계획을 저장하기 위한 저장 매체와 작동식으로 관련된다.

시력 교정, 레이저 절제, 치료 알고리즘, 치료 계획 선택, 진단 데이터

Description

시력 교정을 위한 치료 계획에 관한 방법, 시스템 및 알고리즘 {Method, System and Algorithm Related to Treatment Planning for Vision Correction}

본 발명은 레이저 시력 교정 분야에 관한 것이고, 특히 환자의 눈의 시력을 교정하기 위한 치료 계획의 검증 및 선택을 돕기 위한 방법, 시스템, 및 알고리즘에 관한 것이다.

시력의 광절제 레이저 교정의 초창기는 PRK 및 라식(LASIK)으로 불리는 시술에서 결함이 있으므로, 이러한 치료 및 더욱 최근에 예를 들어 라섹(LASEK)이 장치의 정확성 및 범위의 측면에서 개발되었다. 초창기에, 자각적으로 측정된 굴절률이 광역 비임(broad beam), 고정축 레이저 비임에 의해 전달되는 각막의 단순 형상 감산 모델에 기초하여 치료 절제를 결정하기 위해 (오늘날의 표준에 의하면) 조악한 전각막의 프로파일 측정과 결합되었다. 지난 15년 동안, 과거보다 더욱 정확하고 더욱 효율적이며 훨씬 더 바르게 절제하기 위해 복합 샷(shot) 선별에 따른 매우 반복적인 작은 스폿과 이후의 계산을 채용한 더욱 진보된 레이저가 개발되었다. 진보된 각막 지형도 기술, 파면 수차 측정 및 분석, 레이저 각막 두께 검사, 및 다른 진단 기술 및 기기가 더 이상 단순히 시력의 명료도를 개선하기 위해 환자의 현성 굴절을 교정하기 보다는 고위 수차를 교정하고 조직 파괴 진행에 대한 눈의 생 체 동역학적인 응답을 보상하고, 레이저 펄스에 의한 충격으로 인한 각막 상의 가열 효과를 보상하고, 기울어진 비임 배치 위치로 인한 절제 비임 효율을 조정하는 복합 치료 알고리즘의 개발을 촉진시켰다. 또한, 무수한 조합 조정이 시력 교정에 영향을 미치는 다양한 근시, 원시, 환경, 이력, 및 다른 파라미터를 고려하도록 치료 알고리즘에 적용된다. 이들 모두의 최종 결과에 대한 목적은 시력 개선이다.

기술 및 지식의 빠른 진보로 인해, 많은 이용 가능한 레이저 플랫폼들 중 무엇이 고유한 특징이 있는 눈의 특정 시력 결함에 대한 최적의 치료 계획을 실행할 것인지를 결정하기 위해 의사에게 부수적인 과제가 따른다. 적용되는 치료의 종류는 그 자체로는 수 많은 선택으로 이어지는 환자의 눈의 수술전 검사 결과에 따른다는 것이 적절하게 결론지어질 수 있다. 예를 들어, 상당한 고위 수차를 갖는 눈은 파면 데이터에 기초한 맞춤형 절제 시술에 대한 적절한 후보일 수 있다. 그러나, 동일한 눈은 주 수차가 전각막 표면 내에서 발생되면, 각막 지형도에 따라 운용되는 치료에 대한 후보일 수도 있다.

숙련도에 관계없이, 의사는 어떠한 종류의 치료가 환자의 눈에 가장 잘 적용되는지를 결정하기 위해 이용 가능한 단지 소수의 결정 기준을 갖는다. 예를 들어 한 가지는 조직 소모의 댓가로 광학 부위를 최적활 할 수 있고, 다른 한 가지는 시력의 명료도를 개선하지만 낮은 광 상태 하에서 불량한 콘트라스트 감도를 생성할 수 있고, 세 번째 옵션은 또 다른 교환을 제공하는 세 가지 치료 옵션이 이용 가능하다면, 의사가 이용 가능한 특정 치료 옵션들 중에서도, 단지 소수만이 실제로 고려될 수 있다는 것이 명백해진다.

따라서, 본 발명자는 의사가 특정 환자의 눈을 분류하고, 검토 및 선택을 위해 자동으로 동시에 계산되고 최적화되어 의사에게 표시될 수 있는 복수의 시력 치료 계획의 검토에 기초하여 치료 계획을 선택하는 것을 돕는 방법 및 시스템에 대한 요구 및 그의 장점을 인식했다. 따라서, 다음의 설명 및 첨부된 청구범위에서 설명되는 본 발명에 의해 유리하게 해결되는 전술한 문제점 및 그에 관련된 문제점에 대한 해결에 대한 필요성이 인식되었다.

본 발명은 광절제 굴절 수술에 의해 환자의 시력을 교정하기 위한 복수의 시력 치료 계획을 자동으로 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 이용 가능한 치료 알고리즘들의 큰 그룹으로부터 선택된 여러 다른 치료 알고리즘에 의해 치료에 특히 적합하게 눈을 분류하기 위해 환자의 눈에 대해 선택된 다양한 진단 입력에 의존한다. 본 발명은 또한 선택된 입력과, 환자의 눈에 적용하기 위해 의사에 의해 검토되고 변경되고 궁극적으로 선택될 수 있는 이용 가능한 치료 알고리즘에 기초한 다양한 치료 계획의 동시 제시에 관한 것이다.

본 발명의 실시예는 의사가 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료 계획을 선택하는 것을 돕기 위한 알고리즘에 관한 것이다. 알고리즘은 환자의 눈에 대해 선택된 진단 입력 데이터 유형을 획득하는 단계와, 환자의 눈을 여러 소정의 분류 세트 중 하나로 자동으로 분류하기 위해 입력 데이터를 파라미터화하는 단계와, 환자의 눈의 분류에 기초하여 환자의 시력 결함을 교정하기에 적합한 둘 이상의 실행 가능한 치료 알고리즘을 자동으로 결정하는 단계와, 의사가 치료 계획들 중 하나를 선택하도록 둘 이상의 대응하는 치료 계획을 제시하는 단계를 포함한다.

초기 치료 알고리즘 계산은 출력되는 결정성 기본 파라미터에 기초한다. 실시예의 일 태양에서, 의사는 기본 파라미터들 중 일부 또는 전부를 선택적으로 변경하고, 환자의 시력을 교정하기 위해 선택될 수 있는 재계산된 치료 계획을 검토할 수 있다.

진단 입력 데이터는 파면 데이터, 각막 지형도 데이터, 각막 두께 데이터, 굴절률 데이터, 또는 특별히 분류된 눈의 결함을 치료하기 위해 단독으로 또는 다양한 이용 가능 치료 알고리즘에 의한 상호 조합으로 이용되는 다른 선택된 진단 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 태양에서, 뷴류 세트는 원래의 눈과 이전에 치료된 눈, 규칙적인 눈과 불규칙적인 눈, 난시가 있거나 없는 근시안 및/또는 원시안을 포함한다. 본 발명은 이러한 예시적인 분류에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

본 발명의 다른 실시예는 의사가 환자의 눈의 시력을 교정하기 위한 치료 계획을 선택하는 것을 돕기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 환자의 눈에 대해 선택된 입력 진단 정보를 얻는 단계와, 동일하거나 더 많은 수의 이용 가능한 치료 알고리즘으로부터 선택된 둘 이상의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 자동으로 결정하기 위해 입력 진단 정보를 분석하는 단계와, 소정의 출력되는 결정성 기본 파라미터를 사용하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하는 단계와, 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘에 대응하여 의사에게 복수의 실행 가능한 치료 계획을 제시하는 단계와, 기본 파라미터들 및 다른 정의된 치료 파라미터들 중 하나 이상을 선택적으로 변경하는 단계와, 변경된 파라미터를 사용하여 둘 이상의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 재처리하는 단계와, 진단 입력 정보에 기초하여 환자의 시력을 교정하기 위해 대응하는 치료 계획을 추가적인 검토를 위해 의사에게 다시 제시하는 단계를 포함한다.

일 태양에서, 방법은 환자의 눈에 적용하기 위한 치료 계획들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함한다.

다른 태양에서, 계산된 치료 계획 내의 정보는 의사가 의사가 선호하는 기준에 기초하여 복수의 시력 치료 계획들을 비교하도록 최적화되고 분류될 수 있다.

