用于控制角膜切除激光的技術的制作方法

用于控制角膜切除激光的技術的制作方法
【專利摘要】描述了一種用于控制角膜切除激光(240)的技術。涉及與該技術有關的裝置，所述裝置(220)包括：參數接口(222)；第一確定單元(226)；第二確定單元(224)；計算單元(228)；以及控制單元(230)。所述參數接口(222)接收調節參數。所述第一確定單元(226)確定角膜表面(104a)上的第一點(502)。所述第二確定單元(224)確定所述角膜表面(104a)上的與所述第一點(502)不相同的第二點(504)。所述計算單元(228)根據所述調節參數確定所述第一點(502)和所述第二點(504)之間的線上的第三點(718)。所述計算單元(228)進一步產生控制程序(246)，所述控制程序(246)將切除輪廓定心在所述第三點(718)上。所述控制單元(230)根據所述控制程序(246)控制所述角膜切除激光(240)。
【專利說明】用于控制角膜切除激光的技術

【技術領域】
[0001] 本公開通常涉及一種用于控制眼部的激光切除的技術。具體地，本公開指向一種 用于將激光切除輪廓相對于眼部進行定心的技術。

【背景技術】
[0002] 眼部屈光手術涉及對眼部屈光特性的改變（例如，通過對作為眼部光學部件中的 一個的角膜進行重塑）。示例性地，準分子激光手術（LASIK)針對重塑應用紫外線激光。本 公開可被應用于LASIK技術以及激光光學角膜切削術（PRK)和準分子激光角膜上皮瓣下磨 鑲（EPI-LASIK)技術。
[0003] 根據切除輪廓來重塑角膜，切除輪廓為待移除的角膜的3維子體。一系列的激光 脈沖與角膜的基質相互作用，以按照精確的方式切除活組織。在對作用于角膜的激光的控 制中，切除的中心為至關重要的參考點。一系列的激光脈沖相對于切除中心被應用。現有 的用于屈光手術的系統將切除輪廓定心于瞳孔中心。這對在不輸入診斷數據（例如，形貌 (topographic)數據或波陣面數據）的情況下執行近視、遠視或散光的處理的系統而言是 正確的。然而，瞳孔中心可隨著眼部虹膜收縮或擴大而相對于角膜移動。歐洲專利EP 1 985 269 Bl中描述了用于補償這種瞳孔中心移動的技術。
[0004] 一些已知的系統允許手動地使切除中心改變并離開瞳孔中心。例如，外科醫生可 進行手動瞄準來將切除輪廓定心在眼部的視覺軸線上。對于在瞳孔中心和視覺軸線之間呈 現高偏差（這通常包括遠視眼的情況）的患者而言，這種瞳孔中心的越位的定心是至關重 要的。然而，使切除中心離開瞳孔中心的手動移動基于外科醫生的主觀視覺判斷以及儀器 的限制（例如，顯微鏡的分辨率、布置和對準）。同樣，手動進行改變的事實意味著不確定 性，或加入了切除結果的不確定性。此外，手動移動是耗時的并且需要外科醫生的額外的精 力。


【發明內容】

[0005] 因此，需要一種確定或輔助確定眼部的激光切除輪廓的位置的技術。
[0006] 根據一個方面，提供了一種用于控制角膜切除激光的裝置。所述裝置包括：參數接 口，所述參數接口適于接收調節參數；第一確定單元，所述第一確定單元適于確定角膜表面 上的第一點；第二確定單元，所述第二確定單元適于確定所述角膜表面上的與所述第一點 不同的第二點；計算單元，所述計算單元適于根據所述調節參數確定所述第一點和所述第 二點之間的線上的第三點并且適于產生控制程序，其中，所述控制程序將切除輪廓定心在 所述第三點上；以及控制單元，所述控制單元適于根據所述控制程序來控制所述角膜切除 激光。
[0007] 在全文中，語句"角膜表面"可包含眼部的"前角膜表面"。替代性地或附加地，語 句"角膜表面"可包含"皮瓣下的角膜表面"。皮瓣可在LASIK手術中產生。表達方式"A和 B的至少一個"包含"A"、"B"、"A或B"、或"A和B"。接口和單元被統稱為部件。一些部件 或所有部件能夠以硬件、軟件或它們的組合來實施。
