ES2934890T3 - Dispositivo y procedimiento para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular que incluye un brazo de soporte articulado - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular que incluye un brazo de soporte articulado Download PDFInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a un dispositivo para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular del tipo que comprende: - un brazo de soporte articulado (2), cuyo extremo libre está destinado a colocarse frente a un tejido ocular, - un sistema de adquisición (4) montado en el brazo (2) para la adquisición de un par de medidas que comprende: - una imagen del tejido ocular, y una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular, caracterizada por que el dispositivo de control (5) comprende: - medios para accionar el sistema de adquisición (4), medios para procesar cada par de medidas adquirido, y servo medios para mover el extremo libre del brazo (2) entre una posición inicial y una final deseada posición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular que incluye un brazo de soporte articulado
Área técnica
La presente invención se refiere al campo técnico general del tratamiento de patologías oculares mediante equipos de terapia destinados a realizar operaciones oculares, y más particularmente:
• operaciones en el segmento anterior del ojo como cataratas (a nivel del cristalino), y/o
• operaciones de cirugía refractiva (en la córnea), y/o
• operaciones destinadas a tratar el glaucoma u otras patologías de la retina.
Más concretamente, la invención se refiere a un dispositivo y un método para controlar el movimiento de un sistema de tratamiento de una patología ocular montado en un brazo robótico articulado para permitir su movimiento a lo largo de tres ejes ortogonales X, Y y Z.
En general, la presente invención encuentra aplicación, cuando un equipo de terapia va a actuar en el ojo en la superficie o en profundidad por medio de agentes físicos (tales como ondas de luz, ultrasonidos, microondas, etc.), cuya trayectoria debe ser precisamente controlada, para alcanzar el objetivo sin dañar las estructuras adyacentes. A continuación, se describirá la invención con referencia a un equipo de terapia que incluye un brazo robótico articulado que integra un sistema para cortar un tejido humano o animal, como una córnea, o un cristalino, por medio de un láser de femtosegundo.
Sin embargo, es bastante obvio para los expertos en la materia que la invención que se describe a continuación puede utilizarse para controlar el movimiento de un brazo robótico articulado que incorpore cualquier otro tipo de sistema para el tratamiento de una patología ocular.
Técnica anterior
Hay muchos equipos de terapia, que incluyen un láser para el tratamiento de la patología ocular. El láser se utiliza entonces como un bisturí óptico.
Dicho láser es capaz de realizar incisiones en los tejidos transparentes del ojo, en profundidad, sin utilizar instrumentos quirúrgicos. Tiene la ventaja de ser rápido y bien tolerado, pero sobre todo de eliminar el procedimiento quirúrgico manual que depende del operador.
Así, la cirugía realizada con láser se vuelve extremadamente precisa y repetible. Proporciona una garantía de seguridad que no se puede lograr con un gesto realizado por un operador humano, por lo que el uso de un láser permite pensar en una cirugía casi automatizada, donde la máquina realizará los pasos del procedimiento quirúrgico en lugar del practicante
Para que un equipo de terapia que incluya un láser pueda llevar a cabo los pasos de un procedimiento de tratamiento, primero se deben implementar dos fases esenciales:
i) Fijar el equipo de terapia al ojo para evitar el movimiento del ojo durante el procedimiento de tratamiento y para alinear el eje del ojo con el marco de referencia de la máquina;
de esta forma la máquina y el ojo quedan alineados y unidos, pudiendo iniciarse el tratamiento con total seguridad, sin peligro de desviación o movimiento durante el procedimiento,
ii) Realizar una cartografia de las estructuras intraoculares del ojo del paciente utilizando un sistema de imagen integrado del tipo OCT (tomografía de coherencia óptica) o Scheimpflug (cartografia en luz visible), o UBM (Ultrasonic Bio Microscopy) para trazar los contornos de las zonas a las que llegará el rayo láser para poder cortarlas o fragmentarlas.
Para realizar el paso i), es necesario colocar sobre el ojo del paciente un elemento de inmovilización equipado con un anillo de succión capaz de succionar el ojo y mantenerlo firmemente en su posición.
Actualmente, los equipos de terapia que actúan en el ojo y que requieren la inmovilización del globo ocular durante las fases i) y ii) (y luego durante la fase de tratamiento) están todos equipados con un órgano de inmovilización manipulado manualmente por el operador.
Tal equipo de terapia tiene muchas desventajas:
• la colocación manual del elemento de inmovilización está sujeta a una cierta variabilidad, que depende de muchos factores; la calidad del posicionamiento del elemento de inmovilización varía en particular de un operador a otro; esto induce una variabilidad de las condiciones de inmovilización de los pacientes, sabiendo que la calidad del tratamiento es muy dependiente de la calidad del posicionamiento del órgano de inmovilización,
• el tiempo que tarda el operador (como un cirujano) en montar un dispositivo de inmovilización es muy valorado y por tanto muy costoso, para un procedimiento que podría confiarse a una máquina, que lo haría más preciso, repetible y con un coste mucho menor,
• la manipulación del órgano de inmovilización es a menudo difícil de realizar, ya que el operador no se coloca en condiciones óptimas y muchas veces se ve obstaculizado por diversos obstáculos para observar el globo ocular y saber si el posicionamiento del órgano de inmovilización es correcto o no,
• la capacidad del operador para juzgar la correcta colocación del dispositivo de inmovilización ocular, opinión que debe basarse en indicaciones utilizando referencias en el espacio (nivel de centrado, presencia de una inclinación, rotación, etc.) es mucho menor que la de una máquina que está equipada con sensores y sistemas de imágenes capaces de corregir errores de posicionamiento en X, Y o Z o en actitud, con niveles de definición extremadamente altos.
