ES2745708T3 - Dispositivo y sistema para tomografía de coherencia óptica Doppler (OCT) para el oído medio humano - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT), con preferencia en el oído medio humano, en el que el dispositivo (1) presenta una unidad endoscópica para la introducción al menos parcial en el canal auditivo, en el que en la unidad endoscópica están integrados una fuente acústica (6), un dispositivo receptor de sonido (7) y una óptica-OCT (10), en el que el dispositivo (1) presenta un cuerpo de base (2) y un suplemento de aplicación (3), caracterizado por que el suplemento de aplicación (3) comprende un conductor de entrada acústica, que está previsto para la conducción de sonido desde la fuente acústica (6) hacia la zona de la boca.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y sistema para tomografía de coherencia óptica Doppler (OCT) para el oído medio humano

Estado de la técnica

La presente invención parte de un dispositivo para la investigación médica del tímpano humano.

Se conocen a partir del estado de la técnica otoscopia, timpanometría, audiometría y vibrometría Laser-Doppler (LDV) y la formación de imágenes radiológicas como procedimiento para la investigación no quirúrgica de una capacidad auditiva limitada de un paciente. La otoscopia comprende una evaluación del tímpano a través de un médico tratante. Pero en este caso es un inconveniente, por una parte, que sólo es posible una evaluación puramente subjetiva a través del médico. En la timpanometría, la audiometría y otros procedimientos acústicos, en cambio, se mide la capacidad auditiva o bien la impedancia/conformidad, en donde, sin embargo, sólo son posibles informaciones sobre todo el oído medio. En cambio, no es posible o sólo con dificultad una evaluación aislada del tímpano. La vibrometría-Laser-Doppler se basa en la medición con resolución de frecuencia de la oscilación del tímpano, pero sólo en un único punto del tímpano. Dispositivos correspondientes para la realización de los procedimientos mencionados anteriormente se publican, por ejemplo, en las publicaciones WO 00 / 64328 A1 y US 2008 / 0262314 A1 .

Para la mejora del diagnóstico precoz y seguro de diferentes patologías, como inflamación del oído medio, secreciones, localización de trastornos de la conducción del sonido, es deseable una medición de resolución local y tridimensional de la estructura del tímpano humano. Un procedimiento, con el que se puede conseguir este objetivo, es la tomografía de coherencia óptica (en inglés, optical coherence tomography, OCT). En este caso, se trata de un procedimiento conocido a partir del estado de la técnica, que posibilita una medición sin contacto y tridimensional de la estructura del tímpano humano, dividiendo la luz de una fuente de luz de banda ancha, coherente corta, por medio de un divisor del rayo en un rayo de muestra y un rayo de referencia y superponiendo el rayo de muestra disperso en el tímpano a investigar a continuación con el rayo de referencia reflejado en un espejo. Los rayos de interferencia son detectados por resolución espectral. Por ejemplo, en el OCT de dominio de Fourier, a partir de un espectro de interferencia se calcula a través de la transformación de Fourier un perfil de profundidad de la reflectividad. Para la generación de una copia tridimensional del tímpano se explora el tímpano punto por punto en las dos direcciones laterales. Un endoscopio para la realización de la tomografía de coherencia óptica se conoce, por ejemplo, a partir de las publicaciones U^s 2013 / 0060 131 A1, US 2009 / 0185 191 A1 y US 8.594.757 B2. Con la ampliación a la Doppler-OCT se pueden realizar en este caso también mediciones de resolución de frecuencia de las oscilaciones del tímpano en el marco de una investigación in-vivo. Alternativamente a la OCT en el dominio de frecuencia también se puede utilizar la OCT de Dominio de Tiempo y otros procedimientos.

Publicación de la invención

Un cometido de la presente invención es proporcionar un dispositivo, que posibilita tanto una medición tridimensional de resolución local de la estructura del tímpano humano así como una medición de resolución local y de resolución de frecuencia de oscilaciones del tímpano en el marco de una investigación endoscópica no-invasiva in-vivo y en este caso permite al mismo tiempo también una excitación acústica de la oscilación del tímpano y la medición de la presión acústica en la proximidad inmediata del tímpano. El dispositivo debe poder construirse fácilmente y realizarse económicamente y cumplir los requerimientos legales actuales del producto médico.

Este cometido se soluciona con un dispositivo para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) en el oído medio humano, en donde el dispositivo presenta una unidad endoscópica para la introducción al menos parcial en el canal auditivo, en donde en la unidad endoscópica están integradas una fuente acústica, un dispositivo de recepción del sonido y una óptica-OCT.

