Стыковка с управлением по изображениям для офтальмологических хирургических систем

Стыковка с управлением по изображениям для офтальмологических хирургических систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам и методам для применения в хирургии, в том числе в офтальмологической хирургии. В частности, настоящее изобретение относится к системам и способам высокоточной стыковки офтальмологических хирургических систем с хирургическим глазом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На протяжении нескольких лет разработано множество разнообразных передовых хирургических лазерных систем для офтальмологической хирургии на участках роговицы, хрусталика, сетчатки и других структур глаза. Некоторые из упомянутых хирургических систем повышают точность хирургической процедуры путем создания точно управляемого соединения между офтальмологическим хирургическим устройством и офтальмологическим целевым объектом, обычно областью или структурой глаза. В некоторых случаях упомянутое соединение устанавливают опусканием стыковочного модуля или блока на глаз. Некоторые системы используют также дополнительный этап фиксации, например, применение разрежения для усиления соединения. В типичных хирургических лазерных системах, точность и управляемость офтальмологической хирургии в значительной степени зависит от точности упомянутых этапов стыковки и фиксации, и, следовательно, повышение точности процедуры стыковки может повысить точность офтальмологической хирургической процедуры в целом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании приведены примеры и варианты осуществления систем и методов для управления офтальмологической хирургической системой с целью создания точно управляемого соединения с офтальмологическим целевым объектом, например человеческим глазом.

Например, способ стыковки офтальмологической системы может содержать этапы совмещения стыковочного блока офтальмологической системы и глаза; формирования изображения внутренней структуры глаза системой формирования изображений; уточнения совмещения стыковочного блока с внутренней структурой глаза в зависимости от сформированного изображения и стыковки стыковочного блока с глазом.

Этап совмещения стыковочного блока может содержать использование первой системы формирования изображений для совмещения целевого паттерна офтальмологической системы с характерным элементом глаза.

Первая система формирования изображений может быть какой-то одной из микроскопа или видеомикроскопа; целевой паттерн офтальмологической системы может содержать, по меньшей мере, что-то одно из центра контактной линзы, центра стыковочного блока, стыковочного кольца или стыковочного перекрестья; и характерный элемент глаза может быть центром области радужной оболочки, зрачка, роговицы, лимба или хрусталика; или кольцевым образованием, связанным с областью радужной оболочки, зрачка, роговицы, лимба или хрусталика.

Этап формирования изображения может содержать формирование изображения второй системой формирования изображений, при этом вторая система формирования изображений является какой-то одной из системы формирования изображений методом оптической когерентной томографии и системы формирования изображений, выполненной с возможностью формирования изображений внутренней структуры глаза.

Этап уточнения совмещения может содержать выделение позиционной информации, касающейся внутренней структуры глаза, из сформированного изображения; и регулировку положения, по меньшей мере, чего-то одного из глаза или стыковочного блока в зависимости от выделенной позиционной информации.

Этап уточнения совмещения может содержать выделение ориентационной информации, касающейся внутренней структуры глаза, из сформированного изображения; и регулировку ориентации, по меньшей мере, чего-то одного из глаза или стыковочного блока в зависимости от выделенной ориентационной информации.

Этап формирования изображения может содержать вычисление в процессоре данных сканирования, соответствующих паттерну сканирования; сохранение данных сканирования в буфере данных; передачу данных сканирования из буфера данных в модуль вывода; вывод сигналов сканирования из модуля вывода в по меньшей мере один сканер на основании данных сканирования; и сканирование визуализирующим пучком посредством по меньшей мере одного сканера в соответствии с сигналами сканирования.

Этап вычисления данных сканирования может содержать реализацию паттерна сканирования, который содержит, по меньшей мере, какой-то один из линейного паттерна, кольцевого паттерна, овального паттерна, замкнутого паттерна, дугового паттерна, растрового паттерна, двухкоординатного (x-y) паттерна, перекрестного паттерна, звездообразного паттерна, спирального паттерна и паттерна с удаленными точками.

Этап вычисления данных сканирования может содержать вставку синхронизирующих сигналов в данные сканирования посредством процессора.