• los pacientes pueden, dependiendo de la delicadeza del operador, sufrir molestias, lesiones o mala colocación del órgano de inmovilización susceptible de comprometer la eficacia del tratamiento.
El documento EP 3266403 divulga un dispositivo para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular del tipo que incluye:
• un brazo de soporte, la extremidad libre del brazo de soporte está destinada a situarse perpendicularmente respecto de un tejido ocular humano o animal, dicho brazo está articulado para permitir el desplazamiento de la extremidad libre del brazo según los tres ejes X, Y y Z ortogonales dos a dos:
o el eje X, que define una dirección longitudinal, horizontal,
o el eje Y, que define una dirección horizontal transversal, que con el eje X define un plano XY horizontal,
o el eje Z, que define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY,
• un sistema de adquisición montado en el brazo para adquirir un par de medida que comprende:
o una imagen del tejido ocular, y
o una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
• medios para controlar el sistema de adquisición para la adquisición de una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo,
• medios para procesar cada par de medidas, incluyendo dichos medios de procesamiento:
o medios para estimar, a partir del par de medición actual, la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
o medios para calcular, a partir de la imagen del par de medición actual, una diferencia horizontal entre: una posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y una posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY.
Se pueden establecer uno o dos valores umbral para controlar el movimiento del brazo hasta la posición y disposición final.
Es objeto de la presente invención proponer un sistema inteligente y autónomo, dotado de movimientos robóticos, visión, sensores y facultades de interpretación de las imágenes generadas por la visión integrada, para automatizar la fase de instalación del órgano de inmovilización del globo ocular.
Divulgación de la invención
A tal fin, la invención se refiere a un dispositivo para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular del tipo
que comprende:
• un brazo de soporte, la extremidad libre del brazo de soporte está destinada a situarse perpendicularmente respeto de un tejido ocular humano o animal, dicho brazo está articulado para permitir el desplazamiento de la extremidad libre del brazo según los tres ejes X, Y y Z ortogonales dos a dos:
o el eje X, que define una dirección longitudinal, horizontal,
o el eje Y, que define una dirección horizontal transversal, que con el eje X define un plano XY horizontal,
o el eje Z, que define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY,
• un sistema de adquisición montado en el brazo para adquirir un par de medida que comprende:
o una imagen del tejido ocular, y
o una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
destacable por que el dispositivo de control incluye:
o medios para controlar el sistema de adquisición para la adquisición de una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo,
o medios para procesar cada par de medidas, incluyendo dichos medios de procesamiento:
■ medios para estimar, a partir del par de medición actual, la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
■ medios para calcular, a partir de la imagen del par de medición actual, una diferencia horizontal entre:
■ una posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y
■ una posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY,
o medios de control para:
■ si la diferencia horizontal calculada es mayor que un primer valor umbral, generar un punto de referencia para el movimiento horizontal del brazo en el plano horizontal XY para reducir la diferencia entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada, ■ si la desviación horizontal calculada es menor que el primer valor de umbral y si la distancia vertical estimada es mayor que un segundo valor de umbral, generar una instrucción de desplazamiento vertical del brazo en dirección vertical para reducir la distancia entre el extremo libre del brazo y tejido ocular,
■ si la desviación horizontal calculada es inferior al primer valor umbral y si la distancia vertical medida es inferior al segundo valor umbral, generar una instrucción para inmovilizar el brazo.
Así, la invención permite hacer la fase de puesta a punto del equipo de terapia más precisa, repetible y con un coste inferior a las soluciones existentes.
Los aspectos preferidos pero no limitativos del dispositivo de control son los siguientes:
• los medios de cálculo pueden incluir:
o medios para detectar, a partir de la imagen del par de medición actual, la posición horizontal de al menos un punto de interés del tejido ocular,
o medios para evaluar, a partir de la posición horizontal detectada del punto de interés, una diferencia horizontal entre:
■ la posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y ■ la posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY;
• los medios de detección pueden ser capaces de identificar el tejido ocular en la imagen adquirida, implementando un algoritmo de reconocimiento de forma para detectar tres círculos concéntricos en la imagen;
• el aparato de terapia puede incluir además un sensor de fuerza montado en el extremo libre del brazo para medir una fuerza mecánica aplicada al extremo libre del brazo:
o comprendiendo los medios de procesamiento medios para comparar dicha fuerza mecánica medida con un tercer valor umbral para determinar si el extremo libre del brazo está en contacto con un elemento que obstruye el movimiento vertical del brazo a lo largo del eje Z,
o estando programados los medios de servocontrol para generar una instrucción de inmovilización del brazo si la fuerza mecánica medida es superior al tercer valor umbral;
• el sistema de adquisición puede incluir, para la adquisición de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z:
o medios de adquisición por telemetria láser, y/o
o medios de adquisición de ultrasonido
o medios de adquisición por procesamiento de imágenes;
• los medios de servocontrol pueden programarse para generar instrucciones elementales de movimiento para permitir el movimiento del brazo entre su posición actual y una posición final deseada, generando dichos medios de servocontrol una instrucción de inmovilización consecutiva a cada instrucción elemental de movimiento. La invención también se refiere a un método para controlar el movimiento de un aparato de terapia ocular del tipo que comprende:
• un brazo de soporte, la extremidad libre del brazo de soporte está destinada a situarse perpendicularmente respecto de un tejido ocular humano o animal, dicho brazo está articulado para permitir el desplazamiento de la extremidad libre del brazo según los tres ejes X, Y y Z ortogonales dos a dos:
o el eje X, que define una dirección longitudinal, horizontal,
o el eje Y, que define una dirección horizontal transversal, que con el eje X define un plano XY horizontal,
o el eje Z, que define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY;
• un sistema de adquisición montado en el brazo para adquirir un par de medida que comprende:
o una imagen del tejido ocular, y
o una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
destacable por que el proceso de control incluye las siguientes fases:
o adquirir una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo gracias al sistema de adquisición,
o procesamiento de cada par de medidas, comprendiendo la fase de procesamiento los pasos que consisten en:
■ la estimación a partir del par de medición actual, de la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
■ el cálculo a partir de la imagen del par de medición actual, de una diferencia horizontal entre:
■ una posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y
■ una posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY,
o controlar el movimiento del brazo mediante:
■ si la desviación horizontal calculada es superior a un primer valor umbral, generar una instrucción para el movimiento horizontal del brazo en el plano horizontal XY para reducir la diferencia entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada, ■ si la desviación horizontal calculada es menor que el primer valor de umbral y si la distancia vertical estimada es mayor que un segundo valor de umbral, generar una instrucción de desplazamiento para el movimiento vertical del brazo en dirección vertical para reducir la distancia entre el extremo libre del brazo y tejido ocular,
■ si la desviación horizontal calculada es inferior al primer valor umbral y si la distancia vertical medida es inferior al segundo valor umbral, generar una instrucción para inmovilizar el brazo. Los aspectos preferidos pero no limitativos del método de control son los siguientes:
• la etapa de cálculo puede incluir los siguientes subpasos:
o la detección, a partir de la imagen del par de medición actual, de la posición horizontal de al menos un punto de interés del tejido ocular,
o la evaluación, a partir de la posición horizontal detectada del punto de interés, de una diferencia horizontal entre:
■ la posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y ■ la posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY;
• la subetapa de detección puede consistir en identificar el tejido ocular en la imagen adquirida, implementando un algoritmo de reconocimiento de forma para detectar tres círculos concéntricos en la imagen;
• el aparato de terapia puede incluir además un sensor de fuerza montado en el extremo libre del brazo para medir una fuerza mecánica aplicada al extremo libre del brazo:
o comprendiendo la fase de procesamiento un paso para comparar dicha fuerza mecánica medida con un tercer valor umbral para determinar si el extremo libre del brazo está en contacto con un elemento que obstruye el movimiento vertical del brazo a lo largo del eje Z,
o la etapa de servocontrol que incluye la generación de una instrucción de inmovilización del brazo si la fuerza mecánica medida es superior al tercer valor umbral;
• La fase de adquisición puede incluir:
o la adquisición por telemetría láser de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z, y/o
o la adquisición por ultrasonidos de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z, y/o,
o la extracción de una imagen adquirida de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z;
• la etapa de servocontrol puede incluir:
o generar una instrucción de movimiento elemental para permitir el movimiento del brazo entre su posición actual y una posición final deseada,
o generar una instrucción de inmovilización consecutiva a cada instrucción elemental de movimiento, o repetir los subpasos anteriores hasta que la desviación horizontal calculada sea menor que el primer valor de umbral y la distancia vertical medida sea menor que el segundo valor de umbral.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán claramente de la siguiente descripción de varias variantes de realización, dadas a título de ejemplos no limitativos, a partir de los dibujos adjuntos en los que:
• Las figuras 1 y 2 ilustran un dispositivo de terapia que incluye un brazo de soporte y un dispositivo de control de acuerdo con la invención, estando el brazo:
o en una posición retraída en la figura 1, y
o en una posición desplegada en la figura 2,
• La figura 3 ilustra esquemáticamente un sistema de corte integrado en el dispositivo de terapia,
• La figura 4 ilustra esquemáticamente las etapas de un método de control implementado en el dispositivo de control.
• La figura 5 ilustra esquemáticamente las etapas para mover el brazo durante un procedimiento para tratar una patología ocular.
Descripción detallada del invento
La invención se refiere a un dispositivo y un método para controlar el movimiento de un aparato para la terapia del tejido ocular humano o animal. En el resto de la descripción, la invención se describirá, a modo de ejemplo, para el corte de tejido ocular, entendiéndose claramente que la presente invención puede utilizarse para cualquier otro tipo de tratamiento ocular.
Con referencia a la figura 1, se ilustra un ejemplo de aparato de terapia.
El dispositivo de terapia incluye:
• una caja móvil 1,
• un brazo de soporte articulado 2 montado en la caja 1,
• un sistema de corte montado en el brazo 2,
• un sensor de fuerza 3 montado en un extremo libre del brazo 2,
• un sistema de adquisición 4 montado en el brazo 2 para adquirir imágenes y señales representativas de una distancia entre el extremo libre del brazo 2 y el tejido ocular,
• un dispositivo de control 5 integrado en la caja 1, incluyendo el dispositivo de control 5 medios de control y medios de procesamiento.
1. Caja móvil
La caja 1 permite el movimiento del equipo de terapia. Incluye en particular ruedas 11, un marco metálico y un carenado apropiado para tener un mínimo de recovecos para evitar que el polvo o elementos patógenos puedan alojarse en él y prosperar.
La caja 1 incluye preferentemente medios de inmovilización respecto al suelo para evitar su desplazamiento durante la cirugía.
La caja 1 lleva los diferentes elementos del equipo de terapia -como el brazo 2 y el dispositivo de control 5- y incluye medios para alimentarlos con energía eléctrica.
La caja 1 también puede incluir medios de visualización y entrada 12, como una consola de planificación, que permiten al médico controlar el equipo de terapia y/o seguir el progreso del tratamiento aplicado al ojo del paciente.
