在第一方面,本發明通常涉及一種用于測量眼球或眼部區域中的光漫射的方法,更具體地,涉及將眼部的像差測量信息與患者的一個或兩個眼球的視網膜平面的圖像上的信息相組合的方法。
本發明的第二方面涉及一種適于實現第一方面的方法的系統。
本發明的第三方面涉及適于實現第一方面的方法的計算機程序。
背景技術:
眼球中或眼部區域中的光漫射是人眼中視網膜的圖像質量劣化的三個原因之一,其他兩個原因是光學像差和衍射。
光學像差和眼內擴散的組合一起影響視網膜圖像質量。雙通技術(the double-pass technique)(J.antamaria,P.Artal,J.Bescos,"Determination of the point-spread function of human eyes using a hybrid optical-digital method",J.,Opt.Soc.Am.A,4,1109-1114(1987))基于將平行光束投影到患者的視網膜上,并且在光以雙通通過眼部介質之后直接記錄在其中反射的光,允許獲得像差和眼內擴散對眼睛光學質量的貢獻的客觀測量(F.Diaz-Douton,A.Benito,J.Pujol,M.Arjona,JL Guell,P.Artal,"Comparison of the retinal image quality obtained with a Hartmann-Shack sensor and a double-pass instrument",Inv.Ophthal.Vis.Ciencia.,47,1710-1716(2006))。
在標題為“Comparison of the retinal image quality obtained with a Hartmann-Shack sensor and a double-pass instrument”(F.Diaz-Douton,A.Benito,J.Pujol,M.Arjona,JL Guell,P.Artal,Inv.Ophthal.Vis.Ciencia.,47,1710-1716(2006))的文章中,描述了通過波前的傳感器(特別是通過Hartmann-Shack傳感器)單獨使用雙通技術和眼部像差測量技術,目的是比較通過兩種技術獲得的結果來確定在評估視網膜的圖像的質量時何時一種優于另一個,得出對于具有低眼內擴散的眼睛,兩種技術都提供類似的結果,相反,對于具有中等或高眼內擴散值的眼睛,雙通技術是更好的,因為它產生與視覺質量最相關的光學質量的更精確描述,而像差測量技術可以產生對視網膜圖像質量評估過高的結果。
所述文章沒有提出結合通過使用所述兩種技術中的每一種獲得的結果以獲得一組合的結果,或測量在眼球或眼部區域中的光漫射,或執行任何其他類型的測量。
此外,專利申請EP2147633A1提出了一種用于測量眼球或眼部區域中的光漫射的方法和系統,其包括執行在本發明的權利要求1的前序部分中描述的步驟。
技術實現要素:
有必要提供覆蓋現有技術中的空缺的替代方案,該替代方案在眼球或眼部區域中提供比通過現有技術的提案獲得的更精確的光漫射測量。
為此目的,本發明在第一方面涉及一種用于測量眼球或眼部區域中的光漫射的方法,其包括執行以下步驟:
將點狀光束投射到患者的至少一只眼睛的視網膜上;
校正所述眼睛的低階眼部像差;和
一旦所述低階像差被校正,捕捉和記錄視網膜平面的至少一個圖像,該圖像在所述點狀光束在視網膜上反射和兩次穿過(double passage through,或稱為雙通穿過)所述眼睛的眼部介質之后形成。
與用于進行測量的已知方法不同,在已知方法中使用至多一個眼部像差測量,來驗證通過處理視網膜平面的圖像和在所述圖像上的信息而獲得的結果,本發明的第一方面提出的方法特征性地包括在所述捕捉視網膜平面的所述圖像的同時,在所述眼睛的瞳孔的平面中進行高階和低階眼部像差測量并進行光漫射測量,將通過所述眼部像差測量獲得的信息與在視網膜平面的所述圖像上的信息結合。
