BR112015003464A2

BR112015003464A2 - sistemas e processos para formação de imagens de tecido

Info

Publication number: BR112015003464A2
Application number: BR112015003464-0A
Authority: BR
Inventors: Paul Hemmer
Original assignee: Lucid, Inc
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP2885670B1; AU2013302966A1; BR112015003464B1; ES2889917T3; US20140049632A1; US9709791B2; AU2013302966B2; CN104704416B; CN104704416A; WO2014028314A1; EP2885670A1

Abstract

sistemas e processos para formação de imagens de tecido. processo e sistema para formar imagens de tecido, incluindo: (i) provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido seja exibida em um monitor visual; (ii) receber uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica; (iii) provocar que várias imagens confocais, capturadas pelo formador de imagens confocal a diferentes profundidades em uma parte correspondente do tecido, sejam exibidas; (iv) receber uma seleção de pelo menos uma imagem de profundidade desejada; e (v) para cada imagem de profundidade desejada selecionada, instruir o formador de imagens confocal para capturar várias imagens adicionais em diferentes locais por uma região selecionada do tecido e a uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada. um sistema para formar imagens de tecido tendo: um módulo de exibição macroscópico; um primeiro módulo de seleção; um módulo de exibição confocal; um segundo módulo de seleção; e um módulo de instrução para instruir um formador de imagens confocal para capturar várias imagens em diferentes locais por uma região selecionada do tecido.

Description

"SISTEMAS E PROCESSOS PARA FORMAÇÃO DE IMAGENS DE TECIDO" REMISSÃO RECÍPROCA A PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO

[001]Este pedido de patente reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C. ζ 119(e) para o pedido de patente provisório U.S. de nº de série 61/683.417, depositado em 15 de agosto de 2012, cuja totalidade é incorporada por referência no presente relatório descritivo.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002]As concretizações da presente invenção se referem a uma interface de usuário para um microscópio confocal, que permite que clínicos ou outros examinem um tecido, nos níveis macroscópico e microscópico, e capturem imagens adequadas para exame patológico desse tecido.

ANTECEDENTES

[003]Os microscópios confocais seccionam opticamente um tecido, para produzir imagens microscópicas seccionais de tecido, referidas no presente relatório descritivo como imagens confocais. Um exemplo de um microscópio confocal é o microscópio confocal VivaScope , manufaturado pela Caliber Imagins & Diagnostics, Inc. (fks Lucid, Inc., a seguir Lucid, Inc.) de Rochester, Nova York, EUA. Outros exemplos de microscópios confocais são descritos nas patentes U.S. 5.788.639,

5.880.880, 7.394.592, 7.859.749, 5.995.867 e 7.864.996, incorporadas no presente relatório descritivo nas suas totalidades. Um microscópio confocal forma opticamente imagens de seções em um tecido in vivo exposto natural ou cirurgicamente preparado não histologicamente, que são úteis para avaliar uma lesão no tecido, sem que seja necessárias uma biópsia e uma avaliação patológicas de lâminas de amostras de tecido seccionadas mecanicamente dessa biópsia. Também, os microscópios confocais são úteis para exame patológico de tecido ex vivo, isto é, tecido removido de um paciente, sem a necessidade de que esse tecido seja secionado mecanicamente e preparado histologicamente para visualização em lâminas com um microscópio tradicional.

[004]Em particular, a patente U.S. 7.864.996 descreve um sistema de microscópio confocal para formar imagens de tecido, tendo um formador de imagens macroscópico para capturar uma imagem microscópica, e um formador de imagens confocal para capturar uma ou mais imagens microscópicas (confocais) seccionais formadas opticamente sobre o, ou dentro do, tecido, um dispositivo de fixação de tecido, tal como um anel de tecido, no qual o formador de imagens macroscópico e o formador de imagens confocal são ambos apresentados individualmente ao tecido, utilizando o dispositivo de fixação de tecido em um alinhamento predefinido com o dispositivo, desse modo, os locais formadores imagens do formador de imagens confocal, com relação à superfície do tecido, se correlacionam espacialmente com a imagem macroscópica. Um sistema computadorizado é acoplado ao formador de imagens macroscópíco e ao formador de imagens microscópico, e tem um visor, e uma memória para armazenar pelo menos uma imagem macroscópica, recebida do formador de imagens macroscópico, e imagens confocais, quando recebidas do formador de imagens confocal. Uma interface de usuário, operante no sistema computadorizado, permite exibir a imagem macroscópica em um visor, acoplado ao sistema computadorizado, e depois indica uma região dentro da imagem macroscópica associada com um campo de visão do tecido transformável em imagem pelo formador de imagens confocal. A interface de usuário propicia rastreamento gráfico do local de formação de imagens do formador de imagens confocal, para capturar imagens confocais em um ou mais locais de formação de imagens selecionados na imagem macroscópica. A interface de usuário também permite a marcação na imagem macroscópica exibida de um ou mais locais de imagens confocais, capturadas pelo formador de imagens confocal, que foram selecionadas pelo usuário para armazenamento na memória do sistema computadorizado. Essa interface de usuário é geralmente incorporada no microscópio confocal VivaScope 1500.

RESUMO

[005]Por uso do microscópio confocal da patente U.S. 7.864.996, um clínico ou outro usuário treinado opera o microscópio confocal por navegação pela interface de usuário no visor, de modo a selecionar imagens confocais individuais em um local desejado e em profundidades no tecido com relação a uma imagem microscópica capturada. Para facilitar essa aquisição de imagem confocal, o sistema da patente U.S. 7.864.996 tem dois modos de captura de imagens confocais automáticos, chamados modos VivaStack e VivaBlock . No modo VivaStack , um grupo de imagens confocais é capturado em profundidades sucessivas no tecido em um local comum, com relação à superfície do tecido da imagem macroscópica exibida. No modo VivaBlock , um grupo de imagens confocais é capturado e depois disposto como uma imagem composta, par a mapear uma região de tecido em uma profundidade comum no tecido. Um manual para um sistema empregando a tecnologia da patente U.S. 7.864.996, isto é, VivaScan Operations Guide, 2011, Lucid, Inc. é incorporado no presente relatório descritivo por referência na sua totalidade. Os clínicos que usam a interface de usuário da patente U.S. 7.864.996 pode encontrar dificuldade em mirar na profundidade desejada, na qual capturar uma imagem no modo VivaBlock ; além disso, os clínicos também podem encontrar dificuldade em alterar as características de captura no modo VivaStack , tal como o número de camadas seccionais, a profundidade ou a potência de imagens confocais.

[006]Consequentemente, as concretizações da presente invenção proporcionam uma interface de usuário aperfeiçoada para um microscópio confocal, propiciando uma funcionalidade adicional e facilidade de uso para clínicos, ou outros usuários, no exame de tecido, proporcionando um processo visual para selecionar locais para reunir as imagens, e propiciando facilidade de navegação, por exemplo, por uma tela de toque ou um mouse, pelas imagens coletadas.

[007]Em um aspecto, as concretizações da invenção incluem um processo para formação de imagens de tecido, o processo incluindo provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido, capturada por um formador de imagens macroscópico, seja exibida em um monitor visual. Uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica é recebida. Para cada parte selecionada da imagem macroscópica, várias imagens confocais, capturada por um formador de imagens confocais a diferentes profundidades em uma parte correspondente do tecido, é provocada ser exibida na unidade de exibição visual. De entre as várias imagens confocais, uma seleção de pelo menos uma imagem de profundidade desejada é recebida. Para cada imagem de profundidade desejada selecionada, o formador de imagens confocal é instruído a capturar várias imagens adicionais, em diferentes locais por uma região selecionada do tecido e uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada.

[008]Um ou mais dos aspectos apresentados a seguir podem ser incluídos.

