Sistema de registro ocular para cirugía refractiva y métodos asociados.

Sistema (10) para orientar un programa correctivo para la cirugía ocular,

que comprende:

una base de datos (14) que aloja un conjunto de datos de referencia que comprende unos datos de píxel de imagen digital sobre un ojo (11) de un paciente, habiéndose recogido los datos de imagen (12) con el paciente en una posición prequirúrgica e incluyendo datos de imagen sobre una característica del ojo (21), en el que la característica del ojo es una característica extracorneal del ojo que comprende un vaso sanguíneo (21) en la esclerótica del ojo (11);

un procesador (15) y un dispositivo de visualización en comunicación de señal con el mismo;

una cámara (18) para recoger (109) un conjunto de datos en tiempo real que comprende unos datos de píxel de imagen digital en tiempo real sobre el ojo del paciente en una posición quirúrgica diferente de la posición prequirúrgica, incluyendo los datos de imagen en tiempo real unos datos de imagen sobre una característica extracorneal del ojo; y

un software informático residente en el procesador que presenta unos segmentos de código adaptados para: recuperar (101) el conjunto de datos de referencia de la base de datos;

determinar (105) una ubicación de un limbo (42) del ojo en el conjunto de datos de referencia, determinar una ubicación (107) de la característica extracorneal del ojo en el conjunto de datos de referencia;

eliminar (108) datos de todos los píxeles circunscritos por el limbo, recibir una determinación (115) en cuanto a si existe un registro adecuado entre los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real sobre la base de los datos de la característica extracorneal del ojo en los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real; y

si el registro no es adecuado, manipular (116) uno de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real hasta que se consiga un registro adecuado, caracterizado porque

el software informático residente en el procesador presenta unos segmentos de código adaptados además para: muestrear los píxeles del conjunto de datos de referencia para dar como resultado un conjunto de datos de referencia reducido (111);

muestrear los píxeles del conjunto de datos en tiempo real para dar como resultado un conjunto de datos en tiempo real reducido para eliminar (112) datos de píxel de un conjunto de píxeles en el conjunto de datos en tiempo real separados de los del conjunto de datos de referencia reducido que contienen datos sumar (113) el conjunto de datos de referencia reducido y el conjunto de datos en tiempo real reducido para obtener una imagen superpuesta, en el que cada píxel contiene datos de sólo uno de entre el conjunto de datos de referencia reducido y el conjunto de datos en tiempo real reducido para formar la imagen combinada; y

visualizar (114) dicha imagen sumada y combinada comprendiendo una superposición de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real, a partir de la cual puede realizarse dicha determinación (115) de la idoneidad del registro entre los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real sobre la base de la alineación de los datos de la característica extracorneal del ojo en los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real.

Sistema de registro ocular para cirugía refractiva y métodos asociados.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a sistemas para mejorar las mediciones objetivas que preceden a la cirugía correctiva ocular y, más particularmente, a sistemas de este tipo para mejorar los resultados de la cirugía láser correctiva en el ojo.

Antecedentes de la invención La queratomileusis in situ asistida por láser (LASIK) es un tipo común de método de corrección de visión por láser. Ha demostrado ser una intervención ambulatoria muy efectiva para una gama amplia de prescripciones de corrección de visión. El uso de un láser excímero permite un alto grado de precisión y predictibilidad en la configuración de la córnea del ojo. Antes de la intervención LASIK, se realizan mediciones del ojo para determinar la cantidad de material corneal que se debe retirar de diversas ubicaciones en la superficie corneal, de modo que el láser excímero pueda calibrarse y guiarse para proporcionar la prescripción correctiva previamente determinada por las mediciones. La cirugía láser refractiva para la corrección del astigmatismo requiere típicamente que se aplique al ojo un perfil de ablación cilíndrico o cuasicilíndrico. El eje largo de este perfil debe orientarse apropiadamente en el ojo con el fin de corregir con precisión la aberración visual.

Una medición objetiva del ojo de un paciente se realiza típicamente con el paciente sentado en una posición erguida mientras se enfoca sobre una imagen diana. Un analizador de frente de onda determina entonces objetivamente una corrección de frente de onda apropiada para reconfigurar la córnea con arreglo a la orientación del ojo que se está examinando. La intervención LASIK o PRK se realiza entonces con el paciente en posición prona, con el ojo mirando hacia arriba.

