(57)【要約】  中心軸から３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍでの３つの同心区域それぞれにおけるトポグラフィを考慮し、各区域に関して重み付け係数を割り当てることによって、眼の各半経線においてトポグラフィパラメータを決定する技法が開示される。３つの区域における重み付け値を選択的に処理することによって、各半経線ごとに大きさおよび経線のパラメータを得ることができる。これらのパラメータから、眼全体に関する単一のトポグラフィ値（ＣｏｒＴ）、ならびに２つの半経線の間でのトポグラフィ差分（ＴＤ）を表す値を見出すことができる。半経線に関するトポグラフィ値をベクトル計画システムで使用して、１ステップの操作で治療パラメータを得る。
2013510687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断および外科治療のためのベクトル解析で使用するために、角膜乱視を表す大きさおよび経線軸のパラメータを決定するための方法であって、
一つの眼の角膜の２つの半経線それぞれのトポグラフィ測定値の角膜曲率マップを生成するステップと、
各半経線での複数の区域それぞれにおいて、前記トポグラフィ測定値に重み付け値を割り当てるステップと、
診断および外科治療に使用するのに適合された、トポグラフィ不正の大きさおよび軸を表す各半経線でのベクトルパラメータを得るために、重み付けされたトポグラフィ測定値をベクトル合成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の区域が、同心円区域として形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各前記区域において、最も急峻な大きさのパラメータと最も平坦な大きさのパラメータとを選択するステップと、前記パラメータを組み合わせて、各前記区域において、大きさおよび経線の単一パラメータを得るステップと、前記区域において、前記単一パラメータをベクトル合成して、各半経線それぞれに関して大きさおよび経線の単一トポグラフィパラメータを得るステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各半経線において大きさおよび経線のパラメータを組み合わせて、角膜の各半経線に関する大きさおよび経線の単一トポグラフィパラメータを得るステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記半経線のトポグラフィパラメータを加算して、角膜トポグラフィ乱視（ＣｏｒＴ）を表す角膜全体に関する単一トポグラフィ値を得るステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記半経線での前記トポグラフィパラメータを互いから減算して、前記半経線間のトポグラフィ差分（ＴＤ）を表すトポグラフィパラメータを得るステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
各半経線が、３つの前記連続する区域で生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
各半経線での連続区域が、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
各区域それぞれでの大きさのパラメータが、それぞれの重み付け係数を乗算されて、前記区域において、重み付けされた大きさの値を生成する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
大きさと経線のパラメータが、倍角ベクトル図において前記パラメータのベクトル平均を取ることによって組み合わされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
眼内残余乱視（ＯＲＡ）の値が、角膜乱視値と屈折性乱視値のベクトル差を求めることによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
大きさは等しいが非対称である各半経線において、眼内残余乱視の最小値を残すことによって、前記半経線それぞれでの大きさのパラメータを減少させてトポグラフィパラメータの最大値を得るステップと、前記半経線において、そのようにして得られたトポグラフィの値を正則化して、対称的な直交のトポグラフィパラメータを得るステップとを１ステップで含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記対称的なトポグラフィパラメータが、それぞれを共通の屈折性乱視値とベクトル合成することによって正則化される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記測定されたベクトルパラメータを前記眼内残余乱視の比例する量だけ減少させることにより、測定された屈折パラメータを減少させることによって、前記共通の屈折性乱視値が得られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
患者の診断および治療のためのターゲット値を得るために患者の眼の乱視の測定値を減少させて正則化するための方法であって、
患者の眼の角膜を、強半経線および弱半経線に分割されているものとみなすステップと、
前記半経線それぞれにおいて、角膜乱視値および屈折性乱視値を測定するステップと、
各半経線においてトポグラフィ治療パラメータを決定して、各半経線に残っている眼内残余乱視の最小化に基づいて、各半経線においてトポグラフィ乱視値を最大限に減少させるステップと、
そのようにして減少されたトポグラフィ治療パラメータを、２つの個別の半経線に関する共通の屈折パラメータを使用して正則化して、前記決定ステップから前記正則化ステップまで１ステップで、前記２つの半経線に関する最終的な処理ターゲット値を得るステップと
を含む方法。
【請求項１６】
前記半経線それぞれに関する前記トポグラフィ治療パラメータ（ターゲットＴ）が、共通の屈折ターゲット値Ｒとベクトル合成されて、ターゲットＴが正則化される各半経線に関する治療パラメータ（ＴＩＡ）を得る、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記決定されたトポグラフィ値Ｔが、角膜上で中和されるようにＯＲＡの最小値を残すために最大限減少される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各半経線に関するＴＩＡパラメータが、最初に、各トポグラフィパラメータおよび屈折パラメータに対する強調係数を適用して、各半経線に関してトポグラフィターゲットＴおよび屈折ターゲットＲを得て、次いで２つの半経線に関する平均ターゲットＴを得て、その後、ターゲットＴの平均値が、各半経線に関してターゲットＲとベクトル合成されることによって決定される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法を実施するための装置であって、
