ES2900835T3

ES2900835T3 - Métodos y aparatos de modelado ocular

Info

Publication number: ES2900835T3
Application number: ES15156179T
Authority: ES
Inventors: Eugene Ng
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: US20180092524A1; WO2010109020A1; BRPI1016052A2; EP2891452A1; US10485416B2; US20120069298A1; CN102421352A; JP2012521237A; CN104771133A; EP2891452B1; US20160071435A1; EP2410902A1; EP2410902B1; JP5766176B2; CN104771133B; US9220404B2; CN102421352B; RU2011139312A

Abstract

Un método para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en una posición de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el método: modelar una topografía de la superficie anterior (1002a) y una topografía de una superficie posterior de la lente natural (1002b); y determinar la posición de la lente intraocular basándose en la topografía modelada, en donde modelar la topografía de la superficie anterior (1002a) y la topografía de la superficie posterior de la lente natural (1002b) comprende: medir (302) la forma anterior de la córnea del ojo (102); determinar (304) las mediciones ópticas directas de al menos un parámetro de la córnea (102) del ojo (100) y al menos un parámetro del cristalino (104) del ojo (100); determinar (306) el índice refractivo de la córnea (102); caracterizado por que el método también comprende: corregir (308) las mediciones ópticas para tener en cuenta el efecto del índice refractivo de la córnea (102) en las mediciones ópticas directas; medir (310) la aberración del ojo (100); calcular (312) el índice refractivo del cristalino (104) combinando las mediciones corregidas y la aberración; y corregir adicionalmente (314) las mediciones ópticas del cristalino (104) para tener en cuenta el efecto del índice refractivo del cristalino (104) en las mediciones ópticas directas y combinar (316) los valores corregidos para modelar la topografía de la superficie anterior y la topografía de la superficie posterior de la lente natural.

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos y aparatos de modelado ocular

Campo de la invención

La tecnología descrita en el presente documento se refiere al modelado ocular.

Antecedentes de la invención

Los procedimientos oculares a menudo modifican una o más estructuras del ojo, tal como la córnea, el cristalino o la retina. Algunos procedimientos implican extraer o reemplazar una o más estructuras del ojo o añadir un implante. Por ejemplo, la cirugía de reemplazo de cristalino consiste en extraer el cristalino existente de un paciente y reemplazarlo por uno nuevo. Algunos procedimientos, tal como la cirugía de corrección de visión con láser, no extraen ni reemplazan estructuras existentes del ojo del paciente, ni añaden un implante al ojo, sino que reforman estructuras existentes. Independientemente del tipo de modificación que se realice (p. ej., extracción, reemplazo, inserción o alteración), el rendimiento óptico del ojo se ve alterado por la alteración de las estructuras del ojo. El documento US 20070260157 se refiere a dispositivos y métodos para seleccionar LIO para implantes y modelos oculares. Un método comprende las etapas de determinar la longitud axial del ojo, el tamaño de la pupila con un nivel de luz deseado; la refracción postoperatoria deseada; determinar una representación asférica de la curvatura corneal y determinar la ubicación del plano de fijación de la LIO después de la implantación. Un método de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce gracias al documento US 2007/260157 A1.

Sumario de la invención

De acuerdo con algunos aspectos de la tecnología descrita en el presente documento con referencia a las reivindicaciones adjuntas, se describen aparatos y métodos para facilitar el modelado de una o más estructuras de un ojo. Las estructuras pueden ser la córnea, el cristalino o cualquier otra estructura del ojo.

Un método de conformidad con la invención se define en la reivindicación 1. Un aparato de conformidad con la invención se define en la reivindicación 9. Un producto de programa informático de conformidad con la invención se define en la reivindicación 11.

Las mediciones ópticas directas se pueden hacer mediante topografía o interferometría. Preferentemente, el al menos un parámetro de la córnea del ojo comprende al menos uno de los grosores de la córnea, la forma de la córnea posterior y la distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la parte anterior del cristalino y el al menos un parámetro del cristalino del ojo comprende al menos una de la forma del cristalino anterior, la forma del cristalino posterior, el grosor del cristalino y la distancia desde la parte posterior del cristalino hasta la retina. El índice refractivo (índice de refracción) de la córnea se puede determinar usando un refractómetro.

Preferentemente, el índice refractivo de la córnea se determina combinando mediciones ópticas directas de la córnea del ojo. La aberración se puede medir usando un refractómetro. El índice refractivo del cristalino puede calcularse haciendo coincidir un índice refractivo compuesto del cristalino y las mediciones ópticas del cristalino con una refracción compuesta total o aberrometría compuesta total del ojo.

Las mediciones ópticas directas también pueden comprender mediciones de la refracción y la aberración oculares totales en ausencia del cristalino, el volumen total del acuoso; o la refracción y la aberración totales con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender una distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la retina del ojo, midiéndose la distancia en ausencia del cristalino del ojo. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender un volumen del acuoso. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender la aberración del ojo y una distancia desde la parte posterior de la córnea a la retina en ausencia del cristalino del ojo, medidas con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior.

El índice refractivo de la córnea, el índice refractivo del cristalino y la forma anterior y posterior de la córnea y el cristalino pueden medirse usando una fuente de matriz de láser que comprende uno o más láseres. La medición de la forma anterior de la córnea del ojo puede comprender: capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie anterior de la córnea por la fuente de matriz de láser; formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y comparar las imágenes promediadas con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser.

La medición de la forma posterior de la córnea del ojo puede comprender: capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie posterior de la córnea por la fuente de matriz de láser; formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y comparar las imágenes promediadas con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser. Calcular la forma del cristalino anterior puede comprender: capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie anterior del cristalino por la fuente de la matriz de láser; formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y comparar las imágenes promediadas con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser.

Calcular la forma del cristalino posterior puede comprender: capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie posterior del cristalino por la fuente de matriz de láser; formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y comparar las imágenes promediadas con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser. El índice refractivo del cristalino puede determinarse usando una imagen de diferencia determinada usando el reflejo de un punto de láser que aparece en la parte anterior del cristalino y el punto correspondiente que aparece en la parte posterior del cristalino.

La presente invención también proporciona preferentemente un método para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el método modelar las superficies anterior y posterior de la lente natural usando el método de modelar un cristalino de un ojo como se ha expuesto anteriormente; extrapolar las superficies anterior y posterior a puntos de cruce; y determinar la posición óptima para alinear en el lugar que une dichos puntos de cruce.

La presente invención también proporciona preferentemente un método alternativo para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el método: modelar las superficies anterior y posterior de la lente natural usando el método de modelar un cristalino de un ojo como se ha expuesto anteriormente; determinar el diámetro de la lente natural; extrapolar las superficies anterior y posterior del cristalino al diámetro; determinar la longitud de arco de la lente natural usando dicho diámetro; y determinar que la posición óptima resida en el punto medio de la longitud de arco.

La presente invención también proporciona un método alternativo adicional para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el método: aproximar una curva de mejor ajuste para la superficie posterior usando la superficie anterior del cristalino, el grosor del cristalino y una relación histórica entre las curvaturas del cristalino anterior y posterior.

Los medios para determinar las mediciones ópticas directas pueden usar topografía o interferometría. El al menos un parámetro de la córnea del ojo puede comprender al menos uno del grosor de la córnea, la forma de la córnea posterior y la distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la parte anterior del cristalino, y en donde el al menos un parámetro del cristalino del ojo puede comprender al menos uno de la forma del cristalino anterior, la forma del cristalino posterior, el grosor del cristalino y la distancia desde la parte posterior del cristalino hasta la retina. Los medios para determinar el índice refractivo de la córnea pueden comprender un refractómetro. Los medios para determinar el índice refractivo de la córnea pueden comprender medios para combinar las mediciones ópticas directas de la córnea del ojo. Los medios para medir la aberración del ojo pueden comprender un refractómetro. Los medios para calcular el índice refractivo del cristalino pueden adaptarse para coincidir con un índice refractivo compuesto del cristalino y las mediciones ópticas del cristalino con una refracción compuesta total o aberrometría compuesta total del ojo. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender mediciones de la refracción y la aberración oculares totales en ausencia del cristalino, el volumen total del acuoso; o la refracción y la aberración totales con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender una distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la retina del ojo, midiéndose la distancia en ausencia del cristalino del ojo. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender un volumen del acuoso. Las mediciones ópticas directas también pueden comprender la aberración del ojo y una distancia desde la parte posterior de la córnea a la retina en ausencia del cristalino del ojo, medidas con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior.

Los medios para medir el índice refractivo de la córnea, el índice refractivo del cristalino y la forma anterior y posterior de la córnea y el cristalino pueden comprender una fuente de matriz de láser que comprende uno o más láseres. Los medios para medir la forma anterior de la córnea del ojo pueden comprender: medios para capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie anterior de la córnea por la fuente de matriz de láser; medios para formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y medios para comparar la imagen promediada con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser. Los medios para medir la forma posterior de la córnea del ojo pueden comprender: medios para capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie posterior de la córnea por la fuente de matriz de láser; medios para formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y medios para comparar la imagen promediada con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser. Los medios para calcular la forma del cristalino anterior pueden comprender: medios para capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie anterior del cristalino por la fuente de matriz de láser; medios para formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y medios para comparar la imagen promediada con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser. Los medios para calcular la forma del cristalino posterior pueden comprender: medios para capturar una o más imágenes de un patrón de puntos láser generados en la superficie posterior del cristalino por la fuente de matriz de láser; medios para formar una imagen promediada a partir de las imágenes capturadas; y medios para comparar la imagen promediada con el espaciado y la disposición de los láseres de la fuente de matriz de láser.

Los medios para determinar el índice refractivo del cristalino pueden adaptarse para usar una imagen de diferencia determinada usando el reflejo de un punto de láser que aparece en la parte anterior del cristalino y el punto correspondiente que aparece en la parte posterior del cristalino.

La presente invención también proporciona preferentemente un aparato para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el aparato: medios para modelar las superficies anterior y posterior de la lente natural usando el aparato para modelar un cristalino de un ojo de la presente invención como se ha expuesto anteriormente; medios para extrapolar las superficies anterior y posterior a puntos de cruce; y medios para determinar la posición óptima para alinear en el lugar que une dichos puntos de cruce.

La presente invención también proporciona preferentemente un aparato para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el aparato: medios para modelar las superficies anterior y posterior de la lente natural usando el aparato para modelar un cristalino de un ojo de la presente invención como se ha expuesto anteriormente; medios para determinar el diámetro de la lente natural; medios para extrapolar las superficies anterior y posterior del cristalino al diámetro; medios para determinar la longitud de arco de la lente natural usando dicho diámetro; y medios para determinar que la posición óptima resida en el punto medio de la longitud de arco.

La presente invención también proporciona preferentemente un aparato para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en la posición efectiva de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior; comprendiendo el aparato: medios para modelar las superficies anterior y posterior de la lente natural usando el aparato para modelar un cristalino de un ojo de la presente invención como se ha expuesto anteriormente; y medios para aproximar una curva de mejor ajuste para la superficie posterior usando la superficie anterior del cristalino, el grosor del cristalino y una relación histórica entre las curvaturas del cristalino anterior y posterior.

En una realización preferida, el método también comprende determinar, usando un interferómetro, una primera distancia desde una superficie anterior de una córnea hasta una superficie anterior del cristalino. El método también comprende corregir la primera distancia para tener en cuenta un índice refractivo de la córnea para producir una segunda distancia. El método también comprende determinar, usando el interferómetro, una tercera distancia desde la superficie anterior del cristalino a una superficie posterior del cristalino. El método también comprende corregir la tercera distancia para tener en cuenta un índice refractivo del cristalino.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, se proporciona un método que comprende proyectar una matriz de haces láser hacia una superficie ocular usando una fuente de matriz de láser, produciendo así un patrón de puntos láser en la superficie ocular. El método también comprende determinar, al menos parcialmente a partir del patrón de puntos láser, un parámetro óptico de la superficie ocular o un material ocular.

De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, se proporciona un aparato, que comprende una fuente de matriz de láser para producir una pluralidad de haces láser, estando configurada la fuente de matriz de láser para proyectar la pluralidad de haces láser sobre una superficie, creando la pluralidad de haces láser un patrón de puntos láser en la superficie. El aparato comprende además un primer dispositivo de formación de imágenes y un segundo dispositivo de formación de imágenes configurado para capturar imágenes del patrón de puntos láser. El primer dispositivo de formación de imágenes y el segundo dispositivo de formación de imágenes se colocan de manera aproximadamente simétrica alrededor de la pluralidad de haces láser.

Cualquier medición que utilice métodos de luz puede incluir el uso de cualesquiera combinaciones y permutaciones de tecnología de luz, incluidas, a modo meramente enunciativo, formación de imágenes de Purkinje, formación de imágenes de Scheimpflug, interferometría, tomografía de coherencia óptica, aberrometría y/o refractometría.

Se apreciará que la posición se puede determinar mediante medición, ya sea antes o durante la cirugía. Estas mediciones pueden incluir una primera distancia desde la superficie anterior de la córnea hasta la superficie posterior de la córnea; una segunda distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino; una tercera distancia desde la superficie anterior del cristalino hasta la superficie posterior del cristalino; una cuarta distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la superficie anterior de la retina y una quinta distancia desde la superficie anterior de la retina hasta la superficie posterior de la retina.

Al determinar la geometría, se pueden tomar mediciones que incluyen una primera curvatura de la superficie anterior de la córnea; una segunda curvatura de la superficie posterior de la córnea; una tercera curvatura de la superficie anterior del cristalino; una cuarta curvatura de la superficie posterior del cristalino; una quinta curvatura de la superficie anterior de la retina; y una sexta curvatura de la superficie posterior de la retina.

