Un aparato para llevar a cabo una fotocoagulación selectiva de células,

comprendiendo el aparato:

una fuente (10) de radiación electromagnética para suministrar radiación electromagnética a las células;

un detector (40) dispuesto para recibir radiación electromagnética de las células cuando

se irradian las células por medio de la radiación electromagnética, y para generar una señal correspondiente a la incidencia de la microcavitación en las células; y un controlador dispuesto para modular la radiación electromagnética que depende de la señal del detector,

caracterizado porque dicho detector está dispuesto para recibir radiación electromagnética en una geometría confocal

Fotocoagulación selectiva.

Campo de la invención

La presente invención versa acerca de dispositivos útiles en técnicas quirúrgicas con láser. Además, la invención versa acerca de procedimientos ex-vivo llevados a cabo con estos dispositivos.

Antecedentes

La cirugía láser se ha convertido en una técnica generalmente útil, que requiere unas técnicas y un equipo especializados. La cirugía láser está indicada en el tratamiento de muchas enfermedades oculares. Por ejemplo, se utilizan láseres para tratar complicaciones oculares de la diabetes. Para pacientes con glaucoma, los láseres ayudan a controlar la presión dentro del ojo cuando las medicaciones por sí solas no tienen éxito. Los láseres se utilizan para sellar agujeros en la retina, y evitar o tratar desprendimientos de retina. La degeneración macular es otra afección en la que los láseres a veces ayudan a evitar la pérdida de visión. La cirugía láser también se utiliza después de una cirugía de cataratas para mejorar la visión, si es necesario.

El epitelio pigmentario de la retina (EPR) es una capa unicelular situada en la parte trasera del ojo detrás de una capa neurorretinal sensible, con una gran densidad de pigmento que puede ser objetivo de la irradiación láser. La cirugía láser de la retina se puede clasificar en técnicas que dependen del daño térmico a la capa neurorretinal (tal como la soldadura de la retina), y las que, de forma deseable, no implican daño a la capa neurorretinal (tal como un tratamiento de fotocoagulación de retinopatía serosa central, de edema macular diabético, y de drusas).

La fotocoagulación convencional por láser de la retina se lleva a cabo con impulsos largos (del orden desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 500 ms) generados por un láser de onda continua, con la mayoría de la energía absorbida por el EPR. La difusión térmica durante la larga exposición al impulso láser tiene como resultado una zona relativamente grande de daño térmico, lo que provoca un daño irreversible inducido de forma térmica no solo de las células del EPR, sino también de los fotorreceptores y de los coriocapilares, lo que produce escotomas (puntos ciegos) en las áreas tratadas.

La fotocoagulación selectiva del EPR es un enfoque terapéutico desarrollado recientemente que utiliza impulsos cortos (microsegundo) de láser para, idealmente, hacer diana en las células del epitelio pigmentario de la retina mientras que no afecta a los fotorreceptores adyacentes en la retina, como se describe en la patente U.S. nº 5.302.259 otorgada a Birngruber, y en la patente U.S. nº 5.549.596 otorgada a Latina. Estos procedimientos de tratamiento no producen puntos ciegos, como lo hace la fotocoagulación convencional por láser. El documento US 4.758.081 describe el control de la fotocoagulación por láser utilizando una dispersión de Raman y el documento US 4.644.948 describe un aparato para la medición de la dosis tras la fotocoagulación en el fondo ocular. De hecho, este tratamiento no produce ningún cambio visible en el fondo durante el tratamiento. Sin embargo, los clínicos tienen que depender de la angiografía fluoresceínica postquirúrgica para determinar si se ha alcanzado el punto final del tratamiento, un tratamiento que requiere aproximadamente una hora y es incómodo para el paciente.

Resumen

La invención versa acerca de una temática como se define en las reivindicaciones adjuntas.

La invención es consecuencia del descubrimiento de que se puede utilizar la detección de microburbujas en las células del epitelio pigmentario de la retina (EPR) formadas tras la absorción de radiación láser por impulsos por las células del EPR para inhibir o evitar el daño térmico y mecánico a las células próximas a las que están sometidas a un tratamiento por láser. Por lo tanto, la invención permite un control sustancialmente instantáneo sobre la dosimetría del láser para garantizar que la energía del láser alcanza el umbral requerido para matar (un punto final terapéutico) las células del EPR, pero evita la administración de energías láser suficientes como para dañar las células adyacentes, tal como fotorreceptores (control del daño colateral).

Según se utiliza en el presente documento, "microcavitación" hace referencia a la formación repentina y al colapso de microburbujas en un líquido, eventos que son provocados principalmente por la absorción de luz por los cromóforos en el líquido. Este término también se aplica a las burbujas formadas de forma transitoria por medio de un calentamiento local. El término no requiere necesariamente que existan cambios de presión.

A no ser que se definan, todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que el que comprende habitualmente una persona con un nivel normal de dominio de la técnica a la que pertenece la invención. Aunque en la práctica o en el ensayo de la presente invención se pueden utilizar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en el presente documento, a continuación se describen procedimientos y materiales adecuados. En caso de conflicto, tendrá prioridad la presente memoria, incluyendo las definiciones. Además, los materiales, los procedimientos y los ejemplos son únicamente ilustrativos y no se pretende que sean limitantes.

