BR112021009787A2 - process to deliver retinal phototherapy safely - Google Patents

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Jeffrey K. Luttrull
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Ojai Retinal Technology, Llc
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Abstract

PROCESSO PARA FORNECER FOTOTERAPIA DA RETINA COM SEGURANÇA. Processo para fornecer fototerapia da retina com segurança, caracterizado pelo fato de que inclui a geração de um sinal ou padrão interferométrico aplicando um feixe de luz infravermelha próximo a um epitélio do pigmento da retina de uma retina de um olho. Nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina da retina do olho, caracterizado pelo fato de que é elevado em comparação com um nível ou concentração normal usando o sinal ou padrão interferométrico detectado. Um ou mais parâmetros de tratamento da fototerapia da retina, caracterizados pelo fato de que são ajustados se o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho exceder o nível normal ou concentração em uma quantidade predeterminada.PROCESS TO SAFELY PROVIDE RETINA PHOTOTHERAPY. A process for safely providing retinal phototherapy, characterized in that it includes the generation of an interferometric signal or pattern by applying a beam of infrared light close to a retinal pigment epithelium of a retina of an eye. Level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the retina of the eye, characterized by the fact that it is elevated compared to a normal level or concentration using the detected interferometric signal or pattern. One or more treatment parameters of retinal phototherapy, characterized in that they are adjusted if the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the normal level or concentration by a predetermined amount.

Description

PROCESSO PARA FORNECER FOTOTERAPIA DA RETINA COM SEGURANÇAPROCESS TO SAFELY PROVIDE RETINA PHOTOTHERAPY DESCRIÇÃODESCRIPTION CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[0001] A presente invenção geralmente se refere a um processo para fornecer fototerapia da retina com segurança. Mais particularmente, a presente invenção é direcionada a um processo para fornecer fototerapia da retina com segurança ajustando os parâmetros de tratamento da fototerapia da retina com base na determinação de um teor elevado de melanina do epitélio do pigmento da retina (RPE).[0001] The present invention generally relates to a process for safely providing retinal phototherapy. More particularly, the present invention is directed to a process for safely providing retinal phototherapy by adjusting the treatment parameters of retinal phototherapy based on the determination of an elevated content of retinal pigment epithelium (RPE) melanin.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOFUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[0002] A importância do pigmento macular para a saúde do olho despertou o desenvolvimento e o interesse por métodos para medir sua densidade ou concentração na retina. Os sistemas e métodos anteriores, no entanto, foram baseados em equipamentos que não estão comumente disponíveis, são demorados ou complicados e caros.[0002] The importance of macular pigment to eye health has sparked the development and interest in methods to measure its density or concentration in the retina. Previous systems and methods, however, were based on equipment that is not commonly available, time-consuming, or complicated and expensive.

[0003] Com referência agora à FIG. 1, uma vista diagramática de um olho, geralmente referido pelo número de referência 10, é mostrada. O olho 10 inclui uma córnea 12 que é uma parte frontal transparente do olho que cobre a íris e a pupila 14 que é a abertura circular preta de tamanho variável ou em formato de fenda no centro da íris que regula a quantidade de luz que entra o olho. A lente 16 é uma estrutura biconvexa transparente no olho que, junto com a córnea 12, ajuda a refratar a luz a ser focada na retina 18. A retina é uma fina camada de células neurais que revestem a parte posterior do globo ocular, que captura a luz e a transforma em sinais elétricos para o cérebro. Ela tem muitos vasos sanguíneos 20 para nutri-la. A região da fóvea e a macular, referida pelo número de referência 22, é uma parte do olho usada para visão de cores e visão de detalhes finos. O epitélio pigmentado da retina (RPE) 24 é a camada de células pigmentadas logo fora da retina neurossensorial 18 que nutre as células visuais da retina. Ele está firmemente fixado a uma coroide 26 subjacente que é uma camada vascular do olho 10 revestida entre a retina 18 e a esclera. A coroide 26 fornece oxigênio e nutrição para as camadas externas da retina 18.[0003] Referring now to FIG. 1, a diagrammatic view of an eye, generally referred to by reference numeral 10, is shown. The eye 10 includes a cornea 12 which is a transparent front part of the eye that covers the iris and the pupil 14 which is the variable-sized or slit-shaped black circular opening in the center of the iris that regulates the amount of light entering the eye. eye. Lens 16 is a clear biconvex structure in the eye that, together with cornea 12, helps refract light to be focused onto retina 18. The retina is a thin layer of neural cells lining the back of the eyeball, which captures light and turns it into electrical signals for the brain. She has a lot of blood vessels 20 to nourish her. The fovea and macular region, referred to by the reference number 22, is a part of the eye used for color vision and fine detail vision. The retinal pigment epithelium (RPE) 24 is the layer of pigmented cells just outside the sensorineural retina 18 that nourishes the visual cells of the retina. It is firmly attached to an underlying choroid 26 which is a vascular layer of the eye 10 coated between the retina 18 and the sclera. The choroid 26 provides oxygen and nutrition to the outer layers of the retina 18.

[0004] Muitas doenças dos olhos são relacionadas à retina e foram desenvolvidas metodologias para tratá-las. Algumas formas de fototerapia, tais como fotoestimulação e fotocoagulação, dependem do aquecimento do tecido da retina para criar seus efeitos terapêuticos. O aquecimento excessivo pode danificar ou mesmo destruir o tecido da retina, que em algumas metodologias de tratamento é intencional, mas em outras é evitado. Foi observado que níveis anormais de pigmentação, particularmente níveis ou concentrações de melanina no RPE, podem causar calor excessivo e inesperado durante tais tratamentos e potencialmente danificar o tecido da retina.[0004] Many eye diseases are related to the retina and methodologies have been developed to treat them. Some forms of phototherapy, such as photostimulation and photocoagulation, rely on heating retinal tissue to create their therapeutic effects. Excessive heating can damage or even destroy retinal tissue, which in some treatment methodologies is intentional, but in others is avoided. It has been observed that abnormal levels of pigmentation, particularly melanin levels or concentrations in the RPE, can cause unexpected excessive heat during such treatments and potentially damage retinal tissue.

[0005] A melanina no olho tem muitas funções importantes que ainda não são completamente compreendidas. A melanina no olho fornece proteção aos olhos ao absorver a radiação ultravioleta prejudicial. A melanina promove a acuidade visual dispersando a luz dispersa para longe dos bastonetes e cones e absorvendo a luz refletida na parte de trás do olho. A melanina também serve como um antioxidante para auxiliar na prevenção de doenças da retina, tal como a degeneração macular relacionada à idade.[0005] Melanin in the eye has many important functions that are not yet fully understood. Melanin in the eye provides eye protection by absorbing harmful ultraviolet radiation. Melanin promotes visual acuity by scattering stray light away from rods and cones and absorbing reflected light at the back of the eye. Melanin also serves as an antioxidant to help prevent retinal diseases such as age-related macular degeneration.

[0006] Muitas dessas propriedades resultam do fato de que o espectro de absorção da melanina é muito amplo. Nesse aspecto, ele é único entre os pigmentos. Muitos mecanismos foram sugeridos para este comportamento exclusivo. Como exemplos, a absorção de banda larga foi atribuída à heterogeneidade química, semicondutor amorfo e dispersão. No entanto, foi demonstrado que as perdas por dispersão representam apenas uma pequena porcentagem da atenuação da banda larga. Existem também problemas com a heterogeneidade química e a hipótese de semicondutores amorfos. Alguns propuseram saltos de carga poliméricos. Outros salientaram a importância da hidratação e da introdução de radicais livres na melanina. Outros ainda sugeriram que os éxcitons da melanina podem desempenhar um papel na sua absorção de banda larga. Não parece haver um acordo universal de que qualquer explicação particular possa ser responsável por todas as propriedades elétricas e ópticas da melanina.[0006] Many of these properties result from the fact that the absorption spectrum of melanin is very broad. In this respect, it is unique among pigments. Many mechanisms have been suggested for this unique behavior. As examples, broadband absorption has been attributed to chemical heterogeneity, amorphous semiconductor and dispersion. However, it has been shown that dispersion losses represent only a small percentage of broadband attenuation. There are also problems with chemical heterogeneity and the amorphous semiconductor hypothesis. Some have proposed polymeric charge jumps. Others stressed the importance of hydration and the introduction of free radicals into melanin. Still others have suggested that melanin excitons may play a role in its broadband absorption. There does not seem to be universal agreement that any particular explanation can account for all of the electrical and optical properties of melanin.

[0007] Como indicado acima, a melanina dentro do olho atende muitas funções importantes. Pode ser importante averiguar a determinação dos níveis ou concentrações de melanina no olho. Por exemplo, os tratamentos a laser de fitoterapia de doenças oculares podem ser baseados na indução de aumentos de temperatura no RPE, o que ativa os mecanismos naturais de reparo do olho. No infravermelho próximo, isso resulta da absorção da radiação infravermelha pelo pigmento de melanina no RPE. Melanina considerável também existe na coroide atrás do RPE, mas a absorção pela melanina na coroide não desempenha um papel significativo no aumento da temperatura do RPE devido à falta de transferência de calor difusiva para o RPE durante os tempos de tratamento relativamente curtos e devido ao resfriamento convectivo pelos vasos sanguíneos na coroide e nos coriocapilares.[0007] As stated above, melanin within the eye serves many important functions. It may be important to ascertain the determination of levels or concentrations of melanin in the eye. For example, phytotherapy laser treatments of eye diseases may be based on inducing temperature increases in the RPE, which activates the eye's natural repair mechanisms. In the near infrared, this results from the absorption of infrared radiation by the melanin pigment in the RPE. Considerable melanin also exists in the choroid behind the RPE, but uptake by melanin in the choroid does not play a significant role in increasing the temperature of the RPE due to lack of diffuse heat transfer to the RPE during relatively short treatment times and due to cooling. convective by blood vessels in the choroid and choriocapillaries.

[0008] Em tratamentos de fitoterapia de danos a laser subliminares verdadeiros de doenças oculares, que evitam danos na retina, o tratamento a laser é eficaz, desde que o aumento da temperatura não exceda a ordem de 10 °C. Essa limitação do aumento de temperatura determina a energia máxima do laser que pode ser absorvida pelo RPE durante o tempo de tratamento. Uma possível preocupação, entretanto, é que para potências de laser que são adequadas para a maioria dos pacientes, o aumento de temperatura pode exceder o limite para danos se o teor ou concentração de melanina do RPE do paciente for anormalmente muito grande.[0008] In herbal treatments of true subthreshold laser damage of eye diseases, which prevent retinal damage, laser treatment is effective as long as the temperature rise does not exceed the order of 10°C. This temperature rise limitation determines the maximum laser energy that can be absorbed by the RPE during the treatment time. A possible concern, however, is that for laser powers that are adequate for most patients, the temperature rise may exceed the threshold for harm if the melanin content or concentration of the patient's RPE is abnormally large.

[0009] Consequentemente, há uma necessidade contínua de um processo simples e relativamente barato para determinar os níveis ou concentrações de melanina dentro do olho, e particularmente dentro do RPE do olho, de modo que um ou mais parâmetros de tratamento do tratamento de fototerapia da retina possam ser ajustados como necessário para evitar ferir os olhos do paciente que têm um teor ou concentração anormalmente grande de melanina no RPE. A presente invenção atende estas necessidades e fornece outras vantagens relacionadas[0009] Consequently, there is a continuing need for a simple and relatively inexpensive process to determine melanin levels or concentrations within the eye, and particularly within the RPE of the eye, so that one or more treatment parameters of the phototherapy treatment of retina can be adjusted as necessary to avoid injuring the patient's eyes that have an abnormally high content or concentration of melanin in the RPE. The present invention meets these needs and provides other related advantages.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[00010] A presente invenção é direcionada a um processo para fornecer fototerapia da retina com segurança ajustando um ou mais parâmetros de tratamento da fototerapia da retina se o teor ou concentração de melanina no RPE do olho exceder uma quantidade predeterminada.[00010] The present invention is directed to a process for safely providing retinal phototherapy by adjusting one or more treatment parameters of retinal phototherapy if the melanin content or concentration in the RPE of the eye exceeds a predetermined amount.

[00011] Um sinal ou padrão interferométrico é gerado pela aplicação de um feixe de luz infravermelha próximo à retina de um olho. De preferência, o feixe de luz tem um comprimento de onda entre 600 nm e 1.000 nm e uma resolução de profundidade da ordem de 3 a 10 mícrons. O feixe de luz é dividido em um feixe de referência e um feixe de amostra que é aplicado ao epitélio do pigmento da retina do olho.[00011] An interferometric signal or pattern is generated by applying a beam of infrared light close to the retina of an eye. Preferably, the light beam has a wavelength between 600 nm and 1000 nm and a depth resolution on the order of 3 to 10 microns. The light beam is divided into a reference beam and a sample beam which is applied to the retinal pigment epithelium of the eye.

