ES2586804T3 - Procesador de imágenes para formación de imágenes por tomografía de coherencia óptica intraquirúrgica de intervenciones de cataratas por láser - Google Patents

Procesador de imágenes para formación de imágenes por tomografía de coherencia óptica intraquirúrgica de intervenciones de cataratas por láser Download PDF

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Abstract

Sistema de cirugía de cataratas, que comprende: una fuente de láser, configurada para generar un primer conjunto de impulsos de láser; un componente óptico de guiado, acoplado a la fuente de láser, configurado para guiar el primer conjunto de impulsos de láser a una región diana de cataratas en un ojo; un controlador de láser, configurado para generar una representación electrónica de un patrón de barrido de diana, y para controlar el componente óptico de guiado para realizar un barrido del primer conjunto de impulsos de láser según una parte del patrón de barrido de diana para crear una primera región sometida a fotodisrupción en la región diana de cataratas; un sistema de formación de imágenes por tomografía de coherencia óptica en el dominio espectral (por OCT en SD), configurado para generar imágenes repetidas que incluyen una parte de la primera región sometida a fotodisrupción con una resolución de imagen en el intervalo de 0,5-5 millones de puntos de imagen por imagen y una frecuencia de imagen en el intervalo de 20-200 imágenes/s; y un procesador de imágenes por OCT, configurado para realizar un análisis de imagen de la imagen, en el que el controlador de láser está configurado para generar una representación electrónica de un patrón de barrido modificado en relación con el análisis de imagen realizado por el procesador de imágenes por OCT, y para controlar el componente óptico de guiado para realizar un barrido de un segundo conjunto de impulsos de láser según el patrón de barrido modificado para crear una segunda región sometida a fotodisrupción.

Description

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DESCRIPCION
Procesador de imageries para formacion de imageries por tomograffa de coherencia optica intraquirurgica de intervenciones de cataratas por laser.
Campo tecnico
Este documento de patente se refiere a la aplicacion de sistemas de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica durante intervenciones de cataratas. En mas detalle, este documento de patente se refiere a formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral intraquirurgico de intervenciones de cataratas.
Antecedentes
La cirugfa de cataratas esta experimentando una revolucion. La precision y la rapidez de muchos aspectos de las intervenciones de cataratas han mejorado drasticamente en los ultimos anos. Los sistemas de laser quirurgico pulsado con impulsos de laser de femtosegundos proporcionan funcionalidades de corte controladas con mucha precision. Los sistemas opticos avanzados proporcionan un control sin precedentes sobre la colocacion y dianizacion de los impulsos de laser. Ademas, los sistemas de formacion de imagenes proporcionan imagenes de alta calidad para ayudar a los cirujanos a planificar y ejecutar las intervenciones quirurgicas de cataratas. Sin embargo, todavfa queda mucho espacio de mejora de los sistemas de cirugfa de cataratas, especialmente en el area de la formacion de imagenes.
En el documento US 2011196350 se describe por ejemplo un sistema para cirugfa de cataratas en el ojo de un paciente, en particular un sistema y un procedimiento para modificacion de tejido mediada por plasma.
El documento WO 2010075571 (A2), por ejemplo, se refiere a un tratamiento laser fotodisruptivo del cristalino y describe aparatos y metodos de tratamiento de una region dura del cristalino.
Sumario
Un area en la que es posible y adecuada una mejora sustancial es la de proporcionar informacion de formacion de imagenes mas exhaustiva y practica para el cirujano de cataratas. Los mas avanzados de los sistemas actuales incluyen un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica (OCT). Antes de la cirugfa de cataratas, estos sistemas pueden generar y mostrar una imagen de referencia, en seccion transversal o curvilfnea en profundidad, del segmento anterior del ojo que incluye la cornea, la camara anterior y el cristalino. El cirujano puede planificar la intervencion quirurgica poniendo marcas sobre la imagen de referencia mostrada para introducir puntos caracterfsticos o puntos de extremo de los diversos cortes y regiones que van a someterse a fotodisrupcion o a fototratamiento. Una interfaz interactiva de un controlador de laser puede detectar estas marcas y traducirlas en senales de control electronicas para guiar el haz de laser quirurgico para formar los correspondientes cortes.
La presente invencion se define en la reivindicacion 1 independiente. Formas de realizacion preferidas se definen por las reivindicaciones dependientes de la misma. Para poner la invencion en contexto, se recuerda que una intervencion de cataratas con un sistema de laser quirurgico puede incluir las siguientes etapas. (1) En primer lugar, el cristalino puede someterse a fotodisrupcion dentro de la bolsa capsular mediante barrido del haz de laser quirurgico segun un patron de fotodisrupcion. Dependiendo de la dureza de la catarata, el patron de disrupcion, el grado de disrupcion y los resultados quirurgicos deseados, este proceso puede denominarse troceado, fragmentacion o lisis. (2) En segundo lugar, puede cortarse una tapa o cubierta capsular en la bolsa capsular o capa capsular anterior mediante una capsulotomfa circular, capsulotomfa anterior o capsulotomfa curvilfnea continua. La tapa o cubierta capsular se forma de modo que, al retirarse, se abre un orificio en la bolsa capsular a traves del cual el cirujano puede extraer o aspirar de la bolsa capsular el cristalino sometido a fotodisrupcion. (3) Puede formarse un corte de acceso junto a la esclerotica, el limbo o una region corneal periferica del ojo. A traves de este corte de acceso pueden insertarse en el ojo dispositivos quirurgicos, tales como un forceps o una punta de facoemulsificacion. (4) A continuacion, la tapa o cubierta capsular puede retirarse mediante uno de los dispositivos quirurgicos insertados para formar la abertura capsular mencionada anteriormente. (5) Con frecuencia, el laser quirurgico no rompe el cristalino por completo. En tales casos, puede insertarse una punta de facoemulsificacion en la bolsa capsular para completar la disrupcion del cristalino aplicando ultrasonidos y troceado. (6) Posteriormente, los fragmentos del cristalino pueden retirarse o aspirarse a traves de la abertura capsular. (7) Finalmente, puede insertarse una lente intraocular (IOL) para restaurar la vision en el ojo. El orden de las etapas (1) y (2) puede invertirse en algunas intervenciones.
Las intervenciones de cataratas pueden complementarse mediante la formacion de cortes adicionales, tales como incisiones de relajacion limbales o incisiones arqueadas en la cornea, y diversos cortes de acceso adicionales.
Sin embargo, una vez iniciada la fotodisrupcion por el haz de laser quirurgico para formar los cortes planificados, los sistemas actuales de formacion de imagenes no generan imagenes adicionales que puedan proporcionar
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informacion practica o realimentacion para el cirujano de cataratas. Esto se debe, principalmente, al hecho de que con los sistemas quirurgicos modernos las intervenciones quirurgicas de cataratas pueden durar un tiempo bastante corto, tal como 10-20 segundos para una capsulotomfa o 30-40 segundos para una fotodisrupcion del cristalino. Los sistemas de formacion de imagenes existentes no pueden formar imagenes de la region sometida a fotodisrupcion con resolucion suficiente en un tiempo de cirugfa tan corto. Aun menos pueden analizar la imagen de la region sometida a fotodisrupcion para proporcionar realimentacion practica, o modificar activamente la intervencion quirurgica en curso. Tales funcionalidades requerirfan un rendimiento de la formacion de imagenes mas rapido y sistemas de formacion de imagenes y electronicos adicionales o diferentes.
Aunque la formacion de imagenes y el analisis de las regiones afectadas durante los breves tiempos de cirugfa es diffcil, una realimentacion basada en tales imagenes formadas o analisis serfa sumamente deseable tanto para mejorar la precision de la intervencion quirurgica como para gestionar complicaciones quirurgicas inesperadas. Por ejemplo, una capsulotomfa puede no cortar a traves de toda la bolsa capsular en algunas partes de la lfnea de corte circular de modo que la tapa o cubierta circular permanece unida al resto de la capsula en estas “etiquetas”. Cuando posteriormente el cirujano trata de retirar la tapa circular con un forceps, la bolsa capsular puede rasgarse por las etiquetas, lo que conduce a bordes serrados o a desgarros importantes. Si el cirujano hubiera dispuesto de una imagen de la capsulotomfa incompleta a tiempo, podrfa haber optado por volver a realizar un barrido del cfrculo de la capsulotomfa con el laser para cortar por completo las etiquetas en lugar de empezar con la retirada de la tapa parcialmente no separada.
En otros casos, al realizar la fotodisrupcion del cristalino, puede realizarse un barrido con el laser quirurgico demasiado cerca de la capa capsular posterior, posiblemente perforandola. Tal perforacion puede requerir una compleja intervencion de vitrectomfa de emergencia, elevando sustancialmente el riesgo de toda la intervencion de cataratas. De nuevo, si el cirujano hubiera dispuesto de una realimentacion mediante formacion de imagenes en el momento adecuado, podrfa haber modificado el patron de barrido para guiar el haz de laser quirurgico alejandolo de la capa capsular posterior, evitando la vitrectomfa.
En aun otros casos, el sistema de laser quirurgico puede estar mal calibrado: el controlador de laser puede haber calculado mal la ubicacion de los impulsos de laser por diversos motivos, entre los que se incluyen aberraciones opticas, problemas de tolerancias de fabricacion del laser, una mala caracterizacion de las propiedades refractivas del cristalino, un error de diagnostico preoperatorio, un movimiento o un cambio de forma del ojo y fluencia termica de los componentes. En un ejemplo, aunque el cirujano puede haber puesto las marcas sobre una imagen de referencia para formar un corte quirurgico, por ejemplo a 100 micrometros de la capa capsular posterior, el componente optico de guiado puede haber dirigido los impulsos de laser quirurgicos a una ubicacion a solo 50 micrometros de la capa capsular posterior debido a una mala calibracion, lo que eleva el riesgo y reduce la precision y la seguridad de la intervencion de cataratas. Al igual que antes, si el cirujano hubiera dispuesto de una imagen del progreso de la cirugfa, podrfa haber descubierto la mala calibracion antes de que la fotodisrupcion llegara peligrosamente cerca, a 50 micrometros de distancia de la capa capsular posterior.
En aun otro ejemplo, la mala calibracion puede estar provocada por que todo el cristalino se haya movido a lo largo del eje optico debido a una diferencia de la presion en la camara anterior y en la camara posterior, o vftrea, ubicada detras del cristalino a lo largo de la trayectoria optica del haz. La presion puede cambiar por diversos motivos despues de haberse tomado la imagen de referencia, tal como debido a la presion ejercida por la interfaz con el paciente. Ademas, al ser el ojo un sistema dinamico, las presiones internas en las camaras anterior y posterior pueden cambiar con el tiempo, por ejemplo a medida que las presiones internas se equilibran con las presiones externas a lo largo de un periodo prolongado tal como segundos o decenas de segundos despues de que la interfaz con el paciente se haya acoplado al ojo.
En aun otro ejemplo, la mala calibracion puede estar provocada por que la curvatura del cristalino haya cambiado debido a una acomodacion. La acomodacion puede provocarla el paciente antes y durante la intervencion. Los cirujanos normalmente administran farmacos para detener o suprimir la acomodacion, ampliando en efecto la pupila. Sin embargo, estos farmacos presentan diferentes efectos en diferentes pacientes e incluso estos diferentes efectos siguen lfneas temporales diferentes. De nuevo, en los ultimos dos ejemplos, al igual que antes, si el cirujano hubiera dispuesto de imagenes actualizadas o a tiempo durante la intervencion, podrfa haber reconocido la mala calibracion y podrfa haber adoptado alguna accion preventiva o correctiva.
Una caracterfstica comun de estas y muchas otras posibles complicaciones quirurgicas es que solo pueden detectarse una vez iniciada la fotodisrupcion del tejido diana. Tal como se describio anteriormente, sin embargo, la formacion de una imagen en un tiempo de formacion de imagenes mas corto que un tiempo de cirugfa de 10, 20, 40 o 60 segundos puede suponer un enorme desaffo para los sistemas actuales de formacion de imagenes, especialmente si es necesaria una imagen de alta resolucion para proporcionar informacion de formacion imagenes practica. Asimismo, puede suponer un desaffo prohibitivo para los sistemas existentes analizar ademas la imagen con fin de mostrar una realimentacion o una accion correctiva sugerida, o con el fin de modificar activamente el barrido del haz de laser de fotodisrupcion quirurgica.