Finalmente, la caja 1 puede incluir medios de comunicación 13 cableados o inalámbricos para el intercambio de datos con una estación de trabajo remota (no mostrada), o con el dispositivo de control 5 si éste no está integrado en la caja 1.
2. Brazo de apoyo
El brazo 2 incluye varios segmentos de brazo 21-24 conectados por articulaciones 25-27 (articulaciones de pivote o de rótula) para permitir el movimiento de rotación de los diferentes segmentos 21-24 entre sí.
Cada articulación 25-27 incluye una motorización y un freno. Ventajosamente, cada freno es del tipo activo en caso de fallo de alimentación. Esto permite evitar cualquier movimiento inesperado del brazo, por ejemplo, en caso de falla del sistema o corte de energía.
Las motorizaciones y frenos de las articulaciones de los brazos permiten:
• un desplazamiento automático de los segmentos de brazo 21 -24 con respecto a la caja 1, y
• la inmovilización de los segmentos de brazo 21 -24 con respecto a la caja 1.
En particular, el brazo está articulado para permitir el movimiento del extremo libre del brazo a lo largo de tres ejes
ortogonales X, Y y Z:
• el eje X, que define una dirección longitudinal, horizontal,
• el eje Y, que define una dirección horizontal transversal, que con el eje X define un plano XY horizontal, • el eje Z, que define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY.
El extremo libre del brazo 2 incluye un elemento de inmovilización equipado con un anillo de succión capaz de succionar el tejido ocular y mantenerlo firmemente en su posición. El dispositivo de control y el método que se describen a continuación permiten posicionar automáticamente el elemento de inmovilización sobre el tejido ocular a tratar.
Como se ilustra en las figuras 1 y 2, el brazo 2 puede moverse entre:
• una posición retraída (figura 1) que facilite su transporte de un quirófano a otro y/o dentro de un quirófano, y • una posición inicial desplegada (figura 2) previa al posicionamiento de su extremo libre sobre el tejido ocular a tratar.
El brazo 2 es por ejemplo un TX260L comercializado por la empresa STAUBLI.
El movimiento del brazo 2 está controlado por el dispositivo de control 5 que:
• determina en cada instante la posición actual en el espacio del extremo libre del brazo,
• genera instrucciones de movimiento para ajustar la posición actual de su extremo libre mediante la activación de uno o más motores para alcanzar una posición final deseada - posición en la que el miembro de inmovilización está centrado y en contacto con el tejido ocular,
• genera instrucciones para inmovilizar el brazo con el fin de mantener el brazo inmóvil mediante la activación de los frenos.
Ventajosamente, el brazo puede incluir medios de desembrague para permitir su movimiento manual, por ejemplo, en caso de fallo o corte de suministro eléctrico.
3. Sistema de corte
Haciendo referencia a la figura 3, se ilustra una realización de un sistema de corte utilizable con el dispositivo de terapia según la invención. El sistema de corte incluye:
• un láser de 100 femtosegundos,
• un sistema de conformación 200, como un modulador de luz espacial de cristal líquido (o “SLM", acrónimo de inglés “Spatial Light Modulator’) - posicionado aguas abajo del láser de femtosegundo 100,
• un acoplador óptico 300 entre el láser de femtosegundo 100 y el sistema de conformación 200,
• un escáner de escaneo óptico 400 aguas abajo del sistema de conformación 200,
• un sistema óptico de enfoque 500 aguas abajo del escáner óptico de exploración 400.
El dispositivo de control 5 permite controlar el sistema de conformación 200, el escáner de escaneo óptico 400 y el sistema de enfoque óptico 500.
El láser de femtosegundo 100 es capaz de emitir un haz LÁSER inicial en forma de pulsos. Por “láser de femtosegundo", se entiende una fuente de luz capaz de emitir un haz LASER en forma de pulsos ultracortos, cuya duración está comprendida entre 1 femtosegundo y 100 picosegundos, preferentemente entre 1 y 1000 femtosegundos, en particular del orden de cien femtosegundos.
El sistema de conformación 200 se extiende sobre la trayectoria del haz LÁSER inicial 110 procedente del láser de femtosegundo 100. Permite transformar el haz LÁSER inicial 110 en un haz LÁSER 210 modulado. Más precisamente, el sistema de conformación permite modular la fase del haz LÁSER 110 para distribuir la energía del haz LÁSER en una pluralidad de puntos de impacto en su plano focal, definiendo esta pluralidad de puntos de impacto un^ patrón. En otras palabras, el sistema de conformación 200 permite modular la distribución de energía final del haz LÁSER en el plano de enfoque 710 correspondiente al plano de corte del tejido 700. Está adaptado para modificar el perfil espacial de la onda frontal del rayo LÁSER primario 110 proveniente del láser de femtosegundo 100 para distribuir la energía del rayo LÁSER en diferentes puntos de enfoque en el plano de enfoque 710. El sistema de conformación 200 hace posible, por lo tanto, que a partir de un rayo LÁSER gaussiano se genere un único punto de impacto, y mediante la
máscara de fase, distribuir su energía por modulación de fase para generar simultáneamente varios puntos de impacto en su plano focal a partir de un único haz LÁSER colocado en forma por modulación de fase (un único haz aguas arriba y aguas abajo del SLM).
