ES2625433T3 - Dispositivos ópticos para la fotocoagulación selectiva y convencional del epitelio pigmentario retiniano - Google Patents

Abstract

Un aparato (101) para aplicar radiación a la retina de un sujeto, que comprende: una fuente (110) de radiación para generar un haz de radiación que tiene una o más longitudes de onda adecuadas para la absorción por células epiteliales de pigmento retiniano, al menos un componente óptico para dirigir el haz sobre la retina, un escáner (120) acoplado ópticamente a la fuente (110) para mover de forma controlable el haz en dos dimensiones para escanear el haz sobre la retina, un controlador (130) en comunicación con el escáner (120) para aplicar señales de control al mismo para ajustar el movimiento del haz para iluminar una pluralidad de ubicaciones retinianas en una secuencia temporal de acuerdo con un patrón de escaneo, en el que el controlador (130) es capaz de hacer funcionar el escáner (120) en al menos dos modos de escaneo, siendo adecuado uno primero de los modos de escaneo para la determinación selectiva de células epiteliales de pigmento retiniano (RPE) y siendo adecuado uno segundo de los modos de escaneo para producir la fotocoagulación térmica en la retina; y una interfaz de usuario (170) configurada para permitir a un usuario seleccionar entre el primer y el segundo modos de escaneo, en el que el controlador (130) está configurado para ajustar un patrón de escaneo, un número de repeticiones del patrón de escaneo, un tiempo de permanencia, y una fluencia de haz para determinar selectivamente células de RPE o para fotocoagulación térmica, caracterizado por que el primer modo de escaneo comprende el haz que imparte a la retina uno de: (i) una fluencia igual o menor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 en un patrón de línea separada; y (ii) una fluencia igual o menor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2 en un patrón de línea entrelazada; y en el que el segundo modo de escaneo comprende el haz que imparte a la retina uno de: (iii) una fluencia mayor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 y un tiempo de permanencia de haz mayor de aproximadamente 50 microsegundos en un patrón de línea separada; y (iv) una fluencia mayor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2 y un tiempo de permanencia de haz mayor de aproximadamente 15 microsegundos en un patrón de línea entrelazada.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivos opticos para la fotocoagulacion selectiva y convencional del epitelio pigmentario retiniano Antecedentes de la Invencion

La presente invencion se refiere en general a dispositivos opticos asf como a metodos para aplicar tratamiento de radiacion al ojo, y mas particularmente, a tales dispositivos y metodos para aplicar tratamiento de radiacion a la retina.

La fotocoagulacion laser retiniana es una de las modalidades de tratamiento mas comunmente aplicadas. Para lograr la fotocoagulacion, se puede aplicar un solo impulso laser de longitud de onda verde (tfpicamente a una longitud de onda de 514 nm o 532 nm) a la retina de tal manera que la luz es absorbida y convertida en calor por granulos compactos de melanina (melanosomas) que estan ubicados en celulas epiteliales de pigmento retiniano (RPE). Cuando la duracion del impulso laser es tfpicamente del orden de 50 ms a 200 ms, el calor generado se difunde desde aquellos elementos de absorcion a otras estructuras, conduciendo a la coagulacion termica de la retina. La fotocoagulacion retiniana puede ser utilizada en el tratamiento de enfermedades retinianas donde se requiere la formacion de cicatrices y/o la exposicion a radiacion alta (por ejemplo, desprendimiento retiniano, retinopatfa diabetica).

La fotocoagulacion retiniana, sin embargo, puede producir la coagulacion de los fotorreceptores, conduciendo asf a puntos ciegos y a la perdida del sentido visual. Como tal, esta modalidad de tratamiento no es adecuada para su aplicacion a la macula, especialmente a la fovea. Para remediar este inconveniente, la fotocoagulacion selectiva de celulas de RPE empleando impulsos laser cortos se desarrollo como una modalidad terapeutica para aquellas enfermedades retinianas que se cree que son producidas principalmente por una disfuncion del RPE. Esta modalidad de tratamiento, comunmente conocida como terapia retiniana selectiva (SRT), utiliza impulsos laser cortos para celulas de RPE objetivo mientras que conserva los fotorreceptores adyacentes en la retina neurosensorial.

Aunque se han hecho progresos considerables en las tecnicas anteriores y en el diseno de dispositivos opticos para realizarlas, aun existe una necesidad de dispositivos opticos y metodos mejorados para realizar la fotocoagulacion asf como la determinacion selectiva de celulas de RPE.

Tambien existe la necesidad de tales dispositivos opticos y metodos que proporcionen formas mas eficientes de aplicar aquellas modalidades de tratamiento. Ademas, existe una necesidad de que tales dispositivos puedan ser configurados facilmente para la aplicacion de una modalidad de tratamiento o la otra.

La solicitud de Patente Japonesa publicada con el n° 2001-149403 describe un fotocoagulador que incluye un sistema optico de irradiacion laser, se han proporcionado un medio de escaneo dispuesto en el sistema optico de irradiacion laser y que escanea la luz laser de un pequeno punto en la retina, un medio de ajuste para ajustar una condicion de irradiacion laser en tamano de coagulacion y tiempo de coagulacion para realizar la fotocoagulacion y un medio de control para controlar el escaneo del medio de escaneo descrito anteriormente basandose en la condicion de ajuste.

Resumen de la Invencion

La presente invencion se refiere a un aparato para aplicar radiacion a la retina de un sujeto como se expone en la reivindicacion 1. Otras realizaciones se han descrito en las reivindicaciones dependientes.

En general, en muchas realizaciones de la invencion, la determinacion selectiva de las celulas de RPE puede ser lograda ajustando uno o mas de los parametros asociados con la radiacion que ilumina la retina para minimizar la difusion del calor depositado en las celulas de RPE iluminadas lejos de aquellas celulas, por ejemplo, a los fotorreceptores adyacentes. Aquellos parametros pueden incluir, por ejemplo, la fluencia de la radiacion depositada en la retina (que, a su vez, puede depender de la potencia del haz de radiacion, su tamano en seccion transversal en la retina, y el tiempo de permanencia del haz cuando es escaneado sobre la retina), un patron de escaneo utilizado, y el numero de repeticiones del patron de escaneo. En muchas realizaciones de los dispositivos opticos de la invencion, uno o mas de aquellos parametros pueden ser controlados para lograr la determinacion selectiva de las celulas de RPE, como se describe de forma mas detallada a continuacion. Por ejemplo, la dispersion de calor desde las celulas de RPE a las estructuras adyacentes (por ejemplo, fotorreceptores) puede ser minimizada empleando tiempos de permanencia cortos y/o un patron de escaneo caracterizado por ubicaciones iluminadas que estan separadas por ubicaciones no iluminadas dentro de un area objetivo retiniana (por ejemplo, un patron de lmea separada), y/o un numero bajo de repeticiones de un patron de escaneo. A modo de ejemplo, en algunas realizaciones de la invencion, la determinacion selectiva de las celulas de RPE puede ser lograda empleando un patron de lmea separada (SEP) con un tiempo de permanencia de haz del orden de aproximadamente 1 nanosegundo a aproximadamente 50 microsegundos (ps) a una fluencia incidente menor de

10.000 mJ/cm2 (por ejemplo, del orden de aproximadamente 50 mJ/cm2 a aproximadamente 10.000 mJ/cm2) con aproximadamente, por ejemplo, 10 repeticiones del patron de escaneo. Alternativamente, la determinacion selectiva de las celulas de RPE puede ser lograda empleando un patron de lmea entrelazada (INT) con un tiempo de permanencia de haz del orden de aproximadamente 1 ns a aproximadamente 15 ps a una fluencia incidente menor de aproximadamente

2.000 mJ/cm2 (por ejemplo, del orden de aproximadamente 50 mJ/cm2 a aproximadamente 2.000 mJ/cm2). A diferencia de la determinacion selectiva de las celulas de RPE, la fotocoagulacion termica retiniana puede ser lograda ajustando los parametros anteriores para facilitar la difusion de calor lejos de las celulas de RPE iluminadas a estructuras adyacentes.

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Por ejemplo, la fotocoagulacion puede ser lograda utilizando una velocidad de escaneo de haz baja y/o un patron de escaneo caracterizado por la iluminacion de un area objetivo retiniana entera (o sustancialmente entera) (por ejemplo, un patron de lmea entrelazada) de modo que el calor depositado en una capa de RPE se difunde mas rapidamente a las estructuras adyacentes que dentro de la propia capa, y/o empleando una tasa de repeticion alta. A modo de ejemplo, en algunas realizaciones, la fotocoagulacion retiniana puede ser lograda empleando un patron de lmea separada con un tiempo de permanencia de haz igual o mayor de aproximadamente 50 ps a una fluencia incidente igual o mayor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 con, por ejemplo, aproximadamente 10 repeticiones del patron de escaneo. Alternativamente, la fotocoagulacion retiniana puede ser lograda empleando un patron de lmea entrelazada (INT) con un tiempo de permanencia de haz igual o mayor de aproximadamente 15 ps a una fluencia incidente igual o mayor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2 Ademas, en muchas realizaciones, tanto en el modo de determinacion selectiva de un objetivo como en el modo de fotocoagulacion, se emplea preferiblemente una fluencia incidente que es igual o mayor de aproximadamente 50 mJ/cm2

En un aspecto relacionado de la invencion, el controlador proporciona senales de control a la fuente de radiacion, y/o elementos opticos acoplados a esa fuente, para ajustar la fluencia del haz (por ejemplo, mediante el ajuste de la potencia y/o dimension del haz). Estas senales de control pueden ser utilizadas, por ejemplo, en combinacion con senales de control aplicadas al escaner, para proporcionar la determinacion selectiva de las celulas de RPE o la fotocoagulacion convencional. Ademas, el controlador puede aplicar senales de disparo al escaner y/o a la fuente para iniciar, o repetir, un escaneo retiniano.

