一种在线标示散光轴位的扩增实境系统技术方案

一种在线标示散光轴位的扩增实境系统。主要解决了现有技术中角膜散光轴位不能在线标定的问题。本发明专利技术提供一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，通过激光指示单元在显微成像视场中对被检对象的散光轴位进行实时标示指示，使观察者能在显微镜下同视跟踪轴位，便捷又精准地进行散光定位操作。

An Augmented Reality System for On-line Marking of Astigmatic Axis

An augmented reality system for on-line marking of astigmatism axis. The problem that corneal astigmatism axis can not be calibrated online in the prior art is mainly solved. The present invention provides an extended real-time system for on-line marking astigmatism axis. The astigmatism axis of the detected object can be real-time marked by a laser indicator unit in the microscopic imaging field of view, so that the observer can follow the astigmatism axis in the same view under a microscope, and the astigmatism location operation is convenient and accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种在线标示散光轴位的扩增实境系统
本专利技术涉及光学设备领域，具体涉及一种在线标示散光轴位的装置系统，特别涉及一种在眼科手术中实时标示角膜散光轴位的扩增实境技术。
技术介绍
散光是一种常见的屈光不正，在白内障患者中约有50%需要在白内障手术过程中同时矫正角膜散光。植入Toric人工晶状体是目前治疗伴有散光的白内障的主要方法之一。临床实践表明，Toric人工晶状体对人工晶状体散光轴与角膜散光轴的对准有严格的要求，植入Toric人工晶状体后，人工晶状体每旋转1°，会导致散光度数矫正损失3.3%；当旋转达到30°，将完全失去对散光的矫正作用；当旋转超过30°时，甚至导致新的散光干扰。因此，对于Toric人工晶状体植入术矫正散光来说，精确定位角膜散光方向是决定术后效果的关键因素。目前定位角膜散光方向的方法分为两类：1）手动定位法，需要在术前就要在患者角膜缘处做标记，然后在术中以标记点为基准，用角度标记器做手术切口位置和人工晶状体植入位置的标记，这是目前国内外普遍采用的方法；2）自动实时标记法，采用导航系统进行术中实时标记定位，如蔡司公司的CallistoEye、Alcon公司的VERION为代表的产品。手动定位法非常依赖于医生的主观判断，且由于眼球旋转的原因，角膜水平位在坐立和仰卧时可能不同，会有较大的人为因素误差，此外，所采用的标记盘均为5°或10°一格，精度低，若患者手术等待时间长，术前的定位标记可能会消退而需重新再定位，产生标记误差，整个操作步骤繁杂，通常只能由经验丰富的医生才能顺利完成；自动实时标记法能有效解决手动标记法人为误差、定位粗糙和标记线易消退的问题，能够提高手术精度，使标记精准的同时操作简单，在正常情况下，自动实时标记法是一种精度极高的定位方法，但它对初始位置（坐标轴位）的判断有赖于虹膜边缘形状以及巩膜上的血管形状特征等非角膜散光因素，故容易在术中受到患者自身状态或手术操作的影响，若血管或虹膜形状发生变化，则无法准确定位，同时，该导航设备价格昂贵，导致手术成本高昂。中国专利CN103156572A一种角膜散光实时定位方法及其定位装置公开了术中实时检测计算患者角膜散光轴向的方法，并在外部显示器标识，但实际手术过程中医生往往仍需借助标识盘和术前标识，同样会存在标记误差或视觉误差，同时需要反复查看显微镜目镜和外部显示器进行手术操作，操作上并不太便利。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，主要解决了现有技术中角膜散光轴位不能在线标定的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，包括显微成像单元和激光指示单元，所述显示成像单元包括依次设有的目镜光路组件、双目筒光路组件、分光棱镜、变倍光路组件和物镜；所述激光指示单元包括激光发射器和可沿自身轴线转动的透镜；所述激光指示器发射的激光经过物镜并由所述分光棱镜折射后投射在被检眼上用于标记被检对象的散光轴位。还包括用于实时拍摄所述显微成像单元中观察到的影像的摄像单元。所述摄像单元包括CCD模块和分光镜，所述分光镜与所述分光棱镜对应设置。还包括控制系统，用于对接收到的所述影像进行图像处理和散光轴位分析计算，并指导所述透镜转动对被检对象的散光轴位进行标示。还包括用于为所述显微成像单元提供照明的照明单元。所述分光棱镜为分光胶合棱镜。所述摄像单元和激光指示单元都设有用于与所述控制系统进行通信的接口。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，通过激光指示单元在显微成像视场中对被检对象的散光轴位进行实时标示指示，使观察者能在显微镜下同视跟踪轴位，便捷又精准地进行散光定位操作。