Cámara ocular digital.

Una cámara ocular digital para la obtención de imágenes digitales de la región retinal del ojo, que define una retina

(a), una córnea y una lente, e imágenes digitales de la región corneal del ojo, en donde dicha cámara ocular digital consta de:

un soporte de montaje (4) para montar los elementos ópticos de la cámara, en donde dichos elementos comprenden:

1) una primera combinación de elementos ópticos para la toma de dichas imágenes retinales digitales, y

2) una segunda combinación de elementos ópticos (12, 51) para la toma de dichas imágenes corneales digitales, en donde una parte de dicha primera combinación de elementos y dicha segunda combinación de elementos son elementos compartidos, en donde dichos elementos compartidos comprenden:

1) un primer elemento de objetivo (12) de una combinación de lentes de objetivo (12, 13),

2) un sensor de imágenes digitales (18),

3) al menos un ocular para visualizar la retina o la córnea, y en donde dicha primera combinación de elementos comprende:

1) un primer elemento intercambiable (13) de dicho sistema de lentes de objetivo para enfocar, en combinación con dicho primer elemento de objetivo (12), partes de o toda la región retinal en o aproximadamente en un plano de imágenes común (14),

2) una fuente luminosa de iluminación retinal (27),

3) una apertura (19) dentro de dicho soporte y colocada dentro de dicha primera combinación (12, 13)) para formar una apertura retinal efectiva ubicada en o aproximadamente en la lente del ojo que define una posición de apertura retinal efectiva,

en donde dicha segunda combinación consta de:

un segundo elemento intercambiable (21) de dicho sistema de lentes de objetivo para enfocar, en combinación con dicho primer elemento de objetivo (12), porciones de o toda la región retinal en o aproximadamente en un plano de imágenes común;

en donde con dicha cámara pueden obtenerse imágenes digitales tanto de la región retinal como de la región corneal del ojo,

que se caracteriza porque la primera combinación de elementos comprende además una cámara de infrarrojos (34) para determinar la posición del ojo, y un mecanismo de ajuste de la apertura para ajustar la apertura retinal efectiva en base a señales de posición procedentes de dicha cámara de infrarrojos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/018508.

Solicitante: Clarity Medical Systems, Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 5775 West Las Positas Boulevard Pleasanton, California 94588-4084 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MASSIE, NORBERT, A., SU, WEI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS;... > Métodos o dispositivos para el tratamiento de los... > A61F9/01 (Tratamiento de la córnea)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > A61B5/00 (Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/10 (del tipo de medida objetiva, es decir instrumentos para el examen de los ojos con independencia de las percepciones o reacciones del paciente)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/107 (para la determinación de la forma o para medir la curvatura de la córnea)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Instrumentos, dispositivos o procedimientos quirúrgicos... > A61B18/18 (aplicando radiación electromagnética, p. ej. microondas (radioterapia A61N 5/00))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/12 (para examinar el fondo de ojo, p. ej. oftalmoscopios (A61B 3/13 tiene prioridad))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/135 (Microscopios con lámpara de hendidura)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/14 (Disposiciones especialmente adaptadas para fotografiar el ojo)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Aparatos para el examen óptico o clínico de los... > A61B3/117 (para examinar la cámara anterior o el ángulo de la cámara anterior, p. ej. gonioscopios)

PDF original: ES-2461552_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cámara ocular digital

Esta invención se refiere a cámaras oculares y, en particular, a cámaras oculares digitales.

En la Patente Estadounidense US 5.307.097 se presenta un sistema de formación de imágenes topográficas corneales que consta de un láser, un divisor de haces y una lente de formación de imágenes.

En la Patente Estadounidense US 5.768.465 se presenta un instrumento fotográfico de uso médico que consta de una parte fotográfica y una parte de formación de imágenes digitales.

En la Patente Japonesa JP6205742A se presenta una cámara de fondo de ojo para obtener imágenes del fondo de 15 ojo y de la parte anterior del ojo.

En la Patente Internacional WO 98/43533A1 se presenta un sistema para la obtención de imágenes del fondo de ojo y un mecanismo de alineación del ojo que ajusta la posición del sistema en base a imágenes infrarrojas del ojo.

Antecedentes de la invención Exámenes oculares Los profesionales de la salud ocular, normalmente dividen el examen del paciente en tres partes: examen de la córnea, examen de la retina y un examen de la función de la visión que incluye la medición del estado refractivo del ojo. Los resultados del médico deben registrarse y, durante el último siglo, el método habitual ha sido mediante anotaciones manuscritas en un gráfico. El registro a mano de la función de la visión y del estado refractivo es completamente satisfactorio. La función de la visión es fundamentalmente una evaluación cuantitativa realizada por el médico y seis números describen la información refractiva de los dos ojos, de modo que el proceso de registro manual es rápido y eficiente. El registro del estado clínico de la córnea y de la retina es completamente diferente.