Этап вычисления данных сканирования может содержать вычисление данных приведения в расчетную точку, соответствующих паттерну приведения в расчетную точку, соединяющему начальную точку паттерна сканирования с предварительно установленной точкой.

Этап сохранения данных сканирования может содержать сохранение данных сканирования в памяти процессора и передачи сохраненных данных сканирования из памяти процессора в буфер данных, частично, под управлением специализированного контроллера памяти.

Специализированный контроллер памяти может содержать механизм прямого доступа к памяти; и буфер данных может содержать память обратного магазинного типа.

Этап передачи данных сканирования может содержать вывод данных сканирования буфером данных в модуль вывода в режиме высокоскоростной передачи данных.

Этап передачи данных сканирования может содержать вывод данных сканирования из буфера данных, без передачи данных сканирования посредством, по меньшей мере, чего-то одного из шины, соединяющей специализированный контроллер памяти и процессор, памяти процессора или процессора.

Этап передачи данных сканирования может содержать вывод данных сканирования параллельно с выполнением процессором, по меньшей мере, чего-то одного из обработки изображения, вычисления данных сканирования, соответствующих паттерну сканирования, или выполнения функции управления.

Этап передачи данных сканирования может содержать прием данных сканирования модулем вывода, без прерывания другим системным агентом, с выдерживанием, тем самым, временного дрожания данных сканирования менее 40 микросекунд.

Этап вывода сигналов сканирования может содержать преобразование данных сканирование в аналоговые сигналы сканирования посредством модуля вывода, при этом, модуль вывода содержит цифроаналоговый преобразователь.

Этап сканирования визуализирующим пучком может содержать прием выведенных сигналов сканирования посредством контроллера сканирования и синхронизатора формирования изображений, при этом, сигналы сканирования содержат синхронизирующие сигналы; повторную регулировку по меньшей мере одного сканера посредством контроллера сканирования в соответствии с сигналами сканирования, чтобы сканировать визуализирующим пучком; и повторную синхронизацию камеры для формирования изображений посредством синхронизатора формирования изображений, в соответствии с синхронизирующими сигналами.

Контроллер сканирования может содержать по меньшей мере один контроллер с гальванометрическим приводом (в дальнейшем гальванометрический); и синхронизатор формирования изображений может содержать по меньшей мере один контроллер камеры для формирования офтальмологических когерентных изображений.

В некоторых вариантах осуществления ограничивающим фактором быстродействия системы формирования изображений может быть время интегрирования устройства записи изображения.

Этап вывода сигналов сканирования может содержать вывод сигналов сканирования со скоростью в пределах одного из следующих диапазонов: 1 Гц-1 МГц, 100 Гц-1 МГц или 1 кГц-100 кГц.

Этап вывода сигналов сканирования может содержать регулировку выходной скорости вывода сигналов сканирования.

Этап уточнения совмещения может содержать обеспечение речевой команды для пациента на перемещение им глаза, перемещение головы пациента, перемещение хирургического стола, на котором покоится пациент, перемещение глаза пациента, перемещение стыковочного блока посредством перемещения гентри или шарнирной консоли и использование захватного устройства для перемещения глаза на основании изображения внутренней структуры глаза.

Этап уточнения совмещения может содержать регулировку, по меньшей мере, чего-то одного из фиксирующего пучка или направляющего света для уточнения совмещения глаза и стыковочного блока; и выдачи указания пациенту сопровождать глазом фиксирующий пучок или направляющий свет.

Этап уточнения совмещения может содержать начало этапа уточнения совмещения до того, как стыковочный блок придет в контакт с глазом, после того как стыковочный блок придет в контакт с глазом, но перед подачей частичного вакуума в стыковочный блок или после подачи частичного вакуума.

Этап стыковки может содержать измерение расстояния между реперной точкой стыковочного блока и внешним слоем глаза и опускание стыковочного блока в соответствии с измеренным расстоянием.

В некоторых вариантах осуществления реперная точка может быть регулируемой.

Этап стыковки может содержать приведение стыковочного блока в физический контакт с глазом и подачу разрежения через участок стыковочного блока после того, как стыковочный блок приходит в физический контакт с глазом.