El dispositivo según la invención tiene frente al estado de la técnica la ventaja de que la unidad endoscópica presenta tanto la fuente acústica para la estimulación acústica directa bien acondicionada del tímpano y la unidad de medición del sonido para la medición de la presión acústica en el espacio delante del tímpano como también la óptica-OCT, de manera que durante la estimulación definida del tímpano a través de la fuente acústica se puede realizar una tomografía de coherencia óptica Doppler. La tomografía de coherencia óptica Doppler posibilita en este caso una medición de la oscilación del tímpano, deduciendo a través del desplazamiento Doppler medidos el movimiento del tímpano. En particular, por medio del dispositivo de recepción del sonido se puede realizar una referencia de las reacciones del tímpano, medidas por medio de la tomografía de coherencia óptica, sobre la señal acústica. A través de la medición simultánea de la presión acústica delante del tímpano se puede colocar en este caso el desplazamiento Doppler medido, además, en una relación de fases para la estimulación acústica. Por lo tanto, no sólo se realiza una medición de resolución local tridimensional de la estructura del tímpano humano por medio de la tomografía de coherencia óptica, sino al mismo tiempo también una medición de resolución local y de resolución de frecuencia de las oscilaciones del tímpano por medio de Doppler-OCT. Además, la utilización de fuente acústica y el dispositivo de recepción de sonido posibilita una comparación entre potencia acústica emitida y reflejada. El diagnóstico seguro y precoz de patologías, como por ejemplo inflamación del oído medio, secreciones y trastornos de la conducción del sonido así como la investigación de pacientes con reconstrucción del oído medio ya realizada se puede mejorar de esta manera considerablemente. El médico tratando sólo necesita de manera más ventajosa el dispositivo según la invención, de modo que la manipulación práctica para el médico tratante apenas se modifica frente a endoscopias convencionales. De manera más ventajosa, la estimulación acústica y la medición del sonido con el dispositivo según la invención se realizan, en particular, inmediatamente delante del tímpano. El canal auditivo se excluye de esta manera como modulador acústico de la cadena de medición. La ventaja de esta disposición es una acoplamiento directo, claramente definido de fuente acústica y receptor acústico (tímpano). La fuente acústica se designa típicamente también como generador de sonido o en tal aplicación también como receptor.

El dispositivo según la invención es especialmente un suplemento de endoscopio, que se adapta a cabezas de medición-OCT dadas. Tal cabeza de medición-OCT está conectada típicamente como parte de un sistema-OCT con una unidad central-OCT. El sistema-OCT comprende una fuente de radiación así como un divisor del rayo, que divida la luz coherente corta, de banda ancha, irradiada desde la fuente de radiación en un rayo de muestra y un rayo de referencia. El divisor del rayo o bien está integrado en la cabeza de medición-OCT o está dispuesto en la unidad central-OCT. La cabeza de medición-OCT comprende al menos una posibilidad para la desviación del rayo, por ejemplo por medio de escáner galvanométrico. El rayo de muestra es desacoplado de la cabeza de medición-OCT en la óptica-OCT de la unidad endoscópica y de esta manera se desvía sobre el tímpano. El rayo de muestra reflejado en el tímpano se conduce a través de la óptica-OCT de retorno a la cabeza de medición-OCT y se superpone en la cabeza de medición-OCT o en la unidad central-OCT con el rayo de referencia reflejado en un espeso. Los rayos de interferencia son evaluados por medio de una unidad de evaluación. Para la generación de una copia tridimensional del tímpano se explora el tímpano en este caso punto por punto. Un interferómetro puede estar implementado de diferentes maneras. O bien el interferómetro, es decir, brazo de referencia y brazo de muestra, están integrados en la cabeza de medición-OCT o el divisor del rayo del interferómetro (por ejemplo, un acoplado de fibra fundida) se encuentra en la unidad central-OCT. El brazo de muestra está constituido entonces por una fibra de vidrio, que conduce hacia la cabeza de medición-OCT. Para la cabeza de medición esto significa que ésta no debe contener forzosamente todo el interferómetro. Sólo una unidad para la desviación del rayo está integrada en cualquier caso. Pero alternativamente también es concebible una llamada "Common-Path-OCT" que no requiere un interferómetro clásico, sino que en su lugar comprende un elemento óptico adicional, en cuya capa límite se refleja luz desde el rayo, que interfiere directamente con el rayo de muestra reflejado en el tímpano. El brazo de referencia y el brazo de muestra coinciden de esta manera al menos parcialmente. Es concebible que el elemento óptico, por ejemplo, una placa de vidrio, esté integrado en la óptica-OCT o esté previsto en la salida del lado del tímpano de la óptica-OCT. En la Doppler-OCT se tiene en cuenta adicionalmente el desplazamiento Doppler en el rayo de muestra reflejado, que se realiza a través de la dispersión del rayo de muestra en el tímpano oscilante o móvil. La preparación de datos se puede realizar de manera conocida en el marco de una "OCT de Dominio de Tiempo" (TD-OCT) u "OCT de Dominio de Fourier" (FD-OCT), especialmente "OCT de Fuente de Barrido" (SS-OCT), y con ampliaciones de la evaluación de datos, por ejemplo Doppler-OCT de resolución de fases y/u OCT sensible a la polarización (PS-OCT) y/u OCT espectroscópica (SD-OCT). La fuente de rayos emite especialmente luz en la zona-IR. Pero alternativamente también sería concebible que la fuente de luz emita al menos parcialmente luz en la zona visual.