角膜の各半経線においてトポグラフィパラメータを得るために、患者の眼の角膜を測定するためのケラトメータと、
両方の半経線に関する屈折パラメータを得るために、眼の屈折測定を行うためのデバイスと、
トポグラフィパラメータおよび屈折パラメータを受信するコンピュータとを備え、前記コンピュータが、前記トポグラフィパラメータをＯＲＡの最小値に減少させて、各半経線ごとに、最小トポグラフィターゲットパラメータＴおよび屈折ターゲットＲに対する最大処理を得るための手段と、正則化された前記トポグラフィターゲットＴを生成するターゲット誘発乱視パラメータ（ＴＩＡ）を得るために、前記トポグラフィパラメータＴと前記屈折パラメータＲをベクトル合成するための手段と
を含む装置。
【請求項２０】
手術用途のためのターゲットパラメータを得るためのベクトル計画装置であって、
角膜の強半経線および弱半経線において眼のトポグラフィを表すパラメータを得るための手段と、
各半経線に関する屈折値を表すパラメータを得るための手段と、
コンピュータ手段とを備え、前記コンピュータ手段が、
ａ）得られたトポグラフィパラメータから、各半経線に関するターゲットトポグラフィベクトルを決定するステップと、
ｂ）等しく、かつ正則化された半経線に関する処理ベクトルを得るために、前記ターゲットトポグラフィベクトルを前記屈折値とベクトル合成するステップと
を行うためのものである、ベクトル計画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照により本明細書に組み込む２００９年１１月１２日出願の米国仮特許出願第６１／２６０，５５６号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ベクトル解析および治療計画で使用するために、トポグラフィの角膜曲率図から導出される角膜の各半経線（主経線）を表すために乱視パラメータを決定することに関する。このとき、シミュレート角膜曲率測定の代わりとして、（強半経線および弱半経線に関する）これら２つの半経線値を合わせて、大きさおよび経線に関する単一の角膜トポグラフィ値を決定することができ、角膜の不正を定量化する。
【０００３】
さらに、本発明は、角膜の２つの半経線それぞれに異なるレーザアブレーションプロファイルを適用することによって実現される、自然発生の不正角膜乱視の減少と正則化を同時に行うためのベクトル計画モダリティに関する。この治療プランは、トポグラフィパラメータと屈折（波面）パラメータとを組み合わせ、エキシマレーザ技術用途のためのアルゴリズムとして使用して、眼の収差を減少させ、視機能を改善することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、コンピュータビデオケラトグラフィによって角膜曲率マップが得られ、角膜の個々の半分に関して乱視を定量化するために２つの半経線パラメータを決定するためにベクトル和が採用される。これらの乱視の大きさは、角膜の中心軸から外接される３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ同心区域に関して重み付けすることができ、それにより、次いで角膜乱視および不正を定量化することができる。すなわち、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域に割り当てるべき重み付けに影響を及ぼす２つの因子が存在する。これらは、１）角膜の中心軸への近さと、２）それぞれの区域によって囲まれる領域とである。これらの因子に基づいて、本発明者は、３ｍｍ区域に関する適切な理論上の重み付け係数は１．２であり、５ｍｍ区域に関しては１．０であり、７ｍｍ区域に関しては０．８であることを見出した。１００人の患者の術後評価で、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域に関する重み付け値が等しいこと、すなわちそれぞれ１．０、１．０、および１．０であることが判明している。各患者に関する医師による主観評価が、これら２つの範囲の間での重み付け値の割当てに影響を及ぼすことがある。本明細書では以後、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域に関して、それぞれ理論上の重み付け係数１．２、１．０、および０．８を使用して説明を進める。
【０００５】
トポグラフィから３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域に関する重み付け係数を使用して計算される２つの半経線値は、角膜乱視のより典型的な決定因子を提供する。これは、ベクトル計画治療の目的のためのパラメータ、および高い信頼性での角膜トポグラフィ乱視の決定、ならびに角膜不正に関する標準を提供する。また、これらの値は、屈折矯正手術を受けた患者の乱視予後の成功を評価するために、術前および術後に使用することができる。
【０００６】
本発明によれば、診断および外科治療のためのベクトル解析で使用するために、角膜乱視を表す大きさおよび軸のパラメータを決定するための方法であって、眼の角膜の２つの半経線それぞれのトポグラフィ測定値の角膜曲率マップを生成するステップと、各半経線での複数の区域それぞれにおいて、トポグラフィ測定値に重み付け値を割り当てるステップと、診断および外科治療に使用するのに適合された、トポグラフィ不正の大きさおよび軸を表す各半経線でのベクトルパラメータを得るために、重み付けされたトポグラフィ測定値をベクトル合成するステップとを含む方法が提供される。
【０００７】
さらに、本発明によれば、ベクトル計画の技法は、角膜（トポグラフィ）パラメータと屈折（波面）パラメータを組み合わせて、１回の治療ステップで乱視を減少させるとともに正則化する。治療は、始めに、眼内残余乱視（ＯＲＡ）を採用して、乱視の大きさを最適に減少させ、次いで、２つの個別の半経線に関する共通の屈折ターゲットを使用して、この時点では減少されている角膜乱視を正則化することによって定められる。
【０００８】
計算された処理は、１回の非対称治療の適用として表される。このようにすると、普及しているＯＲＡにより眼の光学系からなくすことができない任意の乱視が、最小化されて正則化される。
【０００９】
本発明の先進のベクトル計画技法を使用して、角膜の各半経線に個別に治療を適用することによって、自然発生の不正乱視を治療することができる。その結果、残った乱視が最適に最小化されて正則化され、眼の収差が減少され、その後、最高矯正された視覚活動を改善できる可能性がある。
【００１０】
したがって、さらに本発明によれば、患者の診断および治療のためのターゲット値を得るために患者の眼の乱視の測定値を減少させて正則化するための方法であって、患者の眼の角膜を、強半経線および弱半経線に分割されているものとみなすステップと、半経線それぞれにおいて、角膜乱視値および屈折性乱視値を測定するステップと、各半経線においてトポグラフィ治療パラメータを決定して、各半経線での眼内残余乱視の最小化に基づいて、各半経線においてトポグラフィ乱視値を最大限に減少させるステップと、そのようにして減少されたトポグラフィ治療パラメータを、２つの個別の半経線に関する共通の屈折パラメータを使用して正則化して、前記決定ステップから前記正則化ステップまで１ステップで、２つの半経線に関する最終的な処理ターゲット値を得るステップとを含む方法が提供される。