El presente documento de patente describe formas de realizacion de sistemas de cirugfa de cataratas con sistemas
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de formacion de imageries avanzados que estan configurados para formar imageries y en algunas implementaciones para analizar las regiones sometidas a fotodisrupcion por el haz de laser quirurgico en un tiempo de formacion de imagenes mas corto que los tiempos de cirugfa tfpicos. Estas formas de realizacion permiten por tanto la modificacion de la intervencion de cirugfa de cataratas en tiempo real, ya sea por el cirujano o por el propio sistema quirurgico, lo que promete una mejora cualitativa de la eficacia y la seguridad de la cirugfa de cataratas moderna.
En particular, en una forma de realizacion, un sistema de cirugfa de cataratas puede incluir una fuente de laser, configurada para generar un primer conjunto de impulsos de laser; un componente optico de guiado, acoplado a la fuente de laser, configurado para guiar el primer conjunto de impulsos de laser a una region diana de cataratas en un ojo; un controlador de laser, configurado para generar una representacion electronica de un patron de barrido de diana y para controlar el componente optico de guiado para realizar un barrido del primer conjunto de impulsos de laser segun una parte del patron de barrido de diana para crear una primera region sometida a fotodisrupcion en la region diana de cataratas; un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral (por OCT en SD), configurado para generar una imagen de una parte de la primera region sometida a fotodisrupcion; y un procesador de imagenes por OCT, configurado para realizar un analisis de imagen de la imagen, en el que el controlador de laser esta configurado para generar una representacion electronica de un patron de barrido modificado en relacion con el analisis de imagen realizado por el procesador de imagenes por OCT, y para controlar el componente optico de guiado para realizar un barrido de un segundo conjunto de impulsos de laser segun el patron de barrido modificado para crear una segunda region sometida a fotodisrupcion. Alternativamente, el sistema de formacion de imagenes puede ser un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica con fuente de barrido (OCT con SS).
En algunas formas de realizacion, un sistema de cirugfa de cataratas puede incluir un sistema de laser quirurgico, configurado para generar un haz de laser quirurgico y para realizar un barrido del haz de laser quirurgico en una region diana de cataratas; un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral (por OCT en SD), configurado para generar una imagen de una parte de la region diana de cataratas; y un procesador de imagenes por OCT, configurado para realizar un analisis de imagen de la imagen, para reconocer una caracterfstica quirurgicamente no deseable en la imagen, y para generar una senal de control para detener o suspender el barrido del haz de laser quirurgico.
En algunas formas de realizacion, un metodo quirurgico oftalmico puede incluir generar una representacion electronica de un patron de barrido de diana para el cristalino de un ojo mediante un controlador de laser; generar y realizar un barrido de un haz de laser en el cristalino del ojo segun el patron de barrido de diana mediante un sistema de laser quirurgico, creando un corte en el cristalino; generar una imagen de una parte del ojo y del corte con un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral una vez iniciado el barrido del haz de laser; realizar un analisis de imagen de la imagen generada con un procesador de imagenes por OCT; generar una representacion electronica de un patron de barrido modificado mediante el controlador de laser en relacion con el analisis de imagen realizado; y generar y realizar un barrido del haz de laser en el cristalino del ojo segun el patron de barrido modificado mediante el sistema de laser quirurgico, creando un corte modificado.
En algunas formas de realizacion, un metodo de cirugfa de cataratas puede incluir controlar un barrido de un haz de laser en el cristalino de un ojo mediante un controlador de laser; generar imagenes de una parte del cristalino a una frecuencia de por lo menos 5 imagenes por segundo mediante un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral; realizar un analisis de las imagenes generadas mediante un procesador de imagenes por OCT; y modificar el barrido del haz de laser mediante el controlador de laser en respuesta al analisis realizado por el procesador de imagenes por OCT.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1A ilustra una realizacion de un sistema de cirugfa mediante laser de cataratas.
La figura 1B ilustra una fotodisrupcion asistida por formacion de imagenes en una region diana del cristalino.
Las figuras 1C a D ilustran una forma de realizacion de un sistema de cirugfa mediante laser de cataratas.
Las figuras 2A a C ilustran la formacion de una primera region y una segunda region modificada sometidas a
fotodisrupcion.
Las figuras 3A a E ilustran la modificacion de patrones de barrido una vez detectado un subproducto quirurgico.
Las figuras 4A a B ilustran la modificacion del patron de barrido una vez detectado un subproducto quirurgico.
Las figuras 4C a D ilustran la modificacion del patron de barrido de capsulotomfa una vez ampliada la capsula del
cristalino.
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Las figuras 5A a D ilustran un nuevo barrido de una capsulotomfa no eficaz.
La figura 6 ilustra una forma de realizacion de un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral.
La figura 7 ilustra una realizacion de un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral con un panel de entrada-salida dedicado.
La figura 8 ilustra un panel de entrada-salida dedicado.
La figura 9 ilustra una forma de realizacion de un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica con fuente de barrido.
La figura 10 ilustra un metodo de cirugfa de cataratas asistido por formacion de imagenes.
La figura 11 ilustra un metodo de cirugfa de cataratas asistido por formacion de imagenes.
Descripcion detallada
Implementaciones y formas de realizacion en este documento de patente describen sistemas de cirugfa de cataratas que generan realimentacion por formacion de imagenes a tiempo ya sea para ayudar a un cirujano a ajustar la intervencion quirurgica basandose en la realimentacion, o para determinar y llevar a cabo tal ajuste por sf mismos.
La figura 1A ilustra un sistema de cirugfa de cataratas 100, que incluye una fuente de laser 110 para generar un haz de laser de un primer conjunto de impulsos de laser. Estos impulsos de laser pueden tener una duracion o longitud de impulso en el intervalo de 1-1.000 femtosegundos o 1-1.000 picosegundos. La energfa y potencia del haz de laser pueden seleccionarse para conseguir una fotodisrupcion adecuadamente controlada en la region diana seleccionada de manera eficaz sin provocar dano en otros tejidos oftalmicos tales como en la retina fotosensible. El sistema de cirugfa de cataratas 100 tambien puede incluir un componente 120 optico de guiado, acoplado a la fuente de laser 110 para guiar el primer conjunto de impulsos de laser a traves de la cornea 3 y la camara anterior 4 hasta el cristalino 5 de un ojo 1. El cristalino 5 esta envuelto por una capa o bolsa capsular 6. El componente 120 optico de guiado puede estar configurado para guiar el haz de laser a una region diana de cataratas a traves de un objetivo 122 y una unidad de acoplamiento o interfaz con el paciente (PI) 124 que puede acoplarse sobre el ojo 1 e inmovilizarlo en relacion con el sistema de cirugfa de cataratas 100 aplicando succion por vacfo. En algunas formas de realizacion, puede no haber una conexion directa o inmovilizadora entre el objetivo 122 y el ojo 1. Estas formas de realizacion pueden emplear, en lugar de ello, dispositivos de seguimiento del ojo para correlacionar el proceso de formacion de imagenes con posibles movimientos del ojo, por ejemplo.
La region diana de cataratas puede estar ubicada en un segmento anterior del ojo 1 que incluye la cornea 3, la camara anterior 4, el cristalino 5 y la bolsa capsular 6 del ojo 1. La region diana de cataratas puede ser, por ejemplo, un cfrculo, cilindro o cilindro inclinado en una capa capsular anterior o bolsa capsular del cristalino 5 cuando se realiza una capsulotomfa. La region diana de cataratas tambien puede ser una fraccion de gran volumen del cristalino 5 para conseguir una fotodisrupcion, un troceado o una lisis del cristalino 5 o por lo menos de su nucleo. La region diana de cataratas tambien puede estar en la cornea 3, tal como un corte de acceso para crear una lumbrera para la insercion de dispositivos quirurgicos para cataratas. En intervenciones de cataratas mas extensas, tales como en cirugfa de cataratas refractiva, tambien pueden formarse cortes o incisiones de relajacion limbales adicionales (LRI) o incisiones arqueadas.
La capsulotomfa puede tener un diametro en el intervalo de 3-6 mm, segun venga dictado por el diseno de la lente intraocular, o IOL, que va a insertarse en la capsula del cristalino preservada a una profundidad z en el intervalo de 2-4 mm, midiendose la profundidad z a lo largo de un eje optico del sistema de cirugfa de cataratas 100, usando una superficie de contacto de la cornea 3 y la PI 124 como nivel de referencia cero para la profundidad z. La region diana de una fotodisrupcion del cristalino puede extenderse desde 2-4 mm de profundidad z hasta 7-10 mm de profundidad z, con un diametro de 4-8 mm. Finalmente, las LRI corneales, los cortes arqueados y los de acceso pueden formarse a 0-2 mm de profundidad z en el diametro grande de 6-14 mm para minimizar o evitar por completo afectar directamente al campo de vision. Estos intervalos numericos muestran que los desaffos de intervenciones de cataratas superan sustancialmente a los las intervenciones meramente corneales - tal como LASIK - o las intervenciones de retina. Tanto las intervenciones corneales /LASIK como las de retina se realizan en un intervalo de profundidad z mucho mas estrecho y en un volumen quirurgico global mucho menor que las intervenciones de cataratas. Las intervenciones corneales se limitan normalmente a intervalos de 0,1-0,5 mm de profundidad z ya que el grosor de la cornea en raras ocasiones supera 1 mm y la fotodisrupcion normalmente no corta por completo toda la cornea para mantener la camara anterior intacta. Los diametros tfpicos de cortes corneales pueden situarse en el intervalo de 2-3 mm. Aunque las intervenciones de retina se realizan muy dentro en el segmento posterior del ojo 1 a gran profundidad z, el intervalo de profundidades z a las que se forman los cortes es normalmente menor que 2 mm, el grosor global de las capas de interes de la retina.
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En cambio, las intervenciones de cataratas normalmente implican la fotodisrupcion en la mayor parte de o en todas las regiones diana de cataratas descritas anteriormente, tanto en la cornea 3 como en el cristalino 5. Por tanto, las intervenciones de cataratas pueden implicar cortes en un intervalo de profundidad z de 4 mm o mayor, en ocasiones de 6 mm o mayor. Estos rangos de profundidad z de cataratas son sustancialmente mayores que los rangos de profundidad z anteriormente descritos de las intervenciones corneales o de retina. Ademas, el diametro de los cortes relacionados con cataratas tambien supera sustancialmente el de los cortes corneales. Por tanto, la formacion de cortes de cataratas plantea desaffos sustancialmente mas diffciles para el diseno de un sistema de cirugfa de cataratas, incluido su sistema de formacion de imagenes, que los que plantea la formacion de cortes corneales para el diseno de un sistema LASIK, o que los que plantea la formacion de cortes de retina para el diseno de un sistema para cirugfa de retina.
El sistema de cirugfa de cataratas 100 tambien puede incluir un controlador de laser 130 para generar una representacion electronica de un patron de barrido de diana y para controlar el componente 120 optico de guiado para realizar un barrido del primer conjunto de impulsos de laser segun una parte del patron de barrido de diana para crear una primera region sometida a fotodisrupcion en la region diana de cataratas.
Tal como se describio anteriormente, la region diana de cataratas puede estar en las proximidades de una capa capsular anterior y el patron de barrido de diana puede ser un conjunto de puntos diana sobre un cfrculo o cilindro en la capa capsular anterior del cristalino 5 para una capsulotomfa circular, una capsulotomfa anterior o una capsulotomfa curvilfnea.
Ahora bien, la region diana de cataratas puede formar parte del cristalino 5 y el patron de barrido de diana puede ser un conjunto de puntos diana sobre planos de corte radial, cilindros, un patron de espiral o un patron de malla para inducir fotodisrupcion del propio cristalino 5. Los puntos del patron de barrido de diana pueden definirse, por ejemplo, por sus coordenadas radiales o (x,y,z). Estas coordenadas pueden representarse electronicamente en un procesador, basandose en ejecutables almacenados en una memoria correspondiente del controlador de laser 130.
El sistema de cirugfa de cataratas tambien puede incluir un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral (por OCT en SD) 200 para generar una imagen de una parte de la primera region sometida a fotodisrupcion, creada por el barrido del haz de laser quirurgico. El sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede estar configurado para acoplar un haz de formacion de imagenes al componente 120 optico de guiado para guiarse hacia el ojo 1 y para recibir un haz de formacion de imagenes devuelto desde el componente 120 optico de guiado. El sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede estar configurado para generar la imagen o imagenes de la primera region sometida a fotodisrupcion durante la cirugfa para proporcionar realimentacion a tiempo o practica para el cirujano o para el controlador de laser 130, segun se describe mas adelante en detalle.
