专利名称：眼科应用中吸环基于浦肯野图像的对准的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在眼科应用期间使吸环与患者眼睛对准并将吸环附接到患者眼睛上的方法和系统。
背景技术：
在人工晶状体(IOL)植入过程中，尤其是对于调节型或拟调节型I0L、用以校正球面像差的I0L，或复曲面I0L，获得最佳折射效果的ー个重要因素是很好居中的前囊膜切 开。这是因为外科医生使用囊膜开ロ的位置作为对IOL定中心的视觉标志。定中心在光学和机械方面都很重要。在光学方面，如果I0L、角膜和中心凹的曲率中心未适当对准，那么图像质量会有象差，而在机械方面，如果IOL不相对于晶状体囊膜赤道部居中，那么晶状体随着时间推移可能会倾斜或变得较容易移置，从而导致光学象差或需要进行二次手术来移植IOL或对IOL重新定中心。目前，前囊膜开ロ是使用被称作连续环形撕囊术(CCC)的手术来人工撕裂。在没有任何其它视觉标志的情况下，使用放大的瞳孔作为參照，也可以使开ロ像人工完成那样居中。由于一般地说，瞳孔已知是明显不对称地放大，因此目前的手术如果成功完成的话会倾向于使IOL相对于眼睛的视线和光轴在系统上偏离中心。理想的情况是，IOL将定中心在视轴上；然而，这不能在手术中确定。可以被确定而且允许IOL放置接近自然状态的选择性放置是对IOL定中心，从而使得IOL和角膜的光轴在同一直线上。如果前囊膜切开术切ロ可以围绕角膜和晶状体的光轴同心地定位，即，使得在植入之后眼睛的光轴得以維持，那么经植入并在囊膜开口上居中的IOL将会接近于最佳地定位。
发明内容
本发明的ー个方面涉及ー种对准装置，所述对准装置包含用于可释放地附接吸环的构件以及用于将某种模式的光施加到患者眼睛的构件。所述对准装置进ー步包含用于检测从所述眼睛反射的光井且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否与所述眼睛对准的构件。本发明的第二个方面涉及ー种对准装置，所述对准装置包含外壳，其具有可释放地接合吸环的机构；以及光源，其连接到多个发光体，所述发光体是布置成某种模式，使得所述发光体按光的所述模式将光施加到患者的眼睛。所述装置进ー步包含检测器，所述检测器检测从所述眼睛反射的光井且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否在所述眼睛上居中。本发明的第三个方面涉及ー种使吸环在眼睛上对准的方法，所述方法包含将吸环定位于患者眼睛上方以及将某种模式的光施加到所述眼睛。所述方法进ー步包含检测从所述眼睛反射的光井且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否与所述眼睛对准。通过能更加精确和适当地放置IOL从而减少眼睛的光学象差，本发明的一个或多个方面改善了白内障外科手术的视觉效果。
附图被并入本文中而且构成本说明书的一部分，并与上文所给出的一般描述和下文所给出的详细描述一起用来解释本发明的特征。在附图中图I是根据本发明的对准装置的实施例的分解图；
图2A至图21所示为图I的对准装置所形成的各种可能的偏轴图像；图3A所示为图I的对准装置所形成的ー个可能的同轴图像；以及图3B至图3D分别所示为图I的对准装置所形成的第四、第一和第三浦肯野图像的单个图像。
具体实施例方式本发明涉及一种用于在眼科应用期间使吸环与患者眼睛对准并将吸环附接到患者眼睛上的方法和系统，所述眼科应用涉及激光系统的使用。本发明可以使用的可能激光系统的实例是以下美国专利申请中描述的激光系统第11/337，127号；第12/217，285号；第 12/217，295 号；第 12/509，412 号；第 12/509，021 号；第 12/509，211 号和第 12/509，454号，所述各专利申请以全文引用的方式并入本文中。此些激光系统可以使用相关联的抛弃式患者接口装置(PID)，所述抛弃式患者接口装置用以使患者眼睛相对于激光器对齐并固定不动、使治疗激光能有效地递送到角膜和晶状体，以及使激光处理的图像能提供给用户以监视手术的进展。像其它用于切割角膜或晶状体组织的眼科超短脉冲激光器一祥，PID具有以下两个部分吸环，它是人工施加到患者眼睛上的；以及对接部分，它先是附接到激光器，然后经由操纵杆控制的三轴运动控制系统来引导以使激光器与眼睛上的吸环对接。