【００１１】
さらに本発明によれば、手術パラメータを得るために本発明の方法を実施するための装置であって、角膜の強半経線および弱半経線において眼のトポグラフィを表すターゲットパラメータを得るための手段と、各半経線に関する屈折パラメータを表すターゲットパラメータを得るための手段と、コンピュータ手段とを備え、コンピュータ手段が、等しく、かつ正則化された２つの半経線に関する処理ベクトルＴＩＡを得るために、トポグラフィターゲットパラメータを屈折パラメータとベクトル合成することによって、各半経線を治療するためのターゲット誘発乱視ベクトルパラメータ（ＴＩＡ）を決定するステップを行うためのものである装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】半経線の３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域における平坦および急峻な角膜曲率測定パラメータを示す角膜のトポグラフィ図である。
【図２ａ】強半経線および弱半経線の乱視値を示す極線図である。
【図２ｂ】大きさは同じままで乱視経線が二重にされた倍角ベクトル図であり、ベクトル差がトポグラフィ差分（ＴＤ）を表す図である。
【図２ｃ】眼に現れるときの方向を示すために、３ｍｍ区域に関するＴＤ軸を２で割った極線図である。
【図３ａ】角膜の対応するより強い半分において、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ半経線それぞれに関する乱視パラメータを示す極線図である。
【図３ｂ】角膜の対応するより弱い半分において、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ半経線それぞれに関する乱視パラメータを示す極線図である。
【図４ａ】平均のより強い乱視パラメータを計算するために、角度を倍にした３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ乱視パラメータのヘッドトゥーテール和を示す倍角ベクトル図である。
【図４ｂ】平均のより弱い乱視パラメータを計算するために、角度を倍にした３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ乱視パラメータのヘッドトゥーテール和を示す倍角ベクトル図である。
【図５ａ】平均の強半経線および弱半経線の乱視値を示す極線図である。
【図５ｂ】ＣｏｒＴパラメータを表すそれら独自の平均値を得るためにベクトル和を取られた平均のより強い乱視値とより弱い乱視値を示す倍角ベクトル図である。
【図５ｃ】両方の半経線上に直交に示されるＣｏｒＴと共に、より強いおよびより弱い平均の半経線乱視値を示す極線図である。
【図６ａ】トポグラフィ差分（ＴＤ）を表すより強い平均乱視値とより弱い平均乱視値のベクトル差を示す倍角ベクトル図である。
【図６ｂ】ＴＤが１０８度の軸で０．５６Ｄで表される、対応する角膜半経線におけるより強いおよびより弱い平均乱視値を示す極線図である。
【図６ｃ】強半経線および弱半経線の各区域に関する、重み付けされた乱視と無調節の乱視の比較効果を示す表である。
【図６ｄ】ＣｏｒＴパラメータとＳｉｍ  Ｋパラメータの比較を示す表である。
【図７ａ】眼の強半経線および弱半経線に関する屈折パラメータおよびトポグラフィパラメータを示す極線図である。
【図７ｂ】図７のパラメータをベクトルとして示す倍角ベクトル図である。
【図８】乱視の治療および様々な成分の値を示す極線図である。
【図９ａ】大きさおよび軸と共に図８の成分を示す倍角ベクトル図である。
【図９ｂ】それぞれの大きさおよび軸を含む、成分の処理後の倍角ベクトル図である。
【図１０】大きさおよび軸と共にベクトルの処理を示す倍角ベクトル図である。
【図１１ａ】大きさおよび軸の値と共に非直交乱視の正則化を示すベクトル図である。
【図１２ａ】成分の大きさおよび軸と共に、正則化後の屈折ターゲットを示す倍角ベクトル図である。
【図１３】正則化後の最適な処理ベクトルを示すＤＡＶＤである。
【図１４】成分の大きさおよび軸と共に、乱視の屈折およびトポグラフィ治療を示す極線図である。
【図１５】１回のステップで大きさを減少するとともに角膜治療を正則化するための、術前パラメータの処理を示すＤＡＶＤである。
【図１６】術前トポグラフィと、１回の手術ステップでの乱視の最大限の治療および正則化後の屈折ターゲットおよびトポグラフィターゲットとを示す極線図である。
【図１７】患者の眼の乱視の治療のために手術パラメータを評価して得るためのベクトル計画装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
コンピュータビデオケラトグラフィ（ＣＡＶＫ）の進歩が、角膜トポグラフィに関する詳細な情報を提供することによって、外科医の手助けとなっている。トポグラファによって提供される角膜曲率図（図１）は、角膜の様々な同心区域に関する角膜の度数および曲率半径を示し、対称的な屈折矯正角膜治療を提供するレーザに現在必要なよりも多くの情報を提供する。また、角膜曲率図は、慣例上、シミュレート角膜曲率測定（Ｓｉｍ  Ｋ）値も提供し、これは、３ｍｍ区域での角膜乱視の定量的記述子である。これは、１９８０年代にＣＡＶＫ技術の導入の時点で、角膜曲率の等価性を得るための試みとして提供されたものである。
【００１４】
Ｓｉｍ  Ｋ値に関して一般に生じる１つの難点は、時として、ボウタイ（ｂｏｗ  ｔｉｅ）が非直交特性を示す場合には、経線を選択するアルゴリズムが不安定であることである。トポグラフィデバイスは、その経線の選択に一貫性がないことがあり、ボウタイ経線のいずれかまたは経線の間のどこかの範囲を取る。本明細書における技法は、３つの区域（内側、中央、および周縁）での角膜曲率図から、ベクトル和平均の大きさおよび経線を得ることによって、角膜トポグラフィ乱視値（ＣｏｒＴ）の妥当性および一貫性を提供する。
【００１５】
現在、トポグラファによって、角膜の２つの半経線を有用に表す一貫性のある値は提供されていない。また、Ｓｉｍ  Ｋの大きさおよび経線の値によって利用されるちょうど中心傍３ｍｍの区域以外では、角膜全体を表す乱視値は存在しない。これら２つのベクトル半経線値は、角膜全体の乱視を定量化するこの単一値を導出するのに必要であり有用なパラメータである。また、それらは、非対称治療プロセスのベクトル計画にも重要であり、角膜パラメータによって不正を計測し、乱視予後の成功を定量化する。本発明は、図１に示されるようなトポグラファマップから現在入手可能なデータから、これらの値を導出することを試みる。
【００１６】
角膜の中心軸から外接させた３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍの区域（すなわち、それぞれ０〜３ｍｍ、３〜５ｍｍ、および５〜７ｍｍの領域）からの角膜曲率パラメータを使用して、ベクトル和のプロセスによって、角膜トポグラフィ乱視の経線および大きさをより高い信頼性で識別できるように半経線値を洗練させることができる。
