Microscopio confocal para la formación de imágenes de lugares seleccionados del cuerpo de un paciente.

Un aparato para la formacion de imagenes de lugaresseleccionados de la piel del cuerpo de un paciente,

quecomprende:

un cabezal de formacion de imagenes (28) que tiene unmicroscopio confocal con una lente objetivo (116) quetiene un eje aptico;

caracterizado por

una estacion de soporte vertical (10); y

un mecanismo de brazo (30) uniendo dicho cabezal (28)a dicha estacion de apoyo (10) y proporcionando unamultiplicidad de movimientos de desplazamientohorizontal y vertical y en las rotaciones de dichocabezal (28) a la posicion de dicho cabezal (28) endicho lugares seleccionados,

donde:

dicho cabezal (28) tiene una nariz saliente (38)que rodea dicha lente objetivo (116) para unposicionamiento preciso de dicha piel, cuando sepone en contacto con dicha nariz (38), conrespecto a dicha lente objetivo (116), y quecomprende una etapa XY (92) como mecanismo deunir dicha nariz (38) a dicho cabezal (28) parael movimiento de dicha nariz (38) en unapluralidad de direcciones (101, 103)perpendicular al eje optic() para la colocacionprecisa de dicho cabezal (28) precisamente endichas ubicaciones seleccionadas.

Se reivindica la prioridad de la solicitud provisional US N° 60/471, 911, presentada el 20 de mayo de 2003, que se incorpora aqui por referencia.

Descripcion La presente invencion se refiere a los microscopios confocales para la formación de imagenes de lugares seleccionados del cuerpo del paciente y especialmente para la formacion de imdgenes celulares de la piel, asi como para la formacion de imAgenes de tejido vivo y procesos biologicos. La presente invencion proporciona un microscopio confocal que esta ergonomicamente adaptado para proporcionar facilidad de uso porque contiene los componentes del microscopio confocal, tanto opticos como electronicos, en un cabezal de formacion de imagenes que admite la colocacion precisa del objetivo confocal al tiempo que elimina la necesidad de una amplia reorientacion del paciente, facilitando su comodidad durante la exploracion.

Es una caracteristica principal de la presente invencion consolidar los componentes opticos y electronicos de un microscopio confocal en una forma compacta y organizada,

en un cabezal de formación de imagenes.

Otra caracteristica de la invencion es que sirve para apoyar el cabezal sabre un mecanismo de posicionamiento que proporciona una mejora para la ergonomia en su colocacion en lugares precisos en la piel de un paciente sin necesidad de que este sea reorientado en una posicion incomoda durante los procedimientos de formacion de imagenes.

Es otra caracteristica adicional de la invencion sostener

el cabezal de imagen confocal en un mecanismo de brazo que tiene una pluralidad de conexiones de Cardan que proporcionan la libertad de desplazamiento y su rotacion a fin de permitir el posicionamiento preciso del mismo.

Es tambien otra caracteristica adicional de la invencion el permitir la desconexion del cabezal para su orientacion manual lo que puede facilitar la formación de imagenes para la investigación y aplicaciones clinicas y de investigacion de la morfologia celular y los procesos a nivel celular en la piel y otros tejidos.

Se han proporcionado microscopios de escaneo laser confocal con sistemas de imagen confocal adecuados para la imagen de la piel y otros tejidos celulares, y se puede hacer

referencia a Zavislan e Eastman, patente US N° 5, 788, 639, publicada el 4 de agosto de 1988, para microscopios confocales que pueden utilizarse manualmente. En Anderson y otros, patente US N° 5, 880, 880, expedida el 19 de marzo 1999, se describe un microscopio laser confocal de barrido en el que parte de la optica esta montada en un brazo.

Tales microscopios requieren equipos electronicos para el

control y proceso de senales de imagen que se localizan separadamente y aparte de la óptica. Si bien se pueden obtener imagenes satisfactorias con tales microscopios de barrido laser confocal, son dificiles de usar y pueden ser ergonomicamente insatisfactorios para el medico cuando utiliza el microscopio para obtener imagenes de posiciones seleccionadas de un paciente.