En un aspecto relacionado, el haz puede tener una dimension en seccion transversal (por ejemplo, un diametro) del orden de aproximadamente 5 micras a aproximadamente 50 micras, o del orden de aproximadamente 5 micras a aproximadamente 30 micras. En algunos casos, por ejemplo, en el modo de determinacion selectiva de un objetivo, la dimension en seccion transversal del haz es aproximadamente el tamano de una celula de RPE.

La fuente de radiacion puede ser, por ejemplo, un laser que genera una radiacion de onda continua. En algunas realizaciones, la fuente de radiacion puede emitir radiacion de onda continua que incluye longitudes de onda del orden de aproximadamente 400 nanometros a aproximadamente 700 nanometros, o del orden de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 600 nm.

En aspectos relacionados de la invencion, algunos componentes opticos del aparato incluyen uno o mas elementos opticos de enfoque que estan acoplados opticamente al escaner para enfocar un haz de radiacion sobre la retina del paciente, por ejemplo, despues del paso del haz a traves del escaner. En algunos casos, los componentes opticos pueden incluir uno o mas elementos reflectantes opticos que dirigen ese haz sobre la retina del paciente.

En otro aspecto de la invencion, el escaner puede incluir uno o mas dispositivos de desviacion de haz. En muchas realizaciones, cada dispositivo de desviacion de haz puede estar configurado para escanear el haz de radiacion en una de las dimensiones de escaneo. Los dispositivos de desviacion de haz posibles adecuados para utilizar en la practica de la invencion incluyen, sin limitacion deflectores acustico-opticos (AOD), escaneres de galvanometro, polfgonos giratorios, y escaneres de resonancia. El controlador puede aplicar senales de control predefinidas al dispositivo de desviacion de haz para producir el movimiento de haz a lo largo de una dimension de escaneo. En tal caso, el controlador tambien puede incluir un modulo de memoria para almacenar una o mas formas de onda de control predefinidas para su aplicacion a los AOD, u otros dispositivos de desviacion de haz adecuados. Por ejemplo, una forma de onda de control predefinida puede hacer que el haz se mueva de acuerdo con una velocidad predefinida. En algunas realizaciones, el escaner incluye dos AOD que estan montados ortogonalmente entre sf, y funcionan bajo el control del controlador, para proporcionar un escaneo bidimensional del haz.

El escaner tambien puede incluir un interruptor de intensidad, que puede ser accionado bajo el control del controlador, para encender y apagar selectivamente la intensidad del haz de radiacion propagado a su traves. En tal caso, el controlador puede incluir un generador de senal de activacion de haz para enviar una senal de conmutacion al interruptor de intensidad. El generador de senal de activacion puede proporcionar senales al interruptor de intensidad para encender o apagar selectivamente la intensidad del haz propagado basandose, por ejemplo, en senales de control aplicadas al escaner. En algunas realizaciones, el generador de senal de activacion es implementado como un comparador de ventana.

Tambien se puede incluir un dispositivo de determinacion de un objetivo para ver la retina (por ejemplo, antes, durante, o despues de uno o mas escaneos) y/o dirigir el haz sobre la retina. Los dispositivos potenciales de determinacion de objetivo incluyen, sin limitacion, un microscopio, una lampara de hendidura, y un oftalmoscopio de escaneo por laser.

Breve Descripcion de los Dibujos

La fig. 1A representa un diagrama esquematico de un sistema optico de acuerdo con una realizacion de la invencion para aplicar radiacion a una retina,

La fig. 1B representa un diagrama esquematico del sistema optico de la fig. 1A que incluye ademas una interfaz de usuario,

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La fig. 2 representa un diagrama esquematico de una implementacion ejemplar de un dispositivo optico mostrado en la fig. 1A,

La fig. 3A es un diagrama de bloques que representa una implementacion ejemplar de un laser, un controlador, y un escaner adecuado para utilizar en el dispositivo optico de la fig. 2,

La fig. 3B es una imagen de un patron de lmea separada formada en una parte de una retina de conejo por iluminacion de la misma de acuerdo con una realizacion de la invencion,

La fig. 3C es una imagen de un patron de lmea entrelazada formada en una parte de una retina de conejo por iluminacion de la misma de acuerdo con una realizacion de la invencion,

La fig. 3D es un diagrama de bloques que representa de forma mas detallada la implementacion ejemplar de un laser, un controlador, y un escaner mostrada en la fig. 3A,

La fig. 3E representa un diagrama esquematico que muestra la utilizacion de formas de onda ejemplares almacenadas en un generador de senal de dos canales para crear un patron de lmea separada de acuerdo con la implementacion mostrada en la fig. 3D,

La fig. 3F representa un diagrama esquematico que muestra la utilizacion de formas de onda ejemplares en un generador de senal de dos canales para crear un patron de lmea entrelazada de acuerdo con la implementacion mostrada en la fig. 3D,

La fig. 4A representa esquematicamente un patron de escaneo creado iluminando una pluralidad de ubicaciones retinianas discretas de acuerdo con una realizacion de la invencion,

La fig. 4B representa esquematicamente un patron de escaneo creado iluminando una pluralidad de segmentos de lmea retinianos de acuerdo con una realizacion de la invencion,

La fig. 5 representa un diagrama esquematico de un sistema optico ejemplar de acuerdo con una realizacion de la invencion utilizado para iluminar laminas de epitelio pigmentario retiniano bovino in vitro,

La fig. 6A es una imagen de una lamina de epitelio pigmentario retiniano bovino in vitro despues de la iluminacion con el patron de lmea separada de la fig. 3B utilizando el sistema de la fig. 5 con una potencia de haz de 170 mW,

La fig. 6B es una imagen de una lamina de epitelio pigmentario retiniano bovino in vitro despues de la iluminacion con el patron de lmea separada de la fig. 3B utilizando el sistema de la fig. 5 con una potencia de haz de 215 mW,

La fig. 6C es una imagen de una lamina de epitelio pigmentario retiniano bovino in vitro despues de la iluminacion con el patron de lmea separada de la fig. 3B utilizando el sistema de la fig. 5 con una potencia de haz de 230 mW,

La fig. 7 representa un diagrama esquematico de un sistema optico ejemplar de acuerdo con una realizacion de la invencion utilizado para iluminar retinas de conejo in vivo,

La fig. 8A es una imagen (fotograffa del fondo) de un area escaneada in vivo de una retina de conejo minutos despues de iluminar ese area por un haz de radiacion utilizando el sistema de la fig. 7,

La fig. 8B es una imagen (angiograffa de fluorescencia) de un area escaneada in vivo de una retina de conejo aproximadamente una hora despues de iluminar esa area por un haz de radiacion utilizando el sistema de la fig. 7,

La fig. 8C representa un diagrama esquematico de los tipos de escaneos de haz realizados en una retina de conejo como se ha fotografiado en las figs. 8A y 8B,

La fig. 9 es una imagen de una seccion histologica de una lesion selectiva producida irradiando retina de conejo in vivo, y

La fig. 10 es una imagen de una seccion histologica de una lesion coagulada en una retina de conejo in vivo producida por el mismo sistema optico utilizado para producir la lesion mostrada en la fig. 9.

Descripcion Detallada

La presente invencion proporciona dispositivos opticos y metodos para aplicar tratamiento de radiacion a la retina. En un aspecto, la invencion incorpora dentro de un solo dispositivo optico la capacidad de realizar determinacion selectiva de celulas epiteliales de pigmento retiniano objetivo asf como la fotocoagulacion retiniana. Por ejemplo, el dispositivo optico puede incluir un controlador que puede ajustar parametros de funcionamiento de un haz que ilumina la retina (por ejemplo, el tiempo de permanencia y/o la potencia y/o el patron de escaneo y/o el numero de repeticiones de un patron de escaneo) para proporcionar determinacion selectiva de las celulas de RPE o la fotocoagulacion. La determinacion selectiva de las celulas de RPE se refiere a utilizar radiacion para iluminar una o mas celulas de RPE en una ubicacion para danar selectivamente las celulas iluminadas sin producir danos sustanciales a las celulas de RPE adyacentes y/o

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los fotorreceptores superpuestos confinando (espacial y/o temporalmente) la difusion de calor generado por la radiacion incidente. Cuando se utiliza un haz de radiacion movil con un tiempo de permanencia particular, se puede lograr la determinacion selectiva de las celulas de RPE cuando el tiempo de permanencia es menor que, o del orden de, el tiempo de relajacion termica de las celulas de RPE (que es aproximadamente 5 js).

El termino “tiempo de permanencia” cuando se aplica a un haz de radiacion de escaneo es conocido por los expertos en la tecnica. En la medida en que puede ser necesaria cualquier otra explicacion, el termino “tiempo de permanencia”, como se ha utilizado aqrn, se refiere a la cantidad de tiempo que se expone una ubicacion particular a un haz de radiacion durante el escaneo de un haz. Por ejemplo, si un haz se desplaza con una velocidad constante vo y tiene una seccion transversal circular con un diametro do, entonces el tiempo de permanencia z en el centro de una lmea de escaneo viene dado por:

d„

z = -

Como se ha utilizado aqrn, el termino “fluencia” se refiere a la cantidad de energfa por unidad de area impartida a un objetivo iluminado por un haz de radiacion durante una sola exposicion de radiacion.

Volviendo a una realizacion ilustrada, la fig. 1A representa esquematicamente un dispositivo optico ejemplar 100 de acuerdo con una realizacion ejemplar de la invencion que es adecuada para aplicar tratamiento de radiacion a la retina de un sujeto. Como se ha descrito de forma mas detallada a continuacion, el dispositivo optico 100 puede controlar un haz de radiacion de una manera particular (por ejemplo, mover el haz de acuerdo con una secuencia temporal particular y/o un patron espacial) para tratar el ojo del sujeto. Mas espedficamente, el dispositivo optico puede funcionar en uno de al menos dos modos de tratamiento. Por ejemplo, un modo de tratamiento determina selectivamente las celulas epiteliales de pigmento retiniano (RPE) mientras el otro modo logra la fotocoagulacion termica retiniana.

