Microscopio operatorio oftálmico con sistema OCT.

Microscopio operatorio oftálmico (100) que comprende

- un objetivo principal (101) de microscopio;



- un trayecto de rayos de observación (105, 205) que atraviesa el objetivo principal (101) del microscopio para visualizar una zona de objeto (108); y

- un sistema OCT (140, 150, 700, 800) para tomar imágenes de la zona (108) del objeto, comprendiendo elsistema OCT (140, 150, 700, 800) un trayecto de rayos de exploración OCT (142, 152, 702, 802) que esconducido a través de una disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706, 805) hasta la zona (108) delobjeto,

- en donde está previsto entre la disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706, 805) y el objetivoprincipal (101) del microscopio un elemento óptico (147, 157, 711, 806) que concentra el trayecto de rayos deexploración OCT (142, 152, 702, 802) que sale de la disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706,805) y lo transforma en un trayecto de rayos que atraviesa el objetivo principal (101) del microscopio,caracterizado porque

- el elemento óptico está configurado como una unidad de lente móvil (147, 157) o está alojado en un dispositivode cambio de lentes (709) o bien está configurado como un sistema zoom (806) con distancia focal variable, demodo que se puede ajustar un decalaje entre un plano de exploración OCT, en el que una distribución deintensidad del trayecto de rayos de exploración OCT presenta una pequeñísima estrangulación, y un plano focalen el microscopio operatorio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07019795.

Solicitante: CARL ZEISS SURGICAL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: GÖSCHWITZER STRASSE 51-52 07745 JENA ALEMANIA.

Inventor/es: HAUGER,CHRISTOPH, ABELE,ALFONS, REIMER,PETER, SEESSELBERG,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B19/00 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › Instrumentos, utensilios o accesorios para la cirugía o el diagnóstico no cubiertos por alguno de los grupos A61B 1/00 - A61B 18/00, p. ej. para la extereotaxis, operación aséptica, tratamiento de las luxaciones, protectores de los bordes de las heridas (mascarillas faciales protectoras A41D 13/11; batas o ropa de cirujano o para enfermos A41D 13/12; dispositivos para extraer, tratar o transportar los líquidos corporales A61M 1/00).
  • A61B3/12 A61B […] › A61B 3/00 Aparatos para el examen óptico o clínico de los ojos; Instrumentos para examinar los ojos (examen ocular utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/10). › para examinar el fondo de ojo, p. ej. oftalmoscopios (A61B 3/13 tiene prioridad).
  • A61B3/13 A61B 3/00 […] › Microscopios oftálmicos.
  • A61B5/00 A61B […] › 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.
  • G01B9/02 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.G01B 9/00 Instrumentos según se especifica en los subgrupos y caracterizados por la utilización de medios de medida ópticos (disposiciones para la medida de parámetros particulares G01B 11/00). › Interferómetros.
  • G02B21/00 G […] › G02 OPTICA.G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Microscopios (oculares G02B 25/00; sistemas polarizantes G02B 27/28; microscopios de medida G01B 9/04; micrótomos G01N 1/06;   técnicas o aparatos de sonda de barrido G01Q).

PDF original: ES-2399353_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Microscopio operatorio oftálmico con sistema OCT.

La invención concierne a un microscopio operatorio oftálmico con un objetivo principal, un trayecto de rayos de observación que atraviesa el objetivo principal del microscopio, y un sistema OCT (sistema de tomografía de coherencia óptica) para tomar imágenes de una zona de un objeto, comprendiendo el sistema OCT un trayecto de rayos de exploración OCT que se extiende, a través de una disposición de espejo de escaneo, hasta la zona del objeto.

Un microscopio operatorio de la clase citada al principio es conocido por el documento EP 0 697 611 B1. Este microscopio operatorio contiene un sistema OCT que genera un trayecto de rayos de exploración a base de una radiación láser coherente corta. El sistema OCT contiene una unidad de análisis para evaluar señales de interferencia. Comprende un dispositivo para escanear el trayecto de rayos de exploración OCT con dos espejos de escaneo que pueden ser regulados alrededor de dos ejes de movimiento. El trayecto de rayos de exploración OCT en el microscopio operatorio está acoplado, a través de un espejo divisor, con el trayecto de rayos de iluminación del microscopio operatorio. Dicho trayecto es dirigido con este espejo divisor a través del objetivo principal del microscopio hacia la zona del objeto.

