一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统，属于视力矫正外科手术技术领域。首先生成患者眼球模型以及初始治疗区域；将当前治疗区域应用于患者眼球模型，通过仿真评估视觉质量，若满足预设要求，则接受当前治疗区域；否则按预设优化趋势依次逐个调整当前治疗区域的第一项至最后一项系数，继续评估视觉质量，当视觉质量没有改善时，按预设优化趋势的反方向调整当前治疗区域的第一项至最后一项系数；若将调整后的治疗区域应用于患者眼球模型，视觉质量仍没有改善，则在当前治疗区域的基础上添加高次项，继续评估视觉质量。如此，能够为患者提供最佳的治疗效果，尤其适用于一些高度近视患者和圆锥角膜患者。适用于一些高度近视患者和圆锥角膜患者。适用于一些高度近视患者和圆锥角膜患者。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统


[0001]本专利技术属于视力矫正外科手术
，更具体地，涉及一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统。

技术介绍

[0002]目前已经有越来越多的用于眼科手术的激光系统，作用区域为角膜、晶状体、视网膜及眼内的其他部分。在典型的应用中，眼科手术的精度受限于治疗区域与眼球对准的精度。在眼科手术期间通常采用实时眼动跟踪的方法来避免固定患者眼球，此时激光治疗的中心会根据眼动情况重新定位，以保证治疗区域在预定的位置处。
[0003]目前多数研究者认为的最佳治疗中心为视轴与角膜表面的交点，但该点难以精确的测量。通常有多个位置可用于眼科手术的中心，例如瞳孔中心、角膜顶点等。
[0004]专利US8858540提出以瞳孔中心为治疗中心的技术，通过测量患者明视暗视瞳孔中心的位置和瞳孔大小来确定治疗区域，尽量满足患者不同照明条件下的视觉质量。
[0005]角膜顶点被认为是视轴与角膜表面交点的很好近似，因而很多医生使用角膜顶点作为治疗中心。当患者注视与系统同轴安装的注视光时，同轴观察患者眼球可看到因注视光反射形成的被成为第一浦肯野图像的反光点，该点即为角膜顶点。专利CN103167851A、专利CN103687532A和专利CN103118585A中指出可根据角膜表面反光点来确定治疗中心。可由医生手动的调节注视光位置来调节患者注视的方向以实现对准，也可由系统自动的调整完成对准。
[0006]对于大多数患者，瞳孔中心和角膜顶点几乎重合在一起。但对于一些高度近视患者和圆锥角膜患者，瞳孔中心与角膜顶点的距离可能超过0.5mm，此时选取治疗中心是一项困难的任务，以瞳孔中心进行治疗通常无法获得最佳的视觉质量，而以角膜顶点为中心，通常会造成患者夜视视觉质量下降。
[0007]专利CN104271087A和专利CN106659379B允许医生输入数据自动的调整治疗中心，经过调整后的治疗中心偏离瞳孔中心与角膜顶点。这些偏置通常需要经验丰富的医生来进行操作，此外由人为引入的不确定因素通常导致治疗效果不理想。人为调节中心通常只是在瞳孔中心和角膜顶点之间做平衡，目前还缺少足够的证据证明其有效性。
[0008]专利CN107809985A指出可根据患者的实际要求来选取特定的角膜点作为治疗中心，术前在角膜上做标记，术中根据所作标记确定治疗区域中心。但是针对特定情况选取的治疗中心只能在特定情况获得最佳的视觉质量。此外特定治疗中心的选取依赖医生的临床经验。
[0009]综上所述，传统的治疗中心选取方法通常按一定规则或手动调节来选取治疗中心，没有给出明确的方法来评价治疗中心对治疗效果的影响，因而这些方法都依赖医生的临床经验。同时也没有针对某一治疗中心优化治疗区域形貌以达到最佳的治疗效果。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统，该系统可测量角膜参数，如角膜顶点的位置、不同照明条件下瞳孔中心的位置及瞳孔大小等，并结合医生输入的参数生成定制化的治疗区域，该治疗区域通常为非球面，使得从角膜各个方向入射的光线均能得到最佳的成像效果，尤其适用于一些高度近视患者和圆锥角膜患者。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统，包括：
[0012]成像设备，用于生成患者眼球的图像；
[0013]图像处理器，用于执行以下步骤：
[0014]S1，根据所述图像确定眼球参数，并基于所述眼球参数生成患者眼球模型以及表征初始治疗区域的方程式，以所述初始治疗区域作为当前治疗区域；
[0015]S2，将所述当前治疗区域应用于所述患者眼球模型，通过仿真评估视觉质量，若满足预设要求，则执行S6，否则以所述当前治疗区域的第一项作为当前调整项并执行S3；
[0016]S3，按预设优化趋势调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，将调整后的治疗区域应用于所述患者眼球模型，若视觉质量有改善，则将调整后的治疗区域作为当前治疗区域并执行S2，否则，执行S4；