La determinacion selectiva de las celulas de RPE esta caracterizada tfpicamente por una difusion minima de calor depositado en las celulas de RPE a los fotorreceptores adyacentes para conservar el funcionamiento de los fotorreceptores adyacentes. Cuando se utiliza un haz de radiacion movil con un tiempo de permanencia particular, se puede lograr la determinacion selectiva de las celulas de RPE seleccionando el tiempo de permanencia para que sea mas corto que, o del orden de, el tiempo de relajacion termica (TRT) de las celulas de RPE (aproximadamente 5 js) de tal manera que la difusion de calor lejos de las celulas de RPE absorbentes es disminuida, y preferiblemente minimizada. Por el contrario, la dispersion de calor significativa desde las areas iluminadas a las areas adyacentes, que es el resultado de, por ejemplo, tiempos de exposicion largos, puede facilitar la coagulacion termica. La fotocoagulacion termica en la retina esta caracterizada por la destruccion termica de celulas de RPE, seguida por la coagulacion irreversible del tejido neural de la retina. Enfermedades particulares, tales como el desprendimiento de retina o la retinopatfa diabetica, pueden ser tratadas con exito por la coagulacion termica. Utilizando un haz movil de radiacion, la fotocoagulacion termica en una retina se puede conseguir seleccionando que el tiempo de permanencia de haz sea mucho mayor que el TRT de las celulas de RPE (por ejemplo, el tiempo de permanencia puede ser mayor que desde aproximadamente 3 veces (utilizando, por ejemplo, un patron INT) a aproximadamente 10 veces (utilizando, por ejemplo, un patron SEP) el TRT de las celulas de RPE.

Volviendo de nuevo al dispositivo 100 ejemplar, este incluye una fuente 110 de radiacion que genera un haz 115 de tratamiento de radiacion para su aplicacion a la retina. Las fuentes de radiacion posibles incluyen aquellas capaces de producir radiacion que es principalmente absorbida por melanosomas en el epitelio pigmentario retiniano. Mas particularmente, la radiacion generada por la fuente 110 puede incluir una o mas longitudes de onda adecuadas para la absorcion por las celulas epiteliales de pigmento retiniano. En muchas realizaciones, la fuente 110 es un laser que genera radiacion de onda continua que tiene longitudes de onda en el intervalo visible (aproximadamente 400 nm a aproximadamente 700 nm), y preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 480 nm a aproximadamente 500 nm. Algunos ejemplos de tales laseres incluyen, sin limitacion, laseres de argon-ion, cobre, cripton, Helio-Neon, Nd:YVO4, Nd:YLF y ND:YAG, en resumen, cualquier laser que pueda proporcionar potencia adecuada en el intervalo de longitud de onda verde (por ejemplo, 488 nm, 511 nm, 514 nm, 527 nm y 532 nm, 543 nm, o similar), o cualquier otro intervalo de longitud de onda adecuado.

Con referencia continuada a la fig. 1A, un escaner 120, que funciona bajo el control de un controlador 130, puede recibir el haz de radiacion 115 y puede producir el movimiento del haz en dos dimensiones. En particular, el escaner puede escanear el haz en dos dimensiones que son ortogonales a la direccion de propagacion del haz. El haz 125 despues de pasar a traves del escaner 120 es dirigido sobre la ubicacion objetivo (por ejemplo, la retina de un sujeto) a traves de uno o mas elementos opticos. Por ejemplo, en esta realizacion ilustrativa, el escaner 120 dirige el haz de radiacion sobre un espejo 161 que refleja el haz sobre una lente convergente 162 que, a su vez, enfoca el haz de radiacion sobre la ubicacion especificada 150 (por ejemplo, una parte de la retina de un sujeto). Ejemplos no limitativos de dispositivos opticos adecuados para dirigir el haz sobre la retina incluyen lentes, lentes de mdice de gradiente, dispositivos reflectantes, divisores de haz, atenuadores, y colimadores o combinaciones de los mismos. Los dispositivos opticos tambien se pueden utilizar en otras partes del sistema optico para dirigir un haz segun se desee (por ejemplo, dirigir un haz desde una fuente de radiacion al escaner utilizando elementos opticos tales como lentes y/o elementos reflectantes o

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gmas opticas de luz, tales como fibras opticas o combinaciones de los mismos).

El dispositivo ejemplar incluye ademas un dispositivo 140 de determinacion de un objetivo, tal como un bio-microscopio, para dirigir el haz de tratamiento sobre una parte objetivo de la retina y/o para ver la proximidad objetivo escaneada por el dispositivo 100. Un profesional medico puede emplear el dispositivo 140 para ver el area de una retina de un paciente que es escaneada por el dispositivo 100 para evaluar el tratamiento realizado. Otros ejemplos no limitativos de dispositivos de determinacion de un objetivo incluyen lamparas de hendidura, oftalmoscopios de escaneo laser o cualquier dispositivo que pueda permitir visualizar el fondo del ojo. En algunas realizaciones, el dispositivo de tratamiento y el dispositivo 140 de determinacion de un objetivo comparten uno o mas componentes opticos (por ejemplo, una lente convergente 162). Por ejemplo, una lente y/o un elemento reflectante puede actuar tanto como una parte del dispositivo de determinacion de un objetivo (por ejemplo, una lampara de hendidura) y como un componente optico para dirigir el haz de radiacion sobre un objetivo. En cualquier caso, la lente y/o el elemento reflectante pueden ser ajustados de tal manera que cuando el dispositivo de determinacion de un objetivo es enfocado sobre una parte de la retina para proporcionar una imagen clara de la misma, el haz de tratamiento tambien es enfocado sobre esa parte retiniana. En otras palabras, el dispositivo de tratamiento y el dispositivo de determinacion de un objetivo pueden compartir un plano de enfoque. En esta realizacion ejemplar, el espejo 161 esta orientado para desviar el haz 125 a lo largo del eje optico del dispositivo 140 de determinacion de un objetivo. Ademas, en algunas realizaciones, el dispositivo de tratamiento puede estar integrado total o parcialmente dentro del dispositivo 140 de determinacion de un objetivo.

Con referencia continuada a la fig. 1A, el controlador 130 puede aplicar senales de control al escaner 120 de modo que le haga escanear el haz incidente en la retina de acuerdo con parametros predefinidos. Mas espedficamente, en esta realizacion ilustrada, el controlador 130 puede hacer funcionar el escaner en dos modos. En otras palabras, el controlador puede aplicar senales de control al escaner para escanear el haz de acuerdo con un modo u otro. En un modo, los parametros de escaneo son adecuados para la determinacion selectiva de las celulas epiteliales de pigmento retiniano por el haz incidente mientras que en el otro modo los parametros de exploracion son adecuados para producir la fotocoagulacion termica retiniana.

Algunos parametros de escaneo utilizados en esta realizacion incluyen, sin limitacion, el tiempo de permanencia de haz, la fluencia incidente (energfa depositada por unidad de area de irradiacion), un patron de escaneo particular, y el numero de repeticiones de un patron de escaneo. En una realizacion ejemplar, la determinacion selectiva de celulas de RPE en retinas humanas puede ser lograda utilizando un patron de escaneo de lmea separada (vease la fig. 3B) con un tiempo de permanencia menor de aproximadamente 50 ps (por ejemplo, un tiempo de permanencia del orden de aproximadamente 1 ns a aproximadamente 50 ps) y una fluencia incidente menor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 (por ejemplo, una fluencia del orden de aproximadamente 50 mJ/cm2 a aproximadamente 10.000 mJ/cm2). Como es evidente en la fig. 3B, el patron de lmea separada esta caracterizado por al menos dos partes de tratamiento alargadas (por ejemplo, las partes de tratamiento obtenidas moviendo el haz a traves de la retina a lo largo de una dimension lineal o iluminando una serie de puntos interconectados en un patron lineal) que estan separadas entre sf por una parte retiniana sin tratar. Ademas, en algunas realizaciones, se realizan aproximadamente cien repeticiones del patron de lmea separada a una tasa de repeticion de aproximadamente 100 Hz en el modo de determinacion selectiva de un objetivo.

Alternativamente, la determinacion selectiva de celulas de RPE humanas puede ser lograda utilizando un patron de escaneo de lmea entrelazada (por ejemplo, caracterizado iluminando sustancialmente un area objetivo retiniana entera utilizando, por ejemplo, una pluralidad de partes de tratamiento alargadas que estan entrelazadas entre sf) con un tiempo de permanencia menor de o igual a aproximadamente 15 ps a una fluencia de radiacion incidente menor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2.

Alternativamente, el controlador puede operar el escaner para producir la fotocoagulacion retiniana. En algunas realizaciones, para la fotocoagulacion de celulas de RPE en retinas humanas, se pueden utilizar cien iluminaciones repetidas de un patron de lmea entrelazada (vease la fig. 3C) a una tasa de repeticion de aproximadamente 100 Hz con un tiempo de permanencia mayor de aproximadamente 15 ps a una fluencia de radiacion incidente mayor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2. La coagulacion termica tambien puede ser lograda en una realizacion alternativa utilizando iluminaciones repetidas de un patron de lmea entrelazada a una tasa de repeticion de aproximadamente 500 Hz.

Los parametros de escaneo descritos previamente constituyen intervalos ejemplares. Los parametros de escaneo fuera de aquellos intervalos tambien se pueden utilizar para lograr los resultados terapeuticos deseados. Por ejemplo, la determinacion selectiva de celulas de RPE humanas puede ser lograda en un patron de escaneo de lmea separada que utiliza una fluencia de incidencia por debajo de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 si el tiempo de permanencia de haz es menor de aproximadamente 50 ps. En otro ejemplo la coagulacion termica de las celulas de rPe humanas puede ser lograda utilizando un patron de escaneo de lmea separada cuando se deposita energfa adecuada en las celulas de RPE durante un perfodo de tiempo seleccionado para producir la difusion de calor suficiente a areas adyacentes para la coagulacion (por ejemplo, utilizando una fluencia incidente por encima de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 y un tiempo de permanencia de haz por encima de aproximadamente 50 ps).