【００１７】
図１におけるトポグラフィマップは、３つの区域それぞれに関して、２つの平坦な角膜曲率の大きさと、２つの急峻な角膜曲率の大きさを、それぞれの経線と共に示す。治療を計画して、生じ得る乱視予後を査定するための最も妥当なトポグラフィ読取値は、３ｍｍ区域のものである。なぜなら、これは、瞳孔および視軸と主に一致するからである。３ｍｍ区域に関する最も適切な角膜曲率パラメータの対は、２対のうち、最小のほうの角膜不正またはＴＤの大きさを設定することによって決定される。すなわち、一方の平坦／急峻の組合せを使用してＴＤを決定し、この大きさを、他方の平坦／急峻の組合せと比較して、２つの選択肢の小さいほうを見出す（図２ａ、図２ｂ、および図２ｃ）。
【００１８】
３ｍｍ区域に関して適切な対が確立された後、上のステップ１から決定された３ｍｍでの急峻な経線に対して、５ｍｍ区域での各急峻な経線の最小角度差を計算することによって、５ｍｍ区域での対応する急峻な経線が決定される。次いで、これが７ｍｍ区域に関して繰り返され、５ｍｍ区域のパラメータとの角度差を比較する。次いで、同じプロセスを、平坦な経線に関しても適用する。各区域に関する乱視の大きさは、その区域に関する平坦パラメータと急峻パラメータの算術的な差によって決定され、その向きは、最も急峻な経線の向きである。
【００１９】
得られるのは、角膜の強半経線に関する３つの乱視値（３、５、および７ｍｍ区域）と、角膜の弱半経線に関する３つの乱視値（３、５、および７ｍｍ区域）である。任意の外科治療パラダイムにおける３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域の有意性に基づいて各区域に重み付けすることができ、適切には、内側に関してはより高い重み付け、外側に関してはより低い重み付けであり、中央はそのままである。すなわち、３ｍｍ（最も妥当）に関しては１．２倍、５ｍｍに関しては１．０倍、および７ｍｍ区域（最も妥当でない）に関しては０．８倍である（図３ａおよび図４ａ）。
【００２０】
図５ａの極線図は、眼に現れるときの２つの加算ベクトル平均を表す。すなわち、一方は強半経線での乱視であり、もう一方は弱半経線での乱視である。後述するように、これらのトポグラフィ乱視値がベクトル計画で使用される。
【００２１】
角膜全体の不正を決定するために、上述した３、５、および７ｍｍ区域に関する重み付けを考慮に入れ、再びＤＡＶＤ上で軸を二重にすることによって（図５ｂ）、これら２つの乱視のベクトル差が計算される。ＤＡＶＤ上で、より強い平均乱視に起因する得られたベクトルを合成し、より弱い平均乱視で打ち切り、次いで原点に戻し、２で割って、その実際の方向を決定することによって、ＴＤの最終的な経線が決定される。このようにして定量化された角膜不正は、トポグラフィ差分（ＴＤ）と呼ばれ、ジオプタと角度の単位で表される。トポグラフィ差分（ＴＤ）は、眼に現れるときの値を提供する（図５ｃ）。
【００２２】
角膜全体の表現として合計の角膜トポグラフィ乱視（ＣｏｒＴ）を決定するために、ＴＳＵＰおよびＴＩＮＦの重み付けされた値を使用して、ベクトル和平均が計算される（図６ａおよび図６ｂ）。これは、実施例で示すものなど３、５、および７ｍｍ区域への適切な重み付けを用いて角膜トポグラフィによって定量化したときに、角膜全体を記述する。これは、シミュレート角膜曲率測定値（Ｓｉｍ  Ｋ）よりも好ましい。Ｓｉｍ  Ｋは、全面的に３ｍｍ区域から導出され、時として、選択される経線のばらつきおよび一貫性のない偏りが示される。
【００２３】
トポグラフィマップによって提供される同心角膜区域（すなわち３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ）を使用して、それぞれ角膜の半分を表す２つの半経線値を実現し、各区域の妥当性を重み付けし、次いで角膜不正を決定する。この技法は、トポグラフィ差分（ＴＤ）を査定する。これは、７２０度の倍角ベクトル図（ＤＡＶＤ）上で、より強い値とより弱い値の表示の間の屈折光学距離として計算される不正乱視のベクトル尺度である。増加するＴＤと眼内残余乱視（ＯＲＡ）の間の正比例関係が観察されている。
【００２４】
眼内収差を定量化するＯＲＡは、角膜乱視パラメータと屈折性乱視パラメータのベクトル差として計算され、ジオプタ単位で表される大きさと、角度単位で表される向きとを有する。
【００２５】
術前の１００例の健康な乱視角膜のグループにおいて、ＴＤとＯＲＡの関係は有意であることが示されている。０．７５Ｄ以下のＯＲＡおよびＴＤの大きさが正常とみなされ、良好な乱視予後を実現するのに障害はない。１．００Ｄを超える大きさは、内部収差の余剰な度合い、または角膜不正に関する重大な問題を示すことがあり、悪い予後が生じ得る。したがって、乱視を矯正するための屈折矯正レーザまたは切開手術は、乱視の矯正時に実現可能な予後を制限されることがある。このため、外科医は、治療しないという決断を下すことがあり、または、上記のような場合に残る角膜乱視の最終的な量を最適化して減少させる治療パラダイムとしてベクトル計画を使用するという決断を下すことがある。
【００２６】
図６ｃは、重み付けされた加算ベクトル平均（ＴＳＵＰ  ａｖおよびＴＩＮＦ  ａｖ）の有意性を示す。７ｍｍ区域での無調節の乱視の大きさは、強半経線での対応する１．０６Ｄに対して弱半経線での１．７４Ｄと比較的大きい。強半経線と弱半経線どちらにおいても、７ｍｍでの乱視値は、無調節のパラメータに関して３ｍｍおよび５ｍｍのものよりも大きい。加算平均ベクトルの有意性は、弱半経線に関しては０．０６Ｄ、強半経線に関してはわずか０．０１Ｄへの「減衰」によって強調される。
【００２７】
２つの重み付けされた半経線値ＴＳＵＰ  ａｖとＴＩＮＦ  ａｖの加算ベクトル平均を求めて（図６ｄ）、本明細書でＣｏｒＴ値と呼ぶ実効の合計の角膜トポグラフィ乱視を計算することができる（０．９１Ｄ＠９１）。Ｓｉｍ  Ｋ（０．８８Ｄ＠１０２）とＣｏｒＴ値の関係を調べると、同様の大きさが示され（どちらも算術平均未満）、これは、直線状に並んでいない３つの区域の急峻な経線の結果として角膜トポグラフィ乱視を推定するのと同様の効果と考えられる。しかし、ＣｏｒＴ値の経線は、時計方向で、ＴＳＵＰ（８５度）およびＴＩＮＦ（２７５度）に対してより近くに位置し、その結果、７ｍｍ区域での向きの影響を考慮に入れることによって、全体の角膜乱視経線をより良く表現できる可能性が高い。ほぼ１０度のこの差（１０２度のＳｉｍ  Ｋ経線と比較した９１度のＣｏｒＴの経線）は、手術切開中またはレーザ計画において考慮に入れるのに有意な量となる。
【００２８】
３つの区域内の個別の成分それぞれの線形性の欠如が大きければ大きいほど、Ｓｉｍ  ＫまたはＣｏｒＴによって表される実効の正乱視が小さくなることに留意することが重要である。内側区域および外側区域に関してそれぞれ値１から２０％増加および減少した値は、現段階で経験的に推定される一例であり、将来、実験および集団調査に従って修正される可能性がある。３つの重み付けされた区域の値の和３．０Ｄは、３つの無調節の値１の和に等しく、したがって、この調節プロセスからは、乱視の正味の増加または減少は生じない。
