KR20140006997A

KR20140006997A - 안과용 시스템들을 위한 이미지-프로세서-제어된 오정렬 감소

Info

Publication number: KR20140006997A
Application number: KR1020137031988A
Authority: KR
Inventors: 티보르 주하즈; 페렌츠 라크시; 가이 홀란드
Original assignee: 알콘 렌즈엑스 인코포레이티드
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2012-05-01
Publication date: 2014-01-16
Also published as: WO2012151172A3; US8459794B2; WO2012151172A2; TWI561211B; JP5795684B2; US20120281185A1; AU2012250897B2; CA2832093A1; KR101640536B1; MX336512B; TW201249398A; EP2680740A2; MX2013012626A; CA2832093C; AU2012250897A1; CN103687532A; RU2013153220A; JP2014512922A; RU2593745C2; EP2680740B1

Abstract

환자의 촬영된 눈의 일부의 영상을 생성하기 위한 안과용 촬영 디바이스, 상기 생성된 영상을 처리함으로써 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하기 위한 그리고 상기 결정된 오정렬에 따라 제어 신호를 생성하기 위한 영상 프로세서, 및 상기 제어 신호를 수신하기 위한 그리고 오정렬-감소 응답을 생성하기 위한 오정렬-감소 시스템을 포함하는 안과용 시스템이 제공된다. 상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광 시스템 또는 갠트리를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 로케이터 광 시스템이 추가의 오정렬 정보를 상기 영상 프로세서에 제공할 수 있다.

Description

안과용 시스템들을 위한 이미지-프로세서-제어된 오정렬 감소{IMAGE-PROCESSOR-CONTROLLED MISALIGNMENT-REDUCTION FOR OPHTHALMIC SYSTEMS}

본 출원은 2011년 5월 2일자로 출원된 미국 특허 출원번호 제13/098,586호에 대해 35 U.S.C §119 하에 우선권을 주장하고, 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서 통합된다.

본 특허 문서는 안과용 촬영(ophthalmic imaging)을 위한 시스템들 및 기법들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 특허 문서는 안과용 촬영 시스템을 환자의 눈에 정렬 또는 도킹하는 정밀도를 개선하기 위해 전기적으로 제어된 고정 광을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

다양한 고급 촬영 디바이스들이 안과용 촬영, 진단 및 수술을 위해 수년간 개발되어 왔다. 일부 애플리케이션들에 대하여, 이런 촬영 디바이스들은 그 광축이 촬영된 눈의 시축과 정렬되는 경우 가장 잘 수행한다. 일단 눈의 시축이 촬영 디바이스의 광축과 정렬되면, 일부 촬영 디바이스들은 환자 인터페이스 또는 눈-도킹 시스템의 도움으로 정렬된 위치에 눈을 고정시킴으로써 촬영 프로세스의 정밀도를 향상시킨다. 촬영 디바이스들의 정밀도가 개선됨에 따라, 더 정밀한 정렬을 제공하는 눈-도킹 시스템들에 대한 요구 또한 증가한다.

전형적인 기존 시스템들에서, 정렬은 수동으로 유도된다. 조작자가 환자에게 말로 지시하거나, 수동으로 안구를 지향시키거나, 그의 대물렌즈 또는 갠트리, 또는 위의 임의의 조합과 같은 촬영 디바이스의 부분들을 조정할 수 있다. 이들 조정들은 도킹 프로세스 동안 반복적으로 수행된다. 그러나, 이런 수동 접근법들의 부정확성은 도킹 프로세스가 꽤 시간 소모가 크고 불만스럽게 할 수 있고, 여전히 고품질 정렬의 달성에 미치지 못한다. 수동으로 유도된 정렬의 제한된 정밀도 때문에, 환자 인터페이스는 종종 중심을 벗어난 위치의 눈에 도킹되게 되고, 촬영 시스템의 광축에 대하여 눈의 시축은 기울어지며, 눈은 수평으로(laterally) 잘못 위치되게 된다.

일부 촬영 시스템들은 정렬 프로세스에 대한 개선들을 기대하는 유도 메커니즘들을 사용한다. 엑시머(excimer) 레이저들을 이용하는 일부 외과 시스템들에서와 같은 일부 시스템들에서, 정렬은 고정 광에 의해 도움을 받는다. 고정 광은 촬영 시스템의 광축과 중심이 맞춰질 수 있다. 환자는 고정 광 상에 그의 눈을 익숙하게 하도록 지시받을 수 있다. 이런 고정은 환자의 눈을 촬영 시스템에 정렬할 수 있다. 그러나, 이런 고정 광 시스템들 조차도 제한들을 갖는다.

본 특허 문서는 개선된 기능성들을 갖는 고정 광 제어기 시스템들을 개시한다. 환자의 눈은 전형적으로 촬영 시스템에 대하여 수평(lateral) 및 각도 오정렬(misalignment) 모두를 갖는다. 단지 촬영 디바이스의 광축과 중심이 맞춰진 고정된 고정 광을 보는 것은 둘 모두의 유형들의 오정렬들을 제거하지 않는다.

따라서, YAG 레이저들 및 세극등(slit lamp)들을 포함하는 일부 시스템들에서, 고정 광은 고정되지 않고 수동으로 또는 기계적으로 조정될 수 있다. 그러나, 조정이 단지 기계적/수동적이기 때문에, 이들 고정 광들의 정밀도는 촬영 시스템들의 정밀도보다 상당히 작다. 게다가, 이런 기계적 조정들은 그것들의 제한된 정밀도 때문에 꽤 많은 시간이 소모되고 불만스러울 수 있다.

마지막으로, 일부 시스템들에서 고정 광은 부분적으로는 수동적으로 그리고 부분적으로는 전자적으로 제어될 수 있다. 숙련된 외과 전문의의 관리하에서, 수동 동작들은 정렬을 개선할 수 있고, 다른 경우들에서 이런 시스템은 여전히 요구된 정밀도가 부족할 수 있다.

본 특허 문서는 상술한 문제점들에 대한 해결책들을 제공하는 고정 광 제어기 시스템들을 개시한다. 일부 구현예들에서, 안과용 시스템은 환자의 촬영된 눈의 일부의 영상을 생성하도록 구성된 안과용 촬영 디바이스, 상기 생성된 영상을 처리함으로써 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하도록, 그리고 상기 결정된 오정렬에 따라 제어 신호를 생성하도록 구성되는 영상 프로세서, 및 상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고 오정렬-감소 응답을 생성하도록 구성되는 오정렬-감소 시스템을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 안과용 촬영 디바이스는, 상기 촬영된 눈으로부터 모아진 촬영 광(imaging light)을 감지하는 전자 감지 시스템 - 상기 감지 시스템은 CCD(Charge-Coupled Device) 어레이, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 어레이, 화소-어레이, 및 전자 센서 어레이 중 적어도 하나를 포함함- , 및 상기 감지된 모아진 촬영 광과 관련하여 상기 촬영된 눈의 일부의 영상을 디스플레이하는 전자 디스플레이 시스템 - 상기 전자 디스플레이 시스템은 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 스크린, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이, 비디오-모듈, 비디오 현미경 디스플레이, 스테레오 비디오 현미경 디스플레이, HD(high definition) 비디오 현미경, 프로세서-기반 영상 시스템, 전자 또는 디지털 유형의 광-기계식 프로젝터, 및 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원 중 적어도 하나를 포함함 - 을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는, 상기 영상에서 안 구조(ophthalmic structure)를 식별하도록, 그리고 상기 촬영 디바이스의 기준에 대하여 상기 안 구조의 위치를 결정함으로써 오정렬의 측정을 결정하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는 상기 영상에서 고-그레이디언트(gradient) 라인을 결정하고, 실질적으로 상이한 휘도 또는 색상으로 영상 성분들을 분리함으로써 상기 안 구조를 식별하도록 구성된다.

일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는, 상기 고-그레이디언트 라인과 원 또는 타원 사이의 방사상 거리들을 측정함으로써 상기 원 및 타원 중 적어도 하나를 상기 고-그레이디언트 라인에 피팅(fit)하도록, 상기 방사상 거리들의 측정을 최소화함으로써 상기 피팅된 원 또는 타원의 위치 좌표를 결정하도록, 그리고 상기 결정된 위치 좌표와 상기 기준의 좌표를 연관시킴으로써 오정렬-측정을 결정하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는, 상기 영상에서 고-명암(contrast) 라인을 결정하도록, 상기 고-명암 라인과 목표 패턴 사이의 오정렬 거리들을 결정하도록, 그리고 상기 오정렬 거리들로부터 오정렬-측정을 결정하도록 구성된다.

일부 구현예들에서, 상기 촬영 디바이스의 상기 기준은 상기 안과용 시스템의 대물렌즈, 환자 모듈, 도킹 팁(docking tip), 인터페이스, 콘택트 렌즈, 동공, 뷰잉 프레임(viewing frame), 기준 프레임, 및 내부 렌즈 중 적어도 하나이고, 그리고 상기 촬영 디바이스는 상기 영상 프로세서가 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하도록 돕기 위해 상기 기준과 관련된 기준 패턴을 생성하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 식별된 안 구조는 상기 촬영된 눈의 림버스(limbus)이다. 일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서에 의해 처리된 상기 영상의 적어도 일부는 상기 촬영 디바이스에 의해 디스플레이되지 않는다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원을 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답은 상기 수신된 제어 신호에 대응하여 고정 광을 발생시키는 상기 고정 광원을 포함한다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광원은, 상기 환자의 촬영되지 않은 눈에 대한 고정 광을 발생시키도록, 그리고 상기 촬영된 눈과 상기 안과용 시스템의 기준-구성요소 사이의 오정렬의 감소를 돕기 위해 상기 발생된 고정 광을 상기 수신된 제어 신호에 따라 이동하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광원은 LED 어레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스프레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD 스크린, 비디오-모듈, 전자 또는 디지털 유형의 광-기계 프로젝터, CRT 디스플레이, 세극등(slit-lamp), 프로세서-기반 영상 시스템, 및 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광원은 각도 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 상기 고정 광을 발생시키도록 구성된다.

일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는, 타원을 상기 영상의 고-명암 라인에 피팅시킴으로써, 그리고 상기 피팅된 타원의 종횡비 및 면적 중 적어도 하나를 분석함으로써 상기 각도 오정렬을 결정하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광원은 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 유도하기 위해 고정 광을 발생시키는 콜리메이터(collimator)를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 시스템은, 상기 촬영 디바이스의 이동 가능한 일부를 이동하도록 구성되는 갠트리(gantry), 및 상기 영상 프로세서로부터 상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 갠트리를 이동하도록 구성되는 갠트리 제어기를 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답은 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 갠트리 및 그에 의해 상기 촬영 디바이스의 상기 이동 가능한 일부를 이동시키는 상기 갠트리 제어기를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 갠트리는 또한 상기 안과용 촬영 디바이스의 부분이다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 시스템은, 상기 촬영 디바이스에 대하여 환자 지지체를 이동시키도록 구성되는 지지체-갠트리, 및 상기 영상 프로세서로부터 상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 지지체-갠트리를 이동시키도록 구성된 갠트리 제어기를 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답은 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 지지체-갠트리 및 그에 의해 상기 환자 지지체를 이동시키는 상기 갠트리 제어기를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는 상기 영상을 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성되고, 그리고 상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원 및 갠트리 제어기 중 단지 하나만 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는 상기 영상을 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성되고, 그리고 상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원, 갠트리 및 갠트리 제어기를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 영상 프로세서는 상기 영상 및 오정렬 정보를 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성된다.