В некоторых вариантах осуществления контроллер формирования изображений для офтальмологической системы может содержать процессор, который вычисляет данные сканирования для паттерна сканирования; контроллер локальной памяти, который частично управляет передачей вычисленных данных сканирования из процессора в буфер данных, при этом буфер данных выполнен с возможностью сохранения данных сканирования и вывода данных сканирования; и выходной цифроаналоговый преобразователь, связанный с буфером данных, который преобразует выбранные данные сканирования в аналоговые сигналы сканировании и выводит сигналы сканирования.

Контроллер локальной памяти может содержать механизм прямого доступа к памяти.

Буфер данных может содержать память обратного магазинного типа, которая выводит сохраненные данные сканирования в режиме высокоскоростной передачи данных.

Контроллер формирования изображений может дополнительно содержать память процессора и шину, связанную с процессором, контроллером локальной памяти и памятью процессора, при этом процессор выполнен с возможностью вывода вычисленных данных сканирования в память процессора по шине и контроллер локальной памяти выполнен с возможностью передачи данных сканирования из памяти процессора в буфер данных по шине.

В некоторых вариантах осуществления буфер данных выполнен с возможностью вывода данных сканирования, без передачи данных сканирования посредством, по меньшей мере, чего-то одного из шины, памяти процессора или процессора.

В некоторых вариантах осуществления процессор выполнен с возможностью выполнения, по меньшей мере, чего-то одного из обработки изображения и вычисления данных сканирования, пока буфер данных выводит данные сканирования.

В некоторых вариантах осуществления выходной цифроаналоговый преобразователь связан с буфером данных таким образом, что данные сканирования, выводимые буфером данных, принимаются без прерывания другим системным агентом, с выдерживанием, тем самым, временного дрожания данных сканирования менее 40 микросекунд.

В некоторых вариантах осуществления выходной цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью вывода сигналов сканирования в контроллеры сканирования по x- и y-осям, чтобы сканировать визуализирующим пучком; и синхронизирующих сигналов в камеру для формирования изображений, чтобы записывать отраженный визуализирующий пучок синхронно со сканированием.

В некоторых вариантах осуществления способ управления формированием офтальмологических изображений может содержать этап вычисления данных управления сканированием посредством процессора; этап сохранения данных управления сканированием в буфере данных, частично, под управлением контроллера памяти; этап передачи данных управления сканированием из буфера данных в преобразователь сигналов по специализированному каналу и этап передачи сигналов сканирования в контроллер сканирования посредством модуля вывода, при этом сигналы сканирования преобразуются из данных управления сканированием посредством преобразователя сигналов.

Этап сохранения данных управления сканированием может содержать сохранения вычисленных данных управления сканированием в памяти процессора и перемещение данных управления сканированием из памяти процессора в буфер данных.

Этап передачи данных управления сканированием может содержать передачу данных сканирования из буфера данных, без передачи данных сканирования посредством, по меньшей мере, чего-то одного из шины, соединяющей контроллер локальной памяти и процессор, памяти процессора или процессора.

Этап передачи данных управления сканированием может содержать передачу данных сканирования параллельно с выполнением процессором, по меньшей мере, чего-то одного из обработки изображения и вычисления данных сканирования, соответствующих паттерну сканирования.

Этап передачи данных управления сканированием может содержать передачу данных сканирования, без прерывания другим системным агентом, с выдерживанием, тем самым, временного дрожания данных сканирования менее 40 микросекунд.

Контроллер локальной памяти может содержать механизм прямого доступа к памяти и буфер данных может содержать память обратного магазинного типа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схема человеческого глаза.

Фиг. 2 - схема офтальмологической хирургической системы.

Фиг. 3 - схема способа стыковки.

Фиг. 4A-B - схема этапа совмещения.

Фиг. 5 - схема наклона и смещения хрусталика относительно стыковочного блока.

Фиг. 6A-B - схема наклоненного и смещенного хрусталика и его изображения.

Фиг. 7 - схема уточнения совмещения между хрусталиком и стыковочным блоком.

Фиг. 8A-B - схема совмещения стыковочного блока с хрусталиком после этапа уточнения совмещения и соответствующего изображения.