Para los exámenes de salud ocular retinales y corneales lo que se necesitan son datos clínicos cuantitativos pero, en el pasado, lo que normalmente se ha venido registrando es la evaluación clínica del médico. Por ejemplo, un examinador puede registrar: “el disco óptico tiene una palidez normal”, que sería la percepción clínica o,

simplemente, el diagnóstico: “el paciente no tiene glaucoma”. Pocas veces se registra la información clínica exacta que, en este caso, sería una imagen del disco óptico a color. Esta falta de documentación deja abierta la posibilidad de críticas posteriores como que el examen o el diagnóstico no eran correctos. Además, es bien sabido que al evaluar la palidez, la relación copa/disco, y análogos, resulta difícil evaluar estas cifras y que la variación intraobservador es alta. En el caso de estos ejemplos, en concreto, sería bastante beneficioso contar con un método con el que poder realizar una comparación detallada de los cambios en el disco óptico entre exámenes.

La mayoría de los exámenes retinales se llevan a cabo utilizando las ayudas ópticas del oftalmoscopio directo, oftalmoscopio indirecto binocular (BIO) o una lente especial con lámpara de hendidura/biomicroscopio.

Oftalmoscopio directo El oftalmoscopio directo consiste en una luz y una sola lente que se coloca entre el médico y el ojo del paciente y a través de la cual el médico puede visualizar un segmento muy pequeño de la retina cada vez. A la mayoría de los pacientes les resulta muy incómodo el brillo de la luz y se necesita cierta habilidad por parte del médico. Mediante la 50 exploración del área visualizada, puede obtenerse una imagen mental del polo posterior para una evaluación básica de la salud retinal. Pero resulta difícil detener sin más la exploración y estudiar un área determinada, como el disco óptico por ejemplo, ya que el paciente se mueve y se siente incómodo.

Oftalmoscopio indirecto binocular

Para una visualización más completa de la retina puede utilizarse un oftalmoscopio indirecto binocular (BIO) . El BIO consiste en una lente montada sobre una banda para la cabeza en frente de cada uno de los ojos del médico, una sola lente que se sujeta con la mano cerca del ojo del paciente, y una luz también montada en la banda para la cabeza del médico. El campo de visión visualizado es más amplio que el visualizado con el oftalmoscopio directo y

este instrumento normalmente se utiliza con las pupilas dilatadas. Con el BIO el médico puede examinar con mayor detalle la periferia de la retina. El uso del BIO requiere un alto grado de habilidad clínica que normalmente se adquiere a lo largo de todo un año de formación. No obstante, al igual que con el oftalmoscopio directo, el médico debe hacerse una imagen mental de las otras muchas estructuras del ojo y, dados el brillo de la luz y los movimientos del ojo del paciente, resulta difícil detenerse y estudiar detenidamente una porción de la retina.

Biomicroscopio con lámpara de hendidura La lámpara de hendidura ha sido diseñada para la visualización corneal. Este instrumento es un microscopio binocular y una pequeña lámpara que proyecta un estrecho rectángulo de luz en las estructuras anteriores. Este microscopio, con una lente especial y la luz de la lámpara de hendidura, también puede utilizarse para visualizaciones retinales. No obstante, cuando se modifica para obtener imágenes retinales, sus limitaciones inherentes normalmente impiden obtener visualizaciones retinales de alta calidad. El examen solo puede realizarse con pacientes con el iris dilatado. La lente se coloca de modo que quede muy cerca del ojo del paciente, lo que a su vez hace que resulte muy difícil determinar y ajustar la alineación de la lente. Las lentes tipo de contacto pueden resultar muy incómodas para los pacientes. La lente produce una reflexión muy fuerte de la luz de sus superficies, lo cual puede deteriorar enormemente la calidad de la imagen retinal. No obstante, con solo una hendidura de luz, solamente pueden observarse al mismo tiempo pequeñas partes de la retina y normalmente a los pacientes les incomoda mucho la intensidad de la luz. En general, las modificaciones en el biomicroscopio con lámpara de hendidura producen un sistema de visualización retinal muy deficiente.

Luces de dilatación y brillantes Actualmente, para un examen ocular completo, y casi siempre que se utiliza el BIO, resulta necesario dilatar el ojo del paciente. La dilatación consiste en la aplicación de gotas oculares que abren el iris a un diámetro mayor que el normal y no pueden aplicarse hasta que no se haya finalizado la porción de refracción del examen. Se necesita bastante tiempo para que las gotas surtan efecto. Durante este tiempo, el paciente ocupa casi siempre un espacio previsto en la sala de reconocimiento. Además, para los pacientes la dilatación suele ser muy desagradable por el tiempo que pasa hasta que la dilatación vuelve a su estado normal. Los estudios han demostrado que esto, por sí solo, es una de las principales razones por las que los pacientes posponen los exámenes oculares. Muchos pacientes también encuentran muy desagradable el brillo de la luz, muchas veces incluso hasta el punto de sentir dolor. Aunque algunos BIO incluyen cámaras montadas en la cabeza, estos no han tenido una gran aceptación ya que se considera que son difíciles de utilizar y que, en cualquier caso, solo pueden tomar una imagen de una pequeña parte de la retina cada vez. Uno de los peligros de la dilatación es el riesgo de inducir un glaucoma agudo que puede llevar a la ceguera inmediata. Por ello, resultaría muy ventajoso contar con un sistema con el que pudiera realizarse un examen utilizando pocas gotas oculares dilatadoras, o ninguna, y sin ninguna luz brillante.