El sistema OCT permite por medio de una tomografía de coherencia óptica la representación y medición no invasiva de estructuras dentro de un tejido. Como procedimiento de formación de imágenes ópticas, la tomografía de coherencia óptica hace posible especialmente la generación de imágenes de cortes o de volúmenes de un tejido biológico con una resolución micrométrica. Un sistema OCT correspondiente comprende una fuente para luz temporalmente incoherente y espacialmente coherente con una longitud de coherencia lC, que se alimenta a un trayecto de rayos de prueba y a un trayecto de rayos de referencia. El trayecto de rayos de prueba está dirigido hacia el tejido que se debe investigar. La radiación láser, que es retrorradiada hacia el trayecto de rayos de prueba debido a centros de dispersión presentes en el tejido, se superpone al sistema OCT con una radiación láser proveniente del trayecto de rayos de referencia. Debido a la superposición se origina un señal de interferencia. A partir de esta señal de interferencia se puede determinar la posición de centros de dispersión para la radiación láser en el tejido examinado.

Para sistemas OCT es conocido el principio de construcción del "OCT en el dominio del tiempo" y del "OCT en el dominio de Fourier".

La constitución de un "OCT en el dominio del tiempo" se encuentra descrita, por ejemplo, en el documento US 5, 321, 501 en base a la figura 1a en la columna 5, línea 40 - columna 11, línea 10. En este sistema se varía continuamente la longitud del camino óptico del trayecto de rayos de referencia por medio de un espejo de referencia rápidamente móvil. La luz de los trayectos de rayos de prueba y de rayos de referencia se superpone sobre un fotodetector. Cuando coinciden las longitudes de los caminos ópticos de los trayectos de rayos de prueba y de rayos de referencia, se origina una señal de interferencia en el fotodetector.

Un "OCT en el dominio de Fourier" se encuentra explicado, por ejemplo, en el documento WO 2006/10544 A1. Para medir la longitud del camino óptico de un trayecto de rayos de prueba, se superpone nuevamente luz del trayecto de rayos de prueba a luz de un trayecto de rayos de referencia. Sin embargo, a diferencia de un "OCT en el dominio del tiempo", para una medición de la longitud del camino óptico del trayecto de rayos de prueba no se alimenta directamente la luz de los trayectos de rayos de prueba y de rayos de referencia a un detector, sino que se la descompone primero espectralmente por medio de un espectrómetro. La intensidad espectral así generada de la señal superpuesta de los trayectos de rayos de prueba y de rayos de referencia es captada entonces con un detector. Evaluando la señal del detector se puede establecer nuevamente la longitud del camino óptico del trayecto de rayos de prueba.

El problema de la invención consiste en proporcionar un microscopio operatorio oftálmico de constitución compacta que haga posible la toma de imágenes de cortes OCT del ojo humano, pudiendo ser conducido el trayecto de rayos de exploración OCT, sin pérdidas de intensidad, hasta un plano de exploración OCT.

Este problema se resuelve como en el microscopio operatorio oftálmico conocido por el documente EP 0 697 611 B1 previendo entre la disposición de espejo de escaneo y el objetivo principal del microscopio un elemento óptico que concentre el trayecto de rayos de exploración OCT que sale de la disposición de espejo de escaneo y lo transforme en un trayecto de rayos que atraviese el objetivo principal del microscopio.

El elemento óptico esta configurado según la invención como una unidad de lente móvil o está alojado en un dispositivo de cambio de lentes o bien está configurado como un sistema zoom con distancia focal variable, de modo que se puede ajustar un decalaje entre un plano de exploración OCT, en el que una distribución de intensidad del trayecto de rayos de exploración OCT presenta una pequeñísima estrangulación, y un plano focal en el microscopio operatorio.

En una realización del elemento óptico como unidad de lente móvil se pueden explorar planos de corte diferentes de un ojo humano con una radiación OCT.

Un alojamiento del elemento óptico en un dispositivo de cambio de lentes hace posible una rápida conmutación de ida y vuelta entre planos de exploración diferentes para radiación OCT en una zona de un objeto.

Una realización del elemento óptico como sistema zoom con distancia focal variable hace posible una variación sin escalones de planos de corte examinados en un ojo de un paciente con radiación OCT.

En un perfeccionamiento de la invención se han previsto unos medios para ajustar la distancia focal del objetivo principal. De esta manera, con el microscopio operatorio oftálmico se pueden examinar diferentes planos de una zona del objeto sin que se tenga entonces que cambiarse de posición al microscopio operatorio.

En un perfeccionamiento de la invención la disposición de espejo de escaneo para escanear el trayecto de rayos de exploración OCT comprende un primer espejo de escaneo. Preferiblemente, está previsto, además, un segundo espejo de escaneo, pudiendo moverse el primer espejo de escaneo alrededor de un primer eje de giro y pudiendo moverse el segundo espejo de escaneo alrededor de un segundo eje de giro, y estando el primer eje de giro y el segundo eje de giro lateralmente decalados en ángulo recto uno con respecto a otro. De esta manera, se puede explorar una zona del objeto con unos modelos de tramado que discurren perpendicularmente uno a otro.

