专利名称：高速运作的用于患者眼睛治疗的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种高速运作的用于治疗患者眼睛的系统和方法，尤其涉 及使用折射激光系统的系统和方法。
背景技术：
WO/95/27453A涉及一种使用光学瞄准系统的准分子激光眼睛手术系 统，图l示意性的显示了该系统。所述准分子激光眼睛手术系统10用于非 侵害性的重塑眼睛44的表面，所述重塑通过从准分子激光器20向确定要 治疗的眼睛区域中的期望位置提供照射而实现。利用典型的准分子激光器， 脉冲光束22设置有每秒60-100个脉冲的典型重复率、10-30ns的典型脉冲 长度并具有大约200mJ/脉冲的脉冲能量。喵准激光器32提供与脉冲光束的 激光照射的中心轴线相一致的瞄准束斑。配准(registration)激光器35提 供与脉冲光束同轴对准的配准光束。与来自瞄准激光器32的瞄准光束和来 自配准激光器35的配准光束对准的脉冲光束通过可调节光圈36而从光学 器件中穿过，所述光圈容许在脉冲光束进入最后的光学器件之前对其光束 大小进行调节。在可调节光圈36之后，聚焦透镜40将该脉冲光束引导至 扫描镜42上，扫描镜然后将光束反射到患者的眼睛44上。扫描镜能够以 5000mm/s的速度在眼睛表面移动光束。聚焦透镜40对光进行聚焦以便在 眼睛处于最佳距离时脉冲光束正确地聚焦到眼睛上。系统中还提供了聚焦 激光器46，其光束穿过光学器件行进并以一个角度撞击到眼睛44上。调节 从眼睛到眼睛手术系统的距离以便来自瞄准激光器32的光束和来自聚焦激 光器46的光束可以撞击在眼睛表面上的相同点。该已知系统包括控制眼睛 手术系统10的所有元件的控制单元64，眼睛手术系统10包括光圈36、扫 描镜42以及用于阻挡脉冲光束、瞄准光束以及聚焦光束传输的快门28、 33 和48。为医生提供了显微镜56以便在眼睛表面切除时观察进程，其中显微 镜通过扫描镜42和分束镜58进行聚焦。分束镜58把眼睛44的图像提供给摄像机60。控制单元64还包括眼睛跟踪系统70。摄像机60提供图像输 出给控制单元64和捕获显示屏62。在控制单元64中运行的切除轮廓 (profile)软件计算相对于期望的目标点的原点的坐标，其表示来自准分子 激光器20的下一个期望的准分子脉冲在眼睛44上的中心。在从眼睛跟踪 系统70收到视频图像上原点所处位置的绝对坐标之后，切除轮廓软件于是 知道目标点的绝对坐标。然后，来自摄像机60的图像容许眼睛跟踪系统70 定位并提供配准点的绝对坐标，来自配准激光器的配准光束撞击在眼睛上 该配准点。该配准点表示当立即发射照射时来自准分子激光器的下一个脉 冲将要照射在眼睛上的中心点。在由于眼睛的任何介入运动而造成该点与 期望目标点未对准的情况下，由此对脉冲光束的目标进行校正以便配准点 和目标点相一致。然后再一次检查对准，并且如果在可接收的界限内则启 动准分子激光器。该技术的优点在于这一事实，即来自配准激光器35的配准光束与来自 脉冲准分子激光器20的脉冲光束对准。如果活动反射镜42未校准，也是 无关紧要的，因为操作者总是知道来自准分子激光器的下一个照射实际落 下的位置。此外，由于使用了摄像机的控制单元总是能够确定来自脉冲准 分子激光器的下一个照射要撞击的相对于原点的位置，由此摄像机60沿光 轴上的未对准类似地不会造成什么后果。此外，配准激光器35轻微的未对 准也类似地不会造成什么后果，因为该未对准将导致距脉冲光束中心点的 固定偏移。简单的校正软件就可以确定该偏移，然后在确定来自准分子激 光器20的下一个照射的中心将落在相对于配准点的什么位置时，针对此偏 移进行校准。