A unidade de exibição visual pode incluir uma tela de toque. O recebimento da seleção da pelo menos uma parte da imagem macroscópica pode incluir identificar pelo menos um toque de pelo menos uma parte da imagem macroscópica na tela de toque. O recebimento da seleção da pelo menos uma imagem de profundidade desejada pode incluir identificar pelo menos um toque da pelo menos uma imagem confocal, exibida na tela de toque. A identificação da região selecionada do tecido pode incluir identificar pelo menos um toque da imagem macroscópica exibida na tela de toque.

[009]A região selecionada do tecido pode corresponder a uma região ajustável por usuário sobreposta à imagem macroscópica. Uma grade pode ser provocada a ficar sobreposta à imagem macroscópica, a grade dividindo a imagens em blocos representando posições do quadro de um motor escalonador para o formador de imagens confocal.

[010]Após recebimento da seleção da pelo menos uma parte da imagem macroscópica, uma entrada gráfica par a as imagens confocais, a serem capturadas, pode ser provocada ser exibida na unidade de exibição visual.

[011]A entrada gráfica pode incluir entradas selecionáveis por usuário, para selecionar uma profundidade de, uma contagem de camadas para, e uma variação de potência de laser com a profundidade para as imagens confocais a serem capturadas.

[012]As várias imagens adicionais podem ser capturadas individualmente nos diferentes locais pela região selecionada do tecido. Por pelo menos uma profundidade comum a uma imagem de profundidade desejada selecionada, uma imagem composta da região selecionada do tecido, das imagens adicionais capturadas individualmente, pode ser formada. A imagem composta pode ser provocada ser exibida na unidade de exibição visual.

[013]Em outro aspecto, as concretizações da invenção incluem um sistema para formação de imagens de tecido. O sistema inclui uma memória de computador, para armazenar imagens capturadas por formadores de imagens macroscópico e confocal e para armazenar um código definindo um conjunto de instruções, e um processador para executar o conjunto de instruções. O código inclui um módulo formador de imagens configurado para: (i) provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido, capturada pelo formador de imagens macroscópico, seja exibida em um monitor visual; (ii) receber uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica; (iii) para cada parte selecionada da imagem macroscópica, provocar que várias imagens confocais, capturadas pelo formador de imagens confocal a diferentes profundidades em uma parte correspondente do tecido, sejam exibidas na unidade de exibição visual; (iv) receber uma seleção, de entre as várias imagens confocais, de pelo menos uma imagem de profundidade desejada; e (v) para cada imagem de profundidade desejada selecionada, instruir o formador de imagens confocal para capturar várias imagens adicionais em diferentes locais por uma região selecionada do tecido e a uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada.

[014]Um ou mais dos aspectos apresentados a seguir podem ser incluídos.

A unidade de exibição visual pode incluir uma tela de toque. O módulo formador de imagens, ao receber a seleção da pelo menos uma parte da imagem macroscópica, pode ser configurado para identificar pelo menos um toque de pelo menos uma parte da imagem macroscópica, exibida na tela de toque, e/ou identificar pelo menos um toque de pelo menos uma imagem confocal, exibida na tela de toque. O módulo formador de imagens pode ser configurado ainda para identificar a região selecionada do tecido por identificação do pelo menos um toque da imagem macroscópica, exibida na tela de toque.

[015]A região selecionada do tecido pode corresponder a uma região ajustável por usuário sobreposta à imagem macroscópica.

[016]O módulo formador de imagens pode ser configurado para provocar que uma grade seja sobreposta na imagem macroscópica, a grade dividindo a imagem macroscópica em blocos representando posições de quadro de um motor escalonador para o formador de imagens confocal.

[017]O módulo formador de imagens pode ser configurado para provocar, após receber a seleção da pelo menos uma parte da imagem macroscópica, uma entrada gráfica para as imagens confocais, que vão ser capturadas para serem exibidas na unidade de exibição visual. A entrada gráfica pode incluir entradas selecionáveis por usuário para selecionar uma profundidade de, uma contagem de camadas para, e uma variação de potência de laser com a profundidade para as imagens confocais a serem capturadas.

[018]As várias imagens adicionais podem ser capturadas individualmente nos diferentes locais pela região selecionada do tecido. O módulo formador de imagens pode ser configurado para formar, para pelo menos uma profundidade comum a uma imagem de profundidade desejada selecionada, uma imagem composta da região selecionada do tecido das imagens adicionais capturadas individualmente. O módulo formador de imagens pode ser configurado ainda para provocar que a imagem composta seja exibida na unidade de exibição visual.

[019]Em mais um outro aspecto, as concretizações da invenção incluem um sistema para formação de imagens de tecido. O sistema inclui: (i) um módulo de exibição macroscópico para provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido, capturada por um formador de imagens macroscópico e armazenada em uma memória de computador, seja exibida em uma unidade de exibição visual; (ii) um primeiro módulo de seleção para receber uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica; (iii) um módulo de exibição confocal para provocar que várias imagens confocais capturadas, para cada parte selecionada da imagem macroscópica, por um formador de imagens confocal a diferentes profundidades em uma parte correspondente do tecido e armazenadas na memória de computador, sejam exibidas na unidade de exibição visual; (iv) um segundo módulo de seleção para receber uma seleção, de entre as várias imagens confocais, de pelo menos uma imagem de profundidade desejada; e (v) um módulo de instrução para instruir o formador de imagens confocal a capturar, para cada imagem de profundidade desejada selecionada, várias imagens adicionais em diferentes locais por uma região selecionada do tecido e a uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[020]Os objetos, aspecto e vantagens referidos acima das concretizações da invenção vão ficar mais evidentes de uma leitura da descrição apresentada a seguir,

em conjunto com os desenhos em anexo, em que:

[021]a Figura 1A é um diagrama esquemático do sistema de uma concretização da presente invenção tendo um microscópio confocal com um formador de imagens (ou uma cabeça de formador de imagens) confocal, um computador com uma unidade de exibição de tela de toque e um formador de imagem macroscópico;

[022]a Figura 1B é um diagrama esquemático de um dispositivo de fixação de tecido, ou um anel de tecido, fixável no formador de imagem macroscópico e no formador de imagens confocal da Figura 1A;

[023]a Figura 1C é um diagrama esquemático ilustrando a relação das imagens capturadas nos modos VivaStack e VivaBlock ;

[024]a Figura 2 é um fluxograma mostrando uma operação em modo automático do sistema da Figura 1A, para aquisição de um ou mais conjuntos de imagens capturadas nos modos VivaStack e VivaBlock ;

[025]a Figura 3 é uma tela de interface de usuário exemplificativa no visor do sistema da Figura 1A, após captura de uma imagem macroscópica pelo formador de imagem macroscópico;

[026]a Figura 4 é uma tela de interface de usuário exemplificativa no monitor da Figura 1A, mostrando ícones sobrepostos à imagem macroscópica, marcando os locais para aquisição desejada no modo VivaStack ;

[027]as Figuras 5A - 5G são exemplos de uma janela de perfil no modo VivaStack na tela da interface de usuário no visor da Figura 1A, propiciando que o usuário selecione os parâmetros, por exemplo, profundidade, número de seções ou camadas, e potência (de laser) de formador de imagens confocal ao longo das diferentes camadas, para aquisição no modo VivaStack ;

[028]a Figura 6 é uma tela de interface de usuário exemplificativa no monitor da Figura 1A, mostrando as imagens de cada grupo de imagens, após aquisição no modo VivaStack , para revisão e aceitação do usuário;

[029]a Figura 7 é a mesma tela exemplificativa da Figura 4, na qual os ícones relacionados ao modo VivaStack foram alterados graficamente, para indicar o completamento de aquisições no modo VivaStack ;

[030]as Figuras 8 e 9 são telas de interface de usuário exemplificativas no visor da Figura 1A, ilustrando as imagens capturadas a diferentes profundidades no modo VivaStack , e as profundidades desejadas de seleção de usuário para cada aquisição VivaBlock , em que a Figura 8 não qualquer seleção de profundidade desejada, e a Figura 9 mostra um exemplo de profundidades desejadas para quatro diferentes conjuntos de imagens, que vão ser adquiridas no modo VivaBlock ;

