MXPA04012162A - Metodo y sistema para mejorar la vision. - Google Patents

Abstract

Se describen metodos y aparatos para diagnosticar la vision y mejorar en una forma que no interfiera con la forma natural de la cornea o su orientacion en relacion con el resto del ojo, pero que no cambie la curvatura de su superficie en forma adecuada para lograr la correccion de vision requerida. El enfoque de la cornea se ajusta de modo que diferentes regiones enfoquen substancialmente el mismo eje, y preferentemente, substancialmente el mismo punto en el eje. Esto se puede lograr formando la cornea (por ejemplo a traves de ablacion) o aplicando un lente de contacto u otro lente optico adecuado. En cualquier caso, la correccion de las partes centrales de la cornea, deben tener efecto mas significativo en la correccion de dispersion del enfoque que la correccion de partes mas externas.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA MEJORAR LA VISIÓN Referencia Cruzada con Solicitudes de Prioridad La presente solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/385,601, presentada el 3 de junio del 2003 y la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/449,029, presente el 21 de febrero 2003, las cuales están incorporadas en su totalidad a la presente invención como referencia. Campo del Invento La presente invención se refiere a un método y sistema para diagnosticar y mejorar la visión de un ojo. Antecedentes del Invento Los defectos más comunes en la visión humana, son originados por la incapacidad del ojo para enfocar en forma adecuada. Por ejemplo, la visión de cerca puede ser atribuida a un ojo que enfoca delante de la retina en lugar de sobre la misma, la visión de lejos puede atribuirse a un ojo que enfoca más allá de la retina y el astigmatismo puede atribuirse a un ojo que no puede producir un enfoque agudo, sino más bien, produce un área borrosa. Los oftalmólogos modelan la córnea como parte de un elipsoide, definida por ejes ortogonales mayores y menores. Los procedimientos quirúrgicos normales para corregir la agudeza visual normalmente se dirigen a incrementar o disminuir la curvatura de la superficie de la córnea, mientras que hacen su forma más aesférica, o la conforman con un elipse "promedio" o hacen correcciones con base en análisis de la parte frontal de la onda. Junto con procedimientos de córnea modernos, tales como cirugía de ablación de la córnea, tanto para aplicaciones clínicas como para diseño y fabricación de lentes de contacto, se utilizan cámaras de alta resolución para obtener una formación digitalizada de puntos de datos independientes sobre la superficie de la córnea. Un sistema y cámara que están disponibles para el mapeo de la córnea, es el Corneal Topography System PAR (PAR CTS) de PAR Vision Systems. El PAR CTS mapea la topología de la superficie de la córnea en un espacio Cartesiano tridimensional, es decir, a lo largo de las coordenadas x y y, así como la coordenada de profundidad (Z), y localiza la "línea de visión", la cual es utilizada posteriormente por el especialista para planear el procedimiento quirúrgico o diseño de lentes de contacto. La "línea de visión" es un segmento de línea recta a partir de un punto fijo hacia el centro de la pupila de entrada. Tal como se describe con mayor detalle en la publicación de Mandell "Locating the Corneal Sighting Center From Videokeratography", J. Rafractive Surgery, V. 11, página 253 a 259 (julio/agosto 1995), un rayo de luz el cual se dirige hacia un punto en la pupila de entrada desde un punto de fijación, será refractado por la córnea, y el humor acuoso, y pasará a través de un punto correspondiente en la pupila actual hasta alcanzar eventualmente la retina. El punto en la córnea, en el cual la línea de visión intercepta la superficie de la córnea es el "centro óptico" o "centro de visión" de la córnea. Es el punto de referencia primario para la cirugía de refracción, ya que normalmente representa el centro del área que será extirpada en queratectomía fotoretractiva. La línea de visión ha sido programada convencionalmente en un sistema de control láser para dirigir la cirugía de ablación de la córnea. Sin embargo, algunos cirujanos prefieren utilizar el eje de la pupila como una línea de referencia. Los especialistas experimentados han empleado diversas técnicas para localizar el centro de visión. En una técnica, se utiliza el ángulo lambda para calcular la posición del centro de visión con relación al eje pupilar ("óptico"). Ver la publicación de Mandell, supra, la cual incluye una descripción detallada de los ángulos kappa y lambda, cuya descripción está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia. En procedimientos de ablación de córnea normales, se extirpa una parte de la superficie de la córnea o la superficie debajo de una pestaña. Los datos de elevación reunidos, se utilizan para dirigir un aparato de ablación, tal como un láser, de modo que la superficie de la córnea pueda ser extirpada en forma selectiva para aproximarse en forma más cercana a una superficie esférica del radio adecuada alrededor de la línea de visión (o una elipse "promedio", o una huella digital de la parte frontal de la onda) dentro de la zona de ablación. El uso de la línea de visión como una línea de referencia para los procedimientos, puede reducir la miopía o corregir de otra forma una disfunción prequirúrgica o una anormalidad visual. Sin embargo, puede resultar una córnea con forma más irregular, lo cual puede exacerbar el astigmatismo existente o introducir astigmatismo o aberración esférica en el ojo tratado. Esto complicará cualesquiera medidas de corrección de visión subsecuentes que necesiten ser tomadas. Así mismo, cualesquiera irregularidades substanciales de la superficie que sean producidas, pueden originar el desarrollo de tejido de cicatriz o la acumulación local de depósitos de lágrimas, en donde cualquiera de los dos casos pueda afectar en forma adversa la visión. Implícita en el uso de la línea de visión o eje pupilar como un eje de referencia para procedimientos quirúrgicos, es la suposición de que la córnea es simétrica alrededor de un eje que se extiende a lo largo de un radio del ojo. Sin embargo, la córnea es una superficie "asimétricamente aesférica". El término "aesférica" significa que el radio de curvatura a lo largo de cualquier "meridiano" de la córnea, no es una constante (un "meridiano" puede considerarse como la curva formada por la intersección de la superficie de la córnea y un plano que contiene el eje pupilar). De hecho, la curvatura de la córnea tiende a aplanarse progresivamente desde el centro geométrico hasta la periferia. El término "asimétrico" significa que los meridianos de la córnea no exhiben simetría alrededor de sus centros. El grado en el cual la córnea es aesférica y/o asimétrica, varía de paciente a paciente y de ojo a ojo dentro de la misma persona. El análisis de medidas clínicas de acuerdo con el método descrito en la Patente Norteamericana No. 5,807,381 asignada al cesionario de la presente solicitud, revela que la curva exhibe una inclinación, normalmente una inclinación hacia delante o hacia atrás, con relación al ojo. Esta inclinación puede ser de tanto como 6o, y, en el promedio, es de entre 1o y 3o. Por lo tanto, un procedimiento de ablación de córnea que utiliza la línea de visión o eje pupilar como un eje de referencia, tiende a sobre-extirpar ciertas partes de la córnea y a sub-extirpar otras partes de la córnea. Al mismo tiempo, cambia la relación geométrica entre la córnea extirpada y el resto del ojo. Por lo tanto, cualquier procedimiento de ablación