用於雷射輔助的眼部外科治療系統的裝置及方法

2023-12-08 20:00:06 3

用於雷射輔助的眼部外科治療系統的裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於雷射輔助的眼部外科治療系統的裝置，所述裝置包括第一圖像獲取單元，所述第一圖像獲取單元被設計為獲取待治療的眼部的第一圖像（39）。所述裝置進一步包括計算機裝置，所述計算機裝置被設計為通過對所述第一圖像的圖像處理來檢測所述眼部的至少一個第一特徵（40'）並且確定所述第一特徵在所述治療系統的坐標系（S'）中的位置和定向。所述計算機裝置還被設計為根據所述第一特徵（40'）在所述坐標系中的確定的位置和定向並且根據所述眼部的至少一個第二特徵（64'）相對於所述第一特徵（40'）的之前被確定的相對位置和定向來確定將在眼部產生的切口圖形（66'）在所述治療系統的坐標系（S'）中的位置和定向。
【專利說明】用於雷射輔助的眼部外科治療系統的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在雷射輔助的眼部外科治療系統中使用的裝置並且還涉及一種在雷射輔助的眼部外科治療系統中使用的方法。
【背景技術】
[0002]在屈光眼科外科手術中，眼部的屈光特性以及因此成像特性被患者的眼部上的手術所改變，以便緩和或矯正視力缺陷。手術的一個已知的形式例如是LASIK (雷射原位角膜磨鑲術)。在這種情況下，扁平的角膜切口被形成，通過所述角膜切口，充當覆蓋層(通常在專業領域甚至在德語中被表示為英語術語「瓣(flap)」)的小的圓片被產生，所述圓片在某處保持固接到角膜上並且在那裡形成了蒂(hinge)(甚至在德語中通常通過英語術語來表示)。沿所述蒂，所述瓣能夠被摺疊打開。結果，位於所述瓣下方的角膜組織能夠露出，其中，利用適合的雷射輻射——通常是準分子雷射的輻射——組織的切除於是能夠根據取決於視覺缺陷而確定的侵蝕輪廓來進行。隨後，所述瓣被折回。因為上皮組織很大程度上保持完整，因此癒合過程相對短且無痛。
[0003]在傳統的LASIK中，所述瓣由機械的微型角膜刀來切割。然而，還已知利用適合的雷射輻射來切割。所述變形通常在專業領域內通過術語femto LASIK或fs LASIK而已知，因為迄今為止在所述領域內，具有在飛秒(femtosecond)範圍內的脈衝持續時間的脈衝雷射輻射通常被採用。當然，應該指出的是，具有例如在阿秒或皮秒範圍內的較短或較長的脈衝持續時間的組織的切口能夠被放置在人的角膜中。因此，當出現瓣切口由雷射技術產生的LASIK形式的問題 時，術語雷射輔助的LASIK將在下文中被使用。
[0004]在此公開的本發明原則上能夠在不同形式的治療期間被採用，在所述治療中，雷射輻射以關於眼部被限定的方式被定位。這些形式不僅包含雷射輔助的LASIK，而且包含例如雷射輔助角膜移植術(薄片的或穿孔的)、雷射輔助的角膜微透鏡取出以及要求布置角膜內切口的其它形式的外科手術。
[0005]典型地能夠在人眼中產生切口的雷射系統具有所謂的敷貼器(applicator)，所述敷貼器包含接觸元件，所述接觸元件對正使用的雷射輻射是透明的並且提供了用於待治療的眼部的平面鄰接的接觸表面。所述敷貼器通常還被稱為患者接口，因為所述敷貼器提供雷射系統到眼部的接口(機械接口)。所述敷貼器又可釋放地與所述雷射系統的聚焦物鏡連接。通過以所述方式將所述敷貼器引入與眼部的接合中使得眼部的表面符合所述接觸表面，眼部能夠相對於所述雷射系統對輻射的聚焦的空間控制負責的組件的坐標系作為參考。按照這種方式，可在眼部中的期望點處精確地產生切口。
[0006]在實現充當在眼部中產生切口(切口圖形)的雷射治療之前，通常的問題是，他的/她的眼部待治療的患者必須相對於所述雷射系統對準。通常，所述切口圖形在眼部的某一位置處並且還——在旋轉對稱圖形不是一個問題的情況下——以相對眼部的某一定向產生。舉例而言，對於在LASIK治療範圍內的瓣切口而言，規定要求所述切口在眼部中的組織稍後被切除的位置處產生，即，所述瓣必須覆蓋待切除的區域。同時，瓣切口在所述蒂的形式中具有不對稱性。尤其是，如果待切除的區域同樣是旋轉非對稱的(例如，因為散光待矯正)，容易理解的是，瓣蒂應位於相對於指定的切除區域的某一最優定位中，以便通過最小可能的瓣尺寸而能夠在所有指定的區域中以不受阻礙的方式執行所述切除。在散光的情況下，例如，相對於角膜表面的散光部分(也就是說，相對於散光的軸線)以限定方式對準所述瓣是需要的且必要的。
[0007]因此，患者的眼部相對於所述雷射系統的必要的對準可不僅涉及眼部相對於所述雷射系統的位置，而且還涉及眼部相對於所述雷射系統的定向。通常，「定向」在此意味著第一軸線相對於第二軸線或相對於給出的坐標系的對準，所述第一軸線表徵第一延伸目標的延伸方向，所述第二軸線表徵第二延伸目標的延伸方向。
[0008]迄今為止，通常習慣的是，患者相對於所述雷射系統的對準通過治療醫生手動地或通過眼部(適當地在顯微鏡的幫助下)來執行。在這一點上，他/她習慣上試圖儘可能相對於眼部的特定輪廓居中地布置所述敷貼器並且沿所述敷貼器相對於眼部的特定輪廓的方向對準所述敷貼器。例如，這能夠通過患者所躺的患者治療床的適當對準或/和通過支撐所述雷射系統的敷貼器的梁臂的適當操縱來完成。因為所述敷貼器又能夠僅沿某一定向被附連到所述雷射系統上，所述敷貼器相對於眼部的定向對準同時表示所述雷射系統通常相對於眼部的定向對準。
[0009]所述過程的不利的方面是，所述對準的質量取決於醫師的經驗和技巧，並且因此可或多或少受相當大的變動的影響。另外，通過醫師的手動對準需要相當長的時間。然而，目的通常在於使整個手術時間儘可能地短，以便使對於患者的不便儘可能地小。眼部在所述敷貼器上停靠的過程持續得越久，所以手術總體上持續得越久，因為在所述停靠的階段醫師必須費力地調整和監控所述敷貼器相對於眼部的正確對準。

【發明內容】

[0010]本發明的實施例的目標是，在適合於眼內切口的雷射輔助布置的雷射系統的情況下縮短所述雷射系統的敷貼器停靠在眼部上的過程。
[0011]根據本發明，提供了具有獨立權利要求1和16的特徵的裝置和方法。
[0012]所述裝置被設置以在雷射輔助的眼部外科治療系統中使用並且包含被設置為獲取待治療的眼部的第一圖像的圖像獲取單元。此外，所述裝置包含計算機裝置，所述計算機裝置被設置為執行以下步驟:
[0013](i)通過所述第一圖像的圖像處理來檢測所述眼部的至少一個第一特徵，並且確定所述第一特徵在所述治療系統的坐標系中的位置和定向，
[0014](ii)以根據所述第一特徵在所述坐標系中的確定的位置和定向的方式並且還以根據所述眼部的至少一個第二特徵相對於所述第一特徵的之前被確定的相對位置和定向的方式來確定將在眼部產生的切口圖形在所述治療系統的坐標系中的位置和定向。