[031]a Figura 10 é uma tela de interface de usuário exemplificativa no visor do sistema da Figura 1A, mostrando, com relação à microscópios confocais, uma região selecionada por usuário sobreposta para aquisição VivaBlock , após as profundidades desejadas, para cada imagem capturada no modo VivaBlock , terem sido selecionadas, como mostrado, por exemplo, na Figura 9;

[032]as Figuras 11 - 13 são telas de interface de usuário exemplificativas no visor do sistema da Figura 1A, para revisão de imagens capturadas no modo VivaBlock , dentro da região selecionada da Figura 10, e no modo VivaStack , por gráficos sobrepostos na imagem macroscópica;

[033]a Figura 14 é um exemplo da tela de interface de usuário no visor do sistema da Figura 1A, durante um modo manual de captura de imagem única das imagens exibidas do formador de imagens confocal da Figura 1A;

[034]a Figura 15 é um exemplo da tela de interface de usuário no visor do sistema da Figura 1A, durante modo manual de captura de vídeo das imagens exibidas do formador de imagens confocal da Figura 1A;

[035]a Figura 16 é um exemplo de uma imagem única do formador de imagens confocal da Figura 1A, que pode ser capturada durante uma aquisição no modo VivaStack ou no modo manual de captura de imagem única; e

[036]a Figura 17 é um exemplo de uma imagem obtida no modo VivaBlock , representando uma imagem composta ou um mapa de grupo de imagens do formador de imagens confocal, em uma das profundidades selecionadas, como pode ser exibido durante revisão nas Figuras 11 - 13.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[037]Com referência às Figuras 1A e 1B, o sistema 10 tem um microscópio confocal 12, como descrito nas patentes U.S. 7.394.592 e 7.859.749 mencionadas acima, bem como no pedido de patente internacional PCT/US04/16255, que é incorporado no presente relatório descritivo por referência na sua totalidade. Um microscópio confocal adequado pode ser um microscópio VivaScope 1500, manufaturado pela Lucid, Ind. de Rochester, NY. O microscópio confocal 12 tem um sistema computadorizado 14, tal como um computador pessoal (PC), acoplado a um visor 16 com uma tela de toque 54.

[038]O sistema computadorizado 14 recebe as imagens confocais representando imagens seccionais microscópicas formadas opticamente, tais como células ou outras estruturas de tecidos, de um formador de imagens (uma cabeça de formador de imagens) confocal 18, que é montado em suporte pívotado em um mecanismo de braço de eixos múltiplos 20, tendo braços frontal e traseiro 21 e 22. O formador de imagens confocal 18 tem um tubo de nariz 24, de preferência, feito de plástico claro, que é preso em um cubo cônico 26, na parte frontal do formador de imagens confocal 18. Os cabos 28 são agarrados manualmente e movimentadas para permitir um movimento de eixos múltiplos do formador de imagens confocal.

Cabos elétricos se estendem ao longo dos braços 21 e 22 para fornecer energia e permitir a comunicação entre o formador de imagens confocal 18 e o sistema computadorizado 14.

[039]Como descrito nas patentes U.S. 7.394.592 e 7.859.749 e no pedido de patente internacional PCTUS04/16255, três acionadores de motores escalonadores são proporcionados no formador de imagens confocal 18, que acionam um motor de acionamento de estágio na direção X, um motor de acionamento de estágio na direção Y e um motor que movimenta a lente objetiva dos sistemas ópticos confocais no formador de imagens confocal na direção Z, respectivamente, em que X, Y e Z são dimensões ortogonais. No tecido gerador de imagens, as dimensões X e Y são substancialmente paralelas à superfície do tecido sendo transformado em imagens no ou por ele, e Z é substancialmente perpendicular à essa superfície para controlar a profundidade do formador de imagens confocal. Os motores podem ser acionados pelo usuário mudando a posição de formação de imagens por meio do sistema computadorizado, enviando sinais para esse ou esses motores.

[040]O sistema 10 tem ainda um formador de imagem (ou uma câmera) macroscópico 32, que é conectado para comunicação de dados por meio de um cabo 31 a uma porta, tal como uma porta USB, do sistema computadorizado 15, de modo que o sistema computadorizado possa receber imagens macroscópicas do formador de imagens 32. Hardware e software convencionais no formador de imagens 32 e no sistema computadorizado 14 podem ser proporcionados para fazer interface e comunicar imagens digitais. A imagem macroscópica proporciona uma imagem macroscópica de 10 x 10 mm para o sistema computadorizado 14, que pode ser, por exemplo, 1.000 x 1.000 pixels. Isso contrasta com, por exemplo, a área passível de ser formada em imagem de 4 x 4 mm do formador de imagens confocal, a área passível de ser formada em imagem do formador de imagens confocal pode ser de um tamanho um pouco diferente, tal como, por exemplo, 8 x 8 mm ou 20 x 20 mm. O formador de imagens macroscópico 32 pode ser um formador de imagens VivaCam , disponível da Lucid, Inc. de Rochester, NY. Esse formador de imagem macroscópico, o seu uso e a operação no sistema 10 podem ser similares àqueles do formador de imagem macroscópico descrito na patente U.S.

7.864.996. O formador de imagem macroscópico 32 pode também representar uma câmera digital convencional, que pode fazer interface com o sistema computadorizado 12, de modo a receber imagens digitais da câmera. Como também descrito na patente U.S. 7.864.996, um dispositivo de fixação de tecido, proporcionado por um suporte de tecido 48 em um anel de tecido 30, tendo uma janela 52, pode acoplar-se por adesão ao tecido, cujo anel de tecido é suportável separadamente no formador de imagem macroscópico e no formador de imagens confocal. O anel de tecido 30 representa um dispositivo de fixação de tecido tendo uma abertura central 30a. O anel de tecido 30 pode ser feito de material metálico com atração magnética a ímãs, de modo a ser acoplável desprendidamente pela força magnética no suporte de anel de tecido 48. Em uso, uma janela de material transparente fino 52, formada, por exemplo, de plástico ou vidro, é presa por um anel de adesivo (por exemplo, uma fita adesiva em ambos os lados) na face inferior do anel de tecido 30, o anel de adesivo ficando fora do campo de visão da abertura 30a. Uma aba 52b se estende da janela 52 para uso em soltura posterior da janela 52 do anel de tecido 30, e para alinhamento como vai ser descrito posteriormente abaixo. Outro anel de adesivo (por exemplo, uma fita adesiva em ambos os lados) fica, de modo similar, fora do campo de visão da abertura 30a, ao longo da superfície frontal 52b para fixação no tecido. O anel de tecido 30 é mostrado preso no tecido no exemplo das Figuras 3 e 4, com o que o tecido fica visível pela abertura do anel de tecido 30a e se estende além do anel de tecido 30 preso.

[041]O sistema 10 tem uma interface de usuário gráfica (GUI), que representa um programa ou uma aplicação na memória do sistema computadorizado

14. O código da GUI pode incluir um módulo formador de imagens, configurado para: (i) provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido, capturada pelo formador de imagem macroscópico, seja exibida em uma unidade de exibição visual; (ii) receber uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica; (iii) para cada parte selecionada da imagem macroscópica, provocar que várias imagens confocais, capturadas pelo formador de imagens confocal em diferentes profundidades, em uma parte correspondente do tecido, sejam exibidas na unidade de exibição visual; (iv) receber uma seleção, de entre as várias imagens confocais, de pelo menos uma imagem de profundidade desejada; e (v) para cada imagem de profundidade desejada selecionada, instruir o formador de imagens confocal para capturar várias imagens adicionais em diferentes locais, por uma região selecionada e a uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada.