Se apreciará que estas mediciones variarán debido a aberraciones ópticas. Se apreciará que la presente invención proporciona un método para determinar la posición de la lente intraocular tridimensional antes o durante la cirugía y cualquier combinación y permutación de las realizaciones descritas. De acuerdo con una realización preferida, el método puede comprender extrapolar las superficies anterior y posterior a puntos de cruce y determinar la posición óptima para alinear en el lugar que une dichos puntos de cruce en una segunda realización, determinar el diámetro de la lente natural y extrapolar las superficies del cristalino anterior y posterior al diámetro, determinando por tanto la longitud de arco de la lente natural usando dicho diámetro, para así determinar que la posición óptima resida en el punto medio de la longitud de arco en una tercera realización, aproximar una curva de mejor ajuste para la superficie posterior usando la superficie anterior del cristalino, el grosor del cristalino, una relación histórica entre las curvaturas anterior y posterior del cristalino y/o el diámetro de la lente natural.

Determinar el diámetro de la lente natural se puede realizar antes de la cirugía y/o mediante la inyección de un volumen fijo de fluido durante la cirugía. Determinar la curvatura posterior del cristalino y/o la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie posterior del cristalino se puede realizar antes de la cirugía, específicamente después de la extracción del cristalino, p. ej., si el cristalino es ópticamente opaco.

Se apreciará que la presente invención puede incorporar la alteración de la imagen retiniana pronosticada y puede comprender la totalidad o parte de los métodos ópticos descritos anteriormente; además de calcular las coordenadas de la fuente (imagen) de luz; calcular las coordenadas de la fuente de luz en cada superficie ocular a medida que avanza a través de la sucesiva interfaz; calcular las coordenadas en las que la fuente de luz llega a la superficie posterior de la retina en relación con el centro de la retina (fóvea); alterar cualquier permutación y combinación de índice refractivo, distancia y/o curvatura de los cristalinos o cualquier superficie ocular para lograr una imagen retiniana deseada.

Tal como se usa en el presente documento, el parámetro óptico puede ser una forma de la superficie ocular. El parámetro óptico también puede ser la distancia de una superficie ocular a otra. El parámetro óptico puede ser un índice refractivo del material ocular. La superficie ocular puede ser una primera superficie ocular. La alteración de la imagen retiniana pronosticada también puede comprender: enfocar la matriz de haces láser aproximadamente a un punto en una segunda superficie ocular mientras se forma el patrón de puntos láser en la primera superficie ocular. El método también puede comprender capturar una primera imagen del patrón de puntos láser con un primer dispositivo de formación de imágenes y capturar una segunda imagen del patrón de puntos láser con un segundo dispositivo de formación de imágenes. El método también puede comprender producir una imagen combinada combinando la primera imagen y la segunda imagen. Determinar, al menos parcialmente a partir del patrón de puntos láser, un parámetro óptico, puede comprender determinar el parámetro óptico al menos parcialmente a partir de la imagen combinada. La imagen combinada puede ser un promedio de la primera imagen y la segunda imagen, y en donde el parámetro óptico puede ser una forma de la superficie ocular. La imagen combinada puede ser una diferencia de la primera imagen y la segunda imagen, y en donde el parámetro óptico es un índice refractivo del material ocular. El primer dispositivo de formación de imágenes y el segundo dispositivo de formación de imágenes se pueden colocar de manera aproximadamente simétrica alrededor de la matriz de haces láser.

El aparato de la presente invención también puede comprender al menos un procesador configurado para recibir señales de salida del primer dispositivo de imágenes y el segundo dispositivo de imágenes, y para procesar las señales de salida para formar una imagen combinada que representa una combinación de una primera imagen del patrón de puntos láser capturado por el primer dispositivo de formación de imágenes y una segunda imagen del patrón de puntos láser capturado por el segundo dispositivo de formación de imágenes.

El al menos un procesador puede comprender un primer procesador configurado para recibir señales de salida del primer dispositivo de formación de imágenes y un segundo procesador configurado para recibir señales de salida del segundo dispositivo de formación de imágenes, estando el primer procesador y el segundo procesador acoplados comunicativamente para formar la imagen combinada.

La superficie puede ser una primera superficie ocular y el aparato también puede comprender un interferómetro configurado para determinar una distancia desde la primera superficie ocular a una segunda superficie ocular. Las superficies oculares primera y segunda pueden ser parte de un ojo, y en donde el aparato también puede comprender un divisor de haces colocado entre la fuente de matriz de láser y el ojo y también entre el interferómetro y el ojo. El interferómetro puede ser un interferómetro de coherencia parcial o baja de longitud de onda única. El primer dispositivo de formación de imágenes y el segundo dispositivo de formación de imágenes pueden fijarse en su lugar mientras se capturan imágenes de la pluralidad de puntos láser. El primer dispositivo de formación de imágenes puede ser una cámara CCD.

También se proporciona un programa informático que comprende instrucciones de programa para hacer que un programa informático lleve a cabo el método anterior que puede realizarse en un medio de grabación, señal portadora o memoria de solo lectura.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirán diversas realizaciones no limitativas de la tecnología descrita en el presente documento con referencia específica a las siguientes figuras. Debe apreciarse que las figuras no están necesariamente dibujadas a escala.

La Figura 1 es un esquema simplificado de un ojo.

La Figura 2 ilustra una secuencia de proceso para desarrollar un modelo de una estructura ocular, no de acuerdo con la invención.

La Figura 3 ilustra una implementación del proceso de la Figura 2 para determinar la forma y la ubicación de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino, de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 ilustra una implementación no limitativa alternativa del proceso de la Figura 2 para determinar la forma y la ubicación de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino, no de acuerdo con la invención.

La Figura 5 ilustra un aparato que comprende una fuente de matriz de láser para medir índices de refracción y formas de superficies oculares, no de acuerdo con la invención.

Las Figuras 6A-6E ilustran la configuración de una fuente de matriz de láser y patrones resultantes de puntos láser en superficies oculares, no de acuerdo con la invención.

Las Figuras 7A-7E ilustran una configuración alternativa de una fuente de matriz de láser en comparación con la de la Figura 6A, y los patrones resultantes de puntos láser en superficies oculares, no de acuerdo con la invención.

La Figura 8 ilustra una implementación no limitativa del proceso de la Figura 2 para determinar la forma y la ubicación de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino usando el aparato 500 de la Figura 5, no de acuerdo con la invención.

La Figura 9 ilustra una implementación no limitativa alternativa del proceso de la Figura 2 para determinar la forma y la ubicación de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino usando el aparato 500 de la Figura 5, no de acuerdo con la invención.

Descripción detallada de los dibujos

Se describen aparatos y métodos para modelar una o más estructuras del ojo. El modelado puede indicar la forma y/o la ubicación de las estructuras del ojo, que pueden determinarse usando métodos ópticos para determinar uno o más parámetros de la estructura ocular de interés, así como de las estructuras que preceden a la estructura ocular de interés. El uno o más parámetros pueden incluir forma, grosor e índice refractivo.

La medición de una cualquiera de la forma, el grosor y/o el índice refractivo de una estructura ocular de interés puede depender en cierta medida de los cambios de dirección que experimenta la luz empleada por la técnica de medición al pasar a través de cualquier estructura ocular que preceda a la estructura de interés. Por lo tanto, de acuerdo con un aspecto de la tecnología, las mediciones de la forma, grosor y/o índice refractivo de las estructuras oculares pueden corregirse para tener en cuenta la dependencia de los valores medidos respecto a los otros parámetros de esa estructura, así como en cualquiera de los parámetros de estructuras precedentes.

De acuerdo con otro aspecto, se proporcionan aparatos para medir la forma, el grosor y el índice refractivo de las estructuras oculares de interés. De acuerdo con una realización, el aparato incluye distintos instrumentos para medir uno o más de los parámetros de interés. De acuerdo con otra realización, un aparato incluye una funcionalidad integrada para medir los parámetros de interés. De acuerdo con una realización no limitativa, el aparato incluye una matriz de láser que proyecta una pluralidad de haces láser sobre una estructura ocular de interés, formando así un patrón de puntos láser. Las distancias entre los puntos láser del patrón de puntos láser se pueden usar para calcular uno o más parámetros de la estructura, tales como la forma y el índice refractivo. De acuerdo con algunas realizaciones, el aparato también determina el grosor de las estructuras de un ojo usando interferometría.

Los aspectos de la tecnología mencionados anteriormente, así como aspectos adicionales, se describirán a continuación con mayor detalle. Estos aspectos pueden usarse individualmente, todos juntos, o en cualquier combinación de dos o más, ya que la tecnología no está limitada en este sentido.

Como se ha mencionado, de acuerdo con un aspecto de la tecnología descrita en el presente documento, se pueden determinar las formas y las ubicaciones de las estructuras oculares, a partir de las cuales se puede elaborar un modelo preciso del ojo. Las estructuras pueden incluir la córnea, el cristalino, la retina o cualquier otra estructura de interés. La forma y la ubicación de una estructura se pueden determinar mediante la medición directa de uno o más parámetros, incluyendo la forma, el grosor y el índice refractivo, y luego la corrección de cualesquiera mediciones para tener en cuenta la dependencia de la estructura medida respecto a otros parámetros o de otras estructuras dentro del ojo respecto a cualquier parámetro. A continuación, se describe un ejemplo en relación con la Figura 1.

La Figura 1 proporciona una representación simplificada de un ojo 100, que incluye una córnea 102, un cristalino 104 y una retina 106. Estas estructuras están dispuestas entre un lado anterior 108 del ojo, donde entra la luz, y un lado posterior 110 del ojo. Entre la córnea 102 y el cristalino 104 hay un volumen de acuoso 111. Entre el cristalino 104 y la retina 106 hay un volumen de gel vítreo 112. Debe apreciarse que el ojo 100 está simplificado con fines ilustrativos y que los ojos incluyen habitualmente más características que las mostradas en la Figura 1.

Como se ha mencionado, modelar el ojo 100 puede implicar determinar la forma de una o más superficies de interés, tales como la superficie anterior 114a de la córnea, la superficie posterior 114b de la córnea, etc. La topografía, por ejemplo la topografía de Scheimpflug, es una técnica que se puede usar para determinar las formas de dichas superficies. Sin embargo, también se pueden usar otros métodos, incluyendo la formación de imágenes de Purkinje, interferometría y/o tomografía de coherencia óptica.

Como también se ha mencionado, modelar el ojo 100 para proporcionar ubicaciones de las estructuras oculares puede implicar la determinación de diversas distancias dentro del ojo. Como se muestra, la córnea 102 tiene un grosor TI, entre la superficie anterior 114a de la córnea y la superficie posterior 114b de la córnea, y el cristalino 104 tiene un grosor T2, entre la superficie anterior 116a del cristalino y la superficie posterior 116b del cristalino. La córnea y el cristalino están separados por una distancia dI (es decir, la distancia desde la superficie posterior 114b de la córnea y la superficie anterior 116a del cristalino). La retina está separada de la superficie posterior 116b del cristalino por una distancia d2. Estas distancias pueden medirse mediante interferometría u otras técnicas, ya que los diversos aspectos descritos en este documento no se limitan en este sentido.

Sin embargo, mientras que las técnicas de topografía e interferometría pueden usarse para medir formas y distancias de estructuras oculares, estas técnicas de medición directa pueden no producir por sí solas resultados completamente precisos. La luz empleada por dichas técnicas de medición puede experimentar cambios de dirección inducidos por los diversos índices de refracción de las estructuras oculares (es decir, índice refractivo n1 de la córnea, índice refractivo n2 del acuoso, índice refractivo n3 del cristalino e índice refractivo n4 del gel vítreo), de manera que los resultados pueden no ser precisos si no se tienen en cuenta dichos cambios de dirección. El concepto se explica con referencia a la Figura 1.

Como se muestra, los rayos R1 y R2, que pueden corresponder a las fuentes de luz empleadas en técnicas de topografía y/o interferometría convencionales, se originan en el lado anterior 108 del ojo 100 y terminan en la retina 106. No siguen una trayectoria recta, sino que se doblan al pasar por la córnea 102, el acuoso 111, el cristalino 104 y el gel vítreo 112. Las trayectorias ilustradas de los rayos R1 y R2 están simplificadas con fines explicativos y pueden ser diferentes en la práctica, implicando más o menos cambios de dirección que los mostrados, y cambios de dirección diferentes a los mostrados.

Los cambios de dirección de la luz empleados por técnicas de medición tales como topografía e interferometría pueden influir así en los resultados de dichas mediciones. El Solicitante ha apreciado que puede corregirse la dependencia de dichas mediciones ópticas directas de forma y grosor respecto a la trayectoria de la luz dentro del ojo, para permitir una determinación altamente precisa de formas y ubicaciones de estructuras oculares.

La Figura 2 ilustra un método para modelar estructuras oculares, de acuerdo con una realización de la tecnología. El método 200 comienza en 202 seleccionando la estructura de interés. La estructura de interés puede ser una estructura completa (p. ej., un cristalino) o una superficie (p. ej., la parte anterior del cristalino). El método continúa en 204 seleccionando un parámetro de interés. El parámetro puede ser la forma, el grosor o el índice refractivo de la estructura de interés. Cualquiera de estos tres parámetros puede ser de interés como resultado final o como medio para determinar otros parámetros, o para ambos propósitos. Por ejemplo, la forma de la córnea puede ser de interés como resultado final para modelar la córnea, pero también puede facilitar la determinación del índice refractivo de la córnea.

Después, en 206, el método 200 continúa midiendo el parámetro de interés. Por ejemplo, si el parámetro de interés es la forma (p. ej., la forma de la superficie anterior del cristalino), la forma se puede medir directamente, por ejemplo, usando técnicas ópticas, tales como técnicas de topografía, o de cualquier otra manera adecuada.

Como se ha descrito anteriormente en general, dependiendo del tipo de técnica de medición usada para cualquier parámetro dado, el valor o valores medidos directamente de ese parámetro pueden no tener en cuenta los cambios en la trayectoria de la luz (p. ej., debido a diferentes índices de refracción de estructuras adyacentes) dentro del ojo. Por lo tanto, la determinación precisa de un parámetro de interés dado puede implicar la corrección de un valor (o valores) medido/s de ese parámetro para tener en cuenta otros parámetros de la estructura de interés y/o los parámetros de estructuras oculares precedentes a la estructura ocular de interés. Por lo tanto, en el ejemplo no limitativo de la Figura 2, la dependencia del parámetro medido en 206 se corrige en 208 (si la hubiera) respecto a otros parámetros de la estructura de interés seleccionada y/o cualesquiera parámetros de las estructuras oculares precedentes.