Фиг. 9 - схема способа стыковки, направляемого с использованием способа формирования изображений.

Фиг. 10 - схема системы стыковки с управлением по изображениям.

Фиг. 11 - подробная блок-схема системы стыковки с управлением по изображениям.

Фиг. 12 - этапы способа управления способом стыковки с управлением по изображениям.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Многие офтальмологические хирургические системы содержат стыковочный блок или интерфейс пациента, который приходит в контакт с человеческим глазом и выдерживает его, фактически, неподвижным относительно объектива хирургической системы в процессе офтальмологической процедуры. Точность офтальмологической процедуры можно повысить повышением точности совмещения стыковочного блока с целевым объектом хирургической операции.

Во время роговичных процедур, когда операционный целевой объект, роговица, не заслонен и является видимым, совмещение интерфейса пациента с целевым объектом может выполняться хирургом сравнительно простым способом.

Однако катарактальные хирургические операции ставят более сложные задачи совмещения и стыковки интерфейса по ряду причин. Упомянутые задачи обусловлены тем, что целевой хрусталик находится внутри глаза и, следовательно, хуже виден хирургу или частично заслонен от него.

Пациентам часто также сложно совмещать свой оперируемый глаз с оптической осью офтальмологической хирургической системы, даже под руководством и при получении устных инструкций хирурга, потому, что, например, пациенты часто получают миорелаксанты или находятся в состоянии глубокой седации.

Кроме того, внутренние структуры глаза, например хрусталик, часто фиксируются их мягкими поддерживающими мышцами вне центра и с наклоном относительно видимых структур глаза, например зрачка. Поэтому, даже если хирургу удается совместить зрачок с оптической осью хирургической системы, хрусталик внутри глаза может оставаться смещенным и наклоненным.

Более того, по мере того как стыковочный блок опускают на глаз, стыковочный блок оказывает давление на глаз, что может приводить к дополнительному смещению и наклону хрусталика. Приведенная проблема может еще более усугубляться подачей разрежения для стыковки интерфейса пациента.

Реализации и варианты осуществления в настоящем описании предлагают процедуры и системы стыковки для повышения точности процедуры стыковки в процессе офтальмологических хирургических операций с помощью методов формирования изображений.

На фиг. 1 изображен человеческий глаз 1 с некоторыми подробностями. Глаз 1 содержит роговицу 2, которая получает и преломляет поступающий свет, радужную оболочку 3, зрачок 4, который обеспечивает отверстие для входа света во внутренний глаз, и хрусталик 5, который фокусирует свет на сетчатке 6. Как упоминалось выше, ось хрусталика 5 часто не совмещена с осью зрачка 2, и система мягких поддерживающих цилиарных мышц хрусталика может допускать дополнительное смещение и наклон, когда к глазу 1 прилагают давление стыковочным блоком, что усугубляет проблему неточного совмещения со стыковочным блоком.

Реализации и варианты осуществления в настоящем описании предлагают процедуры и системы стыковки для повышения точности процедуры стыковки в процессе офтальмологических хирургических операций с помощью методов формирования изображений.

На фиг. 2 представлена офтальмологическая лазерная хирургическая система 50. Хирургическая система 50 может содержать хирургическую лазерную подсистему 51, которая генерирует хирургический лазерный пучок. Хирургический лазерный пучок можно сканировать по операционной целевой области лазерным трехкоординатным (x-y-z) сканером 52. Хирургический лазерный пучок можно вводить в основной оптический путь системы делителем 53-1 пучка, перенаправляющим упомянутый пучок в объектив 54. Объектив 54 может быть частью вводного наконечника, дистального конца или объективной части или может содержать их.

В некоторых вариантах осуществления части лазерного трехкоординатного (x-y-z) сканера 52, например блок z-сканера, могут находиться после делителя 53-1 пучка в оптическом пути. Блок z-сканера может быть отдельным блоком, или может содержать по меньшей мере два блока, или может быть частью объектива 54. Каждый из x-, y- и z-сканеров может содержать по меньшей мере два функциональных блока. Например, для выполнения сканирования в x-направлении или в y-направлении можно использовать несколько зеркал или для оптимизированного сканирования по z-оси можно использовать несколько и отдельных линзовых групп.