El acoplador óptico 300 permite transmitir el haz LÁSER 110 procedente del láser de femtosegundo 100 al sistema de conformación 200. Incluye ventajosamente una fibra óptica, en particular una fibra de cristal fotónico (o “CPF", acrónimo de la expresión anglosajona “Photonic-CrystalFiber") de núcleo hueco. Una fibra de cristal fotónico de núcleo hueco es una fibra óptica que esencialmente guía la luz dentro de una región hueca (el núcleo de la fibra), de modo que solo una pequeña porción de la potencia óptica viaja a través del material de fibra sólida (típicamente un vidrio). Los atractivos de las fibras de cristal fotónico de núcleo hueco son principalmente que la guía principal en la región hueca minimiza los efectos no lineales del haz LÁSER modulado y permite un alto umbral de daño. Ventajosamente, la región hueca de la fibra de cristal fotónico de núcleo hueco puede someterse a vacío para limitar las pérdidas de propagación del haz LÁSER procedente del láser de femtosegundo 100. Para ello, el acoplador óptico 300 incluye unas primeras y segundas celdas de enlace selladas en cada extremo de la fibra de cristal fotónico de núcleo hueco. Estas celdas de enlace están conectadas a una bomba de vacío P integrada en la caja 1 para someter al vacío el núcleo hueco de la fibra óptica por bombeo al nivel de las celdas de enlace. El hecho de realizar un bombeo de vacío en cada extremo de la fibra óptica 31 facilita el vacío del núcleo hueco en toda la longitud de la fibra óptica 31.
El escáner óptico de exploración 400 permite dirigir el rayo LÁSER modulado 210 para mover el patrón a lo largo de una trayectoria de movimiento predefinida por el usuario en un plano de enfoque 710.
El sistema de enfoque óptico 500 permite desplazar el plano de enfoque 710 -correspondiente al plano de corte- del rayo LÁSER 410 desviado procedente del escáner óptico de exploración 400.
Ventajosamente, el sistema de conformación 200, el escáner de escaneo óptico 400 y el sistema de enfoque óptico 500 pueden montarse en un compartimento fijado al extremo 24 del brazo, mientras que el láser de femtosegundo puede integrarse en la caja 1, extendiéndose el acoplador óptico 300 entre la caja 1 y el segmento final 24 para propagar el rayo láser inicial 110 entre el láser de femtosegundo 100 y el sistema de conformación 200.
4. Sensor de fuerza
El sensor de fuerza 3 permite detectar fuerzas mecánicas generadas en oposición a un movimiento del brazo 2, reflejando estas fuerzas la presencia de un obstáculo y posiblemente correspondiendo a la obtención de un contacto entre el extremo del brazo 2 y el tejido ocular. El sensor de fuerza 3 se puede montar en el segmento final 24 del brazo 2.
El sensor de fuerza 3 es de un tipo conocido por los expertos en la materia. Es capaz de detectar y medir las fuerzas de compresión y tracción aplicadas a lo largo del eje longitudinal del segmento final 24 del brazo 2. Incluye una (o más) galgas extensiométricas montadas en el segmento final 24 del brazo 2.
Cada fuerza mecánica medida por el sensor de fuerza 3 se transmite al dispositivo de control 5.
Cuando el valor de la fuerza mecánica medida es superior a un valor umbral, el dispositivo de control realiza una o más acciones predeterminadas (generación de una instrucción de inmovilización del brazo, comando para emitir un estímulo visual en los medios de visualización y entrada 12, y/ o un estímulo auditivo en un altavoz integrado en la caja, etc.).
5. Sistema de adquisición
El sistema de adquisición 4 permite adquirir pares de medida utilizados para controlar el movimiento del brazo 2 con respecto al tejido ocular a tratar.
Cada par de medidas incluye una (o más) imagen(es) de un área ubicada frente al extremo libre del brazo 2.
Para ello, el sistema de adquisición 4 puede incluir una unidad de adquisición de imágenes de tipo OCT (tomografía de coherencia óptica) o Scheimpflug (cartografía en luz visible) o UBM (Ultrasonic Bio Microscopy). Una unidad de adquisición de imágenes de este tipo se puede montar en el segmento final 24 del brazo 2, por ejemplo aguas arriba del escáner de exploración óptica 400. Esta unidad de adquisición de imágenes está dispuesta para tener un campo de adquisición suficientemente amplio (por ejemplo, observando un perímetro P correspondiente a un cuadrado de 50 cm de lado a una distancia de 30 cm) para poder identificar el tejido ocular en este campo de adquisición. Ventajosamente, la unidad de adquisición de imágenes puede estar equipada con medios de iluminación (coaxiales o no) para facilitar el reconocimiento del tejido ocular.
Cada par de medidas también incluye una (o más) señal(es) representativas de una distancia entre el extremo libre del brazo 2 y el tejido ocular.
A tal fin, el sistema de adquisición 4 puede incluir una unidad de medición de distancia por láser, o una unidad de medición por ultrasonido, o bien una unidad de medición por análisis de imágenes, o por cualquier otro dispositivo equivalente conocido por el experto en la materia, capaz de adquirir una señal representativa. de una distancia entre el extremo libre del brazo 2 y el objeto situado frente a este extremo. Una unidad de telemetría de este tipo también
se puede montar en el segmento final 24 del brazo 2.
6. Dispositivo de control
El dispositivo de control 5 permite:
• procesar los pares de medición del sistema de adquisición, así como las fuerzas medidas por el sensor de fuerza 3, y
• controlar los distintos elementos que constituyen el dispositivo de terapia (brazo 2, sistema de corte (en particular, láser de femtosegundo 100, sistema de modelado 200, escáner de exploración 400, sistema de enfoque óptico 500, bomba de vacío del acoplador óptico 300, etc.), sensor de fuerza 3, sistema de adquisición 4, etc).
El dispositivo de control 5 está conectado a estos diferentes elementos a través de uno (o más) bus de comunicación que permite la transmisión de señales de control, y la recepción de datos de adquisición del sensor de fuerza 3, del sistema de adquisición 4, etc.