다른 태양에서, 방법은 자동으로 양호한 치료 계획을 추천하거나 또는 사용 금기 치료 계획에 대해 경고하는 단계를 포함한다.

상기 두 가지 처리 실시예에서, 다양한 진단, 이력, 및 치료 정보의 선택, 처리, 저장, 및 변경과, 실행 가능한 치료 계획의 표시 및 선택은 다층 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 달성된다.

본 발명에 따른 시스템 실시예는 환자의 눈에 대한 진단 입력 데이터를 수신하고, 입력 데이터를 분석하여 동일하거나 더 많은 수의 이용 가능한 치료 알고리즘을 포함하는 데이터베이스로부터 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하고, 입력 데이터에 기초하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하기 위한 구성요소, 및 환자의 눈을 교정하기 위한 실행 가능한 치료 계획의 검토, 변경, 및 선택을 용이하게 하는 다층 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하기 위한 구성요소를 포함한다. 시스템은 또한 환자의 눈에 선택된 치료 계획을 전달하기 위해 시스템의 광절제 레이저 구성요소를 위한 실행 가능한 지시를 포함하는 계산되고 선택된 치료 계획을 저장하기 위한 저장 매체와 작동식으로 관련된다. 일 태양에서, 수신 구성요소는 기술 분야에 공지된 다양한 계산 플랫폼 중 하나이고, 표시 구성요소는 표시 모니터이고, 저장 구성요소는 디스켓, CD, DVD 등을 포함한 다양한 공지된 저장 매체들 중 하나이고, 레이저 구성요소는 193 mm 엑시머 레이저 또는 각막 조직을 절제하기에 적합한 다른 레이저이다. 일 태양에서, 안구 추적기 시스템 및/또는 미세 각막 절삭 장치 및/또는 다른 진단 또는 치료 구성요소가 레이저 시스템과 작동식으로 통신한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따라 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료 계획의 선택을 돕기 위해 환자의 눈을 분류하기 위한 알고리즘의 개략적인 흐름도이다.

도2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료 계획의 선택을 돕기 위한 방법의 개략적인 흐름도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료를 계획하기 위해 사용되는 시스템의 개략도이다.

도4는 도2에 도시된 공정 단계의 개략도이다.

도5는 도2에 도시된 다른 공정 단계의 개략도이다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 개시 표시 화면의 도면이다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI의 다른 표시 화면의 도면이다.

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI의 다른 표시 화면의 도면이다.

도9a 및 도9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI의 다른 표시 화면의 도면이다.

도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI의 다른 표시 화면의 도면이다.

도11a 및 도11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI의 다른 표시 화면의 도면이다.

도12a 및 도12b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 양호한 표시 화면의 도면이다.

도13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 환자 선택 표시 화면의 도면이다.

도14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 환자 정보 표시 화면의 도면이다.

도15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 치료 개요 표시 화면의 도면이다.

도16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 예시적인 치료 옵션 표시 화면의 도면이다.

도17은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 다른 예시적인 치료 옵션 표시 화면의 도면이다.

도18a, 도18b, 및 도18c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 GUI의 데이터 확인 표시 화면의 도면이다.

도19는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파라미터 값 범위의 표이다.

독자가 본 발명을 명확히 이해하도록 돕기 위해, 본 발명의 설명 전반에 걸쳐 사용되는 몇몇 용어는 다음의 의미를 갖는 것으로 이해된다. 굴절 레이저 시력 교정의 분야에서, 치료 알고리즘은 특정 유형의 치료의 몇몇 파라미터를 결정하기 위한 처리 계산으로서 이해된다. 예를 들어, 근시 굴절 오류를 교정하기 위한 레이저 절제 치료에 대해, 원하는 또는 목표하는 각막 프로파일은 목표 프로파일을 얻기 위한 수술전 각막 표면 상의 레이저 샷의 회수, 시퀀스, 및 위치와 함께 결정된다. 레이저 샷 위치, 시퀀스, 및 회수 계산은 테크놀라스 레이저 세션(Technolas Laser Session)에 대한 표준인, 본원에서 ".TLS 파일"로 불리는 샷 파일을 계산하는데 사용되는 파라미터이다. 절제식 광굴절 치료를 적용하는데 사용되는 레이저는 샷 파일을 특정 치료를 수행하기 위한 그의 실행 가능한 지시로서 사용한다. 치료 계획은 그러한 용어가 본원에서 사용되는 바와 같이, 처리 계획과, 정의된 파라미터에 기초하여 특정 치료 알고리즘을 처리하고, 알고리즘 파라미터와 모의 수술후 맵, 모의 절제 프로파일, 각막 두께 데이터, 광학 부위 치수, 굴절률 값, 수차 정보, 각막 지형도 정보, 시력 측정 표지자, 및 샷 파일을 포함한 다른 관련 정보를 포함할 수 있는 다양한 정보에 의해 나타나는 예상 출력을 결정한 결과를 나타낸다. 더욱이 본원에서 사용되는 바와 같이, 눈 분류에 대해, 원래의 눈은 이전에 각막 굴절 수술을 받지 않은 눈을 의미하고, 규칙적인 눈은 안경, 콘택트 렌즈 등과 같은 표준 안과 처방에 의해 또는 구면 및 원주 교정으로 제한되 는 비맞춤식 광절제 수술에 의해 교정 가능한 관련 시력 결함을 갖는 눈을 말하고, 불규칙한 눈은 예를 들어 원추 각막안 또는 전형적으로 파면 측정에 의해 특징지어질 수 없는 눈이지만 각막 지형도 또는 다른 전반적인 분석을 요구하는 눈이다. 근시안, 원시안, 및 난시안은 전형적인 의미와 기술 분야에서 이해도는 의미를 갖는다.

도1은 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료 계획(190)의 선택을 돕기 위한 알고리즘(100)을 도시한다. 단계(110)에서, 획득된 다양한 유형의 진단 입력 데이터(110_a, 110_b, 110_c, 110_d ... 110_n)가 처리 소프트웨어에 대한 입력으로서 제공된다. 이러한 진단 데이터 유형은 예를 들어 파면 데이터, 각막 지형도 데이터, 각막 두께 데이터, 굴절률 데이터, 및 당업자가 환자의 눈과 그의 시력 결함을 특징짓는데 이용할 수 있는 다른 데이터 유형을 포함한다. 데이터의 전부, 일부, 또는 다양한 조합은 다양한 치료 알고리즘에 의해 결정되는 바와 같이 획득 및/또는 사용될 수 있다. 단계(120)에서, 진단 입력 데이터(110_n)는 환자의 눈이 단지 예시적인 목적으로 타입 A 135, 타입 B 140, 타입 C 145, 및 타입 D 150으로 지시되는 소정 개수의 분류 세트 중 하나로 분류될 수 있도록 파라미터화된다. 본 발명에 따른 일 태양에서, 분류 유형은 위에서 정의된 바와 같이, 원래의 눈과 이전에 치료된 눈, 규칙적인 눈과 불규칙적인 눈, 난시, 특히 혼합 난시가 있거나 없는 근시안, 그리고 단순 및/또는 혼합 난시가 있거나 없는 원시안으로 결정된다. 특별히 나열된 분류 유형은 전형적으로 공급자가 독점하는 특정 치료 알고리즘과 관련된 눈의 유형 및/ 또는 시력 결함에 대응한다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 플라노스캔^®(Planoscan) 치료(뉴욕주 로체스터 소재의 바슈 & 롬 인코포레이티드(Bausch & Lomb Incorporated))로서 당업자에게 공지된 치료 알고리즘이 테크놀라스 217^® 레이저 시스템(뉴욕주 로체스터 소재의 바슈 & 롬 코포레이티드)을 사용하여 규칙적인 눈, 근시안 또는 원시안을 치료하는데 사용될 수 있다. 또는, 예를 들어, 미국 특허 제5,891,132호에서 언급된 바와 같은 각막 지형도에 따라 운용되는 치료 알고리즘이 각막 지형도 진단 입력 데이터에 의해 불규칙하다고 결정된 눈을 치료하는데 적합하게 사용될 수 있다. 다른 예에서, 측정된 고위 수차 및 규칙적인 각막 지형도를 갖는 것으로 분류된 눈은 맞춤형 자이옵틱스^®(Zyoptix) 치료 알고리즘(뉴욕주 로체스터 소재의 바슈 & 롬 인코포레이티드)에 대한 양호한 후보일 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면 그리고 기술 분야에 공지된 바와 같이, 각막 지형도 및 각막 두께 진단 정보를 보고 눈이 이전에 광절제 레이저 수술을 받았는지가 결정될 수 있고, 전면 각막 지형도 및 델타 각막 두께 검사를 분석함으로써, 이전에 절제된 각막 내의 전이 구역의 존재 및 위치가 결정될 수 있다. 눈의 불규칙성은 분류를 목적으로 하여 예를 들어 각막 각막 지형도 또는 중심 이탈의 대칭성(쌍극성)을 조사함으로써 결정될 수 있다. 파면 측정 및 분석, 굴절 및 조절 검사, 및 당업자에게 공지된 다른 기술이 초점 이탈 및 원주 오류와 고위 수차 정보의 부호 및 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 환자의 눈을 분류하기 위해 이러한 유형의 정보를 사용하는 것은 환자의 시력 결함을 교정하기 위한 치료 계획을 개발하는데 어떠한 치료 알고리즘(들)이 적절할 수 있는지를 검증하는 것을 돕는다. 예시적으로, 규칙적인 각막 지형도 및 낮은 파면 측정값은 표준 절제술이 적합한 치료라고 지시할 수 있다. 규칙적인 각막 지형도 및 높은 파면 측정값은 맞춤형 또는 준맞춤형의 파면에 기초한 치료가 가장 적절하다고 지시할 수 있다. 불규칙적인 각막 지형도 및 높은 파면 측정값(즉, 높은 수차의 각막)은 각막 지형도에 기초한 치료 또는 혼합 치료가 고려되어야 한다고 지시할 수 있다. 이러한 태양에서, 전체 시각계의 고위 수차가 아닌 고위 각막 수차가 처리된다. 높은 파면 측정이 있거나 없는 불규칙한 각막 지형도는 굴절 수술이 금기일 수 있고, 대신에 안경 또는 다른 안과 렌즈 교정, 또는 예를 들어 각막 이식과 같은 안과 수술적 교정을 제안한다. 이렇게 특정 진단 유형, 눈 분류 유형, 치료 알고리즘 유형 등을 설명했지만, 본 발명은 상기 예에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

