用于角膜散光分析和向量规划治疗的地形半子午线参数的评估的制作方法

用于角膜散光分析和向量规划治疗的地形半子午线参数的评估的制作方法
【专利摘要】公开了一种技术，其中通过考虑将来自角膜的多个被照亮的同心环的反射图像的地形来确定在眼睛的每个半分区中的地形参数。产生模拟的球柱面以匹配每个环并符合其地形，每个环的地形参数可从该地形获得。组合每个环的所有地形参数并且获得平均累加值，其表示每个半分区的幅度和子午线。通过这些参数，可找出整个眼的单个地形值(CorT)以及表示两个半分区之间地形差异(TD)的值。半分区的地形值被用在向量规划系统中以在单个步骤操作中获得治疗参数。
【专利说明】用于角膜散光分析和向量规划治疗的地形半子午线参数的 评估

【技术领域】
[0001] 本文中使用的术语半分区（hemidivision)是指眼角膜的半分区，其中上半分区 和下半分区构成总角膜。术语半子午线（semi-meridian)在技术上是指半分区的参数，但 也被用作术语半分区的等效物。
[0002] 本发明涉及确定散光参数以表示从地形的角膜散光计视图导出的角膜的每个半 子午线（半分区）以用于向量分析和治疗规划。这两个半子午线值（针对上半子午线和下 半子午线）随后可一起确定幅度和子午线的单个角膜地形图值，以作为模拟角膜散光测量 的替代方案并且量化角膜的不规则性（irregularity)。
[0003] 本发明还涉及向量规划模式，以通过对两个角膜半子午线中的每一个施加不同的 激光消融（ablation)轮廓来同时实现对自然发生的不规则角膜散光的减轻和规则化。该 治疗方案将地形参数和屈光（波前）参数相结合，并可被用作针对准分子激光器技术应用 的算法，以减轻眼像差并改善视觉性能。
[0004] 本发明还涉及一种用于量化与明显屈光柱面（manifest refractive cylinder) 校正对应的角膜散光的方法和系统，其与角膜散光的其他常用方法相比更好。当评估和规 划散光手术时具有重要临床意义。本技术还可适用于不规则角膜。


【发明内容】

[0005] 根据本发明的一个方面，通过计算机辅助视频角膜地形仪（videokeratography) 获得角膜散光计地图并且利用向量求和来确定两个半子午线参数以量化角膜的各半体 (half)的散光。这些散光幅度可针对从角膜的中心轴指定的3mm、5mm和7mm的同心带 (concentric zone)而被加权,从而可随后量化角膜散光和不规则性。也就是说,存在影响 分配给3mm、5mm、7mm带的加权的两个因素。这些是1)与角膜中心轴的接近度；以及2)由 各个带指定的区域（area)。基于这些因素，已经发现用于3mm带的合适的理论加权系数为 1.2、用于5mm带的为1.0而用于7mm带的为0.8。在100个患者的术后评估中，已发现用 于3mm、5mm、7mm的加权值是相等的，即分别为I. 0、L 0和L 0。外科医生针对每个个体患者 的主观评价会影响他或她在这两个范围中分配加权值。下文中我们将分别针对3mm、5mm和 7mm带使用1. 2、I. 0和0. 8的理论加权系数进行示例说明。
[0006] 使用用于3mm、5mm和7mm带的加权系数从地形图算出的两个半子午线值允许角膜 散光的更具代表性的决定因素。这为向量规划治疗和角膜地形图散光的可靠确定以及用于 角膜不规则性的标准提供了参数。这些值还可在手术前或后用于测量经历屈光手术患者的 散光矫正结果的成功与否。
[0007] 根据本发明，提供了一种确定在用于诊断和外科治疗的向量分析中使用的表示角 膜散光的幅度和轴的参数的方法，包括产生眼角膜的两个半子午线中的每一个的地形测量 值的角膜散光计地图，为每个半子午线中的多个带的每一个中的地形测量值分配加权值， 以及向量地组合地形测量值的被加权值以获得每个半子午线中表示地形不规则性的幅度 和轴的向量参数，所述向量参数适于在诊断和外科治疗中使用。
[0008] 进一步根据本发明，向量规划技术组合角膜（地形图）和屈光（波前）参数以在 单个治疗步骤中减轻并规则化散光。治疗以如下方式确定：首先利用眼部残余散光（ORA) 以最佳地减轻散光幅度，其后使用用于两个独立的半子午线的共同屈光目标来规则化现已 减轻的角膜散光。
[0009] 所计算的治疗被呈现为单个不对称治疗应用。以这种方式，由主要的 (prevailing)ORA引起的无法从眼睛光学系统消除的任意散光被最小化并规则化。
[0010] 本发明的先进向量规划技术能够通过对角膜的每个半子午线独立施加治疗来治 疗自然发生的不规则散光。因此，残余散光被最优地最小化和规则化，导致眼像差的减轻以 及随后改进最佳校正视力的潜力。
[0011] 因此，进一步根据本发明，提供了一种减轻并规则化所测量的患者眼睛中的散光 值以获得用于患者诊断和治疗的目标值的方法，所述方法包括以下步骤：考虑将患者的眼 角膜分为上半子午线和下半子午线；测量每个半子午线中的角膜散光和屈光散光值；基于 最小化每个半子午线中的眼部残余散光来确定每个半子午线中的地形治疗参数以最大地 减小每个半子午线中的地形散光值，以及使用用于两个独立的半子午线的共同屈光参数来 规则化因此减小的地形治疗参数，从而在从所述确定步骤至所述规则化步骤的一个步骤中 获得用于两个半子午线的最终治疗目标值。
[0012] 仍进一步根据本发明，提供了一种执行本发明的方法以获得手术参数的设备，包 括：用于获得表示上半子午线和下半子午线中的眼睛地形的目标参数的器件；用于获得表 示每个半子午线的屈光参数的目标参数的器件，以及用于执行如下步骤的计算机器件：通 过向量组合地形目标参数和屈光参数来确定用于治疗每个半子午线的目标诱导散光向量 参数（TIA)，以获得在两个子午线中的相等且被规则化的治疗向量TIA。
[0013] 本发明的另一个目的是提供一种克服已知技术的缺陷的方法和系统。
[0014] 进一步根据本发明，提供了一种方法，其中考虑将患者眼睛分为多个同心环，并且 角膜的同心环的至少一部分利用与所选择的环的一部分中的每个环的地形表面一致的模 拟曲面来拟合。在每个环的曲面上选择角膜参数并且向量地求和这些参数以获得表示所选 的角膜部分的散光的角膜地形值的平均向量累加值。
[0015] 在所选的角膜部分是眼睛的半分区的情况下，环的平均向量表示整个半分区的角 膜地形散光值。通过将这些值彼此相减，可确定两个半分区的地形差异的度量，并且通过将 这些值相加，可获得整个眼睛的角膜地形散光。
[0016] 根据本发明的特定特征，适合每个环的曲面是通过最小二乘法获得的球柱面 (spherocylindrical surface)〇
[0017] 本发明还提供了一种用于执行上述方法的系统。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是示出汉弗莱（Humphrey) ATLAS地形图仪上的半子午线的3mm、5mm和7mm带 中的平坦和陡峭角膜散光计参数的角膜的地形图示。
