RU2637287C2

RU2637287C2 - Электронные маркировка/совмещение глаза

Info

Publication number: RU2637287C2
Application number: RU2015121703A
Authority: RU
Inventors: Уилльям ШИ; Ян Чжоу
Original assignee: Клэрити Медикал Системз, Инк.
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2017-12-01
Also published as: KR20150083119A; EP2903497A1; JP2015536191A; US20140125949A1; CN105263394A; TW201427653A; AU2013341699A1; TWI552737B; BR112015010128A2; WO2014074206A1; CA2889335A1; EP2903497B1; US9332899B2; RU2015121703A

Abstract

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для применения в течение рефракционной хирургической операции катаракты содержит: реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта для непрерывного замера первого набора волновых фронтов, распространяющихся обратно из глаза пациента, в течение первого интраоперационного интервала времени, причем в течение первого интраоперационного интервала времени возникают временные хирургически-вызванные факторы, которые вызывают временные изменения предоперационно измеренной составляющей астигматизма глаза пациента, причем первый набор волновых фронтов замеряется после удаления хрусталика глаза пациента, приводящего глаз пациента в афакическое состояние, и причем реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью выдачи данных измерений волнового фронта, характеризующих первый набор волновых фронтов; и процессор данных, связанный с реально-временным интраоперационным датчиком волнового фронта для приема данных измерения волнового фронта, сконфигурированный с возможностью вычисления составляющей афакического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим замеры первого набора волновых фронтов, и вычисления составляющей астигматизма одной роговицы, являющейся разностью составляющей афакического астигматизма и временной составляющей астигматизма, причем временная составляющая астигматизма является измерением временного изменения астигматизма, вызванного временными хирургически-вызванными факторами. Причем процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью сохранения в памяти или выдачи составляющей астигматизма одной роговицы. Устройство для измерения составляющих астигматизма глаза пациента в течение рефракционной хирургической операции катаракты содержит: средство для непрерывного замера первого набора волновых фронтов и для выдачи данных измерений волнового фронта, характеризующих первый набор волновых фронтов; и средство, связанное со средством для непрерывного замера для приема данных измерения волнового фронта, для вычисления составляющей афакического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим замеры первого набора волновых фронтов, для вычисления составляющей астигматизма одной роговицы, являющейся разностью составляющей афакического астигматизма и временной составляющей астигматизма, причем временная составляющая астигматизма является измерением временного изменения астигматизма, вызванного временными хирургически-вызванными факторами, и для выдачи составляющей астигматизма одной роговицы. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность определения целевой оси коррекции или нейтрализации астигматизма в течение рефракционной хирургической операции катаракты. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США №61/723254, «Electronic Eye Marking/Registration», поданной 11/06/2012, которая включена в настоящую заявку путем отсылки во всех отношениях.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения относятся, в общем, к электронным маркировке/совмещению глаза для процедур коррекции зрения. В частности, варианты осуществления относятся к определению базисной оси для астигматизма, коррекции астигматизма и электронным маркировке/совмещению/записи специального(ых) указателя(ей), которые отслеживают и налагаются на динамическое изображение глаза.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Во время традиционной рефракционной хирургической операции катаракты ось рефракционного астигматизма передней поверхности роговицы, роговицы или глаза пациента измеряют или определяют до хирургической операции. В последующем термин ось астигматизма определяет местоположение оси или меридиана астигматического глаза. Затем на склеру обычно наносят отметку (с использованием, например, этиленового синего маркера), идентифицирующую ось астигматизма, до или в течение хирургической операции, чтобы направлять хирурга в течение коррекции астигматизма глаза. Например, при выполнении лимбального послабляющего разреза (LRI) или роговичного послабляющего разреза (CRT) отметка может направлять хирурга при определении, где следует делать разрез. Если имплантируют торическую интраокулярную линзу (ИОЛ), то отметка может направлять хирурга в течение поворота торической ИОЛ в требуемую ориентацию.

[0004] Традиционная ручная маркировка оси астигматизма с помощью хирургического маркерного карандаша, обычно, является неточной и/или непрецизионной, так как толщина карандашной отметки вместе с тем, что отметка «расплывается»/впитывается по более широкой зоне, вызывает дополнительную меридиональную ошибку, охватывающую угловой диапазон от нескольких до большого числа градусов. Кроме того, измерение оси астигматизма, которое обычно основано на кератометри/кератоскопии или топографии роговицы не учитывает вклады астигматизм от задней поверхности роговицы и возможный вклад хрусталика. Более того, измерение оси астигматизма всего глаза может содержать вклад астигматического хрусталика. Все вышеописанное может приводить к неучтенной и нескорректированной ошибке астигматизма глаза после операции.

[0005] В свете вышеизложенного в данной области техники существует потребность в усовершенствованном подходе к более точному определению целевой оси коррекции или нейтрализации астигматизма в течение рефракционной хирургической операции катаракты, чтобы можно было оптимально корректировать любой неучтенный астигматизм.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения удовлетворяют одному или более вышеприведенным требованиям в данной области техники. В частности, один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ электронной маркировки базисной оси для коррекции/нейтрализации астигматизма глаза пациента в течение рефракционной хирургической операции, содержащий этапы измерения свойства глаза; одновременно съемки и отображения динамического изображения глаза; определения оси для коррекции/нейтрализации астигматизма глаза на основании измерения свойств глаза и одновременно представляемого динамического изображения глаза; совмещения оси для коррекции/нейтрализации астигматизма с динамическим изображением глаза; и электронных маркировки/совмещения специального(ых) указателя(ей) оси для коррекции/нейтрализации астигматизма, которые отслеживают и налагаются на динамическое изображение глаза.

[0007] В другом варианте осуществления ось для коррекции/нейтрализации астигматизма налагают на изображение глаза, которое записано ранее.

[0008] В другом варианте осуществления электронную маркировку непосредственно на динамическом изображении глаза оси для коррекции/нейтрализации астигматизма выполняют без использования какой-либо аппаратуры, которая проецирует или вносит сетку для угловых измерений либо на глаз, либо на датчик изображения, который снимает изображение глаза.

[0009] В другом варианте осуществления реально-временные интраоперационные измерения оптических свойств глаза отображаются в реальном времени вместе с динамическим изображением глаза пациента. Примеры интраоперационных измерений включают в себя величину сферы или сферической ошибки рефракции, астигматизма или цилиндра, или цилиндрической ошибки рефракции, и угол оси астигматизма. Упомянутые интраоперационные измерения можно сравнивать с данными предоперационного измерения и использовать для вычисления базисной оси для коррекции/нейтрализации астигматизма. Например, упомянутая базисная ось для коррекции/нейтрализации астигматизма может быть осью астигматизма афакического глаза, т.е. когда удален собственный хрусталик глаза пациента. Упомянутая ось для коррекции/нейтрализации астигматизма может быть также целевой осью для наилучшей для коррекции/нейтрализации астигматизма, которая может учитывать аберрации, вызываемые хирургической процедурой (или хирургическими факторами), или даже вызываемое хирургом изменение астигматических свойств глаза.

[0010] Базисная ось может определяться интраоперационно в любой момент в течение рефракционной хирургической операции катаракты. Например, перед выполнением хирургического разреза можно делать измерение базисной оси. Другое измерение базисной оси можно делать сразу после этапа процедуры, например, выполнения разреза, или можно делать, когда глаз находится в афакическом состоянии. Базисную ось может также обновляться в реальном времени в течение рефракционной хирургической операции. Теоретически, ось для коррекции/нейтрализации астигматизма является целевой осью для выставления поворачиваемой торической ИОЛ. Ось для коррекции/нейтрализации астигматизма служит также для привязки LRI/CRI (лимбального послабляющего разреза/роговичного послабляющего разреза) или процедуры, выполняемой фемтосекундным лазером, чтобы после того, как заживут все хирургические раны оперированного глаза, остаточный астигматизм глаза после операции минимизировался или корректировался на целевую рефракцию пациента.

[0011] В другом варианте осуществления этап интраоперационного вычисления оси для коррекции/нейтрализации астигматизма глаза может быть дополнительно разделен на большее число этапов, в зависимости от того, существует ли какое-либо значительное изменение оси и величины астигматизма глаза до, в течение (в частности, когда осуществляется хирургическая операция) и после рефракционной хирургической операции.

[0012] В другом примерном варианте осуществления данные предоперационных измерений свойств глаза сравниваются с данными реально-временных интраоперационных измерений свойств глаза, и данные измерений используются для дополнительного совершенствования результата коррекции/нейтрализации астигматизма. В этом смысле предоперационное измерение методом кератометрии/кератоскопии или топографии роговицы, или методом ОСТ (оптической когерентной томографии), или волнового фронта, или авторефракции, или комбинацию двух или более упомянутых измерений можно сравнивать с интраоперационным измерением методом кератометрии/кератоскопии или топографии роговицы, или методом ОСТ (оптической когерентной томографии), или волнового фронта, или авторефракции, или комбинацией двух или более упомянутых измерений. Изменения оптических свойств глаза, например изменения сферической или цилиндрической ошибок рефракции, происходящих в результате хирургических факторов, можно определять для получения возможности вычисления истинной целевой оси для коррекции/нейтрализации астигматизма.

[0013] В еще одном примерном варианте осуществления сравнение предоперационного(ых) измерения(ий) свойств глаза, включая биометрию, с интраоперационным(и) измерением(ями) свойств глаза используют также для дополнительной коррекции сферической ошибки рефракции в дополнение к коррекции цилиндрической ошибки рефракции, так что можно выбирать, а также подтверждать оптимизированную интраокулярную линзу (ИОЛ), включая монофокальную ИОЛ, бифокальную или трифокальную, или мультифокальную ИОЛ и торическую ИОЛ.

[0014] В еще одном примерном варианте осуществления сравнение данных может включать в себя не только предоперационное(ые) измерение(ия) свойств глаза и интраоперационное(ые) измерение(ия) свойств глаза, но также послеоперационное(ые) измерение(ия) после того, как оперированный глаз полностью зажил, и эти данные можно использовать для создания возможности и/или улучшения номограмм(ы) для выбора и подтверждения ИОЛ.

[0015] В еще одном примерном варианте осуществления целевая ось для коррекции/нейтрализации астигматизма соответствует и относится к глазу с заживленной раной после операции. Отображается также реально-временная целевая рефракция оперируемого глаза, но с отнесением к глазу с заживленной раной после операции. Другими словами, вместо реально-временного отображения текущей рефракции оперируемого глаза, хирургу представляется виртуальное реально-временное отображение целевой оси для коррекции/нейтрализации астигматизма и целевая рефракция глаза после операции, когда произошло заживление его ран(ы).

[0016] Дополнительные признаки и преимущества будут очевидны из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] Фиг. 1 - плоский волновой фронт, выходящий из эмметропического глаза, который находится в расслабленном состоянии.

[0018] Фиг. 2 - сходящийся сферический волной фронт, выходящий из миопического или близорукого глаза.

[0019] Фиг. 3 - расходящийся сферический волной фронт, выходящий из гиперметропического или дальнозоркого глаза.

[0020] Фиг. 4 - волновой фронт, выходящий из глаза, который является близоруким, но также имеет астигматизм.

[0021] Фиг. 5 - блок-схема примерного варианта осуществления системы, пригодной для применения в различных примерных вариантах осуществления.

[0022] Фиг. 6 - один примерный способ для электронной маркировки/совмещения глаза пациента в процессе рефракционной хирургической операции, без применения какой-либо аппаратуры для внесения или проекции изображения сетки для угловых измерений.

[0023] Фиг. 7 - пример применения векторной диаграммы для двойных углов с целью определения составляющей астигматизма, вызываемой векорасширителем, и составляющей астигматизма одной роговицы.

[0024] Фиг. 8 - схема, представляющая отображаемое изображение глаза и маркировки.

[0025] Фиг. 9 - вид в перспективе устройства в соответствии с настоящим изобретением, интегрированного или закрепленного на хирургическом микроскопе и электронно-связанного с сенсорным экраном, с аппаратными клавишами, расположенными на передней и боковой стенках корпуса устройства, а также соответствующими программными кнопками на сенсорном экране.

[0026] Фиг. 10 - схема одного примерного способа вычисления и маркировки/совмещения оси для коррекции/нейтрализации астигматизма глаза пациента в течение рефракционной хирургической операции.

[0027] Фиг. 11 - примерный вариант осуществления, поясняющий, как следует дополнительно учитывать влияние закрытия и заживления разреза, чтобы дополнительно улучшать результат хирургической операции.

[0028] Фиг. 12 - примерная блок-схема последовательности операций усовершенствованной процедуры хирургической имплантации торической ИОЛ.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, изображение глаза пациента и электронно-маркированной базисной оси для коррекции/нейтрализации астигматизма представляется хирургу в течение хирургической операции глаза, без необходимости объединения какой-либо дополнительной аппаратуры для проекции сетки с хирургическим микроскопом. В других вариантах осуществления настоящего изобретения ось для коррекции/нейтрализации астигматизма более точно и/или прецизионно определяется с учетом изменений астигматических свойств глаза пациента до, в течение и после рефракционной хирургической операции. Кроме того, электронно-формируемый (ые) специальный(ые) указатель(и) оси для коррекции/нейтрализации астигматизма налагается(ются) на и совмещаются с динамическим изображением глаза пациента на элементе отображения.

[0030] В последующем описании рассматриваются хирургически-вызванные факторы различных типов и поясняются различные способы компенсации упомянутых факторов. Для упрощения последующего описания, различные хирургически-вызванные факторы будут приблизительно разделены на три категории.

[0031] Первая категория содержит временные хирургически-вызванные факторы, которые возникают в результате этапов, выполняемых в течение хирургической операции, например., наложения глазного векорасширителя, который вызывает изменения состояния рефракции глаза и данных измерений, выполняемых в течение хирургической операции, но будут стремиться к нулю после того, как хирургическая операция заканчивается. Например, наложение векорасширителя будет искажать роговицу в то время, когда векорасширитель находится в рабочем положении, но, когда векорасширитель снимают, роговица будет возвращаться в свое нормальное состояние, и изменения рефракции будут отсутствовать или будут очень малыми. Хирургически-вызванная составляющая астигматизма, обусловленная временными хирургически-вызванными факторами, называется временным хирургически-вызванным астигматизмом.

