[发明专利]计算用于屈光准分子激光器中的激光照射文件的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具体是使用抖动算法来计算激光发射文件（file）的装 置及方法，该激光发射文件应用于屈光准分子激光器中。当对眼睛进行激 光治疗，或使用激光消融产生定制的隐形眼镜或人工晶状体（IOL） （intraocularlens）时，本发明特别适于应用激光照射文件。

背景技术

US 6,090,100涉及一种用于以降低的热效应来矫正视力的准分子激光 系统。其特别是涉及一种用于控制准分子激光系统来去除眼睛的组织以执 行各种类型的矫正的方法和装置，矫正诸如是近视、远视以及散光矫正。 在一个公开的实施例中，准分子激光系统提供相对较大的斑点大小，该大 的斑点大小提供的每个照射的治疗区域具有相对较大的覆盖。当使用此大 的斑点时，照射一般并不彼此“相邻”，而是相互交叠，在特定点产生所需的 消融度。使用一种算法来计算交叠照射的结果。在使用分布于整个治疗区 域上的大且固定的斑点大小来计算治疗模式的方法中，使用抖动算法。具 体提到矩形抖动、圆抖动以及逐行导向抖动。使用任何种类的照射抖动方 法时，对分布于治疗区域上的固定斑点大小产生照射阵列，以矫正至期望 的消融度。对于各个阵列，使用了在单独的栅格位置之间具有恒定栅格宽 度的栅格。利用已知的抖动方法，必须将期望的消融轮廓（profile）的形状 转换成整数离散密度分布，期望消融轮廓通常为连续轮廓。这里，连续轮 廓表示计划的消融，而整数离散密度分布表示一系列消融飞点激光脉冲。 必须最小化残留结构，即，计划的与所获的轮廓之间的差异。理论上，能 够找到数字上的确切解决办法，但在合理的时间上不能。因此，基于这个 目的使用抖动算法。在给定的栅格处使轮廓离散化。针对栅格的每个位置， 算法使用价值函数或评价函数来决定是否布置照射。对于此决定，通常只 考虑栅格的少数毗邻位置。此抖动算法节省了计算时间，而不需要考虑斑 点的实际大小。获知由一个激光照射所消融的照射体积就足够了。但是， 在某些条件下，已知的抖动算法在部分轮廓中产生假象，例如，在低密度 区域，在该区域，下一个毗邻的照射太远。也可能在高密度区域中产生假 象，在该区域，几乎在每个位置都布置有照射。假设只需要少数毗邻位置， 没有照射的位置也具有太大的距离。

关于抖动算法的总体背景，参照US 6,271,636B1，其涉及数字图像处 理领域。其尤其涉及使用误差扩散、抖动以及过调制方法来对连续色调图 像进行数字多频声处理（multitoning）的方法。提到的问题是可能出现类似 蠕虫的假象，当黑色或白色输出像素在否则应该一致的区域里看似连在一 起时，形成所述蠕虫。其中，此美国专利给出了对这些已知方法的详细描 述，它涉及完全不同的技术领域。在其它区别中，已知的激光打印机系统 使用各自的固定的分辨率，该分辨率给定为每英寸的点的数量，即，每英 寸中具有更高数量的点会导致更好的分辨率。此外，已知的激光打印机没 有点交叠和接触的问题，因为当撞击一个点两次或更多次时，不会导致附 加的发黑度。更确切地，为了产生图像，能够通过在具有某一灰度水平的 图像的某一局部区域中应用对应数量的点来产生该局部区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置及方法，用于计算用于屈光准分子激光 器中的激光照射文件，其中，将计划的轮廓与获得的轮廓之间的差异最小 化。

根据本发明的第一方面，提供了一种计算用于准分子激光器中的激光 照射文件的方法，所述准分子激光器用于执行对眼睛的屈光激光治疗或者 用于产生定制的隐形眼镜或人工晶状体，所述方法包括以下步骤：提供关 于期望的消融轮廓的信息，计算用于得到所述期望的消融轮廓的照射密度， 确定用于将所述准分子激光器的激光照射布置于栅格位置上的栅格的栅格 宽度，其中，所述照射密度是要施加于治疗区的部分上的激光照射的密度， 其中，所述栅格宽度是所述栅格的两个毗邻栅格点之间的距离，并且其中， 基于所述期望的消融轮廓的所计算的照射密度来确定所述栅格宽度，以使 用抖动算法来计算所述激光照射文件，其中，确定所述栅格宽度，使得在 治疗区内，在所计算的照射密度低的子区域中，最小数量的栅格位置接收 一个激光照射和/或使得在所计算的照射密度高的子区域中，最大数量的栅 格位置接收一个激光照射。