일부 구현예들에서, 상기 촬영 시스템은 상기 촬영된 눈 상에 로케이터 광을 투사하도록 구성되는 로케이터(locator) 광원을 포함할 수 있고, 그리고 상기 영상 프로세서는, 상기 촬영 디바이스에 의해 생성된 상기 영상에서 정점의 반사된 로케이터 광을 식별하도록, 그리고 상기 정점의 반사된 로케이터 광을 분석함으로써 상기 오정렬 정보를 결정하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬 정보는, 상기 영상에서 상기 정점의 반사된 로케이터 광과 촬영된 안 구조의 위치 사이의 벡터와 관련된 각도 오정렬 정보, 및 상기 촬영 시스템의 기준과 상기 정점의 반사된 로케이터 광 및 상기 영상에서 상기 촬영된 안 구조의 위치 중 적어도 하나 사이의 벡터와 관련된 수평 오정렬 정보 중 적어도 하나이다.

일부 구현예들에서, 상기 안과용 시스템은, 상기 고정 광원을 조정함으로써 상기 각도 오정렬을 감소시키도록, 그리고 상기 갠트리 제어기를 동작시킴으로써 상기 수평 오정렬을 감소시키도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광은 상기 로케이터 광 및 촬영된 안 구조의 위치가 상기 고정 광을 조정시킴으로써 정렬될 수 있도록 조정 가능하다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광원 및 상기 로케이터 광원은 상이한 파장들에서 동작 가능하다. 일부 구현예들에서, 상기 로케이터 광은 상기 촬영된 눈에 대하여 보이지 않는다.

일부 구현예들에서, 환자 인터페이스는 상기 오정렬-감소 시스템이 상기 오정렬-감소 응답을 실행한 후 상기 환자의 상기 촬영된 눈에 도킹되도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 시스템은, 상기 환자의 상기 촬영된 눈에 대하여 고정 광을 발생시키도록, 그리고 상기 촬영된 눈과 상기 안과용 시스템의 기준-구성요소 사이의 오정렬의 감소를 돕기 위해 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 발생된 고정 광을 조정시키도록 구성되는 고정 광원을 포함할 수 있다. 일부 구현예들은 상기 고정 광의 제 1 초점과 상이한 제 2 초점에 초점을 맞출 수 있는 로케이터 광을 포함한다.

일부 구현예들에서, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법은, 안과용 촬영 디바이스에 의해 환자의 촬영된 눈의 일부의 영상을 생성하는 단계, 상기 생성된 영상을 처리하는 영상 프로세서에 의해 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 오정렬에 기초하여 오정렬-감소 시스템에 의해 전자적으로 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬을 결정하는 단계는, 상기 영상에서 안 구조를 식별하는 단계, 및 상기 촬영 디바이스의 기준에 대하여 상기 안 구조의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 결정된 오정렬에 따라 고정 광원에 의해 고정 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 고정 광을 발생시키는 단계는 각도 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광을 발생시키는 단계는 수평 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 고정 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 고정 광원은 콜리메이터를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 고정 광을 발생시키는 단계는 상기 환자의 촬영되지 않은 눈에 대하여 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 돕기 위해 상기 결정된 오정렬에 따라 상기 고정 광을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 고정 광을 발생시키는 단계는 상기 환자의 촬영된 눈에 대하여 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 돕기 위해 상기 결정된 오정렬에 따라 상기 고정 광을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 수평 오정렬을 감소시키기 위해 갠트리 제어기에 의해 상기 촬영 시스템의 갠트리를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬을 결정하는 단계는 상기 영상 및 오정렬 정보를 처리하는 상기 영상 프로세서에 의해 각도 및 수평 오정렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 고정 광 시스템의 고정 광 및 갠트리 제어기를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬을 결정하는 단계는, 로케이터 광 시스템에 의해 상기 촬영된 눈 상에 로케이터 광을 투사하는 단계, 상기 촬영 디바이스에 의해 생성된 상기 영상에 정점의 반사된 로케이터 광을 위치시키는 단계, 및 상기 위치된 정점의 반사된 로케이터 광을 이용하여 상기 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬 정보를 결정하는 단계는, 상기 영상에서 상기 정점의 반사된 로케이터 광과 촬영된 안 구조의 위치 사이의 벡터와 관련된 각도 오정렬 정보를 결정하는 단계, 및 상기 영상에서 상기 촬영 시스템의 기준과 상기 정점의 반사된 로케이터 광 및 상기 촬영된 안 구조의 위치 중 적어도 하나 사이의 벡터와 관련된 수평 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는, 상기 고정 광을 조정함으로써 상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계, 및 상기 갠트리 제어기를 동작시킴으로써 상기 수평 오정렬을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계 및 상기 수평 오정렬을 감소시키는 단계는 반복적으로 반복된다. 일부 구현예들에서, 상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는, 상기 고정 광을 상기 촬영된 눈 안으로 투사하는 단계, 및 상기 로케이터 광과 상기 고정 광을 정렬하도록 상기 환자의 머리가 수평으로 이동하게 함으로써 상기 수평 및 상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 안과용 시스템은 환자의 촬영된 눈의 영상을 생성하는 촬영 디바이스, 상기 생성된 영상을 처리함으로써 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 각도 및 수평 오정렬을 결정하는 영상 프로세서, 각도 오정렬의 감소를 돕도록 상기 환자의 눈 상에 고정 광을 투사하는 고정 광 시스템, 및 상기 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 시스템의 이동 가능한 옵틱(optic)을 조정하는 갠트리를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 안과용 시스템은 오정렬 정보를 상기 영상 프로세서에 제공하기 위해 상기 촬영된 눈 상에 지표 광(indicator light)을 투사하는 지표 광 시스템을 포함할 수 있다.

도 1은 눈을 도시한다.
도 2는 안과용 촬영 시스템을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 눈의 오정렬들을 도시한다.
도 4는 오정렬-감소 시스템을 갖는 안과용 시스템을 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 영상 처리 시스템을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 고정 광 시스템을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 오정렬-감소 방법을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 고정 광에 의한 오정렬-감소를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 각도 오정렬을 결정하기 위한 영상 처리 방법을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 콜리메이트된 고정 광 시스템을 도시한다.
도 11은 갠트리를 갖는 오정렬-감소 시스템을 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 갠트리 시스템의 동작을 도시한다.
도 13은 침대 갠트리 시스템을 도시한다.
도 14는 고정 광과 갠트리를 조합한 시스템을 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 고정 광-및-갠트리 시스템의 동작을 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 로케이터 광을 갖는 시스템을 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 각도 및 수평 오정렬을 처리하는 로케이터 광 시스템을 도시한다.
도 18은 수평 및 각도 오정렬의 감소를 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 고정 광을 환자의 촬영된 눈 안으로 투사하는 고정 광 시스템을 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 2개의 고정 광을 갖는 시스템을 도시한다.
도 21은 추가의 OCT 촬영 시스템을 갖는 시스템을 도시한다.
도 22는 오정렬-감소 시스템에 의해 안과용 시스템을 동작하는 방법을 도시한다.

본 특허 문서의 구현예들 및 실시예들은 촬영된 눈과 촬영 디바이스의 정렬의 정밀도를 증가시키기 위한 안과용 촬영 디바이스들용 고정 광 시스템을 제공한다.

도 1은 사람 눈(1)을 상세하게 도시한다. 눈(1)은 입사광을 수신하여 굴절시키는 각막(2), 홍채(3) 사실상 광이 내부 눈에 들어오기 위한 개구인 , 동공(4), 및 망막 상에 광의 초점을 맞추는 수정체(5)를 포함한다. 게다가, 눈(1)은 컬러 홍채(3)와 공막(7) 사이에 경계를 그리는 림버스(6)를 포함한다.

도 2는 안과용 촬영 시스템(10) 및 그 동작을 도시한다. 환자(8)는 지지 침대 상에 눕혀질 수 있다. 촬영 광원(11)은 촬영 광을 촬영된 눈(1i) 상에 비출 수 있다. 촬영된 눈(1i)에 의해 반사된 촬영 광의 일부는 대물렌즈(12)에 의해 모아질 수 있고, 모아진 촬영 광(13)으로서 옵틱 또는 광학계(14)로 유도될 수 있다. 옵틱(14)은 모아진 촬영 광(13)을 촬영 모듈(15)로 유도할 수 있다. 외과 전문의 또는 전문 의료진은 촬영 모듈(15)에 의해 제공된 영상을 분석할 수 있고, 촬영 시스템(10)의 광축과 그의 정렬을 향상시키기 위해 촬영된 눈(1i)을 이동하도록 환자에게 지시할 수 있다. 다른 경우들에서, 외과 전문의는 정렬을 향상시키기 위해 촬영된 눈(1i)을 수동으로 조작할 수 있다. 이런 단계들은 환자 인터페이스에 촬영된 눈을 도킹하기 위해 또는 그저 단순히 눈을 촬영 시스템(10)에 더 잘 정렬하기 위해 촬영된 눈(1i)을 준비하도록 실시될 수 있다. 환자 인터페이스들이 눈(1i)을 촬영하거나 또는 안과 수술 절차를 수행하도록 돕는데 사용될 수 있다. 다른 시스템들에서, 비-접촉 촬영 절차가 정렬 후에 수행될 수 있다. 또 다른 시스템들에서, 정렬은 진단 절차가 뒤따를 수 있다. 상술한 시스템들 중 임의의 것에서, 안과용 촬영 시스템(10)은 눈과의 정렬이 단지 대략적이기 때문에 외과 전문의에게 단지 제한된 정밀도의 영상을 제공한다.

도 3a 및 도 3b는 이런 제한된 정밀도 안과용 촬영 시스템(10)의 사용 이후에 눈(1)과 안과용 촬영 시스템(10) 사이의 잔여 오정렬이 지속할 수 있음을 도시한다. 상세하게, 촬영 시스템(10)의 말단부(distal end)(20)는 대물렌즈(12) 또는 접촉 모듈, 도킹 유닛, 말단 첨단(distal tip), 인터페이스, 또는 압평(applanation) 모듈일 수 있다. 이런 설계들 중 임의의 것에서, 말단부(20)는 말단 렌즈(22)를 지지하는 하우징(21)을 포함할 수 있다. 전형적으로 단말 렌즈(22)의 광축과 공유되는 안과용 촬영 시스템(10)의 광축(28)은 상술한 제한된-정밀도 도킹 절차가 수행된 후에도 눈(1)의 시축(9)과 오정렬이 잔존할 수 있다.

도 3a는 오정렬이 대략 광축(28)에 수직인 수평 평면에 놓인, 눈의 시축(9)과 촬영 시스템(10)의 광축(28) 사이의 (Δx,Δy) 벡터에 의해 특징되는 수평 오정렬일 수 있음을 도시한다.

도 3b는 오정렬이 또한 각도 오정렬일 수 있음을 도시한다. 일반적으로, 각도 오정렬은 눈의 시축(9)과 촬영 시스템(10)의 광축(28) 사이의 (θ,φ) 오일러(Euler) 각들에 의해 특징될 수 있다. 많은 경우들에서, 오정렬은 수평 및 각도 오정렬의 조합일 수 있다.

도 3c는 촬영 모듈(15)의 촬영 인터페이스 상에, 어느 하나의 오정렬이 목표 원과 같은 목표 패턴(17)에 대한 홍채(3) 및 동공(4)의 변위로서 나타날 수 있음을 도시한다. 외과 전문의는 환자에게 촬영된 눈(1i)을 이동하도록, 또는 이런 디스플레이된 변위에 기반하여 눈(1i)을 수동으로 조작하도록 구두 지시들을 할 수 있다.

그러나, 구두 지시들은 이미 혼란에 빠진 환자에게 불분명할 수 있고, 눈을 조작하는 것은 번거롭고 부정확할 수 있다. 또한, 환자는 외과 전문의 또는 기술자의 활동을 원상태로 돌리거나 저항할 가능성이 있다.

일부 안과용 시스템들은 환자에게 유도(guidance)를 제공하기 위해 고정 광을 활용할 수 있다. 그러나, 고정 광 디바이스들은 상술한 바와 같이 여전히 결점들을 갖는다. 일부 디바이스들은 개선으로서 조절 가능한 고정 광들을 제공한다. 그러나, 이런 시스템들에서 조차도, 고정 광의 위치는 전형적으로 수동으로 또는 기계적으로 조정되고, 여전히 제한된 정밀도를 갖는 조정 프로세스를 초래한다.

