Dispositivo de imaginología para captar una imagen de un plano focal de una diana en el ojo a través de la pupila del ojo.

Dispositivo de obtención de imágenes para obtener una imagen de un plano focal de un objetivo dentro delojo a través de la pupila del ojo,

siendo el plano focal del objetivo más grande que la pupila, comprendiendoel dispositivo de obtención de imágenes:

una fuente (34) de iluminación;

una ranura (56) y una disposición (30) de barrido dispuesta en un trayecto (18) de iluminación desde lafuente (34) de iluminación hasta el objetivo (32), estando dispuesta la ranura para producir una fuente linealy siendo la disposición (30) de barrido operativa para barrer la luz que pasa a través de la ranura (56) en eltrayecto (18) de iluminación por el plano (12) focal del objetivo (32) a través de la pupila;una disposición (68) de detección dispuesta para recibir luz enviada desde el objetivo (32) y operativa paraproducir una imagen;

una disposición (36) de separación de haz dispuesta en un trayecto de retorno desde el objetivo (32)separado del trayecto (18) de iluminación, siendo la disposición (36) de separación de haz operativa pararecibir luz enviada desde el objetivo (32) y para dirigir la luz enviada en un trayecto (20) de detección a ladisposición (58) de detección; y

un controlador (46) en comunicación con la fuente (34) de iluminación, la disposición (30) de barrido y ladisposición (68) de detección;

estando caracterizado el dispositivo de obtención de imágenes porque está dispuesto para impedir que laluz de la fuente de iluminación alcance la disposición de detección hasta que la disposición de barridofuncione a máximo rendimiento.

Dispositivo de imaginología para captar una imagen de un plano focal de una diana en el ojo a través de la pupila del ojo.

Antecedentes de la invención La retina humana es propensa a sufrir daños por una diversidad de factores medioambientales, incluyendo el impacto de luz láser y otros traumatismos, así como enfermedades. Una vez dañadas, las células responsables de captar la energía de la luz y transformarla en una señal neuronal, los fotorreceptores, no se regeneran. De hecho, todavía no puede hacerse que ninguna de las células neuronales de la retina vuelva a crecer fácilmente en el humano adulto. Cuando el daño es lo suficientemente grave, existe una pérdida de visión permanente en un área. Los fotorreceptores sanos no migran por largas distancias hacia el área dañada para sustituir a los dañados.

Si la región afectada está en la mácula central, conocida como la fóvea, entonces puede perderse la capacidad para ver con precisión de detalle, leer a alta velocidad o reconocer objetos a grandes distancias. Las áreas de visión periféricas no tienen suficiente densidad de muestreo para realizar estas tareas en el mismo grado. Por tanto, la detección y el tratamiento tempranos de los daños que afectan potencialmente a la vista son cruciales para mantener la visión central.

Uno de los problemas principales en la detección temprana ha sido la dificultad para obtener imágenes del daño en un área pequeña de la retina. La mácula presenta un objetivo pequeño, 6000 micrómetros. La parte que es necesaria para ver el daño que impide la observación con precisión de detalle y la lectura es incluso menor, de aproximadamente 600 micrómetros. Para examinar esta última parte de manera apropiada, sería deseable obtener una imagen de los 20 grados centrales de la mácula con una ampliación y contraste suficientes para determinar si un individuo tiene riesgo de perder la visión de forma permanente.

El oftalmoscopio o cámara de fondo se ha usado para ver y obtener imágenes de la retina. Originalmente, estos dispositivos inundaban la retina con luz blanca. Los dispositivos posteriores han usado longitudes de onda selectivas que se han considerado adecuadas para ver u obtener imágenes de estructuras particulares o un contraste particular entre estructuras.

La iluminación por inundación produce imágenes de la retina que a menudo están sujetas a un contraste malo debido a la dispersión de largo alcance no sólo desde tejidos fuera del plano, sino también desde los tejidos biológicos que producen una dispersión inherente, especialmente aquellos dentro y cerca de la retina. La barrido de una fuente de iluminación es un método muy conocido para aumentar el contraste de las imágenes reduciendo la dispersión no deseada. Webb et al. dan a conocer aparatos ópticos de doble barrido que barren tanto la luz incidente como la reflejada usando un elemento de barrido horizontal, tal como un reflector poligonal de múltiples facetas rotatorio, y un elemento de barrido vertical, tal como un galvanómetro reflectante. El instrumento puede proporcionar una salida bidimensional representativa de características de reflexión del fondo de ojo. Véanse las patentes estadounidenses n.os 4.768.873 y 4.764.005. Webb et al. dan a conocer un oftalmoscopio de barrido láser en el que se barre un haz lineal por un ojo. Véase la patente estadounidense n.º 4.768.874.