结合配准激光器35及眼睛跟踪系统70使用特定的软件程序， 切除轮廓软件可以准确地定位脉冲光束用于下一个照射的发出。WO01/028476A1涉及一种系统和方法，使用虹膜识别用于诊断期间和 手术期间的调节。基于由诊断工具所提供的数据，开发出一种治疗。该治 疗被标准化为虹膜图像的点代表。该治疗本身与患者的虹膜对准。标准化 可以采取非常通用的形式，例如激光目标到合适点的平移，或者更复杂的 形式，例如通过对治疗的旋转或者甚至縮放和扭曲以将呈现的虹膜图像与 激光系统匹配。然后执行激光治疗。在激光治疗期间，该系统可以周期性 地或者甚至是连续地使虹膜数据与所存储的虹膜数据代表进行匹配，本质上跟踪患者眼睛。合适地旋转和平移每一个照射是可能的。在期望的治疗 方式中，该虹膜图像可以被跟踪并且测量功能可以被动态地施加于每个特定的照射或系列照射。按照该方式，可以逐个照射地适应(accommodate)眼睛的运动。US5624436涉及一种通过激光束来切除对象的装置，具有校正激光束 的折射功率的构件。为了控制切除操作，尤其是每个脉冲的切除深度，建 议使用通常在眼角膜所处的位置设置的参考片。在实施切除操作后，确定 所导致的切除深度。作为参考片，可以使用用聚甲基丙烯酸甲脂树脂 (PMMA)制成的透明片，并且可以测量透明片上产生的模拟透镜的屈光 力并且将其与要以参考切除速率形成的透镜的屈光力比较。在参考片是用 不透明的材料制成的的地方，能够由准直仪来确定反射焦距。US5772656涉及一种用于测量激光束性质的校正装置。该校正装置包 括光反应元件，其用具有和生物组织的切除特性类似的切除特性的可腐蚀 材料形成，例如聚甲基丙烯甲酯(PMMA)、聚甲基苯乙烯、聚碳酸酯或者 它们的混合物的聚合物涂层，以及作为示例用LEXAN⑧树脂(可从General Electrical, Pitsfield， MASS或者从CR隱39⑧树脂(PPG industries Pitsburgh， PA.)以商业方式获得)制造的聚碳酸酯校准记录(calibrationrecords)。在 实施光反应元件的参考治疗后，通过检查光学特性的改变而探测跟随暴露 于切除激光辐射的导致的改变。可以分析该记录以生成或反馈信号。US6195164B1涉及用于校正激光切除的系统和方法，对被激光传递的 能量所切除的测试表面的光功率和形状进行了测量。通过改变诸如激光脉 冲强度和暴露时间的治疗参数，该经切除的测试表面的已知光学性质可用 于调节激光切除系统。发明内容本发明的目标是提供一种高速运作的患者眼睛治疗系统及方法。 该目标通过权利要求的特征解决。本系统和方法尤其适用于使用例如200Hz,优选地500Hz，并且更优选 地1000Hz或更高的高脉冲速率工作的激光所进行的治疗，。在根据本发明的系统中，在确定患者眼睛实际位置并生成相对于患者眼睛的参考位置的患者眼睛的对准数据的眼睛跟踪装置中设置有期望的治 疗照射文件。该眼睛跟踪装置基于患者眼睛的对准数据来调节针对要发射 的每个照射的位置数据并且针对所述照射给扫描装置提供表示目标位置数 据的瞄准控制信号。眼睛跟踪装置包括用于将目标位置数据和由扫描装置 提供的针对要发射的照射的实际位置数据进行比较的比较器，并且一旦目 标位置数据与针对要发射的照射的扫描装置的实际位置相同，就将命令信 号发送到激光器用于发射照射。在根据本发明的系统中，眼睛跟踪装置以 及扫描装置通过第一双向总线连接，而眼睛跟踪装置和激光器通过第二双 向总线连接。该第一双向总线优选地包括导线连接。该第二双向总线优选 地包括光纤连接。这样的好处是光学数据传输不会受到任何电磁场的干扰。本发明的系统具有如下优点，即眼睛跟踪装置设置有期望的治疗照射 文件并执行对扫描装置和激光装置的控制。