도 4는 촬영된 눈(1i)과 안과용 시스템(100)을 개선된 정밀도로 정렬하기 위해 사용될 수 있는 안과용 촬영 시스템(100)을 도시한다. 안과용 시스템(100)은 안과용 촬영 디바이스(110), 영상 프로세서(120) 및 오정렬-감소 시스템(130)을 포함할 수 있다. 안과용 촬영 디바이스(110)는 환자의 촬영된 눈의 일부의 영상을 생성하도록 구성될 수 있다. 영상 프로세서(120)는 생성된 영상을 처리함으로써 촬영된 눈과 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하도록, 그리고 결정된 오정렬에 따라 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 오정렬-감소 시스템(130)은 제어 신호를 수신하도록 그리고 오정렬-감소 응답을 생성하도록 구성될 수 있다.

안과용 촬영 디바이스(110)는 촬영 광을 촬영된 눈(1i)에 제공하는 촬영 광원(111)을 포함할 수 있다. 촬영 광원(111)은 단일 광, 예를 들면, 4, 6 또는 8개의 광들의 고리(ring), 또는 연속한 고리 형상을 갖는 광원일 수 있다. 대물렌즈(112)는 촬영된 눈(1i)에 의해 되돌아가는 촬영 광의 부분을 모을 수 있고, 그것을 모아진 촬영 광(113)으로서 옵틱(114)으로 지향시킬 수 있다. 옵틱(114)은 모아진 촬영 광(113)을 촬영 모듈(115)로 유도할 수 있다. 일반적으로, 많은 수의 렌즈들 및 미러들을 포함하는 옵틱(114)은 매우 복잡할 수 있다. 옵틱(114)은 또한 다기능일 수 있고, 예를 들면, 또한 수술용 레이저 빔을 촬영된 눈(1i)로 유도하도록 구성될 수 있다. 촬영 모듈(115)은 촬영 인터페이스를 통하여 영상을 촬영 시스템(100)의 조작자에게 제공할 수 있다.

일부 구현예들에서, 안과용 촬영 디바이스(110)는 현미경, 안과용 현미경, 또는 스테레오 현미경을 포함할 수 있다. 이런 현미경들의 촬영 인터페이스는 이런 현미경들의 접안렌즈를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 안과용 촬영 디바이스(110)는 적어도 부분적으로 전자적으로 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 안과용 촬영 디바이스(110)의 촬영 모듈(115)은 모아진 촬영 광(113)을 감지하는 전자 감지 시스템을 포함할 수 있다. 전자 감지 시스템은 모아진 촬영 광(113)을 감지하기 위해 CCD(Charge-Coupled Device)-어레이, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 어레이, 화소-어레이, 또는 전자 센서 어레이를 포함할 수 있다.

이런 전자 촬영 시스템들에서, 촬영 모듈(115)은 또한 촬영 인터페이스로서 전자 디스플레이 시스템을 포함할 수 있다. 이런 전자 디스플레이는 감지된 광(113)에 기반하여 촬영된 눈(1i)의 일부의 전자 영상을 디스플레이할 수 있다. 이런 전자 디스플레이 또는 촬영 인터페이스는, 예를 들면, LED(Light Emitting Diode), OLED(organic LED) 디스플레이, AMOLED(active matrix OLED) 디스플레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 스크린, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이, 비디오-모듈, 비디오 현미경 디스플레이, 스테레오 비디오 현미경 디스플레이, HD(high definition) 비디오 현미경, 프로세서-기반 영상 시스템, 전자 또는 디지털 유형의 광-기계식 프로젝터, 또는 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원일 수 있다. 일부 구현예들에서, 촬영 시스템들의 상기 부재들이 조합될 수 있다.

일부 구현예들에서, 안과용 촬영 디바이스(110)는 도 21과 관련하여 설명된 바와 같이, OCT(optical coherence tomographic) 촬영 시스템을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 오정렬-감소 시스템(130)은 옵틱(114)의 다른 부분들에서 대물렌즈(112)를 포함할 수 있다.

영상 프로세서(120)는 촬영 디바이스(110)에 의해 생성된 영상에서 안 구조를 식별하도록, 그리고 촬영 디바이스의 기준에 대하여 안 구조의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 촬영 디바이스의 기준은 대물렌즈(112), 환자 모듈, 도킹 팁, 인터페이스, 콘택트 렌즈, 동공, 뷰잉 프레임, 기준 프레임, 및 안과용 시스템의 내부 렌즈일 수 있다. 촬영 모듈(115)은 영상 프로세서가 촬영된 눈과 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하도록 돕기 위해 기준과 관련된 기준 패턴을 생성하도록 구성될 수 있다. 목표 패턴(17)과 유사한 목표 원이 이런 기준 패턴일 수 있다. 다른 기준 패턴들은 십자선(cross hairs), 다수의 원들 및 그의 조합들을 포함할 수 있다.

영상 프로세서(120)는 안 구조로서 림버스(6)를 인식하도록 구성될 수 있다. 영상 처리는 동공(4)에 기반될 수 있을 뿐만 아니라, 종종 림버스(6)는 더 보통의 원을 형성하고, 따라서 영상 처리에 대하여 매우 적합하다.

도 5a 내지 도 5e는 동작에서, 영상 프로세서(120)는 우선 예를 들면, 영상의 인접한 화소들의 명암 또는 그레이디언트를 분석함으로써 먼저 촬영된 눈(1i)의 하나 또는 둘 이상의 안 구조를 식별할 수 있음을 도시한다.

도 5a는 영상 프로세서(120)가 영상의 방사방향 주사(radial scan)를 수행할 수 있고, 주사를 따라 화소들의 휘도, 색상 또는 둘 모두를 기록할 수 있음을 도시한다. 방사방향 주사의 중심은 상이한 방식들로 선택될 수 있다. 또한, 원형, 선형, 직사각형, 메시-타입, 2D 및 많은 다른 유형들의 주사들과 같은 비-방사방향 주사들이 사용될 수 있다.

다음, 영상 프로세서(120)는 기록된 휘도 또는 색상이 가장 빠르게 변하는 화소로서 주사를 따라 고-그레이디언트 또는 고-명암 화소(121)를 식별할 수 있다. 고-명암 또는 고-그레이디언트 라인(122)은 인접한 주사들의 고-그레이디언트/명암 화소들을 연결함으로써 정의될 수 있다. 이런 고-그레이디언트/명암 라인은 휘도 또는 색상을 강하게 다르게 하여 안 구역(ophthalmic region)들을 분리시킬 수 있고, 따라서 림버스(6) 또는 동공(4)과 같은 안 구조들의 유용한 지표일 수 있다. 머신 비전(machine vision) 및 영상 처리의 다양한 다른 방법들이 구조들 및 그의 경계들을 결정하기 위해 기술분야에서 알려져 있는데, 이는 상술한 고-그레이디언트/명암 방법을 대신하여 사용될 수 있다.

도 5b는 그 뒤에, 영상 프로세서(120)가 림버스(6) 또는 동공(4)과 같은 원형 안 구조들을 식별하기 위해 피팅 원들(124) 또는 타원들과 같은 프로브-함수들을 식별된 고-그레이디언트/명암 라인들에 피팅할 수 있음을 도시한다. 피팅은 여러 가지 형태들을 취할 수 있다. 일부 경우들에서, 피팅 원(124)의 중심 및 반경은 피팅 원이 가장 높은 정밀도로 고-그레이디언트/명암 라인을 중첩하도록 이동될 수 있다. 정밀도는, 예를 들면, 4, 6, 또는 8개의 광선들과 같은 미리 설정된 수의 광선들을 따라 피팅 원(124)과 고-그레이디언트/명암 라인(122) 사이의 방사상 거리들의 제곱의 평균의 제곱근으로서 평균 방사상 거리(Δ)의 크기를 정의함으로써 정량화될 수 있다. 이런 평균 방사상 거리(Δ)의 크기는 탐색 알고리즘에 의해 제어된 피팅 원(124)의 중심의 좌표들(Cx,Cy) 주위를 이동함으로써 변경될 수 있다. 여기서, (x,y) 좌표계는, 예를 들면, 촬영 모듈(115)의 인터페이스의 기준계(reference system)에 부착될 수 있다. 도 5b는 4-광선 구현을 도시하는데, 여기서 평균 방사성 거리는,

로서 정의된다.

도 5c는 탐색 알고리즘이 피팅 원(124')의 중심의 좌표들(Cx,Cy)을 시프트시킴으로써 평균 방사상 거리(Δ)의 최소값에 도달하면, 시프트된 피팅 원(124')은 고-그레이디언트/명암 라인(122)에 의해 정의된 안 구조와 근본적으로 동심이 됨을 도시한다. 이는, 예를 들면, 개별 방사상 거리들의 대칭으로부터 알 수 있다 : : Δ1=Δ2=Δ3=Δ4. 따라서, 시프트된 피팅 원(124')의 중심 좌표들(Cx,Cy)은 고-그레이디언트/명암 라인(122)에 대응하는 안 구조의 중심의 좌표들(Ox,Oy)과 근본적으로 일치한다. 이런 접근법은 시프트된 피팅 원(124')이 안 구조(122)와 동심이 되는 경우 종료될 수 있지만, 두 구조들의 반경들은 여전히 상이하다.

도 5d 및 도 5e는 일부 구현예들이 또한 시프트된 피팅 원(124')의 반경을 조정함으로써 동심 상태에 도달된 이후에 탐색을 전체 최소값(Δ(min))이 찾아질 때까지 계속함으로써 안 구조의 반경을 결정할 수 있음을 도시한다. 정확한 원형의 구조들에 대하여, Δ(min) = 0 절대 전체 최소값에 도달하는 것이 가능할 수 있다. 일단 전체 최소값(Δ(min))에 도달하면, 반경-조정된 피팅 원(124")의 반경은 근본적으로 림버스(6)와 같은 안 구조의 반경과 동일하다.

전형적인 경우에서, 영상 프로세서(120)는 피팅 원의 반경을 조정하거나 조정하지 않고도 피팅 원(124)을 고-그레이디언트/명암 라인(122)에 피팅할 수 있고, 따라서 고 명암 라인(122)에 의해 지시된 안 구조가 원형임을 단정할 수 있다. 다음, 영상 프로세서(120)는 화소들의 색상이 고-그레이디언트/명암 라인(122)을 따라 백색에서 비-백색으로 변경됨을 결정할 수 있다. 이런 결과들은 영상 프로세서(120)가 그것이 촬영된 눈(1i)의 원형 림버스(6)를 식별했다고 단정하기 위해 충분할 수 있다.

이런 피팅 프로세스 동안, 림버스(6)가 시프트된 피팅 원(124')과 동심이고, 따라서 림버스(6)의 중심이 시프트된 피팅 원(124')의 중심과 동일한 (Cx,Cy) 좌표들에 위치되기 때문에, 영상 프로세서(120)는 림버스(6)의 중심의 좌표들을 결정한다. 따라서, 영상 프로세서(120)는 림버스(6)의 중심의 (Cy,Cy) 좌표들을 알려진 목표 패턴(117)의 중심 좌표들에 연결하는 오정렬 벡터(143)를 결정할 수 있다. 오정렬 벡터(143)는 아래에 설명된 바와 같이 안과용 시스템(100)에 의해 촬영된 눈(1i)의 오정렬을 감소시키기 위해 오정렬-감소 시스템(130)에 의해 사용될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 오정렬-감소 시스템(130)이 고정 광원(140)을 포함하는 안과용 촬영 시스템(100)의 구현예를 도시한다. 고정 광원(140)은 고정 광(145)을 환자(8)의 촬영되지 않은 제어 눈(1c) 안으로 투사할 수 있다. 환자(8)는 제어 눈(1c)으로 초점을 맞추거나 고정 광(145)을 따르도록 지시받을 수 있다. 오정렬-감소 시스템(130)의 오정렬-감소 응답은 고정 광(145)의 정렬일 수 있다.

