使用术前图像的复曲面透镜对准的制作方法

专利名称：使用术前图像的复曲面透镜对准的制作方法
术前图像的复曲面透，准相关申请的交叉引用依据351^.(:.§119，本申请要求2007年8月13日提交的美国临时专利申 请No.60/955528的优狄，该临时专利申请&b^文引用作为参考。技术领域本申请总体来说涉及眼内透镜(IOL)的领域，更JJ^L地说，涉及确定植 入的OIL的位置和取向的方法和装置。
背景技术：
人的眼睛的功能简而言之f^UJt过^^it过称为角膜的透明夕卜部將助于 晶状剩夺图像聚焦到视网紅^^供视觉。聚焦图像的质量絲于许多因素， 包括眼睛的形狄大小，以及角膜和晶状体的透明度。当疾病或年龄导致晶状体透明度减低时，由于透射到视网^Ji的itM减少 而it^i见力下降。这种眼睛晶状体的问题在医学上称为白内障。这种状况目前 通用治疗方iCA手^N离除晶状体并用Ait目艮内透镜(IOL)来代替晶状体的功能。在美国，主要通过称为晶状>^|1/(匕法的外科技术来摘除白内障晶状体。在 这个过程中， 一个细小的晶状^l/f匕切除刀片插入患病的晶状体中并进行超声振动。振动切除刀片液^il者專W匕晶状体，使得晶状体可以从目rt中吸出。病态晶状体一^离除，将由Aitit4^R。为了确保白内障患者尽可能最佳的视力，IOL的力i^A非常重要的。在夕卜 *术中经常没有^的反^fit程以确保IOL在眼内正确;1<^ 并定向。发明内容本发明的实施例I4供了可,用;5|^^供除当选#^定心M上满^Ji述需 要的眼内透镜(IOL)的系统和方法。在术前测试中获得眼睛的图像并将絲供给可操作用来计算IOL的光傳渡以及轴向取向的程序，眼睛的图像用来确定 IOL的位置和取向。产M置向导以用于为眼内IOL进行正确的定心和定向。


为了更全面i^解本发明及M点，JM结合附图参考下面的描述，在附 图中相同的附图标^4示相同的特征，其中 图1描述了目艮睛的选定的组织；图2描述了才財居本发明的实施例的多种输入，IOL电脑计^^J^可以应用 这些输入计算"复曲面透镜(toric lens)，，的光禁渡，以賴f^R眼内晶状体 组织的IOL透镜的位置和轴向取向；图3、 4和5表示才財居本发明的实施例的可以使用信息产生放置向导的不同 方法；图6描述了才娥本发明的实施例的可,用来帮助;^XIOL的系统；以及 辑流程图。M实施方式在附图中示出了本发明的怖&实施例，在不同的附图中相同的数字表示相 同科目应的部分。本发明的实施例J^上满足了上述确定的需^A，。眼内透镜(IOL) 为通i^卜科技术摘除晶状体治疗白内障开启了新的可能。病态晶状体一旦摘除， 将由人iiit:镜脊f戈。^jtbit程后的视觉效^i要取决于IOL的位置和取向。图l描述了眼睛10的i^i且织。这些组织包^iM、瞳孔、角膜以及晶状 体，当产生白内障时，晶状体可以被摘除并由IOL#^。 IOL的位U患者保 持尽可能最佳的视力的关键部分。图2描述了可以被计^f財呈序即IOL计算程序32用来计算复曲面透镜的 光傳渡、以;SJUi^^眼睛10内的晶状体M^只的IOL透镜的位置和轴向取向 的多种输入。这些输入包括用于确定眼睛中心的术前测试22、用于生成带有巩 膜血管的眼睛图像的视频或数字照相机24、以及角膜外形测量仪(corneal topographer ) 26 。还提供切口位置信息以及外科感应散光信息(inducedastigmatism information) 28，以及角膜水平子午线直径(white~t(Mvhite dimension) 30。测量数据和眼睛的这些表示以及切口位置信息可肯W皮程序32 使用。在一个实施例中，IOL计算程序32可以是在桌面电脑上^/ff^ AIcon，s"复 曲面计算器"或诸如Alcon，s"无Plbf见觉系统(Infiniti Vision System)"的白内障 摘除控制台。在术前测试中获得的B晡图像可上传给(提條)软#^1^32。IOL计算程序32 ^^I这些输AJlt生成带有确定的IOL的位置和轴向取向 的图像或眼睛的类似的显示。