根据本发明，基于浦肯野反射的对准装置100与激光系统一起使用，例如先前描述的那些激光系统，所述对准装置使吸环102能以眼睛的光轴为中心。如上所述，此种定中心将使所植入IOL能采取最佳放置。如图I所示，装置100包含一个两件式把手102，其容纳多个内置电池104以及ー个用于给吸环134提供真空的注射器106。电池104给ー个半圆形光源加电，所述半圆形光源包含几个光发生器，例如LED (发光二极管)112，所述光发生器是在开关(未图示)接通时激活。理想的情况是，LED 112是红外线的，这样就不能被患者看到，但是也可以使用可见光LED。用于LED 112的固持器114具有凸缘120，凸缘120上有安装孔124，这样就能把LED 112固持在其正确的位置中，使之能通过圆锥形固持装置130和吸环134的中心瞄准，吸环134是在手术开始时附接到圆锥形固持装置130的远端。圆锥形固持装置134的上边缘132附接到固持LED 112的半圆形外壳122的下側。如下文所描述，可以使用检视装置，例如摄影机128或检视镜头，来观看患者眼睛的图像。在使用摄影机128的情况下，摄影机及其关联的摄影机镜头经过安装，使得摄影机镜头的轴线与通过吸环134的中心和LED 122的半圆形环的中心界定的轴线在同一直线上。如通过固持器114的开ロ 116和通过吸环134的中心观看到的眼睛的摄影机图像是在独立的监视器(未图示ノ上显示。在使用中，所述装置由把手102固持，并且因为外科医生要在监视器上查看眼睛的图像，从而定位在眼睛上方。如果患者没有受到眼球后阻滞或以其它方式使眼睛固定不动，那么将指示患者直着向前看或盯着远处的固定光(图中未示)，所述固定光在视觉上位于通过半圆形浦肯野光源界定的开圆内但不连接到装置100。这是要使患者保持固定在相对恒定的方向上，这样装置100就能相对于所述固定方向适当地定位。如果LED 112发出可见光，那么使固定光(未图示)具有不同的顔色是有帮助的，这可以令到患者可更容易地盯着固定光而不会被LED 112分散注意力。当所述装置足够接近眼睛时，来自晶状体后表面(第四浦肯野图像)、角膜前表面(第一浦肯野图像)和晶状体前表面(第三浦肯野图像)的浦肯野反射将形成并在监视器上成像，如分别在图3B-图3D中所示。当吸环134完美对准吋，即，摄影机轴线与眼睛的光轴在同一直线上，对应于第一、第三和第四浦肯野图像的浦肯野反射将同时出现，如图3A中所示。图3B-图3D中的三个浦肯野反射中的每ー者都呈现为一个半圆形。第一浦肯野反射和第四反射呈现为彼此“面向”的经反射LED的半圆形阵列；角膜相比于晶状体后表面的相反的(凸起而非凹入)弯曲与使所述图像中的一者倒置，这样所述ー个图像就“面向了”另ー个图像。第三浦肯野图像与第一浦肯野反射类似地定向，因为这两个表面的弯曲方向相同。各种浦肯野反射中的单个LED图像的大小以及半圆形的不同直径是随测量角度的几何形态而变，即，LED 112与各个眼睛表面之间的距离和角度以及角膜、晶状体前表面和晶状体后表面的曲率半径。然而，对于对准很重要的是半圆形反射的位置和定向，而不是半圆形的直径或单个LED反射的外观。为了弄清楚浦肯野反射是怎样帮助外科医生将吸环正确地对准眼睛，在图2A-图21中绘示了当眼睛相对于吸环的轴线向左、向右、向上和向下看时的浦肯野反射。通过观看摄影机监视器上显示的浦肯野反射的定向和位置，外科医生根据经验可以调整图I的手提式装置100的位置和角度，从而使吸环134与眼睛的光轴适当地对准。当显示图3A的浦肯野反射时，指示的是吸环134的光轴与眼睛的光轴在同一直线上。当实现了适当对准时，通过致动把手102主体外的栓锁(未图示)以使弹簧(未图示)能致动装有弹簧的注射器106，从而将吸环134压在眼睛上。具体地说，在致动栓锁之前，注射器106是被压缩的(注射器柱塞一直都缩在里面)。在致动栓锁后，弹簧即刻将注射器柱塞向外推，从而在注射器106内部形成真空，而且通过一条管路(未图示)在吸环134中形成真空。 在吸环134中形成真空致使吸环夹在眼睛上。图I的手提式装置100随后从吸环134处释放并被移除。如果吸环134与圆锥形固持装置130之间只有很少的摩擦配合，那么所述释放可以只通过从吸环134 (吸环134此时是附接到眼睛上的)处拉动手提式装置100来实现。