Sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura de conmutación rápida.

Un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura (14,

15) para la obtención de imágenes dehendidura de los ojos de un paciente que comprende:

al menos dos fuentes de imagen de hendidura;

al menos dos fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) en donde una de las fuentes de luz estáasociada con una de las imágenes de hendidura, de modo que se pueden iluminar al menos dos hendiduras,sobre los ojos del paciente (28)al menos dos motores (24, 26; 29, 31) conectados a las fuentes de imágenes de hendidura para moverincrementalmente las hendiduras iluminadas a través del ojo (28) a una pluralidad de posiciones;

una cámara de video (30) para capturar imágenes de las hendiduras iluminadas sobre el ojo (28);

un captador de trama (32) conectado a la cámara de video (30) para almacenar las imágenes de las capturas; y

en el que las fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) aumentan la potencia hastaaproximadamente el estado de plena potencia y bajan la potencia al estado de efectivamente apagado en unacantidad de tiempo menor que la cantidad de tiempo requerido por los motores (24, 26; 29, 31) para mover unaimagen de hendidura desde una posición a la siguiente posición, minimizando por lo tanto la cantidad de tiemporequerido para capturar una pluralidad de imágenes de hendidura a través de las mayores porciones de los ojosdel paciente (28).

Sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura de conmutación rápida

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de captura de imágenes de escáner de hendidura para la evaluación diagnóstica de los ojos de un paciente. Más específicamente, la presente invención se dirige a sistemas de captura de imágenes de escáner de hendidura que usan fuentes de luz de conmutación rápida, tales como los diodos de emisión de luz de alta luminiscencia (HL-LED) o láser.

2. Descripción de la técnica relacionada En los sistemas de captura de imágenes de escáner de hendidura tradicionales, tales como el Orbscan™, disponible en Bausch & Lomb Incorporated, la fuente de luz de hendidura es una luz blanca enfocada de una fuente incandescente. Estos tipos de fuentes de luz típicamente requieren un periodo de tiempo relativamente largo requerido para subir la potencia hasta el estado de plena potencia y para desactivar o bajar la potencia al estado de potencia cero. Este periodo de tiempo es típicamente del orden de cientos de milisegundos.

Estos largos periodos de tiempo de subida de potencia y bajada de potencia requieren que las lámparas de hendidura estén a plena potencia durante la duración del examen del ojo en un paciente. Por ejemplo, el Orbscan™ es un sistema de hendidura móvil que requiere que la hendidura se mueva incrementalmente a través del ojo de vez

en cuando y otras veces la hendidura se quede estacionaria para capturar una imagen por el sistema.

Como el motor hace que la fuente de hendidura se mueva, causando por lo tanto que la iluminación de hendidura se mueva a través del ojo, este movimiento causa una mancha de luz a través del ojo. Esta mancha hace la imagen inútil para el análisis, y por lo tanto se descarta. Esta imagen descartada se refleja en la cantidad de tiempo que se requiere que el paciente mantenga su ojo inmóvil, aunque aún no se ha adquirido ningún dato. Este periodo de tiempo por lo tanto representa una oportunidad para aumentar la eficacia en la obtención de imágenes de hendidura.

La reducción de la cantidad del tiempo de examen para obtener imágenes de los ojos es importante para reducir la cantidad de tiempo que un paciente debe mantener su ojo estático, lo que puede conducir a una menor calidad de los datos adquiridos. Cuando mayor es el tiempo que un paciente debe mantener su ojo estático, más se puede secar su ojo lo que también reduce la calidad de la imagen, y además conduce a una incomodidad y al movimiento natural del ojo.

Otro enfoque para resolver este problema podría involucrar algo similar a un movimiento de un proyector de imágenes. Esta solución usaría un activador mecánico que taparía la luz de la lámpara, mientras que se está moviendo la fuente de hendidura. Esto a continuación permite una segunda lámpara exponer una imagen de hendidura sobre el ojo para la captura de datos mientras que el primer motor está moviendo la primera fuente de hendidura. Sin embargo, la consecución de esto requeriría un sistema activador muy rápido, que necesitaría estar sincronizado electrónicamente con la cámara de video analógico. Este enfoque sería costoso y complicado. Además 45 el uso de partes mecánicas conduciría a fallos debido al desgaste de las partes mecánicas.