[00012] O sinal ou padrão interferométrico é detectado. Isso pode compreender o uso de um fotodetector para detectar a luz refletida da retina. Um dispositivo de tomografia de coerência óptica pode ser usado para aplicar o feixe de luz à retina e detectar o sinal ou padrão interferométrico[00012] Interferometric signal or pattern is detected. This may comprise using a photodetector to detect light reflected from the retina. An optical coherence tomography device can be used to apply the light beam to the retina and detect the interferometric signal or pattern.

[00013] É determinado se um nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina da retina do olho é elevado em comparação com um nível ou concentração normal usando o sinal ou padrão interferométrico detectado. Isso pode ser feito calculando uma razão entre as densidades anormais da melanina do epitélio do pigmento da retina e da melanina do epitélio do pigmento da retina normal. Isso pode ser de acordo com o cálculo de: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] vezes [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]], em que N é a densidade numérica dos agregados de melanina que absorvem e espalham o feixe de luz; σs denota uma seção transversal de um agregado de melanina para dispersão para trás; σa denota uma seção transversal de um agregado de melanina para absorção; e μback scat é um coeficiente para retroedispersão de uma matriz estrutural da retina.[00013] It is determined whether a level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the retina of the eye is elevated compared to a normal level or concentration using the detected interferometric signal or pattern. This can be done by calculating a ratio between abnormal densities of retinal pigment epithelium melanin and normal retinal pigment epithelium melanin. This can be as per the calculation of: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] times [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]], where N is the numerical density of the melanin aggregates that absorb and scatter the light beam; σs denotes a cross-section of a backward scattering melanin aggregate; σa denotes a cross-section of an aggregate of melanin for absorption; and μback scat is a coefficient for backscatter of a retinal structural matrix.

[00014] Um ou mais parâmetros de tratamento da fototerapia da retina são ajustados se o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho exceder o nível normal ou concentração em uma quantidade predeterminada. Um ou mais parâmetros de tratamento podem ser ajustados quando a mudança no sinal ou padrão interferométrico é dez por cento ou mais. Um ou mais parâmetros de tratamento podem ser ajustados quando o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina é pelo menos três vezes maior do que o nível ou concentração normal.[00014] One or more treatment parameters of retinal phototherapy are adjusted if the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the normal level or concentration by a predetermined amount. One or more treatment parameters can be adjusted when the change in the signal or interferometric pattern is ten percent or more. One or more treatment parameters can be adjusted when the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium is at least three times higher than the normal level or concentration.

[00015] Esta etapa de ajuste compreende ajustar pelo menos um dentre um tamanho de ponto da retina de um feixe de luz de tratamento, uma duração de trem de pulso do feixe de luz de tratamento, um ciclo de trabalho do feixe de luz de tratamento ou uma potência do feixe de luz de tratamento. Por exemplo, um tamanho de ponto da retina do feixe de luz de tratamento pode ser aumentado. Alternativamente, ou além disso, uma duração de trem de pulso de um feixe de luz de tratamento pode ser reduzida. Alternativamente, ou além disso, um ciclo de trabalho de um feixe de luz de tratamento pode ser reduzido. Alternativamente, ou além disso, a potência do feixe de luz de tratamento pode ser reduzida.[00015] This adjustment step comprises adjusting at least one of a retinal spot size of a treatment light beam, a pulse train duration of the treatment light beam, a duty cycle of the treatment light beam or a power of the treatment light beam. For example, a retinal spot size of the treatment light beam can be increased. Alternatively, or in addition, a pulse train duration of a treatment light beam can be reduced. Alternatively, or in addition, a duty cycle of a treatment light beam can be reduced. Alternatively, or in addition, the power of the treatment light beam may be reduced.

[00016] Um ou mais parâmetros de tratamento do sistema de terapia de retina podem ser ajustados automaticamente quando a concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho excede a quantidade predeterminada. Pode ser fornecida uma notificação de que um ou mais dos parâmetros de tratamento da retina foram ajustados automaticamente. Outras características e vantagens da presente invenção ficarão evidentes na seguinte descrição mais detalhada, tomada em conjunto com os desenhos anexos que ilustram, a título de exemplo, os princípios da invenção.[00016] One or more treatment parameters of the retina therapy system can be automatically adjusted when the concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the predetermined amount. A notification may be provided that one or more of the retina care parameters have been automatically adjusted. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate, by way of example, the principles of the invention.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[00017] Os desenhos anexos ilustram a invenção. Em tais desenhos:[00017] The accompanying drawings illustrate the invention. In such drawings:

A FIGURA 1 é uma vista esquemática de um olho; A FIGURA 2 é uma vista esquemática de um sistema usado de acordo com a presente invenção para determinar os níveis de melanina dentro de um RPE de um olho; A FIGURA 3 é uma vista esquemática de um sistema OCT usado de acordo com a presente invenção; A FIGURA 4 são imagens de mapeamentos de camadas da retina de um olho usando um dispositivo de OCT; A FIGURA 5 é um gráfico que ilustra a dependência do comprimento de onda da absorção de pigmentos oculares primários; A FIGURA 6 é um gráfico que ilustra a dependência do comprimento de onda da absorção de pigmentos oculares primários em uma faixa de comprimento de onda mais estreita; A FIGURA 7 é um gráfico que ilustra a absorbância da eumelanina em função do comprimento de onda; A FIGURA 8 é um gráfico que representa a transmissão bidirecional através da melanina no RPE em concentrações ordinárias; A FIGURA 9 é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de melanina no RPE em diferentes comprimentos de onda; A FIGURA 10 é um gráfico que representa a mudança percentual no sinal de OCT que representa a razão entre a densidade da melanossoma no RPE e a densidade normal; A FIGURA 11 é um gráfico que mostra a razão de danos do teor de melanina no RPE anormal para o teor de melanina no RPE normal no qual o dano pode ocorrer em comparação com uma duração de trem de pulso de fototerapia com luz pulsada; e A FIGURA 12 é um gráfico semelhante à FIG. 11, que ilustra a razão de danos em uma faixa de 200 milissegundos a 500 milissegundos de duração do trem de pulso de fototerapia.FIGURE 1 is a schematic view of an eye; FIGURE 2 is a schematic view of a system used in accordance with the present invention to determine melanin levels within an RPE of an eye; FIGURE 3 is a schematic view of an OCT system used in accordance with the present invention; FIGURE 4 are images of retinal layer mappings of an eye using an OCT device; FIGURE 5 is a graph illustrating the wavelength dependence of primary eye pigment absorption; FIGURE 6 is a graph illustrating the wavelength dependence of primary eye pigment absorption over a narrower wavelength range; FIGURE 7 is a graph illustrating the absorbance of eumelanin as a function of wavelength; FIGURE 8 is a graph depicting bidirectional transmission through melanin in the RPE at ordinary concentrations; FIGURE 9 is a graph illustrating the variation of melanin transmission in the RPE at different wavelengths; FIGURE 10 is a graph depicting the percent change in OCT signal representing the ratio of melanosome density in the RPE to normal density; FIGURE 11 is a graph showing the ratio of damage of the melanin content in the abnormal RPE to the melanin content in the normal RPE at which damage may occur compared to a pulse train duration of pulsed light phototherapy; and FIGURE 12 is a graph similar to FIG. 11, which illustrates the damage ratio over a range of 200 milliseconds to 500 milliseconds of phototherapy pulse train duration.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[00018] Para fins de ilustração, a presente invenção é direcionada a um processo para fornecer fototerapia da retina com segurança determinando as concentrações de melanina dentro de um olho, e particularmente dentro do epitélio do pigmento da retina (RPE) do olho. A determinação das concentrações de melanina no RPE do olho pode ser importante para determinar o tratamento de doenças oculares. Por exemplo, se um indivíduo tiver concentrações anormalmente elevadas ou níveis de melanina dentro do RPE, isso pode causar aquecimento elevado inesperado e, assim, destruição do tecido ao tratar o olho, e particularmente a retina, com fontes de luz, tais como feixes de luz de laser infravermelha ou próximo a infravermelha, tais como os usados na fototerapia da retina, tal como a fotocoagulação ou fotoestimulação onde o tecido é aquecido como parte do processo de terapia. É o nível ou as concentrações de melanina dentro do RPE que são frequentemente importantes para determinar, uma vez que esta é a camada que pode causar aquecimento excessivo e danos quando a retina é exposta a fontes de luz durante tratamentos de fotocoagulação ou fotoestimulação.[00018] For purposes of illustration, the present invention is directed to a process for safely providing retinal phototherapy by determining melanin concentrations within an eye, and particularly within the retinal pigment epithelium (RPE) of the eye. The determination of melanin concentrations in the RPE of the eye can be important in determining the treatment of eye diseases. For example, if an individual has abnormally high concentrations or levels of melanin within the RPE, this can cause unexpectedly high heating and thus tissue destruction when treating the eye, and particularly the retina, with light sources such as beams of light. infrared or near-infrared laser light, such as those used in retinal phototherapy, such as photocoagulation or photostimulation where tissue is heated as part of the therapy process. It is the level or concentrations of melanin within the RPE that are often important to determine, as this is the layer that can cause excessive heating and damage when the retina is exposed to light sources during photocoagulation or photostimulation treatments.

[00019] A melanina no olho é principalmente a eumelanina e seu monômero tem a fórmula química C18H10N2O4, e um peso molecular de 318,283, com uma densidade de 1,7 g / cc e um índice de refração de 1,772. No RPE, a melanina é contida em organelas codificadas por proteínas, chamadas melanossomas. Dentro das melanossomas, os monômeros de melanina, que têm dimensões de menos de dez Angstroms, se combinam para formar agregados. Os agregados têm dimensões de diversas dezenas de Angstroms e são constituídos de folhas empilhadas de monômero ligado covalentemente, com as folhas tendo separações de 3,4 Angstroms. As folhas são mantidas entre si por forças de ligação pi-pi mais fracas.[00019] Melanin in the eye is mainly eumelanin and its monomer has the chemical formula C18H10N2O4, and a molecular weight of 318.283, with a density of 1.7 g/cc and a refractive index of 1.772. In RPE, melanin is contained in protein-encoded organelles called melanosomes. Within melanosomes, melanin monomers, which have dimensions of less than ten Angstroms, combine to form aggregates. The aggregates have dimensions of several tens of Angstroms and are made up of stacked sheets of covalently bonded monomer, with the sheets having separations of 3.4 Angstroms. The sheets are held together by weaker pi-pi bonding forces.

[00020] A melanina no RPE é derivada do ectoderma neural. No RPE, as melanossomas são localizadas principalmente na região apical das células do RPE e são de formato alongado, com a dimensão longa alinhada com os ápices para fazer contato próximo com os bastonetes e cones. As larguras típicas de todas as melanossomas no RPE estranhos são 250-500 nm e os comprimentos típicos são 640-800 nm. Isso dá 6,5 x10-14 centímetros cúbicos para um volume típico de melanossoma. A melanina é densamente compactada nas melanossomas no RPE, a densidade da melanina em um monômero sendo 1,7 g / cc.[00020] The melanin in the RPE is derived from neural ectoderm. In RPE, melanosomes are located primarily in the apical region of RPE cells and are elongated in shape, with the long dimension aligned with the apices to make close contact with the rods and cones. Typical widths of all melanosomes in the extraneous RPE are 250-500 nm and typical lengths are 640-800 nm. This gives 6.5 x 10-14 cubic centimeters for a typical melanosome volume. Melanin is densely packed into melanosomes in the RPE, the density of melanin in a monomer being 1.7 g/cc.

[00021] No RPE, a partir dos números anteriores, a densidade numérica da melanina é 3,38x1018 cm-3 com uma densidade de massa de 1,8x10-3 g / cc, e uma vez que a melanina é toda contida nas melanossomas, a densidade numérica correspondente das melanossomas no RPE é 10x1010 cm-3. Isso dá uma separação linear entre as melanossomas no RPE de 3,68 mícrons.[00021] In RPE, from the previous numbers, the number density of melanin is 3.38x1018 cm-3 with a mass density of 1.8x10-3 g/cc, and since the melanin is all contained in the melanosomes , the corresponding number density of the melanosomes in the RPE is 10x1010 cm-3. This gives a linear separation between the melanosomes in the RPE of 3.68 microns.

[00022] Com referência agora à FIG. 2, é mostrado um sistema 100 que pode ser usado de acordo com a presente invenção. O console de laser 102 gera um feixe de luz tendo um comprimento de onda próximo ao infravermelho. A faixa de comprimento de onda pode ser entre 600 nm e 1.000 nm, normalmente entre 600 nm e 850 nm. Comprimentos de onda abaixo da faixa de comprimento de onda predeterminada começam a absorver e dispersar luz de outros pigmentos, e comprimentos de onda acima da faixa predeterminada de comprimentos de onda da presente invenção são cada vez mais absorvidos pela água. No entanto, a faixa de comprimento de onda predeterminada da presente invenção, entre 600 nm e 1.000 nm, é ideal para medir os níveis de melanina do RPE.[00022] Referring now to FIG. 2, a system 100 is shown that can be used in accordance with the present invention. The laser console 102 generates a beam of light having a wavelength near the infrared. The wavelength range can be between 600 nm and 1000 nm, typically between 600 nm and 850 nm. Wavelengths below the predetermined wavelength range begin to absorb and scatter light from other pigments, and wavelengths above the predetermined wavelength range of the present invention are increasingly absorbed by water. However, the predetermined wavelength range of the present invention, between 600 nm and 1000 nm, is ideal for measuring RPE melanin levels.

