Dispositivo oftálmico de corrección de la visión por láser, caracterizado porque comprende un sistema de posicionamiento (200),

que incluye:

un sistema de recogida de imágenes (202) que puede hacerse funcionar para recoger una serie de imágenes de un ojo, en el que se varía una distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo;

un sistema de procesamiento (204) acoplado funcionalmente al sistema de recogida de imágenes (202), en el que el sistema de procesamiento (200) puede hacerse funcionar para:

realizar (304) una función de nitidez en cada una de las imágenes recogidas;

comparar (306) los resultados de la función de nitidez;

identificar (308) la imagen asociada con la función de más alta nitidez, optimizándose el enfoque de imagen dentro de la imagen que tiene la función de más alta nitidez; e

identificar (310) la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo para la imagen asociada con la función de más alta nitidez; y

en el que el sistema de posicionamiento (200) puede funcionar para hacer corresponder (312) una distancia real entre el dispositivo oftálmico y el ojo con la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes (202) y el ojo para la imagen asociada con la función de más alta nitidez

Determinación del posicionamiento óptimo de dispositivos oftálmicos por el uso de técnicas de procesamiento y autoenfoque de imágenes.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere en general a dispositivos oftálmicos y, más particularmente, a un sistema para determinar el posicionamiento óptimo de dispositivos oftálmicos.

Antecedentes de la invención

El posicionamiento de un dispositivo oftálmico a una distancia conocida de un ojo que se está examinando es típicamente de gran importancia. En muchos dispositivos, una razón para este posicionamiento preciso es tener características del ojo en un enfoque claro - potencialmente para la interacción subsiguiente con la imagen por un cirujano o un software. Otras razones incluyen la necesidad de hacer que un rayo láser se enfoque en el plano correcto con respecto al ojo (por ejemplo, en un sistema de láser excímero) o tener el ojo posicionado óptimamente para la medición subsiguiente del ojo (por ejemplo, una medición de frente de onda).

Se utilizan una serie de técnicas para ayudar al posicionamiento del ojo con respecto al dispositivo. Éstas incluyen la ruptura de haces luminosos (usualmente IR) por el vértice córneal y la proyección sobre la córnea de una serie de haces luminosos que pueden analizarse subsiguientemente de forma automática o por un cirujano para evaluar la precisión del posicionamiento del ojo. Si se considera que el ojo no está en la posición óptima, entonces el dispositivo y/o la cabeza/ojo pueden moverse para reposicionar el ojo óptimamente o hasta dentro de tolerancias aceptables definidas.

La aplicación de láseres y otros dispositivos oftálmicos similares para diagnosticar condiciones del ojo ha abierto nuevas posibilidades para tratar miopía, hipermetropía, astigmatismo y otras condiciones del ojo. En particular, la tecnología láser ha permitido el desarrollo de técnicas láser modernas que son conocidas colectivamente como corrección de visión por láser.

Las técnicas de corrección de visión por láser reconfiguran la superficie o subsuperficie del ojo 10, tal como se muestra en la figura 1. Estas técnicas pueden emplear un haz de luz frío (tal como un haz láser excímero 12) para retirar cantidades microscópicas de tejido. La retirada de este tejido cambia la forma de la córnea 14 con el fin de permitir un enfoque más definido de imágenes y una reducción de la dependencia de gafas y/o lentes de contacto por parte del paciente. Las cirugías de corrección de visión por láser incluyen, pero no se limitan a ellas, queratomileusis in situ asistida por láser (LASIK), queratomileusis epitelial por láser (LASEK), epi-LASIK, queratoplastia lamelar automatizada (ALK), intervenciones por fotoablación tales como queratectomía fotorrefractiva (PRK) y otras intervenciones similares.

En estas intervenciones, la calidad de los resultados de la corrección de visión por láser puede depender de la capacidad del láser 12 para retirar tejido con precisión de la superficie o de debajo de la superficie de la córnea 14. La retirada precisa de tejido con el láser 12 puede depender a su vez, por lo menos en parte, de la capacidad de alinear y posicionar con precisión el láser y otros sistemas de formación de imágenes con referencia al ojo que se somete a la intervención.

Una de las partes de la intervención que consumen la mayoría del tiempo es el ajuste y el posicionamiento del láser. Los procedimientos existentes pueden utilizar técnicas manuales para alinear el láser antes de la corrección de la visión por láser. Adicionalmente, las intervenciones de corrección de visión por láser requieren frecuentemente la alineación del láser entre las intervenciones individuales de un paciente o entre cada uno de los ojos de un paciente. Asimismo, puede haber una necesidad de determinar el posicionamiento del dispositivo durante la intervención.

El documento US2005/105044 describe unos sistemas de medición de frente de onda que pueden emplearse, por ejemplo, en la detección de aberraciones de fase en una lente de gafas y en un ojo. Diversas formas de realización incluyen disponer un patrón de modulación en la trayectoria de un haz de retorno desde la lente de gafas o el ojo y formar la imagen de un patrón de difracción en un plano de autoformación de imagen con relación al patrón de modulación con un detector.

La patente US nº 6.532.298 describe un aparato de formación de imágenes manual y compacto que puede usarse para capturar imágenes del iris de alta calidad para la identificación de una persona. El formador de imágenes del iris manual es no invasivo y sin contacto y comprende una cámara, un espejo frío, una lente y un iluminador.