[0019] 图2a是示出3mm带的上和下半子午线散光值（未调整）的极坐标图。（比例X2)。
[0020] 图2b是倍角向量图，其中，散光子午线针对3mm带加倍而幅度保持相同，并且向量 差表示地形差异（topographic disparity) (TD)。（比例 X 2)
[0021] 图2c是其中3mm带的TD轴被分为两半以显示将在眼睛上出现的方向的极坐标 图。（比例X2)
[0022] 图3a是示出相应的上半部分角膜中的3mm、5mm和7mm半子午线的每一个的加权 和未调整的散光参数的极坐标图。
[0023] 图3b是示出3mm、5mm和7mm加权散光参数的头尾求和的倍角向量图，散光参数在 角度上加倍以计算平均上部散光参数。
[0024] 图4a是示出在相应的下半部分角膜中的3mm、5mm和7mm半子午线的每一个的加 权和未调整的散光参数的极坐标图。
[0025] 图4b是示出3mm、5mm和7mm加权散光参数的头尾求和的倍角向量图，散光参数在 角度上加倍以计算平均下部散光参数。
[0026] 图5a是示出平均上部和下部加权子午线散光值的极坐标图。（比例X2)
[0027] 图5b是示出上部和下部平均加权子午线散光之间的向量差的倍角向量图，该向 量差被计算为TD(DAVD)。（比例X 2)
[0028] 图5c是示出来自相应角膜半子午线中的加权参数的上部和下部平均散光的极坐 标图。（比例X2)。还显示TD。
[0029] 图6a是倍角向量图，其示出表示CorT(DAVD)的上部和下部平均加权散光值的向 量求和。
[0030] 图6b是与CorT -起示出的上部和下部平均加权散光值的极坐标图。
[0031] 图6c是示出上部和下部半子午线的每个带的加权和未调整的散光的对比效果的 表格图不。
[0032] 图6d是示出CorT和Sim K参数之间的比较的表格图示。
[0033] 图7a是示出表示将在眼睛上出现的不规则性的向量度量的地形差异（TD)的极坐 标图。
[0034] 图7b是示出作为以2倍角显示的向量的图7a的参数的倍角向量图。
[0035] 图7c是示出表示将在眼睛上出现的不规则性的向量度量的地形差异（TD)的极坐 标图。
[0036] 图8是不出散光治疗和各个分量值的极坐标图。
[0037] 图9a是示出具有其幅度和轴的图8中的分量的倍角向量图。
[0038] 图9b是分量连同相应幅度和轴的治疗后的倍角向量图。
[0039] 图10是示出向量及其幅度和值的治疗的倍角向量图。
[0040] 图Ila是示出非正交散光及其幅度值和轴的规则化的向量图。
[0041] 图Ilb是示出包括来自步骤AB的每个半子午线的由此产生的ORA的屈光和地形 目标的极坐标图。
[0042] 图12a是示出在通过将地形目标移位至实现的共同屈光目标（目标RB)进行的最 大散光治疗（步骤AB)之后的非正交散光的规则化的倍角向量图，其中这是步骤B-C(BC)。
[0043] 图12b是倍角向量图，其示出在将非正交散光规则化治疗应用于从最大散光治疗 (步骤AB)实现的共同屈光目标（目标R b)之后实现的屈光目标（目标R)。
[0044] 图13a是示出规则化后对最佳治疗向量求和的倍角向量图。
[0045] 图13b是倍角向量图，其示出将平均治疗TIAnetbqq应用于每个屈光目标（目标R b) 以实现目标Rc，其中在阶段2 (B-C)完成时TIAbcxi = 0RA。
[0046] 图14是示出在通过将地形目标移位至共同屈光目标（目标RC)进行的最大散光 治疗（AB)和规则化（BC)之后的地形和屈光目标的极坐标图，其中ORA在这种情况下是由 于两者之间的零轴差导致的屈光和地形目标之间的算术差。
[0047] 图15是倍角向量图，其示出应用于两个术前角膜参数（TsupJP Tinfa)以实现术前 一个手术步骤中的角膜减少和规则化的治疗。
[0048] 图16是示出在单个手术步骤中最大散光治疗和规则化之后的术前地形并具有屈 光和地形目标的极坐标图。
[0049] 图17是用于评估并获得患者眼散光治疗的手术参数的向量规划设备的图形例 /Jn 〇
[0050] 图18是用于实施本发明的设备的示意性解释例示。
[0051] 图19是照亮其角膜以在角膜上产生一系列环的患者眼睛的图解前视图。
[0052] 图20是示出符合来自所选环的数据的球柱状表面的图解图形例示。
[0053] 图21A图解地示出极坐标图上的两个所选环的幅度和子午线参数。
[0054] 图21B示出倍角向量图上的图21A的参数。
[0055] 图21C示出了极坐标图上的两个所选环的累加值。
[0056] 图22示出了单独针对环7和针对环0-9的原始轴向屈光力（power)数据。
[0057] 图23示出了 ORA的自举标准偏差。

【具体实施方式】
[0058] 计算机辅助视频角膜地形仪（CAVK)的进步已经通过提供关于角膜形状的详细信 息来辅助外科医生。由地形图仪提供的角膜散光计视图（图1)显示了角膜的不同同心带 的角膜屈光力和曲率半径，并提供了比当前激光所需的以提供对称屈光角膜治疗更多的信 息。角膜散光计视图还通常提供模拟角膜散光计（Sim K)值，其是角膜散光在3_带的定 量描述符，作为在1980年代CAVK技术引入的时候获得等效角膜散光测量的一种尝试。
[0059] Sim K值通常会遇到的困难是选择子午线的算法有时在弓形交叉（bow tie)表明 非正交特性的地方是不稳定的。地形装置可以与其从弓形交叉子午线或其中的某处延伸的 子午线选择不一致。这里该技术通过从三个（内侧、中间、外围）带上的角膜散光图获得向 量求和平均幅度和子午线，提供了角膜地形散光值（CorT)中的相关性和一致性。
[0060] 当前，地形图仪不提供有用地表示角膜的两个半子午线的一致数值。除了 Sim K 幅度和子午线值利用的近中心3mm带，没有一个散光值表示整个角膜。这两个向量半子午 线值是导出量化表示整个角膜散光的单个值的必须且有用的参数。它们同样也是非对称治 疗过程的向量规划所必须的，从而通过角膜参数测量不规则性以及量化散光矫正结果的成 功程度。本发明尝试从当前能够获取的图1所见的角膜地形图仪的地图中的数据来导出这 些值。
[0061] 使用来自以角膜的中心轴划线限定的3mm、5mm和7mm带（即分别来自〇-3mm、 以及的区域）的角膜散光参数，能够通过向量求和过程来使半子午线值精 确以更加可靠地确定角膜地形散光的子午线和幅度。
[0062] 图1中的地形图显示两个平坦（flat)和两个陡峭（steep)的角膜散光计幅度以 及它们各自针对三个带中每一个带的子午线。用于规划治疗和评估可能的散光矫正结果的 最适用的地形读数是3mm带的地形读数，这是由于主要是这一尺寸与瞳孔及视轴（visual axis)相符。通过建立这两对角膜的不规则性的最小幅度或两对的TD来确定对用于3mm带 最合适的角膜散光参数的配对。也就是说，使用平坦/陡峭的一个组合来确定TD，以及将这 个组合在幅度上与其他平坦/陡峭组合比较来找出这两个选择的最小值（图2a、图2b和图 2c)。
