人类晶状体囊稳定性的自动化评估制造技术

一种用于评估人类患者的眼睛中的晶状体囊稳定性状况的方法包括：在该眼睛的移动导致其中发生眼睛扫视之后同时地经由能量源将预定光谱中的电磁能量指引到该眼睛的瞳孔上。该方法还包括：使用图像捕获装置获取指示这些眼睛扫视的该眼睛的图像；以及经由该ECU使用这些图像来计算该晶状体囊的运动曲线。另外，该方法包括：经由该ECU基于该运动曲线提取时间标准化的晶状体囊振荡轨迹；以及然后经由该ECU对这些晶状体囊振荡轨迹进行模型拟合，从而评估该晶状体囊不稳定性状况。本文还公开了一种用于执行该方法的实施例的自动化系统，该自动化系统包括能量源、图像捕获装置和ECU。图像捕获装置和ECU。图像捕获装置和ECU。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】人类晶状体囊稳定性的自动化评估

技术介绍

[0001]本公开涉及用于非侵入性地诊断或评估人类患者的眼睛内的潜在晶状体囊稳定性的自动化方法和系统。根据本教导可以有效诊断的非限制性示例晶状体稳定性状况是悬韧带机能不全(ZI)。另外，本文描述的解决方案可以被定制以例如在术前验配过程中、在确定最佳白内障手术计划时、或在评估患者的调节潜力时评估调节性人工晶状体(aIOL)装置的候选患者。类似地，与晶状体囊稳定性或一般眼部健康相关的其他术前、术后、诊断或治疗程序可以受益于本教导。
[0002]人眼的晶状体包括晶状体囊、上皮和支撑纤维。晶状体囊尤其是薄的透明膜，其外周牢固地附接到弹性纤维环，该弹性纤维环在本领域中被称为秦氏膜(Zinn
’
s membrane)/秦氏悬韧带(zonules of Zinn)，或简称为悬韧带。眼睛内的睫状肌在调节期间收缩或放松以共同作用于悬韧带，这具有改变晶状体囊的形状的作用。因此，悬韧带有益于正常的眼功能，这通过沿光轴固定晶状体囊，同时适当地调节睫状肌施加到晶状体的各种力来实现。
[0003]当悬韧带过度弹性或“松软”时，就会出现上述ZI状况。因此，晶状体和囊袋到睫状肌的附接可能变得不太牢固。因此，在白内障手术、晶状体置换或aIOL装置植入期间，被诊断有ZI状况的患者发生某些并发症的风险可能会增加。对ZI患者进行手术的外科医生可能尝试通过采用囊支撑装置来稳定囊袋、通过执行基于激光的撕囊术或通过采取其他预防措施来减轻手术风险。
[0004]悬韧带的大小在几十微米的数量级上。虹膜后面的悬韧带的极小大小和完全遮蔽位置妨碍了对悬韧带结构完整性进行有效的直接光学检查。因此，给定的患者存在ZI状况通常是例如使用裂隙灯检查来间接揭露的，在此期间外科医生对患者的身体施加刺激以引发眼动。例如，临床医生可以敲击支撑患者头部的头枕以施加手动刺激，或者可以直接轻轻地敲击患者的头侧。在替代方法中可以使用超声刺激。
[0005]使用这两种方法都可能导致患者焦虑的增加，因为患者能预见刺激的到来。特别是超声刺激通常要求超声测量装置与患者眼睛直接接触。此外，诊断结果往往具有高度的技能依赖性和主观性。因此，潜在的ZI状况或其他晶状体囊不稳定性状况可能会例如在眼睛手术期间被出乎意料地发现，这可能会对手术结果产生不利影响或需要改变手术计划。