En otra realizacion ejemplar, un modo de escaneo para realizar la determinacion selectiva de un objetivo utiliza un haz caracterizado por parametros (tales como los descritos anteriormente) dentro de una ventana terapeutica particular. La

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ventana terapeutica puede estar definida por una relacion de la llamada fluencia de ED50 oftalmoscopica a la llamada fluencia de ED50 angiografica para un tiempo de permanencia de haz particular; tambien puede estar definida por la relacion equivalente de potencia oftalmoscopica/angiografica. Como se ha utilizado en este documento, la fluencia de ED50 oftalmoscopica se refiere a una fluencia de un tiempo de permanencia de haz particular que darfa como resultado signos oftalmoscopicamente visibles de fotocoagulacion en la retina (blanqueamiento retiniano) con una probabilidad de aproximadamente el 50%. La fluencia de ED50 angiografica se refiere a una fluencia en un tiempo de permanencia particular que dana como resultado signos de dano retiniano que pueden ser observados utilizando una angiograffa de fondo con una probabilidad de aproximadamente el 50% pero que no son oftalmoscopicamente visibles (es decir, ausencia de blanqueamiento retiniano). En otras palabras, la fluencia de ED50 angiografica delinea una condicion cuando se puede presenciar dano selectivo a celulas de RPE. Asf, algunas realizaciones utilizan un haz que tiene caracterfsticas tales que funciona dentro de una ventana terapeutica definida por una relacion preferida de ED50 oftalmoscopica a ED50 angiografica. Por ejemplo, una ventana terapeutica que es pequena (por ejemplo, muy cerca de 1) puede proporcionar poco margen de seguridad para que un operador ajuste las caracterfsticas de haz entre la determinacion selectiva de un objetivo y la fotocoagulacion termica. Asf, en algunas realizaciones, el modo de escaneo para determinacion selectiva de objetivo esta caracterizado por parametros de escaneo que conducen a una ventana terapeutica que tiene un valor mayor de aproximadamente 1,5 o mayor de aproximadamente 2. Una ventana terapeutica proxima a 1 facilita la operacion de la modalidad que produce la fotocoagulacion termica.

Con referencia continuada a la fig. 1A, el controlador 130 tambien puede suministrar senales de control a la fuente 110 de radiacion y/o uno o mas dispositivos (no mostrados) que pueden controlar uno o mas componentes opticos para alterar una o mas caracterfsticas del haz que entra en el escaner 120. Por ejemplo, el controlador puede ajustar una fuente laser para aumentar o disminuir la potencia emitida (por ejemplo, en respuesta a senales de control procedentes del controlador). En otro ejemplo, el tamano en seccion transversal del haz incidente en la retina se puede cambiar, por ejemplo, utilizando tecnicas conocidas en este ambito, para ajustar la fluencia incidente. Por ejemplo, esto se puede lograr variando las posiciones axiales de los elementos de enfoque entre sf.

La fig. 1B representa un dispositivo ejemplar 101 que es similar al dispositivo 100 pero incluye tambien una interfaz de usuario 170 que esta en comunicacion con el controlador 130. La interfaz de usuario 170 puede estar configurada para enviar senales seleccionadas de usuario al controlador 130 para hacer funcionar un escaner 120 (y/o una fuente 110) con parametros de escaneo particulares, o para utilizar un modo de escaneo particular del escaner. Por ejemplo, cuando el controlador puede hacer funcionar el escaner en un modo de determinacion selectiva de un objetivo o un modo de fotocoagulacion termica, la interfaz de usuario puede ser utilizada por un usuario (por ejemplo, un profesional medico) para seleccionar un modo o el otro. La interfaz de usuario 170 puede ser implementada en una variedad de formas diferentes. Por ejemplo, puede ser realizada como un dispositivo con un boton giratorio entre dos posiciones, correspondiendo cada posicion con un modo de escaneo particular. Cuando se selecciona un modo de escaneo particular, la interfaz de usuario senaliza el controlador para hacer funcionar el escaner de acuerdo con el modo seleccionado. Los modulos de memoria se pueden incluir en el controlador para almacenar senales predefinidas que estan asociadas con modos de escaneo particulares, y la interfaz de usuario puede enviar comandos al controlador para recuperar senales seleccionadas de aquellas senales procedentes de la memoria y aplicarlas al escaner. En otro ejemplo, la interfaz de usuario puede ser implementada como una interfaz de usuario grafica (GUI). Tal GUI puede incluir configuraciones de pantalla rfpicas tales como un menu desplegable que permite a un usuario elegir entre los diferentes modos de escaneo, o una pantalla tactil con ubicaciones que corresponden a activar el controlador para enviar senales que corresponden a un modo de escaneo particular. Ademas, para un modo de escaneo dado (por ejemplo, fotocoagulacion), tal GUI puede proporcionar opciones para seleccionar ciertos parametros del escaneo, por ejemplo, el patron de escaneo (por ejemplo, un patron de lmea separada o un patron entrelazado).

Aunque los dispositivos 100, 101 representados en las figs. 1A y 1B muestran un escaner 120, el controlador 130, y la interfaz de usuario 170 como ffsicamente distintos, en otras realizaciones, la funcionalidad de dos o de todos estos elementos puede estar integrada dentro de un solo dispositivo. Por ejemplo, un microordenador puede estar configurado para actuar como una interfaz de usuario y un controlador para recibir la entrada de usuario y proporcionar senales de control a un escaner para controlar uno o mas parametros de un haz de radiacion. En otro ejemplo, la funcionalidad del controlador y del escaner pueden estar integradas en un solo dispositivo.

Los dispositivos opticos 100, 101 anteriores pueden ser implementados en una variedad de formas diferentes. A modo de ejemplo, la fig. 2 presenta un dispositivo optico 200 como tal implementacion. El dispositivo optico 200 incluye un laser 210 que emite un haz 215 de radiacion de onda continua que tiene longitudes de onda adecuadas, tal como una longitud de onda verde (por ejemplo, 514 nm, 532 nm o similar). Los espejos 211 dirigen el haz 215 a un escaner 220 que esta configurado para mover de forma controlable el haz en dos dimensiones. El escaner comprende dos dispositivos 221, 222 de desviacion de haz, cada uno de los cuales es capaz de escanear el haz 215 en una de las dos dimensiones mutuamente ortogonales (ambas de las cuales son ortogonales a la direccion de propagacion del haz). Un controlador 230 proporciona senales de control a los dispositivos 221, 222 de desviacion de haz para controlar el movimiento del haz. En esta implementacion ejemplar, los dispositivos de desviacion de haz incluyen dos deflectores acustico-opticos (AOD) que estan montados para proporcionar un escaneo de haz bidimensional (por ejemplo, los AOD pueden producir el movimiento del haz en dos dimensiones mutuamente ortogonales). Los principios operativos de AOD son conocidos para aquellos que tienen experiencia en la tecnica. Brevemente, una onda acustica que se propaga a traves de un cristal de

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AOD crea un mdice de refraccion variable (por ejemplo, sinusoidalmente) en el cristal. El mdice variable funciona como una rejilla de difraccion para un haz de radiacion incidente que se desplaza a traves del cristal, donde la longitud de onda acustica determina la anchura de la rejilla. De aid, el haz que pasa a traves de los AOD es difractado en varios ordenes. En la realizacion ilustrada, la difraccion del primer orden es utilizada para iluminar la retina. Al barrer la frecuencia acustica, se produce un cambio en la separacion efectiva de la rejilla de difraccion optica, desplazando de este modo el patron de difraccion. Esto, a su vez, desvfa el haz de primer orden, permitiendo de este modo el escaneo del haz en una direccion dada. Mas particularmente, en esta realizacion ilustrada, el haz 235 desviado de primer orden procedente de los dispositivos 221, 222 de desviacion de haz es dirigido sobre la retina por los elementos opticos 260, que incluyen una lente 260a y un espejo 260b. Ademas, una trampa 261 de orden cero captura el haz de orden cero. En esta implementacion, el laser 210, el escaner 220, y el controlador 230, estan montados sobre una lampara de hendidura 240. Se proporciona a continuacion una explicacion mas completa del controlador 230 y del escaner 220.

Aunque en esta implementacion los AOD son utilizados como dispositivos de desviacion de haz, en otras implementaciones, se pueden emplear diferentes dispositivos. A modo de ejemplo, otros deflectores de haz adecuados incluyen, sin limitacion, escaneres de galvanometro, polfgonos giratorios, escaneres de resonancia, y otros tipos de escaneres acustico-opticos o electro-opticos capaces de mover un haz de radiacion de acuerdo con el funcionamiento de los dispositivos y metodos descritos en este documento. Los escaneres tambien pueden utilizar una combinacion de diferentes dispositivos de desviacion de haz para lograr un movimiento deseado de un haz de radiacion (por ejemplo, utilizando un AOD o un escaner de resonancia para un movimiento mas rapido en una dimension y un escaner de galvanometro para un movimiento relativamente mas lento en una segunda dimension).

La fig. 3A proporciona un diagrama de bloques que representa la disposicion operativa ejemplar de un laser 310, un escaner 320, y un controlador 330, y alguno de sus componentes funcionales, que puede ser utilizada en la implementacion anterior o en otras. El escaner 320 puede incluir un deflector de haz x 322 y un deflector de haz y 323 (implementados como AOD anteriormente), en donde los ejes x e y son perpendiculares entre sf asf como un eje z (no mostrado) a lo largo del cual se propaga el haz.