[0063] -旦建立了用于3mm带的合适配对，通过计算5mm带中的每个陡峭子午线相对于 上述步骤1所确定的3mm陡峭子午线之间的最小角度差来确定5mm带中的对应的陡峭子午 线。然后针对7_重复地比较该角度差与5_带的参数。然后对平坦子午线应用该相同的 过程。通过针对每个带的平坦和陡峭参数之间的算术差来确定针对那个带的散光幅度，以 其是最陡峭子午线的方位。
[0064] 该结果是角膜的上半子午线的三个散光值（3、5和7mm带）和角膜的下半子午线 的三个散光值（3、5和7mm带）。基于任意外科治疗范例（paradigm)中的3mm、5mm和7mm 带的重要性，对每个带给予加权，相称地使内侧增加以及使外侧缩减，而中间不变化：针对 3mm带X L 2 (最适用）、针对5mm带X L 0、针对7mm带X0. 8 (最不适用）（图3a和图4a)。
[0065] 图5a的极坐标图显示了将出现在眼睛上的两个求和向量均值-一个在上半子午 线中并且另一个在下半子午线中。这些地形图散光值将用在向量规划中，这将在下文中描 述。
[0066] 为确定整个角膜的不规则性，将上述3、5和7mm带的加权计算在内，通过再次将该 轴加倍至DAVD上来计算这两个散光之间的向量差（图5b)。通过在DAVD上结合从上平均 散光起始且在下平均散光结束的合成（resultant)向量并随后将其返回至起始处并二等 分以确定其实际方向，确定TD的最终子午线。以这种方式量化的角膜不规则性称为地形差 异（TD)，并以屈光度和度数表示。这提供了数值，如其将显示在眼睛上（图5c)。
[0067] 为确定整个角膜地形图散光（CorT)以表示整个角膜，使用Tsup和Tinf加权值来 计算向量求和均值（图6a和图6b)。这将整个角膜描述为由角膜地形使用对3、5和7mm带 的合适加权（如在上例中所示）而量化。这优选为模拟角膜散光计值（Sim K)，其全部从具 有有时显示在所选择的子午线中的易变性和非一致性偏差的3_带导出。
[0068] 由地形图提供的同心角膜带（即，在3mm、5mm和7mm处）被用来获得各自表示角 膜的一半的两个半子午线值，并且被用于加权每个带的相关度以及在随后确定角膜不规则 性。该技术评估地形差异（TD)-不规则散光的向量度量，其被计算为720度倍角向量图 (DAVD)上的上部和下部值显示之间的屈光距离。已观察到增加的TD和眼部残余散光（ORA) 之间的直接比例关系。
[0069] 量化眼睛内部像差（aberration)的ORA被计算为角膜散光参数和屈光散光参数 之间的向量差，并且具有以屈光度表示的幅度和以度数表示的方位。
[0070] 在手术前在100个健康散光角膜的群组中，TD和ORA之间的关系已被示出为很显 著。0. 7?或更小的ORA和TD幅度被认为是正常的，其不妨碍获得良好的散光校正结果。 然而I. OOD以上的幅度则可显示出对内部像差的过高程度或具有潜在不利结果的角膜不 规则性的显著相关，从而矫正散光的激光屈光手术或切口手术的矫正散光的可实现结果是 有限的。出于该原因，外科医生可能决定将不治疗或不使用向量规划作为治疗范例来优化 或减小在这些情形中残余的角膜散光的合成量。
[0071] 图6c显示了加权求和向量平均值（TsupaJP TINFav)的重要性。7mm带未调节散光幅 度，相对于相应的上半子午线的I. 06D，下半子午线的I. 74D是相对较大的。在上半子午线 和下半子午线中，针对未调节参数，7mm散光值大于3mm和5mm的散光值。通过使下半子午 线"减幅" 0. 06D而仅使上半子午线"减幅" 0. OlD来突显求和平均向量的重要性。
[0072] 能够确定两个加权半子午线值Tsupav和TINFav的求和向量均值（图6d)以计算有效 总角膜地形图散光，在这里被描述为CorT值（0. 91D091)。对Sim K(0. 88D0102)和CorT值 之间的关系的检查揭示了类似的幅度（都小于算术平均值），由于三个带的陡峭子午线不 共线，这可能是评估角膜地形图散光的相似效果。然而CorT的子午线在顺时针方向上排列 靠近T sup (85度）和Tinf (275度），并因此通过将7mm带方位的影响计算在内可能更能表示 总角膜散光子午线。几乎为10度的差异（91度的CorT子午线相比于102度的Sim K子午 线）会是手术切口或激光规划期间需要计算在内的重要量。
[0073] 注意到三个带中的每个单独的分量的线性缺乏度越大，Sim K或CorT表示的有效 规则散光越小是重要的。针对内侧和外侧带分别地从单位I (unity)增加和减少20%的值 是在该阶段理论评估的实例，并能够在将来根据经验和种群研究进行修正。3. OD的三个加 权带值的总和等于三个未调节单位1值之和，从而该调节过程没有产生散光的净增加或净 减少。
[0074] Sim K幅度和加权CorT幅度的紧密度还表明了该非线性现象的并联效应，以及 CorT如何有效地表示整个角膜。CorT的特别益处在于通过利用Tsup和TINF半子午线分 量的向量求和及平均值来识别最相关子午线中的精确性和一致性。
[0075] 该技术在角膜参数被包括在使用向量规划的屈光治疗方案内的情况下提供了额 外的安全性。多个值的向量平均减轻了在诸如CAVK的自动测量过程中可能出现的任何测 量伪迹（artefact)或实际溢出值（outlier)的影响。
[0076] 该计算半子午线值以量化角膜散光的方法结合来自角膜的两个半体的3mm、5mm 以及7mm带的每一个的角膜散光幅度和子午线。这两个半子午线值反过来可进行向量求和 来提供角膜地形散光值-通过角膜地形确定的量化眼睛的整个角膜散光的CorT。该值相 比当前利用的Sim K值具有更多益处。算出的半子午线值还能够提供角膜不规则性的向量 值-地形差异。这能够与ORA值一起在规划矫正散光的屈光手术时被用于会诊套件中，作 为基本术前参数以确定患者良好视觉结果的适宜性和可能性。
[0077] 所描述的技术还允许通过提供因子以分配它们在测量子午线处的幅度的更大或 更小相关性来为经调节的加权提供接近视轴或远离视轴的值。所导出的半子午线值各自表 示角膜的一个半体，并且能够被并入作为治疗参数以在向量规划治疗过程中精确地量化通 过屈光参数解决所需的角膜散光。在针对先天性不规则散光协同治疗的向量规划过程中使 用这些半子午线值结合角膜和屈光参数可以潜在地导致在角膜散光矫正结果中的更大一 致性，只要在常规激光视觉矫正过程中提供针对整个视觉结果质量进一步精确的机会。 [0078] 使用图1中的参数：
[0079] 步骤1、确定平坦和陡峭子午线的合适配对。
[0080] ⑴为确定平坦和陡峭参数的合适配对，从3mm带中的数值计算最小TD幅度。