Configuraciones ventajosas y desarrollos de la invención se pueden deducir a partir de las reivindicaciones dependientes así como de la descripción con referencia a los dibujos.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el dispositivo comprenda un cuerpo de base y con preferencia un suplemento de aplicación sustituible, en donde de manera especialmente preferida, el suplemento de aplicación presenta una zona de base, que se puede fijar de forma desprendible en el cuerpo de base y una zona de boquilla en el lado de aplicación, que durante la aplicación del dispositivo está dirigido hacia el tímpano. De manera ventajosa, el dispositivo está realizado de esta manera de dos partes de cuerpo de base y suplemento de aplicación. Sólo el suplemento de aplicación llega a contacto directo con el paciente, de manera que de paciente a paciente sólo el suplemento de aplicación debe cambiarse o limpiarse o bien esterilizarse para mantener la higiene necesaria. Es concebible que el suplemento de aplicación esté fabricado de un material esterilizable, como metal. El suplemento de aplicación está configurado como embudo, que está previsto para retener y estabilizar la óptica-OCT, el conductor acústico y, dado el caso, el conductor de luz. El cuerpo de base presenta con preferencia todos los componentes activos, mientras que el suplemento de aplicación presenta con preferencia exclusivamente componentes pasivos.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la óptica-OCT esté configurada para conducir un rayo de muestra-OCT acoplado en la zona de base hacia la zona de la boquilla y transportar el rayo de referencia reflejado en el tímpano de retorno a la zona de base. El rayo de muestra o bien es acoplado desde una cabeza de medición-OCT externa o es preparado por una cabeza de medición-OCT integrada en el cuerpo de base. El rayo de muestra reflejado o bien dispersado es retornado para la evaluación a la cabeza de medición-OCT o a la unidad central-OCT. La óptica-OCT comprende a tal fin con preferencia un sistema de lentes ópticas, de manera especialmente preferida una o varias lentes de índice de gradiente (GRIN) o una o varias lentes de barra. Con preferencia, la óptica-OCT comprende una combinación de lentes de relé-GRIN y lentes de objetivo-GRIN. Esto tiene la ventaja de que el rayo de muestra es evaluado y de esta manera se consigue un campo de visión amplio en el canal auditivo comparativamente estrecho. Esto es especialmente ventajoso frente a los procedimientos conocidos a partir del estado de la técnica, puesto que los procedimientos de escaneo telecéntricos habituales, en virtud de las múltiples geometrías del anal auditivo. no permiten una visión completa sobre el tímpano.

Cuando se emplea una cabeza de medición-OCT, el cuerpo de base presenta especialmente una zona de acoplamiento para el acoplamiento del dispositivo en la cabeza de medición-OCT, en donde la zona de acoplamiento está configurada de tal forma que en el estado acoplado el rayo de muestra-OCT es acoplado desde un escáner-OCT de la cabeza de medición-OCT en la óptica-OCT y el rayo de muestra-OCT reflejado es conducido de retorno al escáner-OCT. La cabeza de medición-OCT presenta a tal fin una unidad de desviación del rayo.

La óptica-OCT es con preferencia parte del suplemento de aplicación. Pero alternativamente también sería concebible que la óptica-OCT sea parte del cuerpo de base. La óptica-OCT se utiliza con preferencia igualmente para la otoscopia y especialmente para la video endoscopia óptica, que se realiza simultáneamente a la medición-OCT (Doppler). Es concebible que el rayo de muestra reflejado en la cabeza de medición-OCT sea desviado sobre un espejo semitransparente/dicroítico, que desvía luz del espectro visible sobre una cámara óptica, por ejemplo un chip-CCD o sobre un ocular. Pero alternativamente también es concebible que la unidad endoscópica y especialmente el suplemento de aplicación presenten, además de la óptica-OCT, una unidad de transmisión de imágenes ópticas separada, que sirve para la transmisión de informaciones de imágenes para la otoscopia o video endoscopia óptica.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención, está previsto que el suplemento de aplicación esté provisto con un molde auricular para la obturación del canal auditivo. El molde auricular comprende especialmente un artículo de un solo uso, que se solapa sobre el suplemento de aplicación. El molde auricular presenta con preferencia un contorno exterior, que está adaptado al menos parcialmente al contorno interior del canal auditivo humano, de manera que la introducción del dispositivo en el canal auditivo de un paciente es lo más sencilla posible y cómoda para el paciente. El molde auricular sirve en este caso para la obturación del canal auditivo, de manera que en el canal auditivo se puede ajustar para la timpanometría una presión definida, que se puede desviar de la presión ambiental.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención, está previsto que la unidad endoscópica presente una unidad de luz, en donde la unidad de luz comprende una fuente de luz, una conexión para la conexión de una fuente de luz externa y/o un conductor de luz. La unidad de luz comprende, además, con preferencia una fuente de luz, que está dispuesta dentro del cuerpo de base, en donde el conductor de luz conduce la luz de la fuente de luz hacia el oído medio, de manera que el tímpano es iluminado para la otoscopia. Pero de manera alternativa también es concebible que la unidad de luz comprenda una fuente de luz, que está dispuesta directamente en la zona de la boca. En este caso, solamente la alimentación de corriente eléctrica en forma de un conductor eléctrico pasaría a través de la pieza de aplicación. La fuente de luz podría ser, por ejemplo, un diodo luminoso compacto (LED). Además, también sería concebible que la unidad de luz comprenda una conexión para la conexión en una fuente de luz externa o de otro conductor de luz, en donde la conexión está integrada con preferencia en el cuerpo de base. La fuente de luz externa podría estar integrada en la cabeza de medición-OCT, de manera que el dispositivo según la invención propiamente dicho no comprende ninguna fuente de luz, sino solamente conduce la luz que parte desde la cabeza de medición hacia el tímpano. El conductor de luz comprende especialmente una fibra de vidrio o un haz de fibras de vidrio y está integrado al menos parcialmente en el suplemento de aplicación. La fuente de luz emite especialmente luz en el espectro visible. Alternativamente se podría realizar también una iluminación sobre la óptica-OCT.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención, está previsto que el suplemento de aplicación comprenda un conductor de entrada acústico, que está previsto para la conducción de sonido desde la fuente acústica hacia la zona de la boca, en donde el conductor de entrada comprende con preferencia un tubito y de manera especialmente preferida un tubito metálico. De manera similar, el suplemento de aplicación presenta con preferencia, además, un conductor de retorno acústico, que está previsto para la conducción de sonido desde la zona de la boca hacia el dispositivo de recepción de sonido, en donde el conductor de retorno comprende con preferencia un tubito y especialmente preferido un tubito metálico.

