專利名稱：用于產(chǎn)生處理圖案的系統(tǒng)和方法
技術領域：
0002本發(fā)明涉及視網(wǎng)膜光凝技術，更特別涉及用于圖案化的光學 眼科處理的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
0003目前，人們使用可見激光對例如糖尿病性視網(wǎng)膜病變以及與 年齡相關的黃斑變性的多種疾病進行光凝處理。盡管這種類型的可見激光 處理阻止了潛在疾病的發(fā)展，但它也可能存在問題。例如，因為該處理需 要將眼睛長時間(通常在100ms數(shù)量級)地暴露在可見激光下，所以產(chǎn)生 的熱量可能導致患者的視網(wǎng)膜感覺層的損傷。在處理過程中，熱量主要在 視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)中產(chǎn)生，其為直接位于視網(wǎng)膜感覺層的光感受器 之下的含有黑色素的視網(wǎng)膜層。盡管光在RPE中被吸收，但這種類型的處 理不可逆地損傷上覆的視網(wǎng)膜感覺層，并對患者的視力帶來負面影響。
0004另一個問題是有些處理需要對視網(wǎng)膜應用大劑量的激光，這 可能是單調乏味且耗費時間的。這種處理要求以激光束光點作用于目標組 織預定時間量的形式應用每個劑量。醫(yī)師負責保證每個激光束光點都正確 定位，遠離可能造成永久損傷的眼睛的敏感區(qū)域。由于有些處理可能需要 數(shù)百個激光束光點均勻處理目標組織，總的處理時間可能相當長，并且要 求醫(yī)師具有很高的技能以保證整個目標組織區(qū)域受到均勻和充分的處理。
0005為了減少視網(wǎng)膜光凝技術所需的處理時間，提出了用于以光 點圖案的形式自動應用多個激光光點的系統(tǒng)和方法，使得目標組織的區(qū)域 受到以圖案形式預先定位在該組織上的多個光點的有效處理。參見例如公 開號為US2006/0100677的美國專利申請。然而，圖案形式的多個束光點 的快速傳輸帶來新的問題。例如，快速和連續(xù)地傳輸圖案中相鄰束光點可
ii產(chǎn)生局部加熱。此外，需要對圖案進行變化以提供更好的禁區(qū)和束光點密 度控制(對均勻密度和可變密度二者)，以及通過圖形用戶界面進行更好 的系統(tǒng)控制。

發(fā)明內容
0006本發(fā)明通過提供自動投射光點圖案到目標組織上的系統(tǒng)和方 法解決了上述問題。更具體的說，用于處理目標組織的光學醫(yī)療 (photomedical)系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生光束的光源、用于轉換所述光束以形 成光的光點圖案的掃描器組件、用于將所述光點圖案聚焦于所述目標組織 上的聚焦元件、用于控制所述掃描器組件的控制器、以及與所述控制器連 接的圖形用戶界面，該圖形用戶界面包括顯示器，用于顯示所述光點圖案 的配置，以及用于響應顯示器的激活顯示多個不同的圖案配置以選擇光點 圖案。
0007處理目標組織的方法包括通過激活圖形用戶界面顯示器，以 從該顯示器所顯示的多個不同圖案配置中選擇光點圖案，產(chǎn)生光束，轉換 該光束以形成所選的光的光點圖案，以及將該光的光點圖案聚焦在目標組 織上。
0008通過閱讀說明書、權利要求書和附圖，本發(fā)明的其他目的和 特征是顯而易見的。


0009圖1為掃描凝固系統(tǒng)的示意圖。0010圖2為單個光點的圖案P的圖。0011圖3A-3G為光點的對稱圖案P的圖。0012圖4A-4F為光點的非對稱圖案P的圖。0013圖5A-5B為具有全封閉禁區(qū)的光點圖案P的圖。0014圖6A-6B為具有部分開口的禁區(qū)的光點圖案P的圖。0015圖7為具有總體上均一光點密度的光點的圓形圖案P的圖。0016圖8為說明光點圖案P的掃描次序的圖，其中，順序掃描相 鄰光點。
0017圖9A和9B為說明相鄰光點從單個圖案P中凈皮分到兩個不 同光點圖案中的圖。0018圖9C為i兌明圖9A和圖9B的圖案組合得到的光點圖案P的圖。