了解眼睛的中心对于正确,#定心IOL非常 重要。图3、 4和5讨论了^JU该信息的不同方法。在图3中，软^N5^32可提 4m出，诸如步骤34中的简#印图片，在手^it程中外科医生可以得到这些 输入。这使得外科医生能够参考图像和其中的典型血管以在步骤36中确定切口 位置并确定IOL的方向。图4描述了Vf可应用位置和取向信息的其他的可能性。jtb^卜，软"ft^里序32 生成或输出取向和位置信息。M个示例中，在步骤38中取向和位置信息可以 被打印在可能包^^触透镜的透明材料上。在步骤40中在逸明材料中的图像可 被外科医生直接覆盖在患者的眼睛上以配合患者眼睛的特征。于是可以确定 IOL的中心并旋转其以与透明材料上的^i己吻合。在图5中描述了第三个步骤。i4X软^H呈序32提供可上传给晶状 除控 制台42的电子输出。在步骤44中该控制台可^t学显微皿收^LM，光学显微镜可识别血管并用实时光学^^图#^以前上传的术前图像。然后， 信息可以用来为外科医生:M^旋^Mt置IOL提供建汉。图6描述了可操怍用来帮助放置IOL的系统。系统60包括安^"数字照 相机64的角膜外形测量仪62以生成包括g中的血管的目rt 10的表面轮廓和 图像。可选，是，可^^)独立的照湘机66采集患者目rtl0的图片。来自外 形测量仪62的数#切口位置以及感应^~~^输7^'』程序32，以计算复曲面 透镜的光禁渡和轴向取向。该禾誘能储存在网上，在^M^室个人计^4咸诸如 无P艮视觉系统(Alcon)的白内障摘除控制台上。在术前测试68中获得眼睛的 图像，同时，当^f亍外形测量时，或至少^目同的患者取向上，将眼睛图像上 传给同-"^i^。输出的是轴向M的眼睛图像。还可以在同一图像中标^lfe术 前测试中确定的目崎的"中心"。该眼睛的中心对于正确ii^角定IOL中心是重要的。带有血管的目崎10的图像、似复曲面透镜的陵脉目崎10的中心以及 过"向上"的箭头都能够以^t方^]来产生如图3-5所描述的参考图。本发明的实施例可以利用对术前期获得的眼睛的数字图傳+在外^"^it 程中为标注眼睛而再次扫描获得的图像的计算机图像分析，并且利用适合头盔 式显示器(head-up display) (HUD )的显微儲外科医生提供 反馈以帮助 ^flA过程中可^L^定向IOL。数字图像分析使得在术前期通过角膜外形测量^ii行的测量能够帮助选择 IOL的光学特征。基于角膜外形测量值和眼睛的其它解剖测量i^目rt"^l和 前房;tt，选择IOL柱4^T贞焦度(cylinder power )。作为外形测量的一部分， 可通过包含在外形测量仪上的照相枳荻得眼睛的视频快像，该照相才M目对于眼 睛和外形测量设备位于已知的位置和取向，从而可相对角膜外形测量获^fr确 的眼睛快像的"绘图"。可选择照相机、照相机光学装置、照相机电学装置和眼睛照明系统，以使 得在外形测量的同时能够^射聂眼睛的视频fc^象(以防止眼睛运动假象)并允许 充分的对比度、緒率^N膽的图像，从而ffe^得对^^血管械如异色賺的其它目rt特征的清晰显示。第一，在手术中可轻易地打印出图像并放置于外科医生面前。外科医生能 够参考典型血管恰当确定切口位置并相对J5KM血管确定IOL的取向。逸tW^ 了贿技术中需要应用"三角船(sharpie)"手动才射己眼睛的辦，并且能够提 供更高的精确性。术前生物/U可学信息和眼睛图像"-^输入用于计算最佳的复 曲面透^^^其在目^fr中的取向的禾l亭。第二，包括切口的睫轴和位置的眼睛的图像可打印徊t明塑^H^如透明片 或接触透4th。为了准确i^，图像，^^I输A^餅中的"角膜水平子午线直 径"(white"to-wihte"dimension)。复曲面透^^1^眼内并;^X向。^J|:#Ji 有显示轴向方向的打印图形。例如，用光学装置外围的3个点表示轴，在透镜 》 并过定向后，透明塑料M在眼睛上并定向为与血管酉給。于是确定了透镜的中心和取向，使得才射e^^镜上的轴重叠在打印在塑料片上的轴上，而 透镜重叠在打印在塑料片上的"中心"上。另 一个方法是将带有血管、 中心的眼睛图像上传到晶状^除控制台上。