도 7a는 촬영 모듈(115)이 그의 촬영 인터페이스를 통하여 촬영된 눈(1i)의 영상 일부와 목표 원과 같은 기준 또는 목표 패턴(117)을 동시에 디스플레이함으로써 촬영된 눈(1i)과 안과용 촬영 디바이스(110)의 기준-구성요소의 오정렬의 결정을 도울 수 있음을 도시한다.

촬영 디바이스(110)의 기준-구성요소는 대물렌즈(112), 환자 모듈, 도킹 팁, 인터페이스, 콘택트 렌즈, 동공, 뷰잉 프레임, 기준 프레임, 안과용 시스템의 내부 랜즈, 또는 임의의 등가물들일 수 있다.

목표 패턴(117)의 위치 또는 디스플레이는 기준-구성요소에 고정될 수 있고 사실상 기준-구성요소의 위치를 나타낸다. 따라서, 촬영 모듈(115)에 의한 촬영된 눈(1i)의 영상 일부와 목표 패턴(117)의 동시 디스플레이는 촬영된 눈(1i)의 오정렬의 결정을 효과적으로 도울 수 있다.

영상 프로세서(120)는 동시에 디스플레이된 촬영된 눈(1i)의 영상 일부와 목표 패턴(117)을 분석할 수 있고 오정렬을 연산할 수 있다. 오정렬을 연산하는 세부사항들은 위에서 광범위하게 설명되었다. 영상 프로세서(120)는 오정렬 벡터(143)를 생성함으로써 연산된 오정렬의 방향 및 크기를 요약할 수 있다. 이런 오정렬 벡터(143)에 기반하여, 영상 프로세서(120)는 연산된 오정렬을 감소 또는 제거하도록 오정렬-감소 시스템(130)에 의해 사용될 오정렬 감소 벡터(144)를 연산할 수 있다. 일반적으로, 오정렬 감소 벡터(144)는, 오정렬 감소 벡터가 어떻게 오정렬-감소 시스템이 오정렬을 감소 또는 제거하도록 조정되어야 하는지를 나타내기 때문에, 오정렬 벡터(143)와 동일하거나 단지 반대일 필요는 없다. 이와 같이, 오정렬 감소 벡터(144)는 또한 눈(1)으로부터 오정렬-감소 시스템(130)의 거리 및 다른 요소들에 의존하고 따라서 많은 다양한 오정렬 감소 측정들을 참조할 수 있다.

다음으로, 영상 프로세서(120)는 결정된 오정렬 감소 벡터(144)에 따라 고정 광원(140)에 대한 고정 광 제어 신호를 생성할 수 있다.

일부 구현예들에서, 눈 일부의 영상 및 목표 패턴(117)은 반드시 디스플레이될 필요는 없다. 오히려, 그것들은 시스템 조작자 또는 외과 전문의에 대해 보이지 않는 전자 형태로만 촬영 디바이스(110)에 의해 영상 프로세서(120)에 제공될 수 있다.

일부 영상 프로세서들(120)은 도 5b 내지 도 5e의 피팅 원(124)을 활용하지 않는다. 대신, 이들 구현예들은, (a) 상술한 바와 같이 n개의 광선들(여기서 n은 정수임)을 따라 고-명암 라인(122)과 목표 패턴(117) 사이의 오정렬 거리들(Δ*1…Δ*n)을 직접 결정할 수 있고; (b) 목표 패턴(117) 또는 촬영 시스템(100)의 다른 기준에 대하여 고-명암 라인(122)에 대응하는 안 구조의 오정렬을 찾기 위해 탐색 알고리즘을 수행할 수 있다. 이전에 설명된 방법과의 차이는 현재 방법에서는 목표 패턴(117)이 촬영 디바이스(110)에 중심인 반면, 이전 시스템들에서는, 중간 단계에서, 피팅 원들(124)이 안 구조와 동심이 되도록 시프트되었고, 그 다음 피팅 원의 오정렬이 목표 패턴(117)에 대하여 결정되었다는 것이다.

탐색 알고리즘은, 그 중에서도 예를 들면, 위의 평균 오정렬(Δ)과 같은 오정렬-측정의 최소화에 기반하거나 반대 방향들의 오정렬 거리들(Δ*1…Δ*n)의 대칭화에 기반하여 할 수 있다. 탐색 후, 오정렬 벡터(143)는 오정렬을 특징짓기 위해 결정될 수 있다. 영상 프로세서(120)는 그 다음 결정된 오정렬 벡터(143)에 기반하여 오정렬 감소 벡터(144)를 연산할 수 있고, 오정렬 감소 벡터(144)에 대응하는 고정 광 제어 신호를 고정 광원(140)으로 출력할 수 있다.

도 7b는 고정 광원(140)이 고정 광 제어 신호를 수신할 수 있고, 수신된 고정 광 제어 신호에 따라 고정 광(145)을 생성, 투사, 또는 디스플레이할 수 있음을 도시한다. 예를 들면, 촬영된 눈(1i)의 오정렬이 도 7a의 오정렬 벡터(143)에 의해 도시된 바와 같이, 촬영 시스템(100)의 기준 프레임에서 상부-좌측 방향이었던 경우, 영상 프로세서(120)는, 제어 눈(1c)이 조정된 고정 광(145)을 뒤따르는 경우, 촬영된 눈(1i)의 오정렬(143)이 실질적으로 감소되거나, 최적으로 심지어 제거될 수 있도록 고정 광(145)이 하부 우측 방향으로 조정되는 오정렬 감소 벡터(144f)를 연산할 수 있다.

고정 광원(140)은 먼저 고정 광(145)을 생성 및 디스플레이할 수 있고, 그 다음 디스플레이된 고정 광(145)을 수신된 고정 광 제어 신호에 따라 이동시킬 수 있다. 제어 눈(1c) 및 촬영된 눈(1i)의 움직임들이 서로 근접하게 추적되기 때문에, 제어 눈(1c)이 디스플레이된 고정 광(145)에 따라 환자에 의해 이동됨에 따라, 촬영된 눈(1i)은 상관된 방식(correlated manner)으로 이동한다. 촬영된 눈(1i)과 제어 눈(1c)의 움직임들 사이의 이런 상관성(correlation) 때문에, 고정 광 시스템(120)은 안과용 촬영 시스템(100)에 대하여 촬영된 눈(1i)의 오정렬의 감소를 도울 수 있다.

다른 실시예들은 고정 광을 이동시키는 대신, 고정 광 제어 신호에 따라 정확하게 선택된 위치에서 고정 광원(140)에 의해 단순히 고정 광(145)을 디스플레이할 수 있다. 이들 실시예들 중 어느 하나에서, 환자는 제어 눈(1c)에 의해 고정 광(145)을 따르거나 그에 초점을 맞추도록 지시받을 수 있다.

고정 광원(140)은 LED 어레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD 스크린, 비디오-모듈, 광-기계 프로젝터, 세극등, 프로세서-기반 영상 시스템, 또는 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원을 포함할 수 있다.

도 7c는 환자가 제어 눈(1c)으로 고정 광(145)의 조정을 따른 다음, 촬영된 눈(1i)이 근본적으로 목표 패턴(117)과 중심을 이루게 될 수 있고, 따라서 촬영 시스템(100)의 광축(28)과 정렬될 수 있음을 도시한다. 구현예들은 림버스(6)의 반경을 피팅하기 위해 목표 패턴(117)의 반경을 조정할 수 없을 수 있고, 따라서 이들 원들은 단지 동심을 나타날 수 있지만, 중첩되지 않는다.

도 6b는 일부 실시예들에서, 환자(8)에 대한 안과용 시스템(100)의 외관을 도시한다. 좌측 패널은 예를 들어, 촬영된 눈(1i)이 6개의 촬영 광원들(111)에 의해 둘러싸인 대물렌즈(112)를 볼 수 있음을 도시한다. 우측 패널은 촬영되지 않은/제어 눈(1c)이 고정 광원(140) 상에 디스플레이된 고정 광(145)을 볼 수 있음을 도시한다. 이런 실시예에서, 고정 광원(140)은 LCD 스크린 또는 등가물일 수 있고, 고정 광(145)은 어두운 LCD 스크린(140) 상에 디스플레이된 밝은 점일 수 있다.

양측 눈들에 대한 절차들을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들은 대물렌즈(112)의 각 측면 상에 하나씩 2개의 고정 광원(140)을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 영상 프로세서(120)는 예를 들면, 의료 기술자 또는 외과 전문의에게 알리기 위해 처리된 영상을 디스플레이할 수 있다. 다른 구현예들에서, 영상 프로세서(120)에 의해 처리된 영상의 적어도 일부는 촬영 시스템(100)에 의해 디스플레이되지 않을 수 있고, 단지 전자적 형태로 촬영 디바이스(110)에 의해 영상 프로세서(120)로 제공될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 도 3b와 관련하여 논의되었던 바와 같이, 눈들의 오정렬이 단지 각도인 경우를 도시한다. 이전과 같이, 촬영된 눈(1i)의 시축(9i)은 촬영 시스템(100)의 광축(28)에 대하여 오일러 각들(θ,φ)만큼 회전될 수 있다. 따라서, 제어 눈(1c)의 시축(9c)은 고정 광(145)이 또한 전파되는 고정 광원(140)의 축에 대하여 대략 동일한 오일러 각들(θ,φ) 만큼 회전될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 도 8a 및 도 8b의 각도 오정렬을 분석하도록 구성된 영상 프로세서(120)의 동작을 도시한다. 먼저, 영상 프로세서(120)는, 상술한 바와 같이, 영상의 고-그레이디언트/명암 라인(122)을 식별함으로써 림버스(6i)와 같은 촬영된 눈(1i)의 다양한 안 구조들을 식별할 수 있다.

도 9a는 정렬된 림버스(6ia)가 원으로 나타나지만, 각도 오정렬의 경우에서, 회전된 림버스(6ir)는 영상 프로세서(120)의 시각으로부터 타원을 나타냄을 도시한다. 따라서, 동작에서, 영상 프로세서(120)는 고-그레이디언트/명암 라인(122)에 대한 프로브 함수로서 피팅 원(124)을 피팅하기에 충분하지 않을 것이다.

도 9b는 일단 영상 프로세서(120)가 피팅 원(124)의 피팅이 성공적이지 못하면, 그것은 회전된 림버스(6ir) 또는 회전된 동공(4ir)을 식별하기 위해 피팅 타원(124')을 고-그레이디언트/명암 라인(122')에 피팅하도록 시도할 수 있음을 도시한다. 종횡비(a/c), 즉, 피팅 타원(124')의 마이너(minor) 및 메이저(major) 축들의 길이의 비는 촬영된 눈(1i)의 각도 오정렬의 오일러 각들(θ,φ)을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

도 8b는 일단 영상 프로세서(120)가 고-그레이디언트/명암 라인(122')에 피팅된 피팅 타원(124')의 종횡비(a/c)로부터의 각도 오정렬의 오일러 각들(θ,φ)의 결정을 성공하였으면, 영상 프로세서(120)는 그것에 의해 고정 광(145)이 고정 광원(140) 상에서 이동되어야 하는 오정렬 감소 벡터(144fa)를 연산할 수 있음을 도시한다. 이런 오정렬 감소 벡터(144fa)는, 검정 실선 화살표에 의해 지시되는 바와 같이, 제어 눈(1c)이 각도 오정렬 감소 벡터(144fa)에 의해 조정된 고정 광(145)을 따르면, 각도 오정렬은 감소될 수 있거나 아마도 심지어 제거될 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 오정렬 감소 벡터(144fa)의 f 라벨은 오정렬-감소 시스템(130)이 고정 광(140) 유형임을 나타내고, a 라벨은 각도 오정렬을 지칭한다.

