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特表2018-538046以前の手術から導出されたベクトル関数を使用する、眼科測定及び白内障手術の計画のための方法及びシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2018-538046(P2018-538046A)
(43)【公表日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】以前の手術から導出されたベクトル関数を使用する、眼科測定及び白内障手術の計画のための方法及びシステム
(51)【国際特許分類】
A61F 2/16 20060101AFI20181130BHJP
【ＦＩ】
A61F2/16
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】89
(21)【出願番号】特願2018-526670(P2018-526670)
(86)(22)【出願日】2015年11月23日
(85)【翻訳文提出日】2018年7月17日
(86)【国際出願番号】US2015062225
(87)【国際公開番号】WO2017091200
(87)【国際公開日】20170601
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
２．ＨＤＭＩ
(71)【出願人】
【識別番号】501497622
【氏名又は名称】エイエムオー・ウェーブフロント・サイエンシーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＡＭＯ ＷａｖｅＦｒｏｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】レイモンド・トーマス・ディー
(72)【発明者】
【氏名】ニール・ダニエル・アール
(72)【発明者】
【氏名】コープランド・リチャード・ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ション・ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】プラスキー・ポール
(72)【発明者】
【氏名】ファラー・スティーブン・ダブリュ
(72)【発明者】
【氏名】カノバス・ビダル・カルメン
(72)【発明者】
【氏名】ハムリック・ダニエル・アール
【テーマコード（参考）】
4C097
【Ｆターム（参考）】
4C097AA25
4C097BB04
4C097BB10
(57)【要約】
患者の目の白内障手術を計画するための改善されたデバイス、システム及び方法は、以前の矯正手術由来のデータに基づき有効な手術ベクトル関数を導出することにより、以前の矯正手術の結果を、特定の患者の計画した白内障手術に組み込む。例示的な有効な手術ベクトルは、影響マトリクスを用い、これにより、白内障手術中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを特定することにより、白内障手術の全体的な有効性が増加するように、改善された屈折矯正の生成が可能となる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の矯正手術に基づいて、有効な治療ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前高次収差に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出することと、を含む、方法。
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の矯正手術に基づいて、有効な治療ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前高次収差に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記入力ベクトルを定義することは、
前記白内障手術により生成される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、請求項１に記載の方法。
前記白内障手術により生成される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクス
を判定することを含む、請求項２に記載の方法。
【数1】
【請求項4】
【数2】
【数3】
式中、Ｅは誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数4】
式中、
【数5】
【数6】
【請求項5】
前記患者の目の前記ＩＲＣに、
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項２に記載の方法。
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項２に記載の方法。
【請求項6】
前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスを使用して導出される、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記患者の目の前記計画した手術は、計画した手術ベクトルによって特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させるように導出される、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記患者の目の前記計画した手術は、計画した手術ベクトルによって特徴付けられ、前記影響マトリクスは、複数の前記計画した手術ベクトル成分が、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化するように導出される、請求項６に記載の方法。
【請求項9】
前記術前ベクトル及び前記入力ベクトルは、屈折、前記患者及び／又は手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記高次収差を特徴付ける、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記眼内レンズの前記１つ以上のパラメータは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することにより導出され、前記条件付き入力ベクトルのマトリクス成分により前記白内障手術を計画することにより導出される、請求項６に記載の方法。
【請求項11】
前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが配置される前記患者の目の中の位置と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
【請求項13】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前高次収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記方法は、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
【請求項14】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
前記患者の目の術前高次収差を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記高次収差に応じて、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の高次収差を特徴付ける術前ベクトルと、前記関連する目の術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
前記患者の目の術前高次収差を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記高次収差に応じて、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の高次収差を特徴付ける術前ベクトルと、前記関連する目の術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
【請求項15】
前記プロセッサは、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータの前記導出を実施するための機械可読命令を具現化する有形媒体を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記プロセッサは、前記白内障手術により誘導される前記患者の目の目標屈折に応じて、前記患者の目についての入力ベクトルを、前記患者の目の測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正（ＩＲＣ）を判定することにより、生成するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項17】
前記入力部に連結された収差計を更に備え、前記収差計は、目の高次収差を感知し、前記高次収差を前記プロセッサに送信する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記プロセッサは、前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）に応じて、以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出し、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成され、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、請求項１７に記載のシステム。
【請求項19】
前記有効な手術ベクトル関数は、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクスｆに基づいている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項20】
ｆは、前記関連する目に関して、
となるように、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付け、
式中、
は誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
であり、
式中、
はｆの逆数であり、ＩＲＣ’は前記患者の目の前記ＩＲＣに基づく、請求項１９に記載のシステム。
【数7】
式中、
【数8】
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数9】
式中、
【数10】
【請求項21】
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、
前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項１６に記載のシステム。
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、
前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項22】
前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスに基づいている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項23】
前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルを含み、前記入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させ、かつ／又は複数の前記計画した手術ベクトル成分は、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項24】
前記入力ベクトルは、前記患者の目の屈折を特徴付ける屈折成分、前記患者及び／又は治療の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記高次収差を特徴付ける高次成分を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項25】
前記プロセッサは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じることにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項26】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記患者の目の前記白内障手術において、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するために、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記患者の目の前記白内障手術において、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するために、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
【請求項27】
前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが配置される前記患者の目の中の位置と、を含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項28】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前高次収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記システムは、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
【請求項29】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、
前記関連する目の測定術前光学特性を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の目の治療に基づいて、前記有効な手術ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前光学特性に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の治療を導出することと、を含む、方法。
関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、
前記関連する目の測定術前光学特性を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の目の治療に基づいて、前記有効な手術ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前光学特性に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の治療を導出することと、を含む、方法。
【請求項30】
前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項31】
前記入力ベクトルを定義することは、
前記白内障手術により誘導される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
前記有効な手術ベクトル関数を以前の治療から導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、請求項２９に記載の方法。
前記白内障手術により誘導される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
前記有効な手術ベクトル関数を以前の治療から導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項32】
前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連づける影響マトリクス
を判定することを含む、請求項３１に記載の方法。
【数11】
【請求項33】
【数12】
【数13】
式中、Ｅは誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数14】
式中、
【数15】
【数16】
【請求項34】
前記患者の目の前記ＩＲＣに、
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項３１に記載の方法。
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項３１に記載の方法。
【請求項35】
前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスを使用して導出される、請求項２９に記載の方法。
【請求項36】
前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させるように導出される、請求項３５に記載の方法。
【請求項37】
前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、複数の前記計画した手術ベクトル成分が、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化するように導出される、請求項３６に記載の方法。
【請求項38】
前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記患者の目の屈折形状を特徴付ける前記入力ベクトルの全成分が、前記患者の目の前記屈折形状の変化を特徴付ける前記計画した手術ベクトルの全成分を変化させることができるように導出される、請求項３６に記載の方法。
【請求項39】
前記術前ベクトル及び前記入力ベクトルは、屈折、前記患者及び／又は白内障手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記光学特性を特徴付ける、請求項２９に記載の方法。
【請求項40】
前記患者の目の前記白内障手術において、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することにより導出され、前記条件付き入力ベクトルのマトリクス成分により前記白内障手術を計画することにより導出される、請求項３６に記載の方法。
【請求項41】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
【請求項42】
前記関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記ＩＲＣは、測定術前低次収差と目標低次収差との間の差を特徴付けるように更に判定され、前記患者のＩＲＣベクトルは、測定術前低次収差と前記目標屈折との間の差を特徴付けるように更に定義される、請求項４１に記載の方法。
【請求項43】
前記調節されたＩＲＣに基づいて、前記患者の目の前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを選択することを更に含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項44】
患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前光学特性と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前光学特性と測定術後光学特性との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記方法は、
前記患者の目の測定術前光学特性と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
前記患者の目の測定術前光学特性と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
【請求項45】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
前記患者の目の術前光学特性を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記光学特性に応じて、前記患者の目の前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付ける術前ベクトルと前記関連する目の術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように、前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
前記患者の目の術前光学特性を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記光学特性に応じて、前記患者の目の前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付ける術前ベクトルと前記関連する目の術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように、前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
【請求項46】
前記患者の目の前記術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、
前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、請求項４５に記載のシステム。
前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項47】
前記白内障手術において前記患者の目に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが埋め込まれる前記患者の目の中の位置と、を含む、請求項４６に記載のシステム。
【請求項48】
前記プロセッサは、前記白内障手術により誘導される前記患者の目の目標屈折に応じて、前記患者の目についての入力ベクトルを、前記患者の目の測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正（ＩＲＣ）を判定することにより、生成するように構成されている、請求項４５に記載のシステム。
【請求項49】
前記入力部に連結された収差計を更に備え、前記収差計は、前記目の前記低次収差及び目の前記高次収差を感知し、前記低次収差及び前記高次収差を前記プロセッサに送信する、請求項４５に記載のシステム。
【請求項50】
前記収差計は、角膜トポグラフィを感知し、前記角膜トポグラフィを前記プロセッサに送信するように構成されている、請求項４９に記載のシステム。
【請求項51】
前記入力部に連結された光干渉断層撮影測定装置を更に備え、前記光干渉断層撮影測定装置は目の前記光学特性を感知し、前記光学特性を前記プロセッサに送信する、請求項４５に記載のシステム。
【請求項52】
前記入力部に連結された角膜曲率測定装置を更に備え、前記角膜曲率測定装置は、目の前記光学特性を感知し、前記光学特性を前記プロセッサに送信する、請求項４５に記載のシステム。
【請求項53】
前記プロセッサは、前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）に応じて、以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出し、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成され、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、請求項４８に記載のシステム。
【請求項54】
前記有効な手術ベクトル関数は、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクスｆに基づいている、請求項５３に記載のシステム。
【請求項55】
ｆは、前記関連する目に関して、
となるように、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付け、
式中、
は誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
であり、
式中、
はｆの逆数であり、ＩＲＣ’は前記患者の目の前記ＩＲＣに基づく、請求項５４に記載のシステム。
【数17】
式中、
【数18】
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数19】
式中、
【数20】
【請求項56】
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項５５に記載のシステム。
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、請求項５５に記載のシステム。
【請求項57】
前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスに基づいている、請求項４５に記載のシステム。
【請求項58】
前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルを含み、前記入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させ、かつ／又は複数の前記計画した手術ベクトル成分は、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項59】
前記入力ベクトルは、前記患者の目の屈折を特徴付ける屈折成分、前記患者及び／又は手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記光学特性を特徴付ける成分を含む、請求項４８に記載のシステム。
【請求項60】
前記目の前記光学特性を特徴付ける前記成分は、前記目の高次収差を特徴付ける高次成分、前記目の低次収差を特徴付ける低次成分、前記目の角膜トポグラフィ測定値を特徴付ける角膜トポグラフィ測定成分、前記目の光干渉トポグラフィ測定値を特徴付ける光干渉断層撮影測定成分、及び前記目の角膜曲率測定値を特徴付ける角膜曲率測定値成分からなる群から選択される要素を含む、請求項５９に記載のシステム。
【請求項61】
前記プロセッサは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じることにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、請求項５８に記載のシステム。
【請求項62】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と、前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するための、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と、前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するための、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
【請求項63】
前記患者の目の前記術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、
前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術後の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、請求項６２に記載のシステム。
前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術後の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項64】
前記患者の目の前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項65】
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが埋め込まれる前記患者の目の中の位置と、を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項66】
患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前光学特性と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記システムは、
前記患者の目の測定術前光学特性と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
前記患者の目の測定術前光学特性と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
【請求項67】
前記関連する目の前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、請求項６６に記載のシステム。
【請求項68】
前記影響マトリクスは、前記関連する目の、術前円柱値と、術後球面値と、術前角膜曲率測定値との間の相関関係に基づいている、請求項６６に記載のシステム。
【請求項69】
前記影響マトリクスは、前記関連する目の、高次収差と術前角膜曲率測定値との間の相関関係に基づいている、請求項６６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）本出願は２０１１年１２月３０日に出願された米国特許出願第１３／３４１，３８５号の一部継続出願であり、２０１０年１２月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／４２８，６４４号の利益を米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張する。上述の出願の全開示が、完全に記載されているかのように本明細書にその全体が組み込まれている。完全なパリ条約上の優先権が、本明細書によって明示的に保持される。
【背景技術】
【0002】
本発明は、全般的には、眼外科及び眼科測定に関し、特に、視覚不全の識別及び／又は矯正のための眼外科及び眼科測定に関する。例示的実施形態において、本発明は、目の中の眼内レンズ（ＩＯＬ）の選択及び／又は配置を含む、白内障手術を計画及び実施するためのシステム及び方法を提供する。
【0003】
レーザによる角膜削り術（corneal shaping）又は屈折矯正手術は、近視、遠視、乱視などを治療するために一般に使用されている。レーザ屈折矯正処置としては、ＬＡＳＩＫ及び（レーザ補助のＩｎ−Ｓｉｔｕ角膜曲率形成術）、光屈折式角膜整形法（ＰＰＫ）、上皮角膜曲率形成術（ＬＡＳＥＫ又はＥｐｉ−ＬＡＳＥＫ）、及びレーザ熱角膜整形術が挙げられる。レーザに依存せず、かつ／又は角膜の形状を変化させない、代替的な屈折変化処置もまた説明されている。
【0004】
ＬＡＳＩＫの間、外科医は、任意に振動スチールブレード又はマイクロケラトームを使用して、角膜の前面を通る切れ目を入れる。マイクロケラトームは、角膜を通ってブレードを自動的に前進させ、目の前中心部分に透明な組織の薄いフラップを生成する。フラップを折り返して、エキシマレーザによる選択的アブレーションのために間質組織を曝露することができる。より最近では、フェムト秒レーザシステムが開発されて、機械ブレードを使用せずに角膜フラップを切断するように、角膜組織内にレーザの切開が形成される。フラップがどのように調製されるかに関係なく、エキシマレーザは、パルスレーザエネルギーのビームを露出した角膜基質に向けることにより、視覚障害を矯正する。エキシマレーザからの各レーザパルスは、ごく少量かつ正確な量の角膜組織を取り除き、角膜内から間質組織を全て除去することにより、目全体の屈折性を変化させ、矯正する。所望の間質組織の除去後（及びより具体的には、レーザアブレーション後）、フラップを、アブレーションした表面の上に折り返すことができる。保護のための上皮組織のフラップは、速やかにかつ自然に、再切削された間質組織の上に再付着し、角膜が治癒した後、多くの目の形状の効果的な変化を保持する。
【0005】
多数の代替的なレーザ屈折処置が使用及び／又は開発されている。ある変形例において、上皮フラップの一時的な変位のために角膜組織を切開するのではなく、上皮を（典型的には、エキシマレーザを使用して）アブレーションするか、又はＰＰＫ処置でアブレーションしてもよい。エキシマレーザを使用して、間質を再切削することの代替策として、フェムト秒レーザを使用して、角膜内で、又は目の他の屈折組織内で切開を形成することも提案されている。これらのフェムト秒レーザ処置としては、角膜レンズの取り出し、及び目の屈折性を矯正するために、角膜内で減張切開を行うことが挙げられる。なお更なる代替法が記載されており、レーザ、及び他の屈折組織変形ツールを使用して、屈折矯正能力を更に高めるために、新規の処置が開発されている。
