專利名稱：用于矯正眼睛屈光誤差的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于矯正眼睛屈光誤差(屈光不正)的系統(tǒng)和 方法，尤其涉及計(jì)算用于屈光誤差矯正的屈光處理過(guò)程的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
多種矯正眼睛視力的技術(shù)已被提出。放射狀角膜切開(kāi)術(shù)可在角膜 中提供狹縫，以使角膜松弛和整形。這種技術(shù)包括光性屈光角膜切除
術(shù)("PRK")，層狀角膜切除術(shù)("ALK")，激光原位角膜磨鑲術(shù) ("LASIK")，以及熱學(xué)技術(shù)例如激光角膜熱成形術(shù)("LTK")。所有這 些技術(shù)致力于提供相對(duì)快速且持久的視力矯正。
WO 01/28477 Al涉及一種方法和設(shè)備，用于多步矯正眼睛屈光誤 差。在第一步驟，屈光誤差的總體偏心被矯正，以使得后續(xù)步驟在它 們的處理模式中是相對(duì)對(duì)稱的。在每個(gè)步驟之后，眼睛的屈光誤差再 次被測(cè)量，并且為殘留誤差施加后續(xù)處理。利用這種已知方法，在初 始處理步驟后觀測(cè)到的任何生物動(dòng)力學(xué)響應(yīng)都會(huì)被計(jì)入，以便計(jì)算矯 正殘余屈光誤差必需的處理模式(treatment profile)。
US 6,607,521 B2涉及一種角膜手術(shù)設(shè)備，用于利用激光束切除角 膜組織而矯正屈光誤差。
根據(jù)這種已知方法，遠(yuǎn)視散光矯正步驟和近視散光矯正步驟被組 合實(shí)施以矯正散光。然后，可以實(shí)施球面矯正步驟。這些三個(gè)步驟之 后可以跟隨著第四步驟，用于使激光照射表面平滑化。這種已知方法 方法存在的問(wèn)題是需要獲得散光矯正中的遠(yuǎn)視漂移度以作為經(jīng)驗(yàn)值， 并且在切除區(qū)域的某些部分存在過(guò)矯正(over correction)或欠矯正 (under correction)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供系統(tǒng)和方法，用以計(jì)算用于矯正患者眼睛屈 光誤差的屈光處理過(guò)程。
該目的可通過(guò)權(quán)利要求中的特征實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明基于這樣的概念，即對(duì)預(yù)期矯正提供過(guò)矯正的至少一個(gè)第 一處理(在后文中稱作主處理)與對(duì)所述過(guò)矯正進(jìn)行矯正的至少一個(gè) 第二處理(在后文中稱作補(bǔ)償處理)相組合。更具體地講，根據(jù)本發(fā) 明的優(yōu)選實(shí)施方式，近視切除方案與遠(yuǎn)視切除方案相組合。本發(fā)明的 優(yōu)點(diǎn)是，在屈光激光處理后的術(shù)后球面切除部被控制在特定的預(yù)定值， 優(yōu)選地最小值。已有的系統(tǒng)和方法提供的近視切除方案通常包括負(fù)球 面度切除。另一方面，遠(yuǎn)視處理數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出相反的效果，即包括正球 面度切除。具有增大球面切除部的眼睛的術(shù)后狀態(tài)變化可能會(huì)引起視 覺(jué)問(wèn)題，特別是在引起瞳孔擴(kuò)張的條件，例如在暗光線條件下。患者 在這些條件下的視覺(jué)能力可能嚴(yán)重受限。例如，患者可能在夜間不能 駕車。根據(jù)本發(fā)明，球面切除部中的這種可觀測(cè)到的變化可以顯著減 小。與其它使用波陣面測(cè)量或眼睛地形圖引導(dǎo)切除的球面切除的矯正 方法相比，不需要個(gè)體對(duì)象的額外信息。近視切除方案和遠(yuǎn)視切除方 案二者的組合可以被用于調(diào)節(jié)術(shù)后球面切除部。例如，對(duì)于屈光率為
4屈光度的患者，下面的處理可被提供?；谒銮庠\斷眼睛數(shù)據(jù)， 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算第一處理模式，其提供略微的過(guò)矯正。舉例來(lái)說(shuō)，所 述處理模式對(duì)應(yīng)于矯正-5屈光度的處理。所產(chǎn)生的過(guò)矯正通過(guò)第二處 理模式進(jìn)行補(bǔ)償，在這種情況下為+ 1屈光度的遠(yuǎn)視處理。優(yōu)選地，遠(yuǎn) 視處理在近視切除處理之后立即進(jìn)行。
或者，第一和第二處理的次序可以改變。因此，對(duì)于上述例子， 在+1屈光度的遠(yuǎn)視處理之后進(jìn)行-5屈光度的近視處理。
