Acoplamiento guiado por imagen para sistemas quirúrgicos oftálmicos.

Sistema oftálmico, que comprende:

una unidad de acoplamiento (55,

200, 455), configurada para alinear el sistema oftálmico y un ojo;

un sistema de formación de imágenes OCT (56, 57, 457), configurado para generar una imagen de una estructura interna del ojo, que comprende:

un controlador de formación de imágenes, que incluye

un procesador (430) que computa datos de exploración para un patrón de exploración;

un controlador de memoria local (440, 440') que gestiona parcialmente una transferencia de datos de exploración computados desde el procesador a una memoria intermedia de datos (450), configurada para almacenar los datos de exploración y para emitir los datos de exploración a un convertidor digital-analógico de salida (460), acoplado a la memoria intermedia de datos que convierte los datos de exploración seleccionados en señales de exploración analógicas y emite las señales de exploración a un escáner de haz OCT (459); y;

una unidad de formación de imágenes OCT (458), que incluye

una cámara (420) OCT para grabar datos de formación de imágenes OCT y para reenviar los datos de formación de imágenes grabados a un analizador (480) OCT de manera sincronizada con las señales de exploración bajo el control de un bloque de sincronización de formación de imágenes (470), controlado por el controlador de formación de imágenes, en el que el analizador de imágenes OCT está configurado para emitir una imagen OCT basada en los datos de formación de imágenes OCT grabados a través del procesador a una pantalla (490).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/040223.

Solicitante: Alcon LenSx, Inc. .

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 33 Journey, Suite 175 Aliso Viejo, CA 92656 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: JUHASZ,ADAM, VARDIN,KOSTADIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B3/14 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). › 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). › Disposiciones especialmente adaptadas para fotografiar el ojo.
  • A61F9/008 A61 […] › A61F FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS; DISPOSITIVOS QUE MANTIENEN LA LUZ O QUE EVITAN EL COLAPSO DE ESTRUCTURAS TUBULARES, P. EJ. STENTS; DISPOSITIVOS DE ORTOPEDIA, CURA O PARA LA CONTRACEPCION; FOMENTACION; TRATAMIENTO O PROTECCION DE OJOS Y OIDOS; VENDAJES, APOSITOS O COMPRESAS ABSORBENTES; BOTIQUINES DE PRIMEROS AUXILIOS (prótesis dentales A61C). › A61F 9/00 Métodos o dispositivos para el tratamiento de los ojos; Dispositivos para colocar las lentes de contacto; Dispositivos para corregir el estrabismo; Aparatos para guiar a los ciegos; >Dispositivos protectores de los ojos que se llevan sobre el cuerpo o en la mano (gorras con medios para la protección de los ojos A42B 1/06; viseras para cascos A42B 3/22; baños de ojos A61H 35/02; gafas de sol o de automovilista con las mismas características que las gafas normales G02C). › usando láser.
  • A61F9/009 A61F 9/00 […] › Dispositivos auxiliares para hacer contacto con el globo ocular y para acoplamiento del láser.
  • A61G15/02 A61 […] › A61G MEDIOS DE TRANSPORTE, MEDIOS DE TRANSPORTE PERSONALES O DISPOSICIONES ESPECIALMENTE ADAPTADAS PARA ENFERMOS O PARA INVALIDOS (aparatos para ayudar a caminar a enfermos o a inválidos A61H 3/00 ); SILLAS O MESAS DE OPERACIONES; SILLONES DE DENTISTA; DISPOSITIVOS DE INHUMACION (embalsamado cadáveres A01N 1/00). › A61G 15/00 Sillas para operar; Sillones de dentista; Accessorios especialmente adaptados al efecto, p. ej. muebles de trabajo. › Sillas con medios para regular la posición del paciente; Sus controles.
  • A61G15/10 A61G 15/00 […] › Partes constitutivas, detalles o accesorios (A61G 15/14 tiene prioridad; instrumentos dentales A61C).
  • G06T1/00 SECCION G — FISICA.G06 COMPUTO; CALCULO; CONTEO.G06T TRATAMIENTO O GENERACION DE DATOS DE IMAGEN, EN GENERAL (especialmente adoptados para aplicaciones particulares, ver las subclases apropiadas, p. ej. G01C, G06K, G09G, H04N). › Tratamiento de datos de imagen, de aplicación general.

PDF original: ES-2544992_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acoplamiento guiado por imagen para sistemas quirúrgicos oftálmicos.

Campo técnico

Este documento de patente se refiere a sistemas y técnicas para aplicaciones quirúrgicas, incluyendo cirugía oftálmica. En más detalle, el documento de patente se refiere a sistemas y procedimientos para el acoplamiento de sistemas quirúrgicos oftálmicos al ojo que va a operarse con alta precisión.

