本发明专利技术提供的系统、设备和方法有助于为眼部疾病和损伤的治疗选择适当的干预。本发明专利技术构思的系统提供临床和患者特定数据的基于云的处理和存储，其可向使用本地设备的执业医生提供治疗建议和预计结果。系统、设备和方法可以生成特定个体眼部的交互式物理力学模型，该模型是眼部结构的力学性能的测量结果。所述物理力学模型是交互式的，可用于仿真眼部中一个或多个医学干预的效果，以便为个体实施优化的治疗计划。疗计划。疗计划。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于云的系统白内障治疗数据库和算法系统
[0001]本申请要求2019年5月21日提交的美国临时专利申请序号62/850,876和2019年5月3日提交的美国临时专利申请序号62/842,850的优先权。所述申请和所有其他引用的外部材料全部通过引用并入本专利技术。如果通过引用合并的引用中的术语的定义或使用与本申请规定的术语的定义不一致或相反，则本申请规定的术语定义被视为具有控制性。
[0002]本专利技术涉及计算机辅助手术领域，尤其是眼科手术领域。
技术介绍
[0003]本
技术介绍
部分旨在介绍本领域的各个方面，其可与本专利技术的实施例相关联。因此，本部分中的上述讨论为更好地理解本专利技术提供了一个框架，并且不应被视为对现有技术的承认。
[0004]应当理解，本说明书中标题的使用是为了清楚性，而不是以任何方式限制。因此，标题下描述的过程和披露应结合本说明书的全部内容(包括各种示例)进行阅读。本说明书中标题的使用不应限制本专利技术的保护范围。
[0005]目前，眼部手术干预(如LASIK(laser
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assisted in situ keratomileusis)[准分子激光角膜原位磨镶术]、PRK(photorefractive keratectomy)[准分子激光屈光性角膜切削术]、晶状体摘除和人工晶状体放置)的成功主要取决于单个外科医生的技能和经验，以及他们在眼部正常变化和手术并发症变得明显时适应进行中的手术的能力。因此，不理想的结果和对额外“修补”程序的需要的发生率高于预期。
[0006]开发了基于计算机的系统，通过促进患者跟踪和执业医生之间的咨询来改善患者结果。例如，Nawana等人的专利号9,700,292的美国专利描述了一个计算机系统，所述系统从最初发病、诊断、治疗、恢复到结果跟踪患者。所述系统主要针对骨科，可基于存储的患者数据和执业医生提供的信息提供诊断和治疗建议。所述建议基于历史数据。因此，预测结果的准确性必然受到存储数据广度的限制。
[0007]解决缺乏相关历史临床数据问题的一种方法是提供一个充分仿真自然的现实模型，以准确预测医学干预的影响。Roberts等人的公开号US2003/0208190的美国专利申请描述了在创建角膜瓣之前和之后进行的测量结果评估，以生成眼部的生物力学模型，所述模型随后用于生成消融算法和预测手术结果。然而，所述方法需要在生成预测模型之前对眼部进行一定程度的手术干预。
[0008]Youssefi等人的公开号US 2011/0208172的美国专利申请描述了一种在激光消融过程中对多个位置的角膜形状/厚度进行持续测量的系统，并在未达到期望形状时提醒外科医生。然后外科医生可以对消融手术进行调整。然而，这种方法依赖于外科医生的个人经验来预测所述调整的效果。本专利技术中标识的所有公开通过引用合并，其程度与每个单独的公开或专利申请通过引用合并的具体和单独指示相同。如果合并引用文件中某一术语的定义或使用与本专利技术中该术语的定义不一致或相反，则本专利技术中该术语的定义适用，而引用文件中该术语的定义不适用。
[0009]Matthaus等人的专利号EP1613253的欧洲专利描述了一种专家系统，所述系统利用输入的患者特定信息，从大量存储的眼科治疗计划中推荐最适合个体患者的治疗计划。然后，外科医生根据个人经验和偏好从这些治疗计划中进行选择。然而，这样一个系统并不能真正预测结果。
[0010]Roberts等人的公开号2007/0073905的美国专利申请描述了一个经过培训的专家系统，所述系统利用先前患者眼部的各种特征的术前和术中测量值与其各自的患者特定结果之间的存储相关性，根据其特定患者的类似测量值向眼科外科医生提出建议。然而，此类专家系统的结果高度依赖于可获得的数据集。对于测量值超出存储数据集范围的患者，此类系统可能无法充分预测。
[0011]最近，有人试图生成能够模拟某些功能方面的身体部位的数字生物力学模型。例如，Deleu等人的公开号WO 2019/072875的国际专利申请描述了基于骨骼和软组织测量的足部和踝模型的生成。然后使用所述模型仿真静止和动态运动中的足部和踝。从该仿真中获得的数据用于指导骨科医生诊断和确定合适的治疗策略，并用于仿真应用于模型的模拟治疗效果。对于心血管系统的元素(例如，Dahl等人的公开号WO 2018/108276的国际专利申请和Sanders等人的公开号WO 2018/057529的国际专利申请)和脑的血管元素(例如，Avisar的公开号US 2018/0098814的美国专利申请)，也提出了类似的数字生物力学模型。
[0012]专利号10,181,007的美国专利描述了使用有限元模型以生成角膜的“生物力学”模型，用于优化LASIK手术。所述方法基于对单个角膜和眼内压的测量值推导出有限元模型，并根据这些测量值为角膜的不同区域分配通透性值。这些通透性值表示眼内压导致的液体流体进出角膜的能力。模拟角膜的改变会修改这些通透性值，从而在眼内压影响下计算修改后的角膜构造。然而，在此类模型中，使用sigmoidal函数来模拟角膜力学性质的变化，无法轻易顾及陡峭的梯度或物理性质之间的突然转变，这是解剖学的一个共同特征。Studer等人(屈光外科杂志Journal of Refractive surgery 31(7):480