【0006】
既知の角膜矯正治療法は、全般的には、標準的な視覚障害、例えば、近視、遠視及び乱視を矯正することにおいてかなり成功している。しかしながら、あらゆる成功と同じように、また更なる改善が所望されている。その目標に向けて、特定の患者の目の屈折性を測定するための波面測定システムが現在利用可能である。これらの波面測定システムにより、目の光学系全体にわたる収差の正確な測定が可能となり、標準的な屈折誤差が（例えばメガネ、コンタクトレンズなどにより）矯正された後でさえも、患者の視覚的明瞭性を制限し得る高次の視覚収差について極めて詳細な情報が提供される。更なる付加的な測定具により、かかる個別対応のアブレーション処置に有用な情報を提供することができる。例えば、角膜の前面の形状に関する極めて正確な情報を提供することができる角膜トポグラファーが市販されている。この面は、目全体の光学特性において大きな役割を有し得る。光干渉断層撮影器（ＯＣＴ）は、目の前面及び内面の両方に関する情報を提供することができる。これらの正確な測定具を、現代的な走査エキシマレーザの柔軟性と組み合わせることにより、個別対応の屈折矯正により、目の標準屈折誤差を矯正するだけでなく、特定の患者の特異な高次収差にも対応するはずである。
【0007】
個別対応のレーザ及び他の屈折治療は、多くの患者に対して有意な効果をもたらしてきたが、これらの新技術を使用して治療した患者の目の屈折性の全体的な改善は、理論上の完全な可能性にはまだ到達していない。一部の個別対応のアブレーション処置が、目の高次収差を全て取り除かない理由の説明を補助するために、多数の理論又は因子が提示されてきた。レーザ式屈折矯正が近視、遠視及び乱視の標準的な屈折誤差に限定されていたときでも、以前の治療の経験的反応によって、医者は、患者の目に治療を行う前に、算出された処方を調節するように、個々の調節因子又は「ノモグラム」を適用していた。高次収差の矯正のために類似のノモグラム調節を特定することによって、標準的かつ個別対応の屈折矯正の両方の効果を増大させることに有意な努力が向けられてきた。残念なことに、本発明と関係する作業は、特定の治療の設定における、特定の患者のための個別対応の屈折矯正に好適なノモグラム調節を特定することが困難であることを示し、これにより、引き続き、個別対応の角膜アブレーションの効果が、可能性のある理想的なアウトカムより有意に小さいものに限定される可能性がある。実際、有意な数の高次の屈折治療により、（視力全体が治療から恩恵を得ている場合でも）目の他の高次収差の実際に増加する場合がある。
【0008】
白内障摘出手術は、頻繁に実施される別の外科処置である。白内障は、目の水晶体の混濁化により形成される。白内障は、水晶体を通過する光を散乱させ、認知できるほどに視覚を悪化させる場合がある。白内障は、わずかな不透明度から完全な不透明度まで程度が多様であり得る。加齢性白内障の進行の初期において、水晶体の力が増加する場合があり、近眼（近視）を引き起こす。水晶体が徐々に黄変及び混濁化することにより、青色の認識が低下する場合がある。これは、白内障の水晶体内でこれらの短波長がより強く吸収されて散乱するからである。白内障の形成は、多くの場合ゆっくりと進行し、進行性の失明をもたらす。
【0009】
白内障治療には、不透明な水晶体を人工眼内レンズ（ＩＯＬ）で置き換えることを伴う場合がある。白内障手術は、超音波水晶体乳化吸引術と呼ばれる技術を使用して実施することができる。この技術では、連携した灌流ポート及び吸引ポートを備える超音波チップを使用して、水晶体の比較的硬質の核を乳化し、又は切削し、前方の水晶体嚢内に作成した開口部を介する除去を容易にする。水晶体の核は、水晶体嚢と呼ばれる水晶体の外膜の中に含まれる。水晶体核へのアクセスは、前方水晶体嚢切開術を行うことによりもたらされることができ、この手術では、レーザ式白内障手術システムからのフェムト秒レーザビームを使用して、水晶体嚢の前方に小さな円形の穴を形成することができる。水晶体核へのアクセスはまた、マイクロケラトームを使用した、用手連続的曲線性嚢断裂（continuous curvilinear capsulorhexis）（ＣＣＣ）を行うことによってもたらされ得る。フェムト秒レーザを使用して、また、白内障の水晶体を軟化及び分解することもでき、これによって、超音波水晶体乳化吸引術による水晶体摘出に必要なエネルギーは少なくなる。超音波水晶体乳化吸引術の代替策は用手小切開白内障手術（ＭＳＩＣＳ）であり、これは、水晶体全体が自己密閉式強膜トンネル創（self-sealing scleral tunnel wound）を通って、目の外に現れる処置である。
【0010】
水晶体核がどのように取り出されるかに関係なく、この処置が完了した後、人工眼内レンズ（ＩＯＬ）を残っている目の水晶体嚢内に挿入して、白内障の水晶体と置き換える。
【0011】
白内障治療の計画は、課題のある問題であり得る。白内障手術を実施する前に、外科医は、患者に所望の屈折アウトカムをもたらすために、（メガネの処方とほぼ同じように）埋め込まれるＩＯＬの適切なパラメータ（例えば、ＩＯＬの屈折力）を選択する必要があるだろう。
【0012】
多くの重要な、目のバイオメトリックパラメータにおいては、患者によって（又は目によって）に有意な多様性が存在し、それぞれが、手術計画、治療及びアウトカムに影響を及ぼし得る。更に、多くの患者は、手術計画、治療及びアウトカムに影響を及ぼし得る例えば、角膜の低次収差及び高次収差、先端の軸方向長さ、並びに／又は、ＬＡＳＩＫなどの以前の角膜屈曲治療を含むバイオメトリック構成を含み得る。例えば、目の収差に関して、一部の患者は、近眼（近視）、遠眼（遠視）又は乱視を有する。近眼は、光が網膜の前で焦点を結ぶ際に生じ、一方で遠眼は、光が網膜の後ろの焦点に屈折する際に生じる。乱視は、角膜曲率が２つ以上の方向に不等となっている際に生じる。これらの種類の収差を治療するために様々な手術方法が開発及び使用されてきている。
【0013】
理想的には、最善の結果及びアウトカムのために、手術前に白内障治療を計画するために、かつ／又は患者の目と埋め込んだＩＯＬとの、術後の屈折状態を評価するために、白内障外科医は、目の生体測定情報だけでなく、目の前方角膜面、後方角膜面、前方水晶体面、後方水晶体面、水晶体の傾斜、水晶体の厚さ、及び水晶体の位置の情報にもアクセスしている。
【0014】
従来、医者は角膜曲率、軸方向長さ、及び水平角膜径（white to white）測定値を含む手術前の測定値を使用して、ＩＯＬの必要な度数を推定し、測定したデータを、数例挙げるとすればＨａｇｉｓ、Ｈｏｆｆｅｒ Ｑ、Ｈｏｌｌａｄａｙ １、Ｈｏｌｌａｄａｙ ２、及びＳＲＫ／Ｔなどの式に当てはめて、埋め込まれるＩＯＬの適切な度数を選択する。
【0015】
様々な視力測定システムが開発されてきているが、これらはそれぞれ、所望の測定値の限定的な部分集合を提供する。したがって、白内障患者は現在、測定が行われる場合に、様々なデバイスで実施される多数の測定を受ける必要がある場合がある。患者の目が異なる位置にある場合があるか、目の位置が測定ごとに変化する可能性があるか、あるいは測定が異なる条件下で行われるなどの理由から、白内障の計画において複数の測定デバイスを使用することには大きな欠点が存在する。更に、異なるデバイスからのデータのまとまりを組み合わせるか、又は融合して、患者の目の単一の３次元モデルを得る方法は存在し得ない。
【0016】
研究では、従来の目の測定技術及び従来のＩＯＬ度数計算式を使用した屈折結果では、患者は、ケースの５５％において、目標の０．５Ｄ又はそれ以上に該当し（距離に対して標的化した場合、２０／２５に相関する）、かつケースの８５％において、１Ｄ又はそれ以上に該当する（距離に対して標的化した場合、２０／４０に相関する）ことが示されている。更に、これは、相当の割合のケースにおいて、有意に最適未満の結果が得られ、白内障手術計画を用いる技術において、実質的に改善の余地が存在することを意味する。
【0017】
上記の見地から、白内障患者の目の欠陥を測定、診断及び／又は治療するための改善されたデバイス、システム及び方法を提供することが有益であると考えられる。これらの改善された技術によって、なお、医師が、特定の患者に関するノモグラム調節を入力できると考えられることが好ましい。これらの改善が、理想的には、測定及び／又は治療システムのコスト又は複雑さを有意に増加させることなく、目の高次収差を治療することを可能にしながら総合的な精度を増加させることができるのであれば、特に有益であると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
上記の見地から、白内障を診断及び／又は治療するために眼科測定を行うための、改善されたデバイス、システム及び方法を提供することもまた有益であると考えられる。これらの改善が、理想的には、測定、診断、及び／又は治療システムのコスト又は複雑さを有意に増加させることなく、白内障手術用眼内レンズが指定され、選択され、かつ眼内に配置することを可能にしながら、総合的な精度を増加させることができるのであれば、特に有益なことであると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明は、全般的には、とりわけ、眼科測定、及び白内障を診断し、白内障の治療を計画し、かつ／又は白内障を治療するための、改善されたデバイス、システム及び方法を提供する。本発明は、以前の目の治療及び／又は屈折手術のデータに基づき、有効な治療ベクトル関数を導出することにより、特定の患者の計画された白内障手術に、以前の屈折矯正及び／又は手術の結果を組み込むための全体的なアプローチを提供する。この有効な治療ベクトル関数は、白内障手術において眼内レンズの選択及び配置の正確性に寄与する多数の因子に適合することができる、多変量のフィードバックアプローチを表す。例示の有効な治療ベクトル関数は、影響マトリクス分析アプローチを用いる。多くの場合、因子と個別の光学誤差モードとの間の複雑な連関を用いて、誘発された誤差に多くの因子が寄与することができるが、（比較的多数の以前の目の治療と共に）影響マトリクスを使用することによって、現在利用可能な収差測定技術から改善された屈折矯正を生み出すことが可能となり得る。影響マトリクス、又は他の有効な治療ベクトル関数を適切に使用することによって、患者の目に埋め込まれる適切な眼内レンズ（ＩＯＬ）の改善された解像度を含む、白内障手術の全体的な有効性を増加させることができる。
【0020】
第１の態様では、本発明は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を提供する。本方法は、複数の以前の目の治療に基づいて有効な治療ベクトル関数を判定することを含む。有効な治療ベクトル関数は、関連する目の、以前のそれぞれの目の治療に関して、当該目の、測定された治療前高次収差を特徴付ける治療前ベクトルを定義することにより判定することができる。目の治療後高次収差を特徴付ける治療後ベクトルもまた定義される。次に、治療前ベクトルと関連する治療後ベクトルとの間の相関関係を導くことにより、有効な治療ベクトル関数を判定することができる。特定の患者に関する入力ベクトルは、患者の目の測定治療前高次収差に基づいて定義することができ、患者の目の治療は、有効な治療ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより導出することができる。
【0021】
入力ベクトルは、屈折治療により誘導される、患者の目の目標屈折を特定することにより定義することができる。多くの場合、患者の目の目標屈折は正視であり得、患者の目を治療した後、収差は、実質的に取り除かれる。なお、老眼などを緩和するように、治療が、意図的に、特定の所望の収差を眼内に引き起こすことができるため、これは常にあてはまるわけではないことに注意されたい。それに関係なく、目標屈折が特定されると、患者の目の測定治療前収差と目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を続いて測定することができる。
【0022】
有効な治療ベクトル関数の導出は、関連する目のそれぞれに関して、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することにより行うことができる。手術により誘導された屈折矯正（ＳＩＲＣ）は、それぞれの目に関する収差の実際の変化として定義することができ、例えば、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の測定治療前収差と治療後収差との間の差を特徴付ける。
【0023】
例示的実施形態において、有効な治療ベクトル関数は、ＳＩＲＣをＩＲＣに関係付ける影響マトリクス
【0024】
【数1】
【0025】
【数2】
【0026】
【数3】
【0027】
【数4】
【0028】
影響マトリクスアプローチを使用して、有効な治療ベクトル関数を導出することが好ましい。より具体的には、患者の目の計画した治療を、計画した治療マトリクスにより特徴付けることが可能であり、入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ、計画した治療ベクトルの複数の成分を変化させるように影響マトリクスを導出することができる。同様に、複数の計画した治療ベクトルの成分はそれぞれ、入力ベクトルの複数の成分により変化することができる。実際、入力ベクトルの各成分（少なくとも、患者の目の屈折形状を特徴付ける成分）が、計画した治療マトリクスの各成分（又は患者の目の屈折形状の変化を特徴付ける成分）を変化させることができ、かつ／又は変化させるように影響マトリクスを導出することができる。
【0029】
入力ベクトルの治療前収差測定値は、典型的には、目の屈折（球面誤差、乱視度数、及び乱視角度の標準的な屈折特性など）、及び高次収差（ゼルニケ係数など）を含む、患者の目の屈折態様を特徴付けることとなる。入力ベクトルはまた、患者の特徴（患者の年齢、性別、人種など）、並びに／又は治療の設定（例えば、医師若しくは他のシステムユーザの識別、測定及び／若しくは治療に使用する種類又は特定のシステム、測定及び／若しくは治療中の湿度、測定及び／若しくは治療中の温度、測定及び／若しくは治療の地理的位置など）を含む、非屈折性補助因子を特徴付けることができる。（影響マトリクスが導出される）以前の目の治療に関する治療前ベクトル及び治療後ベクトルは、同様の成分を含んでもよい。
【0030】
患者の目の治療を導出するための例示的方法は、有効な治療ベクトル関数の影響マトリクスに入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することであってもよい。屈折治療は、条件付き入力ベクトルのマトリクス成分を使用して計画することができる。
【0031】
別の態様では、本発明は、患者の目の屈折治療を計画する方法を提供する。本方法は、複数の以前の目の治療から影響マトリクスを導出することを含む。特定の目及び関連する特定の治療に関して、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することが可能であり、ＩＲＣは、測定治療前高次収差と目標屈折との間の差を特徴付ける。同様のＩＲＣベクトルを、以前の目の治療のそれぞれに関して調製することができる。手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）も同様に、以前に治療した目のそれぞれに関して判定することができ、それぞれのＳＩＲＣは、当該目の測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける。次に、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され得る。患者の目の測定治療前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける、患者のＩＲＣベクトルを定義することができる。次に、影響マトリクスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節して、調節ＩＲＣを生成することができる。多くの実施形態において、患者は、調節ＩＲＣに基づいて治療されることとなる。
【0032】
別の態様においては、本発明は、患者の目の治療を計画する方法を提供する。影響マトリクスは、好ましくは、複数の以前の目の治療から導出されることとなる。影響マトリクスは、治療前高次収差と目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）と共に、それぞれの目の目標屈折を判定することにより導出され得る。手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）はまた、それぞれの目に関して判定され、ＳＩＲＣは、測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける。影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出されることとなる。本方法は、患者の目の測定治療前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することを含む。ＩＲＣベクトルは、影響マトリクスに基づいて調節される。多くの実施形態において、次いで、患者は、調節ＩＲＣに基づいて治療されることとなる。
【0033】
別の態様では、本発明は、患者の目の治療を計画するためのシステムを提供する。システムは、患者の目の治療前高次収差を受信するための入力部を備える。プロセッサは、入力部に連結される。プロセッサは、有効な治療ベクトル関数を適用することにより、患者の目の高次収差に応じて、患者の目の治療を導出する。有効な治療ベクトル関数は、高次収差を特徴付ける治療前ベクトルと、複数の以前に治療した目のそれぞれに関する治療後高次収差を特徴付ける治療後ベクトルとの間の相関関係から導出される。出力部は、患者の目の屈折の改善を容易にするための治療を送信するように、プロセッサに連結される。
【0034】
プロセッサは、多くの場合、治療を導出するための、機械可読命令を具現化する有形媒体の形態のソフトウェアを含むこととなる。例示的実施形態において、プロセッサは、治療により導出されることが所望される目標屈折に応じて、患者の目に関する入力ベクトルを生成及び／又は格納するように構成されている。入力ベクトルは、目の測定治療前収差と目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することにより生成することができる。例示的実施形態としては、入力部と連結した１つ以上の（波面センサなどの）収差計を挙げることができる。プロセッサは、関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を使用して、複数の以前の治療から有効な治療ベクトル関数を導出して、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成されてもよく、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の測定治療前収差と治療後収差との間の差を特徴付ける。特に好ましい実施形態は、ＳＩＲＣをＩＲＣに関連付ける影響マトリクス
【0035】
【数5】
【0036】
【数6】
【0037】
【数7】
【0038】
【数8】
【0039】
【数9】
式中、
【0040】
【数10】
【0041】
有利には、プロセッサは、ＩＲＣに対する医師の調節、ＩＲＣに対するノモグラム調節などを受信するための入力部を有してもよい。プロセッサは、これらの調節を患者の目のＩＲＣに適用することにより、患者の目に関してＩＲＣ’を定義することができる。次に、入力ベクトルはＩＲＣ’に基づくことができる。
【0042】
典型的には、有効な治療ベクトル関数は、影響マトリクスに基づく。計画した目の治療は、典型的には、計画した治療ベクトルを含むこととなり、入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、計画した治療ベクトルの複数の成分を変化させることができる。別の実施形態において、複数の計画した治療ベクトルの成分はそれぞれ、入力ベクトルの複数の成分により変化することができる。実際、入力ベクトルの屈折成分は全て、例示的な影響マトリクス導出アプローチを使用することにより、計画した治療ベクトルの全成分に影響を及ぼし得る。
【0043】
別の態様においては、本発明は、患者の目の屈折治療を計画するためのシステムを提供する。システムは、複数の以前の目の治療に関するデータを受信するための入力部を有するプロセッサを備える。プロセッサは、以前の目の治療データから影響マトリクスを導出するように構成される。影響マトリクスは、測定治療前高次収差と以前の目の治療に関連するそれぞれの目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することにより導出されることができる。それぞれの目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）は、測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付けることにより測定され、ベクトルは、それぞれの関連する目に関して判定される。影響マトリクスは、全般的には、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を含むこととなる。システムは、患者の目の測定治療前高次収差と、その患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部を有する。出力部は、治療を送信するためのプロセッサに連結されている。プロセッサは、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することにより治療を導出するように構成されている。
【0044】
更に別の態様では、本発明は、患者の目の屈折治療のためのシステムを提供する。影響マトリクスは、複数の以前の目の治療から導出されていることとなる。影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の測定治療前高次収差と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトルと共に、関連する目の目標屈折を判定することにより導出される。手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）もまた、それぞれの目に関して判定され、ＳＩＲＣは、当該目の測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける。影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される。システムは、患者の目の測定治療前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部を備える。プロセッサは、入力部に連結される。プロセッサは、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成される。任意選択的に、調節したＩＲＣベクトルは、例えば、レーザ眼科手術システム、個別対応のＩＯＬレンズ製造システム（custom IOL lens fab）、屈折性フェムト秒レーザシステムなどの高次屈折矯正装置への出力であってよい。
【0045】
一態様では、本発明の実施形態は、患者の目の屈折治療を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の測定治療前光学特性を特徴付ける治療前ベクトルを定義することと、関連する目の測定治療後光学特性を特徴付ける治療後ベクトルを定義することと、治療前ベクトルと治療後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な治療ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の目の治療に基づいて有効な治療ベクトル関数を判定することを含んでもよい。方法はまた、患者の目の測定治療前光学特性に基づいて、入力ベクトルを定義することと、有効な治療ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより、患者の目の治療を導出することと、を含むことができる。場合によっては、測定治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素が挙げられる。場合によっては、屈折治療としては、エキシマレーザ治療、フェムト秒レーザ治療、眼内レンズ治療、コンタクトレンズ治療、及びメガネ治療からなる群から選択される要素が挙げられる。場合によっては、入力ベクトルを定義するプロセスは、屈折治療により誘導される患者の目の目標屈折を特定することと、患者の目の測定治療前収差と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含む。以前の治療から有効な治療ベクトル関数を導出するプロセスは、関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、を含むことができ、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の測定治療前収差と治療後収差との間の差を特徴付ける。場合によっては、有効な治療ベクトル関数を導出するプロセスは、ＳＩＲＣをＩＲＣに関連付ける影響マトリクスを判定することを含む。場合によっては、方法は、患者の目のＩＲＣに、ＩＲＣに対する医師の調節、及びＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを含んでもよい。入力ベクトルは、ＩＲＣ’に基づくことができる。場合によっては、影響マトリクスを使用して、有効な治療ベクトル関数を導出することができる。場合によっては、患者の目の計画した治療は、計画した治療ベクトルにより特徴付けられ、影響マトリクスは、入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ、計画した治療ベクトルの複数の成分を変化させるように導出される。場合によっては、患者の目の計画した治療は、計画した治療ベクトルにより特徴付けられ、影響マトリクスは、複数の計画した治療ベクトル成分がそれぞれ、入力ベクトルの複数の成分により変化するように導出される。場合によっては、患者の目の計画した治療は、計画した治療ベクトルにより特徴付けられ、影響マトリクスは、患者の目の屈折形状を特徴付ける入力ベクトルの全成分が、患者の目の屈折形状の変化を特徴付ける計画した治療ベクトルの全成分を変化させることができるように導出される。場合によっては、治療前ベクトル及び入力ベクトルは、屈折、患者及び／又は治療の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに目の光学特性を特徴付ける。場合によっては、患者の目の治療は、有効な治療ベクトル関数の影響マトリクスに入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することにより導出され、条件付き入力ベクトルのマトリクス成分により屈折治療を計画することにより導出される。
【0046】
別の態様においては、本発明の実施形態は、患者の目の治療を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の測定治療前高次収差と関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することにより、複数の以前の目の治療から影響マトリクスを導出することを含んでもよい。影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され得る。方法はまた、患者の目の測定治療前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含み得る。場合によっては、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、測定治療前低次収差と目標低次収差との間の差を特徴付け、測定治療前角膜トポグラフィと目標の角膜トポグラフィとの間の差を特徴付けるように、ＩＲＣを更に判定することができ、測定治療前低次収差と測定治療後収差との間の差を特徴付け、測定治療前角膜トポグラフィと測定治療後角膜トポグラフィとの間の差を特徴付けるように、ＳＩＲＣを更に判定してもよい。測定治療前低次収差と目標屈折との間の差を特徴付け、目の測定治療前トポグラフィと目標トポグラフィとの間の差を特徴付けるように、患者のＩＲＣベクトルを更に定義してもよい。場合によっては、方法は、調節されたＩＲＣに基づいて患者を治療することを含んでもよい。
【0047】
別の態様においては、本発明の実施形態は、患者の目の屈折治療を計画するための方法を包含する。影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定治療前光学特性と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、測定治療前光学特性と関連する目の測定治療後光学特性との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の目の治療から導出することができる。影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され得る。方法は、患者の目の測定治療前光学特性と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含んでもよい。
【0048】
更に別の態様では、本発明の実施形態は、患者の目の屈折治療を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、患者の目の治療前光学特性を受信するための入力部と、入力部に連結したプロセッサであって、有効な治療ベクトル関数を適用することにより、患者の目の光学特性に応じて、患者の目の治療を導出する、プロセッサと、を備えてもよい。有効な治療ベクトル関数は、複数の以前の目の治療のそれぞれに関して、関連する目の治療前光学特性を特徴付ける治療前ベクトルと、関連する目の治療後光学特性を特徴付ける治療後ベクトルとの間の相関関係から導出することができる。システムはまた、治療を送信して、患者の目の屈折の改善を容易にするように、プロセッサに連結した出力部を備えることができる。場合によっては、患者の目の治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を挙げることができる。場合によっては、複数の以前の目の治療のそれぞれについて、治療前ベクトルは、治療前の関連する目の光学特性を特徴付けることができ、光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を挙げることができる。場合によっては、治療後ベクトルは、治療前の関連する目の光学特性を特徴付けることができ、光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を挙げることができる。場合によっては、出力部は、エキシマレーザ治療、フェムト秒レーザ治療、眼内レンズ治療、コンタクトレンズ治療、及びメガネ治療からなる群から選択される要素を含む屈折治療を容易にするように構成される。場合によっては、プロセッサは、治療の導出を実施するための、機械可読命令を具現化する有形媒体を含む。場合によっては、プロセッサは、患者の目の測定治療前収差と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正（ＩＲＣ）を判定することにより、屈折治療により誘導される患者の目の目標屈折に応じて、患者の目に関する入力ベクトルを生成するように構成される。場合によっては、システムは、入力部に連結された収差計を更に備えてもよく、収差計は、目の低次収差及び目の高次収差を感知し、低次収差及び高次収差をプロセッサに送信する。場合によっては、収差計は、角膜トポグラフィを感知し、角膜トポグラフィをプロセッサに送信するように構成される。場合によっては、システムは、入力部に連結され、目の光学特性を送り、光学特性をプロセッサに送信する、光干渉断層撮影測定装置を備えてもよい。場合によっては、システムは、入力部に連結され、目の光学特性を感知し、光学特性をプロセッサに送信する、角膜曲率測定装置を備えてもよい。場合によっては、プロセッサは、関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）に応じて、以前の治療から有効な治療ベクトル関数を導出し、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成することができ、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の測定治療前収差と治療後収差との間の差を特徴付ける。場合によっては、有効な治療ベクトル関数は、ＳＩＲＣをＩＲＣに関連付ける影響マトリクスに基づくことができる。場合によっては、システムは、ＩＲＣに対する医師の調節、及びＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、プロセッサに連結した追加の入力部を備えてよい。プロセッサは、患者の目のＩＲＣに少なくとも１つの調節を適用することにより、患者の目に対するＩＲＣ’を定義するように構成することができ、入力ベクトルはＩＲＣ’に基づく。場合によっては、有効な治療ベクトル関数は、影響マトリクスに基づくことができる。場合によっては、患者の目の計画した治療は、計画した治療ベクトルを含んでよく、入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、計画した治療マトリクスの複数の成分を変化させることができ、かつ／又は複数の計画した治療ベクトル成分はそれぞれ、入力ベクトルの複数の成分により変化することができる。場合によっては、入力ベクトルは、患者の目の屈折を特徴付ける屈折成分、患者及び／又は治療の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに目の光学特性を特徴付ける成分を含む。場合によっては、目の光学特性を特徴付ける成分は、目の高次収差を特徴付ける高次成分、目の低次収差を特徴付ける低次成分、目の角膜トポグラフィ測定値を特徴付ける角膜トポグラフィ測定成分、目の光干渉トポグラフィ測定値を特徴付ける光干渉断層撮影測定成分、及び目の角膜曲率測定値を特徴付ける角膜曲率測定値成分からなる群から選択される要素を含むことができる。場合によっては、プロセッサは、有効な治療ベクトル関数の影響マトリクスに入力ベクトルを乗じることにより、患者の目の治療を導出するように構成することができる。