En un perfeccionamiento de la invención el sistema OCT comprende un conductor óptico que tiene un tramo de salida de luz para el trayecto de rayos de exploración OCT, al que están asociados unos medios de movimiento. De esta manera, el sistema OCT puede ser adaptado para el empleo de una radiación OCT de longitud de onda diferente.

Formas de realización ventajosas de la invención están representadas en las figuras y se la describe seguidamente.

Muestran:

La figura 1, un microscopio operatorio oftálmico con un módulo antepuesto de oftalmoscopia y un primer sistema OCT;

La figura 2, el microscopio operatorio oftálmico de la figura 1 con un segundo sistema OCT, estando el módulo antepuesto de oftalmoscopia basculado hacia dentro del trayecto de rayos de observación del microscopio operatorio oftálmico;

La figura 3, una sección del objetivo principal del microscopio a lo largo de la línea III-III de la figura 1;

La figura 4, un tramo del microscopio operatorio oftálmico con un primero y un segundo sistemas OCT;

La figura 5, una distribución de intensidad del rayo de luz de exploración OCT que sale del conductor óptico del sistema OCT en el microscopio operatorio;

La figura 6, una distribución de intensidad del rayo de luz de exploración OCT en el plano de exploración OCT en la zona del objeto del microscopio operatorio; y

La figura 7 y la figura 8, formas de realización modificadas para un sistema OCT en el microscopio operatorio.

El microscopio operatorio 100 de la figura 1 tiene un objetivo principal 101 con un eje óptico 102 y un plano focal

103. El objetivo principal 101 del microscopio es atravesado por trayectos de rayos de observación estereoscópicos 105 de un tubo binocular 106.

Para iluminar la zona de objeto en forma de un ojo de paciente 108,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Microscopio operatorio oftálmico (100) que comprende

-un objetivo principal (101) de microscopio;

-un trayecto de rayos de observación (105, 205) que atraviesa el objetivo principal (101) del microscopio para visualizar una zona de objeto (108) ; y

-un sistema OCT (140, 150, 700, 800) para tomar imágenes de la zona (108) del objeto, comprendiendo el sistema OCT (140, 150, 700, 800) un trayecto de rayos de exploración OCT (142, 152, 702, 802) que es conducido a través de una disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706, 805) hasta la zona (108) del objeto,

-en donde está previsto entre la disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706, 805) y el objetivo principal (101) del microscopio un elemento óptico (147, 157, 711, 806) que concentra el trayecto de rayos de exploración OCT (142, 152, 702, 802) que sale de la disposición de espejo de escaneo (146, 156, 705, 706, 805) y lo transforma en un trayecto de rayos que atraviesa el objetivo principal (101) del microscopio,

caracterizado porque

-el elemento óptico está configurado como una unidad de lente móvil (147, 157) o está alojado en un dispositivo de cambio de lentes (709) o bien está configurado como un sistema zoom (806) con distancia focal variable, de modo que se puede ajustar un decalaje entre un plano de exploración OCT, en el que una distribución de intensidad del trayecto de rayos de exploración OCT presenta una pequeñísima estrangulación, y un plano focal en el microscopio operatorio.

2. Microscopio operatorio oftálmico según la reivindicación 1, caracterizado porque el decalaje no es mayor que un parámetro confocal (z) del trayecto de rayos de exploración OCT en la zona del plano de exploración OCT.

3. Microscopio operatorio oftálmico según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque están previstos unos medios para ajustar la distancia focal del objetivo principal del microscopio.

4. Microscopio operatorio oftálmico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la disposición de espejo de escaneo (146, 156) para escanear el trayecto de rayos de exploración OCT comprende un primer espejo de escaneo (144, 154) que puede ser movido alrededor de un primer eje de giro (301, 303) .

5. Microscopio operatorio oftálmico según la reivindicación 4, caracterizado porque está previsto un segundo espejo de escaneo (145, 155) que puede ser movido alrededor de un segundo eje de giro (302, 304) , estando el primer eje de giro (301, 303) y el segundo eje de giro (302, 304) lateralmente decalados en ángulo recto uno con respecto a otro.

6. Microscopio operatorio oftálmico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el sistema OCT comprende un conductor óptico (704) que presenta un tramo de salida de luz (713) para el trayecto de rayos de exploración OCT, estando previstos unos medios (712) para mover el tramo de salida de luz (713) del conductor óptico (704) .


 

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