단계(130)에서, 특정 눈 분류에 대한 실행 가능한 모든 치료 알고리즘(160_a-n)이 모든 이용 가능한 치료 알고리즘(165_a-n)의 미리 프로그램된 데이터베이스로부터 결정된다. 예를 들어, 환자의 눈은 치료 알고리즘(160_e) 또는 치료 알고리즘(160_n)에 의해 적합하게 치료될 수 있는, 난시가 있는 전형적인 근시를 갖는 타입 A로서 굴절률 검사에 의해 분류될 수 있다. 단계(170)에서, 복수의 치료 계획(190_a-n)이 알고리즘을 결정하도록 출력되는 미리 프로그램된 기본 파라미터를 사용하여 적절하게 검증된 치료 알고리즘(160_a-n)에 각각 대응하여 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 디스플레이의 형태로 제시된다.

기본 파리미터 및 진단 입력 데이터에 기초한 복수의 치료 계획(190_a-n)은 도6 내지 도11a 및 도11b의 예에 의해 도시된 다층 그래픽 사용자 인터페이스(312 - 316; GUI)의 형태로 표시 화면에 의해 의사에게 제시된다. 본 발명에 따르면, 의사는 그 다음 본 발명에 따른 관련 실시예에 대해 아래에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, a) 제시된 다양한 치료 계획(190_a-n)를 검토하고, b) 이를 저장 매체(282)에 저장하고, c) 예상되는 적용을 위해 치료 계획(190_x)들 중 하나를 선택하고, 또는 d) 선택된 파라미터를 변경하고 (단계 168), 재계산된 치료 계획(190'_a-n)을 제시받는 옵션을 갖는다.

본 발명에 따른 다른 실시예가 이제 도2 내지 도11a 및 도11b를 참조하여 설명된다. 도2는 환자의 눈의 시력을 교정하기 위한 치료 계획(290_x)의 선택을 돕기 위한 방법(200)을 개략적으로 설명한다. 단계(210)에서, 얻어진 선택된 수술전 진단 데이터(210_a-n)가 계산 모듈(310; 도3)로 제공되고, 단계(220)에서 이는 1차 계산을 하기 위해 몇몇의 출력되는 결정성 기본 파라미터에 의해 초기에 프로그램된 동일하거나 더 많은 수의 이용 가능한 치료 알고리즘(265_a-n)을 포함하는 데이터베이스로부터 선택된 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘(260_a-n)을 결정하기 위해 분석된다. 전술한 바와 같이, 특정 진단 데이터(210_a-n)의 분석은 특정 치 료 알고리즘(260_a-n)의 선택을 통지하고, 이는 이용 가능한 치료 계획(290_a-n)으로 이어진다. 본 발명에 따르면, 이러한 연관은 모든 이용 가능한 알고리즘(265_a-n)의 데이터베이스로부터 선택된 모든 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘에 대해 자동으로 행해진다. 단계(230)에서, 계산 모듈은 대응하는 복수의 치료 계획(290_a-n)을 결정하기 위해 다양한 출력되는 결정성 기본 파라미터, 예를 들어 라식 각막편 두께, 잔류 각막 실질 조직 깊이, 광학 부위 크기 등을 이용하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘(260_a-n)을 처리한다. 이러한 다양한 치료 계획은 단계(270)에서 다층 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(312; 도6)에 의해 표시 장치(370; 도3) 상에서 의사에게 표시되고, 도7 내지 도11a 및 도11b의 다양한 표시 형식(313 - 316)으로 도시된다.

도7에서, 예를 들어, 자이옵틱스^® A 치료 알고리즘, 자이옵틱스^® B 치료 알고리즘, 자이옵틱스^® C 치료 알고리즘, 및 자이옵틱스^® D 치료 알고리즘을 나타내는 네 가지 치료 계획(290_a-d)이 GUI 치료 검토 디스플레이(313) 상에 도시된다. 각각의 치료 계획(290_n)은 모의 절제 프로파일 맵을 포함한 치료에 대한 다양한 정보와, 각각의 치료 알고리즘에 대한 광학 부위 직경 및 각막 두께, 레이저 절제 샷의 회수 및 절제 깊이와 같은 다양한 진단 측정과, 도7에서 볼 수 있는 바와 같은 다른 정보를 포함한다. 도7의 예시적인 실시예에서, 각막 두께, 자각 굴절률, 치 료 굴절률, 레이저 펄스의 수, 치료 시간, 최대 절제(㎛), 잔여 각막 실질(㎛), 및 광학 부위 직경(mm)에 대한 모든 치료 정보가 제공된다. 자이옵틱스 A 및 B 치료 계획에 대해, 6 mm 동공 직경을 넘는 고위 수차, 굴절 및 조절 검사(구면, 원주, 축), 계산된 비자각 굴절 및 조절 검사(구면, 원주, 축), 계산된 비자각 굴절 및 조절 검사에 대한 동공 직경(mm), 및 중심 절제 깊이(㎛)에 관한 정보가 제시된다. 자이옵틱스 C 및 D 치료 계획에 대해, 지시되는 정보는 디옵터 단위의 수술전 각막 곡률(D), 수술전 원추 상수(Q), 치료 수술전 각막 곡률(D), 및 목표 수술후 원추 상수(Q')를 포함한다. 아래에서 설명될 바와 같이, 도7의 예시적인 치료 검토 화면(313)은 추천 또는 금기인 컬러 코드 치료 및 특정 치료 계획이 사용되어야 하거나 사용되지 않아야 하는 이유에 관한 서지 정보를 제공할 수 있다. 화면은 "각막 두께", "각막편 두께", 및 "광학 부위"에 대한 편집 가능한 영역을 제공하여, 표시되는 모든 치료에 대해 이러한 값들의 조정을 허용한다. 기본 값들은 또한 상기 편집 가능한 영역에 대해 복원될 수 있다. 시스템의 소프트웨어 버전과 관련 내용을 갖는 진단 파면 및 각막 지형도 파일에 관련된 선택 가능한 정보가 제공된다. 동공 이동 및 동공 회전에 관련된 회전 안구 추적 정보에 대한 선택 가능한 항목이 더 제공된다. 사용자 입력 변화에 기초한 이용 가능한 치료 계획의 재계산은 이러한 표시 화면으로부터 계산된다. 치료 계획 및 관련 그래픽 맵이 도11a 및 도11b의 표시 화면에 의해 도시된 바와 같이 최대화될 수 있다. 힌트 박스가 예를 들어 자이옵틱스 A: "근시를 위한 향상된 비구면성을 갖는 파면에 기초한 치료"(자이옵틱스 개별화 비구면 치료 모드), 자이옵틱스 B: "파면에 기초한 치료"(자이옵틱스 개별화 치료 모드), 자이옵틱스 C: "절제 깊이가 감소된 비구면 치료"(자이옵틱스 비구면 조직 절감 치료 모드), 자이옵틱스 D: "절제 깊이가 감소된 치료"(자이옵틱스 조직 절감 치료 모드) 아래의 커서 위치에 기초하여 치료 계획들 중 하나에 대해 표시될 수 있다. 예시적인 치료 검토 화면(GUI)은 저장 및 선택 명령의 실행을 용이하게 하고, 변경된 기본 파라미터에 기초하여 경고 메시지를 표시한다. 이러한 화면은 또한 선택되어 계산된 치료를 레이저 인가를 위한 실행 가능한 .TLS 파일로 보내는 것을 가능케 한다. 광학 부위의 최적화 및 다른 최적화/분류 기능에 대한 명령도 이러한 화면으로부터 실행된다.