[0008] 所述計算單元可進一步適于確定所述線。所述第三點可被限制在所述線上。所述 第三點可被限制在所述第一點和所述第二點之間的位置處。所述線可以在所述角膜表面 上。所述角膜表面可以為彎曲的。所述線可以為所述角膜表面上的測地線（geodesic)。所 述測地線可通過所述第一點和所述第二點而限定在所述角膜表面上。所述測地線可以為角 膜表面上所述第一點和所述第二點之間的最短路徑。
[0009] 替代性地或附加地，所述線可以為限定在所述角膜表面上的穿過所述第一點和所 述第二點的測地線的投影。所述線可被投影在一平面中。所述平面可平行于角膜平面。所 述平面可垂直于角膜切除激光的光學軸線或眼部的光學軸線。所述平面可正切于所述角膜 表面。所述線可以為所述平面中的直線。
[0010] 一對坐標可被限定在該平面中。所述坐標可以為笛卡爾坐標，例如X和Y。替代性 地或附加地，所述坐標可以為極坐標，例如r和phi。坐標的原點（例如，X = 0且Y = 0, 或r = 0)可與瞳孔中心相對應。坐標可獨立于瞳孔的狀態來限定。坐標可相對于眼部被 限定，即，相對于角膜。坐標的原點和/或方向可通過參考眼部的角膜緣來限定。
[0011] 角膜形貌可由高度輪廓表示。角膜表面的形貌可由高度函數表示，高度函數例如 為H(X，Y)。替代性地或附加地，可以限定空間坐標。坐標可包括笛卡爾坐標，例如X、Y和 Z。Z坐標（例如，矢量β/ ((?Z))可垂直于所述平面。例如，Z = H(X，Y)可表示角膜表面。 角膜的形貌或眼部的包含在角膜中的任何其它結構可由函數P (X，Y，Z)表示。所述函數可 以為密度函數或信號強度的任何其它量度。
[0012] 定心可包括切除輪廓的坐標變換。所述定心可包括切除輪廓在角膜表面上的移 動。替代性地或附加地，所述定心可包括切除輪廓繞角膜曲度的中心和/或繞瞳孔中心的 旋轉。
[0013] 所述控制單元可被連接或可連接至角膜切除激光。所述角膜切除激光可包括激光 源和光學器件。所述光學器件可適于從所述激光源接收到的朝所述角膜表面的直射光和聚 集光中的至少一個。所述控制單元可被連接至用于產生光脈沖的激光源。所述激光源可包 括準分子激光器。替代性地或附加地，所述控制單元可被連接至所述光學器件。
[0014] 所述調節參數可表示單一自由度。所述調節參數可以為第三點的唯一的自由度。 所述調節參數可表示單一值。所述調節參數可表示百分比值。對于將切除輪廓定心在第一 點上，百分比值可等于0%，并且對于將輪廓中心定心在第二點上，百分比值等于100%，并 且反之亦然。替代性地，專用縮放比例可被用于調節參數，例如，調節參數可限定在從〇到 1倍、從1到12倍或從0到15倍的范圍中。調節參數可與到第一點和第二點中的至少一 個點的距離線性相關。調節參數可呈現離散數值集中的一個。舉例而言，調節參數可選擇 性地呈現0%、20%、40%、60%、80%和100%中的一個或這些值的之間的值，例如23.5%。 調節參數可局限于表示所述第一點和所述第二點之間的第三點的值。例如，值〇%和100% 可被排除，即，調節參數不可呈現值〇%和100%。
[0015] 所述第二點為角膜最高點、角膜頂點、共軸角膜反光點（coaxially sighted corneal reflex,LCR)或它們之間的點。替代性地或附加地，第二點可以由眼部的視覺軸線 確定。角膜最高點可以確定為形貌數據中的最大高度的點或可確定為角膜的最小厚度。替 代性地或附加地，角膜最高點可確定為角膜的最大表面曲度的點。角膜頂點可以為穿過角 膜表面的曲度中心的直線與角膜表面垂直相交處的交點。LCR的線將固定目標和前角膜表 面的曲度中心聯接，并且因此正交于角膜且考慮了角膜表面上的蒲肯野（Purkinje)反射。 所述線可限定在角膜最高點、角膜頂點或具有瞳孔中心的LCR之間。所述線可包括最高點 段和頂點段。所述最高點段可以為直線或所述第一點和所述角膜最高點之間的測地線。所 述頂點線段可以為直線或所述第一點和所述角膜頂點之間的測地線。替代性地，所述第二 點可以為角膜最高點和角膜頂點之間的中點。還可將角膜最高點和角膜頂點之間的任何其 它點用作第二點。
