UTILIZACION DE UN TRANSDUCTOR ULTRASONICO PARA LA EXPLORACION ECOGRAFICA DEL SEGMENTO POSTERIOR DEL GLOBO OCULAR.

Utilización de un transductor ultrasónico de frecuencia nominal de excitación superior a 20 MHz,

preferentemente comprendida entre 50 y 80 MHz, caracterizada porque el enfocado es del orden de 20 a 25 mm, para la realización de un aparato de exploración ecográfica de tejidos u órganos del cuerpo humano o animal, esencialmente del globo ocular, en particular del segmento posterior del globo ocular, más particularmente de la región macular, así como de los tejidos situados en la parte posterior del globo ocular tales como los músculos oculomotores, la grasa orbital y el nervio óptico

Utilización de un transductor ultrasónico para la exploración ecográfica del segmento posterior del globo ocular.

La presente invención se refiere a la utilización de un transductor ultrasónico de frecuencia elevada y con enfoque largo para la realización de un aparato y a la realización de un procedimiento de exploración ecográfica del segmento posterior del globo ocular, y más particularmente de la región macular.

C. Pavlin y F. Foster han publicado, los primeros, una serie de trabajos sobre la exploración ocular mediante un aparato ecográfico de alta frecuencia (50 MHz).

Desde sus primeras publicaciones sobre un aparato de laboratorio en 1990 (C. J PAVLIN, M.D. SHERAR, F.S. FOSTER: Subsurface ultrasound microscopic imaging of the intact eye. Ophtalmology 97: 244,1990 y C.J PAVLIN, M. EASTERBROOK, J.J HURWITZ, K. HARASIEWICZ, F. STUART FOSTER: Ultrasound biomicroscopy in the assessment of anterior scleral disease American journal of Ophtalmology, noviembre, 1993; 116: 628-635), numerosos trabajos han continuado esta innovación, con la aparición de un aparato comercializado por la firma Humphrey-Zeiss bajo el nombre de U.B.M (Utrasound BioMicroscopy). Otros numerosos autores se han apropiado de la técnica para multiplicar las publicaciones sobre la exploración bidimensional del segmento anterior in vivo.

Bajo el impulso de J. Coleman, varios artículos de R. Silverman, N, Allemann y D. Reinstein han sobrepasado la época de la única formación de imagen bidimensional para asociarle un análisis del contenido frecuencial.

La principal innovación de esta ecografía de alta frecuencia reside en el hecho de que su resolución axial y lateral es de aproximadamente 50 µm, con la posibilidad de explorar las túnicas superficiales oculares, in vivo, de forma comparable con una sección histológica macroscópica.

La principal limitación de la técnica está relacionada con la poca profundidad de análisis de los sistemas experimentales o comerciales. La mayor parte de las publicaciones se han realizado con unas ventanas de 4 mm de ancho por 4 mm de profundidad, lo que limita las observaciones al segmento anterior ocular, sin alcanzar la cara posterior del cristalino, o bien, en la parte totalmente anterior del segmento posterior, desplazando el trasductor sobre la pars plana. En efecto, cuanto más aumenta la frecuencia del haz ultrasónico, más se mejora su atenuación por los medios atravesados.

Resulta por tanto irrealista esperar obtener una resolución de 50 micrones a nivel retiniano, con unos trasductores de 50 a 80 MHz, y la preocupación de los inventores ha sido la mejora sustancial de la resolución de las imágenes del segmento posterior. En efecto, comparando el ojo con un aparato fotográfico, si el segmento anterior desempeña la función del objetivo con su lote de problemas ópticos, el segmento posterior determina las potencialidades visuales, gracias al tejido esencial que representa la retina que desempeña la función de película fotográfica.

La necesidad de mejorar la calidad de la exploración retiniana está relacionada con dos nociones de importancia:

Su exploración se practica, muy a menudo, por unos medios ópticos, tales como la biomicroscopia y la angiografía. Estas resoluciones están sin embargo limitadas por los problemas de transparencia de los medios oculares (cataratas, hemorragias) y sólo proporcionan una formación de imagen plana de la retina.