El movimiento del haz 327 de radiacion por cada deflector de haz 322, 323 puede ser controlado por el controlador 330 que aplica senales 342, 343 de tension de escaneo, generadas por un generador 332 de senal de tension que tiene dos canales de tension, para cada deflector de haz 322, 323, respectivamente. Alternativamente, se puede utilizar un generador separado para producir cada senal de tension individual. Cuando los AOD son utilizados como deflectores de haz 322, 323, cada senal de tension 342, 343 puede ser alimentada a un accionador de un AOD correspondiente, que puede incluir un dispositivo (por ejemplo, un oscilador controlado por tension (VCO)) para convertir la senal de tension en una senal de radiofrecuencia para su aplicacion al cristal de aOd. Cambiando la frecuencia de la senal de radio (por ejemplo, a traves de un cambio en la tension aplicado al accionador), puede efectuarse un desplazamiento en el primer orden (u otro orden) del haz que pasa a traves del AOD. En otras palabras, el movimiento del haz puede ser controlado variando las magnitudes de las tensiones aplicadas a los AOD. Cuando un escaner de galvanometro es utilizado como un dispositivo deflector de haz, el angulo de la desviacion de haz es proporcional a la tension alimentada al escaner de galvanometro, es decir, tensiones inferiores posicionan el escaner de galvanometro para desviar el haz en angulos inferiores. Claramente, los tipos de controladores y las senales de control que pueden ser utilizados no estan limitados a lo que se ha descrito espedficamente aqrn, y son elegidos preferiblemente para hacer corresponder las caractensticas de los dispositivos deflectores de haz utilizados en el escaner.

El escaner 320 tambien puede incluir un interruptor de intensidad 321 para encender y apagar el haz de radiacion, por ejemplo, durante partes seleccionadas de un escaneo bidimensional. Los propios AOD pueden actuar como interruptores, asf como otros dispositivos. Por ejemplo, activando o desactivando la radiofrecuencia aplicada, el haz de primer orden puede ser encendido y apagado selectivamente. El controlador 330 puede aplicar una senal de activacion 341 al interruptor 321 para controlar el mismo. Una interaccion coordinada entre el interruptor y una o mas de las tensiones de escaneo puede hacer que el haz se mueva en un patron y secuencia temporal predefinidos, como se describe de forma mas detallada a continuacion.

En esta realizacion ilustrada, el controlador 330 y el escaner 320, mostrados en la fig. 3A, pueden ser empleados para implementar al menos los siguientes dos tipos de patrones de escaneo: un patron de lmea separada (tal como el representado en la fig. 3B) y un patron de lmea entrelazada (tal como el mostrado en la fig. 3C). El patron de lmea separada mostrado en la fig. 3B es creado controlando el movimiento bidimensional de un punto de haz de radiacion para iluminar un patron que comprende seis lmeas horizontales igualmente separadas. En este ejemplo, la separacion entre las lmeas escaneadas es aproximadamente dos anchuras de lmea de escaneo, aunque tambien se pueden utilizar otras separaciones. El patron de lmea entrelazada mostrado en la fig. 3C es creado repitiendo tres veces el patron de lmea separada mostrado en la fig. 3B, donde el centro de cada lmea esta desplazado del de una adyacente por la anchura de una lmea de escaneo (es decir, el diametro de haz) de tal manera que se ilumina eficazmente el area objetivo entera.

La fig. 3D representa esquematicamente que el controlador 330 puede estar configurado para almacenar formas de onda de tension seleccionadas para su aplicacion a los dos dispositivos de desviacion de haz. Mas espedficamente, el controlador 330 incluye dos canales 361, 365 de senal, cada uno con su memoria asociada, para aplicar senales de control a los deflectores de haz 322, 323, respectivamente. El modulo (o modulos) de memoria asociados con cada canal

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361, 365 de senal pueden almacenar senales de control (por ejemplo, formas de onda predefinidas, tales como formas de onda de tension) para su aplicacion a los deflectores de haz. En esta implementacion, el canal 361 de senal esta acoplado a un modulo de memoria que contiene tres formas de onda 372, 373, 374 de control ejemplares adecuadas para su aplicacion al deflector de haz x 322, mientras el otro canal de senal 365 esta acoplado a un modulo de memoria que almacena dos formas de onda 376, 377 de control ejemplares adecuadas para su aplicacion al deflector de haz y 323.

Con referencia continuada a la fig. 3D, un generador 367 de senal de activacion de haz del controlador 330 incluye un comparador de ventana 368 que utiliza la salida del canal 361 de senal, que esta acoplado al deflector de haz x, para producir un patron 369 de onda cuadrada para su aplicacion al interruptor 321. En esta realizacion ejemplar, cuando la senal de tension procedente del canal 361 de senal esta entre los umbrales superior e inferior predefinidos, el interruptor 321 permite propagar el haz de radiacion generado por el laser 310 a los deflectores de haz. Sin embargo, cuando la senal de tension procedente del canal 361 de senal esta por debajo de un umbral bajo predefinido o por encima de un umbral alto predefinido, el generador de senal de activacion desactiva el interruptor 321 para impedir la propagacion del haz a los deflectores de haz. Como se ha descrito adicionalmente a continuacion, la senal 369 de onda cuadrada determina los puntos finales de cada segmento de lmea escaneado impidiendo eficazmente la iluminacion del objetivo durante los penodos 371, 375 de la forma de onda 372 en rampa, como se ha mostrado en la fig. 3E y se ha descrito a continuacion.

Con referencia a las figs. 3E y 3F, se puede utilizar concurrentemente cualquier forma de onda de control asociada con un canal con cualquier forma de onda asociada con el otro canal para mover el haz en un patron de escaneo bidimensional dictado por la combinacion de aquellas formas de onda. Por ejemplo, como se ha mostrado en la fig. 3E, se puede formar un patron 381 de lmea separada aplicando una forma de onda 372 de control al deflector 322 de haz de eje x mientras se aplica concurrentemente una forma de onda 376 al deflector 323 de haz de eje y. La forma de onda 372 en rampa corresponde a un aumento lineal de tension con respecto al tiempo. La aplicacion de esta senal de tension linealmente variable a un accionador de un AOD, configurado para mover un haz en una direccion horizontal (tambien denominado como el eje x como se ha indicado por los ejes 390 en las figs. 3E y 3F), da como resultado el movimiento de haz a lo largo de una lmea horizontal a una velocidad sustancialmente constante que corresponde a la tasa de cambio de la senal de tension. La forma de onda 376 en escalera corresponde a un patron en escalera de aumentos de tension con respecto al tiempo, es decir seis mesetas sucesivamente crecientes de tension 378 que estan separadas por cambios de escalon en la tension 377. Aplicar esta senal de tension en escalera al accionador de un AOD, configurado para mover el haz en la direccion vertical (tambien denominado en este documento como el eje y como se ha indicado por los ejes 390), conduce a saltos discretos (seis saltos en este caso) en la posicion vertical del haz, donde cada posicion vertical es mantenida durante un penodo de tiempo que corresponde a la extension temporal de una meseta de tension asociada. De ahf, por la aplicacion concurrente de las formas de onda 372 y 376 a los deflectores x e y, el haz puede escanear la retina de acuerdo con el patron 381 de lmea separada. Por ejemplo, como se ha mostrado en la fig. 3E, si el tiempo para una meseta de tension (por ejemplo, el tiempo para la meseta 378) en la forma de onda 376 corresponde con el tiempo para que la tension aumente sobre toda la longitud de la forma de onda 372 en rampa, repitiendo luego la forma de onda 372 seis veces consecutivas permite la formacion de seis escaneos de lmea que estan desplazados de acuerdo con los cambios de escalon en la tension de la forma de onda 376 en escalera.

La fig. 3F representa que la aplicacion de una forma de onda 372 de rampa al deflector de haz x (el deflector de haz asociado con el movimiento horizontal del haz) y una forma de onda 377 en escalera al deflector de haz y da como resultado un patron de escaneo bidimensional en la retina caracterizado por un patron 382 de lmea separada. En este ejemplo, la forma de onda 377 en escalera incluye tres escaleras separadas que vanan las senales de tension. La aplicacion de cada escalera separada que vana la senal de tension para el deflector de haz asociado con el movimiento vertical del haz, junto con la aplicacion de una forma de onda 372 en rampa correspondiente al deflector de haz asociado con el movimiento horizontal del haz, da como resultado un patron de lmea separada similar al mostrado esquematicamente en la fig. 3E. Cada escalera sucesiva que vana la senal de tension es cambiada con relacion a una anterior de tal manera que el patron de lmea separada resultante es desplazado verticalmente por aproximadamente una anchura de lmea con relacion al patron de lmea separada formada previamente. De esta manera, se forman tres patrones de lmea separada escalonados que en combinacion iluminan toda el area. Como el patron 381 de lmea separada formado en la fig. 3E, se crea una forma de onda 369 cuadrada a partir de un comparador de ventana para proporcionar una senal de encendido/apagado para encender el haz durante el tiempo de escaneo asociado con los segmentos de lmea del patron entrelazado.

Como se ha descrito anteriormente, un sistema optico de la invencion puede estar configurado para generar una pluralidad de patrones de escaneo, tal como un patron de lmea separada o un patron de lmea entrelazada descrito anteriormente. Debe comprenderse que se pueden utilizar otros parametros de escaneo para alterar la orientacion de los segmentos de lmea en el patron de lmea separada asf como en el patron de lmea entrelazada. Por ejemplo, las lmeas pueden estar orientadas verticalmente, en lugar de horizontalmente. Tambien, se pueden formar lmeas de arriba abajo o de abajo a arriba o en cualquier otro orden adecuado para realizar la determinacion selectiva de un objetivo o la fotocoagulacion.