que no tome en cuenta la inclinación de la córnea, es probable que no logre la forma deseada de la córnea, y por consiguiente, puede ser ¡mpredecible en cuanto a su efecto. En forma similar, un diseño de lente de contacto (o cualquier otro lento utilizado para mejora la visión) que no toma en cuenta la inclinación, no puede lograr resultados óptimos. El análisis de las medidas clínicas de acuerdo con el método de la Patente Norteamericana No. 5,807,381 también revela que el punto sobre la superficie de la córnea, el cual está más distante del plano de referencia del PAR CTS (en lo sucesivo referido como el punto HIGH), es el punto de referencia más efectivo para la ablación de la córnea, que el centro de la córnea o el centro pupilar. En forma específica, tal como se demuestra en la Patente No. 5,807,381 la ablación láser alrededor de un eje que pasa a través del punto HIGH, produce una córnea conforme mucho más regular y elimina menos material de la córnea que la misma operación llevada a cabo alrededor de un eje cercano al centro del ojo, tal como el eje pupilar. No obstante que incorporando la inclinación de la córnea y utilizando el punto HIGH se produjeron resultados mejorados y más consistentes con la cirugía de ablación de la córnea, aún existe un alto grado de impredicibilidad. Por ejemplo, ios análisis de medidas clínicas, han revelado que como en algunos ojos, la córnea post-operativa comienza a cambiar de forma después de poco tiempo de la cirugía de ablación de la córnea. Por lo tanto, una córnea post- operativa casi perfectamente esférica del tipo que se produce más comúnmente a través de la cirugía convencional, con el tiempo, regresará a una forma aesférica, asimétrica. La presente invención considera que la cirugía de ablación de la córnea ha tenido menos que un éxito y predictibilidad óptimos, debido a un método corto de miras. El enfoque convencional ha sido concentrarse en la forma de la córnea, con la expectación de que una córnea lisa, esférica (o una elíptica preconcebida) optimizará la visión. Sin embargo, el ojo humano es un sistema complejo que incluye numerosos componentes ópticos además de la superficie anterior de la córnea (por ejemplo, la superficie posterior de la córnea, la lente cristalina y el humor acuoso) los cuales todos afectan la visión. Así mismo, el ambiente mecánico del ojo no puede ser ignorado. Por ejemplo, los análisis de medidas clínicas recientes revelan que el borde el ojo ejerce una presión substancial sobre la córnea, originando que se aplane casi hasta su margen superior y forme una depresión cerca de su margen inferior. Se considera que el ambiente mecánico del ojo se toma en cuenta, en gran parte, para su forma. Esto también explica porque una córnea post-operativa perfectamente esférica, regresará a una forma aesférica, asimétrica. De acuerdo con la solicitud de Patente Norteamericana No. 09/6,416,179 de los solicitantes de la presente invención, cuya descripción está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia, los procedimientos de ablación de córnea del ojo, se llevan a cabo en una forma que no interfiere con la forma natural de la córnea o su orientación con relación al resto del ojo, aunque cambia en forma adecuada la curvatura de su superficie para lograr la corrección de visión requerida. Se describen tres modalidades preferidas, las cuales modelan la córnea hasta diferentes grados de precisión. Se describió un método similar para seleccionar la forma de un lente en el diseño de lentes de contacto. El análisis de medidas clínicas de acuerdo con los métodos de la Patente No. 5,807,381, tal como se define de acuerdo con la presente invención, da surgimiento a preguntas con respecto a suposiciones que se han tenido con respecto a la estructura de la córnea humana, las cuales son inherentes a las tecnologías de análisis de córnea bien conocidas, como el análisis de la onda frontal y la tecnología de disco placido. En particular, se ha descubierto que, a diferencia de otros sistemas ópticos, la parte central de la córnea (por ejemplo, fuera de un diámetro de 3mm) no es ópticamente superior a partes de la córnea substancialmente mayores (por ejemplo, hasta un diámetro de 7mm) en su capacidad de enfocar. La parte central de la córnea exhibe en gran parte la exploración de enfoque. Esto es, diferentes regiones de la córnea no enfocan al mismo punto en un eje focal. De hecho, incluso no enfocan en el eje. Esta diferencia está más pronunciada en la parte central de la córnea y disminuye substancialmente en diámetros mayores del centro. De acuerdo con la presente invención, la visión se puede mejorar ajustando el enfoque de la córnea, de modo que diferentes regiones enfoquen substancialmente el mismo eje. Esto se puede lograr formando la córnea (por ejemplo, mediante ablación) o aplicando un lente correctivo adecuado. En cualquier caso, la corrección de las partes centrales de la córnea debe tener un efecto más significativo en la corrección del explorador de enfoque, que corregir las partes más externas. Sin embargo, es preferible que se hagan ajustes a ambas. Breve Descripción de los Dibujos La breve descripción mencionada anteriormente, así como otros objetos, características y ventajas de la presente invención se comprenderán de manera más completa a partir de la descripción detallada de las modalidades preferidas que se encuentra a continuación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan la presente invención, en los cuales: La figura 1, es un diagrama de bloque que ilustra un método para lograr la corrección de la visión de acuerdo con la presente invención, a través ya sea de ablación láser de la córnea o un lente de contacto formado de manera adecuada; La figura 2, es un diagrama en esquema que ilustra una vista en planta de un punto de nube, tal como se obtiene con un sistema de captura de imagen de la córnea; La figura 3, es una vista en planta en esquema similar a la de la figura 2 que ilustra una pluralidad de ranuras y como se conectan a través de los puntos de datos del punto de nube; La figura 4, es una vista en perspectiva de una superficie de coincidencia de la córnea que ilustra como se construyen las curvas de caracterización; La figura 5, es un diagrama que ilustra el explorador de enfoque axial de una córnea en un diámetro de 3 milímetros; La figura 6, ilustra el explorador de enfoque radial que corresponde a la figura 5; La figura 7, es un diagrama que ilustra el explorador de enfoque axial de una córnea en un diámetro de milímetros; La figura 8 ilustra el explorador de enfoque radial que corresponde a la figura 7; La figura 9, es un diagrama que ilustra el explorador de enfoque axial de una córnea en un diámetro de 7 milímetros; La figura 10, ilustra el explorador de enfoque radial que corresponde a la figura 9; La figura 11, ¡lustra un método para modificar el modelo de córnea de acuerdo con la presente invención, con el objeto de reducir substancialmente el explorador de enfoque; La figura 12, ilustra el radio de curvatura a 3 milímetros de cada uno de los arcos de curva característicos del modelo de córnea, ambos antes y después de la aplicación del método de la presente invención; y La figura 13, ilustra el radio de curvatura de cada uno de los arcos de curva característicos del modelo de córnea con un diámetro de 7 milímetros, ambos tanto antes como después de la aplicación del método de la presente invención; La figura 14, ilustra el radio de curvatura de cada uno de los arcos de curva característica de la parte óptica central de un lente de contacto elaborado para un ojo con queratoconos extremo, tanto