專利名稱：眼科學的或與眼科學有關(guān)的改進的制作方法
眼科學的或與眼科學有關(guān)的改進本發(fā)明涉及用于掃描、成像和治療人眼的視網(wǎng)膜的設(shè)備及方法。成像系統(tǒng),例如激光掃描檢眼鏡(SL0),可包括大量光學部件,例如激光掃描兀件、掃描轉(zhuǎn)移鏡、激光源和探測器。激光掃描布置由兩個單獨的正交的掃描元件組成，該掃描元件通常包括高速旋轉(zhuǎn)的多面鏡和馬達驅(qū)動的低速鏡。這些元件用于創(chuàng)建人類視網(wǎng)膜的光柵掃描型式。多面鏡具有多個小面，且通常提供激光束的豎直掃描，并且低速鏡通常提供激光束的水平掃描。掃描轉(zhuǎn)移鏡將由掃描元件創(chuàng)建的二維激光掃描型式轉(zhuǎn)移到眼睛的視網(wǎng)膜。雖然這樣的成像系統(tǒng)提供了眼睛的視網(wǎng)膜的可接受的圖像，但是它們是受限制的，因為它們在制造上是昂貴的(激光掃描元件和掃描轉(zhuǎn)移鏡是特別昂貴的部件)、大尺寸的，并且由于光學部件的大的數(shù)量，具有低的光學效率。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于掃描眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備，該設(shè)備包括·準直光源；二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中這兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的，且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，并且其中準直光源和二維掃描裝置組合，以提供來自點源的二維準直光掃描；并且設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且點源被設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。二維掃描裝置的兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個可垂直于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線。在這種布置中，考慮到掃描裝置的兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的，當二維掃描裝置的兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個垂直或平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線時，兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的另一個平行或垂直于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線。掃描裝置可被配置為圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個以比圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的另一個更快或更慢的速度旋轉(zhuǎn)。掃描裝置可包括具有第一旋轉(zhuǎn)軸線的一維掃描元件以及具有正交于第一軸線的第二旋轉(zhuǎn)軸線的可旋轉(zhuǎn)安裝部，并且其中一維掃描元件被安裝到可旋轉(zhuǎn)安裝部。在這種布置中，掃描裝置與準直光源一起提供來自點源的二維準直光掃描。在這種布置中，可旋轉(zhuǎn)安裝部的旋轉(zhuǎn)軸線可與一維掃描元件的旋轉(zhuǎn)軸線略微地分開，使得這些旋轉(zhuǎn)軸線位于略微分開的平面上。這確保了準直光從點源發(fā)出。一維掃描元件的旋轉(zhuǎn)軸線可垂直或平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線?？尚D(zhuǎn)安裝部的旋轉(zhuǎn)軸線可垂直或平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線。在這種布置中，考慮到一維掃描元件和可旋轉(zhuǎn)安裝部的兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的，當一維掃描元件或可旋轉(zhuǎn)安裝部的軸線中的一個垂直或平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線時，一維掃描元件或可旋轉(zhuǎn)安裝部的軸線中的另一個平行或垂直于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置的兩個焦點的線。一維掃描元件可被配置為圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線以比可旋轉(zhuǎn)安裝部圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的速度更快的速度旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，一維掃描元件可被配置為圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線以比可旋轉(zhuǎn)安裝部圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的速度更慢的速度旋轉(zhuǎn)?！