Es bien conocido que el ojo experimenta dentro de la cuenca un movimiento que comprende traslación y rotación ("ciclodistorsión") , cuando el paciente se mueve desde la posición de medición erguida hasta la posición de cirugía prona. Las técnicas conocidas en la materia para acomodar este movimiento han incluido marcar el ojo cauterizando puntos de referencia en el ojo utilizando un instrumento cauterizo (patente US nº 4.476.862) o una sustancia caústica, una intervención muy incómoda para el paciente. Resulta asimismo conocido que marcar una córnea utilizando una pluralidad de bisturíes (patente US nº 4.739.761) . La aplicación sobre la superficie esclerótica o la inyección de un tinte o tinta se utiliza también para marcar las ubicaciones de referencia con el fin de identificar la orientación del ojo durante la medición, permitiendo un posicionamiento del perfil correctivo en la misma orientación antes de la cirugía. Sin embargo, el retardo en el tiempo desde la medición hasta la cirugía hace frecuentemente que la tinta se extienda, afectando a la precisión de una alineación. La realización de una impresión sobre el ojo (patente US nº 4.705.035) evita los efectos caústicos de cauterización y el efecto de que se extienda la tinta. Sin embargo, la impresión puede perder su definición rápidamente con relación el periodo de tiempo entre la medición y la cirugía.

Para la corrección del astigmatismo se conoce marcar la córnea como preparación de la realización de las incisiones quirúrgicas (patente US nº 5.531.753) .

Es conocido que los sistemas rastreadores utilizados durante la intervención quirúrgico o simplemente para seguir el movimiento del ojo, mientras el paciente está en una posición definida, reciben datos de movimiento del ojo procedentes de una marca sobre una córnea hecha utilizando un haz láser antes de la cirugía (patente US nº 4.848.340) o procedentes de la iluminación y captura de datos en una características dentro o sobre el ojo, tal como, por ejemplo, una retina o limbo (patentes US nº 5.029.220; nº 5.098.426; nº 5.196.873; nº 5.345.281; nº 5.485.404; nº 5.568.208; nº 5.620.436; nº 5.638.176; nº 5.645.550; nº 5.865.832; nº 5.892.569; nº 5.923.399; nº 5.943.117; nº 5.966.197; nº 6.000.799; nº 6.027.216) .

La patente US en cotitularidad nº 6.702.806, el documento 2004/0143245 y el documento 2004/0143244 abordan el problema de registrar una imagen de precirugía con una imagen en vivo del ojo mediante el uso de mapeo y manipulación de imagen, y también con un software para calcular e imponer un retículo sobre una imagen en vivo del ojo.

Los documentos WO 01/28476 (Tecnolas GMBH Ophthalmologische Systeme) y WO 03/053228 (Sensomotoric Instruments GMBH) son representativos del estado de la técnica y ambos describen un sistema que incluye generalmente características de la parte precaracterizante de la reivindicación 1 siguiente.

El documento WO 01/78584 (Alcon Universal Ltd) describe un sistema que utiliza una marca de tinta como característica de referencia y que no se basa en la utilización de una característica extracorneal del ojo, tal como un vaso sanguíneo, como característica de referencia.

Breve sumario de la invención La presente invención se refiere a un sistema de orientación para cirugía correctiva del ojo que alinea (registra) pares de imágenes de ojo tomadas en diferentes momentos, de acuerdo con las reivindicaciones que siguen. Una forma de realización ejemplificativa del método comprende la etapa que consiste en recuperar un conjunto de datos de referencia que comprende datos de imagen digital almacenados sobre un ojo de un paciente. Los datos de la imagen almacenados se habrán recogido con el paciente en una posición prequirúrgica. Estos datos incluyen datos de imagen sobre una característica extracorneal del ojo.

Se recoge un conjunto de datos en tiempo real que comprende unos datos de imagen digital sobre el ojo del paciente en una posición quirúrgica diferente de la posición prequirúrgica. Estos datos de imagen en tiempo real incluyen los datos de imagen sobre la característica extracorneal del ojo.

