根据通过光学成像技术获取的体内测量值来获得晶状体的完整形状的方法和在白内障手术中根据晶状体的完整形状来估计人工晶状体位置的方法技术

本发明专利技术涉及一种根据通过光学成像技术在体内获取的晶状体的测量值来估计晶状体的完整形状的方法，测量值包括晶状体的可见部分，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据通过光学成像技术获取的体内测量值来获得晶状体的完整形状的方法和在白内障手术中根据晶状体的完整形状来估计人工晶状体位置的方法


[0001]本专利技术涉及眼科领域，并且更具体地，它涉及提供晶状体的精确几何测量值以及在白内障手术中人工晶状体位置的准确估计。

技术介绍

[0002]眼睛的主要光学元件是晶状体和角膜。晶状体负责眼睛的聚焦能力(调节)。因此，了解晶状体的特性对于老花眼和白内障的解决方案的设计和评估非常重要。
[0003]关于人体晶状体的几何结构的研究很多，包括在体外和在体内。
[0004]晶状体的体内测量值通常利用Purkinje成像或Scheimpflug成像、磁共振成像(MRI)和光学相干断层扫描(OCT)来获得。这些测量值包括晶状体曲率半径、晶状体倾斜和偏心、晶状体内部结构和表面形貌以及它们随年龄和调节的变化。
[0005]然而，光学成像方法仅允许搜索通过瞳孔可见的信息，从而无法直接估计一些重要参数，例如赤道面位置EPP、体积VOL、表面积SA或晶状体在赤道面的直径DIA。
[0006]很少有研究报告了整个晶状体的体内形状和相关的感兴趣参数，例如EPP、VOL、SA或DIA。这些报告中的大多数基于晶状体的MRI，它能够捕捉到整个晶状体的无失真图像。然而，与光学成像技术相比，基于MRI的技术具有明显更低的分辨率(大约低20
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30倍)并且需要更长的采集时间，这使得它们无法获得具有所需精度的参数。
[0007]先前根据光学成像技术来估计晶状体几何参数(例如VOL、EPP、SA和DIA)的方法通过将最佳拟合晶状体的前(AL)和后(PL)表面的瞳孔大小(PS)内的可用数据的两个参数化表面相交来估计这些参数。然而，这些方法(在下文中称为“交叉方法”)高估了参数VOL、SA和DIA，并低估了EPP(前移)。
[0008]其他方法考虑EPP的恒定值(相对于晶状体厚度)，但一些报告表明EPP与受试者有关。
[0009]专利文件WO
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2011/026068公开了一种利用晶状体前表面和后表面的曲率半径以及先前通过Scheimpflug成像确定的晶状体厚度来创建晶状体囊的几何模型的方法。由于该方法依赖于交叉方法，因此会遇到上述问题。
[0010]此外，专利文件US
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A
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2010/121612公开了一种用于将包括前半球和后半球以及赤道区域的整个晶状体表面表征为单个连续数学表示的方法。所公开的方法基于提供完整晶状体轮廓的眼组织的阴影摄影测量。它仅在体外有效。
[0011]因此，需要一种方法来提供晶状体(尤其是在体内)和/或囊袋的完整几何结构或形状的估计，同时减少相对于已知方法的估计误差。
[0012]术后IOL位置(ELP)的术前估计是现代IOL度数计算误差的最大贡献(“Sources of error in intraocular lens power calculation”Norrby S.,Journal of Cataract&Refractive Surgery 2008；34:368
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376)。因此，术后IOL位置预测的任何改进都将提供更
佳的IOL度数选择，从而利用典型公式或光线跟踪辅助IOL度数计算来提供屈光和视觉结果。
[0013]不同的术前变量已被用于设计预测术后IOL位置的公式，即所谓的估计晶状体位置(ELP)。例如，广泛使用的SRK/T公式(“Development of the SRK/T intraocular lens implant power calculation formula”,Retzlaff J.A.,Sanders D,Kraff M,Journal of Cataract&Refractive Surgery 1990；16:333
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340)利用眼轴长度和角膜前表面量化来预测IOL位置；Haigis公式(“The Haigis formula”,Haigis W,In:Shammas HJ(ed).Intraocular lens power calculations.Thorofare,NJ:Slack Inc.2004；5
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57)利用眼轴长度和术前ACD；或Olsen公式(“Prediction of the effective postoperative(intraocular lens)anterior chamber depth”,Olsen T,Journal of Cataract&Refractive Surgery 2006；32:419
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424)，其采用5变量模型，其中，输入参数为眼轴长度、术前ACD、晶状体厚度、平均角膜半径和术前屈光度。综述可参见(“Calculation of intraocular lens power:a review”,Olsen T,Acta Ophtalmologica 2007；85:472