El documento WO 03/039332 desvela un dispositivo de toma de imágenes digital provisto de luz que usa una disposición de escáner de hendidura para obtener una imagen del ojo, en particular de la retina.

Por lo tanto, sería deseable proporcionar una solución donde la cantidad de tiempo de examen se reduzca extraordinariamente aunque proporcionando un medio relativamente simple y barato para la adquisición de las imágenes necesarias.

Breve descripción de los dibujos 55 La FIG. 1 es una representación gráfica de los tiempos de la rampa de subida de potencia y de bajada de potencia de una lámpara de hendidura incandescente; la FIG. 2 es una representación gráfica de los tiempos típicos de la rampa de subida de potencia y de bajada de potencia para una lámpara de hendidura de láser; la FIG. 3 es una imagen de video entrelazado del número 1; la FIG. 4 es una imagen de video entrelazado de los campos impares de la FIG. 3; la FIG. 5 es una imagen de video entrelazado de los campos pares de la FIG. 3; la FIG. 6 es un diagrama de tiempos de la técnica anterior que muestra el procedimiento de un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura de fuente de luz incandescente;

la FIG. 7 es una imagen de hendidura típica adquirida por el sistema de la técnica anterior descrito en la FIG. 6; la FIG. 8 es un diagrama de tiempos de un sistema que usa una fuente de luz de conmutación rápida láser o HL-LED, de acuerdo con la presente invención; la FIG. 9 es una imagen del video resultante de hendiduras capturadas con un sistema de acuerdo con la presente invención; la FIG. 10 es un diagrama de bloques de un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura que usa

una máscara de hendidura que se mueve a través de una fuente de luz de un punto enfocado, de acuerdo con la presente invención; y la FIG. 11 es un diagrama de bloques de un sistema alternativo de captura de imágenes de escáner de hendidura que usa una fuente de hendidura estacionaria y un espejo móvil para escanear el ojo, de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada La FIG. 1 es un diagrama de tiempos que muestra los tiempos de las rampas de subida de potencia y de bajada de potencia para una lámpara típica de hendidura incandescente usada en el sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura de la técnica anterior. Aunque no en la misma escala que la FIG. 1, la FIG. 2 muestra los tiempos de rampa para una fuente de luz láser o de LED típica para la rampa de subida a la plena potencia o la rampa de bajada a un estado efectivamente apagado. Como se puede ver comparando la FIG. 1 con la FIG. 2, la FIG. 2 requiere esencialmente más de cuatro órdenes de magnitud menos de tiempo para la subida de potencia y la bajada de potencia de la fuente de luz. Como se describirá con más detalle más adelante, este periodo de tiempo muy rápido para la subida de potencia y la bajada de potencia de una fuente de luz posibilita un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura mucho más eficiente y rápido, de acuerdo con la presente invención.

Las imágenes capturadas sobre los sistemas típicos de captura de imágenes de la técnica anterior, así como preferiblemente en la presente invención usan una imagen de video entrelazado, tal como, tal como se muestra en la FIG. 3. La FIG. 3 muestra una imagen del número 1 capturada como un video entrelazado en una trama típica de 640 x 480 pixel. Esta imagen de video entrelazado es bien conocida para los expertos en la materia, y tienen líneas impares 10 mostradas como las líneas negras u oscuras y las líneas de puntos de imagen pares 12 mostradas como las áreas sombreadas más claras o líneas grises. Tal video entrelazado se usa en sistemas de la técnica anterior, tal como el sistema Orbscan™ disponible en Bausch & Lomb Incorparated y descrito en patentes tales como las Patentes de los Estados Unidos Nº 5.512.966 y 5.512.965. Se observa que la imagen de video entrelazado es preferible pero también se pueden usar otras imágenes de video tales como las imágenes de escáner progresivo.