Se presenta entonces una imagen combinada que comprende una superposición de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real, y se realiza una determinación en cuanto a si la imagen combinada indica un registro adecuado entre los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real. Se realiza una determinación de este tipo sobre la base de los datos de la característica extracorneal del ojo en los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real. Si el registro no es adecuado, se manipula uno de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real, es decir, es trasladado y/o es hecho girar, hasta que se consiga un registro adecuado.

Un sistema de la presente invención se refiere a un aparato y un software para orientar un programa correctivo para cirugía ocular, incluyendo un software informático para conseguir la superposición de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real.

Así, un aspecto de la presente invención proporciona un sistema y un método para conseguir un registro preciso del ojo asegurando que una característica del ojo se posicione en sustancialmente la misma ubicación sobre las imágenes superpuestas. Como resultado, una medición de prescripción para reconfigurar una córnea, por ejemplo, tendrá en cuenta la rotación y la traslación del ojo que ocurren entre mediciones realizadas con el paciente en una posición de sentado y la cirugía láser con el paciente en una posición supina.

Los rasgos que caracterizan la invención, tanto en relación con la organización como con el método de funcionamiento, junto con los objetivos y las ventajas adicionales de la misma, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente junto con los dibujos adjuntos. Debe apreciarse expresamente que el dibujo es proporcionado a título ilustrativo y descriptivo y no está destinado a definir los límites de la invención. Estos y otros objetivos conseguidos y las ventajas proporcionadas por la presente invención resultarán más evidentes cuando la descripción siguiente sea considerada junto con el dibujo adjunto.

Breve descripción de las diversas vistas de los dibujos La figura 1 es un diagrama esquemático del sistema de la primera forma de realización de la presente invención.

Las figuras 2A, 2B son un diagrama de bloques del flujo de datos.

La figura 3 ilustra la imagen del conjunto de datos de referencia.

La figura 4 ilustra la imagen... [Seguir leyendo]

1. Sistema (10) para orientar un programa correctivo para la cirugía ocular, que comprende:

una base de datos (14) que aloja un conjunto de datos de referencia que comprende unos datos de píxel de imagen digital sobre un ojo (11) de un paciente, habiéndose recogido los datos de imagen (12) con el paciente en una posición prequirúrgica e incluyendo datos de imagen sobre una característica del ojo (21) , en el que la característica del ojo es una característica extracorneal del ojo que comprende un vaso sanguíneo (21) en la esclerótica del ojo (11) ;

un procesador (15) y un dispositivo de visualización en comunicación de señal con el mismo;

una cámara (18) para recoger (109) un conjunto de datos en tiempo real que comprende unos datos de píxel de imagen digital en tiempo real sobre el ojo del paciente en una posición quirúrgica diferente de la posición 15 prequirúrgica, incluyendo los datos de imagen en tiempo real unos datos de imagen sobre una característica extracorneal del ojo; y un software informático residente en el procesador que presenta unos segmentos de código adaptados para:

recuperar (101) el conjunto de datos de referencia de la base de datos;

determinar (105) una ubicación de un limbo (42) del ojo en el conjunto de datos de referencia, determinar una ubicación (107) de la característica extracorneal del ojo en el conjunto de datos de referencia; 25 eliminar (108) datos de todos los píxeles circunscritos por el limbo, recibir una determinación (115) en cuanto a si existe un registro adecuado entre los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real sobre la base de los datos de la característica extracorneal del ojo en los conjuntos de 30 datos de referencia y de datos en tiempo real; y si el registro no es adecuado, manipular (116) uno de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real hasta que se consiga un registro adecuado, caracterizado porque el software informático residente en el procesador presenta unos segmentos de código adaptados además para:

muestrear los píxeles del conjunto de datos de referencia para dar como resultado un conjunto de datos de 40 referencia reducido (111) ;

muestrear los píxeles del conjunto de datos en tiempo real para dar como resultado un conjunto de datos en tiempo real reducido para eliminar (112) datos de píxel de un conjunto de píxeles en el conjunto de datos en tiempo real separados de los del conjunto de datos de referencia reducido que contienen datos;