Las técnicas de reflectometría con un oftalmoscopio láser de barrido (SLO) las han descrito Elsner et al. Véase, por ejemplo, Elsner A.E., et al., Reflectometr y with a scanning laser ophtalmoscope, Applied Optics, vol. 31, n.º 19 (julio de 1992) , págs. 3697-3710. El SLO es ventajoso para la reflectometría, es decir la obtención de imágenes cuantitativa, porque se barre una iluminación puntual en un patrón de trama por el fondo, mejorando el contraste de imagen significativamente sobre la iluminación por inundación. Adicionalmente puede rechazarse la luz dispersada no deseada usando aberturas confocales. La abertura puede ser un círculo de diámetro variable o anular, dependiendo del modo deseado. La luz deseada se transmite a un detector.

El uso extenso de luz de infrarrojo cercano como fuente de iluminación, en lugar de otras longitudes de onda o imágenes a color, se comenta adicionalmente en Elsner, A.E., et al., Infrared Imaging of Sub-retinal Structures in the Human Ocular Fundus, Vision Res., vol. 36, n.º 1 (1996) , págs. 191-205; Elsner, A.E., et al., Multiply scattered light tomography: Vertical cavity surface emitting laser array used for imaging subretinal structures, Lasers and Light in Ophthalmology, 1998; Hartnett, M.E. y Elsner, A.E., Characteristics of Exudative Age-related Macular Degeneration Determined In Vivo with Confocal and Indirect Infrared Imaging, Ophthalmology, vol. 103, n.º 1 (enero de 1996) , págs. 58-71; y Hartnett, M.E., et al., Deep Retinal Vascular Anomalous Complexes in Advanced Age-related Macular Degeneration, Ophthalmology, vol. 103, n.º 12 (diciembre de 1996) , págs. 2042-2053. Se ha usado la obtención de imágenes con infrarrojos con un oftalmoscopio láser de barrido (SLO) para realizar técnicas de reflectometría para ver el ojo rápidamente y de manera no invasiva. Una vez que se implementa con dispositivos láser de barrido, la obtención de imágenes con infrarrojos e infrarrojos cercanos de estructuras subretinales en el fondo ocular ha podido revelar depósitos subretinales, la papila óptica, los vasos de la retina, los vasos coroidales, la acumulación de fluido, hiperpigmentación, atrofia, y roturas en la membrana de Bruch. La luz infrarroja se absorbe menos que la luz visible y puede dispersarse por distancias más largas. Con la iluminación por inundación, no se han observado estas características con la misma claridad o en menor número. La absorción relativamente menor tiene la ventaja de que puede usarse un mínimo de luz como fuente de iluminación. Sin embargo, la luz reflejada y dispersada debe separarse de alguna manera, y la luz usada para acentuar las características de interés debe ponerse a disposición del usuario.