0019圖10A-10B為相鄰光點具有不同尺寸的光點圖案P的圖。0020圖IIA和11B為說明光點的圓形圖案P的兩個不同掃描次序的圖。
0021圖12A和12B為說明光點的楔形圖案P的兩個不同掃描次 序的圖。
0022圖13A-13D為說明一起形成掃描圖案P的四個分開掃描的子 圖案的圖。
0023圖14A-14D為說明對準圖案的圖，該對準圖案包圍光點的處 理圖案P將定位的區(qū)域，或者確定處理圖案P的中心和外圍。
0024圖15A-15D為說明對準圖案的圖，該對準圖案包圍光點的處 理圖案P將定位的區(qū)域，或者確定處理圖案P的中心和外圍。
0025圖16為說明自動生成弧形圖案的圖。
0026圖17為用于操作光凝系統(tǒng)的圖形用戶界面顯示屏的前視圖。0027圖18為顯示多個可能的圖案配置以從中進行選擇的圖形用 戶界面顯示屏的前視圖。
具體實施例方式
0028本發(fā)明是用于在患者眼睛的目標眼睛組織(例如視網(wǎng)膜)上 產(chǎn)生對準和處理光的圖案P的系統(tǒng)和方法。圖l描述了基于眼科裂隙燈的 掃描光凝器1，其為用于產(chǎn)生和投射對準光點圖案和/或處理光點圖案到患 者視網(wǎng)膜R上的光凝系統(tǒng)的非限制性示例。系統(tǒng)1包括光源組件2和裂隙 燈組件3。
0029所述光源組件2包括處理光源12和對準光源16，所述處理 光源12用于產(chǎn)生處理光的光束14，所述對準光源16用于產(chǎn)生對準光的光 束18。來自處理光源12的處理光束14首先受到透鏡20的調節(jié)，透鏡20 與曲面反射鏡22相結合使用，以準備用于輸入光纖束24的處理光束14。 在遇到透鏡20后，處理光束14被部分反射的反射鏡26采樣。被反射鏡 26反射的光凈皮作為光電二極管28的輸入，所述光電二極管28監(jiān)測處理光 束14的輸出功率，保證光源12在所需的功率下運行。反射鏡30用于將 處理光束14偏轉到反射鏡22上，反射鏡22又將處理光束14引導到移動反射鏡32上。來自對準光源16的對準光束18通過反射鏡34和反射鏡36 被引導至移動反射鏡32。
0030移動反射鏡32優(yōu)選地安裝在振鏡掃描器上(但也可以通過 壓電式致動器或其他熟知光學移動設備進行移動)，并且移動以在任一給 定時刻選擇性地引導處理光束14和對準光束18至光纖束24的光纖24a、 24b、 24c、 24d中的一個，其中透鏡42、 44將處理光束14和對準光束18 聚焦進入所選擇的光纖中。優(yōu)選地，移動反射鏡32與透鏡20相距一個焦 距，以提供遠心掃描條件(這樣，允許處理光束14在平行路徑上注入所 有的光纖24a-24d,這保持了通過光纖束24的發(fā)射數(shù)值孔徑)。鄰近光纖 24a-24d的是束流收集器38、 40,其提供了 "停放"處理光束14的方便位 置。光纖24a-24d用于將處理光束14和對準光束18從光源組件2傳送到 裂隙燈組件3。可使用附加光纖46以通過例如眼內探頭或激光間接檢眼鏡 (未示出)的其他裝置將處理光束14和/或對準光束18引導至患者。
0031裂隙燈組件3包括光纖輸入端50 (用于接收光纖24a-24d )、 掃描器組件52、傳輸組件54以及雙目觀察組件56。所述光纖輸入端50 優(yōu)選包括對于每一根光纖24a-24d的唯一的光學調節(jié)系統(tǒng)，使得每根光纖 在裂隙燈組件3的像平面IP處可產(chǎn)生特定(優(yōu)選唯一的)光點尺寸。例 如，來自光纖24a的光首先遇到將光準直的透鏡58a,然后是光圈60，所 述光圏60用于通過遮擋除光束中心部分以外的全部以減小有效數(shù)值孔徑。 來自光纖24b至24d的光首先分別遇到透鏡58b至58d。透鏡58b-58d優(yōu) 選配置為在像平面IP以及隨后在目標組織(視網(wǎng)膜R)處產(chǎn)生不同光點尺 寸。在示例中，光纖24a和24b具有相同芯徑，但通過使用不同的透鏡58a 和58b使其產(chǎn)生不同光點尺寸。光纖24c和24d具有不同的芯徑。優(yōu)選(但 不是必須)所有光纖以相同的數(shù)值孔徑傳輸光。因此，為了保持這些不同 通道的才喿作凄史值孑L徑(operating numerical apertures )相同，光圏60凈皮用 來抵消透鏡58a相對于透鏡58b、 58c、 58d的光功率變化。