45 sumar (113) el conjunto de datos de referencia reducido y el conjunto de datos en tiempo real reducido para obtener una imagen superpuesta, en el que cada píxel contiene datos de sólo uno de entre el conjunto de datos de referencia reducido y el conjunto de datos en tiempo real reducido para formar la imagen combinada; y 50 visualizar (114) dicha imagen sumada y combinada comprendiendo una superposición de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real, a partir de la cual puede realizarse dicha determinación (115) de la idoneidad del registro entre los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real sobre la base de la alineación de los datos de la característica extracorneal del ojo en los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real.

55 2. Sistema según la reivindicación 1, en el que la etapa de recepción de la determinación (115) comprende recibir la entrada de un operador sobre la base de la visualización por el operador de la imagen combinada visualizada.

3. Sistema según la reivindicación 2, en el que el software presenta además un segmento de código para recibir la entrada del operador para realizar la manipulación (116) del conjunto de datos. 60

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que el software presenta además un segmento de código para determinar automáticamente (115) si la imagen combinada presenta un registro adecuado.

5. Sistema según la reivindicación 4, en el que el software presenta además un segmento de código para calcular la 65 manipulación del conjunto de datos sobre la base de la etapa de determinación (115) .

6. Sistema según la reivindicación 1, en el que el software presenta además un segmento de código para poner a escala (110) uno de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real con respecto al otro de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real con el fin de igualar un tamaño de visualización de los conjuntos de datos de referencia y de datos en tiempo real visualizados en la imagen superpuesta.

7. Sistema según la reivindicación 1, en el que el software presenta además un segmento de código para determinar (103) un centro preferido de una córnea del ojo (11) en el conjunto de datos de referencia.

8. Sistema según la reivindicación 7, en el que el software presenta además un segmento de código para visualizar (104, 106) una imagen del conjunto de datos de referencia con una indicación superpuesta sobre ella que comprende un retículo (43) centrado sobre el centro de la córnea preferido determinado (40) .

9. Sistema según la reivindicación 8, en el que el retículo (43) comprende un par de líneas sustancialmente perpendiculares (44) que intersecan en el centro de la córnea preferido determinado (40) . 15

10. Sistema según la reivindicación 9, en el que el retículo (43) comprende además una pluralidad de marcas de rayado sustancialmente perpendiculares (45) dispuestas sustancialmente de manera equidistante a lo largo de las líneas (44) .

11. Sistema según la reivindicación 9, en el que el retículo (43) comprende además un círculo (46) sustancialmente más pequeño que la córnea y que presenta un centro en el centro de la córnea preferido determinado (40) .

12. Sistema según la reivindicación 7, en el que el software presenta además un segmento de código para determinar (105) una ubicación de un limbo (42) del ojo (11) en el conjunto de datos de referencia. 25

13. Sistema según la reivindicación 12, en el que el software presenta además un segmento de código para visualizar (108) el conjunto de datos de referencia con una segunda indicación superpuesta sobre el mismo, que comprende un círculo (46) centrado sobre el centro de la córnea preferido determinado (40) y posicionado a lo largo de la ubicación del limbo (42) determinada.

14. Sistema según la reivindicación 1, en el que el segmento de código que muestrea los píxeles del conjunto de datos de referencia está adaptado para eliminar (111) los datos de píxel de un patrón predeterminado de píxeles en el conjunto de datos de referencia.

15. Sistema según la reivindicación 14, en el que el segmento de código que muestrea los píxeles del conjunto de datos de referencia está adaptado para eliminar (111) los datos de píxel de píxeles alternos.

16. Sistema según la reivindicación 15, en el que el segmento de código que muestrea los píxeles del conjunto de datos de referencia está adaptado para eliminar los datos de píxel de píxeles alternos fuera del limbo (42) . 40

17. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además unos medios (38) para, si el registro es adecuado, realizar (117) la cirugía ocular.

18. Sistema según la reivindicación 17, en el que los medios (38) de realización (117) de la cirugía ocular 45 comprenden un láser excímero y un aparato de control adaptado para conseguir un perfil corneal deseado.