con como sin ortogonalización; La figura 15, es un diagrama similar a la figura 14 de la parte óptica periférica del mismo lente; y La figura 16 ¡lustra la variación del radio de una córnea de paciente real, como un diámetro de función en el cual se mide el radio. Descripción Detallada del Invento En la figura 1 se ilustra en forma de diagrama de bloque un proceso para lograr la ablación láser de la córnea y formar lentes de contacto, el proceso hace uso de un Sistema de Captura de Imagen de Córnea 610, un Programa de Análisis de Elevación 620, un Sistema de Diseño Auxiliado por Computadora 630, un Procesador de Comando 640 y un Sistema de Formación de Córnea 650. El Sistema de Captura de Imagen de Córnea 610, junto con el Programa de Análisis de Elevación 620 genera un mapa topográfico tridimensional de la córnea del paciente. El Sistema de Diseño Auxiliado por Computadora 630, se utiliza como una ayuda para editar o modificar los datos topográficos de la córnea, para crear un modelo de superficie y los datos que se relacionan con el modelo se envían a un Sistema de Formación de Córnea 650 a través del Procesador de Comando 640. El Procesador de Comando 640 utiliza los datos topográficos que describen la superficie de la córnea que será formada a partir de un Sistema de Diseño Auxiliado por Computadora 630, para generar una secuencia de comandos/señales de control requeridos por el Sistema de Formación de Córnea/Lente 650. El Sistema de Formación de Córnea/Lente 650 acepta, de un Procesador de Comando 640, una secuencia de comandos que describen los movimientos tridimensionales del Sistema de Formación de Córnea/Lente (se puede utilizar cualquier sistema de coordenadas; por ejemplo, coordenadas cartesianas, radiales o esféricas) para formar la córnea, o máquina (por ejemplo, un torno) para fabricar un lente de contacto. El Sistema de Captura de Imagen de Córnea 610 y el Programa de Análisis de Elevación 620, son preferentemente componentes del PAR® Corneal Topography System ("el Sistema PAR®"), el cual está disponible en PAR Vision Systems. El Programa de Análisis de Elevación 620 es un programa de software ejecutado por un procesador, por ejemplo una PC compatible con IBM™. El programa 620 genera un elemento de tercera dimensión (una coordenada Z que representa la distancia desde un plano de referencia dentro del ojo) para cada pluralidad de puntos de muestra que se encuentran en la superficie de la córnea, medidos por el sistema 610. Cada punto se define mediante sus coordenadas X-Y tal como se mapea dentro del plano de referencia, y su coordenada Z se determina a partir de la brillantez del punto. Un método para calcular la elevación de cada punto, por ejemplo, la coordenada Z, es comparando los valores X-Y y de brillantez medidos a partir de la córnea del paciente 14, con las coordenadas y brillantez de alguna superficie de referencia con elevación conocida, o por ejemplo, una esfera de un radio conocido. Los valores de referencia pueden ser almacenados previamente. La salida final del programa de análisis de elevación 620, son las coordenadas de X-Y-Z de puntos de muestra, conocidos como punto de nube, en la superficie de la córnea 14. Los expertos en la técnica podrán apreciar que se puede utilizar cualquier método para generar datos de córnea ?,?,? que proporcionen información tanto de ubicación como de elevación de puntos en la superficie de la córnea con la precisión requerida. En la modalidad preferida, se separan aproximadamente 1500 puntos en un patrón de rejilla, tal como se puede observar en el plano X-Y, de modo que las proyecciones de los puntos que se encuentran en el plano X-Y estén separados aproximadamente 200 mieras. La salida de datos X-Y-Z procedente del programa de análisis de elevación 620, puede formatearse en cualquier número de formatos específicos de máquina bien conocidos. En la modalidad preferida, los datos se formatean en un formato de archivo de intercambio de datos (DXF), un formato estándar de la industria el cual normalmente se utiliza para la transferencia de datos de ínter-aplicación. Un archivo DXF es una archivo de datos ASCII, el cual puede ser leído por la mayor parte de los sistemas de diseño auxiliados por computadora. Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 3, se ilustra un punto de nube 100, tal como se podrá apreciar cuando se observe el plano de referencia a lo largo del eje-Z (por ejemplo, tal como se proyecta dentro del plano X-Y). Cada punto corresponde a una ubicación en particular en la córnea del paciente. Los datos normalmente son generados de un área de la córnea con límites de 10mm x 10mm, el área de trabajo. Por lo tanto, pueden haber tanto como 50 filas de puntos de datos. Una superficie 108 (ver figura 4) que modela o coteja la topografía de la superficie de la córnea del paciente, es generada por el sistema de diseño auxiliado por computadora 630 a partir de los puntos de datos generados por el Programa de Análisis de Elevación. En la modalidad preferida, el Sistema de Diseño Auxiliado por Computadora 630 es el programa Anvil 5000™, el cual está disponible en Manufacturing Consulting Services of Scottsdale, Arizona. La superficie de cotejo de la córnea 108, se produce preferentemente generando primero una pluralidad de ranuras 102, definidas cada una por una pluralidad de los puntos de datos del punto de nube 100. La generación de una ranura que intercepta una pluralidad de puntos de datos (es decir, puntos de botón) es conocida para los expertos en la técnica, y puede lograrse a través del programa Anvil 5000™ una vez que se hayan ingresado los datos de entrada. Para más información con respecto a la generación de un modelo de superficie, consultar la Patente Norteamericana No. 5,807,381, cuya descripción está incorporada a la presente invención como referencia. En una modalidad preferida, se utiliza la fórmula B-ranura racional no uniforme conocida para generar las ranuras, aunque podrían ser generadas por otras fórmulas matemáticas de ranuras bien conocidas, tal como la fórmula de ranura cúbica o la fórmula de B-ranura uniforme racional. Tal como se ilustra en la figura 3, en una modalidad preferida, cada una de las ranuras 102 descansa en un plano paralelo a los ejes X y Z, e incluye^una fila de puntos procedentes de la nube 100 en la figura 3. Posteriormente se genera la superficie 108, la cual coincide con la superficie de la córnea del ojo explorado, a partir de las ranuras 102. En la modalidad preferida, se utiliza la ecuación de superficie nurb bien conocida, para generar una superficie de córnea de las ranuras 102. En la modalidad, debido a que el área explorada del ojo es de aproximadamente 10mm x 10mm, se crean aproximadamente 50 ranuras 102. Tal como se ilustra en la figura 3, se crea un segmento de superficie cubierta 104 para un pequeño número (por ejemplo, cinco) de las ranuras adyacentes. Los segmentos de superficie cubiertos adyacentes 104, comparten una ranura de límite en común. Por lo tanto, aproximadamente 10 segmentos de superficie cubierta son generados a partir del punto de nube, y posteriormente emergen juntos a través del programa Anvil 5000™ en una forma conocida para los expertos en la técnica, para producir una superficie compuesta 108. Ni los puntos de datos originales, ni los puntos de botón de las ranuras 102 descansan necesariamente en la superficie 108, debido a la generación matemática de la superficie cuando se utiliza la fórmula de la ecuación de la superficie nurb. Sin embargo, la superficie 108 estima los puntos que se encuentran dentro de una tolerancia definida previamente.