作為進(jìn)一步的替代方案，第一或主處理可以被劃分為至少兩個(gè)主 處理子方案。第二或補(bǔ)償處理可以被劃分為至少兩個(gè)補(bǔ)償處理子方案。 例如，主處理可以包括子方案ml、 m2…mx，補(bǔ)償處理可以包括子方 案cl、 c2， ...cy。處理可以以下述子方案順序進(jìn)行實(shí)施ml， cl， m2，c2， …mx-l， cy， mx。
作為另一個(gè)替代方案，用于實(shí)施主方案和補(bǔ)償方案所需的各次激 光射擊被組合于單一的激光射擊文件(shot file)中。因此過(guò)矯正和欠 矯正作為一個(gè)整體處理被實(shí)施。
通過(guò)選擇初始過(guò)矯正量和相應(yīng)的二次矯正量以及相應(yīng)光學(xué)區(qū)域尺 寸，本發(fā)明在術(shù)后球面切除部方面的效果可以被調(diào)節(jié)或最優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)第一處理的激光射擊文件被參照相應(yīng)的第一光 學(xué)區(qū)域而計(jì)算，針對(duì)第二處理的激光射擊文件被參照相應(yīng)的第二光學(xué) 區(qū)域而計(jì)算。優(yōu)選地，第一光學(xué)區(qū)域的尺寸不同于第二光學(xué)區(qū)域的尺 寸。最優(yōu)選地，用于實(shí)施遠(yuǎn)視處理的光學(xué)區(qū)域尺寸小于用于近視處理 的光學(xué)區(qū)域尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可被用于遠(yuǎn)視和近視矯正，其中可以包 含也可以不包含柱面度矯正。


下面將通過(guò)實(shí)施例和附圖描述本發(fā)明，在附圖中 圖1示意性示出了患者眼睛的剖視圖2示出了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了患者眼睛1的剖視圖，眼睛具有瞳孔2和角膜3。如 顯示于圖1，名義光學(xué)區(qū)域4的直徑Dn被選擇為大于患者眼睛1的瞳 孔2在暗光線條件下的直徑Dp。更確切地講，常態(tài)圓形名義光學(xué)區(qū)域 4的直徑Dn大于患者眼睛1的瞳孔2在暗光線條件下的直徑Dp至少 0.2至0.5mm。在激光處理過(guò)程中，角膜3在具有直徑Dt的處理區(qū)域 5中進(jìn)行處理，其中處理區(qū)域包括光學(xué)區(qū)域4和圍繞光學(xué)區(qū)域的圓環(huán) 狀過(guò)渡區(qū)域6。因此，光學(xué)完全矯正區(qū)域大于暗光線條件下的患者瞳 孔尺寸或者患者在夜間駕車時(shí)的典型尺寸。
圖2示意性示出了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。其包括準(zhǔn)分子激光器IO，其輸出激光束，所述激光束借助于光學(xué)系統(tǒng)而 被引導(dǎo)至患者眼睛1。光學(xué)系統(tǒng)在本例中包括第一偏光鏡(deviation mirror) 11，光束均勻化(beam homogenising)系統(tǒng)12，第二偏光鏡13， 光孔14，透鏡15和掃描鏡16。系統(tǒng)還包括瞄準(zhǔn)光束激光二極管17， 其通過(guò)第二偏光鏡13輸出瞄準(zhǔn)光束至與輸入到患者眼睛1的準(zhǔn)分子激 光束相同的光學(xué)路徑。系統(tǒng)附加包括注視激光器(fixation laser),其通 過(guò)掃描鏡提供優(yōu)選為紅色的閃爍注視激光束(fixation laser beam) 18至 患者眼睛1。系統(tǒng)還包括優(yōu)選為綠色的聚焦激光束19，其被相對(duì)于準(zhǔn) 分子激光束的光學(xué)路徑以一角度引導(dǎo)至患者眼睛1。在這個(gè)系統(tǒng)中， 帶有相應(yīng)紅外照射系統(tǒng)21的眼睛跟蹤器20被提供。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)30通 過(guò)數(shù)據(jù)通信線路(見(jiàn)虛線)連接著準(zhǔn)分子激光器10、掃描鏡16和眼 睛跟蹤器20。圖2還示意性地示出了操作顯微鏡40，其相對(duì)于患者眼 睛布置在掃描鏡16后面。處理區(qū)域示意性地以點(diǎn)劃線表示。