[00023] O feixe de luz gerado é então passado através da óptica 104, que pode ser usada para focar o feixe de luz, filtrar o feixe de luz, gerar uma pluralidade de feixes de luz do primeiro feixe de luz gerado ou semelhantes. O feixe de luz é então passado através do projetor 106, que pode ser uma câmera de retina ou semelhante, para projeção no olho 10 e, mais particularmente, de modo a aplicar o primeiro feixe de luz ao RPE 24 e à coroide do olho 10. Óptica adicional 108, como necessário, pode ser usada para direcionar o feixe de luz para o RPE 24 da retina. As reflexões do RPE são detectadas pelo detector 110. O detector 110, em uma modalidade particularmente preferida, detecta interferometria, tal como um dispositivo de Tomografia de Coerência Óptica (OCT).[00023] The generated light beam is then passed through optics 104, which can be used to focus the light beam, filter the light beam, generate a plurality of light beams from the first generated light beam, or the like. The light beam is then passed through the projector 106, which may be a retinal camera or the like, for projection onto the eye 10 and more particularly so as to apply the first beam of light to the RPE 24 and the choroid of the eye 10. Additional optics 108, as needed, can be used to direct the light beam to the RPE 24 of the retina. Reflections from the RPE are detected by detector 110. Detector 110, in a particularly preferred embodiment, detects interferometry, such as an Optical Coherence Tomography (OCT) device.

[00024] A quantidade de luz refletida do RPE pelo feixe de luz é medida e então uma concentração de melanina dentro do RPE do olho é determinada usando a quantidade medida de luz refletida do RPE do feixe de luz. O nível ou concentração determinados de melanina dentro do RPE pode então ser comparado aos níveis antecipados normais ou médios de melanina dentro do RPE para determinar se os níveis de melanina dentro do RPE desse olho são elevados ou fora da faixa antecipada ou quantidade predeterminada.[00024] The amount of light reflected from the RPE by the light beam is measured and then a concentration of melanin within the RPE of the eye is determined using the measured amount of light reflected from the RPE of the light beam. The determined level or concentration of melanin within the RPE can then be compared to normal or average anticipated levels of melanin within the RPE to determine whether melanin levels within the RPE of that eye are elevated or outside the anticipated range or predetermined amount.

[00025] Com referência agora à FIG. 3, em uma modalidade particularmente preferida, um sinal ou padrão interferométrico é gerado e detectado a partir do qual pode ser determinado se o nível ou concentração de melanina dentro do RPE é perigosamente elevado. Isso envolve a geração de um feixe de luz infravermelha usando fonte de luz (LS). Como será descrito mais detalhadamente neste documento, o feixe de luz tem um comprimento de onda entre 600 nm e 1.000 nm, e mais preferencialmente um comprimento de onda entre 600 nm e 850 nm. Um divisor de feixe (BS) divide o feixe de luz em um feixe de referência (REF) e um feixe de amostra (SMP) que é aplicado à retina e, mais particularmente, ao RPE. Normalmente, o feixe de referência é aplicado a um espelho móvel ou outro ponto de referência.[00025] Referring now to FIG. 3 , in a particularly preferred embodiment, an interferometric signal or pattern is generated and detected from which it can be determined whether the level or concentration of melanin within the RPE is dangerously high. This involves generating a beam of infrared light using a light source (LS). As will be described in more detail herein, the light beam has a wavelength between 600 nm and 1000 nm, and more preferably a wavelength between 600 nm and 850 nm. A beam splitter (BS) splits the light beam into a reference beam (REF) and a sample beam (SMP) which is applied to the retina and more particularly to the RPE. Typically, the reference beam is applied to a moving mirror or other reference point.

[00026] Continuando com referência à FIG. 3, o feixe de luz e, mais particularmente, a porção do feixe de amostra (SMP) do feixe de luz é focado para uma resolução de profundidade da ordem de 3 a 10 mícrons que corresponde a uma espessura do RPE. A luz refletida do RPE compreende um sinal ou padrão interferométrico que é detectado, tal como o uso de um fotodetector (PD). O processamento de sinal digital (DSP) na forma de eletrônicos, incluindo um microcontrolador e / ou computador, processa as reflexões e pode criar uma imagem exibível (IMAGE) e / ou fornecer a determinação se o nível ou concentração de melanina dentro do RPE da retina do olho estiver elevada em comparação com um nível ou concentração normal.[00026] Continuing with reference to FIG. 3, the light beam and more particularly the sample beam portion (SMP) of the light beam is focused to a depth resolution on the order of 3 to 10 microns which corresponds to a thickness of the RPE. The light reflected from the RPE comprises an interferometric signal or pattern that is detected, such as using a photodetector (PD). Digital signal processing (DSP) in the form of electronics, including a microcontroller and/or computer, processes the reflections and can create a displayable image (IMAGE) and/or provide the determination if the level or concentration of melanin within the RPE of the retina of the eye is elevated compared to a normal level or concentration.

[00027] Normalmente, o dispositivo ou sistema que gera o feixe de luz infravermelha próximo e detecta o sinal ou padrão interferométrico é um dispositivo ou sistema de tomografia de coerência óptica (OCT). O princípio da OCT é a interferometria leve ou de baixa coerência. A configuração óptica normalmente consiste em um interferômetro com baixa coerência e uma fonte de luz. A luz é dividida e recombinada a partir da referência no braço de amostra respectivamente, como descrito acima. Na OCT, a interferência ocorre a uma distância de micrômetros, devido ao uso da fonte de luz usada. Como descrito acima, a luz em um sistema de OCT é dividida em dois braços, a saber, um braço de amostra contendo o item de interesse e um braço de referência, geralmente um espelho. A combinação da luz refletida do braço de amostra e a luz de referência do braço de referência dá origem a um padrão de interferência se a luz de ambos os braços deslocou aproximadamente a mesma distância óptica. Varrendo o espelho no braço de referência, um perfil de refletividade da amostra pode ser obtido, que é uma OCT no domínio do tempo. As áreas da amostra que refletem muita luz criarão uma interferência maior do que as áreas que não o fazem. Uma tomografia seccional transversal, como ilustrado na FIG. 4, pode ser obtida combinando lateralmente uma série dessas varreduras de profundidade axial. A OCT pode ser usada para obter imagens de subsuperfície de materiais translúcidos ou opacos com uma resolução equivalente a um microscópio de baixa potência. Será apreciado que o dispositivo de OCT geralmente descrito na FIG. 3 pode ter componentes adicionais, tais como ótica adicional, câmeras, filtros, graduação de difração e semelhantes, como necessário. Um benefício de usar um dispositivo de OCT de acordo com a presente invenção é que eles são comumente usados no campo oftalmológico e os dados obtidos a partir deles podem ser usados de acordo com a presente invenção ou o sistema de OCT pode ser modificado como necessário a fim de realizar a presente invenção.[00027] Typically, the device or system that generates the near-infrared light beam and detects the interferometric signal or pattern is an optical coherence tomography (OCT) device or system. The principle of OCT is light or low coherence interferometry. The optical configuration typically consists of a low-coherence interferometer and a light source. The light is split and recombined from the reference on the sample arm respectively, as described above. In OCT, interference occurs at a distance of micrometers, due to the use of the light source used. As described above, light in an OCT system is split into two arms, namely a sample arm containing the item of interest and a reference arm, usually a mirror. The combination of light reflected from the sample arm and reference light from the reference arm gives rise to an interference pattern if the light from both arms has shifted approximately the same optical distance. By scanning the mirror on the reference arm, a reflectivity profile of the sample can be obtained, which is a time domain OCT. Areas of the sample that reflect a lot of light will create greater interference than areas that do not. A cross-sectional tomography, as illustrated in FIG. 4, can be obtained by laterally combining a series of these axial depth scans. OCT can be used to obtain subsurface images of translucent or opaque materials at a resolution equivalent to a low power microscope. It will be appreciated that the OCT device generally described in FIG. 3 may have additional components, such as additional optics, cameras, filters, diffraction graduation, and the like, as needed. A benefit of using an OCT device in accordance with the present invention is that they are commonly used in the ophthalmic field and the data obtained from them can be used in accordance with the present invention or the OCT system can be modified as necessary to in order to carry out the present invention.

[00028] A OCT é usada rotineiramente por especialistas em retina para obter imagens da retina. Independentemente do tratamento usado, a OCT é normalmente usada para avaliar o estado geral da retina antes do início do tratamento. A FIG. 4 ilustra dois mapeamentos de OCT de camadas da retina. A imagem da OCT à esquerda tem uma resolução de profundidade de dez mícrons e é obtida com um diodo superluminescente (SLD) com um comprimento de onda central de 843 nm. A imagem da OCT à direita tem resolução de profundidade de três mícrons e é obtida com um laser TI:AL2O3 com comprimento de onda médio de 800 nm. O RPE nessas imagens é normalmente a camada mais brilhante.[00028] OCT is routinely used by retinal specialists to obtain images of the retina. Regardless of the treatment used, OCT is typically used to assess the general condition of the retina before starting treatment. FIG. 4 illustrates two OCT mappings of retinal layers. The OCT image on the left has a depth resolution of ten microns and is obtained with a superluminescent diode (SLD) with a central wavelength of 843 nm. The OCT image on the right has a depth resolution of three microns and is obtained with a TI:AL2O3 laser with a mean wavelength of 800 nm. The RPE in these images is normally the brightest layer.

[00029] Continuando com referência à FIG. 4, um exemplo de mapeamento topográfico in vivo das camadas da retina na Fóvea central ao longo de ~ 3 mm do eixo papilomacular é mostrado. O logaritmo do sinal é representado em uma escala de cores falsa mostrada no topo da figura. (A) SLD: comprimento de onda médio λ = 843, λ = 30 nm, resolução de profundidade 10 μm. (b) Ti: laser Al2O3: comprimento de onda médio λ = 800 nm, λnm; Resolução de profundidade de 3μm. As camadas são (de topo): ILM / NFL = membrana limitante interna / camada de fibra nervosa; IPL = camada plexiforme interna; OPL = camada plexiforme externa; ONL = nível nuclear externo; ELM = membrana limitadora externa; PR-IS = segmento interno dos fotorreceptores; PR-OS = segmento externo dos fotorreceptores RPE = epitélio do pigmento da retina; Ch = coriocapilar e coroide.[00029] Continuing with reference to FIG. 4, an example of in vivo topographic mapping of retinal layers in the central fovea along ~3 mm of the papillomacular axis is shown. The logarithm of the signal is represented in a false color scale shown at the top of the figure. (A) SLD: mean wavelength λ = 843, λ = 30 nm, depth resolution 10 μm. (b) Ti: Al2O3 laser: mean wavelength λ = 800 nm, λnm; 3μm depth resolution. The layers are (top): ILM / NFL = inner limiting membrane / nerve fiber layer; IPL = inner plexiform layer; OPL = outer plexiform layer; ONL = external nuclear level; ELM = outer limiting membrane; PR-IS = internal segment of photoreceptors; PR-OS = outer segment of photoreceptors RPE = retinal pigment epithelium; Ch = choriocapillary and choroid.

[00030] Como mencionado acima, OCT é baseada em interferometria de baixa coerência e normalmente emprega luz infravermelha próxima. Em sua forma mais simples, em um sistema de OCT, essa luz IR próxima é dividida em dois braços: um braço de amostra que contém o alvo de interesse e um braço de referência que contém um espelho móvel. Um padrão de interferência surge quando a luz refletida do braço de amostra é combinada com a luz refletida do braço de referência, mas apenas se a luz de ambos os braços deslocou próximo da mesma distância. Neste documento, “próximo” significa que os dois caminhos devem estar dentro do “comprimento de coerência” da fonte de radiação. Isso significa que, para comprimentos de coerência curtos, o dispositivo de OCT pode ser “focado” em uma profundidade específica do alvo simplesmente ajustando o comprimento do braço de referência movendo seu espelho. Por este meio, todas as outras profundidades do alvo são excluídas de contribuir para o sinal desejado.[00030] As mentioned above, OCT is based on low-coherence interferometry and typically employs near-infrared light. In its simplest form, in an OCT system, this near IR light is split into two arms: a sample arm that contains the target of interest and a reference arm that contains a moving mirror. An interference pattern arises when light reflected from the sample arm is combined with light reflected from the reference arm, but only if light from both arms has shifted by nearly the same distance. In this document, “close” means that the two paths must be within the “coherence length” of the radiation source. This means that for short coherence lengths, the OCT device can be “focused” to a specific depth of the target simply by adjusting the length of the reference arm by moving its mirror. Hereby, all other target depths are excluded from contributing to the desired signal.