Por ejemplo, la forma de la superficie anterior del cristalino puede medirse directamente en 206 usando topografía, o cualquier otra técnica adecuada, cuyas mediciones pueden corregirse después en 208 para tener en cuenta las formas de las superficies anterior y posterior de la córnea, el grosor T1 de la córnea, la distancia d1 entre la superficie posterior de la córnea y la superficie anterior del cristalino, y los índices de refracción de la córnea (n1) y el acuoso (n2).

Debe apreciarse que un valor medido en 206 puede depender de uno o más parámetros cuyos valores no se conocen aún en 208 (p. ej., no se han medido aún).

Por ejemplo, la forma de la superficie anterior 116a del cristalino 104 puede medirse directamente y, dependiendo de la técnica de medición usada, la forma medida puede depender del índice refractivo n1 de la córnea 102, que puede no haberse medido en el momento en que el método pasa a 208. En consecuencia, el método 200 se puede realizar de forma iterativa para corregir la dependencia que tenga un valor medido respecto a todos los parámetros de los que dependa, independientemente del orden en que se determinen los diversos parámetros. Se puede lograr un resultado similar usando una alternativa al método 200, en el que la corrección se puede realizar en 214, como se describe más adelante, en lugar de en 208, después de que se hayan medido todos los parámetros. Sin embargo, en términos generales, las correcciones se pueden realizar en diversos momentos durante la metodología, y los diversos aspectos descritos en este documento no se limitan a realizar correcciones de valores medidos directamente en cualquier acto particular.

Después, en 210, se determina si todos los parámetros de interés para la estructura de interés han sido determinados. Por ejemplo, la realización de los actos 204-208 puede devolver el grosor de una estructura particular (p. ej., de un cristalino), pero puede que se siga deseando determinar la forma del cristalino. Por lo tanto, si no se han determinado todos los parámetros para una determinada estructura de interés, el método puede volver a 204, donde se puede seleccionar el siguiente parámetro de interés para la estructura de interés.

Si, en 210, se determina que todos los parámetros de interés para la estructura de interés han sido determinados, el método pasa a 212, en la que se determina si todas las estructuras de interés han sido examinadas. En caso negativo, el método puede volver a 202, donde puede seleccionarse la siguiente estructura (p. ej., estructura o superficie completa).

Una vez que se hayan determinado todos los parámetros de interés para toda/s la/s estructura/s de interés, los parámetros pueden combinarse en 214 para formar un modelo de las estructuras. En algunas realizaciones, el modelo puede indicar las formas y las ubicaciones de las estructuras, aunque no todas las realizaciones están limitadas en este sentido. El modelo producido en 214 se puede usar para evaluar la función de las estructuras, para predecir cualquier cambio de función que será causado por modificaciones de las estructuras (p. ej., durante la cirugía o de otro modo), para predecir el rendimiento de los implantes oculares (p. ej., implantes de cristalino, implantes de córnea, etc.), para planificar cirugías ópticas, o por cualquier otro motivo, ya que los diversos aspectos descritos en este documento no se limitan al uso de modelos de estructuras oculares para ningún propósito o propósitos en particular. El análisis del rendimiento óptico de las estructuras modeladas se puede realizar usando software de trazado de rayos o de cualquier otra manera adecuada.

Como se ha mencionado, el método 200 puede ser iterativo, dependiendo el número de iteraciones en algunas realizaciones no limitativas del número de estructuras y/o del número de parámetros de interés. Además, como se ha mencionado anteriormente, debería apreciarse que la corrección realizada en 208 puede depender de parámetros aún no determinados en el acto 208. Por lo tanto, la corrección de parámetros medidos puede realizarse, de manera adicional o alternativa, durante la combinación de los parámetros en 214, una vez medidos todos los parámetros de interés.

El método 200 se puede aplicar a una cualquiera o más estructuras del ojo. Por lo tanto, mientras que la ilustración no limitativa del método 200 termina con la formación de un modelo del ojo en 214, debería apreciarse que este es un resultado final no limitativo del método. Como alternativa, el método se puede usar para modelar una única estructura (p. ej., un cristalino o la superficie de un cristalino), o en algunas situaciones, solo para determinar un único parámetro de interés para el cual el valor o valores medidos pueden depender de otros parámetros. Por ejemplo, la determinación del índice refractivo de un cristalino puede ser el resultado deseado, y solo se puede realizar un subconjunto de los actos del método 200 para lograr un valor preciso del índice refractivo.

El método 200 se puede implementar de diversas maneras, y los diversos aspectos de la tecnología descrita en este documento aplicando el método 200 no se limitan a utilizar el método de ninguna manera particular. Por ejemplo, se puede emplear cualquier combinación adecuada de hardware y/o software para realizar uno o más de los actos del método 200.

De acuerdo con algunas realizaciones, se usan instrumentos distintos para medir los diversos parámetros de interés, es decir, se usan instrumentos distintos para medir grosores/distancias, los índices de refracción y las formas de la/s estructura/s de interés. Por ejemplo, se puede usar un interferómetro para medir los grosores/distancias de interés, mientras que se puede usar un topógrafo (p. ej., un topógrafo Scheimpflug, o cualquier otro tipo de topógrafo adecuado) para medir la forma de una estructura determinada, y se puede usar un refractómetro para determinar los índices de refracción de interés. Puede emplearse hardware, software y/o cálculos manuales para realizar las correcciones y determinaciones del método 200 (es decir, los actos 208, 210 y 212). Por ejemplo, en una realización, las salidas de los diversos instrumentos se envían a uno o más procesadores para realizar las correcciones, determinaciones, y las combinaciones de los parámetros determinados.

Como alternativa, de acuerdo con otras realizaciones, las mediciones de parámetros de interés se pueden realizar usando un aparato configurado para medir dos o más de los parámetros.

De acuerdo con una realización, un aparato utiliza diferentes instrumentos para medir los grosores/distancias de interés y para medir los índices de refracción y la forma de las estructuras oculares. En una realización no limitativa, un aparato incluye un interferómetro para medir grosores/distancias, y una matriz de láser con múltiples dispositivos de formación de imágenes (p. ej., cámaras) para determinar las formas de las superficies y los índices de refracción de interés.

Independientemente de los tipos y el número de instrumentos usados para medir los parámetros de interés, los parámetros resultantes pueden combinarse para formar un modelo de las estructuras de interés usando cualquier combinación de hardware, software y/o cálculos manuales, o de cualquier otra manera adecuada. Por ejemplo, de acuerdo con una realización, se usa software de trazado de rayos (p. ej., Matlab de MathWorks Inc., Natick, Massachusetts; el software Zemax Focus de Zemax, Tucson, Arizona; Optimas de MediaCybernetics, Visual Basic o cualquier otro software adecuado) en 214 para combinar los parámetros determinados. También se pueden emplear otras técnicas.

Como se ha mencionado, el método 200 puede usarse para modelar una cualquiera o más estructuras oculares, o para determinar parámetros individuales deseados de estructuras oculares. Sin embargo, con fines ilustrativos, a continuación se describen dos ejemplos no limitativos de la aplicación del método 200 al modelado de la córnea y el cristalino de un ojo. Debe apreciarse que el método 200 no se limita a estas dos implementaciones y que son posibles otras implementaciones.

Los métodos de las Figuras 3 y 4 ilustran implementaciones alternativas del método 200 para modelar las formas y ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino. Las diferencias entre los métodos 300 y 400 pueden surgir de los tipos de información conocida y buscada y, por tanto, pueden depender de la fase operativa en la que se apliquen los métodos. Por ejemplo, el método 300 de la Figura 3 se puede aplicar en una fase preoperatoria, mientras que el método 400 se puede aplicar en una fase intraoperatoria o postoperatoria. Sin embargo, los métodos 300 y 400 no se limitan a ser aplicados en ninguna fase particular de un procedimiento ocular.

Como se ha mencionado, los métodos 300 y 400 se refieren al modelado de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino. Por lo tanto, se pueden medir múltiples parámetros al realizar los métodos 300 y 400, mientras que otros pueden determinarse o calcularse sin medición. Como se ha descrito con respecto a la Figura 2, posteriormente se puede corregir la dependencia que tengan los parámetros medidos respecto a otros parámetros. Como también se ha mencionado, si un valor medido de un parámetro depende de otros parámetros puede depender de la manera en que se mida el valor medido, por ejemplo, incluyendo el tipo de instrumento usado. Para los métodos 300 y 400, se supone que las formas medidas se miden usando un topógrafo (p. ej., un topógrafo de Scheimpflug, o cualquier otro topógrafo adecuado) y que los grosores medidos se miden usando un interferómetro (p. ej., un interferómetro de coherencia parcial o baja de longitud de onda múltiple). Sin embargo, debería apreciarse que el método 200 se puede implementar de otras maneras, y que los métodos 300 y 400 son simplemente dos ejemplos no limitativos. Se apreciará que las formas y las distancias también se pueden medir usando uno o más métodos y no se limita a instrumentos que incluyen Scheimpflug, Purkinje o principios de tiempo de vuelo (como tomógrafos o tomógrafos de coherencia óptica).

Como cuestión preliminar, el método 300 implica medir varios parámetros del ojo, incluyendo: forma de la córnea anterior; grosor de la córnea; forma de la córnea posterior; distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino; forma del cristalino anterior; forma del cristalino posterior; grosor del cristalino; distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina; y refracción/aberración ocular total. Como se ha mencionado anteriormente, el método 300 supone que las formas medidas se miden usando un topógrafo, y que las distancias/grosores medidos se miden usando un interferómetro. Como resultado de esas técnicas de medición, los parámetros medidos enumerados anteriormente pueden tener las siguientes dependencias. El grosor de la córnea medido puede depender del índice refractivo de la córnea. La forma de la córnea posterior medida puede depender del índice refractivo de la córnea, la forma de la córnea anterior y el grosor de la córnea. La distancia medida desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino puede depender del índice refractivo de la córnea. La forma del cristalino anterior medida puede depender del índice refractivo de la córnea, la forma de la córnea anterior, la forma de la córnea posterior, el grosor de la córnea y la distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino. La forma del cristalino posterior medida puede depender del índice refractivo de la córnea, la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea, la forma de la córnea posterior, la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino, la forma del cristalino anterior, la forma del cristalino posterior, el grosor del cristalino, la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina, la refracción/aberración ocular total y el índice refractivo del cristalino. El grosor del cristalino medido puede depender del índice refractivo de la córnea y del índice refractivo del cristalino. La distancia medida desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina puede depender del índice refractivo de la córnea y del índice refractivo del cristalino. Por lo tanto, el método 300 tiene en cuenta estas dependencias corrigiendo adecuadamente los valores medidos. Debe apreciarse que, dada la interdependencia de varios de los parámetros medidos en el método 300, el método puede implementarse en cualquier orden adecuado. Además, uno o más actos del método pueden implementarse en paralelo. Sin embargo, con fines ilustrativos, el método 300 proporciona un ejemplo no limitativo de una ordenación adecuada de actos y subactos. Brevemente, el método implica medir parámetros cuyos valores dependen del índice refractivo de la córnea. Después, se determina el índice refractivo de la córnea y se corrigen los parámetros medidos previamente para tener en cuenta si dependen del índice refractivo de la córnea. También se puede medir la refracción o aberración ocular total. A continuación, combinando adecuadamente los parámetros corregidos y la refracción o aberración ocular total, se puede determinar el índice refractivo del cristalino. Con esa información, pueden determinarse con precisión el grosor del cristalino, la forma de la superficie posterior del cristalino y la distancia desde la superficie posterior del cristalino a la retina. Después, se pueden combinar dos o más de los valores determinados para modelar la córnea y el cristalino. Al igual que con el método 200, los métodos 300 y 400 pueden ser iterativos, y no se limitan a realizar primero ningún acto particular del método. Por el contrario, se pueden realizar diversos actos en paralelo o en una cualquiera de diversas secuencias en serie. Por lo tanto, el orden descrito no es limitativo.

Haciendo referencia a la Figura 3, el método 300 comienza en 302 midiendo la forma de la córnea anterior, es decir, la forma de la superficie anterior de la córnea. Como se ha mencionado anteriormente, se supone que dichas mediciones de la forma en el método 300 se realizan usando un topógrafo, sin embargo, no todas las realizaciones están limitadas en este sentido.

