Aparato para fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora de un ojo.

Un sistema (1) para una fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora del cristalino (2) del ojode un animal o un humano,

que comprende:

un sistema láser de tratamiento (4) de emisión de al menos un rayo láser de tratamiento (5); un medio deenfoque (6) de enfoque de dicho rayo láser de tratamiento (5); un medio de pulso de dicho rayo láser de tratamiento(5); un medio de medición (8); un medio de tratamiento (9) de dichos uno o más tipos de radiación desde dicha parteseleccionada (7); un medio de ajuste (10), en base a al menos parte de la salida del medio de tratamiento (9), almenos uno de los parámetros para dicho rayo láser de tratamiento (5): enfoque, intensidad, longitud de onda,longitud de pulsos, frecuencia de repetición y longitud del tren de pulsos de dicho rayo láser de tratamiento, el mediode enfoque (6) enfoca dicho rayo láser de tratamiento (5) dentro de una parte seleccionada (7) del cristalino (2)donde se pretende que el tratamiento tenga lugar; el medio de medición (8) mide uno más tipos de radiación desdedicha parte seleccionada (7), y el medio de tratamiento (9) trata dichos uno o mas tipos de radiación procedente dedicha parte seleccionada (7);

caracterizado porque

el al menos un rayo láser de tratamiento (5) presenta una longitud de onda de la luz que oscila entre 700 y 1000 nmo entre 1000 y 1500 nm, porque al menos un sistema láser de tratamiento (4) comprende al menos un rayo láserultrarrápido para hacer posible un efecto multifotón, como por ejemplo un efecto de dos fotones.

Aparato para fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora de un ojo Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato para la fotomanipulación no perturbadora, o mínimamente, perturbadora del cristalino y / o de sus elementos constitutivos, de forma colectiva o selectiva, de un ojo animal o humano.

Antecedentes de la invención Las opacidades del ojo están fundamentalmente ocasionadas por una catarata que universalmente es la principal causa de ceguera, mientras que el endurecimiento del cristalino está fundamentalmente relacionado con la presbicia. La presbicia se define como una reducción de la amplitud acomodativa del ojo que provoca la incapacidad para enfocar correctamente la luz sobre la retina de objetos situados a distancias variables. Generalmente, esto se advierte en individuos emetrópicos (personas que no necesitan correción con gafas o lentes de contacto para la visión de lejos) de entre 40 y 50 años de edad como incapacidad para ver con claridad los objetos de cerca.

Cuando un ser humano nace, el cristalino es trasparente incluso a la radiación ultravioleta y el contenido denso en proteínas del cristalino forma una sustancia bien organizada, elástica y flexible. A partir de los 10 años de edad, el amarilleamiento progresivo comienza a cambiar el cristalino, simultáneamente o en estrecha relación con la pérdida de amplitud acomodativa. Por último, en la 7ª u 8ª década de la vida, una gran proporción de individuos habrá desarrollado una disfunción visual como consecuencia de la catarata, esto es la opacificación del cristalino.

Desde un punto de vista global, miles de personas quedan ciegas cada año por cataratas y en la actualidad la única cura es la extracción del cristalino mediante una intervención quirúrgica. Para muchas personas, la intervención quirúrgica no es una opción debido a la falta de acceso a los modernos estándares de tratamiento quirúrgico. Incluso en los países industrializados, la carga del tratamiento crea problemas considerables a los sistemas de asistencia sanitaria. Por tanto, un instrumento para la restauración de la función visual (amplitud acomodativa y claridad) mediante el tratamiento del cristalino, preferentemene no invasivo, será un valor de considerable importancia para la prevención y tratamiento de la disfunción visual.

Se cree que la coloración amarilla del cristalino está causada por la formación de reticulaciones covalentes y por la agregación en el cristalino de proteínas degradadas. Las reticulaciones moleculares y otros tipos de degradación alteran las propiedades ópticas y mecánicas del cristalino. La fluorescencia de los componentes moleculares cíclicos de las reticulaciones es un signo precoz de este proceso.