[00031] Para uma OCT, a resolução de profundidade z frequentemente é fornecida como: z = ( 2ln2/π(λ2/λ) = 0,44 (λ2/λ) [2.1][00031] For an OCT, the depth resolution z is often given as: z = ( 2ln2/π(λ2/λ) = 0.44 (λ2/λ) [2.1]

[00032] Isso considera um espectro de amplitude Gaussiana ideal. Esta expressão é um caso limite da estimativa de relação de incerteza mais geral para um pacote de ondas: z k ≈ 2π [2.2a] que, com k = 2π / λ, |k| ≈ 2π (λ/λ2 ), [2.2b] Dando: z ≈ (λ2/λ). [2.3][00032] This assumes an ideal Gaussian amplitude spectrum. This expression is a limiting case of the more general uncertainty relation estimation for a wave packet: z k ≈ 2π [2.2a] which, with k = 2π / λ, |k| ≈ 2π (λ/λ2 ), [2.2b] Giving: z ≈ (λ2/λ). [2.3]

[00033] Por exemplo, para o caso λ = 800nm e λ = 260nm da FIG. 7, eq. [23] dá uma resolução de profundidade z ≈ 2,5 μm, não muito diferente da resolução de 3 μm obtida do sistema de OCT real Ti:Al2O3.[00033] For example, for the case λ = 800nm and λ = 260nm of FIG. 7, eq. [23] gives a depth resolution z ≈ 2.5 μm, not very different from the 3 μm resolution obtained from the real Ti:Al2O3 OCT system.

[00034] Tratando o campo elétrico total ET(t) no detector do interferômetro como um escalar, ele pode ser escrito como a soma do campo ER (t +t) do braço de referência e do campo ES(t) do braço de amostra: ET(t) = ER(t+t) + ES(t) [2.4][00034] Treating the total electric field ET(t) at the interferometer detector as a scalar, it can be written as the sum of the field ER(t +t) of the reference arm and the field ES(t) of the reference arm. sample: ET(t) = ER(t+t) + ES(t) [2.4]

[00035] Nesta expressão, um atraso de tempo t foi introduzido no sinal de referência para permitir uma diferença nos comprimentos de caminho dos braços de referência e de amostra.[00035] In this expression, a time delay t has been introduced in the reference signal to allow for a difference in the path lengths of the reference and sample arms.

[00036] A intensidade I (t) associada a cada campo E (t) é: I(t) = E*(t)E(t). [2.5][00036] The intensity I (t) associated with each field E (t) is: I(t) = E*(t)E(t). [2.5]

[00037] Podemos considerar que cada campo elétrico tem a forma: E(t) = A(t) exp[(t) –iωt], [2.6] onde A(t) exp[(t)] é o envelope do campo e ω é a frequência angular média do espectro de força de E(t). Para os campos de interesse em OCT, as taxas de mudança de tempo do envelope são pequenas em comparação com as descritas pela frequência angular média ω.[00037] We can consider that each electric field has the form: E(t) = A(t) exp[(t) –iωt], [2.6] where A(t) exp[(t)] is the envelope of the field and ω is the average angular frequency of the force spectrum of E(t). For the fields of interest in OCT, the envelope time change rates are small compared to those described by the mean angular frequency ω.

[00038] Então, a intensidade média no detector do interferômetro é: IT(t) = <ET*(t, t) ET(t, t)>, [2.7] onde os colchetes angulares indicam uma média do conjunto. O processo pode ser considerado ergódico de forma que a intensidade média seja independente de t.[00038] Then, the average intensity at the interferometer detector is: IT(t) = <ET*(t, t) ET(t, t)>, [2.7] where the angle brackets indicate a mean of the set . The process can be considered ergodic so that the average intensity is independent of t.

[00039] Ao inserir eqs. [2.4] - [2.6] na eq. [2.7], os resultados são: IT(t) = IS + IR + GSR(t), [2.8] Com : GSR(t) = 2{ISIR]1/2 γSR(t)cos[αSR – δSR(t)]. [2.9][00039] When inserting eqs. [2.4] - [2.6] in eq. [2.7], the results are: IT(t) = IS + IR + GSR(t), [2.8] With : GSR(t) = 2{ISIR]1/2 γSR(t)cos[αSR – δSR(t)]. [2.9]

[00040] A quantidade GSR(t) contém as informações interferométricas desejadas que fornecem as informações sobre o alvo. Nesta expressão, γSR(t é o grau complexo de coerência das duas ondas, δSR(t) é o atraso de fase com o atraso de tempo  relacionado à diferença de caminho z entre os feixes de referência e de amostra por t = z / c. A quantidade αSR é uma fase constante sem consequência para a determinação da informação sobre o alvo.[00040] The quantity GSR(t) contains the desired interferometric information that provides the target information. In this expression, γSR(t is the complex degree of coherence of the two waves, δSR(t) is the phase delay with the time delay  related to the path difference z between the reference and sample beams by  t = z / c The quantity αSR is a constant phase with no consequence for the determination of information about the target.

[00041] A equação [2.9] foi desenvolvida para uma OCT simples em que uma diferença no comprimento do caminho é introduzida entre os braços de referência e alvo, digamos, por um espelho móvel no braço de referência. Uma vez que surge de uma função de correlação entre os campos do braço de referência e alvo, é simples aplicar o teorema de Wiener- Khinchine relacionando uma função de correlação e uma densidade de potência espectral para obter expressões para instrumentos de OCT no domínio da frequência igualmente. Mas a física básica subjacente à OCT é simplesmente interferometria de baixa coerência entre os sinais de um braço de referência e de um braço de amostra.[00041] Equation [2.9] was developed for a simple OCT where a difference in path length is introduced between the reference and target arms, say, by a movable mirror on the reference arm. Since it arises from a correlation function between the fields of the reference and target arm, it is simple to apply the Wiener-Khinchine theorem relating a correlation function and a spectral power density to obtain expressions for OCT instruments in the frequency domain. equally. But the basic physics underlying OCT is simply low-coherence interferometry between the signals from a reference arm and a sample arm.

[00042] A partir da descrição acima, OCT é baseada na interferência entre os sinais em um braço de referência e um braço de amostra que surge de uma fonte com um tempo de coerência muito curto. Por causa das fontes de tempo de coerência muito curtas usadas na OCT, o fenômeno é muito semelhante à interferência entre dois pacotes de onda de curta duração. Somente quando a diferença entre os dois caminhos corresponder a uma diferença de tempo menor que a duração do pacote de ondas, haverá um sinal de interferência. Isso significa que quando o tempo de coerência é muito curto, o pico do sinal interferométrico surgirá apenas a partir de uma dada profundidade na amostra. Esta profundidade é determinada pelo espelho móvel no braço de referência: a profundidade é apenas metade do comprimento do caminho da luz no braço de referência Ito e do espelho). O sinal irá para zero quando a profundidade diferir deste valor pela estimativa de resolução de profundidade da eq. [2.3].[00042] From the description above, OCT is based on interference between signals in a reference arm and a sample arm that arises from a source with a very short coherence time. Because of the very short coherence time sources used in OCT, the phenomenon is very similar to interference between two short wave packets. Only when the difference between the two paths corresponds to a time difference less than the duration of the wave packet will there be an interference signal. This means that when the coherence time is too short, the peak of the interferometric signal will only emerge from a given depth in the sample. This depth is determined by the movable mirror on the reference arm: the depth is only half the light path length on the Ito reference arm and the mirror). The signal will go to zero when the depth differs from this value by the depth resolution estimate of eq. [2.3].

[00043] A significância para medir o teor de melanina do RPE é que, ao escolher uma distância de coerência da fonte comparável à espessura da melanina do RPE (6-8 mícrons), é possível usar OCT para isolar a contribuição da melanina no RPE para o sinal de OCT e, por meio disso, determinar quando a concentração de melanina no RPE é perigosamente alta.[00043] The significance for measuring the melanin content of the RPE is that by choosing a source coherence distance comparable to the thickness of the melanin of the RPE (6-8 microns), it is possible to use OCT to isolate the contribution of melanin in the RPE for the OCT signal and thereby determine when the concentration of melanin in the RPE is dangerously high.

[00044] Especificamente, para distâncias de coerência de fonte da ordem de 6-8 mícrons, o sinal interferométrico de OCT total proveniente da radiação do RPE interagindo com o sinal do braço de referência será determinado por: o Dispersão para trás do RPE, e o Atenuação por absorção e propagação da dispersão através do RPE e da retina anterior.[00044] Specifically, for source coherence distances on the order of 6-8 microns, the total OCT interferometric signal from the radiation from the RPE interacting with the signal from the reference arm will be determined by: o Backscatter of the RPE, and o Attenuation by absorption and scatter propagation through the RPE and anterior retina.

[00045] As distâncias de coerência da fonte em OCT são comparáveis à espessura do RPE: às vezes mais curtas, às vezes mais longas. Por exemplo, nos dois casos da FIG. 4, as distâncias de coerência são de 3 mícrons e 10 mícrons. As equações aproximadas desenvolvidas abaixo devem ser suficientes para dar as dependências dos resultados no teor de melanina no RPE: Em particular, elas devem ser usáveis para estimar as magnitudes relativas dos sinais esperados de teores de melanina normal e perigosamente anormal.[00045] Source coherence distances in OCT are comparable to RPE thickness: sometimes shorter, sometimes longer. For example, in the two cases of FIG. 4, the coherence distances are 3 microns and 10 microns. The approximate equations developed below should suffice to give the dependencies of the results on the melanin content in the RPE: In particular, they should be usable for estimating the relative magnitudes of the expected signals of normal and dangerously abnormal melanin levels.

[00046] A radiação IR próxima no braço de amostra experimenta absorção e dispersão (a última resultando na reflexão da radiação no detector do interferômetro).[00046] Nearby IR radiation in the sample arm experiences absorption and scattering (the latter resulting in reflection of the radiation at the interferometer detector).

[00047] Com referência agora à FIG. 5, um gráfico mostra a dependência do comprimento de onda principalmente no infravermelho próximo das absorções dos quatro pigmentos oculares primários, a saber, melanina, hemoglobina oxigenada, hemoglobina e água. Também é mostrada a absorção da lente. Pode-se ver que o espectro de absorção da melanina difere de todos os outros pigmentos por ser muito amplo. No entanto, a melanina no RPE absorve e dispersa a radiação. Na faixa de 600-800 nm mais, a absorção de melanina é maior do que a absorção de todos os outros pigmentos na água no olho, como mostrado na FIG. 5.[00047] Referring now to FIG. 5, a graph shows the wavelength dependence primarily in the near-infrared of the absorptions of the four primary eye pigments, namely melanin, oxygenated hemoglobin, hemoglobin and water. Lens absorption is also shown. It can be seen that the absorption spectrum of melanin differs from all other pigments in being very broad. However, melanin in RPE absorbs and scatters radiation. In the range of 600-800 nm plus, the absorption of melanin is greater than the absorption of all other pigments in the water in the eye, as shown in FIG. 5.

[00048] Com referência agora à FIG. 6, é ilustrada a absorção de sangue, melanina, pigmentos maculares, a lente, água, pigmentos visuais sensíveis a comprimentos de onda longos (LWS) e pigmentos visuais sensíveis a comprimentos de onda médios (MWS) principalmente dentro da faixa visível de comprimentos de onda. A camada de sangue tem 23 mícrons de espessura e uma oxigenação de 95%. A densidade de melanina é de 1,32 a 500 nm e a densidade macular é de 0,54 a 460 nm. A densidade da lente é 0,54 a 420 nm e a densidade da água é 0,025 a 740 nm. As densidades visuais de pigmento são ambas 0,57 em seus picos. No olho, a melanina domina a absorção de luz laser na faixa de comprimento de onda geralmente entre 550 nm e 1.000 nm, e mais particularmente entre 600 nm e 850 nm, como mostrado na FIG. 6.[00048] Referring now to FIG. 6, the absorption of blood, melanin, macular pigments, the lens, water, long wavelength sensitive visual pigments (LWS) and medium wavelength sensitive visual pigments (MWS) mainly within the visible range of wavelengths is illustrated. wave. The blood layer is 23 microns thick and has an oxygenation of 95%. The melanin density is from 1.32 to 500 nm and the macular density is from 0.54 to 460 nm. Lens density is 0.54 at 420 nm and water density is 0.025 at 740 nm. Visual pigment densities are both 0.57 at their peaks. In the eye, melanin dominates the absorption of laser light in the wavelength range generally between 550 nm and 1000 nm, and more particularly between 600 nm and 850 nm, as shown in FIG. 6.

[00049] A modelagem anterior da refletância espectral do olho humano usou valores de 3,61-8,05 mmol / L para melanina no RPE. A espessura da camada de melanina no RPE é menor que 10 mícrons, normalmente cerca de 6 mícrons. Observou-se que o teor de melanina no RPE geralmente não varia muito de paciente para paciente.[00049] Previous modeling of the spectral reflectance of the human eye used values of 3.61-8.05 mmol/L for melanin in the RPE. The thickness of the melanin layer in the RPE is less than 10 microns, typically around 6 microns. It was observed that the melanin content in the RPE generally does not vary much from patient to patient.