En 304, se pueden medir varios parámetros cuyos valores medidos dependen del índice refractivo de la córnea. En el ejemplo no limitativo de la Figura 3, estos incluyen medir el grosor de la córnea (en 305a), medir la forma de la córnea posterior (en 305b), es decir, la forma de la superficie posterior de la córnea, medir la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino (en 305c), medir la forma del cristalino anterior (en 305d), es decir, la forma de la superficie anterior del cristalino, medir la forma del cristalino posterior (en 305e), es decir, la forma de la superficie posterior del cristalino, medir el grosor del cristalino (en 305f) y medir la distancia desde la superficie posterior del cristalino a la retina (en 305g). Si bien cada uno de estos valores medidos puede depender del índice refractivo de la córnea en el ejemplo no limitativo del método 300, uno o más también pueden depender de parámetros adicionales. Por ejemplo, la forma del cristalino posterior medida, el grosor del cristalino medido y la distancia medida desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina también pueden depender del índice refractivo del cristalino. El índice refractivo de la córnea se puede determinar en 306. Esto se puede hacer de diversas formas. De acuerdo con una realización, el índice refractivo de la córnea se determina por medición directa, por ejemplo, usando un refractómetro (p. ej., para determinar el ángulo crítico de reflejo interno total de la córnea). Por ejemplo, un refractómetro que funcione de acuerdo con el principio de reflejo interno total puede proporcionar un índice refractivo compuesto de la córnea en longitudes de onda amarillas. Sin embargo, no todas las realizaciones se limitan al uso de este tipo de refractómetro. Dicha medición puede corregirse para cualquier dependencia que pueda tener el valor medido respecto a las longitudes de onda de la luz usada por el refractómetro, así como el grosor de la córnea medido de 305a, la forma de la córnea posterior medida en 305b, y la forma de la córnea anterior medida en 302. Como alternativa, el índice refractivo corneal puede calcularse combinando adecuadamente el grosor de la córnea medido en 305a, la forma de la córnea posterior medida en 305b, y la forma de la córnea anterior medida en 302. Como alternativa, el índice refractivo de la córnea se puede determinar usando cualesquiera dos métodos ópticos para medir de forma independiente el grosor de la córnea, produciendo así diferentes valores de grosor medidos que pueden depender del índice refractivo de la córnea, y teniendo en cuenta después los valores de grosor medidos de manera diferente. Conociendo la manera en que los dos métodos difieren (p. ej., utilizando diferentes longitudes de onda, etc.), puede determinarse el índice refractivo a partir de los valores de grosor medidos de manera diferente. Por ejemplo, de acuerdo con una realización, el índice refractivo de la córnea se puede determinar midiendo el grosor de la córnea con interferometría y con la topografía de Scheimpflug, y teniendo en cuenta después las diferencias en los valores de grosor de la córnea medidos producidos por estos dos instrumentos, que pueden funcionar en diferentes longitudes de onda. A partir de los diferentes valores de grosor medidos en las diferentes longitudes de onda, se puede calcular el índice refractivo. Por lo tanto, el acto 306 no se limita a ningún método particular para determinar el índice refractivo de la córnea. En 308, puede corregirse la dependencia de los valores medidos en 304 respecto al índice refractivo de la córnea determinado en 306, por ejemplo, usando las técnicas descritas en: Navarro R. The Optical Design of the Human Eye: a Critical Review. Journal of Optometry. 2009;2(I):3-18; Dubbelman M, van der Heijde GL, Weeber HA. The Thickness of the Aging Human Lens Obtained from Corrected Scheimpflug Images. Optometry and Visual Science. 2001; 78(6): 411-416; y Drexler W, Hitzenberger CK, Baumgartner A, Findl O, Sattmann H, Fercher AF. Investigation of dispersion effects in ocular media by multiple wavelength partial coherence interferometry. Exp. Eye Res. 1998; 66, 25-33, todos los cuales se incorporan en el presente documento como referencia en su totalidad. También son posibles otras técnicas.

Como se ha mencionado, algunos de los valores medidos de 304 también pueden depender del índice refractivo del cristalino. De acuerdo con el ejemplo no limitativo del método 300, se calcula el índice refractivo del cristalino, en lugar de medirse. Para facilitar este cálculo, la refracción/aberración ocular total se puede medir en 310. Esta medición se puede realizar con un refractómetro (p. ej., un autorefractómetro ocular, un aberrómetro Hartmann Shack, un interferómetro Talbot-Morie, o cualquier otro instrumento adecuado) o mediante cualquier otra técnica adecuada.

Después, en 312, el índice refractivo del cristalino puede calcularse combinando adecuadamente los valores de 302 310. Los ejemplos no limitativos de las técnicas que pueden usarse en esta etapa incluyen los descritos en: Dubbelman M, van der Heijde GL, Weeber HA. The Thickness of the Aging Human Lens Obtained from Corrected Scheimpflug Images. Optometry and Visual Science. 2001; 78(6): 411-416; y Rosales P, Marcos S. Pentacam Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens. J Refract Surg. mayo de 2009; 25(5):421-8, los cuales se incorporan en el presente documento como referencia en su totalidad. También se pueden usar otras técnicas. De acuerdo con algunas realizaciones, el índice refractivo calculado del cristalino es un valor compuesto del índice refractivo del cristalino, y puede calcularse haciendo coincidir el índice refractivo compuesto del cristalino, la topografía posterior corregida del cristalino y el grosor del cristalino con la refracción compuesta total o aberrometría compuesta total del ojo en 310.

Una vez se conoce el índice refractivo del cristalino, se pueden corregir aquellos valores medidos anteriormente que dependan algo del índice refractivo del cristalino. Por ejemplo, en 314, los valores medidos de 305e, 305f y 305g pueden corregirse por su dependencia respecto al índice refractivo del cristalino, por ejemplo, usando las técnicas descritas en Rosales P, Marcos S. Pentacam Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens. J Refract Surg. mayo de 2009; 25(5):421-8, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad, o mediante cualquier otra técnica adecuada.

Debe apreciarse que los actos 312 y 314 están interrelacionados, porque el cálculo del índice refractivo del cristalino depende de los valores medidos en 305e, 305f y 305g y, sin embargo, los valores medidos de 305e, 305f y 305g dependen del índice refractivo del cristalino. De esta manera, se puede realizar una iteración entre los actos 312 y 314 para proporcionar un nivel deseado de precisión. El método 300 no se limita a usar un número particular de iteraciones de los actos 312 y 314.

Una vez se han corregido las dependencias de todos los valores medidos respecto a cualquier otro parámetro de interés, el método puede pasar a 316, en la que los valores corregidos pueden combinarse adecuadamente para determinar las formas y las ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino. Se puede usar software de trazado de rayos, o cualquier combinación adecuada de hardware, software y cálculos manuales para realizar las combinaciones para determinar las formas y las ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino.

Los diversos cálculos y combinaciones del método 300 se pueden realizar usando cualquier combinación adecuada de hardware, software y/o cálculos manuales. Por ejemplo, puede usarse software de trazado de rayos para realizar uno o más de los actos del método 300. También son posibles otras implementaciones.

La Figura 4 ilustra un ejemplo no limitativo alternativo de la aplicación del método 200 para la determinación de las superficies anterior y posterior de la córnea y las superficies anterior y posterior del cristalino. El método 400 se aplica en un entorno intraoperatorio o postoperatorio y, por tanto, en una fase diferente al método 300, que ilustraba un entorno preoperatorio. Por ejemplo, el método 400 se puede aplicar cuando se va a reemplazar el cristalino de un paciente, lo que implica, por tanto, la extracción del cristalino.

Al igual que con el método 300, el método 400 supone que las formas medidas se miden con un topógrafo, y que las distancias/grosores medidos se miden usando un interferómetro. Se apreciará que las formas y las distancias también se pueden medir usando uno o más métodos y no se limita a instrumentos que incluyen principios de Scheimpflug, Purkinje o de tiempo de vuelo (como tomógrafos o tomógrafos de coherencia óptica). Por lo tanto, al igual que con el método 300, muchos de los valores medidos en el método 400 pueden depender de otros parámetros. Por ejemplo, el método 400 implica medir lo siguiente: forma de la córnea anterior; grosor de la córnea; forma de la córnea posterior; distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino; forma del cristalino anterior; grosor del cristalino; distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina; refracción y aberración oculares totales en ausencia del cristalino; distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la retina en ausencia del cristalino; volumen total de fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior (descrito a continuación); refracción total y aberración con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior; y distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la retina con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior. Alternativamente, se pueden usar varios de los instrumentos mencionados anteriormente para medir la curvatura posterior del cristalino en ausencia del cristalino.

Como se ha mencionado, la medición de diversos parámetros puede producir resultados que dependen de uno o más de otros parámetros, por ejemplo, como resultado de la técnica de medición empleada. Por lo tanto, uno o más de los valores medidos mencionados anteriormente en el método 400 pueden depender de uno o más de otros parámetros. Por ejemplo, el grosor de la córnea medido puede depender del índice refractivo de la córnea. La forma de la córnea posterior medida puede depender del índice refractivo de la córnea, la forma de la córnea anterior y el grosor de la córnea. La distancia medida desde la superficie posterior de la córnea a la superficie anterior del cristalino puede depender del índice refractivo de la córnea. La forma del cristalino anterior medida puede depender del índice refractivo de la córnea, la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea, la forma de la córnea posterior y la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino. El grosor del cristalino medido puede depender del índice refractivo de la córnea y del índice refractivo del cristalino. Un valor medido del índice refractivo de la córnea puede depender de la longitud de onda usada para medir el grosor de la córnea, la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea y la forma de la córnea posterior. Un valor medido de la distancia desde la superficie posterior de la córnea a la retina después de la extracción del cristalino puede depender del índice refractivo de la córnea. Los valores medidos de la refracción y aberración oculares totales, y la distancia desde la superficie posterior de la córnea a la retina, así como la distancia desde la parte posterior del cristalino a la retina con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior (descrita a continuación), pueden depender del índice refractivo de la córnea, el volumen medido de fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior, y el índice refractivo de este fluido. Los valores medidos de la forma del cristalino posterior pueden depender de la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea, la forma de la córnea posterior, la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino, la forma del cristalino anterior, el grosor del cristalino, la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina, el índice refractivo de la córnea, la refracción y la aberración oculares totales después de la extracción del cristalino, la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la retina después de la extracción del cristalino, el volumen de fluido insertado en la cápsula del cristalino y la cámara anterior, la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina con fluido en la cámara anterior, la refracción y la aberración oculares totales con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior, la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la retina con fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior, el índice refractivo del cristalino y el índice refractivo del fluido. Por lo tanto, el método 400 puede tener en cuenta dichas dependencias.

El método 400 comienza en 402 con la medición de la forma de la córnea anterior, es decir, la forma de la superficie anterior de la córnea. En 404, se realizan mediciones de aquellos parámetros cuyos valores dependen del índice refractivo de la córnea en este ejemplo no limitativo. Esos valores incluyen medir el grosor de la córnea (en 405a), medir la forma de la córnea posterior (en 405b), medir la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino (en 405c), medir la forma del cristalino anterior (en 405d), medir el grosor del cristalino (a 405e) y medir la distancia desde la superficie posterior del cristalino a la retina (en 405f).

En 406, se puede determinar el índice refractivo de la córnea. Esto puede determinarse de cualquier manera adecuada, incluyendo el uso de cualquiera de las técnicas descritas anteriormente para el acto 306 del método 300, o de cualquier otra manera adecuada. Habiéndose determinado el índice refractivo de la córnea, el método 400 puede continuar en 408 corrigiendo la dependencia de los valores medidos en 404 respecto al índice refractivo de la córnea, por ejemplo, usando las técnicas descritas en la referencia mencionada anteriormente de Rosales (Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens) o mediante cualquier otra técnica adecuada.

Como se ha mencionado, el método 400 puede aplicarse a una situación en la que se va a extraer la lente natural de un paciente (p. ej., para reemplazarla con un implante). Por lo tanto, en 410, se realizan varias mediciones adicionales suponiendo que se haya extraído el cristalino. Estas mediciones incluyen medir la refracción total, la aberración total y la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la retina en ausencia del cristalino. Alternativamente, se pueden usar varios de los instrumentos mencionados anteriormente para medir la curvatura posterior del cristalino en ausencia del cristalino. Estas mediciones pueden realizarse usando cualquier técnica adecuada, ya que el método 400 no está limitado en este sentido.

Como parte del procedimiento de reemplazo del cristalino, se puede insertar fluido en la cápsula del cristalino y/o la cámara anterior, después de haberse extraído la lente natural del paciente. Las mediciones se pueden realizar con este fluido en su lugar y pueden proporcionar datos adicionales que se pueden utilizar en el procedimiento de modelado. En algunas realizaciones, el fluido puede tener un índice refractivo conocido, aunque no todas las realizaciones están limitadas en este sentido. En 412, se puede medir el volumen del fluido insertado en la cápsula del cristalino, así como el volumen del fluido insertado en la cámara anterior. Estos volúmenes pueden medirse usando una jeringa graduada o de cualquier otra manera adecuada, ya que el método 400 no está limitado en este sentido.

Después, en 414, las mediciones de 410 y 405f pueden repetirse en este ejemplo no limitativo con el fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior. Por lo tanto, las mediciones en 414 pueden proporcionar resultados diferentes a las realizadas inicialmente en 410 y 405f si el fluido insertado en la cápsula del cristalino y/o la cámara anterior tiene un índice refractivo diferente al índice refractivo de la lente natural y/o el acuoso del paciente, por ejemplo. Estos valores diferentes pueden proporcionar puntos de datos adicionales que pueden usarse en el modelado.

En 416, se pueden determinar la forma del cristalino posterior y el índice refractivo del cristalino. Estos pueden determinarse de cualquier manera adecuada, tal como combinando adecuadamente dos o más de los valores determinados anteriormente. Por ejemplo, la forma del cristalino posterior puede determinarse combinando adecuadamente la forma de la córnea anterior, los valores medidos en 404, el índice refractivo de la córnea, los valores medidos en 410, los volúmenes determinados en 412, los valores medidos en 414, el índice refractivo del cristalino y el índice refractivo del fluido. De manera similar, el índice refractivo del cristalino puede depender de los valores determinados antes del acto 416 y, por tanto, puede determinarse combinando adecuadamente estos valores, por ejemplo, usando las técnicas descritas en las referencias mencionadas anteriormente de Dubbelman (The Thickness of the Aging Human Lens Obtained from Corrected Scheimpflug Images) y Rosales (Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens) o mediante cualquier otra técnica adecuada. En algunas realizaciones, los volúmenes de fluido insertados en la cápsula del cristalino y la cámara anterior después de extraer el cristalino del paciente pueden ser aproximadamente iguales a los volúmenes del cristalino y el acuoso del paciente, respectivamente. Las determinaciones en 416 pueden tener en cuenta dicha relación según corresponda.