0032經(jīng)過相關光學系統(tǒng)(例如，透鏡58a-58d,光圈60等)調節(jié) 后的各根光纖24a-24d的光學輸出被引導至掃描器組件52，掃描器組件52 包括安裝到兩個振鏡66、 68 (盡管可以使用任何熟知光學移動設備，例如 壓電式致動器)的兩個可移動的反射鏡62、 64。反射鏡62、 64配置為以 兩個正交軸線旋轉以掃描(即轉換)入射光，從而形成任何所期望的圖案 P?？尚D反射鏡62將來自光纖24a-24d中任一指定光纖的光轉向引導進入裂隙燈組件3的其余部分，這樣，起到"選擇"來自該光纖的輸出，而 阻止來自其他光纖的任何光繼續(xù)通過整個裂隙燈組件3的作用。因為光纖 24a-24d的輸出端并不重合，必須旋轉反射鏡62就位用來截獲來自所期望 光纖的光，并將該光傳輸至反射鏡64,該反射鏡64可進一步將光沿正交 軸線方向移動。這種配置具有附加的好處，那就是阻止任何可能由非選擇 的光纖傳輸?shù)碾s散光離開系統(tǒng)。在圖1中，光纖24b作為被選擇的光纖示 出，其中該光纖的輸出由反射鏡62、 64掃描以產(chǎn)生光的掃描圖案，該掃 描圖案傳播通過系統(tǒng)的其余部分。
0033離開掃描器組件52的光的掃描圖案P(源自處理光源12和/ 或對準光源14)穿過傳輸組件54，所述傳輸組件54包括透鏡70 (用于在 像平面IP處產(chǎn)生中間掃描圖案)、透鏡72 (用于調節(jié)所述光圖案以聚焦至 眼睛)、反射鏡74(用于引導光圖案朝向所述目標眼睛組織)、透鏡76(優(yōu) 選為無限校正的顯微鏡物鏡)和透鏡78 (優(yōu)選接觸式透鏡，其最后將光圖 案P聚焦至目標眼睛組織，例如視網(wǎng)膜R上)。使用照明光源80(例如卣 素燈泡)對目標眼睛組織R照明，使得醫(yī)師可以看到目標眼睛組織。
0034用戶(即醫(yī)師)通過雙目觀察組件56直接觀察目標眼睛組 織R,該雙目^L察組件56包4舌;改大光學器件82 (例如， 一個或多個用于 放大目標眼睛組織圖像的透鏡，且優(yōu)選以可調整的方式)、對人眼安全的 濾光器84 (其防止具有潛在傷害水平的光到達用戶眼睛，并可為色彩平衡 的，以提供適光中性的傳輸)、光學器件86和目鏡88。
0035使用來自處理光源12和對準光源16的光束14、 18,在控制 電子設備90和中央處理單元(CPU) 92的控制下，最終在患者的視網(wǎng)膜 R上創(chuàng)建了光圖案P。控制電子設備90(例如現(xiàn)場可編程門陣列等)和CPU 92 (例如專用微處理器、獨立的計算機等)通過輸入/輸出設備94連接至 各種系統(tǒng)部件，用于監(jiān)測和/或控制這些部件。例如，控制電子設備90和/ 或CPU 92監(jiān)測光電二極管28 (以保證處理光束14以所期望的功率水平 產(chǎn)生)，操作光源12、 16(開啟/關閉，設置功率輸出水平，等等)，操作 反射鏡32 (選擇將為處理光束14和/或對準光束18使用哪根光纖)，并且 控制振鏡掃描器66、 68的取向以在目標眼睛組織上產(chǎn)生所期望的圖案P。 CPU92優(yōu)選用于支持控制電子設備90,并用作圖形用戶界面(GUI) 96 以及另一用戶輸入設備98的輸入端。GUI 96允許用戶命令系統(tǒng)的各種方 面，例如所傳輸?shù)墓恻c尺寸和圖案、脈沖持續(xù)時間和由處理光源12與對準光源16輸出的光功率。除了用戶手動移動裂隙燈組件3進行粗略對齊 外，目標組織上光圖案P的最終精細對齊可進一步由使用輸入設備98 (可 為操縱桿、觸摸板等)控制，當掃描光束時，其使反射鏡62, 64改變它 們的轉動，從而將整個圖案P轉換到目標組織上。這種做法實現(xiàn)了對掃描 光束部署的非常精細的控制。還可包括附加的輸入設備98，例如調整光源 12、 16輸出功率的旋鈕、腳踏開關或其他類型的激活設備以激活對準圖案 和/或處理圖案等的應用。光源12, 16的光學輸出的最終部署確定為包含 在患者視網(wǎng)膜R中的圖案P。