[0016] 所述裝置可進一步包括至少一個適于接收角膜表面的形貌數據的形貌數據接口 和適于測量所述形貌數據的測量單元。所述形貌數據可包括所述平面或角膜表面上的角膜 形貌。所述形貌數據可包括作為X和Y的函數（例如，函數H(x，Y))的角膜表面高度值。所 述形貌數據可由等高線或等高線圖來表示。所述形貌數據可包括距離角膜（例如，距離基 質）的厚度值。所述形貌數據可包括斷層攝影術數據。所述形貌數據可進一步例如利用函 數P (X，Y，Z)表示結構和/或眼部的前房的量化尺寸。所述形貌數據接口可被聯接或可聯 接至診斷裝置。所述診斷裝置可利用角膜鏡檢查、狹縫投影或光學厚度測量法、超聲檢查、 向甫魯測量和波陣面分析、光學低相干性反射測定法或光學相干斷層成像術或這些方法的 組合來測量形貌。角膜鏡檢查可包括在角膜表面上投影并觀察角膜計環（Placido rings)。 本領域技術人員將明白，數據可由合適的不同裝置取得。
[0017] 所述第二確定單元可根據所述形貌數據確定所述第二點。所述第二確定單元可被 集成到所述測量單元中或所述計算單元中。替代性地，所述測量單元可提供所述第二點的 坐標，并且所述第二確定單元的確定可包括接收所述坐標。
[0018] 所述第一點可以為瞳孔中心。瞳孔可被限定為由虹膜包圍的孔。所述瞳孔中心可 以是由虹膜限定的邊界的（例如，投影的）幾何中心。舉例而言，所述瞳孔中心可以是由虹 膜限定的邊界相配的圓圈的中心。作為眼內部的一點的入射瞳孔中心可沿瞳孔軸線投影到 角膜表面上，這可限定瞳孔中心。
[0019] 所述裝置可進一步包括適于追蹤所述第一點的眼部追蹤器，其中，所述第一確定 單元可連接至眼部追蹤器或被包含在眼部追蹤器中。所述第一確定單元可包括眼部追蹤器 接口，所述眼部追蹤器接口可被聯接至或可聯接至眼部追蹤器。所述眼部追蹤器可包括攝 像機。所述攝像機可朝向眼部或角膜。所述攝像機可拍攝角膜、虹膜和瞳孔之中的一個或 多個。所述第一確定單元可適于根據來自所述攝像機的視頻信號來追蹤眼部（例如角膜） 的運動。眼部可被實時地追蹤。所述攝像機可提供眼部的圖像。所述追蹤可基于眼部的結 構，例如，虹膜、瞳孔、血管或攝像機捕捉的任何其它結構。參考圖像可在測量所述形貌數據 期間被取得。可追蹤六個自由度。所述追蹤可確定X-Y平移、Z平移、X轉動或Y轉動（還 被稱為X軸線或Y軸線的旋轉）和傾斜中的至少一個。所述傾斜還被稱為眼球旋轉或Z軸 線的旋轉。眼球旋轉為眼部繞其前后軸線的旋轉。X軸線可與橫向軸線或鼻骨-顳骨軸線 一致。Y軸線可與縱向軸線或上下軸線一致。不管患者是否站立或躺下，Y軸線還被稱為堅 直軸線。Z軸線可與矢狀軸線（sagittal axis)、前端-末端軸線或前后軸線一致。對于所 述裝置，Z軸線可與角膜切除激光的光學軸線或眼部的光學軸線一致。
[0020] 所述計算單元還適于在考慮所述切除輪廓定心在所述線上的情況下計算所述切 除輪廓。所述切除輪廓的計算可獲知角膜在切除輪廓的中心位于所述線上的某些點時可由 切除輪廓覆蓋的最薄點或最薄部分。每當切除輪廓的中心位于線上時，位于切除輪廓的外 部的角膜的其它點可在切除輪廓的計算中被忽略。所述切除輪廓可獨立于所述調節參數。 所述切除輪廓可在接收調節參數和產生控制程序之中的至少一個之前被確定。當考慮所述 線上的所有潛在的中心位置時，可通過根據被覆蓋的角膜的最薄點或最薄部分計算所述切 除輪廓來實現獨立性。
[0021] 角膜的最薄點或最薄部分可包含在形貌數據中或由形貌數據得出。所述最薄點或 所述最薄部分可以為大約300微米。至少在一些實施例中，確定與角膜的最薄點或最薄部 分相符的切除輪廓可允許自由地選擇調節參數，例如，不存在由于角膜的邊界區域處的不 足的角膜厚度而引起的限制。
[0022] 所述計算單元可根據所述形貌數據來計算所述切除輪廓。所述切除輪廓可表示角 膜厚度（X和Y的函數）的減少或與角膜厚度的減少相對應。所述減少可與理想的角膜數據 或目標角膜數據和測量或接收的形貌數據之間的差異相對應。所述切除輪廓可根據折射矯 正目標來計算。折射矯正目標的目的在于可完全地或部分地補償眼部或角膜的折射誤差。 折射誤差可包括軸性近視、軸性遠視或散光中的至少一個。所述計算單元可進一步適于根 據所述形貌數據來確定折射矯正目標。
