DE102023200068A1 - CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM - Google Patents
CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023200068A1 DE102023200068A1 DE102023200068.7A DE102023200068A DE102023200068A1 DE 102023200068 A1 DE102023200068 A1 DE 102023200068A1 DE 102023200068 A DE102023200068 A DE 102023200068A DE 102023200068 A1 DE102023200068 A1 DE 102023200068A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- data sets
- outlier
- data
- procedure according
- data set
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 66
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 30
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 27
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 56
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 4
- 208000029091 Refraction disease Diseases 0.000 description 3
- 230000004430 ametropia Effects 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 3
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 3
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 206010020675 Hypermetropia Diseases 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000004305 hyperopia Effects 0.000 description 2
- 201000006318 hyperopia Diseases 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 2
- 238000013450 outlier detection Methods 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000036040 emmetropia Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004410 intraocular pressure Effects 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/0016—Operational features thereof
- A61B3/0025—Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
- A61B3/028—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
- A61F9/00804—Refractive treatments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00825—Methods or devices for eye surgery using laser for photodisruption
- A61F9/00827—Refractive correction, e.g. lenticle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00855—Calibration of the laser system
- A61F2009/00859—Calibration of the laser system considering nomograms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00872—Cornea
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Bereitgestellt wird ein Steuerverfahren für ein Kommunikationsinterface. Das Steuerverfahren umfasst ein Durchführen einer statistischen Analyse von Datensätzen, die jeweils eine Information betreffend eine Refraktion eines menschlichen Auges umfassen, zum Identifizieren von einem Datensatz aus den Datensätzen als Ausreißer, ein Erzeugen einer Darstellung basierend auf den mehreren Datensätzen, wobei der als Ausreißer identifizierte Datensatz in der erzeugten Darstellung markiert ist, und ein Steuern des Kommunikationsinterface, sodass das Kommunikationsinterface die erzeugte Darstellung bereitstellt.A control method for a communication interface is provided. The control method includes performing a statistical analysis of data sets, each of which includes information relating to a refraction of a human eye, to identify one data set from the data sets as an outlier, generating a representation based on the plurality of data sets, wherein the data set identified as an outlier is marked in the generated representation, and controlling the communication interface such that the communication interface provides the generated representation.
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerverfahren für ein Kommunikationsinterface, eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, die ausgestaltet ist, um das Steuerverfahren zumindest teilweise auszuführen, ein Computerprogramm umfassend Befehle, die die Vorrichtung zur Datenverarbeitung bzw. einen Computer bei der Ausführung des Programms dazu veranlassen, das Steuerverfahren zumindest teilweise auszuführen, und/oder ein computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die die Vorrichtung zur Datenverarbeitung bzw. einen Computer bei der Ausführung der Befehle dazu veranlassen, das Steuerverfahren zumindest teilweise auszuführen.The present disclosure relates to a control method for a communication interface, a data processing device configured to at least partially execute the control method, a computer program comprising instructions that cause the data processing device or a computer to at least partially execute the control method when executing the program, and/or a computer-readable medium comprising instructions that cause the data processing device or a computer to at least partially execute the control method when executing the instructions.
Die nachfolgende Diskussion des Standes der Technik soll weder als Eingeständnis dafür gewertet werden, dass dieser Stand der Technik einem Fachmann auf dem vorliegend relevanten technischen Gebiet bekannt ist, noch dass der diskutierte Stand der Technik allgemein bekannt ist.The following discussion of the prior art should not be interpreted as an admission that this prior art is known to a person skilled in the relevant technical field, nor that the prior art discussed is generally known.
Unter dem Oberbegriff „refraktive (Augen-) Chirurgie“ werden Augenoperationen zur Korrektur eines Sehfehlers bzw. einer Fehlsichtigkeit bzw. von Ametropien eines menschlichen Auges zusammengefasst, welche die Gesamtbrechkraft des Auges verändern und so konventionelle optische Korrekturen, wie Brillen oder Kontaktlinsen, ersetzen oder zumindest deren benötigte Stärke deutlich reduzieren sollen.The general term “refractive (eye) surgery” refers to eye operations to correct a visual defect or ametropia of a human eye, which change the overall refractive power of the eye and thus replace conventional optical corrections, such as glasses or contact lenses, or at least significantly reduce their required strength.
Von einem axialen refraktiven Sehfehler spricht man, wenn die Brennweite des optischen Systems des Auges nicht mit der Länge des Augapfels übereinstimmt. Ist der Augapfel im Verhältnis zur Augenbrechkraft zu lang, spricht man von Kurzsichtigkeit oder Myopie. Ein zu kurzer Augapfel führt zu Weitsichtigkeit oder Hyperopie. Astigmatismus, Hornhautverkrümmung oder Stabsichtigkeit tritt dann auf, wenn das optische System des Auges unterschiedliche Brennpunkte in unterschiedlichen Meridianen hat. Das Ausmaß einer Ametropie wird in Dioptrien angegeben.An axial refractive error occurs when the focal length of the optical system of the eye does not match the length of the eyeball. If the eyeball is too long in relation to the refractive power of the eye, this is called nearsightedness or myopia. If the eyeball is too short, this leads to farsightedness or hyperopia. Astigmatism, corneal curvature or astigmatism occurs when the optical system of the eye has different focal points in different meridians. The extent of ametropia is given in diopters.
Ziel von refraktiv-chirurgischen Operationen ist es, wie oben bereits angedeutet, die Gesamtbrechkraft des optischen Systems des Auges so anzupassen, dass die Umwelt scharf auf der Netzhaut abgebildet wird. Dies kann durch die Änderung der Brechkraft der Hornhaut (z.B. Laserverfahren wie LASIK (Laser-in-situ-Keratomileusis), PRK (photorefraktive Keratektomie), LASEK (Laser-epitheliale Keratomileusis), EpiLASIK (epitheliale Laser-in-situ-Keratomileusis), oder Femtosekunden-Lentikelextraktion) oder durch Implantation einer zusätzlichen oder Ersatz der körpereigenen Linse (oder einer Kombination der vorgenannten Möglichkeiten) erfolgen. Die Brechkraftänderung der Hornhaut erfolgt durch Änderung ihrer Krümmung, entweder durch Gewebeabtrag (z.B. durch ein Laserverfahren) oder durch definierte Einschnitte, die, im Wesentlichen aufgrund des Augeninnendrucks, eine Formveränderung herbeiführen. Beim kurzsichtigen Auge ist eine Abflachung, also Brechkraftverringerung, und beim weitsichtigen eine Aufteilung, also Brechkrafterhöhung, notwendig. Linsenimplantate (sogenannte Intraokularlinsen) sind praktisch implantierte Brillengläser, die je nach erforderlicher Korrektur ausgewählt werden. Dabei gibt es Implantate, die zusätzlich zur körpereigenen Linse eingesetzt werden (i. d. R. in der Augenvorderkammer), und solche, die die gesunde körpereigene Linse ersetzen. Die Korrektur des refraktiven Sehfehlers im Rahmen einer Kataraktoperation (also das Ersetzen der getrübten Linse durch ein Implantat) wird allerdings nicht als refraktive Chirurgie angesehen.The aim of refractive surgery is, as already mentioned above, to adjust the overall refractive power of the eye's optical system so that the environment is sharply imaged on the retina. This can be done by changing the refractive power of the cornea (e.g. laser procedures such as LASIK (laser in situ keratomileusis), PRK (photorefractive keratectomy), LASEK (laser epithelial keratomileusis), EpiLASIK (epithelial laser in situ keratomileusis), or femtosecond lenticule extraction) or by implanting an additional lens or replacing the body's own lens (or a combination of the aforementioned options). The change in the cornea's refractive power occurs by changing its curvature, either by removing tissue (e.g. by a laser procedure) or by making defined incisions that cause a change in shape, essentially due to the intraocular pressure. For short-sighted eyes, flattening, i.e. reducing the refractive power, is necessary, and for long-sighted eyes, splitting, i.e. increasing the refractive power, is necessary. Lens implants (so-called intraocular lenses) are essentially implanted glasses that are selected depending on the correction required. There are implants that are used in addition to the body's own lens (usually in the anterior chamber of the eye), and those that replace the body's healthy lens. However, the correction of the refractive vision defect as part of a cataract operation (i.e. replacing the clouded lens with an implant) is not considered refractive surgery.
Nach erfolgreicher Anwendung all dieser Verfahren soll der Brennpunkt parallel einfallenden Lichts des nicht akkommodierten optischen Systems des Auges regelmäßig möglichst wieder auf der Netzhaut liegen.After successful application of all these procedures, the focal point of parallel incident light of the non-accommodated optical system of the eye should, if possible, regularly lie on the retina.
Um mittels der refraktiven Augenchirurgie ein Ergebnis zu erzielen, welches möglichst nahe an dem gewünschten Ergebnis ist, d.h. um eine Abweichung von einem Ist-Zustand des Auges nach der Operation von einem Soll-Zustand nach der Operation möglichst gering zu halten, werden herkömmlich sog. Nomogramme verwendet, welche Daten bereits durchgeführter Augenoperationen, also Erfahrungswerte, graphisch aufbereiten und eine Auswertung bzw. OP-Planung durch den Operateur zulassen.In order to achieve a result by means of refractive eye surgery that is as close as possible to the desired result, i.e. in order to keep the deviation from the actual state of the eye after the operation to a target state after the operation as small as possible, so-called nomograms are conventionally used, which graphically prepare data from eye operations that have already been carried out, i.e. empirical values, and allow an evaluation or surgical planning by the surgeon.
