BR112021013992A2 - Sistema, método para operar e kit de imageamento manual, modular e portátil - Google Patents

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Abstract

sistema, método para operar e kit de imageamento manual, modular e portátil. é divulgado um sistema de imageamento manual modular, portátil. o sistema modular compreende uma primeira porção de alojamento e uma segunda porção de alojamento. a primeira porção de alojamento inclui pelo menos uma fonte de luz de excitação. um primeiro filtro é configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos selecionados responsivos à iluminação com a luz de excitação para um primeiro sensor de imagem. um segundo filtro é configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos selecionados responsivos à iluminação da superfície alvo com luz branca para um segundo sensor de imagem. a segunda porção de alojamento é configurada para receber de modo liberável a primeira porção de alojamento. a segunda porção de alojamento inclui um display e um processador configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para o display com base nos sinais óticos detectados.

Description

SISTEMA MODULAR PARA ANÁLISE E IMAGEAMENTO MULTIMODAL Referência Cruzada a Pedidos Relacionados
[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido provisório no. 67/793.842, intitulado “Modular System for Multi-modal Imaging and Analysis”, depositado em 17 de janeiro de 2019, cujo teor na íntegra é incorporado por referência na presente invenção. Campo da técnica
[002] É divulgado um sistema para análise e imageamento multimodal. Em particular, o sistema e método podem ser adequados para coleta de dados em relação a substâncias bioquímicas, biológicas e/ou não biológicas. Os dados podem incluir, por exemplo, um ou mais dados de luz branca, dados fluorescentes, dados térmicos, dados infravermelhos como em tratamento de feridas, para aplicações tanto em seres humanos como em animais. Antecedentes
[003] O tratamento de feridas é um grande desafio clínico. A cicatrização e a não cicatrização crônica de feridas estão associadas a diversas alterações biológicas de tecido incluindo inflamação, proliferação, remodelagem de tecidos conectivos e, uma preocupação principal comum, infecção bacteriana. Uma proporção de infecções de feridas não é clinicamente evidente e contribui para a carga econômica crescente associada a tratamento de feridas, especialmente em populações idosas. Atualmente, a avaliação de feridas de padrão de excelência inclui inspeção visual direta do local da ferida sob luz branca combinado com coleta indiscriminada de esfregaços bacterianos e biópsias de tecido decorrentes em resultados bacteriológicos atrasados, caros e frequentemente insensíveis. Isso pode afetar o timing e eficácia de tratamento. A avaliação visual subjetiva e qualitativa fornece apenas uma visão total do local da ferida, porém não fornece informações sobre alterações biológicas e moleculares subjacentes que estão ocorrendo a nível celular e de tecido. Um método relativamente simples e complementar que explora informações ‘biológicas e moleculares’ para melhorar a identificação prematura de tal alteração oculta é desejável no controle clínico de feridas. O reconhecimento prematuro de feridas de alto risco pode orientar a intervenção terapêutica e fornecer monitoramento de resposta ao longo do tempo, desse modo reduzindo muito tanto a morbidade como a mortalidade devido especialmente a feridas crônicas.
[004] O tratamento e controle de feridas é um grande desafio clínico que apresenta uma carga e desafio significativo para tratamento de saúde globalmente [Bowler et al., Clin Microbiol Rev. 2001, 14:244-269; Cutting et al., Journal of Wound Care. 1994, 3:198-201; Dow et al., Ostomy/Wound Management. 1999, 45:23-40]. As feridas são classificadas em geral como feridas sem perda de tecido (por exemplo, em cirurgia) e feridas com perda de tecido, como feridas de queimadura, feridas causadas como resultado de trauma, abrasões ou como eventos secundários em doenças crônicas (por exemplo estase venosa, úlceras diabéticas ou chagas de pressão e feridas iatrogênicas como sítios doadores de enxerto de pele e dermoabrasões, seios pilonidais, feridas cirúrgicas que não cicatrizam e feridas crônicas de cavidade). As feridas são classificadas também pelas camadas envolvidas, feridas superficiais envolvem apenas a epiderme, feridas de espessura parcial envolvem apenas a epiderme e a derme e feridas de espessura total envolvem a gordura subcutânea ou tecido mais profundo bem como a epiderme e derme. Embora a recuperação de continuidade de tecido após lesão seja um fenômeno natural, infecção, qualidade de cicatrização, velocidade de cicatrização, perda defluido e outras complicações que aumentam o tempo de cicatrização representam um grande desafio clínico. A maioria das feridas cicatrizam sem nenhuma complicação. Entretanto, feridas que não cicatrizam crônicas envolvendo perda progressivamente de mais tecido resultam em um grande desafio para médicos e pesquisadores de tratamento de feridas. Ao contrário de incisões cirúrgicas onde há relativamente pouca perda de tecido e feridas cicatrizam em geral sem complicações significativas, as feridas crônicas interrompem o processo normal de cicatrização que frequentemente não é suficiente por si só para efetuar o reparo. A cicatrização retardada é em geral um resultado de fisiologia comprometida de ferida [Winter (1962) Nature. 193:293-294] e ocorre tipicamente com estase venosa e úlceras diabéticas, ou pressão local prolongada como em indivíduos idosos imobilizados e imunossuprimidos. Essas condições crônicas aumentam o custo de tratamento e reduzem a qualidade de vida do paciente. Como esses grupos estão aumentando em número, a necessidade de produtos avançados para tratamento de feridas aumentará.
[005] Métodos de avaliação clínica convencionais de feridas agudas e crônicas continuam a ser abaixo do ideal. Normalmente se baseiam em um histórico completo do paciente, avaliação clínica qualitativa e subjetiva com estimativa visual simples utilizando luz branca ambiente e a ‘olho nu’ e pode às vezes envolver o uso de fotografia em cores para capturar a aparência geral de uma ferida sob iluminação de luz branca [Perednia (1991) J Am Acad Dermatol. 25: 89-108]. A reavaliação regular de progresso em direção à cicatrização e modificação apropriada da intervenção também é necessária. A terminologia de avaliação de ferida é não uniforme, muitas perguntas que circundam a avaliação de ferida permanecem sem resposta, tem de se chegar ainda a um acordo sobre os parâmetros principais de feridas para medir em prática clínica e a precisão e confiabilidade de técnicas disponíveis para avaliação de feridas variam. A avaliação visual é frequentemente combinada com esfregaço e/ou biópsias de tecido para cultura bacteriológica para diagnóstico. Esfregaços bacterianos são coletados no momento de exame da ferida e têm a vantagem observada de fornecer identificação de espécies microbianas/bacterianas específicas [Bowler, 2001; Cutting, 1994; Dow, 1999; Dow G.
In: Krasner et al. eds.
Chronic Wound Care: A Clinical Source Book for Healthcare Professionals, 3ª ed.
Wayne Pa.: HMP Communications. 2001 :343-356]. Entretanto, frequentemente múltiplos esfregaços e/ou biópsias são coletadas aleatoriamente a partir do sítio de ferida, e algumas técnicas de esfregaço podem na realidade espalhar os microorganismos em volta da ferida durante o processo de coleta afetando, desse modo, a morbidade e tempo de cicatrização do paciente [Dow, 1999]. Isso pode ser um problema especialmente com feridas crônicas grandes (que não cicatrizam) onde o rendimento de detecção para presença bacteriana utilizando protocolos de biópsia e esfregaço atuais é abaixo do ideal (diagnosticamente insensível), apesar de muitos esfregaços serem coletados.
Desse modo, os métodos atuais para obter esfregaços ou biópsias de tecido a partir do sítio de ferida para cultura bacteriológica subsequente são baseados em uma abordagem de biópsia ou esfregaço ‘cega’ ou não direcionada e não foram otimizados para minimizar trauma na ferida ou maximizar o rendimento diagnóstico dos testes de bacteriologia.
Além disso, a obtenção de esfregaços e amostras de biópsia para bacteriologia pode ser laboriosa, invasiva, dolorosa, cara e mais importante, os resultados de cultura bacteriológica demoram frequentemente cerca de 2-3 dias para retornar do laboratório e podem ser inconclusivos [Serena et al. (2008) Int J Low Extrem Wounds. 7(1):32-5.; Gardner et al., (2007) Wounds. 19(2):31— 38], desse modo retardando o tratamento e diagnóstico preciso [Dow, 1999]. Desse modo, esfregaços bacterianos não fornecem detecção em tempo real de status infeccioso de feridas.
Embora esfregaço de ferida pareça ser direto, pode levar a tratamento inapropriado, morbidade do paciente e permanências prolongadas em hospital se não executadas corretamente [Bowler, 2001; Cutting, 1994; Dow, 1999; Dow, 2001]. A ausência de um método de imageamento não invasivo para avaliar objetiva e rapidamente o reparo de ferida em um nível biológico (que pode ser em maior detalhe do que simplesmente baseado em morfologia ou aparência), e auxiliar no direcionamento da coleta de amostras de biópsia de tecido e esfregaço para bacteriologia é um grande obstáculo em avaliação e tratamento clínico de feridas. É altamente desejável um método alternativo.
[006] Quando as feridas (crônica e aguda) cicatrizam, diversas alterações biológicas principais ocorrem no sítio da ferida no nível celular e de tecido [Cutting, 1994]. Cicatrização de ferida envolve uma interação complexa e dinâmica de processos biológicos divididos em quatro fases sobrepostas - hemostasia, inflamação, proliferação celular e maturação ou remodelagem de tecidos conectivos - que afetam a patofisiologia de cicatrização de ferida [Physiological basis of wound healing, in Developments in wound care, PJB Publications Ltd., 5-17, 1994] Uma complicação principal comum que se origina durante o processo de cicatrização de ferida, que pode variar de dias a meses, é a infecção causada por bactérias e outros microorganismos [Cutting, 1994; Dow, 1999]. Isso pode resultar em um impedimento grave para o processo de cicatrização e levar a complicações significativas. Todas as feridas contêm bactérias em níveis que variam de contaminação, através de colonização, colonização crítica para infecção e diagnóstico de infecção bacteriana se baseia em sinais e sintomas clínicos (por exemplo, sinais odoríferos e visuais).
[007] Os termos mais comumente utilizados para infecção de ferida incluíram contaminação de ferida, colonização de ferida, infecção de ferida e, mais recentemente, colonização crítica. A contaminação de ferida se refere à presença de bactérias em uma ferida sem qualquer reação hospedeira [Ayton M. Nurs Times 1985, 81 (46): suppl 16-19], a colorização de ferida se refere à presença de bactérias na ferida que multiplicam ou iniciam uma reação de hospedeiro [Ayton, 1985], Colonização crítica se refere à multiplicação de bactérias que causam atraso na cicatrização da ferida, normalmente associada a uma exacerbação de dor não anteriormente relatada, porém ainda sem reação de hospedeiro óbvia [Falanga et al., J Invest Dermatol W94, 102(1 ): 125-27; Kingsley A, Nurs Stand 2001 , 15(30): 50-54, 56, 58]. Infecção de ferida se refere ao depósito e multiplicação de bactérias em tecido com uma reação de hospedeiro associada [Ayton, 1985]. Na prática, o termo ‘colonização crítica’ pode ser utilizado para descrever feridas que são consideradas como estando se movendo da colonização para infecção local.
O desafio no cenário clínico, entretanto, é assegurar que essa situação seja rapidamente reconhecida com confiança para a biocarga bacteriana ser reduzida o mais rápido possível, talvez através do uso de antimicrobianos tópicos.
Patógenos de ferida em potencial podem ser categorizados em grupos diferentes, como, bactérias, fungos, esporos, protozoários e vírus dependendo de sua estrutura e capacidades metabólicas [Cooper et al., Wound Infection and Microbiology.
Medical Communications (UK) Ltd for Johnson & Johnson Medical, 2003]. Embora vírus não causem em geral infecções de ferida, as bactérias podem infectar lesões da pele formadas durante o curso de certas doenças virais.
Tais infecções podem ocorrer em vários cenários incluindo em cenários de tratamento de saúde (hospitais, clínicas) e em casa ou instalações de cuidados crônicos.
O controle de infecções de ferida está cada vez mais complicado, ainda assim o tratamento nem sempre é orientado por diagnóstico microbiológico.
A diversidade de microorganismos e a alta incidência de flora polimicrobiótica na maioria das feridas crônicas e agudas dá credibilidade ao valor de identificar um ou mais patógenos bacterianos a partir de culturas de ferida.
O reconhecimento prematuro de agentes causativos de infecções de feridas pode auxiliar aos clínicos de tratamento de feridas em tomar as medidas apropriadas. Adicionalmente, a formação de colágeno com falha se origina da carga bacteriana aumentada e resulta em tecido de granulação solta friável super- vascularizada que normalmente leva a degradação de ferida [Sapico et al. (1986) Diagn Microbiol Infect Dis. 5:31-38].
[008] A avaliação de ferida precisa e clinicamente relevante é uma ferramenta clínica importante; porém esse processo permanece atualmente um desafio substancial. A avaliação visual atual em prática clínica fornece apenas uma visão total do sítio de ferida (por exemplo, presença de material purulento e formação de crosta). A melhor prática clínica atual falha em usar adequadamente as informações objetivas criticamente importantes sobre alterações biológicas principais subjacentes que estão ocorrendo a nível celular e de tecido (por exemplo, contaminação, colonização, infecção, remodelagem de matriz, inflamação, infecção microbiana/bacteriana e necrose) uma vez que tais índices i) não são facilmente disponíveis no momento do exame da ferida e ii) não são atualmente integrados no processo de controle de ferida convencional. A avaliação visual direta de status de saúde da ferida utilizando luz branca se baseia na detecção de alterações texturais/topográficas e de cor em e em torno da ferida, e desse modo pode ser incapaz e não confiável na detecção de alterações sutis em remodelagem de tecido. Mais importante, a avaliação visual direta de feridas falha frequentemente em detectar a presença de infecção bacteriana, uma vez que as bactérias estão ocultas sob iluminação de luz branca. A infecção é diagnosticada clinicamente com testes microbiológicos para identificar organismos e sua suscetibilidade a antibióticos. Embora as indicações físicas de infecção bacteriana possam ser facilmente observadas na maioria das feridas utilizando luz branca (por exemplo, exsudado purulento, formação de crosta, inchaço, eritema), isso é frequentemente significativamente retardado e o paciente já está em risco aumentado de morbidade (e outras complicações associadas à infecção) e mortalidade. Portanto, a visualização direta com luz branca padrão falha em detectar a presença prematura das próprias bactérias ou identificar os tipos de bactérias na ferida.
[009] A implantação e enxerto de células tronco se tornou recentemente de interesse, como para tratamento e cuidados de feridas. Entretanto, é atualmente desafiador rastrear a proliferação de células tronco após implantação ou enxerto. O rastreamento e identificação de células cancerosas também tem sido desafiador. Seria desejável se tais células pudessem ser monitoradas em um modo minimamente invasivo ou não invasivo.
[0010] Também é útil fornecer um modo para detectar a contaminação de outras superfícies alvo, incluindo alvos não biológicos. Sumário
[0011] A presente divulgação pode resolver um ou mais dos problemas acima mencionados e/ou pode demonstrar uma ou mais das características desejáveis acima mencionadas. Outras características e/ou vantagens podem se tornar evidentes a partir da descrição que se segue.
