用于光学治疗的虹膜识别和跟踪制造技术

提供了一种系统和方法，其中在屈光诊断分析过程中获得虹膜或眼睛的象。采用该图象使来自该分析的数据与来自其它屈光分析仪器的数据对准，并且对准屈光外科工具（如激光器）和被治疗的眼睛。另外，在治疗之前比较所存储的虹膜图象和患者的虹膜，验证待利用所拟定的治疗图案进行治疗的恰当的眼睛。可以使用多种屈光仪器，如角膜外形测量系统和波前像差系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于眼屈光外科的系统，更准确地说，涉及使用虹膜识别和定位系统以将屈光诊断工具和折射激光系统与眼睛对准。
技术介绍
若干年以来，眼科领域在想要矫正眼睛视力的屈光治疗上取得了极大地进展。这些技术从早期的径向角膜切开术，其中角膜中的狭缝允许角膜放松和恢复形状，到包括光折射(photorefractive)角膜切除术(“PRK”)、前层角膜切除术(“ALK”)，原位激光角膜切除术(keratomileusis，“LASIK”)和诸如激光热角膜成形术(“LTK”)在内的现技术中发展而来。所有这些技术都试图提供相当迅速而持久的视力矫正。随着这些技术的发展和改进，在屈光误差矫正中可能实现更大的精度。在早期的治疗类型中，矫正的精度相当不精确。为了提供所需矫正的正或负一屈光度范围内的矫正，例如对于近视来说，认为这种矫正具有极好的效果。然而，治疗类型已经逐渐细化，允许对更加细微的缺陷进行矫正。现在使用现有技术可以高精度地矫正近视和远视，并且还可以使用准分子激光器进行更高阶效果的矫正，如非球面性和不规则散光。同时，判断需要进行何种矫正的诊断工具也取得了发展。采用外形测量系统可以确定视力缺陷并不考虑它们的“规则性”而进行矫正。在1999年4月6日公布的名称为“分布式准分子激光外科系统”的美国专利No.5,891,132中描述了这种技术。多种新型外形测量系统，测厚系统，波前探测器和综合的屈光误差探测系统不仅能够探测近视、远视和散光量，而且还可以探测眼睛屈光特性的更高级次的像差。在例如Liang等人的“对于Hartmann-Shack波前探测器的用户人眼波像差的客观量度”(“Objective measurement of waveaberrations of the human eye with the user of a Hartmann-Shackwave-front sensor”，Journal of the Optical Society of America，Vol.11，No.7，July，1994，pp.1-9)中披露了为了诸如眼内外科和接触透镜以及眼内透镜制造的目的人眼中波前像差的探测。在J.Liang和D.R.Williams的“正常人眼的像差和视网膜图象质量”(“Aberrationsand retinal image quality of the normal human eye”，Journal of theOptical Society of America，Vol.4，No.11，November，1997，pp.2873-2883)和Williams等人(“Williams”)的美国专利No.5,777,719中给出了Liang等人的技术的改进。Williams给出了探测像差，和将所探测的像差用于眼睛外科，以及眼内和接触透镜的制造的教导。国际专利公布WO99/27334(国际申请PCT/US97/21688)(“Frey”)给出了在探测器装置中使用偏振光学装置控制从晶状体的反向散射的进一步变型的教导。与Williams相同，Frey建议使用来自波前探测器的数据对于所检查的眼睛进行光学矫正。更特别地，如此确定的光学矫正受到探测器所测量的角膜的孔径的限制，例如当测量眼睛时眼睛的瞳孔扩大到6毫米的圆。在该区域以外，Frey建议使用部分切除的锥形混合区域使角膜曲率中的剧烈变化最小化，从而减小退化。这些诊断系统和技术有可能允许对基本和更高级次效果两者进行矫正，特别是当使用更加精确的屈光矫正技术时，在某一天将有可能使优于20/20的视力矫正成为标准。不过，需要用于将先进的诊断技术应用于屈光外科的改进的技术。专利技术概述眼屈光外科技术和眼屈光诊断技术已经变得更加精密，而精密度已导致对准确度要求的不断增长。