【0049】
更に別の態様では、本発明の実施形態は、患者の目の屈折治療を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、複数の以前の目の治療に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の測定治療前高次収差と関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、データから影響マトリクスを導出するための入力部を有するプロセッサを含んでもよい。場合によっては、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を含むことができる。場合によっては、システムはまた、患者の目の測定治療前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための、別の入力部を備えることができる。場合によっては、システムはまた、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することにより治療を導出するように構成されたプロセッサに連結された、治療を送信するための出力部を備えることができる。場合によっては、患者の目の治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を挙げることができる。場合によっては、複数の以前の目の治療のそれぞれについて、治療前ベクトルは、治療前の関連する目の光学特性を特徴付けることができ、光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を挙げることができる。場合によっては、治療後ベクトルは、治療前の関連する目の光学特性を特徴付けることができる。光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を挙げることができる。場合によっては、患者の目の測定治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を挙げてもよい。場合によっては、屈折治療としては、エキシマレーザ治療、フェムト秒レーザ治療、眼内レンズ治療、コンタクトレンズ治療、及びメガネ治療からなる群から選択される要素を挙げることができる。場合によっては、システムは、出力に連結したレーザ眼科手術装置もまた含むことができ、手術装置は、調節ＩＲＣに基づいて患者を治療するためのレーザビームを生成する。
【0050】
別の態様においては、本発明の実施形態は、患者の目の治療を計画するためのシステムを包含する。影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定治療前光学特性と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定治療前収差と測定治療後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の目の治療から導出されていることができる。影響マトリクスはまた、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出されることができる。システムは、患者の目の測定治療前光学特性と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部を備えてもよい。場合によっては、システムは、入力部に連結されたプロセッサを備えてもよく、プロセッサは、影響マトリクスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている。場合によっては、関連する目の測定治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を挙げることができる。場合によっては、患者の目の測定治療前光学特性としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を挙げることができる。場合によっては、屈折治療としては、エキシマレーザ治療、フェムト秒レーザ治療、眼内レンズ治療、コンタクトレンズ治療、及びメガネ治療からなる群から選択される要素を挙げることができる。場合によっては、影響マトリクスは、関連する目の治療前シリンダ値と、治療後球面値と、治療前角膜曲率測定値との間の相関関係に基づくことができる。場合によっては、影響マトリクスは、関連する目の治療前角膜曲率測定値と、関連する目の高次収差、例えば治療前高次収差又は治療後収差との間の相関関係に基づくことができる。
【0051】
更に別の態様では、本発明の実施形態は、自然な水晶体の目を持つ患者の目の治療を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、自然な水晶体を持つ患者の目の治療前光学特性を受信するための入力部、及び入力部に連結したプロセッサを備えてもよく、プロセッサは、有効な治療ベクトル関数を適用することにより、患者の目の光学特性に応じて、患者の目の治療を導出し、有効な治療ベクトル関数は、複数の以前の目の治療のそれぞれに関して、中に関連する水晶体を持つ関連する目の光学特性を特徴付ける治療前ベクトルと、自然の水晶体を取り出して関連する眼内レンズを埋め込んだ後の、関連する目の治療後光学特性を特徴付ける治療後ベクトルとの間の相関関係から導出される。システムはまた、治療を送信して、患者の目の屈折の改善を容易にするように、プロセッサに連結した出力部を備えることができる。
【0052】
一態様では、本発明の実施形態は、患者の目を治療するためのシステムを包含し、目は前面を有する。例示的なシステムは、患者の目の治療前光学特性を受信するための入力部、及び入力部に連結したプロセッサを備えることができる。プロセッサは、有効な治療ベクトル関数を適用することにより、患者の目の光学特性に応じて、患者の目の治療を導出するように構成することができ、有効な治療ベクトル関数は、複数の以前の目の治療のそれぞれに関して、関連する目の治療前の光学特性を特徴付ける治療前ベクトルと、関連する目の治療後光学特性を特徴付ける治療後ベクトルとの間の相関関係から導出される。システムはまた、屈折治療が患者の目の中で行われるように、フェムト秒レーザエネルギーのパターンを、患者の目の前面を通って集中させるための、プロセッサに連結したフェムト秒レーザシステムを備えることができる。
【0053】
更なる態様において、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目の以前の矯正手術のそれぞれに関して、関連する目の測定術前高次収差を特徴付ける術前ベクトルを定義することにより、複数の以前の矯正手術に基づいて有効な治療ベクトル関数を判定することと、関連する目の測定術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、術前ベクトルと術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、患者の目の測定術前高次収差に基づいて、入力ベクトルを定義することと、有効な手術ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより、患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出することと、を含むことができる。
【0054】
更なる別の態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の測定術前高次収差と関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の手術から影響マトリクスを導出することと、患者の目の測定術前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含むことができる。
【0055】
また更なる態様において、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含し、影響マトリックスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定術前高次収差と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の手術から導出されており、影響マトリックスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される。例示的な方法は、患者の目の測定術前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、影響マトリックスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含むことができる。
【0056】
なお更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、患者の目の術前高次収差を受信するための入力部と、入力部に連結したプロセッサであって、プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、患者の目の高次収差に応じて患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の関連する目の高次収差を特徴付ける術前ベクトルと、関連する目の術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、患者の目の中に埋め込まれるＩＯＬの１つ以上のパラメータを送信するように、プロセッサに連結された出力部と、を備えることができる。
【0057】
更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目の測定術前高次収差と関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、影響マトリックスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、患者の目の測定術前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有するプロセッサと、患者の目の白内障手術において、患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するために、プロセッサに連結された出力部であって、プロセッサは、影響マトリックスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、患者の目の中に埋め込まれたＩＯＬの１つ以上のパラメータを誘導するように構成されている、出力部と、を備える。
【0058】
また更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムを包含し、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定術前高次収差と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、影響マトリックスはＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される。例示的なシステムは、患者の目の測定術前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、入力部に連結されたプロセッサであって、プロセッサは、影響マトリクスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されたプロセッサと、を備えることができる。
【0059】
また別の更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、関連する目の測定術前光学特性を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、関連する目の測定術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、術前ベクトルと術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の目の治療に基づいて、有効な手術ベクトル関数を判定すること患者の目の測定術前光学特性に基づいて入力ベクトルを定義することと、有効な手術ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより、患者の目の治療を導出することと、を含むことができる。
【0060】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含する。例示的な方法は、関連する目のそれぞれの以前の手術に関して、関連する目の測定術前高次収差と関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から影響マトリクスを導出することと、患者の目の測定術前高次収差と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含むことができる。
【0061】
別の更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するための方法を包含し、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定術前光学特性と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前光学特性と測定術後光学特性との間の差を特徴付ける関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される。例示的な方法は、患者の目の測定術前光学特性と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、影響マトリクスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含むことができる。
【0062】
更に別の追加の態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、患者の目の術前光学特性を受信するための入力部と、入力部に連結されたプロセッサであって、プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、患者の目の光学特性に応じて、患者の目の白内障手術において患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の関連する目の光学特性を特徴付ける術前ベクトルと、関連する目の術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、白内障手術で患者の目の中に埋め込まれるＩＯＬの１つ以上のパラメータを送信するように、プロセッサに連結された出力部と、を備えることができる。
【0063】
また別の更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムを包含する。例示的なシステムは、プロセッサであって、複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の測定術前高次収差と、関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、影響マトリックスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、患者の目の測定術前高次収差と、患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、白内障手術において患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するための、プロセッサに連結された出力部であって、プロセッサは、影響マトリクスに基づいて、患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、ＩＯＬの１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備えることができる。
【0064】
追加の更なる態様では、本発明の実施形態は、患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、関連する目の目標屈折を判定することと、関連する目の測定術前光学特性と目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、関連する目の測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、影響マトリクスは、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、システムを包含する。例示的なシステムは、患者の目の測定術前光学特性と患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、入力部に連結され、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成された、プロセッサと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】患者の目の屈折性不具合を測定及び治療するためのシステム及び方法の概略図である。
【図5A】治療前高次収差（ＨＯＡ）測定値の統計範囲を示すグラフであり、これらの測定値の精度を示す。
【図5B】治療前高次収差（ＨＯＡ）測定値の統計範囲を示すグラフであり、これらの測定値の精度を示す。
【図6A】治療後高次収差対全治療前収差のデータプロットである。
【図6B】有効な球面デフォーカス治療と、治療前に測定した球面デフォーカスとの間の強力な相関関係を示すデータプロットであり、低次誤差の効果的な治療を示している。
【図8A】右目の、有効な治療高次収差と測定治療前高次収差との間の相関関係を示すグラフである。
【図8B】左目の、有効な治療高次収差と測定治療前高次収差との間の相関関係を示すグラフである。
【図8C】誘発された高次収差と、療前測定高次収差との間の、選択された少数の例示的連関を同定するグラフである。
【図9】選択した連関の概略図である。
【図10】測定と治療パラメータとの間の関係を含む、目の治療のための処理構成要素及び方法を概略的に示す機能的ブロック図である。
【図10A】測定と治療パラメータとの間の関係を含む、目の治療のための処理構成要素及び方法を概略的に示す機能的ブロック図である。
【図10B】臨床的アウトカムを改善するための治療計画パラメータの開発を概略的に示す、改善された機能的ブロック図である。
【図10C】誘発された目の高次収差を緩和するように、以前の治療から生み出された効果的な治療に基づき、治療を調節することにより、一連の患者に対して、アウトカムを反復的に改善するための例示的な治療計画解決策を示す、改善された機能的ブロック図である。
【図11】本明細書で記載されるシステム及び方法によりもたらされ得る光学的精度の驚くべき利益を示すグラフである。
【図12】本発明の実施形態に従ったシステム及び方法の例示的態様である。
【図13】本発明の実施形態に従ったシステム及び方法の例示的態様である。
【図14】本発明の実施形態に従ったシステム及び方法の例示的態様である。
【図15】本発明の実施形態に従ったシステム及び方法の例示的態様である。
【図16】本発明の実施形態に従ったシステム及び方法の例示的態様である。
【図17A】いくつかの実施形態に従った視力測定システムを示す前面斜視図である。
【図17B】いくつかの実施形態に従った視力測定システムを示す後面斜視図である。
【図17C】いくつかの実施形態に従った視力測定システムを示す側面斜視図である。
【図18】視力測定機器を備えるシステム、及び視力測定によって使用され得る、本明細書で記載される１つ以上の実施形態に従ったシステムに対する目の位置のブロック図である。
【図19A】共に本発明の非限定的実施形態に従った、光干渉断層撮影測定器サブシステム、波面収差計サブシステム、角膜トポグラファーサブシステム、虹彩撮像サブシステム、固視標サブシステムの好適な構成及び組み込みのアセンブリを示す。
【図19B】共に本発明の非限定的実施形態に従った、光干渉断層撮影測定器サブシステム、波面収差計サブシステム、角膜トポグラファーサブシステム、虹彩撮像サブシステム、固視標サブシステムの好適な構成及び組み込みのアセンブリを示す。
【図20】本発明の多くの実施形態に従ったＯＣＴアセンブリのブロック図である。
【図21】ヒトの目の概略図である。
【図22A】本発明の多くの実施形態に従ったＯＣＴサブシステム用の好ましい走査領域の図である。
【図22B】目の眼軸長を画定する軸に沿う深さの関数としての、多くの実施形態に従った、ＯＣＴサブシステム１９０のＯＣＴ信号の強さについての例示的なグラフである。
【図22C】本発明に従ったＯＣＴサブシステムを使用する本発明の視力測定システムにより入手した目の断面図である。
【図23】多くの実施形態に従った視力測定システムを使用して入手した目の前方部分の３次元の図である。
【図24】目の眼軸長に沿って、目に関して様々な位置に波面収差計、角膜トポグラフィ及びＯＣＴ測定器を含む、本明細書で記載される一実施形態に従った視力測定機器を用いた、目の白内障診断を実施するための方法の例示的実施形態のフローチャートである。
【図25】視力測定機器を用いた、目の白内障診断を実施するための方法の別の例示的実施形態のフローチャートである。
【図26】ＯＣＴ測定及び虹彩撮像を同時に行うことができる視力測定機器を用いた、目の白内障診断を実施するための方法の別の例示的実施形態のフローチャートである。
【図27】ＯＣＴ測定及び虹彩撮像を同時に行うことができる視力測定機器を用いた、目の白内障診断を実施するための方法の更に別の例示的実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0066】
本発明は、全般的には、患者の目の屈折構造を診断し、屈折構造の治療を計画及び／又は治療するための改善されたデバイス、システム及び方法を提供する。本発明の例示的実施形態では、目の屈折性の測定における最近の動向、及び、特に、ヒトの患者の目の高次収差を特定及び特徴付ける、現在利用可能な（かつ／又は現在開発されている）ツールを使用する。目の光学系全体にわたって収差を測定するために使用する、現在幅広く用いられているハルトマンシャック波面センサ及び他の波面センサに加えて、本発明の実施形態で用いられる測定データ及びシステムは、トポグラフィ、パキメトリー、瞳孔測定値、角膜曲率測定値、屈折率測定値、生体測定値などを含んでもよい。本明細書に記載する方法及びシステムにより用いられる視覚組織治療の種類としては多くの場合、アブレーションによるレーザ治療（典型的にはエキシマレーザ又は固体レーザを用いる）が挙げられるが、代わりに、角膜の形状を変更するように切開を形成する、基質内フェムト秒レーザ治療などの組織内光変化技術を用いることもできる。また更なる代替治療法は、例えば、水晶体を変更又は置き換える、水晶体嚢の構造を変更することなどにより、角膜以外の目の視覚組織の効果的な形状又は機能を変更することを目的とし得る。したがって、様々な測定及び／又は治療の種類を、本発明の様々な実施形態で用いることができる。
【0067】
本明細書に記載する本発明の実施形態は、視覚屈折治療の形状と、関連する高次収差の潜在的な誘発との間の具体的な連関を特定及び特徴付ける以前の試みに勝ることとなる。例示的実施形態では、患者の全体的な視認能力を向上させる、目の治療前屈折誤差モードと、関連する処方後の形状修正との間の複雑な相互関係を特定及び正確に特徴付けることができる。これらの収差／治療済みの目のモード間の関係は、少なくとも部分的には、目の治療の種類（例えば、レーザ眼科手術システムによって目をアブレーションにより再び切削すること）に特異的であるか、特定の治療実行ハードウェアの構造に（例えば、特定のエキシマレーザ形状、及びアセンブリのデザイン、視覚訓練、走査メカニズムなどに）、又は更には、特定の治療を制御するソフトウェアパッケージに（例えば、所望の全体的な、再び切削する屈折治療形状に近似するように、エキシマレーザショットを特定するショートパターン生成ソフトウェアパッケージなどに）特異的であることができる。連関は、目の治癒効果とも関係している場合があるため、収差／治療済みの目の連関に対する代償は、治療が完了した数時間、数週間、及び／又は理想的には数ヶ月後に生じる、組織のゆっくりとした変化による以前の経験から恩恵を受ける場合がある。
【0068】
全体的な処方の実際の効果を、より効果的に測定及び特徴付けるために、本発明の実施形態は、多くの場合、多数の異なる以前の治療からの測定値を使用することとなる。以前の治療では、特定の患者の目で計画される屈折治療について、共通の構成要素、技術などが共有されている測定及び／又は治療システムが用いられることが好ましい。多くの場合、情報が導出されることとなる以前の治療の少なくともいくつかは、計画される屈折治療のものとは異なる治療構成要素、技術を用いて、かつ／又は計画される屈折治療のものとは異なる状況下にて診断及び／又は治療されていてもよい。それにもかかわらず、以前の治療からの正確なデータを集めることにより、計画される治療の精度が向上し得る。より具体的には、目を特徴付ける正確な治療前データを入手することに加えて、本明細書に記載する方法及びシステムの実施形態は、複数の目の治療後に得られる高次収差測定値から多くの恩恵を受け、治療後データは理想的には、治療が行われて、目が実質的に安定し、治療した組織の屈折変化の治癒反応が実質的に終了した後で、十分な時間で得られる。理想的には、影響マトリクスアプローチを使用した、治療前高次収差測定値と治療後高次収差測定値のベクトル分析により、目的の屈折治療と、全体的に有効な屈折治療との間の複雑な連関が、特定の患者の目の将来計画されている治療のために、特定及び使用されることが可能となる。
【0069】
治療前測定値と治療後測定値に加えて、様々な補助因子が本発明の多くの実施形態で用いられるベクトル分析及び計算に含まれてもよい。組織応答及び治癒効果は、患者の年齢、性別、人種、及び／又はその他などの生体測定補助因子により影響を受ける場合がある。測定及び／又は治療システムの構成要素の特定の識別が、治療レーザシステムモデル、測定システムの種類識別子、具体的な測定システムの特定、診断及び／又は治療医師の特定、治療及び／又は測定の周囲室温及び湿度、日中の測定又は治療時間、患者の理解レベルなどの特定による補助因子の中に含まれていてもよい。例示的実施形態によって更に、医師の経験ごとに全体の屈折処方を変更するように、入力調節因子及びノモグラム調節を医師が行えるようにすることが可能である。有利には、全体的に所望する屈折処方形状を近似させるように、ショット数及び場所の算出に使用される、除去ベースのアブレーションショット組織及びデータは、本明細書に記載する本発明により提供される改善を利用するために変更する必要はない。更に、本明細書に記載する全体的なベクトル関数のアプローチは、患者の目の屈折性の目的の変化と、得られる高次変化との間の具体的な連関に影響を及ぼす因子の、より具体的な分析と適合性があるため、影響関数の成分の分析（又は他のマトリクス分析成分）を行うことができ、更に値を予め変更して、全体的な測定及び／又は治療構成要素の新しい変化を反映することができる。
【0070】
図１は、本発明の実施形態に従った、簡略化したシステム０を概略的に示す。システム０は、測定処置中に使用される測定デバイス１、及び治療処置中に使用されるレーザ手術システム５を備える。特定の目に対する測定及び診断処置は、その目の治療処置に数分、数時間、数日、又は数週間先行してもよい。一連の時間の測定を行うことができ、測定と測定との間の時間は任意選択的に極めて短いが、場合によっては、数日又は数週間離れる場合があり、これにより測定の安定性を確認することができる。測定はまた多くの場合、治療の完了後に行われ、測定の少なくともいくつかは、治療後、相当の時間がかかり、これによって治療に対する治癒及び任意の他の組織応答が完全に進行し、治療済みの目が実質的に安定した屈折系に戻ることが可能となる。
【0071】
例示的測定システム１は、ハルトマンシャック波面収差計などの、波面測定デバイス２を含む。波面測定デバイス２が、測定処置において、ビーム３を患者の目１５に向ける（目が撮像と測定との間、移動しないように）、実質的に同時に目の画像を捕捉するための、撮像アセンブリ２５もまた含まれる。レーザビーム３を向けること、測定データを得ること、画像及び他の測定パラメータを捕捉することは、システム０のコンピュータシステム３５全体の指令のもとで行われる。波面測定値及び画像は実質的に同時に存在するため、そして、測定デバイス内の撮像アセンブリの構造は光学的に、かつ／又は機械的に連結されているため、画像及び測定値に含まれる位置情報を関連付けることができる。
【0072】
いくつかの実施形態において、画像捕捉デバイス１のコンピュータシステム３５はまた、計画したアブレーションプロファイル又はレーザによる所望の再切削などの、追加の治療情報を生成及び保存することができる。このような治療情報は、波面測定デバイス２により得られるデータから生成することができ、測定システム１からレーザ治療デバイス５のプロセッサ２２にダウンロードすることができる。好適な測定システムとしては、Ａｂｂｏｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（ＡＭＯ）（Ｓａｎｔａ Ａｎａ，ＣＡ）から市販されているＷａｖｅＳｃａｎ Ｗａｖｅｆｒｏｎｔ（登録商標）などの（又はこれに基づく）構造体；Ｂｏｓｃｈ ａｎｄ Ｌｏｍｂ（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）から市販されているＺｙｏｐｔｉｘ（登録商標）測定ワークステーションなどを挙げることができる。例示的な測定システムとしては、ＴｏｐＣｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｊａｐａｎ）により商用及び臨床用途のために開発されているもの、例えば、Ａｂｂｏｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）により開発されているｉＤｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍなどの、一体化波面及びトポグラフィシステムを挙げることができる。したがって、目の光学系全体にわたる、収差の全体的な測定に加えて、収差データはより具体的に、例えば角膜の前面のトポグラフィ測定、（光干渉断層法、ＯＣＴによる）角膜の後面測定、水晶体のサイズ、形状及び収差の測定などにより、収差の発生源を特定することができる。
【0073】
レーザシステム５は、例えば、エキシマレーザ、フェムト秒レーザなどのレーザ５５を含む。撮像アセンブリ６は、目の画像を入手し、画像はレーザ５５を使用する目の屈折治療と実質的に同時に入手することができるため、撮像アセンブリ６からの治療画像、及び撮像アセンブリ２５からの測定画像を登録することにより、治療用レーザビーム６５を正確に目１５に向けることができる。画像の登録、及びレーザビームを向けることは、プロセッサ２２により実施される。例示的実施形態において、角膜の容積測定の再調をもたらすように、プロセッサ２２は、エキシマレーザエネルギーを角膜の間質組織に向ける。代替の屈折レーザシステムでは、フェムト秒パルスを用いて切開を形成することができ、いくつかの実施形態においては、別のレーザを用いて、まず、角膜のフラップを切断して上皮組織の下にある間質を露出させ、その後に露出した間質を容積測定して再び切削し、目１５の屈折特徴を変更することができる。いくつかの実施形態において、アブレーションプロファイルは、治療システム５の構成要素内の、所望の屈折矯正の計算のためのプロセッサ２２の他の構成要素により生成される。したがって、組み合わせたデバイスの総合コンピュータシステムは、一般に、単一のコンピュータシステム３５と称することができ、プロセッサ２２は、コンピュータシステム３５の構成要素である。具体的な処理タスクは、様々なプロセッサのいずれかにより、かつ／又は様々なサブルーティンに編成されたソフトウェアにより実施することができる。