0036圖案P的最基本類型是由離散的、尺寸均一且均一間隔的固 定光點所形成的圖案。用戶可使用GUI96來選擇、修改和/或限定許多圖 案變量，例如光點尺寸、光點間距(即光點密度)、光點總數(shù)、圖案尺 寸和形狀、功率水平、脈沖持續(xù)時間等等。作為響應，CPU 92和控制電 子設備90控制處理光源12 (假設它是脈沖光源)或附加地控制沿光束14 某處的快門機構(未示出)以產(chǎn)生脈沖處理光。反射鏡62， 64在兩個脈 沖之間移動用于將每個脈沖引導至離散的位置，以形成靜止的光點。圖2 示出具有單個光點IOO的圖案P。圖3A-3G示出光點IOO的全對稱的(即 在垂直軸線和水平軸線都是對稱的)正方形或圓形圖案P。圖4A-4D示出 光點IOO的非對稱圖案P,例如線、矩形和橢圓形。圖5A和圖5B示出具 有完全封閉的禁區(qū)102的光點IOO的圖案P,所述禁區(qū)102為圖案P中沒 有光點IOO的區(qū)域。圖6A-6B示出具有部分開口的禁區(qū)102的光點100的 圖案P，其中禁區(qū)102沒有被光點IOO完全包圍。不同的圖案適用于不同 的處理。例如，單個光點圖案適于滴定處理功率、對圖案光點之間的空間 進4亍修飾、以及密封單獨樣t動脈瘤。矩形、正方形和線形圖案適于全3見網(wǎng) 膜光凝法(PRP)。橢圓形和圓形圖案適于處理斑點和密封破損處(sealing tear)?；⌒螆D案(即圓或橢圓的楔形圖案，^f旦沒有徑向中心部分，如圖4F 所示)適于部分包圍和處理破損處，還適于PRP處理周邊變性和格子樣變 性。具有封閉禁區(qū)的圖案適于處理例如視網(wǎng)膜中央凹(fovea)的敏感區(qū)域 周圍，其中重要的是該敏感區(qū)域不能接收到任何處理光。具有部分開口禁 區(qū)的圖案適于處理與其他敏感區(qū)域相連接的敏感區(qū)域，例如避免處理視網(wǎng) 膜中央凹和由其延伸出來的視神經(jīng)，特別參見圖6A的圖案P。
0037圖7舉例說明了具有基本上均一光點密度的圓形圖案P。對 于矩形圖案，通過使行和列等間隔并且光點IOO都具有相同尺寸，很容易
16就可以達到在整個圖案P上的均一光點密度。然而，對于圓形圖案，均一 性不容易做到。釆用每個圓中具有相同數(shù)目的光點形成光點的同心圓將導
致光點密度隨半徑增加而減小。因此，開發(fā)了下述準則使光點IOO的圓形 圖案P的光點密度的均一性達到最大(其中下述計算優(yōu)選由CPU 92執(zhí)行):
1) 將光點100定位在N個不同半徑的圓中，所有的圓都圍繞單一中 心點同心定4立。
2) 圖案P中第n個圓的直徑D (n)(其中，n-l, 2,…N,且n=l 為最接近中心的圓)為
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中，如果有禁區(qū)的話，EZ為所期望禁區(qū)的直徑(即最內部圓的期 望直徑)，So為光點的直徑，Round (DF)為將密度因子DF取舍(向上或 向下)至最接近的整數(shù)。密度因子DF是優(yōu)選由用戶通過所述系統(tǒng)GUI96 選擇或調整的數(shù)值。用于眼睛外科手術的典型密度因子可為低個位數(shù)字。 如果不需要禁區(qū)，那么n-2， 3， ...N,且11=2為最接近中心的圓。
3) 圖案P的第n個圓中光點100的數(shù)目為
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中此處的Round為取舍(向上或向下)至最接近的整數(shù)。 4)如果沒有禁區(qū)EZ,貝'j n=2, 3...N,且n=2相應于最接近中心的圓。0038這些公式同樣可用于形成沿N個同心圓的具有相等角度范圍 A的恒定密度同心弧(例如，參見圖4F、 6A、 6B)。為了計算弧所在圓的 直徑，公式(l)是相同的，其中A為弧的角度范圍，且在0到2丌之間。 每個同心弧上的光點數(shù)目為(即公式(2)變?yōu)?