S掃描兀件可以是振蕩機構(gòu)、振蕩鏡、共振掃描器、共振掃描鏡、微機電系統(tǒng)(MEMS)掃描元件或旋轉(zhuǎn)多面鏡?？尚D(zhuǎn)安裝部可包括用于一維掃描元件的安裝部分以及包括軸部分，其中安裝部分被定位在軸的端部處。安裝部的旋轉(zhuǎn)可被機械地驅(qū)動。軸部分可被機械地驅(qū)動。安裝部的旋轉(zhuǎn)可以是自動化的。安裝部的旋轉(zhuǎn)可以是計算機控制的。二維掃描裝置可被配置為圍繞其兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個以比繞其兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的另一個更快或更慢的速度旋轉(zhuǎn)。二維掃描裝置可以是微機電系統(tǒng)(MEMS)掃描元件。然而，應(yīng)理解，二維掃描裝置 可以是能夠以至少兩個軸線(優(yōu)選是正交的)旋轉(zhuǎn)的任何合適的裝置。掃描裝置優(yōu)選地應(yīng)能夠以高速(即高于5kHz)操作，且應(yīng)提供掃描的高幅度(即高達180度或更多)。掃描裝置可具有操作參數(shù)，該操作參數(shù)被選擇以控制來自點源的二維準直光掃描的方向和/或調(diào)整來自點源的二維準直掃描的范圍。選擇掃描裝置的操作參數(shù)以控制二維準直光掃描的方向和/或調(diào)整二維準直光掃描的范圍，允許在視網(wǎng)膜上的掃描的區(qū)域的尺寸和位置被控制。例如，掃描裝置可被配置為產(chǎn)生“最大區(qū)域”的二維準直光掃描。然后，操作參數(shù)可被選擇以調(diào)整掃描的水平/豎直大小，使得“更小區(qū)域”掃描可以在“最大區(qū)域”掃描內(nèi)的任何點處產(chǎn)生。通過對操作參數(shù)的合適的選擇，這有效地允許了 “更小區(qū)域”掃描在“最大區(qū)域”內(nèi)橫過(across)視網(wǎng)膜被“移動”，以組成視網(wǎng)膜的高分辨率圖像的蒙太奇。根據(jù)所使用的掃描裝置，操作參數(shù)可被選擇，以控制來自點源的二維準直光掃描的方向和/或調(diào)整來自點源的二維準直光掃描的范圍。例如，如果掃描裝置包括旋轉(zhuǎn)或振蕩元件，那么來自點源的二維準直光掃描的方向可被控制。重要地，二維準直光掃描始終從點源發(fā)出，而與掃描裝置的所選擇的操作參數(shù)無關(guān)。掃描裝置的操作參數(shù)可包括振蕩的振幅和振蕩的旋轉(zhuǎn)偏移量。掃描裝置的操作參數(shù)還可包括振蕩的速度。掃描轉(zhuǎn)移裝置可包括非球面鏡、橢圓鏡、橢球鏡、一對拋物線鏡或一對拋物面鏡。準直光源可以是激光器、發(fā)光二極管(LED)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、超輻射發(fā)光二極管、二極管激光器或準直白熾燈。每個準直光源可適合于提供波長在450nm至IOOOnm之間的光。優(yōu)選地，準直光源可適合于提供波長在488nm至700nm之間的光。更優(yōu)選地,準直光源提供波長在515nm至650nm之間的光。準直光源可適合于提供功率在500納瓦特至IW之間的光。準直光源可包括一個或多個不同波長的光源。準直光源可被配置為使得所提供的光的波長是可變的。準直光源可被配置為使得所提供的光的功率是可變的。設(shè)備可以是在第一位置和第二位置之間可樞轉(zhuǎn)的，在第一位置中，設(shè)備可用于掃描第一眼睛的第一視網(wǎng)膜，在第二位置中，設(shè)備可用于掃描第二眼睛的第二視網(wǎng)膜。
設(shè)備還可包括的光探測器，用于探測從視網(wǎng)膜反射的光，以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。在這種布置中，設(shè)備掃描視網(wǎng)膜并獲得視網(wǎng)膜的被掃描的部分的圖像。光探測器可包括快速光電探測器，例如雪崩光電二極管(APD)、PIN 二極管、光電倍增管(PMT )、硅光電倍增器(SPM)或類似的單點探測器。設(shè)備還可包括用于顯示、存儲和/或組合所獲得的視網(wǎng)膜的圖像的一個或多個數(shù)據(jù)處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于掃描患者的每個眼睛的視網(wǎng)膜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的兩個設(shè)備，其中每個設(shè)備可以能夠掃描一個眼睛的視網(wǎng)膜。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種掃描眼睛的視網(wǎng)膜的方法，該方法包括以下步驟·提供準直光源；提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的；組合地使用準直光源和二維掃描裝置以提供來自點源的二維準直光掃描；提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置；將點源設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，并將眼睛設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處；以及使用掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。