TWI635839B - 在有瓣片與剝離所用圖形資訊同時顯示下執行眼睛手術的系統 - Google Patents

Abstract

本揭露內容係關於用於執行眼睛手術的系統及方法，其中一單一影像被使用，該影像同時地呈現一計畫的或實際的瓣片位置之圖形表示與一計畫的或實際的剝離區域之圖形表示疊加。

Description

在有瓣片與剝離所用圖形資訊同時顯示下執行眼睛手術的系統

本揭露內容係關於用於執行眼睛手術的一系統，其中一瓣片被切割接著該瓣片下方的組織被剝離。

屈光眼睛手術通常用於矯正各種視力問題。一種常見的屈光手術為LASIK (輔助雷射原位角膜塑型術 (laser-assisted in situ keratomileusis))，其係用於矯正近視、散光、或更複雜的屈光誤差。其他眼睛手術可矯正角膜缺陷或其他問題。例如，光療性角膜切除術 (PTK)可單獨或與LASIK組合使用以移除患病的角膜組織或角膜不規則。這些手術可單獨使用，但有些也可兼容於其他視力矯正手術，諸如白內障手術。例如，LASIK矯正散光經常與白內障手術組合。

在LASIK及其他眼睛手術期間，矯正過程通常在諸如角膜基質之眼睛的內部執行，而非在眼睛表面。這種做法傾向於透過允許該矯正過程針對眼睛最有效的部分、透過維持眼睛的外部與保護部分大部分地完整、及為了其他理由來改善手術的結果。

眼睛的內部可以各種方法來進入，但經常性地進入涉及在角膜中切割一瓣片。這對於諸如LASIK之眼睛手術特別是如此，其中矯正過程係在諸如基質之角膜的內部上執行。該瓣片允許形成該瓣片之基質的外部被提起且被折離，准許進入角膜的內部。該瓣片通常使用角膜切割器(microkeratome)或雷射來機械地切割。角膜被切割之後，該瓣片典型地將被拉回超過連接該瓣片至該眼睛的角膜組織之鉸鏈，以暴露該角膜的內部。該角膜的內部可被塑形以矯正近視、散光、或其他屈光誤差，或用來移除非所欲的組織，諸如患病的或不規則的組織。通常，該塑形或組織移除是經由使用諸如準分子雷射之雷射的角膜剝離。

本揭露內容係關於用於執行眼睛手術的一種手術系統。該系統包括一切割裝置，其係用於在進行眼睛手術之眼睛的角膜中切割一瓣片；一塑形裝置，其係執行該角膜的內部之剝離；及至少一顯示器，其係用於顯示一單一影像，該單一影像同時地呈現一計畫的或實際的瓣片位置之圖形表示與一計畫的或實際的剝離區域之圖形表示疊加(superimposed)。

本揭露內容係也關於用於執行眼睛手術的方法。該方法包括接收資訊至一手術系統中，該資訊係從在進行手術之眼睛的檢查所得到；使用該資訊來產生一單一影像，該影像同時地呈現一計畫的或實際的瓣片位置之圖形表示與一計畫的或實際的剝離區域之圖形表示疊加；若是該計畫的或實際的瓣片位置與該計畫的或實際的剝離區域被辨識出不一致時，調整一計畫的瓣片位置之參數或一計畫的剝離區域之參數，並且產生一新的單一影像；若是該計畫的或實際的瓣片位置與該計畫的或實際的剝離區域一致時，在該眼睛的角膜切割一瓣片以允許進入該角膜的內部；以及在計畫的或實際的剝離區域執行該角膜內部的剝離。

上述的系統可與上述的方法一起使用，反之亦然。

在下述的說明中，透過例示的方式來闡述細節以便討論所揭露的標的。然而，對於所屬技術領域中具有通常知識者應當顯而易見的是，所揭露的實施例係例示性的且並非詳盡之所有可能的實施例。

在現今的手術系統中，切割瓣片的裝置典型地與執行剝離的裝置係分開的。這些裝置經由分開的介面被控制，因此使用者必須在一個介面上計畫及切割瓣片並且在一分開的介面上計劃及執行剝離。使用分開的介面增加了使用者失誤之可能性以及對於所計畫的剝離來說大小或位置不適當的瓣片之可能性。