与已知的系统相比，根据本发 明的系统提供对扫描装置和激光装置的较快速的控制。根据本系统的优选实施例， 一旦发射照射，激光装置就通过所述的第 二双向总线给眼睛跟踪装置发送反馈信号。如果眼睛跟踪装置在预定时间 内接收到该反馈信号，则眼睛跟踪装置就进行到下一个照射，否则，眼睛跟踪装置就停止进一步处理治疗照射文件。所述预定时间总计lms到 100ms。对应于激光器的脉冲速率选择最小量。根据本发明的另一实施例，扫描装置包括至少一个活动反射镜以及探 测器构件，该探测器构件用于针对要发射到患者眼睛的照射提供表示活动 反射镜的实际位置的探测信号。可选地或另外地，瞄准构件包括瞄准激光 器，用于提供到要发射到患者眼睛上的照射的实际位置的瞄准光束，并且 其中，眼睛跟踪装置确定瞄准光束在患者眼睛上的实际位置。根据本发明的改善，眼睛跟踪装置包括协议设置构件，用于针对每个 照射存储关于眼睛跟踪装置、扫描装置和/或激光装置的操作的协议信息。 该协议信息优选地包括患者眼睛的实际位置数据、扫描装置的实际位置数 据、目标位置数据以及任何故障数据中的至少一个。根据本发明的另一方面，该系统包括通过第三双向总线连接到眼睛跟 踪装置的计算机系统，其中该计算机系统针对每个照射给眼睛跟踪系统提 供期望的治疗照射文件和/或接收并存储来自眼睛跟踪装置的协议信息，和/或向激光装置发送控制数据并且从激光装置接收控制数据。所述协议信息 可以单独存储在计算机系统中或者附加地存储在眼睛跟踪装置中。该协议 信息可以被用于任何后续质量控制或者用于完成中断治疗。第一、第二和第三双向总线是相互独立的。其具有可以在每个各自的 总线上执行高速数据通讯的优点。在该系统中，第三双向总线被用于独立部件之间的数据的快速传输。该第三双向总线优选地是CAN-总线。每个眼睛跟踪装置、激光器和计算机 包括CAN-总线控制器。可以使用任何其它根据工业标准的用于快速数据传 输的双向总线系统。根据本发明的另一方面，扫描装置包括两个活动反射镜以及一个固定 反射镜，其中在大小上两个活动反射镜比固定反射镜要小。这两个活动反 射镜根据瞄准控制信号进行定位，两个镜中的每一个可以通过各自的制动 器来移动并且每个镜的实际位置通过各自的位置传感器来探测。与使用一 个较大活动反射镜的已知系统相比，这具有如下优点，即能够用两个较小 较轻的活动反射镜以较高速度执行激光器的瞄准。在相同的时间里，固定 反射镜可以比两个活动反射镜大并且能够用作位于患者眼睛之上的半透半 反镜，以便能够使用诸如显微镜的其它光学构件。根据本发明的另一改进，该系统包括另一个用于监控激光能量的监控 构件。该监控构件优选地包括用于探测声音的声音传感器，该声音在激光 器的激光脉沖撞击到参考面上时生成。该参考面优选地是用塑料(优选地 PMMA)制成的片。该声音传感器可以包括扩音器，在激光脉冲撞击到参考面上时，其可 以提供电压信号。该声音传感器还包括接收所述电压信号并生成参考数据 的处理构件，该参考数据为激光脉冲的激光能量的量度并且因此是切除速 率的量度。为更具体的描述该监控构件，参照了本申请人的共同未决专利 申请，其名称为"用于监控激光能量的装置和方法"。激光装置还可以包括能量控制构件，其接收参考数据并对应于该参考 数据调节激光能量，以便调节切除速率。根据本发明优选实施例， 一系列激光脉冲中的每个第n激光脉冲都被 引导至参考面上的规定位置，其中n为大于2的自然数，优选地为25。评估每个第n激光脉冲的对应的电压信号。这样的优点在于能够在正常操作条件下也就是以高脉冲速率对激光进行测试的同时简化用于评估电压信号 的处理构件。声音传感器优选地测量在参考面上产生的声音的传播时间，该时间随 即被用于监控参考面和声音传感器之间的距离。声音传感器通过所述第二 双向总线连接到激光器上。这样的优点在于对传播时间的测量可以通过命 令信号来触发，该命令信号从眼睛跟踪装置发送到激光器用于发射照射。