【0074】
ここで、図１Ａを参照すると、レーザ眼科手術システム１０を、図１の概略における治療システム５として使用することができる。レーザ眼科手術システム１０は、レーザビーム１４を生成するレーザ１２を備える。レーザ１２は、レーザ送達光学素子システム１６に光学的に連結し、システム１６は、患者Ｐの目にレーザビーム１４を向ける。（ここでは明確に図示されない）送達光学素子支持構造体は、レーザ１２を支持するフレーム１８から延在している。顕微鏡２０は、送達光学素子支持構造体に固定され、顕微鏡は、多くの場合、目の角膜を撮像するために使用される。
【0075】
レーザシステム１０のプロセッサ２２は、キーボード、ディスプレイモニタなどの標準的なユーザインターフェースデバイスを含む従来のＰＣシステムを含むことができる（又はこれをインターフェースで接続することができる）。プロセッサ２２は典型的には、磁気ディスクドライブ又は光ディスクドライブなどの入力デバイス、インターネット接続などを含む。多くの場合、このような入力デバイスを使用して、コンピュータが実行可能なコードを、本発明の方法のいずれかを具現化する有形の記憶媒体２９からダウンロードすることとなる。有形の記憶媒体２９は、フロッピーディスク、光学ディスク、データテープ、揮発性又は不揮発性メモリ、ＲＡＭなどの形態をとることができ、プロセッサ２２は、このコードを記憶及び実行するための、現代的なコンピュータシステムのメモリボード及び他の標準的な構成要素を含む。有形の記憶媒体２９はまた、任意選択的に、波面センサデータ、波面傾斜、波面隆起マップ、治療マップ、角膜隆起マップ、及び／又はアブレーション表を具現化することができる。有形の記憶媒体９は多くの場合、プロセッサ２２の入力デバイスと合わせて直接使用されるものの、記憶媒体はまた、インターネットなどのネットワーク接続により、かつ、例えば、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどのワイヤレス手段により、プロセッサと遠隔で操作できるように連結されることもできる。多くの他のハードウェアシステム構造もまた、実装することができる。
【0076】
レーザ１２及び送達光学素子１６は通常、プロセッサ２２の指令のもと、患者Ｐの目にレーザビーム１４を向ける。プロセッサ２２は多くの場合、レーザビーム１４を選択的に調節して、角膜の部分をレーザエネルギーのパルスに曝露し、角膜の所定の切削をもたらして、目の屈折特徴を変化させる。多くの実施形態において、レーザビーム１４とレーザ送達光学素子システム１６の両方は、プロセッサ２２のコンピュータ制御下において、所望のレーザ切削プロセスをもたらすこととなり、プロセッサは、レーザパルスのパターンに影響を及ぼす（そして任意選択的にパターンを修正する）。パルスのパターンは、治療表の形態で、有形の記憶媒体２９の機械可読データにまとめられることができる。
【0077】
様々な代替メカニズムを用いながら、レーザビーム１４を調節して、所望の切削をもたらすことができる。１つ以上の可変アパーチャを使用して、レーザビーム１４を選択的に制限することができる。眼軸からの、レーザ光点のサイズ及びオフセットを変化させることにより、レーザビームを必要に応じて調整することもできる。目の表面でレーザビームを走査すること、並びに各位置においてパルスの数及び／又は滞在時間を制御すること、レーザビーム１４の光路にて、アブレーションにより角膜でのビーム発射プロファイルを変化させるマスクを使用すること、（典型的には、幅が可変のスリット及び／又は直径が可変の虹彩隔膜により制御される）様々なサイズのビームが角膜にわたって走査されるハイブリッドプロファイル走査システム、などを含む、なお更なる代替策が可能である。これらのレーザパターンを調整する技術用の、光学及び電気機械コンピュータプログラム、ハードウェア、及び制御法が特許公報に十分に記載されている。
【0078】
当業者により理解されるはずであるように、追加の構成要素及びサブシステムが、レーザシステム１０と共に含まれることが可能である。例えば、レーザビーム内のエネルギー分布を制御するための、空間及び／又は時間積算器が含まれてもよい。光学アブレーションによる排出物吸引器／フィルタ、アスピレータ、及びレーザ手術システムの他の付随的な構成要素が、当技術分野において既知である。好適なシステムとしては、Ａｂｂｏｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ、Ａｌｃｏｎ、Ｂａｕｓｃｈ ＆ Ｌｏｍｂ、Ｎｉｄｅｋ、ＷａｖｅＬｉｇｈｔ、ＬａｓｅｒＳｉｇｈｔ、Ｓｃｈｗｉｎｄ、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｍｅｄｉｔｅｃ ＡＧなどにより製造及び／又は販売されている、市販の屈折レーザシステムもまた挙げることができる。
【0079】
図２は、本発明のシステム０（図１及び図１Ａを参照）により使用可能な、例示的な総合コンピュータシステム３５の簡略化したブロック図である。コンピュータシステム３５は典型的には、バスサブシステム５４を介して多数の周辺デバイスと通信可能な、少なくとも１つのプロセッサ５２（及び任意選択的に、プロセッサ２２）を含む。これらの周辺デバイスとしては、メモリサブシステム５８及びファイルストレージサブシステム６０を含むストレージサブシステム５６、ユーザインターフェース入力デバイス６２、ユーザインターフェース出力デバイス６４、並びにネットワークインターフェースサブシステム６６を挙げることができる。ネットワークインターフェースサブシステム６６は、外部ネットワーク６８及び／又は他のデバイス、例えば、波面測定システム３０へのインターフェースを提供する。
【0080】
ユーザインターフェース入力デバイス６２としては、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、トラックボール、タッチパッド、又はグラフィックス端末）、スキャナ、フットペダル、ジョイスティック、ディスプレイに組み込まれたタッチスクリーン、オーディオ入力デバイス（声認識システム、マイクロフォン、及び他の種類の入力デバイスなど）を挙げることができる。多くの場合、ユーザ入力デバイス６２を使用して、コンピュータが実行可能なコードを、本発明の方法のいずれかを具現化する有形の記憶媒体２９からダウンロードすることとなる。一般に、用語「入力デバイス」の使用は、情報をコンピュータシステム３５に入力するための、様々な従来の、専有デバイス及び方法を含むことを意図している。
【0081】
ユーザインターフェース出力デバイス６４としては、ディスプレイサブシステム、プリンタ、ファックスマシン、又は音声出力デバイスなどの非表示装置を挙げることができる。ディスプレイサブシステムは、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラットパネルデバイス、投射デバイスなどであることができる。ディスプレイサブシステムは、音声出力デバイスなどの非表示装置もまた提供することができる。一般に、用語「出力デバイス」の使用は、情報をコンピュータシステム３５からユーザに出力するための、様々な従来の、専有デバイス及び方法を含むことを意図している。
【0082】
ストレージサブシステム５６は、本発明の様々な実施形態の機能性を付与する、基本的なプログラミング及びデータ構築物を保管することができる。例えば、本明細書に記載するように、本発明の方法の機能性を実装するデータベース及びモジュールを、ストレージサブシステム５６に保管することができる。これらのソフトウェアモジュールは一般に、プロセッサ５２により、かつ／又はプロセッサ２２により実行される（図１及び図１Ａを参照）。配置された環境において、ソフトウェアモジュールは、複数のコンピュータシステム２２、３５上で分離されて保管され、複数個のコンピュータシステムのプロセッサにより実行されることができる。ストレージサブシステム５６は典型的には、メモリサブシステム５８及びファイルストレージサブシステム６０を含む。
【0083】
メモリサブシステム５８は典型的には、プログラムの実行中の指令及びデータを記憶するための、メインランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０、並びに不変の指令が記憶される読出し専用メモリ（ＲＯＭ）７２を含む多数のメモリを含む。ファイルストレージサブシステム６０は、プログラム及びデータファイル用の持続性（不揮発性）ストレージを提供し、有形の記憶媒体２９を含むことができ（図１Ａ）、任意選択的に波面センサデータ、波面傾斜、波面隆起マップ、治療マップ、及び／又はアブレーション表を具現化することができる。ファイルストレージサブシステム６０としては、ハードディスクドライブ、関連する取り外し可能なメディアが付いたフロッピーディスクドライブ、コンパクトデジタル読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ、光学ドライブ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、取り外し可能なＳＳＤ、及び／又は他の取り外し可能なメディアカートリッジ若しくはディスクを挙げることができる。１つ以上のドライブは、コンピュータシステム３５に連結した、他の場所にある他の接続したコンピュータの遠隔位置に位置することができる。本発明の機能性を実装するモジュールは、ファイルストレージサブシステム６０により記憶することができる。
【0084】
バスサブシステム５４は、コンピュータシステム３５の様々な構成要素及びサブシステムが互いに、意図したとおりに通信可能になるメカニズムを提供する。コンピュータシステム３５の様々なサブシステム及び構成要素は、同じ物理的位置にある必要はないが、配置されたネットワーク内の様々な位置に配置されることができる。バスサブシステム５４は、概略的に１つのバスとして示されているが、バスサブシステムの代替の実施形態では、複数のバスを使用することができる。
【0085】
コンピュータシステム３５自体は、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、ワークステーション、コンピュータ端末、ネットワークコンピュータ、波面測定システム若しくはレーザ手術システムの制御システム、メインフレーム、又は任意の他のデータ処理システムなどの様々な種類であることができる。コンピュータ及びネットワークの性質は刻々と変化するために、図２で示すコンピュータシステム３５の説明は、本発明の一実施形態を表す目的のための１つの単なる例として意図されている。図２に示すコンピュータシステムより多くの構成要素、又はより少ない構成要素を有するコンピュータシステム３５の多くの他の構成が可能である。
【0086】
ここで、図３を参照すると、波面測定システム３０の一実施形態が、簡略化した形態で概略的に示されている。非常に一般的に言えば、波面測定システム３０は、患者の目から出る傾斜マップの局所勾配を感知するように構成されている。ハルトマンシャックの原理に基づくデバイスとしては一般に、アパーチャにまたがり傾斜マップを均一にサンプリングするレンズレットアレイが挙げられ、これは通常、目の射出瞳である。その後、波面表面又はマップを再構築するために傾斜マップの局所勾配を分析する。
【0087】
より具体的には、ある波面測定システム３０は、レーザなどの像源３２を含み、像源３２は、目Ｅの視覚組織３４を通って元の像を投射して、像４４を網膜Ｒの表面に形成する。網膜Ｒからの像は目（例えば、視覚組織３４）の光学系により伝えられ、システム光学素子３７により波面センサ３６に像が結ばれる。波面センサ３６は、視覚組織３４における視覚誤差の測定、及び／又は視覚組織のアブレーション治療プログラムの測定のために、信号をプロセス２２’に伝達する。プロセス２２’は、総合コンピュータシステム３５に組み込まれることができ、任意選択的に、図１、図１Ａ及び図２に図示されているプロセッサ２２及び／又は５２と同一又は類似のハードウェアを使用することができる。プロセッサ２２’は、レーザ手術システム１０に指令を送るプロセッサ２２と通信することができ、あるいは、波面測定システム３０のコンピュータシステム３５のいくつか又は全ての構成要素及びレーザ手術システム１０は組み合わさっていても、分離していてもよい。所望する場合、波面センサ３６からのデータを、有形媒体２９を介して、Ｉ／Ｏポートを介して、イントラネット若しくはインターネットなどのネットワーキング接続６６を介して、又は他の方法を介して、レーザプロセッサ２２に伝えることができる。
【0088】
波面センサ３６は一般に、レンズレットアレイ３８及び画像センサ４０を含む。網膜Ｒからの像が視覚組織３４を通って伝わり、画像センサ４０の表面で画像化し、目の瞳Ｐの像が同様に、レンズレットアレイ３８の表面で画像化すると、レンズレットアレイが、伝わった像をビームレット４２のアレイに分離し、（システムの他の光学部品と組み合わさって）分離したビームレットをセンサ４０の表面で結像させる。センサ４０は通常、電荷結合素子、すなわち「ＣＣＤ」を含み、これらの個々のビームレットの特徴を感知し、これらの特徴を使用して、視覚組織３４の関連領域の特徴を測定することができる。特に、像４４が光点又は光斑（small spot of light）を含む場合、ビームレットにより画像化されたように、伝えられた斑の位置は、視覚組織の関連領域の局所勾配を直接示すことができる。
【0089】
目Ｅは通常、前方向ＡＮＴ及び後方向ＰＯＳを定義する。図３に示すように、像源３２は通常、視覚組織３４を通って像を網膜Ｒ上に後方向に投射する。視覚組織３４は再び、像４４を網膜から波面センサ３６に向けて前方に伝える。網膜Ｒ上に実際に形成された像４４は、像源が最初に視覚組織３４により伝えられる際に、目の光学系の任意の欠陥によりゆがめられる場合がある。任意選択的に、像源投射光学素子４６は、像４４の任意のゆがみを低下させるように構成又は適合されることができる。
【0090】
いくつかの実施形態において、視覚組織３４の球面及び／又は円柱誤差を補正することにより、像源光学素子４６は低次光学誤差を低下させることができる。可変形状鏡（後述）などの、適合性光学部品を使用することにより、視覚組織の高次光学誤差もまた、補正することができる。網膜Ｒ上の像４４で点又は斑を画定するために選択される像源３２を使用することで、波面センサ３６により提供されるデータの分析を容易にすることができる。瞳の中央部分は、周辺部分よりも光学誤差を受けにくい可能性があるため、像４４のゆがみは、瞳５０より小さい視覚組織３４の中央領域４８を通って元の像を伝えることにより制限することができる。特定の像源の構造に関係なく、網膜Ｒ上に、十分に画定され、正確に形成された像４４を有するのは一般的に有益であると思われる。
【0091】
一実施形態では、瞳カメラ５１（図３）の像により測定される、ハルトマンシャックのセンサ像の像斑分析から入手したｘ及びｙ波面傾斜、並びに、ハルトマンシャックレンズレットアレイの名目上の中心からのｘ及びｙ瞳孔中心オフセットを含有する、波面データは、コンピュータが読み取り可能媒体２９、又は波面センサシステム３０のメモリに、２つの別のアレイ内で保管することができる。このような情報は、波面又は波面の任意の所望する部分を再構築するのに十分であり得る。傾斜アレイを保管するためのデータスペースは大きくはない。例えば、８ｍｍの直径を有する瞳の像を受け入れるには、２０×２０サイズ（すなわち４００機素）のアレイで多くの場合十分である。理解されるように、他の実施形態において、波面データを１つのアレイ又は複数のアレイの、波面センサシステムのメモリに記憶することができる。
【0092】
本発明の方法は通常、像４４の感知を参照して記載されているが、一連の波面センサデータの読取り値を参照してもよい。例えば、時系列による波面データの読取り値は、視覚組織の収差のより正確に全体的な判定を行うことを補助することができる。視覚組織は、経時的に形状が変化する可能性があるため、時間的に別々の複数の波面センサの測定により、屈折矯正処置の基礎である、光学特性の単一の瞬間撮影に依存することを避けることができる。構造、位置、及び／又は方向が異なる目を用いて、目の波面センサデータを取ることを含む、なお更なる代替策もまた利用可能である。例えば、患者は多くの場合、固視標に焦点を合わせることにより、波面測定システム３０を用いた目の照準合わせの維持を補助する。その引用に記載されているとおりに固視標の位置を変化させることにより、目が様々な距離で視界を画像化することを受け入れ、又はこれに適合しながら、目の光学特性を判定することができる。
【0093】
目の光軸の位置は、瞳カメラ５２からもたらされたデータを参考にすることにより検証することができる。例示的実施形態において、瞳カメラ５２は、瞳５０を画像化し、視覚組織に対する波面センサデータを登録するために、瞳の位置を測定する。
【0094】
波面測定システムの代替的実施形態を図４に示す。図４のシステムの主要構成要素は、図３に示すものに類似している。更に、図４は、可変形状鏡の形態の適合型光学素子５３を含む。元の像は、網膜Ｒへの伝達中に可変形状鏡９８から反射され、可変形状鏡はまた、網膜Ｒとイメージングセンサ４０との間で、伝達される像を形成するために使用される光路に沿っている。可変形状鏡９８は、プロセッサ２２により制御可能に変形されて、網膜に形成される像、又は網膜に形成される像の後に形成される像のゆがみを制限することが可能であり、得られる波面データの正確さを高めることができる。図４のシステムの構造及び使用は、米国特許第６，０９５，６５１号により詳細に記載されており、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【0095】
目及びアブレーションを測定するための波面測定システムの一実施形態における構成要素としては、Ａｂｂｏｔｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なＷａｖｅＳｃａｎ（登録商標）システムの構成要素を挙げることができる。他の波面収差計を本発明と共に用いることができると考えられることを理解されたい。関連して、本発明の実施形態は、ＣＯＡＳ波面収差計、ＣｌｅａｒＷａｖｅコンタクトレンズ収差計、ＣｒｙｓｔａｌＷａｖｅ ＩＯＬ収差計、ｉＤｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍなどを含む、ＷａｖｅＦｒｏｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．により提供される様々な光学機器のいずれかの実装を包含する。
【0096】
ここで、図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、既知のレーザ式眼科手術システムによる治療は、予想されてきたように目の高次光学収差を低下又は排除する際に必ずしも効果的とは限らない。高次光学収差の測定可能な正確性により、最終的には、治療計画が導出され得る精度を判定することができる。幸運なことに、既知の波面収差システムは、非常に良好な正確性で人間の目を測定することができる。図５Ａは、一連の調査における、目の治療前測定値に関する異なる高次二乗平均平方根（ＲＭＳ）の範囲に関する回数及び確率プロット（横軸に沿う）を示す。治療前測定値の平均範囲は、約９３マイクロメートルであった。図５Ｂの累積分布関数プロットにより表されているように、この比較的小さい測定誤差は、研究における数百の目を通してかなり一貫していた。したがって、測定精度だけによって、全体の治療の正確性が限定された場合、治療は、高次収差を低下又は排除する際に非常に効果的であるはずである。
【0097】
目の測定、計画した治療、目で実際に行われる治療、及び治癒後の影響（上皮の再成長、流体により誘発される膨潤又は水和効果など）の相互作用をより完全に分析するために、目に加えられた有効な治療全てを測定することが有益である。有効な治療は、以下のとおり定義することができる。治療＝Ｐｏｓｔ Ｏｐ−Ｐｒｅ Ｏｐ
式中、治療とは、屈折性（高次収差を含む）の有効な治療又は変化を特徴付けるベクトルを意味し、「Ｐｏｓｔ Ｏｐ」とは、目の屈折治療後、及び目が安定した後の（典型的には波面測定を含む）高次ベクトル特徴付けを意味し、「Ｐｒｅ Ｏｐ」とは、目の屈折治療前の（典型的には波面の測定を含む）高次ベクトル特徴付けを意味する。
【0098】
Ｐｏｓｔ Ｏｐの収差がゼロであることが理想的であるため、理想的には、治療は、Ｐｒｅ Ｏｐ測定に相関するべきではない。残念なことに、既知のレーザ眼科手術測定及び治療システムは、この理想的なアウトカムを均一にもたらしていない。
【0099】
ここで、図６Ａを参照すると、複数の以前に治療した目のそれぞれに関して、総測定治療前収差（横軸に沿う）に対する、治療後高次光学収差（縦軸に沿う）のプロットは、優位な相関関係を示す。総合的な収差は、標準的な低次屈折項により決定されるため、治療前の目の屈折又は低次収差項と、治療後の目の高次収差との間の有意な望ましくない連関が存在するように思われる。データ図６Ａは、上述したものなどの波面測定システムを使用して治療前に測定した目からのデータを示すことに注意されたい。次に、これらの目を屈折レーザ眼科手術システムを使用して治療し、その目に対して、（標準的な屈折誤差及び高次収差の両方を含む）測定収差に基づいて、それぞれの目に関して個別対応の屈折が導出された。目の治療後測定は、治療後相当の時間（例えば６ヶ月）実施したため、治癒は、ほぼ完了し、目の屈折性は、実質的に安定していた。
【0100】
ここで、図６Ｂを参照すると、既存のレーザ眼科手術システムは、標準的な屈折誤差の矯正に極めて良好に機能している。目の収差の個別の成分を、下表で確認されるように、それらの標準的なゼルニケ係数を使用して参照することができる。有効な治療のデフォーカス項Ｚ（２，０）を縦軸に沿ってプロットし、Ｐｒｅ Ｏｐに関する同じ係数を横軸に沿ってプロットした。およそ−１の傾きは、治療前の目のデフォーカス単位ごとに、有効な治療が、実質的に、同量の誤差を目から取り除いたことを示している。したがって、このデータにより、既存のレーザ式眼手術システム（関連する測定システムを含む）は、目の標準的な屈折誤差の矯正に良好に機能することができる。
【0101】
【表1】
【0102】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、測定及び治療に対する目の全体的な反応は、個別の高次収差の分析時により複雑となり得る。例えば、図７Ａに示すように、Ｚ（４，０）の項において測定したＰｏｓｔ Ｏｐ収差（縦軸にプロット）は、Ｚ（２，０）において測定した治療前デフォーカス（横軸にプロット）に対して正の相関関係を有する。言い換えると、図７Ａのグラフにおける正の傾きは、Ｚ（４，０）の高次球形アブレーション項が、矯正されているデフォーカス量に比例して誘発され得ることを示している。この個々の関係を任意選択的に使用して、将来の目に関する具体的な調節又はノモグラムを開発することができ、これにより、そのような誤差の誘発の回避を追求することができる。残念なことに、高次収差間のかかる相関の総数は十分に複雑であり、特定された相関ごとに、かかる個別のノモグラムを使用して治療を調節しようとすることは困難であり得、かつ、最終的には、理想的に有効とはなり得ない。例えば、図７Ｂに示すように、Ｚ（２，２）の高次収差項における有意な治療前誤差を、有意な治療Ｚ（４，２）項と連関させることができる。これらの個別の相関関係が十分に存在する場合、特に、個別の連関の全てに関する知識が完璧ではない場合に、ノモグラム調節アプローチは、いくつかの誤差を解決しながら他の誤差を誘発することに終始し得る。
【0103】
ここで、図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、治療とｐｒｅ−ｏｐ波面測定との間の相関関係マトリクスのグラフ表示は、異なるゼルニケ全体ゼルニケ−ゼルニケ項間の多数の相関関係、及び相関関係の強さを示している。図８Ａ及び図８Ｂに示すそれぞれの軸の数字は、Ｚ（−２，２）（ゼルニケ番号３）に始まりＺ（６，６）までの、特定のゼルニケ係数に対応する。計画した治療が、目標の収差を所望の量で変化させる（そして、他の誘導された収差をもたらさない、すなわち他の収差モードと連関がない）場合、３，３から２８，２８まで延在する対角線に沿う値は全て−１であり、対角線に沿う値以外の全ての値は０であると考えられる。図８Ａ及び図８Ｃに示すように、既存の測定及び治療システムは、この理想化された結果をもたらさない。代わりに、有効な治療と、非対角線の治療前収差測定値との間のゼルニケ項の多くには有意な相関関係が存在する。
【0104】
手術前測定値と有効な治療係数との間の相関関係は、屈折項の数３〜５に関して、比較的高い。残念なことに、対角成分の多くは、理想的な値１とは有意に異なり、非対角成分の多くは、理想的な値０とは有意に異なる。相関関係の符号及び値の違いは異なる目と関連している場合があり、右目は、左目と明らかに異なる値を有することに注意されたい。例えば、ゼルニケ７及び８に関する水平収差項は異なっている。
【0105】
ここで、図８Ｃを参照すると、選択された項は、比較的小さな角度で、又は更にはラジアル係数で強調されている。具体的には、相関関係の符号により示されるように、デフォーカスを特定する手術前測定（ゼルニケ番号４）は、治療における球面収差（ゼルニケ番号１２）を誘発する。同様に、測定した手術前の乱視を矯正する際に、効果的な治療で二次乱視が誘発される。二次ラジアルオーダーにおいて、乱視項間でのいくつかの交差連関もまた明らかである（ゼルニケ番号３とゼルニケ番号５との間）。屈折項は一般に、目で測定した最も大きな治療前収差であるため、これらは連関マトリクスの最も重要な項の中に存在し得る。それにもかかわらず、ほとんどの又は更には他の全ての非対角成分は、ある程度（典型的にはさほど大きくない程度）、収差に寄与する（言い換えれば、治療後に少なくともいくつかの収差を誘発する）こととなる。相関関係マトリクスで特定される、より重要な連関のいくつかを図９で図表を用いて示す。
【0106】
ここで、図１０を参照すると、改善した治療及び治療改善法３１０の概略は、特定の患者に対する治療前屈折測定３１２から開始する。屈折治療計画が作成され（３１４）、患者は、測定３１２で特定した屈折性不具合を矯正するように治療される（３１６）。治療後、治療した目の治療後屈折測定を行う（３１８）。
【0107】
治療後測定３１８は、少なくとも２つの異なる利点を有する。まず、患者の目に目的の屈折変化が行われたことが確認され、これによりその特定の患者に関する情報が与えられる。更に、治療後測定３１８は、将来、他の目を治療するために屈折治療計画３１４を作成するのに使用可能な、フィードバック情報をもたらす。本明細書に記載の方法の例示的実施形態では、以前の治療からのフィードバックは、有効な治療ベクトル関数を導出及び／又は更新する（３２０）ことにより影響を受ける。
【0108】
治療済みの患者についての治療後測定３１８の使用に関して、これらの測定は、再治療が適切か否かについての指標をもたらすことができる（３２２）。例えば、治療後測定が、予想される目の特徴付けと比べて閾値量を超えて異なっている場合、目の再治療（例えば、新しい反復ＬＡＳＩＫ治療など）を計画する（３１４）ことができ、次いで、実施する（３１６）ことができる。目標の屈折測定及び関連する変動閾値を、治療３１６の後に１つ以上の具体的な時間間隔に関して確立することができる。例えば、治療３１６の日における治療直後の屈折測定３１８は、許容される多様性の屈折特性及び範囲の、予想される１つの集合を有することができる一方、２週間又は６ヶ月の追跡治療後屈折測定３１８はそれぞれ、異なる値を有する場合がある。したがって、治療後測定３１８は、一連の測定を含むことができる。再治療の決定３２２もまた、治療３１６後の数日、数週間、数ヶ月、又は更には数年にわたり繰り返し行われてもよい。
【0109】
図８Ａ〜図９に表示された情報は、項のいくつかを定義し、より厳密に分析することにより、より詳細に理解することができる。手術により誘導された屈折矯正（ＳＩＲＣ）は、手術により誘導された測定された波面の実際の変化として定義することができる。それ故に、ベクトルＳＩＲＣは、以下のとおりに数学的に定義することができる。
【0110】
【数11】
【0111】
ここで、ベクトル成分は、記載した番号のゼルニケ係数を含むことができる。別のベクトルである目的の屈折矯正（ＩＲＣ）は、治療の目標である屈折性の変化である。治療の目的のアウトカムが正視眼である場合、ＩＲＣは、以下のとおり、治療前収差測定Ｐｒｅ Ｏｐの負数に実際上等しいとして算出することができる。
【0112】
【数12】
【0113】
正視は必ずしも、多くの治療の目標ではないことに注意されたい。例えば、患者の片方の目にわずかな近視を残し（あるいは含め）ながら、他方の目は正視にして、老眼への移行に関して十分なモノビジョンをもたらすのが望ましい場合がある。あるいは、様々な多焦点性又は非球面老眼形状が、視力を調節する能力のいくつか又は全てを有するか、又は失うであろう患者の目においては望ましい場合がある。正視が目標でない場合、ＩＲＣベクトルを、測定治療前収差と、最終的に得られる所望の目の形状（目標）を特徴付けるベクトルに基づいて、以下のとおりに算出することができる。
【0114】
【数13】
【0115】
所望のアウトカムをもたらすために、身体的な視覚制限及び臨床耐性の中で、ＳＩＲＣがＩＲＣに近づくか、又は等しくなるのが有益である。
【0116】
ベクトルの定義を全体的な治療計画３１０に適用することで、治療前屈折測定３１２により通常、あらゆる治療を受ける前に特定の患者の目の高次収差を特徴付けるＰｒｅ Ｏｐベクトルの定義がもたらされる。屈折治療の計画３１４は、ＩＲＣ（目的の屈折矯正ベクトル）を定義し、正視が目標でない場合、ＩＲＣは、目標ベクトルを反映する。あるいは、正視が目標である場合、目標は、正視目標ベクトルとして定義することができる。
【0117】
治療３１６の後、治療後屈折治療３１８は、以前に治療したそれぞれの目に関して、目の高次収差を特徴付けるＰｏｓｔ Ｏｐベクトルをもたらす。以前のそれぞれの治療に関して、手術により誘導された屈折矯正（ＳＩＲＣ）は、関連する目についての、Ｐｏｓｔ ＯｐベクトルとＰｒｅ Ｏｐベクトルとの間の差として定義することができる。次に、ＳＩＲＣベクトルの集合を使用して、有効な治療ベクトル関数３２０を導出することができる。有効な治療ベクトル関数３２０が以前に定義されている場合、新しい目の治療（並びに関連する治療前及び治療後測定）を使用して、有効な治療ベクトル関数を更新することができる。したがって、多数の目の以前の測定及び治療に基づいて、有効な治療ベクトル関数３２０は、新しい患者の屈折治療３１４の計画に関して、フィードバックループをもたらす。
【0118】
ここで、図１０Ａを参照すると、簡略化したブロック図は、特定の患者に関する入力及び出力ベクトルを概略的に示し、上述したベクトル成分と関連するソフトウェアモジュールの説明もまた、概略的に提供している。目標モジュール３３２は、治療後の目の、目標ベクトル又は所望の高次特徴付けを定義する。目標モジュール３３２により、医師及び／又は患者は、様々な目標治療、又は一定範囲の目標治療から選択が可能となることに注意されたい。例えば、可能な限り最善の距離の視覚を求める、比較的若い患者は、両眼の正視を所望し得るが、老眼となるのに十分な年齢の患者は、読書などに関して所望の程度の近見視力を得るために、片方の目で所望程度の近視、又は非球面若しくは多焦点の屈折形状を選択する。Ｐｒｅ Ｏｐ入力モジュール３３４は、目の高次屈折性を特徴付ける波面又は他の測定を受け入れる。したがって、Ｐｒｅ Ｏｐ測定入力部３３４は、多くの場合、波面収差計、トポグラファー及び／又はその他に連結している。目的の屈折矯正ＩＲＣベクトルモジュール３３６は、目的の屈折矯正ベクトルを算出及び記憶することとなる。目標モジュール３３２及びＰｒｅ Ｏｐ測定モジュール３３４と同様に、ＩＲＣモジュール３３６は、典型的には、コンピュータシステム３５のソフトウェア及び／又はハードウェアにより実行される（図１を参照）。
【0119】
図１０Ａの簡略化した機能的ブロック図３３０の続きであるが、治療計画モジュール３３８は、使用される屈折レーザ又は他の治療構造体に関する治療ベクトルに対応する一連の指令を誘導し、治療指令３４０が使用のために記憶されることとなる。治療指令は典型的には、ショットの場所及び数字を表に含むこととなり、表は多くの場合、熱損傷を最小限に抑え、処置速度を早めるように順序付けされる。（通常、図１及び図１Ａのプロセッサ２２に関して上述した構成要素の多くを含む）レーザ制御モジュール３４２を使用して、手術アブレーションが実施される。手術アブレーション自体は、治療後の治癒と共に、目の最終形状を変化させる。次に、治療後測定を治療前測定と共に使用して、手術により誘導された屈折矯正治療モジュール３４４における、全体的に有効な治療ＳＩＲＣを定義することができる。
【0120】
治療プランナ３３８は多くの場合、目標のレーザフルエンス及びスポットサイズに対するアブレーション深さを定義する基本データを使用することとなる。この基本データは多くの場合、ブタ及び／又は死体の目で測定されており、このデータの使用は、食品医薬品局などの監督官庁により厳しく制御され得る。基本データは、ｉｎ−ｖｉｖｏのヒトの目においてアブレーション速度に厳密に一致する必要はないことに注意されたい。例えば、基本データの測定中に、治癒は含まれ得ない。それにもかかわらず、基本データは、特に以前に認可された屈折レーザ治療システムに対する、ＬＡＳＩＫ及び他の屈折矯正処置に対する、規制認可のための重要な土台を形成することができる。本明細書に記載するフィードバック法及びシステムの改善を利用するために、基本データを変更する必要がないことは有利なことである。