Se determina el punto HIGH en la superficie de coincidencia de córnea generada 108 (por ejemplo, el punto que tiene el valor Z más alto). Posteriormente se proyecta un cilindro 106 de un diámetro determinado previamente, en la superficie de coincidencia de la córnea 108 a lo largo de un eje, el cual es paralelo al eje-Z y pasa a través del punto HIGH. El cilindro 106 tiene preferentemente un diámetro de 4mm a 7mm, normalmente 6mm, y el contorno cerrado formado por la intersección del cilindro 106 con la superficie 108, se proyecta como un círculo 106' en el plano X-Y. En la superficie de coincidencia 108, este contorno define el margen externo 26 del área de trabajo de la córnea. La córnea es lo más simétrica y esférica alrededor del punto HIGH, y por consiguiente, proporciona las mejores ópticas en este punto. El margen externo 26 debe ajustar dentro del punto de nube, de modo que las superficies de la córnea puedan formarse con base en los datos de la córnea medida. El sistema de diseño auxiliado por computadora 630, puede ilustrar posteriormente un círculo por default 106' (en el plano X-Y) con respecto al punto de nube, por ejemplo en una pantalla de monitor, de modo que el operador pueda estar seguro de que el círculo 106' está dentro del punto de nube. Además, el sistema 630 puede ajustarse para determinar si el círculo 106' está dentro del punto de nube 100, y si no está completamente dentro del punto de nube 100, avisar al usuario para manipular el círculo (por ejemplo, mover el punto central y/o cambiar el radio del círculo) de modo que el círculo 106' esté dentro del punto de nube de los datos de la córnea 100. En el peor de los escenarios, el ojo debe explorarse nuevamente si los datos disponibles del ojo explorado no son suficientes, para poder asegurar que el área de trabajo de la córnea ajustará en forma adecuada dentro del punto de nube. Como alternativa, el área del punto de nube puede hacerse más grande. Quedará entendido que el círculo 106', es únicamente un círculo cuando se observa en el plano X-Y (por ejemplo, se mira a lo largo del eje Z). Realmente, la periferia 26 es aproximadamente elíptica y descansa en un plano el cual está inclinado con relación al plano de referencia. Una línea perpendicular a este plano inclinado que pasa a través del punto HIGH, será referido como el "EJE-Z LOCAL" o "eje inclinado", y la inclinación del plano inclinado con relación al plano de referencia, se considerará el ángulo de inclinación del área de trabajo de la córnea. La córnea tiene aproximadamente 600µ?? de espesor. En la mayor parte de procedimientos de ablación de la córnea, se extirpa una profundidad menor a 100µ??, debido a que no existe riesgo de dejar cicatrices con el tipo de lásers que normalmente se utilizan. Más allá de una profundidad de ???µG?, incrementa el riesgo de cicatrización. Por ejemplo, se sabe que una ablación con profundidad de 120 m produce cicatrización. Sin embargo, existe la posibilidad de que el riesgo de cicatrización de extirpaciones más profundas pueda reducirse mediante terapia con fármacos antes de, o en forma contemporánea con el tratamiento láser. La magnitud de las ondulaciones de la córnea normalmente es de aproximadamente quince a veinte mieras desde la cresta de una montaña hasta un valle, y puede ser tan grande como de treinta mieras. Los procedimientos quirúrgicos llevados a cabo de acuerdo con la presente invención, y los lentes ópticos fabricados de acuerdo con la misma, buscarán corregir la visión del paciente de acuerdo con las correcciones requeridas establecidas en una "prueba de refracción". Cuando se lleva a cabo esta prueba, el paciente se sienta en una silla la cual se ajusta con un aparato especial llamado "foroptero" a través del cual el paciente ve en un gráfica para pruebas visuales a una distancia de aproximadamente 6.096 m (20 pies). Conforme el paciente ve dentro del foroptero, el especialista manipula los lentes de diferentes graduaciones para la visa, y cada vez que lo hace pregunta al paciente si la gráfica parece más o menos clara con los lentes colocados en ese momento. En la práctica, el especialista tiene la capacidad de variar la potencia o la corrección del dióptero aproximadamente dos ejes ortogonales, así como el grado de rotación de dichos ejes alrededor de un eje-Z a lo largo de la línea de visión. El especialista continúa modificando estos tres parámetros hasta que logra la visión óptica. Los resultados de la prueba de refracción, normalmente se proporcionan en la forma de "a, b, c°", en donde "a" es la corrección de dioptrías en el primer eje, "b" es la corrección de dioptrías adicional requerida en el segundo eje ortogonal, y "c" es el ángulo de rotación del primer eje con relación al horizontal. Esta manera de información, se proporciona por cada ojo y es inmediatamente útil para elaborar un par de lentes para anteojos. Para el propósito de la presente invención, es preferible llevar a cabo una forma modificada de prueba de refracción. Para esta forma modificada de prueba de refracción, el especialista ajusta el foroptero en una serie de ángulos espaciados de manera uniforme, es decir, cada 15° a partir del eje horizontal, y obtiene la refracción óptima en cada ángulo. Normalmente, entre mayores son los ángulos que se miden, mejores son los resultados. Sin embargo, ya que las medidas de refracción pueden ser tardadas, los incrementos de 15°, que dan en total 12 lecturas, parece ser un número razonable. La forma de utilizar la prueba de refracción modificada se describirá con mayor detalle más adelante. A continuación se describe una técnica para generar curvas de caracterización en la superficie 108, lo cual será útil más adelante. Se construye un plano 110 que contiene el EJE-Z LOCAL (ver figura 4). La intersección entre el plano 110 y la superficie 108 define una primera curva de caracterización 112. Posteriormente se gira el plano 110 alrededor del EJE-Z LOCAL, por ejemplo, con un incremento de 5o en dirección contraria a las manecillas del reloj, tal como se representa en la línea 114, en donde su intersección con la superficie 108 define una segunda curva de caracterización 116, la cual se ilustra como una figura punteada en la figura 4. Este proceso continua en incrementos de rotación fijos alrededor del EJE-Z LOCAL, por ejemplo cada 5o, hasta que el plano 110 tiene un barrido de 360°, para producir un grupo completo de curvas de caracterización (meridianos), en este caso 72 (360° ÷ 5o). Cada una de estas curvas de caracterización, se estima posteriormente a través de un arco esférico con el mejor ajuste (circular). Una forma de hacer esto, es simplemente seleccionar un arco circular que pase a través de tres puntos conocidos por cada curva (por ejemplo en el punto en el cual toca el contorno 106', el punto HIGH, y el punto que está a la mitad entre esos dos puntos cuando se observa en proyección a lo largo del eje Z local). Una vez que se generan los arcos esféricos, el punto de enfoque de una parte de la córnea representado por un arco circular, puede estimarse a través del centro de dicho arco. Las técnicas para localizar el centro de un arco esférico son bien conocidas. El grupo de centros del arco resultantes, posteriormente proporciona una representación de la dispersión del enfoque. Para propósitos de ilustración, el procedimiento anterior se llevó a cabo en el modelo de córnea de un paciente que tiene una agudeza visual no corregida de 20/15. Estos resultados no son atípicos. La figura 5, es un programa de dispersión de enfoque a lo largo del EJE-Z LOCAL para dicha parte de la córnea que se extiende fuera de un diámetro de 3.0 mm. En este caso, el punto de enfoque comienza en 7.06 mm a lo largo del EJE-Z LOCAL y se extiende fuera de 6.91 mm adicionales. La figura 6 ilustra que la dispersión radial dentro de un diámetro de 3 mm es de 1.2 mm. En forma similar, la figura 7 ilustra que la dispersión de enfoque axial de una parte de diámetro de 5 mm de la córnea, comienza en 8.99 mm y se extiende 1.69 mm adicionales. Tal como se muestra en la figura 8, la dispersión radial de la misma parte de la córnea es de .49 mm. La figura 9 ilustra que la dispersión de enfoque axial en 7 mm, comienza en 8.68 mm y se extiende en forma axial .47 mm adicionales, en tanto que la figura 10 ilustra que la dispersión radial correspondiente es de .33 mm. Claramente, la dispersión de enfoque es más severa en la parte central de la córnea, y disminuye en forma significativa conforme se consideran partes de la córnea más grande. Por consiguiente, podría ser claramente deseable reducir o eliminar la dispersión de enfoque al menos en partes centrales de la córnea. De acuerdo con la presente invención, esto se logra "ortogonalizando" al menos una parte de la córnea. El término "ortogonalizar" se refiere a volver a formar el modelo de superficie, para volver a enfocar por piezas la córnea hacia el EJE-Z LOCAL. Posteriormente el modelo de superficie formado nuevamente puede aplicarse a la córnea (por ejemplo, mediante ablación) o para formar la superficie posterior de un lente de contacto (u otro tipo de lente óptico), para lograr la corrección de dispersión de enfoque requerida. Se ha descubierto que la ortogonalización de la córnea no únicamente reduce la dispersión de enfoque radial, sino que reduce en forma simultánea substancialmente la dispersión de enfoque axial y produce más uniformidad en el radio de curvatura de la parte ortogonalizada de la córnea. La figura 11, ilustra el proceso de ortogonalización. El proceso se lleva a cabo en cada uno de los arcos que representan curvas características, en la forma que se explicará más adelante. Después de este re-enfoque por piezas, los arcos modificados se re-ensamblan en un modelo de superficie modificada que tiene las características de re-enfoque.