Стыковочный блок 55 может быть присоединен, с возможностью съема, к объективу 54 для контакта с глазом 1, чтобы повысить точность прицеливания хирургического лазерного пучка в операционную целевую область в глазу. Стыковочный блок может быть объединен в одну деталь или может содержать по меньшей мере две детали. Первую часть многоэлементного стыковочного блока можно сначала присоединить к оперируемому глазу, а вторую часть стыковочного блока можно сначала присоединить к объективу 54 или вводному наконечнику. В дальнейшем, первую и вторую части стыковочного блока можно сцеплять. Стыковочный блок 55 может быть назван интерфейсом пациента, накладным наконечником, стыковочным наконечником, объективной частью или накладным устройством и может содержать контактную линзу или аппланационную линзу, которая может контактировать с глазом или может находиться около глаза.

Хирургические и стыковочные процедуры можно поддерживать различными системами формирования изображений. В некоторых хирургических системах 50, для формирования изображения операционной целевой области для хирурга может быть обеспечена первая система формирования изображений, например, офтальмологический хирургический стереомикроскоп или видеомикроскоп 56. (Офтальмологический или видео) микроскоп 56 может использовать наблюдательный или визуализирующий свет.

Визуализирующий свет может использовать общую часть основного оптического пути хирургической системы 50 или может быть спроецирован непосредственно в целевую область. В варианте осуществления с общим путем, наблюдательный свет может генерироваться вблизи микроскопа 56, затем направляться в глаз и отражаться/рассеиваться из глаза, с входом в основной оптический путь или оптическую систему хирургической системы 50 через делитель 53-1 пучка. В варианте осуществления, не содержащем общего пути, визуализирующий свет может генерироваться вблизи и снаружи объектива 54 и непосредственно проецироваться на участки глаза. В упомянутом варианте осуществления только отраженная часть визуализирующего света может направляться по основному оптическому пути системы в микроскоп 56.

Некоторые варианты осуществления могут содержать вторую систему формирования изображений в хирургической системе 50, чтобы обеспечивать данные формирования изображений внутренних структур глаза и целевой области. Синергическое использование изображений из первой и второй систем формирования изображений может обеспечить усовершенствованное управление офтальмологической процедуры, в общем, и повысить точность стыковки интерфейса пациента, в частности.

В некоторых хирургических системах 50, вторая система формирования изображений может быть системой 57 формирования изображений методом оптической когерентной томографии (ОКТ). Система 57 формирования изображений методом ОКТ (в дальнейшем система ОКТ формирования изображений) может быть, помимо прочего, системой ОКТ формирования изображений, действующей во временной области, с качающейся частотой или спектральной системой. Система ОКТ 57 формирования изображений может содержать блок ОКТ 58 формирования изображений, который создает визуализирующий пучок ОКТ, направляет визуализирующий пучок ОКТ к глазу и обрабатывает визуализирующий пучок ОКТ, отраженный из глаза. Система ОКТ 57 формирования изображений может также содержать двухкоординатный (x-y) сканер 59 для ОКТ, который сканирует визуализирующим пучком ОКТ целевую область в плоскости x-y, которая может быть, например, перпендикулярной оптической оси.

В общем, обозначение «x-y-z» применяется в настоящем описании в широком смысле: данное обозначение может относиться к сканированию по трем направлениям, которые составляют значительные углы между собой. Однако упомянутые углы не обязательно должны быть прямыми углами. Сканирование можно также выполнять либо по прямым, либо по кривым линиям, по плоским или криволинейным поверхностям, в соответствии с сеточным, растровым, концентрическим, спиральным или другим паттерном. В некоторых вариантах осуществления возможно сканирование визуализирующим пучком ОКТ посредством хирургического лазерного трехкоординатного (x-y-z) сканера 52. В других вариантах осуществления только некоторые из функций сканирования хирургическим лазерным пучком и визуализирующим пучком ОКТ выполняются общим блоком сканера, например функция сканирования по осям x-y. Некоторые системы ОКТ, например системы ОКТ во временной области, нуждаются в сканировании пучка по z-оси, а другие системы, например системы спектральной ОКТ, не нуждаются в сканировании по z-оси, так как упомянутые системы собирают данные изображений со всех глубин, по существу, одновременно.