[0023] 所述控制程序可利用所述控制單元在多個X-Y位置處執行多個切除步驟，隨后通 過角膜切除激光應用到角膜的X-Y位置可被間隔開。角膜切除激光的根據所述控制程序的 兩個應用可時移（time-displaced) -最小弛豫時間。所述最小弛豫時間可允許激光引發 的光學擊穿的角膜被局部冷卻。為了完成所述控制程序，對于由控制程序限定的一些切除 步驟，角膜切除激光可被應用到控制程序中列出的每個X-Y位置。
[0024] 所述參數接口可包括適于提示使用者輸入調節參數的顯示器。使用者可選擇或移 動第三點。所述選擇可被局限于所述線或頂點、最高點和LCR所限定的平面。替代性地或 附加地，所述調節參數能夠以數字和/或圖表的形式進入。所述提示可包括條和可在條上 滑動的參數指示器。
[0025] 所述調節參數可在缺乏使用者輸入的情況下預先確定，這也可被稱為缺省值。例 如，所述參數接口可將調節參數的值預先確定為初始值。預先確定的值可以為從第一點 (例如，瞳孔中心）朝第二點（例如，角膜最高點）的距離的60%。替代性地或附加地，計 算單元可進一步適于估算所述調節參數，使得第三點逼近眼部的暗視瞳孔中心、明視瞳孔 中心和間視瞳孔中心或與眼部的暗視瞳孔中心、適光瞳孔中心和間視瞳孔中心一致。
[0026] 所述計算單元可進一步適于在顯示器或專用顯示器上輸出：由所第一點、所述第 二點、所述第三點、所述線和指示所述切除輪廓的區域之中的至少一個疊加的角膜表面的 視圖。形貌數據或由測量單元或任何其它診斷裝置提供的任何其它數據可被疊加。在一個 實施例中，所述顯示器為屏幕。所述專用顯示器可包含在手術顯微鏡的光學路徑中。
[0027] 所述計算單元可進一步適于計算從所述第一點指向所述第二點的調節矢量。所述 線可由所述調節矢量表示。所述線可附加地由所述第一點表示。
[0028] 所述計算單元可進一步適于根據所述調節參數來縮放所述調節矢量。所第三點可 由經縮放的調節矢量來表示。所述第三點可附加地由所述第一點表示。所述第三點可由所 述第一點的坐標和經縮放的調節矢量的矢量和表示。可通過根據縮放的調節矢量移動切除 輪廓來將所述切除輪廓定心在所述第三點上。
[0029] 所述控制程序可根據瞳孔中心位移補償（Pupil Center Shift Compensation, PCSC)來移動所述調節矢量。所述計算單元可接收來自眼部追蹤器的PCSC。所述PCSC可補 償由例如瞳孔反應所致的瞳孔中心移動。移動所述調節矢量可包括將所述PCSC和經縮放 的調節矢量進行矢量相加。替代性地或附加地。所述計算單元可進一步適于根據所述PCSC 移動所述切除輪廓。在任何情況下，所述控制程序可實時地應用所述移動補償。
[0030] 所述控制程序可根據眼球旋轉對準（Cyclotorsion Alignment, CTA)來旋轉所述 調節矢量。所述CTA可與眼球旋轉相對應和/或可通過眼部追蹤器向所述計算單元發信號。 替代性地或附加地，所述計算單元可進一步適于根據所述CTA來旋轉所述切除輪廓。在任 何情況下，所述控制程序可實時地應用所述旋轉。
[0031] 根據另一方面，提供了產生用于控制角膜切除激光的控制程序的方法。所述方法 包括以下步驟：接收調節參數；確定角膜表面上的第一點；確定所述角膜表面上的與所述 第一點不同的第二點；根據所述調節參數來計算所述第一點和所述第二點之間的線上的第 三點；以及產生控制程序，所述控制程序將切除輪廓定心在所述第三點上。
[0032] 所述方法可進一步包括以下步驟：根據所述控制程序控制所述角膜切除激光。
[0033] 根據另一方面，提供了一種計算機程序產品。所述計算機程序產品包括程序代碼 部分，當計算機程序產品在一個或多個計算裝置上執行時，所述程序代碼部分用于執行文 中描述的一個或多個的方法的步驟中的一個或多個步驟。所述計算機程序產品可存儲在計 算機可讀記錄介質中。替代性地或附加地，所述計算機程序可通過在計算機網絡（例如，互 聯網）中下載而被提供。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 下文中，將參考附圖中示出的示例性實施例來更詳細地描述本發明，在附圖中：