【００２９】
また、Ｓｉｍ  Ｋの大きさと、重み付けされたＣｏｒＴの大きさとが近いことが、この非線形現象の並列的な効果を示し、ＣｏｒＴがどれほど効果的に角膜全体を表しているかを示す。ＣｏｒＴで特に有益なのは、ＴＳＵＰおよびＴＩＮＦ半経線成分のベクトル和および平均を採用することによって最も妥当な経線を識別する精度および一貫性である。
【００３０】
この技法は、ベクトル計画を使用する屈折矯正治療プランに角膜パラメータが含まれる場合に、さらなる安全性を提供する。複数の値のベクトル平均は、ＣＡＶＫなど自動測定プロセスにおいて生じることがある任意の測定アーチファクトまたは実際の外れ値の影響を減少させる。
【００３１】
角膜乱視を定量化するために半経線値を計算するこの方法は、角膜の両半分からの、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域それぞれの角膜曲率の大きさおよび経線を組み込む。さらに、これら２つの半経線値は、ベクトル和を取られることがあり、角膜トポグラフィ乱視値を提供する。これは、角膜トポグラフィによって決定される眼の全体的な角膜乱視を定量化するＣｏｒＴである。この値は、現在採用されているＳｉｍ  Ｋ値に勝る利点を有することがある。また、計算された半経線値は、角膜不正に関するベクトル値、すなわちトポグラフィ差分を提供することもできる。これは、乱視を矯正するための屈折矯正手術を計画するときに、患者への適合性および良好な視力予後に関する可能性を決定するために、ＯＲＡ値と共に基本的な術前パラメータとして診察セットで使用することができる。
【００３２】
また、説明する技法は、視軸に対してより近い値または視軸からより遠い値に、調節された重み付けを与えることができるようにする。これは、測定される経線において、それらの値の大きさに、より大きいまたはより小さい妥当性を割り振るために、係数を与えることによって行う。ベクトル計画治療プロセスにおいて、角膜の半分をそれぞれ表す導出された半経線値を治療パラメータとして組み込むことができ、解決する必要がある角膜乱視を屈折パラメータを用いて正確に定量化する。これらの半経線値を使用する特発性の不正乱視の同時治療のためのベクトル計画プロセスにおいて、角膜パラメータと屈折パラメータを組み合わせることが、角膜乱視予後のより大きい一貫性をもたらすことができる可能性があり、通例のレーザ視力矯正プロセスにおける全体的な視力予後の品質をさらに洗練させる機会を提供する。
【００３３】
図１でのパラメータの使用：
【００３４】
ステップ１−平坦な経線と急峻な経線の適切な対を決定する。
（ｉ）平坦パラメータと急峻パラメータの適切な対を決定するために、３ｍｍ区域での値から、最小のＴＤの大きさを計算する。
第１の対（図２ａ、図２ｂ、および図２ｃ）−
４０．４６／４１．２３＠９０（０．７７Ｄ＠９０）強半経線
４０．６８／４１．５４＠２９４（０．８６Ｄ＠２９４）弱半経線
ＴＤ＝０．６７Ｄ
代替の対−
４０．６８／４１．２３＠９０（０．５５Ｄ＠９０）強半経線
４０．４６／４１．５４＠２９４（１．０８Ｄ＠２９４）弱半経線
ＴＤ＝０．８２Ｄ
第１の対のほうが低い不正値を有し、したがって、区域に関して、調節された乱視値を提供するために第１の対が選択される。
【００３５】
ステップ２−（ｉ）から選択された平坦／急峻パラメータに、適切な重み付けを適用する（図３ａおよび図４ａ）。
３ｍｍ区域：
０．７７Ｄ＠９０（強半経線）×１．２（３ｍｍ区域に関する重み付け）＝０．９２Ｄ＠９０
０．８６Ｄ＠２９４（弱半経線）×１．２（３ｍｍ区域に関する重み付け）＝１．０３Ｄ＠２９４
【００３６】
ステップ３−５ｍｍ区域において、３ｍｍ区域におけるものに対して角分離が最も近いものを選択することによって、対応する急峻および平坦な角膜曲率測定の読取値を合致させる。
５ｍｍ区域：
４１．１３／４１．８７＠１００（０．７４Ｄ＠１００）強半経線
０．７４Ｄ＠１００×１．０（５ｍｍ区域に関する重み付け）＝０．７４Ｄ＠１００
４１．１７／４２．４５＠２７６（１．２８Ｄ＠２７６）弱半経線
１．２８Ｄ＠２７６×１．０（５ｍｍ区域に関する重み付け）＝１．２８Ｄ＠２７６
【００３７】
ステップ４−再び、７ｍｍ区域において、５ｍｍ区域におけるものに対して角分離が最も近いものを選択することによって、対応する急峻および平坦な角膜曲率測定の読取値を合致させる。
７ｍｍ区域：
４２．１８／４３．２４＠６６（１．０６Ｄ＠６６）強半経線
１．０６Ｄ＠６６×０．８０（７ｍｍ区域に関する重み付け）＝０．８５Ｄ＠６６
４２．３０／４４．０４＠２６０（１．７４＠２６０）弱半経線
１．７４Ｄ＠２６０×０．８０（７ｍｍ区域に関する重み付け）＝１．３９Ｄ＠２６０
【００３８】
ステップ５−ヘッドトゥーテール和を使用して、得られた強半経線と弱半経線の平均乱視を計算する（図３ｂおよび図４ｂ）。
加算ベクトル平均；より強い乱視＝０．７４Ｄ＠８５ＴＳＵＰ  ａｖ
加算ベクトル平均；より弱い乱視＝１．１０Ｄ＠２７５ＴＩＮＦ  ａｖ
（図５ａ）
【００３９】
ステップ６−ＴＳＵＰとＴＩＮＦのベクトル差
平均のより強い平均乱視およびより弱いベクトル平均乱視（ＴＳＵＰ  ａｖおよびＴＩＮＦ  ａｖ）の経線を二重にし、ＤＡＶＤ上でベクトル差を求めることにより、ジオプタおよび角度の単位で角膜不正またはＴＤを提供する。
ＴＤ＝０．４８Ｄ  Ａ×１１１（図５ｂおよび図６）
【００４０】
ステップ７−ＣｏｒＴ値を求めるためのＴＳＵＰとＴＩＮＦのベクトル和
より強い乱視値とより弱い乱視値のヘッドトゥーテール和を取り、大きさが等しく１８０度離れた２つの半経線で表される角膜トポグラフィ乱視値（ＣｏｒＴ）を導出する。
０．９１Ｄ＠９１
０．９１Ｄ＠２７１
【００４１】
有意な量の眼の収差は、視覚の質および量を減少させることがあり、グレア、ハロ、夜間の光のスターバースト、および最高矯正視力の全体的な減少といった症状をもたらす。これらは、一般には不正乱視の場合に生じ、収差測定によって測定して定量化することができる。また、内部（非角膜）収差を定量化するために、角膜乱視値と屈折性乱視値のベクトル差によって、収差の正確な大きさを計算することもできる。
【００４２】
ベクトル計画の技法は、乱視治療を最適化するために角膜パラメータと屈折パラメータとの組合せを可能にする系統的なパラダイムである。
【００４３】
先進のベクトル計画は、角膜の各半経線に関してＬＡＳＩＫまたはＰＡＲＫを使用して、自然発生の不正乱視の治療を可能にする。このプロセスは、トポグラフィ値または波面屈折値だけを使用することに勝る、視力予後の改善の可能性を提供する。
【００４４】
一般に、角膜乱視と屈折性乱視の大きさおよび／または軸の間には差がある。そのような場合、これは、眼内残余乱視（ＯＲＡ）によって定量化される。ＯＲＡは、トポグラフィ乱視と二次収差乱視の差による眼内収差を定量化する計算されたベクトル値である。ＯＲＡのより高い量は、角膜不正を定量化するための計算されたベクトル値として前に示したトポグラフィ差分（ＴＤ）のより大きな量に比例する。ベクトル計画を使用して、生じるＯＲＡを最小にすることによって眼の収差を減少させることにより、眼の視機能を改善することができる。