[042]O módulo formador de imagens pode incluir outros módulos, tais como: (i) um módulo de exibição macroscópico para provocar que uma imagem macroscópica de uma superfície de tecido, capturada por um formador de imagem macroscópico e armazenada na memória, seja exibida em uma unidade de exibição visual; (ii) um primeiro módulo de seleção para receber uma seleção de pelo menos uma parte da imagem macroscópica; (iii) um módulo de exibição confocal para provocar que várias imagens confocais capturadas, para cada parte selecionada da imagem macroscópica, por um formador de imagens confocal a diferentes profundidades, em uma parte correspondente do tecido, e armazenadas na memória do computador, sejam exibidas na unidade de exibição visual; (iv) um segundo módulo de seleção para receber uma seleção, de entre as várias imagens confocais, de pelo menos uma imagem de profundidade desejada; e (v) um módulo de instrução para instruir o formador de imagens confocal a capturar, para cada imagem de profundidade desejada selecionada, várias imagens adicionais em diferentes locais por uma região selecionada do tecido e a uma profundidade comum com a imagem de profundidade desejada.

[043]A interface de usuário pode ser habilitada, pela tela de toque 54 do monitor 16 e do sistema computadorizado 14 acoplado a ele, a permitir que um usuário opere o sistema 10 da tela de toque 54. Outros mecanismos apontadores (por exemplo, mouse, trackball ou assemelhados) podem ser usados em vez, ou além, de uma tela de toque 54, para permitir, similarmente, que o usuário selecione movimentar, determinar (clicar) e/ou arrastar elementos gráficos exibidos.

[044]Com referência à Figura 1C, na discussão apresentada a seguir, os termos VivaStack e VivaBlock são usados, que são também descritos na patente U.S. 7.864.996. Um modo VivaStack é uma operação programada do sistema 10, para operar automaticamente o formador de imagens confocal 18, para capturar e depois armazenar na memória do computador uma série 200 de imagens confocais, todas em diferentes posições de estágios de motor Z, mas no mesmo local do estágio de localização das imagens confocais X e Y. Em outras palavras, um conjunto de imagens confocais, obtido no modo VivaStack , é um conjunto ou grupo de imagens confocais múltiplas a profundidades excessivas no tecido em um local de quadro X, Y comum. O modo VivaStack é uma operação programada do sistema 10, para operar automaticamente o formador de imagens confocal 18, para capturar e depois armazenar na memória do computador uma série 210 de imagens confocais, todas em diferentes locais de estágios de localização das imagens confocais X e Y, mas na mesma posição de estágio do motor Z, que são depois unidas entre si em uma única imagem confocal composta. Um usuário pode rever uma imagem macroscópica 215 e depois preparar uma série 200 de imagem no modo VivaStack . O usuário pode também rever a série 200 de imagens obtidas no modo VivaStack e selecionar uma profundidade desejada 220 para rever adicionalmente. Depois, o usuário pode pedir ou rever uma série 120 de imagens, todas feitas a uma profundidade comum, isto é, a profundidade desejada 220, no modo VivaBlock . Em outras palavras, uma imagem obtida no modo VivaBlock representa as imagens de seções do tecido, dispostas para mapear uma região de tecido a uma profundidade comum no tecido. Em suma, a Figura 1C ilustra as camadas 210, definidas por aquisição de imagens no modo VivaBlock , com cada coluna indicando uma série 200 de imagens capturadas no modo VivaStack .

[045]Na discussão da GUI do sistema 10, termos, tais como tocar, selecionar, tocar de leve, comprimir, arrastar e clicar, são usados no presente relatório descritivo para descrever a operação de toque de dedo de usuário na tela 54 (ou suficientemente próximo da tela para detectar o dedo), para propiciar uma operação desejada, como típica de um hardware um software de tela de toque de interface de usuário gráfica, operando no sistema computadorizado 14 e no monitor

16.

[046]Com referência à Figura 2, um fluxograma da operação do sistema 10 da Figura 1A é mostrado, que vai ser discutido em conjunto com a tela de interface de usuário 54 das Figuras 3 - 15. Na etapa 56, o formador de imagem macroscópico 32 é localizado no tecido 70, tal como uma lesão 72 ou outra estrutura de tecido de interesse, para ser formada confocalmente em imagem, enquanto que o anel de tecido 30 e uma janela 52 presa nele são presos no formador de imagens 32, e o anel de tecido 30 e a janela 52 são presos tipicamente no tecido, como descrito na patente U.S. 7.864.996. De preferência, o usuário vê o tecido 70 na tela 54 como imagens de vídeos digitais 75, de modo que a lesão 72 é mostrada como no exemplo da Figura 3, e depois o usuário aplica uma pressão suficiente no formador de imagem macroscópico 32, na direção do tecido, de modo que o adesivo, na superfície inferior da janela 52 voltada para o tecido, fique aderente e retenha o conjunto de anel de tecido e janela no tecido.

[047]Com o anel de tecido 30 acoplado por adesão no tecido, uma imagem macroscópica é então capturada. Quando o formador de imagem macroscópico 32 é uma câmera VivaCam vendida pela Lucid, Inc., o formador de imagens 32 tem um cabo e um gatilho para iniciar, interromper ou repor a câmera. O usuário aplica pressão no alojamento 34 do formador de imagem macroscópico 32, na direção do tecido, que, em resposta, desliza para dentro, com relação ao anel de tecido 30, e por pelo menos parte do tubo de nariz 38, de modo a atuar uma chave mecânica no formador de imagens 32, para capturar uma imagem macroscópica 74 de alta resolução da lesão 72 na janela 75.

[048]Opcionalmente, uma chave ou botão 41 no formador de imagem macroscópico 32, ou um botão de toque na tela 54, pode ser usado para capturar uma das imagens de vídeo digitais na janela 75 com a imagem macroscópica 74. A seguir, o formador de imagem macroscópico 32 é então solto do anel de tecido 30, e no formador de imagens confocal 18, preso e alinhado com o anel de tecido, para captura de imagens confocais, como descrito na patente U.S. 7.864.996.

[049]A tela de interface de usuário 54 tem um painel de controle de captura e seleção de modo 69 no lado direito de cima da tela, tendo os botões gráficos 77a, 77b, 77c e 77d, nos quais o usuário pode tocar para selecionar um de quatro modos de operação do sistema 10. Dois modos automáticos de operação podem ser selecionados por botões: botão de modo VivaStack 77a e botão de modo VivaBlock 77b. Dois modos manuais de operação podem ser selecionados por botões: um botão de modo de captura de imagem única 77c e um botão de modo de captura de vídeo 77d. A posição de uma cursor 77g ao longo da régua horizontal 77f indica o modo operacional de momento. Um botão 77e é também proporcionado no painel de controle 69, que muda seu ícone ou gráfico em cada um dos diferentes modos, e esse botão 77e permite que o usuário controle a ou as operações particulares ao modo selecionado de operação do sistema 10, como vai ser descrito em mais detalhes abaixo.

[050]Após captura da imagem macroscópica 74, a tela de interface de usuário 54 da Figura 3 é mostrada com um gráfico de grade 79 sobreposto à imagem 74 (etapa 57). Os estágios X, Y do formador de imagens confocal 18 são representados como uma grade 19 de todas as posições de motor de quadro. Em uma concretização, a grade 79 divide a imagem em, por exemplo, ´16 x 16 blocos quadrados, em que cada bloco representa uma posição de quadro do motor de estágio X, Y do formador de imagens confocal. O número de quadros na grade pode variar dependendo do tamanho do estágio, por exemplo, 8 x 8 mm = 16 x 16 quadros, uma vez que 1 quadro tem uma dimensão de 0,5 mm. Por exemplo, essa grade pode ser uma de 8 por 8 mm, como ilustrado pelos eixos X e Y 76a e 76b, respectivamente. Em outra concretização, o estágio é subdividido ainda em pontos selecionáveis para cada possível coordenada X/Y, e as linhas de grade visíveis são escondidas de visão, permitindo que os motores X/Y fique em qualquer local possível dentro do estágio. Embora o sistema 10 esteja padronizado para o modo VivaStack , após captura da imagem macroscópica 74 com o botão 77e, tendo um gráfico ou ícone de modo VivaStack (consultar a Figura 3), o sistema 10 fica esperando seleção do usuário de uma ação na tela 54.

