SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE DISPOSITIVO OFTÁLMICO Y MÉTODOS ASOCIADOS.

Sistema de posicionamiento de dispositivo oftálmico y métodos asociados. Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a sistemas y métodos para realizar mediciones de frente de onda corneal y cirugía corneal asistida por láser y, más particularmente, a sistemas y métodos de este tipo para optimizar un foco del ojo que se somete a una cirugía de este tipo. Antecedentes de la invención Se conoce en la técnica la realización de la ablación corneal por medio de cirugía de láser refractivo guiado por frente de onda. Típicamente, un sensor de frente de onda mide un mapa de aberración y su posición con relación a marcas anatómicas que pueden ser características intrínsecas o externamente aplicadas. Los datos de aberración, algunas veces junto con la información de registro geométrico, pueden transferirse directamente a un láser excímero de tratamiento que se utiliza típicamente para realizar la ablación. En dispositivos oftálmicos, es de gran importancia el posicionamiento de un dispositivo de medición o ablación a distancia conocida de un ojo y correctamente alineado con éste, de tal forma que el dispositivo pueda ser terapéuticamente efectivo. En algunos sistemas, el ojo debe centrarse y enfocarse claramente para la interacción de la imagen con un operador. Puede ser importante también que un haz láser llegue a enfocarse en un plano predeterminado con respecto al ojo, por ejemplo, en un sistema de láser excímero, o tener el ojo posicionado para una medición posterior efectiva del ojo, por ejemplo una medición de frente de onda. Entre las técnicas conocidas para ayudar al posicionamiento de un dispositivo oftálmico, están la rotura de una pluralidad de haces luminosos, tales como haces luminosos infrarrojos, por el vértice corneal y la proyección sobre la córnea de una pluralidad de haces luminosos, que pueden analizarse a continuación automáticamente o por un operador para evaluar la precisión del posicionamiento del ojo. Si no se considera que el ojo está en una posición terapéuticamente eficaz, entonces el dispositivo y/o la cabeza/el ojo pueden moverse para reposicionar el ojo óptimamente o hasta dentro de tolerancias aceptables definidas. Los enfoques actuales conocidos para resolver el problema de posicionamiento están sometidos típicamente a errores y requieren la intervención de un operador y/o hardware adicional. Por tanto, sería ventajoso proporcionar un sistema y un método para mejorar la precisión la precisión y automatización en el alineamiento del ojo, sin necesidad de una entrada del operador humano o de un hardware adicional. El documento GB-2.359.375A (Marshall) describe un sistema óptico de oftalmoscopio en el que el ordenador central tiene un teclado de controlador para capturar imágenes digitales de la cámara de formación de imagen y un servobucle de control de motor para mover el motor en cantidades precisas y detectar la posición del motor desde un sensor de realimentación de posición. Cada vez que se captura una imagen, ésta es analizada para detectar primero la presencia de los bordes de las imágenes de los puntos y, a continuación, se mide la tasa de cambio de intensidad, es decir, el contraste de borde, a través de todos los bordes así detectados. El motor es accionado por el ordenador central para maximizar el contraste de borde de los puntos. Por ejemplo, los servos de motor podrían ser accionados a través de focos en etapas discretas, y las mediciones de la variación en el contraste de borde podrían ser interpoladas para calcular la mejor posición de foco entre las etapas. Simultáneamente, el foco de la óptica de formación de imagen se mueve a través de un motor y una electrónica de servocontrol, moviendo un chip de cámara CCD. Las posiciones de una retícula y un chip CCD se hacen coincidir con el mismo conjugado en la pupila de salida/entrada, de modo que cuando la imagen de la retícula se enfoca sobre la retina, lo sea también la imagen reflejada sobre el chip CCD. Las posiciones de la retícula y la óptica de formación de imagen se calibran durante el montaje, de modo que el software del ordenador central pueda calcular la geometría de foco de la luz proyectada en la pupila de salida/entrada que dé la mejor nitidez de los bordes detectados. El documento US-2005/105044 (Warden) es también representativo del estado de la técnica, pero utiliza meramente los componentes espaciales de alta frecuencia de la imagen para controlar el enfoque. Breve sumario de la invención La presente invención se refiere a un sistema y a un método para determinar una posición óptima de un ojo con relación a un