来自外科显微镜的图像樣iH^控制台并与上传的图^i行比较。9u^血 管作为絲那两幅图像的标注。通it^il:4iJi定位区别特征来确定透镜的取向。外科医生錄制台的显示器上得到获得的眼睛图像，并且该视觉提示和/或衬提示确定向哪里移动和/或旋^ii:镜。向控制台输入目艮睛图像和生物几何信息还 有，优点。在程序开始时，在控制台上可以有一个步骤为外科医生提供辅助 信息，所述辅助信息是关于在哪里做切口以及切口t^信息。如果切口的位置 或M改变了 ，则新的信息能够输回控制台以分析推荐的透#;^#^/或透#向中的潜在区别。如果IOL计^fl^32^^t制台内，这m^易完成。控 制台还可以叙沐条石械卡器，或其它设备ii^宗系统，在手术中^^I的IOL和 工具(例如刀)能够被扫描从而控制台可以双重检^7口^>1和透#^择。流程图。手术70开始于步骤72，在该步骤中获取将^IOL的眼睛的图傳或其它信息。j^卜，还能够一^^得预定的切口位置信息和感应lbt信息以及角膜水平子午线直径(whiter-white)测量值。在步骤74中，获得的信息能够上 传(提供)给IOL计算器。在步骤76中该IOL计算器中计算IOL的光傳渡以 及IOL在眼内的位置和取向。在步骤78中能够生成手术向导iU^向导以帮 助将IOL;M在眼内。该^X向导可以是外科医生获得的简单照片，从而医生 能够参考图片和那里的特4i^角定切口的位置和透镜的取向。可选#^是，该放 置向导可以是透明材料的形式，诸如置于眼睛上的接触透镜，其中;M向"H言 息打印在透明材料上。该透明放置向导能够由外科医生直接M在患者眼睛上 以与那里的真实血管匹配。于是可以确定透镜的中心并iL^^t镜以与透明材 料上的才朽己匹S己。可选择的是，放置向导可以是电子的并JL^盖实时^M信息。 ^LM信息可通i^卜科显微^^得^"送到晶状,除控制台，其中晶状体橘除 控制台中的处3S^:识别并对来自放置向导的结构和实时图像进行比较。晶状 ^t离除控制台能够识别透^^己并建i^卜科医生:M^旋^a放置晶体。在步骤 80中，在手#^放置向导的帮助下》 IOL，其中IOL的方U也能够经过检验。 总之，本发明的实施例提供了对眼内透镜(IOL)的正确选#定心。眼 睛的图像，其在术前测试中获得并提供给可辦用来计算IOL的光傳^1和轴向 取向的程序，用于确定IOL的位置和取向。这样生成能够用于在眼内正确地定 心和定向IOL的输出或》丈置向导。本领域普通技术人员能够理解，这里所用的术语“基本上”或“大致，”，“为其相应术语提供产业上接受的宽限度。这种产业上能接受的宽限范围从不足百分之一到百分之二十，并且符合但不限于，元件值，集成电路加工偏差，温度变动呢，升降次数和/或热噪声。本领域普通技术人员还应当理解，这里应用的术语”可操作的耦合“包括直接耦合以及通过其他组件，元件，电路或模块的间接耦合，其中为了间接耦合，该中介组件，元件，电路或模块不会修改信号的信息，但可以调节其电流水平，电压水平和/或光焦度水平。本领域普通人员还应当理解，推断耦合(即，一个元件与另一个元件通过推断耦合)包括在两个元件间以同样的”可操作地耦合“的方式直接和间接耦合。本领域普通技术人员还应理解，这里应用的术语”优于“表示在两个或多个元件，项目或信号等等之间的比较，提供期望的关系。例如，当期望的关系是信号1具有大于信号2的量级，当信号1的量级大于信号2或信号2的量级大于信号1的量级时就获得了有利的比较。
虽然这里详细描述了本发明，但是应该理解，在不脱离所描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变化，置换，替换。
权利要求
1.一种放置眼内透镜(IOL)的方法，该方法包括获得与将植入IOL的眼睛相关的信息；获得与将植入IOL的眼睛相关的切口位置信息和感应散光信息；将该信息提供给可操作用来计算IOL在眼内的位置和取向的IOL计算软件程序；以及生成可操作用来帮助外科医生在眼内放置IOL的放置向导。
2. 如权矛JJNU的方法，还包括应用;^向导检验IOL在眼内的M。