La presente invención permite que se lleve a cabo una fotocoagulación selectiva sin la necesidad de una determinación postquirúrgica inconveniente de un punto final terapéutico. La presente invención permite la fotocoagulación de las células del EPR sin complicaciones y la destrucción del tejido que puede producirse con la cirugía láser convencional de la retina. La presente invención proporciona un aparato que está adecuado específicamente a la determinación de un punto final terapéutico en tiempo real, y a la información de retorno en base a esta determinación para minimizar el daño colateral que puede surgir del daño mecánico y térmico asociado con las terapias de fotocoagulación.

Serán evidentes otras características y ventajas de la invención a partir de la siguiente descripción detallada y de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un esquema de un sistema representativo de cirugía láser conforme a una realización particular de la invención.

La Fig. 2 es un trazo osciloscópico de reflectividad con respecto al tiempo.

Descripción detallada

La presente invención está basada en la medición óptica del inicio de la cavitación inducida por láser y objeto de información de retorno a la fuente láser o al operador para controlar la energía láser suministrada en base a la medición. La absorción de la energía láser por los cromóforos (especialmente los melanosomas) en las células, o próxima a ellas, produce burbujas transitorias de microcavitación (vidas del orden de nanosegundos a microsegundos) con diámetros del orden de micrómetros. Las burbujas surgen dado que la excitación por láser de los cromóforos puede producir rápidamente un calentamiento local en el entorno inmediato de los cromóforos. Se ha observado que el calentamiento local puede ser lo suficientemente intenso como para vaporizar una capa delgada de líquido en contacto estrecho con los cromóforos. La detección de la presencia de microburbujas es una forma de determinar la cantidad de calentamiento provocado por la energía láser. La microcavitación provoca un cambio temporal y medible en la reflectividad de las células que están siendo irradiadas. Se utiliza este cambio para ajustar la energía de la fuente de láser y minimizar de ese modo el daño a las células próximas que no están expuestas, de forma deseable, a las mismas energías láser utilizadas para causar la fotocoagulación o las energías térmicas que pueden matar aquellas células próximas.

La fotocoagulación selectiva del EPR con la información de retorno de la presente invención proporciona resultados terapéuticos útiles. Aunque no se está limitado por ninguna teoría en particular de funcionamiento, se cree que la muerte selectiva de células enfermas del EPR puede estimular que las células colindantes del EPR proliferen y formen una nueva capa celular del EPR que sea debidamente funcional para sustituir las muertas por la fotocoagulación selectiva. Por lo tanto, la fotocoagulación selectiva del EPR puede servir como un procedimiento de tratamiento para enfermedades que se cree que están asociadas con el EPR, tal como retinopatía serosa central, edema macular...

1. Un aparato para llevar a cabo una fotocoagulación selectiva de células, comprendiendo el aparato:

caracterizado porque dicho detector está dispuesto para recibir radiación electromagnética en una geometría confocal.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la radiación electromagnética es una fuente de luz visible.

3. El aparato de la reivindicación 1, que comprende, además, un explorador (64) por barrido dispuesto para barrer de forma que se puede controlar el barrido de la radiación electromagnética en las células.

4. El aparato de la reivindicación 1, que comprende, además, una fuente (10) de haz de sonda de radiación electromagnética dispuesta para suministrar un haz de sonda a las células para inducir una radiación dispersa.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que el detector (40) está dispuesto para recibir radiación dispersa inducida por el haz de sonda.

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que la fuente de radiación electromagnética (10) es un láser.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que la fuente (10) está configurada para suministrar radiación electromagnética que tiene una intensidad que es suficiente como para provocar una microcavitación que se puede detectar en las células, o próxima a las mismas.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que la señal está basada en la intensidad de radiación electromagnética dispersa por burbujas de microcavitación en las células, o próxima a las mismas.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que la fuente (10) de radiación electromagnética proporciona radiación electromagnética a las células en impulsos de menos de aproximadamente 5 microsegundos.

10. Un procedimiento ex vivo llevado a cabo con el aparato de la reivindicación 1 que comprende:

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que la radiación electromagnética se origina en un láser.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la radiación electromagnética es luz visible.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la detección de la microcavitación es por medio de la monitorización de cambios en un parámetro de la radiación electromagnética reflejada por las células objetivo.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que el parámetro es la intensidad.

15. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que la modulación reduce la intensidad de la radiación para evitar una transferencia de energía térmica y mecánica a las células próximas a las células objetivo.

16. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que las células objetivo son células del epitelio pigmentario de la retina.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que las células próximas a las células objetivo son células neurorretinales.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que las células del epitelio pigmentario de la retina están expuestas a la radiación en impulsos que tienen una duración de menos de aproximadamente 5 microsegundos.

19. El procedimiento de la reivindicación 18, en el que los impulsos tienen una duración de menos de aproximadamente 1 microsegundo.

20. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende, además, exponer las células objetivo a una iluminación de sonda de insuficiente intensidad como para provocar la microcavitación, en el que la detección de la microcavitación es mediante la detección de diferencias cuantitativas en una señal, asociada con una iluminación retrodispersa de las células objetivo.

21. El procedimiento de la reivindicación 20, en el que la diferencia cuantitativa es una diferencia detectada de intensidad.

22. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el láser es un láser de onda continua.

23. El procedimiento de la reivindicación 22, que comprende, además, barrer la radiación electromagnética procedente del láser de onda continua para exponer las células objetivo individuales a una duración no superior a aproximadamente 5 microsegundos.