用于激光辅助的眼部外科治疗系统的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于激光辅助的眼部外科治疗系统的装置，所述装置包括第一图像获取单元，所述第一图像获取单元被设计为获取待治疗的眼部的第一图像（39）。所述装置进一步包括计算机装置，所述计算机装置被设计为通过对所述第一图像的图像处理来检测所述眼部的至少一个第一特征（40'）并且确定所述第一特征在所述治疗系统的坐标系（S'）中的位置和定向。所述计算机装置还被设计为根据所述第一特征（40'）在所述坐标系中的确定的位置和定向并且根据所述眼部的至少一个第二特征（64'）相对于所述第一特征（40'）的之前被确定的相对位置和定向来确定将在眼部产生的切口图形（66'）在所述治疗系统的坐标系（S'）中的位置和定向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在激光辅助的眼部外科治疗系统中使用的装置并且还涉及一种在激光辅助的眼部外科治疗系统中使用的方法。
技术介绍
在屈光眼科外科手术中，眼部的屈光特性以及因此成像特性被患者的眼部上的手术所改变，以便缓和或矫正视力缺陷。手术的一个已知的形式例如是LASIK (激光原位角膜磨镶术)。在这种情况下，扁平的角膜切口被形成，通过所述角膜切口，充当覆盖层(通常在专业领域甚至在德语中被表示为英语术语“瓣(flap)”)的小的圆片被产生，所述圆片在某处保持固接到角膜上并且在那里形成了蒂(hinge)(甚至在德语中通常通过英语术语来表示)。沿所述蒂，所述瓣能够被折叠打开。结果，位于所述瓣下方的角膜组织能够露出，其中，利用适合的激光辐射——通常是准分子激光的辐射——组织的切除于是能够根据取决于视觉缺陷而确定的侵蚀轮廓来进行。随后，所述瓣被折回。因为上皮组织很大程度上保持完整，因此愈合过程相对短且无痛。在传统的LASIK中，所述瓣由机械的微型角膜刀来切割。然而，还已知利用适合的激光辐射来切割。所述变形通常在专业领域内通过术语femto LASIK或fs LASIK而已知，因为迄今为止在所述领域内，具有在飞秒(femtosecond)范围内的脉冲持续时间的脉冲激光辐射通常被采用。当然，应该指出的是，具有例如在阿秒或皮秒范围内的较短或较长的脉冲持续时间的组织的切口能够被放置在人的角膜中。因此，当出现瓣切口由激光技术产生的LASIK形式的问题 时，术语激光辅助的LASIK将在下文中被使用。在此公开的本专利技术原则上能够在不同形式的治疗期间被采用，在所述治疗中，激光辐射以关于眼部被限定的方式被定位。这些形式不仅包含激光辅助的LASIK，而且包含例如激光辅助角膜移植术(薄片的或穿孔的)、激光辅助的角膜微透镜取出以及要求布置角膜内切口的其它形式的外科手术。典型地能够在人眼中产生切口的激光系统具有所谓的敷贴器(applicator)，所述敷贴器包含接触元件，所述接触元件对正使用的激光辐射是透明的并且提供了用于待治疗的眼部的平面邻接的接触表面。所述敷贴器通常还被称为患者接口，因为所述敷贴器提供激光系统到眼部的接口(机械接口)。所述敷贴器又可释放地与所述激光系统的聚焦物镜连接。通过以所述方式将所述敷贴器引入与眼部的接合中使得眼部的表面符合所述接触表面，眼部能够相对于所述激光系统对辐射的聚焦的空间控制负责的组件的坐标系作为参考。按照这种方式，可在眼部中的期望点处精确地产生切口。在实现充当在眼部中产生切口(切口图形)的激光治疗之前，通常的问题是，他的/她的眼部待治疗的患者必须相对于所述激光系统对准。通常，所述切口图形在眼部的某一位置处并且还——在旋转对称图形不是一个问题的情况下——以相对眼部的某一定向产生。举例而言，对于在LASIK治疗范围内的瓣切口而言，规定要求所述切口在眼部中的组织稍后被切除的位置处产生，即，所述瓣必须覆盖待切除的区域。同时，瓣切口在所述蒂的形式中具有不对称性。尤其是，如果待切除的区域同样是旋转非对称的(例如，因为散光待矫正)，容易理解的是，瓣蒂应位于相对于指定的切除区域的某一最优定位中，以便通过最小可能的瓣尺寸而能够在所有指定的区域中以不受阻碍的方式执行所述切除。在散光的情况下，例如，相对于角膜表面的散光部分(也就是说，相对于散光的轴线)以限定方式对准所述瓣是需要的且必要的。因此，患者的眼部相对于所述激光系统的必要的对准可不仅涉及眼部相对于所述激光系统的位置，而且还涉及眼部相对于所述激光系统的定向。通常，“定向”在此意味着第一轴线相对于第二轴线或相对于给出的坐标系的对准，所述第一轴线表征第一延伸目标的延伸方向，所述第二轴线表征第二延伸目标的延伸方向。迄今为止，通常习惯的是，患者相对于所述激光系统的对准通过治疗医生手动地或通过眼部(适当地在显微镜的帮助下)来执行。在这一点上，他/她习惯上试图尽可能相对于眼部的特定轮廓居中地布置所述敷贴器并且沿所述敷贴器相对于眼部的特定轮廓的方向对准所述敷贴器。