ES2600146T3 - Conjunto para posicionar, estabilizar y tratar un ojo - Google Patents

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ES2600146T3
ES2600146T3 ES13160734.3T ES13160734T ES2600146T3 ES 2600146 T3 ES2600146 T3 ES 2600146T3 ES 13160734 T ES13160734 T ES 13160734T ES 2600146 T3 ES2600146 T3 ES 2600146T3
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Michael Gertner
Mark Arnoldussen
Matt Herron
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Oraya Therapeutics Inc
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Abstract

Un conjunto (110) de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una posición seleccionada en un sistema de coordenadas externo, que comprende: un miembro (120) de contacto con ojo que comprende una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera del ojo de un paciente (130), una superficie exterior y una lumbrera de vacío (210) formada dentro del miembro (120) de contacto con ojo por la que se puede aplicar una presión negativa entre el ojo (130) de un paciente y la superficie de contacto, para estabilizar la posición del ojo con respecto al miembro de contacto (120), un brazo de posicionamiento (180) para posicionar el miembro (120) de contacto con ojo en una posición seleccionada, con el ojo (130) de un paciente estabilizado en el mismo, miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) llevados en el miembro de contacto (120) y brazo de posicionamiento (180), los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) se acoplan de manera liberable entre sí con una fuerza de liberación suficiente para permitir al miembro de contacto (120) y al ojo (130) de un paciente estabilizado en el mismo ser movidos por el brazo (180), y los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) se configuran para liberarse uno de otro cuando una fuerza por encima de umbral superior a la fuerza de liberación es aplicada por el ojo o se aplica a este; en donde uno o más sensores de presión (450, 452, 454) se colocan en un miembro de acoplamiento (410, 415; 412, 417) y una unidad de control (115), configurada para controlar el brazo de posicionamiento (180), en donde, cuando se alcanza una fuerza umbral sobre y hacia el ojo (130) del paciente por el miembro (120) de contacto con ojo, la unidad de control (115) restringe el movimiento adicional del brazo de posicionamiento (180) y el miembro (120) de contacto con ojo hacia el ojo (130) mientras el ojo (130) del paciente permanece estabilizado en el miembro de contacto (120), en donde la fuerza es monitorizada por los sensores de presión.

Description

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DESCRIPCION
Conjunto para posicionar, estabilizar y tratar un ojo Campo de la invencion
La presente invencion atane a un conjunto para posicionar, estabilizar y tratar un ojo, p. ej., al realizar un metodo de tratamiento ocular.
Antecedentes de la invencion
Varios procedimientos de cirugfa y tratamiento requieren que el ojo de un paciente sea estabilizado o posicionado antes y/o durante el tratamiento. Por ejemplo, la cirug^a laser refractiva implica ablacion de tejido corneal del ojo con un haz de laser ultrarrapido de duracion de impulso ultracorta. La ablacion de tejido corneal seleccionado puede corregir errores refractivos en el ojo de un paciente al alterar permanentemente la estructura de la cornea. Para lograr ablacion, la cirugfa laser refractiva requiere que un haz de laser sea enfocado con precision a un punto focal muy pequeno dentro de la cornea. Como tal, el ojo del paciente debe ser estabilizado, y ya sea el sistema laser se debe alinear apropiadamente y con precision con el ojo del paciente, o el ojo del paciente se debe alinear apropiadamente y con precision con el sistema laser.
Con el fin de lograr una alineacion apropiada del ojo del paciente respecto al sistema laser, los parametros de funcionamiento y la configuracion de alineacion de sistema deben definirse bien, mantenerse invariablemente y verificarse frecuentemente. La cirugfa refractiva precisa y exacta requiere que el tejido corneal sea sometido a fotoablacion cuando el ojo esta sustancialmente estabilizado o estacionario. El confort y la seguridad del paciente tambien son una consideracion cuando se sostiene el ojo estacionario y se realiza cirugfa laser. De manera semejante, el tratamiento con radioterapia ocular requiere que el ojo sea estabilizado y posicionado dinamicamente durante el tratamiento. Una limitacion importante de sistemas previos de tratamiento con radioterapia es que la posicion del ojo no se verificaba ni mantema, ocurriendo la desconexion del sistema en caso de que el ojo se salga de posicion.
Con el fin de lograr el objetivo de maximizar resultados mientras se minimizan los riesgos para el paciente durante dicho tratamiento del ojo, es importante eliminar, o al menos reducir significativamente, tantos errores de sistema como sea posible. Esto incluye la alineacion inapropiada del ojo del paciente respecto al sistema de tratamiento. Errores de alineacion pueden ser el resultado de una mala configuracion del sistema o de la interaccion del paciente con el sistema. En lo que concierne a la interaccion paciente/sistema, cualquier movimiento voluntario o involuntario del ojo del paciente durante el tratamiento puede alterar significativamente la alineacion del ojo respecto al sistema de tratamiento. Por lo tanto, es necesario mantener estacionario el ojo del paciente durante estos procedimientos.
Varios sistemas de cirugfa laser actuales no utilizan contacto directo entre el ojo y el sistema laser. Sin embargo, cuando se permite al ojo moverse independientemente del sistema, es problematico mantener una alineacion optica del ojo con un sistema de tratamiento o laser.
Para sistemas en donde el ojo de un paciente va a ser estabilizado colocando el ojo en contacto directo con el sistema, la estabilizacion se puede establecer de dos maneras. El paciente se puede preposicionar como desee, y luego moverse el sistema hasta el contacto con el ojo. Dichos sistemas deben poder ser reconfigurados para establecer la alineacion optica necesaria. Como alternativa, el sistema se puede preconfigurar con una alineacion deseada, y luego moverse el paciente hasta el contacto con el sistema.
La solicitud de patente publicada de EE. UU. n° 2006/0271025 A1 describe un conjunto de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente, que comprende un miembro de contacto con ojo, una lumbrera de vacfo dentro del miembro de contacto, un brazo de posicionamiento para posicionar el miembro de contacto con ojo en una posicion seleccionada y miembros de acoplamiento liberables llevados en el miembro de contacto.
Ademas del asunto operacional tratado anteriormente, la seguridad del paciente tambien es una preocupacion. En particular, cuando el ojo esta en contacto directo con el sistema, es de preocupacion la magnitud de las fuerzas interactivas que son ejercidas sobre el ojo. Es necesario evitar la variedad de sucesos que pueden provocar que estas fuerzas superen lfmites de seguridad. Asf, existe la necesidad de un sistema de tratamiento que pueda manipular ffsicamente la posicion del ojo, prevenir movimiento no deseado del ojo durante el tratamiento, proporcionar precauciones de seguridad necesarias y funcionar como referencia posicional entre la superficie del ojo, anatoirna interna seleccionada del ojo (p. ej., macula o nervio optico), y el sistema. El presente sistema se disena para satisfacer estas necesidades.
Compendio de la invencion
A. Dispositivo de contacto con ojo
La invencion es como se define en las reivindicaciones adjuntas.
La invencion incluye, en un aspecto, un dispositivo de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una
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posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo. El dispositivo incluye a) un miembro de contacto con ojo que tiene una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera del ojo de un paciente y un miembro de contacto exterior, (b) una lumbrera de vado formada dentro de dicho miembro de contacto con ojo por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo de un paciente y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo de un paciente con respecto al dispositivo de contacto y (c) un conector llevado en la superficie exterior del miembro de contacto, por el que un brazo de posicionamiento se puede acoplar al dispositivo, para absorber movimiento del brazo respecto al dispositivo, cuando el dispositivo es movido por el brazo para posicionar el dispositivo en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo, con el ojo del paciente estabilizado en el dispositivo.
El miembro de contacto con ojo en el dispositivo puede ser una estructura curvada que se centra en un eje que se extiende a traves del miembro de contacto, sustancialmente normal al mismo, y la superficie de contacto interior del miembro de contacto se puede dimensionar para hacer contacto con la esclerotica del ojo del paciente, con el miembro de contacto centrado en el ojo. El conector se puede disponer a lo largo del eje central del miembro de contacto con ojo, y el dispositivo puede incluir ademas una superficie reflectante por la que se puede determinar la orientacion del dispositivo, y asf la orientacion del ojo del paciente, en un sistema de coordenadas externo, dirigiendo un haz optico sobre la superficie y midiendo el angulo del haz reflejado desde dicha superficie. Como alternativa, el conector se puede disponer a lo largo de un eje desplazado desde el eje central, donde el miembro de contacto con ojo proporciona una superficie reflectante en el centro de su superficie exterior, normal a, e intersecado por, la lmea central.
El dispositivo puede incluir ademas una superficie que es detectable con una camara de imaginologfa, por ejemplo, una superficie que tiene varias marcas referenciales distribuidas espacialmente.
Como alternativa o adicionalmente, el dispositivo puede incluir ademas una pluralidad de elementos de direccion de haz montados en el dispositivo de contacto, para dirigir haces segun la posicion del dispositivo en un sistema de coordenadas externo, como sensores determinados para detectar las direcciones de los haces, y un procesador para determinar a partir de las direcciones de haces detectadas, la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo. El conector puede incluir una conexion pivotante por la que un brazo de posicionamiento se puede acoplar al miembro de contacto con ojo. El conector se puede adaptar para acoplarse de manera separable al brazo de posicionamiento, permitiendo al brazo separarse del miembro de contacto con ojo cuando una fuerza por encima de umbral es aplicada por al ojo o se aplica al ojo.
En otro aspecto, la invencion incluye un conjunto de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo. El conjunto incluye (a) un miembro de contacto con ojo que tiene una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera del ojo de un paciente, una superficie exterior y una lumbrera de vado formada dentro del miembro de contacto con ojo por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo de un paciente y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, (b) un brazo de posicionamiento para posicionar el miembro de contacto con ojo en una posicion seleccionada, con un ojo del paciente estabilizado en el mismo, y (c) miembros de acoplamiento liberables llevados en el miembro de contacto y brazo de posicionamiento para acoplar de manera liberable el dispositivo al brazo con una fuerza de liberacion suficiente para permitir que el dispositivo y un ojo del paciente estabilizado en el mismo sean movidos por el brazo, y para liberarse entre sf cuando una fuerza por encima de umbral es aplicada por el ojo o se aplica al ojo.
Uno de los miembros de acoplamiento liberables puede incluir una union de pivote, para absorber movimiento angular entre el dispositivo de contacto y el brazo de posicionamiento cuando el dispositivo de contacto es movido por el brazo. Los miembros de acoplamiento liberables pueden incluir, por ejemplo, imanes que se acoplan entre sf con dicha fuerza de liberacion umbral, o miembros de plastico deformables con formas complementarias de trabado mutuo.
El miembro de contacto con ojo en el conjunto puede ser una estructura curvada que se centra en un eje que se extiende a traves del miembro de contacto, sustancialmente normal al mismo, y la superficie de contacto interior del miembro de contacto se puede dimensionar para hacer contacto con la esclerotica del ojo del paciente, con el miembro de contacto centrado en el ojo, y los miembros de acoplamiento liberables se pueden disponer a lo largo del eje central. El conjunto puede incluir ademas una superficie reflectante llevada en el brazo, normal a, e intersecado por, el eje central del miembro de contacto con ojo, por la que se puede determinar la orientacion del dispositivo en un sistema de coordenadas externo, dirigiendo un haz optico sobre la superficie y midiendo el angulo del haz reflejado desde dicha superficie.
El miembro de contacto con ojo en el conjunto puede ser una estructura curvada que se centra en un eje que se extiende a traves del miembro de contacto, sustancialmente normal al mismo, y la superficie de contacto interior del miembro de contacto se puede dimensionar para hacer contacto con la esclerotica del ojo del paciente, con el miembro de contacto centrado en el ojo, y los miembros de acoplamiento liberables se pueden disponer a lo largo de un eje que esta desplazado del eje central. En esta realizacion, el miembro de contacto con ojo puede proporcionar una superficie reflectante en el centro de su superficie exterior, normal a, e intersecado por, la lmea central.
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El brazo de posicionamiento puede incluir un mecanismo de predisposicion para predisponer el miembro de contacto con ojo contra el ojo con una fuerza entre 1-25 gramos.
En todavfa otro aspecto, se proporciona un conjunto de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo. Este conjunto incluye (a) un miembro de contacto con ojo que tiene una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera de un ojo, y una superficie exterior (b) una lumbrera de vado formada dentro de la copa por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y (b) un mecanismo de predisposicion para predisponer el miembro de contacto con ojo contra el ojo con una fuerza entre 1-25 gramos, para estabilizar de ese modo la posicion del ojo y sostener el conjunto en posicion contra el ojo cuando se aplica una presion negativa entre 20-50 mm Hg a la lumbrera de vado.
El mecanismo de predisposicion se pueden proporcionar mediante un brazo de posicionamiento que se acopla de manera liberable al miembro de contacto con ojo, para mover el miembro de contacto con ojo, con el ojo del paciente estabilizado con respecto al miembro de contacto con ojo.
El conjunto puede incluir ademas un medidor de fuerza acoplado funcionalmente al mecanismo de predisposicion para determinar e informar de la fuerza aplicada al ojo del paciente por el miembro de predisposicion.
Tambien se describe, como otro aspecto de la invencion, un dispositivo de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo. El dispositivo de contacto con ojo incluye (a) un miembro de contacto con ojo que tiene una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera de un ojo y una superficie exterior, (b) una lumbrera de vado formada dentro de dicho miembro de contacto con ojo por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo de un paciente con respecto al dispositivo de contacto, y
uno o mas elementos de direccion de haz conectados al miembro de contacto con ojo por los que la posicion del miembro de contacto con ojo, y asf la posicion del ojo de un paciente estabilizado en el dispositivo, en un sistema de coordenadas externo puede ser determinada por uno o mas sensores de haz externos posicionados en el sistema de coordenadas externo.
El miembro de contacto con ojo en el dispositivo puede ser una estructura curvada que tiene un eje central que se extiende a traves del miembro de contacto, sustancialmente normal al mismo, la superficie de contacto interior del miembro de contacto se puede dimensionar para hacer contacto con la esclerotica del ojo del paciente, con el miembro de contacto centrado en el ojo, y el elemento de direccion de haz puede incluir una superficie reflectante normal a, e intersecada por, el eje central del miembro de contacto con ojo, por la que se puede determinar la orientacion del dispositivo en un sistema de coordenadas externo, dirigiendo un haz optico sobre la superficie reflectante y midiendo el angulo del haz reflejado desde dicha superficie.
En otra realizacion, los elementos de direccion de haz incluyen una pluralidad de elementos de haz montados en el dispositivo de contacto, para dirigir haces segun la posicion del dispositivo en un sistema de coordenadas externo, cuando sensores determinados para detectar las direcciones de los haces, y un procesador para determinar, a partir de las direcciones de haces detectados, la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo.
B. Sistema y metodo para asegurar y posicionar un ojo
En otro aspecto general, la invencion incluye un sistema para asegurar un ojo del paciente en una posicion seleccionada. El sistema incluye, en estado operativo, (a) un soporte de cabeza para soportar la cabeza del paciente, (b) un dispositivo de contacto con ojo que incluye una superficie de contacto concava interior adaptada para ser colocada contra la superficie delantera del ojo de un paciente, una lumbrera de superficie exterior en comunicacion de fluidos con la superficie de contacto, por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y un conector llevado en la superficie exterior del dispositivo, y (c) un mecanismo de predisposicion conectado funcionalmente al conector de dispositivo de contacto para predisponer el dispositivo de contacto con ojo contra el ojo con una fuerza suficiente para sostener el dispositivo de contacto contra el ojo, cuando el ojo es estabilizado con respecto al dispositivo por aplicacion de una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto del dispositivo.
Para uso en la localizacion de la posicion del ojo de un paciente en un sistema de coordenadas externo, el sistema incluye ademas un detector de posicion para detectar la posicion del dispositivo de contacto, y, asf, la posicion del ojo conectado al dispositivo de contacto, en el sistema de coordenadas externo.
El detector de posicion puede incluir una pluralidad de elementos de haz montados en el dispositivo de contacto, para dirigir haces segun la posicion y orientacion de los elementos de haz, sensores para detectar las direcciones de los haces, y un procesador para determinar, a partir de las direcciones de haz detectadas, la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo.
El sistema puede incluir ademas un conjunto de posicionamiento para posicionar el dispositivo de contacto, con este
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conectado a un ojo del paciente, en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo, que incluye en un brazo movible conectado de manera pivotante al dispositivo de contacto con ojo para ajustar la posicion del dispositivo, en donde el mecanismo de predisposicion actua en el brazo para predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo del paciente. Para uso en la colocacion de la posicion del ojo de un paciente en un sistema de coordenadas externo, el sistema incluye ademas un detector de posicion para detectar la posicion del dispositivo de contacto, y, asf, la posicion del ojo conectado al dispositivo de contacto, en el sistema de coordenadas externo. El conjunto de posicionamiento puede ser operable para ajustar la orientacion del miembro de contacto con respecto a la cabeza del paciente, cuando el detector de posicion detecta la direccion de un haz que emana del miembro de contacto. El detector de posicion puede ser operable para determinar la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo a partir de la posicion del conjunto de posicionamiento brazo en el sistema de coordenadas externo. El detector de posicion puede comunicarse con el conjunto de posicionamiento de ojo, y el conjunto de posicionamiento de ojo se puede mover a una posicion diferente sobre la base de la senal del detector de posicion. El conjunto de posicionamiento se puede ajustar automaticamente a traves de controladores de movimiento en el conjunto de posicionamiento de ojo.
El sistema puede incluir ademas una fuente de vacfo operable para aplicar un vacfo entre aproximadamente 2050 mm Hg a la superficie de contacto de dispositivo de contacto.
En otro aspecto, la invencion incluye un metodo para asegurar el ojo de un paciente en una posicion seleccionada que comprende las etapas de: (a) soportar la cabeza del paciente en un soporte, (b) colocar, contra la parte delantera del ojo del paciente, una superficie concava de contacto de un dispositivo de contacto con ojo, (c) aplicar una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar asf la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y (d) predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo con una fuerza suficiente para sostener el dispositivo de contacto contra el ojo, en donde la posicion del ojo se estabiliza con respecto al dispositivo.
La etapa (c) del metodo puede incluir aplicar a la superficie de contacto del dispositivo de contacto un vacfo entre aproximadamente 20 mm Hg y aproximadamente 50 mm Hg.
Para uso en la localizacion de la posicion del ojo de un paciente en un sistema de coordenadas externo, el metodo puede incluir ademas detectar la posicion del dispositivo de contacto, y, asf, la posicion del ojo conectado al dispositivo de contacto, en el sistema de coordenadas externo. Donde el dispositivo de contacto incluye una pluralidad de elementos de haz montados en el mismo, para dirigir haces segun la posiciones de los elementos de haz, la etapa de deteccion puede incluir detectar las direcciones de los haces, y determinar, a partir de las direcciones de haz detectadas, la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo.
El metodo puede incluir ademas mover la posicion del dispositivo de contacto, con este conectado al ojo del paciente, y mientras se predispone el dispositivo de contacto contra el ojo, para posicionar el dispositivo de contacto en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo. Donde la etapa de movimiento es llevada a cabo por un brazo conectado de manera pivotante al dispositivo de contacto, el brazo puede ser operable para predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo del paciente. La etapa de movimiento puede ser operable para posicionar el dispositivo de contacto, con este conectado a un ojo de un paciente, en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo.
Para uso en la colocacion de la posicion del ojo de un paciente en un sistema de coordenadas externo, el metodo puede incluir ademas detectar la posicion del dispositivo de contacto, y, asf, la posicion del ojo conectado al dispositivo de contacto, en el sistema de coordenadas externo. El conjunto de posicionamiento puede ser operable para ajustar la orientacion del miembro de contacto con respecto a la cabeza del paciente, cuando el detector de posicion detecta la direccion de un haz que emana del miembro de contacto.
C. Sistema y metodo para terapia ocular
En todavfa otro aspecto general, la invencion incluye un sistema para realizar un procedimiento de irradiacion ocular en el ojo de un paciente. El sistema incluye (a) un soporte de cabeza para soportar la cabeza del paciente, (b) un dispositivo de contacto con ojo conectable a la parte delantera del ojo del paciente, para estabilizar la posicion del ojo respecto al dispositivo de contacto con ojo; (c) medios para determinar la posicion del ojo del paciente, con este estabilizado con respecto al dispositivo de contacto, y con la cabeza del paciente soportada en el soporte de cabeza, en un sistema de coordenadas externo, (d) una fuente de un haz de irradiacion colimado, y (e) un conjunto de posicionamiento de haz para posicionar la fuente de haz en el sistema de coordenadas externo de manera que el haz, cuando se activa, se apunta a lo largo de un recorrido seleccionado en una coordenada seleccionada en el sistema de coordenadas externo correspondiente a una region objetivo seleccionada en el ojo del paciente.
El dispositivo de contacto con ojo puede incluir una superficie interna concava de contacto con ojo adaptada para ser colocada contra la superficie delantera del ojo de un paciente, una superficie externa, una lumbrera en comunicacion de fluidos con la superficie de contacto, por la que se puede aplicar una presion negativa, p. ej., un vacfo entre aproximadamente 20 a 50 Hg, entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y un conector llevado en la superficie exterior del dispositivo. En esta realizacion,
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el sistema puede incluir ademas un mecanismo de predisposicion conectado funcionalmente al conector del dispositivo de contacto para predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo con una fuerza suficiente para sostener el dispositivo de contacto contra el ojo, cuando el ojo se estabiliza con respecto al dispositivo por aplicacion de una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto del dispositivo. Una fuerza ejemplar esta entre 1-25, tipicamente 5-20, gramos-fuerza.