도 10a 및 도 10b는 수평 오정렬(Δ)의 경우를 도시한다. 고정 광원(140)은 수평 오정렬(Δ)을 효율적으로 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 고정 광(145)을 발생시키도록 구성될 수 있는 콜리메이터(142)를 포함할 수 있다. 콜리메이터(142)는 광선이 광원에 의해 무한하게 발생되었던 것과 같이, 근본적으로 평행 광선들로 고정 광(145)을 발생시킬 수 있다. 따라서, 환자(8)는 그/그녀가 고정 광(145)의 라인을 따라 똑바로 보는 경우에만 이런 콜리메이트된 고정 광(145)을 볼 수 있다. 따라서, 콜리메이트된 고정 광(145)이 시스템의 광축(28)을 따라 투사되는 시스템들에서, 환자가 콜리메이트된 고정 광(145)을 보기 위해 촬영된 눈을 조정하도록 관리할 때, 촬영된 눈의 시축(9i)은 시스템 광축(28)에 평행하다.

동작에서, 영상 프로세서(120)는 촬영된 눈(1i)의 영상의 분석으로부터 촬영된 눈의 수평 오정렬(Δ)을 결정할 수 있고, 대응하는 오정렬 감소 벡터(144fl)를 연산할 수 있으며, 라벨 l은 라벨 f에 의해 지칭된 고정 광 시스템의 수평 오정렬을 지칭한다. 영상 프로세서(120)는 그 다음 고정 광원(140)으로 전송될 연산된 오정렬 감소 벡터(144fl)를 나타내는 고정 광 제어 신호를 생성할 수 있다. 고정 광 제어 신호를 수신하면, 고정 광원(140)은 실선 화살표로 도시된 오정렬 감소 벡터(144fl)에 의해 콜리메이트된 고정 광(145)을 이동 또는 조정할 수 있다. 환자(8)는 조정된 콜리메이트된 고정 광(145)을 찾기 위해 그/그녀의 머리를 이동하도록 지시받을 수 있다. 실제로 콜리메이트된 고정 광(145)을 보기 위해, 환자(8)는 수평 오정렬(Δ)이 근본적으로 제거될 때까지 그/그녀의 머리를 수평으로 이동해야 할 것이다.

도 11은 고정 광 제어 신호를 영상 프로세서(120)로부터 수신하도록 그리고 이에 따라 갠트리(155)를 이동시키도록 구성된 갠트리 제어기(150)를 포함하는 오정렬-감소 시스템(130)의 구현예를 도시하는데, 여기서 갠트리(155)는 촬영 디바이스(110)의 이동 가능한 일부를 이동시키도록 구성된다. 갠트리(155)를 이동시키는 모터 또는 액추에이터는 갠트리 제어기(150) 또는 갠트리(155) 중 어느 하나의 일부일 수 있다. 촬영 디바이스(110)의 이동 가능한 일부는 대물렌즈(112) 또는 옵틱(114)의 일부일 수 있다. 이런 구현예에서, 오정렬-감소 응답은 수평 오정렬을 감소시키기 위해 갠트리(155)를 이동시키는 갠트리 제어기(150)를 포함한다. 일부 구현예들에서, 갠트리(155)는 안과용 촬영 디바이스(110)의 부분일 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 도 11의 갠트리-기반 시스템의 동작을 도시한다. 종종 그것은 촬영된 눈(1i)의 각도 오정렬이 최소이고, 따라서 조정 프로세서의 주요 목적이 촬영 디바이스(110)의 광축(28)에 대한 시축(9i)의 수평 오정렬을 감소시키는 경우이다. 이런 수평 오정렬 또는 변위는 예를 들면, 도 3a와 관련하여 논의된 바와 같이, 오정렬 벡터(143)(Δx,Δy), 또는 이러한 오정렬 벡터(143)의 크기(Δ)에 의해 특징지울 수 있다.

도 12a는 영상 프로세서(120)가 촬영된 눈(1i)의 영상을 분석할 수 있고, 오정렬 벡터(Δx,Δy)를 결정할 수 있으며, 그 다음 대응하는 오정렬 감소 벡터(144gl)를 결정할 수 있고, 오정렬 감소 벡터(144gl)를 나타내는 제어 신호를 갠트리 제어기(150)로 출력할 수 있음을 도시한다. 여기서, 라벨 g는 갠트리 유형 오정렬-감소 시스템(130)을 지칭한다.

이들 갠트리-기반 시스템들의 일부 양상들은 도 6 내지 도 10의 고정 광 시스템들의 양상과 상이하다. 이들 갠트리-기반 시스템들에서, 갠트리(155)가 수평 오정렬을 감소 또는 제거하기 위해 촬영 디바이스(110)의 이동 가능한 일부를 이동시키도록 구성되기 때문에, 환자는 반드시 촬영된 눈(1i)을 이동하도록 요구받을 필요가 없다.

도 12b는 갠트리 제어기(150)가 수평 오정렬(Δ)을 제거하기 위해 그리고 촬영된 눈의 시축(9i)을 촬영 디바이스(110)의 광축(28)과 정렬하기 위해 제어 신호에 응답하여 수평 오정렬 감소 벡터(144gl)에 의해 갠트리(155)를 이동시킬 수 있음을 도시한다.

실제로, 안과 외과 전문의는 종종 위의 각도 및 수평 오정렬의 조합에 직면한다. 오정렬-감소 시스템(130)의 고급 단일-구성요소 구현예들은 다음에 설명되는 바와 같이, 이들 오정렬들 모두를 감소 또는 제거할 수 있을 것이다.

예를 들면, 고정 광원(140) 구성요소만을 갖는 오정렬-감소 시스템(130)에서, 제 1 단계에서, 영상 프로세서(120)는 촬영된 눈(1i)의 각도 오정렬을 연산하기 위해 도 9의 방법을 따를 수 있다. 그러나, 림버스(6i)의 타원 왜곡이 각도 오정렬 및 수평 오정렬 모두에 의해 초래될 수 있고, 이들 둘의 작용들은 분리되어야 한다.

구현예에서, 영상 프로세서(120)는 고정 광(145)을 적합한 제 1 위치에 투사할 수 있고, 환자는 이런 한번-조정된 고정 광(145) 상에 초점을 맞추도록 지시받을 수 있다. 림버스(6i)의 타원율, 제 1 위치의 인식 및 촬영 인터페이스(115) 상의 눈의 위치를 측정함으로부터, 영상 프로세서(120)는 수평 및 각도 오정렬들을 결정할 수 있다. 결정된 수평 오정렬에 기반하여, 환자는 촬영된 눈(1i)을 촬영 디바이스(110)의 중심으로 이동시키도록 지시받을 수 있다. 이런 프로세스는 충분한 정밀도에 이르기 위해 반복적으로 수행될 수 있다. 종종 프로세스를 돕기 위해 고정 광(145)은 재조정될 수 있고 타원율은 재측정될 수 있다.

눈이 충분한 정밀도로 중앙에 맞춰진 후, 영상 프로세서(120)는 고정 광(145)을 제 2 시간 동안 전형적으로 촬영 디바이스(110)의 중심에 대응하는 제 2 위치로 조정할 수 있다. 이런 두번의 조정된 고정 광(145) 상에 초점을 맞춘 환자(8)는 또한 각도 오정렬을 제거할 수 있다.

림버스(6i)의 외관상 타원율은 두 종류들의 오정렬들 외에 또한 제 3 원인을 가질 수 있으며 : 종종 림버스(6i) 자체는 완전히 원형이 아니다. 일부 구현예들에서, 영상 프로세서(120)는 타원율의 3개 원인들을 분리하기 위해 고급 영상 처리 알고리즘을 수행할 필요가 있을 수 있다. 고급 영상 처리는 적합하게 선택된 가치(merit) 함수들의 추적 또는 영상의 광학 왜곡들의 분석을 포함할 수 있다. 가치 함수의 예는 피팅된 타원의 면적일 수 있다.

유사하게, 단일-구성요소 갠트리-기반 오정렬-감소 시스템(130)은 둘 모두의 유형들의 오정렬들을 개별 단계들에서도 정정할 수 있을 것이다.

그러나, 상술한 2-단계 방법들이 단지 두 오정렬들을 감소시킬 뿐, 그것들을 제거하지 않는 경우, 두 단계들은 실질적으로 두 유형들의 오정렬들을 제거하기 위해 반복적으로 반복될 수 있다. 많은 다양한 최적화 및 다른 탐색 알고리즘들이 이런 반복 접근법들을 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다.

도 13은 침대 갠트리 제어기(160)에 의해 제어 및 이동되는 지지체/침대 갠트리(165)에 의해 이동되는, 침대(168)와 같은 이동 가능한 환자 지지체를 포함하는 오정렬-감소 시스템(130)의 구현예를 도시한다. 영상 프로세서(120)로부터 제어 신호를 수신하면, 갠트리 제어기(160)는 수평 오정렬 감소 벡터(144bl)에 의해 지지체/침대 갠트리(165)를 이동시킬 수 있는데, 이는 결국 환자 지지체/침대(168)를 이동시킨다. 여기서 라벨 b는 침대(168)를 의미한다.

이런 구현예의 양상들은 촬영 디바이스(110)에서 광학 부재들의 상대 위치가 통상 동작들 동안 변화되지 않고, 따라서 고레벨의 옵틱들의 정렬 및 정밀도가 유지될 수 있음을 포함한다. 동시에, 환자 지지체(168)의 무게 및 물리적 규모는 대물렌즈(112)의 것보다 훨씬 크고, 따라서 환자 지지체(168)의 고정밀 조정은 그 자신의 문제들이다.

도 14는 오정렬-감소 시스템(130)의 일부 구현예들이 고정 광 시스템(140-145) 및 갠트리 시스템(150-155) 모두를 포함할 수 있음을 도시한다. 이런 통합 오정렬-감소 시스템(130)은 외과 전문의가 두 모두의 유형들의 오정렬들을 효율적인 방식으로 감소 또는 제거하게 할 수 있다.

도 15a 및 도 15b는 일부 실시예들에서, 영상 프로세서(120)가 상술한 방법들에 의해 수평 및 각도 오정렬들을 결정할 수 있을 것이고, 오정렬들을 감소시키기 위해 고정 광원(140) 및 갠트리 제어기(150)를 지향시킬 수 있음을 도시한다.

도 15a는 촬영된 눈이 수평 오정렬(Δ 또는 (Δx,Δy)) 및 각도 오정렬(θ,φ) 모두를 갖는 전형적인 상황을 도시된다. 이런 상황들을 처리하기 위해, 영상 프로세서(120)는 영상을 분석하도록 그리고 수평 오정렬 감소 벡터(144l) 및 각도 오정렬 감소 벡터(144a)를 연산하도록 구성될 수 있다. 이전과 같이, 각도, 선형, 퍼센티지 및 다른 변수들에 관하여 표현될 수 있는 오정렬의 많은 수의 상이한 측정이 있다. 용어 "오정렬 벡터"는 이들 변수들, 측정 및 그것의 조합들 중 임의의 것을 지칭할 수 있다.

도 15b는 환자가 각도 오정렬을 제거하기 위해 각도 오정렬 감소 벡터(144fa)에 의해 조정되는 고정 광(145)을 따르도록 지시받을 수 있음을 도시한다. 그 다음 갠트리 제어기(150)는 수평 오정렬을 제거하기 위해 수평 오정렬 감소 벡터(144gl)에 의해 갠트리(155)를 조정할 수 있다. 이런 갠트리(155)를 갖는 통합 실시예들은, 그것들이 촬영된 눈을 수평으로 이동하는 환자에 의존하지 않기 때문에 수평 오정렬을 효율적으로 그리고 고정밀도로 감소시킬 수 있다.