dispositivo oftálmico, de acuerdo con las reivindicaciones que siguen. Una posición óptima puede ser cualquier posición que coloque el ojo de tal manera que el dispositivo oftálmico pueda ser terapéuticamente efectivo en su diseño para tal fin. El posicionamiento óptimo puede incluir posicionar el ojo de tal modo que el dispositivo oftálmico pueda realizarse hasta los límites de sus tolerancias de diseño, así como en cualquier sitio de los dispositivos oftálmicos diseñados para un rango terapéuticamente efectivo. Por ejemplo, una posición óptima puede ser una posición en la que una imagen de una característica seleccionada del ojo esté en el mejor foco que pueda obtenerse con el dispositivo oftálmico dentro de cualquier restricción de posicionamiento incremental. Una forma de 2 E06800383 01-12-2011   realización del método de la presente invención comprende la etapa de recibir datos que comprenden una imagen de una superficie de un ojo, con el ojo en una primera posición con relación a un dispositivo oftálmico. Se localiza una característica de borde en la imagen y se realiza un cálculo de nitidez sobre la característica de borde utilizando un algoritmo predeterminado para producir un valor de nitidez. La superficie del ojo se ajusta entonces a una segunda posición con relación al dispositivo oftálmico, y las etapas previas se repiten hasta que se maximiza el valor de nitidez sobre la base del algoritmo predeterminado, lo que es una indicación de que se ha conseguido una posición óptima del ojo. En el caso de un parámetro de enfoque, por ejemplo, puede hacerse incrementalmente un ajuste del posicionamiento en una primera dirección hasta que un valor de nitidez pasa por un valor máximo y comienza entonces a decrecer, indicando que se ha pasado por la posición de foco óptima. A continuación puede realizarse un ajuste de posicionamiento en una segunda dirección opuesta a la primera para volver a la posición en la que se determinó el valor de nitidez para conseguir el valor máximo. Una forma de realización del sistema para determinar una posición óptima de un ojo con relación a un dispositivo oftálmico de acuerdo con la presente invención puede comprender un procesador y un paquete de software ejecutable por el proceso. El paquete de software se adapta para realizar los cálculos como anteriormente. Se proporcionan también medios para ajustar la superficie del ojo a una segunda posición con relación al dispositivo oftálmico. El paquete de software recibe entonces los nuevos datos de imagen sobre el ojo en la segunda posición, y se repiten las etapas de cálculo hasta que se maximiza el valor de nitidez de acuerdo con un algoritmo predeterminado. La maximización del valor de nitidez es una indicación de que se ha conseguido una posición óptima del ojo. Las formas de realización del sistema y el método de la presente invención tienen la ventaja de que no se requiere hardware adicional si el dispositivo oftálmico comprende ya medios para la formación de imagen de la superficie del ojo y para capturar esa imagen. Un elemento adicional puede comprender un paquete de software para calcular el centrado y la posición focal óptimos, y para indicar un movimiento requerido del dispositivo oftálmico o para inducir la posición del dispositivo oftálmico dependiendo de la presencia de una capacidad de posicionamiento automático. En casos en los que se desea que el software o un operador interactúen con la imagen, es preferible que las características de la imagen sean tan nítidas como sea posible, dentro de los límites de los dispositivos oftálmicos. Las formas de realización de la presente invención pueden optimizar el foco maximizando la claridad de las características en la imagen. Las características que definen la invención, tanto en lo que se refiere a la organización como al método de funcionamiento, junto con otros objetos y ventajas de la misma, se entenderán mejor a partir de la descripción siguiente utilizada en conjunción con los dibujos que se acompañan. Debe entenderse expresamente que el dibujo se proporciona a título ilustrativo y descriptivo y no está destinado a ser una definición de los límites de la invención.... [Seguir leyendo]