[0081] 第一对（图2a、图2b和图2c)-
[0082] 40. 46/41. 23090 (0· 77D090)上半子午线
[0083] 40. 68/41. 540294 (0· 86D0294)下半子午线
[0084] TD = 0. 67D
[0085] 可替代配对-
[0086] 40. 68/41. 23090 (0· 5?@90)上半子午线
[0087] 40. 46/41. 540294 (I. 08D0294)下半子午线
[0088] TD = 0. 82D
[0089] 第一配对具有较低的不规则值，由此被选择以提供针对各带的调节的散光值。 [0090] 步骤2、对从⑴选择的平坦/陡峭参数应用合适的加权。（图3a和图4a)
[0091] 3mm 带：
[0092] 0· 77D090 (上半子午线）X 1. 2 (针对 3mm 带的加权）=0· 92D090
[0093] 0· 86D@294(下半子午线）X 1. 2(针对 3mm 带的加权）=I. 03D0294
[0094] 步骤3、通过选择角距上最接近3mm带中角膜散光读数的那些来匹配5mm带中的相 应陡峭和平坦角膜散光读数。
[0095] 5mm 带：
[0096] 41. 13/41. 870100 (0· 74D0100)上半子午线
[0097] 0.740@100父1.0(针对5臟带的加权）=0.740@100
[0098] 41. 17/42. 450276 (I. 28D0276)下半子午线
[0099] 1.280@276父1.0(用于5臟带的加权）=1.280@276
[0100] 步骤4、再次通过选择角距上最接近5mm带中角膜散光读数的那些来匹配7mm带中 的相应陡峭和平坦角膜散光读数。
[0101] 7mm 带：
[0102] 42. 18/43. 24066 (I. 06D066)上半子午线
[0103] 1.060@66父0.80(用于7111111带的加权）=0.850@66
[0104] 42. 30/44. 040260 (1. 740260)下半子午线
[0105] 1.740@26〇父0.8〇(用于 7111111带的加权）=1.39〇@26〇
[0106] 步骤5、使用头尾求和以计算合成的上半子午线和下半子午线平均散光（图3b和 图 4b)。
[0107] 累加的向量平均值上部散光=0. 74D@85TSUPav
[0108] 累加的向量平均值下部散光=I. l〇D@275TINFav
[0109] (图 5a)。
[0110] 步骤6、Tsup和Tinf的向量差。
[0111] 加倍平均上部向量平均散光和平均下部向量平均散光（Tsupav和1"^)，并且在 DAVD上确定向量差以屈光度和度数提供角膜不规则性或TD。
[0112] TD = 0.48D AXlll(图 5b 和图 5c)。
[0113] 步骤7、向量相加 Tsup和Tinf以得到CorT值。
[0114] 对上部和下部散光值进行头尾求和以导出角膜地形散光值（CorT)，其以相等幅度 和180的间隔表不在两个半子午线上。
[0115] 0. 91Di91
[0116] 0. 91Di271
[0117] 显著眼睛像差会降低视觉质量和数量，导致眩目、晕疵、在晚上光线的星爆以及最 佳矫正视力的整体降低的症状。这些通常发生在不规则散光的情形中，并能够通过像差计 来定量测量。像差的精确测量还能够通过角膜散光值和屈光散光值的向量差来计算，从而 量化内部（非角膜）像差。
[0118] 向量规划技术是能够使得角膜参数与屈光参数得以组合以用于散光优化治疗的 系统范例。
[0119] 先进向量规划允许使用LASIK或PARK针对角膜的每个半子午线对自然发生的不 规则散光进行治疗。相比仅使用地形或波前屈光值，该过程提供了视觉结果改进的可能性。
[0120] 角膜散光幅度和/或轴与屈光散光幅度和/或轴之间通常有存在差异。在该情形 中这通过眼部残余散光（ORA)来量化。ORA是算出的向量值，其量化由地形散光和二阶像 差散光之间的差异引起的眼内像差。更高量的ORA与更大量的地形差异（TD)直接成比例， 该TD如在前示出作为算出的向量值以量化角膜不规则性。通过使用向量规划来最小化合 成ORA来减少视觉像差能够改善眼睛的视觉性能。
[0121] 下文中描述独立地对角膜的每个半子午线应用向量规划。
[0122] 为进一步改进准分子激光手术中的当前散光和视觉结果，两条治疗原则是重要 的。首先，最大化地降低按照地形和屈光两者检查的散光总和（其将是由ORA量化的最小 值）。其次，在角膜上的最小散光残余优选地留在常规状态。在此之前这两条原则已被独立 地详述用于自然发生的规则和不规则散光。
[0123] 向量规划能够以如下方式最大化地降低散光：合成地形和屈光散光目标的 和（S卩，R0A)处于该单独眼睛的唯一参数的最小值处。该残余散光在地形和屈光模式 (modality)之间以优化方式来最佳分配。净效果（neteffect)是在角膜上留下更少的散光 残余，以及以降低的更低阶和更高阶视觉像差潜在地实现更好的视觉结果。
[0124] 自然发生的不规则散光是在进行激光手术的人群中是普遍存在的，并且是能够使 用TD评估而被量化的。该向量值具有幅度和轴，并以屈光度表示，如前所述的在先前研究 中43 %的眼睛具有高于I. OOD的值。它在720度倍角向量图（DAVD)上被计算为表示地形 图的每个半体的两个相对的半子午线散光值之间的间隔（separation)(图la、图Ib和图 lc)。注意所观察到的直接相关关系，即角膜的不规则性（TD)越高，ORA越大。
[0125] 为最大化地降低散光，用于屈光散光（显性或波前）的一个共同值能够分别用两 个不同的地形散光值计算；如所知的，角膜的每个半子午线一个，例如图6a至图6d所示。 图6d示出了作为T sup a和Tsup a的算数平均值的CorT，其使用加权的3mm、5mm和7mm值最佳 地表示角膜散光。使用波前或显性折射的当前实施方式仅确定针对包括角膜的整个眼睛的 单个屈光柱面值。对所产生的降低的但仍不规则的角膜散光进行调节的额外步骤有益于实 现正交的和对称的角膜，并因此实现了眼睛潜在的最佳视觉。
[0126] 根据本发明的治疗过程顺序地将这两个基本治疗步骤组合为一个。首先，以优化 的方式利用地形和波前参数两者来最大化且优选地减轻散光（从A至B的步骤），接着，规 则化残余角膜屈光（从B至C的步骤）；这两个单独的步骤能被合并为单个步骤治疗过程， 从A的术前散光状态到最终正交对称目标C处的计算。
[0127] 针对自然发生的不规则散光的治疗范例
[0128] 1、散光的最优减轻（步骤A至B)。