捕捉視網膜平面的圖像并同時進行高階和低階眼部像差測量對于獲得關于光漫射測量的良好結果是必要的,因為如果它們不同時發生,則其中采取的兩種測量(與捕捉視網膜平面的圖像和眼部像差測量相關聯的測量)的情況將不會相同或足夠相似以彼此組合。
所述低階像差優選地包括散光和散焦。
根據一個實施例,由本發明的第一方面提出的方法使用開場技術(open field techniques)和/或以雙目方式(binocular manner)在患者的雙眼中實現。
根據一個實施例,高階和低階眼部像差測量是第二測量,其中該方法包括預先進行患者的眼睛的第一眼部像差測量,并且使用所獲得的結果用于該眼睛的所述低階眼部像差校正。
低階眼部像差可以使用任何已知技術來校正,包括從與標準方法相關聯的技術到本專利申請人的專利申請EP2147633A1中公開的技術。
有利地,本發明的第一方面的方法包括使用用于測量像差的同一個系統(通常為像差儀)來進行第一和第二眼部像差測量。對于另一個較不優選的實施例,使用用于測量像差的兩個系統,每個用于第一和第二測量中的一個。
所述方法包括當波前通過瞳孔的平面時,執行在波前(wavefront)上的所提及的高階和低階眼部像差測量,所述波前來自所述點狀光束穿過瞳孔平面時在視網膜上的反射。
根據一個實施例,本發明的方法包括在瞳孔的平面分析視網膜平面的圖像的光分布和在所述波前的對應所述眼部像差測量的圖像的光分布,并且通過比較光的兩種分布進行光漫射測量,有利地對應兩個圖像的每個光斑。
對于一個實施例,該方法包括使用在視網膜平面的圖像的信息計算在專利申請EP2147633A1中描述的客觀散射指數(OSI),并且將獲得的結果與通過應用任何已知的方法獲得的結果組合到眼部像差測量信息,用于獲得最終的光漫射測量。
對于另一個實施例,該方法包括將相應的光學傳遞函數(或稱為OTF)應用于眼部像差測量信息和在視網膜平面的圖像的信息,并進行光漫射測量,結合由所述OTF功能提供的結果。
根據所述實施例的變形,由本發明的第一方面提出的方法包括執行光漫射測量,結合由所述OTF功能提供的結果并且還比較兩種所述光分布。
關于OTF函數,所述函數至少包括相應調制傳遞函數(modulation transfer functions)(或稱為MTF)中的絕對值,其中所述方法包括執行與用所述絕對值生成的輪廓(profiles)(例如徑向輪廓或單向輪廓)相關聯的光漫射測量分割值(dividing values),例如計算所述輪廓的曲線下的現有區域,用為所述區域計算的值執行所述分割。
根據一個實施例,所述OTF函數包括相應的相位傳遞函數(或稱為PTF)中的復數參數值。
本發明的第二方面涉及一種用于測量眼球或眼部區域中的光漫射的系統,包括:
用于將點狀光束投射到患者的至少一只眼睛的視網膜上的裝置;
用于捕捉和記錄視網膜平面的圖像的裝置,所述圖像在所述點狀光束在視網膜上反射和兩次穿過所述眼睛的眼部介質之后形成;和
用于在所述捕捉和記錄之前校正所述眼睛的低階眼部像差的裝置。
與已知系統不同,由本發明的第二方面提出的系統包括
用于在所述眼睛的瞳孔的平面中進行高階和低階眼部像差測量的裝置;
控制裝置,其至少控制用于捕捉和記錄視網膜平面的圖像的所述裝置和用于進行眼部像差測量的所述裝置,使得它們同時操作;和
處理裝置,其以結合的方式將通過所述眼部像差測量獲得的信息與在視網膜平面的所述圖像的信息一起進行處理,并且作為所述處理的結果,提供所述光漫射測量的一個或多個值。
提供由本發明的第二方面提出的系統,用于實現根據第一方面的方法。
優選地,用于將點狀光束投射到患者眼睛的視網膜上的所述裝置以及用于捕捉和記錄視網膜平面的圖像的裝置是雙通檢眼鏡檢查系統(ophthalmoscopic system)的一部分。
有利地,由本發明的第二方面提出的系統被配置和布置為使用開場技術(open field techniques)。