Los medios de determinacion pueden incluir un detector de posicion para determinar la posicion del dispositivo de contacto, y asf la posicion del ojo del paciente conectado al dispositivo de contacto, en el sistema de coordenadas externo. En esta realizacion general, el detector de posicion puede incluir una pluralidad de elementos de haz montados en el dispositivo de contacto, para dirigir haces segun la posicion y orientacion de los elementos de haz, sensores para detectar las direcciones de los haces, y un procesador para determinar, a partir de las direcciones de haz detectadas, la posicion y orientacion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo.
El sistema puede incluir ademas un conjunto de posicionamiento de ojo para mover el dispositivo de contacto con ojo para colocar el dispositivo en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo, y el detector de posicion puede ser operable para determinar la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo, con este colocado en dicha posicion seleccionada. El conjunto de posicionamiento de ojo puede ser operable para ajustar la posicion angular del miembro de contacto con respecto a la cabeza del paciente, y el detector de posicion puede detectar un angulo de un haz que emana del miembro de contacto. El conjunto de posicionamiento de ojo puede incluir un brazo que se conecta de manera pivotante al miembro de contacto con ojo, y un mecanismo de control de brazo para controlar el movimiento del brazo en al menos una direccion en el sistema de coordenadas externo, y el detector de posicion puede ser operable para determinar la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo a partir de la posicion del brazo de conjunto de posicionamiento de ojo en el sistema de coordenadas externo.
Los medios de determinacion incluyen una fuente de luz de haz de referencia conectada funcionalmente a la fuente de haz de irradiacion, para producir un haz de luz de referencia a lo largo de un recorrido coincidente con el haz de irradiacion colimado producido por la fuente de haz de irradiacion, y el conjunto de posicionamiento de haz puede ser operable para colocar la fuente de haz de irradiacion en una posicion de manera que el haz de luz colimado se apunta en la region objetivo seleccionada del ojo del paciente.
Para uso en tratamiento de degeneracion macular en un ojo del paciente, la fuente de haz puede ser una fuente de rayos X colimados suaves, y el conjunto de posicion de haz puede ser operable para posicionar la fuente de haz para dirigir un haz colimado de rayos X a la region macular del ojo, a lo largo de un recorrido a traves de una region lateral exterior del ojo que forma un angulo con un eje normal a la cornea del ojo, entre aproximadamente 5 y 45 grados.
En otra realizacion, la invencion incluye un metodo para realizar un procedimiento de irradiacion ocular en el ojo de un paciente, mediante las etapas de: (a) soportar la cabeza del paciente en un soporte de cabeza, (b) conectar, en la parte delantera del ojo del paciente, un dispositivo de contacto con ojo eficaz para estabilizar la posicion del ojo respecto al dispositivo de contacto; (c) con el dispositivo de contacto con ojo colocado en una posicion seleccionada, y con la cabeza del paciente soportada en el soporte de cabeza, determinar la posicion de una region objetivo seleccionada del ojo del paciente en un sistema de coordenadas externo, (d) posicionar una fuente de un haz de irradiacion colimado en el sistema de coordenadas externo de manera que el haz de fuente, cuando se activa, se apunta a lo largo de un recorrido seleccionado en una coordenada seleccionada en el sistema de coordenadas externo correspondiente a una region objetivo seleccionada en el ojo del paciente, y (e) activar la fuente de haz.
La etapa de conexion (b) puede incluir colocar, contra la parte delantera del ojo del paciente, una superficie concava de contacto de un dispositivo de contacto con ojo, y aplicar una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar asf la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y que incluye ademas predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo con una fuerza suficiente para sostener el dispositivo de contacto contra el ojo, en donde la posicion del ojo se estabiliza con respecto al dispositivo. La presion negativa aplicada al dispositivo de contacto puede estar entre 20 mm Hg y aproximadamente 50 mm Hg. Una fuerza ejemplar esta entre 1-25, tfpicamente 5-20, gramos-fuerza.
El metodo puede incluir ademas, tras conectar el ojo al dispositivo de contacto con ojo, mover el dispositivo de contacto para colocar el dispositivo en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo, y la etapa (c) puede incluir determinar la posicion del dispositivo ocular en el sistema de coordenadas externo, con este colocado en su posicion seleccionada. Mover el dispositivo de contacto con ojo para colocar el dispositivo en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo puede incluir dirigir un haz de luz incidente sobre una superficie reflectante del miembro de contacto, detectar el angulo del haz reflejado desde dicha superficie, y ajustar la posicion angular del miembro de contacto hasta que el haz de luz incidente sea coincidente con el haz de luz reflejada.
Determinar la posicion de una region objetivo seleccionada del ojo del paciente en un sistema de coordenadas externo incluye apuntar un haz de luz colimado a lo largo de un recorrido coincidente con el haz electromagnetico colimado producido por la fuente de haz y posicionar el haz de luz hasta que se apunta a la region objetivo
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seleccionada del ojo del paciente.
Para uso en tratamiento de degeneracion macular en un ojo del paciente, la etapa (d) puede incluir posicionar una fuente de haz colimado de rayos X para dirigir un haz colimado de rayos X a la region macular del ojo, a lo largo de un recorrido seleccionado a traves de una region lateral exterior del ojo que forma un angulo con un eje normal a y a traves del centro de la cornea del ojo, entre aproximadamente 5 y 45 grados. El metodo de tratamiento puede incluir repetir las etapas (d) y (e) en cada una de una pluralidad de recorridos diferentes del haz colimado de rayos X.
El dispositivo de contacto con ojo puede incluir una superficie interna concava de contacto con ojo adaptada para ser colocada contra la superficie delantera del ojo de un paciente, una superficie externa, una lumbrera en comunicacion de fluidos con la superficie de contacto, por la que se puede aplicar una presion negativa, p. ej., un vado entre aproximadamente 20 a 50 Hg, entre el ojo y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al dispositivo de contacto, y un conector llevado en la superficie exterior del dispositivo. En esta realizacion, el sistema puede incluir ademas un mecanismo de predisposicion conectado funcionalmente al conector del dispositivo de contacto para predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo con una fuerza suficiente para sostener el dispositivo de contacto contra el ojo, cuando el ojo se estabiliza con respecto al dispositivo por aplicacion de una presion negativa entre el ojo y la superficie de contacto del dispositivo. Una fuerza ejemplar esta entre 1-25, tfpicamente 5-20, gramos-fuerza.
Estos y otros objetos y rasgos de la invencion se apreciaran mas completamente cuando se lea la siguiente descripcion detallada de la invencion junto con las figuras adjuntas.
Breve descripcion de las figuras
Las figuras y las descripciones asociadas se proporcionan para ilustrar realizaciones de la descripcion y no para limitar el alcance de la descripcion. En todas las figuras, se reutilizan numeros de referencia para indicar correspondencia entre elementos referenciados. Las figuras estan en forma simplificada y no son necesariamente precisas en escala. En referencia a la descripcion en esta memoria, con propositos de conveniencia y claridad unicamente, se usan terminos direccionales, tales como superior, inferior, izquierda, derecha, arriba, abajo, sobre, encima, abajo, debajo, trasera, y delantera con respecto a las figuras adjuntas. Dichos terminos direccionales no se deben interpretar en ninguna manera como limitativos del alcance de la invencion.
La figura 1 ilustra una vista superior de una realizacion de un sistema para posicionar y/o estabilizar de manera controlada el ojo de un sujeto para tratamiento terapeutico;
Las figuras 2A-2B ilustran vistas superiores de una realizacion de un sistema para acoplarse al ojo de un sujeto;
Las figuras 3A-3D ilustran vistas superiores y en perspectiva del brazo de control pivotable y soporte de ojo segun
realizaciones preferidas de la invencion;
Las figuras 4A-4F representan una vista en despiece ordenado (figura 4A), vistas de conexion (figuras 4B-4D) del
soporte de ojo segun ciertas realizaciones de la invencion; y un miembro de contacto con ojo con sensores de
presion (figura 4F);
Las figuras 5A-5B representan vistas en perspectiva del soporte de ojo sin el brazo de control conectado (figura 5A) y con el brazo de control conectado (figura 5B) segun realizaciones preferidas de la invencion;
Las figuras 6A-6C representan vistas en perspectiva de un brazo de control y soporte de ojo acoplados reversiblemente con el sistema segun una realizacion de la invencion;
Las figuras 7A-7C ilustran un metodo para acoplar y posicionar un ojo de un sujeto segun una realizacion de la invencion;
Las figuras 8A-8B ilustran vistas en perspectiva del soporte de ojo fuera de alineacion con el sistema (figura 8A) y en alineacion substancial con el sistema (figura 8B) segun realizaciones preferidas de la invencion;
La figura 9 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo sin abertura incluida dentro del miembro de contacto con ojo;
La figura 10 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma circular desplazada del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 11 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura con forma irregular desplazada del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 12 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma heptagonal desplazada del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 13 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una
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pluralidad de aberturas en forma circular desplazadas del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 14 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma de diamante desplazada del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 15 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma circular desplazada del centro, y ubicada en el canto, del miembro de contacto con ojo;
La figura 16 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma de rinon desplazada del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 17 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una abertura en forma circular desplazada del centro, y ubicada en el canto, del miembro de contacto con ojo;
Las figuras 18A-B son vistas en planta delanteras de realizaciones de un miembro de contacto con ojo con hasta la mitad del miembro de contacto con ojo retirado (figura 18A), y mas de la mitad del miembro de contacto con ojo retirado (figura 18B);
La figura 19 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una pluralidad de ranuras que se extienden radialmente que emanan del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 20 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 19 que muestra una pluralidad de ranuras que se extienden radialmente que emanan del centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 21 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una pluralidad de aberturas en forma circular que aumentan de tamano y espaciadas radialmente desde el centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 22 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 21 que muestra una pluralidad de aberturas en forma circular que aumentan de tamano y espaciadas radialmente desde el centro del miembro de contacto con ojo;
La figura 23 es una vista en planta delantera de una realizacion de un miembro de contacto con ojo con una rejilla de aberturas dentro del miembro de contacto con ojo;
La figura 24 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 23 que muestra una rejilla de aberturas dentro del miembro de contacto con ojo;
La figura 25 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo para utilizar el sistema para estabilizar y posicionar un ojo para tratamiento;
La figura 26 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo para utilizar el sistema para tratar un ojo con radiacion segun una realizacion de la invencion; y la figura 27 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo para utilizar el sistema para tratamiento laser de un ojo segun otra realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Ahora se hara referencia en detalle a realizaciones descritas de la invencion, ejemplos de las cuales se ilustran en las figuras adjuntas.
I. Definiciones
A menos que se indique de otro modo, todos los terminos tecnicos y cientfficos usados en esta memoria tienen el mismo significado que entendena un experto en la tecnica de la presente invencion. Se tiene que entender que esta invencion no se limita a la metodologfa y protocolos particulares descritos, ya que estos pueden variar.
Como se emplea en esta memoria, "acomodacion" se refiere a la capacidad a cambiar el enfoque de objetos distantes a objetos cercanos, dicha capacidad puede tender a disminuir con la edad.
El termino "coroides" se refiere a la capa sumamente vascular del ojo debajo de la esclerotica.
Como se emplea en esta memoria, "musculo ciliar" se refiere a un anillo muscular de tejido ubicado debajo de la esclerotica y conectado al cristalino por medio de zonulas.
Como se emplea en esta memoria, "conjuntiva" se refiere al tejido delgado transparente que cubre el exterior de la esclerotica. En algunas realizaciones de la invencion, se hace referencia a uno o mas dispositivos o sistemas de la invencion en contacto con estructuras exteriores del ojo, tales como la esclerotica. En estas realizaciones, se tiene que entender que el dispositivo o sistemas de la invencion pueden estar en contacto con la estructura nombrada, o pueden estar en contacto con la conjuntiva que cubre la estructura.
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Como se emplea en esta memoria, "cornea" se refiere al tejido transparente, avascular que es continuo con la esclerotica opaca y la conjuntiva semitransparente, y cubierto por peKcula lacrimal, o epitelio corneal, en su superficie anterior y banado por humor acuoso en su superficie posterior.
Como se emplea en esta memoria, "limbo" se refiere a la frontera donde la cornea se encuentra con la esclerotica.
Como se emplea en esta memoria, "retina" se refiere a la capa de tejido sensible a la luz que alinea la parte posterior
interior del ojo y envfa impulsos visuales a traves del nervio optico al cerebro.
Como se emplea en esta memoria "enfermedad ocular" se refiere a una enfermedad del ojo, incluyendo, pero no limitado a tumores, degeneracion ocular, tal como retinopatfas de degeneracion macular, retinitis, vasculopatias retinales, retinopatfas diabeticas, enfermedades de la membrana de Bruch y similares.
Como se emplea en esta memoria, el termino "reducir enfermedad ocular" tambien abarca tratar y aliviar la enfermedad ocular.
Como se emplea en esta memoria, "esclerotica" se refiere a la estructura de soporte exterior, o "blanco", del ojo.
Como se emplea en esta memoria, la "parte delantera del ojo" se refiere a al menos una parte central de la cornea y
puede incluir estructuras circundantes, tales como la esclerotica.
Como se emplea en esta memoria, el termino "sujeto" se refiere a un hombre o cualquier animal que tenga ojos.
Como se emplea en esta memoria, "cuerpo vftreo" se refiere a la gelatina transparente incolora clara que llena la parte del ojo posterior al cristalino y que esta encerrada por una membrana hialoidea.
Como se emplea en esta memoria, "zonulas" se refiere a un conjunto circular de fibras colagenoseas dirigidas radialmente que se conectan en sus extremos al cristalino y en sus extremos exteriores al musculo ciliar.
Como se emplea en esta memoria, el termino "presbicia," se refiere a la incapacidad del ojo para enfocar con nitidez objetos cercanos. La presbicia se asocia con la edad avanzada y tfpicamente conlleva una disminucion en la acomodacion. La introduccion de tratamiento, p. ej., ablacion por laser, segun cualquiera de las implementaciones descritas en esta memoria, preferiblemente aumenta o facilita un aumento de la acomodacion, mitigando de ese modo los efectos de la presbicia.
El termino "terapia radiodinamica" se refiere a la combinacion de rayos X colimados con una terapia sistemica administrada concomitantemente.
Se pretende que el termino "agentes radiodinamicos" tenga su significado ordinario y sencillo, que incluye, sin limitacion, agentes que responden a radiacion, tales como rayos X, y agentes que sensibilizan un tejido a los efectos de la radiacion.
El termino "terapia fotodinamica" se refiere a un metodo terapeutico o diagnostico que implica el uso de una radiacion y agente fotoreactivo de suficiente intensidad y longitud de onda como para activar el agente fotoreactivo. El agente fotoreactivo activado ejerce entonces, a traves de emision de energfa, un efecto terapeutico o permite la diagnosis a traves de deteccion de la energfa emitida.
Se pretende que el termino "agentes fotodinamicos" tenga su significado ordinario y sencillo, que incluye, sin limitacion, agentes que reaccionan a la luz y agentes que sensibilizan un tejido a los efectos de la luz.
Se pretende que el termino "terapia con radiacion" tenga su significado bien aceptado y tambien pueda referirse a cualquier tratamiento realizado con una fuente de energfa.
Tal como se emplea en esta memoria, "tratamiento" se refiere a cualquier manera con la que se mejoran o alteran beneficiosamente de otro modo uno o mas de los smtomas de una enfermedad o trastorno. Tratamiento tambien abarca cualquier uso terapeutico de los sistemas en esta memoria.
Como se emplea en esta memoria el termino "sistema de coordenadas externo" se refiere a un sistema de coordenadas que esta fijo, tal como una sala o el elemento fijado, p. ej., base, de un componente de sistema. Tfpicamente proporciona un juego de coordenadas comun para colocar en alineamiento dispositivos que se mueven relativamente entre sf o que no se pueden colocar con precision en una posicion preseleccionada en el sistema de coordenadas, tal como la cabeza del paciente.
Tambien se puede realizar diagnostico con cualquier tipo de fuente de energfa o tratamiento descritos en esta memoria y se puede denominar "diagnostico por radiacion".
La "posicion" de un objeto, tal como un miembro de contacto con ojo, en un sistema de coordenadas externo se refiere a la posicion de algun punto conocido en el objeto, definida por las coordenadas de ese punto en el sistema de coordenadas. El sistema de coordenadas puede ser, por ejemplo, un sistema de coordenadas cartesiano
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tridimensional, en el que la posicion del objeto se define por coordenadas x, y, z, o un sistema de coordenadas esfericas en el que la posicion del objeto se define por coordenadas de radio y angulo.
Una "fuerza de predisposicion" se refiere a una fuerza ejercida contra la cabeza del paciente (u ojo), tipicamente expresada desde el punto de vista de unidades de gramos-fuerza, es decir, la fuerza ejercida por la gravedad de la tierra que actua en una masa de un gramo.
Un "elemento de direccion de haz" se refiere a un elemento que puede reflejar un haz que impacta, tal como una luz, microondas, o haz de ultrasonido, sobre un detector, o un elemento que puede producir por sf mismo un haz, tal como un haz de luz que se apunta a uno o mas detectores de haz. Los elementos de haz dirigido se conectan a un conjunto o dispositivo de contacto con ojo con el proposito de determinar las posiciones de los elementos de direccion de haz, y asf la posicion de un conjunto o dispositivo de contacto con ojo al que se conectan, en un sistema de coordenadas externo.
Un "deposito" o "deposito de vado" se refiere a una camara o camaras internas, p. ej., distribucion de tubos que llevan fluido, por el que una presion negativa aplicada a un dispositivo de contacto con ojo se puede distribuir sobre la superficie de contacto de un miembro de contacto con ojo.
Una "union de pivote" se refiere a un acoplamiento entre dos elementos mecanicos que permite que los elementos se desplacen, tfpicamente en una direccion angular, con respecto al otro elemento. Uniones de pivote ejemplares incluyen juntas universales o de bola, ambas de las cuales proporcionan multiples grados de libertad, p. ej., grados de movimiento angular, entre los dos elementos.
II. Sistema para estabilizar el ojo y para realizar un procedimiento de irradiacion ocular
Un sistema segun la presente invencion se muestra en la figura 1 y se designa generalmente 100. El sistema 100 funciona como una interfaz ocular util para una o mas de las siguientes funciones: i. estabilizar de manera controlada el ojo; ii. manipular ffsicamente la posicion del ojo; iii. limitar el movimiento del ojo durante el tratamiento; iv. referenciar posicionalmente la superficie del ojo, su anatoirna interna y/o el sistema (p. ej. en un sistema de coordenadas externo) v. proporcionar referentes respecto al ojo y respecto a tratamientos realizados asf como monitorizar el posicionamiento de los referentes respecto al ojo; vi. mantener la lubricacion corneal durante el tratamiento; vii. proporcionar un mecanismo para alinear un dispositivo de tratamiento y senalar continuamente una alineacion o desalineacion adecuadas. La estabilizacion substancial o controlable total del ojo es ventajosa para una gran variedad de procedimientos de tratamiento, diagnostico y/o cirugfa, como se describe en detalle mas adelante.
El sistema 100 incluye una plataforma 105 que permite conexion estacionaria de uno o mas de los componentes del sistema, como se describe mas adelante, de manera que se puede determinar informacion posicional precisa relativa a los componentes del sistema respecto a un sistema de coordenadas conocido (p. ej., un sistema de coordenadas externo). El sistema define una referencia o sistema de coordenadas externo en el que se registran los componentes del sistema, de manera que todos los puntos se pueden posicionar y alinear entre sf en posiciones conocidas en el sistema de coordenadas externo. Los componentes del sistema descrito se pueden posicionar automaticamente en el sistema de coordenadas mediante una interfaz de ordenador, como se describe mas adelante. Como alternativa, algunos de los componentes del sistema 100 se pueden posicionar manualmente. En otra realizacion, uno o mas de los componentes del sistema 100 se posicionan automaticamente, y uno o mas de los componentes del sistema 100 se posicionan simultaneamente de manera manual.
El sistema 100 incluye un dispositivo 110 de contacto con ojo que tiene una superficie o miembro 120 de contacto con ojo que se acopla reversiblemente a la parte delantera de un ojo 130 de un sujeto 140 (p. ej., figuras 2A y 2B). El dispositivo de contacto 110 se conecta a un brazo de control 180 que es parte de un conjunto 182 de posicionamiento de ojo para colocar el dispositivo de contacto en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo, como se ve mas adelante. Preferiblemente, el brazo de control 180 se conecta de manera pivotable al dispositivo de contacto 110 como se describe mas adelante. En algunas realizaciones, el brazo de control se desconecta de manera liberable del dispositivo de contacto o el miembro de contacto con ojo en caso de movimiento subito del paciente, como se describe mas adelante con respecto a las figuras 4A-4D. El acoplamiento del miembro 120 de contacto con ojo con el ojo 130 mantiene el ojo en posicion sustancialmente estabilizada o inmovilizada. La alineacion del ojo se puede conseguir con el uso del dispositivo de laser 150, que puede proporcionar alineacion del dispositivo de contacto 110 como se describe con detalle adicional mas adelante. Asf, la figura 1 ilustra una realizacion preferida del sistema ocular 100 de interfaz con paciente de la invencion.
