СИСТЕМА ИНТЕГРИРОВАННОГО ОКТ-РЕФРАКТОМЕТРА ДЛЯ ОКУЛЯРНОЙ БИОМЕТРИИ

1. Система ОКТ-рефрактометра, интегрированная в щелевую лампу или микроскоп, содержащая:
систему визуализации глаза, выполненную с возможностью предоставления видео изображения отображаемой области глаза;
систему построения изображений с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ), выполненную с возможностью формирования ОКТ изображения отображаемой области;
рефрактометр, выполненный с возможностью формирования карты коэффициентов преломления отображаемой области; и
анализатор, выполненный с возможностью определения рефракционных характеристик глаза на основании ОКТ изображения и карты коэффициентов преломления, при этом
рефрактометр и система построения ОКТ изображений интегрированы с системой визуализации глаза.
2. Система по п. 1, в которой система визуализации глаза содержит:
по меньшей мере, микроскоп или щелевую лампу.
3. Система по п. 1, в которой рефрактометр представляет собой рефрактометр типа Shack-Hartmann, содержащий:
рефракционный источник лазерного излучения, выполненный с возможностью генерирования лазерного луча, направляемого в отображаемую область, частично через оптический путь системы визуализации глаза; и
рефракционный датчик, содержащий
массив элементарных линз, выполненный с возможностью
приема луча, вернувшегося от отображаемой области,
разложения вернувшегося луча на составляющие лучи, и
фокусировки составляющих лучей на матрицу детектора, при этом
матрица детектора выполнена с возможностью
обнаружения оставляющих лучей, и
получения рефракционной карты отображаемой области на основании обнаруженных составляющих лучей.
4. Система по п. 1, в которой рефрактометр представляет собой рефрактометр типа Talbot-Moire, содержащий:
рефракционный источник лазерного излучения, выполненный с возможностью формирования лазерных лучей, направляемых в отображаемую область, частично через оптический путь системы визуализации глаза; и
рефракционный датчик, содержащий
две прямоугольные решетки с переменным относительным углом, выполненные с возможностью
приема луча, вернувшегося от отображаемой области, и
формирования муаровой структуры, соответствующей полученному лучу; и
детектор, выполненный с возможностью
определения муаровой структуры, и
формирования карты коэффициентов преломления отображаемой области на основании полученной муаровой структуры.
5. Система по п. 1, в которой рефрактометр имеет систему трассировки лазерного луча, содержащую:
рефракционный матричный источник лазерного излучения, выполненный с возможностью
генерирования последовательных лазерных импульсов для эффективного сканирования, при этом лазерные импульсы частично проходят через оптический путь системы визуализации глаза вдоль диаграммы сканирования в отображаемой области;
детектор, выполненный с возможностью
обнаружения лазерного луча, вернувшегося от отображаемой области, и
формирования карты коэффициентов преломления отображаемой области на основании обнаруженного лазерного луча.
6. Система по п. 5, в которой:
рефракционный матричный источник лазерного излучения содержит массив лазеров поверхностного излучениям с вертикальным резонатором (VCSELs); и
детектор содержит CMOS камеру.
7. Система по п. 1, в которой рефрактометр имеет систему трассировки лазерного луча, содержащую:
рефракционный источник лазерного излучения, выполненный с возможностью генерирования лазерного луча;
сканер, выполненный с возможностью
приема лазерного луча от источника лазерного излучения, и
сканирования лазерным лучом частично через оптический путь системы визуализации глаза вдоль шаблона сканирования в отображаемой области; и
детектор, выполненный с возможностью
обнаружения лазерного луча, вернувшегося от отображаемой области, и
формирования карты коэффициентов преломления отображаемой области на основании обнаруженного лазерного луча.
8. Система по п. 7, в которой:
детектор содержит CMOS камеру; и
сканер совместно используемй с рефрактометром и системой ОКТ изображений.
9. Система по п.1, в которой:
рефрактометр представляет собой рефрактометр с трассировкой лучей, выполненный с возможностью:
сканирования рефракционного лазера в цикле,
направления сканируемого рефракционного лазера в отображаемую область, и
регистрирования пути разверток рефракционного лазера в отображаемой области во время сканирования; и
анализатор, выполненный с возможностью
определения оптической силы глаза исходя из размера и зарегистрированного пути, и
определения знака оптической силы глаза исходя из фазы зарегистрированного пути.
10. Система по п.1, в которой:
рефрактометр содержит, по меньшей мере, одно из следующих устройств: анализатор фронта волны, детектор аберраций и аберрометр.
11. Система по п.1, в которой:
рефрактометр и система построения ОКТ изображений интегрированы в микроскоп системы визуализации глаза проксимально по отношению к наиболее удаленным линзам микроскопа, таким образом предотвращая уменьшение рабочего расстояния микроскоп-глаз.
12. Система по п.1, в которой:
рефрактометр и система построения ОКТ изображений интегрированы в хирургический микроскоп с помощью, по меньшей мере, одного порта светоделителя хирургического микроскопа.
13. Система по п.1, в которой:
анализатор выполнен с возможностью согласования ОКТ изображения и карты коэффициентов преломления.
14. Система по п.1, в которой:
анализатор, содержит процессор и память, запрограммированные для определения параметров модели глаза, как с использованием ОКТ изображений, так и карты коэффициентов преломления.