[00050] Como visto na FIG. 6, o coeficiente de absorção da melanina diminui consideravelmente à medida que o comprimento de onda aumenta. Assim, na extremidade inferior a 600 nm da janela de absorção dominada pela melanina, a absorção de melanina no RPE é muito maior do que na extremidade superior a 850 nm de uma faixa particularmente preferida de comprimentos de onda. No entanto, não há um acordo geral sobre como a absorção de melanina varia com o comprimento de onda.[00050] As seen in FIG. 6, the melanin absorption coefficient decreases considerably as the wavelength increases. Thus, at the lower 600 nm end of the melanin-dominated absorption window, the absorption of melanin in the RPE is much greater than at the higher end than 850 nm of a particularly preferred range of wavelengths. However, there is no general agreement on how melanin absorption varies with wavelength.

[00051] A FIGURA 7 é um gráfico que ilustra a absorbância da eumelanina em função do comprimento de onda, particularmente entre 250 nm e 700 nm. A eumelanina é o componente dominante da melanina no olho. Embora não haja um acordo geral sobre a variação da densidade óptica com o comprimento de onda, a presente invenção considera dependência exponencial de exp [- 0,062λ (nm), o que é refletido na FIG. 7. Se este resultado for combinado com a descoberta anterior de uma densidade óptica de 0,22 a 500 nm, isso dá para a transmissão bidirecional através do RPE de: Transmissão = exp [-2αL] = exp [-22,72 exp [-0,0062 λ (nm)]]. [3.1][00051] FIGURE 7 is a graph illustrating the absorbance of eumelanin as a function of wavelength, particularly between 250 nm and 700 nm. Eumelanin is the dominant component of melanin in the eye. Although there is no general agreement on the variation of optical density with wavelength, the present invention considers exponential dependence of exp [-0.062λ (nm), which is reflected in FIG. 7. If this result is combined with the earlier finding of an optical density of 0.22 at 500 nm, this gives bidirectional transmission through the RPE of: Transmission = exp [-2αL] = exp [-22.72 exp [ -0.0062 λ (nm)]]. [3.1]

[00052] Por outro lado, se uma densidade óptica de 0,29 a 500 nm for usada, então o resultado produzirá: Transmissão = exp [-2αL] = exp [-29,973 exp [-0,0062 λ (nm)]]. [3.2][00052] On the other hand, if an optical density of 0.29 at 500 nm is used, then the result will yield: Transmission = exp [-2αL] = exp [-29.973 exp [-0.0062 λ (nm)]] . [3.2]

[00053] As equações [3.1] e [3.2] são representadas graficamente na FIG. 8, que é um gráfico que representa a transmissão bidirecional (como determinado pela seção transversal de absorção grande) através da melanina no RPE em concentrações comuns. A curva superior considera que a densidade óptica é 0,22 a 500 nm, enquanto a curva inferior considera que a densidade óptica a 500 nm é 0,29. Pode ser visto que em direção ao limite de 850 nm da janela de absorção dominada pela melanina, o coeficiente de absorção da melanina no RPE é pequeno, permitindo que o sinal refletido da coroide passe através do detector 110. A níveis elevados e potencialmente perigosos de melanina no RPE, o sinal refletido da coroide a 600 nm diminui consideravelmente ao passar pelo RPE, enquanto a 800 nm não diminui tanto.[00053] Equations [3.1] and [3.2] are graphically represented in FIG. 8, which is a graph depicting bidirectional transmission (as determined by the large absorption cross section) through melanin in the RPE at common concentrations. The upper curve considers the optical density to be 0.22 at 500 nm, while the lower curve considers the optical density at 500 nm to be 0.29. It can be seen that towards the 850 nm limit of the melanin-dominated absorption window, the absorption coefficient of melanin in the RPE is small, allowing the reflected signal from the choroid to pass through detector 110. At high and potentially dangerous levels of melanin in the RPE, the signal reflected from the choroid at 600 nm decreases considerably when passing through the RPE, while at 800 nm it does not decrease as much.

[00054] A FIGURA 9 é um gráfico que ilustra a variação da transmissão da melanina no RPE (como determinado pelo coeficiente de absorção grande) a 750 nm (curva superior) e a 600 nm (curva inferior), uma vez que a concentração de melanina no RPE varia do normal (n = 1) a um limite de perigo elevado de três vezes o normal (n = 3). Na FIG. 9, considera- se que a densidade óptica de 500 nm é 0,22 para uma concentração normal de RPE. Continuando com referência à FIG. 9, o gráfico mostra o comportamento da transmissão da melanina no RPE a 600 nm e 750 nm, uma vez que a concentração varia de normal (n = 1) a um nível perigoso de três vezes o normal (n = 3). O gráfico da FIG. 9 mostra que a 600 nm o sinal transmitido é diminuído por um fator próximo a 4, enquanto a 750 nm ele é diminuído apenas por um fator de aproximadamente 1,5. Essa grande diferença, no entanto, pode ser atenuada um pouco por outros fatores na expressão de refletividade.[00054] FIGURE 9 is a graph illustrating the variation of melanin transmission in the RPE (as determined by the large absorption coefficient) at 750 nm (upper curve) and at 600 nm (lower curve), as the concentration of melanin in the RPE ranges from normal (n = 1) to an elevated hazard threshold of three times normal (n = 3). In FIG. 9, the optical density at 500 nm is considered to be 0.22 for a normal concentration of RPE. Continuing with reference to FIG. 9, the graph shows the behavior of melanin transmission in the RPE at 600 nm and 750 nm, as the concentration ranges from normal (n = 1) to a dangerous level of three times normal (n = 3). The graph of FIG. 9 shows that at 600 nm the transmitted signal is decreased by a factor close to 4, while at 750 nm it is decreased by only a factor of approximately 1.5. This big difference, however, can be mitigated somewhat by other factors in the reflectivity expression.

[00055] Além de ser o absorvedor dominante de radiação na faixa de comprimentos de onda a 600 nm -800 nm mais, a melanina também espalha a radiação. A melanina é densamente compactada nas melanossomas. Como descrito acima, no RPE as melanossomas são de formato alongado e fazem contato próximo com os bastonetes e cones. As melanossomas são considerados as entidades básicas de dispersão. As melanossomas têm dimensões comparáveis aos comprimentos de onda a 600 nm-850 nm de interesse. Uma melanossoma de RPE típico tem dimensões de 250- 400 nm (média de 300 nm) de largura por 640 nm-800 nm (média de 720 nm) de comprimento.[00055] In addition to being the dominant absorber of radiation in the wavelength range from 600 nm -800 nm plus, melanin also scatters radiation. Melanin is densely packed in melanosomes. As described above, in RPE the melanosomes are elongated in shape and make close contact with the rods and cones. Melanosomes are considered the basic scattering entities. Melanosomes have dimensions comparable to the 600nm-850nm wavelengths of interest. A typical RPE melanosome has dimensions of 250-400 nm (average 300 nm) wide by 640 nm-800 nm (average 720 nm) in length.

[00056] Consequentemente, a dispersão nesta faixa de comprimentos de onda é no domínio de dispersão de Mie. Para a dispersão de Mie, a seção transversal de dispersão assintótica na direção para trás é aproximadamente proporcional a λ2. A seção transversal resultante para a dispersão par trás de uma melanossoma no RPE é: σsRPE ≈ ≈ 0.05x10-14 λnm 2 cm2 , [3.3] onde λnm denota o comprimento de onda expresso em nanômetros.[00056] Consequently, the dispersion in this wavelength range is in the Mie dispersion domain. For Mie scattering, the cross-section of asymptotic scattering in the backward direction is approximately proportional to λ2. The resulting cross section for the backward scattering of a melanosome in the RPE is: σsRPE ≈ ≈ 0.05x10-14 λnm 2 cm2 , [3.3] where λnm denotes the wavelength expressed in nanometers.

[00057] Embora a absorção seja dominada pela melanina na faixa de comprimentos de onda de 600 nm - 800+ nm, a dispersão também pode resultar da matriz estrutural na qual as melanossomas estão embutidas. Foi determinado que as propriedades de dispersão da retina e da coroide de varreduras de OCT para um comprimento de onda de 855 nm na retina são: o Coeficiente de dispersão 1,64x10-4 λnm2 RPE = 120 cm-1 o Fator anisotrópico gRPE =<cosθ> = 0,97[00057] Although absorption is dominated by melanin in the wavelength range 600 nm - 800+ nm, scattering can also result from the structural matrix in which the melanosomes are embedded. It was determined that the retinal and choroidal scattering properties of OCT scans for a wavelength of 855 nm on the retina are: o Scatter coefficient 1.64x10-4 λnm2 RPE = 120 cm-1 o Anisotropic Factor gRPE =< cosθ> = 0.97

[00058] O coeficiente de dispersão para trás é obtido a partir do coeficiente de dispersão multiplicando-o por (1-g).[00058] The backward scatter coefficient is obtained from the scatter coefficient by multiplying it by (1-g).

[00059] A dispersão ocorre devido a incompatibilidades no índice de refração dos diferentes componentes do tecido, variando de membranas celulares a células totais. Os núcleos celulares e as mitocôndrias são os dispersores mais importantes. Suas dimensões variam de 100 nm a 6 μm e assim estão dentro da janela NIR. A maioria dessas organelas cai na região de Mie , e exibe dispersão direcionada para frente altamente anisotrópica.[00059] The dispersion occurs due to incompatibilities in the refractive index of different tissue components, ranging from cell membranes to whole cells. Cell nuclei and mitochondria are the most important dispersers. Their dimensions range from 100 nm to 6 μm and thus are within the NIR window. Most of these organelles fall in the Mie region, and exhibit highly anisotropic forward-directed scattering.

[00060] O anterior dá apenas o coeficiente de dispersão e o fator anisotrópico para toda a retina e não para a camada de RPE que forma a camada posterior da retina, individualmente. Devemos aproximar o coeficiente de dispersão de RPE e o fator anisotrópico usando as quantidades retinais totais.[00060] The anterior gives only the scattering coefficient and the anisotropic factor for the entire retina and not for the RPE layer that forms the posterior layer of the retina individually. We should approximate the RPE scattering coefficient and the anisotropic factor using the total retinal quantities.

[00061] Devemos aplicar o fator λ2 da eq. [3.3] para determinar os coeficientes de dispersão em outros comprimentos de onda, resultando em: μ backscatRPE = (1-0,97) 120 (λnm /855)2 = 4,92 x10-6 λnm2 cm-1 [3.4][00061] We must apply the factor λ2 of eq. [3.3] to determine the dispersion coefficients at other wavelengths, resulting in: μ backscatRPE = (1-0.97) 120 (λnm /855)2 = 4.92 x10-6 λnm2 cm-1 [3.4]

[00062] Estes podem ser comparados com os coeficientes de dispersão da melanina para densidades de melanossomas normais (NRPE = 2x1010 cm-3) μ sRPE = 2x1010 x 0,05x10-14 λnm2 = 1x10-5 λnm2 cm-1[densidade de melanina no RPE normal] [3.5][00062] These can be compared with the melanin scattering coefficients for normal melanosome densities (NRPE = 2x1010 cm-3) μ sRPE = 2x1010 x 0.05x10-14 λnm2 = 1x10-5 λnm2 cm-1[melanin density in normal RPE] [3.5]

[00063] Vemos que a dispersão da matriz estrutural no RPE é menor do que o da melanina. Os coeficientes de dispersão também são menores do que os dados acima para o coeficiente de absorção em densidades normais de melanina: μ aRPE = 2x1010 x 9,47x10-7 exp[-0,0062λnm]= 1,89x104 exp[- 0,0062λnm] [3.6][00063] We see that the dispersion of the structural matrix in the RPE is smaller than that of melanin. The scattering coefficients are also smaller than the data above for the absorption coefficient at normal melanin densities: μ aRPE = 2x1010 x 9.47x10-7 exp[-0.0062λnm]= 1.89x104 exp[-0.0062λnm ] [3.6]

[00064] As densidades de número de melanossomas e seções transversais de dispersão indicam que não ocorre muita dispersão ao deslocar o RPE para radiação com comprimentos de onda na faixa de 600-800+ nm de comprimentos de onda. Isso é muito menor do que a densidade óptica para absorção pela melanina. A densidade óptica de dispersão na retina anterior também é pequena.[00064] The melanosome number densities and scattering cross-sections indicate that not much scattering occurs when shifting the RPE to radiation with wavelengths in the 600-800+ nm wavelength range. This is much lower than the optical density for absorption by melanin. Optical scattering density in the anterior retina is also small.