[0015]舉例而言，所述第一特徵可涉及由圖像獲取可檢測的眼部結構，例如，虹膜、瞳孔、瞳孔緣、角膜緣、鞏膜血管布置和/或角膜厚度分布。舉例而言，所述第二特徵可涉及能夠通過散光軸線表示的散光地變形的角膜區域。必要時，所述第二特徵可取決於所述第一特徵的特性。舉例而言，可以設想從角膜厚度分布來確定散光地變形的角膜區域。這些示例當時僅是絕不會被理解為限制性的示例。其它可檢測的眼部特徵還可以作為第一特徵或第二特徵。具體地，可以設想利用光學相干斷層成像(OCT)獲取的眼部的分層特徵。
[0016]在LASIK手術的情況下，例如，待治療的眼部的虹膜的圖像能夠在術前在診斷臺處獲取，並且從虹膜的圖像，適當的眼部結構(例如，某個鞏膜血管或角膜厚度分布)能夠被檢測為第一特徵。同時，在所述診斷臺處，角膜的前面的地形圖能夠通過角膜散光計來檢查並且表示角膜散光的軸向定位和嚴重性的角膜散光值能夠被確定。附加地或替代性地，在所述診斷臺處，所述眼部的角膜厚度測量記錄能夠利用OCT或利用向甫魯測量來形成，所述角膜厚度測量從所述角膜厚度測量記錄中被確定。所述角膜的散光區域可充當第二特徵。在所述虹膜的記錄方面，角膜散光和角膜厚度在同一診斷臺處進行，可以假設，所述虹膜的圖像位於在所述角膜散光和/或角膜厚度測量的過程中確定的相對於散光的軸向定位已知的定位。因此，表示散光區域相對於所述第一特徵的相對位置和相對定向的參考信息能夠例如以向量的形式被確定。 [0017]對於實際的LASIK手術，患者能夠從所述診斷臺到治療臺重新定位，所述治療臺例如位於醫療實踐的不同室中。所述LASIK手術在所述典型的情況下將具有矯正由上文測量的散光引起的眼部的視覺缺陷的目標。這意味著，所述瓣必須被切割，這樣，使得所述瓣覆蓋所述散光區域，使得在所述瓣被折回之後，所述散光區域能夠利用雷射輻射以切除的方式被治療。在所述關係中，重要的具體是所述瓣蒂相對於所述散光區域的相對定位。具體地，應該確保所述瓣蒂位於將必須被切除的區域的外側以便矯正所述視覺缺陷。也就是說，所述瓣關於所述瓣的位置和定向(在適當的情況下，關於所述瓣的尺寸)必須被切除到所述散光區域的定位。
[0018]在瓣的情況下，理想的是，切口圖形限定被連接到所述瓣的切口表面上的輔助通道，所述輔助通道由作為所述切口圖形的部分的相應的輔助切口形成。優選地在所述瓣蒂的區域中被連接到所述瓣的切口表面上的所述輔助通道可用於在眼部組織中的切口的光致破裂產生的過程中出現的氣體的移除。所述輔助通道遠離所述瓣延伸並且可例如至少延伸到正在治療的眼部的角膜緣的區域中。在所述輔助通道遠離所述瓣的端部處，所述輔助通道可在所述眼部的表面上露出，或所述輔助通道可在眼部組織的深處終止。例如，所述輔助通道延伸到所述眼部的結膜的下方或可延伸到所述眼部的鞏膜中。
[0019]為了確保所述輔助通道總是滿足至少延伸到所述角膜緣的區域中的要求，在本發明的進一步有利的發展中，存在以下規定:所述計算機裝置被設置為以根據切口圖形的至少那些限定所述瓣的部分的確定的位置和定向來產生用於產生所述輔助通道的控制數據，這樣，使得所述輔助通道至少延伸至所述眼部的角膜緣的區域中並且優選地甚至延伸超出所述角膜緣。這使得可產生用於雷射輻射的控制的必要的控制數據，所述控制數據總是符合所述瓣的確定的位置和定向，更確切地來說，所述控制數據總是符合所述切口圖形的那些限定所述瓣的元素的確定的位置和定向。這可要求所述輔助通道的長度的適當適配，使得所述輔助通道可靠地延伸至所述角膜緣或超出所述角膜緣。
[0020]例如，所述輔助通道可由大體上扁平的切口形成。在所述輔助通道的長度上，所述輔助通道可具有大體上相等的寬度，但是所述輔助通道還可關於其寬度變化；例如，所述輔助通道可從所述瓣開始沿朝其另一端的方向逐步地變寬或替代性地逐步地變窄。
[0021]有利地，所述輔助通道在所述切口圖形的限定瓣的元素被切割之前產生。
[0022]作為LASIK瓣的替代性的示例，所述切口圖形可限定待提取的角膜微透鏡(Ienticule)0通過從所述角膜的內部提取適合形狀的組織片，同樣地所述眼部的視覺缺陷的情況的屈光矯正能夠被實現。因為所述組織片典型地近似為透鏡的，所以所述組織片還被稱為微透鏡。因為所述微透鏡的幾何形狀取決於待矯正的眼部的視覺缺陷，並且所述微透鏡通常不會正好是旋轉對稱的但是涉及例如散光，所以通過限定關於位置和定向對準的微透鏡的切口圖形(在適當的情況下還關於形狀或/和尺寸、關於適合的第二特徵(例如，散光地變形的角膜區域))，角膜微透鏡提取還適合於本發明的應用。替代性地或附加地，所述微透鏡的切口圖形的位置、定向和/或尺寸能夠關於——由圖像技術獲取的——所述眼部的通孔中心和/或所述眼部的角膜厚度分布的定位被對準。
[0023]在所述治療臺處，待治療的患者的眼部能夠與所述雷射系統的敷貼器接觸，使得所述眼部相對於所述敷貼器被固定。利用所述雷射系統的攝像機，所述眼部的圖像於是能夠被獲取，在所述關係中，所述雷射系統的計算機能夠利用適合的圖像處理軟體來評估所述圖像並且能夠在所述圖像中檢測所述第一特徵，所述第一特徵例如為某個血管或角膜厚度分布。一檢測到所述第一特徵，所述計算機就能夠確定所述特徵在所述雷射系統的坐標系中的位置和定向。根據上述參考信息，所述計算機於是能夠確定所述第二特徵在所述雷射系統的坐標系中的位置和定向。基於按照這種方式獲取的所述第二特徵(散光區域)在所述雷射系統的坐標系中的位置和定向的認識，所述計算機於是能夠確定用於所述瓣和適當情況下用於所述輔助通道的適合的切口圖形。具體地，所述計算機能夠適當地限定所述瓣蒂在所述雷射系統的坐標系中的位置和定向，並且所述計算機還能夠確定所述瓣的適合的形狀或/和尺寸。
[0024]因為所述過程中沒有要求由手術醫生將患者的眼部相對於所述雷射系統手動對準，與此不同，所述切口圖形的位置和定向能夠自動地以計算機輔助方式來適配，所以所述敷貼器停靠在所述眼部上直到切割所述切口圖形的過程實際開始的階段能夠被保持為很短。這減少了與針對 患者的手術有關的不便。
[0025]如上所述，本發明可在例如LASIK手術的過程中找到應用。為此，所述切口圖形可限定角膜瓣，所述角膜瓣具有瓣蒂並且適當情況下具有充當排氣通道的輔助通道。
[0026]在本發明的優選的配置中，所述計算機裝置可被設置為以根據所述第一特徵在所述治療系統的坐標系中的位置和定向的方式並且還以根據所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對的位置和定向的方式來確定限定所述瓣蒂的切口圖形的圖形元素的位置和定向。
[0027]在所述至少一個第二特徵包含散光地彎曲的角膜區域的方面，所述計算機裝置可被設置為通過考慮所述瓣和所述散光地彎曲的角膜區域之間的預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形的位置和定向。
[0028]例如，蒂軸線可分配給所述瓣蒂，並且散光軸線可分配給所述散光地彎曲的角膜區域。所述計算機裝置於是可被設置為通過考慮所述蒂軸線和所述散光軸線之間的預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形的位置和定向。所述蒂軸線和所述散光軸線之間的所述設定定位狀態可例如預先確定所述兩個軸線的大體上相互垂直的定位。