Típicamente en los sistemas de captura de imágenes, la imagen de video entrelazado de la FIG. 3 se segrega en los campos impares y pares, de modo que terminan con las imágenes de las FIG. 4 y 5 donde cada una de las imágenes es de 640 x 240 pixel y comprende solo datos de los campos impares o pares 10 y 12. En este ejemplo ilustrativo, la FIG. 4 contiene todos los datos de los campos impares 10 de la trama entrelazada de la FIG. 3 y la FIG. 5 contiene todos los datos de los campos pares 12 de la trama entrelazada de la FIG. 3. Tal segregación de los campos impares y pares como se muestra en la FIG. 4 y 5, es bien conocida para los expertos en la materia.

Un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura de la técnica anterior usa la capacidad de segregar los campos pares e impares para obtener o capturar una imagen de escáner de hendidura en el campo impar mientras que usa el tiempo requerido por el captador de tramas para adquirir el campo par para mover la imagen de hendidura para que esté en posición de capturar otra imagen de hendidura durante el siguiente escaneo del campo impar por el sistema de video.

Esto se puede ver en el diagrama de tiempos de la FIG. 6, que muestra un diagrama de tiempos típico de la técnica anterior. El diagrama de la parte superior muestra... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura (14, 15) para la obtención de imágenes de hendidura de los ojos de un paciente que comprende:

al menos dos fuentes de imagen de hendidura; al menos dos fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) en donde una de las fuentes de luz está asociada con una de las imágenes de hendidura, de modo que se pueden iluminar al menos dos hendiduras, sobre los ojos del paciente (28) al menos dos motores (24, 26; 29, 31) conectados a las fuentes de imágenes de hendidura para mover incrementalmente las hendiduras iluminadas a través del ojo (28) a una pluralidad de posiciones; una cámara de video (30) para capturar imágenes de las hendiduras iluminadas sobre el ojo (28) ; un captador de trama (32) conectado a la cámara de video (30) para almacenar las imágenes de las capturas; y en el que las fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) aumentan la potencia hasta aproximadamente el estado de plena potencia y bajan la potencia al estado de efectivamente apagado en una cantidad de tiempo menor que la cantidad de tiempo requerido por los motores (24, 26; 29, 31) para mover una imagen de hendidura desde una posición a la siguiente posición, minimizando por lo tanto la cantidad de tiempo requerido para capturar una pluralidad de imágenes de hendidura a través de las mayores porciones de los ojos del paciente (28) .

2. La invención de la reivindicación 1, en donde las fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) son láser o diodos de emisión de luz.

3. La invención de la reivindicación 1, en donde cada una de las fuentes de imágenes de hendidura incluye una

máscara de hendidura (16, 18) , donde uno de los motores correspondientes mueve una de las máscaras de hendidura (16, 18) desde una posición a la posición siguiente en aproximadamente 1/60 de un segundo.

4. La invención de la reivindicación 1, en donde el captador de trama (32) es un captador de trama entrelazada.

5. La invención de la reivindicación 1, en donde el captador de trama (32) es un captador de trama de escáner progresivo.

6. La invención de la reivindicación 1, en donde las fuentes de luz (20, 22; 21, 23) aumentan la potencia o

disminuyen la potencia en menos de 100 microsegundos. 35

7. Un sistema para la captura de imágenes de escáner de hendidura (14, 15) para la obtención de imágenes de hendidura de los ojos de un paciente que comprende:

al menos una primera y una segunda fuentes de imagen de hendidura; al menos una primera y una segunda fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) , en donde la primera fuente de luz está asociada con la primera fuente de imagen de hendidura y la segunda fuente de luz está asociada con la segunda fuente de imagen de hendidura de modo que se pueden iluminar al menos dos imágenes de hendidura sobre los ojos del paciente (28) ; una cámara de video para capturar las imágenes de las hendiduras iluminadas sobre el ojo (28) ;