<formula>formula see original document page 17</formula>
0039掃描圖案P中光點100的最直接的技術是順序掃描，其中從 圖案的一端連續(xù)掃描相鄰的光點至圖案另 一端，以使掃描反射鏡在光點間 的移動量最小(如圖8所示)。然而，連續(xù)暴露兩個相鄰的光點(一個接 著一個)可能導致不期望的局部加熱。這樣，可使用交錯圖案將局部加熱 減到最小。交錯圖案是以交替方式彼此重疊的圖案，使得圖案自身彼此重 疊，但一個圖案的光點不與另一圖案的光點重疊(即， 一個圖案的光點以 交替或混合方式定位在另一圖案的光點之中)。圖9A和圖9B表示如何將圖案P (圖9C所示)分成兩個具有交替光點的分立的圖案P!和P2，使得 圖案P中彼此緊鄰的光點在兩個分立的圖案中被掃描到目標組織上(這樣，
在時間上進一步分開)。在圖9A-9C的特例中，圖案P!表示圖案P中總光 點的一半，圖案P2表示與圖案Pi相同的圖案，只是其旋轉了一個小角度 (例如11.25度)。這樣，圖9A的圖案Pj皮整體掃描，然后圖9B的圖案 P2以相對于圖案P!成交錯的方式被整體掃描，結果得到圖9C的圖案P, 其在被掃描到目標組織上的過程中產(chǎn)生更少的局部加熱。
0040圖10A示例說明兩個圖案Pi和P2交錯生成圖案P的一種變 化。在此配置中，形成圖案P2的光點IOO的尺寸比形成圖案P!的光點100 的尺寸小。這樣，在組合的圖案P中，相鄰的光點具有不同的尺寸。其優(yōu) 點是保護更多的未經(jīng)處理的視網(wǎng)膜，并維持空白空間用于隨后的繼續(xù)處理 (即可變的劑量)。圖10B是圖IOA的一種變化，其中同一環(huán)中的光點尺 寸相同，但是從一 個環(huán)到另 一 個環(huán)的光點尺寸可以改變。
0041圖11A-11B示例說明改變光點序列是如何與其他考慮因素一 起用于平衡控制局部加熱的。圖IIA中，每個光點按被掃描的順序標以數(shù) 字。這樣，前八個脈沖被用來連續(xù)掃描形成最內層圓的八個光點。然后， 次最內層圓被連續(xù)掃描，等等。沿單方向掃描每個圓，且相鄰的光點被以 連續(xù)次序掃描。這種圖案序列的優(yōu)點是最接近禁區(qū)102的最內層圓首先被 掃描，使得如果在后來在正掃描圖案時患者的眼睛發(fā)生移動，則處理中該 點的光束將會進一步遠離禁區(qū)中敏感的眼睛組織，從而將該組織(例如視 網(wǎng)膜中央凹)無意中暴露的危險降到最低。應當注意的是這種光點序列導 致每個圓中相鄰光點被連續(xù)掃描，這可能導致不期望的局部加熱。在圖11B 中，對光點序列進行了修改，使得由最內層圓開始，每次掃描一個圓，但 是每個圓中相鄰光點不被連續(xù)掃描(即光束中相鄰的脈沖不被用于掃描最 終圖案中相鄰的光點)。這種方式需要隨機定序或者更有次序的序列，例 如隨著光束繞圓周移動，每隔一個光點進行掃描(如圖IIB所示)。
0042圖12A和12B示出除了應用在楔形圖案P外類似圖IIA和 IIB的脈沖序列。特別地，在圖12A中，對不同半徑的弧，從最內層圓開 始，按次序每次掃描一個弧。在圖12B中，在同一弧內以及在不同弧之間 隨機掃描楔形圖案P的光點100。
0043圖13A-13D示出如何將更大的圖案P分解成子圖案。特別地， 優(yōu)選將圖案P分解成子圖案(本示例中為楔形四分之一圓)，在移動至下一個子圖案之前，對每個子圖案Pi, P2, P3, P4進行完整的掃描，從而替 代對整個圖案P (本示例中為圓形圖案)的掃描。在每個子圖案中，可以 無次序地掃描光點以使上面討論的局部加熱達到最小。這種技術的優(yōu)點 是，如果在掃描一幅子圖案時被中斷(例如由于眼睛的過度移動)，簡單 地通過繼續(xù)下一幅子圖案，系統(tǒng)就可以更好的恢復。在一些應用中， 一旦 掃描器和目標組織間失去配準，試圖恢復對已經(jīng)部分完成的圖案的掃描是 不可行的。換句話說,'配準整個子閨案的位置并且繼續(xù)要比試圖配準部分 完成的掃描圖案中剩余光點的位置容易。通過使用子圖案掃描光點來形成 整個圖案P，并且通過掃描每個子圖案時不連續(xù)掃描相鄰光點，使小的圖 案局部工作區(qū)域和避免過度的局部加熱之間達到了很好的平衡。
0044相對于處理光束，對準光束可以釆取各種各樣的關系。例如， 對準光可以以總的與處理光的圖案相匹配的圖案投射到目標組織上(即系 統(tǒng)使用對準光投射光點圖案P,然后由處理光投射的光點圖案P與由對準 光投射的光點位置重合)。采用這種方式，醫(yī)師可以對齊處理光光點的圖 案P，知道它們將位于目標組織上所看到的對齊光的光點圖案P處。另夕卜，
對準光可以以封閉形狀的圖案PAM (例如圓、矩形、橢圓，等等)進行掃
描，其中處理光的光點圖案p將位于該封閉形狀中(即,對準光的圖案PAIM
給出了將要接收處理光圖案P的目標組織輪廓)。這樣，圖14B的P^m給 出了圖14A的圖案P的輪廓，而圖15B的Pam給出了困15A的圖案P的
輪廓。在另一示例中，對齊圖案PAM可確定處理光的光點圖案P的中心，
并可能指出處理光的光點圖案P的范圍(例如，對齊圖案PAIM為示出處理 光圖案P中心的十字準線，十字準線的外部端指示了處理光圖案P的外 周)。這樣，圖14C和圖14D的P^m確定了圖14A的圖案P的中心和范圍， 圖15C和15D的P^m確定了閨15A的圖案P的中心和范圍。
0045圖16示例說明系統(tǒng)如何能自動產(chǎn)生超過系統(tǒng)掃描尺寸能力 的圖案尺寸。在圖16中，所期望的圖案P為圓弧形狀，且具有四個子弧 圖案1-4。系統(tǒng)可設置為允許用戶定義最內層子弧圖案1作為第一掃描， 其中，系統(tǒng)將進行掃描子弧圖案1,然后以從子弧圖案1徑向向外布置的 順序自動確認和掃描子弧圖案2, 3, 4。利用這種配置，用戶可以定義趨 近系統(tǒng)掃描極限的弧形圖案，并且系統(tǒng)將自動掃描從用戶確認的圖案徑向 向外布置的附加的子圖案。