La figura 1B ilustra el funcionamiento del sistema de cirugfa de cataratas 100. En este ejemplo, el controlador de laser 130 puede generar la representacion electronica de un patron de barrido de diana 302 en la region diana de cataratas, un arco proximo a la capa capsular posterior. El componente 120 optico de guiado puede enfocar y realizar un barrido del primer conjunto de impulsos de laser de un haz de laser quirurgico 304, generado por la fuente de laser 110, a traves de los puntos del patron de barrido de diana 302 para crear una primera region sometida a fotodisrupcion 306. La primera region sometida a fotodisrupcion 306 en este ejemplo puede estar constituida por un conjunto de burbujas o burbujas de cavitacion, formadas en los puntos del patron de barrido de diana 302. Una vez iniciada la fotodisrupcion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede realizar un barrido de un haz de formacion de imagenes 308 a traves de la region diana de cataratas para generar una imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306. En algunas implementaciones, el haz de formacion de imagenes 308 y el haz de laser quirurgico 304 pueden someterse a barrido o guiarse por el mismo componente 120 optico de guiado compartido. En otras implementaciones, solo parte de la trayectoria optica puede ser compartida y el haz de formacion de imagenes 308 puede someterse a barrido parcialmente por un componente optico de guiado de formacion de imagenes no compartido adicional. Todos estos disenos son formas de realizacion del componente 120 optico de guiado.
Si la imagen generada por el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 indica que la intervencion esta progresando segun lo planificado, por ejemplo las burbujas sometidas a fotodisrupcion 306 se forman segun el patron de barrido de diana 302 y sin consecuencias imprevistas, el controlador de laser 130 puede continuar realizando un barrido del haz de laser quirurgico 304 a lo largo del patron de barrido de diana 302 original. Sin embargo, si la imagen indica que hay una desviacion de la intervencion planificada, el controlador de laser 130 puede responder generando una representacion electronica de un patron de barrido modificado y controlar el componente 120 optico de guiado para realizar un barrido de un segundo conjunto de impulsos de laser segun el patron de barrido modificado para crear una segunda region sometida a fotodisrupcion, tal como se ilustrara en figuras posteriores.
En algunas formas de realizacion , puede no haber acoplamiento directo entre el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 y el controlador de laser 130. En estas formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede mostrar la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306, y un
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operador del sistema, tal como el cirujano, puede introducir parametros de barrido modificados para hacer que el controlador de laser 130 genere la representacion electronica del patron de barrido modificado.
La figura 1A ilustra que, en algunas formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede incluir un procesador de imagenes por OCT 201 que puede analizar la imagen generada una vez iniciada la fotodisrupcion. En algunas formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede mostrar los resultados del analisis para el cirujano para proporcionar una realimentacion a tiempo y practica durante la cirugfa, de modo que el cirujano pueda introducir un patron de barrido modificado en el controlador de laser 130. En el ejemplo de la figura 1B, el procesador de imagenes por OCT 201 puede estar configurado para medir la distancia de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 con respecto a la capa capsular posterior y si la distancia se vuelve menor que un margen de seguridad preestablecido, mostrar entonces senales de aviso para el cirujano.
En algunas formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede estar acoplado al controlador de laser 130, como en la figura 1A, o el procesador de imagenes por OCT 201 puede ser una unidad autonoma, directamente acoplada al sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 y al controlador de laser 130, como en la figura 1C. En estas formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede generar senales de control en relacion con la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 y puede aplicar las senales de control generadas al controlador de laser 130 para hacer que el controlador de laser 130 genere la representacion electronica del patron de barrido modificado. El procesador de imagenes por OCT 201 puede estar total o parcialmente integrado en el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 como en la figura 1A.
La figura 1D ilustra que en algunas formas de realizacion el procesador de imagenes por OCT 201 tambien puede estar superpuesto o incluso integrado con el controlador de laser 130. Las formas de realizacion de las figuras 1A, 1C y 1D ilustran que las funciones relacionadas con el software de procesamiento de la imagen por OCT y de generacion del patron de barrido modificado pueden ejecutarse parcial o totalmente por un procesador polivalente que puede estar alojado o bien en el sistema de formacion de imagenes por oCt en Sd 200, o bien en el controlador de laser 130, o bien en un bloque que los integre a ambos, o puede ser un bloque autonomo, separado de ambos.
Tal como se menciono anteriormente, el intervalo de profundidad z inusualmente grande de las cirugfas de cataratas, que puede ser mayor de 4 mm o en algunas formas de realizacion mayor de 6 mm, puede requerir la utilizacion de un sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 sustancialmente mas complejo que el que se emplea en los sistemas corneales o de retina. Por consiguiente, en algunas formas de realizacion el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede estar configurado para tener un intervalo de formacion de imagenes o profundidad z Lmax mayor que 4 mm, tal como en el intervalo de 4-20mm. En otras formas de realizacion, el intervalo de formacion de imagenes o profundidad z Lmax puede ser mayor que 6 mm, tal como en el intervalo de 6-10mm.
Lmax, el intervalo de formacion de imagenes o profundidad z del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, puede depender de la longitud de onda 1 del haz de laser de formacion de imagenes 308, la resolucion de longitud de onda 81, la frecuencia Nyquist Nf, la longitud focal f y la pupila d del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, segun se describe mas adelante en detalle. Por consiguiente, las formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden disenarse con parametros 1, 81, Nf, f y d de tal manera que el intervalo de formacion de imagenes o profundidad z sea mayor que 4 mm, o en algunas formas de realizacion mayor que 6 mm.
La dificultad de extender el intervalo de profundidad de formacion de imagenes de un sistema de 1-2 mm a 4 mm o mas tambien puede apreciarse a partir del hecho de que algunos sistemas existentes que requieren intervalos de formacion de imagenes mayores que 2 mm no lo consiguen con opticas mas avanzadas ya que eso habrfa sido prohibitivamente diffcil. En lugar de ello, estos sistemas emplean un sistema de formacion de imagenes convencional con un intervalo de formacion de imagenes menor que 2 mm y amplifican el intervalo de formacion de imagenes de este sistema convencional tomando varias imagenes a profundidades z adyacentes separadas por aproximadamente 2 mm y generan una unica imagen con el intervalo mayor integrando las imagenes a profundidad adyacente utilizando un complejo sistema de circuitos de reconocimiento y procesamiento de imagenes. Tales sistemas pueden ser electronicamente complejos y la integracion de imagenes ralentiza la velocidad de su rendimiento considerablemente. Para evitar la sustancial ralentizacion del rendimiento de formacion de imagenes y la necesidad de una electronica compleja, implementaciones del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 alcanzan el intervalo de profundidad de formacion de imagenes de mas de 4 o 6 mm sin integrar dos o mas imagenes.
Por motivos de claridad, se observa que es habitual distinguir entre dos tipos de barridos de formacion de imagenes: barridos en A y barridos en B. Un barrido en A se refiere a una imagen de la diana en un intervalo de profundidades z correspondiente a una unica coordenada transversal (x,y), cuyo eje z en el marco de referencia esta alineado con un eje optico del componente 120 optico de guiado. Un barrido en A puede obtenerse dirigiendo un haz de formacion
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de imageries de un sistema de formacion de imageries a un unico punto (x,y) de la diana y recogiendo la informacion de formacion de imagenes correspondiente a diferentes profundidades z.
Algunos sistemas de formacion de imagenes generan un barrido en A realizando de hecho un barrido del intervalo de profundidad de formacion de imagenes z y registrando los datos de imagen para diferentes profundidades z de manera secuencial. Sin embargo, mientras que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD, tal como se explica mas adelante, recogen los datos de imagen para diferentes profundidades z simultaneamente, es decir sin realizar un barrido en la direccion z, aun asf, sus imagenes todavfa se denominan con frecuencia barridos en A.
Un barrido en B se refiere a un conjunto de barridos en A que corresponden a un conjunto o lfnea de puntos (x,y), recogidos a medida que el haz de formacion de imagenes realiza el barrido a lo largo de una lfnea transversal o en un patron de barrido transversal. Un barrido en B tfpico con resolucion (x,y) regular puede incluir 500-2,000 barridos en A. Un barrido en B con alta resolucion (x,y) puede incluir 1.000-3.000 barridos en A. Los barridos en B de particularmente alta resolucion (x,y) pueden incluir 2.000-5.000 o 2,000-16,000 barridos en A. Normalmente, el barrido en B puede incluir estos barridos en A integrados en una imagen en seccion transversal, circular o cilfndrica de la diana. Por tanto, un barrido en B puede proporcionar una informacion de formacion de imagenes de realimentacion sustancialmente mas detallada y por tanto sustancialmente mas practica para el cirujano que un barrido en A individual. Por consiguiente, en las formas de realizacion del sistema de cirugfa de cataratas 100 una imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion y la segunda region sometida a fotodisrupcion puede referirse a un barrido en B que puede incluir 500-2.000, 1.000-3.000, 2.000-5.000 o 2.000-16.000 barridos en A.
Los sistemas de formacion de imagenes por OCT pueden clasificarse en dos clases: sistemas de formacion de imagenes en el dominio del tiempo, u OCT en TD, y en el dominio espectral, o sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD. Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD utilizan un haz luminoso de formacion de imagenes con un ancho de banda adecuado para definir longitudes de impulso cortas y recopilan la informacion de formacion de imagenes de diferentes profundidades z de manera secuencial, realizando en esencia un barrido a lo largo del eje z. En cambio, los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD utilizan un haz luminoso de formacion de imagenes con un ancho de banda en el que las diferentes componentes espectrales de longitud onda capturan y transportan informacion de formacion de imagenes que representa diferentes profundidades z en paralelo, al mismo tiempo. Esto permite a los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD recopilar la informacion de formacion de imagenes de diferentes profundidades z simultaneamente, en paralelo. La deteccion paralela de la informacion de formacion de imagenes en profundidad z acelera el rendimiento de los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD por un factor de 10-1.000 en relacion con los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD. Este rendimiento mas rapido de los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD puede utilizarse en varias formas de realizacion, tal como se describe a continuacion.
En terminos de tiempos de formacion de imagenes, este rendimiento acelerado se traduce en formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 que pueden generar una imagen de barrido en B una vez iniciada la fotodisrupcion en un tiempo de formacion de imagenes menor que un tiempo de cirugfa. El tiempo de formacion de imagenes puede ser menor que 1 segundo, tal como en el intervalo de 0,1 ms-1 s. En algunas formas de realizacion el tiempo de formacion de imagenes puede ser menor que 0,1 segundos, tal como en el intervalo de 1 ms-0,1 s. Estos tiempos de formacion de imagenes cortos significan que el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede generar imagenes que pueden proporcionar realimentacion a tiempo y por tanto util sobre el progreso de la intervencion de cataratas para el cirujano de modo que el cirujano pueda modificar la intervencion quirurgica en respuesta a la realimentacion. Esta modificacion puede incluir introducir un patron de barrido de diana modificado.
El siguiente nivel de utilidad lo ofrecen algunas formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 que pueden proporcionar imagenes de realimentacion no solo una vez sino de manera repetida durante la cirugfa de cataratas. Tales sistemas pueden proporcionar valiosa realimentacion a tiempo acerca del desarrollo, la ubicacion y el crecimiento de la primera region sometida a fotodisrupcion 306, ofreciendo por tanto una mejora cualitativa en la precision, el rendimiento y la seguridad del sistema de cirugfa de cataratas 100.
Algunas formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden ofrecer mejoras cualitativas adicionales. Pueden proporcionar no solo unas cuantas imagenes actualizadas durante la cirugfa de cataratas, sino una imagen esencialmente en directo del progreso de la intervencion. Una realimentacion esencialmente en directo puede proporcionar informacion sumamente valiosa, a tiempo y practica para el cirujano para que monitorice el progreso de la cirugfa, mejore la precision quirurgica, detecte resultados no deseados de manera temprana y reaccione a los mismos en tiempo real.
Una frecuencia de refresco utilizada con frecuencia de imagenes de video en directo es de aproximadamente 24 imagenes/segundo. Por tanto, los sistemas de formacion de imagenes que pueden proporcionar imagenes a una frecuencia de refresco o frecuencia de imagen de 20 a 25 imagenes/segundo o superior pueden proporcionar imagenes que apareceran esencialmente en directo para el cirujano. Mientras que los sistemas con una frecuencia de imagen o una frecuencia de refresco considerablemente menor que 20-25 imagenes/segundo pueden no percibirse como imagenes de video en directo, sino mas bien como imagenes entrecortadas, a saltos, posiblemente
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incluso distrayendo al cirujano de la intervencion de cataratas.