可选择地，圆锥形固持装置130可包含可释放地接合吸环134的机构(未图示)。把手102上的释放杆(未图示)可以与释放机构以机械方式连通，使得在激活释放杆时，便释放吸环 134。在吸环与眼睛对准并附接到眼睛上之后，外科医生便移动操纵杆，将处于杆臂远端处的锁扣环与吸环134对接。在锁环与吸环134对接时，它们一起构成了患者接口装置(PID)。所述PID使患者的眼睛在治疗期间与激光器对齐并固定不动，并且因此PID使治疗激光能有效地递送到角膜和晶状体，以及使激光处理的图像能提供给用户以监视手术的进展。上述PID的实例掲示于申请人于2010年I月29日和2010年2月I日递交的代理人案号分别是12212/66和12212/69的临时申请中，所述临时申请的发明名称各自为“眼科应用中所用的伺服控制式对接促成装置(Servo Controlled Docking Force Device for Usein Ophthalmic Applications)”,所述临时申请以全文引用的方式并入本文中。请注意，应用具有任何形式的平坦或弯曲的变平作用的患者接口装置会影响到角膜的形状和轴线，进而一旦应用患者接口装置便根本不可能确定眼睛的光轴。因此，如果将要应用吸环134使得它在光轴上定中心，那么必须在应用吸环134之前就确定光轴。虽然上述过程是与手提式的装置100有夫，但是基于浦肯野的装置也可以建置在 眼科激光器中操纵杆控制的三轴运动光学头中。在这种情况下，浦肯野反射的图像仍将用于判断吸环何时居中，然而，患者的眼睛或头以及激光器的光学头将需要加以操纵以获得吸环在眼睛上的最好定位。请注意，对于用激光进行前囊膜切开术切割，必须要确定晶状体囊膜的位置，因为囊膜切开术切割是经囊膜而进行。可以使用基于沙伊姆弗勒(Scheimpflug)摄影机的測量系统来进行此确定。同样可以使用光学相干断层扫描或其它等同方法来进行测量。如果吸环134很好地定中心于光轴上，那么晶状体的顶点，即，沿着激光器的光轴的最高隆起点，将落在晶状体的光轴上。随后可以绕着顶点进行圆形前囊膜切开术切割。如果吸环134并不居中，而且假定晶状体的中部区很近似球面，那么晶状体的顶点将不会落在光轴上。在此后ー种情况下，没有很好的方法可以确定应该在何处进行前囊膜切开术切割。如果圆形切割是以晶状体的顶点为中心，所述顶点相对于激光器的轴线倾斜，那么所述切割将相对于眼睛的光轴偏离中心，而且如果IOL按照通常的做法參照囊膜切开来定中心，那么IOL将随后也偏尚中心。所属领域的技术人员将了解，在不脱离上述实施例的广义发明性概念的情况下，可对上述实施例进行改变。因此，应理解，本发明不限于所掲示的具体实施例，而是意在涵盖由权利要求书所界定的本发明的精神和范围内的修改。
权利要求
1.一种对准装置，其包括 用于可释放地附接吸环的构件； 用于将某种模式的光施加到患者眼睛的构件；以及 用于检测从所述眼睛反射的光并且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否与所述眼睛对准的构件。
2.—种对准装置，其包括 外壳，其包括可释放地接合吸环的机构； 光源，其连接到多个发光体，所述发光体是布置成某种模式，使得所述发光体按光的所述模式将光施加到患者的眼睛；以及 检测器，其检测从所述眼睛反射的光并且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否在所述眼睛上居中。
3.一种使吸环在眼睛上对准的方法，所述方法包括 将吸环定位于患者眼睛上方； 将某种模式的光施加到所述眼睛；以及 检测从所述眼睛反射的光并且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否与所述眼睛对准。
全文摘要
一种对准装置，包含用于可释放地附接吸环的构件以及用于将某种模式的光施加到患者眼睛的构件。所述对准装置进一步包含用于检测从所述眼睛反射的光并且基于所述检测到的光来确定所述吸环是否与所述眼睛对准的构件。
文档编号A61B3/00GK102843955SQ201180007877
公开日2012年12月26日 申请日期2011年1月31日 优先权日2010年2月1日
发明者R·W·弗雷, S·E·博特 申请人:雷萨公司