ES2288938T3 - Examenes topograficos multiples oculares. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de evaluación ocular incluyendo: un dispositivo de evaluación ocular para adquirir al menos dos exámenes del ojo de un paciente donde los exámenes son una medida de algún aspecto de la visión del paciente; y caracterizado porque incluye además un algoritmo para comparar cada examen con los otros exámenes para determinar si los exámenes son aceptables.
Description
Exámenes topográficos múltiples oculares.
La presente invención se refiere a asegurar a un
médico que se han adquirido exámenes oculares aceptables. Más
específicamente, la presente invención se refiere a asegurar que se
han adquirido exámenes topográficos oculares aceptables comparando
múltiples exámenes.
Varios sistemas y métodos de topografía corneal
son bien conocidos y se describen en patentes y publicaciones,
tales como Corneal Topography: The State of the Art por Gills
y colaboradores, publicado por Slack, Inc. (1995). Los varios
sistemas y métodos proporcionan al médico información relativa a
defectos de visión del paciente. Varios sistemas topográficos
nuevos, sistemas de paquimetría, sensores de frente de onda, y
sistemas generales de detección de errores refractivos pueden
detectar la cantidad de miopía, hipermetropía y astigmatismo, y
también aberraciones de orden superior de las características
refractivas del ojo.
El documento US 4.705.037 describe tal
dispositivo de aplicación topográfica.
Estos datos sobre defectos de la visión ayudan
al médico a determinar las aberraciones de la visión del paciente y
la necesidad y cantidad de corrección de la visión del paciente. El
rango de las opciones de corrección de la visión incluye gafas,
lentes de contacto, o lentes intraoculares, y varias formas de
cirugía refractiva. Las técnicas de cirugía refractiva incluyen
LASIK (queratomileusis in situ asistida por láser), PRK
(queratectomía fotorrefractiva), ALK (queratectomía lamelar
automatizada), y LTK (queratoplastia térmica por láser). Todas
estas técnicas tienen la finalidad de proporcionar una corrección
permanente de la visión.
En caso de que se desee un procedimiento LASIK,
un médico o más probablemente un sistema láser desarrolla un perfil
de ablación para cada ojo del paciente. El perfil de ablación define
la cantidad y posición de tejido corneal a quitar del ojo del
paciente con el sistema láser. Los tratamientos quirúrgicos con
láser son cada vez más refinados, permitiendo corregir defectos más
sutiles. La miopía y la hipermetropía pueden ser corregidas ahora
con un alto grado de precisión con técnicas corrientes, y usando
láseres excimer, también se puede corregir defectos de orden
superior, tales como astigmatismo irregular.
Con el avance de la cirugía refractiva, un campo
en rápido desarrollo es lo que se podría llamar adecuadamente
"ablación personalizada". La ablación personalizada es aquella
donde se realiza un procedimiento LASIK u otro refractivo en base a
un perfil de ablación generado para los defectos de visión
individuales del paciente. Se considera que esta ablación
personalizada dará lugar a mejores resultados para el paciente que
los conocidos en la técnica anterior y también reducirá de forma
significativa el número de resultados pobres. Un ejemplo de un
sistema que emplea un sistema de topografía en unión con un láser
para generar un perfil de ablación se describe en la Patente de
Estados Unidos 5.891.132, titulada Sistema de cirugía láser excimer
distribuido, concedida el 6 de abril de 1999.
La exactitud de los exámenes de la técnica
anterior ha sido determinada por la inspección visual de uno o
varios exámenes realizados por un médico. Otra herramienta usada en
la técnica anterior para ayudar al médico a elegir un examen a usar
es un mapa de diferencias. Un mapa de diferencias es un mapa gráfico
que representa la diferencia entre exámenes. El médico puede
observar entonces cada examen individual y los mapas de diferencias
para determinar qué examen usar, si ha de usar alguno, para
tratamiento adicional.
Al preparar estos perfiles de ablación
personalizados, se dependerá mucho de los datos de topografía y
otros datos de defectos de la visión. Por lo tanto, hay que
asegurar que los datos en los que se basan sean exactos.
Según un aspecto de la presente invención se
facilita un sistema de evaluación ocular incluyendo:
Un dispositivo de evaluación ocular para
adquirir al menos dos exámenes del ojo de un paciente
donde los exámenes son una medida de algún
aspecto de la visión del paciente; y
un algoritmo para comparar los exámenes para
determinar si los exámenes son aceptables.