0046圖17示例說明用于選擇和實施上述光凝圖案的典型圖形用戶界面(GUI) 96。所示的GUI 96包括觸摸屏顯示器110，其在屏幕上定 義可用來改變系統(tǒng)操作條件的軟鍵(soft key )。例如，顯示器110定義了 調整對準光束功率軟鍵112、固定光功率軟鍵114、暴露時間軟鍵116、處 理功率軟鍵118、光點密度軟鍵120、圖案軟鍵122和光點直徑軟鍵124。 觸碰這些軟鍵允許用戶調整所選擇的參數(shù)。有些軟鍵為上/下箭頭的形式， 其允許用戶直接調整數(shù)值。其他軟鍵提供多個選項(例如光點密度120), 用戶可從中選擇所期望的選項。還有其他軟鍵示意說明操作參數(shù)，且當被 激活時，打開新的菜單，從中操縱該操作參數(shù)(例如，圖案軟鍵122示意 說明所選圖案的配置，諸如光點間距、圖案形狀和布局，并且當被例如觸 碰而激活時，就打開菜單，用于從多個預定的圖案中進行選擇，如圖18 所示，或者用于定義新圖案；光點直徑軟鍵124指示光點的尺寸，當被觸 碰時，就打開用于調整光點尺寸的菜單)。顯示器110上還提供了狀態(tài)指 示器(例如狀態(tài)指示器126指出系統(tǒng)處于備用模式、對準光模式或處理光 模式；計數(shù)指示器128跟蹤記錄處理應用的數(shù)目，并可以通過觸碰復位軟 鍵130而復位)。軟鍵也可根據(jù)特定輸入數(shù)據(jù)而定制。例如，通過用戶的 手指圍繞圖案軟鍵122拖動使用戶選擇多少個四分之一 圓、八分之一 圓等 將被包含在圓形圖案中。(例如，圍繞圖案按鍵122拖動大約310度將選 擇具有七個八分之一 圓的圖案，即從完整的圓形圖案中去掉一個八分之一 圓)。
0047如此處所^使用的那樣，術語"包含"、"包括"、"具有"或任 何其他變體的目的是涵蓋非排除的包括。例如，包括一系列要素的過程、 方法、物品或裝置不必只限制于這些要素，而是可以包括其他沒有明確列 出或者對這種過程、方法、物品或裝置是內在固有的要素。進一步地，除 非明確進行相反的表述，"或"表示包含的或，而不是排除的或。例如條 件A或B可由下列任一情況所滿足A為真(或存在)且B為假(或不 存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)、以及A和B都為真(或 存在)。
0048應當理解，本發(fā)明并不限于在此在上面描述和圖示說明的實 施例，而是包括任何以及所有落入所附權利要求的范圍內的變化。例如， 盡管上面描述和附圖中圖示說明的許多圖案P具有均勻的光點密度配置， 本發(fā)明并不限制于此。相同圖案P中的光點密度可以各種各樣的方式變化。 例如，圖案P—個部分中的光點100的尺寸和/或間隔可以不同于同一圖案P的另一部分。通過4吏圖案P—個部分中形成光點的功率和/或脈沖持續(xù)時 間相對于圖案P另 一部分中形成光點的功率和/或脈沖持續(xù)時間發(fā)生變化， 同一圖案P中的處理密度也可變化。圖案P不但可以由上述的離散的靜止 光點形成，還可以通過形成掃描線或其他掃描圖像的一個或多個移動的光 點形成?？墒褂脤使庠?或另一光源)隨對準圖案P和/或處理圖案P 一起投射固定圖案到眼睛上，從而給患者一個參考點以保持眼睛在處理中 保持不動。上述系統(tǒng)適于，但不限于，光凝診斷/處理。最后，由權利要求 書和說明書可以顯然清楚，并非所有的方法步驟都必須按照實例說明或所 要求保護的嚴格次序進行，而是可以按照任何能夠正確對齊和投射處理圖 案P的次序進行。
權利要求
1.用于處理目標組織的光學醫(yī)療系統(tǒng)，包括光源，用于產(chǎn)生光束；掃描器組件，用于轉換所述光束以形成光的光點圖案；聚焦元件，用于將所述光點圖案聚焦到所述目標組織上；控制器，用于控制所述掃描器組件；以及連接至所述控制器的圖形用戶界面，包括顯示器，用于顯示光點圖案的配置，以及用于響應于顯示器的激活顯示多個不同圖案配置以選擇光點圖案。
2. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述圖形用戶界面的顯示器 為觸敏屏。
3. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中光點圖案至少包括光點的第 一和第二子圖案，其相互交錯在一起形成光點圖案。
4. 權利要求3所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中第一子圖案中的光點直徑大 于第二子圖案中的光點直徑。
5. 權利要求3所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述控制器使掃描器組件在 完整形成第二子圖案之前完整形成第一子圖案。
6. 權利要求5所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述光點的第一和第二子圖 案相同。
7. 權利要求6所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中相對于所述第二子圖案，所 述第一子圖案有位置上的偏移。
8. 權利要求6所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中相對于所述第一子圖案，所 述第二子圖案在位置上旋轉預定角度。
9.權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述掃描器組件按順序，并且按照避免圖案中相互鄰近光點被連續(xù)形成的次序形成光點。
10. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述圖案總的為圓形，并 且具有總的恒定的光點密度。
11. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中圖案中的光點位于N個同 心圓上，每個同心圓的直徑D限定為<formula>formula see original document page 3</formula>其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=l, 2， ...N， EZ為圖案中央禁區(qū)的直徑，SD為光點直徑，且Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
12. ^l利要求11所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中n=l, 2, ...N的同心圓 中每一個包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點<formula>formula see original document page 3</formula>其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