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486 2015)指出，这种算法方法对某些手术缺乏预测价值。这被认为是由于，至少部分原因，未能解释眼部的某些解剖特征。
[0013]因此，仍然需要人眼的生物力学或物理力学模型，用于准确仿真眼科干预手术。
技术实现思路
[0014]本专利技术主题提供了系统、设备和方法，其中提供了基于云的协作和计算机辅助治疗方法，用于利用飞秒激光介导切口和/或超声乳化术优化眼科手术，例如，在白内障治疗的自然晶状体摘除手术中。此类系统和方法利用基于眼部的力学性能的一个或多个物理力学模型和/或利用患者眼部的结构来模拟医学干预对特定患者的影响。所述模拟允许用户制定优化的治疗计划，并评估后续并发症的可能性。
[0015]本专利技术构思的一个实施例是用于辅助用户在患者眼部上执行眼科手术的系统，所述系统包括可通信地耦合到输入/输出接口(例如网页)并配置为与用户设备通信的用户接口；包括患者数据库、临床数据库和手术数据库的数据库，其中所述数据库可通信地耦合到输入/输出接口；以及可通信地耦合到输入/输出接口和数据库的处理器。所述处理器包括提供眼部或眼部的一部分的物理力学模型的算法，并且所述输入/输出接口、所述数据库和所述处理器中的至少一个是基于云的。
[0016]在一些实施例中，所述输入/输出接口包括计划模块和/或治疗模块。所述数据库还可以包括执业医生数据库和/或仪器数据库。所述处理器可以包括机器学习算法，所述算法被配置为将来自临床数据库的数据与来自患者数据库的数据相关联，并通过所述输入/输出接口提供治疗建议。在优选实施例中，所述输入/输出接口、所述数据库和所述处理器基于云。
[0017]本专利技术构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于辅助用户在患者眼部上执行眼科手术的系统，包括：用户接口，所述用户接口可通信地耦合到输入/输出接口，并且被配置为与用户设备通信；数据库，所述数据库包括患者数据库、临床数据库和手术数据库，其中所述数据库可通信地耦合到所述输入/输出接口，以及处理器，所述处理器可通信地耦合到所述输入/输出接口和所述数据库，其中所述处理器包括提供眼部或一部分眼部的物理力学模型的算法，其中，所述输入/输出接口、数据库和处理器中的至少一个是基于云的。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述输入/输出接口包括计划模块。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述输入/输出接口包括治疗模块。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述数据库包括执业医生数据库。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述数据库包括仪器数据库。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述处理器包括机器学习算法，所述机器学习算法被配置为将来自临床数据库的数据与来自患者数据库的数据相关联，并通过所述输入/输出接口提供治疗建议。7.一种辅助用户在患者眼部上执行眼科手术的方法，包括：访问输入/输出接口的计划模块，所述输入/输出接口可通信地耦合到数据库和处理器，其中所述输入/输出接口包括算法辅助，并且其中所述数据库包括患者数据库、临床数据库和手术数据库；通过所述输入/输出接口输入眼科手术的期望结果；使用所述处理器的机器学习算法，和来自患者、临床和手术数据库的数据，确定推荐手术；以及将所述推荐手术传输到所述输入/输出接口，其中，所述输入/输出接口、数据库和处理器中的至少一个是基于云的。8.根据权利要求7所述的方法，其包括生成眼部或其一部分的物理力学模型。9.根据权利要求8所述的方法，其中通过用户与所述物理力学模型的交互输入所述期望结果。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述推荐手术通过所述物理力学模型传达给用户。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述数据库包括执业医生数据库，并且其中所述推荐手术部分地由所述执业医生数据库中的数据确定。12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中所述数据库包括仪器数据库，并且其中所述推荐手术部分由所述仪器数据库中的数据确定。13.根据权利要求7至12中任一项所述的方法，包括将所述推荐手术的可能结果传输到所述输入/输出接口。14.根据权利要求13所述的方法，包括根据所述可能结果输入对所述推荐手术的修改，以生成修订手术和修订结果，并在所述可能结果不可接受时将所述修订结果发送到所述输入/输出接口。15.一种辅助用户在患者眼部上执行眼科手术的方法，包括：
对眼部进行物理表征，以确定眼部结构的至少第一密度和至少第一维...
【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯，
申请(专利权)人：雷萨公司，
类型：发明
国别省市：
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