Según otro aspecto de la invención se facilita
un método de determinar la aceptabilidad de exámenes topográficos
oculares incluyendo los pasos de:
adquirir al menos dos exámenes del ojo de un
paciente donde cada examen es al menos una medida de una topografía
de una superficie anterior de una córnea del paciente;
comparar cada examen con los otros exámenes;
y
aceptar cada par de exámenes que tiene una
comparación dentro de un límite de aceptación predeterminado.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema según la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo según una
realización preferida de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo de una
porción de la figura 2 y la figura 4.
Y la figura 4 es un diagrama de flujo según una
realización alternativa de la presente invención.
La figura 1 representa un sistema de examen
ocular 10, según la presente invención. El sistema 10 incluye un
dispositivo de examen ocular 12 y una pantalla 14 para presentar
datos y representaciones gráficas de un examen ocular tal como 16 y
18.
El dispositivo de examen ocular 12 es
preferiblemente un dispositivo de topografía ocular tal como un
sistema ORBSCAN® que se puede adquirir de Bausch & Lomb
Surgical, Inc., aunque se podría usar otros sistemas conocidos de
topografía ocular u otros dispositivos de examen ocular conocidos en
la técnica. Por ejemplo, el dispositivo 12 podría también ser un
sistema de topografía basado en curvatura, un sistema de
paquimetría, un sensor de frente de onda, u otro sistema de
detección de errores de la visión, todos los cuales son conocidos en
la técnica. Para descripciones ilustrativas del sistema de
topografía ORBSCAN basado en elevación, véase las Patentes de
Estados Unidos 5.512.965 y 5.512.966 de Richard K. Snook. Sea cual
sea el dispositivo específico 12 que se use, es importante asegurar
la adquisición de exámenes exactos aceptables. Como se describe con
detalle más adelante, la presente invención proporciona la certeza
de que se usan exámenes más exactos y aceptables al tratar el ojo
de un paciente.
El dispositivo 12 también incluye
preferiblemente una memoria (no representada) para adquirir y
almacenar múltiples exámenes oculares. La pantalla 14 puede ser
cualquier pantalla comúnmente conocida adecuada para gráficos y
texto. Los exámenes oculares 16 y 18 son ejemplos de un examen del
ojo de un paciente visualizado para uso por un médico al tratar el
ojo del paciente. El médico elige preferiblemente entre el examen
ocular 16 o 18 para uso al tratar el ojo del paciente, tal como
para crear un perfil de ablación personalizado como se ha descrito
anteriormente. Preferiblemente, los exámenes 16 y 18 solamente son
visualizados si los exámenes son aceptables, como se define mejor
más adelante. Si los exámenes no son aceptables, preferiblemente,
aparece en la pantalla 14 un mensaje apropiado tal como "Exámenes
no aceptables. Adquiera exámenes de nuevo".
El dispositivo de examen ocular o el sistema de
evaluación ocular 12 también incluye preferiblemente un algoritmo
para comparar los exámenes para determinar si los exámenes son
aceptables. Dado que estos exámenes se han de usar para tratar y
corregir la visión del paciente, en particular donde los exámenes se
usan para crear un perfil de ablación personalizado, es obvio que
el médico tiene que confiar en que los exámenes son exactos y
aceptables.
Los algoritmos preferidos para comparar los
exámenes se explicarán con relación a las figuras
2-4 siguientes. Hay esencialmente dos métodos
preferidos donde un método puede ser usado con o sin un límite de
aceptación definido.
Más específicamente, un método preferido
descrito con detalle más adelante en la figura 2 implica que el
dispositivo de examen ocular 12 adquiere dos exámenes. Estos dos
exámenes son comparados posteriormente uno con otro, y si los
exámenes caen dentro de un límite de aceptación predeterminado, los
exámenes son aceptados y posteriormente presentados preferiblemente
en la pantalla 14. El médico elige entonces el examen a usar para
tratamiento adicional del paciente, tal como para desarrollar un
perfil de ablación.