根据本专利技术，在诊断和外科手术过程中，通过利用虹膜(或虹膜的一部分或其它眼睛识别特征)的象进行调节，可以进一步实现外科手术和诊断技术精度的提高。在进行屈光处理之前，在诊断过程中所存储的虹膜图象的基础上进行外科手术系统的对准。例如，根据本专利技术，由角膜表面外形测量系统或波前探测器系统获取眼睛的屈光特性数据，而且还获取相应的眼睛的瞳孔和虹膜象。然后共同保存相应于该虹膜图象的数据和来自该诊断系统的数据。如果还采用附加的诊断工具，则它们也可采用瞳孔或虹膜成像摄象机来提供所有的数据和随后的治疗所参照的“标准化点”。当进行屈光治疗时，如使用准分子激光器的LASIK，由另一个摄象机摄取虹膜的象，并且将由诊断信息拟定的治疗标准化成该虹膜的象。这种标准化可能包括平移、旋转、定标或其它变换技术。然后提供已知可被施加在角膜上所需点处的治疗。另外，可以将虹膜的象提供给眼睛跟踪系统，使得可以相对虹膜位置在动态的基础上调节准分子激光器的实际目标。最好是由该虹膜系统检测虹膜中的区别特征，并在那些特征的基础上确定平移功能。通常，没有两个虹膜是相同的，可以在区别特征的基础上实现旋转、平移、定标或其它变换技术。该虹膜系统可以存储虹膜的各种特征，包括虹膜本身的象，以及导出的虹膜特征、瞳孔和眼睛其它部分的特征，或者有助于对准随后的数据或在激光治疗之前对准外科系统的其它特征。根据本专利技术不同的特征，可以在诊断工具之间、诊断工具与诸如激光器的屈光工具之间，或者在这些工具的组合之间进行虹膜对准。另外，在不同工具间可以使用不同的对准技术。例如，可以使用该虹膜数据将诸如外形测量工具的一诊断工具与诸如激光器的一屈光工具对准，同时利用虹膜轮廓和旋转参照(a rotational reference)对准外形测量工具和例如波前探测器之间的数据。可以使用其它对准技术。在这些不同的技术中，此对准数据与屈光分析数据或者屈光治疗数据一起被保存，以便随后其它屈光分析或治疗工具使用这些数据。总之，此处所使用的术语“诊断工具”，是指用于进行诊断测量以获得有关被测量眼睛屈光数据的诊断装置或系统，如外形测量仪，测厚仪，波前探测器等。屈光数据一般指眼睛的导致视力不理想的特性，包括眼睛组件形状、厚度、光传播和波前像差，以及本领域技术人员公认的其它屈光异常。同样，术语“屈光工具”通常指一种可以在眼睛上实施屈光治疗的装置或系统，如例如准分子激光器一般用做PRK，LASIK和其它折射外科中的光致烧蚀。从下面的描述中将理解此处所使用的术语“标准化”，通常指将诊断测量的图象或显示匹配，均衡，相关，拟合成第一虹膜图象，使得每一方面在尺寸上都与第一虹膜图象参考坐标帧一致。作为附带的优点，结合屈光诊断分析所保存的虹膜数据，可以提供用于随后的治疗的安全保障机制。特别是，如果外科手术之前该虹膜数据不与外科系统所获得的实际的虹膜图象匹配，可以停止或阻止外科手术，这可以防止例如用特定数据在错误的眼睛上进行操作，或者使用另一患者的数据。附图简述附图说明图1为流程图，说明虹膜图象数据的获取和将该数据用于随后的激光治疗；图2A，2B和2C为方块流程图，说明虹膜数据和屈光特性数据相结合的获取，在该数据基础上产生的治疗，以及利用该治疗数据和虹膜图象相结合进行激光外科手术；图3为说明从波前数据和表面形状测量数据得到的组合的烧蚀轮廓曲线图；图4为眼睛的剖视表示，以及用于确定眼睛特有的屈光特性的相关的诊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对准患者眼睛的屈光治疗的方法，包括：对患者眼睛进行诊断测量；获取包括患者眼睛的虹膜图象的第一个图象；确定第一个图象与诊断测量之间的空间关系；在该诊断测量的基础上拟定对于患者眼睛的屈光治疗；获取患者眼睛的第二个图象 ；以及对准该第二个图象，包括确定与准备进行屈光治疗的第一个图象之间的空间关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安霍拉，托马斯纽汉，格哈德尤西非，罗兰古恩特诺伯特托恩尼斯，
申请(专利权)人：泰思诺拉斯眼科系统公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]