[0035] 圖1示意性地示出了眼部在平行于橫向平面的截面中的結構；
[0036] 圖2示意性地示出了用于控制角膜切除激光的裝置的第一實施例；
[0037] 圖3示意性地示出了用于控制角膜切除激光的裝置的第二實施例，所述裝置與圖 2中示出的裝置相比具有更高的集成度；
[0038] 圖4示意性地示出了用于控制角膜切除激光的裝置的第三實施例，所述裝置與圖 3中示出的裝置相比具有更高的集成度；
[0039] 圖5示意性地示出了可被圖2、3或4中示出的裝置中的任何一個裝置所使用的第 一點和第二點的坐標；
[0040] 圖6示意性地示出了應用于圖5中示出的坐標的移動和旋轉；
[0041] 圖7示意性地示出了可包含在圖2、3或4中示出的裝置中的任何一個裝置中的參 數接口；
[0042] 圖8示意性地示出了圖7中示出的參數接口的變形；以及
[0043] 圖9和10示意性地示出了第二點的示例性定義。

【具體實施方式】
[0044] 在以下的說明中，出于解釋而非限制性的目的，陳述了具體細節（例如，具體的裝 置構造和眼部的角膜上的具體的參考點），以便于對文中公開的技術徹底地理解。對本領域 技術人員來說很顯然的是，技術可在偏離這些具體細節的其它實施例中被實踐。當以下實 施例將主要關于角膜頂點或角膜最高點或兩者來描述時，很顯然的是，文中描述的技術還 可使用不同的參考點和/或參考點的不同定義來被實踐。
[0045] 本領域技術人員將進一步理解，文中說明的方法、步驟、功能和部件可使用單獨的 硬件電路、使用與編碼微處理器或通用計算機相結合的軟件功能來實施。
[0046] 圖1示出了人眼100的平行于橫向平面的示意性橫截面，其中包括眼部100的光 學軸線102。眼部100示出了具有前房106的角膜104、虹膜108,邊緣109形成了瞳孔110， 眼部100進一步具有晶狀體112、中央凹114、光學軸線102和視覺軸線118。光學軸線102 在位置102a處與角膜104的前表面104a相交。視覺軸線118在位置118a處與角膜104 的前表面相交，位置118a被稱為頂點。由于最高點116不與光學軸線102交點102a重合， 最高點116可被限定為角膜104的最高的前部點。通常，角膜104的前端116既不位于位 置102a處也不位于頂點118a的位置處，使得視覺軸線的交點118a位于最高點116和光學 軸線與角膜表面l〇4a的交點102a之間。
[0047] 圖2示意性地示出了機構200,機構200包括測量部分210和用于控制角膜切除激 光240的裝置220。裝置220包括參數接口 222、第一確定單元226、第二確定單元224、計 算單元228和控制單元230。在這一實施例中，第二確定單元224包括接口。控制單元230 被集成在計算單元228中。測量部分210中的測量單元232被連接至第二確定單元224。 測量單元232測量眼部100的角膜104的角膜表面104a的形貌數據。測量單元232包括 適于使用形貌數據來檢測最高點116的檢測單元234。檢測單元234將角膜表面104a上的 所檢測到的最高點116的坐標提供給第二確定單元224。
[0048] 裝置220進一步包括紅外攝像機236。第一確定單元226和紅外攝像機236共同 被稱為眼部追蹤器。在這一實施例中，第一確定單元226被集成到紅外攝像機236中。在 測量之后，患者如箭頭238指示地那樣從測量部分210移動至裝置220。紅外攝像機236捕 捉眼部100的虹膜108和瞳孔110。第一確定單元226對攝像機236提供的實時視頻信號 進行分析。第一確定單元226根據視頻信號來檢測作為角膜104a的投影的瞳孔中心102a。 第一確定單元226將瞳孔中心102a的坐標提供給計算單元228。
[0049] 通過第一確定單元226,計算單元228將的瞳孔中心102a的坐標設置為第一點。 通過第二確定單元224,計算單元228進一步將最高點116的坐標設置為第二點。頂點118a 也可作為第二點被檢測和使用。第一點和第二點的坐標都是相對于角膜104而言的。這通 過將眼部100的邊緣用作限定坐標系統的參考結構而取得。對于高精度的坐標而言，當檢 測第一點并且可選地檢測第二點時，所述邊緣被直接用作參考結構。