Se describen dispositivos de la tecnica anterior en US 5 719 700.

Ademas, US 6, 263, 233 Bl describe un microscopio manual de toma de imagenes para muestras de tejido sustancialmente 15 bajo la superficie de la muestra de tejido. El microscopio incluye una lente de objetivo y una ventana que define una superficie de contacto con el tejido en una relacion de presión con la superficie de la muestra de tejido cuando la lente del objetivo toma la imagen para ver las estructuras 20 de tejido en aplicaciones de patologia. La lente del objetivo enfoca un haz de iluminacion a traves de la ventana de la muestra de tejido y recibe de vuelta reflejado el rayo de luz representativo de una o mas secciones de la muestra del tejido.

EP 0 293 228 A2 da a conocer un sistema de sujecion para un equipo optic° medico, en el que el foco de un equipo óptico permanece en la extension de una linea recta uniendo los dos extremos de base de una union paralela y el foco (f)

del equipo medico óptico queda fijado en una posicion fija cuando se transforma la union paralela, de forma que el equipo medico optic () no necesita ser enfocado incluso cuando se hace funcionar la union paralela, y asi el tiempo de funcionamiento se puede reducir notablemente. Ademas,

puesto que el Angulo de observacion puede cambiarse con el foco en un punto fijado, puede observarse el asiento del enfermo desde un Angulo de observacion Optima, y por lo tanto puede conducirse la tarea de una manera mAs exacta y mAs rApida.

DE 196 40 907 Al da a conocer un microscopio medico combinado con un sistema de navegacion asistido por ordenador y un sistema de orientacion que suministra al cirujano en el campo de vision del microscopio, durante una operación, informacion grafica y numerica que asiste su orientacion. Para controlar el sistema de navegacion existe una serie de unidades de accionamiento, una unidad de conmutacion con teclas, una unidad de respuesta al habla, y una unidad de interruptor de pie. Estos pueden actuar en paralelo y simultaneamente accionar la misma funcion. Las unidades de accionamiento actuan de acuerdo con un menu de control del sistema de navegacion, mostrado en un monitor en el campo de vision, con una lista de menus y ventanas.

DE 196 54 207 Al da a conocer una cAmara de TV para imAgenes microscópicas o macroscopicas. Con el fin de utilizar las propiedades confocales con dimensiones de construccion lo mAs pequerias posibles, la cdmara se caracteriza por un sistema de optica confocal, con una fuente de luz laser, un escaner, un detector y una unidad electronica de control.

Es un objeto de la presente invencion el proporcionar un 5 aparato mejorado para la formacion de imagenes de lugares seleccionados de un paciente.

Este objeto se resuelve por el aparato de la reivindicacion independiente 1.

La presente invencion proporciona un microscopio confocal en el que los componentes opticos y mecanicos se integran y se consolidan a fin de proporcionar un cabezal de formacion de imagenes que es facil de colocar y tiene la ergonomia deseable para los medicos. El cabezal puede ser utilizado sin necesidad de que el paciente sea reorientado con respecto al mismo en posiciones que pueden ser incómodas para el paciente.

Brevemente, un cabezal de imagenes de microscopio confocal de acuerdo con la invencion permite el escaneo de las ubicaciones precisas del cuerpo del paciente y la obtención de imagenes de la piel y otros tejidos, mientras que la consolidacion en un cabezal de formación de imagenes compacto de los componentes electrfticos y de control de formacion de imagenes y los componentes opticos del microscopio permite el facil desplazamiento por el medico. El cabezal puede tener una placa de chasis principal, en cuyos lados opuestos pueden ser montados los principales componentes opticos y electronicos del microscopio. La placa tambien suministra un soporte para el mecanismo para la colocacion precisa del objetivo del microscopio, tanto en enfoque como lateralmente. Puede montarse la electranica del cabezal sobre una placa de circuito impreso unida adyacente a la placa de chasis en uno de sus lados. El cabezal puede estar montado en un brazo de composicion de multiples ejes con cardanes en las uniones entre los segmentos de brazo, y donde el brazo esta conectado a una estacion en posicion vertical en la que puede situarse un 10 monitor (pantalla) y un ordenador con un teclado para programar y operar la electranica del cabezal.