[0029]根據本發明的裝置可包含具有第二圖像獲取單元的診斷儀器，所述第二圖像獲取單元用於獲取待治療的眼部的第二圖像。所述診斷儀器可被設置為通過圖像處理在所述第二圖像中檢測至少一個特徵並且產生與所述兩個特徵中的每一個特徵的位置和定向有關的特徵信息。舉例而言，根據利用角膜散光計的角膜的前面和/或後面的地形圖測量或根據利用光學相干斷層成像(OCT)或利用向甫魯攝像機的角膜厚度分布的測量，關於所述第二特徵的位置和定向的數據能夠通過所述診斷儀器來獲得。
[0030]所述計算機裝置或甚至所述診斷儀器本身可被設置為根據所述特徵信息來確定所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向。
[0031]可以設想，所述診斷儀器和所述第一圖像獲取單元在醫療實踐中被分配給各個工作檯。
[0032]資料庫可被分配給所述診斷儀器，以便將特徵信息或/和來源於其中的信息存儲在其中，並且分配給患者識別信息。所述計算機裝置可在這種情況下訪問所述資料庫，使得所述計算機裝置能夠根據所述特徵信息來確定所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向。同樣地，可以設想，所述診斷儀器本身被設置為根據所述特徵信息來確定所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向。在這種情況下，所述診斷儀器在所述計算機裝置能夠訪問的資料庫中存儲關於所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向的相應信息的設置可被提供。
[0033]根據進一步優 選的發展，所述計算機裝置可被設置為實現所述切口圖形的圖形表示，所述圖形表示示出了所述切口圖形相對於所述第一特徵或/和所述第二特徵或/和待切除的角膜區域的確定的位置和定向。所述圖像表示使手術醫生在手術開始之前並且根據他的/她的自己的觀察能夠檢查由所述計算機裝置提出的切口圖形的位置和定向是否在具體的情況下適合。例如，所述計算機裝置可被設置為在監視器上或/和通過插入到手術顯微鏡的觀察光束路徑中來實現所述圖形表示。
[0034]不能排除的是，手術醫生不同意針對所述切口圖形的位置和定向的建議並且想要進行修改。為此，所述計算機裝置可被設置為根據用戶輸入來修改所述切口圖形的確定的位置或/和定向並且根據修改的位置或/和定向來修改所述切口圖形的圖形表示。
[0035]如果所述計算機裝置被設置為接收由用戶輸入的所述切口圖形的位置和定向的確認並且以根據所述確認的接收的方式產生用於雷射設備的控制數據並且出於在眼部產生切口圖形的目的根據所述控制數據來控制所述雷射設備，則是有利的。
[0036]在就所述第一特徵或/和所述第二特徵的位置和定向的確定而言的任何情況下，所述第一特徵或/和所述第二特徵可例如在不同情況下通過數個(例如，2個或3個)還可表示為像素或向量的點來表示。優選地，所述特徵為非點狀的、可辨識的對象/結構，所述對象/結構在由攝像技術產生的圖像中從地形上或其它方面生成線段或區域並且例如具有優選尺寸。所述圖像的每個像素可例如由兩個或三個坐標值和/或由至少一個灰值或由色值來限定。
[0037]舉例而言，針對所述第一特徵和所述第二特徵的特徵信息可在不同情況下包含數據集，所述數據集描述在任意的坐標系中描述所述第一特徵和所述第二特徵的多個(例如，3個)特徵點。在這一點上，所述第一特徵的點可由3個向量來表示，在所述情況下，所述特徵點的第一特徵點和第二特徵點之間的和所述特徵點的第一特徵點和第三特徵點之間的兩個相對向量可表示兩個線性無關的坐標向量，所述坐標向量生成眼部的眼內部坐標系並且可充當所述眼內部坐標系的代表。所述第二特徵的每個特徵點能夠由所述第一特徵的第一特徵點的位置和所述兩個坐標向量在眼內部坐標系中的線性組合來唯一地限定。這使得可將所述第二特徵相對於由第一特徵限定的眼部的眼內部坐標系的特徵點的位置作為參考。因此，可唯一地限定所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和相對定向。
[0038]在所述治療臺處，如果僅所述第一特徵在由所述第一圖像獲取單元獲取的圖像中被檢測並且所述第一特徵的在給出的所述治療系統的坐標系中的位置和定向被確定是足夠的。於是，預先獲得的關於所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向的信息允許所述計算機裝置明白地確定所述第二特徵在所述治療系統的坐標系中的位置和定向，而不需要檢測所述第二特徵本身。因此，所述特徵信息允許僅由計算來確定所述第二特徵在所述治療系統的坐標系中的位置和定向，而不需要用於所述第二特徵的(例如，具有攝像機或地形圖測量儀器的)專門的圖像獲取在所述治療臺處被執行。這導致在手術治療的過程中時間的增長，因為所述第二特徵的檢測能夠在診斷臺處的預先檢查的範圍內發生，但是在治療本身的過程中不要求所述檢測。
[0039]有利地，所述切口圖形的位置和定向(如果需要的話，還有幾何形狀或/和尺寸)以根據所述第二特徵在所述治療系統的坐標系中的確定的位置和定向的方式由所述計算機裝置來適當地確定，以便通過使用所述切口圖形能夠以直接方式(例如，在角膜內微透鏡提取或角膜移植術的情況下)或間接方式(例如，在雷射輔助的LASIK治療的情況下)進行足以矯正與所述第二特徵有關的視覺缺陷的治療。
[0040]所述計算機裝置可被設置為確定所述切口圖形的位置和定向(在適當情況下還有形狀或/和尺寸)，使得在瓣產生的情況下，所述瓣蒂的蒂軸線與眼部的中心的最短間隔具有不是零的預定值。最短間隔或最短間隔的預定值可適合於切除區域的幾何形狀，眼部組織的角膜切除在所述切除區域中執行。所述眼部的中心可通過瞳孔中心或通過眼部的另一結構來限定或可參考這種結構並且可從通過所述第一圖像獲取單元獲取的第一圖像由所述計算機裝置來確定 。
[0041]所述診斷儀器可被配備有用於獲取所述第二圖像的攝像系統，並且還配備有地形圖測量設備，所述地形圖測量裝置允許所述角膜的地形圖被確定並且根據按照這種方式確定的地形圖數據來允許某個角膜區域(例如，散光地變形的角膜區域)的位置和定向被確定。所述角膜區域(第二特徵)的位置和定向能夠在這種情況下有利地參考由眼部的第一特徵限定的眼內部坐標系。所述第一特徵能夠根據所述攝像系統的圖像來檢測並且能夠根據位置和定向來獲取。
