在视力矫正手术中使用的波前数据的测量/显示/记录/回放制造技术

一个实施例是用于向手术提供反馈的装置/系统。该装置包括用于测量光束的波前的实时波前传感器、用于捕捉/记录该光束所来自的场景的实时视频摄像头、用于处理所捕捉/记录的波前数据并将该数据与视频同步并向显示器输出经同步的信息的计算机、以及用于同时显示经同步的波前和视频信息的显示器。本发明专利技术的另一个实施例是向手术提供反馈的方法。该方法包括：使用实时波前传感器测量光束的波前的步骤；捕捉该光束所源起的场景的视频；处理所捕捉/记录的波前数据并将该数据与该视频同步化；以及在同一显示屏幕上同时显示波前信息和视频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在视力矫正手术中使用的波前数据的测量/显示/记录/回放相关申请本申请要求2011年2月24日提交的、名为Real-TimeMeasurement/Display/Record/PlaybackOfWavefrontDataForUseInVisionCorrectionProcedures（视力矫正手术中使用的波前数据的实时测量/显示/记录/回放）的美国专利申请序列号13/034,648的优先权。美国专利申请序列号13/034,648的全部内容通过参考全部并入此处。该申请是在2010年5月28日提交的名为AdaptiveSequentialWavefrontSensorWithProgrammedControl（具有编程控制的适应性序列波前传感器）申请序列号12/790,301的部分继续申请，该申请序列号12/790,301的专利是2009年12月21日提交的名为User-ProposedEntryField(s)ForCustomizedDataAnalysis/Presentation（定制数据分析/呈现的用户提出的入口域）的申请序列号12/643,945的部分继续申请，该申请序列号No.12/643,945的专利是在2009年10月23日提交的名为OptimizingVisionCorrectionProcedures（优化视力矫正手术）的申请序列号12/605,219的部分继续申请，该申请序列号12/605,219的专利是2007年6月12日提交的、现在是2010年10月19日授权的美国专利7,815,310名为AdaptiveSequentialWavefrontSensor（自适应顺序波前传感器）申请序列号11/761,890的部分继续申请，该申请序列号11/761,890的专利是2006年1月20日提交的、现在是2008年11月4日授权的美国专利7,445,335名为SequentialWavefrontSensor（顺序波前传感器）的申请序列号11/335,980的部分继续申请，为所有目的所有这些专利申请的内容通过参考并入此处。
本专利技术的一个或多个实施例一般地涉及眼用波前传感器、自适应光学系统、且涉及数据操作与呈现。特定地，本专利技术涉及波前引导视力矫正手术、与视频“影像”同步的波前数据的实时测量/显示/记录/回放的装置/系统和方法，用于向视力矫正手术以及向设备的用户界面提供实时反馈，这允许个体用户定制由设备收集或捕捉的数据的操作。
技术介绍
波前传感器是用于测量光学波前的像差的设备。已经使用波前传感器，通过将窄光束引导至眼睛视网膜并感测来自眼睛的光学波前来进行眼睛像差测量。对于放松的正常眼睛或像差完全矫正的放松的眼睛而言，来自眼睛的光学波前是平面的。另一方面，如果眼睛具有光学像差，则来自处于放松状态中的眼睛的波前将不再是平面的。传统的视力诊断、视力矫正、和外科屈光手术，包括自动验光、标准眼波前测量、综合屈光检查仪测试、LASIK（激光原位角磨膜削术）、LTK（激光热角膜成形术）、SBK（前弹力层下角膜磨削术）、IntraLASIK（基质内角膜透镜摘除术）、PRK（屈光性角膜切除术）、LASEK（激光辅助上皮角膜磨削术）、IOL（眼内透镜，包括多焦、可调节、和环面IOL）植入、角膜高嵌体/嵌体植入/放置、RK（辐射性角膜手术）、LRI（角膜缘松解切开术）、CRI（角膜松解切开术）、和AK（拱形角膜切开术），都是一般地进行，没有向医疗专业人员实时显示任何持续的波前测量结果从而实时展示矫正效果（例如，见US6271914、US6271915、US6460997、US6497483、和US6499843）。尽管在动态视力矫正过程之前、期间、和之后，已经使用了波前传感器来测量眼睛的屈光误差和高阶像差，这些设备仅是一般地产生测量的波前图的静态快照显示，藉此可能错失了对于光学结果进行优化的专业人员而言至关重要的信息。传统地，向终端用户测量设备，该设备具有对于数据收集、处理、和呈现或显示的内置控制。因此终端用户没有自由来按他们的偏好操作数据。对于诸如眼科中的一些应用，有时需要给终端用户提供自由来选择数据操作的偏好的形式、格式、传输功能、应用、表达、输出、和/或算法。