用以提供用于屈光誤差特別是球面誤差矯正的屈光處理過(guò)程的系 統(tǒng)大體上包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其由屈光儀接收眼睛屈光數(shù)據(jù)。該屈光儀 可以是綜合屈光檢查儀(未示出)，用于確定患者眼睛的屈光特性。計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算至少一個(gè)第一和第二處理模式，其與矯正屈光誤差的屈 光手術(shù)矯正系統(tǒng)組合使用。這樣的屈光手術(shù)矯正系統(tǒng)優(yōu)選為準(zhǔn)分子激 光眼睛手術(shù)系統(tǒng)，其用于利用激光束切除角膜組織，該激光束由激光 源發(fā)出并且利用光傳輸光學(xué)系統(tǒng)被傳輸?shù)交颊哐劬Φ慕悄?。?jì)算機(jī)系 統(tǒng)C通常為與國(guó)際商用機(jī)器公司的IBM PC兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī)，優(yōu)選 包括大功率處理器。激光系統(tǒng)E可以是各式各樣的系統(tǒng)，包括德國(guó) Dornach的Technolas GmbH生產(chǎn)的Keracor 217。 一般而言，計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)C運(yùn)行軟件，以基于醫(yī)師提供的參數(shù)以及屈光數(shù)據(jù)產(chǎn)生處理過(guò)程。 可以采用各式各樣的算法，通常取決于準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)E的類型。準(zhǔn) 分子激光系統(tǒng)E優(yōu)選地采用相對(duì)大的固定光斑尺寸，例如，描述于 WO 96/11655的算法可被使用，以便基于用于過(guò)矯正的第一處理模式 和用于矯正過(guò)矯正的第二處理模式產(chǎn)生處理過(guò)程。
屈光診斷眼睛數(shù)據(jù)可以以下述方式表述
S/C/A其中s表示屈光度中的球面度，c表示屈光度中的柱面度，并且
A表示散光軸線。在這里，負(fù)柱面法貝U (minus cylinder convention) 被使用。更具體地講，S/C/A代表用以計(jì)算用于患者眼睛屈光誤差矯 正的處理模式的各個(gè)輸入值。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)提供了屈光處理過(guò)程，其包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用 于接收眼睛屈光數(shù)據(jù)，所述屈光數(shù)據(jù)代表眼睛的屈光誤差，優(yōu)選為球 面誤差。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算用于實(shí)施主處理的至少一個(gè)第一處理模式， 其為預(yù)期矯正提供過(guò)矯正。例如，預(yù)期矯正定義為S/0/0，而第一處理 模式提供過(guò)矯正S+F1'S/0/0。值F1為常數(shù)，在0.05至0.3的范圍內(nèi)， 優(yōu)選在0.05至0.15的范圍內(nèi)。在計(jì)算所述第一處理模式時(shí)，具有直徑 Dl的第一光學(xué)區(qū)域被考慮。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步計(jì)算適于對(duì)所述過(guò)矯正 進(jìn)行矯正的至少一個(gè)第二處理模式，其在本例中可被描述為-Fl S/0/0。 所述第二處理模式參照具有直徑D2的第二光學(xué)區(qū)域OZ2被計(jì)算，直 徑D2小于第一光學(xué)區(qū)域0Z1的直徑D1。
因此，下面的兩個(gè)步驟應(yīng)被組合。
1) S+F1,S/0/0 OZl-OZ名義
2) -F1.S/0/0 OZ2<OZl
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括第一處理模式，其 代表可被描述為s/o/o的預(yù)期矯正。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步計(jì)算第二處理模 式，其適于對(duì)過(guò)矯正進(jìn)行矯正，即-FLS/O/O，以及進(jìn)一步計(jì)算第三處 理模式，其提供所述過(guò)矯正，即F1'S/0/0。第一處理模式參照第一光學(xué) 區(qū)域0Z1被計(jì)算，第二處理模式參照第二光學(xué)區(qū)域OZ2被計(jì)算，第三 處理模式參照第三光學(xué)區(qū)域OZ3被計(jì)算。在這里，第一光學(xué)區(qū)域0Z1 的直徑D1大于第二和第三光學(xué)區(qū)域OZ2和OZ3的直徑。優(yōu)選地，第 二光學(xué)區(qū)域OZ2的直徑D2大于第三光學(xué)區(qū)域OZ3的直徑D3。對(duì)于 這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，下面的三個(gè)步驟被計(jì)算。