[0042]舉例而言，根據所述切口圖形的確定的位置和定向(並且，在適當的情況下，所述切口圖形的確定的形狀和尺寸)的圖形表示可示出瓣(例如，瓣蒂和瓣邊緣)的輪廓。具體地，如果所述圖形表示不僅示出了所述切口圖形或至少所述切口圖形的相關部分，而且示出了所述第二特徵。舉例而言，在散光地變形的角膜區域的情況下，所述第二特徵的這種說明能夠通過所述散光區域的輪廓的線狀表示或/和通過散光軸線的表示來實現。對於手術醫生而言，這使得能夠非常簡單地檢查由所述計算機裝置確定的切口圖形是否適合所述散光的角膜區域的定位(或通常，第二特徵的定位)。舉例而言，所述圖形表示可被插入到所述眼部的圖像中，在所述情況下，所述圖像可以使由攝像機在所述治療臺處記錄的圖像，或所述圖像可以是手術醫生通過手術顯微鏡看到的圖像。在前一種情況下，監視器上的圖形表示的可視化是有利的；在後一種情況下，所述圖形表示能夠通過適合的插入設備(以平視顯示器HUD的方式)插入到手術顯微鏡的觀察光束路徑中。[0043]輸入設備可被設置，通過所述輸入設備，手術醫生或助理能夠通過手動輸入來修改由所述計算機裝置之前被確定的切口圖形。有利地，對所述切口圖形的這種修改反映在所述切口圖形的圖形表示中，即，只要用戶通過所述輸入設備對所述切口圖形進行了修改，所述圖形表示是適配的。因此，由所述計算機裝置確定的切口圖形的位置和定向能夠被手術醫生認為是他/她能夠如他/她所願地修改的建議。用於產生所述切口圖形的雷射系統的啟用可在這種情況下要求在手術醫生的部分上的確認輸入，不管手術醫生是否想要立即接受所述計算機裝置的建議或他/她是否想要預先做出修改。能夠由手術醫生進行的修改可不僅涉及所述切口圖形的位置和定向；除此之外，可以設想，手術醫生還能夠立即通過所述輸入設備來修改所述切口圖形的幾何形狀或/和尺寸。
[0044]在上文中，散光地變形的角膜區域從本發明的意義上說被規定為第二特徵的示例。應明白，眼部的其它的結構或區域可充當第二特徵，如果本發明在白內障手術的範圍內實施(其中，所述切口圖形包含人眼晶狀體中的和/或囊袋中的切口，所述切口例如充當到晶狀體的入口)，所述結構或區域例如人眼晶狀體中的白內障。在這個方面，本發明絕不限於角膜的切口圖形，並且還不限於角膜特徵。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]在下文中根據附圖來進一步闡明本發明，在附圖中:
[0046]圖1示出了用於根據實施例的眼部外科治療系統的裝置的總體示意圖，
[0047]圖2a示出了由圖1中示出的裝置的圖像獲取單元產生的圖像的示意圖，由所述裝置的計算機裝置產生的數個投影圖像已被插入到所述圖像中，
[0048]圖2b示出了由圖1中示出的裝置的診斷儀器產生的診斷圖像的示意圖，
[0049]圖3示出了用於根據實施例的眼部外科治療的方法的總體示意圖，
[0050]圖4示出了由圖1中示出的裝置的診斷儀器產生的診斷圖像的進一步的示意圖，
[0051]圖5示出了由圖1中的裝置的圖像獲取單元產生的圖像的進一步示意圖，由所述裝置的計算機裝置產生的數個投影圖像已被插入到所述圖像中，
[0052]圖6示出了由圖1中示出的裝置的用於產生診斷圖像的診斷儀器產生的切口輪廓的示意圖，
[0053]圖7示出了由圖1中示出的裝置的用於產生圖像的圖像獲取單元產生的切口輪廓的示意圖，以及
[0054]圖8示出了由圖1中示出的裝置的診斷儀器產生的診斷圖像的進一步的示意圖。【具體實施方式】
[0055]在圖1中，雷射輔助的眼部外科治療系統10的組件已經被示意性地示出。所述治療系統10包含雷射12，所述雷射12提供雷射束14，所述雷射束14由例如脈衝持續時間在阿秒、飛秒或皮秒範圍內的短脈衝雷射輻射組成。所述雷射束14通過下文更詳細描述的用於光束控制和光束成形的裝置來照射到待治療的眼部16上。所述眼部16在敷貼器18的幫助下固定在所述治療系統10的X』，y』，z』坐標系S』中。所述敷貼器18包含接觸元件20，所述接觸元件20在此以典型的方式表示為成平行平面的扁平板，所述扁平板對雷射輻射是透明的，並且例如壓在所述眼部16上使得所述眼部16通過接觸元件20的前面符合所述接觸元件20。所述敷貼器18進一步包含用於所述接觸元件20的支撐體21，所述支撐體21在此已經以典型的方式表示為成錐形加寬的套筒體，所述套筒體在其較寬的套筒端的區域中能夠可釋放地連接到聚焦物鏡上，所述聚焦物鏡未詳細地示出。
[0056]所述雷射束14通過數個反光鏡22、24、26被照射到上述的聚焦物鏡(例如，f-theta物鏡)上。在示出的典型的情況下，反光鏡22、24能夠繞相互垂直的傾斜軸線旋轉，使得通過適當驅動所述反光鏡22、24，所述雷射束14在X』，y』平面(即，橫向於眼部16處的光束傳播的方向)中的焦點的位置能夠被調整。為了所述焦點的位置的縱向局部控制(即，沿z』_方向)，例如，沿所述雷射束14的光束路徑可調整的晶狀體、具有可變屈光力的晶狀體或適合的光學反光鏡(ao反光鏡)可被設置(未詳細地示出)，這樣，所述雷射束14的發散和因此光束焦點的z』 -位置能夠被影響。在示出的典型的情況下，所述反光鏡26採取不動的二向色偏轉鏡的形式。
[0057]程序控制的計算機裝置28充當所述治療系統10的控制單元，所述計算機裝置28具有數據存儲器30、掃描軟體模塊32和圖像處理軟體模塊34，所述掃描軟體模塊32用於所述雷射束14在所述治療系統10的坐標系S』中的福射焦點的時間相依的局部控制。
[0058]第一圖像獲取單元36已被布置在所述二向色鏡26的後面。所述圖像獲取單元36為例如在每個情況下具有適合的光學成像的數字電荷耦合(CCD)攝像機、光學相干斷層成像(OCT)圖像獲取單元和/或向甫魯(Scheimpflug)圖像獲取單元。將綠光投射到所述眼部16上的綠色光源38已分配給所述圖像獲取單元36。所述圖像獲取單元36獲得了所述眼部16的二維的(所述坐標系S』的x』-y』平面)、數字的和真實比例的圖像39 (參見圖2a和圖5)。圖2a和圖5中示出的圖像39為所述眼部16的俯視圖。所述圖像39包含所述眼部16的至少一個第一 特徵的至少一個投影圖像。在圖2a中的圖像39中，鞏膜41』的鞏膜血管組織40』、40a』、具有結構特徵44a』、44b』的虹膜42』、具有結構特徵48』的角膜緣46』以及具有結構特徵52』的瞳孔緣50』已經利用典型的特徵被示出。在圖5中的圖像39中，具有結構特徵44a』的虹膜42』、角膜緣46』以及具有通孔中心51』的瞳孔緣50』已經利用典型的特徵被示出。在下文中，以典型的方式假定所述鞏膜血管組織40』被用作第一特徵。
[0059]所述圖像獲取單元36將表示所述圖像39的圖像數據提供給所述計算機裝置28。所述圖像處理軟體模塊34處理所述圖像數據並且以已經闡明的方式來評估所述圖像數據。