El conductor de entrada y/o el conductor de retorno están dispuestos o bien dentro o fuera del suplemento de aplicación. La fuente acústica está dispuesta con preferencia en el cuerpo de base. Pero también sería concebible alternativamente que la fuente acústica esté dispuesta directamente en la zona de la boca del suplemento de aplicación. El dispositivo de recepción acústica comprende con preferencia un micrófono, en donde el dispositivo de recepción acústica está integrado con preferencia en el cuerpo de base, en donde el sonido es conducido desde la zona de la boca a través del conductor de retorno hacia el micrófono. La fuente acústica y el dispositivo de recepción acústica están desacoplados acústicamente entre sí en el cuerpo de base. Es concebible que la fuente acústica y el dispositivo de recepción acústica están alojados a tal fin, respectivamente, en una bolsa de silicona, que están unidos, respectivamente, sólo a través de una pieza estrecha de retención de silicona con el cuerpo de base. Alternativamente, también sería concebible que el micrófono estuviese dispuesto directamente en la zona de la boca. En este caso, se transmiten las señales acústicas registradas sobre conductores de señales eléctricas hacia el cuerpo de base y especialmente hacia la cabeza de medición-OCT.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el dispositivo presente un dispositivo de ajuste, que está previsto para el ajuste de una distancia entre la zona de acoplamiento y la unidad de transmisión de imágenes ópticas, en donde el dispositivo de ajuste comprende con preferencia un engranaje de ajuste para el ajuste longitudinal de la unidad de transmisión de imágenes ópticas con relación al cuerpo de base. El dispositivo de ajuste posibilita de manera más ventajosa ajustar una distancia de trabajo y el tamaño del campo de visión. A tal fin, por medio del dispositivo de ajuste se ajusta especialmente la distancia entre la óptica-OCT y la cabeza de medición-OCT externa acoplada con la unidad endoscópica. Es concebible que con la ayuda del dispositivo de ajuste se pueda mover la óptica-OCT con relación a la zona de acoplamiento. El cuerpo de base comprende a tal fin una pieza de base fija, que comprende la zona de acoplamiento y una pieza de ajuste desplazable con relación a la pieza de base por medio del dispositivo de ajuste, en la que están fijados el alojamiento para el suplemento de aplicación y, por lo tanto, también la óptica-OCT. La pieza de ajuste comprende en este caso con preferencia también la fuente acústica, el dispositivo receptor del sonido y una parte de la unidad de luz. El dispositivo de ajuste presenta un engranaje de ajuste, que convierte un movimiento giratorio relativo entre la pieza de base y una parte del dispositivo de ajuste en un movimiento de traslación de la pieza de ajuste frente a la pieza de base, con lo que se modifica especialmente la distancia entre el extremo del lado del escáner de la lente de índice de gradiente o la lente de barra y el escáner-OCT externo. De manera alternativa, también sería concebible que el dispositivo de ajuste esté configurado en forma de una lente de foco variable, que está dispuesta especialmente entre la óptica-OCT y la cabeza de medición-OCT o es una parte de la óptica-OCT. La lente de foco variable podría sustituir, además, a la lente de objetivo (Triplete) en la cabeza de medición-OCT.

