[發明專利]角膜基質繪測

在審

• 申請號: 201380053383.2
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104837399A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 邁克爾·熙
• 申請（專利權）人: 光視有限公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/14;A61B3/15
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙偉

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2012年8月15日遞交的美國臨時申請No.61/683,654和于2013年3月15日遞交的美國非臨時申請No.13/836,258的優先權，將其全部公開內容一并在此用作參考。

技術領域

本發明的實施例大體上涉及光學相干斷層掃描領域及其應用。具體地，本發明的實施例大體上涉及用于測量角膜的幾何屬性的方法和系統。

背景技術

角膜以及相關聯的淚膜是眼睛的主要屈光元素，并且角膜的形狀對于視力來講尤其重要。角膜的形狀通常受到擴張(ectactic)疾病(比如圓錐形角膜)以及屈光或其它外科手術的影響。

通常，使用普拉西多環成像原理來測量角膜的前表面的形狀。圖1A和圖1B示出了使用普拉西多環成像原理進行地形成像的示例。如本領域所熟知，共心環120投影到眼睛100的前角膜表面110上，該前角膜表面110是凸形反射表面。這些反射環120的虛像的尺寸變化可以用于得到前角膜表面的形狀和屈光力，比如使用來自如圖1B所示的反射環位置的信息得到的角膜曲率150的軸向圖。存在多種使用普拉西多環成像原理的商用的角膜地形測量設備。在這些設備中，通常顯示表示所得到的前角膜表面的若干地形圖，比如軸向/徑向力(power)或曲率半徑、切向/瞬時力或曲率半徑、和相對于參考表面的高度。雖然這些地形圖通常被假定為表示前角膜表面的形狀，但事實上，這些地形圖測量角膜淚膜(其是眼睛的前表面的第一和主反射表面)的形狀。因此，使用普拉西多環成像原理的地形圖在淚膜較差或不規則的情況中可能被破壞，特別是在與干眼狀況相關聯的情況中尤其如此。

圖2是示出了角膜解剖的圖。外角膜上皮210(或前角膜)(其限定角膜200的最外層)是動態組織，其可在發生發生角膜擴張疾病的情況下或在屈光手術之后對角膜表面進行重塑。外角膜上皮210的厚度的改變可以掩蓋基本形狀的改變，比如角膜基質220的曲率(其在評估角膜擴張疾病和角膜屈光外科手術中很重要)。內角膜內皮230限定角膜200的最內層。在外角膜上皮210和角膜基質220之間是鮑曼氏膜或基質上皮交界面215，而在角膜基質220和內角膜內皮230之間則是德斯密氏膜225。例如，對擴張角膜基質的上皮打薄可能妨礙頓挫型圓錐形角膜或在屈光外科手術篩選中重要的其它早期擴張疾病的檢測。

圖3是示出了角膜的上皮重塑的效果的示例示意圖。在圖3的角膜300中，角膜基質320由于某種擴張疾病在形變350處發生變形。然而，由于對角膜上皮310的動態重塑，前角膜表面340仍然相對光滑和均勻。在這些情況中，通過傳統的普拉西多地形測量進行的只是對前角膜表面340的形狀的測量可能不會揭示角膜基質的微小形狀改變，比如圖3中所示的受損角膜基質320，這是由于這些改變可能被角膜上皮310的厚度中的補償性改變所掩蓋。另一方面，普拉西多地形測量的優勢在于其對于角膜曲率的小改變的高敏感度，這是由于角膜高度的小改變通常轉換為環位置的較大可測量改變。

上皮重塑可能在角膜激光屈光手術之后引起屈光回退。此外，屈光回退可能由角膜基質形狀的改變引起，這可以指示角膜的結構缺陷。使用傳統普拉西多環原理對前角膜表面的測量可能不能對這些不同的回退原因進行區分，而這些回退原因在評估角膜擴張疾病和角膜屈光外科手術中是重要的。

一種得到與角膜基質的形狀有關的附加信息的方法是對后角膜表面的形狀進行測量，這是因為與上述角膜上皮層的動態重塑本質不同的是，角膜內皮厚度基本保持恒定。多種可商用的臨床儀器嘗試測量后角膜表面的形狀(比如曲率)。Orbscan(紐約州Rochester的博士倫公司)使用普拉西多環來測量前角膜表面，并使用掃描狹縫光束來確定角膜厚度。兩種測量都用來得到后角膜地形。Pentacam(華盛頓州Arlington的Oculus公司)采用向普魯攝影術原理來測量角膜的前表面和后表面。Galilei(伊利諾伊州的Alton的Zeimer公司)使用普拉西多環成像和向普魯攝影術兩者的組合來生成前角膜表面和后角膜表面的地形圖。然而，所有這些儀器的空間分辨率都不足以準確地測量各個組織層(比如角膜上皮、角膜基質和基質-上皮交界面)的形狀和厚度。