Die Vorhersagbarkeit refraktiver Ergebnisse kann laut Mrochen et. al. (Mrochen, M., Hafezi, F., Iseli, H.P. et al. Verbesserung der refraktiven Ergebnisse durch Nomogramme. Ophthalmologe 103, 331-339 (2006). https://doi.org/10.1007/s00347-005-1290-7) durch die Nomogramme deutlich verbessert werden. Diese würden eine statistische Bewertung von operativen Behandlungsdaten erlauben. Ein Nomogramm könne als ein zweidimensionales Diagramm, an dem eine mathematische Funktion oder ein Zusammenhang näherungsweise abgelesen werden kann, definiert werden. In einem graphischen Nomogramm wären in der Regel Skalen enthalten, an denen einerseits bekannte Werte aufgetragen seien (z.B. angestrebte sphärische Korrektur) und andererseits das Ergebnis (z.B. erreichte sphärische Korrektur) abgelesen werden können. Die Genauigkeit, mit der die Funktionswerte abgelesen werden können, hänge von der Genauigkeit ab, mit der einzelne Datenpunkte im Diagramm ablesbar sind und eine numerische Ausgleichsfunktion bestimmt werden konnte. In der Regel würden Nomogramme dazu verwendet, mittlere Abweichungen von einer Sollvorgabe auszugleichen. Über geeignete statistische Modelle lasse sich auch eine Reduktion der Streuung des Ergebnisses erzielen. Gerade in der refraktiven Chirurgie ließen sich Modelle erstellen, die mögliche nichtlineare Zusammenhänge berücksichtigen. Als Beispiel ließen sich nicht nur die linearen und quadratischen Abhängigkeiten von der Sollvorgabe der Sphärenkorrektur, sondern auch mögliche lineare oder quadratische Einflüsse der zusätzlich durchgeführten Zylinderkorrektur auf das Ergebnis der Sphäre bestimmen.According to Mrochen et al. (Mrochen, M., Hafezi, F., Iseli, HP et al. Improvement of refractive results through nomograms. Ophthalmologe 103, 331-339 (2006). https://doi.org/10.1007/s00347-005-1290-7), the predictability of refractive results can be significantly improved by nomograms. These allow a statistical evaluation of surgical treatment data. A nomogram can be defined as a two-dimensional diagram from which a mathematical function or a relationship can be approximately read. A graphic nomogram would usually contain scales on which known values are plotted on the one hand (e.g. desired spherical correction) and on the other hand the result (e.g. achieved spherical correction) can be read. The accuracy with which the function values can be read depends on the accuracy with which individual data points can be read in the diagram and a numerical compensation function can be determined. Nomograms are usually used to compensate for average deviations from a target value. Suitable statistical models can also be used to reduce the scatter of the result. In refractive surgery in particular, models can be created that take possible non-linear relationships into account. For example, not only the linear and quadratic dependencies on the target value of the sphere correction can be determined, but also possible linear or quadratic influences of the additional cylinder correction on the result of the sphere.
In diesem Zusammenhang beschreibt die
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass neben der Verwendung grafisch aufbereiteter Daten in Form von Nomogrammen auch sog. Behandlungstabellen zum Einsatz kommen können. In der
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik kann eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin gesehen werden, eine verbesserte Vorrichtung und/oder ein verbessertes Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.Against the background of this prior art, an object of the present disclosure can be seen in specifying an improved device and/or an improved method, each of which is suitable for enriching the prior art.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die nebengeordneten Ansprüche und die Unteransprüche haben jeweils optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.The problem is solved by the features of the independent claim. The subordinate claims and the dependent claims each contain optional further developments of the disclosure.
Danach wird die Aufgabe durch ein Steuerverfahren für ein Kommunikationsinterface, optional eine Anzeigevorrichtung, gelöst. Das Steuerverfahren umfasst ein Durchführen einer statistischen Analyse von Datensätzen, die jeweils eine Information betreffend eine Refraktion eines menschlichen Auges umfassen, zum Identifizieren von einem Datensatz aus den Datensätzen als Ausreißer. Das Steuerverfahren umfasst ein Erzeugen einer Darstellung basierend auf den mehreren Datensätzen, wobei der als Ausreißer identifizierte Datensatz in der erzeugten Darstellung markiert ist. Das Steuerverfahren umfasst ein Steuern des Kommunikationsinterface, sodass das Kommunikationsinterface die erzeugte Darstellung bereitstellt.The object is then achieved by a control method for a communication interface, optionally a display device. The control method comprises carrying out a statistical analysis of data sets, each of which comprises information relating to a refraction of a human eye, in order to identify one data set from the data sets as an outlier. The control method comprises generating a representation based on the plurality of data sets, wherein the data set identified as an outlier is marked in the generated representation. The control method comprises controlling the communication interface so that the communication interface provides the generated representation.
In dieser Beschreibung werden Definitionen von Begriffen, die in dieser Beschreibung verwendet werden, angegeben, wobei die jeweilige Beschreibung nur eine mögliche spezifische Definition von vielen möglichen Definitionen des jeweiligen Begriffs darstellt und somit nicht beabsichtigt ist, den Umfang der Offenbarung auf diese spezifische Definition einzuschränken.In this description, definitions of terms used in this description are given, but each description represents only one possible specific definition of many possible definitions of the respective term and thus is not intended to limit the scope of the disclosure to that specific definition.
Sofern nicht anders definiert, weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung auf, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Offenbarung gehört, allgemein verstanden wird. Gibt es für einen Begriff mehrere Definitionen, so können, sofern nicht anders angegeben, die Definitionen in dieser Offenbarung maßgebend sein.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. If a term has multiple definitions, the definitions in this disclosure may prevail unless otherwise specified.
Wo immer die Ausdrücke „zum Beispiel“, „wie“, „einschließlich“ und dergleichen verwendet werden, soll der Ausdruck „und ohne Einschränkung“ folgen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. In ähnlicher Weise sind „ein Beispiel“, „beispielhaft“ und dergleichen als nicht einschränkend zu verstehen.Wherever the terms "for example," "such as," "including," and the like are used, the term "and without limitation" shall follow unless expressly stated otherwise. Similarly, "an example," "exemplary," and the like shall be construed as non-limiting.
Der Begriff „im Wesentlichen“ lässt Abweichungen zu, die sich nicht nachteilig auf den beabsichtigten Zweck auswirken. Beschreibende Begriffe sind so zu verstehen, dass sie durch den Begriff „im Wesentlichen“ modifiziert werden, auch wenn die Wörter „im Wesentlichen“ nicht ausdrücklich erwähnt werden.The term "substantially" permits variations that do not adversely affect the intended purpose. Descriptive terms should be understood as being modified by the term "substantially", even if the words "substantially" are not expressly mentioned.
Der Begriff „ungefähr“ bezieht sich im Zusammenhang mit einem numerischen Wert auf den tatsächlich gegebenen Wert und auf die Annäherung an diesen Wert, die von einem Fachmann vernünftigerweise abgeleitet werden kann, einschließlich Annäherungen aufgrund der Versuchs- und/oder Messbedingungen für diesen Wert.The term "approximately", in the context of a numerical value, refers to the actual value given and to the approximation of that value that can reasonably be derived by a person skilled in the art, including approximations based on the experimental and/or measurement conditions for that value.
Die Begriffe „umfassend“ und „einschließlich“ und „aufweisend“ und „einbeziehend“ (und in ähnlicher Weise „umfasst“, „schließt ein“, „aufweist“ bzw. „mit“ und „bezieht ein“) und dergleichen werden synonym verwendet und haben die gleiche Bedeutung. Insbesondere wird jeder der Begriffe in Übereinstimmung mit der im Patentrecht üblichen Definition des Begriffs „umfassend“ definiert und daher als offener Begriff ausgelegt, der „mindestens das Folgende“ bedeutet, d.h. der Begriff „umfassend“ ist so auszulegen, dass zusätzliche Merkmale nicht ausgeschlossen sind. So bedeutet beispielsweise „eine Vorrichtung mit den Bestandteilen a, b und c“, dass die Vorrichtung mindestens die Bestandteile a, b und c umfasst. Ebenso bedeutet die Formulierung „ein Verfahren mit den Schritten a, b und c“, dass das Verfahren mindestens die Schritte a, b und c umfasst.The terms “comprising” and “including” and “having” and “involving” (and similarly “comprises,” “includes,” “has,” “with,” and “involves”) and the like are used interchangeably and have the same meaning. In particular, each of the terms is defined in accordance with the usual definition of the term “comprising” in patent law and is therefore construed as an open term meaning “at least the following,” i.e., the term “comprising” is to be construed in such a way as not to exclude additional features. For example, “an apparatus comprising components a, b, and c” means that the apparatus comprises at least components a, b, and c. Similarly, the phrase “a method comprising steps a, b, and c” means that the method comprises at least steps a, b, and c.
Bei dem Steuerverfahren kann es sich um ein computer-implementiertes Verfahren handeln, d.h. einer, mehrere oder alle Schritte des Verfahrens können zumindest teilweise von einem Computer bzw. einer Vorrichtung zur Datenverarbeitung, optional einer Steuervorrichtung, ausgeführt werden.The control method may be a computer-implemented method, i.e. one, several or all steps of the method can be carried out at least partially by a computer or a data processing device, optionally a control device.
Unter einem Datensatz kann eine Gruppe von inhaltlich zusammenhängenden, zu einem Objekt, hier folglich einer Information betreffend eine Refraktion eines menschlichen Auges, gehörenden Datenfeldern verstanden werden. Die Datensätze können in einer festgelegten bzw. vorbestimmten Struktur vorliegen. Mit anderen Worten, unter einem Datensatz können zusammengefasste elektronische Daten verstanden werden. Die Datensätze können in einer Datenbank und/oder in einer Datei gespeichert sein. Der Datensatz kann von Daten im Allgemeinen abgegrenzt werden, da die Daten eines Datensatzes als Datengruppierung(en) vorliegen, die zu einem bestimmten Objekt, hier dem menschlichen Auge, gehören und die innerhalb eines Datenbestands im Wesentlichen identische Strukturen aufweisen.A data set can be understood as a group of data fields that are related in terms of content and belong to an object, in this case information relating to a refraction of a human eye. The data sets can be in a fixed or predetermined structure. In other words, a data set can be understood as summarized electronic data. The data sets can be stored in a database and/or in a file. The data set can be distinguished from data in general, since the data in a data set is present as data group(s) that belong to a specific object, in this case the human eye, and that have essentially identical structures within a data set.