将通过参照附图的示例方式迸一步描述本发明，其中图1是示例已知准分子激光眼睛手术系统的示图；图2是示例根据本发明的准分子激光眼睛手术系统的优选实施例的框图；图3是图中2所示的眼睛跟踪装置的示图；图4是示例根据本发明的准分子激光手术系统的优选实施例中的光路 的示图；图5是示例根据本发明的准分子激光手术系统中使用的信号的计时的 示图。
具体实施方式
附图2示出根据本发明的眼睛手术系统100的优选实施例的框图。该 系统包括独立模块形式的准分子激光装置110、扫描装置120、个人计算机 150以及眼睛跟踪装置200。扫描装置120包括连接到第一接口 124和第二 接口 126的扫描控制模块122，第一接口用于接收来自眼睛跟踪装置的信息，第二接口用于向眼睛跟踪装置发送数据。在优选实施例中，该接口由 SPDIEF (Siemens Philips数据接口)实现。眼睛跟踪装置200包括第一和 第二接口 224和226，它们也优选地由SPDIEF实现。眼睛跟踪装置的第一 接口 224通过第一数据通讯线225连接到扫描装置的第一接口 124。扫描装 置的第二接口 126通过第二数据通讯线227连接到眼睛跟踪装置的第二接 口 226。第一和第二数据通讯线组合表示第一双向总线，用于扫描装置和眼睛跟踪装置之间的数字数据的快速传输。在优选实施例中，第一和第二数据通讯线作为电缆实现。第二数据通信线227用于将来自眼睛跟踪装置的 关于激光束的x和y位置的位置数据发送给扫描装置。这些位置数据用于 定位扫描装置中设置的至少一个活动扫描镜。第一数据通讯线225用于将 来自扫描装置的定位反馈数据传输给眼睛跟踪装置，定位反馈数据表示扫 描装置中活动反射镜的实际位置。所述定位反馈数据例如能够由探测器提 供，其与用于定位活动反射镜的控制构件相关。准分子激光装置IIO分别包括第一和第二光学接口 114和116。眼睛跟 踪装置还分别包括第一和第二光学接口214和216。所述第一光学接口 114 和214通过第一光缆215经由能量监控构件320进行连接。能量监控构件 320包括第一和第二光学接口 314a、 314b。第二光学接口 116和216通过 第二光缆217进行连接。光缆215和217组合表示第二双向总线。通过第 一光缆215，将命令信号通过能量监控构件从眼睛跟踪装置馈送至准分子激 光装置。通过第二光缆217，将反馈信号从准分子激光装置馈送至眼睛跟踪 装置。针对眼睛跟踪装置和准分子激光装置之间的连接使用光学数据通讯 具有数据通讯安全而不会被声音干扰的优点。准分子激光系统100包括用于将个人计算机150与准分子激光装置110 以及眼睛跟踪装置200连接的第三双向总线152。优选地，第三双向总线作 为CAN总线实现，其中每个个人计算机150、准分子激光装置110以及眼 睛跟踪装置200包括各自的CAN-控制器(未示出)。个人计算机150和准 分子激光装置110之间的数据连接被用于例如传输关于准分子激光装置的 状态的数据，即用于确定高电压是否被接通或者准分子激光是否处于待用 模式。图2示意性地示出红外相机310，其给眼睛跟踪装置200提供关于取 自要用准分子激光眼睛手术系统100治疗的眼睛的图像的视频数据。图2 还示出红外光源312，其连接到眼睛跟踪装置200并且优选地照明要用脉冲 红外光治疗的眼睛。根据本发明的准分子激光眼睛手术系统具有优点，即各个装置彼此通 过输入/输出接口连接，这容许快速和标准化的数据通讯。如从进一步的描 述会变得更清楚，眼睛跟踪装置200接收必要数据， 一方面用于控制扫描 装置，另一方面用于控制准分子激光装置。