【0121】
改善された機能的ブロック図３５０及び関連する方法は、図１０Ａに関して上述した構成要素の多くを含む。しかしながら、ＩＲＣベクトルを直接使用するのではなく、ＩＲＣを調節して、調節した矯正モジュール３５２に記憶するための、調節した目的の屈折矯正ベクトルＡＩＲＣを定義することができる。
【0122】
様々な個別の調節及び／又は全体的な調節をＩＲＣに加えることができる。例えば、既存の屈折レーザ治療システムを使用する医師は、経験、実践などに基づいて、医師調節モジュール３５４に医師の調節を入力する経験を有する。同様に、多数のノモグラム調節は、特定の患者に対する定性的又は定量的因子に基づき治療を変えるための入力３５６である。これらの入力は、ある態様の治療に関する特定の患者の目に対する、臨床的アウトカムと所望の矯正との間のループを効果的に完結させるが、特に、あるモードの高次光学収差誤差の複数の変化の連関が、治療済みの目で潜在的に誘発される多数の高次光学収差と組み合わされる場合においては、必ずしも治療を包括的に変えるわけではない。角膜組織表面上でのレーザ入射の角度の増加時に、アブレーション深さの低下を補償するための、計画した治療の調節を含む、なお更なるＩＲＣの調節もまた組み込むことができる。いわゆる共サイン（co-sign）矯正及び他の調節（色彩調節を含む）が、色彩及び共サイン矯正モジュール３５８に含まれることができる。加えて、調節は更に他の因子に基づいて可能となってよい。例えば、明らかな屈折又は低次収差の測定を、治療前Ｋ入力モジュール３６８に入力することができる。
【0123】
以前の治療からのフィードバックをよりしっかりと利用するために、図１０Ｃの機能的ブロック図３６０は、理想的には断続的、規則的、又は連続的なプロセス改善によりアウトカムを改善する、より一般的な解決策を示す。方法の工程及び関連するモジュールの多くは、上述したものに類似する。しかし、ＩＲＣとＡＩＲＣとの関係は実質的により複雑であり得る。より具体的には、ＩＲＣとＡＩＲＣとの間の低次収差を単に調節するのではなく、図１０Ｃの方法は、実施される治療の高次収差に有意な変化をもたらすこととなる。治療の改善は、高次収差測定からのＳＩＲＣデータにより、以前の治療の結果を有効な治療ベクトル関数導出モジュール３６２にフィードバックし、有効な治療ベクトル関数又は調節関数
【0124】
【数14】
【0125】
【数15】
【0126】
適切な有効な治療ベクトル関数モジュール３６２の判定は、任意選択的に、最適化として説明することができる。適切な関数の導出は、絶対的な最適化である必要はないが、結果として得られるベクトル関数は、調節されずにもたらされると考えられる場合よりも治療後及び治癒後に有意に良好な視覚をもたらすように、好ましくはＩＲＣベクトルを変化させることとなることに注意されたい。
【0127】
多くの数学的アプローチをモジュール３６２により適用して、適切な調節ベクトル関数
【0128】
【数16】
【0129】
上述のとおり、ＳＩＲＣ及びＩＲＣは、手術により誘導され、目的の屈折矯正波面表面を表す値を有する成分を含有するベクトルとして表される。ＳＩＲＣベクトルはまた、この例示的実施形態での治療前に、Ｐｒｅ Ｏｐ波面測定表面を組み込んでいる。ベクトル成分としては、ＳＩＲＣ及びＩＲＣ波面収差を最もよく表すゼルニケ係数を含むことができる。ＳＩＲＣ及びＩＲＣベクトルは更に、角膜曲率測定値を含むことができる。これらのベクトルの任意成分としては、ＳＩＲＣに影響を及ぼすことが知られている、又はそのように思われている補助因子パラメータ、例えば、年齢、性別、湿度、角膜の含水量などを挙げることができる。これらのベクトルのそれぞれにおける成分の総数をＮとして表すことができる。
【0130】
ＩＲＣが与えられた系により生成されたＳＩＲＣを予測することが概ね所望される。この目標に向けて、ＳＩＲＣ及びＩＲＣベクトルは、影響マトリクスｆ、及び誤差ベクトルＥにより、以下のように関係すると想定することができる。
【0131】
【数17】
【0132】
有利には、この数学モデルにより、例示的実施形態において、ＩＲＣの各成分が潜在的に、線形でＳＩＲＣの各成分に寄与することができる。
【0133】
【数18】
【0134】
上述のとおり、ＳＩＲＣ及びＩＲＣの光学収差成分を臨床的に測定することにより、ｆの成分を特定又は適合することができる。ＳＩＲＣ及びＩＲＣには、ｍ個の対の測定値が存在することが想定され、それぞれが下付文字ｋで表され、グローバルメリット関数Ψを以下のとおりに定義することができる
【0135】
【数19】
【0136】
メリット関数Ψにおいて、それぞれの未知の成分ｆは、関連する記号ｆｉｊを有する。ｆのそれぞれの未知の成分に関して、（ｍがｎ以上である場合）未知の成分ごとにｍ２の式を生成することにより、Ψを最小化することができる。例えば、
【0137】
【数20】
【0138】
ｆの解は、以下の線形代数により得ることができる。Ｍ２の式の得られた集まりを、以下のとおりにより簡潔なマトリクス形態で記載し、解くことができる。
【0139】
【数21】
【0140】
【数22】
【0141】
ｆに対する最良適合値を判定すると、そのマトリクスを使用して、以下のとおりにモデルの質を評価し、ＡＩＲＣを生成することができる：
【0142】
【数23】
【0143】
上において、Ｅはｆに対する誤差ベクトルを表す。基本的なモデル評価を追加の対形成した測定値に適用して、ｆの解を確認することができる。それぞれの追加の測定値に関してＥを求め、システム全体の所望の身体的光学特性及び臨床耐性を比較することによりモデルの質を評価することができる。
【0144】
所望のＳＩＲＣをもたらすように、ＩＲＣを調節するために、
【0145】
【数24】
【0146】
【数25】
【0147】
本実施形態での調節は、ＩＲＣと補助因子との線形結合に基づいてＡＩＲＣを生成する。波面ＩＲＣ成分の組み合わせは通常、潜在的にフラップの低空間周波数フィルタリング効果、生体力学及び治癒効果、組織移動ゾーンのオフセットなどを含む、多数の因子に物理的原因を有することができる交差連関である。補助因子は、治療プランナモジュール３３８（図１０Ａを参照）に直接入らないが、依然としてアウトカムに影響を有し得る変数を表すことができる。例示的な補助因子は上述されている。調節は、非常に特異的である傾向を有し得る。例えば、調節は、個々の医師、又は部分母集団（例えば、強度近視）と関係し得る。
【0148】
ここで、図１１を参照すると、以前の目の治療の研究に基づくモデリングは、驚く程に有意な低下が、本明細書に記載する方法及びシステムによりもたらされ得ることを示している。大部分、ほとんど全て（９５％超）及び／又は実質的に全て（９０％超）の目が映し出されて、高次収差（ＨＯＡ）の有意な低下を表している。
【0149】
図１２は、本発明の実施形態に従った、患者の目の屈折治療を計画するための方法１２００の態様を示す。ここで示されるように、方法１２００は、複数の以前の目の治療１２１０に基づいて有効な治療ベクトル関数を判定することを含む。ここで示されるように、（複数の以前の目の治療１２１０の）関連する目の個別の以前の目の治療１２１２ａ、１２１２ｂに関して、例示的な方法はそれぞれ、工程１２１４ａ、１２１４ｂにより表されるように、治療前ベクトルを測定することと、関連する目の測定治療前光学特性１２１６ａ、１２１６ｂを特徴付けることと、を伴う。関連して、（複数の以前の目の治療１２１０の）関連する目の個別の以前の目の治療１２１２ａ、１２１２ｂに関して、例示的な方法はそれぞれ、工程１２２４ａ、１２２４ｂにより表されるように、治療後ベクトルを定義することと、関連する目の測定治療後光学特性１２２６ａ、１２２６ｂを特徴付けることと、を伴う。更に、複数の以前の目の治療１２１０に関して、本方法は、工程１２３０により表されるように、治療前ベクトルと治療後ベクトルとの間の相関関係を使用して有効な治療ベクトル関数を導出することを含む。方法１２００は、工程１２４４により表されるように、患者の目１２４０の測定治療前光学特性１２４２に基づき入力ベクトルを定義することもまた含む。更に、方法１２００は、工程１２５０により表されるように、有効な治療ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより患者の目の治療を導出することを含む。場合によっては、治療前ベクトル、治療後ベクトル、有効な治療ベクトル、及び／又は入力ベクトルは、屈折、患者及び／若しくは治療の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに／又は目の光学特性を特徴付けることができる。
【0150】
場合によっては、測定治療前光学特性（例えば１２１６ａ、１２１６ｂ、及び／又は１２４２）としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、角膜曲率測定値などを挙げることができる。場合によっては、工程１２５０で導出されるような屈折治療は、エキシマレーザ治療、フェムト秒レーザ治療、眼内レンズ治療、コンタクトレンズ治療、又はメガネ治療のためのものであることができる。場合によっては、方法は、患者の目の治療を行うことを更に含む。
【0151】
場合によっては、以前の目の治療１２１２ａ、１２１２ｂは、それぞれ第１の患者及び第２の患者に対応することができる。場合によっては、以前の目の治療１２１２ａ、１２１２ｂはそれぞれ、右目（ＯＤ）及び左目（ＯＳ）に対応することができる。そのため、右目（又は右目の群）及び左目（又は左目の群）を別々に分析することができる。関連して、右目（又は右目の群）及び左目（又は左目の群）のデータを変換して、同時に分析することができる。場合によっては、以前の目の治療１２１２ａ、１２１２ｂは右目のみ、あるいは左目のみに対応することができる。したがって、有効な治療ベクトル関数は複数の治療（又はそれらからの情報）から導出することができる。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、個々の個体に対応する。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、以前に治療した右目に対応する。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、以前に治療した左目に対応する。関連して、患者の目１２４０を評価する際に、選択した目（例えばＯＤ又はＯＳ）は、有効な治療ベクトル関数が導出される分析した目（例えばＯＤ又はＯＳ）に対応することができる。同様に、導出された治療もまた、患者の適切な目（例えばＯＤ又はＯＳ）に対応することができる。
【0152】
図１３は、入力ベクトルを定義する（１３２０）ためのプロセス１３１０、及び有効な治療ベクトル関数を導出する（１３４０）ためのプロセス１３３０の追加の態様を示す。ここで示されるように、入力ベクトルを定義するための手順は、工程１３２２により表されるように、屈折治療により誘導される患者の目の目標屈折を特定することと、工程１３２６により表されるように、測定した患者の目の治療前光学特性１３２４と目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含むことができる。更に、ここで示されるように、以前の治療から有効な治療ベクトル関数を導出するための手順１３３０は、工程１３４２により表されるように、関連する目（例えば、複数の関連する目）の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、工程１３４６により表されるように、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の測定治療前光学特性１３４４と治療後光学特性１３４５との間の差を特徴付けることができる。場合によっては、光学特性、ＳＩＲＣ、及び／又はＩＲＣは、角膜曲率測定値、Ｋ値、光断層測定値、角膜トポグラフィ値、前眼房長又は深さ値、後方角膜曲率値、眼軸長値、水晶体厚さ値、曲率半径値、傾斜値などを含有することができる。
【0153】
図１４は、本発明の実施形態に従った、患者の目の屈折治療を計画するための方法１４００の態様を示す。ここで示されるように、方法１４００は、以前に治療した目、又は複数の以前の目の治療１４１０から影響マトリクスを導出することを含む。関連する目のそれぞれの以前の目の治療１４１２ａ、１４１２ｂに関して、以下のとおりに、目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）及び手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することが可能である。ここで示されるように、方法１４００は、それぞれ、工程１４１８ａ、１４１８ｂにより表されるように、関連する目の測定治療前高次収差（又は光学特性）１４１４ａ、１４１４ｂと、関連する目の目標屈折１４１６ａ、１４１６ｂとの間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することを含む。更に、方法１４００は、それぞれ、工程１４４０ａ、１４４０ｂにより表されるように、測定治療前収差（又は光学特性）１４１４ａ、１４１４ｂと、関連する目の測定治療後収差（又は光学特性）１４２０ａ、１４２０ｂとの間の差を特徴付ける、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することを含む。方法は、工程１４５０により表されるように、ＩＲＣとＳＩＲＣとの間の相関関係を示すために影響マトリクスを導出することも含んでもよい。更に、方法は、工程１４８０により表されるように、患者の目の測定治療前高次収差（又は光学特性）１４６０と、患者の目の目標屈折１４７０（例えば、手術により誘導される目標の矯正又はアウトカム）との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することを含むことができる。場合によっては、目標屈折１４７０は正視眼目標に対応することができる。場合によっては、目標屈折は非正視眼目標に対応することができる。更に、工程１４９０により表されるように、方法は、影響マトリクスに基づいて患者のＩＲＣベクトルを調節することを含むことができる。場合によっては、光学特性（例えば１４１４ａ、１４１４ｂ、１４２０ａ、１４２０ｂ、１４６０）としては、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び／又は角膜曲率測定値を挙げることができる。場合によっては、方法は、患者のＩＲＣベクトルに基づいて、患者の目に治療を行うことを更に含むことができる。場合によっては、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、ＩＲＣを更に判定して、測定した治療前角膜トポグラフィと目標の角膜トポグラフィとの間の差を特徴付け、かつ測定した治療前低次収差と目標低次収差との間の差を特徴付けることができる。場合によっては、関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、ＳＩＲＣを更に判定して、測定した治療前低次収差と測定治療後収差との間の差を特徴付け、かつ測定した治療前角膜トポグラフィと測定した治療後角膜トポグラフィとの間の差を特徴付けることができる。場合によっては、患者のＩＲＣベクトルを更に定義して、測定治療前低次収差と目標屈折との間の差を特徴付け、かつ目の測定治療前トポグラフィと目標トポグラフィとの間の差を特徴付けることができる。
【0154】
場合によっては、以前の目の治療１４１２ａ、１４１２ｂは、それぞれ第１の患者及び第２の患者に対応することができる。場合によっては、以前の目の治療１４１２ａ、１４１２ｂはそれぞれ、右目（ＯＤ）及び左目（ＯＳ）に対応することができる。そのため、右目（又は右目の群）及び左目（又は左目の群）を別々に分析することができる。関連して、右目（又は右目の群）及び左目（又は左目の群）のデータを変換して、同時に分析することができる。場合によっては、以前の目の治療１４１２ａ、１４１２ｂは右目のみ、あるいは左目のみに対応することができる。したがって、影響マトリクス（又はＳＩＲＣ）は、複数の治療（又はそれらからの情報）から導出することができる。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、個々の個体に対応する。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、以前に治療した右目に対応する。場合によっては、複数の以前の目の治療におけるそれぞれの以前の目の治療は、以前に治療した左目に対応する。関連して、患者の目１４６０を評価する際に、選択した目（例えばＯＤ又はＯＳ）は、影響マトリクス（又はＳＩＲＣ）が導出される分析した目（例えばＯＤ又はＯＳ）に対応することができる。同様に、調節した患者のＩＲＣベクトルは、患者の適切な目（例えばＯＤ又はＯＳ）にも対応することができる。
【0155】
図１５は、本発明の実施形態に従った、患者の目の屈折治療を計画又は誘導するためのシステム１５００の態様を示す。ここで示されるように、システム１５００は、患者の目の治療前光学特性を受信するための入力部１５１０、入力部に連結されたプロセッサ１５２０、及びプロセッサに連結した出力部１５３０を備える。場合によっては、有効な治療ベクトル関数を適用することにより、患者の目の光学特性に応じて、プロセッサ１５２０は、患者の目の治療を導出するように構成される。場合によっては、有効な治療ベクトル関数は、複数の以前の目の治療のそれぞれに関して、関連する目の治療前の光学特性を特徴付ける治療前ベクトルと、関連する目の治療後光学特性を特徴付ける治療後ベクトルとの間の相関関係から導出することができる。場合によっては、出力部１５３０は、治療を送信して、患者の目の屈折の改善を容易にするように構成することができる。
【0156】
いくつかの実施形態によれば、システム１５００は、患者の目の目標屈折を受信するための入力部１５４０を備えることができる。いくつかの実施形態において、システム１５００は、患者に治療を行うための、レーザ送達システムなどの装置１５５０を備えるか、又はこれと連結されることができる。ここで示されるように、システム１５００は、収差計１５６０を備えることができ、又はこれと連結されることができる。場合によっては、収差計１５６０は、目の低次収差、及び目の高次収差を感知するように構成することができる。そのような低次収差及び高次収差は、プロセッサ１５２０に送信されるか、又はプロセッサ１５２０により受信されることができる。場合によっては、収差計１５６０は、目の角膜トポグラフィを感知するように構成されることができる。そのような角膜トポグラフィは、プロセッサ１５２０に送信されるか、又はプロセッサ１５２０により受信されることができる。システム１５００は、光断層測定装置１５７０もまた備えることができ、又はこれと連結されることができる。場合によっては、光断層測定装置１５７０は、目の光学特性を検出するように構成されることができる。このような光学特性は、プロセッサ１５２０に送信されるか、又はプロセッサ１５２０により受信されることができる。システム１５００は、角膜曲率測定装置１５８０もまた備えることができ、又はこれと連結されることができる。場合によっては、角膜曲率測定装置１５８０は、目の光学特性を検出するように構成されることができる。このような光学特性は、プロセッサ１５２０に送信されるか、又はプロセッサ１５２０により受信されることができる。
【0157】
典型的には、角膜曲率測定装置１５８０を使用して、角膜の曲率半径を測定又は評価することができる。角膜曲率測定装置１５８０は例えば、前方の角膜表面の曲率を測定する角膜計又は角膜曲率計であることができる。角膜曲率測定技術において、前方の角膜表面は鏡面反射体と考えることができる。輪を目の前に配置することが可能であり、角膜では反射して、虚像が輪の第１のプルキンエ像となるとなるように、その表面下部に輪の虚像を形成することができる。式Ｒ＝２ｄｙ／ｈ（式中、ｈは対象体である輪の半径であり、ｙは輪の像の半径であり、ｄは対象体と像との距離である）に従うと、この像のサイズは角膜の曲率半径（Ｒ）に関係することができる。角膜屈折指数を使用して、角膜半径を角膜力に変換することが可能である。このように、角膜曲率測定を使用して、角膜力及び前方の角膜表面測定を評価することができる。場合によっては、（例えば、角膜乱視が存在する場合に）輪は、主軸及び副軸を有する楕円形状である。２つの直行する縦線に沿って角膜曲率測定をして、最大及び最小角膜力を得、このような極値を角膜Ｋ’ｓ又はＫ値として示すことができる。いくつかの態様では、Ｋ値を使用して、角膜の中央傾斜を定量化することができる。したがって、システムは任意に、角膜曲率測定デバイスにより入手した情報（例えば曲率値）、及び／又はトポグラフィデバイスにより入手した情報（例えば隆起値）を含むか、又は使用することができる。場合によっては、トポグラフィ情報を使用して、Ｋ値を判定するか、又は近似させることができる。
【0158】
図１６は、本発明の実施形態に従った、患者の目の屈折治療に使用するためのシステム又は装置１６００の態様を示す。ここで示されるように、システム１６００は、収差測定及び角膜トポグラフィ測定を組み合わせている。システム１６００は、波面センサ構成部品１６１０を備え、これは、ハルトマンシャック（ＨＳ ＷＦＳ）型の収差計であることができる。場合によっては、波面センサ構成部品１６１０としては、高解像度の波面収差計、例えばＣＯＡＳ−ＨＤ（商標）Ｍｏｄｅｌ ２８００が挙げられる。システム１６００はまた、固視標１６２０も備え、これはマイクロディスプレイにより作成することができる。ここで示されるように、システム１６００は、角膜トポグラフィ装置１６３０もまた備える。場合によっては、トポグラフィ装置１６３０を使用してＫ値を入手することができる。角膜トポグラフィ装置１６３０の動作には、円錐状の表面１６３２に適切に間隔が空いた光源のアレイ上で、第１プルキンエ反射の位置を測定することが伴う場合がある。光学配置は、長方形状で均一に間隔が空いた第１プルキンエ反射のグリッドを作成することができ、このグリッドは、例えば、平均角膜寸法の較正面を測定する際に、ＣＣＤ検出器１６３４（例えばトポグラフィチャネル）により観察することができる。円錐状表面１６３２は、７８０ｎｍのＬＥＤを使用したランバート反射スクリーンにより後ろから照明を当てることができる。次に、この均一な光照射野を、適切な間隔が空き角度が付いた採光用開口を有する光学的に厚いスクリーンによりマスクしてもよい。これは、主に前方角膜の焦点平面に向けられる、前方を向いた狭い発光を伴う光源を生み出し、装置の光度効率を改善する。２方向（ｘ及びｙ）への、斑の位置の変化を分析することにより、それぞれのサンプル点における角膜傾斜を測定することができる。斑の位置の移動により、同じ位置において垂直の表面に対する、光線角度の計算が可能となる。入射光線角は機器の形状からわかるため、角膜表面の傾斜が測定される。（フェルマーの原理に基づく）統合、及び反復的検索アルゴリズムにより、隆起データの再構築が可能となる。測定中の目と、システム内の第１の光学素子との距離を、曲率半径を判定するために測定することができる。この機器では、ヘルムホルツスポット（ＨＨＳ）から算出する曲率半径が、目の位置とは無関係である（光は集光レンズを通って投射されるため）ことに注意することにより距離を測定することができる。角膜トポグラフィ（ＣＴ）円錐スポットに関して、パターンは曲率半径及び目の位置の両方に依存し得る。ＨＨＳパターンがＣＴパターンと一致する場所で、正しい距離を求めることができる。角膜傾斜の測定は、２方向であることができる。角膜トポグラフィ測定データを、収差測定に使用しているものと同じ軸（例えば、視野方向、すなわちＬＯＳ）にマッピングすることが可能であり、このマッピングプロセスの後に、結果を操作者に示すことができる。角膜でのサンプリングは、（例えば、８ｍｍの角膜曲率半径に対して）２１５マイクロ平方メートルであることができ、サンプリングパターンは、中央の角膜領域よりわずかに密度が低い場合がある。収差及び角膜トポグラフィ測定は厳密に同時でない場合がある。場合によっては、これらの測定間の時間間隙は、１０分の１秒である。各測定には複数の画像を含むことができ、例えば波面斑画像、角膜トポグラフィ斑画像、暗所虹彩（ＳＩ）、及び明所虹彩（ＰＩ）が含まれる。後の３つの画像（ＣＴ、ＳＩ、及びＰＩ）を、同じカメラで異なる照明を用いて記録することができる。収差及びトポグラフィシステムの両方が、事前に記録した参照を使用して、光学系中に残っているあらゆる小さな誤差を差し引くことができる。理想の波面及び角膜表面基準を使用して、これらを光学的に記録することができる。機器のソフトウェアは、相互座標系に収差及びトポグラフィデータのまとまりをマッピングすることが可能であり、未加工の角膜隆起データをエクスポートすることにより、ＣＴデータを、座標系がＶＫ軸に沿って中心に配置されたフォーマットで維持することができる。
【0159】
シリンダ値が高い患者において、標準的な手術では、球面を改善することなくシリンダ値を改善することができる。関連して、標準的な手術では、患者の高次収差の量が増加する場合がある。しかしながら、特定の低次収差、高次収差、及び他の光学特性の間に様々な連関が存在することが判定されている。このような連関を、最終的な視覚的明瞭性、及び他の光学性能特定を改善するために使用することができる。例えば、連関は、円柱（手術前）と正味球面（手術後）との間に観察されている。したがって、場合によっては、球面及び円柱項の両方を分析に含むことができる。例えば、本明細書にて開示した多変量技術を使用して、この連関、及び高次項に関する連関を補正又は補償する治療ベクトル及び／又は影響マトリクスを生成することができる。場合によっては、これには、シリンダ値を調節して、球面に対して所望の効果をもたらすことにより、連関を補正又は補償する治療ベクトルが伴う場合がある。したがって、本発明の実施形態に従うと、影響マトリクス又は他の有効な治療ベクトル関数を使用して、円柱と球面との間の連関を特定及び／又は補償することが可能であり、それ故に、治療の全体的な正確さを増加させる解決策をもたらすことが可能である。別の例において、患者からの光学データが分析され、角膜曲率測定データ（例えば、治療前Ｋ値）もまた検討された場合、円柱（例えば、治療前）と球面（治療後）との相関が増加した。例えば、角膜曲率測定データを使用しない場合、円柱と球面との間には約１９％の相関係数が観察され、角膜曲率測定データを使用した場合には、約５９％の相関係数が観察された。多くの場合において、同じ治療機器を使用して治療を適用し、同じ測定機器を使用して手術前データ及び手術後データを入手した。本発明の実施形態に従うと、多数の光学特性、例えば低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、角膜曲率測定値、並びに関連する構成要素、例えば前方及び／又は後方眼房長さ又は深さ値、前方及び／又は後方角膜曲率値、眼軸長値、水晶体厚さ値、曲率半径値、傾斜値（例えば自然の水晶体）、水晶体の偏心値（例えば自然の水晶体）、誘発された乱視（又は切開方向などの、関連する角膜切り込みパラメータ）、瞳の心取り又は偏心値（例えば瞳の中心の位置）、眼の状態（例えば拡大）、照明の程度（例えば薄明又は明所）、医師特異的因子（例えば手術手技、以前の治療歴）、計画した治療データ（例えば計画した誘発乱視）、得られる治療データ（例えば治療後に観察されるアウトカム又は変化）、プルキンエ像、角膜フラップの寸法データ（例えばフラップの直径又は面積）、角膜水和データなどを考慮する際に、改善された相関関係を得ることができる。このような技術を、レーザ補助式ｉｎ ｓｉｔｕ角膜曲率形成（ＬＡＳＩＫ）、光屈折式角膜切除（ＰＰＫ）、レーザ補助式上皮下角膜切除（ＬＡＳＥＫ）、放射状角膜曲率測定、弧状角膜曲率測定、並びに他のレーザ屈折式及び／又は角膜手術のコンテクストに、並びに眼内レンズ治療、コンタクトレンズ、メガネなどに適用することができる。
【0160】
別の例において、あらゆる医師の調節がない状態で光学パラメータ測定値を測定機器から直接入手すると、類似の相関関係が観察された。場合によっては、円柱の各ジオプターに対して、対応する球面の１／８ジオプターが観察された。したがって、高いシリンダ値（例えば−３Ｄ、−４Ｄ）を有する患者において、約３／８Ｄ又は４／８Ｄの、球面における対応する差が観察された。
【0161】
場合によっては、Ｋ値と１つ以上の高次収差との間に強力な連関が観察された。したがって、例えば、球面収差に対して所望の結果をもたらすと考えられるＫ値の補正又は調節を判定することができる。このように、Ｋ値と収差の両方を考慮する際に、結果はより予測可能なものとなり得る。例えば、本明細書にて開示した多変量技術を使用して、この連関を補正又は補償する治療ベクトル及び／又は影響マトリクスを生成することができる。場合によっては、これには、球面収差に対して所望の効果をもたらすために、Ｋ値を調節することにより連関を補正又は補償する治療ベクトルを伴う場合がある。
【0162】
場合によっては、別の方法では、手術の結果として誘発され得る高次収差を低下させることが可能であり得る。例えば、特定の角膜切開又は弛緩切断が一定量のシリンダ値又は乱視を誘発し得る場合、手術を実施する前、又は手術の実施に加えて、そのような切開の形成を組み込む眼科治療を計画することが可能であり得る。このように、本明細書に記載する技術を使用して、手術の効果を前もって補償することが可能であり得る。
【0163】
レーザ式屈折矯正手術用の改善された治療計画のための上述した原理は、白内障手術にも適用して、レーザ式屈折矯正手術用の改善された治療計画をもたらすことができ、これはまた、白内障を診断及び／又は治療するためのデバイス、システム及び方法にも適用して、白内障手術用の眼内レンズが特定され、選択され、眼の中に配置される全体的な正確性を増加させることができる。
【0164】
これらのデバイス及び方法の様々な態様及び利点を示すための、白内障診断用の視力測定システム及び方法の例示的実施形態を以下で説明する。しかし、これらのデバイス及び方法に関係する原理は、様々な他のコンテクストに用いることが可能であり、それ故に、本明細書で開示及び特許請求される新規のデバイス及び方法は、後述の例示的実施形態に限定されるものとして解釈してはならないことと理解されなければならない。
【0165】
図１７Ａ〜図１７Ｃに示すように、多くの実施形態に従った視力測定システム１７０１は、角膜、水晶体嚢、水晶体及び網膜の測定を含む、ヒトの目の複数の測定を行うように動作可能である。メインユニット１７０２は、土台１７０３を含み、システム１７０１の多くの実施形態の、多くの主なサブシステムを含む。例えば、外から視認可能なサブシステムは、タッチスクリーンディスプレイコントロールパネル１７０７、患者インターフェースアセンブリ１７０４、及びジョイスティック１７０８を含む。
【0166】
患者インターフェースアセンブリ１７０４は有益に、測定値測定の間に、患者の頭部を安定して不動に、かつ好ましくは快適な位置に固定するように構成され、かつ測定システムを用いて患者の目の好適な照準合わせを維持する、１つ以上の構造物を含む。特に好ましい実施形態において、システム１７０１により実施される全ての測定及び撮像測定に関して、患者の目は実質的に、測定システムに対して同じ位置にとどまる。
【0167】
一実施形態では、患者インターフェースは、測定を通して、システム１７０１に対して好適に照準合わせされた、単一で均一の位置において、患者の頭部を保持するように構成された、顎支持体１７０６及び前頭台１７０４を含む。図１８Ｃに示すように、視力測定システム１７０１は、患者が患者用椅子１７０９に座ることができるように配置されるのが好ましい。患者用椅子１７０９は、３つの軸（ｘ、ｙ、及びｚ）で調節及び配置されるように構成することができ、これにより、患者の頭部は、患者インターフェース上での配置のための好適な高さ及び水平位置となることができる。
【0168】
多くの実施形態において、システム１７０１は、外部通信接続を含むことができる。例えば、システム１７０１は、システム１７０１をネットワークに接続するためのネットワーク接続（例えばＲＪ４５ネットワーク接続）を含むことができる。ネットワーク接続を使用することで、測定レポートのネットワーク印刷、患者の測定レポートを確認するための遠隔アクセス、及びシステム分析を実施するための遠隔アクセスが可能になり得る。システム１７０１は、システム１７０２により実施される測定の映像を出力するために使用可能な、映像出力ポート（例えばＨＤＭＩ）を備えることができる。例えば、医師又はユーザにより確認するために、出力映像を外部モニタに表示することができる。出力映像はまた、例えば、アーカイブ目的のために記録することもできる。システム１７０２は、患者の測定レポートを、例えば、レーザ式白内障手術の実施における測定での使用のために、レーザ式白内障手術デバイスに連結された、データストレージデバイス又はコンピュータ読み取り可能媒体、例えば、不揮発性のコンピュータ読み取り可能媒体にエクスポートすることを可能にする１つ以上のデータ出力ポート（例えばＵＳＢ）を含むことができる。次に、データストレージデバイス又はコンピュータ読み取り可能媒体に記憶された測定レポートには、任意の好適な目的、例えば、ネットワークベースの印刷にアクセスできないユーザの場合における外部コンピュータからの印刷などのために、又はレーザ式白内障手術を含む白内障手術中での使用のために、しばらく経ってからアクセスすることができる。
【0169】
