Proceso y sistema para registrar respuestas electrofuncionales multifocales ERG, PERG y VEP en tiempo real.

Un proceso para determinar la topografía de las señales de respuesta bioeléctricas de un sistema visual de un paciente,

incluyendo dicho sistema la retina, el nervio óptico o su proyección en el nivel de la corteza central, que comprende las etapas de: - estimular visualmente dicho paciente a través de una superficie dispuesta delante del ojo del paciente, en la que se muestra como estimulación una imagen que consiste en una pluralidad de células, siendo cada célula activada o desactivada según una función de tiempo digital correspondiente representado por una sucesión cíclica de secuencias m binarias de duración (T) formadas a partir de una pluralidad de símbolos de activación (N), teniendo cada uno una duración (Ts), obteniéndose las secuencias m de las diversas células en función del ciclo de una secuencia m madre; - determinar la respuesta bioeléctrica total del sistema visual, estando asociada la respuesta con cada célula que se está determinando mediante la respuesta total del sistema visual por medio de una correlación cruzada con una versión traducida adecuada de una secuencia m madre, caracterizado por que el cálculo de la respuesta de cada célula se actualiza al final de cada tiempo de símbolo (Ts), realizándose la actualización después de un cierto número (k) de tiempos de símbolo (Ts) para obtener la respuesta de una célula q-ésima asociada a una secuencia m traducida por un número (q) de símbolos desde la secuencia m madre, mediante correlación cruzada de los datos extraídos de la respuesta global no con dicha secuencia m traducida, sino con una versión de la misma en función del ciclo retrasado por dicho número (k) para obtener la respuesta actual de dicha q-ésima célula debido a un número (N) de los estímulos más recientes, permitiendo de este modo seguir la evolución de la respuesta calculada de cada célula en tiempo real, sin esperar al final de una secuencia m.

Proceso y sistema para registrar respuestas electrofuncionales multifocales ERG, PERG y VEP en tiempo real

La presente invención se refiere al campo del diagnóstico oftalmológico, en particular, el de las principales patologías oculares como el glaucoma, anomalías de la retina y de la vista, degeneración de la retina, de la estructura de la retina y la degeneración macular de la retina, y trastornos que afectan al nervio óptico y a la corteza visual. Más específicamente, la invención se refiere a un nuevo proceso y sistema para el registro de respuestas electrofuncionales ERG, PERG, VEP y multifocales.

Dicha técnica de diagnóstico conocida se basa en el registro de las respuestas bioeléctricas generadas por la retina, por el nervio óptico y todos los procesos celulares y nerviosos, incluyendo la corteza visual central, como consecuencia de un estímulo visual percibido por el paciente. Las respuestas bioeléctricas antes mencionadas se registran a través de electrodos adecuados dispuestos en el nivel del fondo del saco conjuntival, la córnea, o cerca de la corteza visual central mediante electrodos de superficie (de ambos ojos en el caso de registro binocular), de los que puede obtener un biopotencial. Esto representa una medida de la integridad del sistema visual (densidad de conos, barras y células conectadas a los mismos, gangliocitos, células de la retina, fibras nerviosas y corteza visual) o de posibles alteraciones o acciones destructivas ya causadas por las diversas patologías.

Con las técnicas actuales (patente US 4.846.567 7/1989, Sutteret. al.- E.B. Brown et al. "Contrast luminance as parameter defining... etc. Ophthalmic and physiological", Vol. 16 n. 1 de enero de 1996 páginas 42-48 - E.E. SUTTER et al.: "The Field Topography of ERG Components in Man" VISION RESEARCH, Bd. 32, N. 3, 1992, Seiten 433-446) es posible registrar un número n de biopotenciales (respuestas generadas por diferentes lugares, no sólo de la retina) adecuados para permitir la topografía de la retina o de la corteza visual central.