En este contexto, dado que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD adquieren informacion de formacion de imagenes en profundidad z de manera secuencial, pueden generar solo barridos en B de baja resolucion con una frecuencia de refresco de solo una o unas pocas imagenes por segundo. Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD que se espera que proporcionen imagenes con resolucion superior pueden forzarse a realizar un barrido y un refresco de las imagenes a una frecuencia incluso menor, muy por debajo de una imagen/segundo. Tales imagenes de realimentacion claramente mas lentas que en directo parecen entrecortadas para el cirujano y pueden ser incluso una distraccion. Ademas, la velocidad de barrido lenta y la frecuencia de refresco resultante lenta pueden hacer que algunos sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD muestren artefactos, tales como escalones o saltos discontinuos en la imagen de una capa que en realidad es lisa.
En cambio, los sistemas por OCT en SD recopilan datos de imagen en un punto (x,y) de todas las profundidades z simultaneamente, en paralelo. Estas imagenes se denominan todavfa en ocasiones barridos en A, a pesar de que no esta implicado ningun barrido en z secuencial. Debido a la naturaleza paralela o simultanea de la recopilacion de los datos de imagen de diferentes profundidades, las formas de realizacion del sistema por OCT en SD 200 pueden adquirir los barridos en A 10-1.000 veces mas rapido que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD, tal como se comento anteriormente. En particular, los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD 200 de calidad pueden adquirir 10.000-100.000 barridos en A por segundo, o de manera equivalente, pueden tener una frecuencia de adquisicion de barridos en A de 10-100 kHz. Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SQ 200 de alta calidad pueden tener una frecuencia de adquisicion de barridos en A de 30-300 kHz, y los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD 200 de calidad particularmente alta pueden tener una frecuencia de adquisicion de barridos en A de 100 kHz-1,000 kHz, excediendo con mucho la frecuencia de adquisicion de barridos en A que puede conseguirse mediante los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD.
Claramente, la frecuencia de adquisicion de barridos en A, o el numero de barridos en A/s, es aproximadamente igual al numero de barridos en A/barridos en B por el numero de imagenes/s, la frecuencia de refresco de imagenes. Por ejemplo, a la frecuencia de adquisicion de barridos en A de calidad de 10.000-100.000 barridos en A/s, o 10-100 kHz, pueden capturarse imagenes con la resolucion (x,y) regular de 500-2.000 barridos en A/barridos en B a frecuencias de refresco de imagenes en el intervalo de 5-200 imagenes/s que incluye el intervalo de frecuencia de refresco de 20-200 imagenes/s. En otro ejemplo, a la frecuencia de adquisicion de barridos en A de alta calidad de 30-300 kHz, pueden capturarse imagenes con la alta resolucion (x,y) de 1.000-3.000 barridos en A/barridos en B a frecuencias de refresco de imagenes en el intervalo de 10-300 imagenes/s que incluye el intervalo de 25-300 imagenes/s. Finalmente, en el intervalo de adquisicion de barridos en A de calidad particularmente alta de 100-1.000 kHz, pueden generarse imagenes con la resolucion (x,y) particularmente alta de 2.000-5.000 barridos en A/barridos en B con frecuencias de refresco de imagenes en el intervalo de 25-500 imagenes/s.
Estos ejemplos muestran que formas de realizacion de los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD 200 con diversos emparejamientos de calidad de frecuencia de adquisicion de barridos en A y las relaciones de resolucion de barridos en A/barridos en B pueden proporcionar frecuencias de refresco de imagenes que estan claramente por encima del umbral de 20 imagenes/s de la frecuencia de video en directo y por tanto ofrecen ventajas cualitativas frente a los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD.
Se observa que formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden funcionar a frecuencias de refresco de imagenes inferiores a la frecuencia de video en directo, normalmente cuando funcionan con una resolucion particularmente alta y una calidad de frecuencia de adquisicion de barridos en A regular. Tales formas de realizacion pueden utilizarse cuando el operador del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 recurre a la configuracion de resolucion particularmente alta por motivos medicos, renunciando voluntariamente a la capacidad de frecuencia de video en directo del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200.
La cantidad total de datos de imagen puede capturarse tambien de otros modos. Los parametros de diseno especfficos del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, tal como la longitud completa de su matriz de sensores, controlan la distancia direccional en z de los puntos de resolucion, la resolucion en z. Esta resolucion en z puede ser, por ejemplo, una distancia direccional en z de 5 micrometros entre puntos de datos, lo que se traduce en 1.000 puntos de profundidad z en un intervalo de profundidad z tfpico de Lmax=5mm. En una forma de realizacion con resolucion (x,y) regular, en la que un barrido en B contiene 500-2.000 barridos en A, separados a menudo por tambien aproximadamente 5 micrometros en el plano (x,y), esta forma de realizacion puede generar una imagen con una resolucion de imagen de 0,5-2 millones de pfxeles por imagen. Otras formas de realizacion pueden capturar imagenes con una resolucion de imagen de 1-3 millones, 2-5 millones o incluso 2-10 millones de puntos de imagen/imagen, proporcionando aun las imagenes a la frecuencia de video en directo de 20-200, 25-300 o 25-500 imagenes/s o mas rapido.
Debido a estas resoluciones (x,y), en z y de imagen notablemente altas, formas de realizacion de los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden capturar y mostrar imagenes complejas, nftidas y con gran riqueza de detalles. Por ejemplo, los barridos en B pueden incluir un barrido del cristalino 5 a lo largo de varios cfrculos, rayos radiales, espirales y rejillas de barrido transversales o laterales bidimensionales (2D) en el plano (x,y).
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Estas imageries detalladas permiten que el sistema de formacion de imageries por OCT en SD 200 mapee la forma real del cristalino 5 en lugar de utilizar modelos y basarse en suposiciones sobre su geometrfa y forma.
Se observa en este caso que mostrar las imagenes de OCT tambien lleva tiempo. Por tanto, la frecuencia de refresco de la visualizacion de imagen, limitada por la velocidad del rendimiento electronico de una unidad de visualizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, podrfa ser inferior a la frecuencia de la unidad de adquisicion de imagenes de OCT. En este contexto, las frecuencias de refresco indicadas anteriormente caracterizan la velocidad de adquisicion de imagenes por el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, no la frecuencia de visualizacion de la unidad de visualizacion que puede ser mas lenta, dependiendo de la electronica y de factores limitativos de transferencia de datos.
Dado que las velocidades de formacion de imagenes de los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD y OCT en TD estan en lados opuestos de la frecuencia de video en directo de 20-25 imagenes/segundo, formas de realizacion del sistema de cirugia de cataratas que incluyen el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden proporcionar informacion de realimentacion a tiempo y en directo de manera suave para el cirujano libres de artefactos de movimiento, mientras que los que utilizan sistemas de formacion de imagenes OCT en TD tipicos no pueden proporcionar tal realimentacion en directo de manera suave para el cirujano y tienden a mostrar artefactos de movimiento.
Un factor final, que afecta al rendimiento a largo plazo de formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 es que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD no presentan partes moviles y por tanto su fiabilidad y capacidad de mantenimiento es bastante satisfactoria. En cambio, los sistemas por OCT en TD presentan partes que se mueven rapidamente, asociadas con el movimiento de un espejo de referencia en un brazo de referencia del aparato de OCT en TD. Obviamente, la presencia de partes moviles en los sistemas por OCT en TD aumenta las posibilidades de un mal funcionamiento y una desalineacion, disminuyendo asi posiblemente su rendimiento global, y requiriendo un mantenimiento en campo mas frecuente y aun asi afrontando una mayor probabilidad de degradacion del rendimiento a largo plazo.
En resumen, los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD son cualitativamente diferentes de los sistemas por OCT en TD, especialmente para aplicaciones en cataratas, por lo menos por los siguientes motivos. (1) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD estan configurados para proporcionar formacion de imagenes en directo o imagenes de realimentacion a frecuencias de refresco de 20-200, 20-300 o 20-500 imagenes/s, utiles para intervenciones quirurgicas de cataratas de alta precision, mientras que los sistemas por OCT en TD no lo estan. (2) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD pueden proporcionar imagenes a frecuencias de video en directo con alta resolucion (x,y) de 500-2.000, 1.000-3.000 o 2.000-5.000 barridos en A/barridos en B o superiores, mientras que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD no pueden. (3) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD pueden funcionar con una frecuencia de adquisicion de barridos en A de calidad de 10-100 kHz, 30-300 kHz o 100-1.000 kHz, mientras que los sistemas por oCt en TD no pueden. (4) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD son muy adecuados para proporcionar imagenes con gran riqueza de detalles con alta resolucion de imagen a frecuencias de video en directo, tales como con 0,5-2, 1-3 o 2-5 millones de puntos de imagen, mientras que los sistemas por OCT en TD no lo son. (5) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD pueden proporcionar imagenes con tanta riqueza de detalles que puede formarse una imagen global del cristalino 5 sin utilizar un modelo del cristalino 5, mientras que el sistema por OCT en TD no puede. (6) Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD normalmente no muestran artefactos de movimiento, mientras que los sistemas por OCT en TD es probable que lo hagan. (7) Finalmente, los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD requieren solo un servicio de campo y mantenimiento poco frecuente, tal como solo cada 6 o 9 meses, mientras que los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD con sus partes moviles normalmente requieren servicios de campo y mantenimiento mucho mas frecuentes.
Una ventaja del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 que proporciona una o mas imagenes de realimentacion o un video de realimentacion de la region diana de cataratas en general y de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 en particular es que el cirujano puede reaccionar a la realimentacion y modificar la cirugia generando un patron de barrido modificado en respuesta a las imagenes o al video de realimentacion proporcionado. El patron de barrido modificado puede generarse de diferentes maneras una vez que el controlador de laser 130 ha generado la representacion electronica del patron de barrido de diana 302 original segun una entrada inicial recibida de un operador del sistema.
En algunas formas de realizacion, el controlador de laser 130 puede generar la representacion electronica del patron de barrido de diana modificado segun una entrada de modificacion tambien recibida del operador del sistema. En tales formas de realizacion, la entrada de modificacion puede generarse por el operador del sistema en respuesta a un analisis de la imagen de la parte de la primera region sometida a fotodisrupcion 306. Por ejemplo, el cirujano puede estudiar la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306, descubrir la formacion de una burbuja de gas no deseable que dispersarfa el haz de laser quirurgico en exceso, y provocar la generacion de un patron de barrido modificado que mantenga alejado el haz de laser quirurgico 304 de la burbuja de gas.
En otras formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede mostrar marcas de
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calibracion para ayudar al cirujano o al operador del sistema a calibrar una ubicacion de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 en relacion con el patron de barrido de diana 302. Tales marcas de calibracion pueden estar asociadas con puntos caracterfsticos de la imagen, tal como el apice de la cornea 3 o el cristalino 5.
En aun otras formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede incluir el procesador de imagenes por OCT 201. El procesador de imagenes por OCT 201 puede analizar la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 y mostrar una realimentacion para el operador del sistema. Por ejemplo, si el procesador de imagenes por OCT 201 detecta una mala calibracion, es decir, que la primera region sometida a fotodisrupcion 306 se ha formado a una distancia del lugar en el que el patron de barrido de diana 302 habrfa requerido, puede enviar una senal de realimentacion de mala calibracion al cirujano, quien pueden entonces decidir detener la intervencion y volver a calibrar el sistema, o introducir un patron de barrido modificado que compense la distancia por mala calibracion.
En aun otras formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede tomar una imagen de referencia antes de que se genere el primer conjunto de impulsos de laser quirurgico y una imagen de realimentacion despues de que el primer conjunto de impulsos de laser haya generado la primera region sometida a fotodisrupcion 306. El procesador de imagenes por OCT 201 puede determinar las diferencias entre las dos imagenes y mostrar indicaciones de estas diferencias. Las diferencias determinadas y mostradas pueden permitir al cirujano o al procesador de imagenes por OCT 201 monitorizar el progreso de la cirugfa de cataratas, hacer un seguimiento de las discrepancias en relacion con el patron de barrido de diana 302, incluyendo la aparicion de productos secundarios quirurgicos no previstos a tiempo, tales como burbujas de gas, y provocar la generacion del patron de barrido modificado en respuesta a la imagen y a las diferencias mostradas.