技术实现思路
一个示例性实施例是向视力矫正手术提供反馈的装置/系统，包括：用于测量来自生物眼睛的波前特性的实时波前传感器；用于捕捉眼睛的数字图像和/或记录视频影像的实时视频摄像头；计算机，具有数字视频记录器，能进行同步数据处理、实时显示、记录并对该眼睛的所记录的波前数据/结果以及所记录的视频影像进行回放；以及显示器，连接至该计算机，用于在同一屏幕上同时显示经处理的波前结果以及眼睛图像的影像。另一个示例性实施例是用于向视力矫正手术提供反馈的方法，包括如下步骤：使用实时波前传感器测量来自眼睛的光学波前；使用实时视频摄像头捕捉和/或记录该眼睛的视频影像；使用具有数字视频记录器的计算机来处理该波前数据和视频数据，从而能同步显示、和/或记录、和/或回放波前信息和眼睛的视频影像；并且同一屏幕上或在多于一个（分离的）屏幕（例如，在一个或每一个目镜中的平视显示器）上同时显示经处理的波前结果和眼睛图像的视频。在一个示例性实施例中，与眼睛的实时视频影像同步且实时地逐帧捕捉波前数据，并且将这两者显示在同一监视器或多个监视器上。在另一个示例性实施例中，包括数字视频记录器（DVR）能力，能使得在视力矫正手术过程中和/或之后，可将波前测量参数作为与眼睛视频影像同步的影像进行回看（倒带并回放）。示例性实施例包括允许终端用户选择定制从测量设备捕捉的数据的操作的方式的方法与系统。本专利技术的又一个目的在于，使用具有偏移性质的实时反馈来引导并优化基于角膜材料移除的视力矫正外科手术，诸如包括LASIK、SBK、LTK、IntraLasik、FlEXiLasik、PRK、LASEK、RK、LRI、CRI、和AK在内的外科手术。一旦结合相应附图查阅了实施例的下述详细描述，对于本领域技术人员而言，本专利技术的这些和其他特征与优势将是非常明显的。附图说明图1示出来自处于放松状态的正常眼睛的平面波前。图2示出来自近视的眼睛的会聚的球面波前。图3示出来自远视的眼睛的发散的球面波前。图4示出来自近视且具有散光的眼睛的波前。图5示出一个实施例的示意图，其中使用动态散焦偏移设备来抵销来自眼睛的波前的球面屈光误差。图6示出图5中所示的典型的电子控制与检测系统的框图。图7示出具有结合在成像路径中的物共轭面处的微显示器的外科显微镜的示图。图8示出能进行散焦扫描从而确定可突显剩余像差（多个）的最佳散焦偏移位置的内置算法的示例性流程图。图9A示出示例性装置/系统实施例的示意图，包括实时波前传感器、用于对眼睛成像的实时视频摄像头、和包含数字视频记录器且连接至监视器的计算机。图9B示出由示例性实施例执行的步骤的示例性流程图。图9C示出由示例性实施例产生的显示的屏幕截图。图9示出具有四个感光区域A、B、C、和D的四象限检测器，以及平面子波前和非平面子波前在该四象限检测器上的图像斑点。图10示出通过顺序波前传感器对在平面波前、具有散焦的波前、和具有散光的波前的圆环周围的许多子波前进行采样，在该四象限检测器上的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.24 US 13/034,6481.一种用于在视力矫正手术期间提供反馈的装置，包括：实时波前传感器(90102)，用于在视力矫正手术期间测量来自生物眼睛的波前特性；实时视频摄像头(90104)，用于在所述视力矫正手术期间且当所述实时波前传感器在测量所述波前特性时，捕捉和/或记录所述生物眼睛的视频影像；计算机(90106)，耦合至所述实时波前传感器(90102)和实时视频摄像头(90104)，所述计算机被配置为接收和记录来自所述实时波前传感器的连续数据流和来自所述实时视频摄像头的连续数据流，所述计算机包括数字视频记录器，能对所述眼睛的所记录的波前数据和所记录的视频影像进行同步的数据处理、记录、显示和回放，其中所述计算机进一步被配置为：将所述波前数据转换为计算机图形，所述计算机图形与眼睛的视频影像同步且混合来形成合成显示并在显示器上显示合成影像，所述合成影像与所述视力矫正手术期间所执行的实时活动同步，其中所述波前数据是与眼睛的实时视频影像同步且实时地逐帧捕捉的；和显示器(90108)，连接至所述计算机，用于在同一屏幕上同时显示经处理的波前测量结果以及眼睛的视频影像。