Las anteriores y otras caracteristicas y ventajas de la invencion seran mas evidentes a partir de una lectura de la 15 siguiente descripciOn en relaciOn con los dibujos adjuntos en los que;

La figura 1 es una vista en perspectiva de un microscopio confocal mejorado de barrido laser de acuerdo con la invencion; La figura 2 es una vista en perspectiva del microscopio mostrado en la figura 1, tornado desde la parte superior; La figura 3 es una vista en perspectiva del cabezal

deformacion de imagenes unido a una parte de un mecanismo de brazo desplazable y giratorio de varios ejes; La figura 4 es una vista en alzado representando el cabezal y el mecanismo de brazo articulado de ejes multiples que muestra el posicionamiento del cabezal tanto en desplazamiento como en rotacion; La figura 5 es una vista en planta del mecanismo del cabezal y del brazo mostrado en la figura 4;

La figura 6 es una perspectiva, vista lateral del cabezal que muestra al cabezal conectado al mecanismo de brazo par una conexion desmontable; La figura 7 es una vista similar a la figura 6 que muestra al cabezal separado del mecanismo de brazo;

La figura 8 es una vista en planta que ilustra las trayectorias de los rayos de los haces en el cabezal del microscopic confocal de acuerdo a coma se muestra en las figuras... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para la formacion de imagenes de lugares seleccionados de la piel del cuerpo de un paciente, que comprende: un cabezal de formacion de imagenes (28) que tiene un microscopio confocal con una lente objetivo (116) que tiene un eje aptico; caracterizado por

unaestacion de soporte vertical (10) ; y

un mecanismo de brazo (30) uniendo dicho cabezal (28) a dicha estacion de apoyo (10) y proporcionando una multiplicidad de movimientos de desplazamiento horizontal y vertical y en las rotaciones de dicho cabezal (28) a la posicion de dicho cabezal (28) en dicho lugares seleccionados, donde: dicho cabezal (28) tiene una nariz saliente (38) que rodea dicha lente objetivo (116) para un posicionamiento preciso de dicha piel, cuando se pone en contacto con dicha nariz (38) , con respecto a dicha lente objetivo (116) , y que comprende una etapa XY (92) como mecanismo de unir dicha nariz (38) a dicho cabezal (28) para elmovimiento de dicha nariz (38) en una pluralidad de direcciones (101, 103) perpendicular al eje optic () para la colocacion precisa de dicho cabezal (28) precisamente en dichas ubicaciones seleccionadas; y

dicho cabezal (28) tiene una placa de soporte (88) que soporta dicha lente objetivo (116) y tambien soporta dicha etapa XY (92) para dicho movimiento de dicha nariz (38) y, con ello, dicho 5 posicionamiento preciso de dicha piel con respecto a dicha lente objetivo (116) .

2. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un panel de control (50) accesible 10 manualmente montado en dicho cabezal (28) y que tiene controles (52, 54) para el movimiento de dicha nariz (38) y dicha lente objetivo (116) en las direcciones (103, 101) X e Y a lo largo del eje optic () (129) , respectivamente.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un asa (42) que se extiende desde dicho cabezal (28) para mover manualmente dicho cabezal (28) con dicho brazo (30) a dichas ubicaciones.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho mecanismo de brazo (30) comprende una pluralidad de secciones de brazos articulados (32, 34) .