Das Kommunikationsinterface kann ausgestaltet sein, um die erzeugte Darstellung bzw. die Informationswiedergabe visuell, auditiv und/oder haptisch bereitzustellen. Bei dem Kommunikationsinterface kann es sich um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (engl. Human-Machine-Interface, HMI) handeln.The communication interface can be designed to provide the generated representation or information reproduction visually, aurally and/or haptically. The communication interface can be a human-machine interface (HMI).
Unter „markiert ist“ kann eine Darstellungsform eines zu dem als Ausreißer identifizierten Datensatz korrespondierenden Datenpunkts in der (optional grafischen und/oder tabellarischen) Darstellung verstanden werden, die von einer Darstellungsform derjenigen Datenpunkte abweicht, die zu den Datensätzen korrespondieren bzw. gehören, die nicht als Ausreißer identifiziert wurden. Dabei kann das Markieren visuell, auditiv und/oder haptisch erfolgen.“Marked” can be understood as a form of representation of a data point corresponding to the data set identified as an outlier in the (optionally graphical and/or tabular) representation, which differs from a form of representation of those data points that correspond to or belong to the data sets that were not identified as outliers. The marking can be done visually, auditorily and/or haptically.
Unter einer Information betreffend eine Refraktion des menschlichen Auges kann jede Information verstanden werden, welche eine Brechkraft des menschlichen Auges charakterisiert. Dies kann Messergebnisse objektiver und/oder subjektiver Refraktionsmessungen einschließen.Information concerning a refraction of the human eye can be understood as any information that characterizes a refractive power of the human eye. This can include measurement results of objective and/or subjective refraction measurements.
Bei der Darstellung kann es sich um eine elektronische Datei handeln, die im Rahmen des Steuerverfahrens erzeugt wird und die nach dem Erzeugen in einem vorbestimmten Datenformat bzw. in einer vorbestimmten Datenstruktur vorliegen. Diese als Datenstruktur vorliegende Darstellung kann im Rahmen des Steuerns des Kommunikationsinterface an eine das Kommunikationsinterface ansteuernde Steuereinheit ausgegeben werden. Die als Datenstruktur vorliegende Darstellung kann so ausgestaltet sein, dass diese das Kommunikationsinterface bedingt, eine in der Datenstruktur gespeicherte Darstellung wiederzugeben bzw. bereitzustellen, optional anzuzeigen. Bei der Darstellung handelt es sich folglich um eine Datenstruktur, die eine technische Verwendung hat, nämlich das Steuern eines Kommunikationsinterfaces. Bei der Datenstruktur oder dem Datenformat handelt es sich also um funktionelle Daten, d.h. die Struktur oder das Format haben eine technische Funktion in einem technischen System umfassend das Kommunikationsinterface. Hier ermöglicht sie die Steuerung des Betriebs des Kommunikationsinterface, das die Daten verarbeitet. Neben diesem funktionellen Charakter weist die Darstellung auch einen kognitiven Charakter auf, aufgrund der Art wie die in der Darstellung enthaltenen Informationen durch das Kommunikationsinterface bereitgestellt werden, was ebenfalls zum technischen Charakter der Offenbarung beiträgt, wie nachfolgend im Detail erläutert ist.The representation can be an electronic file that is created as part of the control method and which, after creation, is present in a predetermined data format or in a predetermined data structure. This representation, present as a data structure, can be output to a control unit that controls the communication interface as part of controlling the communication interface. The representation, present as a data structure, can be designed in such a way that it causes the communication interface to reproduce or provide, optionally display, a representation stored in the data structure. The representation is therefore a data structure that has a technical use, namely controlling a communication interface. The data structure or data format is therefore functional data, i.e. the structure or format has a technical function in a technical system comprising the communication interface. Here, it enables the operation of the communication interface that processes the data to be controlled. In addition to this functional character, the representation also has a cognitive character due to the way in which the information contained in the representation is provided by the communication interface, which also contributes to the technical character of the disclosure, as explained in detail below.
In der Statistik spricht man von einem Ausreißer, wenn ein Messwert oder Befund nicht in eine erwartete Messreihe passt oder allgemein nicht den Erwartungen entspricht. Das Identifizieren bzw. Bestimmen eines solchen Ausreißers erfolgt dabei offenbarungsgemäß mittels einer statistischen Analyse der Datensätze. Mit anderen Worten, es wird anhand vordefinierter Regeln bestimmt, ob ein Datensatz als Ausreißer zu klassifizieren ist (oder nicht). Der an sich subjektive Begriff des „Ausreißers“ wird daher offenbarungsgemäß objektiviert. Mit anderen Worten, es erfolgt offenbarungsgemäß eine automatisierte Ausreißererkennung.In statistics, an outlier is when a measured value or finding does not fit into an expected series of measurements or does not generally meet expectations. Identifying or determining Such an outlier is identified by means of a statistical analysis of the data sets. In other words, predefined rules are used to determine whether a data set is to be classified as an outlier (or not). The inherently subjective concept of "outlier" is therefore objectified. In other words, automated outlier detection is carried out.
Die Ausreißererkennung bzw. das Identifizieren des Ausreißers kann mittels eines Algorithmus' implementiert werden. Unter einem Algorithmus kann eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen verstanden werden, hier demnach eine eindeutige Handlungsvorschrift zum Identifizieren eines Ausreißers in den Datensätzen bzw. zum Bestimmen, ob ein Datensatz der (mehreren) Datensätze ein Ausreißer ist. Der Algorithmus kann aus endlich vielen, definierten bzw. vorbestimmten Einzelschritten bestehen. Damit kann der Algorithmus zur Ausführung in ein Computerprogramm implementiert werden. Bei der Problemlösung wird eine bestimmte Eingabe, hier die (Gesamtheit der) Datensätze, in eine bestimmte Ausgabe, hier welcher Datensatz als Ausreißer zu klassifizieren ist, überführt.Outlier detection or the identification of the outlier can be implemented using an algorithm. An algorithm can be understood as a clear instruction for solving a problem or a class of problems, in this case a clear instruction for identifying an outlier in the data sets or for determining whether a data set of (several) data sets is an outlier. The algorithm can consist of a finite number of defined or predetermined individual steps. The algorithm can thus be implemented in a computer program for execution. When solving the problem, a specific input, in this case the (entirety of) data sets, is converted into a specific output, in this case which data set is to be classified as an outlier.
Das Verfahren beschränkt sich dabei nicht auf das Identifizieren eines einzigen Ausreißers. Vielmehr können mehrere oder alle Datensätze als Ausreißer identifiziert werden, die gemäß der statistischen Analyse als solche einzustufen sind. Weiterhin kann offenbarungsgemäß auch der Fall eintreten, dass gemäß der statistischen Analyse keiner der Datensätze als Ausreißer einzustufen ist.The method is not limited to identifying a single outlier. Rather, several or all data sets can be identified as outliers and classified as such according to the statistical analysis. Furthermore, according to the disclosure, it can also happen that none of the data sets can be classified as outliers according to the statistical analysis.
Das oben beschriebene Steuerverfahren bietet dabei eine Reihe von technischen Vorteilen.The control method described above offers a number of technical advantages.
Durch das Markieren oder Hervorheben des Ausreißers in den mittels des Kommunikationsinterface bereitgestellten Daten, also durch den kognitiven Inhalt der (optional grafischen und/oder tabellarischen) Darstellung, lässt sich im Bereich der Operationsplanung für eine refraktive Augenchirurgie durch die Wiedergabe, optional das Anzeigen, der in der Datenstruktur enthaltenen Informationen für einen Nutzer eine ständige bzw. geführte Mensch-Maschine-Interaktion realisieren.By marking or highlighting the outlier in the data provided via the communication interface, i.e. by the cognitive content of the (optionally graphical and/or tabular) representation, a constant or guided human-machine interaction can be realized in the area of surgical planning for refractive eye surgery by reproducing, optionally displaying, the information contained in the data structure for a user.
Mit anderen Worten, nicht nur die Tatsache, dass die Darstellung erfolgt, sondern auch wie diese erfolgt, trägt zum technischen Charakter des offenbarungsgemäßen Verfahrens bei.In other words, not only the fact that the representation is made, but also how it is made, contributes to the technical character of the process according to the disclosure.
Bei der Darstellung kann es sich um eine grafischen Darstellung, optional umfassend ein Nomogramm, handeln. Solche Nomogramme werden von Operateuren für eine Planung einer refraktiven Augenchirurgie genutzt (s. oben). Die Planung umfasst dabei das Festlegen verschiedener Einstellungen betreffend ein bei der Durchführung der refraktiven Augenoperation genutztes Operationsgerät, wie z.B. eines Femtosekundenlasers. Je nach Einstellung des genutzten Operationsgeräts variiert ein durch die Augenoperation erzieltes Ergebnis.The representation can be a graphical representation, optionally including a nomogram. Such nomograms are used by surgeons to plan refractive eye surgery (see above). The planning involves specifying various settings for a surgical device used to perform the refractive eye surgery, such as a femtosecond laser. The result achieved by the eye surgery varies depending on the settings of the surgical device used.
Das Nomogramm enthält dabei regelmäßig eine Ausgleichskurve, die basierend auf den einzelnen in dem Diagramm des Nomogramms enthaltenen Datenpunkten erzeugt wird.The nomogram regularly contains a regression curve that is generated based on the individual data points contained in the nomogram diagram.
Werden Nomogramme für eine computerassistierte Operationsplanung automatisiert erzeugt, so steht der Softwareentwickler vor der Herausforderung, allgemeine Regeln zu definieren, basierend auf welchen Datensätzen einer Vielzahl von Datensätzen ein vom Nutzer bzw. Operationsplaner angefordertes Nomogramm erzeugt werden soll.If nomograms for computer-assisted surgical planning are generated automatically, the software developer is faced with the challenge of defining general rules based on which data sets of a large number of data sets a nomogram requested by the user or surgical planner should be generated.
Das heißt, ohne die eigentlichen Datensätze zu kennen, muss im Vorhinein entschieden werden, unter welchen Bedingungen ein Datensatz bei der Erstellung des gewünschten Nomogramms berücksichtigt werden soll und bei welchen nicht.This means that, without knowing the actual data sets, it must be decided in advance under which conditions a data set should and should not be taken into account when creating the desired nomogram.