Continuando con referencia a la figura 1, el sistema 100 es una interfaz ocular de paciente para tratamiento de una estructura ocular con un dispositivo de tratamiento 160. Como se senala, el sistema incluye un dispositivo 110 de contacto con ojo adaptado para mantener un ojo 130 en una posicion sustancialmente estable. En una realizacion de la invencion, el dispositivo de contacto se configura para proporcionar una indicacion a un sensor de que el ojo 130 esta sustancialmente en la primera posicion durante la administracion de tratamiento desde el dispositivo 160, ubicado fuera del ojo. En una realizacion preferida, el sistema incluye un enlace de comunicacion 185 que comunica informacion entre el dispositivo de contacto 110 y el dispositivo de tratamiento 160, la informacion es indicativa de una posicion del ojo y determina una caractenstica de uno o mas parametros del dispositivo de tratamiento 160.
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El dispositivo de tratamiento 160 puede incluir cualquiera de varios dispositivos que proporcionen tratamiento terapeutico al ojo. Dichos tratamientos terapeuticos se describen en detalle mas adelante. En general, el dispositivo 160 es una fuente o un haz de irradiacion colimado dirigido a lo largo de un eje o recorrido seleccionado 168, tal como una fuente de radiacion electromagnetica (p. ej., ene^a optica de ablacion, ene^a optica termica, ene^a optica terapeutica de bajo nivel, o energfa de radiofrecuencia), ultrasonido, e implementaciones magneticas. El dispositivo de tratamiento 160 incluye, en una realizacion general, una fuente emisora de energfa, tal como un laser electromagnetico (p. ej., un laser de diodo) y/o fuente de radiacion que tiene una longitud de onda predeterminada, un dispositivo de ultrasonido con un impulso predeterminado, un dispositivo de cauterio con una configuracion predeterminada que interactua con partes deseadas del ojo, un modulo de radiofrecuencia, un componente ultrasonico, y combinaciones de los mismos. El dispositivo 160 puede ser ademas un implemento o manipulador quirurgico; por ejemplo, se puede sostener en posicion una sonda quirurgica para braquiterapia intraocular o braquiterapia superficial de una manera similar al dispositivo 160 con la excepcion de que el implemento quirurgico se coloca dentro del ojo. En una realizacion preferida de la invencion, el dispositivo de tratamiento 160 es una fuente de un haz de irradiacion colimado, tal como una fuente portatil de haces de rayos X suaves generados dirigiendo rayos X suaves desde una fuente convencional de rayos X a traves de un colimador. A modo de ilustracion, el dispositivo 160 se denominara en lo sucesivo fuente 160 de un haz de irradiacion colimado.
El dispositivo 160, en algunas realizaciones, puede ser un dispositivo de diagnostico. Puede ser deseable sostener un ojo en una posicion para obtener informacion de diagnostico detallado fino acerca del ojo tal como OCT, oftalmoscopia laser por escaner, escaner TC, IRM, o cualquier otro dispositivo que pueda enviar energfa al ojo y ser dependiente de la estabilidad de la estructura y/o una referencia coordenada conocida.
Se designa un conjunto de posicionamiento de haz 162 en el sistema para posicionar la fuente de haz 160 en el sistema de coordenadas externo de manera que el haz, cuando se activa, se apunta a lo largo de un recorrido seleccionado, correspondiente al eje de haz 168, en una posicion seleccionada en el sistema de coordenadas externo correspondiente a una region objetivo seleccionada del ojo del paciente. Como se ve en la figura 1, el conjunto de posicionamiento de haz incluye un soporte giratorio 164 en el que se monta la fuente de haz para rotacion alrededor de un eje 163, y una grna lineal 166 en la que se puede desplazar el soporte giratorio a lo largo de un eje 167. Aunque no se muestra aqrn, la posicion en "altura" de la fuente de haz se puede ajustar a lo largo del eje 163, de modo que el haz de la fuente de haz este a la misma altura que una region objetivo en el ojo del paciente. La posicion angular de la posicion de fuente de haz en el soporte giratorio 164 y la posicion lineal del soporte giratorio en la grna 166 se pueden ajustar manualmente, o preferiblemente, esta bajo el control de motores paso a paso o servo que son controlados por una unidad de control 115, descrita mas adelante. Adicionalmente, el montaje de la fuente de haz en el soporte giratorio 164 puede ser a traves de una conexion, tal como una junta universal o de bola, que permite ajustar "arriba" o "abajo" el angulo del haz colimado de fuente de haz, representado por el eje 168, con respecto al plano representado por la plataforma 105, para dirigir el haz con angulos leves hacia arriba o hacia abajo al ojo.
En el sistema 100 se incluye un soporte de cabeza o soporte 170 para estabilizar la cabeza del sujeto 140, e incluye un reposa-menton 172 (figuras 8A y 8B). El soporte 170 de cabeza se conecta, en la realizacion de la invencion ilustrada en la figura 1, a la plataforma 105, p. ej., mediante conexion liberable o permanente. En una realizacion, el soporte 170 de cabeza incluye un conjunto de control motorizado con sensores de posicion que se pueden activar selectivamente para mover y reconfigurar el soporte de cabeza. Detalles adicionales del soporte, y su funcion que es soportar la cabeza del paciente, se describen mas adelante con respecto a las figuras 8A y 8B.
En el sistema tambien se incluyen medios para determinar la posicion de una region objetivo seleccionada del ojo del paciente en el sistema de coordenadas externo, con el ojo del paciente estabilizado con respecto al dispositivo de contacto con ojo, y el dispositivo de contacto movido a una posicion seleccionada. La coordenada o coordenadas determinadas asf son usadas por el conjunto de posicionamiento de haz para mover la fuente de haz en el sistema de coordenadas externo de manera que el haz de irradiacion colimado, cuando se activa, se apunte a lo largo de un recorrido seleccionado en la coordenada seleccionada de ojo correspondiente a la region objetivo seleccionada del ojo del paciente en el sistema de coordenadas externo.
En una primera realizacion general, los medios para determinar la posicion de un objetivo seleccionado de ojo incluyen un conjunto de posicionamiento de ojo ilustrado en las figuras 6A-6C, para posicionar el dispositivo de contacto con ojo en una orientacion o alineacion seleccionadas, un detector para determinar cuando se ha movido el dispositivo de contacto con ojo a la orientacion seleccionada, y sensores de posicion en el conjunto de posicionamiento de ojo para determinar las coordenadas del dispositivo de contacto con ojo cuando se mueve a la orientacion seleccionada. En particular, las figuras 8A y 8B representan un mecanismo por el que el dispositivo de contacto 110 se puede usar para alinear el ojo con el sistema de alineacion laser 800, incluyendo el dispositivo de laser 150. Opcionalmente, el mecanismo de alineacion tambien alinea directamente un sistema de tratamiento, tal como un sistema de radioterapia (no se muestra) en el que el sistema de radioterapia dirige su energfa hacia el ojo con respecto al sistema de alineacion. El haz de puntero laser 810 (que es colineal con el haz terapeutico en algunas realizaciones) se emite desde el sistema laser 800 a traves de un agujero 820 de colimador y refleja la superficie del espejo de direccion de haz 230 del dispositivo de contacto 110. En el caso sin alineacion representado en la figura 8A, el haz de puntero laser 810 no se reflejara desde la superficie del espejo 230 colinealmente con el agujero 820 de colimador, sino que estara fuera de eje, como se muestra mediante el haz de reflexion 830. La
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orientacion del sistema laser 800 y/o del dispositivo de contacto 600 se puede ajustar manual o automaticamente por visualizacion directa de la ubicacion del haz de reflexion 830 o por sensores que detectan la ubicacion del haz de reflexion 830 y ajuntan el sistema laser 800 para llevar el haz de reflexion laser 830 a alineacion. En el caso en el que el puntero laser se alinee de hecho (figura 8B), el haz de puntero laser 810 se refleja, y el haz de reflexion laser 830 es sustancialmente colineal con el haz de puntero laser 830.
El conjunto de posicionamiento de ojo usado para posicionar el dispositivo de contacto con ojo en una orientacion seleccionada, como se acaba de describir, se ilustra en las figuras 6A-6C. Las figuras muestran vistas en perspectiva del dispositivo de contacto 110 conectado a un brazo de control 180 en el conjunto de posicionamiento, indicado en 625, que se esta alimentando en la ranura 610 del mecanismo de impulso 600. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 del sistema se puede conectar a un componente de acoplamiento para sostener el ojo en el sitio. El componente de acoplamiento se puede conectar al dispositivo de tratamiento, pero preferiblemente, como se muestra en las figuras 6A-6C, se conecta en una ubicacion separada del dispositivo de radioterapia, tal como un mecanismo de impulso 600 que se conecta a una mesa o plataforma 620 que sostiene el dispositivo de tratamiento.
El dispositivo de contacto 110 preferiblemente es desechable de manera que para cada sujeto y/o uso se emplea un dispositivo de contacto 110 separado (p. ej. desechable). Como alternativa, el dispositivo de contacto 110 puede ser no desechable y tratarse, p. ej., con agentes antiinfecciosos, antes de ser utilizado en multiples ojos de sujetos. El mecanismo de impulso 600 se fija a la base 620 a traves del conector 640, que se puede controlar roboticamente, pero preferiblemente se controla manualmente, y tiene un sistema de coordenadas conocido. En una realizacion, el mecanismo de impulso 600 se fija en una ubicacion conocida, o predeterminada, con respecto al sistema de posicionamiento de cabeza (no se muestra) y/o el ojo del sujeto (no se muestra) y/o el sistema de posicionamiento del dispositivo de radioterapia. Un pulsador 630 permite el posicionamiento manual del dispositivo de contacto 110 dentro y/o fuera de la ranura 610. Asf, como se ilustra en la figura 6A, el brazo de control 180 no se acopla con el mecanismo de impulso 600. En la figura 6B, el brazo de control 180 esta parcialmente acoplado con el mecanismo de impulso 600. Y en la figura 6C, el brazo de control 180 esta totalmente acoplado con el mecanismo de impulso 600 y esta fijo en una ubicacion conocida, o predeterminada, que permite fijar el ojo del sujeto en una ubicacion conocida, o predeterminada, cuando el dispositivo de contacto 110 se acopla al ojo.
Aunque no se muestra, el dispositivo de posicionamiento de ojo incluye sensores de posicion internos operables para detectar la posicion del extremo del brazo 110 en el sistema de coordenadas externo, segun el movimiento del brazo en una direccion y.
En una realizacion de la invencion, el alineamiento espacial se usa en combinacion con el sistema para registrar y monitorizar en todo momento la posicion espacial tridimensional del dispositivo de contacto 110, respecto a un punto de referencia conocido. Un metodo para conseguir el alineamiento es a traves del uso de un brazo de control 180 codificado espacialmente, que rastrea la posicion del dispositivo de contacto 110. El brazo de control 180 sostiene el dispositivo de contacto 110 en un extremo, y se estabiliza o fija mecanicamente a la plataforma 620 en el otro extremo. El brazo de control 180 se acopla al mecanismo de impulso 600, permitiendo un grado de libertad y hasta tres o mas grados de libertad, y puede emplear dispositivos de codificacion para determinar con precision la posicion y orientacion del dispositivo de contacto 110 respecto a la plataforma. El brazo de control 180 tambien permite movimiento y posicionamiento del dispositivo de contacto 110. El brazo de control 180 se usa para posicionar con precision y reproducibilidad el dispositivo de contacto 110. La informacion posicional del dispositivo de contacto 110 se transmite entonces a software de localizacion para alineamiento de la posicion del ojo. La vertical o posicion y del brazo de control se puede ajustar de manera semejante a traves del movimiento de un impulsor 615 en el que se monta de manera movible el mecanismo de impulso 600, permitiendo determinar con precision la posicion x e y del brazo de control, y del dispositivo de contacto con ojo conectado al brazo de control, en el sistema de coordenadas externo. En particular, el sistema funciona para mover el brazo de control para colocar el dispositivo de contacto con ojo en una orientacion deseada, por el mecanismo mostrado en las figuras 8A y 8B, y luego determinar la posicion del dispositivo de contacto con ojo en esta orientacion a partir de las coordenadas conocidas del brazo.
Como se tratara adicionalmente mas adelante, el brazo de movimiento incluye un elemento o mecanismo de predisposicion, tal como un resorte o elemento magnetico, que funciona para predisponer el brazo y un dispositivo de contacto con ojo soportado en el extremo del brazo contra el paciente. El elemento de predisposicion, que se representa por la flecha de fuerza 119 en las figuras 2B, 6A-6C y 8A y 8B, puede ser un resorte helicoidal dentro de o conectado al mecanismo 60 o un mecanismo de predisposicion magnetico, tal como un mecanismo electromagnetico que oscila el brazo en la direccion del paciente con una fuerza de predisposicion deseada preferiblemente entre 1-25gramos, tfpicamente 5-20 gramos. Este mecanismo para asegurar el dispositivo de contacto al ojo y estabilizar la posicion del ojo se trata mas adelante con referencia a las figuras 8A y 8B.
En una segunda realizacion general relacionada, el dispositivo de contacto con ojo se equipa con una pluralidad de indicadores de posicion que pueden, en combinacion con detectores ubicados en el sistema de coordenadas externo, localizar la posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo. Este tipo de sistema de rastreo de herramienta, se ha descrito para uso en cirugfa guiada por imagen, donde es necesario colocar una herramienta quirurgica movible, y tambien tfpicamente imagenes pre-operativas de paciente, en un marco de referencia quirurgico comun que contiene al paciente. En la presente aplicacion, los indicadores de posicion pueden
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ser tres o mas elementos de direccion de haz disenados para reflejar haces de posicionamiento externos, p. ej., haces de microondas de fuentes de haces de posicion conocidas para detectores de haces de posicion conocidos, con la posicion del dispositivo de contacto determinada por un procesador vinculado funcionalmente a los detectores de haces. Como alternativa, los elementos de direccion de haz en el dispositivo de contacto con ojo se pueden equipar con una pluralidad de ledes montados en el dispositivo para dirigir, por ejemplo, una pluralidad de haces en detectores de posicion conocidos para determinar las coordenadas de posicion del dispositivo de contacto en el sistema de coordenadas externo. Dichos sistemas de alineamiento de herramienta se han descrito, por ejemplo, en las patentes de EE. UU. 7.139.601, 7.302.288 y 7.314.430.
En una tercera realizacion general los medios de determinacion de posicion toman la forma de un conjunto de haz de luz colimada, que incluye una fuente de luz laser y uno o mas componentes opticos, tal como un espejo semiplateado, para alinear el haz de laser con el haz de irradiacion colimado producido por la fuente de haz 160; de manera que los dos haces son esencialmente coincidentes, a lo largo del mismo eje 168. En esta realizacion, el conjunto de posicionamiento de haz se mueve con respecto al ojo del paciente hasta que el haz de laser se apunta directamente sobre la region objetivo seleccionada del ojo del paciente, p. ej., la region de macula en la trasera parte central de la retina. Como se puede apreciar, esto colocara la region objetivo seleccionada del ojo en alineamiento con el haz de irradiacion terapeutica; esto es, el haz de laser actua como un haz de referencia que funciona para colocar el ojo en el mismo marco de referencia (sistema de coordenadas) como haz de irradiacion.
Mas generalmente, el alineamiento y guiado espacial del dispositivo de contacto 110 puede ser a traves de deteccion por sensor optico o electromagnetico. En general, se montan camaras u otros detectores ya sea en el sistema u opcionalmente en la sala de tratamiento, y se usan para rastreo y alineamiento de la posicion del ojo o dispositivo de contacto 110. Camaras o detectores pueden entonces determinar y registrar la posicion tridimensional del dispositivo de contacto 110 en real tiempo, y por lo tanto la posicion del ojo como esta posicionado. Se puede usar un proceso de calibracion para determinar la posicion espacial relativa del dispositivo de contacto con un marco de referencia conocido, asf como en combinacion con imagenes opcionales. La informacion de calibracion se puede almacenar en un archivo de referencia en el ordenador y es usada por un programa de software.
Continuando con referencia a la figura 1, el sistema 100 tambien incluye un procesador o unidad de control 115 que tiene una interfaz grafica 117 de usuario para recibir instrucciones de, y presentar informacion tal como datos de alineacion y funcionalidad de sistema a, un operario del sistema. Ademas, la unidad de control 115 esta en comunicacion electronica con uno o mas de los otros componentes del sistema 100 descritos anteriormente, p. ej., los motores que controlan el conjunto de posicionamiento de haz, los motores que controlan el conjunto de posicionamiento de ojo, y sensores, detectores y fuentes de haces para determinar la posicion del dispositivo de contacto con ojo en el sistema de coordenadas externo, como se ha descrito anteriormente. Se puede usar un cable electrico para conectar la unidad de control 115 a los componentes adicionales. Como alternativa, la conexion entre la unidad de control 115 y uno o mas de los componentes del sistema es inalambrica.
Haciendo referencia ahora a las figuras 2A-2B, se ilustran esquematicamente vistas superior-inferior del dispositivo de contacto 110 acoplado reversiblemente y de manera controlada a la cornea 200 y/o limbo y/o esclerotica 239 del ojo 130. El ojo 130 incluye una cornea 200 y un cristalino 132 posterior a la cornea 200. El ojo 130 tambien incluye una retina 134, que se recubre el interior de la superficie trasera del ojo 130. La retina 200 incluye una region sumamente sensible, conocida como macula, donde se reciben senales y se transmiten a los centros visuales del cerebro por medio del nervio optico 136. La retina 200 tambien incluye un punto con sensibilidad particularmente alta conocido como fovea. El ojo 130 tambien incluye un aro de tejido pigmentado conocido como iris 138. El iris 138 incluye un musculo liso para controlar y regular el tamano de un agujero en el iris 138, que se conoce como pupila. El ojo 130 reside en una cuenca 140 de ojo en el craneo y puede rotar en la misma alrededor de un centro de rotacion.
El dispositivo 110 de contacto con ojo funciona para estabilizar el ojo en una primera posicion para proporcionar soporte interactivo (p. ej. estabilizacion y/o movimiento controlable) para el ojo mientras se esta tratando el ojo. El dispositivo de contacto 110 incluye una copa o miembro 120 de contacto con ojo que contacta con el ojo 130. El miembro de contacto 120 se puede posicionar sobre el ojo en una variedad de posiciones, y por lo tanto es util en una amplia variedad de procedimientos de tratamiento ocular. En una realizacion, el miembro de contacto con ojo esta en contacto al menos parcial con la cornea 200. En una realizacion preferida, como se ilustra en la figura 2B, el miembro de contacto con ojo cubre sustancialmente pero no toca necesariamente la cornea del ojo 130 cuando esta en posicion operativa. En una realizacion relacionada, el miembro de contacto con ojo cubre sustancialmente la cornea, pero unicamente hace contacto con el limbo del ojo en la periferia del miembro 120 de contacto con ojo, de manera que se cubre la cornea, pero no en contacto ffsico directo con la superficie del miembro 120 de contacto con ojo. El miembro de contacto 120 es preferiblemente una estructura curvada que se centra sustancialmente en el eje 235 con la periferia 237 del miembro de contacto 120 en contacto con la esclerotica 239 y superpuesta a la cornea 200. Asf, el miembro de contacto curvado 120 se coloca para crear una cavidad interior entre sf mismo y la cornea.
El miembro de contacto curvado 120 es preferiblemente en forma de una superficie concava de contacto con ojo que sustancialmente se conforma a la superficie anterior de la cornea 200 del ojo 130. La superficie de contacto del miembro de contacto 120 preferiblemente tiene un radio de curvatura que es superior a aproximadamente 5 mm. En una realizacion de la invencion, el radio de curvatura de la superficie interior del miembro 120 de contacto con ojo es
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de 7,38 mm. De manera semejante, en una realizacion preferida, el radio de curvatura de la superficie exterior del miembro 120 de contacto con ojo es preferiblemente de 7,38 mm. Se apreciara que una relacion 1:1 de curvaturas interior y exterior minimiza o elimina la refraccion de ene^a a traves del miembro 120 de contacto con ojo en ciertas realizaciones de la invencion; en esta realizacion, el miembro de contacto 120 es una simple copa para el ojo 130. Como alternativa, las curvaturas interior y exterior pueden diferir para permitir un enfoque deseado o difraccion de energfa cuando se trasmite a traves del miembro 120 de contacto con ojo. En algunas realizaciones, el miembro de contacto 120 se produce en una variedad de formas, una o mas de las cuales se pueden elegir para un paciente dado dependiendo de su anatoirna espedfica.
Como contempla la presente invencion, el miembro 120 de contacto con ojo se puede hacer de varios materiales bien conocidos en la tecnica. En una realizacion ejemplar de la invencion, el miembro de contacto 120 se hace de poli(metilmetacrilato), o PMMA. Un cierto grado de rigidez, o dureza, del miembro 120 de contacto con ojo tiene uso para acoplamiento ffsico con el ojo y con el pivote que lo conecta al brazo de control como se describe con detalle adicional mas adelante. Sin embargo, el miembro 120 de contacto con ojo incluye, en ciertas realizaciones, un cierto grado de flexibilidad, o blandura, de manera que el miembro 120 de contacto con ojo tiene un grado de flexibilidad, pero todavfa retiene una forma arqueada en su posicion de reposo. En algunas realizaciones, el miembro de contacto con ojo se puede desprender del dispositivo de contacto en una posicion predeterminada a lo largo del conector 222, como se describe en mayor detalle mas adelante.