[0129] 图7a显示了散光参数的360度极坐标（非向量）图，其通过地形图和屈光测得， 其中这两个术前测量值在幅度或方位上彼此不对应。由于如图6所示的，上地形半子午线 值（TSUP)与下地形半子午线值（TINF)在幅度和方位上都不相同，因此角膜散光是不规则 的，使得角膜非对称且非正交。使用波前（二阶Zernike 3和5柱面散光）或显性参数的 屈光散光（R)被显示为针对上角膜半子午线和下角膜半子午线的共同对称正交值。
[0130] ORA的计算
[0131] 需要计算以最大地减轻存在的散光的第一参数是ORA-它是在角膜平面上屈光散 光和角膜散光之间的向量差。
[0132] 存在的散光能够通过屈光和地形分量的简单算术求和来量化。这量化被校正的散 光总和量，以及由ORA量化的比例是不可校正的。在存在有角膜不规则性的情况下，能够针 对图7a所示的两个半子午线中的每一个分别计算0RA，其中，ORA是每个半子午线的地形与 屈光参数之间的向量差。ORA的中和（neutralization)必须发生在角膜上或在眼镜中、或 在操作参数被优化的情形中为这二者的组合（图8显示了相应的治疗向量）。这里所选择 的用于分配ORA校正的侧重度（emphasis)是按照40%地形以及60%屈光-这在之前被计 算为平均并用于向量规划研究中。
[0133] 每次分配能够因具体情况而异，并且取决于外科医生想要达到的理论地形和屈光 的比例目标。在可能的情况下，这些目标旨在将角膜散光降低至0.75D以及将眼镜屈光柱 面降低至0. 50DC或更少。在不可实现的情形中，由于ORA大于I. 25D，则如前所述的另一侧 重度选项会是合适的。不管侧重度在于如何优化处理0RA，当地形和屈光散光目标之和等 于ORA时，将在任何眼睛的视觉系统中治疗最大量的散光。在手术前计算ORA允许治疗最 大量的散光并且残留在角膜上的量被最小化至更可接受的水平。
[0134] 以最小ORA残余来最优地减轻散光的治疗计算（TIA)
[0135] 用于针对每个半子午线散光治疗的目标诱发散光向量（TIA)是变陡效应 (steepening effect)，并因此与正被最大消融的轴对齐。TIA是术前散光和其识别的目标 之间所需的向量差或治疗。该治疗向量能被分别施加至每个半子午线（TIA sup ^和TIAinf AB)，它们由于表示各半子午线的不同地形值T而在幅度和子午线上都不同。这能够表现在 DAVD上-也就是说，TIA向量在轴上加倍而在幅度上不变，然后将其施加至它们相应的术前 地形值（DAVD上在它们陡峭子午线的两倍处）。这导致了从A至B的散光减轻的地形目标 (目标T supb和目标Tinfb)，其仍保持非对称和非正交（图9a)。该相同过程可使用治疗向 量TIA sup AB和TIAinf AB应用至共同屈光散光以实现两个屈光目标（图9b)-每个半子午线一 个-尽管在实际中仅利用一个屈光目标。
[0136] 为确定对称屈光柱面目标（目标Rb)，通过在DAVD上对所应用的TIA inf Afi和TIAsup AB 以头尾方式求和方式来计算总体净治疗效果（TIAnet ABX2)(图10)。图10显示了示出对最佳 治疗向量TIAsup A^ptiainf仙求和以计算屈光散光的平均应用治疗（TIAnetabx2)的DAVD。由 于添加了两个向量TIA sup AB和TIAinf AB，因此将TIAnet Afix2幅度除以2。然后将TIAnet ffixl (由 于累加了两个参数因此将幅度减半）应用至产生一个共同屈光目标（目标RB)的术前柱面 屈光的每个半子午线显示（图Ila显示了正交和对称"上"和"下"屈光作为一对-由于间 隔360°它们在DAVD上彼此叠加）。其与合成的屈光和地形目标、以及上和下ORA -起在 图Ilb中显示。
[0137] 该最优结果用于残余散光的最小量-其等于通常解决整个眼睛的内部像差的眼 部残余散光（ORA)，并且在该情形中是针对每个半子午线分别计算的。
[0138] 使用最小残余ORA的规则化步骤（步骤B至C)
[0139] 然后对从上述散光的最优减轻得到的每个相应角膜目标（目标Tsupb和目标T infb) 应用第二次治疗（TIAsupb。和TIAinf B。）以得到对称和正交角膜散光结果。这通过命中从图 12a所示的第一步骤（步骤A至B)得到的屈光柱面目标（目标Rb)而完成。图12b中显示 了上半子午线和下半子午线的合成屈光目标。通过再次以头尾方式平均上下TIA bc以及将 该值（TIAnetbcxi)加上目标Rb (图13a和13b)来计算规则化的第二步骤（B至C)的最终对 称屈光柱面目标（目标&)，由此导致共同屈光柱面和地形被对齐，如图14所显示的。
[0140] 通过有效地对每个目标RB，S的TIAnet BCX1治疗，从B至C的屈光变化将每个单独的 ORA(0RA。）量化成为在与规则化角膜的相同步骤中限定（图14)的最小可能值。
[0141] 图10示出了 DAVD，其与其幅度和轴一起示出向量的最佳治疗的总和。
[0142] 在一个步骤中最大地优化降低和调节（A至C)
[0143] 通过瞄准从最大化地且最优地减轻现有角膜不规则散光的第一过程得到的来自 步骤A至B的目标屈光（目标R B)，计算在一个步骤中实现散光的最大化地最优减轻连同对 称正交角膜所需的半子午线治疗（针对上半子午线的TIA sup A。和针对下半子午线的TIAinf Ac)。然后将这些治疗应用至术前角膜值（Tsupa和T infa)，如图15所示，用以实现在一个手术 治疗步骤中进行减轻和规则化的目标。图16显示了在个单手术步骤中的散光最大治疗和 规则化后的连同屈光和地形目标的上部和下部治疗。
[0144] 透明角膜的功能可被比作透明窗格（window pane)的特性。正如玻璃的平坦窗格 中的翘曲引起观察者透过玻璃观察时的传输轮廓的变形，同样的，角膜的不规则性减少了 穿过其的平行光线的相等间隔布局。使用以现有升高的高阶散光（HOA)穿过角膜的光图像 的点扩散函数，透过不规则角膜观察时的变形经历能被显示在像差计上。
[0145] 在通常实施的角膜散光对称治疗中，不论散光是规则的或不规则的，在角膜=和 屈光散光值之间通常存在不同。单独通过屈光值的传统治疗使得所有非角膜散光（由ORA 量化）保留在角膜上以中和眼睛的内部像差。这能够在多于30%的通过针对近视和散光的 激光视力矫正治疗的眼睛中合计超过一个屈光度，以及比术前存在的角膜散光多7%，这导 致由此手术引起散光的整体增加。
[0146] 类似的，单独通过波前参数的净治疗效果在于比本需过量的散光留在角膜表面。 HOA像差治疗的第二个不期望效果是在不特别尝试规则化角膜的情况下于光线到视网膜的 光径上创建角膜表面的不规则性以中和角膜表面后的那些不规则性的必要性。
[0147] 在具有大瞳孔和显著HOA的患者中，波前像差测量无疑是重要的且有用的诊断模 式，以创建非球面角膜并改善球面视觉结果。然而，该技术的固有缺点在于在角膜表面上测 量并永久中和的像差可能是与透镜有关的（lenticular)或敏感的，并且因此基于随时间 不稳定的变量创建永久的变化。