[051]Dos quatro modos operacionais, o modo VivaStack vai ser discutido primeiro. Para iniciar o modo VivaStack , o usuário toca de leve em um botão gráfico 78, para habilitar a marcação "VivaStack Layout" de locais desejados do modo VivaStack , em qualquer localização desejada, por exemplo: (i) ao longo de um ou mais diferentes blocos quadros na grade 79, com relação ao tecido exibido na imagem macroscópica 74; ou (ii) na sobreposição das bordas de grade. Outra concretização pode não exibir visualmente a grade, propiciando o posicionamento em qualquer ponto dentro das coordenadas de estágio X/Y. Em resposta a ser habilitado, o botão 78 muda de cor, tal como azul. O usuário então toca ligeiramente em um ou mais botões na grade 79, para marcar os locais do modo VivaStack desejados 80, como ilustrado, por exemplo, na Figura 4 (etapa 58). Em cada local selecionado, um ícone de modo VivaStack gráfico é então exibido no bloco indicativo de sua seleção (etapa 58) com um gráfico de pino para apertar. Para remover um local de modo VivaStack selecionado particular 80, o usuário de novo toca ligeiramente no seu local na grade 79. Para desabilitar "VivaStack Layout", o usuário de novo toca ligeiramente em um botão gráfico 78, que volta à sua cor original. Dessa maneira, o usuário pode selecionar os locais nos quais as aquisições no modo VivaStack são desejadas. Por exemplo, os locais do modo VivaStack 80 podem ser selecionados próximos das margens entre a lesão e o tecido circundante, mas qualquer área de imagem macroscópica do tecido, definida na grade 79, pode ser selecionada. Se "VivaStack Layout" não for habilitado, o usuário pode tocar em um bloco ou arrastar seu dedo pelo blocos, para navegar (posicionar os motores dos estágios X/Y) o formador de imagens confocal 18 nas direções X, Y.

[052]Após os locais do modo VivaStack desejados 80 serem marcados, o botão 77e é então tocado ligeiramente pelo usuário, uma vez que o sistema 10 está no modo VivaStack , um botão de partida é proporcionado para iniciar a seleção do perfil de modo VivaStack por uma janela Profile de modo VivaStack 81, que é sobreposta na tela, como mostrado na Figura 5A (etapa 59). A janela Profile de modo VivaStack 81 permite que o usuário varie os parâmetros pelos quais cada VivaStack vai ser capturado automaticamente pelo sistema 10 (etapa 60). Em particular, a janela Profile de modo VivaStack 81 vai automaticamente capturar os quadros nas posições X, Y fixas por incrementação (ou diminuição) da profundidade Z. Isso permite que o usuário reveja, e, se desejado, mude a parte para apoio de costas desejado dom modo VivaStack , o número de camadas (ou seção) e a variação da potência de laser com a profundidade (o formador de imagens confocal 18 produz imagens usando iluminação de fonte de laser). A potência de laser aumenta em intensidade com a profundidade de uma seção de tecido sendo formada em imagem, como indicado graficamente pelo aumento da largura da área ou região 96, na medida em que a profundidade de formação de imagem diminua ao longo de uma escala de profundidade vertical 84. As linhas horizontais 89 ao longo da escala de profundidade 85 representam cada camada no tecido em que uma imagem confocal vai ser capturada em referência à sua profundidade aproximada ao longo da escala 84.

[053]A janela Profile de modo VivaStack 81 permite que um usuário selecione três parâmetros: profundidade, contagem de camadas e variação de potência de laser com a profundidade. A profundidade das imagens coletadas no modo VivaStack é proporcionada pelo usuário arrastando um cursor 82 (por exemplo, uma pequena caixa azul) à profundidade desejada, como indicado pela escala 84, tal como mostrado, por exemplo, pelo cursor 82 da Figura 5A sendo reposicionado a jusante na Figura 5B. A extensão da profundidade 90, entre a camada de topo 89a e a camada mais baixa 89b, é mostrada com o número de camadas em parêntese. Por exemplo, a profundidade desejada da camada 89b, na Figura 5A, é de 344,4 mícrons com 15 camadas, e, na Figura 5B, é de 620,3 mícrons com 27 camadas. A linha horizontal de topo acima da linha 89a representa a superfície do tecido a 0 mícron. A profundidade de partida da camada mais superior é igual em ambos os casos a 22 mícrons, ou o usuário pode sinalizar um ponto zero relativo. Esse ícone ou botão, quando tocado ligeiramente, permite que o usuário ajuste a profundidade de momento como "zero", e, fazendo isso, ajuste a profundidade de partida de cada conjunto de imagens coletadas no modo VivaStack . Se o usuário não apertar esse botão, para indicar manualmente a profundidade de momento como zero, o sistema pode indicar automaticamente a profundidade de momento como zero relativo e começar todas as pilhas desse local.

Consequentemente, as imagens coletadas no modo VivaStack começam tipicamente do zero relativo e o zero relativo é definido pelo usuário, ou, se não estabelecido pelo usuário, é estabelecido para o usuário qualquer profundidade que o usuário esteja quando inicia a aquisição de imagens no modo VivaStack . A profundidade desejada se movimenta em um modo quantificado com base em possíveis tamanhos de etapas de motor Z (eliminando os erros de suposição e arredondamento). A potência de laser do formador de imagens confocal em cada uma das camadas 89, ilustradas graficamente por uma área sombreada ou escurecida 96, de modo que o incremente de potência entre cada camada 89, indicada pela região 96 em profundidade crescente.

[054]Se o usuário desejar adicionar ou diminuir o número de camadas em um conjunto de imagens, capturadas no modo VivaStack , uma contagem de camadas é selecionada pelos botões 86 e 87, nos quais o usuário apertar os botões ± 86 e 87, em qualquer um dos lados do cursor vertical 88, para aumentar ou diminuir, respectivamente, o número de camadas 89, que vão ser capturadas entre as camadas 89a e 89b. Por exemplo, na Figura 5C, o número de camadas é aumentado a 83, como indicado graficamente pelas linhas horizontais adicionais entre as camadas 89a e 89b. A extensão de profundidade 90 pode também variar, devido ao tamanho do degrau de movimento do motor no estágio Z. Isso também varia a diferença entre cada duas camadas sucessivas 89 do seu padrão, como mostrado nas Figuras 5A e 5B.

[055]A potência de laser é selecionada pelos botões 92 e 93, nos quais o usuário pode apertar os botões ± 92 e 93 no cursor horizontal 94, para aumentar ou diminuir, respectivamente, o nível de potência de laser (potência de formador de imagem confocal), em termos de contagens DAC (conversão digital a analógica), para incrementar entre cada camada 89, como indicado por variação na forma da área 96, tal como mostrado na Figura 5D, daquela da Figura 5C. A interface de usuário controla o laser por uma gama de 0 - 255 contagens DAC, e essas contagens produzem uma potência de laser resultante em miliwatts. Além disso, um usuário pode tocar simultaneamente nos ou próximo de dois lados da área 96, para aumentar ou diminuir sua largura, para proporcionar um perfil de potência de laser ainda maior. Por exemplo, na Figura 5E, o usuário pode selecionar "limitar" a potência de laser nas camadas desejadas 89, como indicado ao longo da parte 98 da área 96, de modo que a potência de laser aumente ou diminua pelo âmbito da profundidade. Desse modo, o usuário pode selecionar um perfil de potência de laser desejado, quando cada conjunto de imagens, coletadas em modo VivaStack , é capturado pelo formador de imagens confocal 18.

[056]Opcionalmente, o usuário pode tocar levemente para uso alternativo do Autocontrole de Imagem (AIC) por ativação do botão AIC 91, que é depois indicado pela área 96 aparecendo como mostrado na Figura 5F. O AIC seleciona automaticamente a potência de laser durante formação de imagens confocais, o que proporciona a melhor imagem por controle da potência de laser, de acordo com os valores dos pixels da imagem dentro de um âmbito desejado, para evitar uma formação de imagens sub- ou superexpostas. Para fins ilustrativos, isso é mostrado por um estreitamento da região 96, mas outra ilustração gráfica da seleção AIC pode ser mostrada.