Preferiblemente, el miembro de contacto con ojo se puede realizar de cualquier material adecuado con atencion a la biocompatibilidad. Se contemplan PMMA termoendurecido y/o termoplastico para la presente invencion y son suministrados por varias fuentes, tales como Perspex CQ (ICI Derby, Inglaterra). Tambien se indican teflon y tantalo. Tambien es posible recubrir el miembro 120 de contacto con ojo con materiales biocompatibles si elementos del miembro 120 de contacto con ojo no son biocompatibles. En algunas realizaciones, el miembro 120 de contacto con ojo contiene pigmentos o tintes. En realizaciones particulares, el miembro 120 de contacto con ojo se recubre o impregna con sustancias bioactivas que incluyen agentes antiinflamatorios/agentes inmunomodulantes y/o agentes antiinfecciosos. Miembros particulares de contacto con ojo contendran materiales radiopacos, radioactivos, fluorescentes, de contraste RMN u otros de informacion.
Continuando con referencia a las figuras 2A y 2B, el miembro de contacto puede formar, con una placa posterior 121 del dispositivo de contacto, un deposito interno 122 por el que una presion negativa (vado parcial) aplicada al dispositivo, a traves de una lumbrera de vado 210, se distribuye a traves de la superficie de contacto del dispositivo, como se puede apreciar. Como alternativa, el deposito interno en comunicacion con la lumbrera de vado puede formarse por el espacio interno formado entre la superficie interior del miembro de contacto con ojo y la cornea del ojo, cuando el miembro de contacto con ojo se coloca contra la cornea con su region de superficie exterior anular en contacto con el ojo. En esta realizacion, la superficie interior curvada del miembro de contacto con ojo tiene una curvatura ligeramente mayor que el ojo, permitiendo que el borde exterior del miembro de contacto haga contacto con el ojo mientras forma una region de deposito tipo gorro polar entre el ojo y miembro de contacto.
La lumbrera de vado se conecta a una fuente adecuada de vado a traves de un tubo 275. En la realizacion ilustrada en las figuras 2A y 2B, la lumbrera de vado 210 se posiciona a traves del miembro 120 de contacto con ojo de manera que se forma un espacio de comunicacion de aire o fluido a traves del miembro 120 de contacto con ojo para permitir que el aire atrapado entre el miembro 120 de contacto con ojo y la superficie anterior de la cornea 200 de ojo 130 sea eliminado reversiblemente, acoplando de ese modo reversiblemente el miembro 120 de contacto con ojo con la superficie anterior de la cornea 200. En una realizacion alternativa no mostrada, la lumbrera de vado 210 se conecta al conector 270 que puede contener un paso interno hueco a lo largo del eje 235 a traves del miembro 120 de contacto con ojo de manera que el aire entre el miembro 120 de contacto con ojo y la superficie anterior de la cornea 200 se puede retirar reversiblemente como se ha descrito anteriormente. Ayuda por vado o succion es util para localizar y adherir la base escleral de cristalino sobre el ojo 130 del sujeto y asegurar el dispositivo de contacto 110 al ojo 130 de sujeto. Una vez en una posicion de tratamiento deseada, el dispositivo de contacto 110 se puede acoplar con el sistema 100 durante el procedimiento de tratamiento, como se describe mas adelante. Tras el tratamiento, el dispositivo de contacto 110 se puede desacoplar del sistema 110 y retirarse del sujeto.
En una realizacion preferida, presion negativa aplicada al ojo, por ejemplo, una presion negativa de 20-50 mm Hg, es eficaz para estabilizar la posicion del ojo sobre el dispositivo, esto es, prevenir sustancialmente el movimiento del ojo con respecto al dispositivo, pero por sf misma no es suficiente para sostener el dispositivo de contacto con ojo sobre el ojo. En cambio, el dispositivo de contacto se asegura al ojo mediante una fuerza de predisposicion que actua para predisponer el dispositivo contra el ojo del paciente, que actua en combinacion con la presion negativa aplicada al ojo por el dispositivo. En la realizacion ilustrada, el dispositivo de contacto se asegura al ojo por la fuerza de predisposicion que actua a traves del brazo 180, donde la presion negativa aplicada al dispositivo de contacto funciona para prevenir que el ojo se mueva con respecto al dispositivo. Como se ha senalado anteriormente, el dispositivo de contacto se predispone tfpicamente contra el ojo con una fuerza entre aproximadamente 1-25, tfpicamente 5-25 gramos, mediante un resorte de predisposicion, fuerza electromagnetica o algo semejante. La ventaja de este sistema es que la presion negativa aplicada al ojo puede ser sustancialmente inferior a la que sena necesaria si el vado solo estuviera actuando para sostener el dispositivo en el ojo, y esta presion negativa sustancialmente inferior aumenta el confort y reduce la irritacion y deformacion de la parte delantera del ojo. La fuerza de predisposicion se ilustra en las figuras, p. ej., figura 2B, con una flecha 119, que indica la direccion de
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accion de la fuerza en las figuras.
Cuando el miembro 120 de contacto con ojo contacta en el ojo 130, se aplica presion negativa para retirar el aire entre el ojo y el miembro de contacto, para estabilizar la posicion del ojo 130 con respecto al miembro de contacto. Un acople de vado primario esta en comunicacion de fluidos con el paso de aire. Una lmea de vado 275 se conecta a la lumbrera de vado 210. Adicionalmente, una bomba de vado esta en comunicacion de aire o fluido con la lmea de vado 275 para evacuar el aire atrapado entre el miembro 120 de contacto con ojo y la superficie corneal 200. Colectivamente, lumbrera de vado 210, lmea 275 y bomba (no mostrada) constituyen un subsistema de vado primario. El grado de fortaleza del vado necesario para sellar se puede variar, y preferiblemente de manera controlada y monitorizado continuamente por el sistema de la invencion. En una realizacion de la invencion, se utilizan entre aproximadamente 0,5 mm Hg y aproximadamente 50 mm Hg para proporcionar la presion negativa eficaz para estabilizar la posicion del ojo con respecto al miembro de contacto 120. Preferiblemente, el vado esta entre aproximadamente 20 mm Hg y aproximadamente 50 mm Hg. Mas preferiblemente, la fuerza de vado aplicada es aproximadamente de 25 mm Hg y es monitorizada por sensores de presion y/o monitorizando directamente la fuente de vado. En algunas realizaciones, la presion se mantiene pasivamente, por ejemplo, mediante una vejiga. La vejiga se puede producir de manera que pueda aplicar una presion maxima dada.
En una realizacion de la invencion, se colocan uno o mas sensores de presion sobre la superficie de contacto del miembro 120 de contacto con ojo de manera que se puede monitorizar y ajustar selectivamente la presion de la fuerza aplicada por el vado, y que provoca contacto entre el miembro 120 de contacto con ojo y la superficie corneal 200. El ajuste de la presion se puede automatizar. Durante todo el procedimiento de tratamiento, p. ej., tratamiento de radioterapia, se pueden comunicar datos de los sensores de presion a la unidad de control 115 por medio de un enlace de comunicacion 185. Durante el procedimiento de posicionamiento y tratamiento como se ilustra en las figuras 7A-7C, y se trata en detalle mas adelante, las fuerzas interactivas que son generadas entre el miembro 120 de contacto con ojo y el mecanismo de impulso usado para rotar de manera movible el ojo se pueden monitorizar por sensores de presion. Las magnitudes de fuerza experimentadas por los sensores de presion, y los diferenciales entre la magnitud de fuerza, se pueden usar para determinar la magnitud y direccion de las fuerzas ejercidas contra el ojo 130 durante los procedimientos de tratamiento y/o posicionamiento. De esta manera, se monitoriza el funcionamiento del sistema 100 para asegurar seguridad del ojo, y para minimizar el riesgo de dano o lesiones no deseados al ojo 130. Espedficamente, cuando se alcanza una fuerza predeterminada umbral, ya sea en la direccion o la magnitud de las fuerzas ejercidas en el ojo 130, la unidad de control 115 impide un movimiento adicional del ojo de sujeto.
Cuando se activa, el subsistema de vado primario evacua aire a traves de la lumbrera de vado 210. La evacuacion de aire crea una presion negativa en la interfaz del miembro 120 de contacto con ojo y la superficie anterior de la cornea 200 y/o esclerotica. La presente invencion tambien contempla el uso de uno o mas sensores para detectar si se forma un vado. En el caso de que el miembro de contacto con ojo no asiente apropiadamente en el ojo 130, no se formara el vado parcial. En este caso, se muestra un mensaje de error para el operario del sistema en la interfaz grafica 117 de usuario de la unidad de control 115 de la figura 1. El mensaje de error puede ser un mensaje de audio, un mensaje visual o una combinacion de los dos. En una realizacion de la invencion, se usa succion para acoplar inicialmente el dispositivo de contacto 110 al ojo 130, y tras el acoplamiento inicial, se retira la succion y el dispositivo de contacto 110 permanece en el ojo durante todo el procedimiento de tratamiento. En otra realizacion de la invencion, se usa succion para acoplar inicialmente el dispositivo de contacto 110 al ojo 130, y tras el acoplamiento inicial, se mantiene la fuerza de succion durante todo el procedimiento de tratamiento.
Al acoplar el miembro de contacto 120 con el ojo 130, el ojo 130 queda fijo en una primera posicion, el paciente no puede mover el miembro de contacto con movimientos intraoculares. El miembro de contacto se puede mover, sin embargo, usando el brazo de control 180; el movimiento del brazo de control rota el ojo a traves del miembro de contacto con ojo. Asf, una realizacion de la invencion incluye estabilizar sustancialmente el ojo 130 en una posicion seleccionada con el miembro 120 de contacto con ojo.
Continuando con referencia a las figuras 2A y 2B, el dispositivo de contacto 110 tambien incluye una union de pivote o conector 220 que absorbe el movimiento de pivote entre el miembro de contacto y el brazo de posicionamiento 180, cuando el brazo mueve el dispositivo de contacto a una orientacion deseada en el sistema de coordenadas externo. En una realizacion preferida, el conector pivotable 220 es una union esferica o de bola de pivote que permite rotacion en tres dimensiones. Como se ve mejor en las figuras 3A y 3B, el brazo de posicionamiento 180 se puede acoplar de manera liberable al dispositivo de contacto a traves de una disposicion de vastago y cuenca que sujeta el extremo del brazo 180 a un receptaculo formado en una articulacion de rotula 220.
El miembro 110 de contacto con ojo tambien incluye un espejo de direccion de haz 230 u otro detector o sensor, que en combinacion con el sistema laser 150, permite el posicionamiento y la rotacion del ojo que se va a colocar en una orientacion o posicion deseadas en el sistema de coordenadas externo. Como se muestra, el espejo 230 esta paralelo al miembro 120 de contacto con ojo y proporciona una superficie reflectante para alinear el dispositivo de contacto 110 con el ojo y el dispositivo de tratamiento. La posicion del espejo 230 tambien proporciona una referencia conocida en el apice corneal del sujeto en virtud del acople de miembro de contacto cercanamente al ojo con la aplicacion de cierto vado. La alineacion del miembro de contacto con ojo con un haz de referencia de laser se describira a continuacion con referencia a las figuras 8A y 8B.
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En una realizacion, el espejo 230 incluye un material reflectante que refleja al menos una longitud de onda de luz. En algunas realizaciones, la caractenstica de un dispositivo de tratamiento 160, p. ej., un haz de radiacion, se determina por la informacion e incluye al menos uno de una trayectoria del haz de radiacion y un estado de emision/no emision. En algunas realizaciones, el enlace de comunicacion al dispositivo de tratamiento 160 es un enlace optico. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 se adapta para alinear el dispositivo de tratamiento 160 con un eje visual del ojo. Algunas realizaciones incluyen ademas una camara que visualiza una posicion del ojo respecto al dispositivo de contacto 110. En algunas realizaciones, la camara detecta movimiento del ojo y comunica datos relativos al movimiento del ojo con software de imaginologfa.
En otra realizacion, el dispositivo de contacto con ojo incluye una pluralidad de referentes y/o una pluralidad de elementos de direccion de haz por los que se puede determinar la posicion del miembro de contacto con ojo, y asf la posicion del ojo de un paciente estabilizado en el miembro de contacto, en un sistema de coordenadas externo. Como se senala mas adelante, multiples distribuciones referenciales o multiples distribuciones de direccion de haz pueden ser monitorizados por camara o detectores de deteccion de haz para determinar la posicion de los elementos de direccion de haz o referenciales en el sistema de coordenadas externo.
En algunas realizaciones, el miembro 110 de contacto con ojo es conectable a una superficie externa al ojo. En algunas realizaciones, el miembro 110 de contacto con ojo se vincula mecanicamente a un conjunto de posicion de ojo que incluye el brazo de control 180. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 se acopla con el ojo 130 arrimando el dispositivo de contacto 110 a la posicion en el ojo 130 (p. ej., por el facultativo) de modo que el centro del soporte tenga un centro en comun con el limbo del ojo. Este centro comun es una etapa para asegurar que el dispositivo de tratamiento se alinea con el eje optico o geometrico del ojo. Con el conocimiento del centro del limbo en combinacion con un modelo de ojo, el dispositivo de tratamiento 160 se puede dirigir entonces alrededor de un eje de tratamiento y centro del limbo para administrar tratamiento, p. ej., radiacion, a una region objetivo del ojo, p. ej., la retina. La posicion del ojo 130 tambien puede ser rastreada por un sistema de tratamiento 160, p. ej., un sistema de radioterapia.
Algunas realizaciones incluyen ademas un material que es transmisor de energfa a traves del dispositivo de contacto 110. En algunas realizaciones, el haz de radiacion comprende luz laser. En algunas realizaciones, el haz de radiacion comprende rayos X. Algunas realizaciones incluyen ademas un material que es transmisor de energfa a traves de al menos una parte del dispositivo de contacto 110. Fuentes de energfa contempladas por la presente invencion incluyen ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
En algunas realizaciones, la energfa comprende luz laser. En algunas realizaciones, la energfa comprende rayos X. En una realizacion alternativa, la energfa comprende protones para uso en terapia con protones o rayos gamma para uso en terapia con rayos gamma. En algunas realizaciones, el miembro 120 de contacto con ojo incluye una parte transmisora que transmite una primera longitud de onda de radiacion electromagnetica de fuera adentro del ojo.
En algunas realizaciones, la primera parte es reflectante de una segunda longitud de onda de radiacion electromagnetica. Asf, el miembro 120 de contacto con ojo puede permitir selectivamente transmision de una o mas longitudes de onda preferidas de radiacion electromagnetica. El miembro 120 de contacto con ojo puede reflejar selectivamente una o mas longitudes de onda de radiacion electromagnetica. En una realizacion de la invencion, el miembro 120 de contacto con ojo permite selectivamente transmision de una o mas primeras longitudes de onda preferidas de radiacion electromagnetica, y tambien refleja selectivamente una o mas segundas longitudes de onda de radiacion electromagnetica. En una realizacion, la parte que refleja selectivamente y/o transmite selectivamente una o mas longitudes de onda de radiacion electromagnetica se ubica centradamente en el miembro 120 de contacto con ojo. En otra realizacion, la parte que refleja selectivamente y/o transmite selectivamente una o mas longitudes de onda de radiacion electromagnetica esta descentrada sobre el miembro de contacto con ojo. En una realizacion, la parte que refleja selectivamente y/o transmite selectivamente una o mas longitudes de onda de radiacion electromagnetica se ubica perifericamente en y/o sobre el miembro 120 de contacto con ojo. En algunas realizaciones, al menos una de la pluralidad de longitudes de onda de radiacion electromagnetica comprende haces de luz laser. En algunas realizaciones, al menos una de la pluralidad de longitudes de onda de radiacion electromagnetica comprende haces de rayos X.
La figura 3A es una vista lateral del dispositivo de contacto 110 que ilustra la pivotabilidad del brazo de control 180 alrededor del conector pivotable esferico 220. El conjunto de brazo de control/dispositivo de contacto incluye un cabezal inclinable giratorio 190 que lleva un hoyo conico o algo semejante que proporciona un encaje coincidente. En la realizacion mostrada, el cabezal 190 de brazo de control 180 se inclina con respecto a un acoplamiento esferico 220 colocado dentro del hoyo conico del cabezal 190. El acoplamiento incluye un interior hueco dentro del cabezal de control 190 que se ubica en el extremo del brazo de control 180 u otro conector que encaja por salto elastico y cabalga rotatoriamente sobre un conector coincidente 220. En una realizacion de la invencion, el cabezal giratorio 190 se disena para coincidir con el centro de masa del dispositivo de contacto. El cabezal giratorio e inclinable 190 permite un amplio intervalo de movimiento del miembro 120 de contacto con ojo cuando el pivote esferico se inserta en el interior hueco del cabezal 190 del brazo de control 180. Asf, el movimiento del brazo de control 180 en las direcciones X, Y y/o Z como se ilustra en la figura 3A, permite posicionar de manera controlada el dispositivo de contacto. De manera importante, cuando el miembro de contacto 120 y el soporte se fijan con vacfo al
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ojo como se muestra en la figura 2, se crea un mayor grado de rozamiento entre el pivote esferico 220 y el cabezal 190 del brazo de control 180 de modo que el ojo se mueve muy poco despues de aplicar vado. Ademas, el ojo pivota alrededor de un punto hacia su parte posterior a medida que tiran de el musculos intraoculares que rotan el ojo alrededor de este punto posterior. Cuando el miembro de contacto con ojo se acopla al ojo, el ojo y el soporte se traban juntos en el punto de pivote de cada uno. Los musculos intraoculares no pueden mover el miembro de contacto alrededor de su pivote que es la unica manera que se puede mover el miembro de contacto. El brazo 180 puede mover el miembro de contacto 120 a traves del apoyo esferico 220. De manera similar la cara o la cabeza del paciente pueden mover el miembro de contacto por traslacion de su cabeza o cuerpo que de manera similar inducina un movimiento alrededor del pivote esferico 220. Sin embargo, los musculos del ojo no pueden mover el miembro de contacto 120 cuando el y el ojo se sostienen juntos. Como resultado de dicha articulacion rotacional y el acoplamiento posterior, incluyendo el rozamiento entre el interior hueco del cabezal 190 y el conector pivotable esferico 220, el dispositivo de contacto 120 se puede posicionar en un ojo y estabilizarse. Dicho posicionamiento rotacional del dispositivo de contacto y acoplamiento de los puntos de pivote tambien permite apuntar al espejo 230 del dispositivo de contacto o alinearlo con el sistema dentro de un sistema de coordenadas conocido.
El rozamiento entre miembro de cabezal 190 y conector pivotable 220 se puede aumentar o disminuir segun se desee variando la superficie del conector pivotable 220 y/o del miembro de cabezal 190. Por ejemplo, para disminuir el rozamiento entre el conector pivotable 220 y el miembro de cabezal 190, se puede usar un metal que se puede electropulir una cantidad predeterminada para proporcionar la extension deseada de lisura. Como alternativa, una o ambas de las superficies del conector pivotable 220 y del miembro de cabezal 190 se pueden indentar en ya sea a micro- o macro-nivel usando tecnicas conocidas de mecanizado o acabado de superficie para por consiguiente aumentar o disminuir el rozamiento. Adicionalmente, se puede aplicar un lubricante lfquido, tal como glicerina, a la superficie del conector pivotable 220 para reducir el rozamiento en la interfaz de miembro de cabezal 190/conector pivotable 220, segun se desee.
El extremo distal del brazo de control 180 tiene poco o nada de movimiento libre ya que su posicion x-y se controla manual o automaticamente. Sin embargo, una vez el soporte y el ojo se acoplan entre sf, el ojo se puede posicionar posicionando el brazo 180 en las direcciones X-Y o posicionando la cabeza del paciente. El brazo 180 puede tener cierta flexibilidad en la direccion Z, que actua como un voladizo, de modo que el soporte 120 en el ojo no es completamente ngido. Como alternativa, se proporciona un mecanismo que ajusta de manera controlable el miembro de contacto en la direccion z.
La figura 3B es una vista en perspectiva del dispositivo de contacto 310 que muestra un brazo de control recto 380 para vincular mecanicamente el dispositivo de contacto 310 a un sistema para posicionar de manera controlada un ojo para tratamiento. En una realizacion, la superficie de contacto con ojo del miembro 120 de contacto con ojo contacta con la esclerotica del ojo 130. En otra realizacion, la superficie de contacto con ojo contacta con la cornea del ojo 130. En incluso otra realizacion, la superficie de contacto con ojo del miembro 120 de contacto con ojo esta en contacto tanto con la cornea como con la esclerotica. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 incluye una parte que es al menos parcialmente opaca o reflectante a energfa de rayos X. En algunas realizaciones, el soporte 110 de contacto con ojo incluye al menos una parte que es al menos parcialmente transparente a energfa de rayos X. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 se configura para aplicar succion al ojo 130 a traves de la lumbrera de vado 210. Algunas realizaciones incluyen ademas un dispositivo de contacto 110 que se configura para contactar con el ojo 130 y mantener una posicion del ojo. En la realizacion de la invencion ilustrada en la figura 3B, el brazo de control 180 es generalmente cilmdrico. Como se emplea en esta memoria, el termino "generalmente cilmdrico" no se limita a una superficie perfectamente cilmdrica, sino en cambio se entiende que incluye cualquier estructura facetada u otra tipo columna o semejante (p. ej., un cilindro octagonal, un cilindro hexagonal, etc.). La fortaleza de material del brazo es controlable de manera que un brazo delgado tiene mayor resorte que un brazo grueso. Por lo tanto el brazo mas grueso puede aplicar mayor fuerza al ojo cuando el sujeto se posiciona en el soporte 120. En algunas realizaciones de la invencion se usa una galga extensiometrica para medir la resistencia y/o cambio de resistencia cuando el brazo de control 180 se desvfa durante posicionamiento y/o estabilizacion del dispositivo de contacto 110.