Finalmente, en algunas formas de realizacion el procesador de imagenes por OCT 201 puede desempenar un papel mas avanzado y activo. Por ejemplo, el procesador de imagenes por OCT 201 puede analizar activamente la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 y generar una senal de control para hacer que el controlador de laser 130 genere la representacion electronica del patron de barrido modificado sin esperar necesariamente a una entrada de modificacion del cirujano. Por ejemplo, si el procesador de imagenes por OCT 201 descubre una situacion inminente de alto riesgo, tal como que la primera region sometida a fotodisrupcion se forme demasiado cerca de la capa capsular posterior, puede detener entonces la intervencion de cataratas sin esperar al resultado de una interaccion lenta y que tarda tiempo con el cirujano.
Las cinco formas de realizacion anteriores pueden combinarse de diversas formas. Por ejemplo, al determinar a partir de la imagen que hay una situacion de alto riesgo inminente, el procesador de imagenes por OCT 201 puede tanto mostrar una senal de realimentacion para el cirujano como preparar una senal de control para que el controlador de laser 130 detenga la intervencion. El procesador de imagenes por OCT 201 puede entonces esperar a una entrada de modificacion del cirujano durante un tiempo predeterminado. En ausencia de tal entrada de modificacion dentro del tiempo predeterminado, el procesador de imagenes por OCT 201 puede proceder a una accion por su cuenta para evitar la imperiosa situacion de alto riesgo y enviar la senal de control al controlador de laser 130 para que detenga la intervencion sin esperar mas a una entrada del cirujano.
Las figuras 2A a B ilustran el ejemplo particular del controlador de laser 130 que ha planificado el patron de barrido de diana 302 en la region posterior del cristalino 5. El sistema de cirugfa de cataratas 100 puede aplicar el haz de laser quirurgico 304 segun el patron de barrido de diana 302, creando la primera region sometida a fotodisrupcion 306. Sin embargo, la posterior formacion de imagenes de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 con el haz de laser de formacion de imagenes 308 puede revelar que la primera region sometida a fotodisrupcion 306 puede haberse formado descolocada con una desviacion 310 con respecto a su patron de barrido de diana 302 previsto. La desviacion 310 puede ser una desviacion de una ubicacion, una orientacion o una forma de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 en relacion con el patron de barrido de diana 302. Esta descolocacion o mala calibracion puede suceder por varias razones: una entrada erronea por parte del cirujano, una imprecision de fabricacion del proceso de produccion del componente 120 optico de guiado, una expansion termica de los componentes, un movimiento por parte del paciente tras la formacion de imagenes inicial, una deformacion del ojo provocada por la presion de la interfaz con el paciente 124, o una mala caracterizacion de las propiedades refractivas del ojo 1 durante un proceso de diagnostico preoperatorio, entre otra cosas.
La figura 2B ilustra que, en algunas formas de realizacion, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede mostrar la imagen de realimentacion del patron de barrido de diana 302 y la imagen de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 sin un analisis. A partir de esta imagen de realimentacion el cirujano puede determinar visualmente la desviacion 310 e introducir una entrada de modificacion compensatoria para hacer que el controlador de laser 130 modifique el patron de barrido 312. En otras realizaciones, el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede mostrar marcas de calibracion para ayudar al analisis por parte del cirujano.
En otras formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede determinar la desviacion 310. Despues, en algunas formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede mostrar la desviacion determinada 310 asf como la realimentacion y recomendacion para el cirujano, tal como una magnitud y direccion sugeridas de un desplazamiento del patron de barrido, o un signo de advertencia para el cirujano. En estas formas
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de realizacion, el cirujano puede introducir una entrada de modificacion en el controlador de laser 130 para provocar la generacion de un patron de barrido modificado 312 con el objetivo de reducir la desviacion 310 a la desviacion reducida 310r. En aun otras formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede ordenar directamente al controlador de laser 130 que genere la representacion electronica del patron de barrido modificado 312 para reducir la desviacion determinada 310 a la desviacion reducida 310r, todo ello sin esperar a una entrada de modificacion por parte del cirujano.
La figura 2B ilustra que la generacion del patron de barrido modificado 312 puede tener en cuenta la mala calibracion del componente 120 optico de guiado en cualquiera de las formas de realizacion anteriores. El patron de barrido modificado 312 puede desplazarse con respecto al patron de barrido de diana 302 por aproximadamente la mala calibracion del componente 120 optico de guiado de modo que cuando el haz de laser quirurgico 304 forma una segunda region sometida a fotodisrupcion 314 descolocada con respecto al patron de barrido modificado 312 debido a la mala calibracion del componente 120 optico de guiado, la segunda region sometida a fotodisrupcion 314 termina cerca del patron de barrido de diana 302 originalmente previsto, reduciendo la desviacion 310 a la desviacion reducida 310r.
La figura 2C ilustra una forma de realizacion relacionada, en la que el procesador de imagenes por OCT 201 puede determinar si la primera region sometida a fotodisrupcion 306 se ha formado o extendido por descuido a una region de riesgo 316. La primera region sometida a fotodisrupcion 306 que se forma en la region de riesgo 316 pone en peligro la integridad de la capa capsular posterior y puede romperla, perforando la capsula 6 y requiriendo una intervencion de vitrectomfa compleja. Esto elevarfa sustancialmente el riesgo de la intervencion de cataratas.
Para prevenir tal rotura, en diversas formas de realizacion el procesador de imagenes por OCT 201 puede analizar la imagen o imagenes de realimentacion, o la formacion de imagenes esencialmente en directo del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 para vigilar si la primera region sometida a fotodisrupcion 306 se ha formado demasiado cerca de o en la capa capsular posterior, en la region de riesgo 316. Si el procesador de imagenes por OCT 201 detecta que la primera region sometida a fotodisrupcion 306 se ha formado en esta region de riesgo 316, entonces el procesador de imagenes por OCT 201 puede o bien mostrar una realimentacion de aviso para el cirujano, o bien puede generar una senal de control para el controlador de laser 130 para provocar la generacion del patron de barrido modificado 312. En todas las formas de realizacion anteriores, el controlador de laser 130 puede generar el patron de barrido modificado 312 y dirigir el haz de laser quirurgico 304 de manera correspondiente para formar la segunda region sometida a fotodisrupcion 314 fuera de la region de riesgo 316.
En algunas formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 y el controlador de laser 130 pueden estar parcial o totalmente integrados. Por ejemplo, un unico procesador integrado puede realizar tanto la funcion de procesamiento de imagen del procesador de imagenes por OCT 201 como la funcion de generacion de patron de barrido del controlador de laser 130.
Las figuras 3A a E ilustran una forma de realizacion en la que el patron de barrido de diana 302 es un patron de troceado. En algunos casos, el cirujano de cataratas puede decidir trocear el cristalino en 2, 4 o 6 porciones para facilitar su retirada o aspiracion a traves de la capsulotomfa.
Las figuras 3A a B ilustran que en la fase de diseno de la cirugfa de cataratas, al recibir la entrada correspondiente del cirujano, el controlador de laser 130 puede generar un patron de barrido de diana 302 que consiste en puntos sobre dos planos de troceado, formados en los planos (x,z) y (y,z), por ejemplo. En una intervencion de cataratas ideal, cuando se aplica el primer conjunto de impulsos de laser a este patron de barrido de diana 302, la primera region sometida a fotodisrupcion 306 generada incluye cuatro planos de troceado, troceando el cristalino en cuatro segmentos a lo largo de estos planos de troceado.
Las figuras 3C a D ilustran que, en casos no ideales, una vez dirigido el primer conjunto de impulsos de laser del haz de laser quirurgico 304 a los puntos del patron de barrido de diana 302 y se ha empezado a formar la primera region sometida a fotodisrupcion 306, tambien puede formarse un subproducto quirurgico 320 no previsto. Este subproducto quirurgico 320 puede ser un grupo de las burbujas de fotodisrupcion recien formadas que se funden en una unica burbuja grande que puede dispersar o redirigir los posteriores impulsos de laser en direcciones no previstas, tales como hacia la retina, provocando posiblemente dano y fototoxicidad. Por tanto, la precision del proceso de fotodisrupcion puede disminuir y su riesgo puede aumentar si posteriores impulsos de laser se dirigen a la burbuja de gas 320.
Un desarrollo no previsto de este tipo puede prevenirse mediante un procesador de imagenes por OCT 201 que puede reconocer la formacion de la burbuja de gas u otro subproducto quirurgico 320 a partir del analisis de las imagenes del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200. Asimismo, puesto que las imagenes por OCT en SD pueden generarse a una frecuencia esencialmente en directo, el procesador de imagenes por OCT 201 puede basarse en este reconocimiento como una realimentacion a tiempo y practica ya sea para el cirujano o para el controlador de laser 130, induciendo una respuesta modificadora, tal como se describe a continuacion.
Las figuras 3C a D ilustran que la realimentacion puede adoptar la forma de que el procesador de imagenes por
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OCT 201 analice la imagen, determine un grado recomendado de rotacion del patron de troceado y muestre el patron de troceado rotado recomendado para que el cirujano introduzca una entrada de modificacion correspondiente. En otras formas de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede aplicar una senal de control directamente al controlador de laser 130 para generar una representacion electronica de un patron de troceado rotado como el patron de barrido modificado 312 de tal manera que el patron de troceado rotado 312 no se solape con la burbuja de gas 320. El patron de troceado rotado 312 puede extenderse por todo el intervalo de profundidad z del cristalino 5, volviendo a empezar en efecto la intervencion, o puede ser un patron de troceado parcial, continuando el corte desde la profundidad z en la que se abandono el patron de barrido de diana 302 original.
La figura 3E ilustra que el procesador de imagenes por OCT 201 podrfa recomendar dirigir el haz de laser quirurgico 304 a los puntos del patron de barrido modificado o rotado 312 para formar la segunda region sometida a fotodisrupcion 314 rotada o modificada que no se solape con la burbuja 320 fusionada. Esta forma de realizacion evita por tanto que el haz de laser quirurgico 304 se disperse en direcciones no previstas, reduciendo el riesgo de la intervencion de cataratas.
La figura 4A ilustra una forma de realizacion alternativa de formacion de un patron de barrido modificado o no solapado 312 en respuesta a que el procesador de imagenes por OCT 201 detecte la emergencia del subproducto quirurgico 320. En este caso, el patron de barrido modificado o no solapado 312 no incluye planos de troceado rotados. En lugar de ello, el solapamiento se evita realizando un barrido del haz de laser quirurgico 304 segun el patron de barrido de diana 302 sin cambios, pero anulando el controlador de laser 130 los impulsos de laser que se dirigirfan a la burbuja de subproducto quirurgico320. El controlador de laser 130 puede deshacer la anulacion de los impulsos de laser para incidir en todos los puntos del patron de barrido de diana 302 una vez que el barrido ha pasado mas alla de la burbuja de subproducto quirurgico320.
La figura 4B ilustra aun otra forma de realizacion en la que, una vez que el procesador de imagenes por OCT 201 reconoce que continuar con el barrido del haz de laser quirurgico 304 a lo largo del patron de barrido de diana 302 original crearfa una primera region sometida a fotodisrupcion 306 solapada con la burbuja de subproducto quirurgico 320 al analizar las imagenes de realimentacion o el flujo de imagenes a frecuencia en directo del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200, puede simplemente detener el barrido del haz de laser quirurgico 304. En algunas formas de realizacion, tras la detencion, el procesador de imagenes por OCT 201 o el controlador de laser 130 pueden mostrar un mensaje al operador del sistema, pidiendole una entrada de modificacion o una accion correctiva.
En algunas situaciones quirurgicas, pueden formarse multiples burbujas 320-i mas o menos simultaneamente. Por tanto, algunas formas de realizacion del sistema de cirugfa de cataratas 100 pueden estar configuradas para generar un patron de barrido modificado 312 que evite multiples burbujas simultaneamente.
Las figuras 4C a D ilustran que en algunas formas de realizacion el procesador de imagenes por OCT 201 puede estar configurado para analizar una parte de la imagen que es distinta de la primera region sometida a fotodisrupcion 306, y para generar una realimentacion basandose en este analisis. En este ejemplo particular, la formacion de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 puede provocar que el cristalino 5 y por tanto la capsula del cristalino 6 se expandan, tal como se indica mediante la flecha. El sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede formar imagenes de esta capa capsular anterior 322 expandida. El procesador de imagenes por OCT 201 puede analizar esta imagen y determinar el desplazamiento de la ubicacion de la capa capsular anterior 322 expandida.