계산된 치료 계획(290_a-d)은 치료 알고리즘에 대해 요구되는 초기 입력을 나타내는 기본 파라미터에 기초한다는 사실로 인해, 본 발명에 따른 방법은 풀-다운 메뉴에 의해 접근되는 도8의 GUI 화면 디스플레이(314)에 의해 도시된 바와 같이 단계(275)에서 하나 이상의 기본 파라미터의 사용자 선택성 변경 및/또는 다른 정의된 치료 파라미터의 사용자 선택성 변경을 제공한다. 사용자는 그 다음 도2의 단계(230')에 도시된 치료 알고리즘의 재처리를 요구할 수 있고, 이 때 재계산된 치료 계획(290')은 단계(270')에서 다시 표시된다. 재계산된 치료 계획(290'_a-d)은 도7의 313에 의해 다시 도시된 바와 같이 나타난다. 이러한 유형의 반복은 의사가 필요하다고 느끼는 만큼 많은 회수로 발생할 수 있지만, 1회 반복이 대부분의 경우에 충분할 것이다.

이러한 실시예에 따른 태양에서, 사용자는 계산된 치료 계획을 단계(280)에 서 판독 가능하거나 궁극적으로 선택된 치료 계획(290_x)을 적용하도록 사용되는 엑시머 레이저와 같은 치료 요소(294)에 의해 판독 가능하게 만드는 수단을 갖는 저장 매체(282; 도3) 내에 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 저장된 치료 계획(290_a-n)은 궁극적으로 눈에 원하는 광절제 치료를 인가하기 위해 치료 레이저 구성요소에 의해 수행되는 실행 가능한 지시인 샷 파일(399)을 포함한다. 단계(280)에서 저장하기 전에, GUI는 두 명의 다른 환자에 대한 도9a 및 도9b의 디스플레이(315a, 315b)에 의해 도시된 바와 같은 데이터 확인 화면을 표시한다. 각각의 데이터 확인 화면(315)은 계산되어 선택된 치료 계획에 기초한 정보를 포함한다. 도9b에 도시된 제1 예시적인 실시예에서, 데이터 확인 화면(315b)은 다음의 정보를 포함한다. 환자의 성명, 환자의 생년월일, 환자의 눈, 치료 알고리즘 유형, 선택된 치료 구면, 선택된 치료 원주, 선택된 치료 축, 광학 부위 크기, 치료 부위, 레이저 펄스의 수, 치료 시간, 최대 절제 깊이, 특정 각막편 두께에 대한 각막편 아래의 잔여 각막 두께(라식), 현재 실행되는 소프트웨어 버전, 계산 일자, 진단 검사 데이터, 기기 특이적인 각막 두께 정보, 굴절 및 조절 검사, 그리고 레이저 샷 주파수. 도9a에 도시된 다른 예시적인 실시예에서, 데이터 확인 화면(315a) 내의 정보는 비자각 굴절 및 조절 검사, 중심 절제 깊이, 6 mm 동공 직경에서의 파면 RMS 값, (사용된다면) 회전 안구 추적 데이터, 및 "추천되는 치료 중심은 동공 중심임"과 같은 문자 메시지를 포함한다. 특정 치료 계획 유형에 대한 제3 예시적인 실시예에서, 데이터 확인 정보는 각막 곡률 정보(K-값)와 수술전 및 수술후 원추 형상 프로파일(Q-인자)로 구성된다.

적합한 치료 계획이 단계(280)에서 저장되면, 치료 계획(290_x)이 단계(296)에서의 잠재적인 적용에 대해 단계(292)에서 선택된다.

GUI 표시 구조 및 기능의 다른 태양은 풀-다운 메뉴에 의해 접근되는 도10에 도시된 환경 설정 화면(316)이다. 예시적인 실시예에서, 환경 설정 화면은 (a) 기본 모노그램 값이 모든 상이한 치료 옵션들에 대해 설정되게 하고, (b) 상이한 치료 옵션들에 대해 기본적으로 취해지는 각막편 두께(라식)의 설정을 허용하고, (c) 상이한 치료 옵션들에 대한 기본 광학 부위 직경의 설정을 허용하고, (d) 최대 절제, 치료 시간, 레이저 펄스 수, 최소 광학 부위 크기, 최소 수술후 K-값, 최대 수술후 K-값, 및 각막편 아래의 최소 잔여 각막 실질 두께(라식)에 대한 제한 값의 설정을 허용하고, (e) 과다 교정 또는 과소 교정의 고정량이 특정 치료에 대한 모노그램 값으로서 설정될 수 있다 (예를 들어, 모든 타입 A 치료 계획에 대해 0.5D를 구면에 추가함).

다른 태양에서, 도4를 참조하면, 의사는 몇몇 최적화된 파라미터에 기초하여 이용 가능한 치료 계획을 재평가하기를 원할 수 있다. 예를 들어, 도7에 도시된 자이옵틱스 A - D 치료 계획에 대해, 광학 부위(OZ) 직경의 최적화에 기초한 모든 치료 계획 정보를 보는 것이 바람직할 수 있다. 도7에 도시된 치료 검토 화면(313)에서, 예를 들어, OZ를 최적화하기 위한 입력이 제공된다. 실행되면, 광학 부위는 각막편 아래의 최소 잔여 각막 실질 깊이(라식)가 사용자 정의 한도와 동일 할 때까지, 모든 이용 가능한 치료 계획에 대해 예를 들어 진단 파면 입력 데이터에 기초하여 허용 가능한 범위까지 증가된다. 도2의 단계(250)에서, OZ(252a), 잔여 각막 실질 깊이(252b), 및 굴절률(252c)에 의해 도시된 최적화 및 분류가 계산될 수 있고, 치료 계획이 도4에 도시된 바와 같이 단계(270")에서 다시 표시된다.

다른 태양에서, 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘(260_a-n)의 수는 양호하게는 근시 치료, 원시 치료, 난시가 있는 근시, 난시가 있는 원시, 다른 표준 저위 수차 교정, 고위 수차 교정, 재치료 교정, 조직 절제가 감소된 구면 교정 치료, 절제 부피가 감소된 구면 교정 치료, 라식 치료, 라섹 치료, PRK 치료, 모노그램 조정식 치료, 및 다른 맞춤형 치료에 관해서 이용 가능한 치료 알고리즘(265_a-n; 도2)의 더 큰 그룹으로부터 선택된 적어도 2개이다. 그러나, 본 발명은 그렇게 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다른 태양에서, 시스템은 사용자에게 양호한 치료 계획을 자동으로 추천하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 옵션은 도11a 및 도11b에서 317에 의해 도시된 바와 같이 이용 가능한 치료 계획들 중에서 양호한 치료 계획을 컬러화함으로써 실시될 수 있다.

