[发明专利]眼科装置横向定位系统和相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C§119，本申请要求2005年7月29日提交的美国临时专利申请No.60/703,669的优先权，在此通过参考并入其全部内容。

技术领域

本发明涉及用于进行角膜波前(wavefront)测量以及激光辅助角膜手术的系统和方法，更具体地，涉及用于优化经受所述手术的眼睛的横向定位的系统和方法。

背景技术

本领域已知通过波前导折射激光手术进行角膜切除。典型地，波前传感器测量眼睛中的像差以生成像差图，并确定它相对于解剖标志的位置，所述解剖标志可以是内部或者外部施加的特征。像差数据(有时连同几何注册信息一起)可以被直接传送到治疗准分子激光器，该准分子激光器通常用于进行切除。

在眼科装置中，测量或切除装置在横向相对于眼睛的已知位置定位以使该装置可以治疗上有效，是非常重要的。在某些系统中，眼睛必须居中并清楚聚焦，以与操作者进行图像交互。以下可能也是重要的：例如在准分子激光器系统中，激光束聚焦在相对于眼睛的预定平面，或者使得眼睛定位以有效地进行眼睛的随后测量，例如波前测量。

已知如下的用于辅助定位的技术：通过角膜顶部(apex)分割多个光束(例如红外线光束)，并将多个光束投射到角膜上，随后可以自动或者通过操作者来分析所述光束以评估眼睛定位的准确度。如果认为眼睛未处于治疗有效位置，则可以移动装置和/或头/眼睛以最佳地重新定位眼睛，或者使其位于定义的可接收容限内。

用于解决定位问题的已知的当前方法通常有误差，并且需要操作者的干涉和/或附加硬件。因此，有利的是提供一种用于改进眼睛对准的精度和自动化的系统和方法，无需操作者输入或者附加的硬件。

发明内容

本发明涉及一种用于确定眼睛相对于眼科装置的横向位置的系统和方法。最佳横向位置可以是用于放置眼睛以使眼科装置可以在其设计目的内治疗有效的任意位置。最佳横向定位可以包括定位眼睛以使眼科装置可以发挥到其设计容限的极限，以及在针对治疗有效范围设计的眼科装置中的任何位置操作。本发明的方法的实施例包括如下步骤：接收包含眼睛表面的图像的数据。查找图像的边缘特征，其中该边缘特征与眼睛瞳孔处于已知关系。从该边缘特征映像该图像，以横向限定瞳孔，并利用瞳孔限定来确定瞳孔的中心。瞳孔中心包括从其获得相对于眼科装置的最佳横向眼睛位置的位置。

本发明的系统的一个实施例可以包括处理器和由处理器可执行的软件包，该软件包被适配为导致处理器执行上述方法步骤。

本发明的系统和方法的实施例具有如下优点：如果眼科装置已经包括用于成像眼睛的表面并用于俘获图像的装置，则不需要附加的硬件。附加的元素可以包括软件包，其用于计算最佳居中和聚焦位置，以及(依赖于自动定位能力的存在)用于驱动眼科装置位置或者用于指示需要的眼科装置移动。

表征本发明的特征均涉及组织和操作的方法，它们与本发明的进一步目的和优点一起，将从以下结合附图进行的说明中得到更好的理解。明显可以理解附图是示例和说明的目的，而非意图限定本发明的范围。本发明获得的这些和其它目的、提供的优点从以下结合附图进行的说明中将变得更为全面和明显。

附图说明

通过结合附图参照随后的说明，可以获得本发明及其优点的更为全面的理解，在附图中以相似的标号指示相似的特征，其中：

图1是示出本发明的眼睛横向定位系统的一个实施例的简化框图；

图2是本发明的方法的示例性实施例的流程图；

图3是在瞳孔未居中的情况下眼睛的图像；以及

图4是在根据本发明的教导的瞳孔居中的情况下眼睛的图像。

具体实施方式

以下参照图1-4描述本发明的优选实施例。图1示意性地示出示例眼睛定位系统10，图2a和图2b示出示例方法100。

用于确定眼睛13相对于眼科装置11的最佳位置的方法的实施例100包括如下步骤：将数据接收到处理器12(块102)。数据包括眼睛13的表面的图像，该图像由例如摄像机、数码相机、照相机或帧接收器14联系处理器12收集(块101)。该图像在眼睛位于相对于眼科装置11的第一位置的情况下收集(块101)，通常包括多个像素，其中每个像素具有与其相关联的亮度值。眼科装置11可以为例如(非限制性的)飞秒激光角膜刀、治疗激光器(例如准分子激光器)、像差计、或者本领域技术人员已知的、可以获得眼睛的准确横向定位的任何其它眼科装置。