Conocer la ubicacion de la capa capsular anterior es importante para una intervencion de cataratas porque en algunas formas de realizacion el patron de barrido de diana 324 de la capsulotomfa se situa para cortar a traves de la capa capsular anterior. Si el patron de barrido de diana 324 de la capsulotomfa se situa segun una imagen tomada antes de la expansion capsular, entonces el haz de laser quirurgico 304 tratara de crear la capsulotomfa en una ubicacion incorrecta.
La figura 4D ilustra que para evitar que esto suceda, el procesador de imagenes por OCT 201 puede determinar el desplazamiento de la ubicacion de la capa capsular anterior 322 expandida y o bien mostrar este desplazamiento para que el operador del sistema introduzca una entrada de modificacion en el controlador de laser 130, o bien indicar este desplazamiento directamente al controlador de laser 130, en cualquier caso para hacer que el controlador de laser genere un patron de barrido 326 de capsulotomfa modificado que genere adecuadamente la capsulotomfa en la capsula expandida.
Las figuras 5A a D ilustran otra forma de realizacion en relacion con la formacion de una capsulotomfa o incision asistidas por laser. En esta forma de realizacion, el procesador de imagenes por OCT 201 puede analizar las imagenes de realimentacion repetidas o las imagenes transmitidas continuamente en directo e identificar una parte o “etiqueta” 330 no cortada dentro de la primera region sometida a fotodisrupcion 306 en la que la eficacia de la fotodisrupcion fue limitada y por tanto la membrana capsular anterior no se corto del todo, dejando atras la parte o “etiqueta” 330 no cortada .Tales etiquetas 330 pueden aumentar el riesgo de rasgado de la capsula o membrana
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capsular cuando el cirujano retire la tapa o cubierta capsular. Para evitar tal resultado no deseable o de alto riesgo, el procesador de imagenes por OCT 201 puede o bien mostrar una recomendacion para el cirujano de como retirar la etiqueta 330 realizando un barrido a lo largo de un patron de barrido modificado 312 adicional, o bien puede aplicar una senal de control al controlador de laser 130 directamente para generar la representacion electronica del patron de barrido modificado 312 para volver a realizar un barrido de por lo menos la etiqueta 330 para generar una region de etiqueta 332 sometida a un nuevo barrido como segunda region sometida a fotodisrupcion 314. Con este nuevo barrido, la primera region sometida a fotodisrupcion 306 y la segunda region sometida a fotodisrupcion 314 pueden formar una region sometida a fotodisrupcion 334 completada, en este caso una capsulotomfa 334 completada, permitiendo al cirujano retirar la tapa o cubierta capsular con un riesgo mfnimo de rasgado.
La figura 6 ilustra que en algunas formas de realizacion el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede comprender un sistema de formacion de imagenes por OCT basado en espectrometro (OCT-SB) 200 que incluye una fuente luminosa de banda ancha 210 para generar un haz luminoso o haz de laser de banda ancha. El haz de banda ancha puede tener una longitud de onda media lo y un ancho de banda Wfuente relativamente amplio. En algunos ejemplos tfpicos, lo puede estar en el intervalo de 800 a 1100 nm, y Wfuente puede estar en el intervalo de 10 a 150 nm.
El haz de banda ancha puede estar acoplado a un sistema de guiado de haz 211 que puede incluir un primer divisor de haz 212. El primer divisor de haz 212 puede dividir el haz de banda ancha en un haz de imagen 222 y un haz de referencia 224. El haz de imagen 222 puede guiarse mediante un segundo divisor de haz 214 en la trayectoria optica principal del componente 120 optico de guiado, y desde allf siguiendo a traves del objetivo 122 y posiblemente la interfaz con el paciente 124 hasta el ojo 1. El sistema de guiado de haz 211 tambien puede guiar un haz de imagen devuelto 222r desde el ojo 1 al primer divisor de haz 212. El haz de imagen 222 y el haz de imagen devuelto 222r se denominaban previamente de manera conjunta haz de laser de formacion de imagenes 308.
Ademas, el sistema de guiado de haz 211 puede guiar el haz de referencia 224 a un espejo de referencia 216, guiar el haz de referencia devuelto 224r desde el espejo de referencia 216, y combinar el haz de imagen devuelto 222r y el haz de referencia devuelto 224r en un haz combinado 226 en el primer divisor de haz 212. El haz combinado 226 transporta la informacion de formacion de imagenes del ojo 1 en la interferencia del haz de imagen devuelto 222r y el haz de referencia devuelto 224r. Algunas formas de realizacion pueden utilizar otros tipos de elementos de retardo en lugar de o junto con el espejo de referencia 216. Otras pueden utilizar aun otro divisor de haz para combinar el haz de imagen devuelto 222r y el haz de referencia devuelto 224r. En algunas formas de realizacion, el sistema de guiado de haz 211 puede incluir un interferometro de Mach-Zehnder. Tales sistemas pueden tener propiedades de reduccion de ruido favorables.
Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD capturan los datos de formacion de imagenes de las diferentes profundidades z en el intervalo de formacion de imagenes en z de manera secuencial moviendo el espejo de referencia 216 en un intervalo de distancias correspondiente para cada punto (x,y) por separado, esencialmente como un interferometro de Michelson-Morley. En cambio, los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD utilizan las diferentes componentes espectrales de la luz de formacion de imagenes de banda ancha para capturar los datos de formacion de imagenes de diferentes profundidades z en paralelo. Los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD pueden considerarse como muchos interferometros de Michelson-Morley (MM) que funcionan a diferentes longitudes de onda en paralelo. Puesto que los sistemas de MM que funcionan a diferentes longitudes de onda forman imagenes del ojo 1 a diferentes profundidades z, el haz combinado 226 de un sistema por OCT en SD 200 transporta los datos o informacion de formacion de imagenes de todas las profundidades z del ojo 1 simultaneamente y por tanto no requiere el movimiento o barrido de ningun componente de sistema mecanico, tal como el espejo de referencia 216. Tal como se comento anteriormente, esta ausencia de barrido mecanico para los sistemas por OCT en SD se traduce en una aceleracion de la velocidad de formacion de imagenes en un factor de por lo menos 10, o mas normalmente 100-1.000 en relacion con sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD.
El sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 tambien puede incluir una camara 230 de OCT, configurada para recibir el haz combinado 226. Para recuperar la informacion de imagen para todas las profundidades z, el haz combinado 226 puede descomponerse en sus componentes espectrales mediante un descomponedor 231 espectral tal como un prisma o rejilla. Cada componente espectral con ancho de banda 81 alrededor de una longitud de onda 1 y la informacion de interferencia que transportan puede detectarse en paralelo mediante sensores individuales de una matriz 232 de sensores, estando separados los sensores una distancia d unos de otros. La informacion de interferencia detectada por los sensores individualmente puede utilizarse entonces para reconstruir la imagen de la totalidad del intervalo de profundidad z mediante un sistema de transformada rapida de Fourier (FFT) 233 para generar una transformada de Fourier a partir de las componentes espectrales detectadas. En efecto, los datos o la informacion de interferencia transportados por las diferentes componentes de longitud de onda pueden traducirse en un “barrido en z” simultaneo o esencialmente instantaneo del intervalo de profundidad z sometido a formacion de imagenes. Esta traduccion de los datos de interferencia en datos de “barrido en z” puede llevarse a cabo mediante un generador 234 de imagenes para generar y emitir una imagen de OCT a partir de la transformada de Fourier de las componentes espectrales detectadas.
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Algunas formas de realizacion de la camara 230 de OCT pueden utilizar pfxeles de CCD (dispositivo de carga acoplada) como los sensores de la matriz 232 de sensores. Otras formas de realizacion pueden conseguir velocidades de lectura mejoradas utilizando sensores CMOS. En tales formas de realizacion, los sensores CMOS pueden leerse en paralelo. Ademas, en formas de realizacion de CMOS, es posible leer solo sensores o pfxeles de interes, o bien seleccionados antes de la formacion de imagenes, o bien seleccionados en tiempo real basandose en si su contenido ha cambiado debido a la formacion de imagenes. Estos dos aspectos hacen que los pfxeles CMOS sean bastante utiles para acelerar el rendimiento de la camara 230 de OCT.
Utilizando analisis opticos convencionales, los parametros de formacion de imagenes y de rendimiento crfticos del sistema por OCT en SD 200 pueden caracterizarse por sus parametros de arquitectura y de diseno, tal como sigue. Puesto que el descomponedor 231 espectral dirige las diferentes componentes de longitud de onda del haz combinado 226 en direcciones ligeramente diferentes, cuanto mas pequenos y mas densamente compactados esten los sensores o pfxeles individuales (cuanto menor sea d’), mas estrechos se resolveran los intervalos 81 longitud de onda/espectral por la camara 230 de OCT. La otra cantidad, que determina 81 aparte de la densidad de pfxeles, es el intervalo de longitudes de onda total, es decir, el ancho de banda Wcamara de la camara 230 de OCT. En una disposicion simple, 81 es proporcional al ancho de banda Wcamara e inversamente proporcional al numero de pfxeles en una fila de la matriz 232 de sensores.
El importante intervalo de profundidad z de formacion de imagenes, o intervalo de formacion de imagenes en z, Lmax esta fntimamente relacionado con 81: cuanto mas estrechos sean los intervalos de longitud de onda 81, mas ancho sera el intervalo de formacion de imagenes en la direccion z porque estas dos cantidades estan relacionadas por una transformada de Fourier inversa. En particular, el intervalo de formacion de imagenes maximo teorico viene dado por
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En este caso, el valor 1o se refiere a la longitud de onda promedio o central de la fuente luminosa de banda ancha 210 y Nf indica la frecuencia Nyquist de la camara 230 de OCT. En realidad, factores adicionales pueden limitar el intervalo de formacion de imagenes efectivo por debajo de este maximo teorico, tal como la relacion senal a ruido. Por tanto, el intervalo de formacion de imagenes efectivo es normalmente menor que este valor teorico Lmax.
Un factor que puede limitar adicionalmente el intervalo de formacion de imagenes es el intervalo de Rayleigh R. R puede expresarse usando Dx, la resolucion en la direccion x transversal, o “resolucion transversal”, regida por la apertura numerica NA y la longitud de onda 1o de la fuente luminosa 210. Especfficamente, Dx puede expresarse como:
imagen2
donde f es la longitud focal y d es la pupila del objetivo 122, determinando su relacion NA. Usando Dx, el intervalo de Rayleigh R anteriormente comentado puede expresarse como:
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/
V
(Ax)2 ^
j
(3)
El intervalo de Rayleigh R se define a menudo como la distancia direccional z entre la profundidad focal y la
profundidad a la que la anchura del haz es ^ multiplicado por la anchura a la profundidad focal. Por tanto, R caracteriza el intervalo z dentro del cual el haz es suficientemente estrecho para permitir una alta resolucion de formacion de imagenes conforme a las limitaciones geometricas y de la optica ondulatoria. En este contexto, Lmax puede considerarse como que caracteriza el intervalo de formacion de imagenes en z conforme a las limitaciones de la fuente luminosa 210 y la resolucion de la matriz 232 de sensores. Un principio de diseno de sistema considerado con frecuencia como optimo, por ejemplo para haces Gaussianos, es hacer que estos dos intervalos z se alineen entre sf. Por ejemplo, en algunas implementaciones, Lmax puede elegirse para que sea esencialmente igual a 1-6 R:
Lm&x=\,...6R (4)
El mismo principio de diseno puede exponerse mediante el concepto de la “profundidad de enfoque” ampliamente
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utilizada, que se define con frecuencia como dos veces el intervalo de Rayleigh.
Tal como se muestra mediante las ecuaciones (1)-(4), el intervalo de formacion de imagenes en z depende de Lmax y R, que a su vez dependen de los parametros de diseno de sistema, entre los que se incluyen lo, dl, Wcamara, Wfuente, f, d’, Nf y d. Por tanto, para sistemas de formacion de imagenes para cirugfa de cataratas, los anteriores parametros de diseno de sistema se deben elegir de tal manera que el intervalo de formacion de imagenes en profundidad z del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 supere 4 mm o 6 mm, por ejemplo se situe en el intervalo de 4-20 mm o 6-10 mm, haciendo asf que el sistema de cirugfa de cataratas 100 pueda ayudar en cirugfas de cataratas con una formacion de imagenes de alta resolucion y suficientemente rapida. Este requisito de diseno es bastante exigente y distingue los sistemas de formacion de imagenes de cataratas de los sistemas de formacion de imagenes corneales o de retina.