[0060]診斷地確定的參考數據可預先被存儲在所述存儲器30中。為了確定所述參考數據，在圖1示出的典型的情況下，診斷儀器54被設置，所述診斷儀器54包含第二圖像獲取單元56，利用所述第二圖像獲取單元56，時間上在所述雷射治療之前發生的眼部16的預先檢查中，待治療的眼部16的二維的、數字的和真實比例的診斷圖像55 (參見圖2b、圖4和圖8)能夠在所述診斷僅器的X，Y，z坐標系S中犾取。例如，在圖4和圖6中能夠看到的，所述眼部16在所述預先檢查期間沒有通過外部動作來承壓或變形，所以所述眼部16的內部壓力具有其自然值。例如，所述圖像獲取單元56包含數字攝像機和地形圖儀(眼膜曲率計、角膜散光計或角膜錄影機)，所述測量儀被設置為獲取所述眼部16的角膜的地形圖並且在地形圖處將表示對應於該像素的角膜的側部位置處的角膜的表面曲率的曲率值分配給所述診斷圖像55的每個像素。通過所述攝像機和通過所述地形圖儀獲取的數據一起進入所述診斷圖像55中。[0061]根據圖2b、圖4和圖8的診斷圖像55是所述眼部16的z向俯視圖。所述診斷圖像55 (圖2b)還包含在圖像39 (圖2a)中示出的相同結構的投影圖像。所述結構在圖2b中通過與圖2a中相同的但未添加符號的附圖標記來表示。因此，根據圖2b的診斷圖像55包含鞏膜41的投影圖像、鞏膜血管40、40a的投影圖像、具有結構特徵44a、44b的虹膜42的投影圖像、具有結構特徵48的角膜緣46的投影圖像並且還包含具有結構特徵52的瞳孔緣50的投影圖像。為了更好地檢測眼內部的特徵，所述診斷儀器54呈現出綠色光源58。此外，所述診斷儀器54包含圖像處理單元60，所述圖像處理單元60能夠根據由所述圖像獲取單元56提供的數據來檢測所述眼部16的兩個限定的選定特徵。在本示例中，鞏膜血管40充當第一特徵。散光地彎曲的角膜區域64充當第二特徵，所述角膜區域64通過圖2b中在通孔的中心交叉的兩條散光軸線64a、64b來表徵。
[0062]所述圖像處理單元60被設置為藉助於所述第一特徵40的不位於同一直線上的三個特徵點HR3來檢測所述診斷圖像55中的第一特徵40。所述三個點HR3在本示例中表示所述鞏膜血管40從中心點延伸出去的三個動脈的端部。所述點Rp R2> R3的位置在所述診斷儀器54的坐標系S中被確定並且由三個相應的向量R1、R2、R3唯一地限定(所述向量在此通過黑體字來表示)。
[0063]所述第一特徵40的位置已經由所述向量HR3唯一地限定在所述坐標系S中。類似地，所述第一特徵40在所述坐標系S中的定向已經由所述向量R1、R2、R3或通過所述三個相關的向量H W R3-R2中的兩個向量唯一地限定。例如，所述兩個向量為兩個向量r12和r13,其中
[0064]R12=R2-R1
[0065]R13=R3-R1。
[0066]所述第一特徵的尺寸和形狀還由所述點Rp R2, R3來唯一地表徵。因為所述點劄、R2、R3不位於一條直線上，所以所述向量r12和r13線性無關並且在所述診斷圖像55中生成眼內部坐標系，所述眼內部坐標系是所述眼部16專用的。
[0067]此外，所述圖像處理單元60被設置為藉助於同樣不位於一條直線上的三個特徵點P1、P2> P3來檢測所述診斷圖像55中的第二特徵64並且通過由所述向量r12和r13生成的眼內部坐標系中的三個相應的向量PpPyP3來表示所述三個點Ρι、Ρ2、Ρ3。如圖2b所示，所述點P1和P2以典型的方式位於所述兩個散光軸線64a、64b中的一個上。所述診斷儀器能夠根據係數Spayaybplvb3的確定來以這種方式確定所述第二特徵64的位置、定向、尺寸和形狀，其中
[0068]P1=B1X r^+b^ r13
[0069]P2=a2x r12+b2x r13
[0070]P3=a3x r12+b3x r13o
[0071]因此，所述第二特徵64的點PpP2、P3參考由所述第一特徵40限定的坐標系，所述坐標系的原點由所述點R1形成。所述係數Spayaybplvb3是所述眼部16專用的並且與所述坐標系S的選擇無關。所述係數能夠被存儲在資料庫62中，所述係數與所述診斷圖像55的數字圖像數據和很顯然來自所述第二特徵64參考的所述第一特徵40的信息一起被作為參考數據。在圖1中，所述資料庫62已被合併到所述診斷儀器54中。但是所述資料庫還可任何儀器或在任何儀器外部被形成，也就是說，例如所述資料庫形成為在線資料庫、移動數據載體(磁碟、CD、DVD、USB存儲棒、存儲卡……)
坐寸O
[0072]對於所述眼部16的雷射治療，在切口圖形通過雷射技術由一系列連續的光致破裂來在所述眼部16中產生的過程中，所述參考數據從所述資料庫62讀出並且被傳送給所述計算機裝置28。圖1中以虛線繪製的分界線65意在表明:所述機構12、所述計算機裝置28和所述圖像獲取單元36位於的治療臺可在空間上獨立於具有所述診斷儀器54的診斷臺，並且所述參考數據的確定在時間上在所述眼部16的雷射治療之前發生。
[0073]所述計算機裝置28的圖像處理軟體模塊34訪問所述資料庫62，讀取正在討論的患者的存儲在所述資料庫62中的參考數據並且根據所述參考數據確定所述第一特徵40』何時被檢測到。隨後，根據係數Cl、C2, c3、Cl1, d2、d3，所述圖像處理軟體模塊34從由所述圖像獲取單元36獲取的根據圖2a的圖像39中確定所述第一特徵40』的相應的特徵點R1'、R；、R3'在所述坐標系S』中的位置，由此存在以下關係:
[0074]R1' =C1X X，+Cl1X y'
[0075]R2，=C2X X，+d2x y'
[0076]R3' =C3X X，+d3x y'。
[0077]所述 坐標系S由三個向量x』、y』、z』生成，其中z』與所述雷射束14的方向平行並且因此不在所述二維的圖像39中獲取。從所述係數，所述圖像處理單元34現在根據以下公式來確定相對向量r12』、r13』的表不
[0078]r12，=R2, -R1'
[0079]r13，=R3' -R1'。
[0080]由此，所述計算機裝置28能夠利用以下公式計算所述點P/、P；、P3'相對於所述點R1'、R；、R3'的相對位置
[0081]P1' =B1X r12』+Id1X r13' +R1'
[0082]P2' =a2x r12，+b2x r13，+R1,
[0083]P3' =a3x r12，+b3x r13，+R1,。
[0084]這根據由所述診斷儀器54之前確定並且包含在所述參考數據中的係數a1、a2、a3、bp b2、b3來實施。
[0085]因此，所述計算機裝置28能夠確定表徵所述第二特徵64』的點P/、P；、P3'的位置，並且因此確定所述第二特徵64』在所述治療系統10的坐標系S』中的位置和定向，從而無須直接在由所述圖像獲取單元36獲取的圖像數據中檢測所述第二特徵64』本身。另外，所述第二特徵64』在所述坐標系S』中的尺寸和形狀能夠自動被確定，因為所述圖像39和所述診斷圖像55是所述眼部16的真實比例的投影圖像，並且根據所述圖像39中或所述診斷圖像55中的第一特徵40、40』，縮放比例(縮放)能夠由所述計算機裝置28來執行。
[0086]所述計算-機裝置28還能夠從所述向量r12、r13相對於r12』，r13』的相對定位來確定旋轉角，這樣，所述坐標系S關於所述z軸線或z』軸線相對於所述坐標系S』旋轉了所述旋轉角。所述眼部16在所述X』 -y』平面中的任何定向(例如，藉助於所述眼部16繞所述z』軸線的旋轉)能夠按照這種方式由所述計算機裝置28來檢測並且通過所述治療系統10被結合到所述切口圖形的位置、定向、尺寸和形狀的確定中，而無須由醫師或醫生手動地進行。[0087]根據P/、P；、P3』的位置和在所述位置建立的P/ -P；、P3' -P；、P； -P1'的定向以及所述第二特徵64』在所述坐標系S』中的尺寸和形狀，所述掃描軟體模塊32自動地計算所述眼部16中將產生的切口圖形66』。在示出的典型的情況下，所述切口圖形66』限定出具有蒂68』(甚至在德語中的專業術語中通常表示為英語術語「蒂」)的角膜瓣，所述蒂68』由蒂軸線％』-02』來表示。另外，所述切口圖形66』進一步包含輔助切口 71』。