Cámaras oculares de técnicas anteriores Cámaras de fondo de ojo Para obtener una documentación precisa, a veces se utilizan cámaras de fondo de ojo como complemento o sustitución del examen retinal manual. Estas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una cámara ocular digital para la obtención de imágenes digitales de la región retinal del ojo, que define una retina (a) , una córnea y una lente, e imágenes digitales de la región corneal del ojo, en donde dicha cámara ocular digital consta de:

un soporte de montaje (4) para montar los elementos ópticos de la cámara, en donde dichos elementos comprenden:

1) una primera combinación de elementos ópticos para la toma de dichas imágenes retinales digitales, y

2) una segunda combinación de elementos ópticos (12, 51) para la toma de dichas imágenes corneales digitales,

en donde una parte de dicha primera combinación de elementos y dicha segunda combinación de elementos son elementos compartidos, en donde dichos elementos compartidos comprenden:

1) un primer elemento de objetivo (12) de una combinación de lentes de objetivo (12, 13) ,

2) un sensor de imágenes digitales (18) ,

3) al menos un ocular para visualizar la retina o la córnea, y en donde dicha primera combinación de elementos comprende:

1) un primer elemento intercambiable (13) de dicho sistema de lentes de objetivo para enfocar, en combinación con dicho primer elemento de objetivo (12) , partes de o toda la región retinal en o aproximadamente en un plano de imágenes común (14) ,

2) una fuente luminosa de iluminación retinal (27) ,

3) una apertura (19) dentro de dicho soporte y colocada dentro de dicha primera combinación (12, 13) ) para formar una apertura retinal efectiva ubicada en o aproximadamente en la lente del ojo que define una posición de apertura retinal efectiva,

en donde dicha segunda combinación consta de:

un segundo elemento intercambiable (21) de dicho sistema de lentes de objetivo para enfocar, en combinación con dicho primer elemento de objetivo (12) , porciones de o toda la región retinal en o aproximadamente en un plano de imágenes común;

en donde con dicha cámara pueden obtenerse imágenes digitales tanto de la región retinal como de la región corneal del ojo,

que se caracteriza porque la primera combinación de elementos comprende además una cámara de infrarrojos (34) para determinar la posición del ojo, y un mecanismo de ajuste de la apertura para ajustar la apertura retinal efectiva en base a señales de posición procedentes de dicha cámara de infrarrojos.

2. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicho sensor de imágenes digitales comprende un conjunto de detectores.

3. Una cámara conforme a la Reivindicación 2, en donde dicho conjunto de detectores es un detector CCD.

4. Una cámara conforme a la Reivindicación 2, en donde dicho conjunto de detectores es un detector CMOS.

5. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha primera combinación también comprende un fotosensor (26) para el control de la exposición.

6. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha primera combinación también comprende una fuente con patrones de luz (27) para examinar la visión.

7. Una cámara conforme a la Reivindicación 6, en donde dicha fuente con patrones de luz comprende un conjunto de pantallas LCD.

8. Una cámara conforme a la Reivindicación 6, en donde dicha fuente con patrones de luz comprende una máscara.

9. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha fuente de iluminación retinal es una fuente anular (28) .

10. Una cámara conforme a la Reivindicación 9, en donde dicha primera combinación de elementos está dispuesta de modo que dicha fuente anular se proyecte sobre la lente de dicho ojo pero fuera de dicha apertura retinal efectiva.

11. Una cámara conforme a la Reivindicación 9, en donde dicha fuente luminosa anular comprende un conjunto de LEDs. 10

12. Una cámara conforme a la Reivindicación 9, en donde dicha fuente luminosa anular comprende una fuente de destellos seleccionada de un grupo de fuentes consistentes en fuentes de xenón y halógenas.

13. Una cámara conforme a la Reivindicación 9, en donde dicha fuente luminosa anular está programada para emitir 15 destellos en sincronización con el funcionamiento de dicho sensor de imágenes digitales.

14. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha lente de objetivo define una periferia de la lente de objetivo y dicha primera combinación también comprende una fuente de infrarrojos montada fuera de dicha periferia.

15. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha cámara comprende al menos un espejo de inclinación programado para producir imágenes estereoscópicas.

16. Una cámara conforme a la Reivindicación 1 y que además comprende una óptica de rayo láser de tratamiento para guiar un rayo láser de tratamiento (43A) hasta dicha región retinal. 25

17. Una cámara conforme a la Reivindicación 16, en donde dicho mecanismo de ajuste de la apertura comprende un espejo de inclinación (46) colocado de forma conjugada con dicha posición de apertura retinal efectiva.

18. Una cámara conforme a la Reivindicación 17 y que además comprende un servosistema para estabilizar dicho 30 rayo láser de tratamiento.

19. Una cámara conforme a la Reivindicación 1, en donde dicha segunda combinación también comprende un conjunto de lentes para proporcionar varias ampliaciones.