El dispositivo de control 5 puede estar compuesto por una (o más) estación(es) de trabajo y/o por una (o más) computadora(s). El dispositivo de control 5 incluye un procesador programado para permitir el control de los distintos elementos del dispositivo de terapia, y para permitir el procesamiento de las señales adquiridas por el sensor de fuerza 3 y el sistema de adquisición 4.
El dispositivo de control 5 está programado para implementar el método ilustrado en la figura 4. Para ello, el dispositivo de control 5 incluye:
• medios de control del sistema de adquisición 4,
• medios para procesar cada par de medidas adquirido por el sistema de adquisición 4, y
• medios servo para generar instrucciones de movimiento e inmovilización para el brazo 2.
Los medios de control permiten activar el sistema de adquisición 4 para adquirir una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo. Más precisamente, después de cada transmisión de una instrucción de inmovilización por parte de los medios de servomando, los medios de control transmiten una señal de activación del sistema de adquisición para la adquisición de un nuevo par de medida. Este nuevo par de medida es procesado por los medios de proceso para actualizar la diferencia entre la posición actual del extremo del brazo y su posición final deseada. Los medios de procesamiento son capaces, a partir de cada par de medidas adquirido, de detectar la posición tridimensional del tejido ocular y la posición tridimensional del extremo del brazo.
La posición tridimensional del extremo libre del brazo se conoce por construcción.
La posición tridimensional del tejido ocular se obtiene por cálculo a partir del par de medida del sistema de adquisición 4. Por ejemplo, en la imagen adquirida por el sistema de adquisición 4, los medios de procesamiento son capaces de identificar el tejido ocular, su posición bidimensional y su centro reconociendo una forma cercana a una morfología típica de un ojo (tres círculos concéntricos: un círculo blanco (la esclerótica), en el centro del cual hay un círculo coloreado (el iris) en el centro del cual hay un círculo negro (la pupila)). La tercera coordenada necesaria para estimar la posición tridimensional del tejido ocular se deduce de la señal adquirida por la unidad de telemetría, siendo esta señal representativa de la distancia entre el extremo libre del brazo y el tejido ocular.
Para procesar cada par de medidas recibido del sistema de adquisición 4, los medios de procesamiento incluyen:
• medios para estimar, a partir del par de medición actual, la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
• medios para calcular, a partir de la imagen del par de medición actual, una diferencia horizontal entre:
o la posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y
o la posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY. Los medios de servo están programados para implementar un bucle de servo en el plano XY y un bucle de servo en la dirección Z.
Ventajosamente, el movimiento del extremo libre del brazo 2 según los ejes XY está descorrelacionado con su movimiento según el eje Z. En particular, el dispositivo de control 5 está programado para:
• mover inicialmente el extremo libre del brazo 2 en un plano horizontal XY para posicionar dicho extremo libre
en la posición horizontal final deseada, impidiendo cualquier movimiento del extremo libre a lo largo del eje vertical Z (es decir, sin llevar el extremo libre del brazo de tejido ocular),
• en segundo lugar, desplazar el extremo libre del brazo 2 según el eje vertical Z para acercarlo al tejido ocular hasta conseguir el contacto, impidiendo cualquier movimiento del extremo libre en el plano horizontal XY.
Esto permite evitar cualquier riesgo de lesión para el paciente (por ejemplo, por fricción del extremo libre del brazo sobre el ojo del paciente si se ordenó un movimiento en el plano XY cuando el extremo ya está en contacto con el tejido ocular).
Los medios de servocontrol del dispositivo de control 5 son capaces de generar una pluralidad de instrucciones de movimiento sucesivas para desplazar el extremo libre del brazo desde la posición inicial desplegada hasta la posición final deseada en la que el elemento de inmovilización queda centrado y en contacto con el tejido ocular a tratar.
Más precisamente, si la distancia entre la posición actual del extremo del brazo 2 y la posición final deseada es superior a un valor umbral, los medios de servocontrol generan una pluralidad de instrucciones elementales sucesivas de desplazamiento para llevar el extremo del brazo a la posición final deseada.
Entre cada emisión de una instrucción elemental de movimiento, los servomedios generan una instrucción de inmovilización, y los medios de control emiten una señal de activación del sistema de adquisición 4 para adquirir un nuevo par de medida. Esto permite comprobar durante todo el movimiento del brazo 2 que su extremo se aproxima a la posición final deseada, y tener en cuenta cualquier movimiento inesperado de la cabeza del paciente (en cuyo caso se actualiza la posición final deseada).
7. Principio de funcionamiento
Ahora describiremos con más detalle el principio de funcionamiento del equipo de terapia con referencia a las figuras 4 y 5.
7.1. Requisito previo para el uso del dispositivo de terapia
Como requisito previo para el correcto funcionamiento del dispositivo de terapia descrito anteriormente, se debe especificar que será necesario en cada lugar donde se utilice este dispositivo, definir la posición del equipo quirúrgico en la sala con una marca en el suelo. puesto que se definirá de acuerdo con:
• las preferencias del cirujano (posición a la derecha o a la izquierda, más bien orientado al frente, más bien lateral o más bien detrás, más bien cerca o lejos)
• la posición habitual final de la cama en la que se acuesta el paciente
• la forma de la cama, sus dimensiones, su altura
• cumplimiento de una restricción de distancia, asegurando que la posición final de la cabeza del paciente esté dentro de un perímetro centrado alrededor del punto de unión del brazo robótico al equipo quirúrgico, simbolizando su rango de acción, o distancia más allá de la cual el brazo ya no poder llegar a su objetivo.