Herkömmlich wird diese Herausforderung umgangen, indem keine automatisierte Auswahl von Datensätzen erfolgt, sondern vielmehr eine durch den Operationsplaner durchgeführte manuelle Aus- oder Abwahl von Datensätzen erfolgt, um dann basierend auf den gewünschten Datensätzen das Nomogramm zu erzeugen. Dies ist jedoch aus vielerlei Hinsicht nachteilig bzw. stößt an seine Grenzen. Beispielsweise kann in einem Nomogramm eine gewünschte Sphärenkorrektur über einer tatsächlich erreichten Sphärenkorrektur angezeigt werden. Dabei können die Datenpunkte in einer zweidimensionalen Visualisierung alle in einem gewissen Intervall entlang einer Ausgleichsgeraden liegen, sodass in dieser Ansicht für einen Operationsplaner kein Ausreißer erkennbar ist. Denkbar ist aber, dass sich unter den Datensätzen 99 Frauen und ein Mann befindet, sodass der Mann statistisch gesehen als Ausreißer zu werten wäre. Dies ist jedoch aufgrund des limitierten Informationsgehalts aus dem Nomogramm für den Operationsplaner nicht erkennbar. Um dieses Problem zu umgehen, können herkömmlich von vornherein Datensätze von der Nomogrammbildung ausgeschlossen werden. Dies kann jedoch dazu führen, dass eventuell relevante Datensätze nicht berücksichtigt werden, da z.B. im skizzierten Fall überhaupt kein Unterschied von männlichen und weiblichen Patienten erkennbar ist. Es wird dann nicht die volle Datenbasis ausgenutzt. Die Tatsache, dass die volle Datenbasis nicht ausgenutzt wird, ist aber für den Operationsplaner wiederum aus dem einzelnen erzeugten Nomogramm nicht ersichtlich.Traditionally, this challenge is avoided by not automatically selecting data sets, but rather by the surgery planner manually selecting or deselecting data sets and then generating the nomogram based on the desired data sets. However, this is disadvantageous or has its limitations in many respects. For example, a desired sphere correction can be displayed in a nomogram above a sphere correction actually achieved. In a two-dimensional visualization, the data points can all lie within a certain interval along a best fit line, so that no outliers can be identified by a surgery planner in this view. However, it is conceivable that there are 99 women and one man among the data sets, so that statistically the man would be considered an outlier. However, this is not recognizable to the surgery planner due to the limited information content of the nomogram. To avoid this problem, data sets can be excluded from the nomogram creation from the outset. However, this can lead to potentially relevant data sets not being taken into account, since, for example, in the case outlined, no difference at all can be seen between male and female patients. In this case, the full database is not used. The fact that the full database is not used is not apparent to the operation planner from the individual nomogram generated.
Mit anderen Worten, der Softwareentwickler steht vor der technischen Aufgabe, in einem zweidimensionalen Diagramm einen dreidimensionalen Inhalt, nämlich alle Datenpunkte mit ihrem X-Wert und ihrem Y-Wert sowie als dritte Dimension, zu visualisieren, ob der jeweilige dem Datenpunkt zu Grunde liegende Datensatz bei der (finalen) Nomogrammbildung gemäß der statistischen Analyse berücksichtigt wurde oder werden soll. Dabei wird diese technische Aufgabe dadurch verkompliziert, dass die vorgeschlagene Lösung von der Art des angezeigten X-Werts und Y-Werts, also z.B. Sphäre, Geschlecht, Alter usw., unabhängig sein muss, d.h. es muss aus der Anzeige unabhängig davon, was visualisiert wird, erkennbar sein, welche Datensätze berücksichtigt werden bzw. wurden.In other words, the software developer is faced with the technical task of visualizing a three-dimensional content in a two-dimensional diagram, namely all data points with their X-value and Y-value and, as a third dimension, whether the respective data set underlying the data point was or should be taken into account in the (final) nomogram formation according to the statistical analysis. This technical task is complicated by the fact that the proposed solution must be independent of the type of X-value and Y-value displayed, e.g. sphere, gender, age, etc., i.e. it must be clear from the display which data sets are or were taken into account, regardless of what is visualized.
Dies wird aus technischer Hinsicht zum einen dadurch gelöst, dass nicht mehr wie herkömmlich eine Datenpunkt bezogene Betrachtung stattfindet, sondern vielmehr eine Datensatz bezogene Betrachtung, sodass die automatisierte Bestimmung von Ausreißern von der eigentlichen grafischen Darstellung gelöst wird, aber andererseits diejenigen als Ausreißer identifizierten Datensätze in der grafischen Darstellung, z.B. farblich, markiert sind, sodass die in dem vorgelagerten und für den Operationsplaner eigentlich nicht ersichtlichen Datenverarbeitungsschritt resultierende Information für den Operationsplaner ersichtlich wird.From a technical point of view, this is solved on the one hand by no longer considering data points as is conventional, but rather by considering data sets, so that the automated determination of outliers is separated from the actual graphical representation, but on the other hand those data sets identified as outliers are marked in the graphical representation, e.g. in color, so that the information resulting from the upstream data processing step, which is actually not apparent to the operation planner, becomes visible to the operation planner.
Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen des oben beschriebenen Steuerverfahrens im Detail erläutert.Possible further developments of the tax procedure described above are explained in detail below.
Das Kommunikationsinterface kann eine Anzeige- und/oder Eingabevorrichtung umfassen oder daraus bestehen. Die Darstellung kann optional grafisch und/oder tabellarisch mittels der Anzeigevorrichtung erfolgen.The communication interface can include or consist of a display and/or input device. The display can optionally be graphical and/or tabular.
Die Datensätze können als die Information betreffend die Refraktion des menschlichen Auges jeweils ein Ergebnis einer objektiven Refraktionsmessung und ein zugehöriges Ergebnis einer subjektiven Refraktionsmessung (des menschlichen Auges) umfassen. Das Durchführen der statistischen Analyse der Datensätze kann eine Verwendung der Ergebnisse der objektiven Refraktionsmessung und des jeweils zugehörigen Ergebnisses der subjektiven Refraktionsmessung umfassen.The data sets can each comprise, as the information relating to the refraction of the human eye, a result of an objective refraction measurement and an associated result of a subjective refraction measurement (of the human eye). Carrying out the statistical analysis of the data sets can comprise using the results of the objective refraction measurement and the associated result of the subjective refraction measurement.
Der Begriff axiale Refraktion bezeichnet in der Optometrie und Augenheilkunde den Brechwert der optischen Korrektur, mit der ein bestimmtes Auge ohne Akkommodation ein scharfes Bild eines in unendlicher Entfernung befindlichen Objekts erzeugt. Ist dieser Wert Null, spricht man von Normalsichtigkeit oder Emmetropie, ansonsten von einer Ametropie. Zu unterscheiden ist zwischen einem Ergebnis einer objektiven Refraktionsmessung bzw. einer objektiven Refraktion, das mittels einer apparativen Anordnung gemessen und durch die Brechungseigenschaften des Augapfels bestimmt wird, und einem Ergebnis einer subjektiven Refraktionsmessung bzw. einer subjektiven Refraktion, das eine Auskunft des Untersuchten über die wahrgenommene Bildschärfe erfordert und den Einfluss weiterer Größen auf die Wahrnehmung berücksichtigt.In optometry and ophthalmology, the term axial refraction refers to the refractive power of the optical correction with which a certain eye, without accommodation, produces a sharp image of an object at an infinite distance. If this value is zero, it is called normal vision or emmetropia, otherwise it is called ametropia. A distinction must be made between the result of an objective refraction measurement or an objective refraction, which is measured using an apparatus and determined by the refractive properties of the eyeball, and the result of a subjective refraction measurement or a subjective refraction, which requires the person being examined to provide information about the perceived image sharpness and takes into account the influence of other variables on perception.
Das Durchführen der statistischen Analyse kann ein Bestimmen einer Differenz zwischen dem Ergebnis der objektiven Refraktionsmessung und dem zugehörigen Ergebnis der subjektiven Refraktionsmessung für alle Datensätze umfassen. Es können diejenigen Datensätze als Ausreißer identifiziert werden, deren Differenz sich außerhalb eines Konfidenzintervalls mit vorbestimmtem Konfidenzlevel befindet.Performing the statistical analysis may include determining a difference between the result of the objective refraction measurement and the corresponding result of the subjective refraction measurement for all data sets. Those data sets whose difference is outside a confidence interval with a predetermined confidence level may be identified as outliers.
Unter dem Konfidenzintervall, kurz KI, (auch Vertrauensintervall, Vertrauensbereich oder Erwartungsbereich genannt), kann in der Statistik ein Intervall verstanden werden, das die Präzision der Lageschätzung eines Parameters angeben soll. Das Konfidenzintervall gibt den Bereich an, der mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit (der Überdeckungswahrscheinlichkeit) den Parameter einer Verteilung einer Zufallsvariablen einschließt. Das Konfidenzlevel bzw. das Konfidenzniveau definiert diese Wahrscheinlichkeit.In statistics, the confidence interval, abbreviated CI, (also called confidence interval, confidence range or expected range) can be understood as an interval that is intended to indicate the precision of the position estimate of a parameter. The confidence interval indicates the range that includes the parameter of a distribution of a random variable with a certain probability (the coverage probability). The confidence level defines this probability.
Das Verfahren kann ein Festlegen des vorbestimmten Konfidenzlevels basierend auf einer ersten Nutzereingabe umfassen.The method may include setting the predetermined confidence level based on a first user input.
Denkbar ist also, dass das Steuern des Kommunikationsinterface, optional der Anzeigevorrichtung, ein Bereitstellen einer grafischen Benutzeroberfläche umfasst, welche es ermöglicht, den Nutzer, optional den Operationsplaner, durch dessen Nutzereingabe in den Prozess des automatisierten Erzeugens der Nomogramme mit einzubeziehen.It is therefore conceivable that the control of the communication interface, optionally the display device, includes the provision of a graphical user interface which makes it possible to involve the user, optionally the operation planner, in the process of automated generation of the nomograms through his user input.
