INSTRUMENTO MINIATURIZADO SIMULADOR DE VISIÓN SIMULTÁNEA.

Instrumento miniaturizado simulador de visión simultánea.

Instrumento miniaturizado simulador de visión simultánea con varios canales formadores de imagen,

cada uno de los cuales proyecta en la retina de un mismo ojo una imagen componente con distinto grado de desenfoque de un mismo objeto observado, de forma que la superposición de todas las imágenes componentes forma en la retina del ojo una imagen final de visión simultánea. El instrumento posee al menos una lente ajustable de focal variable que al cambiar de focal modifica la vergencia del haz de luz que atraviesa dicha lente ajustable. Además uno de los canales formadores de imagen atraviesa la lente ajustable de focal variable, el instrumento puede funcionar en la modalidad de canales ópticos físicamente diferenciados en la modalidad de multiplexación de canales temporales.

Instrumento miniaturizado simulador de visión simultánea

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere, en general, al campo de la óptica ocular, y en particular al campo de las correcciones oftálmicas para compensar la presbicia.

ESTADO DE LA TÉCNICA

El ojo humano joven tiene la capacidad de cambiar su enfoque para ver nítidamente tanto objetos lejanos como cercanos. Esta capacidad del ojo, denominada acomodación, se consigue gracias a que el cristalino es capaz de cambiar su focal, cambiando la forma de sus superficies. Se denomina presbicia a la pérdida de la acomodación, que sucede con la edad. La presbicia empieza a presentar síntomas antes de los 45 años de edad y hace que la totalidad de la población a partir de los 55 años dependa de correcciones ópticas de algún tipo para ver correctamente de lejos y cerca. La corrección más común de la presbicia son las lentes oftálmicas, ya sea en forma de gafas de cerca, gafas con segmentos bifocales o lentes progresivas. Pese a ser la solución más inmediata al problema que plantea la presbicia, las gafas distan de ser consideradas una solución óptima, por cuestiones estéticas o por su incomodidad.

A lo largo de las últimas décadas se han desarrollado correcciones ópticas alternativas para paliar los efectos de la presbicia, que de una forma o de otra buscan proporcionar una imagen nítida de objetos cercanos eliminando total o parcialmente la dependencia de las gafas. Algunas de estas soluciones se basan en el concepto de visión simultánea. Las correcciones basadas en visión simultanea superponen sobre la retina dos o más imágenes componentes para formar la imagen final. Una de las imágenes componentes corresponde a una distancia de observación visión lejana y otra imagen componente corresponde a una distancia de observación de visión cercana. Al incremento de potencia óptica necesario para enfocar a la distancia de visión cercana (determinada por la corrección oftálmica particular) , respecto a la potencia necesaria para visión lejana, se le denomina adición. La imagen final resultante de observar un objeto a una determinada distancia a través de una corrección de visión simultánea, en el mejor de los casos está formada por una componente nítida, en foco, superpuesta sobre otra u otras componentes desenfocadas, fuera de foco, que producen una pérdida de contraste general en la imagen. Las soluciones de visión simultánea, ya sean bifocales, multifocales o progresivas, se incorporan a correcciones de distintos tipos como lentes de contacto, lentes intraoculares o patrones de cirugía refractiva corneal laser. Estas soluciones tienen ventajas estéticas sobre las gafas, ya que apenas se aprecian desde el exterior y además son muy cómodas para el usuario.

Además del uso en población adulta para la compensación de la presbicia, las lentes de contacto de visión simultánea se utilizan también en población infantil, con el fin de evitar la aparición de la miopía o para frenar su progresión. Este uso de las lentes de contacto bifocales se basa en una teoría que plantea que la miopía aparece y se desarrolla como consecuencia de un uso forzado del sistema de acomodación en respuesta a un exceso de visión cercana. Las lentes de visión simultánea relajan el uso que el paciente hace de su sistema de acomodación y en base a ello con la prescripción de lentes de visión simultánea a población infantil se pretende evitar la aparición de la miopía o frenar su progresión.