図１８は、本明細書に記載する１つ以上の実施形態に従った視力測定機器１８０１を含むシステムのブロック図である。視力測定機器１８０１は、光干渉測定器（ＯＣＴ）サブシステム１８１０、波面収差計サブシステム１８２０、及び被験体の目の１つ以上の特徴を測定するための角膜トポグラファーサブシステム１８３０を含む。視力測定機器１８０１は、虹彩撮像サブシステム１８４０、固視標サブシステム１８５０、１つ以上のプロセッサ１８６１及びメモリ１８６２を含むコントローラ１８６０、ディスプレイ１８７０、及びオペレータインターフェース１８８０を更に含むことができる。視力測定機器１８０１は、視力測定機器１８０１による測定に関して、被験体が目を提示するための患者インターフェース１８０４を更に含む。
【0170】
光干渉断層撮影測定サブシステム１８１０は、３次元で目の構造の空間配置（例えば境界上の点の３次元座標、例えばＸ、Ｙ、及びＺ）を測定するために構成される。このような対象の構造物としては、例えば、角膜の前方表面、角膜の後方表面、水晶体嚢の前方部分、水晶体嚢の後方部分、水晶体の前方表面、水晶体の後方表面、虹彩、瞳、角膜縁、埋め込まれた眼内レンズ、及び／又は網膜を挙げることができる。対象の構造物、並びに／又は表面及び曲線などの、好適に一致する幾何学的モデリングの構造物の空間配置は、いくつかの実施形態では、後続のレーザ補助式手術処置をプログラム及び制御すること、又は眼内レンズ及び眼内でのその配置位置の明確化を含む多数の目的のために、コントローラ１８６０により生成及び／又は使用することができる。対象の構造物、及び／又は好適に一致する幾何学的モデリングの構造物の空間配置を使用して、様々なパラメータを測定することができる。
【0171】
非限定例として、システム１８０１は、約１０６０ｎｍの波長を８ｍｍの走査深さで用いる、波長掃引型ＯＣＴ撮像システムを使用するように構成することができる。光干渉断層撮影測定を使用した、目の構造の空間配置は通常、患者が患者インターフェース１８０４にいる間に測定されなければならない。十分な眼科走査の深さを得るには、ＯＣＴ走査の深さは８〜５０ｍｍであるのが好ましく、走査の深さは約２４ｍｍより大きい、又は更には３０ｍｍより大きいのが好ましい。波長掃引型波長は、８４０ｎｍ〜１３１０ｎｍの波長に中心を置くことができる。
【0172】
光干渉断層撮影器サブシステム１８１０は、視力測定機器１８０１で使用可能な眼構造撮像サブシステムの、単なる一例である。別の実施形態において、異なる眼構造撮像サブシステム、例えばシャインプルーフ撮像器、蛍光撮像器、立体照明撮像器、波面断層測定器、超音波撮像器、及び集積撮像器を使用することができる。
【0173】
波面収差計サブシステム１８２０は、例えば、ハルトマンシャック波面センサにより、目から表れる波面を測定することにより、好ましくは低次収差及び高次収差を含む目の収差を測定するように構成される。
【0174】
角膜トポグラファーサブシステム１８３０は、目の角膜曲率測定値の読み取り、目の角膜トポグラフィ、目の光干渉断層撮影測定、目のプラチドディスクトポグラフィ、目の角膜トポグラフィからの複数の点の反射、目の角膜トポグラフィから反射するグリッド、目のハルトマンシャック測定、目のシャインプルーフ画像トポグラフィ、目の共焦点断層測定、ヘルムホルツ光源トポグラファー、又は目の低干渉反射光測定の１つ以上を含む任意数の方法を適用して、角膜の形状の測定することができる。角膜の形状は通常、患者が患者インターフェース１８０４にいる間に測定されなければならない。
【0175】
目１９０１（図１９Ａを参照）が遠点にて焦点が合わせられる際に、屈折及び波面収差を測定することが多くの場合、所望されるため、固視標システム１８５０は、患者の遠近調節を制御するように構成される。
【0176】
角膜トポグラファーサブシステム１８１０、波面収差計１８２０、光干渉断層撮影測定器サブシステム１８３０、又はカメラ１８４０により撮影された画像を、それぞれ視力測定システム１８０１のオペレータインターフェース１８８０のディスプレイ、又は視力測定システムのディスプレイ１８７０により表示することができる。オペレータインターフェースを使用して、表示された画像のいずれかを修正、変形、又は変換させることもまた可能である。
【0177】
共有された光学素子１８５５は、患者インターフェース１８０４と、光干渉断層撮影測定器（ＯＣＴ）サブシステム１８１０、波面収差計サブシステム１８２０、角膜トポグラファーサブシステム１８３０、並びにいくつかの実施形態ではカメラ１８４０、及び固視標１８５０のそれぞれとの間に配置された、共通の伝搬路を提供する。多くの実施形態において、共有された光学素子１８５５は、それぞれのサブシステムからの患者の目への発光を受信し、場合によっては、共通の伝達路に沿って、発光を患者の目から適切なディレクタに向け直す鏡、レンズ、及びビームコンバイナを含む多数の光学素子を含むことができる。
【0178】
コントローラ１８６０は、視力測定機器１８０１の方向を制御し、通信路１８５８を通って、光干渉断層撮影測定器（ＯＣＴ）サブシステム１８１０、波面収差計サブシステム１８２０、被験体の目の１つ以上の特徴を測定するための角膜トポグラファーサブシステム１８３０、カメラ１８４０、固視標１８５０、ディスプレイ１８７０、及びオペレータインターフェース１８８０のいずれかからの入力を受信することができる。コントローラ１８６０は、任意の好適な構成要素、例えば１つ以上のプロセッサ、１つ以上のフィールド・プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び１つ以上のメモリストレージデバイスを含むことができる。多くの実施形態において、コントローラ１８６０はディスプレイ１８７０を制御して、レーザ眼科手術処置でのユーザ制御、ユーザの具体的な治療パラメータに従った白内障前の処置計画を提供し、かつレーザ眼科手術処置でのユーザ制御を提供する。通信路１８５８は、コントローラ１８６０とそれぞれのシステム構成要素との間の、任意の好適な共有されるか、又は専用の通信路を含む任意の好適な構成で実装されることができる。
【0179】
オペレータインターフェース１８８０は、コントローラ１８６０にユーザ入力を提供するのに好適な、任意の好適なユーザ入力デバイスを含むことができる。例えば、ユーザインターフェースデバイス１８８０は、ジョイスティック１８０８、キーボード、又はタッチスクリーンディスプレイ１８７０などのデバイスを含むことができる。
【0180】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、多くの実施形態に従ったアセンブリ１９００を示す簡略化したブロック図であり、システム１８０１に含まれることができる。アセンブリ１９００は、光干渉断層撮影測定器（ＯＣＴ）サブシステム１８９０、波面収差計サブシステム１８５０、被験体の目の１つ以上の特徴を測定するための角膜トポグラファーサブシステム１８１０、カメラ１８４０、固視標サブシステム１９５０、及び共有された光学素子１８５５の好適な構成及び組み込みの非限定的な例である。
【0181】
共有された光学素子は一般に、構造体１９１０の開口部又はアパーチャ１９１４を貫通する中心軸１９０２に沿って配置される、第１の光学系１９７０の１つ以上の構成要素を含む。第１の光学系１９７０は、様々な光源からの光を、中心軸１９０２に沿って目に向け、様々な光源からの光が目１９０１に移動する、共有又は共通の光路を確立する。一実施形態では、光学系１９７０は、四分の一波長板１９７１、第１のビームスプリッタ１９７２、第２のビームスプリッタ１９７３、光学素子（例えばレンズ）１９７４、第２のレンズ１９７５、第３のビームスプリッタ１９７６、及びアパーチャ１９７８を含む構造体を含む。追加の光学系をアセンブリ１９００で使用して、１つ以上の光源からの光線を第１の光学系１９７０に向けることができる。例えば、第２の光学系１９６０は、光を波面収差計サブシステム１９５０から第１の光学系１９７０に向け、鏡１９５３、ビームスプリッタ１９６２及びビームスプリッタ１９８３、並びにレンズ１９８５を含む。
【0182】
アセンブリ１９００の他の構成が可能であってもよく、当業者に明らかであることができる。
【0183】
角膜トポグラファーサブシステム１９４０は、開口部又はアパーチャ１９１４を中に有する主面１９１２を有する構造体１９１０、構造体１９１０の主面１９１２に備えられた複数の第１の（又は周辺）光源１９２０、ヘルムホルツ光源１９３０、及び検出器、光検出器、又は検出器アレイ１９４１を含む。
【0184】
一実施形態では、構造体１９１０は、開口部又はアパーチャをいずれかの端に有する、細長い楕円、すなわち「ツェッペリン」の形状を有する。このような構造体の例は、Ｙｏｂａｎｉ Ｍｅｊｉ’ａ−Ｂａｒｂｏｓａ ｅｔ ａｌ．，「Ｏｂｊｅｃｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒ ａｐｐｌｙｉｎｇ ａ ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｈａｒｔｍａｎｎ ｔｅｓｔ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｃｏｒｎｅａｌ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ」，ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．３１（Ｎｏｖ．１，２００１）（「Ｍｅｊｉ’ａ−Ｂａｒｂｏｓａ」）に開示されている。いくつかの実施形態において、図１９Ａに示すように、目１９０１の角膜から見た際に、構造体１９１０の主面１９１２は凹状である。
【0185】
主面１９１２が凹状である一実施形態では、主面１９１２は円錐台の形状を有する。あるいは、主面１９１２は、中に開口部又はアパーチャを有する、半球形状又は球形のいくつかの他の部分の形状を有することができる。また代替的に、主面１９１２は、側面部分が取り除かれた、変形球形又は円錐台の形状を有することができる。有益には、このような配置は、被験体の鼻が邪魔になることなく、被験体の目１９０１により接近して構造体１９１０がより簡単に配置されることにより、アセンブリ１９００のエルゴノミクスを改善することができる。もちろん、主面１９１２に対して様々な他の構成及び形状が可能である。
【0186】
図１９Ａの実施形態において、複数の第１の光源１９２０は、構造体１９１０の主面１９１２に提供され、目１９０１の角膜を照射する。一実施形態では、光源１９２２は、個々の光発生部品又はランプ、例えばファイバー束の、個々の光ファイバーの発光ダイオード（ＬＥＤ）及び／又はチップを含むことができる。あるいは、構造体１９１０の主面１９１２は、中に複数の穴部又はアパーチャ、及び１つ以上の背面光ランプを有することができ、これらは、リフレクタ及び／又はディフューザを含むことができ、穴部を通って光が通過し、目１９０１の角膜上に光を投射する複数の第１の光源１９２０を形成するために提供することができる。他の配置も可能である。
【0187】
別の実施形態では、構造体１９１０は、アセンブリ１９００から省略され、第１の光源１９２０は独立して（例えば、個別の光ファイバーとして）掛けられて、中心軸の周りに配置された第１の光源１９２０の群を形成することができ、群は、軸から群の中でアパーチャ（通常、図１９Ａに示す構造体１９１０内のアパーチャ１９１４に対応している）を画定するラジアル距離だけ分離している。
【0188】
動作中、第１の光源１９２０の１つからの光線（実線）は角膜で反射し、（アパーチャ１９７８を含む）光学系１９７０を通過して、検出器アレイ１９４１上に光点として現れる。この光線は、光学系１９７０を通過させて検出器アレイ１９４１に届かせる光線の小さな束を表すものであり、これら全てが実質的に、検出器アレイ１９４１上の同じ位置に焦点が合うことが理解されよう。その第１の光源１９２０からの他の光線は、アパーチャ１９７８によりブロックされるか、又は別の方法で散乱して光学系１９７０を通過しない。同様の方法において、他の第１の光源１９２０からの光が検出器アレイ１９４１上に画像化され、第１の光源１９２０のそれぞれの１つは、目１９０１の角膜上の特定の反射位置、及び／又は角膜の形状と相関し得る検出器アレイ１９４１上の位置に画像化又はマッピングされる。したがって、検出器アレイ１９４１は、上に投射された光点を検出し、コントローラ１８６０のプロセッサに、対応する出力信号を提供する（図１８）。プロセッサは、検出器アレイ１９４１上の光点の位置及び／又は形状を判定し、これらの位置及び／又は形状を、標準的な角膜又はモデル角膜で予想されるものと比較することにより、コントローラ１８６０のプロセッサが角膜トポグラフィを判定することを可能にする。あるいは、検出器アレイ１９４１上で点の画像を処理する他の方法を使用して、目１９０１の角膜トポグラフィ、又は目１９０１の特徴付けに関係する他の情報を判定することができる。
【0189】
検出器アレイ１９４１は、２次元アレイに配置された、複数の光検出部品を含む。一実施形態では、検出器アレイ１９４１は、このような電荷結合素子（ＣＣＤ）、例えば、ビデオカメラで見出され得るものを含む。しかし、ＣＭＯＳアレイ、又は別の電気感光性デバイスなどの他の装置を代わりに用いてもよい。有益には、検出器アレイ１９４１の映像出力信号は、以下にて更に詳細に記載するこれらの出力信号を処理するプロセッサ１８６１に提供される。
【0190】
アセンブリ１９００は、ヘルムホルツの原理に従って構成したヘルムホルツ光源１９３０もまた含む。本明細書で使用する場合、用語「ヘルムホルツ源（Helmholtz source）」又は「ヘルムホルツ光源（Helmholtz light source）」とは、個別の光源のそれぞれからの光が、屈折力を有する光学素子を通過して参照又は試験対象体を反射し、光学素子を通過し、検出器により受信されるように配置され、ヘルムホルツ光源からの光を使用して、参照又は試験対象体の表面の少なくとも一部の幾何及び／又は光学情報を測定する、１つ又は複数の個別の光源を意味する。一般に、検出器の信号は、ヘルムホルツ光源に対する試験又は参照対象体の相対位置とは無関係であることが、ヘルムホルツ光源の特徴である。本明細書で使用する場合、用語「光学素子」とは、光を屈折、反射、及び／又は回折させ、正又は負の屈折力のいずれかを有する構成要素を意味する。
【0191】
このような実施形態では、ヘルムホルツ光源１９３０は、目１９０１に関して光学的無限遠に位置する。ヘルムホルツの原理には、表面を離れる、測定した主な光線が機器の光軸に平行となるようにすることに加えて、テレセントリック検出器システム、すなわち、測定時の表面に対して、光学的無限遠に検出器アレイを配置するシステムと組み合わせた、そのような無限遠光源の使用が含まれる。ヘルムホルツの角膜測定原理は、光学的無限遠におけるヘルムホルツ光源、及びテレセントリック観察システムを有するため、検出器アレイ１９４１はまた、角膜により形成される光源の像から、光学的には無限遠に位置する。このような測定システムは、機器に対する、角膜表面の軸の照準合わせのずれに対しては感受性がない。
【0192】
一実施形態では、ヘルムホルツ光源１９３０は、複数のランプ、例えば、ＬＥＤ又は光ファイバーチップを含むことができる第２の光源１９３２を含む。一実施形態では、第２の光源１９３２は、光学素子１９３１を備える１つ以上の背面光ランプにより照明を当てられる表面に、複数の穴部又はアパーチャを有するＬＥＤ及びプレート１９３３を含み、ディフューザを含むことができる。
【0193】
一実施形態では、第２の光源１９３２はアセンブリ１９００の中心光軸１９０２から外れて位置し、第２の光源１９３２からの光は、第３のビームスプリッタ１９７６により光学素子１９７１に向けられる。
【0194】
アセンブリ１９００のトポグラファー部分の操作は、第１の光源１９２０及びヘルムホルツ光源１９３０を組み合わせて使用することにより実施することができる。操作中、検出器アレイ１９４１は、ヘルムホルツ光源１９３０（検出器アレイ１９４１の中心部分で検出される）及び第１の光源１９２０（検出器アレイ１９４１の周辺部分で検出される）の両方からアレイ１９４１に投射される光点を検出し、プロセッサに対応する出力信号を提供する。一般に、検出器アレイ１９４０上に現れる第１の光源１９２０の像は角膜表面の外側領域から延び、検出器アレイ１９４１上に現れるヘルムホルツ光源１９３０の像は、角膜の表面の中心領域又は沿軸領域から延びる。したがって、角膜表面の中心領域についての情報（例えば表面の曲率）は、検出器アレイ１９４１上の第１の光源１９２０の像からは測定することができないものの、そのような情報は、検出器アレイ１９４１上のヘルムホルツ光源１９３０の像から測定することができる。コントローラ１８６０のプロセッサは、検出器アレイ１９４１上で光点の位置及び／又は形状を測定し、これらの位置及び／又は形状を、標準的な角膜又はモデル角膜に基づいて予想されるものと比較することにより、プロセッサが目１９０１の角膜トポグラフィを測定することを可能にする。したがって、角膜表面全体のトポグラフィは、「穴部」なしで、又は中央角膜領域からのデータを失うことなく、アセンブリ１９００により特徴付けることができる。
【0195】
中心軸１９０２から外れた第４の光源１９２０１は、瞳再帰反射光照射器として構成される、光軸１９０２に垂直なアパーチャ１９７８上に、又は付近に配置された鏡１９７７、１９７９により光軸１９０２に沿って向けられることができる。瞳再帰反射光照射器は円盤状の光を患者の目に向けるように構成され、それにより、円盤状の光は目の中の反射面から反射されることが可能であり、反射光は光路１９７０により検出器１９４１に伝えられる。瞳再帰反射光照射器は、患者の瞳が拡大した際に、光源１９２０１からの円盤状の光が、埋め込まれたＩＯＬから反射して、任意の基準マークを含むＩＯＬの像を結ぶように任意に構成することができ、ＩＯＬが不完全に配置されている場合、検出器１９４１を使用して、ＩＯＬの端が偏心していることを測定することができる。また、瞳再帰反射光照射器を使用した検出器１９４１からの像には、ＩＯＬが適切に折り畳まれていない場合、折り目、例えば、折り畳まれていない縁部が見える場合がある。
【0196】
アセンブリ１９００の波面収差計サブシステム１９５０は、プローブビーム及び波面センサ１９５５を提供する第３の光源１９５２を含む。波面収差計サブシステム１９５０は、コリメーティングレンズ１９５４、偏光ビームスプリッタ１９５６、第１の光学素子と、レンズ１９６３と、第２の光学素子と、を含む調節可能な望遠鏡、レンズ１９６４、可動式ステージ又はプラットフォーム１９６６、及び、データの曖昧性を除外するために波面センサ１９５５に備えられた、光のダイナミックレンジを制限するためのダイナミックレンジ制限アパーチャ１９６５を更に含むのが好ましい。波面収差計サブシステムからの光は、構造体１９１０の開口部又はアパーチャ１９１４を通過して、中心軸１９０２に沿って配置される光学系１９７０の構成光学素子の１つに向けられる。レンズ１９６３、１９６４、又は本明細書で論じる他のレンズのいずれかを、別の種類の変換又は分岐光学素子、例えば、回折光学素子により置き換えるか、又は補助することができることが当業者には理解されよう。
【0197】
光源１９５２は、８４０ｎｍのＳＬＤ（スーパールミネッセント半導体レーザ）であるのが好ましい。ＳＬＤは、光が非常に小さいエミッタ領域から発するという点でレーザに類似している。しかし、レーザとは違って、ＳＬＤのスペクトル幅は非常に大きく、約４０ｎｍである。これにより、スペクトル効果が低下し、波面測定に使用する画像が改善される傾向がある。
【0198】
波面センサ１９５５は、検出器アレイと、受信した光を検出器アレイ上で焦点を合わせるための複数のレンズレットと、を含むハルトマンシャック波面センサであることが好ましい。この場合、検出器アレイは、ＣＣＤ、ＣＭＯＳアレイ、又は別の電気感光性デバイスであることができる。しかし、他の波面センサを代わりに用いることもできる。本明細書で記載される１つ以上のシステムで使用可能な波面センサの実施形態は、２００３年４月２２日に発行された米国特許第６，５５０，９１７号（Ｎｅａｌ ｅｔ ａｌ．）、及び１９９８年７月７日に発行された同第５，７７７，７１９号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ ｅｔ ａｌ．）に記載されており、これらの特許は共に、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれている。
【0199】
第１の光源１９２０の群の中央にあるアパーチャ又は開口部（例えば、構造体１９１０の主面１９１２内のアパーチャ１９１４）により、アセンブリ１９００はプローブビームを目１９０１の中に提供して、全体的な視覚収差を特徴付けることができる。したがって、第３の光源１９５２は、プローブビームを光源偏光ビームスプリッタ１９５６及び偏光ビームスプリッタ１９６２を通って、光学系１９７０の第１のビームスプリッタ１９７２に伝える。第１のビームスプリッタ１９７２は、プローブビームをアパーチャ１９１４を通って目１９０１に向ける。プローブビームからの光は、目１９０１の網膜から散乱し、散乱光の少なくとも一部が第１のアパーチャ１９１４を通って第１のビームスプリッタ１９７２まで戻るのが好ましい。第１のビームスプリッタ１９７２は、後方散乱光を、ビームスプリッタ１９７２を通って偏光ビームスプリッタ１９６２に、鏡１９５３を通って波面センサ１９５５に戻す。
【0200】
波面センサ１９５５は、信号をコントローラ１８６０のプロセッサ１８６１に出力し、プロセッサ１８６１は、信号を使用して目１９０１の視覚収差を測定する。プロセッサ１８６１は、角膜トポグラフィサブシステムにより測定した目１９０１の角膜トポグラフィを考慮することにより、目１９０１をよりよく特徴付けることが可能であるのが好ましく、目１９０１の角膜トポグラフィはまた、上で説明したように、検出器アレイ１９４１の出力に基づいてプロセッサ１８６１により測定することもできる。
【0201】
波面収差計サブシステム１９５０の動作において、光源１９５２からの光は、レンズ１９５４によりコリメートされる。光は、光源偏光ビームスプリッタ１９５６を通過する。光源偏光ビームスプリッタ１９５６に入る光は、部分的に偏光されている。光源偏光ビームスプリッタ１９５６は、第１の偏光（Ｓ）を有する光を反射し、第２の偏光（Ｐ）を有する光を伝えるため、存在する光は１００％直線偏光している。この場合、Ｓ及びＰは、光源偏光ビームスプリッタ１９５６内の斜辺に対する偏光の向きを意味する。
【0202】
光源偏光ビームスプリッタ１９５６からの光は、偏光ビームスプリッタ１９６２に入る。偏光ビームスプリッタ１９６２の斜辺は、光源偏光ビームスプリッタ１９５６の斜辺に対して９０°回転しているため、ここで、光は、偏光ビームスプリッタ１９６２の斜辺に対してＳ偏光しており、それ故に、光は上に向かって反射する。偏光ビームスプリッタ１９６２からの光は、上に向かって移動し、Ｓ偏光を維持したままビームスプリッタ１９７２を通過した後、四分の一波長板１９７１を通って移動する。四分の一波長板１９７１は、光を円偏光に変換する。次に、光は、構造体１９１０の主面１９１２内のアパーチャ１９１４を通って目１９０１まで移動する。角膜上のビーム直径は、１〜２ｍｍであるのが好ましい。次に、光は、角膜を通って移動し、目１９０１の網膜上に像を結ぶ。
【0203】
像を結んだ光点は、波面センサ１９５５により目１９０１を特徴付けるために使用する光源となる。目１９０１の網膜に当たるプローブビームからの光は、様々な方向に散乱する。一部の光は、半コリメートビームとして後ろに反射して、アセンブリ１９００に向けて戻る。散乱の際、光の約９０％は偏光を保持する。そのため、アセンブリに向けて戻る光は実質的に、依然として円偏光している。次いで、光は、構造体１９１０の主面１９１２内のアパーチャ１９１４を通って、四分の一波長板１９７１を通って移動し、変換されて直線偏光に戻る。四分の一波長板１９７１は、目の網膜からの光の偏光を変換させるため、第３の光源１９５０から受信されたＳ偏光のプローブビームとは対照的に、この光はＰ偏光である。このＰ偏光は、次に、反射して第１のビームスプリッタ１９７２から外れ、その後、偏光ビームスプリッタ１９６２に到達する。ここで、光は、偏光ビームスプリッタ１９６２の斜辺に対してＰ偏光しているため、ビームは伝達され、鏡１９５３まで続く。鏡１９５３で反射した後、光は、第１の光学素子１９６４と、第２の光学素子（例えばレンズ）１９６３と、可動式ステージ又はプラットフォーム１９６６と、を含む調節可能な望遠鏡に送られる。ビームはまた、波面センサ１９５５に向けられる光のダイナミックレンジを制限するためのダイナミックレンジ制限アパーチャ１９６５を通って導かれて、データの曖昧さを除外する。
【0204】
波面センサ１９５５がハルトマンシャックセンサである場合、光は、波面センサ１９５５内のレンズレットアレイにより集められ、光点の像は、波面センサ１９５５内の検出器アレイ上（例えば、ＣＣＤ）に現れる。この像は次に、コントローラ１８６０のプロセスに提供及び分析されて、目１９０１の屈折及び収差が計算される。
【0205】
アセンブリ１９００のＯＣＴサブシステム１９９０は、ＯＣＴアセンブリ１９９１と、ＯＣＴ光源のＯＣＴビームを第１の光路１９７０に向ける第３の光路１９９２と、を含むのが好ましい。第３の光路１９９２は、ＯＣＴ光源からのＯＣＴビームを導くための光ファイバー線１９９６、コントローラ１８６０の制御下にて動作して、ビームの焦点をｚ方向（すなわち、ＯＣＴビームの伝達方向に沿って）変化させることができるｚ走査デバイス１９９３、並びに、それぞれコントローラ１８６０の制御下にて動作して、ＯＣＴビームをｘ及びｙ方向（すなわち、ＯＣＴビームの伝達方向に垂直に）変化させることができる、ｘ走査デバイス１９９５、及びｙ走査デバイス１９９７を含むのが好ましい。ＯＣＴ光源及び参照アームを、図１７Ａに示す視力測定機器１７０１のメインユニット４に組み込むことができる。あるいは、ＯＣＴアセンブリ１９９１を第２のユニット１９２００に入れることができ、ＯＣＴ光源からのＯＣＴビームを、光路１９９２により、第２のハウジング１９２００からメインユニットに向けることができる。
【0206】
本発明のＯＣＴシステム及び方法は、ＳＤ−ＯＣＴ（スペクトルドメイン光干渉断層撮影測定）システム、又はより好ましくは、ＳＳ−ＯＣＴ（波長掃引型光干渉断層撮影測定）システムのいずれか一方を含むＦＤ−ＯＣＴ（フーリエドメイン光干渉断層撮影測定）システムであるのが好ましい。従来のＦＤ−ＯＣＴシステムにおいて、干渉信号は多数のスペクトル波長間隔にまたがり、分布及び統合され、逆フーリエ変換して、サンプルの深さ依存性反射力プロファイルを入手する。深さの関数としての散乱のプロファイルは、Ａ走査（軸走査）と呼ばれる。ビームを横方向に走査して、共に組み合わせて、サンプルの断層撮影像（Ｂ走査）を形成可能な、Ａ走査の組を生み出すことができる。
【0207】
ＳＤ−ＯＣＴシステムにおいて、参照アーム及びサンプルアームからの、組み合わせた戻り光の様々なスペクトル波長間隔を、例えばコリメーター、回折格子、及び直線検出器アレイを使用して空間的にコードする。波数の非線形空間的マッピングを補正するために、直線検出器アレイから入手するデータの再サンプリングを実施する。ｄｃバックグラウンドの再サンプリング及び減算後、深さプロファイルの構造情報は、逆フーリエ変換演算を実施することにより入手される。波長掃引型ＯＣＴにおいては、広い帯域幅の光源を、高速走査レーザ源で置き換える。光源波長を広い波長帯にわたり高速掃引し、各波長及び各位置における散乱情報を全て集めることにより、集めた信号の組成は、スペクトルドメインＯＣＴ技術と等しくなる。次に、集めたスペクトルデータを逆フーリエ変換して、空間の深さ依存性情報を回復させる。
【0208】
ＦＤ−ＯＣＴは、固有のサンプル依存性の制限された深さ範囲、典型的には、１〜５ｍｍに影響を受ける。ＦＤ−ＯＣＴは、空間インターフェログラムの逆フーリエ変換から深さ情報を抽出するという事実から、１つの制限が生じる。空間インターフェログラムは、本当の信号としてのみ記録ができるため、そのフーリエ変換には、ゼロ経路長差（ＺＰＤ）位置についてのエルミート対称性が必要である。結果的に、ＺＰＤについての正及び負の変位を明瞭に解くことはできず、これにより鏡像のアーティファクトが生じ、使用可能な範囲が概ね半減する。これは、複素共役の曖昧性と呼ばれている。別の制限は、深さの増加に伴い感度の低下がもたらされる、感度の低下である。更に、ＯＣＴの信号は、後方散乱光子からのみ誘導されるため、吸収及び散乱からの光学的減衰は通常、約１〜４ｍｍの使用可能なイメージング深度をもたらす。
【0209】
複素共役のアーティファクトを取り除いて、ＺＰＤ位置の周りの測定範囲を効果的に２倍する、いくつかの「完全範囲」ＯＣＴ技術が開発されている。これらの完全範囲ＯＣＴ技術は、最大約５ｍｍ、最大約８ｍｍの使用可能なイメージング深度をもたらす。好適な完全範囲技術は、ディザリングの参照ラグを使用して、位相の曖昧さを断つ方法、位相ひずみを用いる方法、及び他の好適な方法である。
【0210】
図２０に示すように、ＯＣＴサブシステム１９９０のＯＣＴアセンブリ１９９１は、カプラー２０４により参照アーム２０６及びサンプルアーム２１０に分けられた、広帯域又は掃引光源２０２を含む。参照アーム１０６は、好適な分散及び経路長補償と共に参照反射を含むモジュール１０８を含む。ＯＣＴアセンブリ１９１のサンプルアーム１１０は、残りの視力測定機器の残りに対するインターフェースとして機能する出力コネクタ２１２を有する。参照及びサンプルアーム２０６、２１０の両方からの戻り信号は次に、カプラー２０４により検出デバイス２２０に向けられ、これには時間ドメイン、周波数、又は一点検出技術のいずれかを使用する。図２０において、８〜５０ｎｍ深さの範囲にわたり掃引される、１０６０ｎｍのレーザ波長と共に波長掃引型技術を使用する。
【0211】
図２１は、ヒトの目２１００の概略図である。多くの実施形態において、光源からの光線２１０１は、図２１の左から目に入り、屈折して角膜２１１０に入り、瞳を通って前眼房２１０４、虹彩２１０６を通過し、水晶体２１０２に到達する。水晶体に向けて屈折した後、光は、硝子体眼房２１１２を通過し、網膜２１７６にぶつかる。網膜２１７６は、光を検出し、視神経を通って脳に伝えられる電気信号に変換する（図示せず）。硝子体眼房２１１２は、水晶体２１０２と網膜２１７６との間に配置される透明液体である硝子体液を含有する。図２１に示すように、角膜２１１０は角膜厚さ（ＣＴ）を有し、ここでは、角膜の前方表面と後方表面との間の距離として考えられる。前眼房２１０４は、前眼房奥行き（ＡＣＤ）を有し、これは、角膜の前方表面と水晶体の前方表面との間の距離である。水晶体２１０２は、水晶体の前方表面と後方表面との間の距離である水晶体厚さ（ＬＴ）を有する。目は、角膜の前方表面と網膜２１７６との間の距離である眼軸長（ＡＸＬ）もまた有する。図２１はまた、多くの被験体において、水晶体嚢を含む水晶体を、目の光軸に対する角度γを含む、光軸に対して１つ以上の角度傾斜させることができることを図示している。
【0212】
光学系を、走査鏡の移動パターンが、網膜にわたって横方向の動きをもたらし、網膜の形状を判定することができるように配置することもまた可能である。中心窩と呼ばれる、網膜のくぼんだ領域の形状及び場所を測定するのが、特に興味深い。患者が機器を直接見ている際に、固視標に照準を合わせた視野方向により、中心窩は、ＯＣＴ左右走査の中心にある。機器の操作者に、測定時に患者が目標を直接見ていたか否かを知らせるという点で、この情報は有益である。網膜走査は、病状の検出にもまた有用である。場合によっては、角膜異常の指標とも考えられる、中心窩の欠損が生じている場合もある。
【0213】
成人のヒトの目の平均眼軸長は、約２４ｍｍである。ＯＣＴ測定の完全範囲イメージング深度はわずか約５ｍｍ〜８ｍｍであるため、本発明のＯＣＴ走査は、目の異なる深さにてＯＣＴ走査を行うのが好ましく、これらを組み合わせて、一体化した目のＯＣＴ画像を形成することができる。本発明のＯＣＴ測定には、１）網膜の少なくとも一部、２）角膜（前方及び後方）、虹彩、並びに水晶体（前方及び後方）の少なくとも一部を含む、目の前方部分の少なくとも一部、並びに３）眼軸長測定の実施を画像化するために、患者の目の様々な深さにおけるＯＣＴイメージングを含むのが好ましい。
【0214】
図２２Ａ〜図２２Ｃは、本発明の様々な態様に従った、ＯＣＴサブシステム１９９０の様々な態様を示す。図２２Ａは、本発明の多くの実施形態に従ったＯＣＴサブシステム用の好ましい走査領域を示す。走査領域は、目の前方部分において、起点２２０１から終点２２０２まで規定することができ、ＯＣＴビームの伝達方向と直交する方向に延び、かつまた、目の眼軸長を目の後方部分２２０４に向けて規定する軸に平行な方向にも延びる。左右走査領域は通常、角膜の中心部分、虹彩の少なくとも一部、水晶体の少なくとも一部、及び網膜の少なくとも一部の撮像を可能にするほどに横方向に十分に大きくなければならない。水晶体の後方部分と網膜表面との間の領域３０３は、部分２２３０が３Ｄ分析用の解剖構造体を含まないため、任意選択的に、ＯＣＴサブシステム１９９０により走査されなくてよいことに留意されたい。
【0215】
図２２Ｂは、目の眼軸長を規定する軸に沿う深さの関数としての、多くの実施形態に従った、ＯＣＴサブシステム１９９０のＯＣＴ信号の強さの例示的グラフを示す。グラフは一般的に、複雑な構造：（１）ダブレットのような構造を有し、概ね角膜の位置に対応するピーク２２１０、（２）ダブレットのような構造を有し、概ね水晶体の前方表面の位置に対応するピーク２２２０、（３）複雑な構造を有し、概ね水晶体の後方表面の位置に対応するピーク２２３０、及び（４）概ね網膜の位置に対応するピーク２２４０を有するピークをおおよそ表す。ピーク３１０とピーク２２４０との間の距離を使用して、目の眼軸長（ＡＬ）を算出することができる。Ａ走査とＢ走査の両方を含む、ＯＣＴサブシステム１９９０によるＯＣＴ走査を、目の前方部分の少なくとも１つの位置（例えば角膜の位置、水晶体の前方表面の位置、及び／又は水晶体の後方表面の位置）にて、並びに目の後方部分の少なくとも１つの位置（例えば網膜の位置）にて実施するのが好ましい。いくつかの実施形態において、Ａ走査とＢ走査の両方を含む、ＯＣＴサブシステム１９９０によるＯＣＴ走査を、角膜の位置、水晶体の前方表面の位置、水晶体の後方表面の位置のそれぞれに対応する位置、及び網膜に対応する位置で実施する。