Si los dos exámenes no están dentro del límite
de aceptación predeterminado, aparece preferiblemente un mensaje
como el descrito anteriormente, indicando que hay que adquirir
nuevos exámenes. Si los dos exámenes están dentro del límite de
aceptación, se puede afirmar que ambos exámenes son aceptables y
exactos porque las probabilidades de que dos exámenes pobres e
inexactos estén dentro del límite de aceptación serían tan bajas que
no serían estadísticamente significativas. El límite de aceptación
se obtiene preferiblemente a través de la adquisición de un número
estadísticamente significativo de exámenes oculares y se determina
por un número de factores tales como la comparación de la
desviación del examen, la comparación de resultados entre
dispositivos similares, y los resultados del paciente
obtenidos.
Si se adquieren más de dos exámenes, se puede
usar el algoritmo preferido para comparar los exámenes con o sin un
límite de aceptación. Si se adquieren tres o más exámenes,
preferiblemente cada examen es comparado con cada uno de los otros
exámenes. Así, por ejemplo, cuando se adquieran tres exámenes, se
harán tres comparaciones entre el primer y el segundo examen, el
primer y el tercer examen, y el segundo y el tercer examen. Si se
adquieren cuatro exámenes, habrá seis comparaciones, y si se
adquieren cinco exámenes, habrá diez comparaciones, y así
sucesivamente. Si se usa un límite de aceptación, todos los pares de
exámenes dentro del límite establecido pueden ser visualizados para
el médico o preferiblemente solamente se visualizará el par de
exámenes con una mínima desviación. Donde se adquieren tres o más
exámenes y no se usa un límite de aceptación, se visualizan
preferiblemente para el médico los dos exámenes con la desviación
mínima más baja. El médico tiene que revisar entonces los exámenes
para determinar qué examen usar, si lo hay, para tratamiento
adicional.
La figura 2 representa un método preferido y la
operación de sistema 10 para determinar si los exámenes oculares
tomados del ojo de un paciente son aceptables. La figura 2 comienza
con el paso 20 donde se pone un límite de aceptación. Actualmente
se considera que si se usa un topógrafo, tal como un sistema
ORBSCAN, como dispositivo de examen 12, el límite de aceptación se
deberá poner en el rango de aproximadamente 3 micras dentro de la
zona óptica central. Este rango es simplemente una estimación. Para
lograr una evaluación exacta del límite de aceptación, habrá que
recoger y evaluar datos de prueba para un tipo particular de
dispositivo de examen 12. El paso 22 adquiere entonces múltiples
exámenes, que pueden ser sólo dos exámenes del ojo de un paciente.
Los exámenes del ojo del paciente son una medida de al menos algún
aspecto de la visión del paciente y en el caso del sistema ORBSCAN
preferido son una representación de al menos la superficie corneal
anterior del ojo del paciente. Dicho de otra forma, el examen es
una medida de la topografía de una superficie anterior de una
córnea del paciente. El dispositivo de examen ocular 12 puede
realizar otras mediciones significativas y exámenes del ojo más
allá de la topografía de la superficie corneal anterior del paciente
como sucede con el sistema ORBSCAN preferido. Estas otras
mediciones del dispositivo 12 se pueden mantener hasta que se halle
un par de exámenes aceptables usando la presente invención o el
médico elige un examen particular. Esto puede reducir la cantidad
de tiempo de cálculo exigido al dispositivo 12 para producir un
examen completo del ojo de un paciente. En este punto, los
múltiples exámenes adquiridos se almacenan preferiblemente en la
memoria de dispositivo 12.
A continuación, el paso 24 compara los exámenes
adquiridos. El paso 24 se describe con detalle más adelante en la
figura 3. Preferiblemente, el paso 24 usa un algoritmo simplex del
tipo descrito en Numerical Recipes in C: The Art of Scientific
Computing, por William H. Press, y colaboradores, publicado por
Cambridge University Press, 1992. También se podría usar otros
muchos algoritmos tales como camino aleatorio, o métodos de fuerza
bruta, ensayo y error. El paso 26 determina entonces si los exámenes
comparados están dentro del límite de aceptación. Si los exámenes
comparados no están dentro del límite de aceptación, el algoritmo
puede terminar entonces o iterar al paso 22 para volver a adquirir
nuevos exámenes, como indica la línea de trazos en la figura 2.
Si los exámenes comparados están dentro del
límite de aceptación, los exámenes aceptados se visualizan
preferiblemente en la pantalla 14 en el paso 28 para que el médico
elija qué examen usar.