例如，这能够通过患者所躺的患者治疗床的适当对准或/和通过支撑所述激光系统的敷贴器的梁臂的适当操纵来完成。因为所述敷贴器又能够仅沿某一定向被附连到所述激光系统上，所述敷贴器相对于眼部的定向对准同时表示所述激光系统通常相对于眼部的定向对准。所述过程的不利的方面是，所述对准的质量取决于医师的经验和技巧，并且因此可或多或少受相当大的变动的影响。另外，通过医师的手动对准需要相当长的时间。然而，目的通常在于使整个手术时间尽可能地短，以便使对于患者的不便尽可能地小。眼部在所述敷贴器上停靠的过程持续得越久，所以手术总体上持续得越久，因为在所述停靠的阶段医师必须费力地调整和监控所述敷贴器相对于眼部的正确对准。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目标是，在适合于眼内切口的激光辅助布置的激光系统的情况下缩短所述激光系统的敷贴器停靠在眼部上的过程。根据本专利技术，提供了具有独立权利要求1和16的特征的装置和方法。所述装置被设置以在激光辅助的眼部外科治疗系统中使用并且包含被设置为获取待治疗的眼部的第一图像的图像获取单元。此外，所述装置包含计算机装置，所述计算机装置被设置为执行以下步骤:(i)通过所述第一图像的图像处理来检测所述眼部的至少一个第一特征，并且确定所述第一特征在所述治疗系统的坐标系中的位置和定向，(ii)以根据所述第一特征在所述坐标系中的确定的位置和定向的方式并且还以根据所述眼部的至少一个第二特征相对于所述第一特征的之前被确定的相对位置和定向的方式来确定将在眼部产生的切口图形在所述治疗系统的坐标系中的位置和定向。举例而言，所述第一特征可涉及由图像获取可检测的眼部结构，例如，虹膜、瞳孔、瞳孔缘、角膜缘、巩膜血管布置和/或角膜厚度分布。举例而言，所述第二特征可涉及能够通过散光轴线表示的散光地变形的角膜区域。必要时，所述第二特征可取决于所述第一特征的特性。举例而言，可以设想从角膜厚度分布来确定散光地变形的角膜区域。这些示例当时仅是绝不会被理解为限制性的示例。其它可检测的眼部特征还可以作为第一特征或第二特征。具体地，可以设想利用光学相干断层成像(OCT)获取的眼部的分层特征。在LASIK手术的情况下，例如，待治疗的眼部的虹膜的图像能够在术前在诊断台处获取，并且从虹膜的图像，适当的眼部结构(例如，某个巩膜血管或角膜厚度分布)能够被检测为第一特征。同时，在所述诊断台处，角膜的前面的地形图能够通过角膜散光计来检查并且表示角膜散光的轴向定位和严重性的角膜散光值能够被确定。附加地或替代性地，在所述诊断台处，所述眼部的角膜厚度测量记录能够利用OCT或利用向甫鲁测量来形成，所述角膜厚度测量从所述角膜厚度测量记录中被确定。所述角膜的散光区域可充当第二特征。在所述虹膜的记录方面，角膜散光和角膜厚度在同一诊断台处进行，可以假设，所述虹膜的图像位于在所述角膜散光和/或角膜厚度测量的过程中确定的相对于散光的轴向定位已知的定位。因此，表示散光区域相对于所述第一特征的相对位置和相对定向的参考信息能够例如以向量的形式被确定。 对于实际的LASIK手术，患者能够从所述诊断台到治疗台重新定位，所述治疗台例如位于医疗实践的不同室中。所述LASIK手术在所述典型的情况下将具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于激光辅助的眼部外科治疗系统（10）的装置，包括：?第一图像获取单元（36），所述第一图像获取单元（36）被设置为获取待治疗的眼部（16）的第一图像（39），?计算机装置（28），所述计算机装置（28）被设置为通过对所述第一图像的图像处理来检测所述眼部（16）的至少一个第一特征（40，40“）并且确定所述第一特征在所述治疗系统（10）的坐标系（S“）中的位置和定向，所述计算机装置还被设置为：以根据所述第一特征在所述坐标系中的被确定的位置和定向的方式，并且还以根据所述眼部的至少一个第二特征（64，64“）相对于所述第一特征（40，40“）的之前被确定的相对位置和定向的方式，来确定将在眼部（16）产生的切口图形（66“）在所述治疗系统（10）的坐标系（S“）中的位置和定向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于激光辅助的眼部外科治疗系统(10)的装置，包括: -第一图像获取单元(36)，所述第一图像获取单元(36)被设置为获取待治疗的眼部(16)的第一图像(39)， -计算机装置(28 )，所述计算机装置(28 )被设置为通过对所述第一图像的图像处理来检测所述眼部(16)的至少一个第一特征(40，40’ )并且确定所述第一特征在所述治疗系统(10)的坐标系(S’ )中的位置和定向，所述计算机装置还被设置为:以根据所述第一特征在所述坐标系中的被确定的位置和定向的方式，并且还以根据所述眼部的至少一个第二特征(64,64’)相对于所述第一特征(40,40’)的之前被确定的相对位置和定向的方式,来确定将在眼部(16)产生的切口图形(66’)在所述治疗系统(10)的坐标系(S’ )中的位置和定向。