【0216】
ＯＣＴサブシステム１９９０は、角膜の位置を含む、目の様々な構造の検出をもたらすため、ＯＣＴサブシステム１９９０を、本発明の視力測定システム１に関して患者を正確に照準合わせするための測定システムとして使用することができることに留意されたい。測定システムとしてＯＣＴを使用することにより、角膜構造の照準合わせ不良に感度が高い、角膜曲率測定を含む角膜トポグラフィ測定の正確性を有意に改善することができる。
【0217】
図２２Ｃは、本発明に従ったＯＣＴサブシステムを使用して、本発明の視力測定システムにより入手される目の断面図を示す。
【0218】
図２３は、本発明に従ったＯＣＴサブシステムを使用して、本発明の視力測定システムにより入手される目の３次元図を示す。図２３は、本発明のＯＣＴサブシステムが、中心の角膜厚さ（ＣＣＴ）、前眼房奥行き（ＡＣＤ）、前方角膜の曲率半径（ＲＯＣＡＣ）、後方角膜の曲率半径（ＲＯＣＰＣ）、及び眼軸長の曲率半径（ＲＯＣＡＬ）を含む、本発明に従った整体測定値を得るように動作可能であることを証明する。
【0219】
ＯＣＴサブシステム１９９０は、ユーザに、レーザ式白内障処置に関する特定の患者の適合性を示し得る構造的評価をもたらす、十分に解明された構造情報を提供するのが好ましい。一実施形態では、網膜にて、又は網膜付近にて、ＯＣＴサブシステム１９９０により実施されるＯＣＴ走査（すなわち網膜走査）は、中心窩の位置及び深さを特定するのに十分に解明されており、くぼみがないことは、不健全な網膜を示す。
【0220】
別の実施形態では、本発明の視力測定機器１８０１は、患者の涙液膜の評価を行うのに十分な１つ以上の測定をもたらす。一実施形態では、涙液膜評価は、例えば、波面収差マップから角膜トポグラフィマップを差し引くことにより差の分布図を得ることによる、患者の目の波面収差マップと、角膜トポグラフィマップ又はＯＣＴマップとの比較を含む。涙液膜が（滑らかでない場合に）破壊されているか否かの測定、涙液膜の評価（涙液膜破壊を含む）は、トポグラファー上で斑の形状を確認することにより得ることができる。例えば、涙液膜が引き裂かれるか、又は破壊されたことの所見又は指標は、斑が円形でなく、例えば、楕円形又は破壊された形状を有する場合、涙液膜が破壊されていることを示すという点で、斑の形状に基づくことができる。そのような破壊された涙液膜が存在することは、Ｋ値、及び他の視覚測定値が非信頼性であり得ることを示し得る。
【0221】
動作中、図２０に示すように、コネクタ２０１２を出た後に、ＯＣＴビーム２０１４は、好ましくは視準光ファイバー１９９６を使用してコリメートされる。視準ファイバー１９９６の後、ＯＣＴビーム２０１４は、ＯＣＴビームの焦点をｚ方向に変化させるように動作可能なｚ走査デバイス１９９３、並びに、ＯＣＴビームを、ｚ方向に垂直なｘ及びｙ方向に走査するように動作可能なｘ及びｙ走査デバイス１９９５及び１９９７に向けられる。
【0222】
視準光ファイバー１９９６の後、ＯＣＴビーム２０１４は続いて、Ｘ走査デバイス１９９３、１９９４を通過する。ｚ走査デバイスは、患者の目１９０１の中にＯＣＴビーム２０１４の焦点位置をｚ軸に沿って走査するように動作可能なＺ望遠鏡１９９３であるのが好ましい。例えば、Ｚ望遠鏡１９９３としては、２個のレンズグループ（それぞれのレンズが１個以上のレンズを含む）を備えるガリレオ式望遠鏡を挙げることができる。レンズグループの一方は、Ｚ望遠鏡１９９３のコリメーション位置を中心にして、Ｚ軸に沿って移動する。このように、患者の目１９０１の中の焦点位置は、Ｚ軸に沿って移動する。一般に、レンズグループの動きと焦点の動きとの間には関係がある。レンズの動きと、目の座標系のｚ軸における焦点の動きとの間の厳密な関係は、一定の線形関係である必要はない。動きは、非線形であることが可能であり、モデル、若しくは測定からの較正又はこれらの組み合わせにより検出することができる。あるいは、他方のレンズグループがＺ軸に沿って移動し、Ｚ軸に沿って焦点の位置を調節することができる。Ｚ望遠鏡１９９３は、患者の目１９０１の中のＯＣＴビーム２０１４の焦点を変化指せるためのｚ走査デバイスとして機能することができる。Ｚ走査デバイスは、コントローラ１８６０により自動的に、そして動的に制御することが可能であり、次に述べるＸ及びＹ走査とは独立して、又はこれらと相互作用するように選択することができる。
【0223】
ｚ走査デバイスを通過した後、ＯＣＴビーム２０１４は、ＯＣＴビーム２０１４をＸ方向に走査するように動作可能であるｘ走査デバイス１９９５に入射し、ビーム２０１４は、Ｚ軸に対して主に横向きであり、ＯＣＴビーム２０１４の伝達方向に対しても横向きである。Ｘ走査デバイス１９９５は、コントローラ６０により制御され、好適な構成要素、例えば、ＭＥＭＳデバイスに連結したレンズ、モーター、ガルバノメーター、又は任意の他の周知の光学移動デバイスを含むことができる。Ｘアクチュエータの動きの関数としてのビームの動きの関係は、固定されているか、又は線形である必要はない。関係のモデリング若しくは関係の測定値の較正又はこれらの組み合わせを判定及び使用して、ビームの位置を導くことができる。
【0224】
Ｘ走査デバイス１９９５により示された後、ＯＣＴビーム２０１４は、ＯＣＴビーム２０１４をＹ方向に走査するように動作可能なＹ走査デバイス１９９７に入射し、ビーム２０１４は、主にＸ及びＺ軸に対して横方向である。Ｙ走査デバイス１９９７はああ、コントローラ１８６０により制御され、好適な構成要素、例えば、ＭＥＭＳデバイスに連結したレンズ、モーター、ガルバノメーター、又は任意の他の周知の光学移動デバイスを含むことができる。Ｙアクチュエータの動きの関数としてのビームの動きの関係は、固定されているか、又は線形である必要はない。関係のモデリング若しくは関係の測定値の較正又はこれらの組み合わせを判定及び使用して、ビームの位置を導くことができる。あるいは、Ｘ走査デバイス１９９５とＹ走査デバイス１９９７との機能性は、Ｚ軸、及びＯＣＴビーム２０１４の伝達方向に対して横方向の２つの方向にＯＣＴビーム２０１４を走査するように構成されたＸＹ走査デバイスにより提供されることができる。Ｘ走査及びＹ走査デバイス１９９５、１９９７は、得られたＯＣＴビーム２０１４の向きを変化させ、患者の目１９０１の中に位置するＯＣＴビーム２０１４の左右変位を引き起こす。
【0225】
次に、ＯＣＴサンプルビーム２０１４は、ビームスプリッタ１９７３に向けられ、レンズ１９７５を通り、四分の一波長板１９７１及びアパーチャ１９１４を通り、患者の目１９０１に向けられる。目の中の構造体からの反射及び散乱により、患者インターフェース四分の一波長板１９７１、レンズ１７５、ビームスプリッタ１９７３、ｙ走査デバイス１９９７、ｘ走査デバイス１９９５、ｚ走査デバイス１９９３、光ファイバー１９９６、及びビームコンバイナ２００４（図２０）を通って戻る戻りビームがもたらされ、ＯＣＴ検出デバイス２０２０に戻る。サンプルアーム２０１の戻り後方反射を、戻り参照部分２００６と組み合わせ、ＯＣＴ検出デバイス２０２０の検出器部分に向ける。検出器部分は、組み合わされた戻りビームに応じてＯＣＴ信号を生み出す。生成されたＯＣＴ信号は最終的に、コントローラ１８６０により解読され、患者の目１９０１の中の、対象の構造物の空間配置を決定する。生成されたＯＣＴ信号はまた、コントローラにより解読され、患者の目１９０１の中の、対象の構造物の空間配置を測定して決定する。生成されたＯＣＴ信号はまた、制御電子装置により解釈され、患者インターフェースの中で、患者の目の位置及び向きの照準を合わせることができる。
【0226】
本発明に従った視力測定システムは、虹彩撮像サブシステム４０を含むのが好ましい。撮像サブシステム１８４０は一般に、赤外光源、好ましくは赤外光源１９５２、及び検出器１９４１を含む。動作中、光源１９５２からの光は、上述のとおり、第２の光路１９６０に沿って第１の光路１９７０に向けられ、続いて目１９０１に向けられる。目１９０１の虹彩から反射した光は、第１の光路１９７０に沿って検出器１９４１まで反射して戻る。通常の使用において、操作者は、画像検出器アレイ１９４１に従ってアセンブリ１９００の位置又は照準合わせをＸ、Ｙ、及びＺ方向に調節し、患者の照準を合わせる。虹彩撮像サブシステムの一実施形態において、目１９０１は、光源１９５２からの赤外光で照射される。このように、波面センサ１９５５により入手した波面が、検出器アレイ１９４１からの画像に登録される。
【0227】
操作者が見る画像は、目１９０１の虹彩である。角膜は、通常拡大し、虹彩の物理的位置から画像をわずかに変位させる。そのため、行われた照準合わせは実際、目の入射瞳に対するものである。これは一般に、波面感知及び虹彩登録に望ましい状態である。
【0228】
虹彩撮像サブシステムにより入手した虹彩の画像を、本発明の様々なサブシステムにより、例えば、参照により本明細書に組み込まれている「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄａｔａ ｓｅｔｓ」と題する米国特許出願第１２／４１８，８４１号に記載されている方法により入手した、複数のデータのまとまりを登録及び／又は融合するために使用することができる。特許出願第１２／４１８，８４１号にて説明されているように、波面収差を、角膜トポグラフィ、光干渉断層撮影測定及び波面、光干渉断層撮影測定及びトポグラフィ、パキメトリー及び波面などと融合することができる。例えば、画像認識技術を用いて、画像内の様々な形質の位置及び大きさを発見することができる。虹彩登録画像に関して、利用可能な形質としては、瞳の位置、サイズ及び形状、虹彩の外側の境界（ＯＩＢ）の位置、サイズ及び形状、突起状の虹彩の形質（目印）、並びに必要と測定される他の形質が挙げられる。これらの技術を使用して、測定間（及び／又は１回の一連の測定）での患者の移動、並びに目自体の変化（例えば瞳のサイズの変化、瞳の位置の変化などの、測定により誘発されるものを含む）の両方を特定することができる。
【0229】
多くの実施形態において、本発明に従った視力測定システムは、目標固定サブシステム１８５０（図１８）を含み、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すアセンブリ１９００は、患者が確認するための固視標１９８２を含む固視標サブシステム１９８０を含む。目１９０１の焦点が遠点に合わせられる場合に、屈折及び波面収差を測定することが多くの場合、所望されるため（例えば、ＬＡＳＩＫ治療は主にこれに基づくため）、固視標サブシステム１９８０を使用して、患者の遠近調節を制御する。目標固定サブシステムにおいて、目標の投射、例えば、十字線パターンが患者の目に投射され、十字線パターンはバックライトのＬＥＤ及びフィルムにより形成される。
【0230】
動作中、光は光源１９５２から、あるいは映像目標バックライト１９８２及びレンズ１９８６から発せられる。レンズ１９８５は、光を集め、空中像Ｔ２を形成する。この空中像は、患者が見ているものである。患者の焦点は測定中、空中像１９８２に維持して、目を固定した焦点位置で維持する。
【0231】
動作の順序、本発明の視力測定システム及び方法は、特に限定されない。患者の目の走査には、波面収差サブシステムを利用する、患者の目の波面収差測定、患者の目の角膜トポグラフィ測定、及びＯＣＴサブシステムを使用する患者の目のＯＣＴ走査の１つ以上を含むことができ、ＯＣＴ走査は、患者の目の中のそれぞれの位置、又は１つ以上の位置での走査を含む。ＯＣＴ走査のこれらの位置は、角膜の位置、水晶体の前方部分の位置、水晶体の後方部分の位置、及び網膜の位置に対応することができる。好ましい実施形態では、動作の順序には、波面収差測定、角膜トポグラフィ測定、及びＯＣＴ走査のそれぞれが含まれ、ＯＣＴ走査は少なくとも網膜、角膜、及び患者の水晶体の前方部分のうちの１つにて行われる。虹彩画像は、波面収差サブシステム、角膜トポグラフィサブシステム、及びＯＣＴサブシステムにより行われる測定のそれぞれと同時に、又は連続的に撮影されるのが好ましく、各ＯＣＴ走査の位置と同時に、又は連続的に撮影される虹彩画像を含む。これは、様々なデータのまとまりを３次元モデルに融合及びマージすることにより、患者の目の３次元モデリングにおける改善された正確性がもたらされる。
【0232】
図２４は、波面収差測定、角膜トポグラフィ測定、及びＯＣＴ測定が全て行われる動作の順序及び方法の一実施形態を示す。図２４の方法を含む視力測定装置は、手術前、手術中、及び／又は手術後に使用することができる。図２４の方法において、工程２４０１は、視力測定システムを患者の目に照準合わせすることを含む。工程２４０５は、目標に患者を固定するための目標固定サブシステムを起動することを含む。工程２４１０は、波面収差計サブシステムを起動することを含み、これにより波面収差計光源２４１０が起動し、目の屈折を波面センサにより測定する。工程２４１５は、目標固定システムを起動して、目標を最適位置に移動させ、波面収差計サブシステムを起動して、波面収差計光源１９５２が起動し、目の屈折を波面センサ１９５５により測定することを含む。工程２４２０は、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２４２５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴ走査の位置を角膜に又は角膜付近に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２４３０は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体前方に、又は水晶体前方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２４３５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体後方に、又は水晶体後方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２４４０は、Ｘ走査デバイス及びＹ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴからの光が検出器１９４１に到達しないようにすることを含む。工程２４４５は、赤外光源１９５２が点滅している間に虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２４５０は、光源１９２０及びヘルムホルツ光源が点滅している間に虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２４５０は、角膜トポグラフィサブシステムを使用して、角膜トポグラフィを測定することを含む。工程２４５５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を網膜に、又は網膜付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２４６０は、Ｘ走査デバイス及びＹ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴからの光が検出器１９４１に到達しないようにすることを含む。任意の工程２４６５は、角膜トポグラフィサブシステムを用いて、角膜トポグラフィを測定することを含み、これにより患者の目の改善された３Ｄモデルをもたらすことができる。任意の工程２４７０は、（３Ｄモデル用）虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。
【0233】
図２５は、波面収差測定が行われない、動作の順序及び方法の一実施形態を示す。図２４の方法を含む視力測定装置を手術前、手術中、及び／又は手術後に使用することができる。図２５の実施形態において、工程２５０１は、視力測定システムを患者の目に照準合わせすることを含む。工程２５０５は、目標に患者を固定するための目標固定サブシステムを起動することを含む。工程２５１０は、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２５１５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴ走査の位置を角膜に、又は角膜付近に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２５２０は、Ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体前方に、又は水晶体前方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２５２５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体後方に、又は水晶体後方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２５３０は、Ｘ走査デバイス及びＹ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴからの光が検出器１９４１に到達しないようにすることを含む。工程２５３５は、赤外光源１９５２が点滅する間に虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２５４０は、角膜トポグラフィサブシステムを使用して角膜トポグラフィを測定することを含む。工程２５４５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を網膜に、又は網膜付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２５５０は、Ｘ走査デバイス及びＹ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴからの光が検出器１４１に到達しないようにすることを含む。任意選択的な工程２５５５は、角膜トポグラフィサブシステムを用いて角膜トポグラフィを測定することを含み、これにより患者の目の改善された３Ｄモデルをもたらすことができる。任意の工程２５６０は、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。
【0234】
図２６は、ＯＣＴサブシステムを利用するＯＣＴ測定、及び虹彩撮像サブシステムを使用する虹彩撮像を、患者の目の３次元モデリング、及び測定データのまとまりの改善された虹彩登録を改善するために、同時に行うことができる動作の順序及び方法の実施形態を示す。当業者により速やかに理解されるように、図２６の動作の順序を、図２４又は図２５の動作の順序及び方法のいずれかに適用、又は組み込むことができる。図２６の動作の順序及び方法を実現するために、レンズをビームスプリッタ１９７３と検出器１９４１との間の光路１７０に挿入する。挿入したレンズは、虹彩撮像に使用する赤外光を優先的に通過し、到達検出器１９４１からのＯＣＴ光源からのＯＣＴビームをブロックするように選択される。この構成において、ＯＣＴ測定及び虹彩撮像を同時に行ってよい。更に、図２６の実施形態において、一定速度のグローバルシャッター絞りカメラを、１２フレーム／秒で動作しながら使用する。図１０の動作の順序及び方法を手術前、手術中、及び／又は手術後に使用することができる。
【0235】
図２６の実施形態において、工程２６０１は、視力測定システムを患者の目に照準合わせすることを含む。工程２６０５は、目標に患者を固定するための目標固定サブシステムを起動することを含む。工程２６１０は、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２６１５は、角膜トポグラフィ光源１９２０及びヘルムホルツ光源１９３２が動作している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２６２０は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴ走査の位置を角膜に、又は角膜付近に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２６２５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体前方に、又は水晶体前方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２６３０は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体後方に、又は水晶体後方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２６３５は、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２６４０は、角膜トポグラフィ光源１９２０及びヘルムホルツ光源１９３２が動作している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２６４５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を網膜に、又は網膜付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２６５０は、角膜トポグラフィ光源１２０及びヘルムホルツ光源１９３２が動作している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。工程２６５５は、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。
【0236】
図２７は、ＯＣＴサブシステムを利用するＯＣＴ測定、及び虹彩撮像サブシステムを使用する虹彩撮像を、患者の目の３次元モデリング、及び測定データのまとまりの改善された虹彩登録を改善するために、同時に行うことができる動作の順序及び方法の別の実施形態を示す。当業者により速やかに理解されるように、本実施形態の動作の順序を、図２４又は図２５の動作の順序及び方法のいずれかに適用、又は組み込むことができる。図２６の方法と同様に、図２７の動作の順序及び方法を実現するために、レンズをビームスプリッタ１９７３と検出器１９４１との間の光路１９７０に挿入する。挿入したレンズは、虹彩撮像に使用する赤外光を優先的に通過し、到達検出器１９４１からのＯＣＴ光源からのＯＣＴビームをブロックするように選択される。この構成において、ＯＣＴ測定及び虹彩撮像を同時に行ってよい。更に、図２６の実施形態において、高速グローバルシャッター絞りカメラ、又は高速フレーム速度を、６０フレーム／秒で動作しながら使用する。本実施形態の高速フレーム速度条件下において、赤外線照明光源、例えば波面収差光源を、角膜トポグラフィ光源１９２０及びヘルムホルツ光源の組み合わせなどの、１つ以上の第２の光源と共に使用し、患者の目を短い間隔で繰り返しを代替的に照射（すなわち、代替的な短い点滅）することができる。これらの条件下にて、両方の照明条件下にて虹彩画像を補足するように、虹彩撮像サブシステムを各光源からの点滅に同期させることができる。図２７の動作の順序及び方法を手術前、手術中、及び／又は手術後に使用することができる。
【0237】
図２７の実施形態において、工程２７０１は、視力測定システムを患者の目に照準合わせすることを含む。工程２７０５は、目標に患者を固定するための目標固定サブシステムを起動することを含む。工程２７１０は、赤外光源１５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手すること、並びに、角膜トポグラフィ光源１２０及びヘルムホルツ光源１３２が作動中に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。これは、代わりに赤外光源、及び角膜トポグラフィ／ヘルムホルツ光源の組み合わせを作動させて、好ましくは患者の目が「明滅」を解像することができない速度で、患者の目を赤外光源、及び組み合わせた光源で代わりに照射することにより行われる。この工程において、虹彩撮像サブシステムは、対応する照明光と同期する。工程２７１５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴ走査の位置を角膜に、又は角膜付近に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２７２０は、Ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体前方に、又は水晶体前方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２７２５は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を水晶体後方に、又は水晶体後方付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２７３０は、ｚ走査デバイスを動作させて、ＯＣＴの位置を網膜に、又は網膜付近の位置に設定することと、ＯＣＴサブシステムを用いてＯＣＴ走査を実施することと、を含む。工程２７３５は、工程２７１０に関して上述したように、赤外光源１９５２が作動している間に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手すること、並びに、角膜トポグラフィ光源１２０及びヘルムホルツ光源１３２が作動中に、虹彩撮像サブシステムを使用して虹彩画像を入手することを含む。
【0238】
視力測定機器１８０１、及びこれを用いて入手した視力測定値を、例えば目の生体測定及び他の測定、診断、並びに手術計画のために、手術前、すなわち白内障手術、又は他の手術手順の前に使用することができる。手術計画には、１つ以上の予想モデルを含むことができる。１つ以上の予想モデルにおいて、患者の目又は視覚の手術後状態の１つ以上の特徴は、視力測定機器１８０１から得られる手術前測定、想到される手術的介入、並びに、視力測定システム１のメモリに記憶される、及びプロセッサにより実行される、１つ以上のアルゴリズム又はモデルからなる群から選択される１つ以上に基づいてモデリングされる。想到される手術的介入としては、配置するためのＩＯＬの選択、ＩＯＬの特性の選択、手術中に使用される切開の性質若しくは種類（例えば、減張切開）、又は患者により要求される手術後の１つ以上の視覚特性を挙げることができる。
【0239】
視力測定機器１８０１、及びこれを用いて入手した視力測定値を、例えば、手術中の目の診断、ＩＯＬの配置及び位置の測定、手術計画、及び／又はレーザ式手術システムの制御のために、手術中、すなわち、白内障手術又は他の手術処置中に使用することができる。例えば、レーザ式白内障手術処置の場合、視力測定機器により手術前に得られる任意の測定データを、白内障手術中の水晶体嚢切開、切断、又は患者のレンズ若しくはＩＯＬ配置のいずれかの前、間、又は後での使用のためにレーザ式白内障手術システムと接続しているメモリに転送することができる。いくつかの実施形態において、視力測定機器１８０１を使用する測定を手術処置中に行って、ＩＯＬが適切に患者の目に配置されているか否かを判定することができる。これに関し、手術処置中に測定した状態を、手術前の測定に基づいた患者の目の予想状態と比較することができ、予想した状態と実際に測定した状態との間の差を使用して、白内障手術又は他の手術処置中に、追加施術又は修正施術を行うことができる。
【0240】
視力測定機器１８０１、及びこれを用いて入手した視力測定値を、例えば、手術後測定、手術後の目の診断、手術後のＩＯＬ配置及び位置測定、並びに必要であれば、矯正治療の計画のために、手術後に、すなわち、白内障手術又は他の手術処置後に使用することができる。患者の目が治癒するのに十分な時間を有し、患者の視力が安定した手術後状態を達成した手術後に、術後性検査が生じ得る。手術後状態を、手術前に実施した１つ以上の予想状態と比較することができ、手術前に予想した状態と、手術後に測定した状態との間の差を使用して、白内障手術又は他の手術処置の間に、追加施術又は修正施術を計画することができる。
【0241】
本明細書にて開示する好適な動作の順序を利用する、角膜トポグラフィサブシステム、ＯＣＴサブシステム、及び波面収差サブシステムを含む視力測定機器１８０１は、以下の１つ、２つ以上又は全てを測定するように動作可能である。目の生体測定情報、前方の角膜表面情報、後方の角膜表面情報、前方の水晶体表面情報、後方の水晶体表面情報、水晶体の傾斜情報、水晶体の位置情報、並びに、眼内レンズが以前に埋め込まれていた場合の眼内レンズ表面及び厚さ情報。いくつかの実施形態において、目の生体測定情報としては、複数の中心角膜厚さ（ＣＣＴ）、前眼房奥行き（ＡＣＴ）、瞳の直径（ＰＤ）、水平角膜距離（ＷＴＷ）、水晶体厚さ（ＬＴ）、眼軸長（ＡＬ）、及び網膜の層厚さを挙げることができる。この測定データを、コントローラ１８６０と接続したメモリ１８６２に記憶することができる。複数の特徴を手術前に、そして適切な場合、手術中、及び手術後に測定することができる。
【0242】
多くの実施形態において、コントローラ１８６０と接続したメモリ１８６２は、複数のＩＯＬモデルに関する眼内レンズ（ＩＯＬ）モデルデータを保管することが可能であり、ＩＯＬモデルのそれぞれは、屈折度数、屈折指数、非球面性、トリシティ、鞏膜角度、及び水晶体フィルタからなる群から選択される複数の所定のパラメータと関連している。白内障診断、又は、被験体の目に関して特定のＩＯＬを特定する、及び／又は選択することを含み得る白内障治療計画のために、視力測定機器１８０１により入手した被験体の目の測定データと共に、視力測定機器１８０１の１つ以上のプロセッサにより、ＩＯＬデータを使用することができる。例えば、視力測定機器１８０１の１つ以上のプロセッサは、記憶された複数のＩＯＬモデルにアクセスし、ＩＯＬモデルのそれぞれに関して、（１）ＩＯＬモデル、及び被験体の目の測定した特徴に対応する、眼内レンズを含む被験体の目をモデリングすること、（２）複数のＩＯＬの所定パラメータ及び予想されるＩＯＬの位置に基づいて被験体の目をシミュレーションすること、（３）被験体の目の前記モデルに基づいて光線の追跡及び力の算出のうちの一方を実施すること、並びに（４）所定の基準に基づいて、最適化したＩＯＬに対応する複数のＩＯＬモデルから、被験体の目用のＩＯＬを選択すること、を含むアルゴリズムを実行することができる。
【0243】
多くの実施形態において、視力測定機器１８０１の１つ以上のプロセッサは、被験体の目の所望の手術後状態を判定することと、少なくとも部分的に、測定した目の特徴に基づいて、目の手術後状態を経験的に算出することと、前記経験的な算出及び目の特徴の出力に従い、被験体の目に埋め込むための眼内レンズの、少なくとも１つのパラメータを予想して推定し、所望の手術後状態を入手することと、を含むアルゴリズムを実施することができる。
【0244】
多くの実施形態において、目の撮像及び測定システムは、眼内レンズ（「ＩＯＬ」）データを記憶するように動作可能なメモリを更に含み、ＩＯＬデータとしては、複数の屈折度数、前方及び後方半径、ＩＯＬの厚さ、屈折指数、非球面性、トリシティ、エシェレット形質、鞏膜角度、及び水晶体フィルタが挙げられる。
【0245】
多くの実施形態において、目の撮像及び測定システムは、複数のＩＯＬモデルに関する眼内レンズ（「ＩＯＬ」）モデルデータを記憶するように動作可能なメモリを更に含み、ＩＯＬモデルは、屈折度数、前方及び後方半径、ＩＯＬの厚さ、屈折指数、非球面性、トリシティ、エシェレット形質、鞏膜角度、及び水晶体フィルタからなる群から選択される、複数の所定のパラメータと関連している。
【0246】
多くの実施形態において、図１０、及び図１２〜図１５に関して上述したものなどの方法を、白内障手術、特に、被験体の目に埋め込むための眼内レンズ（ＩＯＬ）を選択及び配置して、所望の手術後状態を得ることに関して、（例えば、アセンブリ１９００を含む）視力測定機器１８０１により実施することができる。この場合、いくつかの実施形態では、治療前ベクトルを術前ベクトルで置き換えることができ、治療後ベクトルを術後ベクトルで置き換えることができ、有効な治療ベクトル関数を有効な手術ベクトル関数で置き換えることができる。いくつかの実施形態において、このような方法を、以前に、例えば、レーザ手術により、１つ以上の屈折治療を受けた患者の目に適用することができる。
【0247】