En 418, el método 400 continúa corrigiendo la dependencia de los valores medidos de 405e y 405f respecto al índice refractivo del cristalino determinado en 416. Esto se puede hacer usando las técnicas descritas en las referencias citadas anteriormente de Dubbelman (The Thickness of the Aging Human Lens Obtained from Corrected Scheimpflug Images) y Drexler (Investigation of dispersion effects in ocular media by multiple wavelength partial coherence interferometry) o mediante cualquier otra técnica adecuada. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta que los actos 416 y 418 pueden depender uno de otro, porque la determinación del índice refractivo del cristalino en 416 puede depender del grosor del cristalino y la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina, mientras que los valores medidos del grosor del cristalino y la distancia desde la superficie posterior del cristalino a la retina pueden depender, a su vez, del índice refractivo del cristalino. Por lo tanto, los actos 416 y 418 pueden iterarse cualquier número de veces para proporcionar un grado deseado de precisión de los valores determinados por esos actos. Después, en 420, dos o más de los valores de los parámetros determinados durante el método 400 pueden combinarse para determinar la forma y la ubicación de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino. Al igual que con el método 300, debe apreciarse que el método 400 es un ejemplo no limitativo de un orden en el que se pueden realizar los actos ilustrados. Sin embargo, también son posibles otros órdenes y uno o más de los actos pueden realizarse en paralelo, ya que el método no está limitado en este sentido.

Si bien los métodos 300 y 400 ilustran implementaciones no limitativas del método 200 utilizando diferentes instrumentos para medir distancias, formas e índices de refracción, no todas las implementaciones del método 200 están limitadas en este sentido. Por ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, de acuerdo con algunas realizaciones, el método 200 puede implementarse usando un aparato que integra la funcionalidad de un interferómetro, un topógrafo y un refractómetro, o cualquier otra función. De acuerdo con un aspecto de la tecnología descrita en el presente documento, un aparato comprende una fuente de matriz de láser que puede usarse para medir las formas de la superficie y los índices de refracción. Un ejemplo no limitativo de dicho aparato se ilustra en la Figura 5, junto con el ojo 100 de la Figura 1.

Como se muestra, el aparato 500 comprende un aparato de trazado de rayos 502. El aparato de trazado de rayos 502 comprende una fuente de matriz de láser 504, que produce una matriz de haces láser 505a, 505b-505n. Además, el aparato de trazado de rayos 502 comprende un generador de haz de referencia 506 para producir un haz de punto de referencia 507 (denominado alternativamente en el presente documento un "láser de fijación"), y una fuente de interferómetro 508 para producir una señal de interferometría 509. También pueden incluirse múltiples dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b en el aparato de trazado de rayos 502. Además, se pueden incluir diversos componentes ópticos para dirigir/controlar las diversas señales ópticas generadas por el aparato 502, tal como un elemento 512 (que en algunas situaciones puede ser un cristalino y/o un espejo, como se describe más adelante) y divisores de haces 514a y 514b. Debe apreciarse que también se pueden incluir otros componentes ópticos, ya que el aparato descrito en el presente documento no se limita a usar ningún componente óptico particular para controlar directamente señales ópticas. El aparato 500 también puede comprender uno o más procesadores 516 acoplados al aparato 502 para recibir y procesar señales del aparato 502. De acuerdo con algunas realizaciones, el procesador 516 puede utilizar software de trazado de rayos, o cualquier otra técnica de procesamiento adecuada, como se describe con mayor detalle más adelante. Aunque no se muestra, opcionalmente puede incluirse tecnología de reconocimiento de iris en el aparato 502, por ejemplo, para facilitar la repetibilidad de las mediciones a través del eje visual.

La fuente de matriz de láser 504 puede generar la matriz de rayos láser 505a-505n, rayos que pueden proyectarse sobre el ojo 100. Como se describe con más detalle a continuación, se puede controlar la matriz para que se enfoque en una superficie particular del ojo si se desea, aunque no todas las realizaciones están limitadas en este sentido. La matriz de haces láser 505a-505n puede generar un patrón de puntos láser en cada superficie con la que contacta. El espaciado entre los puntos del patrón puede usarse para determinar la forma de la superficie sobre la que aparece el patrón. Así mismo, el espaciado entre los puntos puede usarse para determinar el índice refractivo de un material ocular a través del cual han pasado los haces láser 505a-505n.

La fuente de matriz de láser 504 puede comprender cualquier número de haces láser 505a-505n. Una matriz con un mayor número de haces puede proporcionar una mayor precisión en las determinaciones de las formas de la superficie y los índices de refracción basadas en un patrón de puntos láser correspondientes a la matriz. Sin embargo, los diversos aspectos descritos en el presente documento que implementan un aparato con una fuente de matriz de láser no se limitan al uso de cualquier número de haces láser. De acuerdo con algunas realizaciones, la fuente de matriz de láser 504 genera al menos doce rayos láser. De acuerdo con una realización, la fuente de matriz de láser genera dieciséis haces láser. De acuerdo con algunas realizaciones, la fuente de matriz de láser puede generar entre 16-256 haces láser.

De nuevo, la fuente de matriz de láser 504 no se limita a generar ningún número particular de haces láser.

Los haces láser pueden tener cualquier tamaño adecuado (p. ej., diámetros) y formas transversales. De acuerdo con una realización, los diámetros de los haces láser son lo más pequeños posible (p. ej., tan pequeños como pueda detectarse con los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b), lo que puede facilitar la inclusión de un mayor número de haces en la matriz. Sin embargo, el diámetro de los haces láser no se limita a ninguno en particular. De acuerdo con algunas realizaciones, la matriz de láser puede tener una función de dispersión de puntos ajustada. Los haces láser pueden tener una sección transversal circular, una sección transversal ovalada, una sección transversal en forma de estrella, una sección transversal hexagonal o cualquier otra sección transversal adecuada. Por lo tanto, debe apreciarse que los láseres descritos en este documento no se limitan a tener ninguna forma de sección transversal particular.

Los haces láser 505a-505n pueden tener cualquier longitud de onda adecuada. Como se describirá con mayor detalle más adelante, algunos valores de los parámetros oculares medidos usando una matriz de láser pueden depender de las longitudes de onda de los láseres de la matriz, de manera que los valores medidos puedan corregirse para tener en cuenta su dependencia en las longitudes de onda. Además, utilizando múltiples longitudes de onda (p. ej., una fuente de láser con láseres de longitud de onda variable), se pueden recopilar puntos de datos adicionales en las diversas longitudes de onda de láser, lo que puede aumentar la precisión de los cálculos del índice refractivo y la forma usando la matriz de láser. Por ejemplo, utilizar múltiples longitudes de onda puede permitir la producción de un gráfico de índice refractivo en función de la longitud de onda. De acuerdo con alguna realización, la matriz de láser puede incluir láseres con longitudes de onda infrarrojas, que pueden usarse para determinar valores aproximados de temperaturas superficiales de las superficies oculares sobre las que incide el láser. De acuerdo con algunas realizaciones, la matriz de haces láser puede comprender haces láser de dos o más longitudes de onda diferentes (p. ej., longitudes de onda rojas y verdes). Sin embargo, los haces láser 505a-505n no se limitan a tener ninguna longitud de onda particular. De acuerdo con algunas realizaciones, los láseres tienen pulsos cortos para facilitar un aumento de resolución de la matriz de láser.

De acuerdo con algunas realizaciones, la matriz de haces láser puede escanearse sobre el ojo 100. En dichas realizaciones, se puede usar cualquier tiempo de escaneado adecuado. Usar un tiempo de escaneado de menos duración puede reducir el impacto del movimiento ocular en las mediciones que utilizan la matriz de láser. De acuerdo con una realización, la fuente de la matriz de láser puede ser ajustable, por ejemplo, permitiéndole asumir diversos ángulos con respecto al ojo 100. Proyectando los haces láser en el ojo desde diversos ángulos, se pueden recopilar puntos de datos adicionales en comparación con que la fuente de la matriz de láser esté fija en una única ubicación. De acuerdo con algunas realizaciones, la fuente de matriz de láser y los dispositivos de formación de imágenes pueden colocarse e inclinarse de acuerdo con los principios de Scheimpflug, aunque no todas las realizaciones están limitadas en este sentido.

Como se ha mencionado, la matriz de haces láser 505a-505n puede dirigirse sobre una o más superficies del ojo 100, tal como la superficie anterior de la córnea, la superficie posterior de la córnea, la superficie anterior del cristalino, la superficie posterior del cristalino, la retina, o cualquier otra superficie, dando lugar a un patrón de puntos láser en esas superficies. El elemento 512 y los divisores de haces 514a y 514b pueden usarse para controlar qué superficies del ojo impactan los haces láser 505a-505n, y si los haces se enfocan en esas superficies o no. Por ejemplo, el elemento 512 puede comprender una lente(p. ej., una lente asférica) para colimar y/o hacer converger la matriz de haces láser 505a-505n, por ejemplo, para enfocar la matriz de haces láser hacia un solo punto en una de las superficies oculares, como se describe con mayor detalle más adelante. Enfocando la matriz en diferentes superficies del ojo, se pueden recopilar diferentes puntos de datos para determinar índices de refracción y formas, como se describe más adelante. El uso de dichos puntos de datos adicionales puede aumentar la precisión de los valores determinados del índice refractivo y la forma. Si bien el elemento 512 puede comprender una o más lentes, de manera alternativa o adicional, comprende un espejo, que en algunos casos puede ser un espejo deformable, para dirigir los haces láser 505a-505n.

Los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b pueden configurarse y usarse para capturar imágenes del patrón o patrones de puntos láser en una o más de las superficies oculares del ojo 100 resultantes de la matriz de haces láser 505a-505n. De acuerdo con una realización, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b pueden colocarse de manera aproximadamente simétrica en lados opuestos de la matriz de láser (p. ej., en los lados derecho e izquierdo, superior e inferior, etc.). En algunas realizaciones, colocar los dispositivos de formación de imágenes simétricamente alrededor de la matriz de láser puede provocar que los dispositivos de formación de imágenes se coloquen simétricamente alrededor de la fuente de matriz de láser. Además, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b pueden estar sustancialmente equidistantes del ojo 100.

De acuerdo con algunas realizaciones, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b se pueden colocar de acuerdo con los principios de Scheimpflug. Si bien los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b capturan imágenes ligeramente diferentes de cualquier patrón de puntos láser en la superficie del ojo, como resultado de la formación de imágenes del patrón desde diferentes ángulos, las imágenes capturadas por los dos dispositivos de formación de imágenes se pueden combinar para determinar las formas de las superficies oculares y/o los índices de refracción de los materiales oculares.

De acuerdo con una realización, promediar las imágenes de un mismo patrón de puntos láser capturados por los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b puede producir una imagen promediada a partir de la cual se puede determinar la forma de la superficie sobre la que aparece el patrón. Dicha imagen promediada puede corresponder sustancialmente a la imagen que sería capturada por un solo generador de imágenes colocado en el punto de la fuente de matriz de láser 504, si fuese posible colocar un dispositivo de formación de imágenes allí sin que la fuente de la matriz de láser impidiese el campo de visión del dispositivo de formación de imágenes. La forma de la superficie se puede determinar a partir de la imagen promediada procesando adecuadamente las distancias entre los puntos láser de la imagen promediada y comparando las distancias en la imagen promediada con las distancias de separación de los haces láser en la fuente de matriz de láser 504. De acuerdo con algunas realizaciones, se usan las distancias entre los puntos próximos más cercanos. De acuerdo con una realización alternativa, se usa la distancia entre un único punto y todos los demás puntos de la matriz. También son posibles otras técnicas. De acuerdo con una realización, el software de trazado de rayos (p. ej., cualquiera de los tipos mencionados anteriormente o cualquier otro software de trazado de rayos adecuado) puede realizar dicho procesamiento. De acuerdo con otra realización no limitativa, se pueden usar las técnicas descritas en Preussner P, Wahl J, Kramann C. Corneal model. J Cataract Refract Surg 2003; 29:471-477, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad.

De acuerdo con una realización, tomar una diferencia entre las imágenes de un mismo patrón de puntos láser capturados por los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b puede producir una imagen diferenciada a partir de la cual se puede determinar el índice refractivo de un material. Por ejemplo, la imagen diferenciada puede producirse restando la imagen capturada por el dispositivo de formación de imágenes 510a de la imagen capturada por el dispositivo de formación de imágenes 510b, o viceversa. De acuerdo con una realización, la matriz de haces láser se puede enfocar aproximadamente hacia un punto en una primera ubicación (p. ej., en una primera superficie ocular), mientras que la matriz forma un patrón de puntos láser en una segunda ubicación (p. ej., en una segunda superficie ocular). El índice refractivo del material que separa las ubicaciones primera y segunda se puede determinar conociendo la distancia entre las ubicaciones primera y segunda y procesando después las distancias entre puntos láser del patrón de puntos láser en una imagen diferenciada del patrón en la segunda ubicación. A continuación, se describe un ejemplo con más detalle.

Los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b pueden ser cualquier tipo de dispositivos de formación de imágenes adecuado. De acuerdo con una realización, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b son generadores de imágenes CCD. Sin embargo, alternativamente pueden ser generadores de imágenes CMOS o cualquier otro tipo de dispositivos de formación de imágenes adecuado. De acuerdo con algunas realizaciones, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b están fijos, de manera que no se mueven durante el funcionamiento del aparato 500. De esta manera, el aparato 500 puede simplificarse en comparación con los sistemas que utilizan cámaras giratorias o que se mueven de otra manera. De acuerdo con algunas realizaciones, los dispositivos de formación de imágenes pueden ser cámaras de campo de luz. Así mismo, los dispositivos de imágenes pueden producir fotogramas fijos o imágenes de video, ya que los diversos aspectos descritos en este documento no se limitan en este sentido.

Así mismo, los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b pueden tener cualquier resolución adecuada. Una resolución más alta puede proporcionar mayor precisión al determinar las ubicaciones de los puntos de láser en las superficies del ojo y, por tanto, puede ser deseable en algunas realizaciones. Además, un dispositivo de formación de imágenes con resolución suficientemente alta puede permitir el uso de una imagen ampliada de un solo haz láser reflejado para actuar como un proxy para la función de dispersión de puntos o el valor de dispersión de luz de partículas pequeñas para ese haz reflejado.