[0148] 这些更高级紊乱的显著性可能是视觉皮层和/或视觉皮层上散光的枕骨感知，其 影响显性屈光是单独使用散光计基本不可测量的且被从治疗排除的。在显性屈光是专用引 导范例时，这些非光学散光影响在应用至角膜及其生成形状的治疗上具有显著效果。在传 统的屈光治疗中，这些问题完全没有被任何地形输入而缓和。
[0149] 依靠单独使用波前值作为治疗模式具有较大的理论和实际障碍，这也被其他作者 所意识到。在治疗过程中的向量规划的关键益处在于将术前角膜散光参数与那些用于屈光 波前散光的参数以对称方式组合的能力。这样，能够保护角膜以免受被认为是不利的散光 (诸如逆规性散光或偏斜的散光）的影响，并因此避免在这种情况下的残余的过度散光以 及随之而来的更高阶的像差，诸如彗形像差（coma)或三叶形像差（trefoil)。使用所述的 技术，在角膜上保持中性的任何不可避免的ORA能够留在正交对称（规则）状态，从而降低 它们经过角膜时导致的平行光线变形。这样，以减轻的且规则化的角膜散光以及潜在减小 的像差可以获得最佳的视觉结果。
[0150] 图8和图9显示了散光的最大化减轻。瞄准更少的角膜散光理论上把残余散光比 例移至屈光水平。在实践中已示出其在测量和评估实际术后显性屈光时小于预期。利用非 对称角膜散光治疗的向量规划技术（图8)尝试最小化由ORA量化的非角膜散光，从而获得 角膜和屈光值之间的最大对应关系并潜在地改善感知图像的光学质量。这两者之间的最大 可能等效值可能最小化眼内的低阶和高阶光学像差两者。参照图8,不规则散光的治疗通过 将最佳非对称治疗（TIA sup #和TIAinf Μ)应用于每个角膜半子午线来实现。最大散光的矫 正被表示为步骤A-B (AB)。
[0151] 可以预料到的是，波前测量在将来可以更好地利用角膜上两个分开的地形值匹配 分别针对一个子午线的两个不同的屈光值，从而利用针对每个角膜半子午线的单独的屈光 和地形测量值。这种组合的治疗范例比单独使用波前或地形参数具有改善最佳矫正向量分 析（BCVA)的更大潜力。有效地矫正不规则散光的理想消融形状将由椭圆来确定，该椭圆具 有针对每个半子午线的修正尺寸。该椭圆可呈角度地布置为实现非正交和非对称治疗要 求。
[0152] 通过在角膜的主子午线之间的轮廓上创建渐进（gradual)且波动的 (undulating)变化来获得处理角膜的这些非对称和非正交值所需的治疗变化。平滑连续变 化比粗糙陡然变化具有更大的前景以持续抵抗上皮愈合（epithelial healthing)的自然 力（其随时间可能平滑任何局部施加的不平整）。
[0153] 在不规则散光的情形中，向量规划方法能够扩展以精确结果。在矫正球形和不规 则柱面的单角膜手术完成时，针对角膜的每个单独半子午线利用非对称向量规划及单独散 光治疗方案将可能产生更少的整体散光以及更规则的角膜轮廓。将这些算法并入将来的准 分子激光技术中将潜在地改善当前通过激光视力矫正中的球柱面治疗所获得的结果。
[0154] 用于散光的最大化减轻和角膜规则化的治疗计算
[0155] 该过程中的第一步骤是散光的最大化减轻，并被称为步骤A至B (AB)，而角膜规则 化的第二步骤则被称为步骤B至C (BC)。
[0156] 术前参数显示于图7a中。
[0157] 上部地形 2. 60D0130
[0158] 下部地形 I. 90D0278
[0159] 波前屈光-3.24DS 1-1.80DCX18(BVD = 12.5mm)
[0160] 单独的半子午线散光治疗显示在图8中，并针对上半子午线 利用现有的I. 82D AX59的ORA基于40%球形化角膜160%球形化屈光柱面的侧重度来计 算。下半子午线的治疗同样基于应用至现有0.67D AX340的ORA的40%球形化角膜60% 球形化屈光柱面。在角膜的每个半子午线中治疗最大量的散光而不管针对ORA所选的侧重 度。
[0161] 术前地形和目标地形之间的向量差通过中和ORA的侧重度所确定，并且等于针对 每个半子午线的散光治疗（TIA)。地形目标（目标T infb和目标Tsupb)显示于图9。
[0162] 当这两个半子午线之间的TIA不同时，需要计算TIA的求和（TIAnetab)或平均（图 10)以确定对屈光散光的组合效果。使用对TIA sup AB和TIAinf Afi的头尾求和然后除以2 (由 于在求和计算中包含两个值）来计算治疗向量的平均TIAnet :
[0163] I. 87D AX29+1. 71D AX 194 = I. 730AX22
[0164] 将平均治疗向量TIAnet Afi加到针对两个半子午线的每个+1. 63AX 108屈光值的共 同对（然后该轴随后被等分以转换为将在眼睛上显示的极坐标图），从而获得图11所显示 的屈光柱面目标（RB):
[0165] I. 63ΑΧ108+[+1. 73AX22] = +0. 25AX53(RB)
[0166] 为调节角膜，地形目标（目标Tinfb和目标Tsupb)在散光的最大优化减轻的第一步 骤（步骤A b)之后具有被添加以瞄准+0. 2? AX 53的初始屈光柱面结果（目标Rb)(图12 所显示的DAVD上的轴106)的第二治疗（TIAsup B。和TIAinf BC)。
[0167] 在该例中，合成地形（目标Tinf。和目标Tsup和再次通过向量添加这两个治疗 TIAsup BC和TIAinf BC算出的最终屈光（目标Rc)是对齐的（图14)，其在目标Rb从合成净屈 光变化移向目标R。时导致最小残余0RA。
[0168] 残余0RA，即最终地形和屈光柱面目标之间的向量差，位于最小值。地形目标等于 0. 25D053,并由散光的最大化减轻以及规则化角膜第二治疗（TIAsupbJPTIAinfbc)的调节和 效果所得到。第二过程（BC)的这些规则化变化通过移动等于合成的0.620AX53最终ORA 的量来改变屈光目标（目标Rb) - 7目标Rc = 0.870AX53。
[0169] 用于不规则散光的最大化减轻和规则化的一个步骤治疗（步骤A至C)
[0170] 在一个步骤中最大地减轻（AB)并规则化（BC)散光所需的治疗以从步骤AB算出 的瞄准屈光目标（目标R b)的两个术前矫正值（Tsup和Tinf)开始。这里单个步骤治疗（图 15中的TIA sup AC和TIAinf AC)是步骤AB (图9)和步骤BC (图12)中算出的TIA上部治疗向 量和TIA下部治疗向量的相加。
[0171] 术前参数
[0172] 上部地形 2. 60D0130
[0173] 下部地形 I. 90D0278
[0174] 治疗
[0175] 上部 TIAac = 2· 820AX 131 (TIA SUP AB+BC)
[0176] 下部 TIAac = I. 910AX102(TIA INF AB+BC).