Aunque se utiliza ampliamente en el diagnóstico oftalmológico actual, esta técnica tiene algunas limitaciones, la primera de las cuales es la falta de control de las áreas de la retina y/o corticales en consecuencia realmente estimuladas, y la información instantánea del resultado de las respuestas bioeléctricas registradas. Con el fin de estimular y, en consecuencia, registrar el biopotencial generado por las diferentes áreas, se han desarrollado técnicas, incluyendo la documentada en E.E. SUTTER et al.: "The Field Topography of ERG Components in Man" VISION RESEARCH, Bd. 32, N. 3, 1992, Seiten 433-446, basada en la estimulación a través de "secuencias m" y la posterior decodificación por medio de la correlación cruzada entre el área estimulada y el consiguiente biopotencial (reacción de la retina o cortical) registrado. Sin embargo, requiere tiempos de ejecución muy largos y permite que posibles artefactos (biopotenciales inducidos por la pérdida de concentración o los movimientos de los ojos del paciente) sean monitorizados, pero no permite que sean corregidos rápidamente. Esto puede contaminar el resultado posterior, tan ampliamente documentado en "Guideline for basic Multifocal Electroretinography (mfERG) Documenta Ophthalmologica", n. 106 páginas 105-115, 2003.

Otras mejoras de la técnica actual se describen en la patente US 6.022.107 8/2000 de Ernst Kutschbach et al., con las que se introducen mejoras tales como la fragmentación de la secuencia m en etapas que duran un tiempo más corto, lo que permite un punto de evaluación intermedio de la calidad del resultado, permitiendo también que posibles muestras - juzgadas como poco fiables gracias a un automatismo descartando las respuestas bioeléctricas que excedan los límites de tamaño predeterminados - se repitan. Esta técnica, sin embargo, requiere esperar hasta el final de cada ciclo de cada secuencia m para algunas repeticiones, imponiendo largos e inútiles tiempos de espera en el paciente.

En M. A. BEARSE ET AL.: "Imaging localized retinal dysfunction with the multifocal electrorretinogram" J. OPT. SOC. AM, Vol. 13, N. 3, marzo 1996, se describen técnicas de computación rápida para el acortamiento de la duración del análisis, pero siempre y cuando debe esperarse al final de cada ciclo de una secuencia m, no se pueden esperar resultados satisfactorios.

El objeto de la presente invención es superar la situación descrita anteriormente, proporcionando un sistema y un aparato del tipo mencionado, capaz de permitir un control de calidad del resultado aún más mejorado, eliminando la incertidumbre de la medición debido a la variabilidad intrínseca del propio resultado en la práctica clínica convencional.

Este propósito se logra con el proceso para el registro de respuestas electrofuncionales ERG, PERG, VEP y multifocales en tiempo real de acuerdo con la presente invención, cuyas características esenciales se definen en la primera de las reivindicaciones adjuntas. Un sistema adaptado específicamente para llevar a cabo el proceso de acuerdo con la invención tiene las características esenciales definidas en la reivindicación 4.

Las características y ventajas del proceso y del sistema para el registro de respuestas electrofuncionales ERG, PERG, VEP y multifocales en tiempo real de acuerdo con la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones de la misma, dadas como un ejemplo y no con fines de limitación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- Las figuras 1a, 1b muestran una disposición, en la cara y en la cabeza de un paciente, de electrodos destinados a registrar el biopotencial de la retina y cortical de acuerdo con la invención;

- La figura 2 muestra una representación del contorno del hardware de un sistema según la invención;

- La figura 3 es una representación esquemática de un sistema de hardware diferente de acuerdo con la invención;

- Las figuras 4a a 4h muestran respectivos ejemplos de estímulos de patrones presentados en el proceso según la invención;

- La figura 5 es una imagen que representa una pantalla que puede ser obtenida por el operador médico con el aparato de acuerdo con la figura 3.