Puesto que el tímpano no está perpendicularmente al canal auditivo, otra forma de realización presenta un espejo o un prisma en el extremo del lado del tímpano del endoscopio. Tales unidades de desviación rígidas o ajustables se conocen, por ejemplo, a partir de las publicaciones EP 2514356 A1, EP 1215990 B1 o informaciones de producto sobre boroscopios de la Fa. Karl Storz.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención, está previsto que el cuerpo de base comprende un escáner-OCT interno, que está acoplado al rayo de muestra en la óptica-OCT y está previsto para la exploración del tímpano y posiblemente, además, una unidad de evaluación para realizar una tomografía de coherencia óptica-Doppler (Doppler OCT) sobre la base de informaciones de imágenes y de sonido, que son preparadas por el escáner-OCT y por el micrófono. De manera más ventajosa se realiza de esta manera toda la evaluación de datos-Doppler-OCT ya dentro de la unidad endoscópica.

De acuerdo con otra forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la unidad endoscópica presente un canal de presión adicional, a través del cual se puede influir sobre la presión en la zona del canal auditivo. El canal de presión está conectado con una fuente de presión, en donde la fuente de presión está integrada con preferencia en el cuerpo de base o en la cabeza de medición-OCT. El canal de presión puede coincidir o confluir alternativamente total o parcialmente con uno de los conductores acústicos, el conductor de entrada o el conductor de retorno. El canal de presión se puede extender interna o externamente. La fuente de presión puede estar prevista para la preparación de presión negativa y/o de sobrepresión. Para ajustar una presión definida en el canal auditivo, debe cerrarse el canal auditivo hermético a la presión frente a la presión ambiental. La unidad endoscópica se provee a tal fin con preferencia con un modelo acústico correspondiente o una cúpula de silicona apilada sobre el tubo endoscópico.

Otro objeto de la presente invención es un sistema para la tomografía de coherencia óptica, con preferencia tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT), del tímpano humano, que presenta una cabeza de medición-OCT y un dispositivo según la invención acoplado con la cabeza de medición-OCT. La cabeza de medición-OCT presenta con preferencia el escáner-OCT y está conectada con preferencia con una unidad central-OCT, en la que está integrada la unidad de evaluación para realizar una tomografía de coherencia óptica-Doppler sobre la base de informaciones de imagen y sonido, que se preparan por la cabeza de medición-OCT y por el micrófono.

Otros detalles, características y ventajas de la invención se deducen a partir de los dibujos, así como a partir de la descripción siguiente de formas de realización preferidas con la ayuda de los dibujos. Los dibujos ilustran en este caso solamente formas de realización ejemplares de la invención, que no limitan la idea esencial de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1 y 2 muestran vistas esquemáticas en sección de un dispositivo para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) del tímpano humano según una forma de realización ejemplar de la presente invención.

La figura 3 muestra una vista esquemática de un sistema para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) del tímpano humano según la forma de realización ejemplar de la presente invención.

Formas de realización de la invención

En las diferentes figuras, las partes iguales están provistas siempre con los mismos signos de referencia y, por lo tanto, se nombran o mencionan, en general, también sólo una vez, respectivamente.

En las figuras 1 y 2 se representan vistas esquemáticas en sección de un dispositivo 1 para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler-OCT) del tímpano humano según una forma de realización ejemplar de la presente invención.

El dispositivo 1 comprende en el presente ejemplo una unidad endoscópica (designada también como suplemento endoscópico), que se puede colocar sobre una cabeza de medición-OCT 5 (ver la figura 3) de un sistema-OCT 21. La unidad endoscópica comprende un cuerpo de base 2 y un suplemento de aplicación 3 acoplado de forma desprendible sobre el cuerpo de base 2 y asegurado con una contratuerca 24. El cuerpo de base 2 comprende una zona de acoplamiento 4, con la que se acopla el cuerpo de base 2 en la cabeza de medición-OCT 5. Además, en el cuerpo de base 2 están integrados una fuente acústica 6 así como un dispositivo receptor de sonido 7 en forma de un micrófono. Finalmente, el cuerpo de base 2 presenta una conexión 8 para una fuente de luz externa (no representada), a través de la cual se acopla luz a la fuente de luz externa. La fuente de luz externa acondiciona especialmente luz en el espectro visible.

El suplemento de aplicación 3 comprende una zona de base, que está dirigida hacia la cabeza de medición-OCT 5, y una zona de boca, que está dirigida en la aplicación al tímpano. El suplemento de aplicación 3 se introduce al menos insignificantemente en el canal auditivo de un paciente. Desde la zona de base hacia la zona de la boca, el suplemento de aplicación 3 está configurado muy estrechado para elevar la ergonomía. En el interior del suplemento de aplicación 3 están dispuestos varios conductores de sonido y de luz que son apoyados y retenidos por la pared del suplemento de aplicación 3. En el presente caso, la pared del suplemento de aplicación 3 está fabricada a tal fin de metal, con lo que al mismo tiempo se pueden asegurar los requerimientos de higiene necesarios. Además, el suplemento de aplicación 3 es sustituible y esterilizable, de manera que de paciente a paciente se puede colocar un suplemento de aplicación 3 nuevo o recién esterilizado sobre el cuerpo de base 3. El suplemento de aplicación 3 comprende primero una unidad de luz 9 que funciona como conductor de luz en forma de un haz de fibras de vidrio, en la que se acopla en el cuerpo de base la luz de la fuente de luz externa y se conduce hacia la zona de la boca. La luz que sale en la zona de la boca desde la unidad de luz 8 sirve para la iluminación del tímpano. La luz reflejada sirve para la otoscopia del médico tratante o bien para video endoscopia óptica por medio de una cámara, por ejemplo de una cámara-CCD.