1. Método implementado por ordenador para determinar una posición óptima de mejor enfoque de un ojo con relación a un dispositivo oftálmico, que comprende las etapas siguientes: (a) recibir datos (102) que comprenden una imagen de una superficie de un ojo, con el ojo en una primera posición con relación a un dispositivo oftálmico (11); (b) localizar (103) una característica de borde en la imagen; (c) realizar un cálculo de nitidez (107) en la característica de borde utilizando una función de transformada rápida de Fourier (104) para calcular un valor de nitidez (109), comprendiendo las etapas de filtrar los datos de imagen (108) para retener un contenido espectral de frecuencia baja, media y alta y combinar información de diferentes frecuencias en el contenido espectral de frecuencia baja, media y alta retenido, de modo que éste pueda utilizarse para discriminar entre niveles grandes y pequeños de borrosidad (110), (d) ajustar la superficie del ojo a una segunda posición (112) con relación al dispositivo oftálmico sobre la base del cálculo de nitidez (107) en la característica de borde; y (e) repetir las etapas (a)-(d) hasta que se maximice (111) el valor de nitidez, siendo en cada ciclo posterior la primera posición de la etapa (a) la segunda posición de la etapa (d) del ciclo previo y siendo la segunda posición de la etapa (d) una nueva posición, indicando que se ha conseguido (111) una posición óptima de mejor enfoque del ojo. 2. Método según la reivindicación 1, en el que la característica de borde se selecciona de entre un grupo constituido por un vaso sanguíneo escleral y una característica de iris. 3. Método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa, antes del uso de la función de transformada rápida de Fourier, de aplicar una función de ventana armónica (106) a una región de la imagen que contiene la característica de borde. 4. Sistema para determinar una posición óptima de mejor enfoque de un ojo (13) con relación a un dispositivo oftálmico (11), que comprende: un procesador (12); un paquete de software (15) instalable en el procesador adaptado para: (a) recibir datos (102) a través del procesador que comprenden una imagen de una superficie de un ojo, con el ojo en una primera posición con relación a un dispositivo oftálmico; (b) localizar (103) una característica de borde en la imagen; y (c) realizar un cálculo de nitidez (107) en la característica de borde utilizando una función de transformada rápida de Fourier (104) para calcular un valor de nitidez (109), comprendiendo las etapas de filtrar los datos de imagen (108) para retener un contenido espectral de frecuencia baja, media y alta y combinar información de diferentes frecuencias en el contenido espectral de frecuencia baja, media y alta retenido, de modo que éste pueda utilizarse para discriminar entre niveles grandes y pequeños de borrosidad (110), y unos medios (16) para ajustar la superficie del ojo a una segunda posición con relación al dispositivo oftálmico; en el que el paquete de software está adaptado asimismo para (d) repetir las etapas (a)-(c) después de un ajuste de la superficie del ojo en la segunda posición hasta que se maximice (111) el valor de nitidez, siendo en cada ciclo posterior la primera posición de la etapa (a) la segunda posición de la etapa (d) del ciclo previo y siendo la segunda posición de la etapa (d) una nueva posición, indicando que se ha conseguido (111) una posición óptima de mejor enfoque del ojo. 5. Sistema según la reivindicación 4, en el que la característica de borde se selecciona de entre un grupo constituido por un vaso sanguíneo escleral y una característica de iris. 6. Sistema según la reivindicación 4, en el que el paquete de software está adaptado además para, antes del uso de la función de transformada rápida de Fourier, aplicar una función de ventana armónica (106) a una región de la imagen que contiene la característica de borde. 7. Sistema según la reivindicación 4, que comprende además unos medios para, después de la maximización del valor de nitidez, posicionar (113) el ojo en la posición óptima de mejor enfoque del ojo. 7 E06800383 01-12-2011   8. Sistema según la reivindicación 7, en el que los medios (113) de posicionamiento del ojo comprenden uno de entre unos medios para llevar a cabo un ajuste manual y unos medios en comunicación con el procesador para llevar a cabo un ajuste automático de la posición del ojo. 9. Sistema según la reivindicación 7, en el que el paquete de software (15) está adaptado asimismo para dirigir el dispositivo oftálmico (11) de modo que realice una intervención deseada en el ojo. 10. Sistema según la reivindicación 7, en el que el paquete de software (15) está adaptado asimismo para, durante la realización de la intervención deseada, para repetir las etapas (a)-(d) con el fin de asegurar que se mantenga (115, 116) una posición óptima de mejor enfoque del ojo. 11. Programa informático que, cuando se ejecuta en un ordenador, realiza las etapas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. 8 E06800383 01-12-2011   9 E06800383 01-12-2011   E06800383 01-12-2011   11 E06800383 01-12-2011   12 E06800383 01-12-2011   13 E06800383 01-12-2011