Con referencia a las figuras 1a, 1b, 2 y de 4a a 4h, de acuerdo con la invención, una configuración de electrodos está dispuesta sobre la cara de un paciente a ser examinado como en las técnicas de registro VEP, ERG y PERG convencionales. En particular, en caso de biopotencial de la retina (figura 1a), para cada ojo se inserta un electrodo activo que explora el Interior del fondo del saco conjuntival inferior (posiciones 1) o en la superficie corneal del propio ojo, entrando en contacto con el globo ocular o también a nivel de la corteza visual central por medio de electrodos de superficie, para recoger una señal bioeléctrica generada por las áreas estimuladas. Preferiblemente, para registrar el biopotencial de la retina, el electrodo es del tipo denominado de bucle HK, que comprende un alambre de plata muy fino recubierto con una funda de teflón en el que se hacen algunas incisiones para permitir el contacto con el globo ocular.

Este tipo de electrodo no Interfiere con la visión del paciente, lo que le permite también parpadear cómodamente, no encontrándose estas características, por ejemplo, en el uso de electrodos corneales comunes. Por otra parte, se obtiene una mejor ¡mpedancla de contacto entre el electrodo y el paciente y, por lo tanto, un contacto más fiable que los electrodos cutáneos, evitándose posibles problemas de refracción conectados a la utilización de electrodos corneales, y es posible grabar la señal bioeléctrica con una muy alta relación señal/ruido, por lo que el tiempo necesario para un examen se reduce sustancialmente (el número de muestras que deben tomarse se reduce).

Un electrodo de referencia se coloca, después de la limpieza adecuada de la piel, a nivel de la esquina temporal exterior de cada ojo (posición 2, figura 1a), y comprende un disco de cloruro de plata o de plata al que se añade una pasta electroconductora especial para ayudar al contacto con la piel del paciente. Un electrodo común, del mismo tipo que el electrodo de referencia, finalmente se coloca en el centro de la frente del paciente (posición 3). En caso de detección cortical, de nuevo como ejemplo, el poslclonamlento del electrodo de exploración activo, del electrodo de referencia, y del electrodo común, siguen la configuración, respectivamente, indicada por las posiciones 11, 12 y 13 de la figura 1b.

El paciente, con los electrodos antes mencionados ya aplicados, se coloca a una distancia de unos 30 cm de un aparato para realizar el examen, con la barbilla... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para determinar la topografía de las señales de respuesta bloeléctricas de un sistema visual de un paciente, Incluyendo dicho sistema la retina, el nervio óptico o su proyección en el nivel de la corteza central, que comprende las etapas de: - estimular visualmente dicho paciente a través de una superficie dispuesta delante del ojo del paciente, en la que se muestra como estimulación una imagen que consiste en una pluralidad de células, siendo cada célula activada o desactivada según una función de tiempo digital correspondiente representado por una sucesión cíclica de secuencias m binarias de duración (T) formadas a partir de una pluralidad de símbolos de activación (N), teniendo cada uno una duración (Ts), obteniéndose las secuencias m de las diversas células en función del ciclo de una secuencia m madre; - determinar la respuesta bioeléctrica total del sistema visual, estando asociada la respuesta con cada célula que se está determinando mediante la respuesta total del sistema visual por medio de una correlación cruzada con una versión traducida adecuada de una secuencia m madre, caracterizado por que el cálculo de la respuesta de cada célula se actualiza al final de cada tiempo de símbolo (Ts), realizándose la actualización después de un cierto número (k) de tiempos de símbolo (Ts) para obtener la respuesta de una célula q-ésima asociada a una secuencia m traducida por un número (q) de símbolos desde la secuencia m madre, mediante correlación cruzada de los datos extraídos de la respuesta global no con dicha secuencia m traducida, sino con una versión de la misma en función del ciclo retrasado por dicho número (k) para obtener la respuesta actual de dicha q-ésima célula debido a un número (N) de los estímulos más recientes, permitiendo de este modo seguir la evolución de la respuesta calculada de cada célula en tiempo real, sin esperar al final de una secuencia m.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las formas de onda calculadas asociadas con las diversas células se interpretan directamente, o bien están asociadas con un patrón compuesto por estímulos luminosos, isoluminantes o cromáticos en escala de grises, que espejan la matriz de los estímulos.