En la figura 11, el número 130 representa uno de los arcos de medio meridiano que corresponden a una curva de caracterización. El arco 130 tiene un punto central C, cuya ubicación ha sido exagerada para demostrar el enfoque que está separado en forma radial del EJE-Z LOCAL. La ortogonalización del arco 130 comienza con la creación de un cordón 132 entre los dos extremos del arco. Se puede construir un bisector perpendicular 134 del cordón 132, y pasará a través del punto C e interceptará el EJE-Z LOCAL en un punto X. Utilizando la distancia del punto X desde el punto H (el punto HIGH) como un radio, ahora se puede dibujar un nuevo arco 130' entre los dos puntos de extremo del arco 130. El arco 130 será enfocado en el EJE-Z LOCAL y tendrá un radio de curvatura más grande que el arco 130. En este punto, el arco 130' puede aceptarse como un arco que define el modelo de superficie modificada 108'. Sin embargo, sería deseable evitar un cambio demasiado pronunciado en el espesor de la córnea. Por consiguiente, se define un cierto valor de umbral G (por ejemplo .0075mm) y si cualquier parte del arco 130' es mayor a una distancia T dentro o fuera de la superficie 108, el arco 130' es aceptado para utilizarse en el modelo de superficie modificada. Más bien, el punto X puede moverse hacia arriba o hacia abajo en el EJE-Z LOCAL (dependiendo de en que dirección necesita moverse el arco 130') a la mitad del exceso sobre T.