Las figuras 3C y 3D ilustran realizaciones alternativas de dispositivos de contacto 312 conectados de manera pivotable a brazos de control 180 y 380, respectivamente. Como se puede ver en la figura 3C, el miembro 320 de contacto con ojo se conecta al pivote esferico 220 a traves del conector 302 descentrado del miembro de contacto 320. En la realizacion mostrada, el cabezal 190 de brazo de control 180 se inclina con respecto a un acoplamiento esferico 220 colocado dentro del hoyo conico del cabezal 190. El acoplamiento incluye un interior hueco dentro del cabezal de control 190 que se ubica en el extremo del brazo de control 180 u otro conector que encaja por salto elastico y cabalga rotatoriamente sobre un conector coincidente 220. La lumbrera de vado 304 esta en comunicacion de aire o fluido con el conector 302 que esta en comunicacion de aire o fluido con un espacio formado a traves del miembro de contacto con ojo 320 que esta en comunicacion de aire o fluido en la interfaz ojo/dispositivo de contacto cuando el dispositivo de contacto 312 se posiciona en el ojo de un sujeto.
En esta realizacion, la estructura curvada que forma el miembro de contacto con ojo tiene un eje central a traves del centro del miembro y sustancialmente normal a su superficie exterior, donde el conector se desplaza de este eje central. La region de la superficie exterior del miembro de contacto con ojo intersecada por este eje central puede proporcionar una superficie reflectante para obtener una reflexion descentrada del dispositivo de contacto, como
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sustituto para una primera reflexion de Purkinje descentrada de la cornea, con la finalidad de alinear el ojo con el miembro de contacto con ojo conectado.
La figura 4 ilustra una vista en despiece ordenado del dispositivo de contacto 110 con cada componente de una realizacion del dispositivo de contacto 110 separado. El miembro 120 de contacto con ojo se puede acoplar reversiblemente al conector pivotable 220 en puntos de acoplamiento 224, 226 que se pueden acoplar reversiblemente al espejo 230 en puntos de acoplamiento 228, 229. Dicho acoplamiento puede incluir saltos elasticos de trabado mutuo, pegamento, soldadura, imanes, etc. El espejo se puede pintar, rociar o aplicarse un proceso de deposicion en vado. El acoplamiento preferiblemente incluye uno o mas imanes, como se ilustra en las figuras 4B-4C.
Mas generalmente, las figuras 4B y 4C y 4D y 4E ilustran dos realizaciones de un dispositivo de contacto con ojo segun un aspecto de la invencion en el que un miembro de contacto con ojo se acopla de manera liberable a un brazo de posicionamiento a traves de miembros de acoplamiento liberables llevados en cada componente del conjunto. En las figuras 4B y 4C, el conjunto se indica en 422 e incluye un miembro 120 de contacto con ojo que tiene un primer iman 410 en el mismo, y un miembro 190 de conexion de brazo que lleva un segundo iman 415 en el mismo. Como se ve en la figura 4C, cuando se lleva el primer miembro de acoplamiento 415 hacia el segundo miembro de acoplamiento 410, los dos miembros de acoplamiento acoplan el miembro 120 de contacto con ojo con el pivote esferico 220 que se empareja con el cabezal 190 de brazo de control 180 de manera que el miembro 120 de contacto con ojo se conecta al sistema. Esto permite al miembro 120 de contacto con ojo moverse junto con el brazo de control 180 y por lo tanto estar en una posicion conocida dentro de las coordenadas del sistema. Asf, en funcionamiento, el miembro 120 de contacto con ojo se puede posicionar en el ojo de un sujeto antes de acoplar magneticamente los dos miembros de acoplamiento 410, 415. En una realizacion alternativa, el miembro 120 de contacto con ojo se posiciona en el ojo de un sujeto tras acoplar magneticamente los dos miembros de acoplamiento 410, 415. El acoplamiento magnetico tambien se puede utilizar como rasgo de seguridad porque los imanes se desacoplan cuando se aplica fuerza en una direccion que no es colineal con el eje perpendicular a los imanes.
De una manera similar, las figuras 4D-4E ilustran un acoplamiento de encaje por salto elastico o acoplamiento mecanico entre el miembro 120 de contacto con ojo y el brazo de control 180 en una segunda realizacion de un conjunto 416 de contacto con ojo. En la figura 4D se dispone un salto elastico o pluralidad de saltos elasticos en el primer miembro de acoplamiento por salto elastico 417 para el acoplamiento por salto elastico con un salto elastico o pluralidad de saltos elasticos en el segundo miembro 412 de recepcion de acoplamiento por salto elastico.
En la realizacion ilustrada en las figuras 4D-4E, el miembro 120 de contacto con ojo se conecta al segundo miembro de recepcion 412 de acoplamiento por salto elastico, que incluye un hoyo incorporado 420. En esta realizacion, el hoyo 420 incluye un receptaculo hembra, tal como la depresion conica ilustrada. Sin embargo, tal como se emplea en esta memoria, un hoyo tambien se refiere a cualquier otro receptaculo macho o hembra, o algo semejante. El hoyo 420 puede recibir una extremidad de emparejamiento de tamano y forma correspondientes 430 que se acopla al primer miembro de acoplamiento por salto elastico 417, que se acopla de ese modo a traves del pivote esferico 220 al brazo de control 180. Dicho brazo de control 180 es util para alineamiento de la ubicacion ffsica real del ojo del sujeto antes, durante o despues de un procedimiento de tratamiento seleccionado. El alineamiento se puede conseguir usando coordenadas conocidas dentro del sistema, u obteniendo imagenes. Dichas imagenes se almacenan tfpicamente en la memoria de un puesto de trabajo informatico de tratamiento guiado por imagen.
Como se ve en la figura 4E, cuando se lleva el primer miembro de acoplamiento por salto elastico 417 hacia el segundo miembro de recepcion 412 de acoplamiento por salto elastico, los dos miembros de acoplamiento acoplan el miembro 120 de contacto con ojo con el pivote esferico 220 que se empareja con el cabezal 190 de brazo de control 180 de manera que el miembro de contacto con ojo se conecta al sistema. Esto permite al miembro 120 de contacto con ojo moverse junto con el brazo de control 180 y por lo tanto estar en una posicion conocida dentro de las coordenadas del sistema. Asf, en funcionamiento, el miembro 120 de contacto con ojo se puede posicionar en el ojo de un sujeto antes de acoplar por salto elastico los dos miembros de acoplamiento 410, 415. En una realizacion alternativa, el miembro 120 de contacto con ojo se posiciona en el ojo de un sujeto tras acoplar magneticamente los dos miembros de acoplamiento 410, 415. Esto es, los miembros de acoplamiento liberables en el conjunto son miembros deformables, tfpicamente de plastico, con formas complementarias de trabado mutuo.
El encaje por salto elastico o encaje magnetico no unicamente es de importancia estructural sino que puede permitir un mecanismo de separacion de emergencia si el ojo del sujeto necesita moverse fuera del sistema de restriccion mostrado en la figura 1, como se describe en detalle mas adelante. En una realizacion preferida, los miembros de acoplamiento liberables acoplan el miembro de contacto con ojo al brazo con una fuerza de liberacion suficiente para permitir que el dispositivo y un ojo del paciente estabilizado en el mismo sean movidos por el brazo, y para liberarse entre sf cuando al ojo se aplica una fuerza por encima de umbral, p. ej., por movimiento subito del ojo, o movimiento repentino del brazo, de modo que el ojo se protege frente a lesiones que podnan resultar de movimiento relativo repentino entre el ojo y el miembro de contacto. La fuerza de liberacion, esto es, la fuerza requerida para liberar los dos componentes, puede estar en el mismo intervalo, pero tfpicamente en cierto modo ser superior a la fuerza de predisposicion usada para predisponer el dispositivo de contacto contra el ojo del paciente, p. ej., en el intervalo 10100 gramos.
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En una realizacion de la invencion, se posicionan uno o mas sensores de presion en el miembro de acoplamiento 410, como se ilustra en la figura 4F. Cuando el brazo de control 180 se acopla mecanicamente con el miembro 120 de contacto con ojo, el segundo miembro de acoplamiento magnetico 415 contactara con uno o mas sensores de presion de los que los sensores de presion 450, 452, 454 son ejemplares. Preferiblemente, cuando estan en contacto con el segundo miembro de acoplamiento magnetico 415, los sensores de presion 450, 452, 454 se encuentran en un plano que es sustancialmente paralelo al plano del primer miembro de acoplamiento magnetico 410. Como se ilustra en la figura 4F, cada uno de los sensores de presion 450, 452, 454 se posiciona a una distancia igual del punto central del primer miembro de acoplamiento magnetico 410. Tambien en la figura 4F se muestra la posicion de los sensores de presion 450, 452, 454 relativamente entre sl Espedficamente, los tres sensores de presion 450, 452, 454 son equidistantes entre sf, es decir, posicionados a 120 grados. En una realizacion alternativa de la invencion, en el segundo miembro de acoplamiento de iman 415 se posiciona una pluralidad de sensores de presion.
En funcionamiento de esta realizacion de la presente invencion que incluye sensores de presion, una vez el miembro 120 de contacto con ojo se posiciona en el ojo, y el brazo de control 120 se acopla a coordenadas conocidas dentro del sistema, el brazo de control 180 se mueve a traves de un procedimiento de "arrimadura" por el que el brazo de control 180 se mueve para acoplarse con el miembro 120 de contacto con ojo. Durante este procedimiento de arrimadura, se acoplan los dos miembros de acoplamiento magnetico 410, 415. Como se pretende con la presente invencion, los dos miembros de acoplamiento magnetico 410, 415 se dimensionan para coincidir con precision y acoplarse reversiblemente entre sf con los sensores de presion posicionados entre los mismos. Durante el procedimiento de arrimadura, las fuerzas interactivas que se generan entre el brazo de control 180 y el miembro 120 de contacto con ojo son monitorizadas por los sensores de presion 450, 452, 454. Los expertos en la tecnica pueden apreciar que se pueden usar las magnitudes de fuerza experimentadas por los sensores de presion 450, 452, 454, y los diferenciales entre las magnitudes de fuerza, para determinar la magnitud y direccion de las fuerzas ejercidas contra el ojo durante el procedimiento de arrimadura. De esta manera, se monitoriza el funcionamiento del sistema para asegurar la seguridad del paciente, y para minimizar el riesgo de dano no deseado al ojo. Espedficamente, cuando se alcanza una fuerza predeterminada umbral, ya sea en la direccion o la magnitud de las fuerzas ejercidas en el ojo, la unidad de control impide un movimiento adicional del brazo de control 180 hacia el miembro 120 de contacto con ojo. En una realizacion, cuando se alcanza la fuerza umbral, el brazo de control 180 unicamente se puede mover en una direccion alejandose del miembro 120 de contacto con ojo.
En incluso otra realizacion, cuando se alcanza una fuerza predeterminada umbral durante el procedimiento de arrimadura o durante el tratamiento, tal como cuando el sujeto se mueve fuera de posicion, el miembro 120 de contacto con ojo se puede separar del brazo de control 180 de manera que se asegura la seguridad del paciente. En esta realizacion de la invencion, si las fuerzas interactivas que se generan entre el brazo de control 180 y el miembro 120 de contacto con ojo alcanzan un nivel predeterminado, los acoplamientos magneticos o por salto elastico se pueden desacoplar de manera controlada para permitir al dispositivo de contacto 120 separarse o desacoplarse del brazo de control 180. Simultaneamente, cuando se alcanza un nivel predeterminado de fuerza interactiva o magnitud, y el dispositivo de contacto 120 se desacopla del brazo de control 180, se puede terminar el tratamiento o procedimiento diagnostico.
De una manera similar, segun otra realizacion de la invencion, cuando el brazo de control 180 se usa para rotar posicionalmente el ojo de una manera controlada, sensores de presion 450, 452, 454 monitorizan las fuerzas interactivas que se generan entre el brazo de control 180 y el miembro 120 de contacto con ojo. Las magnitudes de fuerza experimentadas por los sensores de presion 450, 452, 454, y los diferenciales entre las magnitudes de fuerza, se pueden usar para determinar la magnitud y direccion de las fuerzas ejercidas contra el ojo durante el procedimiento de posicionamiento. De esta manera, el funcionamiento del sistema se monitoriza dinamicamente para asegurar la seguridad del paciente y para minimizar el riesgo de dano no deseado al ojo durante el procedimiento de posicionamiento y estabilizacion del ojo. Espedficamente, cuando se alcanza una fuerza predeterminada umbral, ya sea en la direccion o la magnitud de las fuerzas ejercidas en el ojo, la unidad de control impide un movimiento adicional del brazo de control 180. En una realizacion relacionada, cuando se alcanza una fuerza predeterminada umbral, la unidad de control impide un movimiento adicional del brazo de control 180, y el acoplamiento, p. ej., acoplamiento por salto elastico o magnetico, entre el brazo de control 180 y el dispositivo de contacto 120, se desacopla o se permite la separacion para asegurar la seguridad del paciente.
En una realizacion de la invencion, cuando se alcanza la fuerza predeterminada umbral descrita anteriormente, se desactiva el campo magnetico entre los dos miembros de acoplamiento magnetico 410, 415 para permitir al miembro 120 de contacto con ojo desacoplarse del brazo de control 180. En otra realizacion, el sistema de tratamiento se desactiva cuando se alcanza la fuerza predeterminada umbral descrita anteriormente. En incluso otra realizacion, cuando se alcanza la fuerza predeterminada umbral descrita anteriormente, se desactiva el campo magnetico entre los dos miembros de acoplamiento magnetico 410, 415 para permitir al miembro de contacto con ojo desacoplarse del brazo de control 180, y se desactiva el sistema de tratamiento 160 o se impide que se active de manera que la seguridad del ojo se monitoriza continuamente y se mantiene dinamicamente durante los procedimientos de posicionamiento y/o tratamiento del ojo.
En una realizacion el dispositivo de contacto entero 110 se moldea como un unico componente. El dispositivo de contacto 110 incluye, en una realizacion, una comunicacion optica u otra entre el sistema 100 y el ojo 130 al inhibir el
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movimiento del sujeto. El dispositivo de contacto contiene, en algunas realizaciones, uno o mas de un radiotransmisor, un puntero laser y/o caractensticas que se pueden capturar en una camara de modo que el ojo se puede ubicar en el espacio tridimensional.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 4A, el dispositivo de contacto 110 contiene, en algunas realizaciones, un espejo 230. El espejo 230 puede funcionar como un reflector de haz para indicar alineacion o desalineacion del dispositivo de laser 150 y/o del dispositivo de tratamiento 160, p. ej., un dispositivo de radioterapia. Cuando el dispositivo de contacto 110 se posiciona en contacto con el ojo, se logra un acoplamiento y alineacion apropiados entre el dispositivo de contacto 110 y el sistema. Con este fin, la fuente de luz laser 150 que se monta en la plataforma se usa para verificar y monitorizar una alineacion apropiada. La luz que emana de la fuente de luz se usa para crear un patron de luz reflejada que es observable por el operario del sistema, o en algunas realizaciones, por un sistema automatizado. Haciendo referencia ahora a las figuras 8A-8B, se muestra un recorrido ejemplar de luz reflejada 830 respecto al recorrido de la luz 810 de fuente. De manera importante, cuando el patron de luz reflejada 830 se refleja directamente hacia atras a lo largo del recorrido de la luz 810 de fuente, el dispositivo de contacto 110 se acopla y alinea apropiadamente con el sistema. Sin embargo, si el dispositivo de contacto 110 no se alinea apropiada o totalmente con el laser 800, el recorrido de luz reflejada 830 se desplazara o distorsionara de su orientacion preferida. En esta situacion, como se muestra en la figura 8A, el recorrido de luz reflejada 830 respecto al recorrido de la luz 810 de fuente que emana del extremo distal 820 del laser 800 es indicativo de una alineacion inapropiada. Ademas, el operario del sistema puede observar directamente el recorrido desalineado de la luz reflejada, o en la interfaz grafica de usuario, y alinear apropiadamente el dispositivo de contacto 110.
Por ejemplo, el espejo 230 reflejara una luz tal como un puntero laser o un led. La luz se origina en el dispositivo de laser 800 y/o dispositivo de tratamiento, y su reflexion desde el espejo 230 es indicativo de la direccion del espejo respecto al dispositivo de laser 800 y/o dispositivo de tratamiento. El espejo 230 puede estar paralelo a la superficie de la cornea, y, por lo tanto, un haz perpendicular al espejo es aproximadamente perpendicular a la cornea. Si esta presente un paso interno, tal como el paso interno 250 como se muestra en las figuras 4B-4F a traves del centro del espejo, y el miembro 120 de contacto con ojo es transmisor de luz en su centro, un haz perpendicular a la cornea viajara a traves del eje optico o geometrico del ojo y alcanzara el centro del polo posterior del ojo. El paso interno, a pesar de que el haz se refleja desde el espejo 230, tambien representa el eje optico del ojo.
En algunas realizaciones, el espejo 230 se denomina "espejo caliente" o "espejo fno" en el que el espejo 230 refleja algunas longitudes de onda y transmite otras. Por ejemplo, un "espejo caliente" puede reflejar un puntero laser de infrarrojos y transmitir luz visible de modo que el paciente o facultativo de tratamiento o una camara podran ver a traves del cristalino. Un "espejo fno" transmitira infrarrojos y reflejara visibles de modo que se puede reflejar un puntero laser visible mientras se pueden transmitir infrarrojos; se pueden usar espejos fnos, por ejemplo, en casos en los que se desea utilizar una camara de fondo de infrarrojos durante el tratamiento.
Como se ha senalado anteriormente, en algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede incluir material que es radiotraslucido, o que permite que pase al menos alguna radiacion. En algunas realizaciones, el material radiotraslucido del dispositivo de acoplamiento se puede configurar para permitir el paso de los haces de rayos X terapeuticos durante el tratamiento. Por ejemplo, el dispositivo de contacto se puede acoplar al ojo para mantener la posicion del ojo, y los haces de rayos X se pueden dirigir al tejido objetivo del ojo con una trayectoria que pasa a traves de al menos una parte del dispositivo de contacto 110. Por consiguiente, un sistema de planificacion de tratamiento puede planear trayectorias de haces de rayos X sin consideracion significativa de donde se acople el dispositivo de contacto sobre el ojo.
En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede incluir material que es radiopaco, o que reduce o limita la transmision de radiacion. En algunas realizaciones, el material radiopaco del dispositivo de contacto 110 se puede configurar para limitar la transmision a traves del material de radiacion, tal como, por ejemplo, haces de rayos X. Por ejemplo, el dispositivo de contacto 110 se puede acoplar al ojo para mantener la posicion del ojo, y no se permitira que haces de rayos X que se dirigen a tejido objetivo del ojo pasen a traves, y se limitara sustancialmente la transmision de los haces de rayos X a traves del material, del dispositivo de contacto 110. En estas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 se puede usar como protector para estructuras cnticas del ojo (p. ej., el cristalino, el nervio optico, la cornea, etc.) al limitar la exposicion a radiacion a estas estructuras.
Las figuras 5A-5B son vistas en perspectiva y ampliadas del dispositivo de contacto 110 que muestra una realizacion preferida del dispositivo de contacto 110 que incluye miembro de contacto 120, pivote esferico 220, espejo 230 y lumbrera de vacfo 210. En esta realizacion de la invencion, el dispositivo de contacto 110 incluye uno o mas marcadores referenciales 240, 242, 244, 246, 248 que definen la geometna del dispositivo de contacto 110 o relaciones geometricas entre el dispositivo de contacto 110 y componentes adicionales del sistema y/o del ojo como se describe por toda la memoria descriptiva. Los marcadores referenciales, en una realizacion de la invencion, contribuyen al conocimiento posicional del ojo cuando el dispositivo de contacto 110 se acopla con el ojo 130, y se conoce un sistema de coordenadas. El alineamiento espacial se puede usar para registrar y monitorizar la posicion espacial tridimensional del dispositivo de contacto 110 respecto a un punto de referencia conocido.
En la realizacion ilustrada en las figuras 5A-5B, uno o mas de los marcadores referenciales 240, 242, 244, 246, 248 incluyen un localizador referencial del que se pueden tomar imagenes. El localizador referente es impactable usando
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una o mas modalidades de sistema de imaginolog^a. En esta realizacion, el referente se puede montar en el miembro 120 de contacto con ojo, tal como estando a ras o empotrado en una superficie exterior del miembro 120 de contacto con ojo. Sin embargo, en realizaciones alternativas, no es necesario configurar el referente para montaje a ras o empotrado en el miembro de contacto 120, y se puede montar para extenderse desde miembro 120 de contacto con ojo. En otra realizacion, uno o mas referentes se posicionan sobre, dentro o en el penmetro del espejo 230. Esto permite centrar o alinear el espejo 230, junto con el dispositivo de contacto 110, con respecto al limbo u otra estructura ocular.
El referente puede incluir un lfquido o gel alojados en una cavidad interior sellada. Preferiblemente, el referente es un solido. El solido, gel o fluido puede ser visible para una o mas modalidades de imaginologfa (p. ej., RM, TC, etc.). En una realizacion, el referente se integra en el propio miembro de contacto con ojo. El referente de imaginologfa es visible y proporciona buen contraste en imagenes producidas por al menos una modalidad de imaginologfa. En una realizacion, el referente de imaginologfa es multimodal (es decir, impactable por mas de una modalidad de imaginologfa), tal como usando una mezcla de fluidos, geles o solidos diferentes de imaginologfa que son impactables en diferentes modalidades de imaginologfa.