現在較新的系統可以使用相同的系統來切割瓣片並且執行剝離，該系統合併了該等所使用的裝置。然而，在這些系統中，分開的手術階段仍然分開地被計畫。例如，首先透過剝離所要達到的屈光輪廓(refractive profile)被計畫，然後接著符合該屈光輪廓的瓣片被設計。

該瓣片係被切割以符合預期的角膜剝離。錯誤大小或形狀或在錯誤位置的瓣片可能干擾剝離或可能造成不良的併發症，諸如眩光、光霧、鬼影、或其他視野的扭變。若是該瓣片被確定為不適當的大小或位置，該手術應需被終止，加上患者被給予多個月以在屈光手術的另一次嘗試前癒合。為了避免這樣的併發症，許多外科醫生切割非常大的瓣片，其可能造成其他問題及可能增加癒合的時間。

本揭露內容係關於執行諸如LASIK之眼睛手術的系統及方法，其中被使用於計畫切割瓣片或剝離的相同裝置也被使用於執行切割瓣片或剝離。此外，該系統及方法可被使用於提供關於瓣片位置及剝離區域的所有圖形資訊，該等圖形資訊同時地被顯示於顯示器上之一單一影像中。此資訊係在執行該過程前被提供，雖然更新的資訊也可在該過程期間被提供。例如，該系統及方法也可顯示單一影像的多種類型或迭代，該單一影像同時地呈現關於瓣片位置及剝離區域的圖形資訊。

此外，該系統及方法可顯示該單一影像在一顯示器上，或它們可以同時地或在不同時間點地顯示相同的單一影像在多於一個顯示器上。圖1係用於執行屈光手術之一手術系統100的示意圖。該系統100包括用於安置一病患的一支撐體110、用於在該病患的眼睛之角膜中切割一瓣片的一切割裝置120、及用於在該角膜的內部上執行剝離的一塑形裝置130。圖1進一步包括切割裝置顯示器140a，其為一顯微鏡顯示器，及140b，其為一螢幕；以及塑形裝置顯示器150a，其為一顯微鏡顯示器，及150b，其為一螢幕。

切割裝置120可包括諸如飛秒雷射之一雷射，其使用短雷射脈衝來剝離一系列的角膜組織之小部分以形成一瓣片，其可被提起以暴露該角膜的內部。該瓣片可使用一或兩個切割裝置顯示器140、以及控制裝置與電腦來被計畫及切割。

塑形裝置130可包括諸如準分子雷射之一雷射，其使用雷射脈衝在暴露的角膜內部之剝離區域中來剝離角膜組織。該剝離的區域可使用一或兩個塑形裝置顯示器150、以及控制裝置與電腦來被計畫及剝離。

切割裝置120及塑形裝置130可被實體地分開，如示於圖1。病患可被移動於切割裝置120及塑形裝置130之間。或者，病患可保持靜止而該切割裝置120或該塑形裝置130可被移動至該病患。在其他實施例中，該切割裝置120及塑形裝置130可被實體地合併至一個單一單元裝置，使得當從切割裝置120切換至塑形裝置130時，無論是該裝置或是該病患都不被重新定位。

該系統100也包括一或多個控制裝置用以控制切割裝置120及塑形裝置130。該控制裝置可包括諸如觸控螢幕顯示器之互動式顯示器、鍵盤、滑鼠、觸控板、按鈕、操縱桿、腳踏板、抬頭顯示器、虛擬實境眼鏡、或其它可與使用者互動的裝置。

系統100進一步包括至少一可產生影像的電腦，該影像被呈現於顯示器140或150之至少一者。該電腦可進一步與觀察裝置或其它可量測在進行手術的眼睛之位置的裝置連接，該觀察裝置諸如顯微鏡、相機、光同調斷層掃瞄(OCT)裝置或顯示器。該電腦可進一步與一或多個控制裝置連接。

在一例示中，相同的切割裝置電腦 i) 係與觀察裝置相接，該觀察裝置在病患以切割裝置120定位時觀察該眼睛； ii) 傳送關於計畫的瓣片位置及計畫的剝離位置之圖形資訊至一切割裝置顯示器140；及 iii) 係與切割裝置控制裝置相接。

在另一例示中，相同的塑形裝置電腦 i) 係與觀察裝置相接，該觀察裝置在病患以塑形裝置130定位時觀察該眼睛； ii) 傳送關於計畫的瓣片位置及計畫的剝離位置之圖形資訊至一塑形裝置顯示器150；及 iii) 係與塑形裝置控制裝置相接。