準直光源可被配置為使得所提供的光的波長是可變的，且該方法可包括改變來自源的光的波長的另外的步驟。準直光源可被配置為使得所提供的光的功率是可變的，且該方法可包括改變來自源的光的功率的另外的步驟。該方法可包括另外的步驟提供光探測器并使用光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光，以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。在這種布置中，該方法執(zhí)行掃描視網(wǎng)膜并獲得被掃描的視網(wǎng)膜的圖像的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于對眼睛的視網(wǎng)膜成像的設(shè)備，該設(shè)備包括準直光源；光探測器；二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中這兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，并且其中準直光源和二維掃描裝置組合，以提供來自點源的二維準直光掃描；以及設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且點源被設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中，且光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光，以獲得視網(wǎng)膜的圖像。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于使用準直光治療眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備，該設(shè)備包括
準直光源；二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，并且其中準直光源和二維掃描裝置組合，以提供來自點源的二維準直光掃描；以及設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且點源被設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。對視網(wǎng)膜的治療在此被解釋為包括光動力療法、光燒蝕、光穿孔、光活化或其它方法，在所述其它方法中，光的相互作用用于改變視網(wǎng)膜的狀態(tài)或結(jié)構(gòu)或用于改變視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的化學物的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種對眼睛的視網(wǎng)膜成像的方法，該方法包括以 下步驟提供準直光源；提供光探測器；提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中這兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的；組合地使用準直光源和二維掃描裝置以提供來自點源的二維準直光掃描；提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置；將點源設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，并且將眼睛設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處；使用掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中；以及使用光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光，以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種使用準直光治療眼睛的視網(wǎng)膜的方法，該方法包括以下步驟提供準直光源；提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的；組合地使用準直光源和二維掃描裝置以提供來自點源的二維準直光掃描；提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置；將點源設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，并且將眼睛設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處；以及使用掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自點源的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。對視網(wǎng)膜的治療在此被解釋為包括光動力療法、光燒蝕、光穿孔、光活化或其它方法，在所述其它方法中，光的相互作用用于改變視網(wǎng)膜的狀態(tài)或結(jié)構(gòu)或用于改變視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的化學物的狀態(tài)?，F(xiàn)在將參照附圖