[0032] Вторая категория содержит постоянные хирургически-вызванные факторы, которые возникают в результате изменений состояния рефракции глаза, например, разрезов, выполняемых в роговице, и другой травмы глаза, которая случается в течение хирургической операции. Упомянутые изменения останутся после того, как хирургическая операция завершится. Хирургически-вызванная составляющая астигматизма, обусловленная постоянными хирургически-вызванными факторами, называется постоянным хирургически-вызванным астигматизмом.

[0033] Третья категория содержит факторы, вызванные заживлением раны, которые возникают в результате изменений состояния рефракции глаза, когда глаз восстанавливается после хирургической операции. Упомянутые изменения будут проявляться с момента, когда хирургическая операция только закончена, до времени, следующего за тем, как глаз полностью восстановился после хирургической операции через несколько недель или месяцев. Составляющая астигматизма, вызванная заживлением раны, обусловленная факторами, вызванными заживлением раны, называется астигматизмом, вызванным заживлением раны.

[0034] Вторую и третью категории часто учитывают совместно в качестве вызванных хирургом факторов или хирургически-вызванных факторов, характерных для конкретного хирурга, (в дальнейшем, индивидуальных хирургически-вызванных факторов), которые возникают в результате хирургических методов, специфических для конкретного хирурга, например, привычного расположения и характеристик разреза, выполняемого конкретным хирургом. Хирургически-вызванная составляющая астигматизма, обусловленная вызванными хирургом факторами, называется вызванным хирургом (или хирургически-вызванным) астигматизмом (SIA).

[0035] В других вариантах осуществления настоящего изобретения результаты реально-временного измерения рефракции или волнового фронта глаза представляются хирургу. Можно выполнять реально-временное измерение текущего оперируемого глаза, испытывающего влияние текущих хирургических факторов. С другой стороны, можно также выполнять реально-временное измерение виртуального расслабленного и имеющего заживленную рану глаза при уже выполненном цифровом устранении влияния хирургических факторов. Другими словами, отображаемые в реальном времени результаты рефракции или волнового фронта уже скорректированы на влияние временных и индивидуальных хирургически-вызванных факторов, и поэтому относятся к глазу, как если бы глаз расслаблен без воздействия временных и индивидуальных хирургически-вызванных факторов. В последнем случае хирургические факторы, включающие вызванные хирургом ошибки рефракции, уже учтены при вычислении реально-временной рефракции, относящейся к полностью зажившему глазу, не находящемуся под влиянием временных и индивидуальных хирургически-вызванных факторов, когда хирургическая операция проводится. То, на что отображаемая в реальном времени рефракция глаза указывает хирургу, является величиной, на которую результат его хирургической операции отклоняется от истинной целевой рефракции (например, эмметропии) глаза пациента после того, как глаз заживает.

[0036] Глаз без оптической аберрации называется эмметропическим глазом, и нормальное безаберрационное зрение или видение называется эмметропией. В таком глазу с идеальным зрением лучи света от удаленного объекта могут быть сведены в четкий фокус на сетчатке в то время, когда глаз расслаблен. Это именно то, что требуется от лазерных или других процедур коррекции зрения. Поскольку для удаленного объекта волновой фронт, входящий в расслабленный змметропический глаз, можно считать плоским, то, направление распространения световых лучей изменяется на обратное, т.е. когда световые лучи, испускаемые из точечного источника вблизи центральной ямки, проходят обратно через оптическую систему глаза и выходят из глаза, волновой фронт также является плоским. Фиг. 1 показывает плоский волновой фронт 110, распространяющийся обратно от расслабленного эмметропического глаза 120.

[0037] Аберрации глаза традиционно классифицируют как низкого порядка и высокого порядка. Аберрации низкого порядка включают в себя дефокусировку (называемую также сферической ошибкой рефракции) и астигматизм (называемый также цилиндрической ошибкой рефракции). Более известными названиями для дефокусировки двух разных типов являются близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия или гиперопия). Данные ошибки рефракции можно измерять авторефрактором, и они составляют приблизительно 85 процентов от всех аберраций глаза. Когда световые лучи, испускаемые из точечного источника вблизи центральной ямки, распространяются обратно через оптическую систему глаза, которая имеет дефокусировку, и выходят из глаза, волновой фронт является либо сферически сходящимся, либо сферически расходящимся. Фиг. 2 показывает сходящийся сферический волной фронт 210, выходящий из миопического или близорукого глаза 220, и Фиг. 3 показывает расходящийся сферический волной фронт 310, выходящий из гиперметропического или дальнозоркого глаза 320.

[0038] Если астигматизм, вызванный роговицей, отсутствует, то роговица глаза имеет форму, подобную сечению бейсбольного мяча, разрезанного пополам. Кривизна или крутизна полукупола является одинаковой повсюду. Данный случай целесообразно сравнить с роговицей, которая подобна футбольному мячу, разрезанному наполовину по длине (в продольном направлении, через оба заостренных конца). Кривизна роговицы в продольном направлении (вдоль швов) не настолько крутая, как вдоль короткого направления. Такая роговица фокусирует свет не в единственную точку, а в 2 точки. Человек, который имеет нескорректированный астигматизм, может видеть изображения, которые являются нечеткими и раздвоенными. Роговица с формой, подобной футбольному мячу, разрезанному по длине, имеет астигматизм.

[0039] В глазу с астигматизмом, лучи света от удаленного объекта фокусируются вдоль двух перпендикулярно ориентированных направлений или меридианов в двух разных точках, например, одной на сетчатке и другой за сетчаткой. Данный случай может соответствовать глазу с роговицей, которая имеет астигматизм, неравномерную кривизну наподобие футбольного мяча, разрезанного по длине. Две разных кривизны дают, в результате, две разных фокальных точки. Существует несколько разных комбинаций астигматизма, зависящие от того, где находятся фокальные точки. Примеры включают в себя:

[0040] * Простой миопический астигматизм: Одна точка перед сетчаткой, другая точка на сетчатке;

[0041] * Сложный миопический астигматизм: Обе точки фокусировки находятся перед сетчаткой;

[0042] * Простой гиперметропический астигматизм: Одна точка позади сетчатки, другая точка на сетчатке;

[0043] * Сложный гиперметропический астигматизм: Обе точки фокусировки находятся позади сетчатки;

[0044] * Смешанный астигматизм: Однако точка перед сетчаткой, другая точка позади сетчатки;

[0045] Когда астигматизм имеет место внутри глаза, а также на роговице, астигматизм внутри глаза может быть в точности противоположным по величине корнеальному астигматизму. Две формы астигматизма могут тем самым нейтрализовать друг друга и не оставлять глаз с астигматизмом значительной величины.

[0046] Астигматический глаз имеет, в общем, два разных меридиана, ориентированных под углом 90° друг к другу, что приводит к фокусировке изображений в разных плоскостях для каждого меридиана. Меридианы могут быть, каждый, миопическим, гиперметропическим или эмметропическим. Коррекция на астигматизм осуществляется, обычно, с помощью цилиндрической или торической линзы с разными способностями фокусирования световых лучей по разным отдельным направлениям ориентации. Разность преломляющих способностей вдоль меридианов является степенью астигматизма.

[0047] Угловую ориентацию меридиана(ов) астигматизма отсчитывают по одной или двум 180-градусным полуокружности(ям). Если направление наблюдения считать от наблюдателя, то, для верхней полуокружности, угловая ориентация относится к отметке 0 градусов, помещенной с правой стороны глаза пациента, и число градусов увеличивается вдоль верхней полуокружности в направлении против часовой стрелки. Для нижней полуокружности, угловая ориентация относится к отметке 0 градусов, помещенной с левой стороны глаза пациента, и число градусов увеличивается вдоль нижней полуокружности в направлении против часовой стрелки. Угловая ориентация меридиана, имеющего наименьшую преломляющую способность, или более плоского главного меридиана глаза определяется как ось астигматизма.

[0048] Астигматизм характеризуют также как «цилиндрическую» преломляющую способность, при которой цилиндр круглого сечения имеет ось по высоте, перпендикулярную диаметру круглого поперечного сечения, и ось по ширине, перпендикулярную первой оси. Ось по высоте цилиндра не соотносится с кривизной, и ось по ширине цилиндра соотносится с его кривизной. Ось по высоте являются осью астигматизма.

[0049] Астигматизм приводит к нечеткости изображений независимо от расстояния. Астигматический глаз может минимизировать нерезкость путем аккомодации или фокусировки, чтобы поместить «кружок наименьшего рассеяния» на сетчатке.

[0050] Для коррекции астигматизма следует задавать местоположение оси цилиндрической линзы, когда ее помещают перед глазом или внутри глаза. При назначении угла оси наблюдатель обращен лицом к пациенту, и нуль угла ориентации находится слева от наблюдателя. Шкала считывается ниже горизонтальной линии с отсчетами 90° внизу и 180° справа.

[0051] В случае астигматического глаза или глаза с цилиндрической ошибкой рефракции волновой фронт, исходящий из точечного источника света вблизи центральной ямки глаза, больше не будет осесимметричным относительно оптической оси, и, вместо этого, волновой фронт будет иметь разную сферическую расходимость или сходимость по двум разным, но взаимно перпендикулярным азимутальным направлениями ориентации.

[0052] Фиг. 4 представляет волновой фронт, исходящий из глаза 420, который является близоруким, но также имеет астигматизм (сложный миопический астигматизм). Следует отметить, что степень сходимости волнового фронта после выхода из глаза отличается для вертикального (боковой проекции) и горизонтального (горизонтальной проекции) сечений. Волной фронт 410а в вертикальном сечении в случае боковой проекции первоначально, после того как световые лучи выходят из глаза, имеет большую сходимость чем волновой фронт 410b в горизонтальном сечении в случае горизонтальной проекции. Соответственно, форма пучка также больше не будет точно конической с осевой симметрией относительно оптической оси. Как показано с помощью трехмерного изображения 430, при следовании за распространением света справа налево форма сечения (перпендикулярного направлению распространения пучка) пучка будет изменяться от большого горизонтального эллипса до горизонтальной линии, затем до небольшого горизонтального эллипса с короткой главной осью, затем до кружка наименьшего рассеяния, затем до небольшого вертикального эллипса с короткой главной осью, затем до вертикальной линии и, наконец, до большого вертикального эллипса.

[0053] Следует отметить, что острота зрения и зрительная работоспособность зависят от аберраций волнового фронта, но метрика, используемая для описания зрения, не совпадает с рецептом на очковое стекло или контактную линзу, с которым можно обращаться в оптическую мастерскую для выполнения. Зрение обычно характеризуют в формате Снеллена, например, 20/40. При зрении 20/40 объект, который может быть отчетливо виден пациентом с расстояния 20 футов (6,1 м), может быть отчетливо виден с расстояния 4 0 футов (12,2 м) человеком, который имеет зрение 20/20. Следовательно, человек со зрением 20/400 имеет еще худшее зрение; чем больше знаменатель или второе число, тем хуже зрение. В предельном случае если зрение еще хуже настолько, что человек не может видеть самую большую букву «Е» в оптометрической таблице, то методом измерения зрения является число пальцев, которое может быть сосчитано. Если человек ведет «счет пальцев с расстояния 3 футов (0,91 м), то это означает, что исследуемый глаз имеет зрение хуже, чем 20/400, и может распознавать число показываемых пальцев только с расстояния 3 футов (0,91 м). Так называемым золотым стандартом безупречного зрения было зрение 20/20, однако существуют пациенты, способные видеть лучше чем «безупречно». Хотя большинство пациентов используют совместно оба глаза, зрение тестируют для каждого глаза по отдельности, как делают измерение для рецепта человеку. Нижеприведенная таблица представляет зависимость между остротой зрения (в футах и метрах) и ошибкой рефракции в диоптриях, которые являются единицей измерения оптической силы линзы, равной величине, обратной фокусному расстоянию, измеренному в метрах (то есть 1/метры).

[0054] С точки зрения рецепта для коррекции зрения, если глаз будет только близоруким, то в рецепте будет записано единственное отрицательное число диоптрий. Знак минус указывает на близорукость или миопию. Число, которое идет после знака минус, говорит о величине или «степени» близорукости. Например, -1,00 дптр означает одну (1,00 дптр) диоптрию близорукости, 5,25 дптр означает 5,25 диоптрий или 5 и 1/4 диоптрий близорукости. Данная величина характеризует большую близорукость, чем -1,00 дптр, и поэтому требуются более толстые отрицательные очковые стекла.

[0055] Если глаз будет только дальнозорким, то в рецепте будет записано единственное положительное число диоптрий. Знак плюс указывает на дальнозоркость или гиперметропию. Число, которое идет после знака плюс, говорит о величине или «степени» дальнозоркости. Например, +1,00 дптр означает одну (1,00 дптр) диоптрию дальнозоркости, +5,75 дптр означает 5,75 или 5 и 3/4 диоптрий дальнозоркости. Данная величина характеризует большую дальнозоркость, чем +1,00 дптр, и поэтому требуются более толстые положительные очковые стекла.

[0056] Если глаз имеет астигматизм, то понимать числа сложнее. В рецепте для глаза, который имеет астигматизм, фактически записывают 3 числа. Общая форма записи имеет вид S+C×Axis. Как S, так и С могут быть либо положительными, либо отрицательными числами. Число S относится к тому, что именуется «сферой» или сферической частью рецепта. Число С относится к величине астигматизма или цилиндрической части рецепта. Число Axis (Ось) является любым числом от 0 до 180 градусов; данное число оси указывает, где имеет место различие кривизны роговицы, или как ориентирован или выставлен астигматизм. Величину имеющегося астигматизма указать недостаточно, необходимо получить представление, где имеет место разница кривизны, путем задания координат. Соответственно, в рецепте присутствуют три числа для какого-нибудь типа и степени астигматизма. Чем больше второе число, С, тем больше астигматизм. Существует несколько категорий астигматизма, и точный тип астигматизма задается посредством анализа 3-числового рецепта. Например, -2,00+1,50×180 означает минус 2 диоптрии сферической ошибки рефракции с плюс 1,50 диоптриями астигматизма по оси 180 градусов; +4,00+3,00×89 означает плюс 4 диоптрии сферической ошибки рефракции с плюс 3 диоптриями астигматизма по оси 89 градусов.