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图2是本专利技术一个实施例的光路组件示意图。图3是本专利技术一个实施例的术中角膜散光轴向标示示意图。图中，101、目镜光路组件；102、双目筒光路组件；103、分光胶合棱镜；104、变倍光路组件；105、物镜；1、显微成像单元；201、CCD模块；202、接口套件；203、分光镜；2、摄像单元；301、白光光源；302、上接口；303、导杆；304、下接口；305、圆环形光源；3、照明单元；401、准直激光二极管模块；402、转接组件；403、支杆；404、旋转安装座；405、透镜；406、接口组件；4、激光指示单元；5、控制系统；6、被测对象；7、被检眼；8、观察者（医生）；9、人工晶状体；10、手术切口；11、角膜散光轴位指示标记线；12、人工晶状体散光轴位标记；13、水平参考线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，包括：显微成像单元和激光指示单元，所述显示成像单元包括依次设有的目镜光路组件101、双目筒光路组件102、分光棱镜103、变倍光路组件104和物镜105；所述激光指示单元包括激光发射器401和可沿自身轴线转动的透镜405；所述激光指示器发射的激光经过物镜并由所述分光棱镜折射后投射在被检眼7上用于标记被检对象的散光轴位。本专利技术提供一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，通过激光指示单元在显微成像视场中对被检对象的散光轴位进行实时标示指示，使观察者能在显微镜下同视跟踪轴位，便捷又精准地进行散光定位操作。作为可选方案之一，其中目镜光路组件包括目镜，双目筒光路组件包括双目筒透镜，变倍光路组件包括上凸透镜、凹透镜和下凸透镜。在本实施例中，如图所示，还包括用于实时拍摄所述显微成像单元中观察到的影像的摄像单元2。在本实施例中，如图所示，所述摄像单元包括CCD模块201和分光镜203，所述分光镜与所述分光棱镜对应设置。在本实施例中，如图所示，还包括控制系统，用于对接收到的所述影像进行图像处理和散光轴位分析计算，并指导所述透镜转动对被检对象的散光轴位进行标示。在本实施例中，如图所示，还包括用于为所述显微成像单元提供照明的照明单元3。在本实施例中，如图所示，所述分光棱镜为分光胶合棱镜。在本实施例中，如图所示，所述摄像单元和激光指示单元都设有用于与所述控制系统进行通信的接口。在本实施例中，如图所示，所述激光发射器为准直激光二极管模块401。如图1所示，一种在线标示散光轴位的扩增实境装置系统，包括显微成像单元1、摄像单元2、照明单元3、激光指示单元4和控制系统5；所述显微成像单元1用于对被检对象6的被检眼7进行放大成像；所述照明单元3用于为所述显微成像单元1提供照明；所述激光指示单元4用于在线标示被检对象6的被检眼7的散光轴位；所述摄像单元2用于实时拍摄所述显微成像单元1中观察到的影像，并将影像输送至所述控制系统5；所述控制系统5对接收到的所述影像进行图像处理和散光轴位计算，并同时控制所述激光指示单元4在显微成像视场中对被检眼7的散光轴位进行实时跟踪标示指示，使观察者（医生）8能在显微镜下同视跟踪轴位，进行便捷而又精准的散光定位操作。显微成像单元1，如图2所示，包括目镜光路组件101、双目筒光路组件102、分光胶合棱镜103、变倍光路组件104和物镜105。被检眼7出射的光经物镜105、变倍光路组件104和分光胶合棱镜103，于分光器胶合棱镜处分为两路：一路经双目筒光路组件102和目镜光路组件101，用于观察者（医生）8的观测；另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，其特征在于，包括显微成像单元和激光指示单元，所述显示成像单元包括依次设有的目镜光路组件（101）、双目筒光路组件（102）、分光棱镜（103）、变倍光路组件（104）和物镜（105）；所述激光指示单元包括激光发射器和可沿自身轴线转动的透镜（405）；所述激光指示器发射的激光经过物镜并由所述分光棱镜折射后投射在被检眼（7）上用于标记被检对象的散光轴位。

【技术特征摘要】
1.一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，其特征在于，包括显微成像单元和激光指示单元，所述显示成像单元包括依次设有的目镜光路组件（101）、双目筒光路组件（102）、分光棱镜（103）、变倍光路组件（104）和物镜（105）；所述激光指示单元包括激光发射器和可沿自身轴线转动的透镜（405）；所述激光指示器发射的激光经过物镜并由所述分光棱镜折射后投射在被检眼（7）上用于标记被检对象的散光轴位。2.根据权利要求1所述的一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，其特征在于：还包括用于实时拍摄所述显微成像单元中观察到的影像的摄像单元（2）。3.根据权利要求2所述的一种在线标示散光轴位的扩增实境系统，其特征在于：所述摄像单元包括CCD模块（201）和分光镜（203），所述分光镜与所述分光棱镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海华，厉以宇，潘安鹏，俞阿勇，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33