Aberrómetro con ajuste de potencia.

Un método que comprende:

establecer automáticamente un primer nivel de potencia de luz emitida por una fuente de luz;

iluminar una retina de un paciente con la luz emitida por la fuente de luz;

recibir, en un sensor, luz reflejada desde la retina del paciente;

proporcionar una señal basada en la luz recibida;

determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal:

establecer automáticamente un segundo nivel de potencia de luz emitida por la fuente de luz; y

repetir la iluminación, recepción, provisión y determinación,

en el que determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal comprende:

identificar una pluralidad de niveles de pico de la señal en la señal;

identificar un nivel de fondo de la señal;

determinar un número de niveles de pico de la señal que superan el nivel de fondo de la señal en al menosun primer valor predeterminado; y

determinar si el número no es inferior a un número predeterminado.

Aberrómetro con ajuste de potencia

Campo de la invención La presente invención se refiere a instrumentos oftalmológicos y, más particularmente, a aberrómetros que tienen un ajuste de potencia automatizado.

Antecedentes La caracterización precisa de frentes de onda producidos por un ojo es deseable en el campo de la oftalmología para facilitar la corrección del sistema de formación de imágenes de un ojo a través de cirugía y/o fabricación de lentes correctoras.

Aunque se conocen diversos tipos de aparatos de medición de aberraciones (en lo sucesivo en este documento, “aberrómetros”) , los aberrómetros de tipo Hartmann-Shack se usan ampliamente en aplicaciones oftálmicas comerciales. La figura 1 es una ilustración esquemática simplificada de un ejemplo de un aberrómetro de Hartmann Shack 100.

Durante el uso, un haz de luz procedente de una fuente de luz 110 en el aberrómetro es dirigido hacia la córnea C de un ojo E y sobre la retina R mediante el divisor del haz 120. La luz se refleja desde la retina y es proyectada a través de la córnea, y forma un frente de onda aberrante. El frente de onda aberrante vuelve a entrar en el aberrómetro, e incide sobre una serie de microlentillas 130. La luz forma una serie de manchas d11 - dln en el sensor

140. Las ubicaciones de las manchas con respecto a las ubicaciones que las manchas habrían ocupado en ausencia de aberraciones del frente de onda proporciona datos que se usan para caracterizar el frente de onda y, de este modo, detectar aberraciones. La figura 2 es una ilustración gráfica de valores de intensidad ejemplares en un área representativa del sensor 140 (incluyendo una pluralidad de manchas dij) .

Una referencia trascendental en el campo de la detección de frentes de onda oftálmicos es el documento de Liang et al., “Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor”, Journal of the Optical Society of America, Vol. 11, No. 7, págs. 1-9 (julio de 1994) . Mejoras a la técnica de Liang et al., id, se enseñan en el documento de Liang y Williams, “Aberrations and retinal image quality of the normal human eye”, Journal of the Optical Society of America, Vol. 4, No. 11, págs. 2873-2883 (noviembre de 1997) , y en el documento de Williams et al., Patente de Estados Unidos Nº 5.777.719.

La publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos Nº 2003/0009156 A1, que se considera la técnica anterior más cercana a la presente invención, describe un aberrómetro adaptado para iluminar la retina de un sujeto a diferentes niveles de iluminación, para generar una imagen basada en la luz reflejada desde la retina y para determinar si ciertas manchas de prueba son utilizables o no en base a criterios tales como las intensidades de píxeles asociadas con una mancha de prueba.

La capacidad de medir de forma precisa aberraciones y usar la información de la medición en aplicaciones correctoras depende de la capacidad para determinar de forma precisa la ubicación de los centros de las manchas asociadas con cada microlentilla en una serie. Una incapacidad de detectar de forma precisa los centros de todas las manchas de la imagen frustra la caracterización de las aberraciones de la onda y posteriores procedimientos que dependen de esas caracterizaciones.

Típicamente, las coordenadas del centro cx, cy de una mancha de la imagen se calculan mediante cálculo del centroide (es decir, la suma de valores ponderados de la intensidad de la luz incidente I (xi, yi) en puntos (xi, yi) sobre el sensor 140) . Muchos factores pueden influir para frustrar una determinación exacta del centroide. Uno de dichos factores es la atenuación de la luz a medida que pasa a través de partes del ojo del paciente. La córnea y las lentes del ojo tienden a volverse cada vez más opacas con la edad. La luz también puede verse gravemente atenuada por la presencia de cataratas. La figura 3 ilustra una imagen ejemplar de salida del detector del aberrómetro para un ojo normal, mientras que la figura 4 ilustra una imagen ejemplar de salida del detector del aberrómetro para un ojo de un paciente con cataratas. Como resultado de la atenuación de la luz que pasa a través de la catarata, las manchas de la imagen en la región afectada son muy tenues y pueden ser apenas detectables o completamente indetectables. El resultado de dicha atenuación es que las coordenadas de centro de las manchas de la imagen correspondientes no pueden determinarse con la precisión deseada, produciendo mediciones insatisfactorias de aberración en los ojos de los pacientes afectados.