这容许对数据进行快速处理，以便在用于处理预定治疗的系统中可以用每秒1000个脉冲或者更高的重复速率提供脉冲光束。图2所示的系统还包括能量监控构件320，用于监控施加于患者眼睛上 的脉冲的脉冲能量。在通过能量监控构件320将命令信号从眼睛跟踪装置 200发送到准分子激光装置0时，眼睛跟踪装置200和准分子激光装置 IIO都开始操作。能量监控构件320还连接到个人计算机150。取决于能量 监控构件的输出，个人计算机会向准分子激光装置提供数据用于通过例如 改变高电压来调整激光能量，或当激光能量超过用于操作系统的确定的范 围时，向准分子激光装置提供报警信号或关断信号。图3中示意性地示出的眼睛跟踪装置200，包括微处理器202、特别用 于存储表示对患者眼睛的期望的治疗的照射文件的存储器204、协议设置构 件206、用于处理来自红外相机310的视频数据以提供眼睛或瞳孔的位置数 据的探测器构件208。眼睛跟踪装置还包括比较器构件210，用于将从微处 理器202接收的目标位置数据与从扫描装置120接收的实际位置数据进行 比较。比较器构件向扫描装置120提供位置数据用于将活动反射镜调节到 期望位置。该眼睛跟踪装置还包括计时器212，连接到微处理器202，用于控制系 统的处理。眼睛跟踪模块包括所述的第一和第二接口 224和226，用于与扫描装置 120进行数据通讯。其还包括所述第一和第二光学接口 214和216，用于与 准分子激光装置进行数据通讯。此外，其还包括CAN-控制器232，用于到 和从个人计算机150的数据通信。另外，眼睛跟踪装置提供用于操作红外 光源312的控制信号。当启动准分子激光手术系统时，理论上执行下述步骤。开始时，通过 CAN-控制器232从个人计算机给眼睛跟踪装置提供期望的治疗照射文件。 该治疗照射文件存储在存储器204中。在开始治疗之前，医生会决定何时 接通眼睛跟踪装置。其后，通过处理来自红外相机的视频数据并确定眼睛 或瞳孔的实际位置来探测患者眼睛的任何运动。从探测器208给微处理器 202提供眼睛的实际位置数据。微处理器将从治疗照射文件提供的针对要发 射的特定照射的位置数据和眼睛或瞳孔的实际位置数据进行组合并生成目标位置数据。通过第一接口 224将目标位置数据从微处理器提供给扫描装 置。目标位置数据也提供给比较器构件210，该比较器构件还通过第二接口 226接收来自扫描装置的实际位置反馈数据。 一旦比较器构件210判定目标 位置与扫描装置的实际位置数据相同，比较器构件210就向微处理器202 提供信号，于是微处理器202通过能量监控构件经由第一光学接口 214向 准分子激光装置发送命令信号。使用由计时器212所提供的计时信号，微 处理器202监控是否经由第二光学接口 216接收到来自准分子激光装置的 反馈信号。协议设置构件206连接到微处理器202，用于存储针对各个步骤 的状态信息，该各个步骤通过控制眼睛跟踪装置来执行。本发明的眼睛跟踪装置提供的优点有能够以快速方式来处理数据， 这种方式容许对扫描装置和准分子激光装置进行快速且可靠的控制。此外，协议设置构件容许针对要发射的每个照射存储关于眼睛跟踪装 置、扫描装置的操作的协议信息，其中，协议信息包括一个或数个下列数 据患者眼睛的实际位置数据、扫描装置的实际位置数据、目标位置数据 以及任何故障数据。图4示出准分子激光眼睛手术系统的示图，尤其是经由扫描装置120 从准分子激光装置110到患者眼睛44的脉冲光束的光路。更具体地，经由 第一和第二反射镜134和136将来自准分子激光装置的脉冲光束引导至扫 描块120。第二反射镜136为半透半反镜并容许瞄准激光器132的激光束与 脉冲光束对准。