정렬 감소의 두 단계들은 반대 순서로 또는 교번하는 반복된 단계들로 수행될 수 있다. 도 13을 참조하면, 갠트리는 또한 대물렌즈(112) 또는 옵틱(114)의 이동 가능한 일부 대신에 환자 지지체(168)를 이동시키는 지지체 갠트리(165)일 수 있다.

도 16a 및 도 16b는 일부 통합 시스템들에서, 영상 프로세서(120)는 영상 및 추가의 오정렬 정보를 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬들을 결정하도록 구성될 수 있음이 도시된다.

오정렬 정보는 로케이터 광원(170)에 의해 비롯될 수 있다. 로케이터 광원(170)은 빔 스플리터(171)에 의해 주 광로 안으로 결합될 수 있는 로케이터 광(175)을 발생시킬 수 있다. 옵틱(114) 및 특히 대물렌즈(112)는 로케이터 광(175)을 촬영된 눈(1i) 상에 유도 또는 투사할 수 있다.

촬영된 눈(1i)이 반사구, 또는 적어도 반사구의 일부에 의해 근사화될 수 있으면, 표준 기하학적 고려사항들은 광축(28)에 평행한 대물렌즈(112)로 다시 반사되는 로케이터 광(175)의 일부가 구형의 눈(1)의 정점으로부터 반사된 광임을 알아낸다. 이런 반사된 광은 정점의 반사된 로케이터 광(177)으로서 지칭될 것이다. 다른 광선들이 시스템 광축(28)으로부터 반사되도록 도시된다.

도 16b는 정점의 반사된 로케이터 광(177)의 영상(177i)이 백색 점에 의해 도시된 바와 같이, 촬영 모듈(115) 상의 촬영 디바이스(110)에 의해 생성된 전체 영상에서 영상 프로세서(120)에 의해 검출될 수 있음을 도시한다.

시스템 광축(28)에 대한 수평 오정렬(Δ)을 갖는 구형의 촬영된 눈(1i)에 대하여, 정점의 반사된 로케이터 광의 백색 점 영상(177i)은 실선 십자에 의해 지시된 시스템 광축과 일치하지 않는다. 그렇지만 백색 점과 검정 십자의 상대 위치들이 영상 눈의 가능한 각도 오정렬과 독립적임에 주목된다. 따라서, 구형 눈들에 대하여, 촬영된 정점의 반사된 로케이터 광(177i)을 시스템 광축(28)의 십자-마크와 연결하는 벡터는 추가의 오정렬 정보를 그것이 각도 오정렬과 독립적으로 수평 오정렬을 결정하게 할 수 있는 영상 프로세서(120)로 제공할 수 있다.

도17a 및 도 17b는 촬영된 눈이 각막(2)에 대응하는 돌출한 부차적인 구를 갖는 주요 구로서 보다 더 적절하게 모형화됨을 도시한다. 영상 프로세서(120)의 일부 구현예들은 이런 더 현실적인 모델에 기반하여 촬영된 정점의 반사된 로케이터 광(177i)을 분석함으로써 오정렬 정보를 결정하도록 구성될 수 있다. 이런 분석을 위해, 영상 프로세서(120)는 하나 또는 둘 이상의 피팅 파라미터들, 또는 사전-절차 촬영 측정들의 결과물들을 이용할 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 동시의 각도 오정렬(θ,φ) 및 수평 오정렬(Δ)을 갖는 포괄적인 경우를 도시한다. 촬영된 눈(1i)이 단지 수평 오정렬(Δ)만을 가지면, 정점의 반사된 로케이터 광의 영상 점(177i)은 도 17b에 실선 x로 지시된 림버스의 중심(6ic)과 일치한다. 이런 림버스 중심(6ic)은 직접 검출되지 않지만, 예를 들면, 피팅 원(124)을 림버스의 영상(6i)에 피팅함으로써 연산될 수 있다.

따라서, 정점의 반사된 로케이터 광의 영상 점(177i)과 림버스 중심(6ic)을 연결하는 벡터 또는 거리는 지배적으로 또는 전적으로 고정 광원(140)이 이런 각도 오정렬을 교정하도록 오정렬 감소 벡터(144fa)를 생성하기 위해 영상 프로세서(120)에 의해 사용될 수 있는 각도 오정렬 정보의 예이다.

반면에, 예를 들면, 시스템 광축(28)과 촬영된 눈(1i)의 중심(1x) 사이의 수평 변위(Δ)의 결정은 눈의 복잡한 형상이 고려되는 경우, 도 16a 및 도 16b의 절차보다 더 문제될 수 있다. 따라서, 제 1 단계에서, 시스템(100)의 조작자는 고정 광(145)을 조정할 수 있고, 림버스 중심(6ic) 및 정점의 반사된 로케이터 광의 영상 점(177i)이 중첩 또는 일치할 때까지 환자에게 조정된 고정 광(145) 상에 초점을 맞추도록 지시할 수 있으며, 따라서 각도 오정렬을 제거하고 시스템 광축(28)을 촬영된 눈 시축(9i)과 정렬할 수 있다.

연이은 제 2 단계에서, 실선 십자로 지시된 시스템 광축(28)과, 정점의 반사된 로케이터 광의 영상 점(177i)과 림버스 중심(6ic)(실선 x)의 중첩 사이의 거리 또는 벡터는 수평 오정렬 정보를 제공할 수 있다. 영상 프로세서(120)는 이런 수평 오정렬 정보를 이용하여 수평 오정렬 감소 벡터(144gl)를 연산할 수 있고 대응하는 제어 신호를 갠트리 제어기(150)로 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 갠트리 제어기(150)는 수평 오정렬 감소 벡터(144gl)에 의해 갠트리(155)를 조정할 수 있다.

위의 원리들의 다양한 동등한 구현예들이 물론 실시될 수 있고, 예를 들면, 제 1 및 제 2 단계들을 반복된 반복 단계들로 또는 역 순서로 수행할 수 있다.

도 18은 오정렬-감소 시스템(130)의 일부 구현예들이 위의 동작들에 의해 각도 및 수평 둘 모두의 오정렬들을 감소 또는 심지어 제거하도록 구성됨을 도시한다. 도시된 바와 같이, 수평 오정렬은 촬영된 눈(1i) 혼자의 움직임에 의해, 또는 촬영된 눈(1i)의 (Δx,Δy) 및 촬영 디바이스(110)의 (Δx',Δy')의 상호보완적 수평 움직임에 의해 감소될 수 있다.

일단 양 유형들의 오정렬들이 오정렬-감소 시스템(130)에 의해 감소 또는 제거되었으면, 안과용 시스템(100)의 조작자는 환자의 촬영된 눈(1i)에 도킹하도록 구성된 환자 인터페이스(180)를 낮출 수 있다. 이런 환자 인터페이스(180)는 연이은 절차들 동안 그것이 고정된 채로 유지하도록 촬영된 눈(1i)을 고정시킬 수 있다. 이런 절차들은 진단 절차들, 촬영 절차들 및 안과용 수술 절차들을 포함할 수 있다.

상세하게, 안과용 시스템(100)의 대물렌즈(112)는 대물렌즈 하우징(112-2)에 포함된 말단 대물렌즈(112-1)를 포함할 수 있다. 환자 인터페이스(180)는 인터페이스 렌즈, 콘택트 렌즈, 종종 또한 인터페이스 하우징(180-2)에 포함된 소위 압평판(applanation plate)(180-1)을 포함할 수 있다. 환자 인터페이스(180)는 대물렌즈(112) 또는 촬영 시스템(100)의 말단부에 부착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 환자 인터페이스(180)의 부분은 눈에, 다른 부분은 촬영 시스템(100)의 말단부에 부착 가능할 수 있다. 환자 인터페이스(180)는 흡입 링 또는 진공 덮개 (180-3)로 눈에 부착 가능할 수 있다.

이들 아키텍처들에서, 환자 인터페이스(180)는 촬영된 눈(1i)과 촬영 디바이스(110)의 정렬이 완료된 후 촬영된 눈(1i)과 도킹될 수 있다. 다른 실시예들에서, 환자 인터페이스(180)는 반복적인 방식으로 촬영된 눈(1i)과 도킹될 수 있다. 첫째, 촬영된 눈(1i)은 촬영 디바이스(110)와의 정렬로 이동될 수 있다. 둘째, 환자 인터페이스는 접촉을 위해 촬영된 눈(1i) 상으로 하강될 수 있지만, 여전히 촬영된 눈(1i)은 일부 움직임이 가능하다. 그러나, 첫째 단계 동안, 촬영된 눈(1i)이 이동되었거나, 영상 프로세서(120)가 완전하게 정렬을 결정할 수 없기 때문에, 셋째 단계에서, 정렬 절차가 반복될 수 있고 하나 또는 둘 이상의 새로운 오정렬 감소 벡터들이 영상 프로세서(120)에 의해 연산될 수 있다. 넷째, 촬영된 눈(1i)은 새롭게 연산된 오정렬 감소 벡터(들)를 이용하여 재정렬될 수 있다. 이들 부분적 또는 순차적 단계들은 환자 인터페이스(180)의 촬영된 눈(1i)으로의 전강도(full strength) 도킹이 이어질 수 있고, 촬영 디바이스(110)와 촬영된 눈(1i)의 추가의 상대 움직임을 방지할 수 있다.

도 19a 및 도 19b는 안과용 시스템(100')의 일부 실시예들에서 고정 광원(140')이 빔 스플리터(BS)에 의해 고정 광(145')을 제어 눈(1c)이 아니라 촬영 디바이스(110')의 주 광로로 투사할 수 있고, 그래서 대신 고정 광(145')이 촬영된 눈(1i) 상에 투사될 수 있음을 도시한다.

도 19b는 환자에 대한 실시예(100')의 외관을 도시하며 : 고정 광(145')은 분리된 고정 광원(140') 대신, 대물렌즈(112') 자체에 나타난다. 이들 실시예들에서, 환자는 제어 눈(1c) 대신에 촬영된 눈(1i)에 의해 고정 광을 따르도록 지시받을 수 있다. 이들 실시예들(100')의 다른 부재들뿐만 아니라 그들의 동작의 원리들은 상술한 시스템들과 유사하거나 동일할 수 있다.

도 20a 및 도 20b는 도 19a 및 도 19b의 실시예들(100')의 변형예들을 도시한다. 이들 실시예들에서, 로케이터 광(175')은 제 2 고정 광으로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 로케이터/제 2 고정 광(175')이 제 1 고정 광(145')의 제 1 초점(146)의 z-좌표(z1)와 상이한 z-좌표(z2)에 위치된 제 2 초점(176)에 초점이 맞춰질 수 있다. 여기서, 고정 광들의 z-좌표들은 광로를 따라 z0 기준 레벨로부터 측정될 수 있다. 제 1 고정 광(145')의 제 1 초점(146)의 z-좌표 z1은 도시된 바와 같은 대물렌즈(112)의 말단부에 있을 필요가 없다. 환자(8)는 제 1 고정 광(145')과 제 2 고정 광(175')을 정렬하기 위해, 사실상 제 1 초점(146)과 제 2 초점(176)를 정렬하기 위해 촬영된 눈(1i)을 이동 및 회전하도록 지시받을 수 있다. 제 1 및 제 2 초점들(146 및 176) 모두가 시스템 광축(28) 상에 놓이면, 이들 절차는 촬영된 눈 시축(9i)을 시스템 광축(28)과 정렬하도록 환자를 유도한다. 이들 기능성들은 다수의 상이한 방식들로 구현될 수 있다.