[0177] 目标
[0178] 上部地形 0· 25D053
[0179] 下部地形 0· 25D0233
[0180] 屈光目标（目标 Rc)+0. 87D AX53
[0181] 因此获得对称和正交结果。
[0182] 图17是用于执行这里所述方法的设备的图解例示。
[0183] 这里能够看出用于产生角膜地图的地形图仪50,从所述角膜地图中，能够获得 3mm、5mm和7mm带内的角膜值。图17还示出了屈光测量装置，其能够确定患者眼睛的屈光 状况。从地形图仪51和屈光测量装置52获得的参数被供给计算机53,后者执行前述操作 以针对半子午线产生地形图参数Tsup和Tinf、以及TD和CorT及用于TIA sup和TIAinf的参 数，这些参数将提供最大的地形减小和最小的0RA。
[0184] 根据下文描述的优选实施方式，代替测量3mm、5mm和7mm带内的地形参数，在整个 角膜上测量地形参数以获得整个眼睛的CorT值，该值可以用于向量规划并用于获得先前 描述的手术治疗的TIA向量。
[0185] 图18图解地示出了用于获得患者眼睛的角膜地形散光值的系统。眼睛利用生成 多个同心圆形（所谓的Placido环r，下文中简称为环）的装置d(图19中所示）来照明。 来自装置d的光从眼睛的角膜表面反射至角膜散光计透视镜或照相机p，其产生与每个环 中的眼睛的角膜表面的形状对应的环的图像。装置d和照相机p可以组合成共同单元。另 一个装置，比如计算机辅助视频角膜地形仪k，从照相机p中读取通过来自角膜上的环的反 射光产生的图像，从而在每个环周围产生大量参数。将这些参数输入计算机c的中心处理 单元，其中根据本发明处理参数以产生与角膜地形散光有关的输出结果。
[0186] 图19示出了角膜C，其中示出了多个环r。
[0187] 在特定实例中，示出了 22个环，但该数量可改变，但一般而言应该至少为18以实 现精确结果。环径向向外编码为〇至21。环在眼睛的光学中心周围是同心的并且来自装 置d的环均匀间隔开。由角膜反射的光的环根据眼睛的角膜散光的功能（function)变得 扭曲。环相对狭窄，仅为几分之一 1毫米。环的宽度在角膜表面的上升区域中减小，然而宽 度在环的更平坦区域中增加。视频角膜地形仪k产生来自环的反射光的所谓的轴向屈光力 测量值。
[0188] 来自多个患者的环的反射光的轴向屈光力测量值使用计算机辅助视频角膜地形 仪k获得。针对每个环，获得测量点并计算散光值。这些环散光值通过向量求和法组合以 创建度量，称为角膜地形散光（CorT)。该参数针对角膜散光的其他度量进行评估，如稍后所 示，每个度量与明显屈光柱面的匹配程度如何。
[0189] 整个CorT的平坦子午线也可以用于从概念上将角膜分为两个半分区。半分区 CorT随后可针对角膜的每个半分区进行计算。
[0190] 总而言之，本发明的CorT值比表示现有技术的其他三种方法更加匹配明显屈 光柱面，即，当评估人工角膜散光计、模拟角膜散光计、角膜波前时：患者的眼部残余散光 (ORA)的幅度方差、眼部残余散光的平均幅度、以及平均散光测量值的幅度时。
[0191] 因此，根据本发明，角膜散光的可选度量，从地形测量值推导而来，被称为CorT，相 比其他常用的度量更好地对应明显屈光柱面。另外，半分区CorT可针对角膜的每个半分区 进行计算以有效地表示不规则角膜中的非正交非对称散光。
[0192] 当在激光屈光手术中治疗散光时，外壳医生不但要准确测量屈光柱面，而且还要 准确测量角膜散光。在传统的准分子激光手术中，屈光柱面消融在角膜上，在许多情况下， 与角膜散光的幅度和/或方向是不相同的。如果这些差异明显，则可能会导致视觉效果不 佳。角膜散光和屈光散光的幅度和方向之间的相关性越好，将留下更少的散光，在治疗之后 整体保持在眼睛的光学系统中。角膜散光和屈光散光之间的差异通过眼部残余散光（ORA) 准确描述并被定义为角膜平面的角膜散光与屈光散光之间的向量差。在一些情况下，角膜 散光的幅度可能在准分子激光手术之后增加，因为该治疗是单独基于屈光参数的，而不考 虑角膜散射的量和方向，这导致像差增加并导致所实现的视觉质量降低。
[0193] 角膜地形迄今为止通常显示模拟角膜散光计（Sim K)值，其是角膜散光在3mm带 附近的定量描述符，用作在引入1980年代的计算机辅助视频角膜地形仪技术时获得等效 角膜散光测量的一种尝试。
[0194] 利用Sim K值通常会遇到的一种困难是由装置计算的幅度和子午线基于从角膜的 3_区域中的窄环隙取的数据并且因此可能不是现有角膜散光的精确表示，如屈光柱面中 表示的，其测量包括皮层感知的眼睛的总散光。在本文中，描述了角膜地形散光（CorT)，其 从角膜上的宽广环形区域推导而来。该度量在理想情况下对应于屈光柱面，原因是角膜散 光是视觉系统的总散光的主要因素。CorT还旨在提供跨过规则和不规则角膜的角膜散光的 一致度量，其然后在角膜切口和屈光激光手术中实现以更好地矫正散光。
[0195] 此外，描述允许针对角膜的两个半分区推导的半分区CorT的CorT扩展。这些允 许针对非正交非对称角膜计算角膜不规则性的标准化度量，已知为地形差异（TD)。地形差 异被计算为720度倍角向量图（DAVD)上的两个半分区CorT之间的向量差。当利用准分子 激光或针对向量规划非对称治疗处理评估并治疗角膜的特定部分时，它们同样是需要的。
[0196] 针对大量患者回顾性评估屈光散光数据、角膜散光计散光数据和地形散光数据。 角膜散光计数据利用拓普康（To^on ) (D0M-4角膜散光计进行测量。地形数据利用蔡司 (Zeiss) ATLAS?9000角膜散光测量仪k捕获并使用计算机中的软件输出。所输出的数据包 括具有不同直径（宽度）的22个环上的180个点的轴向曲率测量值。最内侧的环（环0) 具有大约〇· 8mm的角膜上的等效直径并且最外侧的环（环21)具有大约Ilmm的角膜上的 等效直径。环间隔几乎均匀，除了环7与其两个相邻的环之间的稍增加的分离之外。
[0197] 角膜地形散光（CorT)被计算为从大量相邻环确定的散光值的累加向量平均值。 虽然在本文中示出了 22个环，但是发现最后三个外环19-21由于睫毛等原因而具有像差误 差并且可以被丢弃。还发现至环12的最内侧环提供最精确的结果并且可以针对精确结果 进行选择。在任何情况下，将处理所选的一组环，如下文所解释的。