Sin embargo, no todo el mundo es capaz de tolerar la imagen final degradada que proporcionan estas soluciones. Para la adaptación de lentes de contacto se sigue un procedimiento de prueba y error. Se van ajustando sucesivamente distintos diseños al paciente, que los prueba durante un tiempo, hasta que consiga tolerar alguno de ellos. El procedimiento es costoso e ineficiente, ya que sólo se identifican aquellos pacientes intolerantes a las soluciones de visión simultánea al final del proceso, cuando finalmente han rechazado todos los diseños propuestos. La situación es mucho peor en el caso de soluciones quirúrgicas, como la implantación de lentes intraoculares o la ablación láser corneal con un patrón multifocal, ya que estos procesos o bien son irreversibles o bien exigen que cualquier intervención se realice en quirófano.

De ahí surge la necesidad de simular, de manera no invasiva y tan precisa como sea posible, la visión simultánea, proporcionando al paciente dos o más imágenes con distinto grado de enfoque, pero similar tamaño, que al superponerse forman una imagen de visión simultánea del objeto observado. De esta forma se le proporciona al paciente una experiencia visual de visión simultánea pura, aislada de problemas asociados a la corrección oftálmica particular como por ejemplo descentramientos o inclinaciones, u otros problemas específicos como flexión o conformidad en lentes de contacto, aplicación de la energía del laser en cirugía refractiva corneal o efectos de cicatrización en técnicas quirúrgicas. Éste es un acercamiento idóneo para anticipar, con anterioridad al uso de correcciones reales de visión simultánea, los problemas visuales que tendrá cada paciente, ya sean ópticos o neuronales, y para predecir cuáles son aquellos pacientes que no tolerarán las soluciones de visión simultánea.

Para la simulación de visión simultánea necesariamente se deben utilizar dos o más canales, en cada uno de los cuales se introduce un desenfoque distinto, para generar dos o más imágenes componentes de la misma escena, cada una de las cuales tiene un distinto grado de emborronamiento. La imagen final de visión simultánea se forma por superposición de estas imágenes componentes, idealmente todas en la misma posición en la retina, y del mismo tamaño. La simulación puede realizarse digitalmente, con imágenes componentes en las que se simulan los distintos grados de enfoque por procesado de imágenes, o por métodos ópticos a través del uso de instrumentos ópticos que inducen desenfoques reales. En este último caso, se simula de forma más realista el acoplamiento óptico entre la corrección de visión simultánea y la óptica del ojo particular del paciente. La simulación precisa exige canales ópticos perfectamente alineados y generando los mismos aumentos.

Los acercamientos seguidos hasta la actualidad para la simulación de correcciones de visión simultánea por métodos ópticos (Jones y Buch en Patentes de EEUU 7, 131, 727 y 7, 455, 403; Dorronsoro y Marcos en patente WO/2010/116019) se basan en el uso de canales ópticos físicamente diferenciados, y tanto la división como la recombinación de los canales se basan en elementos ópticos divisores de haz. Hasta ahora, los cambios de vergencia en los distintos canales ópticos se han inducido por medio del desplazamiento de elementos ópticos pasivos como lentes y espejos. En el caso de la patente WO/2010/116019, la proyección se realiza por medio de al menos un sistema de Badal que proporciona un correcto acoplamiento entre las pupilas del instrumento y la pupila del sujeto. Por cada sistema de Badal hacen falta típicamente dos divisores de haz, dos espejos y dos lentes proyectoras. El desplazamiento de varios elementos móviles del sistema de Badal permite cambiar la distancia efectiva entre lentes de proyección y proporcionar cambios de vergencia sin cambios de aumentos, y finalmente un idéntico tamaño en retina de las imágenes componentes.

El desplazamiento de elementos ópticos hace necesario el uso de plataformas mecánicas desplazadoras con un grado de precisión óptica muy elevado, para evitar desalineamientos entre canales y errores en la superposición de la imagen final de visión simultánea. Además, es conveniente que dichas plataformas desplazadoras estén motorizadas, para que la inducción de vergencia y desenfoque sea rápida y precisa. Todo esto eleva los costes del instrumento final de visión simultánea, y a la vez conlleva un volumen y un peso elevados.

Además, como la división y la recombinación de los canales están basadas en divisores de haz, el número de canales posibles está muy limitado, debido a limitaciones de espacio físico, pérdidas de luz y problemas de alineamiento. Normalmente tan solo se simulan por medio de canales físicamente diferenciados soluciones bifocales, ya que únicamente requieren dos canales. Aumentando el número de canales se podrían llegar a explorar soluciones multifocales, aunque multiplicando tanto el coste, como el peso y volumen del instrumento. Pero la simulación de correcciones ópticas progresivas está fuera del alcance de este acercamiento basado en canales ópticos físicamente diferenciados, ya que exigiría el uso de innumerables canales, con...