Die Datensätze können als die Information betreffend die Refraktion des menschlichen Auges jeweils einen mittels einer refraktiven Augenoperation erzielten Korrekturwerts des Auges und eine zugehörige Größe, die eine Einstellung einer die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, umfassen. Das Durchführen der statistischen Analyse der Datensätze kann eine Verwendung der Größe, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, und des jeweils zugehörigen Korrekturwerts umfassen.The data sets can each comprise, as the information relating to the refraction of the human eye, a correction value of the eye achieved by means of a refractive eye operation and an associated quantity that characterizes a setting of a device performing the refractive eye operation. Carrying out the statistical analysis of the data sets can comprise using the quantity that characterizes the setting of the device performing the refractive eye operation and the respective associated correction value.
Die Offenbarung ist dabei nicht auf eine Größe limitiert, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, sondern bei der Größe kann es sich, zusätzlich oder alternativ, um ein Patientenalter und/oder eine Therapiehistorie des Patienten handeln, an dem die refraktive Augenoperation durchzuführen ist.The disclosure is not limited to a variable that characterizes the setting of the device performing the refractive eye surgery, but the variable can, additionally or alternatively, be a patient age and/or a therapy history of the patient on whom the refractive eye surgery is to be performed.
Bei der Größe, die eine Einstellung einer die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, kann es sich um eine Lasereinstellung handeln. Diese kann z.B. eine refraktive Korrektur in Dioptrien charakterisieren, die am Lasergerät einstellbar ist (z.B. Sphäre und/oder Zylinder, sowie optional höherer Ordnungen zur Korrektur von Astigmatismus). Je nach Gerät (z.B. femto-Sekundenlaser oder Excimer-Laser) und Verfahren (z.B. PRK, LASIK, oder SMILE) können dabei optional unterschiedliche Scan-Pattern mit unterschiedlichen Geräteparametern verwendet werden und einstellbar sein, um diese Korrektur zu erzielen. Wenn es sich um Nomogramme für z.B. das SMILE Verfahren handelt, kann zudem der Krümmungsradius des posterioren Lentikelschnitts maßgeblich sein.The quantity that characterizes a setting of a device performing refractive eye surgery can be a laser setting. This can, for example, characterize a refractive correction in diopters that can be set on the laser device (e.g. sphere and/or cylinder, and optionally higher orders to correct astigmatism). Depending on the device (e.g. femtosecond laser or excimer laser) and procedure (e.g. PRK, LASIK, or SMILE), different scan patterns with different device parameters can optionally be used and can be set to achieve this correction. When it comes to nomograms for the SMILE procedure, for example, the radius of curvature of the posterior lenticule cut can also be decisive.
Das Durchführen der statistischen Analyse kann ein Zuordnen von mehreren der Datensätze zu einer Gruppe von Datensätzen basierend auf der jeweiligen Größe, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, umfassen. Das Identifizieren von Ausreißern aus der Gruppe von Datensätzen kann anhand deren jeweiliger Korrekturwerte unter Verwendung einer Leave-One-Out-Kern-Dichte-Schätzung erfolgen.Performing the statistical analysis may include assigning a plurality of the data sets to a group of data sets based on the respective quantity characterizing the setting of the device performing the refractive eye surgery. Identifying outliers from the group of data sets may be done based on their respective correction values using a leave-one-out kernel density estimation.
Die Kern-Dichte-Schätzung bzw. Kerndichteschätzung (auch Parzen-Fenster-Methode; englisch kernel density estimation, KDE) ist ein statistisches Verfahren zur Schätzung der Wahrscheinlichkeitsverteilung einer Zufallsvariablen. Mit Kern wird die stetige Lebesgue-Dichte k eines fast beliebig zu wählenden Wahrscheinlichkeitsmaßes K bezeichnet. Mögliche Kerne sind etwa der Gauß-Kern oder der Cauchy-Kern. Details zur Kerndichteschätzung können https://de.wikipedia.org/wiki/Kerndichtesch%C3%A4tzer entnommen werden.Kernel density estimation (also known as the Parzen window method; English kernel density estimation, KDE) is a statistical method for estimating the probability distribution of a random variable. The kernel is the continuous Lebesgue density k of an almost arbitrarily chosen probability measure K. Possible kernels are the Gaussian kernel or the Cauchy kernel. Details on kernel density estimation can be found at https://de.wikipedia.org/wiki/Kerndichtesch%C3%A4tzer.
Das Identifizieren von Ausreißern aus der Gruppe von Datensätzen anhand deren jeweiliger Korrekturwerte unter Verwendung der Leave-One-Out-Kern-Dichte-Schätzung je Datensatz aus der Gruppe von Datensätzen kann ein Bestimmen einer Wahrscheinlichkeitsverteilung unter Berücksichtigung der Korrekturwerte aller Datensätze aus der Gruppe von Datensätzen bis auf den erzielten Korrekturwert desjenigen Datensatzes, für den bestimmt wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt, mittels einer Kern-Dichte-Schätzung umfassen. Ferner kann es ein Bestimmen eines Wahrscheinlichkeitswerts für den Korrekturwert desjenigen Datensatzes, für den bestimmt werden wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt, anhand der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung umfassen. Ferner kann es ein Identifizieren des Datensatzes, für den bestimmt wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt, als Ausreißer, wenn dessen bestimmter Wahrscheinlichkeitswert unterhalb eines vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsgrenzwerts liegt, umfassen.Identifying outliers from the group of data sets based on their respective correction values using the leave-one-out kernel density estimation for each data set from the group of data sets can include determining a probability distribution taking into account the correction values of all data sets from the group of data sets except for the achieved correction value of the data set for which it is determined whether it is an outlier, by means of a kernel density estimation. It can also include determining a probability value for the correction value of the data set for which it is determined whether it is an outlier, based on the determined probability distribution. It can also include identifying the data set for which it is determined whether it is an outlier as an outlier if its determined probability value is below a predetermined probability threshold.
Das Verfahren umfasst ein Festlegen des vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsgrenzwerts basierend auf einer zweiten Nutzereingabe. Das oben zur grafischen Benutzeroberfläche Beschriebene gilt hier mutatis mutandis.The method includes setting the predetermined probability threshold based on a second user input. What is described above for the graphical user interface applies here mutatis mutandis.
Diejenigen Datensätze der Datensätze können zu der Gruppe von Datensätzen zugeordnet werden, die dieselbe Größe aufweisen, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert.Those records of the records may be assigned to the group of records that have the same size that characterizes the setting of the device performing the refractive eye surgery.
Mit anderen Worten, es können die Datensätze so gruppiert werden, dass diejenigen Datensätze zusammengefasst und gemeinsam ausgewertet werden, bei denen ein gleiches Setting der die Augenoperation durchführenden Vorrichtung, z.B. eines Lasers, vorgelegen hat. Dabei kann z.B. angenommen werden, dass diese Datensätze ein gleiches bzw. ähnliches Korrekturergebnis erzielen sollen. So können die Ausreißer aus den jeweiligen Gruppen gefiltert werden.In other words, the data sets can be grouped in such a way that those data sets are summarized and evaluated together in which the same setting of the eye surgery device performing the correction, e.g. a laser. It can be assumed, for example, that these data sets should achieve the same or similar correction result. In this way, the outliers can be filtered out of the respective groups.
Das Verfahren kann ein Empfangen einer dritten Nutzereingabe betreffend zumindest einen als Ausreißer identifizierten Datensatz umfassen, mit welcher die Identifizierung als dieses Datensatzes Ausreißer aufgehoben wird. Konkret kann dies bedeuten, dass der Nutzer, optional der Operationsplaner, entscheiden kann, ob der jeweilige Datensatz tatsächlich als Ausreißer gewertet werden soll. Dazu kann der Nutzer z.B. auf den zu dem Datensatz korrespondierenden Datenpunkt in dem Diagramm bzw. Nomogramm klicken. Gleiches kann auch umgekehrt erfolgen, d.h. zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren ein Empfangen einer vierten Nutzereingabe betreffend zumindest einen als Nicht-Ausreißer identifizierten Datensatz umfassen, mit welcher die Identifizierung dieses Datensatzes als Nicht-Ausreißer aufgehoben wird bzw. dieser Datensatz manuell als Ausreißer markiert wird. Das oben zur grafischen Benutzeroberfläche Beschriebene gilt hier mutatis mutandis.The method can include receiving a third user input relating to at least one data set identified as an outlier, with which the identification of this data set as an outlier is cancelled. In concrete terms, this can mean that the user, optionally the operations planner, can decide whether the respective data set should actually be classified as an outlier. To do this, the user can, for example, click on the data point corresponding to the data set in the diagram or nomogram. The same can also be done the other way round, i.e. additionally or alternatively, the method can include receiving a fourth user input relating to at least one data set identified as a non-outlier, with which the identification of this data set as a non-outlier is cancelled or this data set is manually marked as an outlier. What was described above for the graphical user interface applies here mutatis mutandis.
Das Verfahren kann ein Bestimmen einer ersten Ausgleichskurve ausschließlich basierend auf den Datensätzen der Datensätze, die nicht als Ausreißer identifiziert wurden, und ein Einfügen der bestimmten Ausgleichskurve in die Darstellung umfassen.The method may include determining a first best fit curve based solely on the data sets of the data sets that were not identified as outliers and inserting the determined best fit curve into the representation.
Die Ausgleichskurve kann dabei optional zunächst initial basierend auf den in dem ersten Schritt automatisiert als Nicht-Ausreißer identifizierten Datensätzen erstellt werden und weiter optional anschließend, sollte der Nutzer mit der oben beschriebenen Nutzereingabe einen Datenpunkt manuell als Nicht-Ausreißer markieren, aktualisiert werden.The best fit curve can optionally be created initially based on the data sets automatically identified as non-outliers in the first step and then optionally updated if the user manually marks a data point as a non-outlier using the user input described above.