La ecografía en modo B proporciona una imagen en sección de la retina, y explora, de forma más precisa, las relaciones vítreo-retinianas. Sin embargo, si bien la resolución de los aparatos de 10 MHz es suficiente para explorar la retina en su conjunto, la misma no permite un análisis de la región macular tan fina como la angiografía.

Además, aunque es posible realizar un examen del segmento anterior por ecografía a 10 MHz, es preciso para ello realizar una inmersión con unas cúpulas apropiadas, con el fin de llevar, sobre el segmento anterior, la zona focal situada a 23 mm.

Sin embargo, desde la aparición de los aparatos de alta frecuencia, la diferencia de resolución de las imágenes es tal que la exploración del segmento anterior por ecografía a 10 MHz está relegada a un segundo plano.

El único aparato comercializado a nivel mundial (UBM) es un aparato de 50 MHz que proporciona unas imágenes 2D sobre una profundidad máxima de 4 mm con una resolución axial de 50 micrones. Además, este ecógrafo visualiza una ventana de visualización limitada a 4 mm de ancho, insuficiente para explorar el segmento anterior completo, en una sola sección de B-scan. La posibilidad de producir unas imágenes 3D, y de realizar una caracterización tisular, no ha sido prevista por el fabricante.

Los primeros trabajos de C. Pavlin y S. Foster en 1990, han sido realizados con un aparato de laboratorio que utiliza unas sondas de 50 a 100 MHz con el fin de producir una imagen 2D del segmento anterior. Gracias a este aparato, se han publicado diversos trabajos de exploración referentes a la anatomía y a la fisiología del segmento anterior (C. J PAVLIN, J.A McWHAE, J.A McGOWAN, F.S FOSTER Ultrasound biomicroscopy of anterior segment tumors.Ophtalmology 99: 1222,1992 y C.TELLO, T. CHI. G. SHEPPS, J, LIEBMANN, R. RITCH: Utrasound biomicroscopy in pseudophakic malignant glaucoma, Ophtalmology, September 1993; volumen 100, 9; 1330-1334), en particular con el estudio del ángulo irido-corneano y de sus variaciones morfológicas, en las patologías glaucomatosas. Varias publicaciones han formado imágenes de los tumores del iris, con unas secciones en B-scan con una resolución de 50 a 60 micrones, que permiten visualizar la ecoestructura de estas lesiones, así como definir mejor sus límites (C.P. PAVLIN, J.A McWHAE, J.A McGOWAN, F.S. FOSTER,: Ultrasound biomicroscopy of anterior segment tumors. Ophtalmology 99: 1222, 1992 y L. ZOGRAFOS, L. CHAMOT, L.BERCHER: Contribution of ultrasound biomicroscopy to conservative treatment on anterior uveal melanoma. Klin. Monast. Augen. 1996; 208(5): 414-7).

Los mismos autores han demostrado que el acceso al segmento anterior con una alta resolución permitía el seguimiento de los pacientes después de cirugía de cataratas con por ejemplo, el seguimiento de la posición de los implantes intraoculares. Asimismo, después de las intervenciones para glaucoma, el control de la funcionalidad del gesto quirúrgico ha representado un gran progreso.

La versión comercial de este aparato (UBM de Zeiss-Humphrey) ha servido de base a numerosas publicaciones internacionales como las de C. Tello sobre la fisiología del glaucoma pigmentario y del glaucoma maligno (C. TELLO, T. CHI, G. SHEPPS, J. LIEBMANN, R. RITCH: Ultrasound biomicroscopy in pseudophakic malignant glaucoma. Ophtalmology, septiembre 1993; volumen 100, 9: 1330-1334).