【００４５】
本明細書では以後、角膜の各半経線に対して別々にベクトル計画を適用する技法を説明する。
【００４６】
エキシマレーザ手術での現行の乱視予後および視力予後をさらに改善するために、２つの治療原理が最重要である。第１に、トポグラフィと屈折の両面で検査される総和の乱視が、最大限減少される（ＯＲＡによって定量化される最小値になる）。第２に、角膜に残っている最小の乱視が、好ましくは正則状態にされる。従来、これら２つの原理は、自然発生の正乱視および不正乱視に関して、別個に詳述されている。
【００４７】
ベクトル計画は、得られるトポグラフィ乱視ターゲットと屈折性乱視ターゲットの和（すなわちＯＲＡ）がその個人の眼の独自のパラメータに関して最小となるように、乱視の最大限の減少を可能にする。この残った乱視は、最適な形で、トポグラフィモダリティと屈折モダリティの間で最良に割り振られる。正味の効果は、より少ない乱視を角膜に残し、低次および高次の光学収差が減少されたより良い視力予後を実現することができる可能性を提供することである。
【００４８】
自然発生の不正乱視は、レーザ手術に関する母集団で広まっており、ＴＤ評価を使用して定量化することができる。このベクトル値は、大きさおよび軸を有し、前に説明したようにジオプタ単位で表現することができ、事前研究における眼の４３％が１．００Ｄを超える値を有していた。これは、７２０度の倍角ベクトル図（ＤＡＶＤ）上でトポグラフィマップの半分をそれぞれ表す２つの相対する半経線の乱視値の間の離間距離として計算される（図１ａ、ｂ、およびｃ）。角膜の不正（ＴＤ）が高ければ高いほどＯＲＡが大きくなるという重要な直接的な関係が観察されることに留意されたい。
【００４９】
乱視を最大限に減少させるために、例えば図６に示されるように、角膜の各半経線に関して１つずつ、２つの異なるトポグラフィ乱視値を用いて、屈折性乱視に関する１つの共通の値（顕性または波面）を個別に解くことができる。波面または顕性屈折を使用する現行の実践形態は、角膜を含めた眼全体に関して単一の屈折円柱値のみを確かめる。結果として得られた、減少されてはいるが依然として不正の角膜乱視を正則化する追加のステップは、直交対称の角膜を実現し、したがって眼に関する可能な最高の視力を実現するのに有益である。
【００５０】
その後、本発明による治療プロセスは、２つの基本的な治療ステップを１つに組み合わせる。第１に、トポグラフィパラメータと波面パラメータの両方を最適に採用して、乱視を最大限にかつ最適に減少させ（ステップＡ  ｔｏ  Ｂ）、次いで第２に、残っている角膜乱視の正則化を行う（ステップＢ  ｔｏ  Ｃ）。これら２つの個別のステップを合わせて単一ステップの治療プロセスにすることができ、Ａの術前乱視状態から、最終的な直交対称のターゲットＣを計算する。
【００５１】
（自然発生の不正乱視に関する治療パラダイム）
１．乱視の最適な減少（ステップＡ  ｔｏ  Ｂ）。
図７ａは、トポグラフィおよび屈折によって測定された乱視パラメータの３６０度極線（非ベクトル）図を示し、ここで、２つの術前測定値は、大きさまたは向きが互いに対応していない。図６に示されるように、より強いトポグラフィ半経線値（ＴＳＵＰ）がより弱いトポグラフィ半経線値（ＴＩＮＦ）と大きさも向きも異なり、したがって非対称かつ非直交になるとき、角膜乱視は不正である。波面（二次ゼルニケ３および５円柱乱視）パラメータまたは顕性パラメータを使用する屈折性乱視（Ｒ）が、角膜の強半経線と角膜の弱半経線に関して共通の対称直交値として表される。
【００５２】
（ＯＲＡの計算）
既存の乱視を最大限に減少させるための計算を必要とする第１のパラメータはＯＲＡである。これは、角膜面での屈折性乱視と角膜乱視のベクトル差である。
【００５３】
既存の乱視は、屈折成分とトポグラフィ成分の単純な算術的な和によって定量化することができる。これは、矯正すべき総和の乱視を定量化し、矯正されていない乱視の比率がＯＲＡによって定量化される。角膜不正があるとき、ＯＲＡは、図７ａに示されるように２つの半経線それぞれに関して個別に計算することができる。ＯＲＡの中和は、角膜上または眼鏡で行われなければならず、あるいは、手術パラメータが最適化されるこの場合には、その両方の組合せである（図８は、対応する処理ベクトルを示す）。ＯＲＡの矯正を割り振るためにここで選択される強調比率は、４０％のトポグラフィと６０％の屈折である。これは、以前に平均として計算されており、ベクトル計画研究で使用されている。
【００５４】
それぞれの割振りは、症例ごとに異なることがあり、医師が実現を試みる理論上のトポグラフィターゲットと屈折ターゲットの比率に応じて決まる。可能である場合には、これらのターゲットは、角膜乱視を０．７５Ｄに減少し、眼鏡屈折円柱を０．５０ＤＣ以下に減少することを狙いとすべきである。ＯＲＡが１．２５Ｄよりも大きいためにこれが実現できない場合には、前述したのとは別の強調比率オプションが適切なこともある。ＯＲＡを最適に取り扱う方法において設定される強調比率に関わらず、トポグラフィ乱視ターゲットと屈折性乱視ターゲットの和がＯＲＡに等しいときに、眼の光学系内で最大量の乱視が治療される。術前にＯＲＡを計算することで、最大量の乱視を治療することができるようになり、角膜上に残る量をより許容できるレベルまで最小化することができるようになる。
【００５５】
（残っている最小ＯＲＡを用いて乱視を最適に減少させるための治療の計算（ＴＩＡ））
各半経線に関する乱視治療のためのターゲット誘発乱視ベクトル（ＴＩＡ）は、急峻な効果（ｓｔｅｅｐｅｎｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）であり、したがって、最大にアブレーションされる軸と整列される。ＴＩＡは、ベクトル差、またはそのベクトル差が識別する術前の乱視とターゲットの間で必要とされる処理である。この処理ベクトルは、各半経線を表すトポグラフィ値Ｔが異なるので大きさと経線の両方が異なる各半経線に、個別に適用することができる（ＴＩＡＳＵＰ  ＡＢおよびＴＩＡＩＮＦ  ＡＢ）。これは、ＤＡＶＤ上で表すことができる。すなわち、ＴＩＡベクトルは、大きさを変えずに軸を二重にされ、次いで、（ＤＡＶＤ上で、それらの急峻な経線の２倍で）それらの対応する術前トポグラフィ値に適用される。これは、ＡからＢへの乱視減少のトポグラフィターゲット（ターゲットＴＳＵＰ  ＢおよびターゲットＴＩＮＦ  Ｂ）を生じ、これらは、依然として非対称であり非直交のままである（図８ａ）。同じプロセスを、処理ベクトルＴＩＡＳＵＰ  ＡＢおよびＴＩＡＩＮＦ  ＡＢを使用して共通の屈折性乱視に適用することができ、（各半経線ごとに１つずつ）２つの屈折ターゲットを実現する（図８ｂ）。しかし、実際には、屈折ターゲットは１つのみ利用される。
【００５６】