Posteriormente el arco 130' puede ser dibujado y probado nuevamente contra T. Este reajuste y elaboración de pruebas continúa hasta que se ha encontrado un arco 130' aceptable. Posteriormente, el siguiente arco es ortogonalizado. Después que todos los arcos son ortogonalizados se crea un nuevo modelo de superficie 108' con base en todos los arcos. Las figura 12 y 13, son gráficas que ¡lustran el radio de curvatura en cada una de las ubicaciones del arco 72, tanto antes como después de la ortogonalización. La figura 12 se refiere a una sección de córnea con un diámetro de 3mm y la figura 13 se refiere a una sección con un diámetro de 7mm. Tal como se puede observar, en cada caso, la variación en el radio de curvatura de los arcos de medio meridiano, se reduce substancialmente mediante la ortogonalización. Cuando la presente invención se utiliza con respecto a lentes de contacto, los lentes tienen preferentemente la estructura del lente 10, ilustrado en las figuras 7A y 7B de la Patente Norteamericana No. 5,880,809, cuya descripción está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia. El lente de contacto 10 tiene preferentemente una parte óptica interna 36, una parte óptica periférica 38 y una parte periférica externa 34, cuya superficie superior coincide en forma asimétrica y aesférica con una parte de la córnea correspondiente. Esta parte de la córnea correspondiente, descansa debajo de la parte externa del lente, cuando el lente está puesto en el ojo del usuario. De acuerdo con la presente invención, la parte óptica interna 36 y la parte óptica periférica 38, se ortogonalizan en forma independiente. Esto es, la parte óptica interna se ortogonaliza tal como se describió anteriormente, y se modifica la parte correspondiente del modelo de la superficie de la córnea. Posteriormente el mismo procedimiento continúa construyendo arcos esféricos a lo largo de mitades de meridianos que descansan en la parte óptica periférica 38, después de lo cual se modifica dicha parte del modelo de la córnea. Tal como se explicó anteriormente, en un lente de contacto, se utiliza el modelo de córnea modificada para formar la parte posterior del lente de contacto, la superficie anterior del lente de contacto se forma para obtener la corrección visual requerida del paciente, tal como se describe en la Patente No. 5,880,809. Como un ejemplo de la mejoría en la visión que se puede obtener con la presente invención, se puede considerar el caso de un paciente con un ojo queratocónico severo. Como es común con este padecimiento, el paciente observó tres imágenes en este ojo: una imagen central y dos imágenes periféricas. Cuando se le adaptaron al paciente anteojos, la imagen central pudo ser corregida, cuando mucho 20/200, pero el paciente aún vio tres imágenes. El paciente no tuvo la capacidad de utilizar un lente de contacto convencional, debido a que dichos lentes están fuera del ojo queratocónico. Cuando se le adaptó al paciente un lente, tal como el que se muestra en las figuras 7A y 7B de la Patente Norteamericana No. 5,880, 809, el lente fue retenido en el ojo. La imagen central pudo ser corregida, cuando mucho, 20/40, pero el paciente aún vio tres imágenes. Cuando al paciente se le adaptó un lente de contacto tal como el que se ¡lustra en las figuras 7A y 7B de la Patente Norteamericana No. 5,880,809, con la parte óptica interna 36 y la parte óptica periférica 38 ortogonalizadas en forma independiente, el paciente vio una sola imagen y su visión se pudo corregir a 20/30. La figura 14 ilustra el radio de curvatura de cada uno de los arcos de la mitad de meridiano de la parte óptica central del ojo quetocónico, ambos con y sin ortogonalización. La figura 15, es un diagrama similar de la parte óptica periférica. Tal como se puede apreciar en la figura 15, la ortogonalización hizo que el radio de curvatura a través de la parte óptica periférica fuera sustancialmente uniforme. Aparentemente, esto eliminó las imágenes periféricas que el paciente veía. El ojo queratocónico se benefició dramáticamente con la ortogonalización en la parte óptica periférica. Se contempla que los lentes de contacto de acuerdo con la presente invención no necesitan limitarse a dos zonas ópticas, esto es el lente puede tener una superficie posterior con una zona óptica central y dos o más zonas ópticas periféricas, las cuales van progresivamente más lejos del centro, estando todas las zonas ópticas ortogonalizadas en forma independiente. Siempre que los pacientes con condiciones menos severas estén interesados, se estará en proceso de investigación de algunos cambios favorables en la percepción visual cuando se utilicen lentes de contacto ortogonalizados. Las mejoras más comunes reportadas más allá de la corrección normal de la agudeza, son una percepción de profundidad incrementada y una percepción de color incrementada. Asimismo, los síntomas de presbiopia se eliminan o reducen en gran parte. Esto es, a los pacientes con presbiopia se les puede adaptar un lente de contacto que no tenga componentes que enfoquen en diferentes distancias, y no requerirán de anteojos para leer. Esto no se limita a pacientes con errores de refracción pequeños. La figura 16 ilustra como la córnea en un ojo de un paciente real varía en curvatura (radio) en diferentes diámetros (distancia del EJE-Z LOCAL). Esta curvatura exhibe una ligera "rodilla", K, que representa un cambio en curvatura relativamente rápido. Utilizando el análisis de modelo de superficie, se ha descubierto que esta rodilla, aunque su ubicación es específica de la córnea, se presenta en todos los ojos, aunque se vuelve más pronunciada conforme disminuye la agudeza visual. También se ha descubierto que si un lente es ortogonalizado hasta un diámetro menor en el cual surge la rodilla (por ejemplo, la zona central termina dentro de la rodilla), se obtendrán como resultado imágenes múltiples y sensación de fantasmas. En la mayor parte de los ojos, la rodilla surge en un diámetro de aproximadamente 4.5 mm. Por lo tanto, como regla general, este defecto desastroso puede evitarse asegurando que la zona central se extienda más allá de un diámetro de aproximadamente 4.5 mm. Tal como se explicó anteriormente, el proceso de ortogonalización para procedimientos de ablación de córnea. Antes del procedimiento, se genera un modelo de superficie de córnea corregida, el cual se forma para proporcionar la refracción de corrección establecida mediante una prueba ocular (tal como se describe en las patentes mencionadas anteriormente), y se ortogonaliza. El modelo de superficie de córnea corregida, se registra posteriormente con el modelo de superficie de córnea no modificada, y se mueve hacia la superficie no modificada hasta que la superficie corregida hace contacto justamente con la superficie no modificada. Si el punto de contacto inicial está en el centro de la superficie corregida, se mueve hacia la superficie no corregida hasta que la periferia de la superficie corregida hace contacto justamente con la superficie no corregida. Si el punto de contacto inicial está en la periferia de la superficie corregida, se mueve hacia la superficie no corregida hasta que el centro de la superficie corregida hace contacto justamente con la superficie no corregida. Posteriormente la superficie corregida se desplazará de modo que esté, al menos parcialmente, dentro de la córnea y la córnea se extirpa hasta que la superficie corregida desplazada se vuelve su nueva superficie. Se puede esperar que este procedimiento reduzca substancialmente la cantidad de material eliminado de la córnea, en comparación con todas las técnicas de ablación anteriores. Aunque se han descrito modalidades preferidas de la presente invención con propósitos ilustrativos, los expertos en la técnica podrán apreciar que son posibles muchas adiciones, modificaciones y substituciones sin apartarse del alcance y espíritu de la misma. Por ejemplo, la presente invención es aplicable no únicamente a ablación de córnea y lentes de contacto, sino a cualquier otro tipo de lente, incluyendo lentes para cataratas, para el cristalino, intraoculares, intracórnea y anteojos de armazón.