La figura 7 ilustra una forma de realizacion que puede garantizar no solo un gran intervalo de formacion de imagenes en profundidad z, sino un tiempo de formacion de imagenes rapido, permitiendo al sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 proporcionar imagenes de realimentacion a tiempo y por tanto de manera practica, incluyendo un funcionamiento a una frecuencia de video esencialmente en directo. Tal como se comento anteriormente, un sistema de cirugfa de cataratas 100 con el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede hacer que su sistema de control, incluyendo el procesador de imagenes por OCT 201 y el controlador de laser 130, funcione esencialmente en tiempo real, con la opcion de ajustar o modificar los patrones de barrido quirurgico durante la cirugfa segun la informacion de formacion de imagenes de realimentacion recibida.
Segun se describe mas adelante en detalle, formas de realizacion de la figura 7 tambien estan configuradas para realizar un barrido del haz de formacion de imagenes por OCT 308/222 particularmente rapido, usando patrones de barrido precalculados. En algunas formas de realizacion, estas rapidas frecuencias de refresco de formacion de imagenes del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden conseguirse incluyendo un panel 260 de entrada-salida dedicado.
Una funcion del panel 260 de entrada-salida dedicado es abordar problemas de algunos de los sistemas de formacion de imagenes por OCT existentes que no presentan sistemas de circuitos y un procesador dedicados a la formacion de imagenes. En estos sistemas, el procesador encargado de la formacion de imagenes puede forzarse o inducirse a la multitarea y a realizar mas de una funcion de manera intercalada, paralela o solapada. Para llevar a cabo estas funciones, el procesador de formacion de imagenes puede realizar una “interrupcion” conmutando por ejemplo la tarea de realizar un barrido del haz de formacion de imagenes 222/308 a otra tarea, y de vuelta. Tales interrupciones, aunque breves, pueden causar problemas, ya que durante el tiempo en el que el barrido esta detenido o pausado por la interrupcion, el haz de laser puede seguir apuntando a la misma posicion. Esta pausa de barrido puede alterar los tiempos del barrido (x,y), introduciendo un error y ruido en las coordenadas de las ubicaciones sometidas a formacion de imagenes. Este error de tiempos en los datos de barrido emitidos puede alcanzar retardos de 50, 100 o mas microsegundos: un fenomeno denominado en ocasiones fluctuacion.
Ademas, normalmente otros diversos agentes de entrada/salida se comunican en el mismo bus de sistema en el que el procesador de formacion de imagenes esta controlando el barrido del haz de formacion de imagenes, y todos ellos demandan una fraccion del tiempo de ciclo del bus. Esta naturaleza compartida del canal solo le permite, por desgracia, soportar tasas de transferencia de datos lentas. Ademas, para gestionar estas demandas en competicion, una parte del ciclo del bus de sistema la consumen normalmente senales de control. Por tanto, aun cuando un sistema de formacion de imagenes por OCT se disene para evitar pausas de barrido conmutando el procesador de formacion de imagenes para emitir los datos de barrido a la unidad de barrido en un modo monotarea a traves de un enlace dedicado, entonces el procesador de formacion de imagenes no podra realizar sus otras funciones durante esta etapa de emision, tal como calcular el siguiente patron de barrido. Todas estas limitaciones ralentizan considerablemente el rendimiento de tales sistemas de formacion de imagenes existentes.
Implementaciones del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 pueden superar estas dificultades empleando el siguiente diseno eficaz. El barrido del haz de imagen 222 puede controlarse mediante un procesador de formacion de imagenes 250 y un panel 260 de entrada-salida dedicado. El procesador de formacion de imagenes 250 puede calcular datos de barrido tal como el patron de barrido de diana 302 y el patron de barrido modificado 312. Estos datos de barrido pueden incluir por ejemplo una secuencia de coordenadas (x,y) a las que ha de dirigirse el haz de imagen de OCT 222 en la region diana de cataratas. El procesador de formacion de imagenes 250 puede calcular los datos de barrido asf como realizar sus demas funciones en relacion con un medio de almacenamiento que almacena un codigo o conjunto de instrucciones informaticas para facilitar estas funciones del procesador de formacion de imagenes 250.
El panel 260 de entrada-salida dedicado puede incluir un controlador de memoria local o dedicado 262, tambien denominado motor de acceso a memoria directo (DMA) 262. El motor DMA/controlador de memoria 262 puede gestionar una transferencia de los datos de barrido calculados, de manera indirecta o directa, desde el procesador de formacion de imagenes 250 hacia una memoria intermedia de datos 264. La memoria intermedia de datos 264, acoplada al controlador de memoria local 262, puede almacenar los datos de barrido y puede funcionar para emitir los datos de barrido hacia un convertidor 266 de digital a analogico de salida (DAC de salida) a alta velocidad. El
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DAC 266 de salida puede estar acoplado a la memoria intermedia de datos 264 para recibir los datos de barrido, para convertir datos de barrido emitidos seleccionados en senales de barrido analogicas y para emitir las senales de barrido hacia un dispositivo de barrido de haz de OCT 268 por ejemplo en un modo de rafagas de datos de barrido.
Puede realizarse un barrido del haz de imagen 222 mediante el dispositivo de barrido de haz de OCT 268 a traves de un componente optico de formacion de imagenes dedicado independiente, o parcialmente a traves del componente 120 optico de guiado del haz quirurgico. En cualquiera de estas implementaciones, el haz de imagen 222 puede estar acoplado al ojo a traves del objetivo 122 y la correspondiente unidad de acoplamiento o interfaz con el paciente (PI) 124. En otras formas de realizacion, el haz de imagen 222 puede guiarse al ojo 1 por el aire sin que la unidad de acoplamiento 124 este acoplada al ojo 1.
La emision de los datos de barrido por el DAC 266 de salida puede sincronizarse mediante un sincronizador 242 de formacion de imagenes con el funcionamiento de la camara 230 de OCT, de modo que la camara 230 de OCT puede tomar las imagenes de OCT de manera sincronizada con las operaciones de barrido. Las imagenes de OCT tomadas de manera sincronizada pueden emitirse al procesador de imagenes por OCT 201 que puede realizar una cualquiera del gran numero de tareas de procesamiento de imagen descritas hasta ahora. Finalmente, las imagenes generadas y procesadas pueden mostrarse mediante una pantalla 270 de imagenes de OCT. En algunas formas de realizacion, el procesador de formacion de imagenes 250 y el procesador de imagenes por OCT 201 pueden estar integrados parcialmente o por completo.
La figura 8 ilustra una implementacion del panel 260 de entrada-salida dedicado con algo mas de detalle. El procesador de formacion de imagenes 250 puede estar acoplado a un bus 252, tal como un bus PCI 252. El sistema tambien puede incluir una memoria de procesador 254. El procesador de formacion de imagenes 250 puede calcular los patrones de barrido y entonces emitir los patrones de barrido calculados a traves del bus PCI 252 compartido a la memoria de procesador 254. Despues de que el procesador de formacion de imagenes 250 haya generado los patrones de barrido pero antes del comienzo de la operacion de barrido real, el motor DMA dedicado 262 puede transferir los datos de barrido de la memoria de procesador 254 a la memoria intermedia de datos 264. La memoria intermedia de datos 264 puede ser una memoria de primero en entrar primero en salir (FIFO) 264. La memoria intermedia de datos FIFO 264 puede almacenar el patron de barrido o los datos de barrido y emitir los datos de barrido almacenados al DAC 266 de salida cuando el motor DMA dedicado 262 se lo pide. El DAC 266 de salida puede convertir los datos de barrido en senales de barrido analogicas y emitirlas a un dispositivo de barrido de haz galvanometrico en x 268x y un dispositivo de barrido de haz galvanometrico en y 268y del dispositivo de barrido de haz de OCT 268 que controlan espejos galvanometricos en x e y, o elementos de redireccion, para realizar un barrido del haz de imagen de OCT 222/308 segun el patron de barrido de diana 302 y el patron de barrido modificado 312, codificados en los datos de barrido. Algunas implementaciones pueden tener un controlador galvanometrico (x,y) 268xy integrado que controla un unico espejo galvanometrico que puede rotar alrededor de ambos ejes x e y. El DAC 266 de salida tambien puede controlar el sincronizador 242 de imagen para sincronizar la toma de las imagenes de OCT con las operaciones de barrido.
En algunas implementaciones, el procesador de formacion de imagenes 250 puede emitir los datos de barrido al panel 260 de entrada-salida dedicado a traves de un bus de memoria dedicado o a traves de un bus local en lugar del bus PCI 252 compartido. En otras implementaciones, puede haber incluso una conexion directa entre el procesador de formacion de imagenes 250 y el motor DMA 262.
Este diseno es eficaz por lo menos por los siguientes motivos. (1) Los datos de barrido o patrones de barrido se precalculan mediante el procesador de formacion de imagenes 250, por tanto no esta implicado un calculo de datos de barrido en tiempo real que lleve tiempo. (2) El procesador de formacion de imagenes 250 no tiene que emitir los datos de barrido en tiempo real, ya que los datos de barrido precalculados estan almacenados en la memoria intermedia de datos dedicada 264. Este diseno puede reducir interrupciones, pausas y fluctuaciones por debajo de 50, 40 o incluso 20 microsegundos, provocadas por el procesador de formacion de imagenes 250 cuando es multitarea. (3) La transferencia de los datos de barrido no se vera interrumpida por el bus 252 al ser compartido por otros agentes, ni se ralentizara por las tasas de transferencia normalmente lentas del bus PCI 252 compartido. (4) La memoria intermedia de datos 264 esta dedicada a la tarea de barrido, por lo que la emision de los datos de barrido puede realizarse en un modo de transferencia rapido, tal como un modo de rafagas, lo que acelera aun mas la velocidad de barrido.
Ademas, puesto que el panel 260 de entrada-salida dedicado controla la emision de los datos de barrido de manera esencialmente autonoma, el procesador de formacion de imagenes 250 queda libre para realizar otras funciones en paralelo a la emision de datos de barrido, tal como generar el patron de barrido modificado 312.
En algunas implementaciones, la velocidad de la emision por el DAC 266 de salida tambien puede ser tan rapida que una velocidad de funcionamiento del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200 puede estar limitada por un tiempo de integracion de la camara 230 de OCT en lugar de por la velocidad de la electronica de barrido. En algunas de estas implementaciones, el DAC 266 de salida puede emitir las senales de barrido a una frecuencia dentro de uno de los siguientes intervalos: 1 Hz - 1 MHz, 100 Hz - 1 MHz, o 1 kHz - 100 kHz.
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La figura 9 ilustra que algunos sistemas de laser para cirugfa de cataratas 100 pueden incluir otro tipo de sistema de formacion de imagenes: un sistema de formacion de imagenes por OCT con fuente de barrido (OCT con SS) 280. El sistema de formacion de imagenes por OCT con SS 280 puede incluir una fuente luminosa de longitud de onda sometida a barrido 282 que emite un haz de imagen coherente con un ancho de banda Wfuente mas estrecho, que la fuente luminosa de OCT en SD 210. Mediante tecnicas de modulacion avanzadas, la fuente luminosa de OCT con SS 282 puede variar la longitud de onda del haz de imagen 222 emitido, realizando un “barrido” de la longitud de onda l a traves del ancho de banda Wfuente a tiempo. El sistema de formacion de imagenes por OCT con SS 280 puede emplear un sistema de guiado de haz 211 analogo al del sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200. En particular, el primer divisor de haz 212 puede crear de nuevo el haz combinado 226 que transporta la informacion de formacion de imagenes asociada con diferentes longitudes de onda.
Como una diferencia con respecto a los sistemas de formacion de imagenes basados en espectrometro, el sistema de formacion de imagenes por OCT con SS 280 separa las diferentes longitudes de onda o componentes espectrales en el tiempo, mientras que los sistemas por OCT en SD 200 las separan en el espacio. Las diferentes componentes de longitud de onda, que transportan datos de imagen correspondientes a diferentes profundidades z, se separan en una secuencia temporal a medida que la fuente luminosa por OCT con SS 282 realiza un barrido por la longitud de onda l. Por tanto, la camara 230 de OCT de los sistemas por OCT con SS 280 tambien es diferente.