Resumen Aspectos de la presente invención se refieren al ajuste y la selección automáticos de un nivel de luz apropiado en un aberrómetro en base a la calidad de los datos obtenidos a diferentes niveles de luz. Algunas realizaciones y algunas ventajas de esas realizaciones se resumen en este documento. Otras realizaciones y ventajas pueden no estar descritas de forma explícita.

Un aspecto de la invención se refiere a un método que comprende establecer automáticamente un nivel de potencia de luz emitida por una fuente de luz; iluminar una retina de un paciente con la luz emitida por la fuente de luz; recibir, en un sensor, luz reflejada desde la retina del paciente; proporcionar una señal basada en la luz recibida; determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal; establecer automáticamente un segundo nivel de potencia de luz emitida por la fuente de luz; y volver a iluminar el ojo del paciente, recibir la luz reflejada, proporcionar la señal y determinar si la señal cumple los criterios de calidad de la señal. Las ventajas de este aspecto incluyen facilitar la recogida de datos ópticos a un nivel de potencia adecuado que se determina y establece automáticamente en lugar de manualmente.

En algunas realizaciones, el método comprende seleccionar una potencia de funcionamiento en base a los criterios de calidad de la señal. Las ventajas de estas realizaciones pueden incluir hacer una selección del nivel de potencia objetiva, sin la influencia subjetiva de un técnico humano, ayudando a garantizar que se obtiene una imagen adecuada del ojo de cada paciente.

En algunas realizaciones, el método comprende repetir las etapas de iluminar el ojo del paciente, recibir la luz reflejada, proporcionar la señal y determinar si la señal cumple los criterios de calidad de la señal hasta que la señal cumpla los uno o más criterios de calidad de la señal. Las ventajas de estas realizaciones pueden incluir un proceso de selección del nivel de potencia relativamente rápido y objetivo que se detiene cuando la calidad de la señal es adecuada.

De acuerdo con el aspecto de la invención mencionado anteriormente, el método comprende, además, identificar una pluralidad de niveles de pico de la señal en la señal; identificar un nivel de fondo de la señal; determinar un número de niveles de pico de la señal que superan el nivel de fondo de la señal en al menos un valor predeterminado; y determinar si el número no es inferior a un número predeterminado. Las ventajas de este aspecto incluyen un procesamiento relativamente rápido de la señal recibida, uno que puede permitir evaluar la calidad de la señal sin requerir un análisis completo de la señal recibida. Ventajas adicionales pueden incluir el aspecto de que la señal máxima con respecto al fondo es, en algunas aplicaciones, una medición particularmente útil y relevante de la calidad de la señal.

En algunas realizaciones, el método comprende determinar un número de niveles de pico de la señal que está entre un primer valor predeterminado y un segundo valor predeterminado Las ventajas de estas realizaciones pueden incluir un procesamiento relativamente rápido de la señal recibida, uno que puede permitir evaluar la calidad de la señal sin requerir un análisis completo de la señal recibida. Ventajas adicionales pueden incluir permitir la selección de un intervalo preferido u óptimo de niveles de pico de la señal.

En algunas realizaciones, el método comprende identificar un nivel de fondo de la señal; determinar, para cada uno de la pluralidad de niveles de pico de la señal, una relación de señal con respecto a ruido; determinar un número de relaciones de señal con respecto a ruido que no son inferiores a un valor predeterminado. Las ventajas de estas realizaciones pueden incluir un procesamiento relativamente rápido de la señal recibida, uno que puede permitir evaluar la calidad de la señal sin requerir un análisis completo de la señal recibida. Las ventajas adicionales pueden incluir el aspecto de que la relación de señal con respecto a ruido es, en algunas aplicaciones,... [Seguir leyendo]

1. Un método que comprende:

establecer automáticamente un primer nivel de potencia de luz emitida por una fuente de luz;

iluminar una retina de un paciente con la luz emitida por la fuente de luz; recibir, en un sensor, luz reflejada desde la retina del paciente; proporcionar una señal basada en la luz recibida; determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal: establecer automáticamente un segundo nivel de potencia de luz emitida por la fuente de luz; y repetir la iluminación, recepción, provisión y determinación, en el que determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal comprende:

identificar una pluralidad de niveles de pico de la señal en la señal; identificar un nivel de fondo de la señal; determinar un número de niveles de pico de la señal que superan el nivel de fondo de la señal en al menos un primer valor predeterminado; y determinar si el número no es inferior a un número predeterminado.

2. El método de la reivindicación 1, en el que repetir comprende, además, repetir hasta que la señal cumpla los uno o más criterios de calidad de la señal.