La aplicación de luz láser para la fotomanipulación del ojo es sobradamente conocida en el campo de la oftalmología. En este contexto, luz láser se entiende como la luz que es lo suficientemente monocromática como para permitir un enfoque suficiente. Un ejemplo de aplicación de luz láser se encuentra en el documento US 6.322.556, en el que se aplica la luz láser para resecar y, de esta manera, retirar pequeñas porciones del cristalino con el fin de corregir la visión. Una aplicación diferente se describe en el documento US 6.726.679, en el que la luz láser se aplica para disolver las opacidades y / o endurecimientos de un ojo no abierto. Sin embargo, este procedimiento presenta varios inconvenientes. En primer lugar, con el ojo cerrado no es posible determinar exactamente en qué punto del cristalino se está tratando al ojo, lo que, a su vez puede producir daños cuando por error se trata varias veces la misma posición. En segundo lugar, la dosis correcta de la luz láser aplicada sobre una posición dentro de los ojos para conseguir un resultado clínico significativo depende mucho de cada individuo y puede variar con la posición del cristalino. Tratándose de valores fijados del láser, esto puede traducirse en un tratamiento insuficiente, ineficaz o en daños derivados de un sobretratamiento. Los daños pueden producirse debido a la evaporación local de los elementos constitutivos del cristalino, produciendo ampollas de gas (burbujas de cavitación) . Dichas ampollas se consideran inevitables y, en algunos casos, preferibles en el documento US 6.726.679, sin embargo su aparición y aplastamiento puede inducir un esfuerzo mecánico considerable sobre el cristalino y / o el tejido circundante, de modo que debe evitarse la formación de ampollas de gas, o debe ser evitable, de manera que el médico o el terapeuta que sigue el tratamiento o con un instrumento terapéutico automático se puedan controlar. Por otro lado, cuando se usan procedimientos como los descritos en el documento US 6.726.679 es difícil ajustar la cantidad de energía, por lo que para obtener el suficiente efecto del tratamiento mientras se soslayan o reducen al mínimo los efectos indeseables, como por ejemplo las ampollas de gas o los daños de la córnea o en las capas vivas del cristalino. A pesar de estos riesgos, no hay duda de que la reducción no invasiva o la supresión de la opacidad y de los endurecimientos del cristalino es un objetivo clínico importante. Por tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento y un aparato para la fotomanipulación no invasiva del cristalino y / o de sus elementos constitutivos, de manera colectiva o selectiva, al mismo tiempo que se asegura la eficiencia y / o que solo una cantidad no perturbadora o mínimamente perturbadora, de la energía fotónica se transmite al ojo.

El documento WO 93/25166 y el documento EP 0 412 789 se refieren a un sistema láser para el reprollenado corneal en el que la longitud de onda emitida es inferior 300 nm, y en el que el medio de enfoque enfoca sobre la córnea y no más hacia el interior del ojo.

El documento EP 1 231 496 se refiere a una tomografía de coherencia óptica en relación con la cirugía láser del ojo, en la que el tratamiento láser está concebido para su uso en fotocoagulación o fotoablación.

El documento EP 1 396 244 divulga un sistema láser de ablación corneal, en el que no se ofrece ningún detalle acerca de la longitud de onda del rayo láser emitido, y en el que el medio de enfoque enfoca sobre la córnea y no más hacia el interior del ojo.

Sumario de la invención La presente invención se refiere a un sistema para el fotoblanqueo u otra fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora del cristalino del ojo animal o humano y / o de sus componentes constitutivos, de manera selectiva o colectiva. La finalidad es cambiar las propiedades ópticas o mecánicas de un cristalino de tal manera que se potencie su transmitancia óptica y / o se aumente su alcance acomodativo o su capacidad para experimentar una deformación durante el proceso fisiológico de acomodación , esto es, el ajuste dinámico de la longitud focal del ojo. Consiguiéndose el o los efectos deseados mediante la inducción de un blanqueo de cromóforos, la resolusibilización de la materia precipitada con propiedades refractivas o de dispersión de la luz anormales, la disyunción de las moléculas que han experimentando desnaturalización que implica reticulación, alteración de las características fisicoquímicas de los elementos constitutivos del cristalino mediante la rotura de los enlaces covalentes. Esto se lleva a cabo bajo, de modo preferente, mediante un control de retroalimentación continuo de los cambios de las características ópticas del cristalino para evitar o reducir al mínimo los daños de las cavitaciones o de otros efectos perturbadores que conducen a daños celulares globales, opacificación, endurecimiento u otros efectos no deseables en el cristalino.