Визуализирующий пучок ОКТ можно вводить в основной оптический путь хирургической системы 50 посредством делителя 53-2 пучка и направлять в целевую область объективом 54 и стыковочным блоком 55. В некоторых вариантах осуществления, часть или все функции сканирования по z-оси могут выполняться z-сканером, расположенным в общем оптическом пути, после делителя 53-2 пучка. z-Сканер может быть даже частью объектива 54.

На фиг. 3 представлен способ 100 стыковки для офтальмологической лазерной хирургической системы 50, при этом, способ 100 стыковки может содержать:

Этап 110 совмещения для совмещения стыковочного блока 55 офтальмологической системы 50 и глаза;

этап 120 формирования изображения для формирования изображения внутренней структуры глаза посредством системы формирования изображений;

этап 130 уточнения совмещения для уточнения совмещения стыковочного блока 55 с внутренней структурой глаза в зависимости от сформированного изображения и

этап 140 стыковки для стыковки стыковочного блока 55 с глазом.

Приведенные этапы подробно поясняются ниже.

Этап 110 совмещения может содержать использование первой системы формирования изображений для совмещения целевого паттерна офтальмологической лазерной хирургической системы 50 с характерным элементом глаза. Упомянутый этап 110 совмещения может выполняться, например, в связи со снижением стыковочного блока 55 к глазу. Первая система формирования изображений может быть офтальмологическим хирургическим микроскопом или видеомикроскопом 56.

Целевой паттерн офтальмологической лазерной хирургической системы 50 может содержать, по меньшей мере, какую-то одну из меток центра контактной линзы, центра стыковочного блока 55 или оптической оси объектива 54, стыковочного блока 55 или контактной линзы. В других вариантах осуществления целевой паттерн может содержать стыковочное кольцо, стыковочное перекрестье или любой другой стыковочный целевой паттерн, а также комбинацию вышеупомянутых паттернов. Упомянутый целевой паттерн может быть сформирован в оптической системе офтальмологического хирургического микроскопа 56 или может быть сформирован электронными средствами и отображен на дисплее или экране видеомикроскопа 56.

Характерный элемент глаза может быть центром области роговицы 2, радужной оболочки 3, зрачка 4, лимба, склеры или хрусталика 5; или кольцевым образованием, связанным с областью роговицы 2, радужной оболочки 3, зрачком 4, лимбом, склерой или хрусталиком 5.

На фиг. 4A-B показан наглядный пример этапа 110 совмещения. Как видно на фиг. 4A, видеомикроскоп 56 отображает глаз 1, как его видно через объектив 54 лазерной хирургической системы 50, и кольцо 111 целевого паттерна с регулируемым радиусом, с центром на общей оптической оси объектива 54 и стыковочного блока 55. Когда хирург опускает стыковочный блок 55 к глазу, хирург, на этапе 112 регулировки паттерна, может регулировать регулируемый радиус кольца 111 целевого паттерна вплоть до, по существу, равенства радиусу внутреннего кольцевого края 4A зрачка 4 пациента, как показано стрелками 112-1 и 112-2. Кроме того, на этапе 113 перемещения паттерна 113, хирург может также регулировать или перемещать стыковочный блок 55 в плоскости x-y, как показано стрелкой 113, чтобы совместить кольцо 111 целевого паттерна с внутренним кольцевым краем 4A зрачка 4 до, во время или после регулировки радиуса.

Радиус кольца 111 целевого паттерна можно выбрать несколько отличным от радиуса внутреннего кольцевого края 4A зрачка 4, при условии, что радиус позволяет хирургу совместить кольцо 111 целевого паттерна со зрачком 4 с требуемой точностью. В других вариантах осуществления можно возможно использование любого другого целевого паттерна, в том числе, дуговых, перекрестных и растровых паттернов, как перечислены выше.