[00065] No RPE com uma densidade de melanossoma de 2x1010 cm- 3 , o caminho livre médio é: Λmfp = 1 / 9,54 = 0,0,1 cm, isto é, 1.000 mícrons. [3.7][00065] In the RPE with a melanosome density of 2x1010 cm- 3 , the mean free path is: Λmfp = 1 / 9.54 = 0.0.1 cm, that is, 1000 microns. [3.7]

[00066] Isso é muito maior do que a espessura de 6-10 mícrons do RPE, então a probabilidade de que um fóton se disperse ao deslocar o RPE é realmente muito pequena. A densidade óptica para dispersão no RPE é: DispersãoOD em RPE = μscatw =9,54x0,0006 / 2,303 = 0,004. [3.8][00066] This is much larger than the 6-10 micron thickness of the RPE, so the probability that a photon will scatter when displacing the RPE is actually very small. The optical density for scattering in RPE is: OD scattering in RPE = μscatw =9.54x0.0006 / 2.303 = 0.004. [3.8]

[00067] Isso é muito menor do que a densidade óptica para absorção pela melanina. A densidade óptica de dispersão na retina anterior também é pequena. Consequentemente, na faixa de comprimentos de onda de 600-800 nm, a absorção é mais importante do que a dispersão no RPE.[00067] This is much lower than the optical density for absorption by melanin. Optical scattering density in the anterior retina is also small. Consequently, in the 600-800 nm wavelength range, absorption is more important than dispersion in the RPE.

[00068] Porque o espalhamento da radiação IR próxima no RPE é tão pequeno, usaremos as equações de transporte desenvolvidas por Kubelka e Munk (1931). Tratamentos mais exatos são possíveis usando métodos numéricos de Monte Carlo [Ver, por exemplo, Preece and Claridge (2002)], mas usamos as equações de Kubelka-Munk simples neste documento para desenvolver uma intuição simples para a dependência dos resultados de OCT sobre os parâmetros.[00068] Because the scattering of near IR radiation in the RPE is so small, we will use the transport equations developed by Kubelka and Munk (1931). More exact treatments are possible using numerical Monte Carlo methods [See, for example, Preece and Claridge (2002)], but we use the simple Kubelka-Munk equations in this document to develop a simple intuition for the dependence of OCT results on the parameters.

[00069] O tratamento é semelhante ao cálculo da refletividade total. No entanto, difere deste último, uma vez que o sinal de interferência para uma fonte de baixa coerência com um atraso de tempo correspondente a um ponto dentro do RPE e uma resolução de profundidade comparável à espessura do RPE, significa que nenhuma contribuição para o sinal surgirá do coroide.[00069] The treatment is similar to the calculation of total reflectivity. However, it differs from the latter in that the interference signal for a low coherence source with a time delay corresponding to a point within the RPE and a depth resolution comparable to the thickness of the RPE means that no contribution to the signal will arise from the choroid.

[00070] Além disso, vimos que a seção transversal para absorção é grande apenas para o RPE e desse modo devemos ignorar a atenuação da radiação através da porção anterior da retina. (Isso deve ser suficiente para mostrar como os sinais relativos recebidos pelo detector do interferômetro de uma concentração normal de melanina no RPE e um nível perigosamente alto de concentração de melanina no RPE).[00070] Furthermore, we have seen that the cross section for absorption is large only for the RPE and therefore we must ignore the attenuation of radiation through the anterior portion of the retina. (This should be enough to show how the relative signals received by the interferometer detector are a normal concentration of melanin in the RPE and a dangerously high level of melanin concentration in the RPE.)

[00071] Consequentemente, devemos considerar que o sinal interferométrico de coerência curta surge apenas da radiação refletida (e atenuada) no próprio RPE. As equações de transporte aproximadas no estado estacionário são: dI(+)/dx = -[N(σs +σa)+μback scat] I(+) +[ Nσs +μback scat] I(-) [3.9] dI(-)/dy = -[N(σs +σa)+μback scat] I(-) + [ Nσs +μback scat] I(-) [3.10][00071] Consequently, we must consider that the short coherence interferometric signal arises only from the reflected (and attenuated) radiation in the RPE itself. The approximate steady-state transport equations are: dI(+)/dx = -[N(σs +σa)+μback scat] I(+) +[ Nσs +μback scat] I(-) [3.9] dI(- )/dy = -[N(σs +σa)+μback scat] I(-) + [ Nσs +μback scat] I(-) [3.10]

[00072] Neste documento, o I (+) é a intensidade da radiação de entrada à medida que desloca através do RPE; o I (-) é a intensidade da radiação refletida à medida que ela desloca para trás através do RPE para a frente do RPE; o x é a distância no RPE medida a partir da frente do RPE;[00072] In this document, the I (+) is the intensity of the incoming radiation as it travels through the RPE; the I (-) is the intensity of the reflected radiation as it travels back through the RPE to the front of the RPE; x is the distance in the RPE measured from the front of the RPE;

o y = w-x, onde w é a espessura da camada de melanina no RPE; o N é a densidade numérica dos agregados de melanina que absorvem e dispersam a radiação; o σs denota a seção transversal de um agregado de melanina para dispersão para trás; o σa denota a seção transversal de um agregado de melanina para absorção; e o μbackscat é o coeficiente de retrodispersão da matriz estrutural.o y = w-x, where w is the thickness of the melanin layer in the RPE; N is the numerical density of melanin aggregates that absorb and disperse radiation; the σs denotes the cross section of an aggregate of melanin for backward dispersion; σa denotes the cross section of an aggregate of melanin for absorption; and μbackscat is the backscatter coefficient of the structural matrix.

[00073] Foi previamente demonstrado experimentalmente que σa/(σs +σa) é bastante grande, a dispersão contribuindo com menos de 6% para a atenuação óptica total em todos os comprimentos de onda no UV e na faixa óptica. A quantidade N(σs +σa) w é simplesmente 2,303 x a densidade óptica de atenuação total (absorção mais dispersão) da camada de melanina no RPE. As equações [3.9] e [3.10] podem ser ainda mais simplificadas, ignorando o termo +Nσs I (-) na eq. [3.9], a justificativa para isso é que o sinal refletido I (-) é muito menor do que o sinal de entrada I (+). Então, ao exigir que: I (+) em x = 0 é igual à intensidade de entrada Io [3.11] I (-) em x = w é igual a 0 em x = w [3.12][00073] It has previously been shown experimentally that σa/(σs +σa) is quite large, the dispersion contributing less than 6% to the total optical attenuation at all wavelengths in the UV and optical range. The amount N(σs +σa) w is simply 2.303 x the total attenuation optical density (absorption plus dispersion) of the melanin layer in the RPE. Equations [3.9] and [3.10] can be further simplified by ignoring the term +Nσs I (-) in eq. [3.9], the rationale for this is that the reflected signal I(-) is much smaller than the input signal I(+). So by requiring that: I (+) at x = 0 is equal to the input intensity Io [3.11] I (-) at x = w is equal to 0 at x = w [3.12]

[00074] As equações podem ser resolvidas diretamente para dar a intensidade de saída I (-) a x = 0 I(-, x = 0) = I(+,x=0) [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] vezes [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] [3.11][00074] The equations can be solved directly to give the output intensity I (-) ax = 0 I(-, x = 0) = I(+,x=0) [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N( σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] times [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] [3.11]

[00075] O subscrito “RPE” foi adicionado na eq. [3.11] para indicar que as quantidades são para o RPE.[00075] The subscript “RPE” was added in eq. [3.11] to indicate that the amounts are for the RPE.

[00076] Pela eq. [2.9], o sinal interferométrico de OCT é proporcional a {I(-, x = 0)I(+,x=0)}1/2[00076] By eq. [2.9], the OCT interferometric signal is proportional to {I(-, x = 0)I(+,x=0)}1/2

[00077] Sinal de OCT = constante x I (+, x = 0) [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}]1/2 x [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]]1/2 [3.12] onde a constante é determinada pelas especificações das eficiências e geometria do sistema.[00077] OCT sign = constant x I (+, x = 0) [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}]1/2 x [1 - exp[-2w{ N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]]1/2 [3.12] where the constant is determined by the specifications of the efficiencies and geometry of the system.

[00078] Para evitar questões de especificações do sistema, devemos focar nossa atenção na razão dos sinais de OCT para densidades de RPE anormais e normais: Sinal de OCT (densidade de melanina no RPE anormal) / sinal de OCT (densidade de melanina no RPE normal = [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] vezes [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] [3.13][00078] To avoid system specification issues, we should focus our attention on the ratio of OCT signals to abnormal and normal RPE densities: OCT signal (abnormal RPE melanin density) / OCT signal (RPE melanin density) normal = [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] times [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] [3.13]

[00079] Com referência agora à FIG. 10, um gráfico que ilustra a mudança percentual no sinal de OCT dado pelas eqs. [3.12] e [3.13] à medida que a densidade da melanossoma no RPE aumenta de seu valor normal de 2x1010 cm-3 por um fator de n. A FIG.10 ilustra a mudança percentual no sinal de OCT da equação [3.12] versus n, em que n é a razão da densidade anormal da melanossoma no RPE para a densidade normal de 2x1010 cm-3. A FIG. 10 mostra que uma mudança de 20% no sinal de OCT resulta de um aumento na densidade da melanossoma no RPE por um fator de cerca de cinco. Limiares de perigo de densidades de melanossomas normais no RPE de 3 a 8 vezes resultam em uma diminuição no sinal de OCT da ordem de 10% e podem ser medidos de forma confiável por células fotoelétricas ou outros detectores semelhantes. A tomografia coerente de baixa de coerência óptica (OCT) de pré-tratamento com comprimento de onda central na faixa de comprimento de onda de 600 - 900 nm e resolução de profundidade da ordem de 3-10 mícrons pode ser usada para detectar níveis perigosos de concentrações de melanina no RPE. As fotocélulas são bastante capazes de detectar o tipo de mudanças indicadas na FIG. 10. Isso sugere que um fotodetector pode ser usado para obter uma detecção confiável das mudanças percentuais de limiar de perigo no brilho. Isso pode ser feito acessando o sinal fotoelétrico do detector de OCT diretamente ou usando uma fotocélula para medir o brilho do monitor visual de OCT. Isso pode ser comparado ao que seria considerado um teor normal de nível de RPE de melanina, que é da ordem de 2x1010cm-3 para um paciente normal.[00079] Referring now to FIG. 10, a graph illustrating the percent change in OCT signal given by Eqs. [3.12] and [3.13] as the melanosome density in the RPE increases from its normal value of 2x1010 cm-3 by a factor of n. FIG.10 illustrates the percentage change in OCT signal from equation [3.12] versus n, where n is the ratio of abnormal melanosome density in the RPE to the normal density of 2x1010 cm-3. FIG. 10 shows that a 20% change in the OCT signal results from an increase in melanosome density in the RPE by a factor of about five. Hazard thresholds of normal melanosome densities in the RPE of 3 to 8 times result in a decrease in the OCT signal of the order of 10% and can be reliably measured by photoelectric cells or other similar detectors. Pretreatment low optical coherence (OCT) coherent tomography with central wavelength in the wavelength range of 600 - 900 nm and depth resolution on the order of 3-10 microns can be used to detect dangerous levels of melanin concentrations in the RPE. Photocells are quite capable of detecting the type of changes indicated in FIG. 10. This suggests that a photodetector can be used to obtain reliable detection of hazard threshold percent changes in brightness. This can be done by accessing the photoelectric signal from the OCT detector directly or by using a photocell to measure the brightness of the OCT visual monitor. This can be compared to what would be considered a normal melanin RPE level, which is on the order of 2x1010cm-3 for a normal patient.

[00080] Deve-se notar que a concentração de melanina no RPE varia com a posição lateral do olho. Ela atinge o pico no centro da mácula e então diminui em ambos os lados ao longo de uma faixa de aproximadamente 5° até um valor relativamente constante por cerca de 10° em ambos os lados, antes de subir novamente em direção ao equador a -20° e + 15°. Para obter resultados consistentes, é melhor operar o detector 110 nas regiões onde a concentração é relativamente constante, ou em outras palavras na ordem de aproximadamente 10° de distância do centro da mácula.[00080] It should be noted that the concentration of melanin in the RPE varies with the lateral position of the eye. It peaks at the center of the macula and then decreases on both sides over a range of approximately 5° to a relatively constant value for about 10° on both sides, before rising again towards the equator at -20°. ° and + 15°. To obtain consistent results, it is best to operate the detector 110 in regions where the concentration is relatively constant, or in other words on the order of approximately 10° away from the center of the macula.

[00081] A Tabela 1 abaixo mostra a potência de pico do laser para o tratamento de fototerapia de retina que manterá a integral de Arrhenius para a ativação de HSP em um valor conservador de unidade quando o teor de melanina no RPE assume valores diferentes. A potência de pico para diferentes valores de raio do ponto, duração do trem, ciclo de trabalho e teor anormal da taxa de melanina no RPE é mostrada.[00081] Table 1 below shows the peak laser power for retinal phototherapy treatment that will keep the Arrhenius integral for HSP activation at a conservative value of unity when the melanin content in the RPE assumes different values. The peak power for different values of point radius, train duration, duty cycle and abnormal melanin rate content in RPE is shown.

A tabela considera um comprimento de onda de pulso de tratamento a 810 nm.The table considers a treatment pulse wavelength at 810 nm.

