[发明专利]眼动感知方法和系统

说明书

发明领域

本发明主要涉及到眼科激光手术，更具体地，涉及到用于眼科判别、诊断和手术过程的眼动感知方法和系统。

发明背景

眼科判别、诊断以及/或手术过程涉及到各种设备，例如倍频红外激光器、固体激光器、射频能源以及超声系统，只例举了一些。在每一个这样的系统/过程中，感知和/或控制眼睛的位置和运动是十分关键的。

例如，光折射角膜切除(photorefractive keratectomy，PRK)是一种用于通过调整角膜曲率，实现激光校正眼睛聚焦不足的方法。PRK区别于传统眼科手术中以激光器为基础的器件使用，例如，组织切除和热力联接。PRK通常使用193纳米波长的准分子激光束，在光分解的处理中切除掉一些角膜组织。这方面大多数的临床工作，用光通量约120-195mJ/cm²及大约5-10Hz的脉冲重复率的激光器完成。这个过程被称作“角膜塑造(corneal culpting)。

在角膜塑造之前，上皮或角膜的外层被机械地移开以露出基质前表面的鲍曼氏膜。这时，在鲍曼氏膜上的激光切除可以开始了，在这一过程中优选使用准分子激光束。在根据重塑前面基质的需要，按不同深度切除角膜组织的切除过程中，光束采用不同的遮蔽。之后，上皮很快重新生长，并在重塑区域重新形成表面，以产生光学上正确(或大至接近这样)的角膜。在一些情况下，角膜的表面片被折叠在一边，并将暴露的角膜基质表面切割成理想的表面形状，角膜片然后复位。

光学疗法角膜切除(PTK)是一个包括和PRK所需设备功能相同的设备的过程。除了重塑角膜，PTK过程和PRK的区别在于，PTK使用准分子激光束治疗由疾病引起的表面角膜营养不良，这种情况一般要求角膜移植。

在这两个过程中，由于眼睛位置误差：包括在眼睛和手术激光器之间原始对中误差以及/或由无意(快速)眼动，头部运动或手术设备运动引起的随之而来的运动引起的手术误差，可能降低手术的屈光效果。运动或位置的误差是很重要的，因为治疗激光器的效率依赖于它会集在病的理论视轴上，视轴实际上大约是病人瞳孔的中心。然而，部分由于有后效的眼动及被称作快速眼动的无意眼动，这个视轴是很难确定的。快速眼动是人类视觉固有的高速运动(即持续时间很短，10～20毫秒，并且通常眼球转动最多1°)，并且用来向视网膜提供动态影像。快速眼动尽管振幅很小，但由于心理影响、身体化学、手术灯光条件等因素，病人和病人之间有很大差别。

解决眼位置误差的一个方法是通过使用抓握装置或吸环在手术中物理上固定病人的眼睛以尽量减小它。然而，吸环的侵入会扭曲眼睛的形状，这样会影响手术的精确性。另外，由于吸环通常由外科医生抓握，外科医生低频但是大幅度的手部运动，会成为影响手术精确性的因素。

解决眼位置误差的另一个方法是用非侵入的方法感知眼睛的位置。在现有技术中已知的一种感知技术/系统是第一和第四Purkinje反射跟踪器。第一和第四Purkinje反射指的是基于第一Purkinje像和第四Purkinje像的图象，第一Purkinje是角膜前表面反射成像，第四Purkinje像是眼睛晶状体后的反射像的成像。这种技术/系统可以用来跟踪眼睛的x-y位置。然而，对于特定的角膜塑造手术过程，第一Purkinje表面被切除了，这样，这种技术/系统对于角膜塑造手术是无效的。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种用于感知眼睛位置和运动的方法及系统。

本发明的另一个目的是提供一种非侵入方式的感知眼睛位置和运动的方法和系统。

另外，本发明的另一个目的的是提供一种感知眼睛快速运动的方法和系统。

本发明进一步的目的是提供一种感知眼睛位置和运动的方法和系统作为包括角膜塑造过程的眼科手术的工具。

本发明的另一个目的是提供一种感知眼睛位置和运动的方法和系统，使得在手术中眼睛是安全的。

在说明书和附图之后，本发明其他目的和优点会变得更加明显。