[0050] 圖2中示出的裝置220的實施例進一步包括切除激光240。切除激光240包括激 光源242和光學器件244。計算單元228計算并且存儲控制程序246。控制單元230被連 接至激光源242和光學器件244。控制程序246的執行導致控制單元230通過激光源242 觸發激光脈沖的產生。光學器件244接收并且橫向地偏轉激光脈沖。檢測由控制單元230 以與脈沖產生同步的方式控制。根據控制程序246的執行，切除激光240輸出一系列的激 光脈沖，所述一系列的激光脈沖根據切除輪廓在多個光斑處與角膜104相互作用。
[0051] 圖3示出了用于控制角膜切除激光的裝置220的另一實施例。圖3中示出的裝置 220的實施例具有與上述的參考圖2的附圖標記所示出的相應的和/或可互換的部件。圖 3中示出的裝置220的實施例與圖2的裝置220的區別在于，在圖2中示出的檢測單元234 的功能被包含在第二確定單元224中。第二確定單元224被集成到計算單元228中。測量 單元232經由形貌數據接口 225 (也被稱為診斷數據接口）將作為原始數據的形貌數據（還 稱為診斷數據）提供給第二確定單元224。檢測功能使用計算單元228的計算資源，以基于 形貌數據檢測角膜最高點116和/或角膜頂點118a。
[0052] 第一確定單元226也被集成到計算單元228中，第一確定單元226實時地接收來 自紅外攝像機236的視頻信號。對于緊湊的實施例而言，第一確定單元226和第二確定單 元224利用在計算單元228的存儲器中編碼的例行程序來實施。
[0053] 圖4示意性地示出了用于測量和激光切除的集成機構400中的用于控制角膜切除 激光240的裝置220的第三實施例。在參考機構200或300中描述的相應的或可更換的部 件由集成機構400中的相應的附圖標記指示。圖4中示出的裝置220與圖2中的裝置220 的區別在于，測量單元232被集成到裝置220中。患者不需要從測量部分210移動來進行基 于測量的后續激光切除。可選地，如圖4所示，提供第二點的檢測功能的第二確定單元224 被集成到測量單元232中。
[0054] 參考圖5和6更詳細地描述控制程序246的產生。圖5示意性地示出了由測量單 元232提供的形貌數據500。在圖5的示例中，形貌數據500由等高線表示。等高線因輪 廓函數Z (X，Y)而形成，輪廓函數Z (X，Y)利用坐標Z表示角膜表面104a的"高度"。Z坐標 可與光學軸線102-致。角膜輪廓Z(X，Y)為冠狀平面中的坐標X和Y的函數。更確切地 說，坐標X和Y的平面可相對于眼部100來限定。例如，該平面可垂直于光學軸線102。在 簡化的實施例中，該平面可以是固定的。例如，該平面可相對于裝置220來限定。
[0055] 不依賴于平面或Z軸線是否相對于眼部100來限定，平面內的坐標X和Y -直相 對于眼部100來限定。例如，由第一確定單元226提供的第一點502可限定坐標X和Y的 原點。眼部追蹤器的第一確定單元226部件限定了坐標系統的原點，還限定了坐標系統的 方向。由測量單元232提供的至少一組（例如，三組）的原始數據被求平均值。根據平均 的數據得到形貌數據500。根據形貌數據500檢測到第二點504。在圖5中示出的示例中， 第二點504為最高點116。
[0056] 調節矢量506 (還稱為相關矢量）由計算單元228計算。調節矢量506從第一點 502指向第二點504。響應于由第二確定單元224提供的第二點，第一點502的坐標被從眼 部追蹤器接收并且調節矢量506被計算為矢量差。數據接收和計算可被重復，例如重復三 次。如果產生的多個候選矢量（candidate vectors)是一致的，那么對候選矢量取平均值， 以得到調節矢量506。一致性由候選矢量的方差確定。