Además, el suplemento de aplicación 3 presenta una óptica-OCT 10, que se extiende paralela al conductor de luz entre la zona de la boca y la zona de base La óptica-OCT 10 comprende una o varias lentes o bien lentes de barra y con preferencia una lente de índice de gradiente o una combinación de lentes de índice de gradiente y otros elementos ópticos. El extremo del lado de la zona de base de la unidad de transmisión de imágenes ópticas 10 se proyecta hasta la zona de acoplamiento 4, de manera que se puede acoplar un rayo de muestra, que se acondiciona por la cabeza de medición-OCT 5, en la óptica-OCT 10 y se puede conducir por medio de la óptica-OCT 10 desde la zona de base hacia la zona de la boca, donde el rayo de muestra sale desde la óptica-OCT 10 e incide sobre el tímpano. El rayo de muestra disperso y reflejado en el tímpano entra en la zona de la boca en la óptica-OCT 10 y se conduce de retorno hacia la zona de base y, por lo tanto, hacia la cabeza de medición-OCT 5. Allí el rayo de muestra incide sobre otros componentes del sistema-OCT 21, en el que el rayo de muestra se lleva a interferencia por medio de un interferómetro con un rayo de referencia para generar una copia de la estructura del tímpano. Para que desde el sistema-OCT 21 se genere una copia tridimensional, de resolución local de la estructura del tímpano, se mueve el rayo de muestra sistemáticamente sobre el tímpano y se explora el tímpano con resolución local con la ayuda de un escáner-OCT del sistema-OCT 21. Una desviación del rayo para la exploración sistemática del tímpano podría realizarse con preferencia en la cabeza de medición-OCT 5 o alternativamente en el cuerpo de base 2 o en la zona de la boca.

Dentro de la cabeza de medición-OCT 5 o dentro del cuerpo de base 2 está previsto un espejo semitransparente, que filtra luz en el espectro visible desde el rayo de muestra reflejado y lo conduce para la otoscopia sobre un ocular o para la video endoscopia óptica sobre una cámara-CCD. De esta manera se puede realizar paralelamente a la OCT una otoscopia/endoscopia óptica clásica. El espejo semitransparente y la cámara-CCD están integrados opcionalmente en el cuerpo de base 2 de la unidad endoscópica. Alternativamente también sería concebible que para la otoscopia esté prevista una unidad de transmisión de imágenes adicional en el suplemento de aplicación o una cámara-CCD en la zona de la boca.

El suplemento de aplicación 3 presenta, además, un conductor de entrada acústica 11 en forma de un auricular metálico. A través del conductor de entrada acústica 11 se conducen ondas acústicas, que son emitidas por la fuente acústica 6, hacia la zona de la boca, para estimular el tímpano de manera definida. El tímpano desplazado en oscilación se puede analizar ahora por medio del escáner-OCT y en este caso se puede realizar por medio de la Doppler-OCT una medición de resolución de frecuencia y de resolución local de la oscilación del tímpano, teniendo en cuenta adicionalmente el desplazamiento Doppler en el rayo de muestra, que se realiza a través de la dispersión del rayo de muestra en el tímpano oscilante o móvil. La preparación de datos se puede realizar de manera conocida en el marco de una "OCT de Dominio de Tiempo" (TD-OCT) u "OCT de Dominio de Fourier" (FD-OCT), especialmente "OCT de Fuente de Barrido" (SS-OCT). La unidad endoscópica posibilita de esta manera simultáneamente a la OCT y a la otoscopia, además, una Doppler-OCT. De la misma manera son posibles ampliaciones de la evaluación de datos, por ejemplo en el sentido de la OCT sensible a la polarización u OCT espectroscópica (SD-OCT).

