眼球跟踪技术(原创)


视频:三维眼球跟踪技术       准分子激光治疗近视手术的精确性除了对手术设备能量的稳定性要求较高之外,还需要有足够优良的眼球运动跟踪、校正技术,才能保障激光在眼球光学中心的精准切削。事实上,目前世界各大准分子激光设备生产商的研发过程,一直就是围绕着如何确保术中激光能量稳定性、更新计算方法减少角膜切削量、个性化切削方案的优化、术中跟踪校正眼位运动这几个主题展开。准分子激光手术开展的初始阶段,由于没有跟踪技术,或者跟踪技术无法弥补术中眼球的运动,很多患者为此付出了视觉质量的代价。
      目前,各个品牌准分子激光仪一般都附带了主动眼球跟踪技术,有些还有瞳孔中心自动识别技术。现阶段的跟踪技术主要是在准分子激光仪最靠近眼球表面的部位,安装了一个或者数个红外摄像机实时拍摄与监测眼球角膜边缘、瞳孔中心位置的变化,根据瞳孔中心偏移的距离与方位,随时调整准分子激光仪上最靠近角膜表面的一块反射激光镜片的角度,使激光脉冲的落点随着眼球在一定范围内的不自主移动而移动。
      对于主动眼球跟踪技术的有效性及精确性,红外摄像系统的跟踪采样频率是一个非常重要的参数,理论上应该大于准分子激光的脉冲发射频率,才能达到跟踪的效果。更为重要的参数是准分子激光的总体响应时间(overall reaction time)或者反应时间(latency),由于眼球在瞬间的最快扫视速度(saccade)可达400度/每秒,即每秒83.7毫米/每秒,假设准分子激光的总体响应时间为10毫秒,在眼球跟踪器可捕捉到这种最快的移动,并且激光落到正确的位置之前,眼球已经移动了大约0.837毫米。因此,准分子激光的总体响应时间越短,激光的落点越精准。
      极其完美的眼球跟踪技术其实是不存在的,眼球跟踪技术要求跟踪系统的频率应该是准分子激光发射频率的2倍以上,才能实现眼球跟踪的真正意义。例如:博主经常使用的美国VISX准分子激光的发射频率是6-20Hz,跟踪系统的频率是60Hz,这样才能缩短激光的总体响应时间,提高激光扫描的精准度。
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