技术实现思路

[0006]本文公开了用于对人眼晶状体囊的结构完整性执行自动化评估的方法和系统。本教导可以用于检测潜在的晶状体囊不稳定性状况，这些状况可能预示着潜在的晶状体或晶状体囊脱位。作为示例而非限制，本教导可以应用于评估悬韧带状况和/或患者对于调节性人工晶状体或另一手术程序的潜力。本方法包括在准确且可重复地诊断这种状况的过程中测量并量化晶状体振荡。
[0007]用于评估晶状体囊不稳定性状况的方法的实施例包括在眼睛的移动导致其中发生眼睛扫视之后同时地经由能量源将预定光谱中的电磁能量指引到眼睛的瞳孔上。该方法包括使用图像捕获装置获取指示眼睛扫视的眼睛的图像，并且此后经由电子控制单元
(ECU)使用这些图像来计算晶状体囊的运动曲线。该方法进一步包括经由ECU基于该曲线提取时间标准化的晶状体囊振荡轨迹，并且然后经由ECU对晶状体囊振荡轨迹进行模型拟合，从而评估晶状体囊不稳定性状况。
[0008]该方法的可选实施方式可以包括向视觉目标传输动态注视引导提示，其中视觉目标沿着患者的视线布置。注视引导提示引发预定的和受控的眼动，在下文和一般技术中称为眼睛扫视，引发的眼睛扫视与基于光的实施例中的特征性浦肯野(Purkinje)反射的引发同时发生。
[0009]作为本方法的这种基于光的实施例的一部分，可以使用高速相机收集特征性浦肯野反射的一个或多个图像，电子控制单元(ECU)计算特征性浦肯野反射之一(例如，P1反射)的运动曲线，如本文所述。当如本文所述诊断晶状体/囊结构完整性时，其他实施例可以放弃引发和检测浦肯野反射，而是捕获指示晶状体囊振荡的其他反射或运动。
[0010]该方法还包括经由ECU基于(多个)运动曲线提取时间标准化的晶状体振荡轨迹，并且此后对时间标准化的晶状体振荡轨迹进行模型拟合以诊断上述晶状体/囊结构状况。
[0011]本文还公开了一种用于诊断晶状体/囊状况的系统。根据代表性实施例，该系统包括能量源，例如IR或可见光、超声能量等。该能量源可操作用于将电磁能量指引朝向目标位置，在系统的操作期间，该目标位置与人类患者的眼睛的位置一致。该系统包括图像捕获装置。当该图像捕获装置是高速相机时，热镜可以相对于该相机以预定角度布置。这样的镜子可以被配置为将来自目标位置的反射光指引朝向相机。可选的注视引导视觉目标可以定位在目标位置对面。当用作这样的系统的一部分时，ECU与能量源、图像捕获装置以及可选的注视引导视觉目标进行通信。
[0012]在电磁能量包括可见或IR光谱中的光波的代表性实施例中，这种光可以以足以在患者瞳孔中引发特征性浦肯野反射的预定强度水平被指引到瞳孔上。在一些实施例中，ECU可以被配置为向视觉目标传输注视引导提示从而使视觉目标改变相对位置，这可以与引发特征性浦肯野反射同时发生。在这种情况下，相对位置的改变足以在眼睛中引发扫视。然而，如上所述，可以在其他实施例中使用其他类型的成像，并且因此特征性浦肯野反射只是本公开范围内的一种可能的反射。
[0013]ECU还被配置为例如使用高速相机或超声波读出器来获取特征性浦肯野反射或其他眼反射的图像，并且此后使用处理器来计算预定的一个特征性眼反射的一个或多个运动曲线。ECU基于曲线提取时间标准化的晶状体振荡轨迹，并且还被配置为经由处理器使用预定的集中质量模型对时间标准化的晶状体振荡轨迹执行模型拟合。ECU或使用ECU的医师/外科医生然后使用这种模型拟合的结果来诊断潜在的不稳定晶状体/囊状况。
[0014]在另一个可能的实施例中，ECU被配置为与高速视频相机一起使用。在该实施例中，ECU包括处理器、与高速视频相机和视觉目标通信的收发器以及其上记录有计算机可读指令的存储器。处理器对指令的执行使处理器在IR光束被指引到眼睛的瞳孔上时从高速相机接收P1特征性浦肯野反射的图像。
[0015]同样，指令的执行使ECU向视觉目标传输动态注视引导提示，从而使视觉目标充分移动以引发预定的眼睛扫视，这与特征性浦肯野反射同时发生。在该特定实施例中，ECU计算P1特征性浦肯野反射的瞬时速度曲线、加速度曲线和/或位置曲线，基于(多个)运动曲线提取时间标准化的晶状体振荡轨迹，并且使用集中质量模型对晶状体振荡轨迹进行模型拟
合，从而诊断悬韧带状况。