1. Instrumento miniaturizado simulador de visión simultánea que comprende al menos dos canales formadores de imagen, cada uno de los cuales proyecta en la retina de un mismo ojo una imagen componente con distinto grado de desenfoque de un mismo objeto observado, de forma que la superposición de todas las imágenes componentes forma en la retina del ojo una imagen final de visión simultánea, caracterizado por que: i) comprende al menos una lente ajustable de focal variable que al cambiar de focal modifica la vergencia del haz de luz que atraviesa dicha lente ajustable, y ii) por que al menos uno de los canales formadores de imagen atraviesa la lente ajustable de focal variable.

2. Instrumento según la reivindicación 1 caracterizado por que al menos dos de los canales formadores de imagen son proporcionados al ojo por medio de dos canales ópticos físicamente diferenciados, y en al menos uno de los cuales se sitúa una lente ajustable.

3. Instrumento según la reivindicación 1 caracterizado por que i) al menos una de las lentes ajustables de focal variable induce una variación periódica en el tiempo en la vergencia del haz de luz que la atraviesa,

ii) porque los distintos valores periódicos de vergencia definen distintos canales temporales, siendo cada uno de los canales temporales un canal formador de imagen que proyecta en la retina del ojo una imagen componente del objeto observado con un grado de desenfoque distinto correspondiente a la vergencia del haz,

iii) porque los canales temporales se multiplexan temporalmente a una frecuencia superior a la frecuencia de fusión del ojo, y iv) porque la superposición espacio temporal de todas las imágenes componentes forma una imagen final de visión simultánea que es percibida como estática.

4. Instrumento según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende: i) al menos dos canales ópticos físicamente diferenciados y al menos dos canales temporales, y ii) porque todas las imágenes componentes proyectadas en la retina por los distintos canales formadores de imagen procedentes de distintos canales temporales y de distintos canales ópticos físicamente diferenciados se superponen espacio-temporalmente en la retina para formar una imagen final de visión simultánea que es percibida como estática.

5. Instrumento según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que simula un determinado patrón de potencias a través de foco, seleccionado entre bifocal, multifocal y progresivo.

6. Instrumento según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la lente ajustable de focal variable se sitúa inmediatamente delante del ojo a modo de lente oftálmica y sin utilizar sistema óptico de proyección y porque la lente ajustable de focal variable induce distintos canales temporales que se multiplexan temporalmente a una frecuencia superior a la frecuencia de fusión del ojo.

7. Instrumento según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la lente ajustable de focal variable es proyectada ópticamente sobre el plano de la pupila del ojo por medio de un sistema óptico de proyección.

8. Instrumento binocular caracterizado por que comprende dos instrumentos según reivindicaciones anteriores, fijados solidariamente, cada uno de los cuales corresponde a uno de los ojos de un paciente.

9. Instrumento según reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende componentes ópticos seleccionados entre elementos ópticos activos, elementos ópticos pasivos, lentes de prueba, pupilas artificiales, forópteros, oculares, máscaras de transmisión, láminas de fase, filtros de transmisión, filtros polarizadores, espejos deformables, moduladores espaciales de luz, fuentes de luz, pantallas, detectores, y otros.

10. Uso del instrumento según reivindicaciones anteriores en combinación con gafas, lentes de contacto, lentes intraoculares, cirugía refractiva u otras correcciones oftálmicas o quirúrgicas.

11. Uso del instrumento según reivindicaciones 1 a la 9 como foróptero.

12. Uso del instrumento según reivindicaciones 1 a la 9 en combinación con pruebas visuales o psicofísicas.

13. Uso del instrumento según reivindicaciones 1 a la 9 para evaluar la tolerancia de pacientes a correcciones de visión simultánea o para el entrenamiento del paciente previo a la implantación de correcciones de visión simultánea.

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14. Uso del instrumento según reivindicaciones 1 a la 9 para determinar o seleccionar los parámetros de una corrección de visión simultánea en el momento del diseño de la misma o durante la prescripción o selección de la corrección más adecuada para un determinado paciente o para un grupo de pacientes.

IC11 IC2 IFVS

FFiguraa 1

FFiguraa 2

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8