對于優選的實施例,通過本發明的第二方面提出的系統被配置和布置為用于實現應用于患者的兩只眼睛的雙目系統。
對于另一較不優選的實施例,通過本發明的第二方面提出的系統被配置和布置為用于實現單眼系統。
根據優選的實施例,用于校正低階眼部像差的裝置包括或與用于進行眼部像差測量的裝置相關聯,以根據利用用于進行眼部像差測量的裝置進行的測量來校正眼部像差。
對于另一較不優選的實施例,用于校正低階眼部像差的裝置和用于進行眼部像差測量的裝置彼此獨立。
本發明的第三方面涉及一種包括代碼指令的計算機程序,當所述計算機程序在計算機中運行時,根據第一方面的方法在眼球或眼部區域中進行光漫射測量,以結合的方式,處理通過眼部像差測量獲得的信息對應的數據以及視網膜平面的圖像上的信息對應的數據。
附圖說明
基于以下參考附圖的幾個實施例的詳細描述,將更好地理解前述和其他優點以及特征,必須以非限制性說明的方式來理解附圖,其中:
圖1是通過本發明的第二方面提出的系統的實施例的示意圖的透視圖,其中該實施例實現了一開場雙目系統。
具體實施方式
根據圖1所示的實施例,用于測量由本發明的第二方面提出的眼球或眼部區域中的光漫射的系統是開場雙目系統,該系統包括用于將點狀(punctiform)光束投射到患者的兩只眼睛O1、O2的視網膜上的裝置,該裝置包括點狀光源SLD,點狀光源SLD生成通過掩模或光瞳P1分布為兩個相應發射子光束中的平行光束(collimated beam)(通常為激光),所述兩個相應發射子光束通過一系列常規光學元件被引導朝向兩只眼睛O1、O2中的每一個,特別是用作反射鏡的分束器BS1和BS2以及透鏡L1和L2,并且在每個發射子光束被反射鏡M1重定向到相應的眼睛O1、O2之后,兩個發射子光束中的每一個通過各自的光學元件組中的一個單獨地引導,光學元件組中的每個都特別地由一對柱形透鏡C1-2和C3-4形成,之后布置另一透鏡LL1和LL2、另一光瞳P2和P3、相應的反射鏡M2和M4、另一透鏡L3和L5、分色鏡DM1和DM2以及最后的熱鏡HM1和HM2,之后發射子光束照射擊中眼睛O1、O2的視網膜。
圖1還示出了系統如何包括由兩個相機CCD-DP1y、CCD-DP2組成的裝置,提供每個相機用于捕捉和記錄視網膜之一的平面的圖像,該圖像在兩個點狀光發射子光束在視網膜內的反射和以兩次穿過兩只眼睛O1、O2的眼部介質之后形成,沿著與發射子光束路徑相反的路徑產生相應的反射子光束,穿過光學元件到達分束器BS2,分束器BS2反射反射子光束的每個的一部分,穿過透鏡L1和分束器BS1,之后每個反射子光束由反射鏡M3引導向相機CCD-DP1和CCD-DP2中的一個。
成對的柱形透鏡C1-2和C3-4是在捕捉和記錄視網膜平面的圖像之前校正眼睛O1、O2的低階眼部像差的裝置或裝置一部分。
此外,圖1還示出了系統還如何包括用于在兩只眼睛O1、O2的瞳孔的平面中執行高階和低階眼部像差測量的裝置,該裝置特別地由Hartmann-Shack傳感器HS組成,HS被穿過分束器BS2和透鏡L4的兩個反射子光束中的部分照射。
圖1同樣通過箭頭示出了第一和第二通道中的光的方向,即,朝向視網膜的發射子光束以及相反方向的反射子光束。
圖1還示出了與攝像機CCD-DP1、CCD-DP2和Hartmann-Shack傳感器HS以雙向方式通信的電子系統SE,并且包括至少控制CCD-DP1、CCD-DP2和HS的控制裝置MC,使得它們同時操作,并且處理裝置MP以結合的方式處理通過CCD-DP1、CCD-DP2和HS獲得的信息,并且提供光漫射測量的一個或多個值,作為所述處理的結果。
對于未示出的一實施例,控制裝置MC與成對的柱形透鏡C1-2和C3-4(和/或與適于校正低階眼部像差的任何其他類型的替代機構)連接以控制它們,為的是所提及的校正眼部像差的目的,這取決于用Hartmann-Shack傳感器HS進行的眼部像差測量。
本領域技術人員可以在所描述的實施例中引入改變和修改而不脫離如所附權利要求中限定的本發明的范圍。