치료 계획의 특성에 기초하여, 몇몇 다른 기본 데이터, 초기 설정 데이터, 경고 정보, 및 다른 출력되는 결정성 파라미터가 GUI 메뉴를 통해 접근 가능하게 만들어질 수 있다. 예를 들어, 비구면 수차의 교정을 위한 몇몇 치료 계획의 계산은 회전 안구 추척 정보의 입력을 요구할 것이다. 라식에 기초한 치료는 특정 미 세 각막 곡률 정보를 요구할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템 실시예(300)가 도3에 개략적으로 도시되어 있다. 진단 입력(210_n)은 다양한 각막 지형도 검사 장치, 파면 센서, 각막 두께 검사 장치, 렌즈 굴절 검안계, 맞춤형 진단 기기, 및 본질적으로 본 발명의 일부가 아니 다른 안과 장치 및 기술에 의해 얻어질 수 있다. 진단 입력 데이터를 수신하고 입력 데이터를 분석하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하고 입력 데이터 및 다른 알고리즘 출력 결정성 파라미터에 기초하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하기 위한 수단(310)은 P.C. 또는 계산 플랫폼의 다른 공지된 형태와 같은 소프트웨어 구동식 계산 모듈일 수 있다. 표시 수단(370)은 전형적으로 전술한 바와 같이 그래픽 사용자 인터페이스(312) (및 관련 표시 화면 및 기능)을 표시하도록 사용되는 기술 분야에 공지된 화면 또는 모니터이다. 어떠한 기능 및 속성이 본 발명의 실시예에 따른 GUI에 의해 제공되어야 하는지가 결정되면, 적절한 GUI 디스플레이 및 계산 공정을 생성하는 것은 컴퓨터 프로그래밍의 분야 내에 있다. 장치 판독식 저장 매체(282)는 전형적으로 컴퓨터 디스켓, 플로피 디스크, CD, DVD, 컴퓨터 하드 드라이브, 또는 데이터를 적절한 파일 형태로 저장할 수 있으며 선택된 치료 계획(290_x)을 적용하기 위한 샷(.TLS) 파일(399)을 실행하는 시스템의 치료 레이저 부품(294)의 컴퓨터 또는 제어 부품에 의해 판독 가능한 전자기 반송파이다. 광절제 레이저 부품(294)은 전형적으로 193 nm의 파장을 갖는 광을 방출하는 엑시머 레이저, 또는 각막 조직 광절제에 대해 적응된 다른 적합한 기체 매체 또는 고체상 레이저 장치이다.

본 발명에 따른 다른 예시적인 실시예는 진단 파면 감지 측정 및 진단 각막 지형도 및 각막 두께 측정으로부터의 이용 가능한 측정 데이터에 기초하여 환자에 대한 개별적인 치료 파일을 발생시키는 치료 계획 소프트웨어 계산 프로그램(이하에서, "치료 플래너"로 불림)에 의해 예시된다. 예시적인 태양에서, 진단 정보는 자이옵틱스^® 다이아그노스틱(Diagnostic) 워크스테이션(뉴욕주 로체스터 소재의 바슈 & 롬 인코포레이티드)에 의해 접근된다. 이러한 워크스테이션은 조합된 자이웨이브(Zywave) Ⅱ 수차 분석기 및 오브스캔(Orbscan) Ⅱz 전안부 분석기이다. 자이웨이브(수차 분석기) 데이터는 ".ATE"(즉, Aberrometer Technolas Export) 파일로 불리는 파일 내에 저장되고, 오브스캔(각막) 데이터는 ".OTE"(즉, Orbscan Technolas Export) 파일 내로 저장된다. 이후에 계산되는 치료 데이터는 굴절 레이저 절제 치료에 대한 기초를 형성하는 전술한 ".TLS" 파일 내에 저장된다. 예시적인 태양에 따르면, 치료는 기술 분야에서 자이옵틱스 시력 교정 치료로 공지되어 있고, 이는 100 Hz에서 작동하는 테크롤라스 217z 엑시머 레이저 시스템에 의해 수행된다.

예시적인 실시예에 따르면, 치료 플래너 계산 소프트웨어는 사용자를 도6에 도시된 바와 같은 주 화면 디스플레이(312)로 안내하는 윈도우^® 컴퓨터 화면 아이콘으로부터의 선택에 의해 이용된다. 사용자는 "환경 설정"이라고 쓰인 아이콘(3002)을 클릭하여, 예를 들어 파면 진단(.ATE) 파일, 각막(.OTE) 진단 파일, 및 치료 데이터(.TLS) 파일과 같은 설정과, 언어 환경 설정과, 병원명, 레이저 일련 번호, 의사명 및 기술자 이름과 같은 의료 정보를 미리 설정할 수 있다. 환경 설정 화면은 또한 예를 들어 라식 각막편 두께, K-값, 수술전 비구면 각막 형상 인자 및 수술후 비구면 각막 형상 인자를 각각 나타내는 Q-값(예를 들어, Q, Q'), OZ(광학 부위), 동공 크기로부터 계산된 OZ, 및 기본 굴절률 값의 퍼센트를 나타내는 모노그램과 같은 몇몇 기본 설정이 미리 설정되게 한다. (K-값은 각막 높낮이 측정에 기초하여 계산된 중심 각막 곡률이며 (n-1)/R로서 디옵터 단위로 표현되고, 여기서 R은 눈의 반경이다). 관심있는 독자는 2003년 6월 12일자로 출원된 발명의 명칭이 '제어식 구면 수차를 갖는 쌍원추 절제'인 미국 특허 출원 제10/460801호를 참조하면 되고, 이는 관련 법령에 의해 허용 가능한 최대 범위로 본원에서 전체적으로 참조되었다. 상기 출원은 본 발명의 실시예의 치료 모드들 중 하나일 수 있는 비구면 조직 절감 모드에 대한 절제 치료 계획에 관한 것이다.

전술한 환경 설정의 예시된 표시 화면(1202a, 1202b)은 본원에서 전술한 예시적인 실시예에 대해 도8 및 도10에 도시된 디스플레이(314, 316)에 각각 대응하는 도12a 및 도12b에 도시되어 있다. 사용자는 그 다음 환경 설정을 저장하고, 치료 플래너 프로그램의 계산 단계로 진행하거나 메인 메뉴로 복귀하는 옵션을 갖는다.

이러한 예시적인 실시예에 따르면, 환자 선택 및 치료 계산은 도6에 도시된 메인 메뉴 화면(312) 상에서 "환자 선택" 아이콘(3004)을 활성화시킴으로써 시작된다. 환자 선택 아이콘이 활성화되면, 도13에 도시된 바와 같은 표시 화면(1302)이 제시된다. 전술한 환경 설정 섹션에서 지정된 폴더 내에 위치된 진단 파일이 표시되고, .OTE(각막 진단 데이터) 파일(1310) 및 .ATE(파면 진단) 파일(1312)로 분리되어 분류된다. 도시된 바와 같이, 표시된 데이터는 환자의 성명에 대한 창(1304), 해당 눈(좌안 또는 우안)에 대한 창(1306), 및 데이터 획득 날짜 및 시간에 대한 창(1308)을 포함한다. 저장되고 표시되는 정보의 다른 배열 및 내용이 당업자에 공지된 다양한 인자에 따라 제시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예시적인 태양에서, .OTE 또는 .ATE 파일의 선택은 환자 또는 특정 측정, 예를 들어 생년월일, 굴절률 값, 파일명 등을 명확하게 검증하는 것을 도울 수 있는 각각의 파일 내의 추가 데이터(1316)를 제시한다. 다른 태양에서, 특정 파일은 이전에 저장된 데이터가 있는 환자의 이름을 입력함으로써 또는 다른 예에서는 환자 이름의 목록을 스크롤링하여 원하는 환자를 선택함으로써, 디스플레이 상에 표시된 환자 검색 영역(1304)을 사용함으로써 검색될 수 있다.