Antecedentes

Se han desarrollado a lo largo de los años una diversidad de sistemas láser quirúrgicos avanzados para cirugía oftálmica, que tienen como objetivo partes de la córnea, el cristalino, la retina y otras estructuras del ojo. Algunos de estos sistemas quirúrgicos aumentan la precisión de la intervención quirúrgica creando una conexión controlada adecuadamente entre el aparato quirúrgico oftálmico y el objetivo oftálmico, normalmente una región o una estructura del ojo. En algunos casos, esta conexión se establece bajando un módulo o unidad de acoplamiento sobre el ojo. Determinados sistemas también emplean una etapa de fijación adicional, tal como la aplicación de succión para reforzar la conexión. En los sistemas láser quirúrgicos típicos, la precisión y control de la cirugía oftálmica se ve sustancialmente afectada por la precisión de estas etapas de acoplamiento y fijación y, por tanto, la mejora de la precisión del procedimiento de acoplamiento puede mejorar la precisión de toda la intervención quirúrgica oftálmica.

El documento EP 2 138 826 da a conocer un sistema de formación de imágenes OCT oftálmico. Comprende una parte de configuración de exploración para configurar puntos de exploración (región de exploración, líneas de exploración) de la luz de señalización sobre el fondo de ojo, basándose en un patrón de exploración designado y valores coordinados de una región de interés (véanse los párrafos 175) .

Sumario

Este documento de patente da a conocer ejemplos e implementaciones de sistemas y técnicas para guiar un sistema quirúrgico oftálmico para crear una conexión controlada adecuadamente con un objetivo oftálmico, tal como un ojo humano.

Por ejemplo, un procedimiento de acoplamiento para un sistema oftálmico puede incluir las etapas de alinear una unidad de acoplamiento del sistema oftálmico y un ojo; generar una imagen de una estructura interna del ojo mediante un sistema de formación de imágenes; mejorar una alineación de la unidad de acoplamiento con la estructura interna del ojo en relación con la imagen generada; y acoplar la unidad de acoplamiento al ojo.

La etapa de alinear la unidad de acoplamiento puede incluir utilizar un primer sistema de formación de imágenes para alinear un patrón objetivo del sistema oftálmico en relación con una característica del ojo.

El primer sistema de formación de imágenes puede ser uno de un microscopio o un videomicroscopio; el patrón objetivo del sistema oftálmico puede incluir por lo menos uno de un centro de una lente de contacto, un centro de la unidad de acoplamiento, un círculo de acoplamiento o un retículo de acoplamiento; y la característica del ojo puede ser un centro de una región de un iris, una pupila, una córnea, un limbo o un cristalino; o una formación circular relacionada con una región del iris, la pupila, la córnea, el limbo o el cristalino.

La etapa de generar una imagen puede incluir generar una imagen con un segundo sistema de formación de imágenes, en el que el segundo sistema de formación de imágenes es uno de un sistema de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica y un sistema de formación de imágenes configurado para formar como imagen la estructura interna del ojo.

La etapa de mejorar una alineación puede incluir extraer información de posición relativa a la estructura interna del ojo a partir de la imagen generada; y ajustar una posición de por lo menos uno del ojo o la unidad de acoplamiento en relación con la información de posición extraída.

La etapa de mejorar una alineación puede incluir extraer información de orientación relativa a la estructura interna del ojo a partir de la imagen generada; y ajustar una orientación de por lo menos uno del ojo o la unidad de acoplamiento en relación con la información de orientación extraída.

La etapa de generar la imagen puede incluir computar datos de exploración mediante un procesador correspondientes a un patrón de exploración; almacenar los datos de exploración en una memoria intermedia de datos; transferir los datos de exploración mediante la memoria intermedia de datos a un módulo de salida; emitir señales de exploración mediante el módulo de salida a uno o más escáneres basándose en los datos de exploración; y realizar una exploración con un haz de formación de imágenes con el uno o más escáneres según las

señales de exploración.

La etapa de computar los datos de exploración puede incluir implementar un patrón de exploración que incluye por lo menos uno de un patrón lineal, un patrón circular, un patrón ovalado, un patrón de bucle, un patrón de arco, un patrón de cuadrícula, un patrón x-y, un patrón de retículo, un patrón de estrella, un patrón en espiral y un patrón con puntos extremos.

La etapa de computar los datos de exploración puede incluir insertar señales de sincronización en los datos de exploración mediante el procesador.

La etapa de computar los datos de exploración puede incluir computar datos de autoguiado correspondientes a un patrón de autoguiado que conecta un punto de partida del patrón de exploración con un punto establecido previamente.

