專利名稱：一種激光消融角膜組織的掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化角膜消融方法，屬于視覺矯正技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用于準(zhǔn)分子激光 器中，可用于眼睛的屈光治療，也可用于其他生物組織的消融技術(shù)。
背景技術(shù)：
準(zhǔn)分子激光治療已廣泛用于人眼屈光矯正手術(shù)。傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光消融角膜時(shí)， 在某一消融層上，對該層的所有掃描點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)消融的方式，這雖然能一定程度上，減 少消融的不均勻性，但這種方法可能使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖在治療區(qū)中是彼此相鄰的，前 一個(gè)掃描點(diǎn)產(chǎn)生的粉塵很可能對下一個(gè)掃描點(diǎn)產(chǎn)生干擾，降低了到達(dá)角膜表面的激光能 量，以至于欠矯，或手術(shù)效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有的激光消融角膜組織的掃描方法中對掃描點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)消融而帶 來種種不足的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種按一定規(guī)律進(jìn)行不相鄰位置掃描點(diǎn)的掃描，從而 提高消融效果的激光消融角膜組織的掃描方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種激光消融角膜組織的掃描 方法，包括以下步驟
(1)計(jì)算機(jī)計(jì)算要消融的角膜總量，將要消融的角膜總量分成若干層，在每一層上以縱 橫排列的方式得到所有待消融點(diǎn)的具體位置，并且每一列的待消融點(diǎn)的數(shù)量不少于4個(gè)；
(2)選定第一層為初始掃描層，并以列為單位進(jìn)行掃描，從最邊側(cè)的該列待消融點(diǎn)開 始，逐漸依次掃描各列待消融點(diǎn)，直到掃完所有的列；
(3)在掃描某列待消融點(diǎn)時(shí)，使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖分布在不相鄰的不同待消融點(diǎn)上， 不重復(fù)抽取其他點(diǎn)，直到抽取所有的點(diǎn)，完成該列的掃描；
(4)完成第一層掃描后，重復(fù)(2)、(3)的步驟完成其余層的消融。本發(fā)明最好在在掃描時(shí)，同時(shí)給予吹風(fēng)動(dòng)作，以最遠(yuǎn)離風(fēng)源的列開始掃描，然后是 次遠(yuǎn)離風(fēng)源的列，以此規(guī)律，逐漸向風(fēng)源靠近。本發(fā)明的有益效果是由于在消融時(shí)，兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖在彼此相距一段距離 的不同柵格位置上，因此減少了前一個(gè)掃描點(diǎn)對后一個(gè)掃描點(diǎn)的影響，提高了手術(shù)效果。


圖1為待消融點(diǎn)布置圖。圖2掃描方向與風(fēng)向圖示。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施方式