[0012] De acordo com um aspecto da presente divulgação, é fornecido um sistema de imageamento manual, portátil. O sistema compreende pelo menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente. Um primeiro filtro é configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda que corresponde a uma ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem. Uma fonte de luz branca é configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca. Um segundo filtro é configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem. E um processador é configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para um display com base nos sinais óticos detectados.
[0013] De acordo com outro aspecto da presente divulgação, é fornecido um sistema de imageamento manual modular, portátil. O sistema modular compreende uma primeira porção de alojamento e uma segunda porção de alojamento. A primeira porção de alojamento inclui pelo menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente; um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda que corresponde a uma ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem; uma fonte de luz branca configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca e um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem. A segunda porção de alojamento é configurada para receber de modo liberável a primeira porção de alojamento e inclui um display e um processador configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para o display com base nos sinais óticos detectados.
[0014] De acordo com um aspecto adicional da presente divulgação, é fornecido um kit de sistema de imageamento manual modular, portátil. O kit inclui uma pluralidade de porções de alojamento ótico e uma porção de alojamento de base. Cada da pluralidade de porções de alojamento ótico compreende ao menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente; um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda que corresponde a uma ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem; uma fonte de luz branca configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca e um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível para um segundo sensor de imagem. A porção de alojamento de base é configurada para receber de modo liberável, de forma intercambiável, cada da pluralidade de porções de alojamento ótico. A porção de alojamento de base compreende um display, uma fonte de energia configurada para acionar pelo menos uma fonte de luz de excitação e a fonte de luz branca, e um processador configurado para receber os sinais óticos deluz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para o display com base nos sinais óticos detectados.
[0015] De acordo ainda com outro aspecto da presente divulgação, é fornecido um método de operar um dispositivo de imageamento baseado em fluorescência manual, modular. O método inclui selecionar um alojamento ótico compreendendo componentes óticos incluindo finalmente uma fonte de luz de excitação para imageamento de fluorescência e conectar o alojamento ótico selecionado a um alojamento de corpo de base do dispositivo de imageamento para fornecer energia a partir de uma fonte de energia no alojamento de corpo de base para os componentes óticos no alojamento ótico. O método inclui também iluminar um alvo com pelo menos uma fonte de luz de excitação para fazer com que uma ou mais de uma parte, um componente, e um biomarcador da porção iluminada do alvo fluoresça, para refletir luz ou absorver luz e filtrar sinais óticos responsivos à iluminação do alvo com a luz de excitação, em que a filtração da pluralidade de sinais óticos inclui evitar a passagem de luz de excitação refletida e permitir passagem de sinais óticos tendo um comprimento de onda correspondendo a uma ou mais de fluorescência bacterina, autofluorescência bacteriana, autofluorescência de tecido e fluorescência de tecido exógeno através de um filtro fluorescente contido no alojamento ótico. O método inclui ainda detectar os sinais óticos filtrados com um sensor de imagem contido no alojamento ótico, e exibir os sinais filtrados detectados pelo menos em um display do alojamento de corpo de base como uma imagem compósita da porção iluminada do alvo, a imagem compósita compreendendo representações fluorescentes de vários componentes de tecido presentes na porção iluminada do alvo. Breve Descrição dos Desenhos
[0016] A presente divulgação pode ser entendida a partir da seguinte descrição detalhada individualmente ou junto com os desenhos em anexo. Os desenhos são incluídos para fornecer uma compreensão adicional e são incorporados em e constituem uma parte desse relatório descritivo. Os desenhos ilustram uma ou mais modalidades exemplificadoras da presente divulgação e junto com a descrição servem para explicar os vários princípios e operações.
[0017] A Figura 1 é uma vista frontal de uma primeira modalidade de um dispositivo de imageamento manual, modular de acordo com a presente divulgação.
[0018] A Figura 2 é uma vista posterior do dispositivo de imageamento manual modular da Figura 1.
[0019] A Figura 3 é uma vista em perspectiva frontal do dispositivo de imageamento manual, modular da Figura 1.
[0020] A Figura 4 é uma vista em perspectiva traseira do dispositivo de imageamento manual modular da Figura 1.
[0021] A Figura 5A é uma vista em perspectiva de um primeiro alojamento ótico desprendido a partir de um alojamento de base de uma segunda modalidade de um sistema de imageamento manual, modular de acordo com a presente divulgação.
[0022] A Figura 5B é uma vista em perspectiva de um segundo alojamento ótico desprendido a partir do alojamento de base de uma terceira modalidade de um sistema de imageamento manual, modular de acordo com a presente divulgação.
[0023] A Figura 6 é uma vista frontal de uma versão de uma quarta modalidade de um dispositivo de imageamento manual modular de acordo com a presente divulgação.
[0024] A Figura 7 é uma vista traseira de uma versão do dispositivo de imageamento manual modular da Figura 6 de acordo com a presente divulgação.
[0025] A Figura 8 são exemplos de imagens de luz branca (WL), fluorescente (FL) e térmica adquiridas com modalidades exemplificadoras de um dispositivo de imageamento manual, modular de acordo com a presente divulgação.
[0026] A Figura 9 são exemplos de medições feitas com modalidades exemplificadoras de um dispositivo de imageamento manual, modular de acordo com a presente divulgação.
[0027] As Figuras 10A-10D são exemplos de imagens adquiridas e criadas no processo de formar uma imagem fluorescente tridimensional de um alvo com uma modalidade exemplificadora de um dispositivo de imageamento manual, modular de acordo com um aspecto da presente divulgação.
[0028] As Figuras 11A-11E mostram uma estação de carga sozinha (Figuras 11A-11C) e em uso com um dispositivo de imageamento (Figuras 11D e 11E) de acordo com a presente divulgação.
[0029] A Figura 12 é uma vista explodida de uma modalidade de exemplo de um alojamento ótico de um dispositivo de imageamento de acordo com um aspecto da presente divulgação.
[0030] A Figura 13 é uma modalidade de exemplo de um painel de circuito impresso para uso em um dispositivo de imageamento de acordo com um aspecto da presente divulgação.
[0031] As Figuras 14A e 14B mostram diagramas de bloco de hardware de exemplo para uso em dispositivos de imageamento da presente divulgação.
[0032] As Figuras 15A-15F mostram uma modalidade de exemplo de um campo não ligado a (Figuras 15A-15C) e ligado a (Figuras 15D-15E) um dispositivo de imageamento manual, portátil de acordo com a presente divulgação.
[0033] As Figuras 15G-15H mostram o dispositivo de imageamento manual, portátil, de exemplo, ligado ao campo das Figuras 15D-15F de acordo com a presente divulgação.
[0034] As Figuras 16A-16C mostram uma modalidade de exemplo de um campo estéril para uso com um dispositivo de imageamento (Figuras 16A-16B) e o campo estéril no dispositivo de imageamento como é ligado a um campo de imageamento/campo de escurecimento (Figura 16C) de acordo com a presente divulgação.
Descrição Detalhada
[0035] O progresso da ferida é atualmente monitorado manualmente. O National Pressure Ulcer Advisory Panel (NPUAP) desenvolveu a ferramenta Pressure Ulcer Scale for Healing (PUSH) que delineia um método de cinco etapas de caracterizar úlceras de pressão. Essa ferramenta utiliza três parâmetros para determinar uma score quantitativa que é então utilizada para monitorar a úlcera de pressão ao longo do tempo. Os parâmetros qualitativos incluem dimensões da ferida, tipo de tecido e a quantidade de exsudado ou descarga e leituras térmicas presentes após o curativo ser retirado. Uma ferida pode ser caracterizada adicionalmente por seu odor e cor. Tal avaliação de feridas não inclui atualmente informações biológicas e moleculares críticas sobre a ferida. Portanto, todas as descrições de feridas são às vezes subjetivas e observadas com a mão pelo médico que atende ou pelo enfermeiro.
[0036] O que se deseja é um dispositivo ou método baseado em imageamento robusto, eficaz em termos de custo, não invasivo e rápido para avaliar objetivamente as feridas em relação a alterações nos níveis biológico, bioquímico e celular e para detectar rápida, sensível e não invasivamente a presença inicial de bactérias/microorganismos nas feridas. Tal método ou dispositivo para detecção de alterações críticas em tecido biológico em feridas pode servir a um papel adjuntivo com métodos de controle de ferida clínicos convencionais a fim de orientar decisões clínico-patológicas principais no tratamento de pacientes. Tal dispositivo pode ser compacto, portátil e capaz de interrogação de feridas em tempo real, não invasiva e/ou sem contato, em um modo seguro e conveniente, que pode permitir que o dispositivo de imageamento manual se adapte seamlessl6 na prática de rotina de controle de ferida e ser de fácil utilização para o médico, enfermeiro e especialista em ferida. O dispositivo de imageamento manual também pode ser utilizado no entorno de tratamento em casa (incluindo self-use por um paciente) bem como em entornos de campos de batalhas militares. Além disso, tal dispositivo baseado em imagem pode fornecer capacidade de monitorar resposta de tratamento de ferida e cicatrização em tempo real por incorporar orientação de imagem ‘biologicamente informada’ valiosa no processo de avaliação clínica de ferida. Isso pode levar finalmente ao diagnóstico novo em potencial, planejamento de tratamento, monitoramento da resposta de tratamento e desse modo estratégias de intervenção ‘adaptáveis’ que podem permitir aperfeiçoamento da resposta de cicatrização de ferida a nível de paciente individual. A identificação precisa dos fatores sistêmico, local e molecular subjacentes ao problema de cicatrização de ferida em pacientes individuais pode permitir tratamento mais sob medida.
[0037] O dispositivo MolecuLight //fez avanços no tratamento de muitas das questões mencionadas acima. O dispositivo MolecuLight // permite que clínicos visualizem rápida, segura e facilmente as bactérias e meça as feridas no ponto de tratamento. As bases do dispositivo MolecuLight i:X e métodos de uso são descritos na patente US no. 9.042.967, que é um pedido em estágio nacional do PCT/CA2009/000680, depositado internacionalmente em 20 de maio de 2009, que reivindica benefício do pedido provisório US no. 61/054.780, depositado em 20 de maio de 2008, o teor integral de cada é incorporado por referência na presente invenção.
[0038] Outro dispositivo de imageamento, divulgado para uso em visualização de câncer, é divulgado no Pedido provisório US no. 62/625.983 (depositado em 3 de fevereiro de 2018) intitulado “Devices, Systems, and Methods for Tumor Visualization and Removal” e Pedido Provisório US no. 62/625,967 (depositado em 03 de fevereiro de 2018) intitulado “Devices, Systems, and Methods for Tumor Visualization and Removal,” e Pedido de patente internacional no. PCT/CA2019/000015, depositado em 1º de fevereiro de 2019 e intitulado “Devices, Systems, and Methods for Tumor Visualization and Removal,” o teor na íntegra de cada é incorporado por referência na presente invenção. Embora divulgado no contexto de visualização de câncer, os sistemas e métodos divulgados se referem à visualização e imageamento de autofluorescência de tecido e fluorescência de tecido e os detalhes referentes à construção, funcionalidade e operação de dispositivos exemplificadores descritos na presente invenção podem ser similares a ou iguais como partes de sistemas descritos na presente invenção.
[0039] O dispositivo MolecuLight i:X e o dispositivo divulgado no presente pedido fazem uso de imageamento de autofluorescência de tecido que fornece um meio exclusivo de obter informações biologicamente relevantes de tecidos normais e doentes em tempo real, desse modo permitindo diferenciação entre estados de tecido normal e doente. Um dispositivo de imageamento de autofluorescência pode ser útil para imageamento de feridas em tempo real rápido, não invasivo e sem contato, para detectar e explorar as informações biológicas ricas da ferida para superar as limitações atuais e melhorar o controle e tratamento clínico.
[0040] No presente pedido, sistemas, métodos e dispositivos para imageamento baseado em fluorescência são divulgados. Uma modalidade do dispositivo é um dispositivo de imageamento digital ótico portátil. O dispositivo pode utilizar uma combinação de imageamento de luz branca (WL), imageamento de fluorescência (FL), imageamento infravermelho (IR), imageamento térmico e/ou mapeamento tridimensional e pode fornecer imageamento de ferida em tempo real, avaliação, registro/documentação, monitoramento e/ou controle de tratamento. O dispositivo pode ser manual, compacto e/ou leve. Por exemplo, o dispositivo pode compreender ao menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente; um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivo à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda que corresponde a um ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido, e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem; uma fonte de luz branca configurada para permitir luz branca durante imageamento de luz branca; um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivo à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem; e um processador configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para um display com base nos sinais óticos detectados. Esse dispositivo e método podem ser adequados para monitoramento de feridas em seres humanos e em animais.
[0041] Em outra modalidade exemplificadora, o dispositivo pode ser um dispositivo de imageamento manual modular. Em tal modalidade, o dispositivo compreende uma porção de corpo de base, também mencionada na presente invenção como uma porção de base ou um alojamento de base, e uma porção ótica também mencionada na presente invenção como um alojamento ótico ou porção de alojamento ótico. A porção ótica é recebida de modo liberável pela porção de corpo de base e é intercambiável com outras porções óticas, cada porção ótica sendo configurada para uma aplicação específica ou capturar características particulares de e informações óticas a partir do alvo sendo imageado. Desse modo, um usuário selecionará um alojamento ótico com base nas capacidades desejadas para imageamento em uma situação dada.
[0042] O dispositivo de imageamento manual modular pode ser embalado e/ou vendido como parte de um kit, onde a porção de corpo de base e duas ou mais porções óticas são fornecidas, as propriedades óticas de cada porção ótica diferindo uma da outra e quaisquer outros alojamentos óticos. As propriedades que podem variar de um alojamento ótico para outro incluem os exemplos não limitadores a seguir, que podem ser incluídos em qualquer combinação em cada alojamento ótico: número de sensores de imagem, número de sensores de imagem configurados para imageamento de luz branca (isto é, combinado com filtro para imageamento de luz branca); número de sensores de imagem configurados para imageamento fluorescente, em que sensores de imagem diferentes para imageamento fluorescente podem ser emparelhados com filtros diferentes para permitir passagem de faixas diferentes de emissões fluorescentes, em que cada faixa é configurada para capturar uma característica particular de um alvo (por exemplo, vasculatura ou microvasculatura, colágeno, elastina, sangue, osso, bactérias, malignidade, linfáticos, células imunes, tecidos adiposos, cartilagem, tendões, nervos, tecidos gastrointestinais, pele, tecidos pré-malignos ou benignos, fluidos corpóreos, urina, sangue, saliva, lágrimas, muco, tecidos de mucosa, tecidos dérmicos e agentes fluorescentes exógenos, drogas etc.)
[0043] Os sensores de imagem são configurados para capturar imagens estacionárias ou vídeo.
[0044] O número e tipo de fontes de luz de excitação podem variar entre alojamentos óticos também. As fontes de luz de excitação são configuradas para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de cerca de 350 nm - cerca de 400 nm, cerca de 400 nm - cerca de 450 nm, cerca de 450 nm - cerca de 500 nm, cerca de 500 nm - cerca de 550 nm, cerca de 550 nm -cerca de 600 nm, cerca de 600 nm - cerca de 650 nm, cerca de 650 nm - cerca de 700 nm, cerca de 700 nm - cerca de 750 nm, cerca de 750 nm - cerca de 800 nm, cerca de 800 nm
- cerca de 850 nm, cerca de 850 nm - cerca de 900 nm, cerca de 900 nm - cerca de 950 nm, cerca de 950 nm -cerca de 1000 nm e/ou combinações dos mesmos.
O formato do alojamento ótico pode variar também de um alojamento para outro, dependendo da aplicação particular.
Por exemplo, formatos especializados podem ser utilizados para aplicações particulares como, por exemplo, acessar espaços anatômicos confinados como recessos, cavidades orais, cavidades nasais, área anal, área abdominal, ouvidos etc.
Em tais casos, o alojamento ótico pode ter a forma de uma anexação endoscópica.
Os materiais que formam o alojamento ótico podem variar de um alojamento para outro.
Por exemplo, o alojamento pode ter uma porção voltada para o paciente, flexível, ou uma porção voltada para o paciente rígida, dependendo da aplicação na qual o dispositivo de imageamento deve ser utilizado.
O alojamento ótico pode ser feito impermeável ou resistente à água em algumas modalidades.
O alojamento pode, em algumas modalidades, ser feito de materiais que são inerentemente resistentes a crescimento bacteriano ou ser feito de um material com uma textura de superfície ou topologia que é resistente a crescimento microbiano, por exemplo, nanosuperfície rugosa.
O tamanho do alojamento ótico pode variar dependendo do tamanho e número de componentes contidos no mesmo.
Várias modalidades exemplificadoras dos alojamentos óticos também podem incluir, em qualquer combinação, aspectos como um sensor de luz ambiente, um telêmetro, sensores de imageamento térmico, emissores de luz estruturada, uma fonte de radiação infravermelha e detector a ser utilizado para imageamento tridimensional, lasers para fazer medições etc.
Adicionalmente ou alternativamente, o dispositivo de imageamento pode ter também um canal externo incorporado no alojamento para permitir aplicação de uma ferramenta como um fórceps de biópsia, sonda de espectroscopia de fibra ótica ou outro implemento que requeira (FL) direcionamento guiado de imagem para coletar tecido, ablacionar tecido, cauterizar tecido ou interrogar tecido que está fluorescente.
[0045] A porção de corpo de base/alojamento de base inclui uma interface configurada para receber de modo liberável o alojamento ótico. O alojamento ótico inclui uma porção configurada para ser recebida na porção de corpo de base em um modo que fornece conexões elétricas e de energia entre os componentes no alojamento ótico e a bateria e processador na porção de corpo de base. A conexão permitirá a transferência de dados entre o alojamento ótico e a base, que contém um processador configurado para receber dados a partir do sensor de imagem. Adicionalmente, a base pode ser ligada a um PC para armazenar ou analisar os dados a partir do dispositivo de imageamento modular.
[0046] Em várias modalidades exemplificadoras, a porção de corpo de base inclui um dissipador de calor. Em uma modalidade de exemplo, o dissipador de calor forma uma virola em torno da abertura na porção de corpo de base que é configurada para receber o alojamento ótico.
[0047] Em várias modalidades de exemplo, o dispositivo de imageamento modular inclui os seguintes elementos em várias configurações:
[0048] Sensor de câmera FL - um sensor de câmera configurado para detectar comprimentos de onda fluorescentes é utilizado em modo de imageamento fluorescente (FL). Luz incidente sobre esse sensor passa através de um filtro banda dual para permitir visualização e captura de sinais fluorescentes vermelho e verde que podem estar presentes, por exemplo, sinais gerados responsivos à iluminação de um alvo com luz de excitação. Em algumas modalidades, o filtro pode ser configurado para reconhecer sinais fluorescentes adicionais ou menos sinais fluorescentes.
[0049] Câmera WL 1 - um primeiro sensor de câmera de luz branca (WL) é utilizado quando o dispositivo de imageamento modular está em um modo de imageamento de luz branca (WL). Luz incidente sobre esse sensor passa através de um filtro de passagem curta para permitir que o sensor forme imagem de comprimentos de onda de luz visíveis. O filtro de passagem curta bloqueia luz infravermelha (IR) que pode estar presente no entorno clínico. O filtro de passagem curta bloqueia também IR emitido por um telêmetro, ser presente.
[0050] Câmera WL 2 - Um segundo sensor de câmera/sensor de imagem WL pode ser utilizado como parte de uma conFiguração estereoscópica ou de imageamento 3D (profundidade alvo) do dispositivo de imageamento modular.
[0051] Luz incidente sobre esse sensor passa através de um filtro de passagem curta para permitir que o sensor forme imagem de comprimentos de onda de luz visíveis. O filtro de passagem curta bloqueia luz infravermelha (IR) que pode estar presente no entorno clínico. O filtro de passagem curta também bloqueia IR emitido por um telêmetro, se presente. Quando presente, o segundo sensor de câmera WL deve ser alinhado com o primeiro sensor de câmera WL.
[0052] Display - um display de ampla gama de cores, alta resolução com função de tela sensível ao toque pode ser fornecido. A função de tela sensível ao toque permite que os usuários manipulem imagens e também permite que o display atue como uma interface de usuário primária (UI) para o operador de dispositivo/clínico, permitindo a entrada de informações sobre o paciente que podem ser coletadas ou registradas em algum modo com imagens tiradas, na câmera ou quando as informações são carregadas na nuvem ou outro armazenamento.
[0053] Bateria - uma bateria recarregável, como uma bateria de íon de lítio recarregável com função de medição de gás integrada pode ser utilizada para acionar o dispositivo de imageamento modular. Como será entendido, outros tipos de baterias podem ser utilizados ou outras fontes de energia utilizadas.
[0054] Alto-falante - um alto-falante sobre o dispositivo de imageamento modular pode ser utilizado para comunicar com o usuário e pode gerar também som de clique de câmera e/ou outros sons que melhoram a experiência do usuário.
[0055] LED de status de bateria - indica a condição de pouca bateria e estado de carga de bateria durante operação de carga.
[0056] LED do status do sistema - indica o status do sistema através do uso de on/off ou cores diferentes, fornece indicação de operacional/OK do sistema ou indica presença de problema interno do sistema.
[0057] Antena de Wi-Fi - permite comunicação de WIFI. A comunicação de WIFI utilizada para armazenamento em nuvem de imagens, atualização de campo de software de sistema, e gerenciamento de uso de pay-per-use.
[0058] LEDs FL - as fontes de luz do dispositivo modular podem compreender LEDs. Em um exemplo, luz de excitação, como luz de excitação fluorescente, pode ser gerada por LEDs fluorescentes (FL). A luz de excitação fluorescente pode ser utilizada para eliciar fluorescência a partir de bactérias, isto é, como resposta à iluminação com a luz de excitação. A corrente de LED é controlada por controle de loop fechado onde o ponto de ajuste do loop de controle é gerenciado pela MCU. O set-point de corrente de acionamento de LED FL nominal é estabelecido durante o processo de fabricação do dispositivo a fim de atender à exigência de uniformidade e irradiância óptica no alvo, mínima. A eficiência ótica de LED é dependente de temperatura. Os sensores de temperatura medem a temperatura do painel de circuito impresso (PCB) perto dos LEDs, que é utilizado como uma entrada para um loop de controle que ajusta o ponto de ajuste de corrente de acionamento nominal para compensar a alteração de eficiência de irradiância dependente de temperatura do LED. Como será entendido, outros tipos de fontes de luz fluorescente podem ser utilizados ao invés de ou além de LEDs FL.
[0059] Um sensor de luz ambiente é fornecido para monitorar a luz ambiente no entorno de imageamento perto do alvo de imageamento. Imageamento de fluorescência (FL) requer um entorno adequadamente escuro para obter imagens úteis. O sensor de luz ambiente é utilizado para fornecer feedback para o clínico sobre o nível de luz ambiente. O nível de luz ambiente antes do sistema entrar no modo de imageamento FL pode ser armazenado em metadados de imagem. O nível de luz pode ser útil durante análise posterior. O nível de luz ambiente medido pode ser também útil durante modo de imageamento de luz branca para permitir WL de lanterna ou controle sua intensidade. O sensor de luz ambiente pode ser configurado para indicar para um usuário quando o entorno de imageamento está suficientemente escuro para fazer uma imagem fluorescente. Isso pode assumir a forma de fornecer uma indicação de que o entorno de imageamento está satisfatório e/ou insatisfatório, dependendo do modo de imageamento.
[0060] Telêmetro - um telêmetro pode ser utilizado para medir a distância entre o sensor de câmera e alvo sendo imageado. O mínimo em irradiância de luz alvo e uniformidade é válido em uma faixa de distâncias de câmera até alvo. O telêmetro fornece feedback para o clínico/usuário para orientar os mesmo no imageamento na distância correta por fornecer uma indicação de que uma distância apropriada foi atingida. A distância alvo pode ser armazenada em metadados de imagem. A distância alvo pode ser útil para um algoritmo de detecção de adesivo, que pode ser utilizado em processos de medição, para determinar o tamanho de aderência mínimo e máximo esperado em pixels de sensor que é uma função de distância entre o adesivo e sensor de câmera. Em algumas modalidades, uma alteração em distância alvo medida pode ser utilizada para iniciar uma ação de novo foco de sensor de câmera.
[0061] LED de lanterna - uma ou mais fontes de luz branca pode ser fornecida para iluminar o alvo durante modo de imageamento de luz branca. Fontes de luz branca podem incluir um ou mais LEDs de luz branca. Outras fontes de luz branca podem ser utilizadas além de ou ao invés de LEDs.
[0062] Porta USB-C - Uma porta USB-C pode ser fornecida para utilizar para carga de bateria, carga de software de fábrica, teste de fábrica e calibragem do dispositivo e download de imagens.
[0063] Portas adicionais ou alternativas podem ser fornecidas para transferência de informações e/ou carga.
[0064] Uma modalidade exemplificadora de um dispositivo de imageamento manual modular 100 é mostrada nas Figuras 1 - 5B. Como mostrado nas Figuras 1-5B, em algumas modalidades de exemplo, uma porção de corpo de base 110 do dispositivo 100 pode ter um formato geralmente quadrado ou retangular. Um lado voltado para o usuário ou frontal 115 da porção de corpo de base 110 inclui uma tela de display 120 para exibir imagens e vídeos capturados pelo dispositivo. Embora mostrado como quadrado ou retangular, o dispositivo pode assumir qualquer formato que suporte razoavelmente uma tela de display como um display de tela sensível ao toque. Além de divulgar imagens capturada pelo dispositivo de imageamento 100, a tela de display opera também como uma interface de usuário, permitindo que o usuário controle funções do dispositivo através de entrada de tela sensível ao toque.
[0065] Posicionado em um lado oposto do dispositivo, no lado voltado para o paciente 125 do dispositivo, pode haver áreas de suporte 130 configuradas para facilitar que um usuário segure o dispositivo durante imageamento. Como ilustrado na Figura 4, as áreas de suporte podem compreender protrusões ou áreas que se estendem para longe da porção de corpo de base 110 suficientemente para permitir que os dedos de um usuário segurem ou envolvam as protrusões. Vários outros tipos de suportes bem como posicionamento alternativo dos suportes podem ser utilizados. Uma consideração na posição de tais suportes é a capacidade de o usuário equilibrar o dispositivo de imageamento enquanto usa o dispositivo para imageamento e enquanto entra comandos através do display de tela sensível ao toque. A distribuição de peso do dispositivo de imageamento será também uma consideração para fornecer um dispositivo ergonômico e de fácil utilização. O lado voltado para o paciente 125 do dispositivo também pode incorporar contatos 135 para carga sem fio do dispositivo.
[0066] Como ilustrado nas Figuras 11A-11E, uma estação de carga 136 pode ser fornecida para carga sem fio do dispositivo 100. Como mostrado na modalidade de exemplo, a estação de carga 136 pode incluir contatos como pinos de contato 137 para carga sem fio do dispositivo 100. Os pinos de contato 137 podem ser acionados por mola e podem ser separados um do outro em um modo que evite um curto por colocação inadvertida de outros objetos nos pinos de contato 137 (isto é, pequenos objetos metálicos). Em um exemplo, uma porção em relevo da superfície da estação de carga 136, como uma protrusão, pode separar os pinos de contato 137. A estação de carga 136 pode incluir também uma luz indicadora 138 que engatará/entrará quando o dispositivo 100 for adequadamente posicionado na estação de carga 136 para carregar. Adicionalmente ou alternativamente, a luz indicadora 138 pode indicar quando o dispositivo 100 é totalmente carregado.
[0067] De acordo com um aspecto da presente divulgação, o lado voltado para o paciente 125 do dispositivo 100 também inclui um alojamento ótico 140. A porção de alojamento ótico 140 pode ser desprendível da porção de corpo de base 110 como ilustrado nas Figuras 5A-5B. A porção de alojamento ótico 140 é ilustrada como um alojamento retangular configurado para ser recebido em uma abertura retangular 145 na porção de corpo de base 110. Entretanto, tanto a porção de alojamento ótico 140 como a abertura 145 podem assumir outros formatos, como, por exemplo, quadrado, oblongo, oval ou circular. Adicionalmente, a porção de alojamento ótico 140 pode não ter o mesmo formato que a abertura 145, porém ao invés um elemento conector tendo o mesmo formato como ou de outro modo configurado para ser recebido na abertura 145 da porção de corpo de base 110 pode ser utilizado como uma ponte para ligar a porção de alojamento ótico 140 à porção de corpo de base 110. A abertura 145 é configurada para receber de modo liberável a porção de alojamento ótico 140. Quando a porção de alojamento ótico 140 é posicionada na abertura 145, pode ser travada em posição de modo que a porção de alojamento ótico 140 seja travada na porção de corpo de base 110. Nessa conFiguração, contatos elétricos são feitos entre a porção de corpo de base 110 e os componentes óticos contidos na porção de alojamento ótico 140 e os componentes da porção de alojamento ótico são acionadas por uma fonte de energia, como uma bateria, contida na porção de corpo de base 110.
[0068] Em várias modalidades de exemplo, a porção de corpo de base 110 inclui um dissipador de calor 150. Em uma modalidade de exemplo, o dissipador de calor 150 forma uma virola em torno da abertura 145 na porção de corpo de base 110 que é configurada para receber a porção de alojamento ótico 140.
[0069] Como ilustrado nas Figuras 5A e 5B, o alojamento ótico 140 pode assumir formatos ou configurações diferentes. Por exemplo, como mostrado na Figura 5A, a porção de alojamento ótico 140 tem um formato oblongo, geralmente plano. Os componentes óticos são dispostos em um modo geralmente linear através de uma largura do alojamento ótico. A Figura 5B mostra um segundo alojamento ótico 185 que inclui uma porção de endoscópio
190. Ao contrário da porção de alojamento ótico 140 os componentes óticos contidos no segundo alojamento ótico 184 estão contidos em uma ponta distal 195 da porção de endoscópio 190 do segundo alojamento ótico 185 e não são dispostos em um modo linear. A disposição dos componentes óticos variará em cada alojamento ótico com base no tamanho e formato do alojamento ótico bem como no número e tipo de componentes óticos contidos em um dado alojamento.
[0070] A porção de alojamento ótico 140 pode incluir vários componentes óticos configurados para facilitar a coleta de sinais óticos a partir de um alvo sendo imageado. As propriedades que podem variar de um alojamento ótico para outro incluem os seguintes exemplos não limitadores, que podem ser incluídos em qualquer combinação em cada alojamento ótico: número total de sensores de imagem, número de sensores de imagem configurados para imageamento de luz branca (isto é, combinado com filtro para imageamento de luz branca); número de sensores de imagem configurados para imageamento fluorescente, em que sensores de imagem diferente para imageamento fluorescente podem ser emparelhados com filtros diferentes para permitir passagem de faixas diferentes de emissões fluorescentes, em que cada faixa é configurada para capturar uma característica particular de um alvo (por exemplo, vasculatura ou microvasculatura, colágeno, elastina, sangue, osso, bactérias, malignidade, cartilagem saudável ou doente, ligamentos, tendões, tecido conectivo, linfáticos, nervo, músculo etc.).
[0071] A porção de alojamento ótico 140 pode incluir uma ou mais fontes de luz de excitação. Uma fonte de luz de excitação pode fornecer um comprimento de onda único de luz de excitação, escolhido para excitar emissões de autofluorescência de tecido e também emissões de fluorescência de porfirinas induzidas em células cancerosas/de tumor. Adicionalmente ou alternativamente, uma fonte de luz de excitação pode fornecer um comprimento de onda de luz de excitação escolhida para excitar emissões de autofluorescência bacteriana e/ou emissões de fluorescência exógena de um ou mais de tecido e bactérias em uma ferida. Em um exemplo, a luz de excitação pode ter comprimentos de onda na faixa de cerca de 350 nm -cerca de 600 nm, ou 350 nm - cerca de 450 nm e 550 nm - cerca de 600 nm, ou, por exemplo, 405 nm, ou por exemplo, 572 nm.
[0072] Alternativamente, a fonte de luz de excitação pode ser configurada para fornecer dois ou mais comprimentos de onda de luz de excitação. Os comprimentos de onda da luz de excitação podem ser escolhidos para finalidades diferentes, como será entendido pelos técnicos no assunto. por exemplo, por variar o comprimento de onda da luz de excitação, é possível variar a profundidade na qual a luz de excitação penetra em uma superfície de um alvo como um leito cirúrgico ou uma ferida. À medida que a profundidade de penetração aumenta com um aumento correspondente em comprimento de onda, é possível utilizar comprimentos de onda diferentes de luz para excitar tecido abaixo da superfície da superfície alvo. Em um exemplo, luz de excitação tendo comprimentos de onda na faixa de 350 nm - 450 nm, por exemplo, 405 nm, e luz de excitação tendo comprimentos de onda na faixa de 550 nm a 600 nm, por exemplo, 572 nm, podem penetrar no tecido alvo em profundidades diferentes, por exemplo, cerca de 500µm - cerca de 1 mm e cerca de 2.5 mm, Isso permitirá que o usuário do dispositivo, por exemplo, um médico, um cirurgião ou um patologista, visualize células de tecido na superfície do alvo e na subsuperfície do alvo. Adicionalmente ou alternativamente, uma luz de excitação tendo um comprimento de onda na faixa de infravermelho próximo/infravermelho pode ser utilizada, por exemplo, luz de excitação tendo um comprimento de onda entre cerca de 750 nm e cerca de 800 nm, por exemplo, 760 nm ou 780 nm, pode ser utilizado. Além disso, para penetrar no tecido até um nível mais profundo, o uso desse tipo de fonte de luz pode ser utilizado em combinação com um segundo tipo de imageamento/agente de contraste, como, por exemplo, corante infravermelho (por exemplo, IRDye 800, ICG). Isso permitirá, por exemplo, visualização de vascularização, perfusão vascular e pooling de sangue no tecido alvo. Além disso, a utilidade de visualização de perfusão vascular é para melhorar anastomose durante reconstrução ou observar a cicatrização da ferida.
[0073] O dispositivo de imageamento 100 pode incluir fontes de luz adicionais, como uma fonte de luz branca para imageamento de luz branca (WL) da superfície alvo. O uso de luz branca fornece contexto anatômico para outras imagens, como imagens fluorescentes. A fonte de luz branca pode incluir um ou mais LEDs de luz branca. Outras fontes de luz branca podem ser utilizadas, como apropriado. Como será entendido por aqueles com conhecimentos comuns na técnica, fontes de luz branca devem ser estáveis e confiáveis, e não produzir calor excessivo durante uso prolongado.
[0074] A porção de corpo de base 110 do dispositivo de imageamento pode incluir controles para permitir comutação/alternação entre imageamento de luz branca e imageamento de fluorescência. Os controles também podem permitir o uso de várias fontes de luz de excitação juntas ou separadamente, em várias combinações e/ou sequencialmente. Os controles podem ciclar através de uma variedade de combinações de fonte de luz diferentes, podem controlar sequencialmente as fontes de luz, podem sondar as fontes de luz ou de outro modo controlar timing e duração de uso de fonte de luz. Os controles podem ser automáticos, manuais ou uma combinação dos mesmos, como será entendido por aqueles com conhecimentos comuns na técnica. Como discutido acima, o display de tela sensível ao toque 120 da porção de corpo de base 110 pode funcionar como uma interface de usuário para permitir controle do dispositivo de imageamento 100. Alternativamente, é considerado que controles separados, como controles acionados com a mão, por exemplo, botões, podem ser utilizados ao invés de ou além de controles de tela sensível ao toque. Tais controles acionados com a mão podem ser posicionados, por exemplo, nos punhos 130 para permitir que o usuário facilmente acione os controles enquanto segura e utiliza o dispositivo de imageamento.
[0075] A porção de alojamento ótico 140 do dispositivo de imageamento 100 também pode conter um ou mais filtros de imageamento ótico configurados para evitar passagem de luz de excitação refletida para o(s) sensor(es) de câmera. Em um exemplo, filtros de imageamento ótico também podem ser configurados para permitir passagem de emissões tendo comprimentos de onda correspondendo a emissões de autofluorescência de células de tecido e emissões de fluorescência das porfirinas induzidas em células de tecido. Em outro exemplo, o dispositivo 100 pode conter um ou mais filtros de imageamento ótico configurados para permitir passagem de emissões correspondendo a emissões de autofluorescência de bactérias contidas no alvo bem como emissões de fluorescência exógena de bactérias devido ao uso de agentes de contraste sobre a superfície alvo. O dispositivo de imageamento 100 pode incluir também filtros configurados para capturar fluorescência e autofluorescência tanto de bactérias como de tecidos.
[0076] Esses filtros óticos podem ser selecionados para detectar sinais óticos específicos a partir da superfície de ferida/tecido/alvo com base no comprimento de onda de luz desejado. Filtração espectral do(s) sinal(is) ótico(s) detectado(s) (por exemplo, absorção, fluorescência, refletância) também pode(m) ser obtido(s), por exemplo, utilizando um filtro sintonizável de cristal líquido (LCTF) ou um filtro sintonizável acústico-ótico (AOTF) que é um filtro de passa-faixa espectral eletronicamente sintonizável de estado sólido. Filtração espectral pode envolver também o uso de filtros variáveis contínuos e/ou filtros óticos de passa-faixa manuais. Esses filtros/mecanismos de filtração podem ser colocados na frente do sensor de imageamento para produzir imageamento de tecidos, multiespectral, hiper espectral e/ou seletivo de comprimento de onda.
[0077] O dispositivo de imageamento 100 pode ser modificado utilizando filtros de polarização óticos ou orientados de modo variável (por exemplo, linear ou circular combinado com o uso de placas de onda ótica) anexados em um modo razoável às fontes de luz de iluminação/excitação e um sensor de imageamento. Desse modo, o dispositivo de imageamento 100 pode ser utilizado para imagear a superfície alvo com iluminação de luz polarizada e detecção de luz não polarizada ou vice-versa, ou iluminação de luz polarizada e detecção de luz polarizada, com refletância de luz branca e/ou imageamento de fluorescência. Isso pode permitir imageamento de feridas com reflexões especulares minimizadas (por exemplo, brilho a partir de imageamento de luz branca), b em como permitir imageamento de polarização de fluorescência e/ou alterações dependentes de anisotropia em tecidos conectivos (por exemplo, colágenos e elastina) na ferida e tecidos normais em volta. Isso pode fornecer informações úteis sobre a organização e orientação espacial de fibras de tecido conectivo associadas a remodelagem de ferida durante cicatrização [Yasui et al., (2004) Appl. Opt. 43: 2861 -2867].
[0078] Em uma modalidade de exemplo, mostrada na Figura 12, o dispositivo de imageamento 200 inclui três sensores de câmera 260, 265, 270 e cada sensor inclui um filtro fixo 261, 266, 271. Por exemplo, primeiro e segundo sensores de luz branca podem ser fornecidos, cada configurado para receber sinais de luz visível através de um filtro dedicado fixado no sensor respectivo. Adicionalmente, um sensor para imageamento fluorescente pode ser configurado para permitir que vários comprimentos de onda de emissão desejável passem através até o sensor de câmera fluorescente. Como anteriormente discutido, porções de alojamento ótico diferentes podem conter conFigurações diferentes de sensores, filtros e fontes de luz que juntos são configurados para criar imagens de características específicas de um alvo.
[0079] A Figura 12 mostra uma vista explodida do alojamento ótico 240 do dispositivo de imageamento 200. Como mostrado na Figura 12, a porção de corpo de base 210 pode incluir um dissipador de calor 212 posicionado atrás do dissipador de calor 250 do alojamento ótico 240. O alojamento ótico 240 pode incluir ainda três sensores de câmera 260, 265, 270, um painel de circuito impresso (PCB) 273, uma gaxeta de dissipador de calor externa 252, um revestimento de câmera 244, três filtros óticos 261, 266, 271, um difusor de luz 253 para a fonte de luz branca, um retentor de filtro/gaxeta interna 274, janelas 275a, 275b, 275c, fita adesiva 276 (ou outro meio para fixar as janelas) e uma ponta de montagem de lente 280, que pode incluir um recurso para permitir anexação de acessórios.
[0080] Como será entendido pelos técnicos no assunto, a disposição dos componentes no alojamento ótico do dispositivo de imageamento pode assumir muitas configurações. Tais configurações podem ser conduzidas por tamanho do dispositivo, pegada do dispositivo e pelo número de componentes utilizados. Entretanto, ao dispor os componentes, fatores funcionais também devem ser considerados. Por exemplo, problemas como vazamento de luz a partir das fontes de luz do dispositivo e/ou uma luz ambiente que entra no alojamento ótico pode interferir na operação apropriada ou ótima do dispositivo e pode, por exemplo, causar um produto menos desejável, como artefatos de imagem. A disposição ilustrada na Figura 12 é uma disposição na qual sensores de câmera são isolados de modo a evitar vazamento de luz a partir de fontes de luz e luz ambiente.
[0081] Um PCB de exemplo 273 é mostrado na Figura 13. Como ilustrado, o PCB pode incluir uma fonte de luz de excitação 302, como, por exemplo, dois LEDs fluorescentes, por exemplo, LEDs azul/violeta tendo um comprimento de onda entre cerca de 400 nm - cerca de 450 nm, e em um exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 405 nm. LEDs adicionais tendo o mesmo comprimento de onda podem ser fornecidos ou apenas um LED pode ser utilizado. Adicionalmente, é considerado que fontes de luz de excitação adicionais tendo comprimentos de onda diferentes podem ser fornecidas. O PCB 273 também pode incluir dois sensores de temperatura 304, um LED de lanterna ou luz branca 306 para fornecer luz branca para imageamento de luz branca, um sensor de luz ambiente 308, e um telêmetro 312, que pode ser, por exemplo, um telêmetro baseado em laser.
[0082] Quando o dispositivo 100 ou 200 é mantido acima de uma superfície de tecido alvo (por exemplo, uma ferida) a ser imageada, as fontes de luz de iluminação podem brilhar um comprimento de onda azul/violeta de largura de faixa estreita ou largura de faixa grande ou outro comprimento de onda ou faixa de comprimento de onda de luz sobre a superfície de ferida/tecido produzindo, assim, um campo de luz plano e homogêneo na região de interesse. A luz ilumina também ou excita o tecido para baixo até uma certa profundidade rasa. Essa luz de iluminação/excitação interage com os tecidos normais e doentes e pode fazer com que um sinal ótico (por exemplo, absorção, fluorescência e/ou refletância) seja gerado no tecido alvo, que é subsequentemente capturado por um dos sensores de câmera.
[0083] Por alterar os comprimentos de onda de emissão e excitação de acordo, o dispositivo de imageamento 100, 200 pode interrogar os componentes do tecido do alvo (por exemplo, tecidos conectivos e bactérias em uma ferida) na superfície e em certas profundidades no tecido alvo (por exemplo, uma ferida). Por exemplo, por alterar a partir de luz de comprimento de onda azul/violeta (~400-500 nm) para verde (~500-540 nm), a excitação de fontes fluorescentes bacterianas/tecido mais profundas pode ser obtida, por exemplo, em uma ferida. Similarmente, por detectar comprimentos de onda mais longos, a emissão de fluorescência a partir de fontes de tecido e/ou bacterianas mais profundas no tecido pode ser detectada na superfície do tecido. Para avaliação da ferida, a capacidade de interrogar a fluorescência da superfície e/ou subsuperfície pode ser útil, por exemplo, na detecção e identificação potencial de contaminação bacteriana, colonização, colonização e/ou infecção crítica, que podem ocorrer na superfície bem como na profundidade em uma ferida (por exemplo, em feridas que não cicatrizam, crônicas).
[0084] O dispositivo de imageamento manual 100, 200 inclui também uma lente de imageamento e um sensor de imagem na porção de alojamento ótica 140, 240 do dispositivo. A lente de imageamento ou montagem de lente pode ser configurada para focar as emissões de autofluorescência e emissões de fluorescência filtradas no sensor de imagem. Uma lente de imageamento de ângulo-amplo ou uma lente de imageamento de olho de peixe são exemplos de lentes adequadas. Uma lente de ângulo amplo pode fornecer uma visão de 180 graus. A lente pode fornecer também ampliação ótica. Uma resolução muito alta é desejável para o dispositivo de imageamento, de modo que seja possível fazer distinções entre grupos de células muito pequenos. O sensor de imagem é configurado para detectar as emissões de autofluorescência filtradas de células de tecido e emissões de fluorescência das porfirinas induzidas em células de tecido. O sensor de imagem pode ter capacidade de vídeo 4K bem como capacidades de zoom de autofoco e ótico ou digital. Sensores de imageamento CMOS ou CCD podem ser utilizados. Em um exemplo, um sensor CMOS combinado com um filtro pode ser utilizado, isto é, um sensor de imagem hiper espectral, como aqueles vendidos por Ximea Company.
[0085] Os filtros de exemplo incluem um filtro de luz visível (https://www.ximea.com/en/products/hyperspectral-cameras-based-on-usb3- xispec/mq022hq-im-sm4x4-vis) e um filtro IR (https://www.ximea.com/en/products/hyperspectral-cameras-based-on-usb3- xispec/mq022hg-im-sm5x5-nir). O dispositivo manual 100, 200 pode conter, também, um processador configurado para receber as emissões detectadas e transferir dados em relação às emissões de autofluorescência filtrada e/ou fluorescência exógena. O processador pode ter a capacidade de rodar programas simultâneos continuamente (incluindo, porém não limitado a, monitoramento de sinal sem fio, controle e monitoramento de bateria, monitoramento de temperatura, compressão/aceitação de imagem e monitoramento de pressão de botão). O processador faz interface com armazenamento interno, controles físicos como botões, ótica e o módulo sem fio. O processador tem também a capacidade de ler sinais analógicos.
[0086] O dispositivo de imageamento 100, 200 pode incluir também um módulo sem fio e ser configurado para operação totalmente sem fio. Pode utilizar um sinal sem fio de produtividade alta e ter a capacidade de transmitir vídeo de alta definição com latência mínima. O dispositivo pode ser tanto Wi-Fi como Wi-Fi habilitado para Bluetooth para transmissão de dados, Bluetooth para conexão rápida. O dispositivo pode utilizar uma operação de faixa de transmissão sem fio de 5 Ghz para isolamento a partir de outros dispositivos. Adicionalmente, o dispositivo pode ser capaz de rodar como ponto de acesso soft, que elimina a necessidade de uma conexão com a Internet e mantém o dispositivo e módulo conectados em isolamento a partir de outros dispositivos o que é relevante para segurança dos dados do paciente. O dispositivo pode ser configurado para carga sem fio e inclui bobinas de carga indutiva. Adicional ou alternativamente, o dispositivo pode incluir uma porta configurada para receber uma conexão de carga.
[0087] As Figuras 14A e 14B ilustram modalidades alternativas de um diagrama de blocos de hardware para os dispositivos 100, 200. As Figuras 14A e 14B ilustram diagramas de blocos de exemplo mostrando os vários componentes de um dispositivo de imageamento handheld 100, 200 de acordo com modalidades de exemplo da presente divulgação.
[0088] Os componentes do dispositivo de imageamento handheld 100, 200 podem ser agrupados em um PCB ótico e um sistema eletrônico. Na modalidade da Figura 14B, o PCB ótico inclui 4 LEDs de comprimento de onda fluorescente, 2 LEDs infravermelhos e dois LEDs de luz branca. O PCB ótico inclui ainda um sensor de luz ambiente, um telêmetro a laser e um sensor de temperatura.
[0089] O PCB ótico é acoplado de modo operável ao sistema eletrônico
302. O sistema eletrônico pode incluir, por exemplo e sem limitação, componentes de controle eletrônico como um módulo de processador de aplicação, uma unidade de microcontrolador em tempo real (MCU) e um subsistema de gerenciamento de energia. O sistema eletrônico pode incluir ainda componentes e sistemas que fazem interface com outros componentes eletrônicos do dispositivo de imageamento handheld. Por exemplo, o sistema eletrônico pode incluir uma interface de câmera CMOS e eletrônica de acionamento de motor para o sistema de filtro ótico. O sistema eletrônico pode incluir também conectores para as câmeras fluorescente e luz branca, respectivamente, para facilitar a comutação entre os modos de imageamento fluorescente e de luz branca discutidos na presente invenção. Embora apenas duas câmeras, uma câmera de luz branca e uma câmera fluorescente sejam mostradas na Figura 14B, a presente divulgação considera o uso de câmeras adicionais, particularmente câmeras de luz branca. Por exemplo, o diagrama de blocos de exemplo da Figura 14A divulga a presença de três câmeras, duas câmeras de luz branca e uma câmera fluorescente. A adição de câmeras extras está compreendida no escopo da presente divulgação.
[0090] Outros sistemas eletrônicos de suporte e componentes do sistema eletrônico podem incluir memória, como um dispositivo de memória flash, uma bateria recarregável como uma bateria de íon de lítio e um sistema de carga de bateria indutiva. Alguns componentes do sistema eletrônico podem incluir componentes de comunicação, como Wi-Fi e/ou subsistema de rádio Bluetooth, e componentes de orientação espacial como um ou mais de magnetômetros, acelerômetros e giroscópios.
[0091] O sistema eletrônico pode incluir vários controles de usuário, como um comutador de força, LEDs de status de sistema, LEDs de status de carga, um comutador de captura de imagem, comutador de captura de vídeo e comutador de modo de imageamento. Os vários controles de usuário podem fazer interface com os outros componentes do sistema eletrônico através de um módulo de interface de usuário que fornece sinais para e a partir dos controles de usuário.
[0092] Outros componentes no sistema eletrônico podem incluir drivers para os LEDs fluorescente, infravermelho e de luz branca, um hub de USB para sinais de dados de enlace ascendente ou enlace descendente e/ou fonte de energia a partir de um sistema de computador externo ao qual o sistema eletrônico pode ser conectado através do hub de USB, como uma estação de trabalho ou outro computador. O sistema eletrônico pode incluir também um ou mais dispositivos que fornecem feedback para um usuário, como, sem limitação, um alto-falante. Outros dispositivos de feedback podem incluir vários indicadores auditivos e visuais, dispositivos de feedback háptico, displays e outros dispositivos.
[0093] O dispositivo de imageamento handheld modular 100, 200 do presente pedido pode ser utilizado com vários acessórios. Por exemplo, o dispositivo 100, 200 pode ser utilizado com um campo configurado para escurecer a área em torno do alvo sendo imageada por bloquear ou reduzir luz ambiente em torno do alvo. O campo pode incluir um adaptador configurado para se adaptar em um lado voltado para um paciente do alojamento ótico e configurado para isolar e/ou separar a ótica do alojamento ótico da luz ambiente por formar uma barreira entre os mesmos. Os exemplos dos tipos de campos a serem utilizados com esse dispositivo podem ser encontrados, por exemplo, no pedido de patente provisória US no. 62/669.009 depositado em 9 de maio de 2018 e intitulado “Darkening Drape, Packaging for Drape, Method of Use and Method for Deploying Same”, Pedido de patente internacional PCT/CA2019/000061 depositado em 9 de maio de 2019 e intitulado “Imaging Drapes, Packaging for Drapes, Methods of Use of Imaging Drapes, and Methods for Deploying Drape”, Pedido de patente de desenho US no. 29/647.110, depositado em 9 de maio de 2018 e intitulado “Darkening Drape”, e Pedido de desenho No. 29/676.893 depositado em 15 de janeiro de 2019 e intitulado “Adaptor for Supporting a Darkening Drape”, o teor na íntegra de cada é incorporado na presente invenção por referência.
[0094] De acordo com uma modalidade de exemplo, um campo de escurecimento 500 é divulgado. As Figuras 15A-15C mostram uma modalidade de exemplo de um campo de imageamento 500. O campo de imageamento 500 é mostrado conectado a um dispositivo de imageamento como os dispositivos de imageamento 100, 200 anteriormente discutidos na presente invenção nas Figuras 15D-15F. O campo 500 pode ser utilizado em combinação com quaisquer dos dispositivos de imageamento divulgados na presente invenção. O campo 500 inclui elemento de conexão 501. Na modalidade de exemplo, o elemento de conexão 501 inclui uma crista 510 que é utilizada para formar uma conexão de encaixe por pressão ou encaixe com o dispositivo de imageamento 100, 200. Uma projeção sobre o dispositivo de imageamento 100, 200 (como discutido abaixo) pode engatar com a crista 510 para fornecer a conexão de encaixe por pressão ou encaixe. Adicionalmente, uma ou mais protrusões 520 podem ser configuradas para engatar com a projeção no dispositivo de imageamento 100, 200 para segurar o dispositivo de imageamento 100, 200 e segurar melhor o mesmo no campo. Em algumas modalidades, protrusões 520 são membros semelhantes a dentes que engatam com a projeção no dispositivo de imageamento. Quando um dispositivo de imageamento é adequadamente alinhado e pressionado para baixo para dentro do elemento de conexão, protrusões 520 apertam a projeção sobre o dispositivo de imageamento a fim de fornecer a conexão de encaixe.
[0095] O elemento de conexão 501 pode incluir também membros de copo extremo 550 para ajudar a facilitar a conexão de encaixe entre o elemento de conexão 501 e o dispositivo de imageamento. Como mostrado na Figura 15A, os membros de copo extremo 550 podem ser membros lisos dispostos em qualquer extremidade da abertura 533, que é formada no elemento de conexão
501. Os membros de copo extremo 550 podem fornecer orientação para centrar/posicionar a cabeça de imageamento/cabeça ótica do dispositivo de imageamento que é encaixado no elemento de conexão 501.
[0096] A Figura 15A mostra a abertura 533 como tendo um formato retangular com protrusões 520 dispostas nos lados mais longos do formato retangular e membros de copo extremo 550 dispostos nos lados mais curtos do formato retangular. Entretanto, também é considerado que protrusões 520 podem ser dispostas nos lados mais curtos do formato retangular e que membros de copo extremo 550 podem ser dispostos nos lados mais longos do formato retangular. Embora a Figura 15A mostre dois membros de copo extremo 550, apenas um membro de copo extremo 550 pode ser utilizado em um lado da abertura 533. Adicionalmente, em algumas modalidades, o elemento de conexão 501 pode não incluir membros de copo extremo 550. Nessa modalidade, protrusões 520 podem ser dispostas em torno de uma maior parte ou do perímetro inteiro da abertura 533 no elemento de conexão 501. O elemento de conexão 501 pode ser formado de plástico moldado por injeção, como discutido acima.
[0097] A Figura 15A mostra uma vista em perspectiva de topo do elemento de conexão 501 preso em um campo. A Figura 15B mostra uma vista de topo do elemento de conexão 501 e uma vista exterior do campo e a Figura 15C mostra uma vista inferior do elemento de conexão 500 e uma vista do entorno de imageamento portátil formado pelo interior do campo.
[0098] O elemento de conexão 501 pode incluir também uma superfície plana, de topo 503, válvulas de um sentido, como válvulas de flap 555 e projeções 554. Como mostrado, projeções 554 são dispostos em uma superfície de topo do elemento de conexão 501. Portanto, as projeções 554 são visualizáveis a partir da vista de topo da Figura 15B, porém não são visualizáveis a partir do interior do campo na vista da Figura 15C. As projeções 554 ajudam a manter o material de campo fora do campo de visão de imageamento.
[0099] Na modalidade das Figuras 15A-15F, o elemento de conexão 501 pode ser formado de um plástico moldado por injeção, como polietileno. Desse modo, o elemento de conexão 501 pode ser um membro relativamente rígido. Em algumas modalidades, o elemento de conexão 501 tem uma espessura de cerca de 1,8 mm. As projeções 554 podem ser formadas do mesmo material que o restante do elemento de conexão 501, porém podem ser menos rígidas do que o restante do elemento de conexão 501. Desse modo, projeções 554 podem ser mais finas que o restante do elemento de conexão 501. O material do corpo do campo pode ser formado do mesmo material que o elemento de conexão 501, porém pode não ser moldado por ejeção de modo que o material do corpo do campo seja menos rígido do que o elemento de conexão 501 (incluindo as projeções 554). Em algumas modalidades, o material do corpo do campo também é mais fino que o elemento de conexão 501 (incluindo projeções 554). O corpo do campo pode ser formado de um material macio que é soldado ao material relativamente mais rígido do elemento de conexão 501. Isso pode diminuir os custos de fabricação por permitir que válvulas flap 555 sejam integradas no campo por serem formadas pelo material do corpo do campo.
[00100] O elemento de conexão 501 inclui também a abertura 533 para fornecer, a partir do dispositivo de imageamento 100, 200, FL e/ou imageamento de luz branca no entorno interior do campo. Na modalidade das Figuras 15A-15C, a abertura 533 é de formato substancialmente retangular. Entretanto, é adicionalmente considerado que outros formatos podem ser utilizados.
[00101] As Figuras 15D-15F mostram um exemplo de um dispositivo de imageamento 600 preso ao elemento de conexão 501 do campo mostrado nas Figuras 15A-15C. O dispositivo de imageamento 600 pode ser configurado como descrito com relação a dispositivos 100, 200 discutidos acima. O dispositivo de imageamento 600 é preso de forma firme ao elemento de conexão 501 através de uma conexão de encaixe que evita/reduz qualquer luz ambiente de entrar no interior do campo através do topo do campo. Uma projeção 670 no dispositivo de imageamento 600 pode engatar com protrusões 520 e crista 510 no elemento de conexão 501 para fornecer a conexão de encaixe, como discutido acima.
[00102] Uma modalidade de exemplo de um dispositivo de imageamento handheld modular 600 é mostrada nas Figuras 15G e 15H. O dispositivo de imageamento 600 inclui uma porção de corpo de base 610 com um formato geralmente quadrado ou retangular. Um lado frontal, ou voltado para o usuário 615 da porção de corpo de base 610 inclui uma tela de display 620 para exibir imagens e vídeos capturados pelo dispositivo. A projeção 670 se projeta para fora a partir do alojamento ótico/cabeça ótica 640 embora, alternativamente, possa ser posicionada sobre a porção de corpo de base 610. Embora a Figura 15G mostre a projeção 670 como disposta em uma porção de topo da porção de corpo de base 610, também é considerado que a projeção 670 pode ser disposta em outros lados da porção de corpo de base 610, dependendo da localização das protrusões 520 no elemento de conexão 501.
[00103] Embora mostrado como quadrado ou retangular, o dispositivo de imageamento 600 pode assumir qualquer formato que suportará razoavelmente uma tela de display como uma tela sensível ao toque. Além de divulgar imagens capturada pelo dispositivo de imageamento 600, a tela de display opera também como uma interface de usuário, permitindo que o usuário controle funções do dispositivo através de entrada de tela sensível ao toque.
[00104] Posicionado em um lado oposto do dispositivo, o lado voltado para um paciente 615 do dispositivo, pode haver áreas de suporte 630 configuradas para facilitar um usuário que segura o dispositivo durante imageamento. O lado do dispositivo, voltado para o paciente, pode incorporar também contatos 635 para carga sem fio do dispositivo.
[00105] De acordo com um aspecto da presente divulgação, o lado do dispositivo 600, voltado para o paciente, inclui também um alojamento ótico
640. O alojamento ótico 640 pode ser desprendível da porção de corpo de base
610. A porção de alojamento ótico 640 é ilustrado como um alojamento retangular configurado para ser recebido na abertura do elemento de conexão sobre o campo.
[00106] O alojamento ótico 640 pode assumir configurações diferentes. Por exemplo, como mostrado na Figura 15H, a porção de alojamento ótico 640 tem um formato geralmente plano, oblongo, Componentes óticos, para FL e/ou imageamento de luz branca, são dispostos em um modo geralmente linear através de uma largura do alojamento ótico. Os componentes óticos são descritos em maior detalhe acima.
[00107] De acordo com outro aspecto da presente divulgação, os dispositivos de imageamento 100, 200, 600 da presente divulgação podem ser utilizados com um campo estéril. O campo estéril configurado para formar uma barreira estéril entre o dispositivo de imageamento 100, 200, 600 e um entorno no qual o dispositivo de imageamento é utilizado. Uma modalidade de exemplo de um campo estéril para uso com o dispositivo de imageamento da presente divulgação é ilustrada nas Figuras 16A-16C. Como mostrado na Figura 16A, um campo estéril 700 pode ser configurado para receber um corpo de um dispositivo de imageamento 800. Quando o campo estéril é posicionado sobre o dispositivo de imageamento 800, o dispositivo de imageamento pode ser engatado com um campo de escurecimento 500, como discutido acima com relação às Figuras 15A-15H, e como mostrado nas Figuras 16B e 16C.
[00108] Os alojamentos óticos podem ser configurados de modo que um adaptador único adaptará todos os alojamentos óticos para anexar um campo de escurecimento. Alternativamente, um adaptador separado pode ser fornecido para engatar cada alojamento ótico.
[00109] De acordo com um aspecto da presente divulgação, o dispositivo handheld modular pode ser utilizado para obter imagens fluorescentes tridimensionais do alvo. Os sistemas para e métodos de obter tais imagens tridimensionais são divulgados no pedido provisório US no. 62/793.837 depositado em 17 de janeiro de 2019 e intitulado “Systems Methods, and
Devices for Three-Dimensional Imaging, Measurement, and Display of Wounds and Tissue Specimens”, o teor na íntegra do qual é incorporado na presente invenção por referência.
[00110] Outros usos para o dispositivo podem incluir: • Imageamento baseado em pesquisa e clínica de animais pequenos e grandes (por exemplo, veterinários). • Detecção e monitoramento de contaminação (por exemplo, contaminação bacteriana) na preparação de produtos de origem animal/alimentícios nas indústrias de carne, aves, laticínios, peixe, agrícola. • Detecção de contaminação de superfície (por exemplo, contaminação bacteriana ou biológica) em cenários públicos (por exemplo, tratamento de saúde) e privados. • Imageamento multiespectral e detecção de cânceres em pacientes humanos e/ou veterinários. • Como uma ferramenta de pesquisa para imageamento multiespectral e monitoramento de cânceres em modelos de animais experimentais de doenças humanas (por exemplo, ferida e cânceres). • Detecção forense, por exemplo, de pegadas latentes e fluidos biológicos em superfícies não biológicas. • Imageamento e monitoramento de placas dentárias, cáries e cânceres na cavidade oral. • Dispositivo de imageamento e monitoramento em laboratórios de microbiologia clínica. • Teste antibacteriano (por exemplo, antibiótico), agentes desinfetantes.
[00111] O dispositivo pode compreender em geral: i) uma ou mais fontes de luz de iluminação/excitação e ii) um ou mais sensores de imagem que podem ser combinados com um ou mais filtros de emissão ótica, ou mecanismos de filtração espectral. O dispositivo pode ter uma tela de controle/visão (por exemplo, uma tela sensível ao toque), controles de zoom e captura de imagem. O dispositivo pode ter também: iii) um módulo/porta de transferência de dados cabeado e/ou sem fio, iv) uma fonte de energia elétrica e comutadores de controle/energia.
[00112] O dispositivo pode incluir software que permite a um usuário controlar o dispositivo, incluindo controle de parâmetros de imageamento, visualização de imagens, armazenamento de dados de imagem e informações de usuário, transferência de imagens e/ou dados associados e/ou análise de imagem relevante (por exemplo, algoritmos de diagnóstico). O dispositivo pode incluir ainda software para medir o alvo imageado, calcular quantidades de vários itens encontrados no alvo imageado. Por exemplo, se o alvo for uma ferida, o dispositivo pode incluir software configurado para calcular tamanho de ferida, profundidade de ferida, perímetro de ferida, área de ferida, volume de ferida, identificar vários tipos de tecidos na ferida (colágeno, elastina, vasculatura) e as percentagens de cada dentro da ferida. Adicionalmente, o dispositivo pode determinar uma quantidade ou número de bactérias na ferida, a carga bacteriana, distinguir entre vários tipos de bactérias na carga e identificar percentagens relativas. Os exemplos de software adequado e métodos são descritos, por exemplo, no pedido de patente provisória US no. 62/625.611, depositado em 2 de fevereiro de 2019 e intitulado “Wound Imaging and Analysis”, e pedido de patente internacional no. PCT/CA2019/000002, depositado em 15 de janeiro de 2019 e intitulado “Wound Imaging and Analysis”, o teor na íntegra de cada é incorporado por referência na presente invenção.
[00113] O dispositivo pode ser configurado para registrar em conjunto imagens de luz branca, imagens fluorescentes, imagens térmicas e outras imagens de um alvo. O dispositivo pode ser configurado para criar mapas tridimensionais de um alvo. O dispositivo pode ser configurado para aumentar as distinções de cor entre tipos de tecido diferentes identificadas em uma imagem. O dispositivo pode ser configurado para determinar a classificação de tecido do alvo com base em cores ou recursos de imagem diferentes capturados na imagem fluorescente. O dispositivo pode ser configurado para delinear entre tecidos doentes e saudáveis no mesmo fornecendo um mapa para usuários para remover seletivamente tecidos doentes enquanto sparing tecidos saudáveis em volta é um modo direcionado.
[00114] Vários tipos de filtros, fontes de energia, fontes de luz, fontes de luz de excitação, sensores de imagem e configurações de carga podem estar presentes no dispositivo atualmente divulgado. Os exemplos de tais componentes são descritos, por exemplo, na patente US no. 9.042.967, que é um pedido de estágio nacional de PCT/CA2009/000680, depositado internacionalmente em 20 de maio de 2009, que reivindica o benefício ao pedido provisório US no. 61/054.780, depositado em 20 de maio de 2008, o teor na íntegra de cada é incorporado por referência na presente invenção. Componentes adicionais são divulgados no pedido provisório US no. 62/625.983 (depositado em 3 de fevereiro de 2018) intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização e remoção de tumores” e pedido provisório US no. 62/625.967 (depositado em 2 de fevereiro de 2018) intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização e remoção de tumores”, os teores na íntegra de cada são incorporados por referência na presente invenção. Componentes adicionais são divulgados no pedido de patente provisória US no. 62/793.765, depositado em 17 de janeiro de 2019 e intitulado “Sistema multimodal para visualização de doenças”, e pedido de patente provisória US no.
62/857.155, depositado em 4 de junho de 2019 e intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização de tumor”, os teores na íntegra de cada são incorporados na presente invenção por referência.
[00115] Os sistemas e métodos de imageamento divulgados na presente invenção podem se basear em autofluorescência de tecido e autofluorescência bacteriana, bem como autofluorescência de outros materiais alvo. Adicional ou alternativamente, o presente pedido considera o uso de agentes de contraste exógeno que podem ser aplicados topicamente, ingeridos ou de outro modo aplicados. Os exemplos de tais agentes para imagear um alvo são divulgados, por exemplo, na patente US no. 9.042.967, que é um pedido de estágio nacional de PCT/CA2009/000680, depositado internacionalmente em 20 de maio de 2009, que reivindica o benefício ao Pedido provisório US no. 61/054.780, depositado em 20 de maio de 2008, o teor na íntegra de cada é incorporado por referência na presente invenção. Componentes adicionais são divulgados no Pedido provisório US no. 62/625.983 (depositado em 3 de fevereiro de 2018) intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização e remoção de tumores” e Pedido provisório US no. 62/625.967 (depositado em 2 de fevereiro de 2018) intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização e remoção de tumores”, os teores na íntegra de cada são incorporados por referência na presente invenção. Componentes adicionais são divulgados no Pedido de patente provisória US no. 62/793.764 depositado em 17 de janeiro de 2019 e intitulado “Sistema Multimodal para Visualização da Doença”, e pedido de patente provisória U.S. No. 62/857.155, depositado em 4 de junho de 2019 e intitulado “Dispositivos, sistemas e métodos para visualização de tumor”, os teores na íntegra de cada são incorporados por referência na presente invenção.
[00116] As portas de interface do dispositivo podem suportar transferência de dados tanto cabeada (por exemplo, USB) como sem fio (por exemplo, Bluetooth, WiFi e modalidades similares) ou módulos de acréscimo de terceiro a uma variedade de dispositivos externos, como: um display montado na cabeça, uma impressora externa, um computador tablet, computador laptop, computador de mesa pessoal, um dispositivo sem fio para permitir transferência de dados de imageamento para um local remoto/outro dispositivo, um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS), um dispositivo que permite o uso de memória extra e um microfone.
[00117] O dispositivo pode ser utilizado para guiar desbridamento de feridas, identificar tipos de bactérias para auxiliar na determinação de tratamentos/drogas/antibióticos apropriados.
[00118] O dispositivo também pode ser anexado em um mecanismo de montagem (por exemplo, um tripé ou stand) para uso como um dispositivo de imageamento ótico relativamente estacionário para imageamento de luz branca, fluorescência e refletância, de objetos, materiais e superfícies (por exemplo, um corpo). Isso pode permitir que o dispositivo seja utilizado em uma carteira ou mesa ou para imageamento de ‘linha de montagem’ de objetos, materiais e superfícies. Em algumas modalidades, o mecanismo de montagem pode ser móvel.
[00119] Outros recursos desse dispositivo podem incluir a capacidade de imagem digital e gravação de vídeo, com áudio, métodos para documentação (por exemplo, com software de análise e armazenamento de imagem) e transmissão de dados cabeada ou sem fio para necessidades de E- Heathy/telemedicina remota.
[00120] Além de fornecer a detecção de cepas bacterianas, o dispositivo pode ser utilizado para diferenciar a presença e/ou localização de cepas bacterianas diferentes (por exemplo, Staphylococcus aureus ou Pseudomonas aeruginosa), por exemplo, em feridas e tecidos em volta. Isso pode ser baseado nas assinaturas de emissão de autofluorescência diferentes de cepas bacterianas diferentes, incluindo aquelas compreendidas nas faixas de comprimento de onda de emissão de 490-550 nm e 610-640 nm quando excitadas por luz azul/violeta, como luz em torno de 405 nm. Outras combinações de comprimentos de onda podem ser utilizadas para distinguir entre outras espécies nas imagens. Essas informações podem ser utilizadas para selecionar o tratamento apropriado, como escolha de antibiótico.
[00121] O dispositivo pode ser escaneado acima de qualquer ferida (por exemplo, na superfície do corpo) de modo que a luz de excitação possa iluminar a área de ferida. A ferida pode ser então inspecionada utilizando o dispositivo de modo que o operador possa visualizar a ferida em tempo real, por exemplo, através de um visor no dispositivo de imageamento ou através de um dispositivo de display externo (por exemplo, display heads-up, um display de televisão, um monitor de computador, projetor LCD ou um display montado na cabeça). Também pode ser possível transmitir as imagens obtidas a partir do dispositivo em tempo real (por exemplo, através de comunicação sem fio) para um local de visualização remoto, por exemplo, para fins de telemedicina, ou enviar as imagens diretamente para uma impressora ou um armazenamento de memória de computador. Imageamento pode ser desempenhado na avaliação clínica de rotina de paciente com uma ferida.
[00122] Antes do imageamento, marcadores fiduciais (por exemplo, utilizando uma caneta de tinta fluorescente indelével) podem ser colocados sobre a superfície da pele perto das bordas ou perímetro da ferida. Por exemplo, quatro pontos, cada de uma cor de tinta fluorescente diferente a partir de canetas de tinta fluorescente indelével separadas, que podem ser fornecidas como um kit para operador clínico, pode ser colocada perto da margem ou limite da ferida sobre a superfície de pele normal. Essas cores podem ser imageadas pelo dispositivo utilizando a luz de excitação e um filtro de faixa multiespectral que casa com o comprimento de onda de emissão dos quatro pontos de tinta. A análise de imagem pode ser então desempenhada, por registrar em conjunto os marcadores fiduciais para alinhamento inter-imagens. Desse modo, o usuário pode não ter de alinhar o dispositivo de imageamento entre sessões de imageamento diferentes. Essa técnica pode facilitar imageamento longitudinal (isto é, ao longo do tempo) de feridas, e o operador clínico pode ser, portanto, capaz de imagear uma ferida ao longo do tempo sem a necessidade de alinhar o dispositivo de imageamento durante toda aquisição de imagem.
[00123] Além disso, para auxiliar em calibragem de intensidade das imagens de fluorescência, uma ‘tira’ padrão fluorescente simples, descartável, pode ser colocada no campo de visão durante imageamento de ferida (por exemplo, utilizando um adesivo suave que adere a tira temporariamente, à pele). A tira pode ser impregnada com um ou vários corantes fluorescentes diferentes de concentrações variáveis que podem produzir intensidades de fluorescência calibradas e predeterminadas quando iluminadas pela fonte de luz de excitação, que podem ter comprimentos de onda de emissão de fluorescência único (por exemplo, 405 nm) ou múltiplos ou faixas de comprimento de onda para calibragem de intensidade de imagem. A tira descartável pode ter também os quatro pontos como descrito acima (por exemplo, cada de diâmetros ou tamanhos diferentes e cada de uma cor de tinta fluorescente diferente com um ponto preto exclusivo próximo da mesma) a partir de canetas de tinta fluorescente indelével separadas. Com a tira colocada próximo à margem ou limite de ferida sobre a superfície de pele normal, o dispositivo pode ser utilizado para tirar imagens de fluorescência e luz branca. A tira pode oferecer um modo conveniente para tirar múltiplas imagens ao longo do tempo de uma ferida dada e então alinhar as imagens utilizando análise de imagem. Também, a tira de
‘calibragem de intensidade’ fluorescente pode conter também um aparelho de medição linear adicionado, como uma régua de comprimento fixo para auxiliar em medições de distância especial das feridas. Tal tira pode ser um exemplo de um alvo de calibragem que pode ser utilizado com o dispositivo para auxiliar na calibragem ou medição de parâmetros de imagem (por exemplo, tamanho de ferida, intensidade de fluorescência etc.) e outro alvo de calibragem similar pode ser utilizado.
[00124] Pode ser desejável aumentar a consistência de resultados de imageamento e reproduzir a distância entre o dispositivo e a superfície de ferida, uma vez que a intensidade de fluorescência de tecido pode variar levemente se a distância mudar durante múltiplas sessões de imageamento. Portanto, em uma modalidade, o dispositivo pode ter telêmetro a fim de determinar uma distância fixa ou variável entre o dispositivo e a superfície da ferida.
[00125] O dispositivo pode ser utilizado para tirar imagens de luz branca da ferida total com tecidos normais em volta utilizando um aparelho de medição (por exemplo, uma régua) colocado no campo de visão de imageamento. Isso pode permitir avaliação visual da ferida e cálculo/determinação de parâmetros quantitativos como a área de ferida, circunferência, diâmetro e perfil topográfico. A cicatrização da ferida pode ser avaliada por medições planimétricas da área da ferida em múltiplos pontos de tempo (por exemplo, em visitas clínicas) até a cicatrização da ferida. O curso de tempo da cicatrização da ferida pode ser comparado com o tempo de cicatrização esperado calculado pelas múltiplas medições de ponto de tempo de redução de raio de ferida utilizando a equação R = Va/p (R, raio; A, área de ferida planimétrica; TT, 3.14 constante). Essas informações quantitativas sobre a ferida podem ser utilizadas para rastrear e monitorar alterações na aparência da ferida ao longo do tempo, a fim de avaliar e determinar o grau de cicatrização da ferida causada por meio natural ou por qualquer intervenção terapêutica. Esses dados podem ser armazenados eletronicamente no registro de saúde do paciente para referência futura. Imageamento de luz branca pode ser executada durante a avaliação clínica inicial do paciente pelo operador.
[00126] O dispositivo pode ser projetado para detectar toda ou uma maior parte da autofluorescência (AF) de tecido. Por exemplo, utilizando um filtro de faixa multiespectral, o dispositivo pode imagear a autofluorescência de tecido que emana a partir das biomoléculas de tecido seguintes, bem como absorção ótica associada a sangue, por exemplo, sob excitação de 405 nm: colágeno (tipos I, II, III, IV,V e outros) que parecem verde, elastina que parece laranja-amarelo-esverdeado, dinucleotídeo de adenina nicotinamida reduzida (NADH), dinucleotídeo de adenina flavina (FAD) que emitem um sinal de autofluorescência azul-verde, e bactérias/microorganismos, a maioria dos quais parecem ter uma emissão de autofluorescência ampla (por exemplo, verde e vermelho).
[00127] A análise de imagem pode incluir calcular uma razão de AF vermelho-para-verde na imagem. Os cálculos de intensidade podem ser obtidos das regiões de interesse compreendidas nas imagens da ferida. Imagens pseudo- coloridas podem ser mapeadas sobre as imagens de luz branca da ferida.
[00128] O dispositivo mapeia biodistribuição de bactérias no local da ferida e na pele em volta e desse modo pode auxiliar em direcionar em áreas de tecido específicas que exigem esfregaço ou biópsia para teste microbiológico. Adicionalmente, o uso do dispositivo de imageamento pode permitir o monitoramento da resposta dos tecidos infectados por bactérias a uma variedade de tratamentos médicos, incluindo o uso de antibióticos e outras terapias, como terapia fotodinâmica (PDT), terapia de oxigênio hiperbárico (HOT), terapia de luz de baixo nível ou Metaloproteinase anti-Matriz (MMP). O dispositivo pode ser útil para visualização de biodistribuição bacteriana na superfície bem como na profundidade do tecido da ferida, e também para tecidos normais em volta. O dispositivo pode ser desse modo útil para indicar a distribuição espacial de uma infecção.
[00129] Em geral, o dispositivo pode ser utilizado para imagear e/ou monitorar alvos como um alvo de pele, um alvo de tumor, um alvo de ferida, um espaço ou cavidade anatômica confinada, um alvo oral, um alvo de ouvido-nariz- garanta, um alvo ocular, um alvo genital, um alvo anal, e quaisquer outros alvos adequados em um indivíduo.
[00130] Os algoritmos de análise de imagem podem fornecer um ou mais dos seguintes recursos: Gerenciamento de Imagem digital do paciente • Integração de uma variedade de dispositivos de aquisição de imagem • Registra todos os parâmetros de imageamento incluindo todos os agentes de contraste de fluorescência exógena • Múltiplos Ajustes de calibragens e escala • Algoritmos de cálculo e não mistura de imagem espectral incorporados para determinação quantitativa de sinais de fluorescência de agente exógeno e autofluorescência bacteriana/tecido • Ferramentas de anotação convenientes • Arquivamento digital • Publicação na rede Processamento e análise de imagem básica • pacote completo de funções de análise quantitativa e processamento de imagem
[00131] Algoritmos de pontos de imagem permitirão pontos de uma série de imagens panorâmicas ou de sobreposição parcial de uma ferida em uma imagem única, em modo automatizado ou manual. • Ferramentas de medição de uso fácil • Configuração intuitiva de parâmetros de processamento • Editor manual conveniente Geração de relatório • Gerador de relatório de imagem potente com gabaritos profissionais que podem ser integrados em infraestruturas de relatório clínico existentes, ou infraestruturas de dados médicos do paciente e- Healthy/telemedicina. Os relatórios podem ser exportados para PDF, Word, Excel, por exemplo. Biblioteca grande de soluções automatizadas • Soluções automatizadas customizadas para várias áreas de avaliação de ferida incluindo análise de imagem quantitativa.
[00132] Embora o algoritmo de análise de imagem, técnicas ou software tenham sido descritas, essa descrição também se estende para um dispositivo de computação, um sistema e a um método para realizar essa análise de imagem. Orientação de imagem
[00133] O dispositivo também pode ser útil para fornecer orientação de imagem fluorescente, por exemplo, em procedimentos cirúrgicos, mesmo sem o uso de corantes ou marcadores. Certos tecidos e/ou órgãos podem ter espectros fluorescentes diferentes (por exemplo, fluorescência endógena) quando vistos utilizando o dispositivo de imageamento, por exemplo sob certas condições de luz de excitação. Aplicação para produtos alimentícios
[00134] O dispositivo de imageamento também pode ser útil para monitorar produtos alimentícios (por exemplo produtos de carne) para contaminação.
Isso pode ser útil, por exemplo, na preparação de produtos de origem animal/alimentos nas indústrias de carne, aves, laticínios, peixes e agrícola.
O dispositivo pode ser utilizado como parte de uma abordagem multidisciplinar integrada para serviços de laboratório analítico nesse setor, que pode fornecer capacidades incluindo detecção baseada em imagem de contaminação e orientação para obter amostras para teste.
O dispositivo pode ser utilizado para detecção em tempo real, identificação e monitoramento de nível de contaminação/adulteração de carne, bacteriana e outra microbiana de produtos alimentícios.
Pode ser utilizado para rastreamento de contaminação bacteriana no entorno de planta de processamento de alimentos e desse modo pode fornecer um método baseado em imagem para determinar segurança e qualidade de alimentos.
Em modalidades onde o dispositivo é manual, compacto e portátil, o dispositivo de imageamento pode ser útil em áreas de preparação de alimentos para determinar a segurança de produtos alimentícios contra contaminação microbiana/bacteriana.
O dispositivo também pode ser utilizado para detecção e análise relativamente rápida de bactérias/micróbios em amostras de carne (e em superfícies de preparação) coletadas ou amostradas, por exemplo, como parte de processo de inspeção de qualidade regulada e segurança de alimentos, durante processamento e em produtos alimentícios acabados.
Esse dispositivo pode ser utilizado nas indústrias de carne, horticultura e aquacultura na implementação de procedimentos de inspeção/detecção de segurança de alimentos que atendem a exigência em relação à segurança e qualidade de alimentos.
O dispositivo pode ser utilizado para detectar contaminantes de alimentos, por exemplo, contaminantes encontrados nas indústrias de carne, aves, laticínios e peixes.
Essa tecnologia pode ser útil como um sistema de detecção de contaminação fecal, uma vez que bactérias fecais produzem porfirinas que podem ser facilmente detectadas pelo dispositivo.
[00135] A detecção e identificação precisa de patógenos carregados por alimentos, como Listeria monocytogenes (LM), em amostras de alimentos e linhas de processamento podem ser críticas tanto para assegurar garantia de qualidade de alimento e rastrear surtos de patógeno bacteriano no fornecimento de alimentos. Os métodos de detecção atuais empregados nas instalações de produção e processamento de alimentos se baseiam, tipicamente, em amostragem de equipamento de superfície aleatória múltipla (por exemplo, esfregaço), e ensaios de diagnóstico baseados em molecular subsequente (por exemplo reação de cadeia de polimerase em tempo real, PRT- PCR), que pode fornecer confirmação quantitativa da presença de LM, tipicamente em 24-72 h. Entretanto, dadas as limitações de custo e tempo, tipicamente apenas zonas selecionadas randomizadas de uma dada instalação de produção de alimentos são testadas em relação à contaminação de patógeno de cada vez, e o potencial significativo de subamostragem durante estampagem de superfície de “primeira passagem” do equipamento pode resultar em patógenos não detectados causando consequências catastróficas econômicas e para a saúde. Além disso, a incapacidade de i) rapidamente amostrar todas as áreas de superfície durante o esfregaço de “primeira passagem” para identificar áreas com alta probabilidade de infecção, ii) documentar visualmente esse processo de triagem inicial (por exemplo, nenhum método de imageamento disponível até a presente data), iii) o atraso na obtenção de resultados de laboratório iv) os altos custos associados a métodos atuais e v) mais importante, o potencial de infecções por patógenos letais ausentes induziram a esforços para melhorar a detecção prematura e precisa de patógenos carregados por alimentos de modo eficaz em termos de custo.
[00136] O dispositivo pode ser útil no fornecimento de um modo relativamente rápido e preciso de detectar tais patógenos. O dispositivo pode ser utilizado com um ensaio de um ‘coquetel’ de sonda de fluorescência multicolorido (por exemplo, uma combinação de dois ou mais agentes de contraste) que pode identificar inequivocamente (e pode tornar visível) apenas Listeria monocytogenes viáveis a partir de outras espécies de Listeria usando a tecnologia de sonda de gene altamente específica. Isso pode permitir detecção específica de LM vivo em tempo real, minimizando potencialmente a necessidade de métodos de enriquecimento demorados, padrão. Esse método pode ser também expandido para incluir a detecção de outros patógenos de interesse, incluindo Enterobacter sakazakii, Camylobacter species (C. coli, C. jejuni e C. lari), bactérias coliformes e bactérias das espécies E. coli (incluindo cepas Escherichia coli negativas-indol e lactose), Salmonella, todas as bactérias que pertencem à espécie Staphylococcus aureus e separadamente todas as bactérias que pertencem ao gênero Staphylococcus e Pseudomonas aeruginosa. Outras bactérias podem ser detectáveis por selecionar uma sonda ou combinação de sondas, adequada. Por exemplo, uma combinação de dois ou mais agentes de contraste pode ser projetada para ser específica para certa bactéria e pode resultar em uma assinatura fluorescente detectável exclusiva quando imageada utilizando o dispositivo de imageamento.
[00137] O dispositivo de imageamento pode ser utilizado (por exemplo, quando combinado com agentes de contraste específicos de bactérias exógenas aplicadas, incluindo uma sonda multidirecionada ou uma combinação de sondas) para triagem de “primeira passagem” relativamente rápida de superfícies de manipulação e preparação de alimentos para esfregaço direcionado e teste microbiológico. Esse dispositivo pode permitir supervisão baseada em imagem relativamente rápida de qualquer superfície de equipamento e produtos alimentícios e pode capturar a assinatura de fluorescência de bactérias/patógenos carregados por alimentos em tempo real. O dispositivo pode ser utilizado em combinação com, por exemplo, um ensaio de um ‘coquetel’ de sonda de fluorescência multicolorida (e combinações dos mesmos) que pode identificar inequivocamente (e pode tornar visível) apenas Listeria monocytogenes viáveis a partir de outras espécies de Listeria utilizando tecnologia de sonda de gene altamente específica, como descrito acima. Tal ‘coquetel’ de sonda pode ser projetada para especificamente direcionar certos patógenos com base em uma combinação específica de sonda conhecidas como sendo sensíveis a tais patógenos e conhecidas como fornecendo uma resposta de fluorescência de assinatura. Além da detecção de tais patógenos, o dispositivo pode permitir que a presença e/ou localização de cepas diferentes seja diferenciada, com base em sua resposta de fluorescência de assinatura diferente. Contaminação de superfície
[00138] O dispositivo de imageamento pode ser útil para detecção de contaminação de superfície, como para detecção de contaminação bacteriana de superfície em cenários de tratamento de saúde. Esse dispositivo pode ser utilizado para detectar e imagear a presença de bactérias/micróbios e outros patógenos em uma variedade de superfícies/materiais/instrumentos (em particular, aqueles relacionados à cirurgia) em hospitais, instalações de tratamento crônico, e asilos para idosos, onde a contaminação é a fonte principal de infecção. O dispositivo pode ser utilizado em combinação com detecção, identificação e enumeração padrão de organismos indicadores e estratégias de patógenos.
[00139] Os sistemas e métodos divulgados na presente invenção podem formar sistemas como delineado abaixo e que são capazes de executar os processos delineados abaixo:
[00140] Um método/sistema/dispositivo para iluminar um indivíduo com luz de uma intensidade calibrada e para capturar imagens digitais de fluorescência close-up incluindo: - um telêmetro ótico - um sensor de câmera digital com filtro de fluorescência ótica - um ou mais emissores de luz de faixa de comprimento de onda estreita - um processador de computação com memória - uma tela de display de usuário - um controle de entrada de usuário pelo que: - os emissores de luz são ligados, - uma imagem de câmera de pré-visualização é apresentada ao usuário através da tela de display, - o valor de telêmetro é apresentado ao usuário através da tela de display - o usuário pode ativar a câmera para capturar uma imagem pelo que o usuário pode: definir a intensidade da luz sobre o indivíduo por ajustar a altura do dispositivo a partir do indivíduo de acordo com o valor de telêmetro sobre a tela e capturar uma imagem.
[00141] Um método/sistema/dispositivo para captura de imagens digitais close-up de uma ampliação consistente e vista em perspectiva incluindo: - um telêmetro ótico - um ou mais sensores de câmera digital similares - um processador de computação com memória - uma tela de display de usuário
- um controle de entrada de usuário pelo que: - uma imagem de câmera de pré-visualização é apresentada ao usuário através da tela de display, - o valor de telêmetro é apresentado ao usuário através da tela de display - o usuário pode ativar uma ou outra das câmeras para capturar uma imagem pelo que o usuário pode: definir a vista do indivíduo por ajustar a altura do dispositivo a partir do indivíduo de acordo com o valor de telêmetro na tela e capturar uma imagem.
[00142] Um método/sistema/dispositivo para capturar imagens digitais de close-up de medição pronta de um indivíduo incluindo: - um telêmetro ótico - um sensor de câmera digital - um processador de computação com memória - uma tela de display de usuário - um controle de entrada de usuário - software de processamento de imagem pelo que: - o indivíduo tem 2 adesivos de ferida visíveis anexados, - uma imagem de câmera de pré-visualização é apresentada ao usuário através da tela de display, - o valor de telêmetro é apresentado ao usuário através da tela de display - as localizações dos 2 adesivos, se detectados utilizando processamento de imagem são continuamente apresentados ao usuário através da tela de display - o usuário pode ativar a câmera para capturar uma imagem quando adesivos são detectados,
pelo que o usuário pode: - definir a visão do indivíduo por ajustar a altura do dispositivo a partir do Indivíduo de acordo com o valor de telêmetro na tela, - definir a visão do indivíduo por ajustar a posição do dispositivo em relação ao indivíduo de modo que os adesivos sejam detectados e - capturar uma imagem.
[00143] Será reconhecido por aqueles com conhecimentos comuns na técnica tendo o benefício dessa divulgação que a presente divulgação fornece vários dispositivos, sistemas e métodos exemplificadores para visualização intra- operativa e/ou in vitro de tumores e/ou células cancerosas residuais em margens cirúrgicas. Modificações adicionais e modalidades alternativas de vários aspectos da presente divulgação serão evidentes para os técnicos no assunto em vista dessa descrição.
[00144] Adicionalmente, os dispositivos e métodos podem incluir componentes ou etapas adicionais que foram omitidas a partir dos desenhos para clareza de ilustração e/ou operação. Por conseguinte, essa descrição deve ser interpretada apenas como ilustrativa e é para fins de ensinar aos técnicos no assunto o modo geral de realizar a presente divulgação. Deve ser entendido que as várias modalidades mostradas e descritas na presente invenção devem ser tomadas como exemplificadoras. Elementos e materiais e disposições desses elementos e materiais, podem ser substituídos por aqueles ilustrados e descritos na presente invenção, partes e processos podem ser invertidos e certos recursos da presente divulgação podem ser utilizados independentemente, tudo como seria evidente para um técnico no assunto após ter o benefício da descrição da presente invenção. Alterações podem ser feitas nos elementos descritos na presente invenção sem se afastar do espírito e escopo da presente divulgação e reivindicações a seguir, incluindo seus equivalentes.
[00145] Deve ser entendido que os exemplos e modalidades particulares expostos na presente invenção são não limitadores e modificações em estrutura, dimensões, materiais e metodologias podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente divulgação.
[00146] Adicionalmente, a terminologia da presente descrição não pretende limitar a presente divulgação. Por exemplo, termos espacialmente relativos - como “embaixo”, “abaixo”, “inferior”, “acima”, superior”, “fundo”, “direita”, “esquerda”, “proximal”, “distal”, “frente”, e similares - podem ser utilizados para descrever a relação de um elemento ou de recurso com outro elemento ou recurso como ilustrado nas Figuras. Esses termos espacialmente relativos pretendem abranger posições diferentes (isto é, locais) e orientações (isto é, colocações rotacionais) de um dispositivo em uso ou operação além da posição e orientação mostradas nos desenhos.
[00147] Para fins do presente relatório descritivo e reivindicações em anexo, a menos que de outro modo indicado, todos os números que expressam quantidades, percentagens ou proporções e outros valores numéricos utilizados no relatório descritivo e reivindicações, devem ser entendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo “cerca de” se já não o foram. Por conseguinte, a menos que indicado ao contrário, os parâmetros numéricos expostos no seguinte relatório descritivo e reivindicações em anexo são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que se busca serem obtidas pela presente divulgação. No mínimo, e não como tentativa para limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve pelo menos ser interpretado à luz do número de dígitos significativos reportados e por aplicar técnicas de arredondamento comuns.
[00148] Não obstante que as faixas numéricas e parâmetros expondo o escopo amplo da presente divulgação sejam aproximações, os valores numéricos expostos nos exemplos específicos são reportados tão precisamente quanto possível. Qualquer valor numérico, entretanto, contém inerentemente certos erros que resultam necessariamente do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste. Além disso, todas as faixas divulgadas na presente invenção devem ser entendidas como abrangendo todas e quaisquer subfaixas englobadas nas mesmas.
[00149] Observe que, como utilizado nesse relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, as formas singulares “um”, “uma”, e “o”, “a”, e qualquer uso singular de qualquer palavra, incluem referentes no plural a menos que limitado expressa e inequivocamente a um referente. Como utilizado na presente invenção, o termo “inclui” e suas variantes gramaticais pretendem ser não limitadores, de modo que a citação de itens em uma lista não é para exclusão de outros itens similares que podem ser substituídos ou acrescentados aos itens listados.
[00150] Deve ser entendido que embora a presente divulgação tenha sido descrita em detalhe com relação a várias modalidades exemplificadoras da mesma, não deve ser considerada limitada a tal, visto que inúmeras modificações são possíveis sem se afastar do escopo amplo das reivindicações em anexo, incluindo os equivalentes que abrangem.

Claims (96)

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de imageamento manual, portátil, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente; um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda correspondendo a uma ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem; uma fonte de luz branca configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca; um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem; e um processador configurado para receber os sinais óticos fluorescentes e de luz branca detectados e transferir uma representação da superfície alvo para um display com base nos sinais óticos detectados.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm - 750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm, e/ou combinações dos mesmos.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 400 nm a 450 nm.
4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é acoplada a um alojamento do sistema de imageamento manual, portátil.
6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é configurado ainda para bloquear a passagem de sinais óticos tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é configurado para permitir que sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 500 nm e 550 nm e/ou sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 600 nm e 660 nm passem através do primeiro filtro para o primeiro sensor de imagem.
8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação inclui primeiro e segundo LEDs azul/violeta, cada LED configurado para emitir luz tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um alojamento tendo um display em um lado frontal do alojamento.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é posicionada em um lado posterior do alojamento.
11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação inclui primeiro e segundo LEDs azul/violeta, cada LED configurado para emitir luz tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo LEDs azul/violeta são posicionados em lados opostos de um eixo longitudinal do alojamento, em que o eixo longitudinal passa através e no topo e fundo do alojamento.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o alojamento é um alojamento modular compreendendo uma unidade de display e uma unidade ótica.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a unidade ótica é anexada de modo liberável à unidade de display.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação está contida na unidade ótica.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz branca está contida na unidade ótica.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a unidade de display inclui uma interface configurada para receber de modo liberável uma unidade ótica.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a interface é definida, pelo menos em parte, por um dissipador de calor do sistema.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor circunda uma abertura configurada para receber de modo liberável a unidade ótica.
20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19,
caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sensor térmico configurado para detectar informações térmicas referentes à superfície alvo.
21. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sensor de luz ambiente configurado para indicar quando as condições de iluminação ambiente são suficientes para permitir imageamento fluorescente.
22. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um telêmetro.
23. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um terceiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um terceiro sensor de imagem.
24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado ainda para receber dados de imagem a partir do segundo e terceiro sensores de imagem e transferir uma imagem estereoscópico ou tridimensional.
25. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma antena de Wi-Fi e/ou Bluetooth.
26. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado para transmitir e/ou receber sem fio, dados.
27. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma fonte de energia.
28. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz de excitação inclui uma primeira fonte de luz de excitação e uma segunda fonte de luz de excitação.
29. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm - 750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm e/ou combinações dos mesmos.
30. Sistema, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 400 nm a 450 nm.
31. Sistema, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
32. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm - 750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm e/ou combinações dos mesmos.
33. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 750 nm - 800 nm.
34. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda entre 760 nm e 780 nm.
35. Sistema, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 760 nm ± 10 nm.
36. Sistema, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 770 nm ± 10 nm.
37. Sistema, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 780 nm ± 10 nm.
38. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 37, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo sensores de imagem compreendem, cada, um sensor de semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS).
39. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 38, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é fixado no primeiro sensor de imagem.
40. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 39, caracterizado pelo fato de que o segundo filtro é fixado no segundo sensor de imagem.
41. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 40, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma fonte de radiação infravermelha.
42. Sistema, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que o sistema é configurado para projetar radiação infravermelha sobre a superfície alvo e detectar radiação infravermelha refletida a partir da superfície alvo bem como qualquer fluorescência infravermelha emitida pelo alvo quando excitado pelo comprimento de onda de excitação apropriada.
43. Sistema, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado ainda para gerar um mapa tridimensional da superfície alvo com base na radiação infravermelha refletida detectada.
44. Sistema, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado ainda para gerar uma imagem de fluorescência tridimensional da superfície alvo com base no mapa tridimensional, uma imagem de luz branca bidimensional da superfície alvo e uma imagem de fluorescência bidimensional da superfície alvo.
45. Sistema de imageamento manual modular, portátil, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira porção de alojamento compreendendo: pelo menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente, um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda correspondendo a um ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem, uma fonte de luz branca configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca, e um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem; e uma segunda porção de alojamento configurada para receber de modo liberável a primeira porção de alojamento e compreendendo: um display; e um processador configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para o display com base nos sinais óticos detectados.
46. Sistema, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm - 750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm, e/ou combinações dos mesmos.
47. Sistema, de acordo com a reivindicação 45 ou 46, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 400 nm a 450 nm.
48. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 47, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
49. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 48, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é configurado ainda para bloquear a passagem de sinais óticos tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
50. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 49, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é configurado para permitir que os sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 500 nm e 550 nm e/ou sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 600 nm e 660 nm passem através do primeiro filtro para o primeiro sensor de imagem.
51. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 50, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação inclui primeiro e segundo LEDs azul/violeta, cada LED configurado para emitir luz tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
52. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 51, caracterizado pelo fato de que a segunda porção de alojamento compreende ainda uma fonte de energia.
53. Sistema, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de que o segundo alojamento compreende ainda uma superfície exterior com contatos para carregar a fonte de energia.
54. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 53, caracterizado pelo fato de que o segundo alojamento compreende ainda um dissipador de calor.
55. Sistema, de acordo com a reivindicação 54, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor define uma abertura no segundo alojamento que é configurado para receber de modo liberável o primeiro alojamento.
56. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 55, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um sensor térmico configurado para detectar informações térmicas referentes à superfície alvo.
57. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 56, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um sensor de luz ambiente configurado para indicar quando condições de iluminação ambiente são suficientes para permitir imageamento fluorescente.
58. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 57, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um telêmetro.
59. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 58, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um terceiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos a iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um terceiro sensor de imagem.
60. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 59, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda segunda fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm -750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm, e/ou combinações dos mesmos.
61. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 60, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 750 nm - 800 nm.
62. Sistema, de acordo com a reivindicação 61, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda entre 760 nm e 780 nm.
63. Sistema, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 760 nm ± 10 nm.
64. Sistema, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 770 nm ± 10 nm.
65. Sistema, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 780 nm ± 10 nm.
66. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 65, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um filtro de polarização.
67. Kit de sistema de imageamento manual modular, portátil, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de porções de alojamento ótico, cada da pluralidade de porções de alojamento ótico compreendendo: pelo menos uma fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação durante imageamento fluorescente, um primeiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação de uma superfície alvo com a luz de excitação e tendo um comprimento de onda correspondendo a um ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, fluorescência de tecido e autofluorescência de tecido, para um primeiro sensor de imagem, uma fonte de luz branca configurada para emitir luz branca durante imageamento de luz branca, e um segundo filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um segundo sensor de imagem; e uma porção de alojamento de base configurada para receber de modo liberável, de maneira intercambiável, cada da pluralidade de porções de alojamento ótico e compreendendo: um display, uma fonte de energia configurada para energizar a pelo menos uma fonte de luz de excitação e a fonte de luz branca, e um processador configurado para receber os sinais óticos de luz branca e fluorescente detectados e transferir uma representação da superfície alvo para o display com base nos sinais óticos detectados.
68. Kit, de acordo com a reivindicação 67, caracterizado pelo fato de que,
em cada da pluralidade de porções de alojamento ótico, pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 350 nm - 400 nm, 400 nm - 450 nm, 450 nm - 500 nm, 500 nm - 550 nm, 550 nm - 600 nm, 600 nm - 650 nm, 650 nm - 700 nm, 700 nm - 750 nm, 750 nm - 800 nm, 800 nm - 850 nm, 850 nm - 900 nm, e/ou combinações dos mesmos.
69. Kit, de acordo com a reivindicação 67 ou 68, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 400 nm a 450 nm.
70. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 69, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação é configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
71. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 70, caracterizado pelo fato de que o primeiro filtro é configurado para permitir que sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 500 nm e 550 nm e/ou sinais óticos tendo um comprimento de onda entre 600 nm e 660 nm passem através do primeiro filtro para o primeiro sensor de imagem.
72. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 71, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fonte de luz de excitação inclui primeiro e segundo LEDs azul/violeta, cada LED configurado para emitir luz tendo um comprimento de onda de 405 nm ± 10 nm.
73. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 72, caracterizado pelo fato de que uma da pluralidade de porções de alojamento ótico inclui ainda um terceiro filtro configurado para detectar e permitir passagem de sinais óticos, responsivos à iluminação da superfície alvo com a luz branca e tendo um comprimento de onda na faixa de luz visível, para um terceiro sensor de imagem.
74. Kit, de acordo com a reivindicação 73, caracterizado pelo fato de que uma segunda da pluralidade de porções de alojamento ótico inclui ainda uma segunda fonte de luz de excitação configurada para emitir luz de excitação tendo um comprimento de onda diferente de uma primeira fonte de luz de excitação.
75. Kit, de acordo com a reivindicação 74, caracterizado pelo fato de que uma segunda da pluralidade de porções de alojamento ótico é formada como uma porção de alojamento endoscópico.
76. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 75, caracterizado pelo fato de que uma da pluralidade de porções de alojamento ótico compreende ainda um telêmetro.
77. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 76, caracterizado pelo fato de que uma da pluralidade de porções de alojamento ótico compreende ainda um sensor térmico configurado para detectar informações térmicas referentes à superfície alvo.
78. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 77, caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento compreende ainda um sensor de luz ambiente configurado para indicar quando condições de iluminação ambiente são suficientes para permitir imageamento fluorescente.
79. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 78, caracterizado pelo fato de que o alojamento de base compreende ainda uma superfície exterior com contatos para carregar a fonte de energia.
80. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 79, caracterizado pelo fato de que o alojamento de base compreende ainda um dissipador de calor.
81. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 80, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor define uma abertura no alojamento de base que é configurado para receber de modo liberável uma da pluralidade de alojamentos óticos.
82. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 81, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um campo de escurecimento configurado para ser fixado em um da pluralidade de alojamentos óticos.
83. Kit, de acordo com a reivindicação 82, caracterizado pelo fato de que o campo de escurecimento é configurado para reduzir luz ambiente em um campo de visão do primeiro sensor de imagem.
84. Kit, de acordo com a reivindicação 82, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de campos de escurecimento, cada campo de escurecimento configurado para ser fixado em um alojamento respectivo da pluralidade de alojamentos óticos.
85. Kit, de acordo com a reivindicação 75, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um campo de escurecimento configurado para ser anexado no alojamento ótico endoscópico.
86. Kit, de acordo com a reivindicação 85, caracterizado pelo fato de que o campo de escurecimento é configurado para reduzir luz ambiente em um campo de visão do primeiro sensor de imagem.
87. Kit, de acordo com a reivindicação 86, caracterizado pelo fato de que o campo de escurecimento é configurado ainda para fornecer esterilidade em um campo cirúrgico e/ou proteger a porção de alojamento ótico contra contaminantes.
88. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 87, caracterizado pelo fato de que uma da pluralidade de porções de alojamento ótico compreende ainda um filtro de polarização.
89. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 88, caracterizado pelo fato de que o alojamento de base e uma da pluralidade de porções de alojamento ótico formam juntos um dispositivo de imageamento e compreendendo ainda um campo estéril configurado para criar uma barreira estéril entre o dispositivo de imageamento e o entorno no qual o dispositivo de imageamento é utilizado.
90. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 67 a 89, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ou mais agentes de imageamento ou agentes de contraste.
91. Método de operar um dispositivo de imageamento baseado em fluorescência manual, modular, caracterizado pelo fato de que compreende: selecionar um alojamento ótico compreendendo componentes óticos incluindo pelo menos uma fonte de luz de excitação para imageamento de fluorescência; conectar o alojamento ótico selecionado com um alojamento de corpo de base do dispositivo de imageamento para fornecer energia a partir de uma fonte de energia no alojamento de corpo de base para os componentes óticos no alojamento ótico; iluminar um alvo com pelo menos a fonte de luz de excitação para fazer com que um ou mais de uma parte, um componente e um biomarcador da porção iluminada do alvo fluoresça, reflita luz ou absorva luz; filtrar sinais óticos responsivos à iluminação do alvo com a luz de excitação, em que a filtração da pluralidade de sinais óticos inclui evitar a passagem de luz de excitação refletida e permitir passagem de sinais óticos tendo um comprimento de onda correspondendo a um ou mais de fluorescência bacteriana, autofluorescência bacteriana, autofluorescência de tecido e fluorescência de tecido exógeno através de um filtro fluorescente contido no alojamento ótico; detectar os sinais óticos filtrados com um sensor de imagem contido no alojamento ótico; exibir os sinais filtrados detectados em pelo menos um display do alojamento de corpo de base como uma imagem compósita da porção iluminada do alvo, a imagem compósita compreendendo representações fluorescentes de vários componentes de tecido presentes na porção iluminada do alvo.
92. Método, de acordo com a reivindicação 91, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: iluminar um alvo com uma fonte de luz branca contida no alojamento ótico; filtrar sinais óticos responsivos à iluminação do alvo com a luz branca com um filtro de luz visível contido no alojamento ótico; detectar os sinais óticos filtrados com um sensor de imagem contido no alojamento ótico.
93. Kit de sistema de imageamento, caracterizado pelo fato de que compreende: o sistema de imageamento, definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 66, e um campo estéril configurado para criar uma barreira estéril entre o sistema de imageamento e um entorno no qual o sistema de imageamento é utilizado.
94. Kit, de acordo com a reivindicação 93, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um campo de imageamento configurado para reduzir luz ambiente em um entorno de imageamento do sistema de imageamento.
95. Kit, de acordo com a reivindicação 94, caracterizado pelo fato de que o campo de imageamento inclui um elemento conector configurado para receber um alojamento ótico do sistema de imageamento.
96. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 93 a 95, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ou mais agentes de imageamento ou agentes de contraste.
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