Debe apreciarse que se puede usar cualquier número de dispositivos de formación de imágenes en diversas realizaciones. Por ejemplo, mientras que la Figura 5 ilustra dos dispositivos de formación de imágenes, algunas realizaciones pueden emplear solo un único dispositivo de formación de imágenes que puede girar. De acuerdo con otras realizaciones, se pueden usar entre cuatro y dieciséis dispositivos de formación de imágenes. También son posibles otros números. El uso de una mayor cantidad de dispositivos de formación de imágenes puede mejorar la velocidad a la que se pueden recopilar los datos. Los dispositivos de formación de imágenes se pueden colocar a cualquier distancia y/o ángulos adecuados entre sí y respecto al ojo. De acuerdo con una realización, una matriz de dispositivos de formación de imágenes (p. ej., incluidos los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b, así como dispositivos de formación de imágenes adicionales) se pueden colocar en más de una ubicación o ángulo con respecto al ojo, lo que puede permitir el cálculo de centrado y triangulación de vectores de rayos reflejados por el ojo. De acuerdo con una realización, pueden disponerse seis dispositivos de formación de imágenes en una configuración sustancialmente circular. De acuerdo con una realización, el aparato 500 puede comprender una matriz de dispositivos de formación de imágenes, incluidos los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b, matriz que se puede usar para obtener mediciones de aberrometría.

La fuente 506 puede ser un refractómetro, un aberrómetro o cualquier otra fuente adecuada para generar un haz de referencia adecuado. El haz de referencia puede proporcionar un punto de referencia para los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b, y puede, de manera adicional o alternativa, proporcionar al paciente una referencia a la que mirar al interactuar con el aparato.

Como se ha mencionado, el aparato de trazado de rayos 502 también comprende una fuente de interferómetro 508, que puede usarse para medir distancias/grosores del ojo 100. De acuerdo con una realización, la fuente de interferómetro 508 es un interferómetro de coherencia parcial o baja de longitud de onda única, de manera que la señal de interferometría 509 puede ser una señal de interferometría de coherencia parcial o baja de longitud de onda única. Sin embargo, no todas las realizaciones están limitadas en este sentido, ya que, por ejemplo, la fuente de interferómetro 508 puede ser un interferómetro de coherencia parcial o baja de longitud de onda múltiple. La fuente de interferómetro 508 puede colocarse de manera que el divisor de haz 514b divida la señal de interferometría 509, pasando parte del haz dividido al ojo 100. También son posibles otras configuraciones para la fuente de interferómetro 508.

De acuerdo con algunas realizaciones, la fuente de matriz de láser y/o la fuente de interferómetro pueden configurarse de manera que las mediciones con sus señales ópticas se centren en el eje visual del ojo 100. De acuerdo con realizaciones alternativas, la fuente de matriz de láser y/o la fuente de interferómetro pueden configurarse de manera que las mediciones con sus señales ópticas se centren en el eje geométrico del ojo 100. Por lo tanto, debe apreciarse que son posibles diversas configuraciones.

El procesador 516 puede acoplarse al aparato de trazado de rayos 502 por medio de una conexión 518 para recibir salidas del aparato de trazado de rayos 502. Las salidas pueden ser salidas de los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b y/o de la fuente de interferómetro 508. El procesador puede realizar cualquier tipo de procesamiento adecuado, tal como producir las imágenes promediadas descritas anteriormente a partir de los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b, las imágenes diferenciadas a partir de los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b, realizar cálculos de distancias entre puntos láser de una imagen capturada, realizar cálculos para determinar índices de refracción, realizar cálculos para determinar formas de superficies, realizar cálculos para determinar distancias/grosores, o cualquier otro tipo de procesamiento adecuado. En consecuencia, el procesador 516 puede ser cualquier tipo de procesador adecuado. De acuerdo con algunas realizaciones, se puede usar más de un procesador. De acuerdo con algunas realizaciones, el procesador puede estar integrado con el aparato de trazado de rayos 502, mientras que en otras realizaciones puede ser un dispositivo distinto.

De acuerdo con algunas realizaciones, el procesador 516 también puede controlar el aparato de trazado de rayos 502. Por ejemplo, el procesador puede controlar el funcionamiento de una o más de las fuentes de haz de referencia, la fuente de matriz de láser y la fuente de interferómetro. El procesador 516 puede enviar comandos o instrucciones a uno o más de esos componentes indicándoles cómo comportarse. Sin embargo, no todas las realizaciones se limitan a que el procesador muestre la funcionalidad de control del aparato de trazado de rayos 502.

De acuerdo con algunas realizaciones, el procesador 516 puede funcionar con software de trazado de rayos.

De acuerdo con algunas realizaciones, el procesador 516 puede realizar cualquiera de los actos de procesamiento descritos anteriormente con respecto al método 200, y en algunas realizaciones puede combinar parámetros de un ojo para formar un modelo de una o más estructuras del ojo como una salida 520. El aparato 500 y/o el aparato de trazado de rayos 502 pueden ser un dispositivo de tipo escritorio autónomo en algunas realizaciones no limitativas. De acuerdo con otras realizaciones, uno o ambos pueden ser un dispositivo portátil. De acuerdo con otras realizaciones más, uno o ambos pueden incorporarse en un microscopio quirúrgico. También son posibles otras configuraciones.

Algunos ejemplos no limitativos del funcionamiento de la matriz de haces láser 505a-505n se describen a continuación con respecto a las Figuras 6A-6E y 7A-7E. Debe apreciarse que estos son simplemente ejemplos no limitativos.

La Figura 6A ilustra un ejemplo no limitativo de una configuración de una matriz de láser con respecto a las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino del ojo 100. Como se muestra, la matriz de láser 605 comprende una pluralidad de haces láser, en este ejemplo no limitativo trece (aunque no todos son visibles desde la perspectiva de la Figura 6A), que pasan a través de una lente de condensación 612 hasta la superficie anterior 114a de la córnea. Los haces láser pasan entonces a la superficie posterior de la córnea 114b y se enfocan aproximadamente hacia un punto en la superficie anterior 116a del cristalino. Los haces láser continúan hasta la superficie posterior 116b del cristalino. Las Figuras 6B-6E muestran los patrones resultantes de puntos láser (también denominados en el presente documento "imágenes de Purkinje") en las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino.

La Figura 6B muestra el patrón 603a de puntos láser en la superficie anterior 114a de la córnea de acuerdo con la configuración de la Figura 6A. Como se muestra, el patrón 603a incluye trece puntos láser en este ejemplo no limitativo, correspondientes a los trece haces láser de la matriz 605. El patrón 603a puede corresponder a una imagen promediada de los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b o una imagen diferenciada de esos dispositivos de formación de imágenes. La importancia del espaciado entre puntos del patrón 603a puede depender de si el patrón está representado en una imagen promediada o en una imagen diferenciada.

La Figura 6C ilustra el patrón 603b de puntos láser que aparece en la superficie posterior 114b de la córnea. Como se muestra en el ejemplo no limitativo de las Figuras 6A-6C, los puntos del patrón 603b están espaciados más cerca que los del patrón 603a. Sin embargo, no todas las realizaciones están limitadas en este sentido. Como en la Figura 6b , el patrón 603b de la Figura 6C puede representar una imagen promediada o una imagen diferenciada de dispositivos de formación de imágenes.

La Figura 6D ilustra el patrón 603c de puntos láser que aparece en la superficie anterior 116a del cristalino. Como se muestra en la Figura 6A, la matriz 605 de haces láser se enfoca aproximadamente hacia un punto en la superficie anterior 116a del cristalino, de manera que el patrón 603c incluye un único punto. Enfocar la matriz 605 aproximadamente hacia un punto en una de las superficies de interés puede facilitar la determinación de un índice refractivo de uno de los materiales oculares. Por ejemplo, sabiendo dónde se enfoca la matriz hacia un punto (es decir, la superficie anterior 116a del cristalino en el ejemplo no limitativo de la Figura 6A) y conociendo la distancia desde esa ubicación hasta una segunda ubicación en la que aparece un patrón de puntos, las distancias entre los puntos del patrón en la segunda ubicación pueden usarse para determinar el índice refractivo del material que separa las dos ubicaciones. Como ejemplo no limitativo, debido a que la matriz 605 está enfocada aproximadamente hacia un punto en la superficie anterior del cristalino, las distancias entre los puntos en el patrón 603b sobre la superficie posterior de la córnea pueden usarse para determinar el índice refractivo del acuoso entre la córnea y el cristalino usando la distancia entre la superficie posterior de la córnea (donde aparece el patrón 603b) y la superficie anterior del cristalino (donde la matriz 605 se enfoca aproximadamente hacia un punto). Debe apreciarse que el concepto de enfocar la matriz hacia un punto en una ubicación conocida no se limita a enfocar la matriz hacia un punto en la superficie del ojo. Por el contrario, de acuerdo con algunas realizaciones, la matriz puede estar enfocada hacia un punto fuera del ojo, siendo conocida la distancia desde el punto de enfoque a una superficie de interés en la que aparece un patrón de puntos láser. Así mismo, el enfoque de una matriz de haces láser puede ser por etapas o regular, ya que los diversos aspectos descritos en este documento no se limitan en este sentido.

La Figura 6E ilustra el patrón 603d de puntos láser que aparece en la superficie posterior 116b del cristalino, correspondiente a la configuración de la Figura 6A. El patrón 603d puede representar una imagen promediada o una imagen diferenciada de dispositivos de formación de imágenes.

Las Figuras 7A-7E muestran una configuración diferente a la de las Figuras 6A-6E, en la que una matriz de haces láser se enfoca en la superficie anterior de la córnea en lugar de en la superficie anterior del cristalino. Como se muestra en la Figura 7A, una matriz 705 de haces láser, que incluye trece haces láser en este ejemplo no limitativo, pasa a través del cristalino de condensación 612 y se enfoca aproximadamente hacia un punto en la superficie anterior 114a de la córnea. Los patrones resultantes de puntos láser se crean a medida que los haces láser entran en contacto con la superficie posterior de la córnea, la superficie anterior del cristalino y la superficie posterior del cristalino.

La Figura 7B ilustra el patrón 703a de puntos láser que aparece en la superficie anterior 114a de la córnea para la configuración de la Figura 7A. La Figura 7C ilustra el patrón 703b que aparece en la superficie posterior 114b de la córnea para la configuración de la Figura 7A. La Figura 7D ilustra el patrón 703c de puntos láser que aparece en la superficie anterior 116a del cristalino para la configuración de la Figura 7A. La Figura 7E ilustra el patrón 703d de puntos láser que aparece en la superficie posterior 116b del cristalino para la configuración de la Figura 7A. Cualquiera de los patrones 703a-703d puede representar imágenes promediadas o diferenciadas de dispositivos de formación de imágenes, tales como los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b.

Si bien el aparato 500 proporciona un ejemplo no limitativo de un aparato adecuado que incorpora una fuente de matriz de láser y un interferómetro, se pueden usar otros aparatos.

De acuerdo con una realización, se modifica un topógrafo de Scheimpflug reemplazando la fuente del haz dividido del topógrafo con una matriz de láser. Las técnicas descritas en este documento se pueden usar entonces para usar matrices de láser. De acuerdo con una realización, se puede modificar un topógrafo de Scheimpflug reemplazando la fuente del rayo dividido por una fuente de matriz de láser y usando múltiples cámaras fijas. Por ejemplo, de acuerdo con una realización, se pueden usar seis cámaras fijas. También son posibles otras configuraciones.

De acuerdo con una realización, se puede usar un aparato que utiliza principios de procesamiento de campo de luz. Por ejemplo, un aparato puede incluir una matriz de fuente de láser y una o más cámaras de campo de luz dispuestas adecuadamente para formar imágenes de patrones de puntos proyectados en el ojo por la matriz de fuente de láser. También son posibles otras configuraciones.

Además, debe apreciarse que un aparato, tal como el aparato 500, no se limita a usar matrices de láseres. Por el contrario, se pueden usar matrices de cualquier emisión adecuada, y los láseres solo representan un ejemplo no limitativo adecuado.

Debe apreciarse que el método 200 se puede implementar usando el aparato 500 u otro aparato que integre la funcionalidad de dos o más dispositivos de medición convencionales. Las Figuras 8 y 9 ilustran dos implementaciones no limitativas del método 200 que pueden utilizar un aparato, tal como el aparato 500. La Figura 8 ilustra un método para determinar las formas y ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino en una fase preoperatoria, similar al método 300 de la Figura 3. Por lo tanto, el aparato 500 puede acoplarse físicamente o por medio de software a cualquier instrumento que pueda usarse en el método 200. Estos instrumentos no se limitan a aquellos que usan principios de Scheimpflug, Purkinje o de tiempo de vuelo (tales como topógrafos o tomógrafos de coherencia óptica).

La Figura 9 ilustra un método para determinar las formas y ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino en una fase intraoperatoria o postoperatoria, similar al método 400 de la Figura 4. El método 800 comienza en 802 calculando la forma de la córnea anterior, es decir, la forma de la superficie anterior de la córnea. Esto se puede hacer formando una imagen promediada a partir de imágenes capturadas por los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b de un patrón de puntos láser que aparece en la superficie anterior de la córnea.

La imagen promediada se puede comparar con el espaciado y la disposición conocidos de los láseres de la fuente de matriz de láser (es decir, el espaciado y la disposición de los láseres a medida que salen de la fuente de matriz de láser). A partir de la comparación, se puede determinar la forma de la superficie anterior de la córnea.

En 804, se pueden medir múltiples parámetros cuyos valores medidos dependen del índice refractivo de la córnea. En el ejemplo no limitativo de la Figura 8, esto incluye medir el grosor de la córnea (en 805a), la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino (en 805b), el grosor del cristalino (en 805c) y la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina (a 805d). Estas mediciones pueden realizarse usando la fuente de interferómetro 508 o cualquier otro instrumento adecuado. Estos valores medidos también pueden depender de parámetros distintos al índice refractivo de la córnea. Por ejemplo, el grosor del cristalino y la distancia desde la superficie posterior del cristalino hasta la retina también pueden depender del índice refractivo del cristalino.