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485,Table 5)。在大多数方法中，ELP是根据与晶状体的形状无关的参数而估计的。报告的使用关于晶状体的一些信息的方法使用轴向测量值(一维)或二维模型/测量值，这些测量值从未包括晶状体的完整形状，晶状体的完整形状直观上似乎对准确估计术后IOL位置至关重要(因为IOL将放入晶状体的囊袋内)。
[0014]同一申请人提交的专利申请文件US
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2017/316571公开了一种根据通过光学成像技术在体内获取的晶状体的测量值来估计眼睛的晶状体的完整形状的方法，所述测量值包括晶状体的可见部分，该方法包括定义通过体内测量值分离的晶状体的不可见部分，以及使用先前通过体外测量值构建的晶状体的几何模型；US
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2017/316571还公开了一种用于根据通过晶状体的完整形状的量化获得的参数(例如VOL、DIA、EPP或SA)来估计IOL位置的方法。
[0015]US
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2017/316571中公开的方法的一些实施例依赖于通过将体内测量值拟合到对应于晶状体的前表面的第一参数表面和对应于晶状体的后表面的第二参数表面来估计晶状体的完整形状。然后，将第一参数表面和第二参数表面外推到由第一参数给定的范围以定义晶状体的中心区域。之后，利用晶状体的中心区域的一部分的数据，通过第三参数表面定义晶状体的赤道区域。因此，使用多个参数表面来估计晶状体的完整形状，其中，每个参数表面代表晶状体的不同部分。根据完整形状的量化获得的一些参数，例如VOL、DIA、SA或EPP，用于估计IOL位置。然而，仍然需要进一步改进对晶状体的完整形状的估计以及根据该晶状体的实际完整形状对IOL位置的估计。
[0016]US738290本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种根据通过光学成像技术在体内获取的晶状体的测量值来估计晶状体的完整形状的方法，所述测量值包括所述晶状体的可见部分，所述方法包括以下步骤：
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通过数据处理系统接收所述晶状体的体内测量值，
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通过所述数据处理系统来确定通过所述体内测量值分离的所述晶状体的不可见部分，所述方法的特征在于，确定所述晶状体的不可见部分的步骤包括：a)设定定义晶状体的初始完整形状的第一多个点(3，61)的位置，b)将所述第一多个点(3，61)沿多个方向移位多个长度到第二多个点(55)的位置，其中，所述第二多个点(55)是已经获取了体内测量值的晶状体的完整形状的估计点，其中，根据体外测量值来获得晶状体的初始完整形状，并且根据所述体内测量值来估计所述多个长度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一多个点(3，61)沿多个方向移位多个长度到第二多个点(55)的位置包括根据至少一个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)进行移位，其中，根据体外测量值来获得所述至少一个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)定义根据晶状体变形模式进行移位的每个点对的比率，每个比率是所述点对中的一个点的位移的长度与所述点对中的另一个点的位移的长度之间的比率。4.根据权利要求2
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3中任一项所述的方法，其中，通过将权重系数应用于所述至少一个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)中的每一个来获得步骤b)的所述多个长度，其中，根据所述体内测量值来估计至少一个权重系数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据以下等式来执行将所述第一多个点(3，61)移位的步骤：其中：l是包含通过将所述第一多个点(3，61)移位而产生的所述第二多个点(55)的坐标的矩阵；l0是包含所述第一多个点(3，61)的坐标的矩阵；e
k
是定义所述至少一个晶状体变形模式的k晶状体变形模式(811，821，831，841，851)的矩阵，e
k
矩阵定义所述第一多个点(55)的位移；a
k
是所述至少一个权重系数的k标量权重系数；K是用于估计所述晶状体的完整形状的晶状体变形模式(811，821，831，841，851)的总数量。6.根据权利要求2
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5中任一项所述的方法，其中，每个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)是残差数据的协方差矩阵的特征向量，其中，所述残差数据是一组体外晶状体中的每个晶状体的完整形状(2)和所述一组体外晶状体的平均完整形状之间的差异。7.根据权利要求4
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6中任一项所述的方法，其中，根据至少一个二次系数来估计应用于每个晶状体变形模式(811，821，831，841，851)的每个权重系数，其中，所述至少一个二次系
数中的每一个是应用于晶状体的完整形状的中央前部(53)和中央后部(53)的变形模式的系数，所述方法包括以下步骤：
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计算应用于晶状体的完整形状的中央前部和中央后...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：西班牙高等科研理事会，
类型：发明
国别省市：