対称屈折円柱ターゲット（ターゲットＲＢ）を決定するために、ＤＡＶＤ上で、適用されるＴＩＡＩＮＦ  ＡＢとＴＩＡＳＵＰ  ＡＢをヘッドトゥーテール様式で加算することによって、正味の全体的な治療効果（ＴＩＡＮＥＴ  ＡＢ×２）が計算される（図９）。次いで、ＴＩＡＮＥＴ  ＡＢ×１（２つのパラメータが加算されているので大きさを２で割る）が、術前の円柱屈折の半経線表示それぞれに適用される（図１０ａは、一対として、直交対称の「より強い」および「より弱い」屈折を示す。これらは３６０°離れているのでＤＡＶＤ上で互いに重なる）。それにより、１つの共通の屈折ターゲットが得られる（ターゲットＲＢ）。図１０ｂに、これを、得られる屈折ターゲットおよびトポグラフィターゲット、ならびにより強いＯＲＡおよびより弱いＯＲＡと共に示す。
【００５７】
この最適化された予後は、最小量の乱視を残すことである。これは、眼内残余乱視（ＯＲＡ）に等しく、通常は眼全体の内部収差に対処し、この場合には各半経線に関して個別に計算される。
【００５８】
（残っている最小のＯＲＡを用いた正則化ステップ（ステップＢ  ｔｏ  Ｃ））
次いで、上記の最適な乱視減少から実現された各対応する角膜ターゲット（ターゲットＴＳＵＰ  ＢおよびターゲットＴＩＮＦ  Ｂ）に第２の治療（ＴＩＡＳＵＰ  ＢＣおよびＴＩＡＩＮＦ  ＢＣ）を適用して、対称的な直交の角膜乱視予後を実現することができる。これは、図１２に示されるように、第１のステップ（ステップＡ  ｔｏ  Ｂ）から実現された屈折円柱ターゲット（ターゲットＲＢ）を対象とすることによって行われる。強半経線および弱半経線に関する得られる屈折ターゲットが、図１２ｂに示される。正則化の第２のステップ（Ｂ  ｔｏ  Ｃ）からの最終的な対称屈折円柱ターゲット（ターゲットＲＣ）は、再び、より強いＴＩＡＢＣとより弱いＴＩＡＢＣをヘッドトゥーテール様式で平均し、この値（ＴＩＡＮＥＴ  ＢＣ×１）をターゲットＲＢ（図１３ａおよび図１３ｂ）に加えることによって計算され、図１４に示されるように、共通の屈折円柱およびトポグラフィが整列される。
【００５９】
各ターゲットＲＢに対する処理ＴＩＡＮＥＴ  ＢＣ×１によるＢからＣへのこの屈折変化は、個々のＯＲＡ（ＯＲＡＣ）それぞれを、角膜を正則化するのと同じステップで定義される最小限の値になるように効果的に定量化する（図１４）。
【００６０】
（１ステップ（Ａ  ｔｏ  Ｃ）での最大の最適化された減少および正則化）
対称的な直交の角膜と共に、乱視の最大の最適化された減少を１ステップで実現するのに必要な半経線処理（強半経線に関してＴＩＡＳＵＰ  ＡＣおよび弱半経線に関してＴＩＡＩＮＦ  ＡＣ）は、既存の角膜不正乱視を最大限にかつ最適に減少させる第１のプロセスから実現されたステップＡからＢへのターゲット屈折（ターゲットＲＢ）を対象とすることによって計算される。次いで、これらの処理は、図１５に示されるように、両方の術前角膜値（ＴＳＵＰ  ＡおよびＴＩＮＦ  Ａ）に適用されて、１回の外科治療ステップで、減少と正則化の目標を実現する。図１６は、ただ１回の手術ステップでの乱視の最大限の治療および正則化後の屈折ターゲットおよびトポグラフィターゲットと共に、強半経線および弱半経線治療を示す。
【００６１】
透明な角膜の働きは、透明な窓ガラスの特性と比較することができる。ガラスの平坦面の歪みがあると、そこを通して物を見たときに、透過された輪郭が歪んで見えるのと同様に、角膜の不正も、そこを通過する平行な光線が等間隔で並んで進むのを歪ませる。不正の角膜を通して見たときに生じる歪みは、既存の高い高次収差の乱視（ＨＯＡ）を有する角膜を通過する光の像の点拡散関数を使用して、収差計で表すことができる。
【００６２】
一般に実施される角膜乱視の対称治療では、乱視が正乱視であるか不正乱視であるかに関わらず、一般に、角膜乱視値と屈折性乱視値に差がある。屈折値のみによる従来の治療は、眼内収差を中和するために、（ＯＲＡによって定量化される）すべての非角膜乱視を角膜上に残す。これにより、レーザ視力矯正によって近視および乱視の治療を行った眼の３０％超で、ジオプタが１よりも大きくなることがあり、７％超で、術前に存在していた角膜乱視が、手術により全体的に悪化することがある。
【００６３】
同様に、波面パラメータのみによる治療の正味の効果は、通常必要なよりも余剰に乱視を角膜表面上に残す。ＨＯＡの収差治療の第２の望ましくない影響は、角膜を正則化することを特に試みない場合には、網膜に向かう光路上で角膜の後方にある不正を中和するために、角膜表面上で不可避的に不正が生じることである。
【００６４】
波面収差測定は、大きな瞳孔および有意なＨＯＡを有する患者において、非球状の角膜を生成し、球状の視力予後を改善するのに重要であり有用な診断モダリティであることは疑いない。しかし、この技術の本来的な欠点は、角膜表面上で測定されて永久的に中和される収差が水晶体によるものまたは知覚的なものであることがあり、したがって、時間と共に安定でない変数に基づいた永久的な変化を生み出すことである。
【００６５】
これらのより高レベルの障害の重要な問題は、顕性屈折に影響を及ぼす視覚野および／または視覚野での乱視の後頭部知覚が、収差測定のみを使用する治療では実質的に測定されず、除外されることである。これらの非光学的乱視の影響は、顕性屈折が排他的なガイドパラダイムであるときに、角膜に適用される治療およびそれにより得られる角膜の形状に対して大きな影響を持つことがある。従来の屈折矯正治療では、これらは、トポグラフィ入力によっては全く緩和されない。
【００６６】
治療モダリティとして単独で使用する波面値への依存には大きな理論的および実用的な障害があり、これは、他の著者によっても認識されている。治療プロセスでのベクトル計画の重要な利点は、術前角膜乱視パラメータを屈折波面乱視に関するパラメータと系統的に組み合わせることができることである。このようにすると、好ましくないと考えられる乱視（倒乱視または斜乱視など）から角膜を保護することができ、それにより、そのような場合に残る余剰の乱視と、その結果としての高次収差、例えばコマやトレフォイル（ｔｒｅｆｏｉｌ）を防止する。上述した技法を使用して、角膜上に中和されて残る任意の回避できないＯＲＡを、直交対称（正則）状態にすることができ、それにより、角膜を通過するときの平行な光線の歪みを減少させる。このようにすると、減少されて正則化された角膜乱視、および場合によっては減少された収差を有する最適な視力予後が可能である。
【００６７】
図８および図９は、乱視の最大減少を示す。より小さい角膜乱視を対象とすることは、理論上は、残っている乱視の割合を屈折レベルにシフトする。実際、これは、実際の術後の顕性屈折が測定されて評価されるときに、予想されるよりも小さいものとして示されている。非対称の角膜乱視治療を採用するベクトル計画技法（図８）は、ＯＲＡによって定量化される非角膜乱視を最小限にすることを試み、したがって、角膜値と屈折値の間で最大の対応関係を得て、知覚される像の光学的品質を改良することができる可能性がある。これら２つの値間の可能な最良の等価性は、眼内で、より低次の光学収差とより高次の光学収差をどちらも最小限にすると考えられる。
【００６８】
波面測定は、将来、各半経線ごとに１つずつの２つの異なる屈折値を、角膜上での２つの個別のトポグラフィ値とより良く合致させ、したがって各角膜半経線ごとに個別の屈折およびトポグラフィ測定を採用することができるようにする見込みがあると考えられている。この複合治療パラダイムは、波面またはトポグラフィパラメータのみを使用するよりも、最高矯正ベクトル解析（ＢＣＶＡ）を改良する可能性が高い。不正乱視を効果的に矯正するための理想的なアブレーション形状は、各半経線ごとに寸法を修正された楕円によって決定される。これらの楕円は、非直交であり非対称の治療要件を実現するために角度的にずらすことができる。