還有在另一例示中，該相同的電腦具有所有上述關於切割裝置電腦及塑形裝置電腦的性質。

在系統100中的任何電腦可透過有線的連接或無線地連接至系統100的其他部分。系統100中的多個電腦之一者也可被連接至資料庫，將病患資料、治療計畫、或在該眼睛手術中有用的其他資料本地地儲存、儲存在一遠端伺服器、或儲存在兩者。

系統100可自動地輸入關於病患及將對該患者執行之治療或實際地對該患者執行之治療的資訊。系統100可允許一使用者輸入或檢視關於將對該患者執行之治療的資訊。此數據可包括關於該病患的資訊，諸如辨識資訊、該病患的病史、及關於被治療的該眼睛或該等眼睛的資訊。此數據也可包括關於治療計畫的資訊，諸如角膜切割的形狀與位置及角膜剝離的位置與程度。

圖2係單眼的例示影像200，其可被顯示於系統100中的螢幕顯示器140b或150b。影像200包括在相同眼睛影像210中的一計畫的瓣片位置之同時圖形表示220以及計畫的剝離位置之圖形表示230。因此，該計畫的瓣片位置及該計畫的剝離位置之相對位置可被輕易視覺地比較。此允許使用者可確保該瓣片係在正確的位置以用於剝離而不需切割過大的瓣片。

圖形表示220可包括除了瓣片位置以外其他關於該瓣片的資訊。相似地，圖形表示230可包括除了剝離區域以外其他關於剝離的資訊。例如，在例示的眼睛影像210中，圖形表示230係一以不同顏色表示計畫的剝離位置之熱圖。

眼睛影像210可包括其他關於該眼睛的圖形資訊，諸如光學區、瞳孔的位置或大小、或虹膜的位置或大小。

影像200可包含除了眼睛影像210之外關於該眼睛或該計畫的眼睛手術之資訊。影像200可進一步包含關於該病患的資訊，諸如姓名240。

影像200在切割該瓣片之前呈現時可包括文字的瓣片資訊250用以顯示及編輯該瓣片的參數。這些參數可包括例如：切割的側角度、瓣片的直徑與厚度、瓣片鉸鏈的位置與大小、及通氣管(ventilation canal)的大小。該瓣片及鉸鏈參數可經由一或多個輸入裝置被調整，該輸入裝置可與控制裝置相同或與控制裝置分開。當該瓣片及鉸鏈參數被調整時，該瓣片的圖形表示220被調整以準確地表示當前輸入的參數。或者，系統100可允許調整，該調整係透過使用輸入裝置來操縱圖形表示220。

影像200在剝離之前呈現時也可包括文字的資訊260用以顯示及編輯該剝離的參數。這些參數可根據對近視或遠視或對散光之計畫的矯正來呈現。該計畫的矯正可以球面、柱面、及軸參數來被呈現。該參數也可包括剝離區域大小的規格，且也可以用於一計畫的光學區及一計畫的剝離區之大小被呈現。該參數可經由一或多個輸入裝置被調整，該輸入裝置可與控制裝置相同或與控制裝置分開。當該剝離參數被調整時，該圖形表示230可被調整以準確地表示當前輸入的參數。或者，系統100可允許調整，該調整係透過使用輸入裝置來操縱圖形表示230。

在眼睛手術期間，介於切割瓣片及剝離之間時，相似於影像200的替代影像可被呈現。此影像可同時地包括實際的瓣片位置之圖形表示與計畫的剝離區域之圖形表示。計畫的瓣片位置之圖形表示也可以被呈現。如此的影像可允許使用者評估該實際的瓣片位置是否與該計畫的瓣片位置充分地相似、該實際的瓣片位置是否足以允許該計畫的剝離，或此外評估是否適合進行剝離。

相似地，在眼睛手術之後或剝離之後，另一相似於影像200的替代影像可被呈現。此影像可同時地包括實際的剝離區域之圖形表示或其它實際的剝離資訊與計畫的或實際的瓣片位置之圖形表示。該計畫的剝離區域之圖形表示或其它計畫的剝離資訊也可被呈現。如此的影像可允許使用者評估該手術是否如計畫地進行，是否需要任何額外的剝離，以及與該計畫的瓣片位置、計畫的剝離區域、或其他計畫的剝離資訊之偏差的任何影響。例如，一些與該計畫的剝離區域之偏差可透過執行額外的剝離被立即地矯正。