5. El aparato segun la reivindicacion 4, en el que dicho 25 mecanismo de brazo (30) comprende, ademas, las articulaciones Cardan (44, 46) que conectan dichas secciones de brazo (32, 34) a dicha estacion de apoyo (10) y a dicho cabezal (28) , y una articulacion (48) que permite el movimiento de rotacion que conecta dichas secciones de brazo (32, 34) entre si, proporcionando asi dicha multiplicidad de movimientos.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el

que dicho cabezal (28) es desconectable de dicho mecanismo de brazo (30) para su movimiento independiente.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que dicho cabezal (28) tiene un alojamiento (80) y un asa (42)

en un extremo de dicho alojamiento (80) que proporciona un receptaculo (72) para recibir una conexion en un extremo de dicho mecanismo de brazo (70) de dicho receptaculo (72) en una relacion fijada liberable.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha estacion de apoyo (10) proporciona una plataforma

(16) para el montaje de una pantalla (22) para las imagenes de control producidas por dicho microscopio confocal.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 8, que comprende ademds un aparato controlable electronicamente para hacer de interfaz con dicha pantalla (22) y dicho cabezal (28) para generar imdgenes de microscopio confocal de la estructura celular de dicho cuerpo en dichas

posiciones.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha estacion de apoyo (10) estA montada sobre ruedas (12) para su movimiento con dicho mecanismo de brazo (30) y

el cabezal (28) a traves de un suelo sobre el que las ruedas (12) ruedan.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el

que dicho cabezal (28) comprende un conjunto mecanico integrado de componentes apticos y electranicos para proporcionar dicho microscopic confocal.

12. El aparato segun la reivindicacion 11, en el que dicho conjunto comprende una placa de circuito impreso (130) y una placa de chasis (82) unidas en relacion general paralela, dicha placa de chasis (82) que proporciona un montaje para dichos componentes apticos, y dicha placa de circuito impreso (130) proporciona un montaje para dichos componentes electronicos.

13. El aparato segun la reivindicacion 12, en el que dicha placa de circuito impreso (130) esta dispuesta frente a un lade de dicha placa de chasis (82) opuesta a dicho lade.

14. El aparato segun la reivindicacion 12, en el que en dicha placa de circuito impreso (130) se han montado una pluralidad de circuitos para proporcionar las operaciones programadas y el control de dicho cabezal (28) y la 25 creacion de senales que proporcionan las imdgenes de dicho cuerpo en dichas ubicaciones seleccionadas.

15. El aparato segun la reivindicacion 11, en el que dicho conjunto comprende una placa que proporciona un chasis 30 principal que soporta dichos componentes opticos,

incluyendo un objetivo, un detector (162) y la fuente (140)

de iluminacion de dichos lugares seleccionados a traves de dicho objetivo, un camino optico de dicha iluminacion a dichas ubicaciones en dicho cuerpo de dicha fuente (140) a traves de dicho objetivo, dicho camino retornando a dicho objetivo a dicho detector (162) dichos caminos estando sobre un lado de dicha placa.

16. El aparato segun la reivindicacion 15, en el que dicho 10 camino estA en el mismo piano generalmente paralelo a dicho lado de dicha placa, y dicha trayectoria a dicho objetivo y dicho detector (162) se cruzan entre si en dicho piano.

17. El aparato segun la reivindicacion 16, en el que dichos componentes opticos comprenden un escAner poligono giratorio (84) que define una primera parte de dicho camino extendiendose desde dicho poligono a dicho objetivo, y un divisor de haz (148) en una segunda parte de dicha trayectoria entre dicho divisor de haz (148) y dicho 20 detector (162) , siendo dicho cruce el de dichas partes primera y segunda de dicha trayectoria.

18. El aparato segun la reivindicacion 17, en el que dichas secciones de dicho camino cruzan en un Angulo suficiente 25 para minimizar la interferencia aptica de la luz en dicho cruce.

19. El aparato segUn la reivindicacion 17, en el que dicho Angulo es mayor que aproximadamente el Angulo minimo 30 requerido para evitar la interferencia.

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