На фиг. 4B показано, что регулировка регулируемого радиуса кольца 111 целевого паттерна на этапе 112 и перемещение стыковочного блока 55 в плоскости x-y на этапе 113 могут выполняться многократно и итерационно, пока кольцо 111 целевого паттерна, по существу, не совпадет с внутренним кольцевым краем 4A зрачка 4. Вышеописанная ситуация совмещает общую оптическую ось объектива 54 и стыковочный блок 55 с осью или центром зрачка 4.

На упомянутом этапе 110 совмещения стыковочный блок 55 может опускаться к глазу, возможно даже в физический контакт с глазом, во время регулировки положения стыковочного блока 55 в z-направлении. Однако, в любом случае, стыковочный блок 55 еще может оставаться подвижным относительно глаза, что позволяет хирургу выполнять этап 110 совмещения, возможно, итерационным методом. Даже в конце этапа 110 совмещения, стыковочный блок может оставаться подвижно соединенным с глазом, чтобы допускать возможный последующий этап совмещения.

В некоторых вариантах осуществления, этап 110 совмещения может не требовать использования целевого паттерна. В таких случаях, управление совмещением стыковочного блока 55 может быть основано, в основном, на визуальной оценке хирурга.

Варианты осуществления упомянутого этапа 110 совмещения совмещают стыковочный блок 55 и глаз с некоторой точностью. Если стыковочный блок стыкуют с глазом после этапа 110 совмещения, то офтальмологическая процедура может быть выполнена с некоторой точностью. Для некоторых процедур упомянутая точность может быть достаточной, но для других процедур, возможно, была бы полезна более высокая точность.

На фиг. 5 показана упомянутая ситуация. Даже после того, как оптическую ось 202 стыковочного блока 200 совмещают со зрачком 4 глаза на этапе 110 совмещения, хрусталик 5 глаза может оставаться смещенным и наклоненным относительно оптической оси 202, так как хрусталик 5 может быть не совмещен со зрачком 4 по одной из вышеуказанных причин. В таком случае, стыковочный блок 200 может быть вариантом осуществления стыковочного блока 55.

Как показано на фиг. 5, даже после того, как оптическую ось 12 зрачка 4 и глаза совместили с оптической осью 202 стыковочного блока 200 на этапе 110 совмещения, центр 14 зрачка 5 все еще смещен на Δ с общей оптической оси 12/202 зрачка 4 и стыковочного блока 200, и ось 16 симметрии хрусталика 5 еще составляет угол α с общей оптической осью 12/202.

В упомянутом случае, корпус или обойма 204 стыковочного блока 200, иногда называемого интерфейсом пациента, объективной частью или накладным наконечником, может содержать контактную линзу, аппланационную линзу или аппланационную пластину 206 и ограждение или гибкое уплотнение 208, которое приходит в контакт с внешней поверхностью глаза, обычно, с роговицей, лимбом или склерой. Стыковочный блок 200 может быть прикреплен к варианту осуществления объектива, вводному наконечнику или дистальному концу 210 или 54, который может содержать несколько линз, при этом, последняя линза является дистальной линзой 212.

На фиг. 6A-B несколько подробнее поясняется этап 120 формирования изображения.

На фиг. 6A показано, что, на этапе 110 совмещения, стыковочный блок 55 или 200 можно надлежащим образом совместить и центрировать со зрачком 4, с использованием видеомикроскопа 56, о чем свидетельствует кольцо 111 целевого паттерна, частично совпадающее с внутренним кольцевым краем 4A зрачка 4, и его центр 118 (обозначенный кольцом) находится в центре зрачка 4. Однако хрусталик 5, показанный штриховой линией по его внешнему периметру, скрыт из поля просмотра видеомикроскопа 56 и может находиться не по центру зрачка 4. На такое расположение указывает также центр 14 хрусталика, обозначенный символом ×, находящийся не по центру 118 целевого паттерна 111, обозначенного кольцом. Кроме того, ось 16 хрусталика 5 может быть наклонена относительно общей оси 202/12 стыковочного блока 200 и зрачка 4.

Поэтому, даже после этапа 110 совмещения, кольцо 111 целевого паттерна может быть не точно совмещенным с хрусталиком 5, и, следовательно, точность катарактальных процедур, выравниваемых по центру кольца 111 целевого паттерна, может оказаться неоптимальной. Упомянутую неоптимальную точность можно повысить посредством выполнения этапа 120 формирования изображения.