1) S/0/0 OZ1-OZ
2) -F1.S/0/0 0Z2OZ1
3) F1.S/0/0 0Z3OZ2Fl=0.05 0,3 實(shí)施例在本例中，用于矯正患者球面誤差的預(yù)期處理基于下面的數(shù)據(jù)
屈光率-6/0/0 光學(xué)區(qū)域-7mm
該預(yù)期處理可以被劃分為下面的步驟。
1) -6/0/0 光學(xué)區(qū)域-7mm
2) +0.5/0/0 光學(xué)區(qū)域-6mm
3) -0.5/0/0 光學(xué)區(qū)域-5mm 在本例中，F(xiàn)l=0.083。
參照第一、第二和第三光學(xué)區(qū)域計(jì)算處理方式。第一光學(xué)區(qū)域OZ1 對(duì)應(yīng)于所述名義光學(xué)區(qū)域。
參照所述第一光學(xué)區(qū)域的直徑Dl，第二光學(xué)區(qū)域OZ2的直徑D2 被從Dl-0.5 mm至Dl-1.5 mm的范圍中選擇。參照所述第一光學(xué)區(qū)域 的直徑Dl，第三光學(xué)區(qū)域0Z3的直徑D3被從Dl至Dl-2.5 mm的范 圍中選擇。對(duì)各個(gè)光學(xué)區(qū)域尺寸的選擇所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，在暗光線條 件下的視覺(jué)能力被提高。
前面的公開(kāi)內(nèi)容以及對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式所做描述僅僅是代表性和解 釋性的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可對(duì)所示構(gòu)造和操作方法做出各種改變。
權(quán)利要求
1. 一種提供用于屈光誤差矯正的屈光處理過(guò)程的系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其接收代表眼睛屈光誤差的眼睛屈光數(shù)據(jù)，計(jì)算至少一個(gè)第一處理模式，其基于眼睛屈光數(shù)據(jù)而提供過(guò)矯正，以及計(jì)算至少一個(gè)第二處理模式，其適于對(duì)所述過(guò)矯正進(jìn)行矯正。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，屈光誤差表示為S/C/A，其 中S表示球面度，C表示柱面度，并且A表示散光，第一處理模式提 供矯正S+F1*S/C/A，第二處理模式提供矯正-FhS/0/0，其中Fl在0.05 至0.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.05至0.15的范圍內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，第一處理模式被提供， 用于對(duì)近視誤差進(jìn)行過(guò)矯正，以產(chǎn)生遠(yuǎn)視誤差，以及第二處理模式被 提供，用于矯正所產(chǎn)生的遠(yuǎn)視誤差。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，第一處理模式被提供， 用于對(duì)遠(yuǎn)視誤差進(jìn)行過(guò)矯正，以產(chǎn)生近視誤差，以及第二處理模式被 提供，用于矯正所產(chǎn)生的近視誤差。
5. 如權(quán)利要求l至4中任一所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)第一和 /或第二處理模式中的任何一個(gè)被劃分為至少兩個(gè)具有相應(yīng)光學(xué)區(qū)域 的處理子方案。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一所述的系統(tǒng)，其中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算 用于具有第一尺寸的相應(yīng)第一光學(xué)區(qū)域的第一處理模式，以及計(jì)算用 于具有第二尺寸的相應(yīng)第二光學(xué)區(qū)域的第二處理模式，其中第二尺寸小于第一尺寸。