，僅借助例子描述本發(fā)明的實施方案，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的用于掃描、成像和治療眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備的簡化的光學示意性側(cè)視圖；圖2是圖I的設(shè)備的后視透視圖3是圖2的二維掃描裝置的前視透視圖；圖4是可選設(shè)備的后視透視圖；以及圖5是圖4的二維掃描裝置的前視透視圖。圖I至圖3示出了用于掃描眼睛12的視網(wǎng)膜的設(shè)備10。設(shè)備10包括準直光源
14、二維掃描裝置16和掃描轉(zhuǎn)移裝置18。在這里所描述的實施方案中，準直光源14是二極管激光器。然而，應(yīng)理解，任何合適的準直光源可被使用，例如垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、 超輻射發(fā)光二極管(SLD)Jf直白熾燈或另一個源，所述另一個源具有足夠的強度和空間相干性，以被良好地準直并產(chǎn)生足夠的視網(wǎng)膜照射。準直光源14產(chǎn)生激光束15。準直光源14可適合于提供450nm至IOOOnm之間的波長的光。優(yōu)選地，準直光源14提供波長在515nm至650nm之間的光。準直光源14還可以能夠提供在多個不同波長的光。在這種布置中，準直光源14可包括多個光源。此外，準直光源14可被修改成使得所產(chǎn)生的準直光的波長可被改變。準直光源14還可適合于提供功率在500nW至IW之間的光。此外，準直光源14可被修改成使得準直光的功率可被改變。二維掃描裝置16具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線16a、16b(見圖2和圖3)。旋轉(zhuǎn)軸線16a、16b是正交的，且位于同一平面中。參照圖I和圖2，準直光源14朝二維掃描裝置16引導激光束15。掃描裝置16朝掃描轉(zhuǎn)移裝置18反射激光束15。當激光束15從掃描裝置16被反射時，掃描裝置16圍繞其軸線16a、16b旋轉(zhuǎn)。掃描裝置16圍繞其軸線16a、16b的旋轉(zhuǎn)被控制以產(chǎn)生準直光的光柵掃描。因此，從點源22發(fā)出的二維準直光掃描20被產(chǎn)生。如圖3所示，點源22位于掃描裝置16的表面上。掃描裝置16圍繞其軸線16a、16b旋轉(zhuǎn)，使得點源22保持靜止。在軸線16a、16b中的一個的旋轉(zhuǎn)期間，激光束15的路徑在圖I中示出。路徑A是在旋轉(zhuǎn)開始時從掃描裝置16反射的激光束15的實例；路徑B是在旋轉(zhuǎn)的中間點從掃描裝置16反射的激光束15的實例；且路徑C是在旋轉(zhuǎn)結(jié)束時從掃描裝置16反射的激光束15的實例。二維掃描裝置16是微機電系統(tǒng)(MEMS)掃描元件。然而，應(yīng)理解，掃描裝置16可以是能夠產(chǎn)生來自點源的二維準直光掃描的任何合適的裝置。掃描裝置優(yōu)選地應(yīng)能夠以高速(即高于5kHz)操作，且應(yīng)提供掃描的高幅度(即高達180度或更多)。掃描裝置16具有操作參數(shù)，所述操作參數(shù)包括沿每個軸線16a和16b的振蕩的振幅和振蕩的旋轉(zhuǎn)偏移量。這些操作參數(shù)中的兩個都可被選擇，以控制來自點源22的二維準直光掃描20的方向和/或調(diào)整掃描轉(zhuǎn)移裝置18上的以及因此的視網(wǎng)膜上的二維準直光掃描20的范圍(見下文)。這提供了 “移動”二維準直光掃描20的成像場橫過視網(wǎng)膜的能力(見下文)。操作參數(shù)還包括旋轉(zhuǎn)的速度。掃描轉(zhuǎn)移裝置18具有兩個焦點第一焦點18a和第二焦點18b。在這里所描述的實施方案中，掃描轉(zhuǎn)移裝置18是橢球鏡。然而，應(yīng)理解，掃描轉(zhuǎn)移裝置18可選地可以是非球面鏡、橢圓鏡、一對拋物線鏡或一對拋物面鏡。如在圖I中最好地示出的，設(shè)備10被布置為使得點源22被放置在掃描轉(zhuǎn)移裝置18的第一焦點18a處，且眼睛12被放置在掃描轉(zhuǎn)移裝置18的第二焦點18b處。更具體地，眼睛12的瞳孔點12a被放置在掃描轉(zhuǎn)移裝置18的第二焦點18b處。激光束15通過二維掃描裝置16和掃描轉(zhuǎn)移裝置18傳遞到受試者的眼睛12。在點源22處由準直光源14和二維掃描裝置16提供的二維準直光掃描20被掃描轉(zhuǎn)移裝置18耦合穿過受試者的眼睛12的瞳孔點12a，并且因此耦合到視網(wǎng)膜上。因此，設(shè)備10提供了視網(wǎng)膜上的二維準直光掃描20。如上所述，二維掃描裝置16被布置為使得點源22在操作期間是靜止的，由于掃描轉(zhuǎn)移裝置18的性質(zhì)，這意味著在掃描轉(zhuǎn)移裝置18的第二焦點18b處出現(xiàn)的二維準直光掃描20也是靜止的。即，掃描轉(zhuǎn)移裝置18提供了點 到點的轉(zhuǎn)移，而未將任何平移分量(translation component)引入到二維準直光掃描20。因為在掃描轉(zhuǎn)移裝置18的第二焦點18b處出現(xiàn)的二維準直光掃描20不具有軸向平移，所以“完整的”掃描可以進入眼睛。即，例如，該掃描不被虹膜“削波”。這使可被設(shè)備10掃描的視網(wǎng)膜的區(qū)域最大化，并且允許執(zhí)行非常寬的場成像。類似地，因為眼睛12的瞳孔點12a被放置在掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點18b處，所以這還防止了二維準直光掃描20被虹膜削波，并且再次確保完整的掃描進入眼睛，以使可被設(shè)備10掃描的視網(wǎng)膜的區(qū)域最大化。