15. Система по п.14, в которой:
модель глаза представляет собой одну из следующих моделей: модель Эмсли, модель Грейвенкампа, модель Гулльстранда, модель Гельмгольца-Лоуренса или модель Лиу-Бреннана;
анализатор выполнен с возможностью программирования для определения указанных параметров путем выполнения программного обеспечения трассировки лучей; и
параметры модели глаза содержат, по меньшей мере, один из следующих параметров: сферический параметр, цилиндрический параметр и угол отклонения астигматизма глаза.
16. Система по п.14, в которой:
процессор и память анализатора выполнены с возможностью программирования для выбора из базы данных доступных интраокулярных линз (ИОЛ), на основании определенных параметров модели глаза, оптических характеристик ИОЛ, для достижения требуемой оптической коррекции глаза, когда выбранная ИОЛ введена в глаз.
17. Система по п.16, в которой:
требуемая оптическая коррекция относится, по меньшей мере, к одной из следующих характеристик глаза,
сферической рефракционной аномалии, цилиндрической рефракционной аномалии, значению астигматизма, углу астигматизма, оптической силе, аберрациям высшего порядка, коме, коэффициенту Цернике, центрированию и углу наклона.
18. Система по п.16, в которой:
анализатор выполнен с возможностью определения, по меньшей мере, одного из последующих: рекомендуемой оптической силы ИОЛ, значения или ориентации астигматизма тороидальной ИОЛ, мультифокальных характеристик, и положения интраокулярной линзы (ИОЛ) в капсуле глаза для достижения требуемой оптической коррекции глаза.
19. Система по п.14, в которой:
анализатор выполнен с возможностью программирования для
определения параметров модели глаза из ОКТ изображения и карты коэффициентов преломления после удаления естественного хрусталика; и
вывода биометрической информации коррекции на дисплей, когда определенные параметры модели глаза отличаются от определенных предоперационно параметров модели глаза.
20. Система по п.14, в которой:
анализатор выполнен с возможностью программирования для
определения параметров модели глаза из ОКТ изображения и карты коэффициентов преломления после выполнения послабляющего разреза в офтальмологической ткани; и
вывода биометрической информации коррекции на дисплей, когда определенные параметры модели глаза отличаются от определенных предоперационно параметров модели глаза.
21. Система по п.14, в которой:
анализатор выполнен с возможностью программирования для
определения параметров модели глаза из ОКТ изображения и карты коэффициентов преломления после начала введения ИОЛ в капсулу глаза; и
вывода биометрической информации на дисплей для регулировки, по меньшей мере одного из центрирования, ориентации введенной тороидальной ИОЛ.
22. Система по п.1, в которой:
система построения ОКТ изображений включает один из следующих режимов работы: пространственно-временной режим, частотный режим, режим с качающейся частотой или режим захвата мод в пространстве Фурье.
23. Система по п.1, в которой:
система построения ОКТ изображений содержит лазер с
рабочей длиной волны в одном из следующих диапазонов: 500 нм- 2 000 нм и 900 нм - 1 400 нм, и
длина когерентности находится в одном из следующих диапазонов: 4-10 мм, 10-30 мм, 30-50 мм, и более 50 мм.
24. Система по п.1, в которой:
рефрактометр выполнен с возможностью
функционирования с длиной волны в диапазоне 700-900 нм, и
соединения с оптическим путем системы визуализации глаза с помощью зеркала с отражающей способностью в диапазоне 50-100% для длины волны в диапазоне 700-900 нм, и
система построения ОКТ изображений выполнена с возможностью
функционировать с длиной волны в диапазоне 900-1 400 нм, и
соединения с оптическим путем системы визуализации глаза, с помощью зеркала с отражающей способностью в диапазоне 50-100% для длины волны в диапазоне 900-1 400 нм, и
25. Система по п. 1, содержащая:
по меньшей мере, один из: проекционный дисплей и микродисплей, выполненный с возможностью проецирования, по меньшей мере одного из биометрической информации, рефракционной характеристики глаза, определенные анализатором в оптическом пути микроскопа системы визуализации глаза.
26. Система по п. 1, содержащая:
по меньшей мере одно из видеодисплея, компьютерного дисплея,
расположенный снаружи оптического пути системы визуализации глаза, и
выполненный с возможностью отображения, по меньшей мере одного из биометрической информации и рефракционной характеристики глаза, определенных анализатором.
27. Интраоперационный биометр, содержащий:
хирургический микроскоп, выполненный с возможностью предоставления видео изображения отображаемой области в глазу;
систему построения изображений с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ), выполненную с возможностью формирования ОКТ изображения сканируемой области;
аберрометр, выполненный с возможностью определения рефракционной информации отображаемой области;
анализатор, выполненный с возможностью определения биометрической информации глаза, на основании ОКТ изображения рефракционной информации; и
проекционный экран, выполненный с возможностью отображения определенной биометрической информации в оптическом пути хирургического микроскопа.
28. Способ работы системы интегрированного ОКТ- рефрактометра, содержащий:
формирование ОКТ изображения отображаемой офтальмологической области глаза с помощью системы построения изображения с помощью ОКТ;
формирование карты коэффициентов преломления отображаемой офтальмологической области с помощью рефрактометра;
выполнение интегрированного биометрического анализа глаза анализатором на основании ОКТ изображения, карты коэффициентов преломления и модели глаза;
формирование биометрической информации анализатором на основании биометрического анализа для информирования об операционном выборе; и
отображение биометрической информации посредством одного из видеодисплея и проекционного дисплея.