[0057] Аберрации высокого порядка относятся к другому искажению, приобретаемому волновым фронтом света, когда он проходит сквозь глаз с нерегулярностями его рефракционных компонентов (слезной пленки, роговицы, внутриглазной жидкости, хрусталика и стекловидного тела). Аномальная кривизна роговицы и хрусталика могут способствовать аберрациям высокого порядка (НОА). Значительные аберрации высокого порядка могут также возникать в результате рубцевания роговицы после офтальмологической операции, травмы или заболевания. Катаракты, делающие мутным собственный хрусталик глаза, также могут вызывать аберрации высокого порядка. Аберрации могут также возникать, когда в сухом глазу уменьшается слезная пленка глаза, которая помогает поворачивать или преломлять световые лучи для получения фокуса. Некоторые аберрации высокого порядка называются комой, трилистником и сферической аберрацией. Аберрации высокого порядка можно измерять с использованием датчика волнового фронта, и они составляют приблизительно 15 процентов от общего количества аберраций глаза.

[0058] По традиции ось астигматизма передней поверхности роговицы будут измерять или идентифицировать до операции с использованием кератометра/кератоскопа или роговичного топографа; в качестве альтернативы ось астигматизма всего глаза будут измерять или идентифицировать до операции с использованием авторефрактора или датчика волнового фронта. Хирург будет маркировать ось астигматизма либо передней поверхности роговицы, либо всего глаза на основании упомянутых предоперационных измерений до или в течение хирургической операции катаракты. Затем данная маркировка фиксируется в течение хирургической операции и не обновляется. Приведенная обычная практика характеризуется ограниченной точностью и/или прецизионностью. Кроме того, каждый хирург может также вызывать, так называемый, вызванный хирургом астигматизм. В результате, глаз после операции еще может иметь остаточный астигматизм. Следовательно, существует потребность в минимизации или более совершенном полном устранении упомянутого остаточного астигматизма.

[0059] В одном примерном варианте осуществления выполняют динамические непрерывные измерения оптических свойств глаза пациента, и маркировку базисной оси для коррекции/нейтрализации астигматизма обновляют интраоперационно на основании качества данных измерений и перехода стадий хирургической операции. Благодаря использованию упомянутых измерений и применению электронной маркировки в реальном времени создается динамическое/записанное изображение/видеоотображение с маркировкой(ами), совмещенной(ыми) с и наложенной(ыми) на динамическое/записанное изображение, без применения какой-либо дополнительной аппаратуры для проецирования или внесения сетки для угловых измерений или юстировочной шкалы.

[0060] Фиг. 5 представляет блок-схему системы, используемой для практического применения различных примерных вариантов осуществления. Фиг. 5 изображает модуль 500, который может быть интегрирован или закреплен на передней части хирургического микроскопа 502. Модуль включает в себя датчик волнового фронта или авторефрактор 504, камеру 508 для съемки глаза и процессор 510 данных, включающий в себя ЦП (центральный процессор) и физическую память, хранящую программный код и данные, и порты ввода и вывода. В состав системы может также входить устройство 506 измерения формы роговицы, например, кератометр/кератоскоп или роговичный топограф, или оптический когерентный топограф/томограф (ОСТ). В дополнение, элемент отображения (не показанный на Фиг. 5) также может иметь электронную связь с процессором данных.

[0061] В приведенном примере датчик 504 волнового фронта является последовательным датчиком волнового фронта, подобным описанному в совместных патенте США 7445335 и патентной заявке США 201200264 66, камера 508 для съемки глаза представляет собой UT1542LE-M, которая является очень компактной одноплатной камерой, имеющей разрешение 1,3 мегапикселей (1280×1024 пикселей), и устройство (506) измерения формы роговицы представляет собой хирургический кератоскоп с освещением Mastel. Упомянутые конкретные устройства описаны для примера, а не для ограничения, и специалисты в данной области техники смогут заменить их другими подходящими устройствами при необходимости.

[0062] В приведенном примере хирургический микроскоп включает в себя просветный элемент 550 отображения, расположенный в оптическом канале для визуального наблюдения хирургического микроскопа 552 таким образом, чтобы для хирурга можно было интраоперационно отображать данные различных типов без необходимости для хирурга отрывать глаза от окуляров хирургического микроскопа. Данная характерная особенность называется также «проекционным элементом отображения».

[0063] Фиг. 6 представляет примерный способ для электронной маркировки/совмещения глаза пациента, подвергающегося рефракционной хирургической операции по поводу катаракты. На этапе 602 выполняют непрерывные динамические реально-временные интраоперационные измерения оптических свойств глаза пациента. Типы примерных измерений включают в себя авторефракцию, аберрометрию, измерение волнового фронта, кератометрию/кератоскопию, топографию роговицы или оптическую когерентную топографию/томографию, или комбинацию двух или более из перечисленных измерений.

[0064] На этапе 604 динамические изображения глаза также одновременно и непрерывно снимают и/или записывают камерой 508 для съемки глаза. В одном примерном варианте осуществления динамическое изображение глаза используют также для определения того, насколько точно глаз выставлен по оптической оси инструмента, используемого для реально-временных интраоперационных измерений оптических свойств глаза.

[0065] На этапе 606 кадры динамического изображения глаза синхронизируют с данными динамических измерений оптических свойств глаза, и качество результатов измерений оптических свойств глаза определяют на основании синхронизированных данных изображения глаза или других данных измерений ориентации глаза, чтобы выбирать только высококачественные данные измерений оптических свойств глаза. В примерном варианте осуществления камера 508 для съемки глаза и датчик 504 волнового фронта связаны с процессором 510 данных и согласуются с использованием стандартных готовых компилирующих программ, средств построения пользовательских интерфейсов (UI), сервисов и драйверов, например, Microsoft Visual Studio Professional и интерфейса прикладного программирования (API) Microsoft DirectShow, что составляет архитектуру медиапотоков для Microsoft Windows, так что программное обеспечение принимает непрерывный поток данных как из видеокамеры, так и из аппаратуры датчика волнового фронта. В другом примерном варианте осуществления камера 508 для съемки глаза и кератометр/кератоскоп 506 связаны с процессором 510 данных и согласуются с использованием стандартных готовых компилирующих программ.

[0066] Для гарантии того, чтобы для последующей обработки данных выбирались только высококачественные данные измерений оптических свойств глаза, соответствующие точно выставленным изображениям глаза, можно установить критерий решения по качеству данных измерений. Качество данных измерений оптических свойств глаза может основываться на критерии, учитывающем диапазон положений глаза пациента относительно измерительного устройства, используемого для выполнения реально-временного интраоперационного измерения, а также диапазон уровней сигнала измерения оптических свойств глаза.

[0067] На этапе 608 выбранные данные измерения оптических свойств глаза обрабатывают для вычисления указателя(ей) (например, линий, стрелок, мигающих идентификаторов) базисной оси для коррекции/нейтрализации астигматизма. В другом примерном варианте осуществления выбранные данные также обрабатывают для вычисления ошибок рефракции, вызванных хирургическими факторами, включая, в частности, временный и индивидуальный хирургически-вызванный астигматизм.

[0068] На этапе 610 указатель(и), представляющий(ие) базисную ось для коррекции/нейтрализации астигматизма, электронно устанавливают для привязки к конкретному ориентиру на синхронизированном изображении глаза. Конкретный ориентир может быть опознавательной(ыми) точкой(ами) радужной оболочки, векорасширителем, кантусом, хирургически-поставленной (ыми) базисной(ыми) точкой(ами) или базисной(ыми) точкой(ами) устройства и т.п. При этом указатель(и) можно также отображать на динамическом изображении глаза в поле зрения хирургического микроскопа, с указателем(ями), привязанным(и) к динамическому изображению глаза хирургического микроскопа. Другими словами, указатель(и) привязывают к записанному динамическому изображению глаза и, следовательно, отслеживают по мере реального перемещения глаза, но наложение можно производить на просветный элемент отображения внутри хирургического микроскопа, который не требует отображения динамического изображения глаза на просветном элементе отображения, так как динамическое изображение глаза уже представляется микроскопом хирургу.

[0069] На этапе 612 электронно-устанавливаемый(ые) указатель(и) обновляется(ются) относительно динамических изображений глаза, которые непрерывно снимаются, на основании высококачественных данных измерений оптических свойств глаза или перехода стадий хирургической операции. Например, электронно-устанавливаемый(ые) указатель(и) можно обновлять, исходя из того, выставляется ли глаз еще лучше относительно устройства для измерения оптических свойств глаза, например, реально-временного датчика волнового фронта, в значениях поперечного, а также осевого положения глаза в пределах еще более узкого диапазона, и/или имеют ли данные измерения(ий) еще более высокое качество в значениях диапазона уровней сигнала, насколько может(могут) решать встроенный(ые) алгоритм(ы) обработки данных.

[0070] В более удобном варианте обновление может и будет выполняться и осуществляться на разных стадиях хирургической операции катаракты встроенным алгоритмом или хирургом/медсестрой, когда происходит переход стадии хирургической операции. В последующем термин «факическая стадия» относится к глазу, имеющему на месте собственный хрусталик, термин «афакическая стадия» относится к глазу, из которого хрусталик удален, и термин «псевдофакическая стадия» относится к глазу, в котором собственный хрусталик заменен интраокулярной линзой (ИОЛ). Примеры разных стадий хирургической операции, которые могут обеспечивать значимую информацию об оптических свойствах глаза, включают в себя предоперационную факическую стадию до наложения глазного векорасширителя, интраоперационную факическую стадию после наложения глазного векорасширителя, интраоперационную афакическую стадию, когда собственный хрусталик удаляют, и переднюю камеру глаза наполняют/накачивают вискоэластичной жидкостью, и интраоперационную псевдофакическую стадию, когда интраокулярную линзу (ИОЛ) имплантируют и выставляют в течение хирургической операции.

[0071] Встроенный алгоритм, хранящийся в физической памяти и выполняемый процессором, может быть сконфигурирован с возможностью обнаружения переходов между различными стадиями в автоматическом режиме и выполнения необходимых вычислений для обновления осей и значений рефракции, отображаемых для хирурга. В качестве альтернативы алгоритм может реагировать на пользовательский ввод, указывающий на изменение стадии глаза или указывающий на другие события, которые происходят в течение процедуры.

[0072] Например, перед наложением глазного векорасширителя можно выполнить аберрометрию волнового фронта или измерение авторефракции всего глаза, когда глаз правильно выставлен, чтобы определить оптические свойства глаза на предоперационной факической стадии. Измеренный астигматизм будет иметь ось астигматизма глаза, которую можно первоначально маркировать как электронно-установленный(ые) указатель(и) на динамическом изображении глаза и отслеживать по мере любого дополнительного перемещения глаза. Обновленный(ые) электронно-устанавливаемый(ые) указатель(и) или второй(ые) электронно-устанавливаемый(ые) указатель(и) можно построить цифровым методом после возникновения временных хирургически-вызванных факторов, например, наложения пары глазного векорасширителя на глаз пациента, когда глаз правильно выставлен. Второй измеренный астигматизм может показывать любую дополнительную составляющую астигматизма, вызванную наложением векорасширителя. Обновленный(ые) или второй(ые) электронно-устанавливаемый(ые) указатель(и) может(могут) быть осью астигматизма глаза под влиянием векорасширителя или осью астигматизма дополнительной, но временной составляющей астигматизма, вызванной векорасширителем (т.е. разностью первого и второго измеренных астигматизмов). Если разность астигматизма и/или угол оси астигматизма глаза между двумя стадиями хирургической операции будут незначительными, то единственного электронно-установленного указателя будет достаточно. Если же, напротив, разность астигматизма и/или угол оси астигматизма глаза между двумя состояниями является относительно большим, то можно отобразить два указателя с использованием двух разных цветов или типов линий, чтобы информировать хирурга о том, что наложение векорасширителя изменило форму роговицы, и, в результате, присутствует временный хирургически-вызванный астигматизм.

[0073] В качестве альтернативы может отображаться единственный указатель временного хирургически-вызванного астигматизма, вычисленный/найденный на основании двух измерений. Аналогично, когда глаз находится в афакическом состоянии, можно производить дополнительное обновление электронно-устанавливаемого(ых) указателя(ей), чтобы снабжать хирурга информацией об оси астигматизма одной роговицы, но под влиянием как временных, так и постоянных хирургически-вызванных факторов, например, оси астигматизма одной роговицы без влияния временных хирургически-вызванных факторов. И вновь, если разность астигматизма и/или угол оси астигматизма глаза между упомянутым афакическим состоянием и предыдущим одним или двумя состояниями глаза будут незначительными, то одного и того же единственного электронно-установленного указателя будет достаточно. Напротив, если разность астигматизма и/или угол оси астигматизма глаза между упомянутым афакическим состоянием и предыдущим одним или двумя состояниями глаза является большим large, то обновленный указатель, вычисленный/найденный на основании измерений двух или трех стадий, можно электронно маркировать на динамическом изображении глаза и отслеживать по мере любого дополнительного перемещения глаза.

[0074] Чтобы понять важность необходимости анализа вклада временных и индивидуальных хирургически-вызванных факторов в оптические свойства оперируемого глаза, далее кратко рассматривается традиционный способ векторного анализа астигматизма и затем более тщательно рассматривается простой численный пример.

[0075] В способе векторного анализа астигматизма, каждая доля или составляющая астигматизма рассматривается как вектор с абсолютной величиной и направлением. Вследствие того, что ось астигматизма повторяется через 180°, тогда как геометрические углы повторяются через 360°, проблема решается удвоением угла астигматизма перед вычислениями и делением угла на два после вычисления. Длина вектора представляет диоптрическое значение (диоптрии) астигматизма составляющей астигматизма, тогда как угол вектора равен удвоенному углу оси астигматизма в пространстве глаза в обычном понимании. Например, если две тонких цилиндрических линзы сложены одна на другую и пересекаются не под прямым углом, то получаемый астигматизм можно найти с использованием векторной диаграммы для двойных углов посредством сложения двух векторов, представляющих две составляющих астигматизма двух цилиндрических линз, и затем нахождения длины полученного вектора и деления на два угла полученного вектора.