El equipo de J. Coleman ha utilizado un aparato de investigación con un transductor de 60 MHz a partir del cual, R. Silverman y D. Reinstein han publicado en 1992 y 1993 (D.Z. REINSTEIN, R.H. SILVERMAN, S.L. TROKEL, D.J. COLEMAN: Cornealpachymetric topography.Ophtalmology, marzo 1994; volumen 101, 3: 432-438. y D.Z. REINSTEIN, R.H. SILVERMAN, M.J. RONDEAU, D.J. COLEMAN: Epithelial and córneal measurements by high-frequency utrasound digital signal processing. Ophtalmology, enero 1994; volumen 101; 1: 140-146) varios trabajos sobre la mejora de la exploración córneana con utilización de tratamientos de la señal, que permiten, por ejemplo, realizar unas cartografías córneanas que representan los espesores de las diferentes capas córneanas con una resolución de 2 micrones.

Como este mismo equipo ha sido ya uno de los más avanzados en materia de la caracterización tisular del los tumores oculares por ecografía 10 MHz en los años 70 y 80 (D.J. COLEMAN, F.L. LIZZI,: Computerised ultrasonic tissue characterisation of ocular tumors. AM.J Ophtalmol 1983; 96; 165-75), era natural que, por medio de N. Allemann, las primeras publicaciones sobre el análisis cuantitativo del segmento anterior de alta frecuencia hayan salido de este mismo...

1. Utilización de un transductor ultrasónico de frecuencia nominal de excitación superior a 20 MHz, preferentemente comprendida entre 50 y 80 MHz, caracterizada porque el enfocado es del orden de 20 a 25 mm, para la realización de un aparato de exploración ecográfica de tejidos u órganos del cuerpo humano o animal, esencialmente del globo ocular, en particular del segmento posterior del globo ocular, más particularmente de la región macular, así como de los tejidos situados en la parte posterior del globo ocular tales como los músculos oculomotores, la grasa orbital y el nervio óptico.

2. Utilización de un transductor ultrasónico de frecuencia nominal de excitación superior a 20 MHz, preferentemente comprendida entre 50 y 80 MHz, caracterizada porque el enfocado es del orden de 20 a 25 mm, para la realización de un procedimiento de exploración ecográfica de tejidos u órganos del cuerpo humano o animal, esencialmente del globo ocular, en particular del segmento posterior del globo ocular, más particularmente de la región macular, así como de los tejidos situados en la parte posterior del globo ocular tales como los músculos oculomotores, la grasa orbital y el nervio óptico.

3. Utilización según la reivindicación 2, caracterizada porque el transductor ultrasónico está desplazado sobre la pars plana para evitar la absorción del haz ultrasónico por el cristalino del ojo.

4. Utilización según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque el transductor ultrasónico está protegido por una membrana de material plástico.

5. Aparato de exploración ecográfica, que comprende un sistema emisor-receptor de alta frecuencia comprendida entre 20 y 200 MHz, acoplado a un transductor ultrasónico, caracterizado porque el enfocado de dicho transductor ultrasónico es del orden de 20 a 25 mm, y porque dicho aparato comprende además un sistema de amplificación y de memorización de la señal de radiofrecuencia retrodifundida después de la exploración, preferentemente asociado a un sistema de registro de la señal amplificada y/o a un sistema de tratamiento de la señal en forma de imagen, y/o a un sistema de tratamiento de la señal con vistas a realizar una caracterización tisular.

6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque el transductor ultrasónico está dispuesto en forma de una sonda pilotada de manera que se desplace en la proximidad de la pared anterior ocular.

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque el desplazamiento del transductor ultrasónico se realiza según dos ejes ortogonales.

8. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque el desplazamiento del transductor es un desplazamiento arquiforme.

9. Aparato según la reivindicación 7, caracterizado porque el transductor ultrasónico está enfocado según un tercer eje ortogonal a los dos ejes ortogonales de desplazamiento.

10. Aparato según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el transductor ultrasónico es enfocado sin desplazamiento con la ayuda de un sistema electrónico de enfocado.

11. Aparato según una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque el transductor ultrasónico está protegido por una membrana de material plástico.