[0017]S4，按预设优化趋势的反方向调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，将调整后的治疗区域应用于所述患者眼球模型，若视觉质量有改善且满足预设要求，则执行S6；若视觉质量有改善但不满足预设要求，则继续按预设优化趋势的反方向调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，并进行视觉质量评估；若视觉质量没有改善且当前调整项为最后一项，则执行S5，否则将所述当前治疗区域的下一项作为所述当前调整项并执行S3；
[0018]S5，在所述当前治疗区域的基础上添加高次项，重复执行S2至S4；
[0019]S6，以所述当前治疗区域作为最终治疗区域。
[0020]进一步地，所述系统还包括：
[0021]照明组件，用于产生照明光；
[0022]注视光组件，用于产生患者观察的注视光；
[0023]光学组件，用于将注视光引导至患者眼球，并将患者角膜表面反射的垂直于患者角膜表面的注视光和照明光下的患者眼球前端像引导至所述成像设备。
[0024]进一步地，所述图像处理器通过以下方式评估视觉质量：
[0025]将所述当前治疗区域应用于所述患者眼球模型后，通过仿真得到从不同位置、不同方向进入人眼的光线成像质量，以所述光线成像质量评估视觉质量，所述光线成像质量包括以下至少之一：离焦量的大小、像差量的大小、光学传递函数质量的好坏以及斯特列尔比的大小。
[0026]进一步地，所述图像处理器在用于评估视觉质量时，为不同位置、不同方向进入人眼的光线分配不同的权值。
[0027]进一步地，所述图像处理器根据迈纳林方程或非球面方程生成所述初始治疗区域。
[0028]进一步地，所述初始治疗区域的几何中心为角膜顶点、瞳孔中心、或角膜顶点与瞳
孔中心连线上某一点。
[0029]进一步地，所述图像处理器，还用于生成多个几何中心不同的所述初始治疗区域，并针对每个初始治疗区域执行所述S1至S6，以确定多个最终治疗区域中的最优治疗区域。
[0030]进一步地，所述预设优化趋势包括增大系数或减小系数。
[0031]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
[0032]本专利技术在生成患者眼球的图像后，首先，根据患者眼球的图像和医生输入参数确定眼球参数，以此生成患者眼球模型以及初始治疗区域，并以初始治疗区域作为当前治疗区域；接着，将当前治疗区域应用于患者眼球模型，通过仿真评估视觉质量，若满足预设要求，则以当前治疗区域作为最终治疗区域；否则按预设优化趋势依次逐个调整当前治疗区域的第一项至最最后一项的系数，继续评估视觉质量，当视觉质量没有改善时，按预设优化趋势的反方向调整当前治疗区域的第一项至最后一项的系数；若将调整后的治疗区域应用于患者眼球模型，视觉质量仍没有改善，则在当前治疗区域的基础上添加高次项，继续评估视觉质量，直至得到最优治疗区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统，其特征在于，包括：成像设备，用于生成患者眼球的图像；图像处理器，用于执行以下步骤：S1，根据所述图像确定眼球参数，并基于所述眼球参数生成患者眼球模型以及表征初始治疗区域的方程式，以所述初始治疗区域作为当前治疗区域；S2，将所述当前治疗区域应用于所述患者眼球模型，通过仿真评估视觉质量，若满足预设要求，则执行S6，否则以所述当前治疗区域的第一项作为当前调整项并执行S3；S3，按预设优化趋势调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，将调整后的治疗区域应用于所述患者眼球模型，若视觉质量有改善，则将调整后的治疗区域作为当前治疗区域并执行S2，否则，执行S4；S4，按预设优化趋势的反方向调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，将调整后的治疗区域应用于所述患者眼球模型，若视觉质量有改善且满足预设要求，则执行S6；若视觉质量有改善但不满足预设要求，则继续按预设优化趋势的反方向调整所述当前治疗区域的当前调整项系数，并进行视觉质量评估；若视觉质量没有改善且当前调整项为最后一项，则执行S5，否则将所述当前治疗区域的下一项作为所述当前调整项并执行S3；S5，在所述当前治疗区域的基础上添加高次项，重复执行S2至S4；S6，以所述当前治疗区域作为最终治疗区域。2.根据权利要求1所述的用于确定视力矫正外科手术治疗区域的系统，其特征在于，所述系统还包括：照明组件，用于产生照明光；注视光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓华，吕涛，曾绍群，吕海军，王雨，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：