一種雷射消融角膜組織的掃描方法
2023-08-13 05:34:21
專利名稱：一種雷射消融角膜組織的掃描方法
技術領域：
本發明涉及一種優化角膜消融方法，屬於視覺矯正技術領域。應用於準分子雷射 器中，可用於眼睛的屈光治療，也可用於其他生物組織的消融技術。
背景技術：
準分子雷射治療已廣泛用於人眼屈光矯正手術。傳統的準分子雷射消融角膜時， 在某一消融層上，對該層的所有掃描點進行隨機抽點消融的方式，這雖然能一定程度上，減 少消融的不均勻性，但這種方法可能使兩個連續的雷射脈衝在治療區中是彼此相鄰的，前 一個掃描點產生的粉塵很可能對下一個掃描點產生幹擾，降低了到達角膜表面的雷射能 量，以至於欠矯，或手術效果不理想。
發明內容
為解決現有的雷射消融角膜組織的掃描方法中對掃描點進行隨機抽點消融而帶 來種種不足的技術問題，本發明提供一種按一定規律進行不相鄰位置掃描點的掃描，從而 提高消融效果的雷射消融角膜組織的掃描方法。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種雷射消融角膜組織的掃描 方法，包括以下步驟
(1)計算機計算要消融的角膜總量，將要消融的角膜總量分成若干層，在每一層上以縱 橫排列的方式得到所有待消融點的具體位置，並且每一列的待消融點的數量不少於4個；
(2)選定第一層為初始掃描層，並以列為單位進行掃描，從最邊側的該列待消融點開 始，逐漸依次掃描各列待消融點，直到掃完所有的列；
(3)在掃描某列待消融點時，使兩個連續的雷射脈衝分布在不相鄰的不同待消融點上， 不重複抽取其他點，直到抽取所有的點，完成該列的掃描；
(4)完成第一層掃描後，重複(2)、(3)的步驟完成其餘層的消融。本發明最好在在掃描時，同時給予吹風動作，以最遠離風源的列開始掃描，然後是 次遠離風源的列，以此規律，逐漸向風源靠近。本發明的有益效果是由於在消融時，兩個連續的雷射脈衝在彼此相距一段距離 的不同柵格位置上，因此減少了前一個掃描點對後一個掃描點的影響，提高了手術效果。
圖1為待消融點布置圖。圖2掃描方向與風向圖示。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明具體實施方式
作詳細的說明。本發明一種雷射消融角膜組織的掃描方法，包括以下步驟第一階段計算機計算分層，得到每層待消融點的位置。掃描層的劃分是以雷射器一次發射的雷射脈衝，照射到柵格治療區中，一個柵格 位置只接受一次雷射脈衝時，所有的掃描點(即待消融點，下同)的總和為一層。柵格點排列 成行和列。雷射照射在柵格的寬度，是恆定的，大小和消融量由雷射器和計算機共同控制。 用上述方法，將整個需消融的角膜組織劃分為若干層。計算機對角膜消融量進行分析計算， 得到消融點的具體位置(如圖1所示)。第二階段在某一層上，把所有掃描點劃為一條條平行的掃描線。附圖2，橫坐標數值相等的掃描點為一條掃描線，以此方法，把掃描面上所有的掃 描點都劃分為掃描線。各條掃描線是相互平行的。第三階段在掃描線上，以一定選點方式，使兩個連續的雷射脈衝在治療區中是在 相距一段距離的不同柵格位置上。具體實現如下
(1)根據掃描點總數的多少，將柵格上連續的掃描點，分成N等份，每份為1組，則有 1，2，3……N組，將此組序列記為A= [A1, A2, A3……Aj0其中掃描點個數至少為4或4以上 (3及3以下會使兩個連續的雷射脈衝在柵格上彼此相鄰，不適用於此方法)。(2)對A進行排序使其中任意一個組4 ，不與它在A中的相鄰組(Alri或An+1)相 鄰，將排序後的的序列記為A' = [A1'，A2'，A3'……An']
(3)對任意一個組An中的掃描點進行排序，使其中任意一個掃描點n(第η組中的第 m個掃描點)，不與它在該組中的相鄰點(『u或iim+1,n)相鄰，將排序後的序列記為a n'=(4)選點方式按A'順序確定掃描的組序號，再按a'順序抽取掃描點。第一輪先從A1'組中，抽取 ，/ ；從A2'組中，抽取 ，2『；從A3'組中，抽取 ah3f……從An'組中，抽取，直至不重複抽取完所有組。第二輪再從A1'組中，抽取 ，/ ；從A2'組中，抽取 ，2『；從A3'組中，抽取 a2,3'……從An'組中，抽取 ,n'，直至不重複抽取完所有數組。繼續第三輪，第四輪……第M輪，以此類推，直至不重複抽取完所有的掃描點。第四階段計算機對角膜層進行消融，完成該層消融。(1)掃描線的方式掃描線消融方向與風速方向相反。以最遠離風源的掃描線開 始消融，然後是次遠離風源的掃描線，以此規律，逐漸向風源的方向靠近，直至不重複抽取 所有掃描線，完成該層消融。(2)掃描點的方式在掃描線上，雷射脈衝以第三階段(4)的順序進行掃描。第五階段以同樣方式，掃描其他層，直至完成消融全過程。具體例子如下