靜止的點源22也確保來自視網(wǎng)膜的反射的準直光被反向傳遞通過設(shè)備10的同一光路。反射的準直光在探測器24處被探測。反射的準直光用于以已知的方式產(chǎn)生受試者的視網(wǎng)膜的圖像。雖然探測器24在圖I中被示出為與準直光源14 一起定位，但應(yīng)理解，探測器24可與準直光源14分開定位，且分束器可用于以已知的方式將來自光路的反射的準直光轉(zhuǎn)向到探測器。如上所述，掃描裝置16具有操作參數(shù)，其可被選擇以控制二維準直光掃描20的方向和/或調(diào)整來自點源22的二維準直光掃描20的范圍。選擇掃描裝置16的操作參數(shù)以控制二維準直光掃描20的方向和/或調(diào)整二維準直光掃描20的范圍允許視網(wǎng)膜上的掃描的區(qū)域的尺寸和位置被控制。例如，掃描裝置可被配置為產(chǎn)生“最大區(qū)域”的二維準直光掃描20。然后，操作參數(shù)可被選擇以調(diào)整掃描的水平/豎直大小，使得“更小區(qū)域”掃描可以在“最大區(qū)域”掃描內(nèi)的任何點處被產(chǎn)生。通過對操作參數(shù)的合適的選擇，這有效地允許“更小區(qū)域”掃描在“最大區(qū)域”內(nèi)橫過視網(wǎng)膜被“移動”，以組成視網(wǎng)膜的圖像的蒙太奇。在這里所描述和示出的實施方案中，二維掃描裝置16的旋轉(zhuǎn)軸線16b垂直于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置18的兩個焦點18a、18b的線26。在這種布置中，考慮到兩個旋轉(zhuǎn)軸線16a、16b是正交的，旋轉(zhuǎn)軸線16a平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置18的兩個焦點18a、18b的線26。二維掃描裝置16被配置為圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線16a、16b中的一個以比兩個旋轉(zhuǎn)軸線16a、16b中的另一個更快或更慢的速度旋轉(zhuǎn)。在這里示出的布置中，掃描裝置16被配置為圍繞軸線16b以比其圍繞軸線16a旋轉(zhuǎn)更快的速率旋轉(zhuǎn)。這樣的結(jié)果是，“快掃描”沿掃描轉(zhuǎn)移裝置18的“低”像差軸線(即沿連接兩個焦點18a、18b的線26)執(zhí)行，且“慢掃描”沿掃描轉(zhuǎn)移裝置18的相對較高像差的軸線執(zhí)行。這樣的優(yōu)點是，有效的焦點校正可被非常容易地執(zhí)行，以產(chǎn)生改進的離軸像差性能。設(shè)備10還包括用于控制準直光源14、掃描裝置16和探測器24的操作的計算機(未示出)或類似設(shè)備。設(shè)備10還包括至少一個數(shù)據(jù)處理裝置(未示出)，例如計算機，用于存儲視網(wǎng)膜的圖像。圖4和圖5不出了設(shè)備10的可選的實施方案。在本實施方案和第一實施方案之間的唯一的差異是二維掃描裝置116不同于第一實施方案的二維掃描裝置16，所有其它部件保持不變。二維掃描裝置116包括具有第一旋轉(zhuǎn)軸線118a的一維掃描元件118和具有第二旋轉(zhuǎn)軸線120a的可旋轉(zhuǎn)安裝部120。如在圖5中最好地示出的，一維掃描元件118被安裝到可旋轉(zhuǎn)安裝部120。旋轉(zhuǎn)軸線118a、120a是正交的，并且實質(zhì)上位于同一平面上。一維掃描元件118產(chǎn)生一維準直光掃描119 (見圖5)。再次地，二維掃描裝置116和準直光源14提供來自點源22的二維準直光掃描20。在這種布置中，可旋轉(zhuǎn)安裝部120的旋轉(zhuǎn)軸線120a可與一維掃描元件118的旋轉(zhuǎn)軸線118a 極略微地分開，使得旋轉(zhuǎn)軸線118a、120a位于略微分開的平面上。這確保了二維準直光掃描20從點源22發(fā)出。如圖4所示，可旋轉(zhuǎn)安裝部120的旋轉(zhuǎn)軸線120a垂直于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置18的兩個焦點18a、18b的線26。再次地，考慮到一維掃描元件118和可旋轉(zhuǎn)安裝部120的兩個旋轉(zhuǎn)軸線118a、120a是正交的，一維掃描元件118的旋轉(zhuǎn)軸線118a平行于連接掃描轉(zhuǎn)移裝置18的兩個焦點18a、18b的線26。再次地，二維掃描裝置116被配置為圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線118a、120a中的一個以比兩個旋轉(zhuǎn)軸線118a、120a中的另一個更快或更慢的速度旋轉(zhuǎn)。在這里示出的布置中，掃描裝置116被配置為圍繞軸線120a以比其圍繞軸線118a旋轉(zhuǎn)更快的速率旋轉(zhuǎn)。這樣的結(jié)果是，“快掃描”再次地沿掃描轉(zhuǎn)移裝置18的“低”像差軸線執(zhí)行。并且“慢掃描”再次地沿掃描轉(zhuǎn)移裝置18的相對較高像差的軸線進行。再次地，這樣的優(yōu)點是有效的焦點校正可被非常容易地執(zhí)行，以產(chǎn)生改進的離軸像差性能。在這里所不出和描述的實施方案中，一維掃描兀件118是MEMS掃描器。然而,應(yīng)理解，一維掃描兀件118可以是振蕩機構(gòu)、振蕩鏡、共振掃描器、共振掃描鏡或旋轉(zhuǎn)多面鏡。