13.權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中圖案中的光點位于N個同 心圓上，每個同心圓的直徑D限定為<formula>formula see original document page 3</formula>其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=2, 3, ...N,SD為光點直徑，且Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
14.權利要求13所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中n=2， 3, ...N的同心圓 中的每一個包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點<formula>formula see original document page 4</formula>其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
15.權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中圖案的光點位于沿著N個 同心圓的等角度范圍A的弧上，每個同心圓的直徑D限定為<formula>formula see original document page 4</formula>其中-.D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=l， 2, ...N, EZ為圖案中央禁區(qū)的直徑，SD為光點直徑，Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)，且 A為弧的角度范圍，且在0和27i之間。
16.權利要求15所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中n=l, 2, 的每一個包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點<formula>formula see original document page 4</formula>其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù),
17.權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中圖案中的光點位于沿著N 個同心圓的等角度范圍A的弧上，每個同心圓的直徑D限定為 = 5"。 + (w — 1) x <SD (1 +腸"d(用)其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=2， 3, ...N,SD為光點直徑，Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近詢整數(shù)，且 A為弧的角度范圍，且位于0到2丌之間。
18.權利要求17所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中n=2， 3， ...N的同心弧 中的每一個包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
19. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述圖案具有變化的圖案 內光點密度。
20. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述圖案為弧形圖案，且 其中所述控制器使所述掃描器自動掃描該弧形圖案和從該弧形圖案徑向 向外的附加的弧形圖案。
21. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中圖案中的光點具有變化的 直徑。
22. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，還包括用于產(chǎn)生對準光的對準光束的對準光源，其中所述掃描器組件被配置所述光點圖案被限制在該對準圖案中。
23.權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，還包括用于產(chǎn)生對準光的對準光束的對準光源，其中所述掃描器組件被配置指出光點圖案的中心位置。
24. 權利要求23所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述對準圖案還指出光點 圖案將被限制在其中的外邊界。
25. 權利要求24所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述對準圖案包括兩個或 多個交叉線。
26. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述光點圖案在目標組織 上限定了部分封閉的禁區(qū)，光點不會射入其中。勺對準圖案,準圖案，該對準圖案
27. 權利要求1所述的光學醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述光點圖案包括多個彼 此分開的弧形圖案。
28. 處理目標組織的方法，包:^舌通過激活顯示器，從圖形用戶界面的顯示器所顯示的多個不同圖案配 置中選擇光點圖案； 產(chǎn)生光束；轉換所述光束以形成所選的光的光點圖案；以及 將光的光點圖案聚焦在目標組織上。
29. 權利要求28所述方法，其中所述圖形用戶界面的顯示器為觸敏屏。
30. 權利要求28所述方法，其中光點圖案至少包括光點的第 一和第二 子圖案，其相互交錯在一起形成光點圖案。
31. 權利要求30所述方法，其中第一子圖案中的光點直徑大于第二子 圖案中的光點直徑。
32. 權利要求30所述方法，其中轉換所述光束包括 形成第一子圖案；以及僅在形成所述第一子圖案之后，形成第二子圖案。