La óptica-OCT 10 funciona como óptica para el escáner-OCT. Para el ajuste de los parámetros ópticos, como distancia de trabajo y tamaño del campo de visión, la unidad endoscópica presenta un dispositivo de ajuste, con el que se puede ajustar la distancia entre el escáner-OCT o bien la zona de acoplamiento 4 y el extremo del lado de la zona de base de la unidad de transmisión de imágenes ópticas 10. A tal fin, el cuerpo de base 2 presenta una pieza de base 13 y una pieza de ajuste 14 desplazable frente a la pieza de base 13. La pieza de base 13 comprende la zona de acoplamiento 4, mientras que la pieza de ajuste 14 está conectada con el suplemento de aplicación 3. Un movimiento relativo entre la pieza de base 13 y la pieza de ajuste 14 en dirección longitudinal conduce, por lo tanto, a que se modifique la distancia entre el escáner-OCT y la unidad de transmisión de imágenes ópticas 10. La pieza de base 13 y la pieza de ajuste 14 están acopladas entre sí a través de un engranaje de ajuste. El engranaje de ajuste comprende un cilindro hueco exterior 25, en el que están practicadas unas ranuras de guía 16. El cilindro hueco 25 presenta unas ranuras de guía 16A, que no presentan gradiente en dirección longitudinal, es decir, que se extienden estrechamente en dirección circunferencial. En estas ranuras de guía 16A se extiende al menos un pasador de guía 15 que se distancia radial desde la pieza de base 13 hacia fuera, que fija la pieza de base 13 y el cilindro hueco 25 en dirección longitudinal entre sí y a pesar de todo permite un movimiento giratorio entre la pieza de base 13 y el cilindro hueco 25. El cilindro hueco 25 presenta, además, también aquellas ranuras de guía 16B, que se extienden roscadas inclinadas sobre la periferia del cilindro hueco 25, es decir, no sólo una componente de dirección periférica, sino también una componente de dirección longitudinal. En estas ranuras de guía inclinadas 16B se extienden dos pasadores de guía distanciados desde la pieza de ajuste 14 radialmente hacia fuera (no se pueden ver en las figuras por razones de perspectiva), con lo que un giro de la pieza de ajuste 14 frente al cilindro hueco 25 conduce a un desplazamiento longitudinal entre la pieza de ajuste 14 y el cilindro hueco 25 y, por lo tanto, también a un desplazamiento longitudinal entre la pieza de ajuste 14 y la pieza de base 13. Por lo tanto, de esta manera se puede ajustar la distancia de la óptica-OCT 10 con respecto a la cabeza de medición-OCT 5. Para que los pasadores de guía de la pieza de ajuste 14 penetran hasta las ranuras de guía 16B, la pieza de base 13, que está dispuesta en dirección radial entre la pieza de ajuste 14 y el cilindro hueco 25, presenta escotaduras correspondientes configuradas como taladros alargados para los pasadores de guía de la pieza de ajuste 14, que impiden al mismo tiempo una rotación de la pieza de ajuste 14. Para el blindaje del engranaje de ajuste está prevista una carcasa 17, en la que está encapsulado el cilindro hueco 25. Además, está previsto un anillo de ajuste 18, que está conectado con el cilindro hueco 25, de manera que para el ajuste sólo debe girarse manualmente el anillo de ajuste 18 frente a la carcasa 17 a través del usuario. La conexión 8 para el conductor de luz 9 está dispuesta en la zona de la pieza de ajuste 14 a través de la carcasa 17, de manera que la conexión de luz no se interrumpe durante el ajuste.

En el presente ejemplo, el suplemento de aplicación 3 presenta, además, un conductor de retorno acústico 12, que está configurado con preferencia igualmente como tubito metálico y conduce ondas acústicas en la zona del tímpano hacia el dispositivo receptor de sonido 7. Por medio del dispositivo receptor de sonido 7 se puede realizar en conexión con un sistema generador de presión negativa/sobrepresión, que genera a través de un canal de presión adicional una modificación de la presión estática en el canal auditivo, además del análisis-OCT y del análisis Doppler-OCT, también la timpanometría clásica. El canal de presión puede coincidir o bien confluir alternativamente total o parcialmente con el conductor de entrada o conductor de retorno y se puede extender externa o internamente. Para ajustar la presión definida en el canal auditivo, el canal auditivo debe cerrarse hermético a presión frente a la presión ambiental. La unidad endoscópica se provee a tal fin con preferencia con un modelo acústico correspondiente. Además, en el Doppler-OCT se puede determinar la relación de fases entre la estimulación del tímpano y el movimiento u oscilación del tímpano medidos a través del desplazamiento Doppler.

Un sistema 21 para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) del tímpano humano según la forma de realización ejemplar de la presente invención se ilustra en la figura 3.

El sistema-OCT 21 mostrado en la figura 3 comprende el dispositivo 1 ilustrado en las figuras 1 y 2 así como una cabeza de medición-OCT 5. La cabeza de medición-OCT 5 está incrustada en este caso en un endoscopio manual, que está provisto opcionalmente con un mango 22 y está conectado a través de una línea 19 con una unidad central-OCT 20. La unidad endoscópica está conectada a través de la zona de acoplamiento 4 descrita anteriormente con la cabeza de medición-OCT 5. Un escáner-OCT integrado en la cabeza de medición-OCT 5 puede realizar de esta manera la OCT y Doppler-OCT. La cabeza de medición-OCT 5 presenta, además, la fuente de luz, que se acopla a través de la conexión 8 en el conductor de luz.

Los datos registrados de la cabeza de medición-OCT 5 son transmitidos digital u ópticamente a la unidad central 20 y evaluados allí. Es concebible que la unidad central 20 presente una unidad de evaluación correspondiente para realizar la tomografía de coherencia óptima Doppler sobre la base de informaciones de imágenes y sonido, que son preparadas por el escáner-OCT y por el micrófono. Además, la unidad central 20 presenta una pantalla 23, en la que se representan los resultados de la OCT y Doppler-OCT y opcionalmente informaciones de imágenes adicionales sobre video endoscopia / otoscopia y timpanometría. La unidad endoscópica o la unidad central 20 están equipadas con preferencia con elementos de señales, como generadores o luces de tono de señales, para dar a conocer al médico tratante, por ejemplo, el final del proceso de medición o un estado de funcionamiento determinado. También es concebible que la cabeza de medición o bien en endoscopio o el mango del endoscopio estén provistos con teclas para iniciar, parar y similar procesos de medición.