[0198] 首先，通过找到从每个单个环取的轴向屈光力测量值的最佳拟合球柱面 (spherocylinder)来确定散光。球柱镜的表面然后符合各个环的角膜表面。然后经由所有 环的各个值的相加的向量平均值来组合多个角膜散光参数。
[0199] 取特定环（环7)的轴向曲率测量值，为使球柱镜拟合该数据，需要执行以下形式 的最小二乘法拟合：
[0200] Ρ( Θ )?S+C cos2( θ-M)
[0201] 其中在子午线Θ处的测量屈光力P与完美的球柱面曲线拟合，该曲线具有拥有屈 光力S的球状分量和拥有屈光力C圆柱形分量以及子午线M。这里，如果C为正，则M指的 是陡峭子午线，但是如果C为负，则M指的是平坦子午线。此拟合的实例在图20中示出。
[0202] 在图20中，球柱状曲线与从环7取的角膜屈光力数据拟合。空心圆（open circle) 是数据，实线是球柱状曲线。数据看起来基本上不同于拟合的曲线，因为角膜是高度不对称 的。
[0203] 我们将拟合的球柱面称为Ring. #. K (在这种情况下在Ring. 0. K至Ring. 21. K的 范围内）。注意，由蔡司六1'1^51119000产生的5加1(与把1^.7.1(完全相同。
[0204] 为了确定表示每个环的角膜散光的幅度和子午线的单个参数，在球柱状曲线和峰 的子午线上取峰处的幅度（最陡峭幅度）和谷处的幅度（最平坦幅度）的平均值。
[0205] 为了计算CorT，我们需要计算所选的Ring. J. K的累加向量平均值。数学地，处理 如下：
[0206] 1、将每个Ring. J. K的圆柱形分量表示为倍角向量。对于在子午线M,处具有圆柱 形分量(；的Ring. r. K，倍角向量\为：
[0207] vr = (Crcos 2My, Crsin2Mr)
[0208] 接下来，计算倍角向量的累加向量平均值ντ：1?)Λ
[0209]

【权利要求】
1. 一种量化角膜地形散光（CorT)的方法，包括： 考虑将患者眼睛的至少一部分划分为多个同心环， 为每个环形成曲面，其中，所述曲面符合所述相应环的角膜的地形， 确定每个环中的表示所述环的所述角膜地形的所述角膜的参数，以及 将所有环的角膜参数向量地相加，并获得表示所述患者的所述眼的角膜的所述部分的 角膜地形散光（Cor TD)的值的平均累加向量值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，每个环的所述曲面形成为球柱面。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述球柱面通过最小二乘法获得。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述眼睛的所述部分由其至少一个半分区形成。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，考虑将所述眼睛的两个半分区分别划分为多个 同心环，所述球柱面符合相应环的所述角膜地形并且提供所述相应环的地形图，每个环提 供所述角膜参数并且当相应半分区的所有所述环的所述角膜参数向量地相加并获得平均 值时，获得所述半分区的CorT散光值，从而在将所述两个半分区的半子午线CorT散光值相 加时，获得整个所述眼睛的CorT散光值，其比传统方法更接近明显屈光柱面。
6. 根据权利要求5所述的方法，包括确定在所述两个半分区中的所述半子午线CorT散 光值之间的差以获得所述两个半分区之间的地形差异（TD)，所述地形差异是对角膜的地形 不规则性的度量。
7. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述环和所述球柱面具有几分之一毫米的窄宽 度。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述环以超过20的大数量存在。
9. 一种用于执行权利要求5的方法的系统，包括： 用于照亮患者的眼的角膜以从所述患者的所述眼的所述角膜产生多个反射圆形环的 装置， 用于接收所照亮的环以产生所述角膜的所述环的地形参数的计算机辅助视频角膜地 形仪装置，以及 用于在每个环中产生符合所述眼的角膜表面的球柱曲面、用于确定在所述球柱面上的 每个环的角膜参数并用于获得表示每个半分区的半子午线CorT散光值的所有所述环的平 均向量累加值的计算机装置。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中，所述计算机装置另外地执行所述两个半分区的 所述半子午线CorT值的减法以获得所述两个半分区之间的地形差异的值。
11. 根据权利要求9所述的系统，其中，所述计算机装置将所述两个半分区的所述半子 午线CorT散光值向量地相加以获得整个角膜的CorT散光的整体值。
12. -种量化与明显屈光柱面对应的角膜地形散光（CorT)的方法，包括： 照亮在从最内部环延伸至最外部环的多个同心环上的患者的眼的角膜，使得所述环的 反射图像和在每个环中的多个位置处的地形参数并提供所述角膜的每个所述环的地形图， 在每个所述环中拟合与其地形图对应的模拟球柱曲面， 从每个所述环中选择表示角膜地形散光的地形参数，以及 向量地组合所选择的所述同心环中的参数以获得构成与明显屈光柱面对应的角膜地 形散光（CorT)的所有所述环的平均累加地形值。
13. 根据权利要求12所述的方法，包括考虑将所述角膜划分为两个半分区并为每个半 分区获得单独的半子午线CorT散光值。
14. 根据权利要求13所述的方法，包括向量地从彼此减去所述半子午线CorT散光值以 获得所述两个半分区之间的地形差异（TD)的值。
15. 根据权利要求12所述的方法，包括通过最小二乘法在每个环中形成所述球柱面。
【文档编号】A61B3/00GK104321008SQ201280072601
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2012年2月24日
【发明者】诺埃尔·奥米·阿尔平斯 申请人:诺埃尔·奥米·阿尔平斯