El paso 24 para comparar los exámenes se
representa en detalle en la figura 3. El paso 24 se describirá en
detalle con respecto a exámenes obtenidos del sistema ORBSCAN
preferido, que mide una topografía de al menos la superficie
anterior de una córnea del paciente. Se ha de entender que se puede
usar otros algoritmos para comparar los exámenes oculares
dependiendo del tipo de dispositivo de examen ocular 12 utilizado
por el médico. La topografía de la córnea del paciente obtenida por
el sistema ORBSCAN preferido es un mapa tridimensional de la
elevación de la superficie interior de la córnea.
El paso 30 inicializa un vector desviado, V,
como un vector tridimensional de longitud cero. El vector V se
modificará y usará para desviar un examen de otro de modo que puedan
ser comparados. El paso 32 mantiene entonces un examen estacionario
y el paso 34 desvía el examen siguiente el vector V, que es
inicialmente un vector tridimensional de longitud cero. El paso 36
resta un examen del otro en base de punto a punto en varios puntos
a lo largo de la superficie. A continuación, el paso 38 produce una
serie de diferencias de los resultados de paso 36.
El paso 40 calcula la desviación estándar de la
serie del paso 38. El paso siguiente 42 modifica el vector desviado
V. Preferiblemente, V es modificado por el algoritmo seleccionado de
modo que se determine una solución rápida como se describe en el
paso 44.
El paso 44 determina entonces si se ha
determinado una desviación estándar mínima. Si no se ha determinado
una desviación estándar mínima, el proceso itera al paso 32. Una
desviación estándar mínima se determina preferiblemente por el
algoritmo seleccionado. Preferiblemente, el algoritmo retiene
eficientemente la desviación estándar mínima y su vector desviado
asociado V, y determina un nuevo V para buscar una desviación
estándar más baja.
Si se ha determinado una desviación estándar
mínima para un par de exámenes, el paso 46 determina entonces si
todos los pares de exámenes han sido comparados. Si pares de
exámenes siguen sin compararse, el paso 48 obtiene el par de
exámenes siguientes antes del volver al paso 32. Si todos los pares
de exámenes han sido comparados, el proceso va al paso 28 para
presentar los exámenes aceptados. Como se ha indicado previamente,
los exámenes aceptados visualizados podrían ser todos los exámenes
aceptados o solamente el par de exámenes con una desviación
estándar mínima más baja. Se podría decir que el par de exámenes con
la desviación estándar mínima más baja es el par de exámenes
mejores y más exactos.
La figura 4 describe una realización alternativa
según la presente invención donde, en el paso 50, el dispositivo 12
adquiere al menos tres exámenes y posteriormente el paso 24 compara
los exámenes adquiridos como se ha descrito anteriormente en la
figura 3. El paso 28 visualiza entonces los exámenes aceptados, que
son preferiblemente el par de exámenes con una desviación estándar
mínima más baja.
Así, se ha representado y descrito un sistema y
método novedosos de evaluación ocular para asegurar la obtención de
exámenes oculares aceptables y exactos. Otras realizaciones de la
presente invención pueden caer dentro del alcance de las
reivindicaciones, como será fácilmente evidente a los expertos en la
técnica.
Claims (19)
1. Un sistema de evaluación ocular
incluyendo:
un dispositivo de evaluación ocular para
adquirir al menos dos exámenes del ojo de un paciente
donde los exámenes son una medida de algún
aspecto de la visión del paciente; y caracterizado porque
incluye además
un algoritmo para comparar cada examen con los
otros exámenes para determinar si los exámenes son aceptables.
2. Un sistema según la reivindicación 1
incluyendo además una pantalla para presentar el examen si los
exámenes son aceptables y para presentar un mensaje apropiado si
los exámenes no son aceptables.
3. Un sistema según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, incluyendo además el algoritmo:
medios para desviar uno de los exámenes con
relación al otro examen un vector tridimensional;
medios para restar un examen del otro examen en
varios puntos en la superficie anterior para producir una serie de
diferencias;
medios para calcular una desviación estándar de
la serie;
medios para determinar una desviación estándar
mínima;
medios para aceptar los dos exámenes oculares si
la desviación estándar mínima es menor o igual a una desviación
estándar aceptable predeterminada; y
medios para rechazar los dos exámenes oculares
si la desviación estándar mínima es más grande que la desviación
estándar aceptable.