将脉冲光束引导通过透镜138，随后由第一活动反射镜140、 第二活动反射镜142以及第三固定反射镜144反射。第一活动反射镜在一 个方向上可活动，而第二活动反射镜142可以在另一个方向活动，另一方 向优选地与第一个方向正交。这就容许将脉冲光束引导至患者眼睛44上的 任何期望的位置。另一方面，第三固定反射镜144能够作为半透半反镜实 现，通过半透半反镜，医生可以通过显微镜(未示出)在眼睛表面切除时 观察进程。使用两个小的活动反射镜的优点在于较小的反射镜具有较低的 重量，由此就可以在很短的时间将其定位。优选地给两个活动反射镜提供集成的电流计，用于定位反射镜并提供 实际位置。这就容许如上面参照图2和3描述的闭合环扫描。图4还示出扩音器146，其设置在离定位患者的眼睛的治疗表面一定距离。图4还示出邻近患者眼睛44的参考面148，脉冲激光可以被引导至该 参考面上。扩音器146和参考面148被用于监控脉冲光束的脉冲能量。在 开始治疗之前， 一系列激光脉冲会被引导至参考面148上，该参考面优选 地是PMMA片。扩音器146给能量监控构件320提供电压信号。能量监控 构件将接收的电压信号和先前在校正模式期间测量的参考电压进行比较。 能量监控构件将实际电压信号和参考电压信号进行比较并提供针对激光脉 冲的激光能量的测量。图4中所示的系统还包括快门构件149，用于将来自 一系列激光脉冲的每个第n激光脉冲提供给参考面148。这样的优点在于能 量监控构件仅仅处理每个第n激光脉沖，使得能够使用简单的处理构件。扩音器的信号能够另外用于确定治疗表面和扩音器146之间的距离。 这可以通过将来自眼睛跟踪装置的命令信号不仅提供给准分子激光装置而 且还提供给能量监控320来实现。命令信号触发能量监控构件内的计时器， 计时器用于测量时间，直到扩音器146接收源于将激光脉冲撞击到参考面 148上的声音。对应的时间延迟可以用于确定距离。图5示出针对准分子激光装置发射的一系列照射的时序图。更具体地， 在时间t,命令信号被发送至激光装置，而在时间t2接收来自激光装置的反 馈信号。时间t3表示接收来自激光装置的反馈信号所需的时间窗口。在命 令信号于时间t,发送至激光装置之后在预定时间t3内接收到反馈信号的情 况下，则系统工作适当。然而，如果在命令信号发送到激光装置后在预定 时间t3内没有接收到反馈信号，则产生了故障，并且因此系统停止进一步 处理治疗照射文件。本发明的前述公开和描述是其示例性和解释性的，并且其实，可以不 脱离本发明的范围，对大小、形状、材料、成分、电路元件、线路连接和 接触以及所示例的电路和结构和操作方法的细节作出改变。
权利要求
1、一种用于治疗患者眼睛的系统，包括激光装置、扫描装置以及眼睛跟踪装置，该眼睛跟踪装置用于确定患者眼睛的实际位置并用于生成相对于患者眼睛的参考位置的患者眼睛的对准数据给激光器，所述眼睛跟踪装置设置有期望的治疗照射文件，所述扫描装置通过第一双向总线连接到所述眼睛跟踪装置，所述激光装置通过第二双向总线连接到所述眼睛跟踪装置，其中，所述眼睛跟踪装置基于患者眼睛的所述对准数据来调节针对每个照射的位置数据，并通过所述第一双向总线针对所述照射给所述扫描装置提供表示目标位置数据的瞄准控制信号，并且其中，所述眼睛跟踪装置包括比较器，用于针对要发射的照射将目标位置数据与由所述扫描装置提供的实际位置数据进行比较，并且在针对要发射的照射目标位置数据与所述扫描装置的实际位置数据相同时，所述眼睛跟踪装置通过所述第二双向总线向所述激光装置发送命令信号，用于发射照射。
2、 如权利要求l所述的系统，其中，在照射已经发射时，所述激光装 置通过所述第二双向总线向所述眼睛跟踪装置发送反馈信号，并且其中， 优选地，在收到反馈信号时，所述眼睛跟踪装置进行到下一个照射，并且 其中，如果在预定时间内没有收到反馈信号，则所述眼睛跟踪装置通过所 述第二双向总线向所述激光装置发送关断信号。