作詳細(xì)的說明。本發(fā)明一種激光消融角膜組織的掃描方法，包括以下步驟第一階段計(jì)算機(jī)計(jì)算分層，得到每層待消融點(diǎn)的位置。掃描層的劃分是以激光器一次發(fā)射的激光脈沖，照射到柵格治療區(qū)中，一個(gè)柵格 位置只接受一次激光脈沖時(shí)，所有的掃描點(diǎn)(即待消融點(diǎn)，下同)的總和為一層。柵格點(diǎn)排列 成行和列。激光照射在柵格的寬度，是恒定的，大小和消融量由激光器和計(jì)算機(jī)共同控制。 用上述方法，將整個(gè)需消融的角膜組織劃分為若干層。計(jì)算機(jī)對角膜消融量進(jìn)行分析計(jì)算， 得到消融點(diǎn)的具體位置(如圖1所示)。第二階段在某一層上，把所有掃描點(diǎn)劃為一條條平行的掃描線。附圖2，橫坐標(biāo)數(shù)值相等的掃描點(diǎn)為一條掃描線，以此方法，把掃描面上所有的掃 描點(diǎn)都劃分為掃描線。各條掃描線是相互平行的。第三階段在掃描線上，以一定選點(diǎn)方式，使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖在治療區(qū)中是在 相距一段距離的不同柵格位置上。具體實(shí)現(xiàn)如下
(1)根據(jù)掃描點(diǎn)總數(shù)的多少，將柵格上連續(xù)的掃描點(diǎn)，分成N等份，每份為1組，則有 1，2，3……N組，將此組序列記為A= [A1, A2, A3……Aj0其中掃描點(diǎn)個(gè)數(shù)至少為4或4以上 (3及3以下會(huì)使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖在柵格上彼此相鄰，不適用于此方法)。(2)對A進(jìn)行排序使其中任意一個(gè)組4 ，不與它在A中的相鄰組(Alri或An+1)相 鄰，將排序后的的序列記為A' = [A1'，A2'，A3'……An']
(3)對任意一個(gè)組An中的掃描點(diǎn)進(jìn)行排序，使其中任意一個(gè)掃描點(diǎn)n(第η組中的第 m個(gè)掃描點(diǎn))，不與它在該組中的相鄰點(diǎn)(‘u或iim+1,n)相鄰，將排序后的序列記為a n'=(4)選點(diǎn)方式按A'順序確定掃描的組序號(hào)，再按a'順序抽取掃描點(diǎn)。第一輪先從A1'組中，抽取 ，/ ；從A2'組中，抽取 ，2‘；從A3'組中，抽取 ah3f……從An'組中，抽取，直至不重復(fù)抽取完所有組。第二輪再從A1'組中，抽取 ，/ ；從A2'組中，抽取 ，2‘；從A3'組中，抽取 a2,3'……從An'組中，抽取 ,n'，直至不重復(fù)抽取完所有數(shù)組。繼續(xù)第三輪，第四輪……第M輪，以此類推，直至不重復(fù)抽取完所有的掃描點(diǎn)。第四階段計(jì)算機(jī)對角膜層進(jìn)行消融，完成該層消融。(1)掃描線的方式掃描線消融方向與風(fēng)速方向相反。以最遠(yuǎn)離風(fēng)源的掃描線開 始消融，然后是次遠(yuǎn)離風(fēng)源的掃描線，以此規(guī)律，逐漸向風(fēng)源的方向靠近，直至不重復(fù)抽取 所有掃描線，完成該層消融。(2)掃描點(diǎn)的方式在掃描線上，激光脈沖以第三階段(4)的順序進(jìn)行掃描。第五階段以同樣方式，掃描其他層，直至完成消融全過程。具體例子如下
假設(shè)某層上有L條掃描線，從左到右，依次為掃描線1，掃描線2……掃描線L-1，掃描線 L.如掃描線1上共有50個(gè)掃描點(diǎn)。取其中一條掃描線，根據(jù)掃描點(diǎn)在柵格上的位置，按順 序排列，依次為1，2，3，4，……,48,49,50.如將上述50點(diǎn)，分成10個(gè)數(shù)組，依次為: 組 1 ( I ) =1,2,3,4,5, 組 2 (II) =6,7,8,9,10 組 3 (III) :11,12,13,14,15組 9 (IX) =41,42,43,44,45 組 10 (X) 46，47，48，49，50
根據(jù)上述表示，該50個(gè)掃描點(diǎn)分別表示為I I 2，I 3，I 4，I 5，II 6，II 7，II 8，II 9，
II 10......IX 41，IX 42，IX 43，IX 44，IX 45，X 46，X 47，X 48，X 49，X 50°根據(jù)第三階段(2)，為使分組后，任意一個(gè)組，與原順次排序得到的相鄰組是不相 鄰的，有多種實(shí)現(xiàn)方式。在這里，對任意兩個(gè)組序號(hào)之差的絕對值的和，求最大值來確定次 序。遍列組編號(hào)1，2，3，……，8，9，10，帶入方程T= I T1-T2 | + | T2-T3 I + I T3-T4 | +……