【００６９】
角膜のこれらの非対称であり非直交の値に対処する必要がある治療の変化は、角膜の主要経線の間の輪郭の漸進的な波状変化を生成することによって実現される。粗い突然の変化ではなく滑らかな連続的な変化は、加えられた任意の局所的な不均一性を時間と共に均す可能性がある上皮の自然治癒力に抗するように維持される見込みがより高い。
【００７０】
ベクトル計画の方法は、不正乱視の場合に予後を洗練するように拡張することができる。角膜の各個別の半経線に関して個別の乱視治療プランを用いる非対称ベクトル計画を利用することにより、球および不正円柱を矯正する１回の角膜手術の完了時に、全体の乱視をより小さくし、角膜プロファイルをより整ったものにする可能性が高い。将来のエキシマレーザ技術へのこれらのアルゴリズムの組込みは、レーザ視力矯正における球面円柱レンズの治療によって現在実現されている予後を改良する可能性がある。
【００７１】
（角膜の乱視の最大減少および正則化のための治療の計算）
このプロセスにおける第１のステップは、乱視の最大減少であり、ステップＡ  ｔｏ  Ｂ（ＡＢ）と呼び、第２のステップは、角膜の正則化であり、ステップＢ  ｔｏ  Ｃ（ＢＣ）と呼ぶ。
【００７２】
術前パラメータが、図７ａに示されている。
より強いトポグラフィ２．６０Ｄ＠１３０
より弱いトポグラフィ１．９０Ｄ＠２７８
波面屈折−３．２４ＤＳ／−１．８０ＤＣ×１８（ＢＶＤ＝１２．５ｍｍ）
【００７３】
個別の半経線の乱視治療（ＴＩＡＳＵＰ  ＡＢおよびＴＩＡＩＮＦ  ＡＢ）が図８に示され、強半経線に関しては、１．８２ＤＡ×５９の既存のＯＲＡで、４０％の角膜球状化／６０％の屈折円柱球状化の強調比率に基づいて計算される。また、弱半経線治療は、０．６７ＤＡ×３４０の既存のＯＲＡに適用される、４０％の角膜球状化／６０％の屈折円柱球状化に基づく。ＯＲＡに関して選択される強調比率に関係なく、角膜の各半経線で最大量の乱視が治療される。
【００７４】
ＯＲＡの中和に対する強調比率によって決定される術前トポグラフィとターゲットトポグラフィの間のベクトル差は、各半経線に関する乱視治療（ＴＩＡ）に等しい。図９に、トポグラフィターゲット（ターゲットＴＩＮＦ  ＢおよびターゲットＴＳＵＰ  Ｂ）が示される。
【００７５】
２つの半経線間のＴＩＡが異なるとき、ＴＩＡの和（ＴＩＡＮＥＴ  ＡＢ）または平均を計算して、屈折性乱視に対する複合の効果を求める必要がある（図１０）。処理ベクトルの平均（ＴＩＡＮＥＴ  ＡＢ）は、ＴＩＡＳＵＰ  ＡＢとＴＩＡＩＮＦ  ＡＢのヘッドトゥーテール和を使用して計算され、これは、和に２つの値が関わっているので、次いで２で割られる。
１．８７ＤＡ×２９＋１．７１ＤＡ×１９４＝１．７３ＤＡ×２２
【００７６】
平均処理ベクトルＴＩＡＮＥＴ  ＡＢが、２つの半経線に関する＋１．６３Ａ×１０８の屈折値の共通の対それぞれに加えられて（その後、眼に現れるときの極線図に変換するために軸が２で割られて）、図１１に示される屈折円柱ターゲット（ＲＢ）が得られる。
１．６３Ａ×１０８＋［＋１．７３Ａ×２２］＝＋０．２５Ａ×５３（ＲＢ）
【００７７】
角膜を正則化するために、最大の最適化された乱視減少を行う第１のプロセス後のトポグラフィターゲット（ターゲットＴＩＮＦ  ＢおよびターゲットＴＳＵＰ  Ｂ）（ステップＡＢ）は、第２の処理をさらに加えられ（ＴＩＡＳＵＰ  ＢＣおよびＴＩＡＩＮＦ  ＢＣ）、＋０．２５ＤＡ×５３の初期屈折円柱結果（ターゲットＲＢ）を対象とする（図１２に示されるＤＡＶＤ上での軸１０６）。
【００７８】
この例では、得られたトポグラフィ（ターゲットＴＩＮＦ  ＣおよびターゲットＴＳＵＰ  Ｃ）と、やはり２つの処理ＴＩＡＳＵＰ  ＢＣおよびＴＩＡＩＮＦ  ＢＣのベクトル和を取ることによって計算された最終的な屈折（ターゲットＲＣ）とが整列され（図１４）、得られる正味の屈折変化によりターゲットＲＢがターゲットＲＣにシフトするときに、残っているＯＲＡを最小にする。
【００７９】
残りのＯＲＡ、すなわち最終的なトポグラフィターゲットと屈折円柱ターゲットのベクトル差は最小である。トポグラフィターゲットは、０．２５Ｄ＠５３であり、乱視の最大減少および正則化、ならびに角膜を正則化するための第２の治療（ＴＩＡＳＵＰ  ＢＣおよびＴＩＡＩＮＦ  ＢＣ）の効果によって得られる。第２のプロセス（ＢＣ）のこれらの正則化変化は、得られる最終的なＯＲＡに等しい量０．６２Ｄ  Ａ×５３だけシフトすることによって、屈折ターゲット（ターゲットＲＢ）→ターゲットＲＣ＝０．８７Ｄ  Ａ×５３とする。
【００８０】
（不正乱視の最大減少および正則化の１ステップ治療（ステップＡ  ｔｏ  Ｃ））
１ステップで乱視を最大限に減少させる（ＡＢ）とともに正則化する（ＢＣ）のに必要な処理は、２つの術前角膜値（ＴＳＵＰおよびＴＩＮＦ）が、ステップＡＢから計算された屈折ターゲット（ターゲットＲＢ）を対象とすることから始まる。ここでの１ステップの治療（図１５におけるＴＩＡＳＵＰ  ＡＣおよびＴＩＡＩＮＦ  ＡＣ）は、ステップＡＢ（図９）およびステップＢＣ（図１２）で計算されるＴＩＡの強半経線処理ベクトルとＴＩＡの弱半経線処理ベクトルの和である。
【００８１】
術前パラメータ
より強いトポグラフィ２．６０Ｄ＠１３０
より弱いトポグラフィ１．９０Ｄ＠２７８
処理
より強いＴＩＡＡＣ＝２．８２Ｄ  Ａ×１３１（ＴＩＡ  ＳＵＰ  ＡＢ＋ＢＣ）
より弱いＴＩＡＡＣ＝１．９ＩＤ  Ａ×１０２（ＴＩＡ  ＩＮＦ  ＡＢ＋ＢＣ）
ターゲット
より強いトポグラフィ０．２５Ｄ＠５３
より弱いトポグラフィ０．２５Ｄ＠２３３
屈折ターゲット（ターゲットＲＣ）＋０．８７Ｄ  Ａ×５３
それにより、対称的な直交の結果が得られる。
【００８２】
図１７は、本明細書で述べる方法を行うための装置の模式図である。
【００８３】
この図において、角膜のマップを生成するためのトポグラファ５０を見ることができ、このマップから、３ｍｍ、５ｍｍ、および７ｍｍ区域で角膜値を得ることができるまた、図１７は、患者の眼の屈折条件を決定することができる屈折測定デバイスを示す。トポグラファ５１および屈折測定デバイス５２から得られるパラメータは、コンピュータ５３に供給され、コンピュータ５３は、前に説明した操作を行って、トポグラフィパラメータＴ  ｓｕｐおよびＴ  ｉｎｆ、ならびにＴＤおよびＣｏｒＴを生成し、さらに、半経線に関するＴＩＡ  ｓｕｐおよびＴＩＡ  ｉｎｆに関するパラメータを生成し、これは、最大のトポグラフィ減少および最小のＯＲＡを提供する。
【符号の説明】
【００８４】
５０  トポグラフィ測定装置
５１  屈折測定装置
５２  コンピュータ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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