如在圖5中最好地示出的，可旋轉(zhuǎn)安裝部120包括軸部分122。軸部分122的旋轉(zhuǎn)可被機械地驅(qū)動。軸部分122的旋轉(zhuǎn)可以是自動化的，且可由計算機(未示出)或類似設(shè)備控制。設(shè)備100的操作大體上與第一實施方案的操作相同，而二維準直光掃描20以與上文所描述的相同的方式進入眼睛12的瞳孔點12a并掃描眼睛12。雖然設(shè)備10、100已在上文被示出和描述為用于掃描并對受試者的單個眼睛12的視網(wǎng)膜成像，但應(yīng)理解，設(shè)備10可以是在第一位置和第二位置之間可樞轉(zhuǎn)的，在第一位置中，設(shè)備10、100可用于掃描第一眼睛的第一視網(wǎng)膜，在第二位置中，設(shè)備10、100可用于掃描第二眼睛的第二視網(wǎng)膜的。在這種布置中，設(shè)備10、100可用于掃描受試者的兩個眼睛，而無需移動患者。可選地，可以提供一種用于掃描每個眼睛的視網(wǎng)膜的系統(tǒng)，借此，系統(tǒng)包括兩個設(shè)備10、100，而每個設(shè)備10、100用于掃描受試者的眼睛。雖然設(shè)備10、100已在上文被描述為用于使用準直光掃描眼睛12的視網(wǎng)膜以獲得視網(wǎng)膜的圖像，但應(yīng)理解，設(shè)備10、100可以不必要地需要產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。S卩，設(shè)備10、100可用于僅僅跨越視網(wǎng)膜掃描準直光，而不采集圖像，即不探測來自視網(wǎng)膜的所反射的光。因此，設(shè)備10、100可僅僅使用準直光照射視網(wǎng)膜。
因此，設(shè)備10、100可用于通過使用準直光照射視網(wǎng)膜來治療眼睛的視網(wǎng)膜。在這種布置中，準直光源14可被操作，以產(chǎn)生可變波長和/或功率的激光束。此外，如果需要的話，準直光源14可被操作，以產(chǎn)生多個不同的波長。這允許設(shè)備10、100治療視網(wǎng)膜疾病。相比已知的視網(wǎng)膜成像設(shè)備，例如激光掃描檢眼鏡(SL0)，本發(fā)明的設(shè)備10、100可以更低的成本被制造，因為設(shè)備10、100不需要傳統(tǒng)的分離的激光掃描元件(S卩，在空間中彼此分離的兩個單獨的一維掃描元件，例如水平掃描多面鏡和垂直掃描振鏡掃描儀)。設(shè)備10、100可被制造得比已知的視網(wǎng)膜成像設(shè)備更緊湊，因為設(shè)備10、100使用了更少量的部件。本發(fā)明的設(shè)備10、100還包括更少量的光學表面，這增加了設(shè)備10、100的光學效率。這樣的結(jié)果是，對于到眼睛的相同量的輸入功率，在成像探測器處的總功率比已知的方法高。此外，設(shè)備10、100可以能夠進行“寬場”成像或“窄場”成像。因此，對于不同市場，設(shè)備10、100是可擴展的。此外，根據(jù)掃描轉(zhuǎn)移裝置18的幾何構(gòu)型，要實現(xiàn)高分辨率成像，焦點校正是非必需的。這產(chǎn)生了比已知方法更高的分辨率的圖像。
·
可以對上述內(nèi)容做出修改和改進，而不偏離本發(fā)明的范圍。例如，雖然設(shè)備10、100已在上文被示出和描述為具有兩個正交的旋轉(zhuǎn)軸線，但應(yīng)理解，設(shè)備10、100可具有多于兩個的旋轉(zhuǎn)軸線。在這種情況下，掃描型式可以不一定是光柵掃描的形式。此外，雖然點源22已被示出和描述為與眼睛12的瞳孔點12a重合，但應(yīng)理解，點源22通常可被定位在眼睛12的前節(jié)點附近。即，點源22可被定位在晶狀體的前方的眼睛的視軸上、在虹膜的平面中或在眼睛12的后節(jié)點處。為了實現(xiàn)最寬的視場，即為了避免對光束的削波，點源22應(yīng)定位在眼睛12的前晶狀體處，即在虹膜的平面中。點源22因此應(yīng)在虹膜的平面的+/_4mm范圍內(nèi)。還應(yīng)理解，設(shè)備10、100也可通過以一個波長成像并以另一波長探測被用于熒光成像，這在例如血管造影術(shù)和自體熒光成像的應(yīng)用中是普遍的。因此，應(yīng)理解，設(shè)備10、100可以通過接收從視網(wǎng)膜反射的光或由視網(wǎng)膜在其激勵時發(fā)射的熒光來獲得視網(wǎng)膜的圖像。此外，雖然設(shè)備10、100已在上文被描述為用于照射并對眼睛12的視網(wǎng)膜成像，但應(yīng)理解，設(shè)備10、100也可用于通過使用合適波長和/或功率的準直光照射視網(wǎng)膜來實施對視網(wǎng)膜的治療。治療視網(wǎng)膜可包括以下步驟(i)識別視網(wǎng)膜用于治療的區(qū)域，(ii)通過治療計劃指定治療區(qū)域的尺寸，該區(qū)域被鏈接到成像系統(tǒng)，以及(iii)通過手動控制或預(yù)先指定的自動化控制指導治療，以通過到成像源的公共輸入路徑將治療照射傳送到單個或多個部位。這提供了來源于成像系統(tǒng)的治療地理和治療計劃之間的相關(guān)。治療視網(wǎng)膜還可包括如下可選擇的步驟在治療期間察看視網(wǎng)膜的圖像和/或?qū)σ暰W(wǎng)膜再成像，以確認治療是成功的。也就是說，本發(fā)明還提供了用于使用準直光照射視網(wǎng)膜的供治療視網(wǎng)膜使用的設(shè)備。本發(fā)明還提供了用于使用準直光照射視網(wǎng)膜的供治療視網(wǎng)膜使用的方法。
權(quán)利要求