Los métodos para detectar y ubicar tales características se describen en la técnica anterior del inventor y sus compañeros: Elsner, A.E., et al., Infrared Imaging of Subretinal Structures in the Human Ocular Fundus, Vision Res., vol. 36, n.º 1 (1996) , págs. 191-205; Elsner, A.E., et al., Multiply scattered light tomography: Vertical cavity surface emitting laser array used for imaging subretinal structures, Lasers and Light in Ophthalmology, (1998) ; Elsner, A.E., et al., Foveal Cone Photopigment Distribution: Small Alterations Associated with Macular Pigment Distribution, Investigative Ophthalmology & Visual Science, vol. 39, n.º 12 (noviembre de 1998) , págs. 2394-2404; Hartnett, M.E. y Elsner, A.E., Characteristics of Exudative Age-related Macular Degeneration Determined In Vivo with Confocal and Indirect Infrared Imaging, Ophthalmology, vol. 103, n.º 1 (enero de 1996) , pp. 58-71; y Hartnett, M.E., et al., Deep Retinal Vascular Anomalous Complexes in Advanced Age-related Macular Degeneration, Ophthalmology, vol. 103, n.º 12 (diciembre de 1996) , págs. 2042-2053, como ejemplos. Específicamente, cuando una imagen adquirida de la retina es sólo de la mácula, centrada en la fóvea, las únicas características presentes con la iluminación de infrarrojo cercano son los vasos sanguíneos coroidales y de la retina normal, y reflexiones potencialmente superficiales tales como desde la fóvea. En una imagen monocromática, cualquier diferencia con respecto a estas características en la intensidad de imagen, más allá del ruido inherente en cualquier señal electrónica, se interpreta como patología. Si la papila óptica también está en la imagen, o bien debido a un campo de visión suficientemente grande o bien al posicionamiento del ojo con respecto al instrumento para incorporar esta característica, entonces los cambios de intensidad en la retina también definen la posición y condición de tal estructura. Hartnett y Elsner, 1996, y Miura et al., 2002, han demostrado que tales imágenes monocromas que usan iluminación infrarroja son superiores para la detección de determinadas características con respecto a los métodos que usan fotografía a color. Hartnett, M.E. y Elsner, A.E., Characteristics of Exudative Age-related Macular Degeneration Determined In Vivo with Confocal and Indirect Infrared Imaging, Ophthalmology, vol. 103, n.º 1 (enero de 1996) , págs. 58-71; Miura, M., et al., Grading of Infrared Confocal Scanning Laser Tomography and Video Displays of Digitized Color Slides in Exudative Age-Related Macular Degeneration, Retina, vol. 22, n.º 3 (2002) , págs. 300-308. Se pone a disposición a un precio nada módico, un instrumento fácil de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de obtención de imágenes para obtener una imagen de un plano focal de un objetivo dentro del ojo a través de la pupila del ojo, siendo el plano focal del objetivo más grande que la pupila, comprendiendo el dispositivo de obtención de imágenes:

una fuente (34) de iluminación;

una ranura (56) y una disposición (30) de barrido dispuesta en un trayecto (18) de iluminación desde la fuente (34) de iluminación hasta el objetivo (32) , estando dispuesta la ranura para producir una fuente lineal y siendo la disposición (30) de barrido operativa para barrer la luz que pasa a través de la ranura (56) en el trayecto (18) de iluminación por el plano (12) focal del objetivo (32) a través de la pupila;

una disposición (68) de detección dispuesta para recibir luz enviada desde el objetivo (32) y operativa para producir una imagen;

una disposición (36) de separación de haz dispuesta en un trayecto de retorno desde el objetivo (32) separado del trayecto (18) de iluminación, siendo la disposición (36) de separación de haz operativa para recibir luz enviada desde el objetivo (32) y para dirigir la luz enviada en un trayecto (20) de detección a la disposición (58) de detección; y

un controlador (46) en comunicación con la fuente (34) de iluminación, la disposición (30) de barrido y la disposición (68) de detección;

estando caracterizado el dispositivo de obtención de imágenes porque está dispuesto para impedir que la luz de la fuente de iluminación alcance la disposición de detección hasta que la disposición de barrido funcione a máximo rendimiento.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que se prevé un obturador para impedir que la luz de la fuente (34) de iluminación alcance la disposición (68) de detección hasta que la disposición (30) de barrido funcione a máximo rendimiento.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (46) está dispuesto para controlar la fuente (34) de iluminación de modo que la fuente de iluminación no se encienda hasta que la disposición (30) de barrido funcione a máximo rendimiento.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el controlador (46) está dispuesto para controlar la fuente (34) de iluminación de modo que no se aumente la luminosidad de la fuente de iluminación hasta que la disposición (30) de barrido funcione a máximo rendimiento.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la fuente de iluminación comprende una pluralidad de fuentes (86, 88, 90) de iluminación, cada una con una longitud de onda diferente, para iluminar el plano focal del objetivo.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que una de la pluralidad de fuentes de iluminación es un láser de emisión superficial de cavidad vertical.

7. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que una de la pluralidad de fuentes de iluminación es una fuente de infrarrojo cercano.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, que comprende además un filtro para bloquear la luz de longitud de onda visible.

9. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que una de la pluralidad de fuentes de iluminación tiene una longitud de onda en el intervalo de desd.

51. 594 mm.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que la fuente de iluminación que tiene la longitud de onda en el intervalo de desd.

51. 594 mm puede operarse en un modo de destello.

11. Dispositivo según la reivindicación 5, que comprende además elementos (98, 102) de combinación de haz dispuestos en el trayecto de iluminación para combinar la luz desde la pluralidad de fuentes de iluminación en un único haz.

12. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el plano (12) focal del objetivo (32) comprende un plano en la retina (14) o tejidos debajo de la retina del ojo (10) .

13. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición de separación de haz está configurada para espaciar el trayecto (18) de iluminación y el trayecto de retorno lo suficientemente lejos para reducir las reflexiones desde las fuentes fuera del plano (12) focal del objetivo (32) y lo suficientemente cerca para obtener luz devuelta a través de una región central de la pupila (16) que tiene un diámetro de 2 mm.

14. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (30) de barrido y la disposición (68) de detección están configuradas para proporcionar una resolución de imagen suficiente para corresponder con una imagen de 1 megapíxel o menos.

15. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un conjunto óptico configurado para formar luz en el trayecto (18) de iluminación dentro de una ranura (56) en un plano conjugado con el plano (12) focal del objetivo (32) .

16. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un conjunto óptico configurado para enfocar luz en la ranura (56) en el trayecto (18) de iluminación en un plano conjugado con el plano (12) focal del objetivo (32) .

17. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (30) de barrido comprende un elemento (84) reflectante rotatorio o un elemento reflectante oscilante.

18. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (30) de barrido es operativa para barrer a una frecuencia menor que 20 Hz.

19. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (30) de barrido comprende un elemento (50) de barrido reflectante ubicado en un plano conjugado con un plano de la pupila.

20. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un conjunto (150) óptico configurado para enfocar luz en el trayecto (12) de iluminación desde la disposición (30) de barrido en el plano (12) focal del objetivo (32) .

21. Dispositivo según la reivindicación 20, en el que el conjunto (150) óptico es ajustable para ajustar el enfoque.

22. Dispositivo según la reivindicación 20, que comprende además un elemento (64) de enfoque adicional configurado para su enfoque sobre un objetivo (32) que no está detrás de una lente.

23. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (36) de separación de haz comprende una superficie reflectante o transmisiva, un dispositivo de división de haz, o un dispositivo de división de haz polarizante.

24. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (36) de separación de haz está configurada para minimizar las reflexiones desde planos focales que no están en el plano (12) focal del objetivo (32) de modo que no alcancen la disposición (68) de detección.

25. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (36) de separación de haz comprende un elemento reflectante o transmisivo espaciado del trayecto (18) de iluminación.

26. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (36) de separación de haz comprende una abertura (72) ubicada en un plano óptico conjugado con el plano (12) focal del objetivo (32) , estando configurada la abertura (72) para minimizar las reflexiones desde planos focales que no están en el plano focal del objetivo (32) de modo que no alcancen la disposición (68) de detección.

27. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (68) de detección incluye un elemento de adquisición de imágenes ubicado en un plano conjugado con el plano (12) focal del objetivo (32) .

28. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (68) de detección incluye una disposición digital, un dispositivo CCD, un dispositivo CMOS, o una cámara de vídeo para la adquisición o visualización de imágenes.

29. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la disposición (68) de detección es operativa para producir una imagen monocroma que tiene el contraste suficiente para visualizarse en un dispositivo sin color.

30. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un elemento (104) de control de intensidad de luz ubicado en el trayecto (18) de iluminación.

31. Dispositivo según la reivindicación 30, en el que el elemento (104) de control de intensidad de luz

comprende un elemento óptico, un elemento mecánico, un elemento polarizante o un elemento electrónico en comunicación con la fuente (34) de iluminación y el controlador (46) .

32. Dispositivo según la reivindicación 30, en el que el elemento (104) de control de intensidad de luz comprende un filtro de densidad neutra.

33. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además una disposición de barrido adicional dispuesta en el trayecto de retorno y operativa para barrer la luz que pasa a través de una abertura en el trayecto de retorno por un elemento de detección en la disposición (68) de detección.

34. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un apoyo para la cabeza o barbilla configurado para fijar una posición del ojo (10) en relación con la disposición (30) de barrido.

35. Método para usar el dispositivo según la reivindicación 1, que comprende: posicionar el dispositivo adyacente a un ojo (10) del que va a obtenerse una imagen: y operar el dispositivo para obtener una imagen.

36. Método según la reivindicación 35, en el que la imagen se obtiene sin el uso de medicamentos midriáticos para dilatar la pupila (16) del ojo (10) .

37. Método según la reivindicación 35, en el que la imagen se obtiene en condiciones de luz natural o en condiciones de luz artificial.

38. Método según la reivindicación 35, en el que el dispositivo se opera para obtener una imagen de la retina

(14) del ojo (10) .

39. Método según la reivindicación 35, en el que el dispositivo se opera para obtener una imagen del segmento anterior del ojo (10) .