[0016]通过以下结合附图对实施本公开的最佳模式的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他可能的特征和优点将显现。
附图说明
[0017]图1是根据本公开的用于诊断或评估潜在晶状体/囊相关结构状况的自动化系统的示意图。
[0018]图2是人眼瞳孔内典型特征性浦肯野反射的示意性描绘。
[0019]图3是可用作本方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估人类患者的眼睛内的晶状体囊稳定性状况的方法，所述方法包括：在所述眼睛的移动导致其中发生眼睛扫视之后同时地经由能量源将预定光谱中的电磁能量指引到所述眼睛的瞳孔上；使用图像捕获装置获取指示所述眼睛扫视的所述眼睛的图像；经由电子控制单元ECU使用所述图像来计算描述所述晶状体囊的运动的运动曲线；经由所述ECU基于所述运动曲线提取时间标准化的晶状体囊振荡轨迹；以及经由所述ECU对所述时间标准化的晶状体囊振荡轨迹进行模型拟合，从而评估所述晶状体囊不稳定性状况。2.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述运动曲线包括计算位置曲线、瞬时速度曲线和/或加速度曲线。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述电磁能量是光能量，所述能量源是光源，并且所述图像捕获装置是相机，并且其中，获取所述眼睛的图像包括获取所述眼睛内的特征性浦肯野反射的图像。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述特征性浦肯野反射包括具有P1坐标的P1反射和具有P4坐标的P4反射，所述方法进一步包括经由所述ECU从所述P4坐标中减去所述P1坐标，从而校正所述眼睛的转动。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述特征性浦肯野反射包括P1反射，并且其中，计算所述运动曲线包括计算所述P1反射的运动曲线。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括向沿着所述眼睛的视线布置的视觉目标传输动态注视引导提示，从而引发所述眼睛扫视。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像捕获装置是高速相机，经由所述能量源将所述预定光谱中的电磁能量指引到所述眼睛的瞳孔上包括将红外IR光束指引到所述瞳孔上，并且获取指示所述眼睛扫视的所述眼睛的图像包括使用热镜将来自所述眼睛的反射IR光指引朝向所述高速相机。8.如权利要求1所述的方法，其中，将所述预定光谱中的电磁能量指引到所述眼睛的瞳孔上包括使用超声能量来直接对所述晶状体囊成像，并且其中，获取指示所述眼睛扫视的所述眼睛的图像包括收集所述晶状体囊的超声图像。9.如权利要求1所述的方法，其中，对所述晶状体振荡轨迹进行模型拟合包括使用所述眼睛的扫视致动力的集中质量模型。10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：经由光学镜片向所述人类患者提供不同的调节需求，同时获取所述图像；以及使用非线性集中质量模型对所述晶状体振荡轨迹执行所述模型拟合；其中，诊断所述潜在的晶状体囊不稳定性状况包括检测所述眼睛的睫状肌活动。11.一种用于评估人类患者的眼睛中的晶状体囊不稳定性状况的自动化系统，所述系统包括：能量源，所述能量源被配置为在引发的眼睛扫视的同时将预定光谱中的电磁能量指引到所述眼睛上或所述眼睛中；图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置为获取指示所述眼睛扫视的所述眼睛的图像；以及
电子控制单元ECU，所述电子控制单元与所述能量源和所述图像捕获装置进行通信，其中，所述ECU被配置为：使用所述图像计算所述晶状体囊的运动曲线，其中，所述运动曲线描述所述晶状体囊的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：爱尔康公司，
类型：发明
国别省市：