影像200或其它如上述之影像可包括該實際眼睛之示意的、照相的、或影片影像，且可覆蓋於該眼睛影像210上。

雖然影像200係一自上而下的視圖，根據本揭露內容的影像可來自其它角度或觀點。例如，該影像可係一輪廓或橫截面圖。

透過同時地呈現關於瓣片位置及剝離區域的圖形資訊，系統100允許使用者更簡單地辨識計畫的或實際的瓣片位置與剝離區域之間的不一致。特別是在切割瓣片或執行剝離之前、或甚至在切割瓣片之後但在剝離之前，辨識不一致可允許矯正的行動以改善手術結果。即使只有實際的不一致被辨識，矯正的行動仍可是可能的、或者手術後治療可被改善。

為了進一步利用使用一透過系統100所呈現的影像來辨識不一致的能力，該影像或系統100的其它元件可警告使用者介於瓣片位置、剝離區域、或其它剝離資訊之間潛在的不一致。例如，該呈現的影像可使用顏色、圖符、對話框、聲音、或其它警示來警告使用者潛在的不一致。

圖3係一雙眼的例示影像300，該影像可被呈現在系統100中的一螢幕顯示器140b或150b上。

圖4係一方法400的流程圖，該方法使用一同時地呈現關於瓣片位置及剝離區域之圖像資訊的單一影像來執行眼睛手術。在步驟410中，病患的至少一眼睛被檢查以辨識及確定視覺參數或眼睛缺陷。

在步驟420中，從檢查所得到的資訊被輸入進一手術系統。在步驟430中，包含關於一計畫的手術中的瓣片位置及剝離區域之圖像資訊的至少一眼睛之影像被產生，且同時地呈現此資訊的一單一影像被生產。

在步驟440中，該影像被用以評估該計畫的瓣片位置與該計畫的剝離區域之一致性。若是該計畫的瓣片位置與剝離區域不一致，則在步驟450中一計畫的瓣片位置之參數或一計畫的剝離區域之參數被調整，且一新的影像被產生。

若是該計畫的瓣片位置及剝離區域一致，則在步驟460中一瓣片被切割。

在步驟470中，該瓣片接著被移動以允許進入角膜的內部。

然後，在步驟480中，剝離被執行於該剝離區域中。

該程序可包括上述步驟之外的其他步驟。例如，在步驟460之後，關於實際瓣片位置之圖形資訊可被確定且與關於計畫的剝離區域之圖形資訊同時地被呈現。關於計畫的瓣片位置之圖形資訊也可被同時地呈現。

在步驟480之後，關於實際的瓣片位置或計畫的瓣片位置之圖形資訊可與關於實際的剝離區域之圖形資訊同時地被呈現。關於計畫的剝離區域之圖形資訊也可被同時地呈現。

方法400中所指的影像也可在同一時間或在手術進展時被呈現在一或多個不同的顯示器上。例如，若是手術為屈光眼睛手術，步驟430中的影像可被呈現在與諸如飛秒雷射之切割裝置相關聯的顯示器上，然而在步驟460之後但步驟480之前或在步驟480期間，該影像可被呈現在與諸如準分子雷射之塑形裝置相關聯之不同的顯示器上。

此外，在某些過程中，方法400的步驟可涉及額外的活動。例如，步驟410的檢查可包括例如確定虹膜及瞳孔的大小及形狀、角膜的厚度及形狀、辨識患病的或不規則的角膜組織、或所欲的視力矯正。

在該檢查期間或該檢查之後，使用者可輸入或編輯該計畫的瓣片位置之參數，諸如切割的側角度、瓣片的直徑與厚度、及瓣片鉸鏈的位置與大小。在該檢查之後的期間，使用者也可輸入或編輯關於剝離的參數，諸如對近視或遠視或對散光所欲的矯正、及要剝離之區域大小的規格。

在步驟430期間或在任何其後步驟期間或之外，使用者可被警告以任何在計畫的手術中的不一致，該計畫的手術諸如計畫的瓣片位置及計畫的剝離區域。

該所揭露的系統及方法可被用於LASIK過程以及其他諸如LASEK、上皮-LASIK (epi-LASIK)、跨-上皮-LASIK (trans-epi-LASIK)、PKT、光折射角膜切除術 (photorefractive keratectomy，PRK)、白內障手術等等之過程，以及該等過程之組合。