Una vez definida la marca del suelo, el dispositivo de terapia se colocará en el mismo lugar cada vez que se utilice. De esta forma, se conoce la posición relativa de cada paciente con respecto a la máquina y en particular de su cabeza y sus ojos, con un margen de error aceptable, que puede llegar hasta los 20 centímetros.
Así, es posible mediante un ajuste accesible a través de la interfaz hombre-máquina del dispositivo, definir las coordenadas de un perímetro P correspondiente a un cuadrado de 50 cm de lado, en el que estará la cabeza de cada paciente preparándose para recibir terapia ocular con el sistema que es objeto de la presente invención (perímetro P de presencia probable del objetivo). Una vez almacenadas las coordenadas de este perímetro P, en cada uso, el dispositivo de control 5 controla el posicionamiento del extremo del brazo (por defecto y antes de las iteraciones necesarias para obtener un centrado perfecto) en medio del perímetro P. Esta posición corresponde con la posición inicial desplegada.
El centrado y contacto del miembro inmovilizador sobre el tejido ocular se realiza como sigue.
7.2. Posicionamiento automático del extremo libre del brazo sobre el tejido ocular
7.2.1. Despliegue del brazo
Una vez que el paciente está instalado y el dispositivo de terapia en su lugar, el dispositivo de control 5 ordena el despliegue del brazo 2 (etapa 801).
El brazo 2 se mueve automáticamente (como se ilustra en las primeras cuatro etapas de la figura 5) para posicionar el extremo libre del brazo 2 en el centro del perímetro P (posición inicial desplegada).
Una vez que se alcanza el centro del perímetro P, se lanzan las iteraciones del lazo de servocontrol XY.
7.2.2. Lazo de servocontrol XY
El lazo de servocontrol XY es una función programada que, en cada iteración:
• recibe una imagen,
• la analiza,
• identifica las coordenadas XY de la posición horizontal final deseada,
• determina las coordenadas X', Y' de la posición horizontal actual del extremo libre del brazo 2, y
• calcula la diferencia entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada,
• calcula la trayectoria restante entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada, • envía al brazo 2 una (o más) instrucción(es) de movimiento para poner en movimiento el brazo 2 según la trayectoria determinada por cálculo, y esto hasta el momento en que el análisis de la imagen recibida determina que se alcanza la posición horizontal final deseada ( X=X' e Y=Y'): el extremo libre del brazo 2 se alinea entonces con un eje vertical que pasa por el centro del tejido ocular.
Más precisamente, los medios de control del dispositivo de control 5 emiten una señal de activación del sistema de adquisición 4. El sistema de adquisición 4 adquiere una imagen y una señal representativa de la distancia entre el extremo del brazo y el tejido ocular.
Los medios de procesamiento reciben el par de medida adquirido por el sistema de adquisición 4 y lo procesan (paso 803). En particular, los medios de procesamiento:
• detectan el tejido ocular en la imagen adquirida,
• determinan la posición del centro del tejido ocular,
• definen esta posición del centro del tejido ocular como correspondiente a la posición horizontal final deseada, • estiman la posición horizontal actual del extremo libre del brazo, y
• comparan (etapa 804) la posición horizontal actual con la posición horizontal final deseada (por ejemplo, calculando la distancia entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada).
El resultado de esta comparación se transmite a los medios de servocontrol que:
• controlan la implementación del lazo de control del servo Z si la posición horizontal actual coincide con la posición horizontal final deseada,
• de lo contrario, genera una instrucción de desplazamiento horizontal para el brazo 2 (paso 805).
Una vez que el brazo 2 se ha movido de acuerdo con la instrucción de desplazamiento, los servomecanismos generan una instrucción de inmovilización (paso 806) del brazo 2 y se ejecutan los pasos precedentes (activación del sistema de adquisición 4, procesamiento de la medida del par, etc.) que se repite hasta que el extremo libre del brazo 2 alcanza la posición horizontal final deseada en XY.
7.2.3. Lazo de servocontrol Z
Una vez que el extremo libre del brazo 2 está alineado en XY con la posición horizontal final deseada, se puede implementar el lazo de servocontrol Z.
El lazo de servocontrol Z es una función programada que, en cada iteración:
• recibe datos de altitud actual desde el extremo del brazo 2 en relación con el tejido ocular (posición actual Z' - posición deseada Z),
• calcula la diferencia entre la posición vertical actual del extremo del brazo y la posición vertical final deseada, • calcula la trayectoria restante entre la posición vertical actual y la posición vertical final deseada,
• envía al brazo 2 una (o más) instrucción(es) de movimiento para poner el brazo 2 en movimiento sobre el eje Z, sin cambiar la posición XY, según la trayectoria determinada por cálculo, y esto hasta el momento en que el sensor de fuerza 3 detecta un contacto que refleja el hecho de que se ha alcanzado la posición vertical final deseada (Z'=Z): el extremo libre del brazo 2 está entonces en contacto con el tejido ocular.
Más precisamente, los medios de procesamiento del dispositivo de control 5 procesan la señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z (etapa 803) y comparan (etapa 807) la posición vertical actual con la posición vertical final deseada.
El resultado de esta comparación se transmite a los medios de servocontrol que también reciben una señal medida por el sensor de fuerza 3. Los medios de servocontrol:
• generan una instrucción de inmovilización para el brazo 2 si la posición vertical actual coincide con la posición vertical final deseada (etapa 810),
• de lo contrario, generan una instrucción de desplazamiento vertical para el brazo 2 (etapa 808).
Una vez que el brazo 2 se ha movido de acuerdo con la instrucción de desplazamiento vertical, los medios de servocontrol generan una instrucción de inmovilización (etapa 809) del brazo 2 y se repiten las etapas anteriores, incluyendo las etapas del lazo de servocontrol en XY, para verificar que la posición horizontal actual siempre corresponde a la posición horizontal final deseada.