1.一種用于掃描眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備，所述設(shè)備包括 準直光源； 二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，且其中所述準直光源和所述二維掃描裝置組合以提供來自點源的二維準直光掃描；并且 所述設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且所述點源被設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述二維掃描裝置的所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個垂直于連接所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的所述兩個焦點的線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述掃描裝置包括具有第一旋轉(zhuǎn)軸線的一維掃描元件以及具有正交于所述第一軸線的第二旋轉(zhuǎn)軸線的可旋轉(zhuǎn)安裝部，且其中所述一維掃描元件被安裝到所述可旋轉(zhuǎn)安裝部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述一維掃描元件的所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直或平行于連接所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的所述兩個焦點的線，且所述可旋轉(zhuǎn)安裝部的所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直或平行于連接所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的所述兩個焦點的線。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述一維掃描元件是包括振蕩機構(gòu)、振蕩鏡、共振掃描器、共振掃描鏡、微機電系統(tǒng)(MEMS )掃描兀件和旋轉(zhuǎn)多面鏡的組中的一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的設(shè)備，其中所述可旋轉(zhuǎn)安裝部包括用于所述一維掃描元件的安裝部分且包括軸部分，其中所述安裝部分被定位在所述軸的端部處。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述掃描裝置被配置為圍繞所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的一個以比圍繞所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線中的另一個更快或更慢的速度旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述二維掃描元件是微機電系統(tǒng)(MEMS)掃描元件。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述掃描裝置具有操作參數(shù)，所述操作參數(shù)被選擇以控制來自所述點源的所述二維準直光掃描的方向和/或調(diào)整來自所述點源的所述二維準直掃描的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述掃描裝置的所述操作參數(shù)包括包含振蕩的振幅、振蕩的旋轉(zhuǎn)偏移量以及振蕩的速度的組中的至少一個。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述準直光源包括一個或多個不同波長的光源。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述準直光的波長和/或功率是可變的。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括光探測器，用于探測從視網(wǎng)膜反射的光，以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。
14.一種掃描眼睛的視網(wǎng)膜的方法，所述方法包括以下步驟 提供準直光源； 提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的；組合地使用所述準直光源和所述二維掃描裝置，以提供來自點源的二維準直光掃描； 提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置； 將所述點源設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且將眼睛設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處；以及 使用所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述準直光源被配置為使得所提供的光的波長是可變的，且所述方法包括另外的步驟改變來自所述光源的光的波長。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15所述的方法，其中所述準直光源被配置為使得所提供的光的功率是可變的，且所述方法包括另外的步驟改變來自所述光源的光的功率。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項所述的方法，其中所述方法包括另外的步驟提供光探測器并使用所述光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。