假設某層上有L條掃描線，從左到右，依次為掃描線1，掃描線2……掃描線L-1，掃描線 L.如掃描線1上共有50個掃描點。取其中一條掃描線，根據掃描點在柵格上的位置，按順 序排列，依次為1，2，3，4，……,48,49,50.如將上述50點，分成10個數組，依次為: 組 1 ( I ) =1,2,3,4,5, 組 2 (II) =6,7,8,9,10 組 3 (III) :11,12,13,14,15組 9 (IX) =41,42,43,44,45 組 10 (X) 46，47，48，49，50
根據上述表示，該50個掃描點分別表示為I I 2，I 3，I 4，I 5，II 6，II 7，II 8，II 9，
II 10......IX 41，IX 42，IX 43，IX 44，IX 45，X 46，X 47，X 48，X 49，X 50°根據第三階段(2)，為使分組後，任意一個組，與原順次排序得到的相鄰組是不相 鄰的，有多種實現方式。在這裡，對任意兩個組序號之差的絕對值的和，求最大值來確定次 序。遍列組編號1，2，3，……，8，9，10，帶入方程T= I T1-T2 | + | T2-T3 I + I T3-T4 | +……
I T8-T9 ι + ι T9-T10 ι，比較 T 的大小，得出 Max(T)，Max(T)對應的 T1, T2，T3,……T8, T9，Tltl就是掃描組的序號。計算結果為6 4 8 3 10 2 9 1 7 5，即掃描組的順序為數組8 (IX)，數組6 (VI)，數組4 (IV)，數組2 (II)，數組10 (X)，數組 1 (I)，數組 9 (IX)，數組 3 (III)，數組 5 (V)。根據第三階段(3)，對組中的掃描點進行排序。同樣使用對組進行排序的方法。例 對組2 (II)中的5個數據點排序，使任意一個掃描點，與原順次排序得到的相鄰點是不相 鄰的。遍列抽取點編號 1，2，3，4，5帶入方程S= I S1-S2 I + | S2-S3 I + I S3-S4 | + | S4-S5 |
，比較S的大小，得出Max⑶，Max(S)對應的S1, S2, S3, S4, S5即是掃描點的序號。計算結果 為4 2 5 1 3，即此組掃描點的順序為II 9，II 7，II 1(1，II 6，II 8。因此，根據第三階段(4)，計算出掃描線1上的所有掃描點的順序為Vni39，VI29，
IV 19，II 9，X 49，I 4，IX 44，IH 14，^ 24 37，27，17，H 7，47，I 2，42，IH 12，^ 22 ；......
通 38，28，IV 18，II 8，X 48，I 3，IX 43，HI 13，V 23 °按上述方法對掃描線1開始掃描，完成掃描線1的掃描後，以同樣的方法，依次不 重複地按順序消融掃描線2，掃描線3……掃描線Μ-1，掃描線Μ，直至完成該層的掃描。
權利要求
1.一種雷射消融角膜組織的掃描方法，包括以下步驟(1)計算機計算要消融的角膜總量，將要消融的角膜總量分成若干層，在每一層上以縱 橫排列的方式得到所有待消融點的具體位置，並且每一列的待消融點的數量不少於4個；(2)選定第一層為初始掃描層，並以列為單位進行掃描，從最邊側的該列待消融點開 始，逐漸依次掃描各列待消融點，直到掃完所有的列；(3)在掃描某列待消融點時，使兩個連續的雷射脈衝分布在不相鄰的不同待消融點上， 不重複抽取其他點，直到抽取所有的點，完成該列的掃描；(4)完成第一層掃描後，重複(2)、(3)的步驟完成其餘層的消融。
2.如權利要求1所述的雷射消融角膜組織的掃描方法，其特徵在於在掃描時，同時給 予吹風動作，以最遠離風源的列開始掃描，然後是次遠離風源的列，以此規律，逐漸向風源 罪近。
全文摘要
本發明公開一種雷射消融角膜組織的掃描方法，採用了分層線掃描和特殊的選點方式，能使兩個連續的雷射脈衝在治療區中分布在不相鄰的不同柵格位置上，較大限度地減少前一個掃描點產生的粉塵對下一個掃描點的幹擾，提高了雷射脈衝能量的利用率，及消融量的準確性，有效改善手術效果。
文檔編號A61F9/01GK102138839SQ201110102548
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月23日 優先權日2011年4月23日
發明者劉黨會, 謝諾琳 申請人:浙江溫醫雷賽醫用雷射科技有限公司, 溫州醫學院