En 806, la forma de la córnea posterior (es decir, la forma de la superficie posterior de la córnea) se puede calcular comparando el espaciado y la disposición conocidos de los láseres de la fuente de matriz de láser con una imagen promediada de un patrón de puntos láser que aparece en la superficie posterior de la córnea, siendo la imagen promediada un promedio de las imágenes del patrón capturadas por los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b. El cálculo puede tener en cuenta cualquier dependencia que las imágenes puedan tener respecto a la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea y el índice refractivo de la córnea. También en 806, la forma del cristalino anterior (es decir, la forma de la superficie anterior del cristalino) se puede calcular comparando el espaciado y la disposición conocidos de los láseres de la matriz de fuente de láser con una imagen promediada de un patrón de puntos láser que aparece en la superficie anterior del cristalino.

El cálculo puede tener en cuenta cualquier dependencia de las imágenes respecto a la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea, la distancia desde la superficie posterior de la córnea hasta la superficie anterior del cristalino, la forma de la córnea posterior y/o el índice refractivo de la córnea.

En 808, se puede determinar el índice refractivo de la córnea. Esto se puede hacer de cualquier manera adecuada, incluyendo el uso de cualquiera de los métodos descritos anteriormente con respecto a las Figuras 2-4, o cualquier otra manera adecuada. De acuerdo con una realización, el índice refractivo de la córnea se puede determinar midiendo el grosor de la córnea usando dos técnicas alternativas y, luego, conciliando los diferentes valores producidos por las dos técnicas para determinar el índice refractivo. Por ejemplo, el grosor de la córnea se puede medir usando interferometría, y también se puede medir midiendo la distancia visualmente (p. ej., usando una cámara colocada al lado del ojo) entre un punto (p. ej., un punto de láser) en la parte anterior de la córnea y un punto (p. ej., un punto de láser) en la parte posterior de la córnea. La conciliación de cualquier diferencia entre estos dos valores puede proporcionar el índice refractivo de la córnea. El índice refractivo de la córnea puede depender de las longitudes de onda usadas para medir el grosor de la córnea (p. ej., las longitudes de onda de los haces láser de la matriz de láser y/o las longitudes de onda de la fuente del interferómetro), la forma de la córnea anterior, el grosor de la córnea y la forma de la córnea posterior. Por lo tanto, la determinación del índice refractivo de la córnea puede tener en cuenta dichas dependencias.

A continuación, en 810, puede corregirse la dependencia de los valores medidos en 804 y 806 respecto al índice refractivo corneal determinado en 808, si la hubiera. Una forma no limitativa de hacerlo es usar las técnicas descritas en la referencia a Rosales mencionada anteriormente (Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens), aunque también son posibles otras técnicas.

En 812, se puede medir la refracción/aberración ocular total. Esto se puede hacer de la misma manera que se ha descrito anteriormente con respecto a la Figura 3 o de cualquier otra forma adecuada.

En 814, la forma del cristalino posterior (es decir, la forma de la superficie posterior del cristalino) se puede calcular comparando el espaciado y la disposición conocidos de los láseres de la matriz de fuente de láser con una imagen promediada de un patrón de puntos láser que aparece en la superficie posterior del cristalino. La forma del cristalino posterior puede depender de la forma de la córnea anterior, los valores medidos en 804, los valores calculados en 806, el índice refractivo de la córnea y/o la refracción y aberración oculares totales. Por lo tanto, el acto 814 puede tener en cuenta cualquiera de dichas dependencias.

En 816, el índice refractivo del cristalino se puede determinar usando una imagen diferenciada de los dispositivos de formación de imágenes 510a y 510b. Esto se puede hacer de cualquier manera adecuada.

De acuerdo con una realización, el índice refractivo del cristalino se puede determinar usando un único punto de la imagen diferenciada que aparece en la parte anterior del cristalino y el punto correspondiente (p. ej., a partir del mismo rayo láser) que aparece en la superficie posterior del cristalino. La distancia entre estos dos puntos (de nuevo, desde el mismo haz láser) puede determinarse usando un dispositivo de formación de imágenes colocado adecuadamente en un ángulo con el ojo. Midiendo esta distancia y conociendo el ángulo de la cámara y la fuente láser con respecto al ojo, se puede calcular el índice refractivo del cristalino. Sin embargo, también se pueden usar otras técnicas. El índice refractivo del cristalino puede depender de las longitudes de onda de la matriz de láser y la fuente del interferómetro, y de todos los parámetros determinados antes de 816. Por lo tanto, la determinación en 816 puede combinar adecuadamente todos los parámetros para determinar el índice refractivo del cristalino.

Un bucle de iteración que comprende los actos 814 y 816 se puede realizar cualquier número de veces adecuado. Sin embargo, el método 800 no se limita a realizar ningún número de iteraciones particular.

En 818, puede corregirse la dependencia de los valores de 805c y 805d respecto al índice refractivo del cristalino. Por ejemplo, esto se puede hacer usando las técnicas descritas en la referencia a Rosales mencionada anteriormente (Scheimpflug quantitative imaging of the crystalline lens and intraocular lens) o mediante cualquier otra técnica adecuada. Después, en 820, las formas y ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino pueden determinarse combinando adecuadamente las formas, índices de refracción y distancias/grosores determinados anteriormente. El acto 820 puede realizarse mediante cualquier combinación adecuada de hardware, software y/o cálculo manual, ya que el método 800 no está limitado en este sentido.

La Figura 9 ilustra un método para determinar las formas y ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino de un ojo usando el aparato 500 o un aparato similar. El método 900 de la Figura 9 difiere del método 800 en que el método 900 se puede realizar en el contexto de un implante de cristalino, implicando así la extracción del cristalino de un paciente.

El método 900 es el mismo que el método 800 en sus primeros actos, incluidos los actos 802-810. Por lo tanto, esos actos no se volverán a describir en detalle. Sin embargo, después de realizar el acto 810, el método 900 continúa en 912 midiendo la refracción y aberración oculares totales, y la distancia desde la superficie de la córnea posterior hasta la retina después de extraer el cristalino del paciente, distancia que puede depender del índice refractivo de la córnea. Estas mediciones pueden realizarse de la misma manera que las mediciones en el acto 410 del método 400, o de cualquier otra manera adecuada. Como alternativa, varios otros instrumentos distintos descritos anteriormente, tales como los que usan principios de Scheimpflug, Purkinje o de tiempo de vuelo (tales como topógrafos o tomógrafos de coherencia óptica) también pueden usarse para medir la curvatura posterior del cristalino en ausencia del cristalino.

Después de extraer el cristalino del paciente, se puede insertar fluido en la cápsula del cristalino y/o la cámara anterior, como se ha descrito anteriormente con respecto a la Figura 4. En algunas realizaciones, el fluido puede tener un índice refractivo conocido. En 914, el volumen de fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior se puede medir usando cualquier técnica adecuada (p. ej., una jeringa graduada o cualquier otra técnica adecuada).

En 916, las mediciones de 912 y 905d pueden repetirse con el fluido en la cápsula del cristalino y la cámara anterior. Estos valores medidos pueden depender del índice refractivo de la córnea, los valores medidos en 612 y el índice refractivo del fluido. Por lo tanto, puede corregirse la dependencia de los valores medidos en 916, si la hubiera, respecto al índice refractivo de la córnea, los valores medidos en 612 y el índice refractivo del fluido.

En 918, se pueden determinar la forma del cristalino posterior y el índice refractivo del cristalino. Esta determinación puede realizarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, la forma del cristalino posterior puede determinarse a partir de una imagen promediada de múltiples dispositivos de formación de imágenes de un patrón de puntos láser que aparece en el cristalino posterior, como se ha descrito anteriormente.

El índice refractivo puede determinarse a partir de una imagen diferenciada del patrón de puntos láser. Puede corregirse la dependencia de los valores medidos para cada uno de la forma del cristalino posterior y el índice refractivo del cristalino respecto a los otros valores medidos y determinados en el método 900. Por ejemplo, el índice refractivo del cristalino puede corregirse en todos los valores medidos anteriormente en el método 900 y en las longitudes de onda usadas para medir el grosor de la córnea (p. ej., las longitudes de onda de uno cualquiera o más métodos ópticos usados para medir el grosor de la córnea), de acuerdo con una realización no limitativa. Puede corregirse la dependencia de la forma medida del cristalino posterior respecto al índice refractivo del fluido insertado en la cápsula del cristalino y en la cámara anterior, el índice refractivo del cristalino y todos los valores de 802-916.

Debe apreciarse que 918 puede incluir una o más iteraciones dentro del acto. Por ejemplo, la forma del cristalino posterior determinada puede depender del índice refractivo del cristalino, y viceversa. De esta manera, se pueden realizar una o más iteraciones para determinar estos valores. En 920, puede corregirse la dependencia de los valores medidos en 805c y 805d respecto al índice refractivo del cristalino, si la hubiera, de cualquier manera adecuada.

En 922, los valores pueden combinarse para modelar las formas y las ubicaciones de las superficies anterior y posterior de la córnea y el cristalino. Estas combinaciones se pueden realizar usando un procesador (p. ej., procesador 516) o cualquier otro dispositivo adecuado. Las combinaciones pueden implicar la utilización de software de trazado de rayos en algunas realizaciones. Debe apreciarse que los diversos métodos y aparatos descritos en este documento pueden usarse para diversas aplicaciones. Por ejemplo, el trazado de rayos se puede usar para predecir y analizar con precisión el funcionamiento de componentes oculares cuando se conocen con precisión los parámetros oculares, tales como formas, índices de refracción y distancias. Por lo tanto, de acuerdo con algunos aspectos, la determinación precisa de los índices de refracción, formas y distancias oculares descritos anteriormente puede permitir el uso de técnicas de trazado de rayos para analizar el comportamiento de la estructura ocular. Dichas técnicas pueden evitar cualquier dependencia respecto a promedios históricos de parámetros oculares, tales como promedios históricos de índices de refracción. Por el contrario, las técnicas descritas en este documento pueden usarse para determinar con precisión los parámetros oculares de un paciente determinado, permitiendo la aplicación precisa del análisis de trazado de rayos en el ojo de ese paciente en particular.

Además, la tecnología descrita en el presente documento puede facilitar el cálculo de las dimensiones (es decir, la potencia) de un implante de lente intraocular (p. ej., para reemplazar un cristalino turbio (cataratas) en ojos que se habían sometido a una cirugía correctiva con láser previa, o por cualquier otro motivo) y, por lo tanto, puede facilitar el diseño de lentes intraoculares personalizadas. Los efectos ópticos del implante de lente intraocular también pueden predecirse con precisión antes de la cirugía y analizarse después de la cirugía. Por ejemplo, las técnicas descritas en el presente documento pueden facilitar la determinación de la cinética de lentes intraoculares naturales o implantadas basándose en cambios en la óptica mientras las lentes se mueven dentro de un ojo. Por lo tanto, por ejemplo, se pueden calcular cambios ópticos resultantes de la cicatrización de heridas postoperatorias. Es más, de acuerdo con algunos aspectos, se pueden usar redes neuronales (p. ej., una red informática que aprende de datos anteriores) para reunir bases de datos de cinética intraocular promedio y cambios ópticos de la cicatrización de heridas.

Es más, las técnicas descritas en este documento pueden usarse para proporcionar una precisión mejorada de todos los tipos de dispositivos oftálmicos, por ejemplo, facilitando la corrección de la dependencia de dichos dispositivos (si la hubiera) respecto al índice refractivo variable del ojo de una persona.

Además, las diversas técnicas descritas en este documento pueden facilitar la determinación precisa del tamaño de la pupila. Por ejemplo, se puede medir el tamaño de la pupila y luego los valores precisos de la topografía corneal y el índice refractivo corneal, determinados por cualquiera de las técnicas descritas anteriormente, pueden usarse para corregir el tamaño de la pupila medido para producir una determinación más precisa del tamaño de la pupila. Conocer con precisión el tamaño de la pupila puede facilitar el modelado ocular (p. ej., en algunas realizaciones solo se pueden considerar los rayos que entran en la pupila), el modelado de difracción, la simulación de visión, el cálculo de la aberración, etc. Como se ha descrito, el software de trazado de rayos se puede usar en diversas realizaciones y puede facilitar la predicción y el análisis del comportamiento óptico dentro del ojo. Por ejemplo, las simulaciones del comportamiento óptico dentro del ojo se pueden realizar y representar visualmente en una pantalla de visualización (p. ej., una pantalla de ordenador) en forma de imágenes o visión reducida de Snellen/Landolt C/ETDRS. También son posibles otras formas de representación visual. Los cirujanos pueden usar estos elementos visuales para analizar el comportamiento óptico, y los elementos visuales pueden ayudar en la selección de una cirugía adecuada (p. ej., presbicia LASIK, queratoplastia conductiva, etc.) y/o un implante apropiado (p. ej., lente intraocular bifocal, etc.). De acuerdo con algunas realizaciones, el software de trazado de rayos se puede usar para simular la refracción del frente de onda y la aberración del frente de onda de un ojo antes de la cirugía.

De acuerdo con un aspecto, el trazado de rayos se puede usar para determinar diferencias en el índice de la refracción con la córnea y/o el cristalino. Por ejemplo, el cristalino puede estar formado por zonas de diferente densidad (conocidas como índice en gradiente o "GRIN"), que pueden ser modeladas con precisión mediante trazado de rayos. Las técnicas descritas en este documento pueden utilizar índices compuestos de refracción de la córnea y el cristalino en algunas realizaciones, pero en otras realizaciones pueden usar índices de refracción que varíen dentro de estas estructuras.

De acuerdo con un aspecto de la tecnología descrita en el presente documento, se proporciona un método para determinar la posición efectiva de una lente. Las lentes naturales y los implantes de lente suelen diferir en su forma. Al realizar un reemplazo de cristalino, puede que sea deseable colocar el implante de lente sustancialmente en el mismo lugar en el que estaba la lente natural. Debido a que las formas de la lente natural y del implante de lente pueden diferir, puede que resulte difícil colocar las superficies anterior y posterior del implante en las mismas ubicaciones en las que se colocaron las superficies anterior y posterior de la lente natural dentro del ojo. Por lo tanto, de acuerdo con un aspecto, se puede determinar una "posición efectiva" de la lente natural, y se puede usar como la colocación deseada del implante de lente. Se describe un ejemplo con respecto a la Figura 10.