[0088]所述輔助切口提供了排氣通道，通過所述排氣通道，在眼部組織的光致破裂加工的過程中出現的手術氣體能夠被排出。可以以這種方式避免所述氣體穿入到眼部的臨界組織區域中。優選地，首先產生所述輔助切口 ；然後才是瓣切割。
[0089]在所述瓣被切割之後，所述被連接到所述蒂68』上的瓣被摺疊到一旁，以便露出角膜組織(基質)，所述角膜組織然後根據之前被確定的切除輪廓通過所述治療系統10的準分子雷射(未詳細示出)來在切除區域70』中被加工，以便矯正由所述第二特徵64』(即，散光地彎曲的角膜區域)引起的所述眼部16的視覺缺陷(即，眼部16的散光)。所述切口圖形66』通過所述掃描軟體模塊32使所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸和形狀適合於所述第二特徵64』的位置、定向、尺寸和形狀。所述點Q/、Q2』的位置由以下公式來計算
[0090]Q1' =U1X P1' +V1X P2』
[0091]Q2' =u2x P1' +v2x P2，
[0092]Q3』 =U3X P1' +V3X P2，
[0093]所述係數UpUyUyVpVyV3是治療特有的並且已經適合於由所述第二特徵64』表徵的視覺缺陷。例如， 所述係數七、u2、u3、Vp v2、V3適合於使所述蒂的蒂軸線Q1'-Q2』已垂直於所述散光軸線P1'_P2』定向，這樣，所述點Q1'和Q2』具有與所述散光軸線P/-P2』相同的間隔，並且相對於所述點Q1'和Q2』的側部位置(即，沿所述坐標系S』中的X』和y』)，所述點Q1'和Q2』已被布置到接近所述角膜緣46』的虹膜42』的區域中(見圖2)。
[0094]所述輔助切口 71』的位置、定向、形狀和/或尺寸是治療特有的並且已經適合於所述蒂68』的位置和定向，具體地，所述輔助切口 71』的位置、定向、形狀和/或尺寸適合於所述蒂軸線Q/_Q2』的位置和定向。所述輔助切口 71』從所述眼部16的角膜到所述眼部16的鞏膜41』延伸並且穿過所述角膜緣46』。以平面方式大體上形成為平坦通道的輔助切口71』被連接到剩餘的切口圖形66』上並且在所述眼部16的表面上終止。因此，所述輔助切口 71』使在所述瓣和剩餘的切口圖形66』的切割的過程中產生的氣體能夠從所述眼部16逸出。
[0095]所述計算機裝置28被設置為產生所述切口圖形66』和所述第二特徵64』的圖形表示，並且另外被設置為根據在所述坐標系S』中針對所述元件已經確定的位置和定向還有尺寸和形狀來產生所述切除區域70』的適當的圖形表示。所述治療系統10可包含設備72，所述設備72被設置為將所述圖形表示疊加在由所述圖像獲取單元36獲取的圖像39上並且將在所述設備72中出現的整體圖像——如圖2a中示出——以真實比例的方式顯示在輸出儀器74 (例如，監視器)上。這種整體圖像在圖5中示出。替代性地或者附加地，所述裝置72能夠將所述圖形表示插入到所述治療系統10的手術顯微鏡的觀察圖像中(未詳細地示出)。
[0096]由所述計算機裝置28確定的切口圖形66』相對於所述眼部16的第一特徵40』的位置、定向和尺寸能夠按照這種方式由治療醫師或醫生來觀察或監視。所述切口圖形66』充當由所述計算機裝置28確定的方案，所述方案能夠被修改。如果醫師/醫生對所述方案不滿意，他/她能夠修改所述切口圖形66』的位置、定向和尺寸，以便使治療更理想。為此，醫師/醫生能夠利用所述治療系統10的輸入設備76，所述輸入設備76允許他/她通過手動輸入將對所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸或/和形狀的期望的修改傳送給所述計算機裝置28。所述計算機裝置28考慮所述修改並且適當地重新確定所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸或/和形狀。因為所述切口圖形66』的顯示的/插入的可視化總是反映出所述切口圖形66』相對於所述圖像39中的第二特徵64』的當前的位置、定向、尺寸和形狀，所述優化能夠受到正如這裡所表示的在線的醫師/醫生的影響。
[0097]醫師/醫生一對所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸和形狀(更確切地說，對所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸和形狀的可視化表示滿意)滿意，他就能夠通過手動地經由所述輸入設備75輸入來確認當前的切口圖形66』。隨後，所述治療系統10於是利用所述雷射12在患者的眼部16中產生由醫師/醫生確認的切口圖形66』。
[0098]在圖3中，剛才所描述的治療過程再一次以流程圖的形式被示出。首先，在時間上在雷射治療SlOO之前發生的所述眼部16的預先檢查S102中，表示待治療的眼部16的診斷圖像55 (參見圖2b和圖4)的虹膜的記錄被獲取(參見步驟S104)。來自所述虹膜的記錄的圖像數據被產生，所述圖像數據表示所述眼部16的個體特徵40-52 (參見步驟S106)。在特徵提取的範圍內，所述第一特徵40在所述診斷儀器54的X，y, z坐標系S中的位置、定向和尺寸被確定(S108)。另外，診斷數據平行地被確定(參見步驟S110)。具體地，所述診斷數據包含角膜散光值、角膜厚度分布(如圖8中示出)以及還有所述散光軸線64a、64b(如圖2b中示出)在所述坐標系S中的位置、定向和尺寸(長度)。在所述預先檢查S102期間確定的數據被存儲在資料庫中或數據載體上(參見步驟S112)。
[0099]在所述預先檢查S102結束之後，實際的雷射治療SlOO發生。為此，在步驟S114中，待治療的眼部16停靠在所述治療系統10的扁平晶狀體20上，並且在步驟116中，所述眼部16的圖像39被重新記錄。在特徵提取S118的範圍內，所述第一特徵40』在所述治療系統10的x』，y』，z』坐標系S』中的位置、 定向和尺寸被確定。通過將按照這種方式確定的所述第一特徵40』在所述坐標系S』中的位置、定向和尺寸與從數據存儲器或資料庫讀取的所述第一特徵40在所述坐標系S中的位置、定向和尺寸對比，所述散光軸線64a』、64b』在所述坐標系S』中的位置、定向和尺寸(長度)通過計算被確定。
[0100]在步驟S122中，根據之前被確定的診斷數據(具體為角膜散光值)，針對切除輪廓的參數被確定，所述參數適合於所述散光軸線64a』、64b』在所述坐標系S』中的位置、定向和尺寸(長度)。另外，出於機械加工的目的，為了實際上能夠露出所述眼部16中的切除輪廓，在步驟S124中，所述切口圖形66』的位置、定向、形狀和尺寸被計算，所述切口圖形66』的位置、定向、形狀和尺寸包含所述瓣、所述蒂和所述輔助切口 71』的相應的位置、定向、形狀和尺寸。在步驟S126中，以這種方式計算的所述切口圖形66』與步驟SI 16中獲取的記錄一起被顯示在圖形用戶界面(GUI)上和/或通過適當的插入設備(以平視顯示器HUD的方式)被插入到手術顯微鏡的觀察光束路徑中(另外參見圖2b和圖5)。