Das Verfahren kann ein Ansteuern einer Vorrichtung, die ausgestaltet ist, eine refraktive Augenoperation durchzuführen, basierend auf der erzeugten Darstellung umfassen. Mit anderen Worten, das Verfahren kann ein Ansteuern einer Vorrichtung, die ausgestaltet ist, eine refraktive Augenoperation durchzuführen, basierend auf den um den zumindest einen Ausreißer korrigierten Datensatz umfassen.The method may include controlling a device configured to perform a refractive eye operation based on the generated representation. In other words, the method may include controlling a device configured to perform a refractive eye operation based on the data set corrected for the at least one outlier.
Mit anderen Worten, es kann ein automatisiertes Ansteuern und damit zumindest teilweises Durchführen der refraktive Augenoperation erfolgen, die basierend auf der mittels dem oben beschriebenen Verfahren erzeugten Darstellung bzw. dem um Ausreißer bereinigten Datensatz geplant wurde.In other words, the refractive eye surgery can be controlled and thus at least partially carried out automatically, which was planned based on the representation generated by the method described above or the data set adjusted for outliers.
Ferner wird eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend Mittel zur Ausführung des oben beschriebenen Steuerverfahrens, bereitgestellt.Furthermore, a device for data processing is provided, comprising means for carrying out the control method described above.
Bei der Vorrichtung zur Datenverarbeitung kann es sich um einen Computer, z.B. einen Personal-Computer (PC), ein Smartphone, ein Tablet, einen Server und/oder eine Cloud-Komponente, handeln.The data processing device can be a computer, e.g. a personal computer (PC), a smartphone, a tablet, a server and/or a cloud component.
Die Vorrichtung zur Datenverarbeitung kann einen Prozessor und einen zu dem Prozessor verbundenen Speicher aufweisen, in dem das Verfahren in Form eines Computerprogramms und die Datensätze gespeichert sind. Der Prozessor kann ausgestaltet sein, um auf das Computerprogramm und die Datensätze zuzugreifen und das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Dabei ist der Begriff „aufweisen“ hier nicht so zu werten, als müssten der Speicher und der Prozessor tatsächlich physisch in einer Vorrichtung verbaut sein. Dies ist nur eine mögliche Umsetzung, wobei auch viele weitere mögliche Umsetzungen, wie z.B. die Nutzung einer Cloud zum Speichern des Computerprogramms und/oder der Datensätze, zusätzlich oder alternativ denkbar sind.The device for data processing can have a processor and a memory connected to the processor, in which the method in the form of a computer program and the data sets are stored. The processor can be designed to access the computer program and the data sets and to carry out the method described above. The term "have" here is not to be interpreted as if the memory and the processor actually have to be physically installed in a device. This is only one possible implementation, although many other possible implementations, such as the use of a cloud to store the computer program and/or the data sets, are also conceivable in addition or as an alternative.
Das oben mit Bezug zum Steuerverfahren Beschriebene gilt analog auch für die Vorrichtung zur Datenverarbeitung und umgekehrt.What is described above with reference to the control method also applies analogously to the data processing device and vice versa.
Ferner wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Steuerverfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen, bereitgestellt.Furthermore, a computer program is provided, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to at least partially carry out or implement the control method described above.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Computern, wie z.B. Personal-Computer, Tablets, Smartphones und/oder Servern, geeignet ist.A program code of the computer program can be in any code, in particular in a code that is suitable for controlling computers, such as personal computers, tablets, smartphones and/or servers.
Das oben mit Bezug zum Steuerverfahren und zur Datenverarbeitungsvorrichtung Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.What is described above with reference to the control method and the data processing device also applies analogously to the computer program and vice versa.
Ferner wird ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, bereitgestellt. Das computerlesbare Medium umfasst Befehle, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Steuerverfahren zumindest teilweise auszuführen.Furthermore, a computer-readable medium, in particular a computer-readable storage medium, is provided. The computer-readable medium comprises instructions which, when executed by a computer, cause the computer to at least partially carry out the control method described above.
Das heißt, es kann ein computerlesbares Medium bereitgestellt werden, das ein oben definiertes Computerprogramm umfasst. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte oder eine SSD-Karte.That is, a computer-readable medium may be provided that comprises a computer program as defined above. The computer-readable medium may be any digital data storage device, such as a USB stick, a hard disk, a CD-ROM, an SD card or an SSD card.
Das Computerprogramm muss nicht zwingend auf einem solchen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, um dem Computer zur Verfügung gestellt zu werden, sondern kann auch über das Internet oder anderweitig extern bezogen werden. Es kann sich folglich also auch um ein Datensignal handeln, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Steuerverfahren zumindest teilweise auszuführen.The computer program does not necessarily have to be stored on such a computer-readable storage medium in order to be made available to the computer, but can also be obtained via the Internet or from another external source. It can therefore also be a data signal that includes commands that, when executed by a computer, cause the computer to at least partially carry out the control method described above.
Das oben mit Bezug zum Steuerverfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für das computerlesbare Medium und umgekehrt.The above description with reference to the control method, the data processing device and the computer program also applies analogously to the computer-readable medium and vice versa.
Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform mit Bezug zu
-
1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines offenbarungsgemäßen Steuerverfahrens für eine Anzeigevorrichtung, und -
2 zeigt schematisch eine Anzeigevorrichtung, die mittels des Steuerverfahrens gesteuert wird, -
3 zeigt schematisch eine Vorrichtung bzw. ein System zur Datenverarbeitung aufweisend dieAnzeigevorrichtung aus 1 , die bzw. das ausgestaltet ist, um das Steuerverfahren auszuführen, -
4 zeigt zu Erklärungszwecken ein Diagramm mit einer Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung von Differenzwerten aus subjektiver und objektiver präoperativer Refraktion, -
5 zeigt zu Erklärungszwecken ein beispielhaftes Diagramm, in dem Korrekturwerte (vertikale Achse in5 ) über Lasereinstellungen (horizontale Achse in5 ) aufgetragen sind, -
6 zeigt zu Erklärungszwecken ein beispielhaftes Balkendiagramm, wobei auf der horizontalen Achse ein erzielter Korrekturwert und auf der vertikalen Achse eine Anzahl von Datensätzen, in denen der jeweilige Korrekturwert erzielt wurde, aufgetragen ist, -
7 zeigt beispielhaft eine Leave-One-Out-Kern-Dichte-Schätzung für die gleiche Teilmenge bzw. Gruppe wie in6 .
-
1 shows schematically a flow chart of a control method for a display device according to the disclosure, and -
2 shows schematically a display device controlled by means of the control method, -
3 shows schematically a device or a system for data processing comprising the display device of1 , which is designed to carry out the tax procedure, -
4 shows for explanatory purposes a diagram with a probability density distribution of difference values from subjective and objective preoperative refraction, -
5 shows an example diagram for explanatory purposes in which correction values (vertical axis in5 ) via laser settings (horizontal axis in5 ) are applied, -
6 shows an example bar chart for explanatory purposes, with the horizontal axis showing an achieved correction value and the vertical axis showing a number of data sets in which the respective correction value was achieved, -
7 shows an example of a leave-one-out kernel density estimate for the same subset or group as in6 .
Es wird nachfolgend zumindest eine detaillierte Ausführungsform beschrieben, wobei die beschriebene Ausführungsform lediglich beispielhaft für die Offenbarung ist, die in verschiedenen Formen verwirklicht werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und einige Merkmale können übertrieben dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als Grundlage für die Ansprüche und als repräsentative Basis, um dem Fachmann zu zeigen, wie er die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise anwenden kann.At least one detailed embodiment is described below, wherein the described embodiment is merely exemplary of the disclosure that may be embodied in various forms. The figures are not necessarily to scale, and some features may be exaggerated to show details of particular components. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein are not to be interpreted as limiting, but merely as a basis for the claims, and as a representative basis for teaching one skilled in the art how to variously employ the present disclosure.
Nachfolgend wird die offenbarungsgemäße Ausführungsform zunächst allgemein mit Bezug zu den
Das in
In einem ersten Schritt S1 des Steuerverfahrens lädt die Steuervorrichtung 3 mehrere in einer Datenbank in dem Speicher 8 gespeicherten Datensätze zusammen mit einem Computerprogramm in die Steuervorrichtung 3, wobei das Computerprogramm Instruktionen umfasst, die es der Steuervorrichtung 3 ermöglichen das nachfolgend weiter im Detail beschriebene Steuerverfahren auszuführen.In a first step S1 of the control method, the
In einem zweiten Schritt S2 des Steuerverfahrens steuert die Steuervorrichtung 3 die als Mensch-Maschine-Schnittstelle agierende Anzeigevorrichtung 2 so an, dass diese eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) 5 anzeigt. Die Vorrichtung zur Datenverarbeitung 1 weist (nicht dargestellte) Eingabegeräte (z.B. eine Computermaus, eine Tatstatur und/oder ein Touchdisplay als Teil der Anzeigevorrichtung) auf, sodass ein Nutzer, vorliegend ein Operationsplaner einer refraktiven Augenoperation, über die Benutzeroberfläche 5 abgefragte Informationen zu der Vorrichtung zur Datenverarbeitung 1 eingeben kann. Vorliegend werden in dem ersten Schritt S1 des Steuerverfahrens zunächst zwei Nutzereingaben abgefragt, nämlich ein Konfidenzlevel, das in einem ersten Feld 51 der Benutzeroberfläche 5 eingegeben werden kann, und ein Wahrscheinlichkeitsgrenzwert, der in einem zweiten Feld 52 der Benutzeroberfläche 5 eingegeben werden kann.In a second step S2 of the control method, the
In einem zweiten Schritt S2 des Steuerverfahrens führt die Steuervorrichtung 3 eine statistische Analyse der Datensätze durch, die jeweils eine Information betreffend eine Refraktion eines menschlichen Auges umfassen, um so einen oder mehrere Ausreißer 42 in den Datensätzen zu identifizieren.In a second step S2 of the control method, the
Um die Ausreißer zu identifizieren kommen grundsätzlich zwei, optional miteinander kombinierbare, Möglichkeiten in Betracht. Die erste der beiden Möglichkeiten beruht auf einem Vergleich einer objektiven und einer subjektiven Refraktion. Die zweite Möglichkeit beruht auf einer Auswertung einer erzielten Sehkorrektur, bei Anwendung im Wesentlichen gleicher Lasereinstellungen. Beide Möglichkeiten werden nachfolgend im Detail erläutert. Selbstverständlich sind dies nur zwei von einer Vielzahl möglicher konkreter Ausgestaltungen bzw. Umsetzungen des offenbarungsgemäßen Prinzips und die Offenbarung ist daher nicht auf diese beiden Möglichkeiten limitiert. Allgemein kann jedoch festgestellt werden, dass das offenbarungsgemäße Prinzip erlaubt, verschiedene Arten von Ausreißern in Daten der refraktiven Chirurgie automatisiert zu identifizieren, bei denen eine Beziehung zwischen einem oder mehreren Parametern signifikant vom Rest der Daten abweicht.In order to identify the outliers, two options, which can be combined with one another, are fundamentally possible. The first of the two options is based on a comparison of an objective and a subjective refraction. The second option is based on an evaluation of a vision correction achieved using essentially the same laser settings. Both options are explained in detail below. Of course, these are only two of a multitude of possible concrete designs or implementations of the principle according to the disclosure and the disclosure is therefore not limited to these two options. In general, however, it can be stated that the principle according to the disclosure allows various types of outliers in refractive surgery data to be automatically identified where a relationship between one or more parameters deviates significantly from the rest of the data.