En una realizacion, el uno o mas de los marcadores referenciales 240, 242, 244 incluyen una sustancia que es visible en una primera modalidad de imaginologfa, mientras uno o mas de los marcadores referenciales 246, 248 incluyen una sustancia que es visible en una segunda modalidad de imaginologfa diferente. En una realizacion ilustrativa de este tipo, el uno o mas de los marcadores referenciales 240, 242, 244 incluyen o se dopan con una sustancia que tiene un alto numero atomico (Z), tal como bario, titanio, yodo, oro, plata, platino, acero inoxidable, dioxido de titanio, etc. que proporciona buen contraste en un TC u otro sistema de imaginologfa radiografico. En esta realizacion, uno o mas de los marcadores referenciales 246, 248 incluyen gadopentatato de dimeglumina, gadoteridol, cloruro ferrico, sulfato de cobre, o cualquier otro agente de contraste adecuado de IRM, tal como se describe en el capftulo 14 del documento Magnetic Resonance Imaging, 2a ed., editado por Stark y Bradley, 1992.
En una realizacion multimodal alternativa, el marcador referente se construye de un material plastico sustancialmente solido u otro que es higroscopico, es decir, que puede recibir y retener un fluido, tal como un fluido de imaginologfa que es visible en un sistema de imaginologfa (p. ej., un sistema de imaginologfa IRM o algo semejante). En una realizacion adicional, el plastico que forma el marcador referencial se dopa o incluye de otro modo una sustancia que es visible en un sistema de imaginologfa diferente, tal como, por ejemplo, un TC u otro sistema de imaginologfa radiografico. Ejemplos ilustrativos de plasticos solidos que se pueden hacer higroscopicos incluyen, entre otras cosas, nilon y poliuretano. Usar un material higroscopico evita la complejidad y coste asociados con la fabricacion de una cavidad sellada para retener un fluido de imaginologfa. Ademas, adaptando el plastico solido higroscopico para imaginologfa usando una primera modalidad, y usando el fluido de imaginologfa para imaginologfa usando una segunda modalidad, cada uno del solido y el fluido se pueden adaptar por separado para proporcionar mejor contraste para su modalidad de imaginologfa particular.
En una realizacion adicional de los marcadores referenciales ilustrados en las figuras 5A-5B, la superficie exterior de uno o mas de los marcadores referenciales es reflectante de luz u otra energfa electromagnetica. Por consiguiente, es impactable por una camara en un sistema de posicionamiento optico que se acopla a un puesto de trabajo guiado por imagen (p. ej., durante alineamiento de sujeto). Una funcion adicional de dichos referentes es la calibracion de medicion en la que se usa la distancia entre referentes para calibrar la distancia sobre o dentro del ojo. En un ejemplo de este tipo, la superficie exterior del marcador referencial esferico de imaginologfa incluye microesferas reflectantes de luz (p. ej., incrustadas en un adhesivo que cubre el referente o miembro 120 de contacto con ojo). En otro ejemplo de este tipo, la superficie exterior del referente se cubre con una cinta con parte posterior adhesiva reflectante de luz, tal como SCOTCHLITE 9810 Cinta Multiuso de Material Reflectante (Reflective Material Multipurpose Tape) vendida por Minnesota Mining and Manufacturing Co. ("3M"), de Saint Paul, Minnesota.
En una realizacion de la invencion, el pivote esferico 220, el espejo 230 y/o el brazo de control 180 incluyen uno o mas marcadores referenciales. En una realizacion alternativa de la invencion, el uno o mas marcadores referenciales se configuran para ser impactables por un sistema de posicionamiento remoto asf como del que se pueden obtener imagenes usando una o mas modalidades de imaginologfa. En una realizacion de este tipo, la superficie exterior del miembro de contacto con ojo se configura para ser reflectante de luz, tal como se ha tratado anteriormente. Los marcadores referenciales todavfa son ventajosamente impactables usando una o mas modalidades de imaginologfa (p. ej., RM, TC, u otro sistema de imaginologfa que proporcione imagenes 3D u otras internas dentro de un sujeto) asf como tambien ser impactables desde fuera del sujeto, tal como usando una camara remota o componente semejante de un sistema de posicionamiento optico u otro, p. ej., que se acopla a un puesto de trabajo guiado por imagen. En una realizacion, esto permite el alineamiento automatico de la ubicacion real del ojo del sujeto (p. ej., usando camaras para localizar los marcadores referenciales reflectantes de luz) para pretratamiento de imagenes del sistema en el que se posicionan marcadores referenciales adicionales de los que se pueden obtener imagenes. Esto elimina la necesidad de alineamiento del ojo del sujeto insertando un brazo de control de posicionamiento localizable opticamente sobre el dispositivo de contacto, y elimina la necesidad de otra referencia de posicion absoluta, porque los propios marcadores referenciales son impactables opticamente y se pueden poner en alineamiento en ubicaciones conocidas en imagenes de pretratamiento del sistema.
La figura 5B ilustra una realizacion del brazo de control 180 acoplado al dispositivo de contacto 110. El brazo de
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control 180 se acopla a una plataforma o puesto de trabajo guiados por imagen (no se muestran). En esta realizacion, el brazo de control 180 incluye un extremo que tiene un tamano y una forma para permitirle acoplarse al pivote esferico 220. El brazo de control 180 incluye, en esta realizacion, una pluralidad de marcadores referenciales 520, 522, 524, 526, 528, 530 que son impactables por una camara u otro dispositivo semejante del sistema de posicionamiento optico. Los marcadores referenciales 520, 522, 524, 526, 528, 530 en el brazo de control 180 se colocan en una relacion espacial conocida entre sf y con la extremidad del brazo de control 180. Al reconocer las ubicaciones de los marcadores referenciales, el sistema de posicionamiento optico puede calcular la ubicacion de la extremidad de brazo de control, que esta en una relacion espacial conocida con la configuracion de los marcadores referenciales. Esto permite utilizar el brazo de control 180 junto con el sistema de posicionamiento optico para alineamiento del ojo del sujeto y ademas planear y/o realizar el procedimiento de tratamiento usando un puesto de trabajo guiado por imagen. Un puesto de trabajo informatico de tratamiento guiado por imagen, que puede mostrar previamente imagenes de pretratamiento adquiridas y cargadas del sistema. El sistema de posicionamiento optico conectado al puesto de trabajo incluye una luz infrarroja (u otra fuente de energfa) que proporciona luz que se refleja desde los marcadores referenciales reflectantes. Esto permite a los marcadores referenciales reflectantes en el brazo de control 180 ser ubicados y reconocidos por las camaras.
Como se ve en las figuras 5A-5B, un componente adicional del dispositivo de contacto 110, en algunas realizaciones y como se trata con referencia a las figuras 4B-4D anteriormente, es un paso interno 250 que atraviesa el dispositivo de contacto 110 y, en algunas realizaciones, se extiende a la superficie del ojo. El paso interno 250 se puede usar para pasar una o mas sondas tales como se puede usar para determinar la longitud axial del ojo (p. ej., un escaner A). En algunas realizaciones, la sonda incluye una sonda de puntero laser (no se muestra), que puede apuntar hacia fuera alejandose del ojo del sujeto. El puntero laser apuntando hacia fuera se puede usar para determinar la alineacion del dispositivo, y por lo tanto del ojo, respecto a un dispositivo de tratamiento incluido dentro del sistema. En algunas realizaciones, el puntero laser se usa para alinear el dispositivo de tratamiento con un eje del ojo y se puede usar para activar el dispositivo de tratamiento (cuando esta en posicion) o desactivarlo (cuando no esta en posicion). En estas realizaciones, el sujeto activa y desactiva el dispositivo, y el dispositivo de tratamiento funciona cuando el ojo se alinea con la maquina y se apaga cuando el dispositivo no esta alineado con el dispositivo de radioterapia.
En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede incluir material que es radiotraslucido, o que permite que pase al menos alguna radiacion. En algunas realizaciones, el material radiotraslucido del dispositivo de contacto 110 se puede configurar para permitir el paso de haces de radiacion terapeutica durante el tratamiento. Por ejemplo, el dispositivo de contacto 110 se puede acoplar al ojo para mantener la posicion del ojo, y se pueden dirigir haces de rayos X al tejido objetivo del ojo con una trayectoria que pasa a traves de al menos una parte del dispositivo de contacto 110. Por consiguiente, un sistema de planificacion de tratamiento puede planear trayectorias de haces de rayos X sin consideracion significativa de donde se acople el dispositivo de contacto 110 sobre el ojo.
En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede incluir tanto material que es radiopaco como material que es radiotraslucido. En algunas realizaciones, el material radiopaco del dispositivo de contacto 110 se puede configurar para limitar la transmision a traves del material de radiacion, tal como, por ejemplo, haces de rayos X, y el material radiotraslucido se puede configurar para permitir que pase transmision de radiacion (p. ej., haces de rayos X) a traves del material. El dispositivo de contacto 110 se puede configurar ademas para proporcionar trayectorias de alineacion a lo largo de las que pasaran los haces de rayos X al tejido objetivo. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede funcionar ademas como un colimador terciario al limitar el tamano o forma de haz. Por ejemplo, el material radiotraslucido del dispositivo de contacto 110 puede tener un tamano y una forma como la abertura a traves del colimador secundario. En dichas realizaciones, cuando el haz de rayos X se emite a traves del material radiotraslucido, el material radiopaco circundante puede bloquear cualquier penumbra en el dispositivo de contacto 110. En algunas realizaciones, se pueden proporcionar aberturas en el material radiopaco en lugar de materiales radiotraslucidos. Por consiguiente, el dispositivo de contacto 110 puede proporcionar ademas funciones de apantallamiento y de objetivo.
En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 puede tener un material radiopaco que comprende sustancialmente una parte central del dispositivo de contacto 110 (p. ej., una parte del miembro 120 de contacto con ojo), y una parte del dispositivo de contacto 110 que se extiende alrededor de una periferia, o los cantos, de la parte central comprende material radiotraslucido. Por consiguiente, la parte central puede funcionar como protector para estructuras del ojo, y los haces de rayos X pueden pasar a traves del material radiotraslucido durante radioterapia. Asf, el dispositivo de contacto 110 puede tener un miembro mas grande 120 de contacto con ojo para acoplarse al ojo mientras todavfa permite que haces de rayos X alcancen los tejidos objetivo sustancialmente no impedidos por el material radiopaco.
Las figuras 6A-6C ilustran vistas en perspectiva del dispositivo de contacto 110 conectado al brazo de control 180 que se esta alimentando en la ranura 610 del mecanismo de impulso 600. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 del sistema se puede conectar a un componente de acoplamiento para sostener el ojo en el sitio. El componente de acoplamiento se puede conectar al dispositivo de tratamiento, pero preferiblemente, como se muestra en las figuras 6A-6C, se conecta en una ubicacion separada del dispositivo de radioterapia, tal como un mecanismo de impulso 600 que se conecta a una mesa o plataforma 620 que sostiene el dispositivo de tratamiento. El dispositivo de contacto 110 preferiblemente es desechable de manera que para cada sujeto y/o uso se emplea un
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dispositivo de contacto 110 separado (p. ej. desechable). Como alternativa, el dispositivo de contacto 110 puede ser no desechable y tratarse, p. ej., con agentes antiinfecciosos, antes de ser utilizado en multiples ojos de sujetos. El mecanismo de impulso 600 se fija a la base 620 a traves del conector 640, que se puede controlar roboticamente, pero preferiblemente se controla manualmente, y tiene un sistema de coordenadas conocido. En una realizacion, el mecanismo de impulso 600 se fija en una ubicacion conocida, o predeterminada, con respecto al sistema de posicionamiento de cabeza (no se muestra) y/o el ojo del sujeto (no se muestra) y/o el sistema de posicionamiento del dispositivo de radioterapia. Un pulsador 630 permite el posicionamiento manual del dispositivo de contacto 110 dentro y/o fuera de la ranura 610. Asf, como se ilustra en la figura 6A, el brazo de control 180 no se acopla con el mecanismo de impulso 600. En la figura 6B, el brazo de control 180 esta parcialmente acoplado con el mecanismo de impulso 600. Y en la figura 6C, el brazo de control 180 esta totalmente acoplado con el mecanismo de impulso 600 y esta fijo en una ubicacion conocida, o predeterminada, que permite fijar el ojo del sujeto en una ubicacion conocida, o predeterminada, cuando el dispositivo de contacto 110 se acopla al ojo.
En una realizacion de la invencion, el alineamiento espacial se usa en combinacion con el sistema para registrar y monitorizar en todo momento la posicion espacial tridimensional del dispositivo de contacto 110, respecto a un punto de referencia conocido. Un metodo para conseguir el alineamiento es a traves del uso de un brazo de control 180 codificado espacialmente, que rastrea la posicion del dispositivo de contacto 110. El brazo de control 180 sostiene el dispositivo de contacto 110 en un extremo, y se estabiliza o fija mecanicamente a la plataforma 620 en el otro extremo. El brazo de control 180 se acopla al mecanismo de impulso 600, permitiendo un grado de libertad y hasta tres o mas grados de libertad, y puede emplear dispositivos de codificacion para determinar con precision la posicion y orientacion del dispositivo de contacto 110 respecto a la plataforma. El brazo de control 180 tambien permite movimiento y posicionamiento del dispositivo de contacto 110. El brazo de control 180 se usa para posicionar con precision y reproducibilidad el dispositivo de contacto 110. La informacion posicional del dispositivo de contacto 110 se transmite entonces a software de localizacion para alineamiento de la posicion del ojo.
Otro metodo para conseguir el alineamiento y guiado espacial del dispositivo de contacto 110 es a traves de deteccion por sensor optico o electromagnetico. En esta tecnica, se montan camaras u otros detectores concentrados ya sea en el sistema u opcionalmente en la sala de tratamiento, y se usan para rastreo y alineamiento de la posicion del ojo o dispositivo de contacto 110. Camaras o detectores pueden entonces determinar y registrar la posicion tridimensional del dispositivo de contacto 110 en real tiempo, y por lo tanto la posicion del ojo como esta posicionado. Se puede usar un proceso de calibracion para determinar la posicion espacial relativa del dispositivo de contacto con un marco de referencia conocido, asf como en combinacion con imagenes opcionales. La informacion de calibracion se puede almacenar en un archivo de referencia en el ordenador y es usada por un programa de software.
Las figuras 7A-7C ilustran una realizacion preferida de estabilizacion y posicionamiento del ojo de la invencion. En la figura 7A, el dispositivo de contacto 110 se mueve hacia el ojo 130 a lo largo de flechas direccionales 710, 712 de manera que el miembro 120 de contacto con ojo contacte con el ojo 130. Se aplica un vacfo a traves de la lumbrera de vacfo 210 para eliminar sustancialmente todo el aire atrapado entre el miembro 120 de contacto con ojo y el ojo 130, de manera que el dispositivo de contacto 110 se acopla de manera sellada con el ojo 130. La figura 7B ilustra el ojo 130 posicionado y estabilizado. La figura 7C muestra movimiento en direccion Y o hacia abajo del brazo de control 180 del dispositivo de contacto 110. En una realizacion preferida, el movimiento del brazo de control 180 es realizado por un profesional medico entrenado. Con el desplazamiento direccional (p. ej. control X-Y del brazo 180), el brazo de control 180 pivota alrededor del pivote esferico 220 de manera que el ojo 130 se mueve y/o posiciona de manera controlada. En una realizacion de la invencion, retroinformacion de sensor proporciona la ubicacion del ojo 130. En otra realizacion, el brazo de control 180 se conecta a un mecanismo de impulso, como se ilustra en las figuras 6A-6C, que permite control automatizado e informacion de posicion del ojo 130 cuando se mueve o posiciona.
Continuando con referencia a las figuras 7A-7C, un metodo ejemplar para utilizar el sistema de la invencion incluye rotar el ojo antes de la aplicacion de tratamiento. El ojo se puede agarrar y rotar una cantidad, tal como, por ejemplo aproximadamente 1 a 2 grados, o mas ampliamente en torno a 1 a 90 grados, alrededor del punto central. En otras implementaciones, la rotacion puede ir de aproximadamente 1 a aproximadamente 45 grados o mas, y/o en diferentes puntos en el tiempo, en direcciones diferentes y/o en cantidades diferentes. Tras dicha rotacion, el ojo se puede sostener o no en la posicion rotada, por ejemplo mientras se aplica alguno o todos los tratamientos. Tras la aplicacion de alguno o todos los tratamientos deseados, el ojo se puede mover hacia atras, a una extension completa o parcial, a su orientacion que ocurre de manera natural y/o se puede liberar de manera que el ojo se mueve, a una extension completa o parcial, hacia atras a su orientacion que ocurre de manera natural sin ayuda del sistema.
En algunas realizaciones de la invencion, tras aplicacion de alguno o todos los tratamientos deseados al ojo, el ojo se puede rotar en sentido opuesto en mayor medida que lo que se roto en primer lugar, tal como rotacion en sentido antihorario aproximadamente de 1 a 90 grados. Despues de cualquiera de las rotaciones del ojo descritas en esta memoria, y/o en cualquier etapa intermedia, parte o todo el ojo que se esta rotando y/o tratando se puede sostener (temporal o permanentemente) ademas por medio del dispositivo de contacto 110 ilustrado en las figuras 7A-7C.
En otras realizaciones de la invencion, tras una estabilizacion y rotacion iniciales, o posicionamiento, del ojo, y
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aplicacion de uno o mas tratamientos al ojo (p. ej., radioterapia), el ojo se puede rotar en el mismo sentido en mayor medida que la que se roto en primer lugar. Entonces, se puede administrar uno o mas tratamientos deseados al ojo. El proceso se puede repetir para formar tratamientos adicionales de ojo para, por ejemplo, enfocar energfa en un unico punto, p. ej., la macula, de manera que la esclerotica es impactada mmimamente. El ojo se puede rotar en sentido opuesto (p. ej., pasando la orientacion original, que ocurre de manera natural) en diversos grados para facilitar la administracion de uno o mas tratamientos de tejido. Por consiguiente, el ojo se puede rotar en ambos sentidos para facilitar la administracion de tratamiento de manera que se puede atenuar o eliminar potencial dano escleral y/o tiempo de curacion.
En una realizacion de la invencion, el sistema incluye un dispensador de fluido. Se pueden anadir fluidos, incluyendo agua, agua esteril o fluidos acondicionados, tales como los descritos en las patentes de EE. UU. nos. 5.785.521 y 6.350.123, para ayudar con tiempos de curacion o ayudar de otro modo el tejido tratado. Por ejemplo, se puede aplicar fluido por medio de un pequeno rociador de aire, p. ej., desde un pulverizador o deposito dispuesto localmente o a distancia, fijado al sistema. El fluido se puede aplicar entre y/o durante aplicacion de tratamiento, para atenuar o eliminar cauterizacion y/o eliminacion de sangre. Como alternativa, se puede aplicar fluido usando una lmea de aspersion fijada al dispositivo de tratamiento, dispositivo de contacto o fijado de otro modo en el sistema. La lmea de aspersion puede incluir entubacion, p. ej., entubacion basada en sujetador y/o silicona, pero en el sistema y una unidad de dispensacion de fluido. La entrada de dispensacion de fluido se puede activar manual o automaticamente para potenciar dispensacion de fluido.
Las figuras 7A-7C tambien ilustran la aplicacion de una fuerza de predisposicion 155 por parte del brazo 180 durante un procedimiento de posicionamiento de ojo. Como se ha senalado anteriormente, esta fuerza se usa para sostener sobre el ojo el miembro de contacto con ojo, de manera que la presion negativa entre el ojo y el miembro de contacto con ojo puede funcionar para estabilizar la posicion del ojo, pero con un vado relativamente bajo. En esta realizacion de la invencion, un conjunto de contacto con ojo, indicado en 117, incluye un miembro 120 de contacto con ojo y un mecanismo de predisposicion para predisponer el miembro de contacto con ojo contra el ojo del paciente con una fuerza entre 1-25 gramos. En la realizacion ilustrada, el mecanismo de predisposicion esta contenido dentro del brazo 120, e indicado por la flecha de direccion de fuerza 119. Como se ha senalado anteriormente, el mecanismo de predisposicion puede tomar la fuerza de un resorte helicoidal o solenoide activado por circuito que predispone el brazo en la direccion de la flecha 119.
En otra realizacion del sistema, el miembro de contacto con ojo puede ser soportado en una pista para movimiento deslizante acercandose y alejandose del ojo, a lo largo de un eje sustancialmente normal al eje del ojo, donde la pista se puede montar, por ejemplo, en el soporte de cabeza para posicionamiento en direcciones arriba-abajo e izquierda-derecha, para colocar la pista inmediatamente enfrente del ojo del paciente. Con este posicionamiento el miembro de contacto con ojo se puede mover entonces para acoplarse delante del ojo del paciente, con el paciente mirando recto adelante. Una vez se hace contacto inicial, y tras retirar aire de la interfaz ojo/miembro de contacto, se puede aplicar una fuerza de predisposicion al miembro de contacto para sostener contra el ojo durante un procedimiento posterior de terapia de ojo.