[0076] С другой стороны, хирургически-вызванный астигматизм (SIA) также можно найти с использованием способа векторного анализа. Как надежно обосновано, общий хирургически-вызванный астигматизм (SIA) равен послеоперационному измеренному астигматизму за вычетом предоперационного измеренного астигматизма. Другими словами, при использовании векторной диаграммы для двойных углов предоперационный измеренный астигматизм, представленный вектором C_pre, в сумме с хирургически-вызванным астигматизмом (SIA), представленным вектором C_SIA, равен послеоперационному измеренному астигматизму, представленному вектором C_post. Следует отметить, что возможны разные описания послеоперационного измерения, так как оно может выполняться сразу после того, как хирургическая операция заканчивается до или после удаления глазного векорасширителя, или через несколько недель или месяцев после того, как глаз полностью заживился от хирургической раны, поэтому измеренный астигматизм может различаться в зависимости от описания или интерпретации послеоперационного измерения. Поскольку разные хирургические факторы могут вызывать разные доли или составляющие астигматизма, следовательно, вызванный астигматизм можно дополнительно разделять на разные категории и составляющие, включая временный, постоянный и вызванный заживлением раны. Например, наложение глазного векорасширителя могут вносить временную составляющую астигматизма (которую можно обозначить как временный, вызванный векорасширителем астигматизм), разрез, сделанный на роговице глаза пациента, может вносить постоянную составляющую астигматизма (которую можно обозначить как постоянный астигматизм, вызванный разрезом роговицы), и восстановление глаза после хирургической операции может вносить астигматизм, вызванный заживлением раны, и т.п.

[0077] Далее можно рассмотреть более подробный, но упрощенный численный пример. Предполагается, что глаз находится в его факической стадии до наложения глазного векорасширителя, и кератометрическое/кератоскопическое измерение или измерение волнового фронта находит, что роговица или глаз имеет первый измеренный чистый астигматизм с величиной 1,00 диоптрия на меридиане или под углом оси астигматизма 30° относительно горизонтальной оси глаза. Первую базисную ось можно первоначально маркировать в форме линии с двумя стрелками на концах, ориентированной под углом 30, в качестве электронно-установленного указателя на динамическом изображении глаза, чтобы информировать хирурга о том, что факический глаз имеет ось астигматизма в направлении ориентации 30°. На векторной диаграмме для двойных углов упомянутая первая измеренная составляющая астигматизма может быть представлена вектором С_{1-ый измеренный}, направленным под углом ориентации 60° (удвоенный угол 30° равен 60°) относительно х-оси, как показано на Фиг. 7.

[0078] Если после наложения глазного векорасширителя давление векорасширителя на роговицу заставит роговицу сильнее изогнуться вдоль вертикального направления глаза, то будет присутствовать дополнительная временная составляющая астигматизма, вызванная векорасширителем, с некоторым диоптрическим значением под некоторым углом ориентации, а также временно вызванная составляющая сферы или сферической рефракции. Если интраоперационное кератометрическое измерение или измерение волнового фронта того же глаза под влиянием векорасширителя показывает, что измеренный чистый астигматизм роговицы или глаза имеет величину 1,00 диоптрия на меридиане или под углом оси астигматизма 60° относительно глаза, то на векторной диаграмме для двойных углов упомянутый второй измеренный астигматизм можно представить вектором С_{2-ой измеренный}, направленным под углом ориентации 120° (удвоенный угол 60° равен 120°) относительно х-оси, как показано на Фиг. 7. На векторной диаграмме для двойных углов чистый астигматизм, представленный вторым вектором С_{2-ой измеренный}, должен быть векторной суммой первого вектора C_{1-ый измеренный} и вызванного векорасширителем вектора С_{вызванный векорасширителем}.

[0079] Как показано на Фиг. 7, поскольку первый вектор С_{1-ый измеренный} и второй вектор С_{2-ой измеренный} имеют одинаковую абсолютную величину или длину вектора, и относительный угол между данными двумя векторами равен 60°, то с помощью либо графического, либо тригонометрического, либо расчетного векторного сложения/вычитания в полярных или прямоугольных координатах, можно найти, что вызванный векорасширителем вектор С_{вызванный векорасширителем} является вектором с абсолютной величиной 1,00 диоптрий и направлением ориентации вдоль отрицательного направления х-оси или с углом ориентации 180°. Когда упомянутую вызванную векорасширителем составляющую астигматизма преобразуют обратно в пространство глаза, то угол ориентации требуется разделить на два, и, следовательно, вызванный векорасширителем астигматизм направлен вдоль вертикального направления глаза и имеет величину 1,00 диоптрий. На элементе отображения динамического изображения глаза, вторую базисную ось можно теперь маркировать в форме вертикальной (т.е. ориентированной под углом 90°) линии с двумя стрелками на концах отличающегося цвета в качестве электронно-установленного второго указателя, чтобы информировать хирурга о том, наложение векорасширителя вызвало составляющую астигматизма вдоль вертикального направления. В качестве альтернативы обновленный указатель, показывающий фактическое направление ориентации реально-временной оси астигматизма глаза под временным влиянием векорасширителя, можно отображать и отслеживать относительно динамического изображения глаза при некотором различии (например, отличающемся цвете или типе линии), чтобы информировать хирурга о том, что данная реально-временная ось астигматизма испытывает временное влияние векорасширителя. Упомянутое временное влияние, по существу, прекращается после того, как векорасширитель удаляют из глаза.

[0080] Если выполняют третье интраоперационное измерение с использованием датчика волнового фронта после того, как удален собственный хрусталик глаза, и в капсулу хрусталика глаза введена вискоэластичная жидкость в то время, когда глаз является афакическим, и обнаруживается, что афакический глаз, находящийся по временным влиянием векорасширителя, а также постоянным влиянием разреза(ов) роговицы, но без участия собственного хрусталика, имеет чистый астигматизм с величиной 0,50 диоптрий и углом 120° меридиана или оси астигматизма, то на векторной диаграмме для двойных углов упомянутый третий измеренный вектор C_{3-ий измеренный} чистого астигматизма можно графически построить как вектор с абсолютной величиной 0,50 диоптрий и углом ориентации 240° (удвоенный угол 120° равен 240°), как показано на Фиг. 7. С учетом того, что, как только векорасширитель убирают из глаза, вызванная векорасширителем временная составляющая астигматизма пропадает, чтобы найти астигматизм, вызванный исключительно одной роговицей, после того как роговица восстанавливает свою первоначальную форму, но еще испытывает действующее влияние постоянных хирургических факторов, например, разреза(ов) роговицы, существует необходимость вычитания временной, вызванной векорасширителем составляющей астигматизма из третьего измеренного чистого астигматизма.

[0081] На векторной диаграмме для двойных углов, показанной на Фиг. 7, астигматизм, вызванный исключительно одной роговицей, представляется вектором С_{вызванный одной роговицей}, который равен векторной разности между вектором С_{3-ий измеренный} и вектором С_{вызванный векорасширителем}. Другими словами, вектор С_{вызванный векорасширителем} временного, вызванного векорасширителем астигматизма, плюс вектор С_{вызванный} одной роговицей астигматизма одной роговицы, должен давать, в результате, вектор С_{3-ий измеренный} третьего измеренного астигматизма. С помощью графического или тригонометрического векторного сложения/вычитания или векторного анализа в полярных или прямоугольных координатах, можно найти, что астигматизм одной роговицы имеет величину

диоптрий и угол ориентации 240°+90°=330°. Когда упомянутый вектор астигматизма одной роговицы преобразуют в реальное пространство глаза, угол требуется разделить на два, так что реальный угол оси астигматизма для астигматизма одной роговицы равен 165° в пространстве глаза. На элементе отображения динамического изображения глаза, базисную ось отличающегося цвета или типа линии можно теперь электронно маркировать или строить в форме линии с двумя стрелками на концах, ориентированной под углом 165° в качестве электронно-установленного указателя, чтобы информировать хирурга о том, что истинный астигматизм одной роговицы (включая влияние как передней поверхности, так и задней поверхности роговицы и постоянное влияние разреза роговицы, но исключая временные, вызванные векорасширителем составляющие астигматизма, которые будут отсутствовать после хирургической операции) имеет ось астигматизма под углом 165°.

[0082] Следовательно, если следует имплантировать торическую ИОЛ, то величину ее астигматизма можно выбрать на основании приведенной вычисленной величины астигматизма одной роговицы, чтобы полностью подавить составляющую астигматизма одной роговицы, и ее ось следует повернуть и выставить под углом 165° относительно глаза. При этом сферическое диоптрическое значение ИОЛ также можно выбрать на основании измеренного сферического диоптрического значения одной роговицы. Таким образом, в приведенном примерном варианте осуществления величина астигматизма выбранной торической ИОЛ компенсирует истинный измеренный общий астигматический вклад одной роговицы и, тем самым, будет приводить к результату хирургической операции, который превосходит по качеству существующие методы, например, кератометрию или топографию роговицы или метод ОСТ (оптической когерентной томографии), которые измеряют только часть астигматического вклада роговицы. После того как определяют рецепт рефракции ИОЛ (включая S+C×Axis), хирургу можно представить ось вклада одной роговицы, в частности, когда глаз находится в псевдофакической стадии, как дополнительно поясняется на Фиг. 8.

[0083] Важно отметить, что после имплантации торической ИОЛ, когда ось торической ИОЛ будут выставлять относительно измеряемой в реальном времени оси астигматизма оперируемого глаза, действующие измеренные значения сферы и цилиндра глаза не будут нулевыми из-за влияния временных, хирургически-вызванных факторов и выбора торической ИОЛ, который учитывал устранение временных хирургически-вызванных факторов. Однако при цифровом устранении временных хирургически-вызванных факторов в процессе вычисления текущей рефракции, измерение текущей рефракции будет показывать близкие к нулю сферу и цилиндр в реальном времени, когда ось торической ИОЛ будет выставлена по целевой оси коррекции/нейтрализации астигматизма.

[0084] В одном варианте осуществления реально-временной результат рефракции оперируемого глаза в псевдофакической стадии может быть результатом глаза при наличии влияния векорасширителя или результатом глаза в отсутствие влияния векорасширителя в зависимости от того, устранено ли цифровым способом или нет влияние векорасширителя при вычислении рефракции. Иначе говоря, если из реально-временного результата рефракции глаза в псевдофакической стадии устраняется цифровым методом влияние векорасширителя, то, без физического удаления векорасширителя, реально-временная рефракция должна достигать эмметропии (если таковой является целевая рефракция), когда торическую ИОЛ поворачивают и выставляют по маркированной целевой оси. С другой стороны, если реально-временной результат рефракции глаза в псевдофакической стадии получен без цифрового устранения влияния векорасширителя, то, до физического удаления векорасширителя, реально-временная рефракция не будет достигать эмметропии (если таковой является целевая рефракция), когда торическую ИОЛ поворачивают и выставляют по маркированной целевой оси, но реально-временная рефракция будет достигать эмметропии после того, векорасширитель физически удаляют из глаза. Хирургом могут применяться оба подхода, и хирург может выбрать вариант цифрового устранения влияния векорасширителя во время выставления торической ИОЛ до физического удаления векорасширителя и затем переключения на реально-временную истинную рефракцию глаза без цифрового устранения влияния векорасширителя после того, как векорасширитель физически удален из глаза, чтобы дополнительно экспериментально убедиться, является ли глаз при завершении хирургической операции (то есть без физического присутствия векорасширителя) действительно эмметропическим,

[0085] Однако следует отметить, что вышеприведенный пример является упрощенным примером для иллюстрации принципа. Число переходов хирургической операции и влияний, которые следует контролировать и/или учитывать для отражения изменений оптических рефракционных свойств глаза и необходимых коррекций рефракции, может быть больше. Например, вышеупомянутый выбор ИОЛ основан только на коррекции рефракции, отнесенной к глазу в афакической стадии, с векорасширителем, снятым с глаза. Как известно, когда глаз заживает, возможны дополнительные изменения рефракционных свойств глаза. Поэтому влияние или воздействие индивидуальных хирургически-вызванных факторов, которые влияют на изменение астигматических свойств глаза пациента, также можно учитывать для вычисления целевой оси нейтрализации/коррекции астигматизма. Вышеизложенное обусловлено тем, что навык конкретного хирурга при выполнении рефракционной хирургической операции, например разрезании роговицы и закрытии раны может вызывать некоторый остаточный астигматизм в глазу после операции в процессе заживления раны. В связи с этим измерение формы роговицы и/или ошибок рефракции афакического глаза и/или псевдофакического глаза сразу после операции можно накапливать и сравнивать с измерением измерение формы роговицы и/или ошибок рефракции глаза после операции, который полностью заживился через несколько недель или месяцев восстановления. Для получения среднего значения изменения формы роговицы или свойств глаза и соответствующего остаточного астигматизма (и сферы) в некоторой расовой группе пациентов можно создать базу данных, и, следовательно, упомянутые данные можно использовать, чтобы создать номограмму и дополнительно усовершенствовать вычисление целевой оси нейтрализации/коррекции астигматизма. Итак, единый принцип можно распространить для учета также влияния заживления раны глаза таким образом, чтобы выбор ИОЛ можно было относить к глазу с заживленной раной для дополнительного усовершенствования коррекции/нейтрализации любой сферы и астигматизма глаза с заживленной раной. Упомянутый подход приведет к результату хирургической операции, который еще более превосходит существующие методы, как изложено в дальнейшем.

[0086] В примере, соответствующем Фиг. 7, диоптрическое значение и угол ориентации оси астигматизма в пространстве глаза измеренных и/или вычисленных составляющих астигматизма и/или сферическое диоптрическое значение одной роговицы, и/или рецепт ИОЛ, которую следует выбрать, могут отображаться для хирурга количественно или качественно в форме чисел, линий, эллипса, окружностей или других фигур, дополнительно к электронно-маркированным указателям или базисным осям.

[0087] Следует отметить, что обновление базисной оси является важной характерной особенностью, связанной с примерными вариантами осуществления. Это обусловлено тем, что, благодаря измерению оптических свойств глаза до и после каждого воздействия хирургических факторов и учету изменения астигматических свойств глаза на разных стадиях хирургической операции, можно существенно повысить точность и прецизионность целевой оси для коррекции и нейтрализации послеоперационного астигматизма.