En algunas realizaciones, el sistema optico puede estar configurado para producir un patron de iluminacion fraccional

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sobre un area de la retina que requiere tratamiento de tal manera que cada parte de tratamiento retiniano esta rodeada por una parte sin tratar de la retina. En tal patron fraccional, una fraccion de las celulas de RPE dentro de un area objetivo (tratamiento) es iluminada mientras que deja las celulas de RPE restantes en esa area objetivo sin iluminar o al menos sin danar. Tales patrones iluminados fraccionalmente se pueden utilizar para lograr una determinacion selectiva de las celulas de RPE o la fotocoagulacion por una seleccion juiciosa de las caractensticas del haz luminoso, tales como la fluencia y/o el tiempo de permanencia. Un escaner puede generar un patron iluminado fraccionalmente que utiliza puntos de haz individuales (fig. 4A) o segmentos de lmea individuales (fig. 4B). El patron de lmea separada descrito anteriormente tambien puede estar caracterizado como un patron iluminado fraccionalmente. En algunas realizaciones, tales patrones pueden ser creados, por ejemplo, por una rueda cortadora junto con deflectores de haz. En algunos casos, se pueden iluminar diferentes partes de toda una lmea simultaneamente utilizando opticas apropiadas. La utilizacion de patron de tratamiento/iluminado fraccionalmente puede ser ventajosa cuando las partes no iluminadas (sin danar) pueden facilitar la curacion de la retina despues del tratamiento.

En algunas realizaciones, un patron se escaneo puede ser repetido multiples veces para aumentar la exposicion total de las ubicaciones objetivo a la radiacion luminosa. El numero de repeticiones necesarias para lograr la determinacion selectiva de un objetivo o la fotocoagulacion depende de las caractensticas de haz tales como la fluencia, el tiempo de permanencia, y la tasa de repeticion (por ejemplo, menor de aproximadamente 500 Hz). En muchas realizaciones, un numero de repeticiones del orden de aproximadamente 1 a aproximadamente 10.000, o alternativamente del orden de aproximadamente 1 a aproximadamente 1.000, o alternativamente del orden de aproximadamente 1 a aproximadamente 100, pueden ser utilizadas a una tasa de repeticion en un rango de, por ejemplo, aproximadamente 1 Hz a aproximadamente 10.000 Hz, o alternativamente en un rango de aproximadamente 1 Hz a aproximadamente 5.000 Hz, o alternativamente en un rango de aproximadamente 1 Hz a aproximadamente 500 Hz (por ejemplo, aproximadamente 10 Hz a aproximadamente 500 Hz). Sin embargo, debe comprenderse que tambien se pueden emplear otras tasas de repeticion y numeros. Cuando se utilizan multiples escaneos, un generador de disparo en el controlador del dispositivo optico puede generar senales de disparo para iniciar, y/o repetir, los patrones de escaneo. Tales senales de disparo pueden iniciar accionar necesarias (por ejemplo, escanear el haz) para generar un patron de escaneo.

En algunas realizaciones, el haz utilizado para iluminar el area objetivo retiniana tiene una dimension en seccion transversal (por ejemplo, un diametro) tras incidir el objetivo en un intervalo de aproximadamente 5 pm a aproximadamente 50 pm. En algunos casos, la dimension en seccion transversal del haz es del orden de un diametro de celula de RPE. Esto es particularmente util en un modo de escaneo que logra la determinacion selectiva de las celulas de RPE. Aunque en muchas realizaciones, el haz exhibe una seccion transversal sustancialmente circular, en algunas realizaciones, el haz puede tener una seccion transversal no circular (por ejemplo, elfptica u otras formas geometricas). En cualquier caso, al menos una dimension de la seccion transversal del haz es seleccionada para tener un tamano adecuado para una aplicacion particular, por ejemplo, el intervalo proporcionado anteriormente.

Debe comprenderse que las realizaciones anteriores son ejemplares, y que un dispositivo optico de la invencion puede ser implementado de diferentes maneras. Por ejemplo, un comparador de ventana en combinacion con un generador de funciones no es la unica manera de proporcionar formas de onda que controlan el proceso de escaneo. Por ejemplo, el controlador puede ser implementado completamente en un ordenador. El reloj de un microprocesador se puede utilizar para sincronizar las formas de onda de control entre st Si se utiliza un ordenador para generar formas de onda, se puede omitir un generador de activacion. En su lugar, todos los parametros de escaneo pueden ser elegidos por medio de un GUI (tal como aquellos descritos anteriormente) que incluye el numero de repeticiones. A modo de ejemplo, el proceso de escaneo puede ser iniciado por el usuario por medio de un interruptor de pedal, un clic de raton, etcetera.

EJEMPLOS

Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar adicionalmente caractensticas de la invencion. Se proporcionan solo con fines ilustrativos y no pretenden indicar necesariamente resultados de tratamiento optimos que pueden ser obtenidos poniendo en practica diferentes aspectos de la invencion, y tampoco pretenden limitar el marco de la invencion.

Ejemplo 1: Iluminacion In Vitro de Laminas de RPE de Bovino

Los siguientes experimentos in-vitro se realizaron en laminas de RPE a partir de ojos de bovino joven.

Dispositivo Optico

Un diagrama esquematico del dispositivo optico de mesa de trabajo para los experimentos in vitro se ha mostrado en la fig. 5. Un laser 5W cW (VERDI, Coherent, Santa Clara, CA, EE.UU) ha servido como una fuente laser para la iluminacion. Un Laser de Ion de Argon (INNOVA 90, Coherent) a 488 nm, entregado a traves de una fibra multimodal, para excitacion de la sonda de viabilidad de celula fluorescente como se describe a continuacion. Se instalo un microscopio de fluorescencia compuesto construido a medida para capturar imagenes fluorescentes antes y despues de la iluminacion.

Un deflector acustico-optico (AOD) bidimensional (2D) se utilizo para generar el patron de escaneo montando dos

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cristales AOD (2DS-100-35-.532, Brimrose, Baltimore, MD, EE.UU) perpendiculares entre sf para permitir el movimiento de haz bidimensional. Para controlar el AOD-2D, se necesitan cuatro senales electricas: una senal de modulacion de frecuencia (FM) por cristal o eje de escaneo, respectivamente, una senal de modulacion de amplitud (AM) (conmutacion) para permitir el haz de primer orden y un impulso de disparo para sincronizar la unidad de control. Un generador de funciones de dos canales adecuado (por ejemplo, Tektronix, AFG320) crea las dos senales FM programadas a medida. Utilizando las cuatro memorias fijas para formas de onda arbitrarias del generador, el usuario es capaz de conmutar de forma alternativa entre diferentes caractensticas del patron de escaneo. La senal de activacion es generada por un comparador de ventana de construccion domestica que enciende el haz cuando la tension de FM1 cruza el punto de ajuste de tension inferior que determina el borde izquierdo del campo de escaneo. Asimismo, el comparador apaga el haz, cuando FM1 cruza la tension de referencia de FM1 superior que corresponde al borde derecho del campo de escaneo. Esto permite al usuario conmutar entre diferentes caractensticas del patron de escaneo sin cambiar su tamano. Por ejemplo, es suficiente cambiar la tasa de giro de la senal en rampa de FM con el fin de producir una velocidad de escaneo diferente. Para definir la tasa de repeticion del patron de escaneo y el numero de repeticiones aplicadas a cada zona de radiacion, se utiliza un generador de impulso digital adicional (Tektronix, PFG5105) para disparar la unidad de control completa.

El dispositivo optico se alineo de modo que la frecuencia acustica central del ancho de banda total del AOD-2D define el eje optico del dispositivo. Los angulos de escaneo para los escaneos de lmea y de marco se produjeron como semi- angulos alrededor de este eje optico para minimizar el coma, lo que puede ocurrir debido a algun proceso de escaneo, cuando el haz por defecto es dirigido fuera del eje optico. Para enfocar el haz de primer orden se coloco una sola lente acromatica a una distancia focal desde el punto medio entre los dos cristales del AOD-2D, formando una optica casi telecentrica, con el fin de minimizar la curvatura del plano de enfoque del escaner.

El diametro de punto y el perfil de haz se determinaron en un punto estacionario centrado en el patron de escaneo utilizando el metodo de filo de cuchillo. La velocidad de escaneo se midio escaneando el punto laser a lo largo de una escala de microscopio (100 Div./1mm), detectando la luz transmitida con un fotodiodo y midiendo el tiempo entre dos mmimos producidos cuando el punto discurna sobre una cruz de objetivo de la escala. Utilizando este metodo, el diametro de punto en la muestra se midio para que fuera de 20 pm. El campo de escaneo era casi cuadrado con una longitud de las lmeas de escaneo y una altura del patron de 300 pm.

Preparacion e Iluminacion de Muestras In-Vitro

Se utilizaron laminas de RPE de ojos de bovino joven para los experimentos in vitro. Se prepararon muestras de aproximadamente 15 mm de diametro a partir del segmento posterior de cada ojo. Despues de la retirada de la neurorretina, se preparo un ensayo de viabilidad a partir de cada muestra por incubacion en CalceinAM. El CalceinAM es un tinte no fluorescente. Debido a que tambien en no polar, se difunde en las celulas donde es reducido por esterasa a Calcein, que actua como un marcador de fluorescencia real. El espectro de Calcein muestra un pico de excitacion a una longitud de onda de 490 nm y un maximo de emision a 520 nm. El Calcein es polar y por lo tanto, es incapaz de salir de las celulas. Por lo tanto, las celulas vivas apareceran brillantes bajo condiciones de iluminacion de fluorescencia mientras que las celulas muertas, cuya integridad de membrana ha sido comprometida, apareceran oscuras.

Despues de la incubacion cada muestra se coloco en una placa de Petri. Una tapa con un agujero en el centro sostuvo la muestra en su lugar. La placa se lleno con solucion tampon de fosfato y la abertura de la tapa se cerro con un cristal de cubierta de microscopio. Despues de la irradiacion, se capturo una imagen de fluorescencia y se evaluo el dano de acuerdo con el ensayo de viabilidad.

Las muestras fueron expuestas a diferentes niveles de potencia laser utilizando el patron de escaneo de lmeas separadas (SEP) para producir un patron de escaneo de area 300 pm x 300 pm con seis lmeas de escaneo separadas por 60 pm entre centros de lmea. Se vario la potencia del haz de iluminacion para determinar la Dosis Efectiva del 50% (ED50) para el dano de celulas de RPE. ED50 corresponde a una probabilidad del 50% de que una celula expuesta resulte muerta.