다른 태양에서, 사용자는 자각 굴절률에 기초하여 치료를 직접 계산하기를 희망할 수 있고, 이러한 경우에 .ATE 또는 .OTE 파일은 사용되지 않는다. "새로운 환자" 아이콘(1318)이 그 다음 선택될 수 있고, 이는 도14에 도시된 바와 같은 환자 정보 화면(1402)을 가져온다. 기본적인 환자 정보가 환자 정보 화면(1402)에서 보여지거나, 인증되거나, 변경되거나, 입력될 수 있다. 예시적인 태양에서, 다음의 데이터가 환자 정보 창에서 표시된다. 환자 ID, 환자 성명, 생년월일, 성별, 눈(우안/좌안), 재치료, 자각 굴절률(구면, 원주, 축), PPR(예측 렌즈 굴절률, 즉 .ATE 파일 데이터에 기초한 비자각 굴절 및 조절 검사값; 2002년 3월 18일자로 출 원된 발명의 명칭이 '안구 굴절률의 비자각적 측정'인 미국 특허 출원 제10/100782호 참조, 이는 관련 법령에 의해 허용 가능한 최대 범위로 본원에서 전체적으로 참조되었음), (.OTE 파일로부터 또는 초음파 진단 측정 또는 다른 적합한 진단 측정에 기초한) 각막 두께, 및 동공 직경. 예시적인 태양에서, 허용되는 동공 직경 범위는 4 mm 내지 11 mm이다. 예시적인 태양에서, 변경된 입력 값은 다른 색깔로 나타나거나 화면 상에서 다르게 구별될 수 있다. 사용자는 그 다음 데이터를 인증하고, 치료 계산을 계속하거나 데이터 재입력 또는 취소를 위해 이전 화면으로 복귀할 수 있다. 예시적인 태양에서, 요구되는 입력 값이 소정의 기본 범위 밖에 있으면, (도시되지 않은) 경고 문구가 표시된다.

본 예시적인 실시예에 따르면, 두 개의 치료 옵션이 사용자에게 주어질 수 있다. 이들은 본원에서 자이옵틱스 개별화 치료 알고리즘 및 자이옵틱스 조직 절감 알고리즘으로 불린다. 자이옵틱스 개별화 치료 계산 옵션은 파면 정보 데이터(.ATE 파일) 및 각막 지형도 데이터(.OTE 파일)에 기초한 파면 최적화 치료이다. 예시적인 태양에서, 개별화 치료 모드는 근시 및 원시 치료의 계산을 지원한다. 이러한 태양에 따르면, 치료 굴절률의 구면 및 원주는 사용자 변경 가능 변수이다. 치료 굴절률은 PPR의 백분율로 표현된다. 퍼센트 값은 사용자 변경 가능 변수이다. 치료의 광학 부위(OZ)도 사용자 변경 가능 변수이다. 개별화 치료 옵션 알고리즘은 예를 들어 테크놀라스 217z 레이저 시스템에 의해 제공되는 각막 실질 상의 2 mm 및 1 mm 레이저 스폿의 최적화된 위치에 기초한다. 치료는 동공 중심 위에 중심이 맞춰진다. 이러한 태양에서, 개별화 치료 옵션은 예를 들어 안구 비틀림 (cyclotortion) 및 동공 중심 변위와 같은 동공 인식 파라미터를 지원한다.

자이옵틱스 조직 절감 치료 계산은 자각 굴절률, 각막 곡률(K-값) 및 광학 범위의 측정에 기초한다. 예시적인 태양에서, 이러한 치료 옵션은 절제를 위한 2 mm 및 1 mm 절두 가우스형 비임들의 조합을 사용하고, 당업자가 이해하는 바와 같이, 2 mm 평단면 비임 프로파일을 사용하는 플라노스캔 치료에 비해 근시 치료에 대한 조직 절감을 입증했다. 조직 절감량은 또한 고위 수차로 알려진 광학계의 작은 변형이 이러한 모드에서 교정되도록 시도되지 않는다는 사실로 인해 전술한 개별화 치료 옵션에 의해 달성될 수 있다. 수술전 각막에 대한 평균 정규화 형상을 가정하는 플라노스캔 알고리즘에 비해 (K = 43.4D), 각막 기울기에 대한 실제 곡률 값(K-값)은 .OTE 파일로부터의 값을 가져오거나, K-값을 입력하거나, 기본값(K = 43.4D)을 사용함으로써 조직 절감 치료 모드에 포함될 수 있다. 이러한 모드의 치료는 동공 중심에, 또는 의사의 판단에 따라 푸르킨예 반사에 중심이 맞춰질 수 있다. 예시적인 실시예에서, .ATE 파일은 이러한 치료 모드에 영향을 주지 않는다. 관련된 다른 태양에서, 비구면 조직 절감 치료는 선택된 수술전 및 수술후 비구면 각막 형상 인자(Q, Q')를 사용함으로써 선택될 수 있다. 이러한 태양에서, 원추 표면은 다음의 방정식에 따라 결정될 수 있다.

여기서,

Z는 원추 표면의 처짐,

p² = x² + y²,

R = 중심 곡률 반경,

-1 ≤ Q ≤ 1 (Q ≠ 0)이고, 여기서 표면은 장타원 또는 편타원, 포물선, 또는 쌍곡선일 수 있다. 이러한 실시예의 일 태양에서, 원추 상수(Q, Q')는 쌍원추 표면을 정의한다. 즉, Q (및 Q') 및 중심 곡률 반경(R, R')은 x, y의 함수이고, x 및 y 방향으로 다를 수 있다. 쌍원추 표면은 R_x, R_y, Q_x, Q_y (및 그들 각각의 수술후 값)을 직접 규정한다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 쌍원추의 처짐(Z)은 다음과 같은 표현될 수 있다.

여기서,

이고,

따라서, -z²c_z ^쌍원추 = -2z + (c_xx² + c_yy²)이다.

z = z' + R_z ^쌍원추로 치환하면,

c_xx² + c_yy² + c_z ^쌍원추z'² = 1/c_z ^쌍원추이고,

c_x = 1/R_x, c_y = 1/R_y이므로,

x²/R_x + y²/R_y + z'²/R_z ^쌍원추 = R_z ^쌍원추이다.

및

의 정의를 채용하면,

(급수 확장 형태로) 다음을 제공한다.

치료 파라미터에 따라, 치료 계산 화면의 세 가지 다른 옵션이 예시적인 태양에서 사용자에게 제시될 수 있다. 첫째로, .OTE 및 .ATE 파일 모두가 선택되고 하나 이상의 치료 옵션이 이용 가능하면, 도15에 도시된 바와 같은 치료 개요 화면(1502)이 제시된다. 치료 개요 화면(1502)으로부터, 사용자는 이용 가능한 치료 모드들 중 하나에 대한 계산 화면으로 바로 진행할 수 있거나, 또는 사용자는 두 개의 표시된 치료 모드의 동시 계산을 수행할 수 있으며, 이는 치료 개요 화면에 표시된 바와 같은 결과의 직접 비교를 가능케 한다. 화면(1502)에 도시된 바와 같 이, 표시 파라미터(1504)는 (아래에서 설명되는 개별 계산 화면에서 설명되는 것 이외에) 6 mm에서의 Z400(제르니케(Zernike) 구면 수차 계수), 각막 지형도 데이터로부터 도출된 6 mm 동공 직경에서의 원추 상수(Q), 및 .OTE 파일의 각막 지형도 데이터로부터 도출된 6 mm 동공 직경에서의 K-값을 포함한다. 입력 파라미터(1506)는 광학 부위 및 각막편 두께를 포함한다. 계산된 출력 파라미터(1508)는 최대 절제, 중심 절제, (추정 또는 계산된) 잔여 각막 실질, 치료 부위, 펄스 수 및 치료 시간을 포함한다. 대안으로, 도16에 도시된 바와 같은 조직 절감 계산 화면(1602)은 .OTE 파일만이 선택되었는지, .OTE 및 .ATE 파일이 선택되지 않았는지, 또는 .OTE 및 .ATE 파일리 선택되었지만 개별화 치료 모드가 선택된 환자에 대해 이용될 수 없는지를 표시한다. 제3의 다른 옵션은 도17에 도시된 바와 같은 개별화 계산 화면(1702)의 표시이다. 이러한 화면은 개별화 모드가 선택되거나 조직 절감 모드가 선택된 환자에 대해 이용될 수 없을 때 표시된다.

도16에 도시된 바와 같이, 조직 절감 계산 화면(1602)은 각막 두께, 동공 직경, 및 자각 굴절률에 관한 표시 파라미터(1604)를 포함하고, 입력 파라미터(1606)는 K-값, 치료 굴절률, 자각 굴절률의 퍼센트, 광학 부위, 및 각막편 두께를 포함한다. 주요 출력 파라미터(1608)는 최대 절제, 추정되는 잔여 각막 실질, 치료 부위, 펄스 수 및 치료 시간을 포함한다. 다양한 태양에서, 추정되는 잔여 각막 실질 두께는 입력된 각막 두께 값 - 입력된 각막편 두께 값 - 계산된 최대 절제 값에 기초하고, 또는 추정되는 잔여 각막 실질 값은 각막 두께 맵 데이터, 입력된 플랩 두께 및 계산된 절제 프로파일에 기초하고, 또는 (더 많은 시간을 소비하지만) 더 정확한 잔여 각막 실질의 계산이 필요하다면 선택될 수 있다. 계산 아이콘(1612)은 사용자가 계산된 잔여 각막 실질 두께를 인증하기를 원한다면, 추정되는 잔여 각막 실질 값 가까이에 제공된다.