[0057] 隨著眼部追蹤器對眼部運動的檢測，控制程序連續地重復調節矢量的計算。眼部 追蹤器根據六個獨立自由度的檢測（也稱為"6D檢測"）來提供作為第一點502的瞳孔中 心102a的位置。6D檢測考慮眼部100的運動和患者頭部的運動。
[0058] 控制程序基于連續計算所得的調節矢量506來連續地更新激光切除的光斑。圖6 更詳細地示出了第一點502的檢測和調節矢量506的更新。如在歐洲專利EP 1 985 269B1 中描述的，瞳孔110的變化的尺寸與瞳孔中心l〇2a相對于受到激光切除的角膜104的明顯 的移動有關。變化由圖6中示意性地示出的明視瞳孔（photopic pupil)600和間視瞳孔 (mesopic pupil) 601指示。檢測單元234或第二確定單元224中包含的檢測功能利用瞳孔 中心位移補償（Pupil Center Shift Compensation，PCSC)603 矯正表觀的（apparent)瞳 孔中心602和第一點502之間的偏差。
[0059] 此外，由眼部追蹤器檢測的六個自由度中的一個自由度指示眼部的角定向（也被 稱為眼球旋轉對準（cyclotorsion alignment, CTA))的變化。控制程序246通過繞第一點 502旋轉坐標系統來矯正CTA。由于旋轉了 CTA角a CTA，先前的第二點604和先前的調節矢 量606響應于檢測到的CTA而被實時地更新，從而得到第二點504和調節矢量506。
[0060] 圖7示意性地示出了裝置220的機構200、300和400中的每一個中所使用的參數 接口 222。參數接口 222允許使用者（例如，外科醫生）限定或更改調節參數。參數接口 222包括眼部100的實時圖像702、信息窗口 704、手動參數提示706和滾動條708。滾動條 708包括滑塊710,滑塊710可響應于使用者輸入而沿條712移動。
[0061] 調節參數可作為指標值被輸入到手動使用者提示706中。替代性地，滑塊710在 條712內的位置限定了調節參數的值。調節參數還可使用增量按鈕714或減量按鈕716來 逐步地變化。
[0062] 將第一點502和第二點504連接的直線疊加在實時圖像702中。計算單元228根 據調節參數來縮放（scales)調節矢量506。第三點718被限定為從第一點502開始并被 添加到所縮放的調節矢量506的線上。換句話說，所縮放的調節矢量從第一點502指向第 三點718。如果最大值（例如，12)被輸入到手動使用者提示706處或滑塊710被移動至條 712的右端，所縮放的調節矢量等于調節矢量，使得第三點718與第二點504 -致。另一方 面，如果最小值（例如，0)被輸入到手動提示706中或滑塊710被移動至條712的左端，所 縮放的調節矢量506的縮放因數為零，使得第三點718與第一點502 -致。
[0063] 對于最小值和最大值之間的任何參數值而言，第三點位于第一點502和第二點 504之間的線上。第三點718在第一點502和第二點504之間的線上的位置與調節參數線 性相關。Pl表示第一點502并且P2表示第二點504,則第三點718為

【權利要求】
1. 一種用于控制角膜切除激光（240)的裝置（220)，所述裝置包括： 參數接口（222)，所述參數接口（222)適于接收調節參數（p); 第一確定單兀（226)，所述第一確定單兀（226)適于確定角膜表面（104a)上的第一點 (502)； 第二確定單元（224)，所述第二確定單元（224)適于確定所述角膜表面（104a)上的第 二點（504)，所述第二點（504)與所述第一點（502)不相同； 計算單元（228)，所述計算單元（228)適于根據所述調節參數（p)確定所述第一點 (502)和所述第二點（504)之間的線上的第三點（718)，并且所述計算單元（228)適于產生 控制程序（246)，其中，所述控制程序（246)將切除輪廓定心在所述第三點（718)上；以及 控制單元（230)，所述控制單元（230)適于根據所述控制程序（246)來控制所述角膜切 除激光（240)。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述調節參數（p)表示單一自由度。