例えば、いくつかの実施形態では、上述のとおり目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）の観点から定義することができる、所望のアウトカムをよりよく達成するために、患者の目の様々なパラメータに関する１つ以上の手術前の値の測定を、以前の白内障手術の手術前の目のデータ（例えば高次収差を含む）、及び（例えば、視力測定機器１８０１により）手術後に測定した目のデータと組み合わせて、患者の目に対する以降の白内障手術の間に、患者の目に埋め込まれるＩＯＬの１つ以上のパラメータを導出することができる。特に、いくつかの実施形態では、視力測定機器１８０１を使用して、患者の目の白内障手術を計画するための方法を実施することが可能であり、この方法は、関連する目の以前の矯正手術のそれぞれに関して、測定した関連する目の術前高次収差を特徴付ける術前ベクトルを定義することにより、複数の以前の矯正手術に基づいて有効な治療ベクトル関数を測定することと、関連する目の測定術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、術前ベクトルと術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、患者の目の測定術前高次収差に基づいて入力ベクトルを定義することと、有効な手術ベクトル関数を入力ベクトルに適用することにより、患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出することと、を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＩＯＬのパラメータとしては、ＩＯＬの度数及びＩＯＬが位置することとなる患者の目の中の場所を挙げることができる。いくつかの実施形態において、ＩＯＬが埋め込まれる目の測定した特徴のみに基づいて選択されると考えられるＩＯＬの１つ以上のパラメータは、以前の白内障手術が行われた目の測定した手術前及び手術後の特徴を考慮することにより、以前の白内障手術の結果に基づいて修正される。例えば、多数の白内障手術が以前に、白内障手術が行われる目と同じか、又はほぼ同じ、測定した特徴を有する目で行われた場合、埋め込むＩＯＬ及びＩＯＬが位置付けられる目の中の場所を選択する際に、白内障手術のアウトカムを改善して、所望のアウトカム（例えば目の目標屈折）をより厳密に達成するために、本明細書で記載されるシステム及び方法により、これらの以前の白内障手術の結果を考慮することができる。いくつかの実施形態において、以前の白内障手術の結果を、関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）と、関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）との間の差の観点から定義することができる。
【0248】
いくつかの実施形態において、図１０、及び図１２〜図１５で上述したものなどの方法を、ＩＯＬが以前に埋め込まれており、現在、例えばレーザ手術により、目の屈折治療の計画及び実施が望まれる患者の目に関して、（例えば、アセンブリ１９００を含む）視力測定機器１８０１により実施することができる。いくつかの実施形態において、視力測定機器１８０１は、測定機器１８０１により測定される、埋め込まれたＩＯＬを含む患者の目の手術前の特徴に基づく入力ベクトルを定義することができ、複数の以前の目の治療のそれぞれに関する、治療前ベクトルと治療後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な治療ベクトル関数を導出することができる。いくつかの実施形態において、以前の目の治療の組を、ＩＯＬが以前に埋め込まれた目の治療に限定することができる。
【0249】
本発明の実施形態は、手術前及び手術後パラメータに関連する情報を収集、記憶、分析、送信するためのシステム及び方法を更に包含する。例えば、医師又は操作者が、医院又は病院で患者の手術前及び／又は手術後測定を実施する場合、そのような情報をコンピュータシステムに送信することができる。コンピュータシステムのプロセッサは、その情報を分析し、医師からのノモグラムを構築するように構成することができる。同様に、複数の医師からの情報、又は複数の患者からの情報を提供して、コンピュータのプロセッサにより分析することができる。コンピュータのプロセッサはまた、本明細書の他の場所に記載する技術を使用して、影響マトリクス、有効な治療ベクトル関数、及び／又は患者特異的な治療パラメータを測定するように構成することができる。場合によっては、影響マトリクス、有効な治療ベクトル関数、及び／又は患者特異的な治療パラメータを判定する際に、どのパラメータを使用するかを選択的に選択することが可能であり得る。例えば、特定の医師は、特定のパラメータに関連するデータを使用することなく、患者の治療パラメータを判定することを望む場合がある。同様に、医師は、特定のパラメータに関する特定の範囲の値に関連するデータのみ（例えば、乾燥した気候で治療される目に関するデータのみを選択すること）を使用することを望む場合がある。場合によっては、医師は、コンピュータシステムから治療出力データを入手し、治療を患者に施す前に、その治療出力データを調節することができる。任意選択的に、更なる分析のためにそのような調節をコンピュータシステムに送信することができる。更に任意選択的に、コンピュータにより提供される治療情報は、そのような調節に基づくか、又はそのような調節における因子であることができる。場合によっては、技術には、提案された治療に基づいて予想されるアウトカムを医師に提供することを含むことができ、医師は、その予想されるアウトカムを実際に入手するアウトカムと比較することができる。したがって、技術は、データベース、例えば、医院、病院、又は（任意選択的に、複数の医院及び／若しくは病院のデータベース若しくはコンピュータシステムとネットワーク化した）いくつかの他の中央制御の立地に位置するデータベースから任意選択的に入手した、関連する目の測定治療前及び／若しくは治療後光学特性、又は本明細書の他の場所で論じるような他の関連するパラメータを入手することを伴うことができる。いくつかの例において、実施形態は、推奨される処置、及び推奨される処置に基づいて実際に行われる処置を追跡するための技術、そのような推奨及び実施される処置を比較又は分析するための技術、そのような推奨及び実施される処置（及びこれらの比較）をアーカイブするための技術、並びに比較に基づいて推奨を調節するための技術を包含する。
【0250】
弧状角膜手術に関して、切開を使用して、角膜の乱視を緩和させることができ、関連する技術をＩＯＬ手術で使用することができる。例えば、外科医は、角膜の傾斜軸に角膜切開を配置して、角膜乱視を緩和させ、１ジオプター未満の乱視を有する患者におけるトーリックＩＯＬの必要性を低下させることができる。場合によっては、手術前の乱視度合い及び軸、視覚領域に対する切開の数、弧の角度、及びラジアル位置、並びに年齢を、この種類の手術のためのパラメータとして考慮することができる。角膜弧状手術（arcuate surgery）でフェムト秒（ＦＳ）レーザを使用することにより、切開が生成され得る正確性を増加させることができ、患者のより良好なアウトカムをもたらすことができる。更に、ＦＳレーザを適用して、角膜移植後の角膜乱視を矯正することができる。他の屈折手術の場合の様に、本明細書に記載する技術を適用して、これまでのアウトカムデータを使用することにより患者のアウトカムを改善することができる。角膜弧状手術の場合、術前ベクトルにおいて、上述したパラメータ（例えば、手術前の乱視度合い及び軸、視覚領域に対する切開の数、弧の角度、及びラジアル位置、並びに年齢）を使用することが可能である。より進歩した予想モデリングとしては、モデルの正確性を改善するために利用可能である場合、角膜トポグラフィに基づく角膜曲率測定値、パキメトリー及び角膜水和を挙げることができる。ＦＳ弧状レーザ手術の場合、同様に他の選択肢を切開特徴に加えることができる。これらには、角膜の表面に穿孔又は破壊しない部分切開、角膜への、純粋に通常なものではないプロファイリングされた切開、並びに直線及び円弧以外の切開（例えば、波形のような線又はねじれた線）を含むことができる。場合によっては、技術としては、完全な基質内切開又は破壊を挙げることができる。場合によっては、技術としては、角膜表面に達する切開又は破壊を挙げることができる。場合によっては、切開及び手術前パラメータの詳細を記載するパラメータを、術前ベクトルに含めることができる。
【0251】
本明細書で言及されている全ての特許、特許出願、ジャーナル記事、技術参考文献などはあらゆる目的のため、参照により本明細書に組み込まれている。
【0252】
図示又は上述の構成要素、及び図示又は記載していない構成要素及び工程の異なる配置が可能である。同様に、いくつかの形質及び副組み合わせが有用であり、他の形質及び副組み合わせに言及することなく用いることが可能である。本発明の実施形態は目的を制限するためではなく、例示のために記載されており、代替実施形態が本特許の読者には明らかとなろう。したがって、本発明は上述又は図に示した実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変更を行うことが可能である。
【0253】
例示的実施形態が、理解を明確にするためにある程度詳細に、そして例として説明されているが、当業者には多数の適応、変化、及び修正が明らかとなろう。したがって、本発明の範囲は本発明に関連する特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0254】
〔実施の態様〕（１） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の矯正手術に基づいて、有効な治療ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前高次収差に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出することと、を含む、方法。
（２） 前記入力ベクトルを定義することは、
前記白内障手術により生成される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクス
【数26】
（４）
【数27】
【数28】
式中、Ｅは誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数29】
式中、
【数30】
【数31】
（５） 前記患者の目の前記ＩＲＣに、
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、実施態様２に記載の方法。
【0255】
（６） 前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスを使用して導出される、実施態様１に記載の方法。（７） 前記患者の目の前記計画した手術は、計画した手術ベクトルによって特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させるように導出される、実施態様６に記載の方法。
（８） 前記患者の目の前記計画した手術は、計画した手術ベクトルによって特徴付けられ、前記影響マトリクスは、複数の前記計画した手術ベクトル成分が、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化するように導出される、実施態様６に記載の方法。
（９） 前記術前ベクトル及び前記入力ベクトルは、屈折、前記患者及び／又は手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記高次収差を特徴付ける、実施態様１に記載の方法。
（１０） 前記眼内レンズの前記１つ以上のパラメータは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することにより導出され、前記条件付き入力ベクトルのマトリクス成分により前記白内障手術を計画することにより導出される、実施態様６に記載の方法。
【0256】
（１１） 前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが配置される前記患者の目の中の位置と、を含む、実施態様１に記載の方法。（１２） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
（１３） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前高次収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記方法は、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
（１４） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
前記患者の目の術前高次収差を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記高次収差に応じて、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の高次収差を特徴付ける術前ベクトルと、前記関連する目の術後高次収差を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
（１５） 前記プロセッサは、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータの前記導出を実施するための機械可読命令を具現化する有形媒体を含む、実施態様１４に記載のシステム。
【0257】
（１６） 前記プロセッサは、前記白内障手術により誘導される前記患者の目の目標屈折に応じて、前記患者の目についての入力ベクトルを、前記患者の目の測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正（ＩＲＣ）を判定することにより、生成するように構成されている、実施態様１４に記載のシステム。（１７） 前記入力部に連結された収差計を更に備え、前記収差計は、目の高次収差を感知し、前記高次収差を前記プロセッサに送信する、実施態様１６に記載のシステム。
（１８） 前記プロセッサは、前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）に応じて、以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出し、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成され、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、実施態様１７に記載のシステム。
（１９） 前記有効な手術ベクトル関数は、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクスｆに基づいている、実施態様１４に記載のシステム。
（２０） ｆは、前記関連する目に関して、
【数32】
式中、
【数33】
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数34】
式中、
【数35】
【0258】
（２１） 前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、
前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、実施態様１６に記載のシステム。
（２２） 前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスに基づいている、実施態様１４に記載のシステム。
（２３） 前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルを含み、前記入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させ、かつ／又は複数の前記計画した手術ベクトル成分は、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化する、実施態様２２に記載のシステム。
（２４） 前記入力ベクトルは、前記患者の目の屈折を特徴付ける屈折成分、前記患者及び／又は治療の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記高次収差を特徴付ける高次成分を含む、実施態様２２に記載のシステム。
（２５） 前記プロセッサは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じることにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、実施態様２２に記載のシステム。
【0259】
（２６） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記患者の目の前記白内障手術において、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するために、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
（２７） 前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが配置される前記患者の目の中の位置と、を含む、実施態様２６に記載のシステム。
（２８） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前高次収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記システムは、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
（２９） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、
関連する目のそれぞれの以前の目の治療に関して、
前記関連する目の測定術前光学特性を特徴付ける術前ベクトルを定義することと、
前記関連する目の測定術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルを定義することと、
前記術前ベクトルと前記術後ベクトルとの間の相関関係を使用して、有効な手術ベクトル関数を導出することと、により、複数の以前の目の治療に基づいて、前記有効な手術ベクトル関数を判定することと、
前記患者の目の測定術前光学特性に基づいて、入力ベクトルを定義することと、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することにより、前記患者の目の治療を導出することと、を含む、方法。
（３０） 前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、実施態様２９に記載の方法。
【0260】
（３１） 前記入力ベクトルを定義することは、前記白内障手術により誘導される、前記患者の目の目標屈折を特定することと、
前記患者の目の前記測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、を含み、
前記有効な手術ベクトル関数を以前の治療から導出することは、
前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、ことと、を含む、実施態様２９に記載の方法。
（３２） 前記有効な手術ベクトル関数を導出することは、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連づける影響マトリクス
【数36】
（３３）
【数37】
【数38】
式中、Ｅは誤差ベクトルであり、
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数39】
式中、
【数40】
【数41】
（３４） 前記患者の目の前記ＩＲＣに、
前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び
前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目に対するＩＲＣ’を定義することを更に含み、
前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、実施態様３１に記載の方法。
（３５） 前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスを使用して導出される、実施態様２９に記載の方法。
【0261】
（３６） 前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記入力ベクトルの複数の成分がそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させるように導出される、実施態様３５に記載の方法。（３７） 前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、複数の前記計画した手術ベクトル成分が、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化するように導出される、実施態様３６に記載の方法。
（３８） 前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルにより特徴付けられ、前記影響マトリクスは、前記患者の目の屈折形状を特徴付ける前記入力ベクトルの全成分が、前記患者の目の前記屈折形状の変化を特徴付ける前記計画した手術ベクトルの全成分を変化させることができるように導出される、実施態様３６に記載の方法。
（３９） 前記術前ベクトル及び前記入力ベクトルは、屈折、前記患者及び／又は白内障手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記光学特性を特徴付ける、実施態様２９に記載の方法。
（４０） 前記患者の目の前記白内障手術において、前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じて、条件付き入力ベクトルを定義することにより導出され、前記条件付き入力ベクトルのマトリクス成分により前記白内障手術を計画することにより導出される、実施態様３６に記載の方法。
【0262】
（４１） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、前記方法は、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することであって、影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出される、ことと、により複数の以前の矯正手術から前記影響マトリクスを導出することと、
前記患者の目の測定術前高次収差と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを定義することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
（４２） 前記関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記ＩＲＣは、測定術前低次収差と目標低次収差との間の差を特徴付けるように更に判定され、前記患者のＩＲＣベクトルは、測定術前低次収差と前記目標屈折との間の差を特徴付けるように更に定義される、実施態様４１に記載の方法。
（４３） 前記調節されたＩＲＣに基づいて、前記患者の目の前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを選択することを更に含む、実施態様４２に記載の方法。
（４４） 患者の目の白内障手術を計画するための方法であって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前光学特性と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前光学特性と測定術後光学特性との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記方法は、
前記患者の目の測定術前光学特性と前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信することと、
前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することと、を含む、方法。
（４５） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
前記患者の目の術前光学特性を受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有効な手術ベクトル関数を適用することにより、前記患者の目の前記光学特性に応じて、前記患者の目の前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを導出し、前記有効な手術ベクトル関数は、複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付ける術前ベクトルと前記関連する目の術後光学特性を特徴付ける術後ベクトルとの間の相関関係から導出される、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを送信するように、前記プロセッサに連結された出力部と、を備える、システム。
【0263】
（４６） 前記患者の目の前記術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、実施態様４５に記載のシステム。
（４７） 前記白内障手術において前記患者の目に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが埋め込まれる前記患者の目の中の位置と、を含む、実施態様４６に記載のシステム。
（４８） 前記プロセッサは、前記白内障手術により誘導される前記患者の目の目標屈折に応じて、前記患者の目についての入力ベクトルを、前記患者の目の測定術前収差と前記目標との間の差を特徴付ける、目的の屈折矯正（ＩＲＣ）を判定することにより、生成するように構成されている、実施態様４５に記載のシステム。
（４９） 前記入力部に連結された収差計を更に備え、前記収差計は、前記目の前記低次収差及び目の前記高次収差を感知し、前記低次収差及び前記高次収差を前記プロセッサに送信する、実施態様４５に記載のシステム。
（５０） 前記収差計は、角膜トポグラフィを感知し、前記角膜トポグラフィを前記プロセッサに送信するように構成されている、実施態様４９に記載のシステム。
【0264】
（５１） 前記入力部に連結された光干渉断層撮影測定装置を更に備え、前記光干渉断層撮影測定装置は目の前記光学特性を感知し、前記光学特性を前記プロセッサに送信する、実施態様４５に記載のシステム。（５２） 前記入力部に連結された角膜曲率測定装置を更に備え、前記角膜曲率測定装置は、目の前記光学特性を感知し、前記光学特性を前記プロセッサに送信する、実施態様４５に記載のシステム。
（５３） 前記プロセッサは、前記関連する目の目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）に応じて、以前の矯正手術から前記有効な手術ベクトル関数を導出し、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定するように構成され、それぞれのＳＩＲＣは、関連する目の前記測定術前収差と前記術後収差との間の差を特徴付ける、実施態様４８に記載のシステム。
（５４） 前記有効な手術ベクトル関数は、前記ＳＩＲＣを前記ＩＲＣに関連付ける影響マトリクスｆに基づいている、実施態様５３に記載のシステム。
（５５） ｆは、前記関連する目に関して、
【数42】
式中、
【数43】
前記有効な手術ベクトル関数を前記入力ベクトルに適用することは、調節した目的の屈折矯正ベクトル（ＡＩＲＣ）を算出することを含み、
【数44】
式中、
【数45】
【0265】
（５６） 前記ＩＲＣに対する医師の調節、及び前記ＩＲＣに対するノモグラム調節からなる群から選択される少なくとも１つの調節を受信するための、前記プロセッサに連結された追加の入力部を更に備え、前記プロセッサは、前記患者の目の前記ＩＲＣに前記少なくとも１つの調節を適用することにより、前記患者の目についてのＩＲＣ’を定義するように構成され、前記入力ベクトルは、前記ＩＲＣ’に基づいている、実施態様５５に記載のシステム。
（５７） 前記有効な手術ベクトル関数は、影響マトリクスに基づいている、実施態様４５に記載のシステム。
（５８） 前記患者の目の前記計画した白内障手術は、計画した手術ベクトルを含み、前記入力ベクトルの複数の成分はそれぞれ、前記計画した手術ベクトルの複数の成分を変化させ、かつ／又は複数の前記計画した手術ベクトル成分は、前記入力ベクトルの複数の成分によりそれぞれ変化する、実施態様４８に記載のシステム。
（５９） 前記入力ベクトルは、前記患者の目の屈折を特徴付ける屈折成分、前記患者及び／又は手術の設定を特徴付ける非屈折性補助因子、並びに前記目の前記光学特性を特徴付ける成分を含む、実施態様４８に記載のシステム。
（６０） 前記目の前記光学特性を特徴付ける前記成分は、前記目の高次収差を特徴付ける高次成分、前記目の低次収差を特徴付ける低次成分、前記目の角膜トポグラフィ測定値を特徴付ける角膜トポグラフィ測定成分、前記目の光干渉トポグラフィ測定値を特徴付ける光干渉断層撮影測定成分、及び前記目の角膜曲率測定値を特徴付ける角膜曲率測定値成分からなる群から選択される要素を含む、実施態様５９に記載のシステム。
【0266】
（６１） 前記プロセッサは、前記有効な手術ベクトル関数の前記影響マトリクスに前記入力ベクトルを乗じることにより、前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、実施態様５８に記載のシステム。（６２） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサであって、
複数の以前の矯正手術に関するデータを受信するための、及び、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、
前記関連する目の測定術前高次収差と、前記関連する目の目標屈折との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、
前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により前記データから影響マトリクスを導出するための入力部であって、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を含む、入力部と、
前記患者の目の測定術前高次収差と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための別の入力部と、を有する、プロセッサと、
前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる眼内レンズ（ＩＯＬ）の１つ以上のパラメータを送信するための、前記プロセッサに連結された出力部であって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節することにより、前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータを導出するように構成されている、出力部と、を備える、システム。
（６３） 前記患者の目の前記術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、
前記複数の以前の矯正手術のそれぞれに関して、前記術前ベクトルは、手術前の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含み、前記術後ベクトルは、手術後の前記関連する目の光学特性を特徴付け、前記光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される１つ以上の要素を含む、実施態様６２に記載のシステム。
（６４） 前記患者の目の前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、実施態様６２に記載のシステム。
（６５） 前記白内障手術において前記患者の目の中に埋め込まれる前記ＩＯＬの前記１つ以上のパラメータは、前記ＩＯＬの度数と、前記ＩＯＬが埋め込まれる前記患者の目の中の位置と、を含む、実施態様６２に記載のシステム。
【0267】
（６６） 患者の目の白内障手術を計画するためのシステムであって、影響マトリクスは、関連する目のそれぞれの以前の矯正手術に関して、前記関連する目の目標屈折を判定することと、前記関連する目の測定術前光学特性と前記目標との間の差を特徴付ける目的の屈折矯正ベクトル（ＩＲＣ）を判定することと、前記関連する目の前記測定術前収差と測定術後収差との間の差を特徴付ける、前記関連する目の手術により誘導された屈折矯正ベクトル（ＳＩＲＣ）を判定することと、により、複数の以前の矯正手術から導出されており、前記影響マトリクスは、前記ＩＲＣと前記ＳＩＲＣとの間の相関関係を提供するように導出され、前記システムは、前記患者の目の測定術前光学特性と、前記患者の目の目標屈折との間の差を特徴付ける患者のＩＲＣベクトルを受信するための入力部と、
前記入力部に連結されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記影響マトリクスに基づいて、前記患者のＩＲＣベクトルを調節するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
（６７） 前記関連する目の前記測定術前光学特性は、低次収差、高次収差、角膜トポグラフィ測定値、光干渉断層撮影測定値、及び角膜曲率測定値からなる群から選択される要素を含む、実施態様６６に記載のシステム。
（６８） 前記影響マトリクスは、前記関連する目の、術前円柱値と、術後球面値と、術前角膜曲率測定値との間の相関関係に基づいている、実施態様６６に記載のシステム。
（６９） 前記影響マトリクスは、前記関連する目の、高次収差と術前角膜曲率測定値との間の相関関係に基づいている、実施態様６６に記載のシステム。
【図1】
【図1A】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【国際調査報告】