Se variaron tres parametros diferentes: tiempo de permanencia, numero de exposiciones repetitivas, y frecuencia de repeticion. Se utilizaron tiempo de permanencia de 3 ps y 10 ps. Tambien, se aplicaron diez y cien exposiciones repetitivas con frecuencias de repeticion de 100 Hz y 500 Hz para cada tiempo de exposicion. Todas las mediciones se realizaron por duplicado.

Resultados

Los ensayos de viabilidad de Calcein realizados despues de la irradiacion de laminas de RPE de bovino mostraron lmeas separadas de celulas oscuras en las imagenes de fluorescencia que se asemejan al patron de escaneo aplicado, como se presenta en las figs. 6A-6C. Todos los escaneos utilizaron un haz para irradiar ubicaciones durante un tiempo de permanencia de 3 ps a 100 Hz utilizando 10 repeticiones del patron. El haz utilizado en la fig. 6A corresponde a aproximadamente 0,8 de la potencia media requerida para lograr ED50. La imagen muestra que se danaron pocas celulas expuestas. El haz utilizado en la fig. 6B tema una potencia de 215 mW, que corresponde a aproximadamente el promedio requerido para lograr ED50. Como puede verse, las lmeas de celulas muertas parecen estar confinadas a una

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anchura de aproximadamente una o dos celulas de ancho. Las celulas entre las lmeas de exploracion permanecieron viables, sugiriendo selectividad dentro de la monocapa de RPE. Un haz de 230 mW es utilizado para crear la imagen en la fig. 6C, que corresponde a aproximadamente 1,1 de la potencia media para lograr ED50. En esta imagen, se danaron todas las celulas expuestas y se observo un ensanchamiento de las lmeas.

Los resultados para los escaneos realizados in vitro bajo parametros de escaneo variables se presentan en la Tabla 1 en terminos de la potencia media necesaria para lograr ED50, ED15, y ED85. Tambien se enumera la fluencia del haz utilizado para irradiar celulas de RPE para lograr ED50. Para el haz Gaussiano utilizado aqrn, la fluencia a lo largo del centro de la knea de escaneo viene dado por:

Fluencia =

donde P es la potencia del haz, z es el tiempo de permanencia, y do es dos veces el radio 1/e2 del perfil Gaussiano.

Frecuencia de Repeticion

Parametros ED50 [mW] ED15 [mW] ED85 [mW] ED50 fluencia [mJ/cm2l

100 Hz

3 ps, N= 10 221 212 230 264

3 ps, N= 100

206 201 210 247

10 ps, N= 10

130 126 135 519

500 Hz

3 ps, N= 10 222 216 228 265

3 ps, N= 100

182 180 184 218

10 ps, N= 10

130 126 135 519

2 2Pz

n d„ 2

Tabla 1: resultados del escaneo in vitro de celulas de RPE de bovino

La potencia de ED50 para el dano de la celula disminuyo aumentando el numero de repeticiones/escaneos repetitivos (N) de 10 a 100 exposiciones repetitivas. Aumentar el tiempo de permanencia de 3 ps a 10 ps (es decir, disminuir la velocidad del punto movil) tambien disminuyo la potencia necesaria para danar las celulas. No se observo una dependencia del ED50 en la frecuencia de repeticion. Sin embargo, el encogimiento reversible del tejido producido durante la irradiacion con una frecuencia de repeticion de 500 Hz, cuando se expuso la muestra a niveles de potencia tres veces por encima del umbral de dano (ED50) mientras escaneaban 100 exposiciones repetitivas de 10 ps.

Ejemplo 2: Iluminacion In Vivo de Ojos de Conejo

Los siguientes experimentos in vivo se realizaron en ojos de conejo.

Dispositivo Optico

Para los experimentos in vivo, se desarrollo un sistema optico para caber en la parte superior de una lampara de hendidura como se ha mostrado en el diagrama esquematico de la fig. 7. Tal sistema es considerablemente mas pequeno que el sistema de mesa de trabajo utilizado con experimentos in vitro. La emision (532 nm) de un laser-cw (VERDI V-10, Coherent) se acoplo a una fibra de modo unico que mantiene la polarizacion (fibra PM) (HB450, Fibercore Ltd. UK). La Fibra PM se empleo para conservar las caractensticas de haz de difraccion limitada y porque se requirio polarizacion lineal para el funcionamiento optimo del AOD. Su uso limitaba la potencia que podna ser entregada a la instalacion a aproximadamente 300 mW. Con una eficiencia de difraccion tfpica de dos AOD (64%) la mayor potencia posible que entraba en el ojo era de 185 mW.

Se monto un diseno de escaner como el utilizado en los experimentos in vitro con sus componentes mecanicos, colimando y enfocando la optica verticalmente en la parte superior de la lampara de hendidura (SL130, Zeiss, Oberkochen, Germany). La salida de fibra PM y el colimador se montaron en una etapa de seis ejes (x, y, z, punta, inclinacion, rotacion) para hacer corresponder la condicion Bragg y la direccion de polarizacion preferida del AOD-2D. Como se ha mostrado en la fig. 7, un espejo, situado entre las dos lentes del objetivo estereo de la lampara de hendidura, dirigio el haz de primer orden horizontalmente lejos del objetivo en el ojo, discurriendo a lo largo del eje optico de la lampara de hendidura.

Con el fin de lograr el mismo tamano del patron de escaneo en la retina que el utilizado en los experimentos in vitro, el campo de escaneo en el aire se amplio a una anchura y altura de 450 pm, con una separacion de 90 pm entre los

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centros de lmea para el patron SEP. La energfa se aplico al ojo de conejo a traves de una lente de contacto Goldman, que junto con la optica del ojo de conejo aumento todas las distancias en la retina por un factor de 0,66, haciendo el area de escaneo de 300 pm x 300 pm, con una separacion de 60 pm, en la retina.

Se midio el diametro de punto 1/e2, por medio del metodo de filo de cuchillo, para ser 27,5 pm en el aire. El tamano del punto en la retina de conejo se calculo para ser de 18 pm despues de tener en cuenta la lente de contacto Goldman y la optica del ojo de conejo. La diferenciacion de la medicion de filo de cuchillo sugirio que el haz era casi Gaussiano. El traslado del filo de cuchillo en pequenos incrementos a traves de la cintura del haz a lo largo del eje optico tambien condujo a la determinacion de la propagacion del haz alrededor del foco. En el dispositivo utilizado, la irradiancia aplicada al lugar objetivo vario solo el 10% sobre un intervalo de +/- 200 pm en ambos lados del foco.

Preparacion e Iluminacion de ojos de Conejo

Se eligieron conejos pigmentados “Dutch belted” porque la densidad y la ubicacion de pigmentos absorbentes de luz en el fondo de los conejos son bastante uniformes y similares a las del ojo humano. Los animales fueron anestesiados y situados en un sistema de soporte que permitio la inclinacion y la rotacion del animal con relacion a la lampara de hendidura. La lente de contacto se coloco sobre el ojo midriatrico utilizando metilcelulosa al 2% como gel de contacto. La lente se unio al soporte del animal por un sistema de sujecion especial para impedir movimientos desfavorables.

Se colocaron lesiones de marcador oftalmoscopicamente visibles para la orientacion en cada ojo. Las lesiones de tratamiento selectivo que son oftalmoscopicamente invisibles se colocaron entre estas lesiones de marcados utilizando diferentes niveles de potencia en un patron de rejilla predefinido. Un numero total de 308 lesiones en 12 ojos cubrieron una variedad de ajustes de parametro. Para cada parametro, se determino ED50 en dos ojos de diferentes individuos.

Despues de una hora de irradiacion, se realizo la angiograffa de fluorescencia por la inyeccion de fluorescema sodica al 10% en la vena del ofdo. Si el RPE esta danado, la barrera hematoencefalica se ve comprometida y la fluorescema puede agruparse desde la coriocapilar hacia el espacio sub-retiniano. Bajo la iluminacion de fluorescencia, las lesiones apareceran entonces brillantes mientras que las areas sin danar permaneceran oscuras. Asf, la angiograffa de fluorescema se utilizo para detectar danos de la barrera de RPE e identificar lesiones. Los valores de ED50 se calcularon utilizando analisis de Probit. El punto final se baso en la aparicion de lesiones angiograficamente visibles. Asf, la ED50 angiografica esta definida como el conjunto de condiciones resultantes en un 50% de probabilidad de la aparicion de fluorescencia que utiliza la tecnica descrita anteriormente. Por el contrario, la ED50 oftalmoscopica esta definida como el conjunto de condiciones resultantes en un 50% de probabilidad de la aparicion de lesiones grisaceas oftalmoscopicamente visibles de la coagulacion de fotorreceptores como un resultado de la exposicion del haz.

La frecuencia de repeticion para todos los conjuntos de parametros in vivo fue 100 Hz. Se realizaron tanto los patrones de escaneo de lmea separada (SEP) como los patrones de escaneo de lmea entrelazada (INT). Para el patron de escaneo SEP, que consta de seis lmeas separadas, se vario la velocidad para crear exposiciones de 7,5 ps y 15 p en el centro de la lmea de escaneo. Se aplicaron diez y cien repeticiones por zona de irradiacion para ambas velocidades de escaneo. Para el patron INT, 21 lmeas de entrelazado sin separacion, se probaron diez repeticiones de exposicion de 7,5 ps y cien repeticiones de exposicion de 15 ps como los parametros presumiblemente menos invasivos o mas invasivos, respectivamente. En el patron INT, se crean lmeas adyacentes con un retardo de tiempo de aproximadamente 3 milisegundos. Durante este tiempo, las celulas adyacentes a la primera lmea del patron seran calentadas por la difusion de calor desde las celulas vecinas, expuestas de modo que el punto de retorno anade energfa adicional a las celulas adyacentes.