[0101]所述切口圖形66』的位置、定向、形狀和尺寸能夠由進行治療的手術醫生來修改(參見步驟S130)。在修改S132的過程中，手術醫生通過經由所述⑶I手動設置來改變由所述治療系統提出的參數。之後，所述切口圖形66』根據所述修改被重新確定並且被重新顯示在所述⑶I上或在所述HUD中。在步驟S134中，醫師/醫生一對所述切口圖形66』的位置、定向、尺寸和形狀滿意，他/她就確認所述設置參數。之後，所述眼部16的治療根據所述設置參數由所述治療系統10進行(參見步驟S136)。替代性地，還可以設想，所述第二特徵表示患者的眼部16的病理性組織區域，所述病理性組織區域混濁患者的視線，例如，所述病理性組織區域為白內障區域，所述白內障區域即已經患病的具有所謂的灰色內障的區域。於是所述切口圖形66』在其相對於白內障區域的位置、定向、尺寸和形狀中必須被確定並且必須在眼部16的人眼晶狀體中產生。
[0102]舉例而言，所述診斷儀器54包含數字攝像機和地形圖儀(眼膜曲率計、角膜散光計或角膜錄影機)並且被設置為獲取所述眼部16的角膜的地形圖和/或所述眼部16的角膜厚度分布並且由此將表示對應於該像素的角膜的側部位置處的角膜的表面曲率的曲率值分配給所述診斷圖像55的每個像素。
[0103]此外，所述診斷儀器54可被設置為在所述眼部16的角膜厚度測量記錄的範圍內獲取所述眼部16的角膜厚度分布(參見圖8)。在所述情況下，表示對應於該像素的角膜的側部位置處的角膜的厚度的厚度值分配給所述診斷圖像55的每個像素。在所述表示中，所述瞳孔緣50、所述瞳孔中心51和所述角膜頂端53能夠被檢測。多個厚度值(更確切地說，由所述厚度值引起的角膜厚度分布)允許眼部的個體特徵。因此，所述角膜厚度分布能夠充當第一特徵。於是所述角膜厚度分布限定眼內部坐標系，所述第二特徵(例如，散光地變形的角膜區域或散光軸線)的位置、定向和尺寸參考所述眼內部坐標系。為此，例如，所述角膜頂端53能夠被選擇為坐標的原點(X[mm] =0，y=[mm])。
[0104]例如，所述角膜厚度分布根據OCT測量或向甫魯測量來被確定。在OCT測量中，所述眼部16的多個二維的切口輪廓被獲取，根據所述切口輪廓可獲取所述眼部16的二維的和/或三維的投影圖像。例如，為此，所述切口輪廓相互平行或沿眼部的軸線(眼部的視覺軸線、光學軸線等)相互交叉。這種切口輪廓能夠在圖6中看到。所述診斷儀器54在每個情況下從所述切口輪廓確定所述角膜沿對應於各自的切口輪廓的橫截面的厚度值。按照典型的方式，角膜的三個厚度值Dp D2, D3在圖6中被標出。全體的所述厚度值在它們的空間分配中服從圖8中示出的角膜厚度分布。恆定厚度的區域表現為輪廓線。為了更好地區別各個輪廓線，相同的輪廓線已經用顏色標記。特徵層分布還能夠從OCT圖像提取。
[0105]正如所述診斷儀器54，所述治療系統10可被設置為在所述眼部16的角膜厚度測量記錄的範圍內獲取所述眼部16的角膜厚度分布。在圖7中，OCT記錄被示出，所述OCT記錄示出了在所述治療過程中角膜的切口輪廓並且用於角膜厚度分布的厚度值從所述OCT記錄獲得。所述角膜在這種情況下處於扁平狀態，所述扁平狀態在所述扁平晶狀體20的幫助下引起。按照典型的方式，在圖7中，對應於圖6中示出的厚度值01、02、隊的角膜的厚度值0/、D2』、D3』被標出。
[0106]因為所述角膜厚度分布在所述扁平狀態和放鬆狀態下都保持不變，所以在預先檢查期間在所述診斷儀器54的幫助下確定的所述散光地變形的角膜區域的或所述散光軸線的參考在實際治療期間保持其有效性。
【權利要求】
1.用於雷射輔助的眼部外科治療系統(10)的裝置，包括: -第一圖像獲取單元(36)，所述第一圖像獲取單元(36)被設置為獲取待治療的眼部(16)的第一圖像(39)， -計算機裝置(28 )，所述計算機裝置(28 )被設置為通過對所述第一圖像的圖像處理來檢測所述眼部(16)的至少一個第一特徵(40，40』 )並且確定所述第一特徵在所述治療系統(10)的坐標系(S』 )中的位置和定向，所述計算機裝置還被設置為:以根據所述第一特徵在所述坐標系中的被確定的位置和定向的方式，並且還以根據所述眼部的至少一個第二特徵(64,64』)相對於所述第一特徵(40,40』)的之前被確定的相對位置和定向的方式,來確定將在眼部(16)產生的切口圖形(66』)在所述治療系統(10)的坐標系(S』 )中的位置和定向。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述切口圖形(66』)限定了具有瓣蒂(68』)的角膜瓣。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為:以根據所述第一特徵(40，40』 )在所述治療系統(10)的坐標系(S』 )中的位置和定向的方式，並且還以根據所述第二特徵(64，64』)相對於所述第一特徵(40，40』 )的相對位置和定向的方式，來確定限定所述瓣蒂(68』 )的切口圖形的圖形元素的位置和定向。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其中，所述至少一個第二特徵(64，64』)包含散光地彎曲的角膜區域，並且其 中，所述計算機裝置(28)被設置為通過考慮所述瓣和所述散光地彎曲的角膜區域之間的被預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形(66』)的位置和定向。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的裝置，其中，蒂軸線(Q1'-Q；)被分配給所述瓣蒂(68』)，並且散光軸線(P1'_P2』)被分配給所述散光地彎曲的角膜區域，所述計算機裝置(28)被設置為通過考慮所述蒂軸線和所述散光軸線之間的被預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形(66』 )的位置和定向。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述蒂軸線(Q/-Q2』)和所述散光軸線(P1'-P2』)之間的所述設定定位狀態預先確定了所述兩個軸線的大體上相互垂直的定位。
7.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述至少一個第一特徵(40，40』)被分配給所述眼部(16)的虹膜、瞳孔、角膜緣、鞏膜血管布置或/和角膜厚度分布。
8.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，包含具有第二圖像獲取單元(56)的診斷儀器(54)，所述第二圖像獲取單元(56)用於獲取待治療的眼部(16)的第二圖像(55)，所述診斷儀器(54)被設置為通過圖像處理在所述第二圖像中檢測所述至少一個特徵(40，40』 )並且生成與所述兩個特徵中的每一個特徵的位置和定向有關的特徵信息。