Las figuras 8A y 8B representan un mecanismo por el que se puede usar el dispositivo de contacto 110 para alinear el ojo con el sistema de alineacion laser 800. Opcionalmente, el mecanismo de alineacion tambien alinea directamente un sistema de tratamiento, tal como un sistema de radioterapia (no se muestra) en el que el sistema de radioterapia dirige su energfa hacia el ojo con respecto al sistema de alineacion. El haz de puntero laser 810 (que es colineal con el haz terapeutico en algunas realizaciones) se emite desde el sistema laser 800 a traves de un agujero 820 de colimador y refleja la superficie del espejo 230 del dispositivo de contacto 110. En el caso sin alineacion representado en la figura 8A, el haz de puntero laser 810 no se reflejara desde la superficie del espejo 230 colinealmente con el agujero 820 de colimador, sino que estara fuera de eje, como se muestra mediante el haz de reflexion 830. La orientacion del sistema laser 800 y/o del dispositivo de contacto 600 se puede ajustar manual o automaticamente por visualizacion directa de la ubicacion del haz de reflexion 830 o por sensores que detectan la ubicacion del haz de reflexion 830 y ajuntan el sistema laser 800 para llevar el haz de reflexion laser 830 a alineacion. En el caso en el que el puntero laser se alinee de hecho (figura 8B), el haz de puntero laser 810 se refleja, y el haz de reflexion laser 830 es sustancialmente colineal con el haz de puntero laser 830. El sistema incluye, en algunas realizaciones, un modulo de deteccion que detecta una posicion del ojo y reenvfa a la grna de posicionamiento informacion concerniente a la posicion del ojo. El modulo de deteccion puede incluir una parte que contacta ffsicamente con el ojo, que puede incluir el miembro 120 de contacto con ojo positionable en o sobre la cornea del ojo. El modulo de deteccion, en algunas realizaciones, puede detectar opticamente la posicion del ojo con, por ejemplo, un laser.
Algunas realizaciones de la invencion, como se muestra en las figuras 9-24, permiten que el miembro de contacto con ojo tenga una o mas aberturas o partes de material radiotraslucido posicionadas radialmente alrededor de un centro del miembro 120 de contacto con ojo. Las aberturas pueden ser en forma de drculos, cuadrados, rectangulos, ovalos, curvilmeas, irregulares, anulares, anillos concentricos, etc. En algunas realizaciones, el dispositivo de contacto 110 se configura para incluir una abertura o parte de material radiotraslucido unicamente en una parte central del dispositivo para permitir transmision de radiacion a traves del mismo al tejido objetivo.
Las figuras 9-24 ilustran una variedad de realizaciones de miembros de contacto con ojo que se pueden usar para
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controlar selectivamente la energfa terapeutica (p. ej., radioterapia) emitida a traves de los miembros de contacto con ojo hacia el ojo. La figura 9 muestra una realizacion del miembro 900 de contacto con ojo. Como se ve, el miembro 900 de contacto con ojo incluye un conector 905 para acoplar el miembro 900 de contacto con ojo a un
brazo de control (no se muestra) como se ha tratado anteriormente. El miembro 900 de contacto con ojo se
posiciona sobre una superficie exterior del ojo. No hay agujero ni abertura ubicados en el miembro 900 de contacto con ojo como se muestra en la figura 9. La figura 10 ilustra una abertura circular 1010 ubicada descentrada del
miembro 1000 de contacto con ojo, que se puede acoplar a un brazo de control a traves del conector 1005. La
abertura circular es preferiblemente transmisora de energfa al ojo de un sujeto cuando se usa en combinacion con un dispositivo de tratamiento terapeutico, tal como un dispositivo de radioterapia que permite control preciso de energfa a traves del ojo sobre una estructura predeterminada ubicada dentro del ojo, p. ej., la macula. El diametro de las aberturas puede estar en cualquier intervalo adecuado para el tratamiento seleccionado. En realizaciones particulares de la invencion, el diametro de la abertura va de aproximadamente 25 micrometros a aproximadamente 200 micrometros. En una realizacion se contempla una abertura de 100 micrometros. En una realizacion alternativa, se utiliza una abertura de 200 micrometros de diametro.
Las figuras 11-18 son similares al miembro 1000 de contacto con ojo, excepto lo presentado a continuacion. Por consiguiente, los miembros de contacto con ojo descritos en conexion con las figuras 11-18 se puede usar y aplicar al ojo de un sujeto de una forma similar a los miembros 900 o 1000 de contacto con ojo. Por ejemplo, la figura 11 muestra una realizacion de un miembro 1100 de contacto con ojo que incluye un conector 1105 y una abertura 1110 formada en forma de luna creciente. La figura 12 muestra otra realizacion de un miembro 1200 de contacto con ojo que incluye un conector 1205 y una abertura 1210 formada en forma de heptagono. La figura 13 muestra otra realizacion de un miembro 1300 de contacto con ojo que incluye un conector 1305 y una pluralidad de aberturas 1310, 1312,1314 formadas en forma de drculos. La figura 14 muestra otra realizacion de un miembro 1400 de contacto con ojo que incluye un conector 1405 y una abertura 1410 formada en forma de diamante.
La figura 15 muestra otra realizacion de un miembro 1500 de contacto con ojo que incluye un conector 1505 y una abertura 1510 formada en forma de cfrculo parcial ubicada en la periferia del miembro 1500 de contacto con ojo.
La figura 16 muestra otra realizacion de un miembro 1600 de contacto con ojo que incluye un conector 1605 y una abertura 1610 formada en forma de rinon. Se apreciara que las aberturas mostradas en las figuras 11-12, 14, 16 y 18 son meramente ejemplares de aberturas no circulares. Tambien se pueden proporcionar otras formas y disposiciones y estan dentro del alcance de la presente invencion.
La figura 17 muestra otra realizacion de un miembro 1700 de contacto con ojo que incluye un conector 1705 y una abertura 1710 formada en forma de cfrculo parcial formado en la periferia del miembro 1700 de contacto con ojo.
La figura 18 muestra otra realizacion de un miembro 1800 de contacto con ojo que incluye un conector 1805 y una forma global que cubre aproximadamente la mitad de la zona de un ojo respecto al miembro 900 de contacto con ojo de la figura 9. Asf, el miembro de contacto con ojo 1800 puede permitir mas energfa de tratamiento y/o acceso mas facil al ojo.
Los miembros de contacto con ojo de las figuras 9-18 preferiblemente tienen un grosor constante. Sin embargo, en algunas realizaciones, el grosor de los miembros de contacto con ojo puede variar entre la periferia exterior y el centro de los miembros de contacto con ojo. Por ejemplo, el grosor del miembro de contacto con ojo puede disminuir gradualmente desde el centro a la periferia del miembro de contacto con ojo para permitir que entre mas energfa al ojo en la periferia que la que entra mas cerca del centro. Los miembros de contacto con ojo, en algunas realizaciones, son opacos al menos parcialmente, y preferiblemente por completo, fuera de la una o mas regiones de abertura. La opacidad de los miembros de contacto con ojo se puede lograr de cualquiera de varias maneras diferentes. Por ejemplo, en una realizacion, el material usado para formar el miembro de contacto con ojo puede ser opaco de manera natural. Como alternativa, el material usado para formar el miembro de contacto con ojo puede ser sustancialmente claro, pero tratado con un tinte u otro agente de pigmentacion para crear una parte o todo el miembro de contacto con ojo sustancial o enteramente opaco. En todavfa otra realizacion, una o ambas de la superficies de los miembros de contacto con ojo se puede tratar ffsica o qmmicamente (tal como por grabado qmmico) para alterar las propiedades refractivas y transmisoras del miembro de contacto con ojo, haciendolo menos transmisor de energfa.
En todavfa otra alternativa, la superficie del miembro de contacto con ojo se puede tratar con partfculas depositadas en la misma. Por ejemplo, en la superficie del miembro de contacto con ojo se pueden depositar partfculas de titanio, oro o carbono para proporcionar opacidad a la superficie del miembro de contacto con ojo. Tambien se pueden incluir materiales radiopacos tales como bario o compuestos fluorescentes. En otra alternativa, las partfculas se pueden encapsular dentro del interior del miembro de contacto con ojo. Finalmente, al miembro de contacto con ojo se le puede aplicar un patron para proporcionar zonas de transmisividad variable de energfa, como se muestra generalmente en las figuras 19-24, que se tratan en detalle mas adelante.
La figura 19 muestra una realizacion de un miembro 1900 de contacto con ojo que incluye un conector 1905 y una pluralidad de aberturas 1910 en el patron de radios radiales que se extienden desde el conector 1905 a una periferia exterior del miembro 1900 de contacto con ojo. Las aberturas pueden tener la misma opacidad, o como alternativa
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tener opacidades que aumentan o disminuyen gradualmente, segun se desee. La opacidad graduada se puede lograr, por ejemplo, proporcionando diferentes grados de pigmentacion a las aberturas 1910. En otra realizacion, en la superficie del miembro 1900 de contacto con ojo se pueden depositar selectivamente materiales que bloquean energfa del tipo descrito anteriormente en grados variables.
La figura 20 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 19 que muestra una pluralidad de ranuras 1910 que se extienden radialmente que emanan del centro 1905 del miembro de contacto con ojo.
De una manera similar, la figura 21 muestra una realizacion de un miembro 2100 de contacto con ojo que incluye un conector 2105 y una pluralidad de aberturas circulares 2110, 2112 y 2114 que aumentan en diametro desde el centro a la periferia de miembro 2100 de contacto con ojo.
La figura 22 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 21 que muestra una pluralidad de aberturas en forma circular 2110, 2112, 2214 que aumentan de tamano y espaciadas radialmente desde el centro 2205 del miembro 2200 de contacto con ojo.
La figura 23 ilustra una realizacion de un miembro 2305 de contacto con ojo que utiliza una estructura de aberturas con patron que incluye zonas que van de ser opacas 2320 a zonas que son transmisoras de energfa 2310.
La figura 24 es una vista lateral del miembro de contacto con ojo de la figura 23 que muestra una rejilla de aberturas 2310 dentro del miembro 2300 de contacto con ojo.
En las realizaciones descritas anteriormente, el dispositivo de tratamiento seleccionado se acopla indirectamente al dispositivo de contacto a traves de conexiones al sistema. Por ejemplo, en una realizacion preferida descrita anteriormente, el dispositivo de contacto se acopla a un brazo de control que se conecta al sistema a traves de un mecanismo de impulso; y el dispositivo de tratamiento seleccionado se acopla al sistema de manera que la relacion espacial entre el dispositivo de contacto y el dispositivo de tratamiento seleccionado se puede determinar dinamicamente. En una realizacion alternativa de la presente invencion, existe una conexion ffsica directa entre el dispositivo de contacto y el sistema de tratamiento seleccionado. Asf, en algunas realizaciones, la conexion ffsica puede incluir un dispositivo de acoplamiento de tratamiento. El dispositivo de acoplamiento tiene un miembro de contacto con ojo que puede incluir, por ejemplo, un cristalino escleral y una superficie de acoplamiento de dispositivo de tratamiento. El miembro de contacto con ojo puede cubrir la cornea y contactar la cornea o puede cubrir la cornea, contactando unicamente con la esclerotica. En algunas realizaciones, el miembro de contacto con ojo puede cubrir y contactar tanto la cornea como la esclerotica. El miembro de contacto con ojo puede ser una lente en algunas realizaciones, y en realizaciones alternativas, el miembro de contacto con ojo puede ser una ventana sustancialmente transparente con poca o sin refraccion. El miembro de contacto con ojo se puede usar para retener gel ocular o puede ser una carcasa con un orificio en el centro. El miembro de contacto con ojo se puede personalizar para un paciente individual usando modalidades de imaginologfa, tales como por ejemplo, IOL master, tomograffa de coherencia optica (TCO), mapeado de superficie corneal, IRM, escaner TC y ultrasonido. El miembro de contacto con ojo puede ser flexible o ngido o un compuesto. Uno o mas rebordes pueden funcionar para sostener aparte los parpados o pueden servir como referente para el dispositivo de tratamiento.
Opuestas al miembro de contacto con ojo hay superficies, o partes, de acoplamiento de dispositivo de tratamiento. Estas superficies, individual o colectivamente, acoplan el dispositivo de acoplamiento con el sistema de radioterapia. Mientras el miembro de contacto con ojo tiene interfaz con el ojo y estructuras, la parte de tratamiento acopla el miembro de contacto con ojo al sistema de tratamiento. La parte de tratamiento puede vincular el dispositivo de acoplamiento al dispositivo de tratamiento en una variedad de maneras. Por ejemplo, la parte de tratamiento puede acoplarse al dispositivo de tratamiento por medio de puntero laser, por medio de acoplamiento de infrarrojos, por medio de acoplamiento de microondas, por medio de acoplamiento mecanico, por medio de reflexion, o por medio de transmisores de radiofrecuencia.
III. Metodos de la invencion
El dispositivo de la presente invencion se puede usar en una amplia variedad de metodos de tratamiento ocular. Metodos de tratamiento preferidos incluyen terapia con laser y terapia con radiacion. Como se ilustra en la figura 25, un metodo preferido 2500 para emplear el sistema descrito anteriormente incluye preparar un ojo del sujeto para tratamiento 2510 que puede incluir administrar un anestesico, encintar el parpado superior o inferior, dilatar el ojo, medir parametros biometricos tales como longitud axial, diametro corneal, etc. Tras la preparacion, la cabeza del sujeto se asegura al sistema 2520. El dispositivo de contacto se posiciona entonces en el ojo del sujeto referenciado con el numeral de referencia 2530. El posicionamiento del soporte (descrito anteriormente) en el ojo se consigue alineando el centro del soporte, usando movimiento x,y,z, con el centro del limbo. Esto se puede realizar como una aproximacion por un facultativo mientras observa tanto el soporte como el ojo del paciente directamente o en un monitor de ordenador. Como alternativa, una camara de imaginologfa puede determinar el centro del limbo automaticamente y ayudar en el posicionamiento del soporte con su centro alineado con el centro del limbo. En algunas realizaciones, el soporte se posiciona en el sitio automaticamente en lugar de manualmente por el operario del dispositivo.
Una vez se determina la posicion del soporte respecto al limbo, se aplica succion a traves del soporte para
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yuxtaponerlo al ojo 2532. Con el soporte firmemente conectado al ojo, el soporte (y ojo) se pueden mover a la posicion respecto al dispositivo de tratamiento en coordenadas conocidas dentro del sistema. En la realizacion en la que el soporte contiene un espejo para monitorizar su reflexion, el soporte se posiciona de manera que esta en posicion una reflexion desde el espejo. Una vez el ojo esta en posicion, en un ejemplo su movimiento se estabiliza 2540 con succion. El ojo se puede posicionar entonces en una ubicacion predeterminada respecto al dispositivo de tratamiento, como indica el numeral 2550. El dispositivo de tratamiento se mueve entonces alrededor de, o se posiciona de otro modo respecto a, el ojo para administrar su tratamiento 2560. Como alternativa, el dispositivo de tratamiento se mueve a la posicion alrededor del ojo. Las etapas 2550-2560 de metodo se pueden repetir hasta que se completa un tratamiento deseado, tras lo que el ojo del sujeto se libera del dispositivo de contacto 2570.
Como se ha descrito anteriormente e indicado por el numeral 2534, en algunas realizaciones de la invencion se construye una liberacion rapida en el dispositivo de contacto. En caso de emergencia o fatiga, el paciente puede liberarse del soporte aplicando una pizca de fuerza que tiene como resultado que el miembro de contacto con ojo se separa del resto del dispositivo de contacto. En dicho caso, la etapa de metodo regresa a la etapa antes del posicionamiento y aseguramiento de la cabeza 2520, o a la etapa de posicionar el dispositivo de contacto en el ojo del sujeto 2530, como se indica en la figura 25.
Ahora se describe un metodo ejemplar para utilizar el sistema. El metodo incluye preparar el ojo para posicionamiento. Dicha preparacion incluye aplicar gotitas adormecedoras de ojo al ojo del sujeto. Se puede proporcionar holgura escleral asegurando el parpado inferior hacia abajo con cinta o eversion de parpado. El ojo sin tratar se cubre con un parche. La cabeza del sujeto se posiciona en un soporte de cabeza y el menton descansa en un reposamenton. La cabeza se puede asegurar al soporte de cabeza con correas o algo semejante. El miembro de contacto con ojo se coloca en la cornea inclinando el miembro de contacto con ojo para que contacte con la parte superior de la esclerotica. Cuando el miembro de contacto con ojo contacta la region escleral superior del ojo, el miembro de contacto con ojo se inclina hacia abajo para lograr contacto completo con el ojo. Entonces se aplica succion, y se verifica visualmente y por la fuente de vacfo que "mantiene" succion. El dispositivo de contacto se alinea entonces con un laser, y centrado en el limbo. Entonces se realiza un procedimiento de tratamiento deseado.
En una realizacion preferida del metodo de la invencion como se ilustra en la figura 26, se describe un metodo 2600 para tratar una estructura ocular de un ojo con un haz de radiacion de un sistema de radioterapia, que incluye contactar en una superficie del ojo con un miembro de contacto con ojo, en donde el miembro de contacto con ojo comprende una primera parte, de manera que un eje que pasa a traves de la estructura ocular tambien pasa a traves de la primera parte del miembro de contacto con ojo; y emitir una pluralidad de haces de radiacion hacia la estructura ocular 2610, desde un sistema de radioterapia ubicado fuera del ojo, de manera que cada uno de la pluralidad de haces de radiacion tiene una trayectoria que interseca el eje en un lugar de tratamiento en la estructura ocular, el lugar de tratamiento puede ser tratado eficazmente por al menos uno de la pluralidad de haces de radiacion. En la realizacion ilustrada en la figura 2600, al menos una parte de la radiacion se transmite a traves del dispositivo de contacto que se ha posicionado en el ojo. En una realizacion alternativa, al menos una parte de la radiacion se transmite al ojo sin contactar ninguna parte del dispositivo de contacto. En incluso otra realizacion, que se puede usar como alternativa o en combinacion con las realizaciones descritas anteriormente, al menos una parte de la radiacion se refleja desde el dispositivo de contacto cuando el dispositivo de contacto se posiciona en el ojo 2630. El tratamiento con radiacion continua hasta que se logra un efecto deseado 2640.
En otra realizacion de un metodo de la invencion 2700, como se ilustra en la figura 27, la cornea se reforma usando el sistema de la invencion descrito anteriormente. En esta realizacion, se emite un laser hacia la cornea de un ojo 2710, seguido por la reformacion deseada de la superficie de la cornea 2720. Segun algunas realizaciones de la invencion, aplicar energfa de tratamiento (p. ej., radioterapia o energfa optica de ablacion) a tejidos (p. ej., la conjuntiva o esclerotica) se puede referir a grupos de tratamiento de tejido y/o marcas de tratamiento de tejido correspondientes a grupos de tratamiento de tejido. Tratamiento se puede referir a dos o mas tratamientos de tejido dispuestos en un punto o puntos enfocados en el tejido; un grupo no lineal o no arqueado (p. ej., patron) en el tejido; y/o dispuestos en una pluralidad de puntos enfocados, grupos no lineales y no arqueados en el tejido. Tratamientos de tejido o grupos de tratamientos de tejido pueden incluir puntos enfocados, formas de lmea aleatorias, (rectas, curvadas o de otro modo), o pueden incluir formas de lmea formadas en un patron que se predetermina sobre la base de un tratamiento personalizado a una zona de tejido.
En otra realizacion, el sistema descrito anteriormente se usa para estabilizar un ojo durante fotocoagulacion con laser de la retina o durante un tratamiento fotodinamico de la retina. En estos tratamientos, la estabilizacion del ojo es realizada actualmente por el facultativo que sostiene el ojo manualmente con una lente que contacta en el ojo. Una limitacion de esta tecnica es que el facultativo unicamente puede sostener la lente con capacidad muy limitada de posicionamiento y estabilizacion sujeta a tremores y sacudidas. Dado el sistema anterior, el facultativo podna aplicar estos tratamientos con confirmacion de estabilidad a traves del brazo estabilizador de camara de sistema.
Implementaciones particulares de laseres para uso en, por ejemplo, la esclerotica pueden incluir laseres Er:YAG, Er:YSGG, Er, CTE:YAG, o Cr:YSGG funcionando en longitudes de onda ejemplares que van de aproximadamente 2,7 a 2,9 micrometros; laseres exdmeros XeCI funcionando en una longitud de onda ejemplar de aproximadamente 308 nm; laseres de estado solido ejemplares con desplazamiento de frecuencia funcionando a longitudes de onda de aproximadamente 0,15 micrometros a aproximadamente 3,2 micrometros; laseres exdmeros de ArF funcionando
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a una longitud de onda de aproximadamente 93 nm; generaciones harmonicas de laseres de Nd:YAG o Nd:YAL o Ti:zafiro funcionando a longitudes de onda de aproximadamente 190 nm a aproximadamente 220 nm; laseres de CO funcionando a una longitud de onda de, por ejemplo, aproximadamente 6 micrometros y laseres de dioxido de carbono funcionando a una longitud de onda de, por ejemplo, aproximadamente 10,6 micrometros; laseres de diodo funcionando a longitudes de onda ejemplares de aproximadamente 0,8 micrometros a aproximadamente 2,1 micrometros; laseres de gas funcionando a longitudes de onda de aproximadamente 2,6 micrometros a aproximadamente 3,2 micrometros; y otros laseres de gas o estado solido incluyendo laseres de lampara flash y bombeados por laser de diodo funcionando a longitudes de onda de aproximadamente 0,5 micrometros a aproximadamente 10,6 micrometros; y laseres de oscilacion parametrica optica (OPO) funcionando a longitudes de onda ejemplares de aproximadamente 2,6 micrometros a aproximadamente 3,2 micrometros.
Asf, los dispositivos y metodos descritos anteriormente son utiles, en algunas realizaciones de la invencion, para tratar situaciones del ojo de un sujeto. Se pueden utilizar fuentes de energfa de tratamiento, tales como dispositivos emisores de energfa electromagnetica, para implementar manipulaciones corneales y/o no corneales. Segun las arquitecturas y tecnicas de algunas realizaciones de la invencion, la fuente o fuentes (cuando se utilizan en combinacion) se pueden activar para dirigir energfa sobre y/o dentro de partes del ojo, tales como la conjuntiva y esclerotica para tratar situaciones tales como presbicia, en donde la energfa afecta al menos a una propiedad del ojo y tiene como resultado una mejora de una propiedad del ojo.