En particular se comprueba que una fotomanipulación óptima, al tiempo que asegura que se eviten o reduzcan al mínimo los efectos no deseados, se puede obtener mediante el uso de un sistema para fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora del cristalino de un ojo de un animal o de un humano, que comprende:

un sistema láser de tratamiento para emitir al menos un rayo láser de tratamiento; un medio de enfoque para enfocar dicho rayo láser de tratamiento; un medio para la pulsación de dicho rayo láser de tratamiento; un medio para medir uno o más tipos de radiación desde dicha parte seleccionada; un medio para el tratamiento de dichos uno o más tipos de radiación desde dicha parte seleccionada; un medio para ajustar, en base a al menos parte de la salida del medio de tratamiento, al menos uno de los parámetros para dicho rayo láser de tratamiento: enfoque, intensidad, longitud de onda, longitud del pulso, frecuencia de repetición, y longitud del tren de pulsos de dicho rayo láser de tratamiento,... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (1) para una fotomanipulación no perturbadora o mínimamente perturbadora del cristalino (2) del ojo de un animal o un humano, que comprende:

un sistema láser de tratamiento (4) de emisión de al menos un rayo láser de tratamiento (5) ; un medio de enfoque (6) de enfoque de dicho rayo láser de tratamiento (5) ; un medio de pulso de dicho rayo láser de tratamiento (5) ; un medio de medición (8) ; un medio de tratamiento (9) de dichos uno o más tipos de radiación desde dicha parte seleccionada (7) ; un medio de ajuste (10) , en base a al menos parte de la salida del medio de tratamiento (9) , al menos uno de los parámetros para dicho rayo láser de tratamiento (5) : enfoque, intensidad, longitud de onda, longitud de pulsos, frecuencia de repetición y longitud del tren de pulsos de dicho rayo láser de tratamiento, el medio de enfoque (6) enfoca dicho rayo láser de tratamiento (5) dentro de una parte seleccionada (7) del cristalino (2) donde se pretende que el tratamiento tenga lugar; el medio de medición (8) mide uno más tipos de radiación desde dicha parte seleccionada (7) , y el medio de tratamiento (9) trata dichos uno o mas tipos de radiación procedente de dicha parte seleccionada (7) ;

caracterizado porque el al menos un rayo láser de tratamiento (5) presenta una longitud de onda de la luz que oscila entre 700 y 1000 nm

o entre 1000 y 1500 nm, porque al menos un sistema láser de tratamiento (4) comprende al menos un rayo láser ultrarrápido para hacer posible un efecto multifotón, como por ejemplo un efecto de dos fotones.

2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un medio para escaneo de rayo láser de tratamiento con respecto al cristalino (2) y en el que la parte (7) comprende además un medio para el ajuste (10) , en base a al menos parte de la salida del medio de tratamiento (9) , al menos uno de los parámetros siguientes; la velocidad de escaneo, el tamaño del volumen escaneado, las repeticiones de escaneo y el patrón de escaneo.

3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende un medio de emisión de una intensidad no manipulativa dirigida hacia dicha parte seleccionada ya sea a partir de dicho sistema láser de tratamiento o bien desde dicho medio secundario de emisión de radiación.

4. El sistema de la reivindicación 3, que comprende además un segundo medio de medición y / o de tratamiento de uno o más tipos de radiación, provocados por la interacción entre dicha parte seleccionada y dicha intensidad no manipulativa.

5. El sistema de la reivindicación 4, en el que la salida procedente de dicho medio de tratamiento (9) se usa para obtener una entrada a dicho medio de ajuste (10) , al menos uno de dichos parámetros de dicho rayo láser de tratamiento (5) o para determinar si la intensidad manipulativa debe aplicarse.