3、 如权利要求1或2所述的系统，其中所述扫描装置包括至少一个活 动反射镜和探测器构件，该探测器构件用于针对要发射到患者眼睛的照射 提供表示所述活动反射镜的实际位置的探测信号给所述眼睛跟踪装置。
4、 如任何上述权利要求所述的系统，其中所述眼睛跟踪装置包括协议设置构件，用于针对每个照射存储与所述眼睛跟踪装置、所述扫描装置和/ 或所述激光装置的操作相关的协议信息，优选地，所述协议信息包括下述数据中的至少一个患者眼睛的实际位置数据、所述扫描装置的实际位置数据、目标位置数据以及任何故障数据。
5、 如任何上述权利要求所述的系统，还包括通过第三双向总线连接到 所述眼睛跟踪装置和所述激光装置的计算机系统，其中，所述计算机系统 向所述眼睛跟踪装置提供期望的治疗照射文件和/或接收并存储来自所述眼 睛跟踪装置的协议信息，和/或发送控制数据给所述激光装置并从所述激光 装置接收控制数据。
6、 如任何上述权利要求所述的系统，其中，所述第三双向总线是CAN-总线并且所述眼睛跟踪装置、所述扫描装置、所述激光装置以及所述计算 机系统的每一个都包括CAN-总线控制器。
7、 如任何上述权利要求所述的系统，其中，所述扫描装置包括两个活 动反射镜和一个固定反射镜，该活动反射镜根据目标位置数据进行定位， 所述两个反射镜的每一个都可通过各自的致动器活动并且每个活动反射镜 的实际位置由各自的位置传感器探测，其中，优选地，在大小上，所述两 个活动反射镜比所述固定反射镜要小。
8、 如任何上述权利要求所述的系统，还包括用于监控激光能量的能量 监控构件。
9、 如权利要求8所述的系统，其中，所述能量监控构件包括声音传感 器，用于探测所述激光装置的激光脉冲撞击到参考面上时所生成的声音。
10、 如权利要求9所述的系统，其中，所述参考面是用塑料制成的片。
11、 如权利要求8或9所述的系统，其中，所述声音传感器包括扩音 器和处理构件，该扩音器在激光脉冲撞击到所述参考面上时提供电压信号， 该处理构件接收所述电压信号并生成参考数据，该参考数据为激光脉冲的 激光能量的量度。
12、 如权利要求ll所述的系统，其中，所述激光装置包括能量控制构 件，其接收参考数据并响应参考数据来调节激光的能量。
13、 如权利要求8至12中任一项所述的系统，还包括快门构件，用于 向所述参考面提供来自一系列激光脉冲的每个第n激光脉冲，其中，n为大 于二，优选地为25的自然数。
14、 如权利要求9至13中任一项所述的系统，其中，所述声音传感器 测量在所述参考面上产生的声音的传播时间，其被用于监控所述参考面和 所述声音传感器之间的距离。
15、 一种用于治疗患者眼睛的方法，使用-具有激光器的激光装置，扫描装置以及眼睛跟踪装置，所述眼睛跟踪 装置设置有期望的治疗照射文件，包括步骤确定患者眼睛的实际位置并 相对于患者眼睛的参考位置生成患者眼睛的对准数据，基于患者眼睛的所述对准数据来调节针对每个照射的位置数据，并通 过第一双向总线针对所述照射从所述眼睛跟踪装置向所述扫描装置提供表 示目标位置数据的瞄准控制信号，并针对要发射的照射将目标位置数据与 由所述扫描装置提供的实际位置数据进行比较，并在针对要发射的照射目 标位置数据与扫描装置的实际位置数据相同时，通过第二双向总线从所述 眼睛跟踪装置向所述激光装置发送命令信号，用于发射照射。
16、 如权利要求15所述的方法，其中，当已经发射照射时，通过所述 第二双向总线从所述激光装置向所述眼睛跟踪装置发送反馈信号，并且其 中，优选地，在通过所述第二双向总线收到反馈信号时，所述眼睛跟踪装 置处理下一个照射，并且其中，如果在预定时间内没有收到反馈信号，则 关断所述激光装置。