도16에 도시된 바와 같이, 절제 프로파일 맵(1610)이 화면(1602)의 우측면 상에 표시된다. 일 태양에서, 맵 영역은 보여질 수 있는 이용 가능한 맵의 풀-다운 목록에 접근하기 위해 제공된다. 예를 들어, .OTE 파일이 로딩되지 않으면, 수술전 맵이 이용될 수 없고, .OTE 파일이 로딩되면, 축방향 각막 곡률 맵, 전방 높낮이 맵, 후방 높낮이 맵 및 각막 두께 맵을 포함한 수술전 맵이 이용될 수 있다. 더욱이, .OTE 파일이 로딩되면, 모의 수술후 각막 두께 맵이 이용될 수 있다. 예시적인 태양에서, 절제 프로파일의 맵은 치료의 계산 후에 기본적으로 보여진다.

도17은 개별화 치료 모드 계산 화면(1702)을 도시한다. 이러한 치료 모드에 대해, 표시 파라미터(1704)는 각막 두께, 동공 직경, 6 mm 동공 직경에서의 고위 (RMS) 수차 값, 파면 직경, 자각 굴절률, 및 PPR을 포함한다. 입력 파라미터(1706)는 치료 굴절률, PPR의 퍼센트, 광학 부위, 및 각막편 두께를 포함한다. 계산된 출력 파라미터(1708)는 최대 절제, 중심 절제, (전술한 바와 같이 추정되거나 계산된) 잔여 각막 실질, 치료 부위, 펄스 수 및 치료 시간을 포함한다. 맵의 풀-다운 목록이 다시 이용 가능하다. 예를 들어, 수술전 맵은 축방향 각막 곡률 맵, 전방 높낮이 맵, 후방 높낮이 맵, 각막 두께 맵, 고위 파면 맵, 및 총 파면 맵을 포함한다. 도시된 바와 같은 기본 절제 프로파일 맵(1710)은 물론 모의 수술후 전방 높낮이, 축방향 각막 곡률, 및 각막 두께 맵도 이용 가능하다.

임의의 계산 화면에 대해, 사용자는 도18a, 도18b, 및 도18c에 각각 도시된 바와 같은 데이터 확인 화면(1802a, 1802b, 1802c)을 가져오는 보내기 아이콘(1615)을 선택할 수 있다. 데이터 확인 화면(1802)은 전술한 예시적인 실시예에 대해 도9a 및 도9b에 도시된 유사한 화며 디스플레이(315a, 315b)에 대응하여, 사용자가 .TLS(치료) 파일을 저장하기 전에 화면 정보를 재확인하고 인쇄하는 것을 가능케 한다. 환자 정보 화면 또는 개별 계산 화면에 도시된 파라미터 이외에, 치료 단계의 양, 2 mm 및 1 mm 비임에 대한 펄스 수, 특정 치료를 위해 이용 가능하다면 동공 인식 데이터, 계산을 위한 기본 정보로서 사용되는 알고리즘의 유형(근시, 원시, 혼합 난시), 굴절률, 기본 굴절의 유형, 및 각막 지형도 및 파면 진단으로부터의 추가 정보를 포함하는 다른 관련 정보가 데이터 확인 화면에 표시된다.

사용자가 궁극적으로 데이터에 만족하여 치료를 수행하기를 원할 때, 저장 아이(1804)을 클릭하여 .TLS 파일을 생성하고, 이는 본원에서 전술한 환경 설정에서 선택된 파일 경로 아래에 저장된다.

도19의 표1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 소프트웨어에 의해 허용되는 파라미터 값의 예시적인 범위를 도시한다.

실시예들이 본원에서 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 다양한 변경예 및 변형예가 본 발명의 기술 사상 및 범주를 벗어나지 않고서 전술된 설명 및 첨부된 청구의 범위에 비추어 가능하다는 것을 당업자는 이해할 것이다.

Claims (53)

1. 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료 계획의 선택을 돕는 알고리즘이며,

   환자의 눈에 대한 선택된 진단 입력 데이터 유형을 얻는 단계와,

   환자의 눈을 복수의 소정의 분류 세트 중 하나로 분류하기 위해 입력 데이터를 파라미터화하는 단계와,

   분류에 기초하여 환자의 시력을 잠재적으로 교정하기 위한 실행 가능한 복수의 치료 알고리즘을 결정하는 단계와,

   치료 계획들 중 하나의 예상되는 선택을 위해 치료 알고리즘에 기초한 복수의 치료 계획을 제시하는 단계를 포함하는 알고리즘.
2. 제1항에 있어서, 치료 알고리즘들 중 적어도 하나의 기본 파라미터를 선택적으로 변경하는 단계와, 치료 계획들 중 하나의 예상되는 선택을 위해 변경된 치료 계획을 제시하는 단계를 더 포함하는 알고리즘.
3. 제1항에 있어서, 입력 데이터 유형은 파면 데이터, 각막 지형도 데이터, 각막 두께 데이터, 및 굴절률 데이터 중 하나 이상을 포함하는 알고리즘.
4. 제3항에 있어서, 분류 단계는 눈이 a) 원래의 눈 또는 이전에 치료된 눈, b) 규칙적인 눈 또는 불규칙적인 눈, c) 혼합 난시가 있거나 없는 근시안 또는 혼합 난시가 있거나 없는 원시안 중 하나 인지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 알고리즘.
5. 제1항에 있어서, 입력 데이터 유형은 진단 파면 데이터 및 진단 각막 데이터를 포함하고, 이들 데이터 각각은 다른 사용자가 선택할 수 있는 파일 내에 저장되는 알고리즘.
6. 환자의 눈의 시력을 교정하기 위한 치료 계획의 선택을 돕는 방법이며,

   환자의 눈에 대한 선택된 입력 진단 데이터를 얻는 단계와,

   하나 이상의 기본 파라미터를 이용하는 같거나 더 많은 수의 이용 가능한 치료 알고리즘으로부터 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하기 위해 데이터를 분석하고, 상기 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하는 단계와,

   상기 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘에 대응하는 복수의 치료 계획을 검토하기 위해 제시하는 단계와,

   하나 이상의 기본 파라미터 및 다른 치료 파라미터를 선택적으로 변경하는 단계와,

   변경된 파라미터를 사용하여 상기 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 재처리하는 단계와,