此外，所揭露的系統及方法之變化可被用於其他諸如PTK之角膜組織被簡單地移除之過程之後的塑形。

上述所揭露的標的應被視為是說明性的而非侷限性的，並且所附的申請專利範圍旨在涵蓋所有修改、加強、以及其他落在本揭露內容之真實精神與範圍的實施例。因此，在法律所允許的最大限度內，本揭露內容的範圍應以下述之申請專利範圍及其同等物之最廣泛的可許可之解釋被認定，且不應被上述之詳細說明所侷限或限制。

100‧‧‧系統

110‧‧‧支撐體

120‧‧‧切割裝置

130‧‧‧塑形裝置

140a‧‧‧切割裝置顯示器

140b‧‧‧螢幕顯示器

150a‧‧‧塑形裝置顯示器

150b‧‧‧螢幕顯示器

200、300‧‧‧影像

210‧‧‧眼睛影像

220、230‧‧‧圖形表示

240‧‧‧姓名

250‧‧‧文字的瓣片資訊

260‧‧‧文字的資訊

400‧‧‧方法

410、420、430、440、450、460、470、480‧‧‧步驟

為了更完整的瞭解本發明及其特徵與優點，現在下述的說明結合所附之圖式可供參考，其中：

圖1係一用於執行屈光眼睛手術之系統的示意圖。

圖2係一例示性的單眼之介面顯示示意圖，其係用於使用圖1之系統計畫且執行屈光眼睛手術。

圖3係一例示性的雙眼之介面顯示示意圖，其係用於使用圖1之系統計畫且執行屈光眼睛手術。

圖4係用於執行眼睛手術之方法的流程圖。

Claims (12)

1. 一種用於執行眼睛手術之手術系統，其包含：一切割裝置，其係用於在進行眼睛手術之眼睛的角膜中切割一瓣片；一塑形裝置，其係執行該角膜之內部的剝離；及至少一顯示器，其係用於顯示一單一影像，該單一影像同時地呈現一計畫的瓣片位置之圖形表示與一計畫的剝離區域之圖形表示疊加(superimposed)，其中當該計畫的瓣片位置與該計畫的剝離區域之間的不一致被辨識時，該單一影像進一步包含一警告。
2. 如請求項1之系統，其中該角膜切割裝置包含一飛秒雷射。
3. 如請求項1之系統，其中該角膜塑形裝置包含一準分子雷射。
4. 如請求項1之系統，其中該單一影像進一步包含額外的關於該計畫的瓣片位置之圖形資訊。
5. 如請求項4之系統，其中該額外的關於該計畫的瓣片位置之圖形資訊包含關於切割之側角度、瓣片直徑、瓣片厚度、鉸鏈大小(hinge size)、或鉸鏈位置(hinge location)之至少一種的文字資訊。
6. 如請求項1之系統，其中該單一影像進一步包含額外的關於該剝離之圖形資訊。
7. 如請求項6之系統，其中該額外的關於該剝離之圖形資訊包含關於球面、柱面、或軸之至少一種的文字資訊。
8. 如請求項6之系統，其中該額外的關於該剝離之圖形資訊進一步包含具有不同顏色以表示不同計畫的角膜剝離位置之熱圖(heat map)。
9. 如請求項1之系統，其中該影像進一步呈現關於光學區、瞳孔的位置或大小、或虹膜的位置或大小之圖形資訊。
10. 如請求項1之系統，其中該至少一顯示器包含至少一切割裝置顯示器及至少一分開的塑形裝置顯示器。
11. 一種產生供用於執行眼睛手術的一單一影像之方法，該眼睛手術包括(a)若是一計畫的瓣片位置與一計畫的剝離區域一致時，在該眼睛的角膜切割一瓣片以允許進入該角膜的內部；及(b)在該計畫的剝離區域執行該角膜內部的剝離之步驟，該方法包含：接收資訊，該資訊係從在進行手術之眼睛的檢查所得到；及使用該資訊來產生一單一影像，該單一影像同時地呈現該計畫的瓣片位置之一圖形表示與該計畫的剝離區域之一圖形表示疊加；其中當該計畫的瓣片位置與該計畫的剝離區域之間的不一致被辨識時，該單一影像進一步包含一警告。
12. 如請求項11之方法，其中額外的關於該瓣片、該剝離、或兩者之圖形資訊被呈現在該單一影像中。