El documento GB 2 359 375 describe un sistema óptico oftalmoscópico que tiene múltiples funciones para medir diferentes propiedades de un ojo de un paciente. Las funciones son controladas moviendo componentes ópticos y modificando el brillo de las fuentes de luz.

El documento EP 1 422 923 describe un procedimiento para determinar un área de importancia en una imagen de archivo. De acuerdo con este procedimiento, se obtiene información del ojo que incluye la información de la dirección de la mirada del ojo capturada durante una secuencia de captura de imagen para la imagen de archivo. Un área de importancia en la imagen de archivo es determinada sobre la base de la información del ojo.

Sumario de la invención

En consecuencia, se proporciona un dispositivo según la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se proporcionan formas de realización ventajosas.

Este sistema de posicionamiento de un dispositivo oftálmico incluye un sistema de recogida de imágenes, un sistema de procesamiento y un sistema de posicionamiento. El sistema de recogida de imágenes recoge una serie de imágenes de un ojo, en el que varía una distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo. El sistema de procesamiento se acopla al sistema de recogida de imágenes y puede hacerse funcionar para realizar una función de nitidez sobre cada una de las imágenes recogidas. Los resultados de las funciones de nitidez se comparan con el fin de identificar la imagen asociada con la función de más alta nitidez. Como se ha señalado previamente, se optimiza el enfoque de la imagen dentro de la imagen que tenga la función de más alta nitidez. Así, puede identificarse la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo para la imagen asociada con la función de más alta nitidez. El sistema de posicionamiento puede maniobrarse para hacer que coincida una distancia real entre un dispositivo oftálmico y el ojo con la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo a partir de la imagen asociada con la función de más alta nitidez.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa la presente invención y las ventajas de la misma, se hace referencia a continuación a la siguiente descripción tomada en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que números de referencia iguales indican características iguales y en los que:

la figura 1 proporciona una vista general de una intervención quirúrgica de corrección de visión por láser, utilizándose un haz láser excímero para reconfigurar la córnea de un paciente;

la figura 2 proporciona un sistema de posicionamiento de un dispositivo oftálmico de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

la figura 3 proporciona un diagrama de flujo lógico de un procedimiento de posicionar un dispositivo oftálmico con relación a un ojo de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 4 muestra una imagen típica de un ojo capturada en un sensor de frente de onda;

las figuras 5A, 6A, 7A, 8A y 9A imitan el efecto de desenfoque provocado por tener el ojo en la posición errónea;

las figuras 5B, 6B, 7B, 8B y 9B proporcionan la Transformada Rápida de Fourier ("FFT") correspondiente;

la figura 10 representa métricas que se han computado como la integral sobre la FFT de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

las figuras 11A, 11B y 11C proporcionan tres imágenes completas en escala de grises para ilustrar mejor justamente lo pequeña que parece ser la diferencia entre las imágenes óptimamente enfocadas y mínimamente borrosas;

la figura 12 ilustra la determinación del centro de la pupila a partir de todos los puntos límite...

1. Dispositivo oftálmico de corrección de la visión por láser, caracterizado porque comprende un sistema de posicionamiento (200), que incluye:

un sistema de recogida de imágenes (202) que puede hacerse funcionar para recoger una serie de imágenes de un ojo, en el que se varía una distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo;

un sistema de procesamiento (204) acoplado funcionalmente al sistema de recogida de imágenes (202), en el que el sistema de procesamiento (200) puede hacerse funcionar para:

realizar (304) una función de nitidez en cada una de las imágenes recogidas;

comparar (306) los resultados de la función de nitidez;

identificar (308) la imagen asociada con la función de más alta nitidez, optimizándose el enfoque de imagen dentro de la imagen que tiene la función de más alta nitidez; e

identificar (310) la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes y el ojo para la imagen asociada con la función de más alta nitidez; y

en el que el sistema de posicionamiento (200) puede funcionar para hacer corresponder (312) una distancia real entre el dispositivo oftálmico y el ojo con la distancia relativa entre el sistema de recogida de imágenes (202) y el ojo para la imagen asociada con la función de más alta nitidez.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la función de nitidez determina una cantidad de contenido de alta frecuencia asociado con las imágenes, en el que se optimiza el enfoque de imagen para la imagen que tiene la mayor cantidad de contenido de alta frecuencia.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la función de nitidez comprende por lo menos una función seleccionada de entre el grupo constituido por: estimación de la varianza y la amplitud del nivel de grises de la imagen; computación de una diferencia de intensidad entre los pixeles adyacentes; máscaras de detección de bordes estándar; y transformadas de Fourier.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la diferencia de intensidad entre los píxeles adyacentes se computa utilizando una función de diferencia que se define como:

5. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el sistema de posicionamiento puede hacerse funcionar para posicionar un dispositivo oftálmico.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el sistema de posicionamiento puede hacerse funcionar para posicionar un ojo.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el sistema de posicionamiento puede hacerse funcionar para proporcionar realimentación a un cirujano que posiciona manualmente el dispositivo oftálmico con relación al ojo.

8. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el sistema de posicionamiento puede hacerse funcionar para ajustar una posición relativa del ojo con un campo de visión del dispositivo oftálmico.

9. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la serie de imágenes es de una región del ojo.

10. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la región del ojo comprende un límite del iris.