6. El sistema de cualquier reivindicación 1 a 5, que comprende un medio de determinación de la signatura óptica de dicha parte seleccionada (7) que comprende al menos uno de los siguientes parámetros: las características transitorias que surgen como efecto de dichos pulsos de dicho rayo láser de tratamiento (5) o cualquier característica que pueda ser registrada utilizando una espectroscopia en régimen permanente o resuelta en el tiempo, una espectroscopia Raman, una electroscopia de correlación de fotones, una electroscopia de fluorescencia y / o una espectroscopia de fosforescencia.

7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho medio de medición (8) comprende un medio de detección de efectos acústicos (12, 13) .

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que dichos medio de detección de efectos acústicos (12, 13) comprende uno o más sensor (es) sin contacto y / o uno o más sensor (es) acústico (s) situado (s) en contacto directo o indirecto con el ojo o con el tejido adyacente.

9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dichos medios de medición (8) , de tratamiento (9) y de ajuste (10) forman un bucle de retroalimentación, de modo preferente dicho bucle de retroalimentación opera sustancialmente en tiempo real.

10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dichas medición, tratamiento de datos resultantes, dicho (s) ajuste (s) y radiación renovada de dicha parte seleccionada se produce al menos sustancialmente de 0, 1 segundos, de modo preferente se produce al menos dentro de un periodo de tiempo sustancialmente menor que el de los movimientos espontáneos de los ojos (sacudidas oculares) y de modo preferente, más cortos que 0, 01 segundos.

11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho rayo láser de tratamiento (5) y / o cualquier fuente secundaria de radiación es enfocada utilizando una óptica adaptativa, dicha óptica adaptativa, de modo preferente, comprende un espejo deformable y / o un sensor Hartmann – Schack, formando la óptica adaptativa, de modo preferente, un bucle de retroalimentación.

12. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones1 a 11, en el que dicho medio de medición (8) de la irradiación comprende un medio de detección de al menos uno de los siguientes parámetros: fluorescencia, dispersión, dipersión de Raman, reflexión, fosforescencia, y radiación fotónica de frenado electromágnetico (bremsstralung) y / o un medio de medición de la distribución espectral de dicha radiación y / o un medio de análisis temporal y / o espectralmente resuelto.

13. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho rayo láser de tratamiento (5) puede ajustarse para obtener un blanqueo, un cambio de calor, una desagregación de los componentes del cristalino, la despolimerización de las proteínas del cristalino o de otros componentes constitutivos del cristalino, o la resolubilización de las proteínas del cristalino o de otros elementos constitutivos del cristalino mientras al tiempo se evita o se reduce al mínimo la cavitación, los efectos mecánicos, los efectos acústicos, y / o los efectos térmicos sobre las moléculas, los componentes, o las células que no constituyen un objetivo de tratamiento o que se encuentran fuera de dicha área seleccionada y / o en el que dicho rayo láser de tratamiento (5) puede ajustarse para obtener la segmentación molecular de grandes moléculas específicas o aducciones macromoleculares, por ejemplo proteínas del cristalino o reticulaciones de proteínas del cristalino, sin daños para las proteínas del cristalino sanas, las membranas celulares u otros componentes sanos del cristalino, y también impidiendo o reduciendo al mínimo la cavitación, los efectos mecánicos, los efectos acústicos, y / o los efectos térmicos sobre las moléculas, los componentes o las células que no constituyen un objetivo de un tratamiento o que se encuentran fueran de dicha área seleccionada.

14. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dichos pulsos comprenden los pulsos del rayo láser de tratamiento (5) con una anchura de pulsos más corta de sustancialmente 1 picosegundo, de modo más preferente más corta de sustancialmente 500 femtosegundos, más corta de sustancialmente 200 femtosegundos, más corta de sustancialmente 100 femtosegundos, más corta de sustancialmente 50 femtosegundos más corta de sustancialmente 5 femtosegundos.

15. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dicha pulsación comprende la pulsación del rayo láser de tratamiento (5) con una energía de pulsos inferior a sustancialmente 200 microjulios, de modo más preferente inferior a sustancialmente 100 microjulios, inferior a 50 microjulios, inferior a 25 microjulios, inferior a 10 microjulios, inferior a 3 microjulios.

16. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones que puede adaptarse para el tratamiento de una persona o animal que necesita el tratamiento de catarata, de precatarata o de presbicia mediante una fotomanipulación no, o mínimamente, perturbadora del ojo de un animal o persona.