[0088] Следует отметить, что указатель(и) можно связать с данными измерений оптических свойств глаза, которые непрерывно обновляются и налагаются на динамическое изображение глаза. Кроме того, указатель(и) можно также налагать на предоперационно или интраоперационно снятое статическое изображение глаза. Идентификацию оси астигматизма глаза или базисной оси для коррекции/идентификации астигматизма, получаемую реально-временным измерением волнового фронта, можно выбирать в виде специальной(ых) базисной(ых) точки(точек), и отметка(и) автоматически «прорисовывается(ются)» и размещается(ются) для совмещения с упомянутой осью, вблизи нее или с привязкой к упомянутой оси.

[0089] Фиг. 8 представляет примерное изображение глаза пациента с одной электронно-установленной маркировкой или базисной осью, а также результат реально-временного измерения рефракции глаза. Следует отметить, что ресница находится слева, так что горизонтальная линия глаза является вертикалью на Фиг. 8. Длинная штриховая прямая линия 802 с двумя стрелками на концах представляет базисную ось (электронно-установленный указатель), которая налагается на динамическое изображение 812 глаза. При этом показан также как качественно, так и количественно результат реально-временного измерения рефракции. В одном варианте осуществления полная окружность 804 в центре элемента отображения изображает ошибку «сферы» или сферическую ошибку рефракции реально-временного измерения рефракции глаза, при этом диаметр окружности представляет диоптрическое значение «сферы», и цвет представляет знак (положительный или отрицательный). Короткая толстая прямая черта 806 в центре элемента отображения представляет ошибку «цилиндра» или цилиндрическую ошибку рефракции реально-временного измерения рефракции глаза, при этом длина прямой черты представляет диоптрическое значение «цилиндра», и цвет представляет знак (положительный или отрицательный). Длинная тонкая сплошная прямая линия 808, проведенная вдоль короткой толстой прямой черты 806, представляет текущую ось астигматизма, полученную реально-временным измерением рефракции глаза. При этом реально-временная рефракция 810 глаза показана также количественно около правого верхнего угла элемента отображения в форме Rx: S+C×Axis, где S относится к диоптрическому значению «сферы», С относится к диоптрическому значению астигматизма или цилиндра, и Axis относится к углу оси астигматизма глаза в пространстве глаза. Обозначение Rx относится к рецепту или коррекции, необходимой для нейтрализации текущих реально-временных ошибок рефракции. Следует отметить, что в приведенном конкретном примере длинная штриховая линия 802 с двумя стрелками на концах является электронно-установленным маркером, соответствующим оси астигматизма одной роговицы, без воздействия временных хирургических факторов. Другими словами, длинная штриховая линия 802 с двумя стрелками на концах вычисляется из измерения рефракции афакического глаза, но когда деформация роговицы, вызванная временными хирургическими факторами, уже устранена цифровым методом. Сплошная длинная тонкая линия 808 является реально-временной осью астигматизма псевдофакического глаза с торической ИОЛ, имплантированной, но еще подлежащей повороту в правильную ориентацию.

[0090] В другом варианте осуществления базисная ось и реально-временная рефракция, отображаемые на элементе отображения динамического изображения глаза отражают не только текущее состояние рефракции глаза под воздействием временных хирургически-вызванных факторов, но также реально-временное состояние рефракции текущего глаза, отнесенное к глазу с заживленной раной, при устранении воздействия временных, а также вызванных хирургом факторов (т.е. включающих в себя постоянные факторы и факторы, вызванные заживлением раны). Например, электронно-маркированная базисная ось, отслеживаемая по мере динамического перемещения глаза, может быть осью астигматизма роговицы после вычитания составляющих астигматизма, обусловленных всеми временными хирургически-вызванными факторами вплоть до афакической стадии, а также индивидуальными хирургически-вызванными факторами (включая постоянные факторы и заживление раны), возникающими вследствие хирургического навыка индивидуального хирурга, который можно определить по статистическим данным, тогда как отображаемые реально-временные ошибки рефракции являются ошибками реального глаза в псевдофакической стадии с имплантированной торической ИОЛ, но при устранении составляющих рефракции, обусловленных всеми временными хирургически-вызванными факторами вплоть до афакической стадии, а также индивидуальными хирургически-вызванными факторами (включая постоянные факторы и заживление раны), возникающими вследствие хирургического навыка индивидуального хирурга.

[0091] Другими словами, результат реально-временного измерения волнового фронта в псевдофакической стадии для оперируемого глаза обрабатывается с таким расчетом, чтобы то, что отображается в реальном времени на элементе отображения динамического изображения глаза, было реально-временной рефракцией, отнесенной к расслабленному состоянию того же глаза, но после операции, с уже зажившей раной. При этом хирург выбирает значение астигматизма торической ИОЛ (а также диоптрическое значение сферы) и поворачивает имплантированную торическую ИОЛ, чтобы выставить ее по электронно-маркированной базисной оси. Если центрированное и действующее положение линзы является точным, то упомянутая реально-временная рефракция, отнесенная к виртуальному глазу после операции, должна приближаться к рефракции эмметропического глаза или целевой рефракции, определенной хирургом. Следовательно, в данной псевдофакической стадии, хирург может сравнивать пунктирную отметку оси на имплантированной торической ИОЛ и совмещать ее с электронно-маркированной базисной осью на динамическом изображении глаза и/или наблюдать реально-временную рефракцию глаза, пока значения не достигают нуля или целевой рефракции.

[0092] В примерном варианте осуществления изображения глаза, снятые камерой, и наложенная(ые) отметка(и) совмещения записывают для будущего воспроизведения и анализа. В другом варианте осуществления отметки совмещения налагают на ранее записанное изображение глаза.

[0093] Вышеописанные варианты осуществления позволяют хирургу создавать реперную(ые) отметку(и) на протяжении всей хирургической операции. Например, отметку(и) можно устанавливать для обеспечения ориентиров/отметок совмещения, описывающих состояние пациента/глаза в начале хирургической операции. Например, ось цилиндра или астигматизма можно измерить до начала хирургической операции в факической стадии и затем можно измерять интраоперационно в афакической и псевдофакической стадиях. Упомянутые разные измерения позволяют хирургу определять скорость изменения величины и оси астигматизма на протяжении всей хирургической операции, обусловленных вкладом цилиндра роговицы пациента с линзами и без них (хрусталиком и ИОЛ) и обусловленных влиянием разреза роговицы и применением глазного векорасширителя. Кроме того, отметки и/или значения оптической силы сферической поверхности, формы роговицы, осевой длины глаза или глубины передней камеры могут представляться в виде ссылки/маркироваться в реальном времени по мере того, как они изменяются в течение хирургической операции. Хирург может использовать информацию для улучшения результата хирургической операции во время выполнения хирургической операции. Например, если реперные отметки создают до и после разреза, то хирург получает непосредственную обратную связь с рефракционным эффектом типа принятого решения или выполненной процедуры. Хирург может принять решение воспользоваться другим методом, если желательно ослабить рефракционные эффекты.

[0094] Маркировку может осуществляться путем «касания» кнопки, которая находится в связи с качественными и/или количественными данными измерения (например, аберрометрии/авторефракции) свойств глаза; буксировки пользователем (хирургом или медсестрой) с помощью сенсорного экрана или мыши, когда пользователь касается экрана; или, например, путем управления аудиосигналами, или автоматического совмещения с кантусом пациента.

[0095] Фиг. 9 является диаграммой, представляющей как вид в перспективе примерного варианта осуществления, интегрированного или закрепленного на хирургическом микроскопе, так и сенсорный экран, электрически связанный с устройством, раскрытым в настоящей заявке. На передней и боковых стенках корпуса устройства расположены аппаратные клавиши А, В, С и D (902), и/или на мониторе с сенсорным экраном расположены также соответствующие программные сенсорные кнопки А, В, С и D (904). Хирург может нажимать аппаратные кнопки в течение хирургической операции, чтобы осуществлять маркировку или другие функции. Например, кнопку А можно использовать, чтобы осуществлять ручную маркировку и/или блокировать автоматическую маркировку; кнопку В можно использовать, чтобы включать или выключать светоиндикатор внутренней фиксации; кнопку С можно использовать в качестве кнопки активации закладки для выделения некоторого(ых) кадра(ов) записанного изображения глаза; и кнопку D можно использовать для включения/выключения или периодического повторения сплошного освещения ближним инфракрасным светом, чтобы лучше управлять яркостью и контрастом снимаемого и отображаемого динамического изображения глаза. Возможны другие функции, не перечисленные выше, которые можно назначать упомянутым кнопкам.

[0096] Хотя автоматическая электронная маркировка может осуществляться встроенным алгоритмом, хирург может отменить алгоритм нажатием аппаратной(ых) кнопки(ок), чтобы выбрать предпочтительный для хирурга результата измерения для электронной маркировки, а также блокировать реально-временное обновление маркировки, по своему желанию. Это иногда требуется, так как субъективное решение, принятое хирургом, может быть лучше и надежнее потому, что, даже когда глаз выставлен правильно, измерение может испытывать влияние других факторов, трудно распознаваемых встроенным алгоритмом, включая остатки ирригационной жидкости на роговице глаза пациента, существование оптических пузырьков или отходов в глазной капсуле пациента и недостаточное заполнение глазной капсулы вискоэластичной жидкостью, что может обуславливать выход интраокулярного давления глаза за пределы нормального диапазона. Программная(ые) кнопка(и) могут нажиматься медсестрой в течение хирургической операции для выполнения маркировки или других функций. Одна и та же функция может также выполняться медсестрой с помощью щелчка компьютерной мышью на программной(ых) кнопке(ах) или с помощью компьютерной клавиатуры. Хирург может также давать медсестре команду голосом на использование мыши или клавиатуры, чтобы производить маркировку. Возможно выполнение нескольких маркировок на разных стадиях по мере того, как происходит хирургическая операция. Кроме того, хирург и/или медсестра могут включать или выключать алгоритм, используемый для коррекции с учетом хирургически-вызванных аберраций, заживления раны или другой используемой метрики.

[0097] Метод измерения вклада роговицы в ось и степень астигматизма состоит в том, чтобы интраоперационно производить измерения волнового фронта афакического глаза для непосредственного измерения вклада роговицы. Данное измерение также имеет ошибки, поскольку роговица может деформироваться в течение хирургической операции из-за давления на глаз, которое искажает естественную форму «футбольного мяча» роговицы до отличающейся искаженной формы «футбольного мяча». Данное искажение может быть вызвано временными хирургическими факторами, например, наложением векорасширителя для фиксации глазного века в открытом состоянии или подачей ирригационного раствора в течение хирургической операции, а также постоянными хирургическими факторами, например, разрезом роговицы и заживлением хирургических ран. Таким образом, интраоперационное афакическое измерение характеризует «искаженный футбольный мяч», который, обычно, будет возвращаться в свое первоначальное предоперационное состояние, когда давление будет снято, глаз расслабится, и рана разреза заживет. Если торическую ИОЛ поворачивают на основании одного только афакического измерения, без учета всех остальных факторов, то ИОЛ можно и не позиционировать правильно для устранения астигматизма расслабленного и зажившего глаза.

[0098] В одном варианте осуществления настоящего изобретения электронная маркировка является базисной осью для улучшенной коррекции/нейтрализации астигматизма, которая вычисляется посредством обработки данных, учитывающей упомянутый(ые) хирургический(ие) фактор(ы). Например, существует, по меньшей мере, первое измерение оптических рефракционных свойств глаза, выполненное без какого-либо значительного влияния хирургических факторов, и существует, по меньшей мере, второе измерение оптических свойств того же глаза, но без влияния, по меньшей мере, одного хирургического фактора (например, наложения глазного векорасширителя). В приведенном примере первое и второе измерения обрабатываются для обнаружения изменения астигматических свойств глаза, в частности, во время перехода хирургических стадий. Измерение может включать в себя кератометрические измерения, измерения топографии роговицы, измерения методом ОСТ, авторефракционные измерения, аберрометрические измерения и/или измерения волнового фронта. В приведенном примере второе измерение в условиях влияния хирургического(их) фактора(ов) выполняется с использованием устройства для реально-временного интраоперационного офтальмологического измерения оптических свойств глаза или комбинации из двух или более устройств, и примеры подобного устройства включают в себя реально-временной интраоперационный кератометр, топограф роговицы, оптический когерентный топограф/томограф (ОСТ), авторефрактор, аберрометр и датчик волнового фронта.

[0099] Цель получения, по меньшей мере, двух измерений состоит в определении любого значительного изменения астигматических свойств (а также свойства сферической рефракции) глаза при наличии и без влияния одного или более хирургических факторов, чтобы можно было понять, наблюдать и/или вычислять соответствующее изменение целевой оси нейтрализации/коррекции астигматизма для глаза после операции.

[00100] Следует еще раз обратить внимание на то, что два измерения могут также включать в себя одно предоперационное измерение с пациентом в вертикальном сидящем положении. Поэтому один примерный вариант осуществления использует также интраоперационное(ые) измерение(ия), чтобы либо подтвердить предоперационные измерения, выполненные с помощью различающихся измерительных устройств и методов, которые обычно применяют для вертикально расположенного пациента, либо идентифицировать изменения оптических свойств глаза. Данное сравнение пациента в вертикальном сидящем положении с пациентом в положении лежа на спине может дополнительно помогать хирургу улучшать результаты работы с пациентами.

[00101] Фиг. 10 представляет один примерный способ электронной маркировки оси для улучшенной коррекции/нейтрализации астигматизма в течение рефракционной хирургической операции. На этапе 1002 выполняют первое измерение свойства глаза пациента без какого-либо значительного влияния хирургического(их) фактора(ов). Данное первое измерение может быть кератометрией, измерением топографии роговицы, измерением методом ОСТ, авторефракционным измерением, аберрометрией, или измерением волнового фронта или комбинацией из двух или более упомянутых измерений. Первое измерение может быть либо предоперационным измерением с пациентом в вертикальном сидящем положении, либо интраоперационным измерением с пациентом в положении лежа на спине.