Claims (31)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un método para mejorar la visión de un ojo, en donde el método comprende los pasos de determinar puntos de enfoque de diferentes ubicaciones en la superficie de la córnea del ojo, y tratar al ojo para desplazar los puntos de enfoque hasta un eje de referencia definido previamente.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de tratamiento comprende formar nuevamente de manera efectiva la córnea a través de un cambio físico de su forma y aplicar al ojo un lente óptico proyectado para corregir el error de refracción.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cambio físico comprende llevar a cabo la ablación de la córnea, en la córnea del ojo.

4. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el paso de aplicación comprende aplicar al ojo ya sea un lente de contacto, un lente para catarata, un lente para el cristalino, un lente intraocular, un lente intracórnea, y anteojos de armazón.

5. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de referencia pasa a través del punto HIGH.

6. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de referencia es el EJE-Z LOCAL.

7. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de la córnea se describe en términos de una parte central con forma de tapa, y al menos una parte de banda periférica dirigida radialmente hacia afuera de la parte en forma de tapa.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque existe una pluralidad de partes de banda en forma sucesivamente radial hacia afuera una de la otra.

9. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque una periferia de la parte en forma de tapa tiene al menos aproximadamente 4.5 milímetros de distancia del eje de referencia.

10. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual se lleva a cabo con la ayuda de un programa de computadora que produce un modelo de superficie de la córnea, el cual representa en forma cercana al menos una parte de la superficie de una córnea en tres dimensiones en la forma de una superficie lisa, libre de forma, en donde el paso de tratamiento comprende cambiar la forma de al menos una parte del modelo para producir un modelo de superficie modificada.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el paso de tratamiento comprende ya sea conformar la forma de al menos una parte de la córnea con el modelo de superficie modificada, o conformar la forma de al menos una parte de superficie de un lente óptico con el modelo de superficie modificada.

12. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque se modela una parte central en forma de tapa en el modelo de superficie original como una serie de arcos, separados en forma de rotación alrededor del eje de referencia y que conforman con el modelo de la superficie, siendo las ubicaciones múltiples arcos seleccionados que se extienden entre el eje de referencia y a periferia de la parte en forma de tapa, siendo reenfocado un arco mediante: localizar el punto X en el cual el bisector perpendicular de un cordón entre los extremos del arco, intersecta con el eje de referencia; siendo utilizada la distancia entre el punto X y la intersección del eje de referencia con el modelo de superficie, como un radio para escribir, desde el punto X, un arco modificado entre los dos extremos del arco; unir en forma lisa arcos modificados para definir el modelo de superficie modificado.

13. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 10 a la 12, caracterizado porque se modela una parte de banda, orientada radialmente hacia afuera de la parte central en forma de tapa sobre el modelo de superficie original como una serie de arcos separados en forma de rotación alrededor del eje de referencia y que conforman con el modelo de superficie, siendo las múltiples ubicaciones arcos seleccionados que se extienden entre las periferias de una parte de banda, siendo reenfocado un arco mediante: localizar el punto X en el cual el bisector perpendicular de un cordón entre los extremos del arco intersecta con el eje de referencia; siendo utilizada la distancia entre el punto X y la intersección del eje de referencia con el modelo de superficie, como un radio para escribir, desde el punto X, un arco modificado entre los dos extremos del arco; y unir en forma lisa arcos modificados para definir el modelo de superficie modificada.

14. El método de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque comprende además el paso de después de generar un arco modificado, medir la distancia encima de dicho arco desde el arco original correspondiente, y si la distancia excede un valor de umbral, mover el punto X a lo largo del eje de referencia y delinear con un nuevo arco modificado desde el punto X movido, el cual no excede el valor de umbral.

15. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 10 a la 14, caracterizado además porque comprende los pasos de: orientar el modelo de superficie modificada en correspondencia con el modelo de superficie no modificada; mover los dos modelos juntos hasta que hagan contacto; si el punto de contacto inicial está cerca del centro del modelo de superficie modificada, mover los dos modelos juntos hasta que la periferia del modelo de superficie modificada haga contacto con el modelo de superficie original.

16. Un lente óptico para mejorar la visión de un ojo, en donde el lente comprende áreas de enfoque en una superficie del mismo que corresponden a diferentes ubicaciones en la superficie de la córnea del ojo, siendo formada cada área de enfoque para desplazar el enfoque de la ubicación correspondiente de la córnea hasta un eje de referencia definido previamente en el ojo.

17. El lente de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el lente comprende ya sea un lente para cataratas, un lente para el cristalino, un lente intraocular, un lente intracórnea y anteojos de armazón.

18. El lente de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado porque el eje de referencia pasa a través del punto HIGH.

19. El lente de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el eje de referencia es el EJE-Z LOCAL.

20. El lente de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 19, caracterizado porque la superficie del lente está construida como una parte central en forma de tapa, y al menos una parte de banda periférica que se orienta radialmente hacia afuera, con respecto al eje de referencia de la parte con forma de tapa.

21. El lente de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado comprende una pluralidad de partes de banda que orientan en forma sucesiva radialmente hacia afuera una de la otra.

22. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 20 a la 21, caracterizado porque una periferia de la parte con forma de tapa tiene al menos aproximadamente 4.5 milímetros de distancia del eje de referencia.

23. El lente de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 23, diseñado con la ayuda de un programa de computadora que produce un modelo de superficie de la córnea el cual representa en forma cercana al menos una parte de la superficie de una córnea en tres dimensiones, en la forma de una superficie lisa libre de forma, siendo modificado el modelo en forma en cada ubicación correspondiente de al menos una parte del lente que conforma en forma, con el modelo de superficie modificada.

24. En un sistema para mejorar la visión de un ojo, formando nuevamente de manera efectiva la córnea a través del control del cambio físico de la forma de la córnea y el control de la forma de un lente que será aplicado al ojo para corregir su error de refracción, un controlador que controla la reformación para desplazar los puntos de enfoque de diferentes ubicaciones en la superficie de la córnea hasta un eje de referencia definido previamente.

25. El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el lente comprende ya sea un lente para cataratas, un lente para el cristalino, un lente intraocular, un lente ¡ntracórnea y anteojos de armazón.

26. El sistema de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 24 ó 25, caracterizado porque el controlador origina que el eje de referencia pase a través del punto HIGH.

27. El sistema de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 24 a la 26, caracterizado porque el controlador origina que el eje de referencia coincida substancialmente con el EJE-Z LOCAL.

28. El sistema de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque el controlador origina que la superficie del lente sea construida como una parte central en forma de tapa y al menos una parte de banda periférica radicalmente hacia afuera, con respecto al eje referenciado de la parte en forma de tapa.

29. El lente de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el controlador origina que la superficie del lente incluya una pluralidad de partes de banda, radialmente hacia afuera en forma sucesiva una de la otra.

30. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 28 ó 29, caracterizado porque el controlador origina que una periferia de la parte en forma de tapa esté al menos aproximadamente 4.5 mm separada del eje de referencia.

31. El lente de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 28 a la 30, caracterizado porque el controlador hace uso de un programa de computadora que produce un modelo de superficie de la córnea, el cual representa en forma cercana al menos una parte de la superficie de la córnea en tres dimensiones en la forma de una superficie lisa, libre de forma, originando el controlador que el modelo sea modificado en forma en cada ubicación correspondiente, de modo que al menos una parte del lente conforme en forma con el modelo de superficie modificada. R E S U M E N Se describen métodos y aparatos para diagnosticar la visión y mejorar la visión en una forma que no interfiera con la forma natural de la córnea o su orientación en relación con el resto del ojo, pero que cambie la curvatura de su superficie en forma adecuada para lograr la corrección de visión requerida. El enfoque de la córnea se ajusta de modo que diferentes regiones enfoquen substancialmente el mismo eje, y preferentemente, substancialmente el mismo punto en el eje. Esto se puede lograr formando la córnea (por ejemplo a través de ablación) o aplicando un lente de contacto u otro lente óptico adecuado. En cualquier caso, la corrección de las partes centrales de la córnea, deben tener un efecto más significativo en la corrección de dispersión del enfoque que la corrección de partes más externas.