33. 權利要求32所述方法，其中所述光點的第一和第二子圖案相同。
34. 權利要求33所述方法，其中相對于所述第二子圖案，所述第一子 圖案有位置上的偏移。
35. 權利要求33所述方法，其中相對于所述第一子圖案，所述第二子 圖案在位置上旋轉預定角度。
36. 權利要求28所述方法，其中所述光束的轉換導致按順序，并且按 照避免圖案中相互鄰近光點被連續(xù)形成的次序形成光的光點。
37. 權利要求28所述方法，其中所述圖案總的為圓形，并且具有總的 恒定的光點密度。
38.權利要求28所述方法，其中圖案中的光點位于N個同心圓上, 每個同心圓的直徑D限定為=五Z ++ (" -1) x(1 + i ,，尸))其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n-l， 2，…N, EZ為圖案中央禁區(qū)的直徑，SD為光點直徑，且Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
39.權利要求38所述方法，其中n=l, 2，…N的同心圓中每一個包 括#>據(jù)下式的預定的number (n)個光點1rv 、 1 18 DF其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)《
40. 權利要求28所述方法，其中圖案中的光點位于N個同心圓上， 每個同心圓的直徑D限定為Z)(") = & + O -1) x (1 + i 畫d(Z)尸))其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=2， 3, ...N，SD為光點直徑，且Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)。
41. 權利要求40所述方法，其中n=2, 3， ...N的同心圓中的每一個 包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點<formula>formula see original document page 8</formula>其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù),
42.權利要求28所述方法，其中圖案的光點位于沿著N個同心圓的 等角度范圍A的同心弧上，每個同心圓的直徑D限定為 = EZ + & + O — 1) x(1 + i 麵d(DF》其中.-D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n-l， 2, ...N, EZ為圖案中央禁區(qū)的直徑，sd為光點直徑，Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)，且 A為弧的角度范圍，且在0和2丌之間。
43.斥又利要求42所述方法，其中n=l， 2， ...N的同心弧的每一個包 括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點n" 11 1.x.8 Sn 2;r其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)'
44. 權利要求28所述方法，其中圖案中的光點位于沿著N個同心圓 的等角度范圍A的同心弧上，每個同心圓的直徑D限定為= & + (w -1) x 5^(1 +及om"^/(Z)F))其中D (n)為圖案中第n個同心圓的直徑，n=2, 3， ...N,sd為光點直徑，Round (DF)為將密度因子DF向上或向下取舍至最接近的整數(shù)，且 A為弧的角度范圍，且位于0到27t之間。
45. 4又利要求44所述方法，其中n=2， 3, ...N的同心弧中的每一個 包括根據(jù)下式的預定的number (n)個光點<formula>formula see original document page 9</formula>其中Round[]表示向上或向下取舍至最接近的整數(shù)c
46.權利要求28所述方法，其中所述圖案具有在所述圖案內變化的光 點密度。
47.權利要求28所述方法，其中所述圖案為弧形圖案，且其中該方法 進一步包括轉換光束以形成從所述弧形圖案徑向向外的附加的弧形圖案；以及 將光的光點的附加的弧形圖案聚焦在目標組織上。
48.權利要求28所述方法，其中圖案中的光點具有變化的直徑。
49. ;f又利要求28所述方法，進一步包括 產(chǎn)生對準光的對準光束； 轉換所述對準光束以在目 光點圖案被限制在該對準圖案中準圖案，所述
50. 權利要求28所述方法，進一步包括 產(chǎn)生對準光的對準光束；和轉換所述對準光束以在目標組織上形成對準光的對準圖案，所述對準 圖案指出所述光點圖案的中心位置。
51. 權利要求50所述方法，其中所述對準圖案還指出光點圖案將被限 制在其中的外邊界。
52. 權利要求50所述方法，其中所述對準圖案包括兩個或多個交叉線。
53. 權利要求28所述方法，其中所述光點圖案在目標組織上限定了部 分封閉的禁區(qū)，光點不會射入其中。
54.權利要求28所述方法，其中所述光點圖案包括多個彼此分開的弧 形圖案。
全文摘要
用于在患者眼睛的目標眼睛組織(例如視網(wǎng)膜)上產(chǎn)生對準和處理光的圖案P的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括用于處理和對準光的光源、用于產(chǎn)生所產(chǎn)生光的光點圖案的掃描器、控制器、以及圖形用戶界面，所述圖形用戶界面允許用戶選擇幾個可能光點圖案中的一個，調整光點密度和/或光點尺寸，以及應用具有固定或變化密度的圖案。所述圖案可由交錯的子圖案形成和/或由相鄰光點不被連續(xù)形成而掃描，以減小局部加熱。圖案中部分封閉或全封閉的禁區(qū)保護敏感目標組織以免暴露于光。
文檔編號A61N5/067GK101553280SQ200680042728
公開日2009年10月7日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權日2005年9月19日
發(fā)明者D·E·安德森, D·H·莫當特, G·馬塞利諾, J·亨德里克森, K·貝爾, M·W·威爾特伯格 申請人:眼科醫(yī)療公司