7. 如權(quán)利要求1至5中任一所述的系統(tǒng)，其中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算單一的激光射擊文件，其包括用于具有第一尺寸的相應(yīng)第一光學(xué)區(qū)域 的第一處理模式以及用于具有第二尺寸的相應(yīng)第二光學(xué)區(qū)域的第二處 理模式，其中第二尺寸小于第一尺寸。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一所述的系統(tǒng)，還包括 屈光儀，其提供所述眼睛屈光數(shù)據(jù)， 屈光手術(shù)矯正系統(tǒng)，其用于矯正屈光誤差，所述計(jì)算系統(tǒng)從屈光儀接收眼睛屈光數(shù)據(jù)，并且提供控制數(shù)據(jù)至 屈光手術(shù)矯正系統(tǒng)，其中所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)第一處理 模式和至少一個(gè)第二處理模式。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)第一和第二處理模 式針對(duì)預(yù)定的準(zhǔn)分子激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)被計(jì)算。
10. —種提供用于屈光誤差矯正的屈光處理過(guò)程的方法，包括接收代表眼睛屈光誤差的眼睛屈光數(shù)據(jù)，計(jì)算至少一個(gè)第一處理 模式，其基于眼睛屈光數(shù)據(jù)提供過(guò)矯正，以及計(jì)算至少一個(gè)第二處理 模式，其適于對(duì)所述過(guò)矯正進(jìn)行矯正。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，屈光誤差表示為S/C/A， 其中S表示球面度，C表示柱面度，并且A表示散光，第一處理模式 提供矯正S+F1*S/C/A，第二處理模式提供矯正-F^S/O/O，其中Fl在 0.05至0.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.05至0.15的范圍內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，第一處理模式被提 供，用于對(duì)近視誤差進(jìn)行過(guò)矯正，以產(chǎn)生遠(yuǎn)視誤差，并且第二處理模 式被提供，以矯正所產(chǎn)生的遠(yuǎn)視誤差。
13. 如權(quán)利要求10至12中任一所述的方法，其中，第一處理模 式被提供，用于對(duì)遠(yuǎn)視誤差進(jìn)行過(guò)矯正，以產(chǎn)生近視誤差，并且第二處理模式被提供，以矯正所產(chǎn)生的近視誤差。
14. 如權(quán)利要求10至13中任一所述的方法，其中，至少一個(gè)第 一和/或第二處理模式中的任何一個(gè)被劃分為至少兩個(gè)具有相應(yīng)光學(xué) 區(qū)域的處理子方案。
15. 如權(quán)利要求10至14中任一所述的方法，其中，計(jì)算第一處 理模式的步驟針對(duì)具有第一尺寸的相應(yīng)第一光學(xué)區(qū)域被實(shí)施，計(jì)算第 二處理模式的步驟針對(duì)具有第二尺寸的相應(yīng)第二光學(xué)區(qū)域被實(shí)施，其 中第二尺寸小于第一尺寸。
16. 如權(quán)利要求10至15中任一所述的方法，其中，單一的激光 射擊文件被確定，以基于具有第一尺寸的相應(yīng)第一光學(xué)區(qū)域確定第一 處理模式，以及基于具有第二尺寸的相應(yīng)第二光學(xué)區(qū)域確定第二處理 模式，其中第二尺寸小于第一尺寸。
17. 如權(quán)利要求10至16中任一所述的方法，還包括下述步驟 利用屈光儀提供所述眼睛屈光數(shù)據(jù)， 利用屈光手術(shù)矯正系統(tǒng)矯正屈光誤差， 向計(jì)算系統(tǒng)提供來(lái)自屈光儀的眼睛屈光數(shù)據(jù)，以及 提供控制數(shù)據(jù)至屈光手術(shù)矯正系統(tǒng)，其中所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)第一處理模式和至少一個(gè)第二處理模式。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，計(jì)算至少一個(gè)第一和第二 處理模式是為預(yù)定的準(zhǔn)分子激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)實(shí)施的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)和方法，用以計(jì)算用于患者眼睛屈光誤差矯正的屈光處理過(guò)程。其基于這樣的概念，即組合為預(yù)期矯正提供過(guò)矯正的至少一個(gè)第一處理以及對(duì)所述過(guò)矯正進(jìn)行矯正的至少一個(gè)第二處理。
文檔編號(hào)A61F9/007GK101304710SQ200680041471
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者F·莫里茨, G·優(yōu)素福 申請(qǐng)人:博士倫公司