[00102] Цель выполнения первого измерения состоит в записи, по меньшей мере, одного астигматического свойства глаза в его относительно естественном или расслабленном состоянии. Следует отметить, что упомянутое естественное или расслабленное состояние необходимо интерпретировать в широком смысле как глаз с относительно несущественным или незначительным изменением предоперационного астигматического свойства глаза. Подходящим примером является глаз пациента, когда пациент находится в положении лежа на спине, но до того, как наложена пара глазного векорасширителя. В таком состоянии в глаз может быть закапан местный анестетик, но влияние данного хирургического фактора можно считать незначительным. Свойство глаза в данном состоянии будет относительно сходным со свойством глаза при естественном дневном освещении, когда пациент находится в вертикальном положении, и предполагается, что различие между астигматическими свойствами в упомянутых двух состояниях (вертикальном и лежа на спине) для одного и того же глаза является относительно малым.

[00103] На этапе 1004 выполняют одно или более вторых измерений свойства глаза пациента в условиях влияния хирургического(их) фактора(ов). Упомянутые одно или более вторых измерений выполняют в реальном времени интраоперационно и вновь могут быть кератометрией, измерением топографии роговицы, измерением методом ОСТ, авторефракционным измерением, аберрометрией, или измерением волнового фронта или комбинацией из двух или более упомянутых измерений. Цель второго измерения состоит в записи, по меньшей мере, изменения астигматических свойств, но может также включать в себя другие параметры, например, сферу или глубину передней камеры глаза, в результате влияния любого(ых) хирургического(их) фактора(ов).

[00104] Второе(ые) измерение(ия) могут выполняться в факической или афакической, или псевдофакической стадии, с возможностью выполнения большего числа измерений в одной стадии и выполнения одного измерения в некоторых или всех стадиях. Различия между упомянутыми измерениями могут быть также полезны при определении соответствующих корректировок астигматизма и/или сферы для оптимального результата рефракции. Одним подходящим примером является глаз пациента в положении пациента лежа на спине после того, как наложена пара глазного векорасширителя. Другим подходящим примером является афакический глаз пациента, лежащего на спине, после того, как удален собственный хрусталик, и вискоэластичная жидкость введена в капсулу хрусталика глаза. Следует отметить, что измерение факического глаза пациента, лежащего на спине, после того как была наложена пара глазного векорасширителя, можно также объединять с измерением афакического глаза пациента, лежащего на спине, после того как удален собственный хрусталик, и вискоэластичная жидкость введена в капсулу хрусталика глаза. В качестве альтернативы измерение афакической кератометрии или топографии роговицы можно непосредственно объединять с измерением афакической рефракции или афакического волнового фронта. Измерение афакической кератометрии или топографии роговицы будет обеспечивать информацию об изменении формы роговицы под влиянием хирургических факторов, и измерение афакической рефракции или афакического волнового фронта будет обеспечивать информацию об астигматизме (а также сфере) одной роговицы в отсутствие вклада от хрусталика, но под влиянием хирургических факторов вплоть до данного момента. В вышеприведенных случаях выполняют несколько вторых измерений. В то время, когда выполняется рефракционная хирургическая операция, возможно обновление любого реально-временного изменения астигматических свойств глаза.

[00105] Следует отметить, что изменение оси и величины астигматизма роговицы и/или глаза может, в принципе, происходить до, в течение и после рефракционной хирургической операции, и поэтому изменения астигматических свойств могут происходить на многих стадиях. Примеры включают в себя изменения с состояния, когда глаз является факическим, и пациент расположен вертикально сидя, по состояние, когда пациент лежит в положении на спине; с состояния до закапывания любых капель для расширения радужной оболочки и/или любых капель для местной анестезии в глаз, по состояние после закапывания, с состояния до того, как накладывают глазной векорасширитель, по состояние после того, как накладывают векорасширитель, чтобы удерживать глаз открытым, с состояния до того, как делают любой разрез роговицы, по состояние после того, как разрез(ы) сделан(ы); с состояния до того, как замещают внутриглазную жидкость или влагу передней камеры, до состояния после того, как вводят вискоэластичную жидкость; с состояния до того, как удаляют собственный хрусталик в то время, когда введена вискоэластичная жидкость, по состояние после того, как собственный хрусталик удален в то время, когда вискоэластичная жидкость введена капсулу хрусталика; с состояния до того, как вводят торическую интраокулярную линзу (ИОЛ), по состояние после того, как вводят ИОЛ; с состояния до того, как торическую ИОЛ поворачивают, по состояние в течение или после того, как торическую ИОЛ поворачивают; с состояния до того, как удаляют вискоэластичную жидкость, при установленной в заданное место торической ИОЛ, по состояние после того, как удаляют вискоэластичную жидкость, с состояния до того, как производят LRl/CRI (лимбальный послабляющий разрез/роговичный послабляющий разрез), по состояние после того, как производят LRl/CRI; и с состояния до того, как закрывают все роговичные разрезы, по состояние после закрытия; с состояния сразу после того, как заканчивают рефракционную хирургическую операцию, по состояние через несколько недель или месяцев после того, как все раны полностью заживились. Следовательно, первое и второе измерения оптических свойств глаза могут измерять различие, вызываемое любыми вышеупомянутыми изменениями.

[00106] На этапе 1006 динамические изображения глаза одновременно и непрерывно снимают камерой 508 для съемки глаза с целью отображения и могут быть также записаны. И вновь, динамическое изображение глаза можно также использовать для определения того, насколько точно глаз выставлен по оптической оси инструмента, используемого для реально-временных интраоперационных измерений оптических свойств глаза.

[00107] На этапе 1008 кадры динамического изображения глаза синхронизируют с данными реально-временных измерений свойств глаза, и качество результатов измерений свойств глаза определяют на основании синхронизированных данных изображения глаза и/или данных измерений оптических свойств глаза. Для обеспечения того, чтобы для последующей обработки данных выбирались только высококачественные данные измерений свойств глаза, соответствующие точно выставленным изображениям глаза, может быть установлен критерий принятия решения по качеству данных измерений. Критерий можно установить на основании поперечного положения глаза относительно устройства для измерения свойств глаза, аксиального расстояния глаза относительно устройства для измерения свойств глаза и уровня оптического сигнала от глаза пациента. Уровень сигнала будет находиться за пределами требуемого диапазона, если оптический путь блокируется хирургическим инструментом или рукой хирурга, или происходит сильное отражение света в измерительное устройство от блестящей отражательной поверхности хирургического инструмента.

[00108] На этапе 1010 данные первого измерения и выбранные данные второго(ых) измерения(ий) обрабатываются, чтобы учесть изменение астигматических свойств (а также сферической рефракции) глаза под влиянием хирургического(их) фактора(ов) и вычислить ось для коррекции/нейтрализации астигматизма. Данное вычисление использует информацию об изменении астигматических свойств глаза, чтобы определить ось для коррекции/нейтрализации астигматизма, которая, вероятно, не является осью наблюдаемого астигматизма глаза, измеренного в условиях влияния текущего(их) хирургического(их) фактора(ов).

[00109] На этапе 1012 ось для коррекции/нейтрализации астигматизма электронно маркируют. Указатель(и) (линии, стрелки), соответствующий(ие) вычисленной оси коррекции/нейтрализации астигматизма, устанавливают с привязкой к конкретному ориентиру на глазу и отображают и налагают на динамическое изображение глаза. Ориентир может быть любой опознавательной точкой на радужной оболочке, векорасширителем, хирургически-поставленной(ыми) базисной(ыми) точкой(ами), базисной(ыми) точкой(ами) устройства, кантусом и т.п. И вновь, указатель(и) могут также отображаться на динамическом изображении глаза в поле зрения хирургического микроскопа, при этом указатель(и) привязан(ы) к динамическому изображению глаза хирургического микроскопа.

[00110] На этапе 1014 электронно-установленный(ые) указатель(и) обновляют и налагают на динамические изображения глаза, которые непрерывно снимаются и отображаются. И вновь, электронно-установленный(ые) указатель(и) можно обновлять, исходя из того, выставляется ли глаз еще лучше относительно устройства для реально-временного интраоперационного измерения оптических свойств глаза, и/или имеют ли данные измерения(ий) еще более высокое качество, насколько может(могут) решать встроенный(ые) алгоритм(ы) обработки данных, или по субъективному решению хирурга. Кроме того, обновление может и, вероятно, будет выполняться на разных стадиях хирургической операции, при этом один(одна) или более обновленных электронно-установленных указателей/маркировок отображаются и привязываются/отслеживаются относительно динамического изображения глаза, как упоминалось выше.

[00111] Для дополнительного улучшения хирургического результата рефракционной хирургической операции катаракты при определении оси для коррекции/нейтрализации астигматизма и при выборе торической ИОЛ на афакической стадии можно также учитывать дополнительные постоянные хирургически-вызванные влияния (например, закрытие раны) и влияния заживления раны. Например, можно предположить, что от афакической стадии до стадии полного восстановления глаза, в дополнение к устранению временных хирургически-вызванных факторов (в частности, влияния наложения и съема векорасширителя), влияние закрытия и заживления раны от разреза роговицы является основным фактором, который будет продолжать вызывать дальнейшие изменения астигматических свойств (а также сферических свойств) глаза пациента. Можно также предположить, что на афакической стадии выполнено измерение рефракционного свойства глаза и определение астигматизма одной роговицы (а также сферы одной роговицы), при этом временные хирургически-вызванные составляющие астигматизма (и сферы) устранены, как показано на Фиг. 7. Однако вектор С_{вызванный одной роговицей} от одной роговицы на Фиг. 7 включает в себя влияние, по меньшей мере, некоторых постоянных хирургических факторов, например, разреза(ов), сделанных в роговице, но не закрытия и заживления разреза. Следовательно, даже при устраненном временном хирургически-вызванном астигматизме, коррекции астигматизма (а также сферы) одной роговицы, будет недостаточно для полного устранения любого остаточного астигматизма (и сферы), которые могут быть дополнительно вызваны в процессе закрытия и заживления разреза.

[00112] Фиг. 11 представляет примерный вариант осуществления того, как следует дополнительно учитывать влияние закрытия и заживления разреза, чтобы дополнительно улучшить хирургический результат. На данной векторной диаграмме для двойных углов, в дополнение к вектору С_{вызванный одной роговицей} астигматизма одной роговицы присутствует также вектор С_{закрытие и заживление разреза} астигматизма, вызванный закрытием и заживлением разреза. Упомянутый вектор С_{закрытие и заживление разреза} можно получить посредством статистического поиска номинальной разности векторов астигматизма между вектором составляющей астигматизма одной роговицы и вектором составляющей астигматизма заживленной раны полностью восстановленного глаза для относительно большого числа пациентов с одинаковой расовой принадлежностью в базе данных, которая может постепенно создаваться для конкретного отдельного хирурга.

[00113] Как показано на Фиг. 11, векторную сумму вектора С_{вызванный одной роговицей} астигматизма одной роговицы для пациента, подвергаемого на текущий момент хирургической операции, и вектора С_{закрытие и заживление разреза} статистического номинального астигматизма, вызванного закрытием и заживлением разреза, можно рассматривать как вектор С_{конечный-остаточный} наиболее вероятного конечного остаточного астигматизма, который требуется полностью компенсировать. В приведенном численном примере, чтобы упростить математический аппарат для иллюстрации концепции, принято, что вектор С_{закрытие и заживление разреза} статистического номинального астигматизма, вызванного закрытием и заживлением разреза, имеет величину 0,50 диоптрий, и угол направления ориентации составляет 60° на векторной диаграмме для двойных углов (что означает, что в пространстве глаза упомянутая статистическая номинальная составляющая астигматизма, вызванного закрытием и заживлением разреза, имеет величину 0,50 диоптрий и угол 30° оси астигматизма), тогда как вектор Созванный одной роговицей астигматизма одной роговицы имеет ту же величину 0,866 диоптрий и угол ориентации 330°, как показано на Фиг. 7. Поскольку относительный угол (на векторной диаграмме для двойных углов) между вектор С_{вызванный одной роговицей} 0,866 диоптрий и вектором С_{закрытие и заживление разреза} 0,50 диоптрий составляет 90°, то с помощью либо графического, либо тригонометрического, либо расчетного векторного сложения/вычитания в полярных или прямоугольных координатах, можно найти, что вектор С_{конечный-остаточный} наиболее вероятного конечного остаточного астигматизма является вектором с величиной

диоптрий и углом 0° направления ориентации. Когда упомянутый наиболее вероятный конечный остаточный астигматизм преобразуется в пространство глаза, он имеет величину 1,00 диоптрию и угол астигматизма 0° (0°, деленный на два равен 0°).

[00114] Следовательно, для полной компенсации упомянутого наиболее вероятного остаточного астигматизма (и сферы) оперируемого глаза, торическая ИОЛ, подлежащая выбору на афакической стадии, должна иметь составляющую астигматизма или цилиндра, которая может подавить или нейтрализовать 1,00-диоптрийный цилиндр, и целевую ось коррекции/нейтрализации астигматизма под углом 0°, а также сферическую составляющую, которую можно определить аналогичным образом с использованием способа невекторного, а скалярного суммирования и вычитания сферических диоптрий. Другими словами, в приведенном примерном варианте осуществления целевая ось 802 электронного указателя/отметки будет ориентирована под углом 0° или вдоль горизонтального направления глаза пациента, и значения S+C в ИОЛ будут иметь величины, соответственно, определяемые способом скалярного суммирования и вычитания сферических диоптрий и вектором С_{конечный-остаточный}.

[00115] Ниже приведено описание усовершенствованной процедуры хирургической имплантации торической ИОЛ. Целью торической ИОЛ является компенсация и/или коррекция астигматизма, вызванного несферической «формой футбольного мяча» роговицы, в дополнение к коррекции сферической ошибки рефракции. При этом будут осуществляться ссылки на блок-схему последовательности операций на Фиг. 12, векторную диаграмму на Фиг. 7 и Фиг. 11 и на изображение на Фиг. 8. Обычно, кератометрические измерения формы передней поверхности роговицы пациента выполняют до хирургической операции, и на основе упомянутых измерений вычисляют ось и степень кератометрического астигматизма. Топическая ИОЛ имеет маркировки, которые указывают ось коррекции астигматизма, подлежащую выставлению по оси коррекции/нейтрализации астигматизма, маркированной на глазу.