Gemäß der ersten Möglichkeit umfassen die Datensätze die Information betreffend die Refraktion des menschlichen Auges jeweils ein Ergebnis einer objektiven Refraktionsmessung und ein zugehöriges Ergebnis einer subjektiven Refraktionsmessung. Es kann sich dabei jeweils um eine präoperativ durchgeführte subjektive bzw. objektive Refraktionsmessung und/oder eine postoperativ durchgeführte subjektive bzw. objektive Refraktionsmessung handeln. Die Refraktionsmessung kann sich dabei jeweils sowohl auf eine Sphäre als auch einen Zylinder(wert) des zu behandelnden bzw. behandelten Auges beziehen. Der Sphärenwert gibt Auskunft über die Brechkraft des Auges im eigentlichen Sinne, d.h. die Lage des Brennpunkts in Bezug auf die Netzhaut des Auges. Der Zylinderwert, optional zusammen mit dem Achswert, gibt Auskunft über die Stärke einer Hornhautverkrümmung bzw. eines Astigmatismus. Das Durchführen der statistischen Analyse der Datensätze umfasst eine Verwendung der Ergebnisse der objektiven Refraktionsmessung und des jeweils zugehörigen Ergebnisses der subjektiven Refraktionsmessung. Genauer gesagt umfasst das Durchführen der statistischen Analyse ein Bestimmen einer Differenz zwischen dem Ergebnis der objektiven Refraktionsmessung und dem zugehörigen Ergebnis der subjektiven Refraktionsmessung für alle Datensätze, und ein Identifizieren derjenigen Datensätze als Ausreißer, deren Differenz sich außerhalb eines Konfidenzintervalls mit dem in dem ersten Schritt S1 des Verfahrens empfangenen, durch den Operationsplaner festgelegten Konfidenzlevel befindet.According to the first possibility, the data sets containing information relating to the refraction of the human eye each comprise a result of an objective refraction measurement and a corresponding result of a subjective refraction measurement. This can be a subjective or objective refraction measurement carried out preoperatively and/or a subjective or objective refraction measurement carried out postoperatively. The refraction measurement can refer to both a sphere and a cylinder (value) of the eye to be treated or treated. The sphere value provides information about the refractive power of the eye in the true sense, i.e. the position of the focal point in relation to the retina of the eye. The cylinder value, optionally together with the axis value, provides information about the strength of astigmatism. Carrying out the statistical analysis of the data sets involves using the results of the objective refraction measurement and the corresponding result of the subjective refraction measurement. More specifically, performing the statistical analysis comprises determining a difference between the result of the objective refraction measurement and the corresponding result of the subjective refraction measurement for all data sets, and identifying as outliers those data sets whose difference is outside a confidence interval with the confidence level received in the first step S1 of the method and set by the operation planner.
Dieses Vorgehen ist in
Bei der ersten Möglichkeit wird davon ausgegangen, dass die Differenz zwischen der subjektiven und der objektiven Refraktionsmessung auf einen bestimmten Bereich, das sog. Konfidenzintervall, dessen Größe durch das Konfidenzlevel (hier 95%) bestimmt wird, beschränkt sein sollte. Das Konfidenzlevel erlaubt die Bestimmung eines unteren und eines oberen Schwellwerts (z.B. für den unteren Schwellwert (100%- Konfidenzlevel)/2; und für den oberen Schwellwert: 100% - unterer Schwellwert). In dem vorliegenden Beispiel mit Konfidenzlevel von 95% ist der untere Schwellenwert das 2,5. Perzentil der Verteilung, während der obere Schwellenwert das 97,5. Perzentil der Verteilung ist.The first option assumes that the difference between the subjective and objective refraction measurement should be limited to a certain range, the so-called confidence interval, the size of which is determined by the confidence level (here 95%). The confidence level allows the determination of a lower and an upper threshold (e.g. for the lower threshold (100% - confidence level)/2; and for the upper threshold: 100% - lower threshold). In the present example with a confidence level of 95%, the lower threshold is the 2.5th percentile of the distribution, while the upper threshold is the 97.5th percentile of the distribution.
In dem in
Gemäß der zweiten Möglichkeit umfassen die Datensätze die Information betreffend die Refraktion des menschlichen Auges jeweils einen mittels einer refraktiven Augenoperation erzielten Korrekturwerts des Auges und eine zugehörige Größe, die eine Einstellung einer die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert. Bei dem erzielten Korrekturwert kann es sich um eine Differenz aus den oben mit Bezug zur ersten Möglichkeit beschriebenen präoperativ und postoperativ gemessenen Werte (z.B. in Dioptrien) handeln, d.h. es kann sich um eine Differenz aus einem Ergebnis einer postoperativ durchgeführten bzw. postoperativen subjektiven und/oder objektiven Refraktionsmessung und einer präoperativen subjektiven und/oder objektiven Refraktionsmessung handeln. Genauer gesagt kann der erzielte Korrekturwert beispielhaft wie folgt für jeden der Datensätze errechnet werden:
Bei der Größe kann es sich z.B. um eine Lasereinstellung (z.B. in Dioptrien) eines für die refraktive Augenoperation verwendeten Lasers handeln. Das Durchführen der statistischen Analyse der Datensätze umfasst dabei eine Verwendung der Größe, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, und des jeweils zugehörigen Korrekturwerts.The quantity can be, for example, a laser setting (e.g. in diopters) of a laser used for refractive eye surgery. Carrying out the statistical analysis of the data sets involves using the quantity that characterizes the setting of the device performing the refractive eye surgery and the corresponding correction value.
Unter Lasereinstellung können diejenigen Parameter eines refraktiven Lasersystems verstanden werden, die notwendigerweise festgelegt sein müssen, um in der Hornhaut einen wohldefinierte bzw. vordefinierten Gewebeabtrag zu erzielen (z.B. Wellenlänge, Spotspacing, numerische Apertur, zeitlich-räumliche Variation der Energiefluenz usw.), der zur Änderung der Brechkraft der Hornhaut und damit des Auges führt. Im Falle eines gepulsten Laser können Pulsfrequenz und Pulsenergie festzulegenden Parameter bzw. Lasereinstellung sein.Laser setting can be understood as those parameters of a refractive laser system that must necessarily be set in order to achieve a well-defined or predefined tissue ablation in the cornea (e.g. wavelength, spot spacing, numerical aperture, temporal-spatial variation of the energy fluence, etc.), which leads to a change in the refractive power of the cornea and thus of the eye. In the case of a pulsed laser, pulse frequency and pulse energy can be parameters or laser settings that must be set.
Es wird dabei davon ausgegangen, dass bei Anwendung derselben Lasereinstellung die erzielte Sehkorrektur bei verschiedenen Patienten sehr ähnlich sein sollte. Das in
Genauer gesagt erfolgt zunächst ein Zuordnen von mehreren der Datensätzen zu einer Gruppe von Datensätzen bei denen die jeweilige Größe, die die Einstellung der die refraktive Augenoperation durchführenden Vorrichtung charakterisiert, d.h. hier die Lasereinstellung, dieselbe ist. Ein daraus resultierendes Ergebnis ist für eine Gruppe von Datensätzen mit demselben Lasersetting als Balkendiagramm beispielhaft in
Mit anderen Worten, um die Ausreißer bei diesem Ansatz zu erkennen, werden die Daten zunächst in Teilmengen aufgeteilt, wobei jede Teilmenge für eine Kugel- oder Zylinderlasereinstellung gilt. Es wird erwartet, dass die erzielte Korrektur für jede Untergruppe ähnlich ist, da die gleiche Lasereinstellung verwendet wurde. Die Verteilung der erzielten Korrektur in einer Teilmenge kann als Histogramm dargestellt werden, wie in
Nachfolgend erfolgt ein Identifizieren von Ausreißern aus der jeweiligen Gruppe von Datensätzen anhand deren jeweiliger Korrekturwerte unter Verwendung einer Leave-One-Out-Kern-Dichte-Schätzung.Subsequently, outliers from the respective group of data sets are identified based on their respective correction values using a leave-one-out kernel density estimation.
Dafür wird zunächst eine Wahrscheinlichkeits(dichte)verteilung unter Berücksichtigung der Korrekturwerte aller Datensätze aus der Gruppe von Datensätzen bis auf den erzielten Korrekturwert desjenigen Datensatzes, für den bestimmt wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt, mittels einer Kern-Dichte-Schätzung bestimmt. Anschließend wird anhand der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung ein Wahrscheinlichkeitswert für den Korrekturwert desjenigen Datensatzes bestimmt, für den bestimmt werden wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt. Letztlich erfolgt ein Identifizieren des Datensatzes, für den bestimmt wird, ob es sich um einen Ausreißer handelt, als Ausreißer, wenn dessen bestimmter Wahrscheinlichkeitswert unterhalb des mittels der zweiten Nutzereingabe (s. oben) bestimmten Wahrscheinlichkeitsgrenzwerts liegt.For this purpose, a probability (density) distribution is first calculated using a kernel density estimation, taking into account the correction values of all data sets from the group of data sets except for the correction value achieved for the data set for which it is determined whether it is an outlier. Then, based on the determined probability distribution, a probability value is determined for the correction value of the data set for which it is determined whether it is an outlier. Finally, the data set for which it is determined whether it is an outlier is identified as an outlier if its determined probability value is below the probability threshold determined using the second user input (see above).