[057]Nas Figuras 5A - 5G, a imagem prévia na janela 75 das Figuras 3 e 4 foi reduzida em resolução e exibida na janela 75a. A janela 75 mostra então a imagem confocal de saída exibida do formador de imagens confocal 18.

Previamente, como na Figura 3, a janela 75a mostra a imagem confocal de saída exibida do formador de imagens confocal 18. O leve toque em qualquer lugar na janela 75a alterna ou salta as imagens nas janelas 75 e 75a na tela 54, como desejado. Para fins ilustrativos, durante a seleção de perfil VivaStack , a imagem confocal do formador de imagens confocal 18 é mostrada na janela 75. Na janela 75a, um dos blocos da grade 79 tem uma cor sobreposta, tal como azul, indicando a posição de momento dos motores de estágios X, Y do formador de imagens confocal 18 da imagem na janela 75. O botão 73 mostra uma miniatura da última imagem capturada - seja a imagem macroscópica, uma captura de quadro único, um vídeo ou uma coleção de imagens capturadas nos modo VivaBlock ou VivaStack . Por aperto do botão 73, o usuário obtém uma janela simples.

[058]Quando a seleção do perfil de modo VivaStack está completa, o usuário toca ligeiramente no botão Begin 100 na janela de perfil de modo VivaStack 81, para iniciar a aquisição no modo VivaStack pelo sistema 10. Se o usuário apertar no lugar o botão Cancel 101, a janela 81 é removida e a tela 54 da Figura 4 é mostrada. O usuário pode também cancelar a seleção de perfil de modo VivaStack e fechar a janela 81 pode leve toque em qualquer lugar fora da janela de perfil 81. O ajuste de perfil de modo VivaStack selecionado pelo usuário, tal como mostrado nas Figuras 5A - 5E, pode ser salvo na memória do sistema computadorizado 14 e recuperado para reexecução posterior, se desejado. O usuário não precisa fazer qualquer alteração nos parâmetros ou ajustes de aquisição para o modo VivaStack , mas pode, meramente, tocar levemente no botão Begin 100, após a janela Profile de modo VivaStack 81 ser primeiramente aberta.

[059]Em resposta ao usuário selecionando o botão Begin 100, o sistema 10 opera o formador de imagens confocal 18, para adquirir as imagens em diferentes profundidades para cada local de modo VivaStack selecionado 80, de acordo com o perfil no modo VivaStack (etapa 61). O sistema 10 posiciona automaticamente os motores X, Y de acordo com um local 80, de acordo com sua localização X, Y na grade 79, e nas etapas do motor Z, de acordo com as camadas de perfil de modo VivaStack 89, captura para cada camada uma imagem confocal seccional do tecido por meio da janela 52 do anel de tecido 30. As imagens são armazenadas na memória do sistema computadorizado 14.

[060]A Figura 6 representa a tela 54 exibida sucintamente, tal como em um período de espera de 2 - 3 segundos predefinido (ou outro período predefinido na memória do sistema computadorizado 10), entre cada conjunto ou grupo de imagens capturadas no modo VivaStack em cada local 80, na ordem de aquisição da profundidade de topo para a de fundo e da esquerda para a direita. Isso permite que o usuário aceite as imagens por toque leve no ícone ou botão 104, veja previamente as imagens em uma sequência de slides na janela 75 por leve toque no ícone ou botão 105, ou elimine as imagens por clique no ícone ou botão 106, se não aceitável. Se o usuário não fizer nada após o período de espera, as imagens capturadas no modo VivaStack , nesse local 80, são automaticamente aceitas, em cujo ponto o sistema segue para adquirir o próximo local de marca de modo VivaStack 80, se algum. Na Figura 6, a tela da Figura 4 fica então na janela 75a, e o bloco do local marcado VivaStack 80, relativo às imagens exibidas na Figura 6, é de uma cor diferente, tal como azul, indicando aquele local de momento dos motores X, Y do formador de imagens confocal 18. Se o usuário selecionar o botão Cancel 105, todo o processo de captura no modo VivaStack termina para aquele local e em qualquer local não capturado ainda no modo VivaStack . Se o ou os conjuntos anteriores de imagens capturadas no modo VivaStack forem aceitos, então esses são armazenados, ficando disponíveis para reprodução posterior. Todo ou todos os conjuntos aceitos de imagens, capturadas no modo VivaStack , são armazenados na memória do sistema computadorizado 10. Se houver qualquer conjunto solicitado de imagens a serem capturas no modo VivaStack ainda não iniciado / completado, então continua para ser mostrado por seu ícone associado 80, quando a imagem macroscópica 74 é exibida. Isso permite que o usuário faça ajustes, e depois recomece, com o que o sistema 10 vai essencialmente colher o que foi deixado no completamento de todas as aquisições no modo VivaStack .

[061]Na etapa 62, os conjuntos de imagens adquiridas no modo VivaStack são indicados graficamente como sendo completados na tela 54 da Figura 7. A tela 54 da Figura 7 é igual àquela da Figura 4, mas em vez dos ícones de localização no modo VivaStack 80 na tela, aparecem os ícones no modo VivaStack 80a, que são graficamente alterados (por exemplo, remoção do gráfico de pino de apertar), para mostrar o completamento. Para qualquer conjunto de imagens, que vai ser adquirido no modo VivaStack , que não tenha sido completado seu ícone, vai permanecer como o ícone 80, tal como se o usuário tivesse cancelado qualquer aquisição no modo VivaStack , durante revisão da Figura 6. O usuário pode usar opcionalmente o botão Enable 78, para remover ou selecionar outro local das imagens capturadas no modo VivaStack , como descrito acima em conjunto com a Figura 4, e então as etapas 58 - 62 são repetidas.

[062]Na etapa 63, o usuário pode então rever as imagens em qualquer conjunto completo de imagens 80a, capturadas no modo VivaStack pode leve toque no local correspondente 80a na tela 54, como mostrado na Figura 7. Quando um conjunto completo de imagens, capturadas no modo VivaStack na localização 80a, é tocado de leve, o sistema 10, em resposta, carrega e exibe da memória do sistema computadorizado 12 as imagens capturadas para aquele conjunto de imagens, como mostrado, por exemplo, na tela 54 da Figura 8. Cada imagem confocal 108 desse conjunto de imagens selecionado no modo VivaStack é exibido para capturar, isto é, com uma profundidade crescente, da parte de topo para a de fundo e da esquerda para a direita. Para fins ilustrativos, cada imagem é ilustrada por linhas diagonais, mas um exemplo de uma imagem confocal é mostrado na Figura 16. O botão de seta 112, quando tocado de leve, retorna para a tela 54 da Figura 7. Se o ícone ou botão 105 na tela 54 das Figuras 8 e 9 for tocado de leve pelo usuário, a reprodução na tela das imagens 108, em um sequência de slides na janela 75, é permitida. No entanto, o usuário pode remover as imagens capturadas no modo VivaStack e que são exibidas na Figura 8 por compressão do ícone ou botão 106, o que retorna a tela para aquela da Figura 7, com a localização 80a do conjunto de imagens removido no modo VivaStack também removido.

[063]Na tela 54 da Figura 8, durante qualquer revisão de imagens capturadas no local 80a no modo VivaStack , o usuário usa essas imagens para selecionar a profundidade, para captura das imagens no modo VivaBlock . Cada imagem 110 contém um ícone 110, que, quando clicado, age para definir visualmente uma profundidade na qual o usuário gostaria para prosseguir na captura de imagens no modo VivaBlock . O ícone 110, quando clicado pelo usuário, muda graficamente (por exemplo, cor e ilustração de grade), para indicar a seleção de um conjunto de imagens capturadas no modo VivaBlock , na profundidade do estágio Z, no qual a imagem foi capturada, como mostrado, por exemplo, na tela da Figura 9 pelos ícones selecionados 110a,b,c,d. Uma ou mais profundidades podem ser selecionadas por seleção dos ícones 110 de diferentes imagens 108. Para remover a seleção, o ícone 110 pode ser clicado de novo. O ato de ter selecionado uma ou mais camadas nas quais executar aquisição de imagens no modo VivaBlock ativa automaticamente o modo VivaBlock , como mostrado no painel de controle 69 da Figura 9. Se desejado, o usuário pode comprimir o botão de seta 112, que age como um botão de retorno, para fazer com que o usuário volte para a tela anterior, permitindo uma revisão subsequente de outros conjuntos de imagens.