Resultados

Las celulas de RPE pueden ser danadas selectivamente in vivo como se ha indicado por la fuga de tinte de fluorescema en la forma del patron de escaneo con la falta concurrente de coagulacion visible de la retina neurosensorial como se ha representado en las figs. 8A-8C. Las lesiones oftalmoscopicamente invisibles puede ser visualizadas por la angiograffa de fondo, donde la fluorescema puede agruparse en el ojo en aquellas areas donde la barrera hematoencefalica ha sido comprometida por el dano a la celula de RPE mediado por laser. La fig. 8C presenta un diagrama esquematico de los diferentes tipos de irradiacion realizados en el fondo de un ojo de conejo. Dos columnas de lesiones de marcador, marcadas como “M”, sirvieron como puntos de orientacion. Las lesiones de marcador se produjeron utilizando el patron de escaneo INT a una velocidad de escaneo baja. Las lesiones selectivas creadas con una velocidad de escaneo alta (marcadas como regiones 1, 2, 3, y 4) se posicionaron entre las lesiones de marcador. Los bloques 1 y 2 se produjeron utilizando un patron de escaneo sEp, y los bloques 3 y 4 se produjeron utilizando un patron de escaneo INT. La fig. 8A es una fotograffa de fondo de la region escaneada minutos despues de la irradiacion. Las lesiones visibles, grisaceas en la izquierda de la imagen son las lesiones de marcador (coagulacion). Las cuatro lesiones selectivas a la derecha de las lesiones de marcador no son oftalmoscopicamente visibles en la fig. 8A (es decir, sin blanqueamiento retiniano). La fig. 8B muestra la imagen de fluorescencia del mismo lugar de la fig. 8A una hora despues de la irradiacion. Aqrn, las lesiones de marcador aparecen oscuras en el centro con un borde brillante, y previamente las lesiones selectivas no visibles aparecen como hfper-brillantes.

Los resultados para los escaneos realizados in vivo bajo parametros de escaneo variables se presentan en la Tabla 2 en

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terminos de la potencia media necesaria para lograr ED50, ED15, ED85 angiograficas, y la fluencia de haz utilizada para lograr ED50 calculada como utilizando la misma ecuacion presentada anteriormente. La ED angiografica se determino por visibilidad angiografica de lesiones.

Parametros ED50 [mW] ED15 [mW] ED85 [mW] ED50 fluencia [mJ/cm2l

Parametros que producen determinacion SELECTIVA de objetivo

7,5 ps, N= 10, SEP 92 89 95 340

7,5 ps, N= 100, INT

67 62 72 248

7,5 ps, N= 10, INT

69 64 74 255

15 ps, N= 10, SEP

66 63 69 482

15 ps, N= 100, SEP

57 56 59 416

15 ps, N= 100, INT

45 41 48 329

COAGULACION

15 ps, N= 100, INT 75 -/- -/- 511

Tabla 2: Resultados del escaneo de celulas de RPE de conejo in vivo

Para el patron SEP, la ED50 de dano de la celula disminuida con el tiempo de exposicion desde la exposicion de 93 mW con 7,5 |js a 66 mW con 15 js. Esto corresponde a un aumento de la exposicion radiante de la ED50 angiografica de 340 mJ/cm2 a 482 mJ/cm2 La ED50 angiografica (ambas en terminos de potencia y de exposicion radiante) tambien disminuyo con el numero creciente de exposiciones N. Con la potencia maxima disponible del sistema, no se alcanzo el umbral de dano oftalmoscopico, como se indica por la coagulacion retiniana visible (es decir, la aparicion de lesiones blancas grisaceas visibles), para todos los parametros de irradiacion excepto para 100 repeticiones de exposiciones de 15 js con un patron de escaneo entrelazado. Asf, en terminos de una “Ventana Terapeutica” (TW), que es la relacion de la DE50 oftalmoscopica sobre la DE50 angiografica, para patrones SEP probados aqm, la TW es mayor de 3,2 ya que la potencia disponible maxima de 185 mW era 3,2 veces mayor que la ED50 angiografica.

Irradiando con el patron de escaneo INT, que utiliza lmeas de entrelazado sin separacion entre las lmeas, se redujo la potencia de umbral requerida para danos de las celulas en comparacion con las lmeas separadas. Se alcanzo el umbral oftalmoscopico para el parametro mas “invasivo” utilizado - 100 repeticiones con un tiempo de exposicion de 15 js (vease la fila etiquetada “coagulacion” en la tabla 2). Para este caso la TW era 1,7, es decir, la retina neural se coagulo con una fluencia correspondiente a 1,7 veces la ED50 angiografica.

Ejemplo 3: Iluminacion In Vivo de la Retina de Conejo utilizando un Patron de Escaneo SEP para Lograr la Determinacion Selectiva de un Objetivo y la Coagulacion Termica

La retina de conejo se ilumino in vivo utilizando un patron de escaneo SEP para lograr la determinacion selectiva de un objetivo en un caso, y la fotocoagulacion termica en otro caso. Las secciones histologicas de las areas irradiadas se prepararon despues de la irradiacion para evaluar el dano inducido por laser.

La fig. 9 presenta una seccion histologica de celulas de RPE danada selectivamente utilizando un patron de escaneo SEP. El haz tema un tiempo de permanencia de 7,5 js y una fluencia de 470 mJ/cm2, correspondiendo esta ultima a aproximadamente 1,5 veces la fluencia de ED50. Se realizaron diez repeticiones del patron de escaneo SEP. Las flechas apuntan a celulas de RPE danadas individualmente. Los fotorreceptores estan intactos. Por el contrario, la fig. 10 presenta una seccion histologica que muestra fotorreceptores coagulados utilizando un tiempo de permanencia de haz de 30 js. Se realizaron diez repeticiones utilizando una fluencia incidente de 1.800 mJ/cm2 (aproximadamente 3 veces la fluencia de ED50). Las flechas apuntas a fotorreceptores coagulados.

Aquellos que tienen experiencia en la tecnica apreciaran que se pueden hacer diferentes modificaciones a las realizaciones anteriores sin salir del marco de la invencion. Por ejemplo, el controlador y el escaner en dispositivos opticos de la invencion pueden ser implementados de manera diferente a aquellos descritos en este documento siempre que proporcionen la funcionalidad requerida para poner en practica la invencion.

Claims (13)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un aparato (101) para aplicar radiacion a la retina de un sujeto, que comprende:

   una fuente (110) de radiacion para generar un haz de radiacion que tiene una o mas longitudes de onda adecuadas para la absorcion por celulas epiteliales de pigmento retiniano,

   al menos un componente optico para dirigir el haz sobre la retina,

   un escaner (120) acoplado opticamente a la fuente (110) para mover de forma controlable el haz en dos dimensiones para escanear el haz sobre la retina,

   un controlador (130) en comunicacion con el escaner (120) para aplicar senales de control al mismo para ajustar el movimiento del haz para iluminar una pluralidad de ubicaciones retinianas en una secuencia temporal de acuerdo con un patron de escaneo, en el que el controlador (130) es capaz de hacer funcionar el escaner (120) en al menos dos modos de escaneo, siendo adecuado uno primero de los modos de escaneo para la determinacion selectiva de celulas epiteliales de pigmento retiniano (RPE) y siendo adecuado uno segundo de los modos de escaneo para producir la fotocoagulacion termica en la retina; y

   una interfaz de usuario (170) configurada para permitir a un usuario seleccionar entre el primer y el segundo modos de escaneo,

   en el que el controlador (130) esta configurado para ajustar un patron de escaneo, un numero de repeticiones del patron de escaneo, un tiempo de permanencia, y una fluencia de haz para determinar selectivamente celulas de RPE o para fotocoagulacion termica, caracterizado por que

   el primer modo de escaneo comprende el haz que imparte a la retina uno de:

   (i) una fluencia igual o menor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 en un patron de lmea separada; y

   (ii) una fluencia igual o menor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2 en un patron de lmea entrelazada; y en el que el segundo modo de escaneo comprende el haz que imparte a la retina uno de:

   (iii) una fluencia mayor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 y un tiempo de permanencia de haz mayor de aproximadamente 50 microsegundos en un patron de lmea separada; y

   (iv) una fluencia mayor de aproximadamente 2.000 mJ/cm2 y un tiempo de permanencia de haz mayor de aproximadamente 15 microsegundos en un patron de lmea entrelazada.
2. 2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que o bien en el primer o bien en el segundo modo de escaneo, el haz imparte una fluencia mayor de aproximadamente 50 mJ/cm2 a la retina.
3. 3. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el primer modo de escaneo adecuado para la determinacion selectiva de un objetivo esta caracterizado por un haz que imparte una fluencia menor de aproximadamente 10.000 mJ/cm2 a la retina y que tiene un tiempo de permanencia menor de aproximadamente 50 microsegundos.
4. 4. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el controlador (130) aplica senales de control al escaner (120) para producir la determinacion selectiva de las celulas epiteliales de pigmento retiniano en las ubicaciones iluminadas.
5. 5. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el controlador (130) aplica senales de control al escaner (120) para producir la fotocoagulacion termica en la retina.
6. 6. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el escaner (120) comprende dos dispositivos de desviacion de haz, cada uno capaz de escanear el haz en una de las dos dimensiones.
7. 7. El aparato de la reivindicacion 6, en el que al menos uno de deflector acustico-optico.
8. 8. El aparato de la reivindicacion 6, en el que al menos uno de polfgono giratorio.
9. 9. El aparato de la reivindicacion 6, en el que al menos uno de escaner de resonancia.
10. 10. El aparato de la reivindicacion 1, que comprende ademas un dispositivo de determinacion de un objetivo para ver las ubicaciones iluminadas.

    los dispositivos de desviacion de haz comprende un los dispositivos de desviacion de haz comprende un los dispositivos de desviacion de haz comprende un
11. 11. El aparato de la reivindicacion 10, en el que el dispositivo de determinacion de un objetivo comprende uno de un

    15

    microscopio y un oftalmoscopio de escaneo de escaner laser.
12. 12. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el haz tiene una dimension en seccion transversal del orden de 5 micras a aproximadamente 50 micras.
13. 13. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el haz tiene una dimension en seccion transversal que es 5 aproximadamente el tamano de una celula epitelial de pigmento retiniano.