3. 如权利要求1的方法，其中与眼辭目关的信息包括目崎的表面轮廓和/ 或图像，其中该图像包括:^M内的血管。
4. :M又利要求3的方法，其中与数字照相才;i^的角膜外形测量^^得表 面轮廓和/或图像。
5. 如权矛J^求1的方法，其中 向导包括图像，外科医生能够参考该图 #<*角定切口和IOL的位置。
6. 如权矛淚求l的方法，其中^E向导包括絲明材料上的图像，夕卜科医 生能够参考该图傳确定切口和IOL的位置。
7. 如^U'J^"求6的方法，其中该图像位于可操怍用;M^在目rt上的接触 透虹
8. 如权利要求l的方法，其中;^向导包括位于晶状 除控制台内的、与来自夕卜科显微镜的图^^目结合的M:向导图像。
9. 如似'j要求8的方法，其中可IMt晶状，除控制台用来为外科医^^ 置IOL提供建议。
10. —种^tJJ艮内透镜(IOL)的方法，该方法包括 获得与将椒IOL的眼^目关的信息； ^^得与^l^^IOL的眼&^目关的预定切口位置信息； ^^寻与4^fet^IOL的眼^目关的感应 ^言息；将该信息炎供给可,用来计算IOL在眼内的位置和取向的IOL计#^件 錄计算IOL在眼内的位置和取向；以及生成可,用来帮助外科医生在眼内^j:ioL的M向导。
11. 如^u'j^求io的方法，还包拾向外科医生提供与IOL在眼内的位置和取向相关的反^f;并且 ^^^tE向导检验IOL在眼内的》tX。
12. i^M'J要求10的方法，其中与目W^目关的信息包括眼睛的表面轮廓和 /或图4象，其中图像包括^9UH莫内的血管。
13. 如^U'J要求12的方法，其中与数字照相才A^的角膜外形测量4iC^得 表面轮廓和/或图像。
14. 如权利要求10的方法，其中放置向导包括图像，外科医生能够参考该 图像确定切口和IOL的位置。
15. 如权利要求10的方法，其中妙向导包括絲明材料上的图像，夕卜科 医生能够参考该图傳扇定切口和IOL的位置。
16. 如权利要求15的方法，其中该图像位于可操作用^Mti在目喊上的接 触透紅
17. 如^UN要求10的方法，其中 向导包括在晶状#^除控制台内的与 来自夕卜科显微镜的图#^目结合的 向导图像。
18. 如权利要求17的方法，其中可,晶状⑩除控制台用来为夕卜科医生 ;MlOL提供建议。
19. 一种可，用来帮助^JJ艮内透镜(IOL)的晶状，除控制台，包括可操作用来接收下述信息的至少一个输入端口 与将^IOL的眼斷目关的信息； 与将植入IOL的眼B^目关的预定切口位置的信息；以及 与4f^IOL的目^目关的感应 *信息；与所ii^少一个输入端口輪^的处^J夹以;M目关員器，可操作该处理才^WI来执行IOL计算软^H里序，该IOL计算软^HI^可操怍用来^/f亍下述步 骤由下述信息计算IOL在眼内的位置和取向 与将才lAIOL的眼Bfr4目关的信息； 与将植入IOL的眼B^目关的预定切口位置信息；以及感应絲信息；并且生成可，用来帮助外科医生在眼内;^ IOL的;M向导。
20. 如;MU'漆求19的晶状^W除控制台，其中与数字照相才A^的角膜外形测量>( :得与眼睛的相关信息，其中该信息包括巩膜内的血管。
21. 如^U'J要求19的晶状,除控制台，其中 向导包括 外科医生能够参考用来确定切口和IOL位置的图傳； 外科医生能够参考用来确定切口和IOL的位置的位于接触透4tJi的图像和/或在晶状,除控制台内，与来自外科显微M合的;^^向导图像。
22. 如权利要求19的晶状，除控制台，其中可操怍晶状 除控制台用 来为外科医:ij^i IOL提供建议。
全文摘要
提供对眼内透镜(IOL)的正确的选择及定心。在术前测试中获得眼睛的图像，并且将该图像提供给可操作用来计算IOL的光焦度和轴向取向的程序，用于确定IOL的位置和取向。这生成用于正确地确定IOL在眼内的中心和取向的输出或放置向导，使用术前图像的复曲面透镜对准。
文档编号A61F2/16GK101401749SQ20081017691
公开日2009年4月8日 申请日期2008年8月13日 优先权日2007年8月13日
发明者M·鲍克尼, S·鲍特 申请人:爱尔康公司