18.一種用于對眼睛的視網(wǎng)膜成像的設(shè)備，所述設(shè)備包括 準直光源； 光探測器； 二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，且其中所述準直光源和所述二維掃描裝置組合，以提供來自點源的二維準直光掃描；并且 所述設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且所述點源被設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中，且所述光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光以獲得視網(wǎng)膜的圖像。
19.一種用于使用準直光治療眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備，所述設(shè)備包括 準直光源； 二維掃描裝置，其具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，且其中所述準直光源和所述二維掃描裝置組合，以提供來自點源的二維準直光掃描；并且 所述設(shè)備還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置，其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置具有兩個焦點，而且所述點源被設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，且眼睛被安置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處，并且其中所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。
20.一種對眼睛的視網(wǎng)膜成像的方法，所述方法包括以下步驟 提供準直光源； 提供光探測器； 提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的； 組合地使用所述準直光源和所述二維掃描裝置以提供來自點源的二維準直光掃描； 提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置； 將所述點源設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，并且將眼睛設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處； 使用所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中；以及使用所述光探測器探測從視網(wǎng)膜反射的光，以產(chǎn)生視網(wǎng)膜的圖像。
21.一種使用準直光治療眼睛的視網(wǎng)膜的方法，所述方法包括以下步驟 提供準直光源； 提供具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線的二維掃描裝置，其中所述兩個旋轉(zhuǎn)軸線是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的； 組合地使用所述準直光源和所述二維掃描裝置以提供來自點源的二維準直光掃描； 提供具有兩個焦點的掃描轉(zhuǎn)移裝置； 將所述點源設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第一焦點處，并且將眼睛設(shè)置在所述掃描轉(zhuǎn)移裝置的第二焦點處；以及 使用所述掃描轉(zhuǎn)移裝置將來自所述點源的所述二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛中。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于掃描、成像和治療眼睛的視網(wǎng)膜的設(shè)備及方法。該設(shè)備(10)包括準直光源(14)、具有兩個旋轉(zhuǎn)軸線(16a、16b)的二維掃描裝置(16)，其中旋轉(zhuǎn)軸線(16a、16b)是正交的并且實質(zhì)上是在同一平面內(nèi)的，且其中準直光源(14)和二維掃描裝置(16)組合以提供來自點源(22)的二維準直光掃描。設(shè)備(10)還包括掃描轉(zhuǎn)移裝置(18)，其中掃描轉(zhuǎn)移裝置(18)具有兩個焦點(18a、18b)，并且點源(22)被設(shè)置在掃描轉(zhuǎn)移裝置(18)的第一焦點(18a)處，且眼睛(12)被安置在掃描轉(zhuǎn)移裝置(18)的第二焦點(18b)處，并且其中掃描轉(zhuǎn)移裝置(18)將來自點源(22)的二維準直光掃描轉(zhuǎn)移到眼睛(12)中。
文檔編號G02B27/00GK102958424SQ201180032916
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者丹·格雷, 斯蒂芬·派姆伯敦, 德里克·斯萬, 馬丁·湯姆森 申請人:奧普托斯股份有限公司