[064]Após uma ou mais profundidades selecionadas desejadas para aquisição no modo VivaBlock serem marcadas pelos ícones selecionados 110, o botão 77e (agora com um gráfico VivaBlock ) pode ser então tocado de leve pelo usuário, para iniciar a seleção para a aquisição no modo VivaBlock , como mostrado, por exemplo, na tela 54 na Figura 10, tendo a imagem macroscópica 74 com a grade sobreposta 79. A tela permite que o usuário selecione o modo VivaBlock usando uma região retangular ajustável 114 (etapa 64). O usuário clica / aperta dois cantos opostos dentro da imagem macroscópica 74, definindo, desse modo, uma região retangular 114 que o usuário deseja adquirir. Dessa maneira, o usuário pode selecionar a região X, Y global, na qual cada aquisição de modo VivaBlock vai ser conduzida pelo sistema 10, na respectiva profundidade desejada em Z da Figura 9. No caso de lesão 72 do exemplo das Figuras 3 - 10, uma área de bloco de 6 por 7, incluindo a lesão 72, é selecionada. Se o usuário desejar mudar a região 114, pode apertar mais uma vez fora da região selecionada 114, para limpar a região, e depois apertar de novo os cantos opostos para nova seleção.

Opcionalmente, o canto pode ser reajustado por arraste do canto com o dedo.

Diferentemente da interface de usuário da patente U.S. 7.864.996, na qual o usuário pode ser limitado àqueles milímetros, tamanhos de mapas quadrados em torno de um centro da região 114 podem ser selecionados para permitir que qualquer tamanho (em incrementos de campo de visão) e qualquer local pelo exame macroscópico total, no campo de visão do formador de imagens confocal, como indicado pela extensão da grade 79.

[065]Após a região 114 ser selecionada, o usuário toca de leve no botão de seta 115 na tela 54, para iniciar a aquisição no modo VivaBlock pelo sistema 10, e um conjunto de imagens é capturado no modo VivaBlock em cada profundidade desejada, selecionada previamente de uma ou mais telas de revisão no modo VivaStack (etapa 65). Para cada conjunto de imagens no modo VivaBlock , o sistema 10 posiciona automaticamente o motor Z do formador de imagens confocal 18 na profundidade desejada para a aquisição no modo VivaBlock , e depois os motores X, Y são escalonados para capturar uma imagem confocal, de acordo com cada bloco de grade 79 dentro da região 114. Se não estiver usando o modo AIC, o sistema 10 pode também ajustar a potência de laser. As imagens são armazenadas na memória do sistema computadorizado 14, para proporcionar uma imagem composta, como mostrado, por exemplo, na Figura 17. Para cada aquisição no modo VivaBlock , a potência de laser é ajustada automaticamente igual à usada quando a imagem, associada com a profundidade desejada, foi capturada no modo VivaStack , a menos que o AIC tenha sido usado quando a imagem foi capturada no modo VivaStack , em cujo caso o modo VivaBlock é especificado apenas na profundidade.

[066]De modo similar à aquisição no modo VivaStack , entre cada imagem adquirida automaticamente no modo VivaBlock , uma tela 54, similar àquela da

Figura 6, é mostrada com cada conjunto de imagens capturado no modo VivaBlock , antes ou depois de ser formado em uma imagem composta pelo sistema computadorizado 12 do sistema 10, permitindo que o usuário aceite, rejeite ou reveja as imagens, ou a imagem composta, antes de seguir para a aquisição seguinte no modo VivaBlock , na profundidade sucessiva seguinte, se alguma, da mesma maneira como descrito acima em conjunto com a Figura 6, para cada aquisição no modo VivaStack . Se o usuário cancelar a aquisição no modo VivaBlock , o sistema retorna para a tela 54 da Figura 9, para permitir que usuário faça algumas mudanças em um ou mais seleções de profundidade, e/ou seleção de região 114, antes de iniciar a aquisição VivaBlock de qualquer conjunto de imagens no modo VivaBlock ainda não completadas. Isso permite que o usuário faça ajustes, se necessário, durante o processo de aquisição automatizado.

[067]Após as imagens no modo VivaBlock serem capturadas, a tela 54 da Figura 11 é exibida como um "mapa de sessão" pós-captura, após as imagens no modo VivaStack e depois as imagens no modo VivaBlock ; terem sido automaticamente capturadas e armazenadas na memória do sistema computadorizado 14 (etapa 66). No exemplo descrito acima nas Figuras 3, 4 e 6 - 10 prévias, as imagens capturadas no modo VivaStack são mostradas em locais 80a e em uma linha pontilhada encapsulando a região 114, que foi mapeada com a aquisição no modo VivaBlock .

[068]Para rever uma aquisição no modo VivaStack , o seu ícone associado no local 80a é tocado levemente pelo usuário, e depois carregado da memória do sistema computadorizado 14, para exibir na tela 54, tal como mostrado, por exemplo, na Figura 6 (etapa 67).

[069]Para rever uma aquisição no modo VivaStack na região 114, o leve toque da tela 54 dentro da região mapeada 114 (diferentes dos ícones 80a) exibe na região 114 uma imagem composta no modo VivaBlock 126a, como mostrado, por exemplo, na Figura 12 (etapa 69). Por clique ou leve toque repetidamente, dentro da região mapeada 114 (diferente dos ícones 80a), o usuário pode rolar a tela pelas imagens compostas de cada profundidade sucessiva (com ou com uma das imagens nessa sucessão sendo a imagem macroscópica associada com a região 114), se mais do que o conjunto de imagens tiver sido capturado no modo VivaBlock , como mostrado nas Figuras 12 e 13 para as aquisições no modo VivaBlock 126a e 126b, respectivamente. Por clique ou leve batida fora da região 114 na janela 75, o mapa composto é escondido e a região macroscópica 114 da imagem 74 é de novo exibida. Desse modo, o usuário pode rapidamente tocar de leve dentro ou fora da região, para visualmente comparar / alternar um exame confocal no modo VivaBlock com a região macroscópica total 114 à qual se refere. Para fins ilustrativos, a imagem composta ou mapa de cada aquisição no modo VivaBlock das Figuras 12 e 13 é ilustrado pelas linhas diagonais, mas um exemplo de uma imagem ou mapa composto é mostrado na Figura 17. O painel confocal 69 é substituído com uma miniatura da imagem macroscópica 74, e o clique nele faz aparecer as outras miniaturas, para revisão ou seleção de outras imagens capturadas relativas ao tecido sendo formado em imagem. Para fins ilustrativos, a miniaturada da imagem 74 é mostrada como uma caixa branca.

[070]Opcionalmente, o usuário pode ajustar um cursor visual (não mostrado), para ajustar a transparência para misturar o mapa composto de uma aquisição no modo VivaBlock com a região 114 da imagem macroscópica 74, como descrito na patente U.S. 7.864.996, com relação às diferentes imagens confocais, para ajustar a contribuição de duas diferentes imagens sobrepostas. O ícone gráfico na parte direita de fundo da região 114 das Figuras 12 e 13, quando comprimido pelo usuário carrega a aquisição no modo VivaBlock em alta resolução para buscar / ajustar em zum em um modo de tela cheia.