TABELA 1: R dc α / Psdm (mícron) tF (s) (%) αnormal (watts)TABLE 1: R dc α / Psdm (micron) tF (s) (%) αnormal (watts)

100 0,2 2 1 3,44 3 3,14 5 0,69 8 0,43 100 0,2 3 1 2,29 3 0,76 5 0,46 8 0,29 100 0,2 4 1 1,72 3 0,57 5 0,34 8 0,21 100 0,2 5 1 1,38 3 0,46 5 0,28 8 0,17100 0.2 2 1 3.44 3 3.14 5 0.69 8 0.43 100 0.2 3 1 2.29 3 0.76 5 0.46 8 0.29 100 0.2 4 1 1, 72 3 0.57 5 0.34 8 0.21 100 0.2 5 1 1.38 3 0.46 5 0.28 8 0.17

100 0,3 2 1 2,68 3 0,89 5 0,54 8 0,33100 0.3 2 1 2.68 3 0.89 5 0.54 8 0.33

100 0,3 3 1 1,79 3 0,6 5 0,36 8 0,22100 0.3 3 1 1.79 3 0.6 5 0.36 8 0.22

100 0,3 4 1 1,34 3 0,45 5 0,27100 0.3 4 1 1.34 3 0.45 5 0.27

8 0,178 0.17

100 0,3 5 1 1,07 3 0,36 5 0,21 8 0,14100 0.3 5 1 1.07 3 0.36 5 0.21 8 0.14

100 0,4 2 1 2,14 3 0,71 5 0,43100 0.4 2 1 2.14 3 0.71 5 0.43

8 0,278 0.27

100 0,4 3 1 1,43 3 0,48 5 0,29 8 0,18100 0.4 3 1 1.43 3 0.48 5 0.29 8 0.18

100 0,4 4 1 1,07 3 0,36 5 0,21 8 0,13100 0.4 4 1 1.07 3 0.36 5 0.21 8 0.13

100 0,4 5 1 0,86 3 0,29 5 0,17 8 0,11100 0.4 5 1 0.86 3 0.29 5 0.17 8 0.11

100 0,5 2 1 1,72 3 0,57 5 0,34 8 0,21100 0.5 2 1 1.72 3 0.57 5 0.34 8 0.21

100 0,5 3 1 1,15 3 0,38 5 0,23 8 0,14100 0.5 3 1 1.15 3 0.38 5 0.23 8 0.14

100 0,5 4 1 0,86100 0.5 4 1 0.86

3 0,29 5 0,17 8 0,113 0.29 5 0.17 8 0.11

100 0,5 5 1 0,69 3 0,23 5 0,14 8 0,09100 0.5 5 1 0.69 3 0.23 5 0.14 8 0.09

200 0,2 2 1 6,88 3 2,29 5 1,38 8 0,86200 0.2 2 1 6.88 3 2.29 5 1.38 8 0.86

200 0,2 3 1 4,59 3 1,53 5 0,92 8 0,57200 0.2 3 1 4.59 3 1.53 5 0.92 8 0.57

200 0,2 4 1 3,44 3 1,15 5 0,69 8 0,43200 0.2 4 1 3.44 3 1.15 5 0.69 8 0.43

200 0,2 5 1 2,75 3 0,92 5 0,55 8 0,34200 0.2 5 1 2.75 3 0.92 5 0.55 8 0.34

200 0,3 2 1 5,36 3 1,79 5 1,07 8 0,67200 0.3 2 1 5.36 3 1.79 5 1.07 8 0.67

200 0,3 3 1 3,57 3 1,19 5 0,71 8 0,45200 0.3 3 1 3.57 3 1.19 5 0.71 8 0.45

200 0,3 4 1 2,68 3 0,89 5 0,54 8 0,33200 0.3 4 1 2.68 3 0.89 5 0.54 8 0.33

200 0,3 5 1 2,14 3 0,71 5 0,43 8 0,27200 0.3 5 1 2.14 3 0.71 5 0.43 8 0.27

200 0,4 2 1 4,28 3 1,43 5 0,86 8 0,54200 0.4 2 1 4.28 3 1.43 5 0.86 8 0.54

200 0,4 3 1 2,85 3 0,95 5 0,57 8 0,36200 0.4 3 1 2.85 3 0.95 5 0.57 8 0.36

200 0,4 4 1 2,14 2 0,71 5 0,43 8 0,27200 0.4 4 1 2.14 2 0.71 5 0.43 8 0.27

200 0,4 5 1 1,71 3 0,57 5 0,34 8 0,21200 0.4 5 1 1.71 3 0.57 5 0.34 8 0.21

200 0,5 2 1 3,44 3 1,15 5 0,69 8 0,43200 0.5 2 1 3.44 3 1.15 5 0.69 8 0.43

200 0,5 3 1 2,3 3 0,77 5 0,28 8 0,29200 0.5 3 1 2.3 3 0.77 5 0.28 8 0.29

200 0,5 4 1 1,72 3 0,57 5 0,34 8 0,22 200 0,5 5 1 1,38 3 0,46 5 0,28 8 0,17200 0.5 4 1 1.72 3 0.57 5 0.34 8 0.22 200 0.5 5 1 1.38 3 0.46 5 0.28 8 0.17

[00082] Como mostrado na Tabela 1 acima, a faixa da razão do teor anormal de melanina no RPE para o teor normal de melanina no RPE foi tomada a uma faixa entre um e oito. A potência do pico de laser depende do raio do ponto do laser na retina, da duração do trem de micropulso e do ciclo de trabalho. Para cada um desses casos, a razão do teor de melanina do RPE anormal para o normal foi considerada ser 1, 3, 5 e 8.[00082] As shown in Table 1 above, the range of the ratio of abnormal melanin content in the RPE to the normal melanin content in the RPE was taken to a range between one and eight. The laser peak power depends on the laser spot radius on the retina, the duration of the micropulse train and the duty cycle. For each of these cases, the ratio of abnormal to normal RPE melanin content was considered to be 1, 3, 5, and 8.

[00083] Qualquer teor anormal de melanina do RPE se manifesta através de uma mudança no coeficiente de absorção do RPE para a radiação de laser de entrada: o coeficiente de absorção é proporcional ao teor total de melanina no RPE. Consequentemente, na tabela, o teor de melanina no RPE é representado por quatro valores da razão do coeficiente de absorção α para o coeficiente de absorção normal αnormal: α / αnormal = 1, 3, 5, 8.[00083] Any abnormal melanin content of the RPE is manifested through a change in the absorption coefficient of the RPE for the incoming laser radiation: the absorption coefficient is proportional to the total melanin content of the RPE. Consequently, in the table, the melanin content in the RPE is represented by four values of the ratio of the absorption coefficient α to the normal absorption coefficient αnormal: α / αnormal = 1, 3, 5, 8.

[00084] O efeito do teor de melanina na potência do tratamento do pico de laser Psdm depende do raio do ponto na retina do laser (R), da duração da sequência de micropulso (tF) e do ciclo de trabalho (dc) da sequência de micropulso (tF). Na tabela, exemplos são dados para Psdm (em watts) para todas as combinações possíveis de:[00084] The effect of melanin content on Psdm laser peak treatment potency depends on laser retinal spot radius (R), micropulse sequence duration (tF) and sequence duty cycle (dc) micropulse (tF). In the table, examples are given for Psdm (in watts) for all possible combinations of:

R = 100 mícrons, 200 mícrons tF = 0,2 s, 0,3 s, 0,4 s e 0,5 s dc = 2%, 3%, 4%, 5% para cada um dos quatro valores da razão α / αnormal.R = 100 microns, 200 microns tF = 0.2 s, 0.3 s, 0.4 s and 0.5 s dc = 2%, 3%, 4%, 5% for each of the four values of the α/ αnormal.

[00085] O valor de λnm mostrado é o valor da potência de pico que mantém a integral de Arrhenius para a ativação da proteína de choque térmico (HSP) Ωhsp a um valor de tratamento (conservador) de unidade: Ωhsp = 1.[00085] The value of λnm shown is the peak power value that maintains the Arrhenius integral for heat shock protein (HSP) activation Ωhsp at a (conservative) treatment value of unity: Ωhsp = 1.

[00086] E foi considerado que o comprimento de onda do laser de tratamento é 810 nm - para o qual αnormal = 104 cm-1.[00086] And it was considered that the wavelength of the treatment laser is 810 nm - for which αnormal = 104 cm-1.

[00087] Para um comprimento de onda de IR próximo arbitrário (em nanômetros) λnm, as potências de tratamento na tabela devem ser multiplicadas pelo fator ξ(λnm): ξ(λnm) = Exp [0,0062 (810-λnm)], isto é Psdm(λnm) = Psdm ξ(λnm) = Psdm (valor da tabela) x Exp [0,0062 (810- λnm)].[00087] For an arbitrary near IR wavelength (in nanometers) λnm, the treatment powers in the table should be multiplied by the factor ξ(λnm): ξ(λnm) = Exp [0.0062 (810-λnm)] , ie Psdm(λnm) = Psdm ξ(λnm) = Psdm (table value) x Exp [0.0062 (810- λnm)].

[00088] A partir do exposto, pode ser visto que Psdm diminui à medida que α / αnormal aumenta; os valores de Psdm são maiores quanto maior for o raio do ponto (R); os valores de Psdm são maiores quanto menor for a duração do trem tF; e os valores de Psdm são maiores quanto menor for o ciclo de trabalho (dc).[00088] From the above, it can be seen that Psdm decreases as α / αnormal increases; the values of Psdm are larger the larger the radius of the point (R); the values of Psdm are higher the shorter the duration of the train tF; and the Psdm values are higher the smaller the duty cycle (dc).

[00089] As FIGURAS 11 e 12 são gráficos que mostram a razão rdano do teor de melanina no RPE anormal para o teor de melanina no RPE normal no qual o dano pode ocorrer. Esses gráficos são baseados em expressões aproximadas para as integrais de Arrhenius para ativação de HSP e para dano que dá correspondências surpreendentemente próximas às expressões exatas. Ambos os gráficos representam a razão rdano vs a duração do trem de pulso tF. O gráfico da FIG. 11 cobre a faixa de tF de 0,01 s a 1 s. O gráfico da FIG. 12 cobre uma faixa clínica mais realista de tF de 0,2 a 0,5 s.[00089] FIGURES 11 and 12 are graphs showing the ratio of abnormal RPE melanin content to normal RPE melanin content at which damage may occur. These graphs are based on approximate expressions for the Arrhenius integrals for HSP activation and for damage that give surprisingly close matches to the exact expressions. Both graphs represent the ratio rdano vs the duration of the tF pulse train. The graph of FIG. 11 covers the tF range from 0.01 s to 1 s. The graph of FIG. 12 covers a more realistic clinical range of tF from 0.2 to 0.5 s.

[00090] Como pode ser visto nas FIGS. 11 e 12, a razão crítica rdano do teor anormal de melanina no RPE para o teor normal de melanina no RPE no qual o dano pode ocorrer varia de 3 a cerca de 8 para durações de trem de pulso que variam de 0,2 s a 0,5 s. Assim, um ou mais parâmetros de tratamento, como descrito acima, são ajustados quando o teor de melanina no RPE é determinado ser pelo menos três vezes maior do que um teor normal de melanina no RPE. Assim, considerando uma densidade de RPE normal de 2x1010 cm-3, um ou mais parâmetros de tratamento são ajustados quando o teor de melanina no RPE é determinado ser maior do que 6x1010 cm-3.[00090] As can be seen in FIGS. 11 and 12, the critical ratio of abnormal melanin content in the RPE to the normal melanin content in the RPE at which damage can occur ranges from 3 to about 8 for pulse train durations ranging from 0.2 to 0 .5 s. Thus, one or more treatment parameters, as described above, are adjusted when the melanin content in the RPE is determined to be at least three times greater than a normal melanin content in the RPE. Thus, considering a normal RPE density of 2x1010 cm-3, one or more treatment parameters are adjusted when the melanin content in the RPE is determined to be greater than 6x1010 cm-3.

[00091] Nessa razão crítica, o dano pode ser evitado e a ativação eficaz do HSP pode ser garantida, mudando os parâmetros de tratamento de seus valores normais. Por exemplo, para a maioria dos parâmetros de tratamento clínico de interesse: A potência de pico P pode ser reduzida de seu valor normal Pnormal para ficar na faixa; Pnormal/ rdano<P Pnormal, se o ciclo de trabalho e o raio do ponto da retina forem deixados em seus valores normais.[00091] At this critical ratio, damage can be avoided and effective activation of the HSP can be ensured by shifting treatment parameters from their normal values. For example, for most clinical treatment parameters of interest: Peak power P can be reduced from its normal value Pnormal to be in range; Pnormal/ rdano<P Pnormal, if the duty cycle and retinal spot radius are left at their normal values.

[00092] O ciclo de trabalho dc pode ser reduzido de seu valor normal dcnormal para ficar na faixa: dcnormal / rdano<dc dcnormal, se a potência de pico do laser e o raio do ponto da retina forem mantidos em seus valores normais.[00092] The dc duty cycle can be reduced from its normal dcnormal value to be in the range: dcnormal / rdano<dc dcnormal, if the peak laser power and retinal spot radius are kept at their normal values.

[00093] O raio do ponto da retina R pode ser aumentado de seu valor normal Rnormal para ficar na faixa:[00093] The radius of the retinal point R can be increased from its normal value Rnormal to be in the range:

Rnormal< RRnormal rdano, se a potência de pico do laser e o ciclo de trabalho forem mantidos em seus valores normais.Rnormal< RRnormal rdano, if peak laser power and duty cycle are maintained at their normal values.

[00094] Embora um único parâmetro de fototerapia a laser possa ser ajustado, será entendido que mais de um desses parâmetros também podem ser ajustados simultaneamente. Por exemplo, o raio do ponto do laser pode ser aumentado em diâmetro e a potência reduzida, mas não diminuído na extensão que seria necessária se apenas a potência fosse reduzida. Da mesma forma, todos os parâmetros podem ser ajustados levemente, tal como aumentar levemente o tamanho do ponto da retina para o feixe de luz de tratamento, diminuindo a duração do trem de pulso do feixe de luz de tratamento, diminuindo o ciclo de trabalho do feixe de luz de tratamento e diminuindo a potência do feixe de luz de tratamento de modo que a unidade na integral de Arrhenius seja alcançada a fim de evitar danos à retina e ao olho do paciente com uma concentração ou quantidade anormalmente grande de melanina em seu RPE.[00094] Although a single laser phototherapy parameter can be adjusted, it will be understood that more than one of these parameters can also be adjusted simultaneously. For example, the laser spot radius can be increased in diameter and the power reduced, but not decreased to the extent that would be necessary if only the power were reduced. Likewise, all parameters can be adjusted slightly, such as slightly increasing the retinal spot size for the treatment light beam, decreasing the pulse train duration of the treatment light beam, decreasing the duty cycle of the treatment light beam and decreasing the power of the treatment light beam so that unity in the Arrhenius integral is achieved in order to avoid damage to the retina and eye of the patient with an abnormally large concentration or amount of melanin in their RPE .

[00095] Embora diversas modalidades tenham sido descritas em detalhe para fins de ilustração, podem ser feitas várias modificações sem fugir do escopo e espírito da invenção. Consequentemente, a invenção não deve ser limitada, exceto pelas reivindicações anexas.[00095] While various embodiments have been described in detail for purposes of illustration, various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the invention. Consequently, the invention is not to be limited, except for the appended claims.

Claims (28)

- REIVINDICAÇÕES -- CLAIMS - 1. PROCESSO PARA FORNECER FOTOTERAPIA DA RETINA COM SEGURANÇA, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: gerar um sinal ou padrão interferométrico incluindo a aplicação de um feixe de luz infravermelha próximo a uma retina de um olho; detectar o sinal ou padrão interferométrico; determinar se um nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina da retina do olho é elevado em comparação com um nível ou concentração normal usando o sinal ou padrão interferométrico detectado; e ajustar um ou mais parâmetros de tratamento da fototerapia da retina se o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho exceder o nível normal ou concentração em uma quantidade predeterminada.1. PROCESS TO SAFELY PROVIDE RETINA PHOTOTHERAPY, characterized in that it comprises the steps of: generating an interferometric signal or pattern including the application of a beam of infrared light close to a retina of an eye; detect the interferometric signal or pattern; determining whether a level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the retina of the eye is elevated compared to a normal level or concentration using the detected interferometric signal or pattern; and adjusting one or more treatment parameters of retinal phototherapy if the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the normal level or concentration by a predetermined amount. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feixe de luz tem um comprimento de onda entre 600nm e 1.000nm e uma resolução de profundidade da ordem de 3 a 10 mícrons.2. Process according to claim 1, characterized in that the light beam has a wavelength between 600nm and 1,000nm and a depth resolution of the order of 3 to 10 microns. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feixe de luz é dividido em um feixe de referência e um feixe de amostra aplicado à retina.3. Process according to claim 1, characterized in that the light beam is divided into a reference beam and a sample beam applied to the retina. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de detecção compreende o uso de um fotodetector para detectar a luz refletida da retina.4. Process according to claim 1, characterized in that the detection step comprises the use of a photodetector to detect light reflected from the retina. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de tomografia de coerência óptica é usado para aplicar o feixe de luz à retina e detectar o sinal ou padrão interferométrico.5. Process according to claim 1, characterized in that an optical coherence tomography device is used to apply the light beam to the retina and detect the interferometric signal or pattern. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais parâmetros de tratamento são ajustados quando a mudança no sinal ou padrão interferométrico é dez por cento ou mais.6. Process according to claim 1, characterized in that one or more treatment parameters are adjusted when the change in the signal or interferometric pattern is ten percent or more. 7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais parâmetros de tratamento são ajustados quando o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina é pelo menos três vezes maior do que o nível ou concentração normal.7. Process according to claim 1, characterized in that one or more treatment parameters are adjusted when the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium is at least three times higher than the normal level or concentration . 8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinação compreende o cálculo de uma razão de melanina do epitélio do pigmento da retina anormal e densidades de melanina do epitélio do pigmento da retina normal de acordo com o cálculo de: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] vezes [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] em que N é a densidade numérica dos agregados de melanina que absorvem e dispersam o feixe de luz; σs denota a seção transversal de um agregado de melanina para dispersão para trás; σa denota a seção transversal de um agregado de melanina para absorção; e μbackscat é um coeficiente para retrodispersão de uma matriz estrutural da retina.8. Process according to claim 1, characterized in that the determination step comprises calculating a ratio of abnormal retinal pigment epithelium melanin and normal retinal pigment epithelium melanin densities according to the calculation of: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] times [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE ]] where N is the numerical density of melanin aggregates that absorb and scatter the light beam; σs denotes the cross section of an aggregate of melanin for backward dispersion; σa denotes the cross section of an aggregate of melanin for absorption; and μbackscat is a coefficient for backscattering of a retinal structural matrix. 9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende ajustar pelo menos um dentre um tamanho de ponto da retina de um feixe de luz de tratamento, uma duração de trem de pulso do feixe de luz de tratamento, um ciclo de trabalho do feixe de luz de tratamento ou uma potência do feixe de luz de tratamento.9. Process according to claim 1, characterized in that the adjustment step comprises adjusting at least one of a retinal spot size of a treatment light beam, a pulse train duration of the light beam of treatment, a duty cycle of the treatment light beam or a power of the treatment light beam. 10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende aumentar o tamanho de um ponto da retina de um feixe de luz de tratamento.10. Process according to claim 9, characterized in that the adjustment step comprises increasing the size of a retinal spot of a treatment light beam. 11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir uma duração de trem de pulso de um feixe de luz de tratamento.11. Process according to claim 9, characterized in that the adjustment step comprises decreasing a pulse train duration of a treatment light beam. 12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir um ciclo de trabalho de um feixe de luz de tratamento.12. Process according to claim 9, characterized by the fact that the adjustment step comprises decreasing a work cycle of a treatment light beam. 13. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir a potência de um feixe de luz de tratamento.13. Process according to claim 9, characterized in that the adjustment step comprises decreasing the power of a treatment light beam. 14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de ajustar automaticamente um ou mais parâmetros de tratamento de um sistema de terapia de retina quando a concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho excede a quantidade predeterminada.14. Process according to claim 1, characterized in that it includes the step of automatically adjusting one or more treatment parameters of a retinal therapy system when the concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the predetermined amount. 15. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de notificar um ou mais parâmetros de tratamento da retina que são ajustados.15. Process according to claim 11, characterized in that it includes the step of notifying one or more retinal treatment parameters that are adjusted. 16. PROCESSO PARA FORNECER FOTOTERAPIA DA RETINA COM SEGURANÇA, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:16. PROCESS TO PROVIDE RETINA PHOTOTHERAPY SAFELY, characterized by the fact that it comprises the steps of: gerar um sinal ou padrão interferométrico incluindo a divisão de um feixe de luz com um comprimento de onda entre 600nm e 1.000nm em um feixe de referência e um feixe de amostra com uma resolução de profundidade da ordem de 3 a 10 mícrons aplicado a um epitélio de pigmento da retina de um olho; detectar o sinal ou padrão interferométrico; determinar se um nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina da retina do olho é elevado em comparação com um nível ou concentração normal usando o sinal ou padrão interferométrico detectado; e ajustar um ou mais parâmetros de tratamento da fototerapia da retina se o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho exceder o nível normal ou concentração em uma quantidade predeterminada.generate an interferometric signal or pattern including splitting a light beam with a wavelength between 600nm and 1000nm into a reference beam and a sample beam with a depth resolution of the order of 3 to 10 microns applied to an epithelium of pigment in the retina of an eye; detect the interferometric signal or pattern; determining whether a level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the retina of the eye is elevated compared to a normal level or concentration using the detected interferometric signal or pattern; and adjusting one or more treatment parameters of retinal phototherapy if the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the normal level or concentration by a predetermined amount. 17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a etapa de detecção compreende o uso de um fotodetector para detectar a luz refletida da retina.17. Process according to claim 16, characterized in that the detection step comprises the use of a photodetector to detect light reflected from the retina. 18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de tomografia de coerência óptica é usado para aplicar o feixe de luz à retina e detectar o sinal ou padrão interferométrico.18. Process according to claim 16, characterized in that an optical coherence tomography device is used to apply the light beam to the retina and detect the interferometric signal or pattern. 19. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um ou mais parâmetros de tratamento são ajustados quando a mudança no sinal ou padrão interferométrico é dez por cento ou mais.19. Process according to claim 16, characterized in that one or more treatment parameters are adjusted when the change in the signal or interferometric pattern is ten percent or more. 20. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um ou mais parâmetros de tratamento são ajustados quando o nível ou concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina é pelo menos três vezes maior do que o nível ou concentração normal.20. Process according to claim 16, characterized in that one or more treatment parameters are adjusted when the level or concentration of melanin in the retinal pigment epithelium is at least three times higher than the normal level or concentration . 21. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinação compreende o cálculo de uma razão de melanina do epitélio do pigmento da retina anormal e densidades de melanina do epitélio do pigmento da retina normal de acordo com o cálculo de: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] vezes [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE]], em que N é a densidade numérica dos agregados de melanina que absorvem e dispersam o feixe de luz; σs denota a seção transversal de um agregado de melanina para dispersão para trás; σa denota a seção transversal de um agregado de melanina para absorção; e μbackscat é um coeficiente para retrodispersão de uma matriz estrutural da retina.21. Process according to claim 16, characterized in that the determination step comprises calculating a ratio of abnormal retinal pigment epithelium melanin and normal retinal pigment epithelium melanin densities according to the calculation of: [{Nσs + μbackscat}RPE /{2N(σs +σa) + 2μbackscat}RPE}] times [1 - exp[-2w{N(σs +σa) + μbackscat}RPE]], where N is the numerical density of the melanin aggregates that absorb and scatter the light beam; σs denotes the cross section of an aggregate of melanin for backward dispersion; σa denotes the cross section of an aggregate of melanin for absorption; and μbackscat is a coefficient for backscattering of a retinal structural matrix. 22. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende ajustar pelo menos um dentre um tamanho de ponto da retina de um feixe de luz de tratamento, uma duração de trem de pulso do feixe de luz de tratamento, um ciclo de trabalho do feixe de luz de tratamento ou uma potência do feixe de luz de tratamento.22. Process according to claim 16, characterized in that the adjustment step comprises adjusting at least one of a retinal spot size of a treatment light beam, a pulse train duration of the light beam of treatment, a duty cycle of the treatment light beam or a power of the treatment light beam. 23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende aumentar o tamanho de um ponto da retina de um feixe de luz de tratamento.23. Process according to claim 22, characterized in that the adjustment step comprises increasing the size of a retinal spot of a treatment light beam. 24. Processo, de acordo com a reivindicação 22,Process according to claim 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir uma duração de trem de pulso de um feixe de luz de tratamento.characterized in that the adjustment step comprises decreasing a pulse train duration of a treatment light beam. 25. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir um ciclo de trabalho de um feixe de luz de tratamento.25. Process according to claim 22, characterized in that the adjustment step comprises decreasing a work cycle of a treatment light beam. 26. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste compreende diminuir a potência de um feixe de luz de tratamento.26. Process according to claim 22, characterized in that the adjustment step comprises decreasing the power of a treatment light beam. 27. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de ajustar automaticamente um ou mais parâmetros de tratamento de um sistema de terapia de retina quando a concentração de melanina no epitélio do pigmento da retina do olho excede a quantidade predeterminada.27. Process according to claim 16, characterized in that it includes the step of automatically adjusting one or more treatment parameters of a retinal therapy system when the concentration of melanin in the retinal pigment epithelium of the eye exceeds the predetermined amount. 28. Processo, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de notificar um ou mais parâmetros de tratamento da retina que são ajustados.28. Process according to claim 27, characterized in that it includes the step of notifying one or more retinal treatment parameters that are adjusted.
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