[00116] В настоящем примере предполагается, что кератометрическое измерение выполнено до хирургической операции. Кератометрическое измерение является предпочтительным по сравнению с измерением волнового фронта перед афакической стадией, так как катарактный хрустали, обычно, является помутневшим и может рассеивать свет непредсказуемым образом, что может повлиять на результат измерения волнового фронта. Предполагается также, что на афакической стадии выполнено два интраоперационных измерения, одном, являющееся интраоперационным кератометрическим измерением, и другое, являющееся интраоперационным измерением рефракции или волнового фронта. Предполагается также, что данные упомянутых двух интраоперационных измерений и предоперационного кератометрического измерения обработаны для обнаружения астигматизма/сферы одной роговицы, и статистический номинальный астигматизм и сфера, вызванные закрытием и заживлением разреза, учтены при выявлении значений S+C×Axis торической ИОЛ, подлежащей выбору. Тогда штриховая ось 802 на Фиг. 8 представляет ориентацию оси астигматизма наиболее вероятного конечного остаточного астигматизма глаза. Соответствующий вектор астигматизма одной роговицы обозначен как С_{вызванный одной роговицей} на Фиг. 7 и Фиг. 11, и соответствующий вектор наиболее вероятного конечного остаточного астигматизма обозначен как С_{конечный-остаточный} на Фиг. 11. Значения значений S+C×Axis одной роговицы и наиболее вероятные конечные остаточные значения S+C×Axis не отображаются на Фиг. 8, но могут отображаться один или другой или оба при необходимости.

[00117] В приведенном примерном варианте осуществления рецепт на ИОЛ в значениях S+C×Axis торической ИОЛ не отображен на Фиг. 8 (но может отображаться при необходимости), и значения S+C×Axis, показанные в верхнем правом углу элемента отображения на Фиг. 8, являются результатом реально-временного измерения рефракции оперируемого глаза при цифровом устранении составляющих астигматизма и сферы, вызванных как временным(и), так и индивидуальным(и) хирургическим(и) фактором(ами), который(ые) обнуляются после того, как глаз впоследствии полностью восстановился через несколько недель или месяцев.

[00118] Фиг. 12 представляет примерную блок-схему последовательности операций усовершенствованной процедуры хирургической имплантации торической ИОЛ. На этапе 1202 процесса хирург имплантирует торическую ИОЛ, имеющую составляющую астигматизма и сферы, выбранную для компенсации наиболее вероятной составляющей конечного остаточного астигматизма и сферы оперируемого глаза пациента. В общем, торическая ИОЛ конструктивно выполнена с возможностью легкого поворота в одном направлении, в приведенном примере, в направлении по часовой стрелке. Хирург обычно имплантирует торическую ИОЛ с осью в некотором положении под несколько градусов против часовой стрелки от целевой оси, так что затем хирург будет поворачивать торическую ИОЛ до целевой оси.

[00119] В течение хирургической операции на этапе 1204 процесса хирург поворачивает торическую ИОЛ таким образом, чтобы ось торической ИОЛ достигла и выставилась относительно маркированной целевой оси 802.

[00120] Когда две оси выставляются в линию, реально-временные значения S+C (810), отображаемые в окне на Фиг. 8, стремятся к нулю, если целевой глаз после операции является эмметропическим. В качестве дополнительного этапа на этапе 1206 процесса хирург также наблюдает результат реально-временного измерения рефракции оперируемого глаза, но отнесенный к хирургически полностью восстановленному состоянию того же глаза, и точно настраивает или титрует положение и ось торической ИОЛ, пока реально-временная рефракция не приближается к рефракции эмметропического глаза или целевой конечной рефракции.

[00121] В качестве другой альтернативы на этапе 1208 процесса хирург может также проверить результат реально-временной рефракции в конце хирургической операции после того, как векорасширитель удаляют из глаза пациента. В таком случае хирург может иметь возможность переключить результат реально-временного измерения рефракции из формата отображения в присутствии векорасширителя (т.е. с цифровым устранением временных хирургически-вызванных факторов из результата измерения) в формат отображения в отсутствие векорасширителя (т.е. без цифрового устранения временных хирургически-вызванных факторов, так как векорасширитель уже снят). Упомянутое переключение будет обеспечивать более надежное подтверждение точности и прецизионности цифрового устранения временных хирургических факторов. Экспериментальное подтверждение может также служить частным значение для расширения созданной базы данных, чтобы дополнительно уточнить статистику рефракционных изменений, вызываемых заживлением ран, для сходных глаз.

[00122] В качестве еще одной альтернативы на этапе 1210 процесса хирург может проверить рефракцию глаза снова через несколько недель или месяцев после того, как тот же глаз полностью восстановился, и при этом влияние заживления раны следует устранять цифровым методом из вычисления, чтобы датчик волнового фронта измерял точно реально-временную рефракцию того же глаза. Упомянутая проверка может служить окончательной экспериментальной проверкой или подтверждением, и результат измерения можно даже сравнить с результатом субъективного теста на фороптере, чтобы дополнительно повысить точность и прецизионность конечность данных созданной базы данных.

[00123] Один особый признак примерных вариантов осуществления состоит в интраоперационном вычислении, на афакической стадии, ошибки рефракции одной роговицы, с устранением таких ошибок рефракции, которые вызываются временными хирургическими факторами и не будут больше присутствовать после того, как хирургические факторы устраняются, а также в учете вызванных хирургом ошибок рефракции, которые будут вызываться, когда оперированный глаз восстанавливается. При этом оптимизированную интраокулярную линзу (ИОЛ), в частности, торическую ИОЛ, можно выбирать на афакической стадии, а также в последующем интраоперационно подтверждать на псевдофакической стадии, когда ИОЛ располагают надлежащим образом, в частности, когда торическую ИОЛ надлежащим образом поворачивают и выставляют, а также когда векорасширитель окончательно удаляют из глаза.

[00124] Другой особый признак примерных вариантов осуществления состоит в отображении реально-временной рефракции оперируемого глаза, но относящейся к глазу после хирургической операции (т.е. при цифровом устранении временных хирургических факторов) и послеоперационному состоянию с заживленной раной того же глаза (т.е. при устранении как временных, так и вызванных хирургом факторов). При таком подходе все хирургические факторы, которые вызвали добавочные изменения рефракции глаза и исчезнут либо сразу после хирургической операции, либо через несколько недель или месяцев после хирургической операции, включая индивидуальные, вызванные хирургом остаточные ошибки рефракции, устраняются для вычисления реально-временной рефракции. Следовательно, на псевдофакической стадии, когда хирург либо поворачивает имплантированную торическую ИОЛ для точной настройки ее угла выравнивания, либо выполняет LRI (лимбальный послабляющий разрез) или CRI (роговичный послабляющий разрез), если «заключительное действие» выполняется в правильном направлении, то реально-временная рефракция, отнесенная к виртуальному глазу после хирургической операции или послеоперационному состоянию с заживленной раной того же глаза, должна достигать рефракции эмметропического глаза или целевой рефракции, установленной хирургом.

[00125] Следует отметить, что возможно другое отклонение в деталях с точки зрения измерений свойств глаза, съемки/записи и отображения динамического изображения глаза, выбора высококачественных данных измерений, обработки данных для идентификации оси астигматизма или оси коррекции/нейтрализации астигматизма глаза, подвергаемого рефракционной хирургической операции, и электронной маркировки/совмещения. Например, устройство для измерения свойств глаза не обязательно должно сводиться к или ограничиваться авторефрактором или аберрометром, или датчиком волнового фронта, или кератометром, или топографом роговицы, или оптическим когерентным топографом/томографом. Измерительное устройство может быть даже камерой для съемки сетчатки/глазного дна, которой можно непосредственно снимать ретинальное изображение точечного источника света и, следовательно, непосредственно находить функцию рассеяния точки глаза, которую затем можно использовать для описания астигматических и/или рефракционных, и/или аберрационных свойств глаза.

[00126] Устройство, снимающее динамическое изображение глаза, не обязательно должно быть ограничено камерой для работы в ближнем инфракрасном излучении. Данное устройство может быть камерой, работающей в диапазоне видимых или других длин волн. Данное устройство может быть, например, биологическим микроскопом с щелевой лампой. Данное устройство может быть также отдельной камерой, которую можно присоединять к окуляру вспомогательного наблюдательного отверстия хирургического микроскопа. Изображение не обязательно должно быть ограничено передним отделом глаза. В дополнение к радужной оболочке глаза можно использовать любой участок глаза, который содержит опознавательные точки, так как динамическое изображение глаза служит для оценки выставки глаза относительно устройства для измерения оптических свойств глаза, а также для отслеживания глаза. В этом смысле динамическое изображение глаза может быть белком глаза, кантусом глаза, ресницами, хирургически/хирургом поставленной(ыми) базисной(ыми) точкой(ами), глазным векорасширителем или даже головой пациента.

[00127] Синхронизацию данных измерений оптических свойство глаза с кадрами динамического изображения глаза можно обеспечивать с использованием любого процессора данных, включая процессор на специализированной микросхеме и компьютер. Идентификацию и выбор относительно высококачественных данных измерений свойств глаза можно обеспечивать в реальном времени автоматически с использованием встроенного алгоритма или программы, без дополнительного средства обнаружения выравнивания или с данным средством. Однако идентификация и выбор могут также выполняться не в реальном времени, с использованием отдельного процессора данных или даже вручную хирургом или медсестрой. Снятые динамические изображения глаза и результаты измерения оптических свойств глаза могут записываться цифровыми средствами и воспроизводиться в OR (операционной) таким образом, чтобы хирург мог субъективно выбирать упомянутые данные измерений, которые, по его мнению, имеют высокое качество, когда глаз удовлетворительно выставлен относительно устройства для измерений свойства глаза, и отсутствуют другие помехи, например, ирригация глаза.

[00128] Собранные и записанные синхронизированные данные можно наблюдать во время воспроизведения для хирурга, чтобы просматривать этапы/процесс хирургической операции, причинные связи хирургических методов и другие воздействия. Упомянутые записи могут быть использованы хирургом для совершенствования методов и процедур хирурга, сбора данных для совершенствования номограмм хирурга или в целях обучения и т.п.

[00129] Вычисление оси астигматизма глаза или оси для коррекции/нейтрализации астигматизма можно выполнять с помощью того же процессора данных, который выполняет задачу выбора высококачественных данных, или с помощью другого процессора. В случае если базисное измерение оптических свойств глаза без влияния хирургического(их) фактора(ов) отсутствует, ось астигматизма передней поверхности роговицы (кератометрия или топография роговицы) либо всей роговицы (рефракция афакического глаза, измеренная авторефрактором или датчиком волнового фронта) или всего глаза (измерение авторефракции или волнового фронта факического глаза) можно непосредственно использовать как базисную ось для коррекции/нейтрализации астигматизма. В случае если первое базисное измерение оптических свойств глаза без какого-либо значительного влияния хирургического(их) фактора(ов) имеется, первое измерение можно сравнивать со вторым(и) измерением(ями). Первое базисное измерение может быть предоперационным измерением (например, предоперационным кератометрическим измерением или предоперационным измерением волнового фронта) или интраоперационным измерением (например, кератометрией или измерением волнового фронта перед наложением глазного векорасширителя). Сравнение между первым базисным измерением и вторым(и) измерением(ями) можно использовать для определения, имеет ли место какое-либо изменение астигматических (а также рефракционных) свойств глаза в результате влияния хирургического(их) фактора(ов) (например, наложения векорасширителя). Если изменение отсутствует или незначительно, то результат второго(ых) измерения(ий) можно непосредственно использовать для поиска базисной оси. Если имеет место значительное изменение, то это указывает, что ось астигматизма, измеренную при посредстве второго(ых) измерения(ий), нельзя непосредственно использовать в качестве базисной оси. Однако изменение можно использовать для вычисления с целью обнаружения целевой оси коррекции/нейтрализации астигматизма. Следует отметить, что может быть, по меньшей мере, два типа вторых измерений, и что можно сочетать вторые измерения, по меньшей мере, двух типов.

[00130] Двумя очень полезными вторыми измерениями являются измерение оптических рефракционных свойств глаза после наложения пары глазного векорасширителя и измерение афакической авторефракции или волнового фронта. Второе измерение после наложения пары глазного векорасширителя можно выполнить либо в факической, либо в афакической стадии и сравнить с первым базисным измерением, выполненным до наложения пары глазного векорасширителя, чтобы выявить изменение формы роговицы или оптической системы глаза в результате наложения векорасширителя. Различие между измеренной формой «футбольного мяча» роговицы до приложения хирургических факторов и измеренной формой «футбольного мяча» после приложения хирургических факторов можно использовать для вычисления изменения оси и степени астигматизма (а также общей рефракции) глаза, вызванного приложением хирургических факторов.

[00131] Измерение афакической(ого) авторефракции или волнового фронта может непосредственно обнаруживать астигматизм афакического глаза (с роговицей, но без собственного хрусталика). Однако точность данного измерения может зависеть от искажения роговицы, вызванного приложенными хирургическими факторами. Точность и прецизионность базисной оси можно повысить путем учета изменения формы роговицы и предположения, что роговица будет восстанавливать свою первоначальную форму. Точность и прецизионность базисной оси можно еще более повысить путем учета изменения рефракции глаза, вызываемого в процессе заживления раны. Вызванные изменения астигматизма (а также общей рефракции, которая включает в себя сферу) можно учитывать в измеренном афакическом астигматизме, чтобы вычислять целевую ось коррекции/нейтрализации астигматизма для интраоперационного поворота торической ИОЛ и выбора торической ИОЛ, а также других хирургических процедур, например, положения для проведения LRI (лимбального послабляющего разреза) или CRT (роговичного послабляющего разреза). Упомянутая целевая ось, которая отличается от измеренной афакической оси астигматизма, будет давать хирургу более точный ориентир, чем афакическая ось астигматизма, с точки зрения нейтрализации астигматизма глаза после того, как роговица восстанавливает свою первоначальную форму, и после того, как глаз полностью восстановился после хирургической операции.