[071]Com referência ao painel da Figura 3, mostrando a tela de interface de usuário 54, logo depois da captura da imagem macroscópica 74, o usuário pode selecionar um único modo de captura de imagem das imagens exibidas do formador de imagens confocal 18 por toque leve no botão 77c. Um exemplo da tela 54, durante modo manual de captura de imagem única, é mostrado na Figura 14, na qual a alimentação da imagem ao vivo do formador de imagens confocal é exibida na janela 75, e a imagem macroscópica 74 é então exibida na janela 75a. A potência de laser é selecionada pelos botões 116 e 117, em que o usuário pode apertar os botões ± 116 e 117 no cursor horizontal 118, para aumentar ou diminuir, respectivamente, o nível da potência de laser (potência de formação de imagens confocal), ou selecionar o botão 120 para controle AIC, como descrito acima. O usuário pode também apertar em qualquer lugar na linha 118, entre os botões ± para "saltar" a uma potência. O cursor de profundidade vertical funciona do mesmo modo.

Os botões 121 e 122 controlam a profundidade de formação de imagens (posição do motor no estágio Z), em que o usuário pode apertar os botões ± 121 e 122 ou no cursor vertical 123, para aumentar ou diminuir a profundidade de formação de imagens em um local dos motores X, Y, como realçado por uma cor, tal como azul, na imagem macroscópica 74 da nela 54a. Esse local dos motores X, Y pode ser mudado pelo usuário deslizando seu dedo na janela 74, em uma direção orientada, ou, de modo similar, usando a imagem 74, quando tocado de leve na janela 54. Se o usuário desejar capturar uma imagem confocal sendo exibida, o botão 77e (a seguir com um gráfico de Modo de Captura Único) é tocado de leve pelo usuário, em que o sistema 10, que está no Modo de Captura Único, armazenou a imagem na janela 74 na memória do sistema computadorizado 14.

[072]O usuário pode selecionar o modo de captura de imagens de vídeo das imagens exibidas do formador de imagens confocal 18 por toque leve no botão 77d.

Em resposta, o sistema 10 proporciona uma tela 54, tal como mostrada na Figura 15, que é igual à tela 54 da Figura 14, mas em que o botão 77e tem um ícone de círculo vermelho, que permite iniciar a captura de vídeo e depois interromper a captura de vídeo das imagens confocais exibidas na janela 75. O usuário não pode mudar os modos enquanto um bloco, uma pilha ou um vídeo está sendo adquirido. A aquisição precisa estar completa (ou interrompida no caso de vídeo) para mudar os modos.

[073]Com referência à Figura 5G, para rever todas as imagens durante quaisquer dos modos operacionais descritos acima do sistema 10, um botão 73 é proporcionado na tela 54, que, quando apertado pelo usuário, faz com que apareçam imagens em miniatura de todas as imagens capturadas. Se o usuário depois comprimir uma dessas imagens em miniatura, esta é então exibida a uma alta resolução para buscar / ajustar em zum em um modo de tela cheia. O gráfico do botão 73 é uma imagem em miniatura da última captura de imagem pelo sistema 10.

Também, na tela 54 fica o botão de varredura confocal de partida / interrupção 71, que, quando comprimido inicia ou interrompe a operação do formador de imagens confocal pelo sistema 10.

[074]Em qualquer ponto durante formação de imagens, por clique ou compressão em qualquer imagem ou região capturada previamente dentro de um modo VivaStack ou modo VivaBlock , o formador de imagens confocal 18 retorna automaticamente para a posição (em ambos a potência / comprimento de onda de laser e motor), em que o quadro particular foi adquirido, como mostrado na janela 54a.

[075]Na tela 54 da Figura 3, a grade 79, que se sobrepõe à imagem macroscópica 74, modela o estágio X, Y do formador de imagens confocal 18 e pode marcar o traço (tal como com cor ou outro indicador, tal como profundidade) como para os locais (bloco de grade) nos quais o estágio X, Y é navegado juntamente com a imagem 74, e, desse modo, mantém as informações como para a formação de imagens confocal, que é feita pelo usuário. Essa funcionalidade pode ser também usada na ausência de uma imagem macroscópica para navegar o estágio X, Y do formador de imagens confocal 18. Em outras palavras, os motores no estágio X/Y são controlados com golpes de dedo na janela principal 75, tais como para a esquerda, para a direita, para cima e para baixo, e em todas as quatro direções diagonais. A interface de usuário descrita no presente relatório descritivo é, desse modo, operante com ou sem um formador de imagem macroscópico 32 como parte do sistema 10.

[076]O local de momento dos estágios do motor X e Y do microscópio confocal pode ser realçado por cor em uma das caixas da grade 79 disposta na imagem macroscópica 74. Outra cor pode ser indicativa de profundidade além da profundidade de momento (posição de estágio Z em termos de profundidade de formação de imagens), que é exibida na tela. O usuário pode reposicionar os estágios do motor X, Y em qualquer bloco (ou arrastar o dedo ao longo da grade) com relação ao tecido transformado em imagem nesse ou nesses locais. Os blocos X, Y vistos previamente podem continuar a ser realçados por cor, para indicar a região transformada em imagem relativa ao estágio ou, se capturada, uma imagem macroscópica.

[077]Outros microscópios confocais VivaScope , disponíveis da Lucid, Inc., tal como o VivaScope 2100 ou o VivaScope 2500, podem ser também usados no sistema 10 por adaptação de suas cabeças de formação de imagens com o suporte de tecido 48, de modo que possam ser posicionadas para acoplar um anel de tecido 30, quando montadas em uma amostra de tecido ex vivo ou de paciente in vivo.

Embora o relatório descritivo descreva imagens confocais para seções microscópicas formadas por dispositivo óptico de formação de imagens utilizando microscopia confocal, outro tipo de formador de imagens pode ser usado para proporcionar seções microscópicas formadas por dispositivos ópticos operando de acordo com microscopia de dois fótons ou uma tomografia de coerência óptica.

Também, outros microscópios ópticos podem ser também adaptados com esse suporte de tecido 48. Tais como, por exemplo, os microscópios operando de acordo com tomografia ou interferometria de coerência óptica, tal como descrito em Schmitt et al, "Optical characterization of disease tissues using low-coherence interferometry", Proc. Of SPIE, volume 1889 (1993), ou um microscópio de dois fótons, tal como descrito na patente U.S. 5.034.613 de Denk et al., emitida em 23 de julho de 1991 e incorporada por referência na sua totalidade no presente relatório descritivo.

[078]Concretizações alternativas são consideradas. Por exemplo, pode-se usar o sistema 10 para capturar camadas espaçadas muito estreitamente (isto é, no modo VivaBlock ) dispostas uma sobre as outras em uma direção Z, e depois reconstruir essas camadas em um espaço 3D. Pode-se depois proporcionar uma visualização 3D controlada por dedo / gesto da lesão como um todo de uma imagem macroscópica total por meio de cada uma das camadas confocais da pele. Uma vez que cada imagem na reconstrução é relacionada a todas as outras dentro do espaço de coordenadas, o modelamento 3D interativo de toda a lesão da pele pelas imagens confocais de resolução celular pode ser proporcionado, em vez de ter uma única tela ou painel para cada série de imagens obtidas no modo VivaBlock ou VivaStack .

[079]Em algumas concretizações, o software pode ser projetado para instruir o hardware para capturar todas as largura e profundidade de uma lesão, sem qualquer interação do usuário. O conjunto de imagens pode ser apresentado subsequentemente em um espaço 3D, permitindo que um usuário visualize a lesão, e, opcionalmente, faça diretamente uma varredura em um local particular.

[080]Da descrição apresentada acima, vai ficar evidente que um software de interface de usuário aperfeiçoado e os sistemas e processos que usam essa interface de usuário foram proporcionados, que oferecem uma interface de formação

Claims

de imagens intuitiva, amigável e habilitada por toque, e é, desse modo,

especialmente adequada para clínicos.

A descrição precedente deve ser considerada como ilustrativa e não com um sentido limitante.

Ainda que vários aspectos da presente invenção tenham sido descritos e ilustrados no presente relatório descritivo, aspectos alternativos podem ser promovidos por aqueles versados na técnica, para alcançar os mesmos objetivos.

Consequentemente,

tenciona-se que as reivindicações em anexo cubram todas essas alternativas, que se encaixam dentro dos verdadeiros espírito e âmbito da invenção.