일부 경우들에서, 제 1 초점(146)은 시스템 광축(28) 상에 놓이도록 고정될 수 있다. 이들 구현예들에서, (ⅰ) 영상 프로세서(120')는 눈(1i)의 영상을 처리함으로써 촬영된 눈(1i)의 수평 및 각도 오정렬들을 식별할 수 있고; (ⅱ) 영상 프로세서(120')는 제 2 고정 광(175')을 적절하게 위치된 초기 초점(176)에 제공하거나 투사할 수 있으며, (ⅲ) 영상 프로세서(120')는 촬영된 눈 시축(9i)을 시스템 광축(28)과 정렬하도록 환자(8)를 유도하기 위해 제 2 고정 광(175')을 시스템 광축(28)에 대해 이동 또는 조정할 수 있다. 도 20a에서, 제 2 초점(176)의 조정기능(adjustability)이 실선 화살표로 지시된다.

다른 구현예에서, 제 2 고정 광(175') 및 그의 초점(176)은 시스템 광축(28) 상에 고정될 수 있고, 제 1 초점(146)은 촬영된 눈 시축(9i)을 시스템 광축(28)과 정렬하도록 환자(8)를 유도하기 위해 영상 프로세서(120')에 의해 조정될 수 있다. 도 20a에서, 제 1 고정 광(145') 및 그의 초점(146)의 조정기능은 실선 화살표로 지시된다.

도 20a는 또 다른 구현예들에서, 제 1 초점(146) 및 제 2 초점(176) 모두가 조정 가능할 수 있고 2개의 실선 화살표들에 의해 지시됨을 도시한다. 이들 구현예들에서, 영상 프로세서(120')는 촬영된 눈 시축(9i)을 시스템 광축(28)에 정렬하도록 환자(8)를 유도하기 위해 더 복잡하거나 최적화된 유도 프로토콜을 실행할 수 있다.

도 20b는 위의 설계 원리에 기반한 또 다른 실시예들을 도시한다. 도 10a 및 도 10b의 콜리메이터 구현예에서, 안과용 시스템(100)은 콜리메이트된 고정 광(145)을 눈에 투사한다. 그러나, 콜리메이터(142)가 고정 광(145)의 광선들을 근본적으로 평행하게 만들기 때문에, 환자는 전형적인 오정렬된 초기 위치로부터 콜리메이트된 고정 광(145)을 볼 수 없을 수 있다. 이런 시스템들에서, 환자(8)는 촬영된 눈을 콜리메이트된 고정 광(145)과 정렬하기 위해 지시들을 따를 수 없을 것이고 도움이 필요할 것이다.

일부 실시예들은 이런 제 2 초점(176)에 초점이 맞춰진 로케이터 광(175')을 제공함에 의해 콜리메이터 구현예들의 정렬 프로세스를 도울 수 있다. 로케이터 광(175')이 콜리메이트되지 않기 때문에, 환자(8)는 심지어 오정렬된 위치들로부터도 제 2 초점(176)를 볼 수 있다. 이들 실시예들에서, 환자(8)가 로케이터 광(175') 상을 응시한 후, 영상 프로세서(120')는 그 다음에 환자가 콜리메이트된 고정 광(145')을 볼 때까지 촬영된 눈을 회전 및 이동하도록 환자를 돕기 위해 로케이터 광(175')(실선 화살표에 의해 도시된)을 이동 또는 조정할 수 있다.

도 21은 일부 안과용 시스템(100")이 또한 절차 레이저(190)를 포함할 수 있음을 도시한다. 절차 레이저(190)는 오정렬-감소 시스템(130)에 의해 가능하게 된 고정밀도 정렬 및 도킹 후에 안과 수술 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 수술 절차는 백내장 수술, 굴절 절차, 망막-관련 절차 및 매우 다양한 다른 안과 절차들을 포함할 수 있다.

이들 안과용 시스템(100") 중 일부는 또한 부차적인 촬영 시스템(195)을 포함할 수 있다. 이런 부차적인 촬영 시스템(195)은 OCT(optical coherence tomographic) 시스템들을 포함할 수 있다. 특히, 분광계 기반 주파수-도메인 유형인 OCT 시스템들은 그것들이 목표 구역의 전체 깊이로부터 영상 데이터를 동시에 획득할 수 있기 때문에, 3차원 안과 목표 구역들을 촬영하는데 매우 적합하다. 절차 레이저(190)의 빔들 및 부차적인 촬영 시스템(195)은 빔 스플리터들(BS1 및 BS2)에 의해 주 광로 안으로 각각 결합될 수 있다. 이런 시스템들은 가시적인 안 구조들뿐만 아니라 눈 내부 목표들 모두와의 정렬을 달성하기 위해 OCT 촬영 시스템(195)의 z-방향 촬영 기능성을 상술한 영상 처리-기반 정렬 절차와 통합할 수 있다.

도 22는 상술한 안과용 시스템들(100-100'-100")의 동작을 도시한다. 눈을 안과용 시스템들(100-100'-100")과 정렬하는 방법(200)은 다음 단계들을 포함할 수 있다. (a) 안과용 촬영 디바이스들(100-100'-100")에 의해 환자의 촬영된 눈(1i)의 일부의 영상을 생성하는 영상의 생성 단계(210). (b) 생성된 영상을 처리하는 영상 프로세서(120)에 의해 촬영된 눈(1i)과 촬영 디바이스(110)의 오정렬을 결정하는 오정렬 결정 단계(220). (c) 결정된 오정렬에 기반하여 오정렬-감소 시스템에 의해 전자적으로 오정렬-감소 응답을 생성하는 오정렬-감소 응답 생성 단계(230).

영상 생성 단계(210)는 촬영 디바이스(110-110'-110")에 의해 촬영된 눈(1i)의 일부의 영상(212)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

오정렬 결정 단계(220)는 (1) 영상(212)에서 안 구조(222)를 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 안 구조는 그 중에서 동공(4), 수정체(5), 및 림버스(6)일 수 있다. 결정 단계(220)는 또한 (2) 영상 프로세서(120)에 의해 촬영 디바이스의 기준에 대한 안 구조(222)의 위치를 결정함으로써 오정렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 촬영 디바이스의 기준은 대물렌즈(112), 환자 모듈, 도킹 팁, 인터페이스, 콘택트 렌즈, 동공, 뷰잉 프레임, 기준 프레임, 안과용 시스템의 내부 렌즈, 또는 촬영 디바이스(110-110'-110")에 의해 생성된 기준 패턴(117)일 수 있다. 오정렬은 소프트웨어 구현들을 이용하여 영상을 분석함으로써 영상 프로세서(120)에 의해 결정된 수평 또는 각도 오정렬일 수 있다. 마지막으로, (3) 영상 프로세서(120)는 결정된 오정렬에 따라 제어 신호를 생성할 수 있고 생성된 제어 신호를 오정렬-감소 시스템(130)으로 출력할 수 있다.

오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 오정렬-감소 시스템(130)에 의해 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계(230)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 영상 프로세서(120)로부터의 제어 신호에 응답하여 영상 프로세서(120)에 의해 결정된 오정렬에 따라 고정 광원(140)에 의해 고정 광(145)을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 고정 광(145)은 각도 또는 수평 오정렬을 감소시키도록 환자(8)를 유도할 수 있다.

구현예에서, 고정 광원(140)은 수평 오정렬을 감소시키도록 환자(8)를 유도하기 위해 고정 광(145)을 발생시키는 콜리메이터(142)를 포함할 수 있다. 고정 광(145)은 촬영되지 않은, 또는 제어 눈(1c)에 대하여 발생될 수 있고, 고정 광(145)은 오정렬을 감소시키도록 환자를 돕기 위해 결정된 오정렬에 따라 조정될 수 있다. 다른 구현예들에서, 고정 광(145)은 촬영된 눈(1i)에 대하여 발생될 수 있다.

오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 수평 오정렬을 감소시키기 위해 촬영 디바이스(110)의 갠트리(155)를 이동시키는 갠트리 제어기(150)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 갠트리 제어기(150)는 침대(168), 또는 침대(168)와 갠트리(155)의 조합을 이동시킬 수 있다.

오정렬 결정 단계(220)는 영상 및 추가의 오정렬 정보를 처리하는 영상 프로세서(120)에 의해 각도 및 수평 오정렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 각도 및 수평 오정렬을 감소시키기 위해 고정 광 시스템(140) 및 갠트리 제어기(150)를 동작하는 단계를 포함할 수 있다.

오정렬 결정 단계(220)는 (1) 로케이터 광원(170)에 의해 촬영된 눈(1i) 상으로 로케이터 광(175)을 투사하는 단계, (2) 촬영 디바이스(110)에 의해 생성된 영상에 정점의 반사된 로케이터 광(177)의 영상(177i)을 위치시키는 단계, 및 (3) 위치된 촬영된 정점의 반사된 로케이터 광(177i)을 이용하여 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

오정렬 정보 결정 단계(220)는 정점의 반사된 로케이터 광의 영상(177i)과 촬영된 안 구조의 위치 사이의 거리 또는 벡터와 관련된 각도 오정렬 정보를 결정하는 단계; 및 촬영된 정점의 반사된 로케이터 광(177i) 또는 촬영된 안 구조와 촬영 시스템의 기준 사이의 거리 또는 벡터와 관련된 수평 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 고정 광 시스템(140)을 조정함으로써 각도 오정렬을 감소시키는 단계 및 갠트리 제어기(150)를 동작시킴으로써 수평 오정렬을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 오정렬을 감소시키는 제 1 단계가 단지 오정렬을 감소시키고 그것을 제거하지 않기 때문에, 각도 오정렬을 감소시키는 단계 및 수평 오정렬을 감소시키는 단계들은 일부 구현예들에서 반복적으로 그리고 대안적으로 반복될 수 있다.

일부 실시예들에서, 오정렬-감소 응답 생성 단계(230)는 제 2 고정 광(175')으로서 로케이터 광을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 이런 실시예들에서, 수평 및 각도 오정렬을 감소시키는 단계는 제 1 고정 광(145')과 로케이터/제 2 고정 광(175')을 정렬하도록 환자(8)에게 지시하는 단계를 포함할 수 있다.

마지막으로, 안과용 촬영 시스템의 일부 구현예들은 환자의 촬영된 눈의 영상을 생성하는 촬영 디바이스 및 생성된 영상을 처리함으로써 촬영된 눈과 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하는 영상 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 각도 오정렬을 감소시키기 위해 고정 광을 환자의 눈 상에 투사하도록 고정 광 시스템을 제어할 수 있고, 수평 오정렬을 감소시키기 위해 시스템의 이동 가능한 광 부재를 조정하도록 갠트리를 제어할 수 있다.

안과용 촬영 시스템의 일부 구현예들은 오정렬 정보를 프로세서에 제공하기 위해 지표 광을 촬영된 눈 상에 투사하는 지표 광 시스템을 포함할 수 있다.

본 명세서가 많은 세부 사항들을 포함하지만, 이들은 발명의 범위 또는 청구될 수 있는 것들의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 오히려 특정 실시예들에 특정한 특징들의 설명으로서 해석되어야 한다. 별개의 실시예들의 맥락에서 본 명세서에 설명되는 어떤 특징들은 또한 단일 실시예와 조합하여 수행될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 다수의 실시예들에서 별도로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 수행될 수 있다. 게다가, 특징들이 어떤 조합들로서 취해지는 것으로 상기에서 설명될 수 있고 심지어는 처음에 청구될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 둘 이상의 특징들은 일부 경우들에서 조합으로부터 삭제될 수 있으며, 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변형물로 유도될 수 있다.