La Figura 10 ilustra un ejemplo no limitativo de una sección transversal de una lente natural. El cristalino tiene una superficie anterior 1002a y una superficie posterior 1002b. Si el cristalino se va a extraer durante la cirugía de reemplazo de cristalino, puede que sea deseable saber dónde colocar la lente de reemplazo, que puede no adoptar la forma mostrada en la Figura 10. Pueden usarse diversos métodos para determinar una "posición efectiva" de la lente. Por ejemplo, de acuerdo con una realización, la posición efectiva de la lente se calcula usando la posición del cristalino determinada por interferometría en un estado de pupila no dilatada. De acuerdo con otra realización, la "posición efectiva" de la lente puede determinarse extrapolando las topografías de las superficies del cristalino anterior y posterior 1002a y 1002b. El punto en el que se encuentran estas dos topografías puede considerarse un presunto ecuador de la lente, y la relación entre ese punto y el vértice de las superficies anterior y posterior de la lente se puede usar como la posición efectiva de la lente, mostrada como punto 1 en la Figura 10.

De acuerdo con otra realización, la posición efectiva de la lente se puede determinar obteniendo primero un diámetro del cristalino de cualquier manera adecuada (p. ej., usando ultrasonido, usando el volumen de fluido insertado en la cápsula del cristalino, o de cualquier otra manera adecuada), y luego extrapolando las superficies del cristalino anterior y posterior al diámetro. El punto medio de la longitud de arco del cristalino puede usarse entonces como la posición efectiva de la lente, mostrada como punto 2 en la Figura 10.

De acuerdo con otra realización, se puede usar una topografía simulada de la superficie posterior del cristalino para determinar la posición efectiva de la lente. La topografía posterior simulada se puede obtener aproximando una curva de mejor ajuste de la topografía posterior usando la topografía del cristalino anterior, el grosor del cristalino y una relación histórica entre las curvaturas del cristalino anterior y posterior. La posición efectiva resultante de la lente se puede representar con el punto 3 en la Figura 10. Una vez se determina la ubicación efectiva de la lente (ya sea el punto 1, punto 2 o punto 3), se puede colocar una lente de reemplazo sustancialmente en la misma ubicación.

El análisis de regresión de cualquiera de los métodos descritos anteriormente para determinar la ubicación efectiva de la lente puede usarse para aumentar la precisión de los resultados. Así mismo, se pueden usar una o más de las técnicas descritas anteriormente en este documento para facilitar la determinación de la posición efectiva de la lente. Por ejemplo, se puede realizar una interferometría de coherencia baja/parcial después de extraer la lente natural para obtener distancias en ausencia del cristalino.

El trazado de rayos se puede usar para determinar formas, índices de refracción y/o distancias en ausencia del cristalino. Pueden usarse mediciones preoperatorias e intraoperatorias de topografía e interferometría para aumentar la precisión de las mediciones y las posiciones calculadas, por ejemplo, proporcionando información adicional para su uso en bucles de iteración de cualquiera de los métodos descritos anteriormente.

De acuerdo con una realización, pueden determinarse coeficientes de tensión o elasticidad y pueden facilitar el diseño de la lente y/o determinar la ubicación de los implantes de cristalino. Por ejemplo, la elasticidad de la cápsula del cristalino puede usarse para predecir la colocación final de una lente después de su inserción en la cápsula del cristalino. Los coeficientes de elasticidad se pueden determinar usando los datos de dimensión del cristalino, la edad del paciente y el grosor de la cápsula del cristalino, entre otras consideraciones. De manera similar, se puede considerar la elasticidad de un implante de cristalino.

Por lo tanto, debe apreciarse que se pueden usar diversas técnicas descritas en este documento para diseñar lentes, por ejemplo, incluyendo implantes de cristalino. Las técnicas pueden aplicarse al diseño de diversos tipos de lentes, incluyendo, pero sin limitación, lentes planas, convexas, cóncavas, multifocales (refractivas, difractivas, etc.), tóricas, acomodativas, prismáticas, múltiples configuraciones de lente, de curvatura variable (p. ej., asféricas), lentes intraoculares fáquicas, lentes ajustables a la luz, o cualquier combinación de las enumeradas.

Adicionalmente, una o más de las técnicas descritas en el presente documento pueden usarse en el contexto de la planificación o realización de diversos tipos de cirugías. Dichas cirugías pueden incluir, pero sin limitación, cirugía de córnea/refractiva, cirugía de cristalino y cirugía de retina. Diversos tipos de cirugía refractiva pueden incluir, pero sin limitación, cirugía LASIK, LASEK o PRK miópica, hiperópica y de presbicia, queratoplastia conductiva, queratotomía radial o una combinación de las anteriores.

Debe apreciarse que los diversos aspectos descritos anteriormente no se limitan a los ojos humanos, sino que se pueden aplicar a cualquier tipo de ojo, incluidos los ojos humanos o de cualquier otro animal. Además, si bien diversos aspectos se han descrito como relacionados con estructuras del ojo e implantes para el ojo, debe apreciarse que las técnicas también pueden aplicarse a elementos adicionales, tales como gafas, lentes de contacto u otros elementos usados con fines oculares.

Como se ha mencionado anteriormente, debe apreciarse que los métodos y aparatos descritos anteriormente pueden usarse para formar un modelo de cualquier número de estructuras de interés dentro de un ojo. Por ejemplo, de acuerdo con algunas realizaciones, se puede formar un modelo completo del ojo. En otras realizaciones, puede formarse un modelo de una sola estructura (p. ej., el cristalino o una superficie del cristalino). En otras realizaciones más, los métodos y/o aparatos descritos anteriormente pueden usarse para determinar un único parámetro de interés de una estructura.

Por lo tanto, los actos individuales de los métodos descritos anteriormente pueden usarse para algunas aplicaciones, independientemente de que también se realicen los demás actos.

Las realizaciones descritas anteriormente de la presente tecnología se pueden implementar mediante cualquiera de numerosas formas. Por ejemplo, las realizaciones pueden implementarse usando hardware, software o una combinación de los mismos. Al implementarse en software, el código de software se puede ejecutar en cualquier procesador o conjunto de procesadores adecuado, tanto si se proporciona en un solo ordenador como si se distribuye entre múltiples ordenadores. Debe apreciarse que cualquier componente o conjunto de componentes que realicen las funciones descritas anteriormente puede considerarse genéricamente como uno o más controladores que controlan las funciones comentadas anteriormente. El uno o más controladores se pueden implementar de numerosas formas, tal como con hardware dedicado o con hardware de propósito general (p. ej., uno o más procesadores) que se programa usando un microcódigo o software para realizar las funciones enumeradas anteriormente. En este sentido, debe apreciarse que una implementación de las realizaciones de la presente tecnología comprende al menos un medio de almacenamiento legible por ordenador (p. ej., una memoria de ordenador, un disquete, un disco compacto, una cinta, una unidad flash, etc.) codificado con un programa informático (es decir, una pluralidad de instrucciones) que, al ejecutarse en un procesador, realice las funciones comentadas anteriormente de las realizaciones de la presente tecnología. El medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser transportable para que el programa almacenado en el mismo pueda cargarse en cualquier recurso informático para implementar los aspectos de la presente tecnología comentados en este documento. Además, debe apreciarse que la referencia a un programa informático que, al ejecutarse, realice las funciones comentadas anteriormente, no se limita a un programa de aplicación que se ejecute en un ordenador central. Por el contrario, el término programa informático se usa en el presente documento en un sentido genérico para hacer referencia a cualquier tipo de código informático (p. ej., software o microcódigo) que se pueda emplear para programar un procesador para implementar los aspectos de la tecnología comentados anteriormente.

Si bien en el presente documento se han descrito e ilustrado diversas realizaciones inventivas, los expertos en la materia visualizarán fácilmente una variedad de otros medios y/o estructuras para realizar la función y/u obtener los resultados y/o una o más de las ventajas descritas en este documento, y se considera que cada una de dichas variaciones y/o modificaciones entra dentro del alcance de las realizaciones inventivas descritas en el presente documento. Los expertos en la técnica reconocerán, o podrán determinar, usando únicamente experimentación rutinaria, muchos equivalentes de las realizaciones inventivas específicas descritas en este documento. Por lo tanto, deberá entenderse que las realizaciones anteriores se presentan a modo de ejemplo únicamente y que, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, las realizaciones inventivas se pueden poner en práctica de otra manera a la descrita específicamente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en una posición de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, comprendiendo el método:

modelar una topografía de la superficie anterior (1002a) y una topografía de una superficie posterior de la lente natural (1002b); y

determinar la posición de la lente intraocular basándose en la topografía modelada, en donde modelar la topografía de la superficie anterior (1002a) y la topografía de la superficie posterior de la lente natural (1002b) comprende: medir (302) la forma anterior de la córnea del ojo (102);

determinar (304) las mediciones ópticas directas de al menos un parámetro de la córnea (102) del ojo (100) y al menos un parámetro del cristalino (104) del ojo (100);

determinar (306) el índice refractivo de la córnea (102); caracterizado por que el método también comprende: corregir (308) las mediciones ópticas para tener en cuenta el efecto del índice refractivo de la córnea (102) en las mediciones ópticas directas;

medir (310) la aberración del ojo (100);

calcular (312) el índice refractivo del cristalino (104) combinando las mediciones corregidas y la aberración; y corregir adicionalmente (314) las mediciones ópticas del cristalino (104) para tener en cuenta el efecto del índice refractivo del cristalino (104) en las mediciones ópticas directas y

combinar (316) los valores corregidos para modelar la topografía de la superficie anterior y la topografía de la superficie posterior de la lente natural.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el al menos un parámetro de la córnea del ojo comprende al menos uno del grosor de la córnea, la forma de la córnea posterior y la distancia desde la parte posterior de la córnea hasta la parte anterior del cristalino, y en donde el al menos un parámetro del cristalino del ojo comprende al menos una de la forma del cristalino anterior, la forma del cristalino posterior, el grosor del cristalino y la distancia desde la parte posterior del cristalino hasta la retina.

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el índice refractivo de la córnea se determina usando un refractómetro o combinando las mediciones ópticas directas de la córnea del ojo.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el índice refractivo del cristalino se calcula haciendo coincidir un índice refractivo compuesto del cristalino, y las mediciones ópticas del cristalino, con una refracción compuesta total o aberrometría compuesta total del ojo.

5. El método de la reivindicación 1, en donde determinar la posición óptima de la lente intraocular comprende: extrapolar la topografía modelada de la superficie anterior (1002a) y posterior (1002b);

determinar un punto de intersección de las topografías extrapoladas;

determinar la posición como la relación entre el punto de intersección y el vértice de la superficie anterior y posterior del cristalino.

6. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde la determinación de la posición óptima de la lente intraocular comprende:

determinar un diámetro de la lente natural (104);

extrapolar las topografías de las superficies anterior (1002a) y posterior (1002b) al diámetro;

determinar una longitud de arco de la lente natural (104) usando el diámetro;

determinar que la posición de la lente intraocular resida en el punto medio de la longitud de arco.

7. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde la determinación de la posición óptima de la lente intraocular comprende:

aproximar una curva de mejor ajuste para la superficie posterior (1002b) usando la topografía de la superficie anterior (1002a), el grosor del cristalino y una relación histórica entre la curvatura anterior y posterior del cristalino.

8. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además determinar coeficientes de tensión o elasticidad para la lente natural o la lente intraocular, y en donde la posición de la lente intraocular está basada en los coeficientes determinados.

9. Un aparato para determinar una posición óptima para una lente intraocular de reemplazo basada en una posición de la lente natural, teniendo dicha lente natural una superficie anterior y una superficie posterior, caracterizado por:

medios para modelar una topografía de la superficie anterior (1002a) y una topografía de una superficie posterior del cristalino (1002b); y

medios para determinar la posición basada en la topografía modelada, en donde los medios para modelar la topografía de la superficie anterior (1002a) y la topografía de la superficie posterior de la lente natural (1002b) comprenden:

medios para medir (302) la forma anterior de la córnea del ojo (102);

medios para determinar (304) las mediciones ópticas directas de al menos un parámetro de la córnea (102) del ojo (100) y al menos un parámetro del cristalino (104) del ojo (100);

medios para determinar (306) el índice refractivo de la córnea (102);

medios para corregir (308) las mediciones ópticas para tener en cuenta el efecto del índice refractivo de la córnea (102) en las mediciones ópticas directas;

medios para medir (310) la aberración del ojo (100);

medios para calcular (312) el índice refractivo del cristalino (104) combinando las mediciones corregidas y la aberración; y

medios para corregir adicionalmente (314) las mediciones ópticas del cristalino (104) para tener en cuenta el efecto del índice refractivo del cristalino (104) en las mediciones ópticas directas y

medios para combinar (316) valores corregidos para modelar la topografía de la superficie anterior y la topografía de la superficie posterior de la lente natural.

10. El aparato de la reivindicación 9, en donde los medios para determinar la posición óptima de la lente intraocular comprenden:

medios para extrapolar la topografía modelada de la superficie anterior (1002a) y posterior (1002b);

medios para determinar un punto de intersección de las topografías extrapoladas;

medios para determinar la posición como la relación entre el punto de intersección y el vértice de la superficie anterior y posterior del cristalino o

en donde los medios para determinar la posición óptima de la lente intraocular comprenden:

medios para determinar un diámetro de la lente natural (104);

medios para extrapolar las topografías de las superficies anterior (1002a) y posterior (1002b) al diámetro; medios para determinar una longitud de arco de la lente natural (104) usando el diámetro;

medios para determinar que la posición de la lente intraocular resida en el punto medio de la longitud de arco o en donde los medios para determinar la posición óptima de la lente intraocular comprenden:

medios para aproximar una curva de mejor ajuste para la superficie posterior (1002b) usando la topografía de la superficie anterior (1002a), el grosor del cristalino y una relación histórica entre la curvatura anterior y posterior del cristalino.

11. Un medio de almacenamiento legible por ordenador que lleva un programa informático almacenado en el mismo que, al ser ejecutado por un módulo de procesamiento que controla un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, hace que el aparato de la reivindicación 9 implemente el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.