3. 根據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述第二點（504)為最高點（116)、頂點 (118a)或在所述最高點（116)和所述頂點（118a)之間的點。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，進一步包括適于接收所述角膜表面 (104a)的形貌數據（500)的形貌數據接口（225)和適于測量所述形貌數據（500)的測量單 元（232)之中的至少一個。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其中，所述第二確定單元（224)根據所述形貌數據 (500)確定所述第二點（504)。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述第一點（502)為瞳孔中心 (102a)。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的裝置，進一步包括適于追蹤所述第一點（502)的 眼部追蹤器（236)，其中，所述第一確定單元（226)能連接至所述眼部追蹤器（236)或被包 含在所述眼部追蹤器（236)中。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述計算單元（228)還適于在考慮 所述切除輪廓定心在所述線上的情況下計算所述切除輪廓。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述參數接口（222)包括適于提示 使用者輸入所述調節參數（P)的顯示器（702)。
10. 根據權利要求9所述的裝置，其中，所述計算單元（228)進一步適于在所述顯示器 (702)或專用顯示器上輸出：由所第一點（502)、所述第二點（504)、所述第三點（718)、所述 線和指示所述切除輪廓的區域中的至少一個疊加的角膜表面（l〇4a)的視圖。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述計算單元（228)進一步適于計 算從所述第一點（502)指向所述第二點（504)的調節矢量（506)。
12. 根據權利要求11所述的裝置，其中，所述計算單元（228)進一步適于根據所述調節 參數（P)來縮放所述調節矢量（506)。
13. 根據權利要求11或12所述的裝置，其中，所述控制程序（246)根據PCSC(603)來 移動所述調節矢量（506)。
14. 根據權利要求11至13所述的裝置，其中，所述控制程序（246)根據CTA(aCTA)來 旋轉所述調節矢量（506)。
15. -種產生用于控制角膜切除激光（240)的控制程序（246)的方法，所述方法包括： 接收調節參數（P); 確定角膜表面（104a)上的第一點（502); 確定所述角膜表面（l〇4a)上的與所述第一點（502)不相同的第二點（504); 根據所述調節參數（P)來計算所述第一點（502)和所述第二點（504)之間的線上的第 三點（718);以及 產生控制程序（246)，所述控制程序（246)將切除輪廓定心在所述第三點（718)上。
16. -種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括程序代碼部分，當所述計算機程序 產品在一個或多個計算裝置上執行時，所述程序代碼部分用于執行根據權利要求15所述 的步驟。
【文檔編號】A61F9/008GK104271087SQ201280072528
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2012年4月20日 優先權日:2012年4月20日
【發明者】西斯莫斯·雷蒙尼斯, 亞歷山大·肯普, 馬利奧·阿布拉罕, 彼得·里德爾 申請人:威孚萊有限公司