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：分析经采样的波前数据来获得包括波前像差/失真的度量来计算光学屈光误差、存储所述度量、并将所述度量与所记录的眼睛的视频影像同步，其中所述光学屈光误差以定性和/或定量的波前图和/或不同数量级的波前像差的屈光度误差的单位来呈现。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：允许用户选择定性和/或定量数据被呈现的方式。4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：允许用户选择展示椭圆和/或圆来代表球面和/或柱面。5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：按照选定的形式、格式、转移函数、应用、表达式、输出、和/或算法来操作所得数据。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：保存所得数据用于以后使用。7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：帮助来自输入设备的算法的实时输入。8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：在数据收集后，应用所选择的算法。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波前传感器还包括：可控波前偏移元件(505)，被放置为当从所述眼睛返回的波前入射在所述波前传感器(90102)上之前截取所述从所述眼睛返回的波前；且所述计算机(90106)进一步被配置为：控制所述可控波前偏移元件(505)来仅抵销所述波前的所选择的非平面波波前像差分量，从而允许更有效地检测所述波前的剩余非平面波像差分量。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：确定并显示作为球面和柱面屈光误差的典型代表的图。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：计算并在所述显示器上显示最佳拟合的椭圆的长轴和短轴的中心，大小和长度二者的其中之一，以及角度轴的取向方向，直接指示所测量的波前的球面和柱面屈光误差。12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：将形式为球面-柱面屈光度值的实时屈光误差与以度数为单位的散光轴一起显示。13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：标准狭缝灯生物显微镜，提供实时波前测量和患者眼睛的狭缝灯检查。14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：引导外科医生来实时测定所述视力矫正手术从而优化视力矫正手术结果。15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：在完成白内障外科视力矫正手术时在IOL植入后，捕捉/记录眼睛的最终波前测量，从而帮助执行角膜缘松解切开术(LRI)或角膜松解切开术(CRI)或拱形角膜切开术(AK)，且如果存在残余散光则帮助使用实时波前反馈来测定切除，直到实现期望的散光中和。16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：开发波前引导的角膜缘松解切开术(LRI)或角膜松解切开术(CRI)或拱形角膜切开术(AK)和基质内小透镜层激光(Flexi)的医生专用数据库，用于将来的柱面矫正。17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算机(90106)进一步被配置为：实时地显示应该如何继续视力矫正手术从而帮助移除剩余的像差；确认结果；且将经补偿的像差的值感测记录在文件上。18.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·谢伊，B·诺思状，B·秋，Y·周，
申请(专利权)人：透明医疗体系公司，
类型：
国别省市：