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述切口图形(66’)限定了具有瓣蒂(68’)的角膜瓣。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为:以根据所述第一特征(40，40’ )在所述治疗系统(10)的坐标系(S’ )中的位置和定向的方式，并且还以根据所述第二特征(64，64’)相对于所述第一特征(40，40’ )的相对位置和定向的方式，来确定限定所述瓣蒂(68’ )的切口图形的图形元素的位置和定向。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述至少一个第二特征(64，64’)包含散光地弯曲的角膜区域，并且其 中，所述计算机装置(28)被设置为通过考虑所述瓣和所述散光地弯曲的角膜区域之间的被预先确定的设定定位状态来确定所述切口图形(66’)的位置和定向。5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中，蒂轴线(Q1'-Q；)被分配给所述瓣蒂(68’)，并且散光轴线(P1'_P2’)被分配给所述散光地弯曲的角膜区域，所述计算机装置(28)被设置为通过考虑所述蒂轴线和所述散光轴线之间的被预先确定的设定定位状态来确定所述切口图形(66’ )的位置和定向。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述蒂轴线(Q/-Q2’)和所述散光轴线(P1'-P2’)之间的所述设定定位状态预先确定了所述两个轴线的大体上相互垂直的定位。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述至少一个第一特征(40，40’)被分配给所述眼部(16)的虹膜、瞳孔、角膜缘、巩膜血管布置或/和角膜厚度分布。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包含具有第二图像获取单元(56)的诊断仪器(54)，所述第二图像获取单元(56)用于获取待治疗的眼部(16)的第二图像(55)，所述诊断仪器(54)被设置为通过图像处理在所述第二图像中检测所述至少一个特征(40，40’ )并且生成与所述两个特征中的每一个特征的位置和定向有关的特征信息。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为基于所述特征信息来确定所述第二特征(64，64’ )相对于所述第一特征(40，40’ )的相对位置和定向。10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述诊断仪器(54)和所述第一图像获取单元(36)在医疗实践中被分配给各个工作台。11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其中，数据库(62)被分配给所述诊断仪器(54)，以便将特征信息或/和来源于其中的信息存储在其中，并且分配给患者识别信息，并且其中，所述计算机装置(28 )访问所述数据库。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为实现所述切口图形(66’ )的图形表示，所述图形表示示出了所述切口图形相对于所述第一特征(40，40’)或/和相对于所述第二特征(64，64’)或/和相对于待切除的角膜区域(70’ )的被确定的位置和定向。13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为在监视器上实现所述图形表示或/和通过插入到手术显微镜的观察光束路径中来实现所述图形表示。14.根据权利要求12或13所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为根据用户输入来修改所述切口图形(66’ )的被确定的位置或/和定向，并且根据修改的位置或/和定向来修改所述切口图形的图形表示。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述计算机装置(28)被设置为接收由用户输入的对所述切口图形(66’ )的位置和定向的确认，并且以根据所述确认的接收的方式生成用于激光设备(12)的控制数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·德尼茨基，克里斯蒂安·维尔纳，彼得·里德尔，
申请(专利权)人：威孚莱有限公司，
类型：
国别省市：