   상기 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘에 대응하는 복수의 치료 계획을 재검토하기 위해 다시 제시하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 치료 계획들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 선택된 치료 계획을 환자의 눈에 적용하도록 구성된 시력 교정 시스템의 치료 레이저 절제 구성 요소를 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 치료 계획은 레이저 절제 스폿 크기, 레이저 절제 샷 위치, 레이저 절제 샷 시퀀스, 레이저 샷 파일, 모의 수술후 파면 맵, 모의 수술후 각막 지형도 맵, 모의 절제 프로파일, 축방향 각막 곡률 맵, 각막 두께, 광학 부위 치수, 조절 및 굴절 검사 값, 목표 굴절률 값, 고위 수차 정보, 잔여 각막 실질 조직 깊이, 및 시력 중 적어도 일부에 관한 데이터를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 목표 굴절률, 잔여 각막 실질 깊이, 및 광학 부위 치수 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 선호 기준에 따라 치료 계획 각각에 대한 데이터 중 적어도 일부를 선택적으로 분류하는 단계를 더 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 사용자 선호 기준 중 적어도 하나를 최적화하는 단계를 더 포함하는 방법.
12. 제10항에 있어서, 사용자에 의한 검토를 위해 분류된 데이터를 선택적으로 제시하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. 제6항에 있어서, 입력 진단 데이터를 얻는 단계는 파면 데이터, 각막 지형도 데이터, 각막 두께 데이터가 있거나 또는 없는 파면 데이터 및 각막 지형도 데이터, 그리고 상기 데이터 중의 하나 및 다른 선택된 데이터 중 적어도 하나를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
14. 제6항에 있어서, 상기 이용 가능한 치료 알고리즘은 근시 치료, 원시 치료, 난시가 있는 근시 치료, 난시가 있는 원시 치료, 저위 수차 교정 치료, 고위 수차 교정 치료, 고위 각막 수차 치료, 재치료, 구면 교정 치료, 비구면 교정 치료, 라식 치료, 라섹 치료, PRK 치료, 모노그램 조정 치료, 및 맞춤형 치료를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 두 개의 알고리즘을 포함하는 방법.
15. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 기본 파라미터는 광학 부위, 각막편 두께, 및 알고리즘의 계산에 영향을 미치는 다른 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터에 대한 값을 나타내는 방법.
16. 제6항에 있어서, 사용자에 의한 사용을 위해 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 를 표시하는 표시 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
17. 제6항에 있어서, 장치 판독 가능 매체 상에 복수의 재처리된 치료 계획을 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
18. 제6항에 있어서, 분류 단계는 사용자 선호 기준 중 적어도 하나를 최적화하고 상기 최적화에 기초하여 분류하는 단계를 포함하는 방법.
19. 제16항에 있어서, 상기 GUI 표시 단계는 선택된 치료 계획의 주요 데이터를 포함하는 데이터 확인 화면을 선택적으로 표시하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 주요 데이터는 환자 식별 정보, 선택된 치료 계획, 조절 및 굴절 검사, 주어진 동공 직경에 대한 타각적 굴절률, 수술전 및 목표 수술후 K-값, 수술전 및 목표 수술후 Q 값, 광학 부위 크기, 치료 부위, 절제 샷의 수 및 절제 시간, 최대 절제 깊이, 중심 절제 깊이, 및 특정 각막편 두께에 대한 잔여 각막 실질 두께 중 하나 이상을 포함하는 방법.
21. 제6항에 있어서, 처리 단계는 회전 안구 추적 데이터 및 미세 각막 곡률 데이터 중 적어도 하나를 이용하는 단계를 더 포함하는 방법.
22. 제6항에 있어서, 사용자에게 양호한 치료 계획을 자동으로 추천하는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 제6항에 있어서, 분석 단계는 이용 가능한 치료 알고리즘 각각에 대한 허용 가능한 제한 파라미터를 검증하는 단계와, 허용 가능한 제한 파라미터가 초과되는지 여부에 기초하여 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
24. 제16항에 있어서, GUI의 사용은 환자 선택, 기본 값 조정, 처리 소프트웨어 정보 표시, 환자 데이터 입력, 및 표시 화면 헤드 생성을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 사용자 옵션을 포함하는 방법.
25. 제16항에 있어서, GUI의 표시는 치료 계획의 컬러 코딩, 회전 안구 추적 정보의 선택적인 표시, 미세 각막 곡률 정보의 선택적인 표시, 데이터 제시 크기의 최소화/최대화, 사용자가 선택한 파라미터 변경에 기초한 경고 문구, 치료 계획 파라미터의 선택된 저장 매체로의 저장, 및 다른 파라미터 감시를 포함하는 방법.
26. 제6항에 있어서, 복수의 치료 계획은 고위 파면 수차를 감소시키는 맞춤형 치료 계획, 및 저위 수차를 개선하는 비맞춤형 치료 계획을 포함하는 방법.
27. 제26항에 있어서, 비맞춤형 치료 계획은 적어도 부분적으로 환자의 눈의 비정규화 K-값 값에 기초하는 방법.
28. 제26항에 있어서, 비맞춤형 치료 계획은 적어도 부분적으로 환자의 눈의 비구면 각막 형상 인자(Q)에 기초하는 방법.
29. 제26항에 있어서, 치료 계획 각각은 적어도 부분적으로 예상되는 잔여 각막 실질 두께 값에 기초하는 방법.
30. 제29항에 있어서, 예상되는 잔여 각막 실질 두께 값은 추정 값인 방법.
31. 제29항에 있어서, 예상되는 잔여 각막 실질 두께 값은 계산 값인 방법.
32. 환자의 눈의 시력 교정을 위한 치료를 계획하기 위해 사용되는 시스템이며,

    환자의 시력에 대한 진단 입력 데이터를 수신하고, 입력 데이터를 분석하여 같거나 또는 더 많은 수의 이용 가능한 치료 알고리즘으로부터 복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 결정하고, 입력 데이터 및 하나 이상의 소정의 알고리즘 기본 파라미터에 기초하여 상기 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘을 처리하기 위한 수단과,

    복수의 잠재적으로 사용 가능한 치료 알고리즘에 각각 대응하는 복수의 치료 계획을 표시하고, 알고리즘 기본 파라미터 및 다른 정의된 치료에 영향을 미치는 파라미터를 선택적으로 변경하고, 상기 수신 수단에 작동식으로 연결된 각각의 복수의 변경된 치료 계획을 표시하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
33. 제32항에 있어서, 표시 수단은 양호한 치료 계획을 선택하도록 추가로 구성된 시스템.
34. 제33항에 있어서, 선택된 양호한 치료 계획을 포함하는 복수의 변경된 치료 계획을 선택적으로 저장할 수 있는 장치 판독 가능 저장 매체를 더 포함하는 시스템.
35. 제34항에 있어서, 상기 저장 매체와 작동식으로 통신하며 선택된 양호한 치료 계획을 환자의 눈에 적용하도록 구성된 치료 레이저 절제 구성 요소를 더 포함하는 시스템.
36. 제33항에 있어서, 복수의 변경된 치료 계획 각각은 레이저 절제 샷 파일을 설명하는 각각의 지시를 포함하는 시스템.
37. 제36항에 있어서, 레이저 절제 샷 파일은 적어도 환자의 눈에 대한 레이저 절제 샷의 위치 및 시퀀스 결정을 포함하는 시스템.
38. 제32항에 있어서, 진단 입력 데이터는 파면 데이터, 각막 지형도 데이터, 각막 두께 데이터가 있거나 또는 없는 파면 데이터 및 각막 지형도 데이터, 그리고 상기 데이터 중의 하나 및 다른 선택된 알고리즘에 영향을 미치는 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 시스템.
39. 제32항에 있어서, 다수의 이용 가능한 치료 알고리즘은 근시 치료, 원시 치료, 난시가 있는 근시 치료, 난시가 있는 원시 치료, 저위 수차 교정 치료, 고위 수차 교정 치료, 재치료, 구면 교정 치료, 비구면 교정 치료, 라식 치료, 라섹 치료, PRK 치료, 모노그램 조정식 치료, 및 맞춤형 치료에 관한 적어도 두 개의 그룹으로부터 선택되는 시스템.
40. 제32항에 있어서, 수신 수단은 소프트웨어 구동식 계산 모듈을 포함하는 시스템.
41. 제32항에 있어서, 표시 수단은 다층 GUI를 표시하는 표시 장치를 포함하는 시스템.
42. 제34항에 있어서, 장치 판독 가능 저장 매체는 플로피 디스크, CD, DVD, 컴퓨터 하드 드라이브, 및 전자기 데이터 저장 수단 중 하나를 포함하는 시스템.
43. 제35항에 있어서, 치료 레이저 절제 구성 요소는 안구 추적 구성 요소에 작동식으로 연결된 각막 조직의 광절제를 위해 구성된 레이저 시스템을 포함하는 시스템.
44. 제32항에 있어서, 수신 및 표시 수단은 각각 계산된 치료 계획 각각에 대한 복수의 사용자 정의 기준을 분류하고 표시하도록 추가로 구성된 시스템.
45. 제41항에 있어서, 다층 GUI는 선택된 치료 계획의 주요 데이터를 표시하는 데이터 확인 디스플레이를 포함하는 시스템.
46. 제41항에 있어서, 다층 GUI는 개시 네비게이션 화면을 포함하는 시스템.
47. 제46항에 있어서, 사용자 변경 가능 환경 설정 및 기본 설정을 보여주기 위한 화면을 더 포함하는 시스템.
48. 제46항에 있어서, 진단 데이터 파일을 보여주기 위한 화면을 더 포함하는 시스템.
49. (삭제)
50. 제46항에 있어서, 환자 정보를 보여주기 위한 화면을 더 포함하는 시스템.
51. 제46항에 있어서, 치료 계획 계산을 보여주기 위한 화면을 더 포함하는 시스템.
52. 제51항에 있어서, 적어도 두 개의 치료 계획 계산을 동시에 보여주기 위한 화면을 더 포함하는 시스템.
53. 제46항에 있어서, 데이터 확인 화면을 더 포함하는 시스템.

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