3. El método de la reivindicación 1, en el que

la etapa de determinar un número de niveles de pico de la señal comprende determinar un número de niveles de pico de la señal que están entre el primer valor predeterminado y un segundo valor predeterminado.

4. El método de la reivindicación 1, en el que determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal comprende además:

determinar, para cada uno de la pluralidad de niveles de pico de la señal, una relación de señal con respecto a ruido; determinar un número de relaciones de señal con respecto a ruido que no son inferiores a un valor predeterminado.

5. El método de la reivindicación 1, en el que:

el sensor comprende, además, una serie de elementos del sensor; recibir comprende, además, recibir en la serie de elementos del sensor luz reflejada desde la retina del paciente a través de una serie de microlentillas; y proporcionar la señal comprende, además, una señal indicativa de la potencia óptica recibida en cada uno de los elementos del sensor de la serie de elementos del sensor.

6. El método de la reivindicación 5, en el que determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal comprende además:

determinar una pluralidad de posiciones centrales en la señal, correspondiendo cada posición central a una de las microlentillas en la serie de microlentillas; determinar una incertidumbre en la posición central para cada una de la pluralidad de posiciones centrales; determinar un número de posiciones centrales que tienen incertidumbres que no son superiores a un valor de incertidumbre predeterminado; y determinar si el número no es inferior a un número predeterminado.

7. El método de la reivindicación 1, en el que establecer el nivel de potencia de la luz emitida por la fuente de luz comprende establecer una señal de control de la potencia de la fuente de luz.

8. El método de la reivindicación 7, en el que establecer la señal de control de la potencia de la fuente de luz comprende establecer la señal de control de la potencia de la fuente de luz mediante modulación por ancho de pulsos.

9. El método de la reivindicación 1, en el que establecer el nivel de potencia de la luz emitida por la fuente de luz comprende establecer la atenuación de un filtro en una trayectoria del haz de la luz emitida por la fuente de luz.

10. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

seleccionar una potencia de funcionamiento en base a los criterios de calidad de la señal.

11. Un aparato que comprende:

una fuente de luz adaptada para iluminar la retina de un paciente; un sensor adaptado para recibir luz reflejada desde la retina del paciente y para proporcionar una señal basada en la luz recibida; y un procesador acoplado al sensor y adaptado para:

establecer un primer nivel de potencia de luz emitida por la fuente de luz; recibir la señal proporcionada por el sensor; procesar la señal para determinar si la señal cumple uno o más criterios de calidad de la señal; establecer un segundo nivel de potencia de luz emitida por la fuente de luz en respuesta a la determinación de si la señal cumple uno o más criterios de la señal; y repetir la recepción de la señal y el procesamiento de la señal,

en el que el procesador está adaptado, además, para identificar una pluralidad de niveles de pico de la señal en la señal identificar un nivel de fondo de la señal; determinar un número de niveles de pico de la señal que superan el nivel de fondo de la señal en al menos un primer valor predeterminado; y determinar si el número no es inferior a un número predeterminado.

12. El aparato de la reivindicación 11, en el que el procesador está adaptado, además, para repetir la recepción de la señal y el procesamiento de la señal hasta que la señal cumpla los uno o más criterios de calidad de la señal.

13. El aparato de la reivindicación 11, en el que

la adaptación del procesador para determinar un número de niveles de pico de la señal comprende que el procesador esté adaptado para determinar un número de niveles de pico de la señal que están entre el primer valor predeterminado y un segundo valor predeterminado.

14. El aparato de la reivindicación 11, que comprende, además, una serie de microlentillas, en el que:

el sensor comprende una serie de elementos del sensor; el sensor está adaptado, además, para recibir la luz reflejada desde la retina del paciente a través de la serie de microlentillas; y la señal basada en la luz recibida es indicativa de la potencia óptica recibida en cada uno de los elementos del sensor de la serie de elementos del sensor.

15. El aparato de la reivindicación 14, en el que el procesador está adaptado, además, para:

determinar una pluralidad de posiciones centrales en la señal, correspondiendo cada posición central a una de las microlentillas en la serie de microlentillas; determinar una incertidumbre en la posición central para cada una de la pluralidad de posiciones centrales; determinar un número de posiciones centrales que tienen incertidumbres que no son superiores a un valor de incertidumbre predeterminado; y determinar si el número no es inferior a un número predeterminado.

16. El aparato de la reivindicación 11, en el que el procesador está adaptado, además, para establecer una señal de control de la potencia de la fuente de luz.

17. El aparato de la reivindicación 16, en el que el procesador está adaptado, además, para establecer la señal de control de la potencia de la fuente de luz mediante modulación por ancho de pulsos.

18. El aparato de la reivindicación 11, en el que el procesador está adaptado, además, para establecer la atenuación de un filtro en una trayectoria del haz de la luz emitida por la fuente de luz.

19. El aparato de la reivindicación 11, en el que el procesador está adaptado, además, para seleccionar una potencia de funcionamiento en base a los criterios de calidad de la señal.