17、 如权利要求15或16所述的方法，其中，从探测器构件向所述眼睛跟踪装置针对要发射到患者眼睛的照射提供表示扫描构件的实际位置的 探测信号。
18、 如权利要求15至17中任一项所述的方法，还包括针对每个照射 存储与所述眼睛跟踪装置、所述扫描装置和/或所述激光装置的操作相关的 协议信息，其中，优选地，所述协议信息包括所述眼睛跟踪装置的协议设置构件中的下述数据中的至少一个患者眼睛的实际位置数据、所述扫描装置的实际位置数据、目标位置数据以及任何故障数据。
19、 如权利要求15至18中任一项所述的方法，还包括通过第三双向 总线从计算机系统向所述眼睛跟踪装置提供期望的治疗照射文件，和/或所 述计算机接收并存储关于所述眼睛跟踪装置的操作的协议信息，和/或所述 激光装置发送控制数据给所述激光装置并从所述激光装置接收控制数据。
20、 如权利要求15至19中任一项所述的方法，其中所述第三双向总 线是CAN-总线并且所述眼睛跟踪装置、所述扫描装置、所述激光装置以及 所述计算机系统的每一个都包括CAN-总线控制器。
21、 如权利要求15至20中任一项所述的方法，其中，所述扫描装置 包括两个活动反射镜和一个固定反射镜，其中，优选地，在大小上，所述 两个活动反射镜比所述固定反射镜要小，该方法包括根据瞄准控制信号对 所述两个活动反射镜的每一个进行定位，并探测每个活动反射镜的实际位 置。
22、 如权利要求15至21中任一项所述的方法，还包括监控状态数据， 所述状态数据包括所述激光装置的能量和/或相对于参考点的所述激光装置 的位置。
23、 如权利要求22所述的方法，其中，监控包括探测所述激光装置的 激光脉冲撞击到参考面上时生成的声音的步骤。
24、 如权利要求23所述的方法，其中，所述参考面是用塑料制成的片。
25、 如权利要求23或24所述的方法，其中，所述探测声音的步骤还 包括在激光脉冲撞击到所述参考面上时提供电压信号、处理电压信号并生 成参考数据，该参考数据是激光脉冲的激光能量的量度。
26、 如权利要求25所述的方法，还包括响应参考数据调节所述激光装 置的能量。
27、 如权利要求22至26中任一项所述的方法，还包括向所述参考面 提供来自一系列激光脉冲的每个第n激光脉冲，其中，n为大于2，优选地 为25的自然数。
28、 如权利要求23至27中任一项所述的方法，还包括测量在所述参 考面上产生的声音的传播时间，用于监控所述参考面和声音传感器之间的 距离。
全文摘要
本发明涉及一种用于治疗患者眼睛的系统和方法。该系统包括激光装置、扫描装置以及眼睛跟踪装置，该眼睛跟踪装置用于确定患者眼睛的实际位置并用于生成相对于患者眼睛的参考位置的患者眼睛的对准数据给激光器，眼睛跟踪装置设置有期望的治疗照射文件。扫描装置通过第一双向总线连接到眼睛跟踪装置，激光装置通过第二双向总线连接到眼睛跟踪装置。眼睛跟踪装置基于的患者眼睛的对准数据来调节针对每个照射的位置数据，并通过第一双向总线针对照射给扫描装置提供表示目标位置数据的瞄准控制信号。眼睛跟踪装置包括比较器，用于将目标位置数据与由扫描装置提供的针对要发射的照射的实际位置数据进行比较。此外，眼睛跟踪装置在目标位置数据与针对要发射的照射的扫描装置的实际位置数据相同时通过第二双向总线向激光装置发送命令信号，用于发射照射。
文档编号A61F9/01GK101267787SQ200680034463
公开日2008年9月17日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者R·滕尼斯, S·梁 申请人:博士伦公司