un captador de trama entrelazada (32) conectado a la cámara (30) para almacenar las imágenes capturadas; y un controlador para controlar la conmutación de las fuentes de luz (20, 22; 21, 23) y el movimiento de las fuentes de imagen de hendidura en donde a medida que se sube la potencia de la primera fuente de luz de modo que se ilumina una imagen de hendidura sobre el ojo (28) a través de la primera fuente de imagen de hendidura, en la segunda fuente de luz se baja la potencia y se causa que la segunda fuente de imagen de hendidura se mueva a la siguiente posición, de modo que el tiempo de subida de potencia o de bajada de potencia de una fuente de luz es menor que el tiempo requerido para mover las fuentes de imagen de hendidura a la siguiente posición relativa para los ojos del paciente, permitiendo por lo tanto que cada uno de los campos de una trama entrelazada contenga datos de ambas imágenes de la primera y segunda fuentes de imagen de hendidura iluminadas sobre los ojos del paciente.

8. La invención de la reivindicación 7, en donde las fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22; 21, 23) son láser o diodos de emisión de luz.

9. La invención de la reivindicación 7, en donde el controlador (24) incluye motores (24, 26; 29, 31) conectados a máscaras de hendidura (16, 18) sobre espejos móviles (25, 27) para mover incrementalmente las hendiduras iluminadas a través de los ojos a una pluralidad de posiciones.

10. La invención de la reivindicación 9, en donde los motores mueven la fuente de hendidura de una posición a la

posición siguiente en aproximadamente 1/60 de segundo. 65

11. La invención de la reivindicación 7, en donde las fuentes de luz (20, 22; 21, 23) suben la potencia o bajan la

potencia en menos de 100 microsegundos.

12. Un método para operar un sistema de captura de imágenes de escáner de hendidura (14, 15) para obtener imágenes de hendidura de los ojos de un paciente (28) que comprende las etapas de:

proporcionar al menos una primera y una segunda fuentes de imagen de hendidura; asociar la primera y segunda fuentes de luz de conmutación rápida (20, 22, 21, 23) con cada una de las fuentes de imagen de hendidura para la iluminación de las imágenes de hendidura sobre los ojos del paciente (28) ; proporcionar una cámara de video (30) para capturar imágenes de las hendiduras iluminadas sobre los ojos (28) ; conectar un captador de la trama entrelazada a la cámara de video para almacenar las imágenes capturadas; y controlar la conmutación de la fuente de luz (20, 22; 21, 23) y el movimiento de las fuentes de imágenes de hendidura en donde a medida que en la primera fuente de luz se sube la potencia de modo que se ilumina una imagen de hendidura sobre el ojo a través de la primera fuente de imagen de hendidura, en la segunda fuente de luz se baja la potencia y se causa que la segunda fuente de imágenes de hendidura se mueva a la siguiente posición de modo que el tiempo de subida de potencia o de bajada de potencia de la fuente de luz es menor que el tiempo requerido para mover una fuente de imagen de hendidura a la siguiente posición relativa para el ojo del paciente (28) , permitiendo por lo tanto que cada uno de los campos de una trama entrelazada contenga datos de ambas imágenes de las fuentes de imagen de hendidura primera y segunda iluminadas sobre el ojo del paciente (28) .

13. El método de la reivindicación 12, en el que las fuentes de luz (20, 22; 21, 23) son láser o diodos de emisión de luz.

14. El método de la reivindicación 12, en el que el tiempo para subir la potencia o bajar la potencia de una fuente de luz es menor de 100 microsegundos.

15. El método de la reivindicación 12, en el que la etapa de control incluye la conexión de motores (24, 26; 23, 31) a cada una de las máscaras de hendidura (16, 18) o un espejo móvil (25, 27) para el movimiento de las hendiduras 30 iluminadas a través de los ojos del paciente (28) .

16. El método de la reivindicación 12, en el que los motores (24, 26; 29, 31) mueven una máscara de hendidura (16, 18) o un espejo móvil (25, 27) desde una posición a la siguiente posición en aproximadamente 1/30 de un segundo.