[00132] Следует также отметить, что второе(ые) измерение(ия) не должны ограничиваться одновременным(и) измерением(ями), так как хирург может кратковременно задерживать хирургическую операцию и в ручном режиме, а также субъективно выбирать одно или более высококачественных вторых измерений для предоставления ему базисной оси и затем продолжать хирургическую операцию. Одной причиной для субъективного выбора высококачественных данных измерений оптических свойств глаза является то, что могут существовать хирургические факторы, которые могут влиять на астигматические свойства глаза, но являются трудноопределимыми для встроенного алгоритма. Примеры данных факторов включают в себя ирригацию глаза, неполное удаление любых остающихся остатков хрусталика или коркового вещества из капсулы хрусталика глаза или существование оптических пузырьков в глазу. Приведенные факторы могут быть лучше идентифицированы хирургом, и поэтому субъективный выбор иногда может давать более подходящие результаты. Следует также отметить, что данные второго(ых) измерения(ий) могут быть также данными, полученными от группы пациентов и проанализированными статистически. Одним примером является вызванный хирургом остаточный астигматизм, который характерен для отдельного хирурга.

[00133] Электронная установка указателя(ей) оси астигматизма или целевой оси, или прогнозируемой оси для коррекции/нейтрализации астигматизма и совмещение указателя(ей) с динамическим изображением глаза могут выполняться тем же самым процессором данных или другим процессором. Элемент отображения может быть элементом отображения хирургического микроскопа или отдельным элементом отображения/монитором, или проекционным элементом отображения, или встроенным полупрозрачным элементом отображения внутри одного или обоих окуляров хирургического микроскопа. Электронная маркировка/совмещение могут быть в формате круговой шкалы или сетки для угловых измерений с угловыми градуировками и прямой линией, показывающей ось астигматизма или целевую ось для коррекции/нейтрализации астигматизма. Но маркировка/совмещение могут быть также в других форматах, например, в форме стрелки, показывающей ось астигматизма. Маркировка/совмещение оси астигматизма или целевой оси для коррекции/нейтрализации астигматизма может быть также выделенной отметкой вокруг круговой шкалы или сетки, имеющей угловые градуировки.

[00134] Следует также отметить, что хотя выше для пояснения использовали, в основном, ошибки рефракции или преломляющую способность, концепцию можно непосредственно распространить на аберрации глаза как низшего порядка, так и более высокого порядка. Другими словами, результат измерения оптических свойств глаза может включать в себя не только аберрацию второго порядка передней поверхности роговицы и/или всего глаза, но также аберрации третьего, четвертого и других более высоких порядков передней поверхности роговицы и/или всего глаза. Соответственно, в дополнение к аберрациям второго порядка, которые включают в себя дефокусировку и астигматизм (т.е. сферу и цилиндр), пояснения можно распространить на составляющие аберраций всех остальных порядков.

[00135] Различные описанные варианты осуществления можно применять к любой процедуре коррекции зрения в реальном времени в дополнение к рефракционным хирургическим операциям, например, хирургической операции катаракты, коррекции зрения по методикам LASIK, PRK, LRI/CRI, Femto-second. Примерные варианты осуществления можно также применять к любому устройству для реально-временной коррекции волнового фронта, которое может также содержать интерактивные факторы, влияющие на волновой фронт в реальном времени.

[00136] Хотя выше представлены и подробно описаны различные варианты осуществления, которые включают в себя идеи настоящего изобретения, специалисты в данной области техники легко смогут разработать множество других отличающихся вариантов осуществления, которые по-прежнему включают в себя упомянутые идеи.

Claims

1. Устройство для применения в течение рефракционной хирургической операции катаракты, при этом устройство содержит:

реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта, сконфигурированный с возможностью непрерывного замера первого набора волновых фронтов, распространяющихся обратно из глаза пациента, в течение первого интраоперационного интервала времени, причем в течение первого интраоперационного интервала времени возникают временные хирургически-вызванные факторы, которые вызывают временные изменения предоперационно измеренной составляющей астигматизма глаза пациента, причем первый набор волновых фронтов замеряется после удаления хрусталика глаза пациента, приводящего глаз пациента в афакическое состояние, и причем реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью выдачи данных измерений волнового фронта, характеризующих первый набор волновых фронтов; и

процессор данных, связанный с реально-временным интраоперационным датчиком волнового фронта для приема данных измерения волнового фронта, сконфигурированный с возможностью вычисления составляющей афакического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим замеры первого набора волновых фронтов, и вычисления составляющей астигматизма одной роговицы, являющейся разностью составляющей афакического астигматизма и временной составляющей астигматизма, причем временная составляющая астигматизма является измерением временного изменения астигматизма, вызванного временными хирургически-вызванными факторами, и причем процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью сохранения в памяти или выдачи составляющей астигматизма одной роговицы.

2. Устройство по п. 1, в котором устройство сконфигурировано для отображения интраоперационных измерений глаза пациента в течение рефракционной хирургической операции катаракты, при этом устройство дополнительно содержит:

камеру для съемки глаза в реальном времени, сконфигурированную с возможностью выдачи реально-временных цифровых изображений глаза пациента в течение процедуры рефракционной хирургической операции катаракты; и

причем процессор данных дополнительно связан с камерой для съемки глаза в реальном времени для приема реально-временных цифровых изображений; и причем процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью выдачи цифрового изображения, содержащего составляющую астигматизма одной роговицы, отображаемую совместно с реально-временным цифровым изображением глаза пациента в реальном времени в течение рефракционной хирургической операции катаракты.

3. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее элемент отображения, соединенный с процессором данных, и при этом составляющая астигматизма одной роговицы включает в себя ось астигматизма одной роговицы, причем элемент отображения сконфигурирован с возможностью отображения динамического изображения глаза для глаза пациента и оси астигматизма одной роговицы, которая отслеживается по мере перемещения динамического изображения глаза.

4. Устройство по п. 1 или 2, дополнительно содержащее:

устройство для интраоперационного измерения формы роговицы, сконфигурированное с возможностью выдачи первого измерения факической формы роговицы глаза пациента, произведенного до первого интраоперационного интервала времени и до того, как удаляют хрусталик, и выдачи второго измерения факической или афакической формы роговицы глаза пациента, произведенного в течение первого интраоперационного интервала; и

при этом процессор данных дополнительно связан с устройством для интраоперационного измерения формы роговицы для приема первого измерения факической формы роговицы и второго измерения факической или афакической формы роговицы и дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления временной составляющей астигматизма на основании первого измерения факической формы роговицы и второго измерения факической или афакической формы роговицы.

5. Устройство по п. 4, в котором устройство для интраоперационного измерения формы роговицы является кератометром, кератоскопом, топографом роговицы или оптическим когерентным топографом/томографом.

6. Устройство по п. 1 или 2, в котором реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью замера второго и третьего наборов волновых фронтов, при этом второй набор волновых фронтов распространяется обратно из глаза пациента до первого интраоперационного интервала времени и до удаления хрусталика, когда глаз пациента находится в факическом состоянии, и причем третий набор волновых фронтов распространяется обратно из глаза пациента в течение первого интраоперационного интервала времени и с глазом пациента в факическом состоянии, и причем реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью выдачи данных измерения волнового фронта, характеризующих второй и третий наборы волновых фронтов; и

причем процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления первой и второй составляющих факического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим второй и третий наборы волновых фронтов, и сконфигурирован с возможностью вычисления разности между первой и второй составляющими факического астигматизма для получения временной составляющей астигматизма.

7. Устройство по п. 6, в котором реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью замера четвертого набора волновых фронтов, при этом четвертый набор волновых фронтов распространяется обратно из глаза пациента в течение первого интраоперационного интервала времени и замеряется после имплантации интраокулярной линзы, когда глаз пациента находится в псевдофакическом состоянии, и причем реально-временной интраоперационный датчик волнового фронта сконфигурирован с возможностью выдачи данных измерения волнового фронта, характеризующих четвертый набор волновых фронтов;

причем процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления составляющей псевдофакического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим четвертый набор волновых фронтов, и дополнительно сконфигурирован с возможностью формирования цифрового изображения, содержащего как составляющую астигматизма одной роговицы, так и составляющую псевдофакического астигматизма, отображаемые совместно с реально-временным цифровым изображением глаза.

8. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее устройство пользовательского ввода; и при этом процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью обновления базисной оси на основании пользовательского ввода хирурга или медсестры.

9. Устройство по п. 8, дополнительно содержащее записывающее устройство, сконфигурированное с возможностью записи цифрового изображения, содержащего ось астигматизма одной роговицы, налагающуюся на реально-временное цифровое изображение глаза; и при этом процессор дополнительно сконфигурирован с возможностью обновления базисной оси на основании пользовательского ввода хирурга или медсестры, когда хирург или медсестра наблюдают запись оси астигматизма одной роговицы, налагающейся на реально-временное цифровое изображение глаза.

10. Устройство по п. 7, в котором составляющая астигматизма одной роговицы включает в себя ось астигматизма одной роговицы, и причем составляющая псевдофакического астигматизма включает в себя ось псевдофакического астигматизма, и причем цифровой процессор дополнительно сконфигурирован с возможностью выдачи цифрового изображения, содержащего оси как астигматизма одной роговицы, так и псевдофакического астигматизма, налагающиеся на реально-временное цифровое изображение глаза в реальном времени в течение рефракционной хирургической операции катаракты.

11. Устройство по п. 10, дополнительно содержащее элемент отображения, соединенный с процессором данных, и при этом элемент отображения сконфигурирован с возможностью отображения динамического изображения глаза для глаза пациента, осей астигматизма одной роговицы и псевдофакического астигматизма, которые отслеживается по мере перемещения динамического изображения глаза.

12. Устройство по п. 2, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью обработки реально-временных цифровых изображений глаза пациента для принятия решения по выставлению глаза относительно реально-временного интраоперационного датчика волнового фронта.

13. Устройство по п. 12, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления критерия принятия решения по качеству данных измерений на основании выставления глаза.

14. Устройство по п. 2, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью:

электронной установки указателя(ей) базисной оси коррекции/нейтрализации астигматизма для постановки в соответствие конкретному ориентиру на цифровом изображении глаза и отображения указателя(ей) на динамических изображениях глаза с привязкой указателя(ей) к динамическим изображениям глаза; и

обновления указателя(ей) на основании либо высококачественных данных измерений свойств глаза, либо перехода хирургических состояний.

15. Устройство по п. 14, в котором высококачественные данные измерений свойств глаза для обновления указателя(ей) выбираются на основании критерия, учитывающего положение глаза пациента относительно измерительного устройства, используемого для выполнения реально-временного интраоперационного измерения, и диапазон уровней сигнала измерения свойств глаза.

16. Устройство по п. 2, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью установки указателя(ей) для коррекции/нейтрализации астигматизма в течение рефракционной хирургической операции катаракты, при этом указатель(и) представляет(ют) базисную ось или целевую ось, причем базисная ось является осью астигматизма глаза пациента в разных хирургических состояниях и причем целевая ось является осью астигматизма прогнозируемого послеоперационного глаза пациента с заживленной раной, которая приняла в расчет устранение временной составляющей астигматизма и/или внесение составляющей вызванного хирургом астигматизма.

17. Устройство по п. 2, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью выдачи информации для сравнения с послеоперационным измерением свойств глаза после того, как излеченный глаз полностью заживился.

18. Устройство по п. 2, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью выдачи информации для обработки с другой информацией, собранной до, в течение и после рефракционной хирургической операции, чтобы создать номограмму для вычисления целевой оси коррекции/нейтрализации астигматизма, которая также учитывает хирургически-вызванный остаточный астигматизм, связанный конкретно с практическим навыком отдельного хирурга.

19. Устройство по п. 1, в котором процессор данных сконфигурирован с возможностью вычисления составляющей прогнозируемого послеоперационного астигматизма, равной сумме составляющей астигматизма одной роговицы и составляющей вызванного хирургом астигматизма, и выдачи составляющей прогнозируемого послеоперационного астигматизма в течение рефракционной хирургической операции катаракты.

20. Устройство по п. 1, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления сферической составляющей, и при этом процессор данных сконфигурирован с возможностью выдачи сферической составляющей вместе с составляющей астигматизма одной роговицы.

21. Устройство по п. 20, в котором процессор данных дополнительно сконфигурирован с возможностью выдачи сферической составляющей и/или составляющей астигматизма одной роговицы в течение рефракционной хирургической операции катаракты, когда глаз находится в афакическом состоянии.

22. Устройство по п. 1, при этом устройство выполнено с возможностью интегрирования или закрепления на хирургическом микроскопе.

23. Устройство по п. 22, при этом микроскоп дополнительно содержит просветный элемент отображения, расположенный в оптическом пути хирургического микроскопа и связанный с процессором данных, при этом просветный элемент отображения сконфигурирован с возможностью отображения цифрового изображения, выдаваемого процессором данных, содержащего составляющую астигматизма одной роговицы, налагающуюся на реально-временное микроскопическое изображение глаза пациента в реальном времени в течение рефракционной хирургической операции катаракты.

24. Устройство для измерения составляющих астигматизма глаза пациента в течение рефракционной хирургической операции катаракты, содержащее:

средство для непрерывного замера первого набора волновых фронтов, распространяющихся обратно из глаза пациента, в течение первого интраоперационного интервала времени, при этом в течение первого интраоперационного интервала времени возникают временные хирургически-вызванные факторы, которые вызывают временные изменения предоперационно измеренной составляющей астигматизма глаза пациента, причем первый набор волновых фронтов замеряется после удаления хрусталика, когда глаз пациента находится в афакическом состоянии, и для выдачи данных измерений волнового фронта, характеризующих первый набор волновых фронтов; и

средство, связанное со средством для непрерывного замера для приема данных измерения волнового фронта, для вычисления составляющей афакического астигматизма по данным волнового фронта, характеризующим замеры первого набора волновых фронтов, для вычисления составляющей астигматизма одной роговицы, являющейся разностью составляющей афакического астигматизма и временной составляющей астигматизма, причем временная составляющая астигматизма является измерением временного изменения астигматизма, вызванного временными хирургически-вызванными факторами, и для выдачи составляющей астигматизма одной роговицы.