La etapa de almacenar los datos de exploración puede incluir almacenar los datos de exploración en una memoria de procesador; y transferir los datos de exploración almacenados de la memoria de procesador a la memoria intermedia de datos parcialmente bajo el control de un controlador de memoria dedicada.

El controlador de memoria dedicada puede incluir un motor de acceso directo a la memoria; y la memoria intermedia de datos puede incluir una memoria de primero en entrar primero en salir.

La etapa de transferir los datos de exploración puede incluir emitir los datos de exploración mediante la memoria intermedia de datos al módulo de salida en un modo de transferencia rápida de datos.

La etapa de transferir los datos de exploración puede incluir emitir los datos de exploración desde la memoria intermedia de datos sin enviar los datos de exploración a través de por lo menos uno de un bus que conecta el controlador de memoria dedicada y el procesador, la memoria de procesador o el procesador.

La etapa de transferir los datos de exploración puede incluir emitir los datos de exploración en paralelo a la realización por parte del procesador de por lo menos uno de procesar una imagen, computar datos de exploración correspondientes a un patrón de exploración o realizar una función de control.

La etapa de transferir los datos de exploración puede incluir recibir los datos de exploración por el módulo de salida sin interrupción por otro agente de sistema, manteniendo de ese modo la inestabilidad (jitter) de los datos de exploración por debajo de 40 microsegundos.

La etapa de emitir las señales de exploración puede incluir convertir los datos de exploración en señales de exploración analógica mediante el módulo de salida, en el que el módulo de salida incluye un convertidor digitalanalógico.

La etapa de realizar una exploración con un haz de formación de imágenes puede incluir recibir las señales de exploración emitidas por un controlador de exploración y un sincronizador de formación de imágenes, en el que las señales de exploración comprenden señales de sincronización; ajustar repetidas veces el uno o más escáneres mediante el controlador de exploración según las señales de exploración para realizar una exploración con el haz de formación de imágenes; y sincronizar repetidas veces una cámara de formación de imágenes mediante el sincronizador de formación de imágenes según las señales de sincronización.

El controlador de exploración puede incluir por lo menos un controlador galvanométrico; y el sincronizador de formación de imágenes puede incluir por lo menos un controlador de cámara de formación de imágenes de coherencia oftálmica.

En algunas implementaciones, un tiempo de integración de un dispositivo de grabación de imágenes puede ser un factor limitativo de una velocidad de funcionamiento de un sistema de formación de imágenes.

La etapa de emitir las señales de exploración puede incluir emitir las señales de exploración a una velocidad dentro de uno de los siguientes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema oftálmico, que comprende:

una unidad de acoplamiento (55, 200, 455) , configurada para alinear el sistema oftálmico y un ojo;

un sistema de formación de imágenes OCT (56, 57, 457) , configurado para generar una imagen de una estructura interna del ojo, que comprende:

un controlador de formación de imágenes, que incluye un procesador (430) que computa datos de exploración para un patrón de exploración;

un controlador de memoria local (440, 440) que gestiona parcialmente una transferencia de datos de 15 exploración computados desde el procesador a una memoria intermedia de datos (450) , configurada para almacenar los datos de exploración y para emitir los datos de exploración a un convertidor digital-analógico de salida (460) , acoplado a la memoria intermedia de datos que convierte los datos de exploración seleccionados en señales de exploración analógicas y emite las señales de exploración a un escáner de haz OCT (459) ; y;

una unidad de formación de imágenes OCT (458) , que incluye una cámara (420) OCT para grabar datos de formación de imágenes OCT y para reenviar los datos de formación de imágenes grabados a un analizador (480) OCT de manera sincronizada con las señales de exploración bajo el control de un bloque de sincronización de formación de imágenes (470) , controlado por el controlador de formación de imágenes, en el que el analizador de imágenes OCT está configurado para emitir una imagen OCT basada en los datos de formación de imágenes OCT grabados a través del procesador a una pantalla (490) .

2. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, que comprende:

un primer sistema de formación de imágenes configurado para alinear un patrón objetivo del sistema oftálmico con respecto a una característica del ojo. 35

3. Sistema oftálmico según la reivindicación 2, en el que: el primer sistema de formación de imágenes es uno de entre un microscopio o un videomicroscopio; el patrón objetivo del sistema oftálmico incluye por lo menos uno de entre un centro de una lente de contacto, un centro de la unidad de acoplamiento, un círculo de acoplamiento, o un retículo de acoplamiento; y la característica del ojo es por lo menos una de entre 45 un centro de una región de un iris, una pupila, una córnea, un limbo, o un cristalino; o una formación circular relacionada con una región del iris, la pupila, la córnea, el limbo o el cristalino.

4. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: el sistema oftálmico está configurado para extraer información de posición relativa a la estructura interna del ojo a partir de la imagen generada; y 55 para ajustar una posición de por lo menos uno de entre el ojo o la unidad de acoplamiento con respecto a la información de posición extraída.

5. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: el sistema oftálmico está configurado para extraer información de orientación relativa a la estructura interna del ojo a partir de la imagen generada; y 65 para ajustar una orientación de por lo menos uno de entre el ojo o la unidad de acoplamiento con respecto a la información de orientación extraída.

6. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

el procesador está configurado para implementar un patrón de exploración que incluye por lo menos uno de entre un patrón lineal, un patrón circular, un patrón ovalado, un patrón de bucle, un patrón de arco, un patrón de cuadrícula, un patrón x-y, un patrón de retículo, un patrón de estrella, un patrón en espiral y un patrón con puntos extremos.

7. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

el procesador está configurado para incluir señales de sincronización en los datos de exploración mediante el procesador.

8. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

el procesador está configurado para computar datos de autoguiado correspondientes a un patrón de autoguiado que conecta un punto de partida del patrón de exploración con un punto establecido previamente.

9. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, que comprende:

una memoria de procesador, configurada para almacenar los datos de exploración; y un controlador de memoria dedicada, configurado para controlar parcialmente la transferencia de los datos de exploración almacenados de la memoria de procesador a la memoria intermedia de datos. 25

10. Sistema oftálmico según la reivindicación 11, en el que: el controlador de memoria dedicada comprende un motor de acceso directo a la memoria; y la memoria intermedia de datos comprende una memoria de primero en entrar primero en salir.

11. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

la memoria intermedia de datos está configurada para emitir los datos de exploración al módulo de salida en un 35 modo de transferencia rápida de datos.

12. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

la memoria intermedia de datos está configurada para emitir los datos de exploración desde la memoria intermedia de datos sin enviar los datos de exploración a través de por lo menos uno de entre un bus que conecta el controlador de memoria dedicada y el procesador, la memoria de procesador, o 45 el procesador.

13. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: la memoria intermedia de datos está configurada para emitir los datos de exploración en paralelo a la realización por parte del procesador de por lo menos uno de entre el procesamiento de una imagen, 55 la computación de los datos de exploración correspondientes a un patrón de exploración, o la realización de una función de control.

14. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

la memoria intermedia de datos está configurada para recibir los datos de exploración por el módulo de salida sin interrupción por otro agente de sistema, manteniendo de ese modo una inestabilidad de los datos de exploración por debajo de 40 microsegundos. 65

15. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

el convertidor digital-analógico de salida está configurado para convertir los datos de exploración en señales de exploración analógicas.

16. Sistema oftálmico según la reivindicación 1 que comprende: un controlador de exploración y un sincronizador de formación de imágenes, configurado para recibir las señales de exploración emitidas por el controlador de exploración y el sincronizador de formación de imágenes, en el que las señales de exploración comprenden señales de sincronización; para ajustar repetidas veces uno o más escáneres mediante el controlador de exploración según las señales de exploración para explorar el haz de formación de imágenes; y para sincronizar repetidas veces una cámara de formación de imágenes mediante el sincronizador de formación de imágenes según las señales de sincronización.

17. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: el escáner de haz OCT comprende por lo menos un controlador galvanométrico; y el sincronizador de formación de imágenes comprende por lo menos un controlador de cámara de formación de

imágenes de coherencia oftálmica.

18. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

un tiempo de integración de un dispositivo de grabación de imágenes es un factor limitativo de una velocidad de funcionamiento de un sistema de formación de imágenes.

19. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: las señales de exploración presentan una velocidad dentro de uno de los siguientes intervalos: 1 Hz-1 MHz, 100 Hz-1MHz, o1kHz-100kHz.

20. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que:

el convertidor digital-analógico de salida está configurado para ajustar una velocidad de salida de la salida de las señales de exploración.

21. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: la unidad de acoplamiento puede moverse moviendo una estructura de pórtico o un brazo articulado.

22. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: el sistema oftálmico está configurado para iniciar la etapa de mejorar la alineación

antes de que la unidad de acoplamiento entre en contacto con el ojo, después de que la unidad de acoplamiento entre en contacto con el ojo pero antes de una aplicación de un vacío parcial a la unidad de acoplamiento, o después de una aplicación de un vacío parcial.

23. Sistema oftálmico según la reivindicación 1, en el que: el sistema oftálmico está configurado para detectar una distancia entre un punto de referencia de la unidad de acoplamiento y una capa exterior del ojo; y para hacer descender la unidad de acoplamiento según la distancia detectada.

24. Sistema oftálmico según la reivindicación 26, en el que: el punto de referencia es ajustable.


 

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