Lista de signos de referencia

1 Dispositivo

2 Cuerpo de base

3 Suplemento de aplicación

4 Zona de acoplamiento

5 Cabeza de medición-OCT

6 Fuente acústica

7 Dispositivo receptor de sonido

8 Conexión para una fuente de luz externa

9 Unidad de luz

10 Óptica OCT

11 Conductor de entrada (acústica)

12 Conductor de retorno (acústico)

13 Pieza de base

14 Pieza de ajuste

15 Pasadores de guía

16 Ranura de guía

17 Carcasa

18 Anillo de ajuste

19 Línea

20 Unidad central

21 Sistema-OCT

22 Mango / agarradero

23 Pantalla

24 Contratuerca

25 Cilindro hueco

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT), con preferencia en el oído medio humano, en el que el dispositivo (1) presenta una unidad endoscópica para la introducción al menos parcial en el canal auditivo, en el que en la unidad endoscópica están integrados una fuente acústica (6), un dispositivo receptor de sonido (7) y una óptica-OCT (10), en el que el dispositivo (1) presenta un cuerpo de base (2) y un suplemento de aplicación (3), caracterizado por que el suplemento de aplicación (3) comprende un conductor de entrada acústica, que está previsto para la conducción de sonido desde la fuente acústica (6) hacia la zona de la boca.

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en el que el suplemento de aplicación (3) es sustituible, en el que con preferencia el suplemento de aplicación (3) presenta una zona de base, que se puede fijar de forma desprendible en el cuerpo de base (2), y una zona de boca, que está dirigida hacia el tímpano cuando se aplica el dispositivo (1).

3. Dispositivo (1) según la reivindicación 2, en el que la óptica-OCT (10) está configurada para conducir un rayo de muestra-OCT acoplado en la zona de base hacia la zona de boca y transportar el rayo de muestra reflejado en el tímpano de retorno a la zona de base.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la óptica-OCT (10) comprende un sistema de lentes ópticas, especialmente una o varias lentes de índice de gradiente o una o varias lentes de barra y en el que la óptica-OCT (10) es con preferencia parte del suplemento de aplicación.

5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de base (2) presenta una zona de acoplamiento (4) para el acoplamiento en una cabeza de medición-OCT externa (5), en el que la zona de acoplamiento (4) está configurada de tal manera que en el estado acoplado el rayo de muestra-OCT es acoplado desde el escáner-OCT en la óptica-OCT (10) y el rayo de muestra-OCT reflejado es transportado de retorno hacia el escáner-OCT.

6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad endoscópica presenta una unidad de luz (9), en el que la unidad de luz (9) comprende una fuente de luz y/o una conexión (8) para la conexión de una fuente de luz externa y/o un conductor de luz.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que el conductor de luz comprende especialmente una fibra de vidrio o un haz de fibras de vidrio y están integrados en el suplemento de aplicación (3) y/o en el cuerpo de base y/o en el que la conexión (8) está integrada con preferencia en el cuerpo de base (2).

8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el conductor de entrada comprende un tubito, con preferencia un tubito metálico.

9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el suplemento de aplicación (3) comprende un conductor de retorno acústico, que está previsto para la conducción de sonido desde la zona de boca hacia el dispositivo receptor de sonido (7), en el que el conductor de retorno comprende con preferencia un tubito y de manera especialmente preferida un tubito metálico.

10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo receptor de sonido (7) está integrado en el cuerpo de base (2) y comprende con preferencia un micrófono.

11. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la fuente acústica (6) está integrada en el cuerpo de base (2).

12. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el suplemento de aplicación (3) está provisto con un modelo acústico para obturar el canal auditivo.

13. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de base (2) presenta un dispositivo de ajuste, que está previsto para ajustar una distancia entre la zona de acoplamiento (4) y la unidad de transmisión de imágenes ópticas (10), en el que el dispositivo de ajuste comprende con preferencia un engranaje de ajuste para el ajuste longitudinal de la unidad de transmisión óptica (10) con relación a la zona de acoplamiento (4).

14. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de base (2) comprende una cabeza de medición-OCT interna (5).

15. Dispositivo (1) según la reivindicación 14, en el que el dispositivo (1) presenta, además, una unidad de evaluación para la realización de una tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) sobre la base de informaciones de imágenes y de sonido, que son preparadas por el escáner-OCT y por el micrófono.

16. Sistema (21) para la tomografía de coherencia óptica Doppler (Doppler OCT) del tímpano humano que presenta una cabeza de medición-OCT (5) y un dispositivo (1) acoplado con la cabeza de medición-OCT (5) según una de las reivindicaciones 1 a 15.