En algunas implementaciones, consiste en un unico detector 284 que puede detectar y resolver el haz combinado 226 en intervalos de tiempo muy cortos. En algunas formas de realizacion, el detector 284 puede ser un fotodiodo de avalancha o un tubo fotomultiplicador. El detector 284 puede transferir o volcar las senales detectadas, correspondientes a diferentes longitudes de onda o componentes espectrales, a un conjunto de contenedores 286 de datos. Algunas formas de realizacion del sistema de formacion de imagenes por OCT con SS 280 son analogas a los sistemas de formacion de imagenes por OCT-SB porque ambos generan las imagenes a traves de descomposicion espectral. Las componentes espectrales de la imagen de OCT con SS pueden ensamblarse en la imagen de OCT de manera similar a como en los sistemas OCT-SB: una transformada rapida de Fourier 288 puede realizar una transformada de Fourier del contenido de los contenedores 286 de datos para ayudar al generador 234 de imagenes a generar la imagen de OCT. La unidad FFT 288 puede ser analoga a la unidad FFT 233 en el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD 200.
Segun la descripcion anterior, los sistemas de formacion de imagenes por OCT con SS 280 presentan caracterfsticas similares a los sistemas de formacion de imagenes por OCT en TD ya que en una fase los datos de formacion de imagenes se capturan de manera secuencial, y no en paralelo. Sin embargo, a diferencia de en los sistemas por OCT en TD, los datos de formacion de imagenes a diferente profundidad z se capturan con diferentes componentes espectrales del haz combinado 226, lo que requiere la realizacion de la transformada de Fourier mediante la unidad FFT 288. En este sentido, los sistemas de formacion de imagenes por OCT con SS 280 estan relacionados con los sistemas de formacion de imagenes por OCT en SD 200 que trabajan evidentemente con diferentes componentes espectrales. Los sistemas por OCT con SS son proximos a los sistemas por OCT en SD en un sentido mas: realizan un barrido de la longitud de onda del haz de imagen de la fuente luminosa de longitud de onda sometida a barrido 282 sin mover piezas mecanicas tales como el espejo de referencia 216. Finalmente, dado que el barrido de la longitud de onda de la fuente luminosa de longitud de onda sometida a barrido 282 puede realizarse a una velocidad muy por encima de la velocidad de barrido de los sistemas por OCT en TD al no estar implicadas piezas moviles en el barrido, los sistemas por OCT con SS 280 puede formar imagenes a velocidades mucho mas rapidas que los sistemas por OCT en TD, aunque por debajo de las velocidades de formacion de imagenes de los sistemas por OCT en SD. Por tanto, implementaciones del sistema de formacion de imagenes por OCT con SS 280 tambien pueden generar sus imagenes a frecuencias de refresco en directo con resolucion aceptable, proporcionando una funcionalidad muy util y realimentacion practica para el sistema de cirugfa de cataratas 100.
La figura 10 ilustra un procedimiento quirurgico oftalmico 500 para hacer funcionar el sistema de cirugfa de cataratas 100. El procedimiento 500 puede incluir: generar una representacion electronica de un patron de barrido de diana 302 para el cristalino 5 del ojo 1 mediante el controlador de laser 130 (510); generar y realizar un barrido de un haz de laser quirurgico 304 en el cristalino 5 del ojo segun el patron de barrido de diana 302 mediante el sistema de laser para cirugfa de cataratas 100, creando un corte 306 en el cristalino (520); generar una imagen de una parte del ojo y del corte 306 con un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral 200 una vez iniciado el barrido del haz de laser (530); realizar un analisis de imagen de la imagen generada con un procesador de imagenes por OCT (535); generar una representacion electronica de un patron de barrido modificado 312 mediante el controlador de laser 130 en relacion con el analisis de imagen realizado (540); y generar y realizar un barrido del haz de laser quirurgico 304 en el cristalino 5 del ojo segun el patron de barrido modificado 312 mediante el sistema de laser para cirugfa de cataratas 100, creando un corte modificado 314 (550).
En algunas implementaciones, la generacion de una representacion electronica de un patron de barrido modificado 540 puede incluir recibir una entrada de modificacion de un operador del sistema en respuesta a la imagen generada de la parte del ojo.
En otras implementaciones, la generacion de una representacion electronica de un patron de barrido modificado 540
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puede incluir analizar la imagen generada mediante el procesador de imageries por OCT 201; determinar una desviacion del corte 306 en relacion con el patron de barrido de diana 302; y generar una senal de control mediante el procesador de imagenes por OCT 201 para que el controlador de laser 130 genere el patron de barrido modificado 312.
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La figura 11 ilustra un metodo de cirugfa de cataratas 600 relacionado. El procedimiento 600 puede incluir controlar un barrido del haz de laser quirurgico 304 en el cristalino 5 del ojo 1 mediante el controlador de laser 130 (610); generar imagenes de una parte del cristalino 5 a una frecuencia de por lo menos 5 imagenes por segundo mediante el sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral 200 (620); realizar 10 un analisis de las imagenes generadas mediante un procesador de imagenes por OCT (625); y modificar el barrido del haz de laser quirurgico 304 mediante el controlador de laser 130 en respuesta al analisis realizado por el procesador de imagenes por OCT (630).
Aunque esta memoria descriptiva contiene muchos detalles, no han de interpretarse como limitaciones del alcance 15 de la invencion o de lo que puede reivindicarse, sino mas bien como descripciones de caracterfsticas especfficas de formas de realizacion particulares. Determinadas caracterfsticas descritas en esta memoria descriptiva en el contexto de formas de realizacion independientes tambien pueden implementarse en combinacion en una unica forma de realizacion. A la inversa, diversas caracterfsticas descritas en el contexto de una unica forma de realizacion tambien pueden implementarse en multiples formas de realizacion por separado o en cualquier subcombinacion 20 adecuada. Ademas, aunque algunas caracterfsticas puedan haberse descrito anteriormente como que actuan en determinadas combinaciones e incluso reivindicarse inicialmente como tal, una o mas caracterfsticas de una combinacion reivindicada pueden en algunos casos sacarse de esa combinacion, y la combinacion reivindicada puede referirse a una subcombinacion o variacion de una subcombinacion.

Claims (19)

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    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de cirugfa de cataratas, que comprende:
    una fuente de laser, configurada para generar un primer conjunto de impulsos de laser;
    un componente optico de guiado, acoplado a la fuente de laser, configurado para guiar el primer conjunto de impulsos de laser a una region diana de cataratas en un ojo;
    un controlador de laser, configurado
    para generar una representacion electronica de un patron de barrido de diana, y
    para controlar el componente optico de guiado para realizar un barrido del primer conjunto de impulsos de laser segun una parte del patron de barrido de diana para crear una primera region sometida a fotodisrupcion en la region diana de cataratas;
    un sistema de formacion de imagenes por tomograffa de coherencia optica en el dominio espectral (por OCT en SD), configurado para generar imagenes repetidas que incluyen una parte de la primera region sometida a fotodisrupcion con una resolucion de imagen en el intervalo de 0,5-5 millones de puntos de imagen por imagen y una frecuencia de imagen en el intervalo de 20-200 imagenes/s; y
    un procesador de imagenes por OCT, configurado para realizar un analisis de imagen de la imagen, en el que el controlador de laser esta configurado
    para generar una representacion electronica de un patron de barrido modificado en relacion con el analisis de imagen realizado por el procesador de imagenes por OCT, y
    para controlar el componente optico de guiado para realizar un barrido de un segundo conjunto de impulsos de laser segun el patron de barrido modificado para crear una segunda region sometida a fotodisrupcion.
  2. 2. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que: la region diana de cataratas comprende una capa capsular anterior; y
    el patron de barrido de diana comprende un conjunto de puntos diana en un cilindro para formar por lo menos uno de entre una capsulotomfa circular, una capsulotomfa anterior y una capsulotomfa curvilfnea.
  3. 3. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que: la region diana de cataratas comprende una parte del cristalino; y
    el patron de barrido de diana comprende un conjunto de puntos diana en por lo menos uno de entre planos de troceado radial, cilindros, un patron de espiral y un patron de malla para inducir por lo menos uno de entre un troceado, una fotodisrupcion y una lisis del cristalino.
  4. 4. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
    el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD esta configurado para tener un intervalo de formacion de imagenes en z mayor que 4 mm o en el que:
    el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD esta configurado para tener un intervalo de formacion de imagenes en z mayor que 6 mm.
  5. 5. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
    el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD esta configurado para generar la imagen en un tiempo de formacion de imagenes menor que 0,1 s.
  6. 6. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
    el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD esta configurado para generar imagenes repetidas con una resolucion (x,y) en el intervalo de 500-2.000 barridos en A por barrido en B.
  7. 7. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
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    el procesador de imageries por OCT esta configurado para mostrar una realimentacion para un operador del sistema basandose en el analisis de imagen realizado.
  8. 8. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 7, en el que: el procesador de imagenes por OCT esta configurado
    para determinar una entrada de modificacion recomendada basandose en el analisis de imagen realizado, y para mostrar la entrada de modificacion recomendada para el operador del sistema.
  9. 9. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 7, en el que: el procesador de imagenes por OCT esta configurado
    para determinar una diferencia entre una imagen de referencia tomada antes de que se haya generado el primer conjunto de impulsos de laser y una imagen tomada despues de que el primer conjunto de impulsos de laser haya generado la primera region sometida a fotodisrupcion; y
    para mostrar una indicacion de la diferencia determinada.
  10. 10. Sistema de laser para cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado para generar una senal de control basandose en el analisis de imagen realizado para hacer que el controlador de laser genere la representacion electronica del patron de barrido modificado.
  11. 11. Sistema de laser para cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado para determinar una desviacion de por lo menos uno de entre una ubicacion, una orientacion y una forma de la primera region sometida a fotodisrupcion en relacion con el patron de barrido de diana; y
    el controlador de laser esta configurado para generar la representacion electronica del patron de barrido modificado para reducir la desviacion determinada.
  12. 12. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado para determinar si la primera region sometida a fotodisrupcion se extiende en una region de riesgo; y
    el controlador de laser esta configurado para generar la representacion electronica del patron de barrido modificado para realizar un barrido del segundo conjunto de impulsos de laser fuera de la region de riesgo.
  13. 13. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT y el controlador de laser estan integrados.
  14. 14. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado para reconocer un subproducto quirurgico; y
    el controlador de laser esta configurado para generar la representacion electronica del patron de barrido modificado de modo que el patron de barrido modificado no se solape con el subproducto quirurgico.
  15. 15. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 14, en el que: el patron de barrido de diana es un patron de troceado;
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado para reconocer una burbuja de gas como subproducto quirurgico; y
    el controlador de laser esta configurado para generar una representacion electronica de un patron de troceado rotado como patron de barrido modificado de tal manera que el patron de troceado rotado no se solape con la burbuja de gas.
  16. 16. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
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    el procesador de imageries por OCT esta configurado para identificar una parte de la primera region sometida a fotodisrupcion en la que una eficacia de fotodisrupcion era limitada; y
    el controlador de laser esta configurado para generar la representacion electronica del patron de barrido modificado para volver a realizar un barrido de parte de la parte identificada.
  17. 17. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 10, en el que:
    el procesador de imagenes por OCT esta configurado
    para analizar una parte de la imagen que es distinta de la primera region sometida a fotodisrupcion, y para generar una realimentacion basandose en este analisis.
  18. 18. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 1, en el que:
    el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD incluye un sistema de formacion de imagenes por OCT basado en espectrometro, que comprende:
    una fuente luminosa de banda ancha para generar un haz de banda ancha;
    un sistema de guiado de haz
    para dividir el haz de banda ancha en un haz de imagen y un haz de referencia,
    para guiar el haz de imagen hacia el ojo y para guiar un haz de imagen devuelto desde el ojo,
    para guiar el haz de referencia a un espejo de referencia y para guiar un haz de referencia devuelto desde el espejo de referencia, y
    para combinar el haz de imagen devuelto y el haz de referencia devuelto en un haz combinado; y una camara de OCT, configurada para recibir el haz combinado, que comprende
    un descomponedor espectral para descomponer el haz combinado en componentes espectrales; una matriz de sensores para detectar las componentes espectrales;
    un sistema de transformada rapida de Fourier para generar una transformada de Fourier a partir de las componentes espectrales detectadas; y
    un generador de imagenes, para generar una imagen a partir de las componentes espectrales sometidas a transformada de Fourier.
  19. 19. Sistema de cirugfa de cataratas segun la reivindicacion 18, comprendiendo el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD:
    un panel de entrada-salida dedicado configurado para emitir senales de control de patron de barrido de diana, en el que
    el panel de entrada-salida dedicado comprende
    un controlador de memoria dedicado
    una memoria intermedia de datos; y
    un convertidor de digital a analogico de salida; y
    la formacion de imagenes por el sistema de formacion de imagenes por OCT en SD esta sincronizada con la emision de las senales de control de patron de barrido de diana por el convertidor de digital a analogico de salida.
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