Claims

안과용 시스템으로서,
환자의 촬영된(imaged) 눈의 일부의 영상을 생성하도록 구성된 안과용 촬영 디바이스;
생성된 영상을 처리함으로써 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬(misalignment)을 결정하도록, 그리고
결정된 오정렬에 따라 제어 신호를 생성하도록 구성되는 영상 프로세서; 및
상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고
오정렬-감소 응답을 생성하도록 구성되는 오정렬-감소 시스템을 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 안과용 촬영 디바이스는,
상기 촬영된 눈으로부터 모아진 촬영 광(imaging light)을 감지하는 전자 감지 시스템 - 상기 감지 시스템은 CCD(Charge-Coupled Device) 어레이, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 어레이, 화소-어레이, 및 전자 센서 어레이 중 적어도 하나를 포함함- ; 및
감지된 모아진 촬영 광과 관련하여 상기 촬영된 눈의 일부의 영상을 디스플레이하는 전자 디스플레이 시스템 - 상기 전자 디스플레이 시스템은 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, OLED(organic LED) 디스플레이, AMOLED(active matrix OLED) 디스플레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 스크린, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이, 비디오-모듈, 비디오 현미경 디스플레이, 스테레오 비디오 현미경 디스플레이, HD(high definition) 비디오 현미경, 프로세서-기반 영상 시스템, 전자 또는 디지털 유형의 광-기계식 프로젝터, 및 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원 중 적어도 하나를 포함함 - 을 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는,
상기 영상에서 안 구조(ophthalmic structure)를 식별하도록, 그리고
상기 촬영 디바이스의 기준에 대하여 상기 안 구조의 위치를 결정함으로써 오정렬의 측정을 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는 상기 영상에서 고-그레이디언트(gradient) 라인을 결정하고, 실질적으로 상이한 휘도 또는 색상을 갖는 영상 성분들을 분리함으로써 상기 안 구조를 식별하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는,
상기 고-그레이디언트 라인과 원 또는 타원 사이의 방사상 거리들을 측정함으로써 상기 원 및 타원 중 적어도 하나를 상기 고-그레이디언트 라인에 피팅(fit)하도록;
상기 방사상 거리들의 측정을 최소화함으로써 상기 피팅된 원 또는 타원의 위치 좌표를 결정하도록; 그리고
상기 결정된 위치 좌표와 상기 기준의 좌표를 연관시킴으로써 오정렬-측정을 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는,
상기 영상에서 고-명암(contrast) 라인을 결정하도록;
상기 고-명암 라인과 목표 패턴 사이의 오정렬 거리들을 결정하도록; 그리고
상기 오정렬 거리들로부터 오정렬-측정을 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 촬영 디바이스의 상기 기준은 대물렌즈, 환자 모듈, 도킹 팁(docking tip), 인터페이스, 콘택트 렌즈, 동공, 뷰잉 프레임(viewing frame), 기준 프레임, 및 상기 안과용 시스템의 내부 렌즈 중 적어도 하나이고; 그리고
상기 촬영 디바이스는 상기 영상 프로세서가 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하도록 돕기 위해 상기 기준과 관련된 기준 패턴을 생성하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 3 항에 있어서,
인지된 안 구조는 상기 촬영된 눈의 림버스(limbus)인, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 프로세서에 의해 처리된 상기 영상의 적어도 일부는 상기 촬영 디바이스에 의해 디스플레이되지 않는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원을 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답은 상기 수신된 제어 신호에 대응하여 고정 광을 발생시키는 상기 고정 광원을 포함하는, 안과용 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 고정 광원은,
상기 환자의 촬영되지 않은 눈에 대한 고정 광을 발생시키도록; 그리고
상기 촬영된 눈과 상기 안과용 시스템의 기준-구성요소 사이의 오정렬의 감소를 돕기 위해 상기 발생된 고정 광을 상기 수신된 제어 신호에 따라 이동시키도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 고정 광원은 LED 어레이, OLED(organic LED) 어레이, AMOLED(active matrix OLED) 어레이, 플라즈마 스크린, 전자 디스프레이, 컴퓨터 디스플레이, LCD 스크린, 비디오-모듈, 광-기계 프로젝터, CRT 디스플레이, 세극등(slit-lamp), 프로세서-기반 영상 시스템, 및 전자-기계 액추에이터에 의해 이동 가능한 광원 중 적어도 하나를 포함하는, 안과용 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 고정 광원은 각도 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 상기 고정 광을 발생시키도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는,
타원을 상기 영상의 고-명암 라인에 피팅시킴으로써; 그리고
상기 피팅된 타원의 종횡비 및 면적 중 적어도 하나를 분석함으로써 상기 각도 오정렬을 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 고정 광원은 수평(lateral) 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 유도하기 위해 고정 광을 발생시키는 콜리메이터(collimator)를 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 시스템은,
상기 촬영 디바이스의 이동 가능한 일부를 이동하도록 구성되는 갠트리(gantry); 및
상기 영상 프로세서로부터 상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고
상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 갠트리를 이동하도록 구성되는 갠트리 제어기를 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답은 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 갠트리 및 그에 의해 상기 촬영 디바이스의 상기 이동 가능한 일부를 이동시키는 상기 갠트리 제어기를 포함하는, 안과용 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 갠트리는 또한 상기 안과용 촬영 디바이스의 부분인, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 시스템은,
상기 촬영 디바이스에 대하여 환자 지지체를 이동시키도록 구성되는 지지체-갠트리; 및
상기 영상 프로세서로부터 상기 제어 신호를 수신하도록, 그리고
상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 지지체-갠트리를 이동시키도록 구성된 갠트리 제어기를 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답은 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 지지체-갠트리 및 그에 의해 상기 환자 지지체를 이동시키는 상기 갠트리 제어기를 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는 상기 영상을 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성되고; 그리고
상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원 및 갠트리 제어기 중 단지 하나만 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성되고; 그리고
상기 오정렬-감소 시스템은 고정 광원, 갠트리 및 갠트리 제어기를 포함하는, 안과용 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 영상 프로세서는 상기 영상 및 오정렬 정보를 처리함으로써 각도 및 수평 오정렬을 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 촬영 시스템은 상기 촬영된 눈 상에 로케이터 광을 투사하도록 구성되는 로케이터(locator) 광원을 포함하고; 그리고
상기 영상 프로세서는,
상기 촬영 디바이스에 의해 생성된 상기 영상에서 정점의 반사된 로케이터 광을 식별하도록; 그리고
상기 정점의 반사된 로케이터 광을 분석함으로써 상기 오정렬 정보를 결정하도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 오정렬 정보는,
상기 영상에서 상기 정점의 반사된 로케이터 광과 촬영된 안 구조의 위치 사이의 벡터와 관련된 각도 오정렬 정보; 및
상기 영상에서 상기 촬영 시스템의 기준과 상기 정점의 반사된 로케이터 광 및 상기 촬영된 안 구조의 위치 중 적어도 하나 사이의 벡터와 관련된 수평 오정렬 정보 중 적어도 하나인, 안과용 시스템.
제 23 항에 있어서,
상기 안과용 시스템은,
상기 고정 광원을 조정함으로써 상기 각도 오정렬을 감소시키도록; 그리고
상기 갠트리 제어기를 동작시킴으로써 상기 수평 오정렬을 감소시키도록 구성되는, 안과용 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 고정 광은 상기 로케이터 광 및 촬영된 안 구조의 위치가 상기 고정 광을 조정시킴으로써 정렬될 수 있도록 조정 가능한, 안과용 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 고정 광원 및 상기 로케이터 광원은 상이한 파장들에서 동작 가능한, 안과용 시스템.
제 26 항에 있어서,
상기 로케이터 광은 상기 촬영된 눈에 대하여 보이지 않는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 시스템이 상기 오정렬-감소 응답을 실행한 후 상기 환자의 상기 촬영된 눈에 도킹되도록 구성되는 환자 인터페이스를 포함하는, 안과용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 시스템은,
상기 환자의 상기 촬영된 눈에 대하여 고정 광을 발생시키도록; 그리고
상기 촬영된 눈과 상기 안과용 시스템의 기준-구성요소 사이의 오정렬의 감소를 돕기 위해 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 발생된 고정 광을 조정시키도록 구성되는 고정 광원을 포함하는, 안과용 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 고정 광의 제 1 초점과 상이한 제 2 초점에 초점을 맞출 수 있는 로케이터 광을 포함하는, 안과용 시스템.
눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법으로서,
안과용 촬영 디바이스에 의해 환자의 촬영된 눈의 일부의 영상을 생성하는 단계;
상기 생성된 영상을 처리하는 영상 프로세서에 의해 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 오정렬을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 오정렬에 기초하여 오정렬-감소 시스템에 의해 전자적으로 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 오정렬을 결정하는 단계는,
상기 영상에서 안 구조를 식별하는 단계; 및
상기 촬영 디바이스의 기준에 대하여 상기 안 구조의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 결정된 오정렬에 따라 고정 광원에 의해 고정 광을 발생시키는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 고정 광을 발생시키는 단계는 각도 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 고정 광을 발생시키는 단계는 수평 오정렬을 감소시키도록 환자를 유도하기 위해 고정 광을 발생시키는 단계를 포함하고,
상기 고정 광원은 콜리메이터를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 고정 광을 발생시키는 단계는 상기 환자의 촬영되지 않은 눈에 대하여 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 돕기 위해 상기 결정된 오정렬에 따라 상기 고정 광을 조정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 고정 광을 발생시키는 단계는 상기 환자의 촬영된 눈에 대하여 상기 고정 광을 발생시키는 단계를 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 상기 오정렬을 감소시키도록 상기 환자를 돕기 위해 상기 결정된 오정렬에 따라 상기 고정 광을 조정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 수평 오정렬을 감소시키기 위해 갠트리 제어기에 의해 상기 촬영 시스템의 갠트리를 이동시키는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 오정렬을 결정하는 단계는 상기 영상 및 오정렬 정보를 처리하는 상기 영상 프로세서에 의해 각도 및 수평 오정렬을 결정하는 단계를 포함하고; 그리고
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는 고정 광 시스템의 고정 광 및 갠트리 제어기를 조정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 39 항에 있어서,
상기 오정렬을 결정하는 단계는,
로케이터 광 시스템에 의해 상기 촬영된 눈 상에 로케이터 광을 투사하는 단계;
상기 촬영 디바이스에 의해 생성된 상기 영상에 정점의 반사된 로케이터 광을 위치시키는 단계; 및
상기 위치된 정점의 반사된 로케이터 광을 이용하여 상기 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 40 항에 있어서,
상기 오정렬 정보를 결정하는 단계는,
상기 영상에서 상기 정점의 반사된 로케이터 광과 촬영된 안 구조의 위치 사이의 벡터와 관련된 각도 오정렬 정보를 결정하는 단계; 및
상기 영상에서 상기 촬영 시스템의 기준과 상기 정점의 반사된 로케이터 광 및 상기 촬영된 안 구조의 위치 중 적어도 하나 사이의 벡터와 관련된 수평 오정렬 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 41 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는,
상기 고정 광을 조정함으로써 상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계; 및
상기 갠트리 제어기를 동작시킴으로써 상기 수평 오정렬을 감소시키는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 42 항에 있어서,
상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계 및 상기 수평 오정렬을 감소시키는 단계는 반복적으로 반복되는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
제 40 항에 있어서,
상기 오정렬-감소 응답을 생성하는 단계는,
상기 고정 광을 상기 촬영된 눈 안으로 투사하는 단계; 및
상기 로케이터 광과 상기 고정 광을 정렬하도록 상기 환자의 머리가 수평으로 이동하게 함으로써 상기 수평 및 상기 각도 오정렬을 감소시키는 단계를 포함하는, 눈을 안과용 시스템과 정렬하는 방법.
안과용 시스템으로서,
환자의 촬영된 눈의 영상을 생성하는 촬영 디바이스;
상기 생성된 영상을 처리함으로써 상기 촬영된 눈과 상기 촬영 디바이스의 각도 및 수평 오정렬을 결정하는 영상 프로세서;
각도 오정렬의 감소를 돕도록 상기 환자의 눈 상에 고정 광을 투사하는 고정 광 시스템; 및
상기 수평 오정렬을 감소시키도록 상기 시스템의 이동 가능한 옵틱(optic)을 조정하는 갠트리를 포함하는, 안과용 시스템.
제 45 항에 있어서,
오정렬 정보를 상기 영상 프로세서에 제공하기 위해 상기 촬영된 눈 상에 지표 광(indicator light)을 투사하는 지표 광 시스템을 포함하는, 안과용 시스템.