3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el resultado obtenido por el paciente examinado se compara con una base de datos normativa que comprende los resultados obtenidos en sujetos normales, para proporcionar una indicación de la desviación del sujeto en comparación con el promedio de los sujetos normales en relación con la edad.

4. Un sistema para determinar la topografía de las señales de respuesta bioeléctricas de un sistema visual de un paciente que incluye la retina, el nervio óptico o su proyección en el nivel de la corteza central, después de la estimulación visual, que comprende medios de visualización (5) adaptados para colocarse frente al ojo de un paciente, medios de procesamiento (4) conectados a dichos medios de visualización (5) para la visualización de una imagen, como estimulación, que consisten en una pluralidad de células, cada célula activándose o desactivándose de acuerdo a una función de tiempo digital correspondiente representada por una sucesión cíclica de secuencias m binarias de duración (T) formadas a partir de una pluralidad de símbolos de activación (N), teniendo cada uno una duración (Ts), obteniéndose las secuencias m de las diversas células en función del ciclo de una secuencia m madre, comprendiendo el sistema además medios sensores y amplificadores (1, 2, 3, 6) para determinar la respuesta bioeléctrica total del sistema visual, y para grabarla en medios de procesamiento, determinándose así la respuesta asociada con cada célula mediante la respuesta total del sistema visual por medio de una correlación cruzada con una versión traducida adecuada de una secuencia m madre, caracterizado por que dichos medios de procesamiento (4) están configurados para actualizar el cálculo de la respuesta de cada célula al final de cada tiempo de símbolo (Ts), en el que dicha actualización se realiza después de un cierto número (k) de tiempos de símbolo (Ts) para obtener la respuesta de una célula q-ésima asociada con una secuencia m traducida por un número (q) de los símbolos de la secuencia m madre, por correlación cruzada de los datos extraídos de la respuesta general con una versión traducida de dicha secuencia m cíclicamente retrasada por dicho número (k) para obtener la respuesta actual de dicha célula q-ésima debido a un número (N) de los estímulos más recientes, lo que permite seguir la evolución de la respuesta calculada de cada célula en tiempo real sin tener que esperar al final de una secuencia m.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichos medios de procesamiento (4) están configurados para Interpretar las formas de onda calculadas asociadas con las diversas células directamente o bien asociados con un patrón formado por estímulos luminosos, isoluminantes o cromáticos en escala de grises, que espejan la matriz de los estímulos.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en el que dichos medios de procesamiento (4) comprenden medios de almacenamiento de una base de datos normativa que comprende los resultados obtenidos en sujetos normales, y en el que los medios de procesamiento están configurados para comparar el resultado obtenido del paciente examinado con dicha base de datos, para proporcionar una indicación de la desviación del sujeto en comparación con la media de los sujetos normales en relación con la edad.

7. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que entre dicho paciente y dichos medios de visualización (5) se disponen medios de separación de haz óptico (8), adecuados para permitir a dicho paciente observar dicha estimulación reflejada en dichos medios de divisor en lugar de directamente desde dichos medios de visualización, permitiendo de este modo a un operador médico, para fines de control, observar la base retina del paciente durante el transcurso del propio examen.

8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además medios oftalmoscópicos para observar la base de la retina del paciente durante el transcurso del examen, estando dichos medios separadores de haz óptico (8) y dichos medios de visualización (5) integrados de forma estable en un solo conjunto óptico-mecánico de medios oftalmoscópicos.

9. Un programa de ordenador para instruir a un ordenador para realizar el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, cuando se realiza en un sistema de acuerdo con la reivindicación 4.

10. El programa de ordenador de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que está almacenado en un 10 soporte de memoria.

11. El programa de ordenador de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que esta alojado en los medios de procesamiento del sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8.