9.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為基於所述特徵信息來確定所述第二特徵(64，64』 )相對於所述第一特徵(40，40』 )的相對位置和定向。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其中，所述診斷儀器(54)和所述第一圖像獲取單元(36)在醫療實踐中被分配給各個工作檯。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的裝置，其中，資料庫(62)被分配給所述診斷儀器(54)，以便將特徵信息或/和來源於其中的信息存儲在其中，並且分配給患者識別信息，並且其中，所述計算機裝置(28 )訪問所述資料庫。
12.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為實現所述切口圖形(66』 )的圖形表示，所述圖形表示示出了所述切口圖形相對於所述第一特徵(40，40』)或/和相對於所述第二特徵(64，64』)或/和相對於待切除的角膜區域(70』 )的被確定的位置和定向。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為在監視器上實現所述圖形表示或/和通過插入到手術顯微鏡的觀察光束路徑中來實現所述圖形表示。
14.根據權利要求12或13所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為根據用戶輸入來修改所述切口圖形(66』 )的被確定的位置或/和定向，並且根據修改的位置或/和定向來修改所述切口圖形的圖形表示。
15.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為接收由用戶輸入的對所述切口圖形(66』 )的位置和定向的確認，並且以根據所述確認的接收的方式生成用於雷射設備(12)的控制數據，並且出於在眼部產生切口圖形的目的根據所述控制數據來控制所述雷射設備。
16.用於眼部外科治療的方法，包括: -獲取待治療的眼部的第一圖像， -出於檢測所述眼部的至少一個第一特徵的目的來評估所述第一圖像， -確定所述第一特徵在雷射輔助的眼部治療系統的坐標系中的位置和定向， -以根據所述第一特徵在所述坐標系中的被確定的位置和定向的方式，並且還以根據所述眼部的至少一個第二特徵相對於所述第一特徵的之前被確定的相對位置和定向的方式，來確定將在眼部中廣生的切口圖形在所述治療系統的坐標系中的位直和定向。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述切口圖形限定了具有瓣蒂的角膜瓣。
18.根據權利要求17所述的方法，包括:以根據所述第一特徵在所述治療系統的坐標系中的被確定的位置和定向的方式，並且還以根據所述第一特徵相對於所述第二特徵的相對位置和定向的方式，來確定限定所述瓣蒂的切口圖形的圖形元素的位置和定向。
19.根據權利要求17所述的方法，其中，所述至少一個第二特徵包含散光地彎曲的角膜區域，所述方法包括:通過考慮所述瓣和所述散光地彎曲的角膜區域之間的被預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形的位置和定向。
20.根據權利要求17所述的方法，其中，蒂軸線被分配給所述瓣蒂，並且散光軸線被分配給所述散光地彎曲的角膜區域，所述方法包括:通過考慮所述蒂軸線和所述散光軸線之間的被預先確定的設定定位狀態來確定所述切口圖形的位置和定向。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述蒂軸線和所述散光軸線之間的目標定位狀態預先確定了所述兩個軸線的大體上相互垂直的定位。
22.根據權利要求16所述的方法，其中，所述至少一個第一特徵被分配給所述眼部的虹膜、瞳孔、角膜緣、鞏膜血管布置或/和角膜厚度分布。
23.根據權利要求16所述的方法，包括:獲取待治療的眼部的第二圖像，通過圖像處理在所述第二圖像中檢測所述至少一個第一特徵，並且確定與所述兩個特徵中的每一個特徵的位置和定向有關的信息。
24.根據權利要求23所述的方法，包括:基於所述特徵信息來確定所述第二特徵相對於所述第一特徵的相對位置和定向。
25.根據權利要求23所述的方法，包括:設置用於獲取所述第一圖像和所述第二圖像的單獨的攝像系統。
26.根據權利要求25所述的方法，其中，所述攝像系統在醫療實踐中被分配給各個工作檯。
27.根據權利要求23所述的方法，包括:將特徵信息或/和來源於其中的信息存儲在資料庫中，並且分配給患者識別信息。
28.根據權利要求16所述的方法，包括:生成所述切口圖形的圖形表示，所述圖形表示示出了所述切口圖形相對於所述第一特徵或/和所述第二特徵或/和待切除的角膜區域的被確定的位置和定向。
29.根據權利要求28所述的方法，包括以下步驟的至少一個: -在監視器上輸出所述圖形表示， -將所述圖形表示插入到手術顯微鏡的觀察光束路徑中。
30.根據權利要求28所述的方法，包括:根據用戶輸入來修改所述切口圖形的被確定的位置或/和定向，並且根據修改的所述切口圖形的位置或/和定向來修改所述切口圖形的圖形表示。
31.根據權利要求16所述的方法，包括:接收由用戶輸入的所述切口圖形的位置和定向的確認，以根據所述確認的接收的方式生成用於雷射設備的控制數據，並且出於在眼部產生切口圖形的目的根據所述控制數據來控制所述雷射設備。
32.根據權利要求2至1 5中任一項所述的裝置，其中，所述切口圖形還限定了輔助通道，所述輔助通道沿遠離所述瓣的方向從所述瓣的切口表面延伸，所述計算機裝置(28)被設置為以根據所述切口圖形中至少限定所述瓣的那些部分的被確定的位置和定向的方式來產生用於所述輔助通道的產生的控制數據，以使得所述輔助通道至少延伸到所述眼部的角膜緣的區域中。
33.根據權利要求32所述的裝置，其中，所述計算機裝置(28)被設置為生成用於所述輔助通道的產生的控制數據，以使得所述輔助通道延伸超出所述眼部的角膜緣。
34.根據權利要求17至31中任一項所述的方法，其中，所述切口圖形還限定了輔助通道，所述輔助通道沿遠離所述瓣的方向從所述瓣的切口表面延伸，所述方法包括:以根據所述切口圖形中至少限定所述瓣的那些部分的被確定的位置和定向的方式來生成用於所述輔助通道的產生的控制數據，以使得所述輔助通道至少延伸到所述眼部的角膜緣的區域中。
35.根據權利要求34所述的方法，包括:生成用於所述輔助通道的產生的控制數據，以使得所述輔助通道延伸超出所述眼部的角膜緣。
【文檔編號】A61F9/008GK103648450SQ201180072133
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年7月4日 優先權日:2011年7月4日
【發明者】克裡斯託夫·德尼茨基, 克裡斯蒂安·維爾納, 彼得·裡德爾 申請人:威孚萊有限公司