Mit anderen Worten, die Verteilung der erzielten Korrektur in einer Teilmenge bzw. Gruppe der Datensätze kann mit Hilfe der Kern-Dichte-Schätzung z.B. nach folgender Formel modelliert werden, wobei K ein Gauß-Kern ist:
Es wird vorgeschlagen, die Leave-One-Out-Kern-Dichte-Schätzung zu verwenden, um Ausreißer in jeder Teilmenge zu identifizieren. Um die Wahrscheinlichkeitsdichte einer Datenprobe zu bewerten, wird die Verteilungsfunktion ρK(x) auf der Grundlage der übrigen Daten geschätzt. Durch die Leave-One-Out-Strategie wird der Einfluss der ausgewählten Datenstichprobe auf die geschätzte Verteilungsfunktion vermieden. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis alle Datenproben in der Teilmenge ausgewertet wurden. Eine normale Datenprobe, also kein Ausreißer, sollte eine höhere Wahrscheinlichkeitsdichte als den Schwellenwert ρ0 der zweiten Benutzereingabe aufweisen:
In
In einem dritten Schritt S3 des Steuerverfahrens erzeugt die Steuervorrichtung 3 eine grafische Darstellung 4 basierend auf den mehreren Datensätzen, wobei der als Ausreißer 42 identifizierte Datensatz in der erzeugten grafischen Darstellung bzw. dem Nomogramm 4 markiert ist. Jeder Datensatz wird dabei in der grafischen Darstellung 4 als Datenpunkt 41 in einem Diagramm dargestellt. Der Nutzer kann durch eine Nutzereingabe bestimmen, welche Daten in dem Nomogramm 4 gegeneinander aufgetragen werden sollen. Es kann sich dabei z.B. um einen erreichten Korrekturwert über einem gewünschten Korrekturwert handeln. Unabhängig davon, welche der beiden Möglichkeiten zum Identifizieren des Ausreißers 42 genutzt wird, wird ein Datenpunkt 42 gegenüber den anderen Datenpunkten 41 durch, z.B. farbliche, Markierung hervorgehen, welcher zu einem Datensatz gehört, der als Ausreißer 42 identifiziert wurde. Die Daten dieses als Ausreißer 42 identifizierten Datensatzes werden in einer in dem dritten Schritt S3 durchgeführten Berechnung einer Ausgleichskurve, z.B. einer Ausgleichsgeraden, nicht berücksichtigt. Auch diese berechnete Ausgleichskurve 6 wird in das Nomogramm 4 eingefügt (s.
In einem vierten Schritt S4 des Steuerverfahrens steuert die Steuervorrichtung 3 die Anzeigevorrichtung 2 so an, dass die Anzeigevorrichtung 2 die erzeugte grafische Darstellung 4 anzeigt, d.h. für einen Nutzer sichtbar visuell wiedergibt.In a fourth step S4 of the control method, the
In einem fünften Schritt S5 des Steuerverfahrens wird in Reaktion auf das angezeigte Nomogramm bzw. der grafischen Darstellung 4 eine dritte Nutzereingabe betreffend den in dem Nomogramm 4 zumindest einen als Ausreißer 42 identifizierten Datensatz empfangen, mit welcher die Identifizierung als Ausreißer dieses Datensatzes aufgehoben wird. Dazu kann der Nutzer bzw. Operationsplaner beispielsweise auf den Datenpunkt 42 des zumindest einen als Ausreißer 42 identifizierten Datensatzes klicken. Der Ausreißer 42 wird dann bei der Berechnung der Ausgleichskurve 7 berücksichtigt, sodass eine andere Ausgleichskurve 7 resultiert, wie dies beispielhaft in
In einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens kann ein Ansteuern einer Vorrichtung, die ausgestaltet ist, eine refraktive Augenoperation durchzuführen, basierend auf dem gemäß den oben beschriebenen Schritten S1 - S5 erstellten Nomogramm 4 erfolgen. Dies kann z.B. durch die Steuervorrichtung 3 erfolgen.In a sixth step S6 of the method, a device designed to perform a refractive eye operation can be controlled based on the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtung zur DatenverarbeitungDevice for data processing
- 22
- Kommunikationsinterface, optional Anzeige- und/oder EingabevorrichtungCommunication interface, optional display and/or input device
- 33
- SteuervorrichtungControl device
- 44
- grafische Darstellung, optional Nomogrammgraphical representation, optional nomogram
- 4141
- DatenpunkteData points
- 4242
- AusreißerRunaway
- 55
- grafische BenutzeroberflächeGraphical user interface
- 5151
- Feld zur Eingabe eines KonfidenzlevelsField for entering a confidence level
- 5252
- Feld zur Eingabe eines WahrscheinlichkeitsgrenzwertsField for entering a probability threshold
- 66
- Ausgleichskurve ohne Berücksichtigung des AusreißersRegression curve without taking the outlier into account
- 77
- Ausgleichskurve unter Berücksichtigung des AusreißersAdjustment curve taking the outlier into account
- 88th
- (Daten-) Speicher (Data) storage
- S1 - S6S1 - S6
- VerfahrensschritteProcess steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2150223 A1 [0009]EP 2150223 A1 [0009]
- EP 2552370 A1 [0010]EP 2552370 A1 [0010]
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023200068.7A DE102023200068A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023200068.7A DE102023200068A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023200068A1 true DE102023200068A1 (en) | 2024-07-04 |
Family
ID=91472109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023200068.7A Pending DE102023200068A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023200068A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10225343A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-18 | Abb Research Ltd | Spurious measurement value detection method uses wavelet functions in defining a reporting window for rejecting spurious values in a continuous digital sequence of measurement values |
| EP2150223A1 (en) | 2007-06-05 | 2010-02-10 | Alcon RefractiveHorizons, Inc. | Nomogram computation and application system and method for refractive laser surgery |
| EP2552370A1 (en) | 2010-03-30 | 2013-02-06 | AMO Development, LLC | System and method for evaluating treatment tables for refractive surgery |
| US20220327182A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-13 | Waleed Ahmed Yousef | Unsupervised and nonparametric approach for visualizing outliers by invariant detection scoring |
-
2023
- 2023-01-04 DE DE102023200068.7A patent/DE102023200068A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10225343A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-18 | Abb Research Ltd | Spurious measurement value detection method uses wavelet functions in defining a reporting window for rejecting spurious values in a continuous digital sequence of measurement values |
| EP2150223A1 (en) | 2007-06-05 | 2010-02-10 | Alcon RefractiveHorizons, Inc. | Nomogram computation and application system and method for refractive laser surgery |
| EP2552370A1 (en) | 2010-03-30 | 2013-02-06 | AMO Development, LLC | System and method for evaluating treatment tables for refractive surgery |
| US20220327182A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-13 | Waleed Ahmed Yousef | Unsupervised and nonparametric approach for visualizing outliers by invariant detection scoring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2334269B1 (en) | Control program for controlling electromagnetic radiation for cross-linking eye tissue | |
| EP1933693B1 (en) | Ophthalmic operating microscope comprising a measuring unit | |
| DE102014111630B4 (en) | Eye surgery device for inserting intraocular lenses into eyes | |
| DE60223731T2 (en) | Adaptive wavefront modulation system and method for refractive eye surgery | |
| EP3912607B1 (en) | Method for providing control data for an ophthalmic surgical laser of a treatment device | |
| DE102008035995A1 (en) | Combination of excimer laser ablation and femtosecond laser technique | |
| EP3321831A1 (en) | Device for determining predicted subjective refraction data or predicted subjective correction data and computer program | |
| DE102011103224A1 (en) | "Method and Arrangement for Selecting an IOL and / or the Operating Parameters in the Field of IOL Implantation on the Eye" | |
| EP2108347A1 (en) | System for refractive ophthalmologic surgery | |
| DE102022112322B3 (en) | Method for providing control data for a laser of a treatment device | |
| DE60213058T2 (en) | Adaptive wavefront modulation system for refractive laser surgery | |
| DE102018208014A1 (en) | Planning device for astigmatism correction | |
| DE102013002293A1 (en) | Eye surgery systems and methods for inserting intro-cular lenses | |
| DE60312329T2 (en) | LASERVISUSKORREKTURAPPARAT | |
| WO2023099492A1 (en) | Method for determining a result of a post-operative subjective refraction measurement | |
| EP3912606B1 (en) | Method for providing control data for an ophthalmic surgical laser of a treatment device | |
| DE102023200068A1 (en) | CONTROL METHOD FOR A DISPLAY DEVICE, DATA PROCESSING DEVICE, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE MEDIUM | |
| DE102011083789A1 (en) | Ophthalmological analysis method | |
| DE102004033819B4 (en) | Method for generating control data of a laser system for ophthalmological procedures | |
| EP3439532B1 (en) | Method for supporting the selection of an iol to be implanted in an eye | |
| DE102021100285B3 (en) | Method for providing control data of an ophthalmic surgical laser of a treatment device based on a patient-specific parameter set; Control device and treatment device | |
| DE102008028509A1 (en) | Treatment pattern monitoring device | |
| DE102023129782A1 (en) | ARTIFICIAL INTELLIGENCE-BASED MODEL FOR PATIENT-INDIVIDUAL PLANNING OF REFRACTIVE EYE SURGERY | |
| DE102015217849A1 (en) | Systems and methods for laser-assisted eye treatment | |
| DE102023106466A1 (en) | Method for providing control data for an ophthalmological laser of a treatment device, treatment device, computer program and computer-readable medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |