ES2284244T3 - Medicion espectrorreflectometrica de la oxigenacion del ojo de un paciente. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para medir la oxigenación por espectrorreflectometría (1), que comprende: una fuente de luz (6) para producir un haz de luz (8) que tiene un ancho de banda espectral predeterminado; un primer sistema óptico (7, 9, 10, 13, 12) para propagar el haz de luz (8) de la fuente de luz (6) a una región del fondo (28) del ojo de un paciente (11), siendo reflejado el haz de luz (8) al menos en parte por el fondo (28) del ojo del paciente (11) para producir un haz de luz reflejado (15) que tiene un eje longitudinal geométrico; una unidad detectora (4, 5) para detectar el contenido espectral del haz de luz reflejado (15) y para producir una señal indicativa del contenido espectral de dicho haz de luz reflejado (15); y un segundo sistema óptico (12, 13, 10, 18, 19, 34, 35, 36) para propagar el haz de luz reflejado (15) a lo largo de un paso de propagación predeterminado (14) del fondo (28) del ojo del paciente (11) a la unidad detectora (4, 5); caracterizado porque: el primer sistema óptico (7, 9, 10, 12, 13) está adaptado para propagar el haz de luz (8) de la fuente de luz (6) a un área bidimensional (32) del fondo (28) del ojo del paciente; y el segundo sistema óptico (12, 13, 10, 18, 19, 34, 35, 36) comprende medios para transmitir (19, 20) a la unidad detectora (4, 5) solamente una parte central axial del haz de luz reflejado (15) correspondiente a una pequeña área precisa (29) del fondo (28) del ojo del paciente (11) en la que se desea una medición de oxigenación por espectrorreflectometría.
Description
Medición espectrorreflectométrica de la
oxigenación del ojo de un paciente.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y dispositivo para llevar a cabo una medición de
oxigenación por espectrorreflectometría en línea y en tiempo real
en el ojo.
Un procedimiento de la técnica anterior conocida
usa un flash de xenón, una cámara de fondo y un detector CCD
(dispositivo de carga acoplada "Charge Coupled Device") para
hacer mediciones espectrográficas del fondo del ojo. El flash de
xenón ilumina el ojo durante un corto periodo de tiempo para una
única medición. Debido a la alta intensidad de la luz de xenón, tal
medición no puede repetirse continuamente sin dañar el ojo.
Para medir el contenido de oxígeno de la sangre,
otros procedimientos de la técnica anterior realizan mediciones del
flujo sanguíneo usando procedimientos basados en efecto
Doppler.
En la patente de los Estados Unidos m 4.569.354
(Shapiro y col.) concedida el 11 de febrero de 1986 se describe
otro procedimiento de la técnica anterior. Según este
procedimiento, la oxigenación de la retina se determina midiendo la
fluorescencia de flavoproteína en la retina. A través de la retina
se barre un punto de luz de excitación de una frecuencia de
aproximadamente 450 nanometros. Se detecta la luz fluorescente
emitida de la retina a una frecuencia de aproximadamente 520
nanometros. La luz de emisión puede detectarse a dos frecuencias de
aproximadamente 520 nm y 540 nm para prever la compensación de
variables de absorción y transmisión en el ojo. El centro de la
lente se refleja en un punto óptico en el paso óptico de emisión de
tal manera que se detecta la luz emitida que se devuelve a través
de la periferia de la lente, y no la luz fluorescente del centro de
la lente.
La patente de los Estados Unidos m 5.433.197
concedida a Edward W. Stark el 18 de julio de 1995 describe un
sensor de glucosa para determinar glucosa en sangre, que es de
valor particular en el diagnóstico y tratamiento de la diabetes. El
ojo del paciente se ilumina con radiación infrarroja cercana que
atraviesa el ojo por la córnea y el humor acuoso, es reflejada por
el iris y/o la superficie de la lente, y luego sale por el humor
acuoso y la córnea. La radiación reflejada se recoge y se detecta
por un sensor de infrarrojo cercano que mide la energía reflejada
en una o más bandas de longitud de onda. La comparación de la
energía reflejada con la energía de la fuente proporciona una
medida de la absorción espectral por el ojo, que es característica
de la composición de la córnea, el humor acuoso y las otras
estructuras dentro del ojo a través de las que la energía se
transmite o de las que se refleja.
La técnica anterior precedente muestra que
todavía existe la necesidad de un procedimiento y dispositivo
eficaz para realizar una medición de oxigenación en línea y en
tiempo real en el ojo.
Un objeto general de la presente invención es
llevar a cabo la medición de oxigenación por
espectrorreflectometría en línea y en tiempo real en el ojo de un
paciente.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y dispositivo usando la parte central
axial de un haz de luz reflejado del fondo del ojo de un paciente
para hacer una medición de oxigenación por espectrorreflectometría
en el ojo, permitiendo el uso de la parte central axial del haz de
luz reflejado la selección de una pequeña área precisa que es
óptima para la medición de oxigenación de estructuras específicas
tales como el punto ciego, arterias, venas, etc.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y dispositivo que transmite la parte
periférica axial del haz de luz reflejado a un sistema de
presentación, permitiendo que un operador visualice el fondo del
ojo del paciente y la localización del haz de luz en el fondo del
ojo del paciente sin error de posicionamiento.
Otro objeto más de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y dispositivo que usa un ancho de
banda espectral óptimo para realizar en el ojo del paciente una
medición de espectrorreflectometría de la hemoglobina y sus
derivados tales como oxihemoglobina y carbonilhemoglobina.
Otro objeto más de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y dispositivo para medir la
oxigenación por espectrorreflectometría que puede barrer una
pluralidad de puntos de un área bidimensional del fondo del ojo del
paciente con el fin de hacer una medición de oxigenación por
espectrorreflectometría.
Más específicamente, según la presente invención
se proporciona un procedimiento para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría que comprende las etapas de:
- producir un haz de luz que tiene un ancho de banda espectral predeterminado por medio de una fuente de luz;
- propagar el haz de luz hacia un área bidimensional del fondo del ojo de un paciente;
- reflejar al menos en parte el haz de luz en el fondo del ojo del paciente para producir un haz de luz reflejado que tiene un eje longitudinal geométrico;
- por medio de una unidad detectora, detectar el contenido espectral del haz de luz reflejado y producir una señal indicativa del contenido espectral de este haz de luz reflejado; y
- propagar el haz de luz reflejado a lo largo de un paso de propagación predeterminado del fondo del ojo del paciente a la unidad detectora:
caracterizado porque:
- la etapa de propagar el haz de luz reflejado comprende transmitir a la unidad detectora solamente una parte central axial del haz de luz reflejado correspondiente a una pequeña área precisa del fondo del ojo del paciente en la que se desea una medición de oxigenación por espectrorreflectometría.
La presente invención también se refiere a un
dispositivo para medir la oxigenación por espectrorreflectometría
que comprende:
- una fuente de luz para producir un haz de luz que tiene un ancho de banda espectral predeterminado;
- un primer sistema óptico para propagar el haz de luz de la fuente de luz a un área bidimensional del fondo del ojo de un paciente, siendo reflejado el haz de luz al menos en parte por el fondo del ojo del paciente para producir un haz de luz reflejado que tiene un eje longitudinal geométrico;
- una unidad detectora para detectar el contenido espectral del haz de luz reflejado y para producir una señal indicativa del contenido espectral del haz de luz reflejado; y
- un segundo sistema óptico para propagar el haz de luz reflejado a lo largo de un paso de propagación predeterminado del fondo del ojo del paciente a la unidad detectora;
caracterizado porque:
- el segundo sistema óptico comprende medios para transmitir a la unidad detectora solamente una parte central axial del haz de luz reflejado correspondiente a una pequeña área precisa del fondo del ojo del paciente en la que se desea una medición de oxigenación por espectrorreflectometría.
Según realizaciones ilustrativas no restrictivas
de la presente invención:
- -
- el segundo sistema óptico comprende además: un subsistema de barrido óptico para barrer una pluralidad de puntos del área bidimensional del fondo del ojo del paciente, comprendiendo este subsistema de barrido óptico: elementos ópticos para transmitir a la unidad detectora solamente una parte del haz de luz reflejado correspondiente al punto del área bidimensional que va a barrerse para así llevar a cabo en ese punto una medición de oxigenación por espectrorreflectometría;
- -
- el ancho de banda espectral predeterminado incluye un intervalo de longitudes de onda comprendido entre 450 nm y 850 nm;
- -
- el haz de luz reflejado comprende una parte periférica axial que rodea la parte central axial, y el segundo sistema óptico comprende además medios para transmitir la parte periférica axial del haz de luz reflejado a un sistema de presentación, permitiendo que un operador visualice el fondo del ojo del paciente y la localización del haz de luz en el fondo del ojo del paciente;
- -
- los medios para transmitir a la unidad detectora solamente una parte central axial del haz de luz reflejado comprenden una abertura axial en un espejo que define un ángulo de 45E con el paso de propagación predeterminado, teniendo la abertura axial un diámetro predeterminado centrado en el eje longitudinal geométrico del haz de luz reflejado para transmitir a la unidad detectora solamente la parte central axial del haz de luz reflejado;
- -
- los medios para transmitir la parte periférica axial del haz de luz reflejado a un sistema de presentación comprenden una superficie reflectante de la luz del espejo que rodea la abertura axial para desviar la parte periférica axial del haz de luz reflejado hacia el sistema de presentación;
- -
- la unidad detectora comprende: un espectrógrafo sensible a la parte central axial del haz de luz reflejado para producir un espectro de luz que incluye componentes de luz de la parte central axial del haz de luz reflejado dispuestos por orden de longitudes de onda; y una matriz de detectores para medir intensidades de los componentes de luz de diferentes longitudes de onda del espectro de luz;
- -
- el dispositivo para medir la oxigenación por espectrorreflectometría comprende además medios sensibles a las intensidades medidas de los componentes de luz de diferentes longitudes de onda del espectro de luz para calcular y presentar un gráfico de absorbancia del fondo del ojo del paciente como una función de la longitud de onda dentro del ancho de banda espectral predeterminado;
- -
- el dispositivo para medir la oxigenación por espectrorreflectometría comprende una cámara de fondo portátil que incorpora la fuente de luz, el primer sistema óptico y una parte del segundo sistema óptico, y en el que el segundo sistema óptico comprende además una fibra óptica para transmitir la parte central axial del haz de luz reflejado de la cámara de fondo portátil a la unidad detectora;
- -
- el sistema de presentación comprende medios para presentar una imagen del fondo del ojo del paciente que incluye un punto negro que indica la pequeña área precisa del fondo del ojo del paciente, en los que el punto negro se produce por la abertura axial del espejo y corresponde a la parte central axial del haz de luz reflejado transmitido a la unidad detectora;
- -
- el haz de luz producido por la fuente de luz tiene una intensidad inferior a 5 mW/cm^{2}, que es segura durante un tiempo de exposición del ojo del paciente de hasta 6 minutos;
- -
- los elementos ópticos comprenden: un primer espejo que gira alrededor de un primer eje y que comprende al menos una faceta periférica reflectante de la luz para desviar el haz de luz reflejado cuando el primer espejo gira alrededor del primer eje; y un segundo espejo que gira alrededor de un segundo eje y que comprende al menos una faceta periférica reflectante de la luz para desviar el haz de luz reflejado desde el primer espejo hacia la unidad detectora;
- -
- el primer y el segundo eje son perpendiculares entre sí, y el primer eje es perpendicular al haz de luz reflejado del fondo del ojo del paciente;
- -
- los elementos ópticos comprenden un espejo situado entre el segundo espejo y la unidad detectora, estando formado este espejo con una abertura para transmitir a la unidad detectora la parte del haz de luz reflejado correspondiente al punto que va a barrerse; y
- -
- los puntos barridos son puntos con forma de ranura, y los elementos ópticos comprenden: un primer espejo que gira alrededor de un eje de rotación y que comprende al menos una faceta periférica reflectante de la luz para desviar el haz de luz reflejado cuando el primer espejo gira alrededor del eje de rotación; y un segundo espejo formado con una abertura de ranura para transmitir a la unidad detectora una parte del haz de luz reflejado correspondiente al punto con forma de ranura del área bidimensional que va a barrerse.
Los objetos, ventajas y otros rasgos de la
presente invención serán más aparentes con la lectura de la
siguiente descripción no restrictiva de realizaciones preferidas de
la misma, facilitadas a modo de ejemplo solamente con referencia a
los dibujos
adjuntos.
adjuntos.
En los dibujos adjuntos:
La fig. 1 es un diagrama esquemático de una
realización preferida del dispositivo de medición de oxigenación
por espectrorreflectometría según la presente invención;
la fig. 2 es una fotografía que muestra el fondo
del ojo de un paciente como se presenta en un monitor de TV para
permitir al operador la aplicación de un haz de luz en una
localización deseada del fondo del ojo del paciente;
la fig. 3 es un gráfico de absorbancia (%)
frente a la longitud de onda (nm) indicativo de la medición de
oxigenación por espectrorreflectometría;
la fig. 4 es un diagrama esquemático de otra
realización preferida del dispositivo de medición de oxigenación
por espectrorreflectometría según la presente invención;
la fig. 5 es un diagrama esquemático de una
realización preferida de un dispositivo de medición de oxigenación
por espectrorreflectometría según la presente invención, que
comprende un sistema de barrido óptico para la medición por
reflectometría del espectro completo de un área bidimensional del
fondo del ojo;
la fig. 6 es una vista en perspectiva de un
espejo giratorio de pirámide truncada del sistema de barrido óptico
del dispositivo de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría de la figura 5;
la fig. 7 es una vista en perspectiva de un
espejo giratorio similar a un tambor con múltiples caras del
sistema de barrido óptico del dispositivo de medición de
oxigenación por espectrorreflectometría de la figura 5;
la fig. 8 es un diagrama esquemático de otra
realización preferida de un dispositivo de medición de oxigenación
por espectrorreflectometría según la presente invención, que
comprende un sistema de barrido óptico para la medición de
reflectometría de espectro completo de un área bidimensional del
fondo del ojo; y
la fig. 9 es una vista en planta desde abajo de
un espejo de 45E del dispositivo de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría de la figura 8, que comprende una ranura
central allí dentro.
La realización preferida del dispositivo para
medir en tiempo real, en línea, la oxigenación por
espectrorreflectometría como se ilustra en la figura 1 se
identifica generalmente por la referencia 1 y comprende una cámara 2
de fondo, una interfaz 3 cámara a espectrógrafo y una unidad
detectora formada por un espectrógrafo 4 y una matriz 5 de
detectores CCD (Charge Coupled Device).
La cámara 2 de fondo está soportada por un
armazón 70 mecánico ilustrado esquemáticamente en la figura 1.
Todavía con referencia a la figura 1, la cámara
2 de fondo comprende una fuente 6 de luz para producir luz que
tiene un ancho de banda espectral (frecuencia) de ancho
relativamente predeterminado optimizado para la medición de
oxigenación por espectrorreflectometría. Más específicamente, como
se ilustra en la figura 3, la medición de oxigenación por
espectrorreflectometría de hemoglobina y sus derivados tales como
oxihemoglobina y carbonilhemoglobina se lleva a cabo preferentemente
dentro de un ancho de banda espectral que incluye el intervalo de
longitudes de onda comprendido entre 450 nm y 850 nm.
La luz de la fuente 6 se propaga de la fuente 6
de luz a una región del fondo del ojo 11 del paciente por un primer
sistema óptico. Este primer sistema óptico comprende:
- -
- una lente 7 para concentrar la luz generada por la fuente 6 en un haz 8 de luz;
- -
- espejo 9 de 45E y divisor 10 de haz de 45E para reflejar dos veces el haz 8 de luz y transmitir ese haz 8 de luz al ojo 11 del paciente a lo largo de una trayectoria 14 lineal; y
- -
- un par de lentes 12 y 13 montadas a lo largo de la trayectoria 14 para propagar el haz 8 de luz hacia una región del fondo del ojo 11 del paciente.
La intensidad del haz 8 de luz debe ser
suficientemente baja para aplicarse al fondo del ojo del paciente
durante la duración de la medición de oxigenación por
espectrorreflectometría sin dañar el ojo del paciente. Para fines
de seguridad, el haz 8 de luz del dispositivo de medición de
oxigenación por espectrorreflectometría según la invención tiene
una intensidad inferior a 5 mW/cm^{2}, que es segura para la
medición de espectrorreflectometría en línea que implica un tiempo
de exposición de hasta 6 minutos.
Como puede verse en la figura 1, la cámara 2 de
fondo se forma con un alojamiento 17 que define una parte 16
cilíndrica en la que se monta el par de lentes 12 y 13. La parte 16
cilíndrica define con la lente 12 el objetivo de la cámara 2 de
fondo. Obviamente, el (la) paciente coloca su ojo 11 cerca de y
delante de la lente 12 de la cámara 2 de fondo con el fin de
medición de oxigenación por espectrorreflectometría en línea y en
tiempo real. Preferentemente, el (la) paciente colocará su
mandíbula en un soporte de barbilla para la estabilidad posicional
de su ojo 11.
El haz 8 de luz es reflejado al menos en parte
por el fondo del ojo 11 del paciente para producir un haz 15 de luz
reflejado que tiene un eje longitudinal geométrico (no mostrado).
Un segundo sistema óptico propaga el haz 15 de luz reflejado a lo
largo de la trayectoria 14 lineal del fondo del ojo 11 del paciente
a la unidad detectora (4, 5).
El segundo sistema óptico comprende el par de
lentes 12 y 13 y el divisor 10 de haz de 45E para propagar el haz
15 de luz reflejado del fondo del ojo 11 del paciente a lo largo de
la trayectoria 14 lineal hacia la interfaz 3 cámara a
espectrógrafo. El divisor 10 de haz de 45E no producirá el reflejo
del haz 15 de luz reflejado que se propaga a lo largo de la
trayectoria 14 del fondo del ojo 11 del paciente a la interfaz
3.
El segundo sistema óptico también comprende una
lente 18 y un espejo 19 de 45E de la interfaz 3 cámara a
espectrógrafo. Más específicamente, la lente 18 propaga el haz 15
de luz reflejado a lo largo de la trayectoria 14 lineal hacia el
espejo 19 de 45E. El espejo 19 define un ángulo de 45E y comprende
una abertura 20 axial central que tiene un diámetro predeterminado
centrado en el eje longitudinal geométrico del haz 15 de luz
reflejado. Por supuesto, la abertura 20 axial central trasmitirá a
la unidad detectora (4, 5) solamente la parte central axial del haz
15 de luz reflejado. El segundo sistema óptico comprende además
orificios axiales tales como 34, 35 y 36 proporcionados en los
alojamientos de cámara a interfaz 3 y espectrógrafo 4 para permitir
que la parte central axial del haz 15 de luz reflejado alcance el
espectrógrafo 4.
Simplemente una palabra para mencionar que el
uso de la parte central axial del haz de luz reflejado permite la
selección de una pequeña área precisa que es óptima para la
medición de oxigenación de estructuras específicas tales como la
mancha ciega, arterias, venas, etc.
El espejo 19 comprende una superficie 37 anular
reflectante de la luz que rodea la abertura 20 central axial. El
haz 15 de luz reflejado comprende una parte periférica axial que
rodea la parte central axial y reflejada por la superficie 37
anular reflectante de la luz del espejo. Como se ilustra en la
figura 1, la parte periférica axial del haz 15 de luz reflejado se
desvía 90E mediante el reflejo en la superficie 37 anular
reflectante de la luz del espejo 19 de 45E para propagarse hacia
una cámara 21 de TV a través de una lente 22 de la interfaz 3
cámara a espectrógrafo.
La imagen detectada por la cámara 21 de N se
presenta en un monitor 31 de TV a través de un cable 23. Esto
permite que el operador visualice el fondo del ojo del paciente y
la localización de la abertura 20 central axial en el fondo del ojo
del paciente y, por tanto, seleccione la pequeña área central de
interés en la que se desea la medición de oxigenación por espectro
reflectometría.
El espectrógrafo 4 comprende un primer espejo 24
cóncavo que tiene una sección transversal generalmente elíptica
para recibir la parte central axial del haz 15 de luz reflejado y
para desviar esta parte de haz de luz central axial hacia una red
25 de difracción generalmente plana. La red 25 de difracción está
constituida por una matriz de estrechas ranuras o muescas que
producen un gran número de haces que interfieren entre sí para
producir un espectro de luz. Como es bien conocido por el experto
en la materia, este espectro de luz incluye componentes de luz de
la parte central axial del haz 15 de luz reflejado dispuestos por
orden de longitud de onda. El espectro de luz producido es
reflejado por un segundo espejo 26 cóncavo que también tiene una
sección transversal generalmente elíptica y desviado hacia la
matriz 5 de detectores CCD.
En otras palabras, la red 25 de difracción
separa los componentes de luz de diferentes longitudes de onda
dentro del intervalo comprendido entre 450 nm y 850 nm. Las
intensidades de los componentes de luz de diferentes longitudes de
onda del espectro de luz se detectan y se miden mediante la matriz 5
de detectores CCD. Por ejemplo, la matriz 5 de detectores CCD está
constituida por una matriz bidimensional que comprende 1024 columnas
y 256 filas de detectores de luz, en la que las filas se suman para
cada columna para dar una lectura (señal de salida) indicativa del
contenido espectral del haz 15 de luz reflejado.
La lectura (señal de salida) de la matriz 5 de
detectores CCD se transmite a un terminal de ordenador (no
mostrado) a través de un cable 27 eléctrico. Este terminal de
ordenador es sensible a las intensidades medidas de los componentes
de diferentes longitudes de onda del espectro de luz para calcular
y presentar un gráfico de absorbancia de la pequeña área precisa del
fondo del ojo del paciente como una función de la longitud de
onda.
En la figura 2 de los dibujos adjuntos se
muestra (escala 1:1) un ejemplo de imagen detectada por la cámara
21 de TV y presentada en el monitor 31. Más específicamente, la
figura 2 muestra el fondo 28 del ojo del paciente y un punto 29
negro. El punto 29 negro se produce por la abertura 20 axial del
espejo 19 de 45E y se corresponde con la parte central axial del haz
15 de luz reflejado transmitido a la unidad detectora
(espectrógrafo 4 y matriz 5 de detectores CCD). Por tanto, el punto
29 negro indica la pequeña área precisa del fondo 28 del ojo 11 del
paciente que se analiza para determinar el contenido de oxígeno.
Por consiguiente, la imagen en el monitor 31 permitirá al operador
la colocación, como se desea, del punto 29 negro en el fondo 28 del
ojo del paciente mediante movimiento del punto de fijación del
paciente respecto al eje del paso 14 de propagación.
Por ejemplo, en el caso de glaucoma, la medición
de oxigenación puede tomarse en la región del nervio óptico. Los
expertos en la materia conocen que el glaucoma identifica
enfermedades oculares caracterizadas por un aumento de la presión
intraocular causando (a) endurecimiento del globo ocular, (b)
atrofia del nervio óptico acompañada de una excavación fisiológica
del disco óptico, (c) estrechamiento del campo de visión y (d) una
reducción más o menos importante de la agudeza visual. En la figura
2, la región del nervio óptico se corresponde con la región 32
blanca. En el caso de glaucoma, la medición de oxigenación se lleva
a cabo preferentemente en una pluralidad de diferentes posiciones
del punto 29 negro en la región 32 y alrededor de la región 32.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el
ejemplo anterior referido al glaucoma no pretende limitar la
posición del punto 29 negro en el fondo 28 del ojo 11 del paciente.
De hecho, la posición del punto 29 negro en el fondo 28 del ojo del
paciente se selecciona en relación con el fin previsto de la
medición de oxigenación por espectrorreflectometría.
La figura 3 ilustra un gráfico de absorbancia
(%) frente a la longitud de onda (nm). La presentación de este
gráfico por el monitor del terminal de ordenador indicará al
operador el porcentaje de absorción de las diferentes longitudes de
onda de luz por el fondo 28 del ojo 11 del paciente. En particular,
la cantidad de absorción entre longitudes de onda de
500-600 nm respecto a la región de ancho de banda
espectral entre 650-700 nm representa la cantidad
relativa de hemoglobina contenida en la sangre, mientras que los
picos característicos 40 y 41 y el valle 42 representan la
oxigenación relativa de la hemoglobina y, por tanto, el contenido
de oxígeno. Cuanto mayor sea la diferencia entre los picos 40 y 41
y los valles 42 como se muestra en las dos curvas en la figura 3,
más sangre se oxigena. Similarmente, la zona entre 700 y 850 nm
puede analizarse para determinar el contenido de
carbonilhemoglobina.
El gráfico de la figura 3 incluye dos curvas
para mostrar la diferencia entre los resultados obtenidos cuando
están presentes diferentes niveles de oxigenación: la curva
A_{hemoglobina \ desoxigenada} se corresponde con la falta de
oxigenación y la curva A_{hemoglobina \ oxigenada} se corresponde
con la detección de oxigenación.
En el intervalo de longitudes de onda de
450-600 nm, la forma de la curva entre los dos
picos 40 y 41 es indicativa de la relación entre A_{hemoglobina \
desoxigenada} y A_{hemoglobina \ oxigenada}. Entonces, las curvas
modelo pueden usarse para evaluar el grado de oxigenación.
En el intervalo de longitudes de onda de
600-850 nm, la presencia de un pico a una longitud
de onda particular puede indicar la presencia de una sustancia
particular y/o una contaminación correspondiente, para identificar y
diagnosticar así una patología dada.
Por tanto, el intervalo de longitudes de onda de
450-850 nm presenta además la ventaja de que
incluye longitudes de onda a las que son transparentes cada parte
del ojo de un paciente. En otras palabras, todas las partes del ojo
del paciente serán transparentes a al menos algunas longitudes de
onda del intervalo de 450-850 nm, por lo que las
mediciones de oxigenación por espectrorreflectometría pueden
hacerse en cualquier región del ojo del paciente, incluyendo las
regiones pigmentadas.
También debe tenerse en cuenta que, aunque en la
figura 3 de los dibujos adjuntos se muestra un gráfico como ejemplo
no limitante, las tablas y/o los otros datos relacionados con la
medición de oxigenación por espectrorreflectometría pueden
presentarse en el monitor del terminal de ordenador (no mostrado)
conectado a la matriz 5 de detectores CCD a través del cable
27.
En la realización preferida de la figura 4, la
interfaz 3 cámara a espectrógrafo se ha incorporado en una cámara
30 de fondo de mano portátil (oftalmoscopio). El segundo sistema
óptico comprende entonces una fibra 33 óptica para conectar la
salida de la interfaz 3 cámara a espectrógrafo a la entrada del
espectrógrafo 4, es decir, para transmitir la parte central axial
del haz 15 de luz reflejado de la interfaz 3 cámara a espectrógrafo
al espectrógrafo 4. De otra manera, la estructura y el
funcionamiento del dispositivo de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría no cambia con respecto a la realización de
la figura 1.
La realización de la figura 1, que incluye una
cámara 2 de fondo fija, es adecuada para uso con personas que
pueden moverse y colocar su mandíbula en un soporte de barbilla. La
realización de la figura 4, que incluye una cámara 2 de fondo
portátil, es adecuada para personas incapacitadas, por ejemplo
personas sentadas en una silla de ruedas, postradas en la cama o
transportadas en una ambulancia.
Por consiguiente, el dispositivo de medición de
oxigenación por espectrorreflectometría según la invención es no
invasivo y puede realizar una medición de oxigenación por
espectrorreflectometría in vivo, en línea y en tiempo real
en el fondo del ojo del paciente. Para este fin, el dispositivo de
medición de oxigenación por espectrorreflectometría en línea (a) usa
un único haz 8 de luz que tiene un ancho de banda espectral que
incluye todas las longitudes de onda (450 nm - 850 nm) útiles para
la medición de oxigenación por espectrorreflectometría y
transmitido a una región dada del fondo del ojo del paciente, y (b)
transmite al espectrógrafo 4 a través de la abertura 20 axial
central del espejo 19 de 45E la información más útil del haz 15 de
luz reflejado del fondo del ojo del paciente (parte central del haz
15 de luz) con el fin de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría.
espectrorreflectometría.
Por tanto, el dispositivo de medición de
oxigenación por espectrorreflectometría no invasivo usa un sistema
de presentación que incluye una cámara 21 de TV y un monitor 31,
que proporcionan la visualización directa del fondo del ojo del
paciente, acoplado con una unidad detectora de
espectrorreflectometría (espectrógrafo 4 y matriz 5 de detectores
CCD) que proporciona la medición de oxigenación en línea en tiempo
real durante un extenso ancho de banda espectral. Esto da como
resultado la caracterización de la absorbancia en localizaciones
precisas del espectro correspondiente a la única característica del
contenido de oxígeno en sangre. Con el mismo dispositivo de
medición de oxigenación por espectrorreflectometría también es
posible medir hemoglobina y la mayoría de sus derivados (por
ejemplo oxihemoglobina, carbonilhemoglobina, etc.).
El intervalo de aplicaciones potenciales del
dispositivo de medición de oxigenación por espectrorreflectometría
según la invención es extremadamente amplio. Es obvio el potencial
diagnóstico de medir directamente la oxigenación en el ojo, en
línea y en tiempo real, de patologías visuales. La evaluación
médica de casi todas las patologías visuales, tales como
retinopatía diabética, glaucoma, degeneración macular,
desprendimiento de retina, distrofias de bastoncillo/cono, etc.,
incluyendo consecuencias directas de cirugía láser en el
tratamiento, se beneficiaría del uso de un procedimiento de este
tipo. De hecho, la ventaja de un procedimiento de este tipo va más
allá de la evaluación de patologías visuales, pero se extiende a la
administración médica de toxicidad, efectos de medicación,
enfermedades vasculares en general y muchas otras áreas. Además, es
de gran importancia médica el impacto de la medición en línea de
hemoglobina y oxígeno de pacientes intervenidos quirúrgicamente o
bebés prematuros.
Con el dispositivo de medición de oxigenación
por espectrorreflectometría sólo se necesita dejar de respirar
durante varios segundos para ver los cambios de la oxigenación en
tiempo real, por ejemplo en el gráfico de la figura 3. El efecto se
invierte cuando el sujeto empieza a respirar de nuevo. El mismo
fenómeno se produce aplicando una ligera presión en el ojo para
reducir el flujo sanguíneo y el contenido de oxígeno dentro del
ojo.
Los inventores han llevado a cabo un estudio
comparando los cambios de la oxigenación en el ojo con cambios en
la presión arterial y han comparado estos cambios directamente con
los cambios de oxigenación en el brazo producidos por la aplicación
de presión. Los resultados de este estudio son perfectamente claros
y consistentes. Todos los sujetos muestran una disminución de
oxígeno con aumento de la presión tanto en el ojo como en el brazo.
De hecho, los mismos sujetos muestran cambios tipo en el ojo y en el
brazo. Esto demuestra que la medición de oxigenación por
espectrorreflectometría en línea y en tiempo real en el fondo del
ojo es de gran importancia.
La figura 5 ilustra otra realización 50
preferida del dispositivo de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría según la presente invención. El dispositivo
50 de medición de oxigenación por espectrorreflectometría de la
figura 5 es generalmente similar al dispositivo 1 de medición de
oxigenación por espectrorreflectometría de la figura 1, pero está
provisto de un sistema 51 de barrido óptico bidimensional. Por
consiguiente, los elementos correspondientes se identificarán con
los mismos números de referencia.
La realización del sistema 51 de barrido óptico
como se ilustra en la figura 5 comprende un espejo 52 prismático
giratorio similar a un tambor con múltiples caras y un espejo 53
giratorio de pirámide truncada.
El espejo 52 giratorio prismático similar a un
tambor con múltiples caras gira alrededor de un eje 54 transversal,
generalmente horizontal, en la dirección 55. El espejo 53 giratorio
de pirámide truncada gira alrededor de un eje 56 longitudinal,
generalmente horizontal, en la dirección 57. Como se ilustra en la
figura 5, los ejes 54 y 56 son perpendiculares entre sí.
El espejo 52 giratorio similar a un tambor con
múltiples caras comprende, como se muestra en la figura 7, dos
caras 58 y 59 planas opuestas y paralelas que delimitan el espesor
del espejo 52 giratorio, y una serie de ocho (8) facetas
periféricas tangenciales reflectantes de la luz tales como 60. Debe
tenerse en cuenta que puede usarse un número de facetas periféricas
reflectantes de la luz tales como 60 diferente de ocho (8) (no
mostradas), y que estas facetas periféricas reflectantes de la luz
tales como 60 pueden ser cóncavas (no mostradas). El espejo 53
giratorio de pirámide truncada comprende, como se muestra en la
figura 6, dos caras 61 y 62 planas opuestas y paralelas que
delimitan el espesor del espejo 53, y una serie de ocho (8) facetas
periféricas reflectantes de la luz tales como 63 que convergen en
el mismo ángulo hacia el eje 56 de rotación. De nuevo debe tenerse
en cuenta que puede usarse un número de facetas periféricas
reflectantes de la luz tales como 63 diferente de ocho (8) (no
mostradas), y que las facetas periféricas reflectantes de la luz
tales como 63 pueden ser cóncavas (no mostradas).
Refiriéndose de nuevo a la figura 5, el haz 15
de luz reflejado por el fondo del ojo 11 del paciente y que se
propaga a lo largo de la trayectoria 14 lineal se refleja en una de
las facetas 60 para desviar hacia una de las facetas 63, y se
refleja en esta última faceta 63 para desviar a lo largo de una
trayectoria 64 lineal. El haz 15 de luz se propaga entonces a lo
largo de la trayectoria 64 lineal hacia el espejo 19. De nuevo, la
parte central axial del haz 15 de luz reflejado se propaga hacia la
unidad detectora (4, 5) a través de la abertura 20 axial central
del espejo 19. La parte periférica axial del haz 15 de luz
reflejado que rodea la parte central axial del mismo es reflejada
por la superficie 37 anular reflectante de la luz del espejo 19 que
rodea la abertura 20 para desviarse hacia la cámara 21 a través de
una lente 22 de la interfaz 3 cámara a espectrógrafo.
Como pueden apreciar los expertos en la materia,
la rotación del espejo 52 similar a un tambor con múltiples caras
en la dirección 55 produce a lo largo de la trayectoria 64 lineal
un barrido vertical de un área bidimensional del fondo del ojo 11
del paciente. Se produce un barrido vertical en cada paso de una
faceta 60.
La rotación del espejo 53 de pirámide truncada
produce a lo largo de la trayectoria 64 lineal un barrido
horizontal del área bidimensional del fondo del ojo 11 del
paciente. Se produce un barrido horizontal en cada paso de una
faceta 63.
Por ejemplo, si la imagen bidimensional del área
bidimensional del fondo del ojo del paciente está compuesta de m
puntos en el eje x horizontal y de n puntos en el eje y vertical,
la velocidad rotacional del espejo 53 de pirámide truncada será
igual a n veces la velocidad rotacional del espejo 52 similar a un
tambor con múltiples caras (es cierto para la condición en la que el
número de facetas 60 reflectantes de la luz del espejo 52 giratorio
similar a un tambor con múltiples caras sea igual al número de
facetas 63 reflectantes de la luz del espejo 53 de pirámide
truncada). De esta manera, el haz 15 de luz reflejado barrerá los m
x n puntos del área bidimensional del fondo del ojo 11 del paciente
para formar una imagen bidimensional correspondiente en cada paso
de una faceta 60 del espejo 52 giratorio similar a un tambor con
múltiples caras.
Los expertos en la materia apreciarán que la
parte central axial del haz de luz reflejado que se propaga a lo
largo de la trayectoria 64 lineal hacia la unidad detectora (4, 5)
a través de la abertura 20 axial central del espejo 19 se
corresponde con el punto del área bidimensional del fondo del ojo 11
del paciente que va a barrerse y es representativo de una medición
de oxigenación por espectrorreflectometría llevada a cabo en este
punto que va a barrerse.
Por tanto, esta aproximación puede llevar a cabo
los mismos tipos de mediciones que el diseño de una dimensión de
las figuras 1 y 4, pero sobre un área bidimensional predeterminada.
Mediante el ajuste apropiado de las posiciones angulares de los
espejos 52 y 53 alrededor de sus ejes 54 y 56 respectivos, el
diseño de la figura 5 tiene la ventaja adicional de posibilitar al
operador el volver a colocar un punto de medición en diferentes
áreas del fondo del ojo 11 del paciente; para volver a colocar el
punto medición el (la) paciente no tiene que mover sus ojos.
En la realización del sistema 51 de barrido
bidimensional de la figura 5:
- -
- el espejo 53 giratorio de pirámide truncada puede sustituirse por un espejo giratorio prismático similar a un tambor (no mostrado), similar al espejo 52, pero que tiene un eje de rotación todavía perpendicular al eje 54 de rotación pero que define un ángulo de, por ejemplo, 45E con respecto a la horizontal; y
- -
- al menos uno de los espejos 52 prismáticos similares a un tambor con múltiples caras y el espejo 53 giratorio de pirámide truncada pueden sustituirse por un galvanómetro de espejo (no mostrado), tal como un galvanómetro de espejo bien conocido para los expertos en la materia y, por consiguiente, no se describirá más en la presente memoria descriptiva.
La figura 8 ilustra otra ejecución del
dispositivo de medición de oxigenación por espectrorreflectometría
según la invención que comprende un sistema de barrido.
El dispositivo 80 de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría de la figura 8 es generalmente similar al
dispositivo 50 de medición de oxigenación por
espectrorreflectometría de la figura 5, pero comprende una versión
81 alternativa del sistema de barrido óptico. De nuevo, los
elementos correspondientes serán identificados por los mismos
números de referencia.
El sistema 81 de barrido óptico comprende un
espejo 82 giratorio similar a un tambor con múltiples caras y una
ranura 83 (véase la figura 9) formada en el espejo 19 de 45E.
El espejo 82 giratorio similar a un tambor con
múltiples caras gira alrededor de un eje 84 transversal,
generalmente horizontal, en la dirección 85. El espejo 82 giratorio
similar a un tambor con múltiples caras es idéntico al espejo 52
giratorio similar a un tambor con múltiples caras y comprende, como
se muestra en la figura 8, dos caras planas opuestas y paralelas
tales como 86 para delimitar el espesor de este espejo 82, y una
serie de ocho (8) facetas planas periféricas tangenciales
reflectantes de la luz tales como 87. Debe tenerse en cuenta que
puede usarse un número de facetas periféricas reflectantes de la
luz tales como 87 diferente de ocho (8) (no mostradas), y que las
facetas periféricas reflectantes de la luz tales como 87 pueden ser
cóncavas (no
mostradas).
mostradas).
El haz 15 de luz reflejado por el fondo del ojo
11 del paciente y que se propaga a lo largo de la trayectoria 14
lineal refleja en una de las facetas 87 para desviarse hacia el
espejo 19. Entonces, un haz de luz desviado se propaga a lo largo
de una trayectoria 88 lineal a través de la ranura 83 para alcanzar
la unidad detectora (4, 5). La parte periférica axial del haz 15 de
luz reflejado es reflejada por una superficie 89 anular reflectante
de la luz que rodea la ranura 83 para desviarse hacia el cámara 21
a través de la lente 22 de la interfaz 3 cámara a
espectrógrafo.
Como puede apreciarse por los expertos en la
materia, la rotación del espejo 82 similar a un tambor con
múltiples caras en la dirección 85 produce a lo largo de la
trayectoria 88 lineal un barrido vertical de un área bidimensional
del fondo del ojo 11 del paciente. Se produce un barrido vertical en
cada paso de una faceta 87. Más específicamente, el dispositivo de
medición de oxigenación por espectrorreflectometría de la figura 8
produce un haz 15 de luz reflejado con forma de ranura. La rotación
del espejo 82 similar a un tambor con múltiples caras en la
dirección 85 produce a lo largo de la trayectoria 88 lineal un
barrido vertical del haz 15 de luz con forma de ranura para cubrir
todo el área bidimensional del fondo del ojo 11 del paciente.
Por tanto, en la realización de la figura 8, una
pluralidad de puntos con forma de ranura se barren verticalmente en
cada barrido para cubrir el área bidimensional del fondo del ojo
del paciente.
El diseño de la figura 8 permite el uso de un
único espejo 82 similar a un tambor con múltiples caras en el que
el haz de luz con forma de ranura se distribuye en una columna de
detectores. El diseño presentado en la figura 8 constituye otra
ejecución bidimensional del sistema.
De nuevo, el haz de luz reflejado y desviado con
forma de ranura correspondiente a cada barrido se propaga hacia la
unidad detectora (4, 5) a través de la ranura 83 del espejo 19 y a
lo largo de la trayectoria 88 para fines de análisis.
Por supuesto, los espejos 24 y 26 cóncavos, la
red 25 de difracción, y la matriz 5 de detectores CCD están
adaptados para el análisis del haz de luz reflejado y desviado con
forma de ranura. Más específicamente, el espectrógrafo 5 y la
matriz 5 de detectores CCD funciona en el modo A_{imagen}. En el
modo A_{imagen}, una parte del haz 15 de luz reflejado se propaga
a través de la ranura 83 para formar un haz de luz de ranura
transmitido al espectrógrafo 4. El espectrógrafo 4 propaga la luz
en la dirección perpendicular al haz de luz de ranura, y el haz de
luz propagado se proyecta sobre la matriz 5 de detectores CCD. Las
diferentes líneas del detector 5 de matriz CCD detectan
respectivamente, en la dirección perpendicular al haz de luz de
ranura, los componentes cromáticos de partes correspondientes del
haz de luz de ranura.
En la realización del sistema 81 de barrido de
la figura 9:
- -
- el espejo 86 prismático similar a un tambor con múltiples caras puede sustituirse por un galvanómetro de espejo (no mostrado); y
- -
- el espejo 82 prismático similar a un tambor con múltiples caras puede sustituirse por un galvanómetro de espejo de doble eje (no mostrado) para desviar, por medio de una única superficie reflectante de la luz, el haz de luz reflejado hacia la abertura del espejo 19, pudiendo girar la única superficie reflectante de la luz de este galvanómetro de espejo de doble eje alrededor de dos ejes para permitir el barrido del área bidimensional del fondo del ojo 11 del paciente. Entonces, la abertura del espejo 19 puede ser una ranura tal como 83 o una abertura axial central como se ilustra en la figura 5.
Claims (26)
1. Un dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría (1), que comprende:
una fuente de luz (6) para producir un haz de
luz (8) que tiene un ancho de banda espectral predeterminado;
un primer sistema óptico (7, 9, 10, 13, 12) para
propagar el haz de luz (8) de la fuente de luz (6) a una región del
fondo (28) del ojo de un paciente (11), siendo reflejado el haz de
luz (8) al menos en parte por el fondo (28) del ojo del paciente
(11) para producir un haz de luz reflejado (15) que tiene un eje
longitudinal geométrico;
una unidad detectora (4, 5) para detectar el
contenido espectral del haz de luz reflejado (15) y para producir
una señal indicativa del contenido espectral de dicho haz de luz
reflejado (15); y
un segundo sistema óptico (12, 13, 10, 18, 19,
34, 35, 36) para propagar el haz de luz reflejado (15) a lo largo
de un paso de propagación predeterminado (14) del fondo (28) del
ojo del paciente (11) a la unidad detectora (4, 5);
caracterizado porque:
el primer sistema óptico (7, 9, 10, 12, 13) está
adaptado para propagar el haz de luz (8) de la fuente de luz (6) a
un área bidimensional (32) del fondo (28) del ojo del paciente;
y
el segundo sistema óptico (12, 13, 10, 18, 19,
34, 35, 36) comprende medios para transmitir (19, 20) a la unidad
detectora (4, 5) solamente una parte central axial del haz de luz
reflejado (15) correspondiente a una pequeña área precisa (29) del
fondo (28) del ojo del paciente (11) en la que se desea una
medición de oxigenación por espectrorreflectometría.
2. Un dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1, en el que el
segundo sistema óptico comprende además:
un subsistema de barrido óptico (52, 53, 19)
para barrer una pluralidad de puntos (29) del área bidimensional
(32) del fondo (28) del ojo del paciente (11), comprendiendo dicho
subsistema de barrido óptico:
elementos ópticos (52, 60, 53, 63, 19, 20) para
transmitir a la unidad detectora (4, 5) solamente una parte del haz
de luz reflejado (15) correspondiente al punto (29) de dicha área
bidimensional (32) que va a barrerse para así llevar a cabo en
dicho punto (29) una medición de oxigenación por
espectrorreflectometría.
3. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1 ó 2, en el que el
ancho de banda espectral predeterminado incluye un intervalo de
longitudes de onda comprendido entre 450 nm y 850 nm.
4. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1 ó 2, en el que el
haz de luz reflejado (15) comprende una parte periférica axial que
rodea la parte central axial, y en el que el segundo sistema óptico
comprende además medios para transmitir (19, 22, 37) la parte
periférica axial del haz de luz reflejado (15) a un sistema de
presentación (21, 31), permitiendo que un operador visualice el
fondo (28) del ojo del paciente y la localización del haz de luz
(8) en el fondo (28) del ojo del paciente (11).
5. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 4, en el que:
los medios para transmitir a la unidad detectora
(4, 5) solamente una parte central axial del haz de luz reflejado
(15) comprenden una abertura axial (20) en un espejo (19) que
define un ángulo de 45E con el paso de propagación predeterminado
(14), teniendo la abertura axial (20) un diámetro predeterminado
centrado en el eje longitudinal geométrico del haz de luz reflejado
(15) para transmitir a la unidad detectora (4, 5) solamente la
parte central axial de dicho haz de luz reflejado (15); y
los medios para transmitir la parte periférica
axial del haz de luz reflejado (15) a un sistema de presentación
(21, 31) comprende una superficie reflectante de la luz (37) del
espejo (19) que rodea la abertura axial (20) para desviar dicha
parte periférica axial del haz de luz reflejado (15) hacia el
sistema de presentación (21, 31).
6. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1 ó 2, en el que
dicha unidad detectora comprende:
un espectrógrafo (4) sensible a la parte central
axial del haz de luz reflejado (15) para producir un espectro de
luz que incluye componentes de luz de la parte central axial del
haz de luz reflejado (15) dispuestos por orden de longitudes de
onda; y
una matriz (5) de detectores para medir
intensidades de los componentes de luz de diferentes longitudes de
onda del espectro de luz.
7. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 6, que comprende
además medios sensibles a las intensidades medidas de los
componentes de luz de diferentes longitudes de onda del espectro de
luz para calcular y presentar un gráfico de absorbancia del fondo
(28) del ojo del paciente (11) como una función de la longitud de
onda dentro de dicho ancho de banda espectral predeterminado.
8. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1 o 2, que
comprende una cámara de fondo portátil (30) que incorpora la fuente
de luz (6), el primer sistema óptico (7, 9, 10, 13, 12) y una parte
del segundo sistema óptico (12, 13, 10, 18, 19, 34, 35), y en el
que dicho segundo sistema óptico comprende además una fibra óptica
(33) para transmitir la parte central axial del haz de luz
reflejado (15) de la cámara de fondo portátil (30) a la unidad
detectora (4, 5).
9. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 5, en el que el
sistema de presentación (21, 31) comprende medios para presentar
(31) una imagen del fondo (28) del ojo del paciente (11) que
incluye un punto negro (29) que indica dicha pequeña área precisa
del fondo (28) del ojo del paciente (11), en el que dicho punto
negro (29) se produce por la abertura axial (20) del espejo (19) y
se corresponde con la parte central axial del haz de luz reflejado
(15) transmitido a la unidad detectora (4, 5).
10. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 1 o 2, en el que el
haz de luz (8) producido por la fuente de luz (6) tiene una
intensidad inferior a 5 mW/cm^{2}, que es segura durante un
tiempo de exposición del ojo del paciente (11) de hasta 6
minutos.
11. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 2, en el que dichos
elementos ópticos comprenden:
un primer espejo (52) que gira alrededor de un
primer eje (54) y que comprende al menos una faceta periférica
reflectante de la luz (60) para desviar el haz de luz reflejado
(15) cuando el primer espejo (52) gira alrededor del primer eje
(54); y
un segundo espejo (53) que gira alrededor de un
segundo eje (56) y que comprende al menos una faceta periférica
reflectante de la luz (63) para desviar el haz de luz reflejado
(15) desde el primer espejo (52) hacia la unidad detectora (4,
5).
12. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 11, en el que el
primer (54) y el segundo (56) eje son perpendiculares entre sí, y
en el que el primer eje (54) es perpendicular al haz de luz
reflejado del fondo (28) del ojo del paciente (11).
13. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 11, en el que
dichos elementos ópticos comprenden además un espejo (19) situado
entre el segundo espejo (53) y la unidad detectora (4, 5), estando
formado este espejo (19) con una abertura (20) para transmitir a la
unidad detectora (4, 5) dicha parte del haz de luz reflejado (15)
correspondiente al punto (29) que va a barrerse.
14. El dispositivo para medir la oxigenación por
espectrorreflectometría según la reivindicación 2, en el que los
puntos barridos son puntos con forma de ranura, y en el que dichos
elementos ópticos comprenden:
un primer espejo (81) que gira alrededor de un
eje de rotación (84) y que comprende al menos una faceta periférica
reflectante de la luz (87) para desviar el haz de luz reflejado
(15) cuando el primer espejo (81) gira alrededor del eje de
rotación (84); y
un segundo espejo (19) formado con una abertura
de ranura (83) para transmitir a la unidad detectora (4, 5) una
parte del haz de luz reflejado correspondiente al punto con forma
de ranura del área bidimensional que va a barrerse.
15. Un procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría que comprende las etapas de:
producir un haz de luz (8) que tiene un ancho de
banda espectral predeterminado por medio de una fuente de luz
(6);
propagar el haz de luz (8) hacia una región del
fondo (28) del ojo de un paciente (11);
reflejar al menos en parte el haz de luz (8) en
el fondo (28) del ojo del paciente (11) para producir un haz de luz
reflejado (15) que tiene un eje longitudinal geométrico;
por medio de una unidad detectora (4, 5),
detectar el contenido espectral del haz de luz reflejado (15) y
producir una señal indicativa del contenido espectral de dicho haz
de luz reflejado; y
propagar el haz de luz reflejado a lo largo de
un paso de propagación predeterminado (14) del fondo (28) del ojo
del paciente (11) a la unidad detectora (4, 5):
caracterizado porque:
la región es un área bidimensional (32) del
fondo (28) del ojo del paciente (11); y
la etapa de propagar el haz de luz reflejado
comprende transmitir a la unidad detectora (4, 5) solamente una
parte central axial del haz de luz reflejado (15) correspondiente a
una pequeña área precisa (29) del fondo (28) del ojo del paciente
(11) en la que se desea una medición de oxigenación por
espectrorreflectometría.
16. Un procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 15, en el que
la etapa de propagar el haz de luz reflejado (15) del fondo (28)
del ojo del paciente (11) a la unidad detectora (4, 5) comprende la
subetapa de:
barrer una pluralidad de puntos (29) del área
bidimensional (32) del fondo (28) del ojo del paciente (11),
comprendiendo dicha subetapa de barrido la subetapa de:
transmitir a la unidad detectora (4, 5)
solamente una parte del haz de luz reflejado (15) correspondiente
al punto (29) de dicha área bidimensional (32) que va a barrerse
para así llevar a cabo en dicho punto (29) una medición de
oxigenación por espectrorreflectometría.
17. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 15 ó 16, en el
que la etapa de producir un haz de luz que tiene un ancho de banda
espectral predeterminado comprende producir un haz de luz (8) que
incluye un intervalo de longitudes de onda comprendido entre 450 nm
y 850 nm.
18. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 15 ó 16, en el
que el haz de luz reflejado (15) comprende una parte periférica
axial que rodea la parte central axial, y en el que la etapa de
propagar el haz de luz reflejado comprende además transmitir la
parte periférica axial del haz de luz reflejado (15) a un sistema
de presentación (21, 31), permitiendo que un operador visualice el
fondo (28) del ojo del paciente (11) y la localización de la parte
central axial del haz de luz (15) en el fondo (28) del ojo del
paciente (11).
19. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 18, en el que
la etapa de transmitir la parte periférica axial del haz de luz
reflejado a un sistema de presentación comprende desviar dicha
parte periférica axial del haz de luz reflejado (15) hacia el
sistema de presentación (21, 31).
20. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 15 6 16, en el
que las etapas de detectar el contenido espectral del haz de luz
reflejado y producir una señal indicativa del contenido espectral
del haz de luz reflejado comprenden: producir un espectro de luz
que incluye componentes de luz de la parte central axial del haz de
luz reflejado (15) dispuestos por orden de longitudes de onda;
y
medir intensidades de los componentes de luz de
diferentes longitudes de onda del espectro de luz.
21. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 20, que
comprende además las etapas de:
calcular de las intensidades medidas de los
componentes de luz de diferentes longitudes de onda del espectro de
luz un gráfico (figura 3) de absorbancia de la pequeña área precisa
(29) del fondo (28) del ojo del paciente (11) como una función de
la longitud de onda dentro de dicho ancho de banda espectral
predeterminado; y
presentar dicho gráfico (figura 3).
22. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 18, que
comprende además la etapa de presentar una imagen del fondo (28)
del ojo del paciente (11) que incluye un punto negro (29) que indica
dicha pequeña área precisa del fondo (28) del ojo del paciente
(11).
23. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 15, en el que
la etapa de producir un haz de luz que tiene un ancho de banda
espectral predeterminado comprende producir un haz de luz (8) que
tiene una intensidad inferior a 5 mW/cm^{2}, que es segura
durante un tiempo de exposición del ojo del paciente (11) de hasta
6 minutos.
24. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 16, en el que
dicha subetapa de barrido comprende:
girar alrededor de un primer eje (54) un primer
espejo (52) que comprende al menos una faceta reflectante de la luz
(60) para desviar el haz de luz reflejado (15) cuando dicho primer
espejo (52) gira alrededor del primer eje (54); y
girar alrededor de un segundo eje (56) un
segundo espejo (53) que comprende al menos una faceta reflectante
de la luz (63) para desviar el haz de luz reflejado (15) desde el
primer espejo (52) hacia la unidad detectora (4,5).
25. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 24, en el que
dicha subetapa de transmitir comprende transmitir a la unidad
detectora (4, 5) dicha parte del haz de luz reflejado (15)
correspondiente al punto de dicha área bidimensional (32) que va a
barrerse a través de una abertura (20) de un tercer espejo (19)
situado entre el segundo espejo (53) y la unidad detectora (4,
5).
26. El procedimiento para medir la oxigenación
por espectrorreflectometría según la reivindicación 16, en el
que:
los puntos barridos son puntos con forma de
ranura;
la subetapa de barrido comprende girar alrededor
de un eje de rotación (84) un primer espejo (81) que comprende al
menos una faceta reflectante de la luz (87) para desviar el haz de
luz reflejado (15) cuando dicho primer espejo (81) gira alrededor
de dicho eje de rotación (84); y
la subetapa de transmitir comprende transmitir a
la unidad detectora (4, 5) y a través de una abertura de ranura
(83) de un segundo espejo (19) dicha parte del haz de luz reflejado
(15) correspondiente al punto con forma de ranura de dicha área
bidimensional (32) que va a barrerse.
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