4. Un sistema según cualquier reivindicación
precedente en el que los dos exámenes son obtenidos automáticamente
por el topógrafo.
5. Un sistema según la reivindicación 1
incluyendo:
un dispositivo para adquirir al menos tres
exámenes del ojo de un paciente donde cada examen es una
representación de al menos una superficie corneal anterior del ojo;
y
un algoritmo para comparar cada examen con los
otros exámenes, aceptando por ello al menos dos de los exámenes
para uso por un médico al tratar el ojo del paciente.
6. Un sistema según la reivindicación 5
incluyendo además una pantalla para presentar al menos los exámenes
que son aceptables.
7. Un sistema según cualquier reivindicación
precedente en el que el dispositivo es conocido comúnmente como un
sistema ORBSCAN.
8. Un sistema según cualquier reivindicación
precedente en el que el algoritmo incluye algoritmo simplex.
9. Un método de determinar la aceptabilidad de
exámenes topográficos oculares incluyendo los pasos de:
adquirir al menos dos exámenes del ojo de un
paciente donde cada examen es al menos una medida de una topografía
de una superficie anterior de una córnea del paciente;
comparar cada examen con los otros exámenes;
y
aceptar cada par de exámenes que tienen una
comparación dentro de un límite de aceptación predeterminado.
10. Un método según la reivindicación 9
incluyendo además el paso de presentar los exámenes aceptados para
uso por un médico al tratar el ojo del paciente.
11. Un método según la reivindicación 9 o la
reivindicación 10 en el que el paso de adquisición incluye además
los pasos de:
usar un dispositivo de topografía ocular, tal
como un sistema ORBSCAN, para adquirir los exámenes; y
almacenar cada examen en una memoria del
dispositivo.
12. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11 en el que el paso de comparación incluye
además los pasos de:
(a) desviar cada examen con relación a los otros
exámenes por un vector tridimensional;
(b) restar cada examen de los otros exámenes en
varios puntos en la superficie anterior para producir una serie de
diferencias;
(c) calcular una desviación estándar de la
serie; y
(d) repetir los pasos (a) a (c) para determinar
una desviación estándar mínima para cada par de exámenes.
13. Un método según la reivindicación 12 en el
que el paso de aceptación incluye además aceptar cada par de
exámenes cuya desviación estándar mínima es menor o igual a una
desviación estándar aceptable predeterminada.
14. Un método según las reivindicaciones 12 o 13
incluyendo además el paso de aceptar el par de exámenes con la
desviación estándar mínima más baja.
15. Un método según la reivindicación 9
incluyendo los pasos de:
(a) adquirir al menos tres exámenes del ojo de
un paciente donde cada uno es al menos una medida de una topografía
de una superficie anterior de una córnea del paciente;
(b) comparar cada examen con los otros exámenes
para producir un resultado de comparación para cada par de
exámenes;
(c) aceptar cada par de exámenes que tiene un
resultado de comparación dentro de un límite de aceptación
predeterminado;
(d) presentar al menos un par de exámenes
aceptados en el paso (c) para uso por un médico al tratar el ojo
del paciente; y
(e) presentar un mensaje para iniciar el método
de nuevo si no se aceptó ningún par de exámenes en el paso (c).
16. Un método según la reivindicación 15 en el
que el paso de adquisición incluye además los pasos de:
usar un dispositivo de topografía ocular, tal
como un sistema ORBSCAN, para adquirir los exámenes; y
almacenar cada examen en una memoria del
dispositivo.
17. Un método según la reivindicación 15 o la
reivindicación 16 en el que el paso (b) incluye además los pasos
de:
(b1) desviar cada examen con relación a los
otros exámenes un vector tridimensional;
(b2) restar cada examen de los otros exámenes en
varios puntos en la superficie anterior para producir una serie de
diferencias
(b3) calcular una desviación estándar de la
serie; y
(b4) repetir los pasos (b1) a (b3) para
determinar una desviación estándar mínima para cada par de
exámenes.
18. Un método según la reivindicación 17 en el
que el paso (c) incluye además aceptar cada par de exámenes cuya
desviación estándar mínima es menor o igual a una desviación
estándar aceptable predeterminada.
19. Un método según la reivindicación 17 o la
reivindicación 18 en el que el paso (d) incluye además el paso de
presentar el par de exámenes con una desviación estándar más
baja.
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