На фиг. 6A и B показано, что, в типичном случае, этап 120 формирования изображения может содержать линейное сканирование 121 через центр 118 кольца 111 целевого паттерна, который совпадает с центром зрачка 4. Упомянутое линейное сканирование 121 формирует изображение 122 в плоскости y-z, которое содержит изображение 2c роговичного сегмента и изображения 5a и 5p сегментов, соответственно, передней и задней капсул хрусталика. На изображении 122 в плоскости y-z, изображения сегментов 5a и 5p хрусталика представляются наклоненными и децентрированными относительно оптической оси 202, даже если изображение 2c роговичного сегмента представляется центрированным, так как хрусталик 5 может быть наклонен и децентрирован относительно роговицы и зрачка. Поэтому обеспечение изображений сегментов 5a и 5p хрусталика может помочь хирургу повысить точность совмещения стыковочного блока 200 с наклоненной и децентрированной линзой 5.

В других вариантах осуществления этап 120 формирования изображения может содержать формирование изображения, при линейном сканировании, по линейному паттерну, дугам, перекрестному паттерну, звездообразному паттерну, кольцевому паттерну, овальному паттерну, замкнутому паттерну, спиральному паттерну, концентрическому многокольцевому паттерну, паттерну из нескольких сдвинутых колец, линейчатому паттерну, и при двумерном сканировании в координатах x-y, по растровому или сеточному паттерну и паттерну с удаленными точками.

Этап 120 формирования изображения может содержать формирование изображения с помощью варианта осуществления системы 57 формирования изображений методом оптической когерентной томографии (ОКТ), подробное описание приведено выше и ниже. Этап 120 формирования изображения может быть также выполнен другой системой формирования изображений, способной формировать изображения внутренней структуры глаза.

На фиг. 7 показано, что совмещение стыковочного блока 200 с хрусталиком 5 можно сделать более точным посредством этапа 130 уточнения совмещения на основании этапа 120 формирования изображения.

В соответствии с одним аспектом, этап 130 уточнения совмещения может содержать выделение позиционной информации, касающейся хрусталика 5, из сформированного изображения 122 и регулировку положения, по меньшей мере, чего-то одного из глаза 1 или стыковочного блока 200 в зависимости от выделенной позиционной информации. В некоторых вариантах осуществления, возможно прицеливание на другие внутренние структуры глаза, например, ядро хрусталика или структуру сетчатки.

В одном варианте осуществления хирург может анализировать изображение 122 в плоскости, сформированное на этапе 120 формирования изображения, и определять смещение Δ центра 14 хрусталика с оптической оси 202 стыковочного блока 200. На основании упомянутого определения, хирург может сдвигать либо глаз, либо стыковочный блок, либо и глаз и стыковочный блок, чтобы устранить упомянутое смещение Δ, как показано стрелкой 130a. Упомянутый этап 130 уточнения совмещения может уменьшать или даже исключать смещение Δ между центром 14 хрусталика и оптической осью 202. Обычно указанное смещение 130a может смещать оптическую ось 202 стыковочного блока 200 с оптической оси 12 хрусталика 5.

Сдвиг 130a можно выполнять итерационно, поскольку хирург может неточно определить смещение Δ с первой попытки. Для исправления упомянутой неточности в некоторых вариантах осуществления, за этапом 130 уточнения совмещения может следовать повторный этап 120' формирования изображения для определения, как изменилось смещение Δ' в результате сдвига 130a. За упомянутом повторным этапом 120' формирования изображения может следовать повторный этап 130' уточнения совмещения на основе обновленного изображения 122', сформированного на повторном этапе 120' формирования изображения, и так далее. В эффективно действующих вариантах осуществления, смещение Δ поэтапно уменьшается. В других вариантах осуществления, даже если Δ увеличивается на некотором этапе, последующие этапы уменьшают упомянутое смещение, в конечном счете.

Сдвиг 130a можно выполнять посредством выдачи устной команды пациенту, чтобы тот переместил свой глаз, или посредством физического перемещения головы пациента или хирургического стола, на котором покоится пациент, или посредством ручного перемещения глаза пациента, или пос