I T8-T9 ι + ι T9-T10 ι，比較 T 的大小，得出 Max(T)，Max(T)對應(yīng)的 T1, T2，T3,……T8, T9，Tltl就是掃描組的序號(hào)。計(jì)算結(jié)果為6 4 8 3 10 2 9 1 7 5，即掃描組的順序?yàn)閿?shù)組8 (IX)，數(shù)組6 (VI)，數(shù)組4 (IV)，數(shù)組2 (II)，數(shù)組10 (X)，數(shù)組 1 (I)，數(shù)組 9 (IX)，數(shù)組 3 (III)，數(shù)組 5 (V)。根據(jù)第三階段(3)，對組中的掃描點(diǎn)進(jìn)行排序。同樣使用對組進(jìn)行排序的方法。例 對組2 (II)中的5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)排序，使任意一個(gè)掃描點(diǎn)，與原順次排序得到的相鄰點(diǎn)是不相 鄰的。遍列抽取點(diǎn)編號(hào) 1，2，3，4，5帶入方程S= I S1-S2 I + | S2-S3 I + I S3-S4 | + | S4-S5 |
，比較S的大小，得出Max⑶，Max(S)對應(yīng)的S1, S2, S3, S4, S5即是掃描點(diǎn)的序號(hào)。計(jì)算結(jié)果 為4 2 5 1 3，即此組掃描點(diǎn)的順序?yàn)镮I 9，II 7，II 1(1，II 6，II 8。因此，根據(jù)第三階段(4)，計(jì)算出掃描線1上的所有掃描點(diǎn)的順序?yàn)閂ni39，VI29，
IV 19，II 9，X 49，I 4，IX 44，IH 14，^ 24 37，27，17，H 7，47，I 2，42，IH 12，^ 22 ；......
通 38，28，IV 18，II 8，X 48，I 3，IX 43，HI 13，V 23 °按上述方法對掃描線1開始掃描，完成掃描線1的掃描后，以同樣的方法，依次不 重復(fù)地按順序消融掃描線2，掃描線3……掃描線Μ-1，掃描線Μ，直至完成該層的掃描。
權(quán)利要求
1.一種激光消融角膜組織的掃描方法，包括以下步驟(1)計(jì)算機(jī)計(jì)算要消融的角膜總量，將要消融的角膜總量分成若干層，在每一層上以縱 橫排列的方式得到所有待消融點(diǎn)的具體位置，并且每一列的待消融點(diǎn)的數(shù)量不少于4個(gè)；(2)選定第一層為初始掃描層，并以列為單位進(jìn)行掃描，從最邊側(cè)的該列待消融點(diǎn)開 始，逐漸依次掃描各列待消融點(diǎn)，直到掃完所有的列；(3)在掃描某列待消融點(diǎn)時(shí)，使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖分布在不相鄰的不同待消融點(diǎn)上， 不重復(fù)抽取其他點(diǎn)，直到抽取所有的點(diǎn)，完成該列的掃描；(4)完成第一層掃描后，重復(fù)(2)、(3)的步驟完成其余層的消融。
2.如權(quán)利要求1所述的激光消融角膜組織的掃描方法，其特征在于在掃描時(shí)，同時(shí)給 予吹風(fēng)動(dòng)作，以最遠(yuǎn)離風(fēng)源的列開始掃描，然后是次遠(yuǎn)離風(fēng)源的列，以此規(guī)律，逐漸向風(fēng)源 罪近。
全文摘要
本發(fā)明公開一種激光消融角膜組織的掃描方法，采用了分層線掃描和特殊的選點(diǎn)方式，能使兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖在治療區(qū)中分布在不相鄰的不同柵格位置上，較大限度地減少前一個(gè)掃描點(diǎn)產(chǎn)生的粉塵對下一個(gè)掃描點(diǎn)的干擾，提高了激光脈沖能量的利用率，及消融量的準(zhǔn)確性，有效改善手術(shù)效果。
文檔編號(hào)A61F9/01GK102138839SQ201110102548
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月23日
發(fā)明者劉黨會(huì), 謝諾琳 申請人:浙江溫醫(yī)雷賽醫(yī)用激光科技有限公司, 溫州醫(yī)學(xué)院