En algunas realizaciones de la invencion, se tratan trastornos de enfoque tales como miopfa e hipermetropfa. La miopfa, o vision de cerca, esta relacionada con una anomalfa refractiva de la vision del ojo por la que objetos distantes aparecen borrosos como resultado de rayos de luz que entran al ojo se enfocan delante de la retina. La hipermetropfa, o vision de lejos, por otro lado, esta relacionada con una anomalfa refractiva de la vision del ojo por la que objetos cercanos aparecen borrosos o difusos como resultado de que los rayos de luz se enfocan por detras de la retina.
Una variacion de la hipermetropfa es la presbicia, que tfpicamente se asocia con la falta de capacidad de una persona para enfocar a distancias cercanas y que tiende a desarrollar y progresar con la edad. Con relacion a esta progresion, se piensa que la presbicia avanza a medida que el ojo pierde progresivamente su capacidad de acomodar o enfocar con nitidez para vision de cerca con el aumento de edad de la persona. Por consiguiente, la situacion de presbicia generalmente significa una disminucion universal de la amplitud de acomodacion de la persona afectada.
Miopfa e hipermetropfa se pueden tratar quirurgicamente usando tecnicas que incluyen intervenciones corneales, tales como reformacion de una curvatura de superficie de la cornea ubicada dentro de la zona de limbo, y manipulaciones no corneales, tales como alterar propiedades de la esclerotica (que se ubica fuera de la zona de limbo), musculo ciliar, zonulas o cristalino. Un ejemplo del ultimo tratamiento incluye la ablacion de la superficie de la propia cornea para formar una disposicion multifocal (p. ej., vision a distancia en un ojo y vision de lectura en otro ojo segun un plan de tratamiento denominado como monovision) que facilita la vision de un paciente de objetos tanto cercanos como lejanos. Un ejemplo del ultimo tratamiento incluye introducir lmeas de corte en partes de la esclerotica para aumentar de ese modo la acomodacion. Las intervenciones no corneales tfpicamente incluyen retirar o tirar hacia atras temporalmente la conjuntiva del sujeto, usando forceps y tijeras y/o uno o mas de escalpelos, cauterio, plasma y metodos con laser, seguidos por las manipulaciones reales no corneales (p. ej., formacion de lmeas de corte en la esclerotica). Tras completar las lmeas de corte, la conjuntiva se sutura entonces tfpicamente de nuevo hasta la posicion.
Dispositivos de energfa electromagnetica pueden incluir, por ejemplo, laseres que emiten un amplio intervalo de longitudes de onda, tales como laseres que tienen longitudes de onda que van, por ejemplo, de aproximadamente 0,2 micrometros a aproximadamente 3,1 micrometres. Tamanos ejemplares de haz de laser pueden ir de aproximadamente 0,005 mm hasta aproximadamente 1,0 mm, o 2,0 mm. Energfa laser ejemplar por valores de impulso pueden ir de aproximadamente 0,1 mJ a aproximadamente 50 mJ dependiendo de, por ejemplo, la duracion de impulso y el tamano de punto de haz de laser. Anchuras tfpicas de laser de impulsos pueden ir de aproximadamente 150 nanosegundos a aproximadamente 1000 microsegundos. Las zonas a tratar pueden ser pretrazadas con un laser vascular o Er,Cr:YSGG de impulso largo, o Er:YAG de impulso largo, para minimizar el sangrado.
En una realizacion de la invencion, se administra radioterapia. La radioterapia es particularmente util para tratar degeneracion macular. La degeneracion macular es una situacion en la que las celulas sensibles a la luz de la macula, una parte cerca del centro de la retina del ojo humano, funcionan mal y dejan de trabajar lentamente. La degeneracion macular es la principal causa de perdida de vision central en las personas con mas de cincuenta anos. La evidencia clmica e histologica indica que la degeneracion macular es provocada en parte o es el resultado de un proceso inflamatorio que en ultima instancia provoca la destruccion de la retina. El proceso inflamatorio puede tener como resultado la destruccion directa de la retina o la destruccion por medio de formacion de membranas neovasculares que filtran fluido y sangre adentro de la retina, llevando rapidamente a cicatrizacion. Para tratar la degeneracion macular, se identifica la macula del paciente como la region objetivo de interes. Tras estabilizar y posicionar el ojo, segun los metodos descritos anteriormente, una fuente haces de rayos X colimados suaves se mueve a una posicion para dirigir el haz a la region macular del ojo, a lo largo de un recorrido a traves de una region
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lateral exterior del ojo que forma un angulo con un eje normal a la cornea del ojo entre 5-45 grados, y preferiblemente con un angulo que evita dirigir el haz a traves del cristalino del ojo. En un metodo de tratamiento preferido, la fuente de haz se mueve, en el mismo angulo con respecto a la normal, a posiciones inclinadas en las que el haz se apunta a la macula desde una posicion ligeramente elevada, y desde una situacion de elevacion por debajo correspondiente, de manera que se irradia la macula a lo largo de diferentes recorridos, para minimizar la radiacion vista por el ojo a lo largo de un recorrido cualquiera.
Se puede usar radioterapia en combinacion con otra terapia para el ojo. Se puede usar radioterapia para limitar los efectos secundarios de otros tratamientos o puede trabajar sinergfsticamente con otras terapias. Por ejemplo, se puede aplicar radioterapia a quemaduras de laser en la retina o a implantes o cirugfa en la region anterior del ojo. Se puede combinar radioterapia con uno o mas tratamientos farmaceuticos, medicos y/o tratamientos o agentes fotodinamicos. Por ejemplo, se puede usar radioterapia junto con tratamiento anti-VEGF, receptores VEGF, esteroides, compuestos antiinflamatorios, moleculas de union de ADN, terapias formadoras de radicales de oxfgeno, moleculas portadoras de oxfgeno, moleculas/terapias de porfirina, gadolinio, formulaciones basadas en partmulas, quimioterapias oncologicas, terapias con calor, terapias con ultrasonido y terapias con laser.
En algunas realizaciones, se pueden combinar radiosensibilizadores y/o radioprotectores con tratamiento para disminuir o aumentar los efectos de la radioterapia, tal como se trata en el documento de Thomas, et al., Radiation Modifiers: Treatment Overview and Future Investigations, Flematol. Oncol. Clin. N. Am. 20 (2006) 119-139; el documento de Senan, et al., Design of Clinical Trials of Radiation Combined with Antiangiogenic Therapy, Oncologist 12 (2007) 465-477.
Algunas realizaciones incluyen radioterapia con los siguientes radiosensibilizadores y/o tratamientos: 5-fluorouracilo, antimetabolito de pirimidina fluorada, citocina en fase anti-S, 5-fluorouridina trifosfato, 2-deoxi-fluorouridina monofosfato (Fd-UMP), y 2-deoxi-fluorouridina trifosfato capecitabina, analogos de platino tales como cisplatina y carboplatina, fluoropirimidina, gemcitabina, antimetabolitos, taxanos, docetaxel, inhibidores de topoisomerasa I, Irinotecan, inhibidores de ciclo-oxigenasa-2, radiosensibilizadores celulares hipoxicos, terapia antiangiogenica, bevacizumab, anticuerpo monoclonal recombinante, mediacion ras y receptor de factor de crecimiento epidermico, vector de factor necrosis de tumoral, vector adenoviral Egr-RNF (Ad5.Egr-TNF), e hipertermia. En algunas realizaciones, realizaciones incluyen radioterapia con los siguientes radioprotectores y/o tratamientos: amifostina, sucralfato, tiol citoprotector, vitaminas y antioxidantes, vitamina C, tocoferol-monoglucosida, pentoxifillina, alfa- tocoferol, beta-carotena y pilocarpina.
Agentes Antiangiogenicos (AA) pretenden inhibir el crecimiento de nuevos vasos sangumeos. Bevacizumab es un anticuerpo monoclonal humanizado que actua uniendo y neutralizando VEGF, que se un ligante con un rol central en caminos de senalizacion que controlan el desarrollo de vasos sangumeos. Los hallazgos sugieren que la terapia anti-VEGF tiene un efecto antivascular directo en tejidos humanos. En contraste, inhibidores de quinasa tirosina de molecula pequena (TKI) previenen la activacion de los VEGFR, inhibiendo asf caminos de senalizacion aguas abajo en lugar de uniendose directamente a VEGF. Agentes de dano vascular (VDA) provocan una rapida desconexion del sistema vascular establecido, llevando a muerte de tejido secundario. Los agentes de desestabilizacion microtubular, incluyendo combretastatinas y ZD6126, y farmacos relacionados con 5,6-dimetilxantenona-4-acido acetico (DMXAA) son dos grupos principales de VDA. Tambien se pueden utilizar inhibidores mezclados, incluyendo agentes tales como inhibidores de EGFR o agentes neutralizantes y agentes anticancer citotoxicos.
Asf, el sistema de la presente invencion se puede usar en algunas realizaciones para proporcionar tratamiento de radioterapia. Un eje de tratamiento que proporciona una referencia alrededor de la que se aplica aplicacion de los haces de radiacion se puede acoplar o alinear con un eje de sistema del sistema de radioterapia, alrededor del que se puede rotar una fuente de rayos X. La fuente de rayos X puede rotar alrededor del eje de sistema del dispositivo de radioterapia, alrededor del que se puede rotar la fuente de rayos X. La fuente de rayos X puede rotar alrededor del eje de sistema con o independiente de un subsistema de imaginologfa y su correspondiente eje. Con el eje de tratamiento alineado con el eje de sistema, y con el dispositivo de acoplamiento acoplado al ojo, se pueden determinar trayectorias de los haces de radiacion para dirigir los haces de radiacion para que sean coincidentes con el tejido objetivo del ojo del sujeto. El espacio definido del eje de tratamiento, el eje de sistema, la ubicacion del dispositivo de acoplamiento, y la ubicacion de la fuente de rayos X proporcionan un marco de coordenadas confinado que se puede usar, por ejemplo, para dirigir la orientacion y administracion de los haces de radiacion.
En una realizacion de la invencion, se administra terapia radiodinamica. Se pueden administrar agentes radiodinamicos ya sea sistemicamente o adentro del humor vftreo; entonces se apunta directamente la region del ojo a tratar con radioterapia como se ha descrito anteriormente. La region pretendida se puede localizar con precision usando el dispositivo de la invencion y/o en combinacion con un modelo de ojo, y luego se puede aplicar radiacion con precision a esa region. Se pueden usar tamanos de haz de aproximadamente 1 mm o menos en terapia radiodinamica para tratar trastornos oculares si el objetivo tiene granulos por ejemplo. En otros ejemplos, el tamano de haz es inferior a aproximadamente 6 mm.
Se contempla ademas que el sistema de la presente invencion se pueda utilizar para tratar una variedad de tipos de cancer del ojo. A continuacion se describen tratamientos ejemplares de cancer.
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El melanoma intraocular empieza desde celulas de pigmento llamadas melanocitos, que se encuentran en la parte del ojo conocida como uvea. La uvea incluye el iris, que forma la parte coloreada del ojo; el cuerpo ciliar, que ayuda a cambiar la forma del cristalino dentro del ojo de modo que pueda enfocar; y la coroides, que es una capa muy profunda del ojo. Aunque no es comun, el melanoma uveal es el tumor primario mas comun de ojo en adultos; se diagnostican aproximadamente 1200 personas con la enfermedad cada ano en los Estados Unidos. Factores asociados con el desarrollo de la enfermedad incluyen color de piel claro, exposicion ambiental y predisposicion genetica.
Si el melanoma empieza en el iris, puede aparecer como un punto oscuro en el ojo. Sin embargo, si empieza en el cuerpo cirial o coroides, pueden aparecer sfntomas como problemas de vision, si acaso. En estos casos, la enfermedad se detecta usualmente durante un examen rutinario. Las posibilidades de recuperacion y la respuesta al tratamiento dependen de la ubicacion del melanoma y de si se ha expandido. Melanomas de tracto uveal posterior (los canceres que surgen del cuerpo ciliar o la coroides - las partes mas profundas del ojo) son tfpicamente mas malignos, con una tasa de mortalidad en cinco anos del 30 % cuando el tumor se ha expandido a zonas fuera del ojo. Melanomas de tracto uveal anterior (los que surgen del iris) tienen una tasa de mortalidad en cinco anos del 2 % al 3 %. Asf, en una realizacion de la invencion, se trata melanoma intraocular usando el sistema de la invencion.
El tratamiento estandar para melanoma intraocular tfpicamente incluye retirada quirurgica del ojo, o enucleacion. Debido al efecto de este procedimiento en la apariencia de un paciente, posibles incertidumbres de diagnostico y el potencial de que el cancer se expanda, se han introducido tratamientos alternativos. Estos tratamientos incluyen radiacion con placas radioactivas, fotocoagulacion por laser, termoterapia transpupilar y crioterapia. Tambien se contempla terapia por haz de protones que tiene la capacidad de apuntar con precision a tumores del ojo sin provocar dano grave a tejido sano circundante al ojo.
Metastasis coroidal se produce cuando el cancer es extiende a la capa coroidal del ojo desde otro lugar primario, como la mama. En estas situaciones, el objetivo del tratamiento es mejorar la calidad de vida del paciente conservando la vision y evitando la retirada del ojo. La presente invencion contempla quimioterapia, terapia por radiacion con haz externo y terapia con protones en combinacion con el sistema descrito anteriormente para el tratamiento de metastasis coroidal de manera que el tratamiento terapeutico permita mantener el ojo, logra una alta probabilidad de control local y ayuda a evitar perdida de vision y dolor.
El retinoblastoma es una cancer infantil poco comun. Empieza en la retina, y supone aproximadamente el 3 % de los canceres en ninos de menos de 15 anos - aproximadamente 4 casos por millon. A menudo ocurre antes de los dos anos, y se diagnostica el 95 % de los retinoblastomas antes de los cinco anos. El tumor puede afectar a un ojo (aproximadamente el 75 % de los casos), o a ambos ojos (25 % de los casos). Mas del 90 % de los retinoblastomas que no se extienden mas alla del ojo se curaran. El retinoblastoma es provocado a veces por una mutacion genetica heredada; cuando se produce en ambos ojos, siempre es el resultado de una mutacion genetica. El tratamiento de retinoblastoma segun la presente invencion contempla un planteamiento multidisciplinar e implica tratar el cancer asf como mantener la vision. Si el tumor es especialmente grande, o si hay poca expectativa de mantener la vision normal, se puede considerar la cirugfa. Otras opciones incluyen crioterapia, fotocoagulacion, quimioterapia y terapia con radiacion. Para controlar tumores en casos seleccionados se ha usado terapia con radiacion de haz externo con protones. La presente invencion tambien contempla terapia con protones en combinacion con el sistema de la invencion.
Hemangiomas coroidales son tumores vasculares benignos que usualmente estan contenidos y pueden provocar una disminucion de las capacidades visuales. El tratamiento de hemangiomas coroidales pretende reducir la recogida de fluido bajo la retina y disminuir el tamano del tumor. El tratamiento estandar implica fotocoagulacion con laser, que reconecta con exito la retina, pero no siempre destruye completamente el tumor. En los ultimos anos, se ha usado tratamiento con placa radioactiva y tratamientos con radiacion con haz de protones. La terapia con haz de protones comparte la capacidad de apuntar con precision al tumor de las placas radioactivas, y por lo tanto se contempla para uso con el sistema de la presente invencion.
Ademas de los metodos de tratamiento de cancer descritos anteriormente, la invencion tambien contempla manipular el ojo para mover estructuras crfticas alejandolas del eje de tratamiento para administrar cantidades terapeuticas de radiacion a tumores fuera pero cerca del ojo. Asf, en una realizacion de la invencion, el sistema se usa para posicionar el ojo para el tratamiento de situaciones extraoculares.
En una realizacion de la invencion, el dispositivo descrito anteriormente se utiliza en combinacion con otras terapias para el ojo. Por ejemplo, se puede utilizar uno o mas tratamientos de terapia tales como crioterapia, fotocoagulacion, quimioterapia y terapia de radiacion en combinacion con el sistema de la presente invencion para proporcionar tratamiento terapeutico del ojo.
A partir de lo anterior, se puede ver como se cumplen diversos objetos y caracterfsticas de la invencion. Si bien se han descrito ciertos aspectos y realizaciones de la descripcion, se han presentado a modo de ejemplo unicamente y no estan pensados para limitar el alcance de la descripcion.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un conjunto (110) de contacto con ojo para estabilizar el ojo de un paciente en una posicion seleccionada en un sistema de coordenadas externo, que comprende:
    un miembro (120) de contacto con ojo que comprende una superficie de contacto interior para contactar en una superficie delantera del ojo de un paciente (130), una superficie exterior y una lumbrera de vado (210) formada dentro del miembro (120) de contacto con ojo por la que se puede aplicar una presion negativa entre el ojo (130) de un paciente y la superficie de contacto, para estabilizar la posicion del ojo con respecto al miembro de contacto (120),
    un brazo de posicionamiento (180) para posicionar el miembro (120) de contacto con ojo en una posicion seleccionada, con el ojo (130) de un paciente estabilizado en el mismo,
    miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) llevados en el miembro de contacto (120) y brazo de posicionamiento (180), los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) se acoplan de manera liberable entre sf con una fuerza de liberacion suficiente para permitir al miembro de contacto (120) y al ojo (130) de un paciente estabilizado en el mismo ser movidos por el brazo (180), y los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) se configuran para liberarse uno de otro cuando una fuerza por encima de umbral superior a la fuerza de liberacion es aplicada por el ojo o se aplica a este; en donde uno o mas sensores de presion (450, 452, 454) se colocan en un miembro de acoplamiento (410, 415; 412, 417) y
    una unidad de control (115), configurada para controlar el brazo de posicionamiento (180), en donde, cuando se alcanza una fuerza umbral sobre y hacia el ojo (130) del paciente por el miembro (120) de contacto con ojo, la unidad de control (115) restringe el movimiento adicional del brazo de posicionamiento (180) y el miembro (120) de contacto con ojo hacia el ojo (130) mientras el ojo (130) del paciente permanece estabilizado en el miembro de contacto (120), en donde la fuerza es monitorizada por los sensores de presion.
  2. 2. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, en donde uno de los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 417) incluye una union de pivote (220), para absorber movimiento angular entre el miembro de contacto (120) y el brazo de posicionamiento (180) cuando el miembro de contacto es movido por el brazo.
  3. 3. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, en donde los miembros de acoplamiento liberables comprenden imanes (410, 415) que se acoplan entre sf con dicha fuerza de liberacion umbral.
  4. 4. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, en donde los miembros de acoplamiento liberables comprenden miembros de plastico deformables (412, 417) con formas complementarias de trabado mutuo (420, 430).
  5. 5. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, en donde el miembro (120) de contacto con ojo es una estructura curvada que se centra en un eje que se extiende a traves del miembro de contacto, sustancialmente normal al mismo.
  6. 6. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 5, en donde la superficie de contacto interior del miembro de contacto (120) se dimensiona para hacer contacto con la esclerotica (239) del ojo del paciente (130), con el miembro de contacto centrado en el ojo.
  7. 7. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 6, en donde los miembros de acoplamiento liberables (410, 415; 412, 430) se disponen a lo largo del eje.
  8. 8. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 7, que comprende ademas una superficie reflectante llevada en el brazo (180), normal a, e intersecada por, el eje del miembro (120) de contacto con ojo.
  9. 9. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 8, en donde la orientacion del miembro de contacto
    (120) en el sistema de coordenadas externo se puede determinar dirigiendo un haz optico sobre la superficie
    reflectante y midiendo un angulo del haz reflejado desde dicha superficie reflectante.
  10. 10. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, que comprende ademas un mecanismo de predisposicion para predisponer el miembro (120) de contacto con ojo contra el ojo (130) con una fuerza de predisposicion, para estabilizar la posicion del ojo y sostener el conjunto en posicion contra el ojo cuando se aplica una presion negativa a la lumbrera de vacfo (210).
  11. 11. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 10, que comprende ademas un medidor de fuerza acoplado funcionalmente al mecanismo de predisposicion para determinar e informar de la fuerza de predisposicion aplicada al ojo del paciente (130) por el miembro de predisposicion.
  12. 12. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 10, en donde el mecanismo de predisposicion se
    configura para predisponer el miembro (120) de contacto con ojo contra el ojo (130) con una fuerza entre 1-
    25 gramos.
  13. 13. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, que comprende ademas uno o mas elementos de direccion de haz conectados al miembro (120) de contacto con ojo por los que la posicion del miembro de contacto con ojo, y asf la posicion del ojo de un paciente (130) estabilizado en el dispositivo, en el sistema de coordenadas
    5 externo puede ser determinada por uno o mas sensores de haz externos posicionados en el sistema de coordenadas externo.
  14. 14. El conjunto de contacto con ojo (110) de la reivindicacion 1, que comprende ademas una superficie que tiene varias marcas referenciales distribuidas espacialmente (240, 242, 244, 246, 248) detectables con una camara imaginologfa.
    10 15. El conjunto (110) de contacto con ojo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    un sensor en la superficie de contacto interior del miembro (120) de contacto con ojo configurado para monitorizar una fuerza entre el miembro de contacto con ojo y el ojo (130); y
    un motor configurado para controlar una posicion del brazo de posicionamiento (180).
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