Esto permite tener en cuenta posibles movimientos del paciente durante el procedimiento de posicionamiento del brazo 2.
El dispositivo de control 5 permite posicionar el extremo libre del brazo de forma precisa y centrada. Este extremo libre tiene los diversos componentes de trabajo que permiten el tratamiento del tejido ocular.
De manera útil y tranquilizadora para el médico, la secuencia de las diferentes etapas ilustradas en la figura 4 se puede controlar mediante un control de pie y/o mediante un comando de voz y/o mediante una pantalla táctil o una interfaz hombre-máquina.
8. Conclusiones
La invención descrita anteriormente permite colocar automáticamente en el ojo de un paciente, en pocos segundos, un elemento de inmovilización del globo ocular, sin intervención humana, de manera rápida, precisa y repetible. Su actuación es independiente del entorno, con el fin de ganar en precisión, hacer reproducible el gesto independientemente del paciente o del operador, y ahorrar tiempo al relevar al operador de una tarea de escaso valor añadido.
La invención también permite aportar más seguridad y por tanto reducir el riesgo que corre el paciente en el momento de la intervención.
El lector habrá entendido que se pueden hacer muchas modificaciones a la invención descrita anteriormente sin apartarse materialmente de las nuevas enseñanzas y ventajas aquí descritas. Por ejemplo, en la descripción anterior, el elemento de inmovilización se montó en el extremo libre del brazo robótico. Como variante, el elemento de inmovilización puede separarse del brazo robótico. En este caso, el elemento de inmovilización se coloca sobre el ojo del paciente antes del movimiento del brazo robótico, y la posición final deseada corresponde a la puesta en contacto del extremo libre del brazo robótico con una cara del elemento de inmovilización opuesta a la superficie del elemento de inmovilización en contacto con el ojo. En consecuencia, todas estas modificaciones están destinadas a ser incorporadas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Dispositivo de control (5) del desplazamiento de un aparato de terapia ocular del tipo que incluye:
- un brazo de soporte (2), estando configurado el extremo libre del brazo (2) para alinearse perpendicularmente con un tejido ocular humano o animal, estando dicho brazo (2) articulado para permitir el movimiento del extremo libre del brazo (2) a lo largo de tres ejes X, Y y Z que son ortogonales de dos en dos:
° el eje X define una dirección longitudinal que se extiende horizontalmente,
° el eje Y define una dirección transversal que se extiende horizontalmente, que con el eje X define un plano horizontal XY,
° el eje Z define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY,
- un sistema de adquisición (4) montado en el brazo (2) para la adquisición de un par de medidas que incluye:
° una imagen del tejido ocular, y
° una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo (2) y el tejido ocular,
El dispositivo de control (5) incluye:
- medios de control que controlan el sistema de adquisición (4) para adquirir una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo,
- medios de procesamiento que procesan cada par de medidas, incluyendo dichos medios de procesamiento:
° medios de estimación que estiman, a partir del par de medidas actual, la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
° medios de cálculo que calculan, a partir de la imagen del par de medidas actual, una desviación horizontal entre:
■ una posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y ■ una posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, caracterizado por que el dispositivo incluye:
- medios de servocontrol para:
° generar, si la desviación horizontal calculada es mayor que un primer valor umbral, una instrucción para mover horizontalmente el brazo (2) en el plano horizontal XY para reducir la desviación entre la posición horizontal actual y la posición horizontal final deseada,
° generar, si la desviación horizontal calculada es menor que el primer valor de umbral y si la distancia vertical estimada es mayor que un segundo valor de umbral, una instrucción para mover verticalmente el brazo (2) a lo largo de una dirección vertical para reducir la distancia entre el extremo libre del brazo y el tejido ocular,
° generar, si la desviación horizontal calculada es inferior al primer valor umbral y si la distancia vertical medida es inferior al segundo valor umbral, una instrucción para inmovilizar el brazo.
2. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 1, donde los medios de cálculo incluyen:
° medios de detección, a partir de la imagen del par de medidas actual, de la posición horizontal de al menos un punto de interés del tejido ocular,
° medios de evaluación, a partir de la posición horizontal detectada del punto de interés, de una desviación horizontal entre:
■ la posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y
■ la posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY.
3. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 2, donde los medios de detección son capaces de identificar el tejido ocular en la imagen adquirida, mediante la implementación de un algoritmo de reconocimiento de forma para detectar tres círculos concéntricos en la imagen.
4. Dispositivo de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el aparato de terapia ocular incluye además un sensor de fuerza (3) montado en el extremo libre del brazo para medir una fuerza mecánica aplicada al extremo libre del brazo, en el que:
- los medios de procesamiento que incluyen medios de comparación que comparan dicha fuerza mecánica medida con un tercer valor umbral para determinar si el extremo libre del brazo está en contacto con un elemento que obstruye un movimiento vertical del brazo a lo largo del eje Z,
- estando programados los medios de servocontrol para generar una instrucción de inmovilización del brazo si la fuerza mecánica medida es superior al tercer valor umbral.
5. Dispositivo de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el sistema de adquisición incluye, para la adquisición de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z:
° medios para adquirir por telemetría láser, y/o
° medios de adquisición por ultrasonidos,
° medios de adquisición por procesamiento de imágenes.
6. Dispositivo de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios de servocontrol están programados para generar instrucciones elementales de movimiento para permitir el movimiento del brazo entre su posición actual y una posición final deseada, generando dichos medios de servocontrol una instrucción de inmovilización posterior a cada instrucción elemental de movimiento.
7. Método de control del movimiento de un aparato de terapia ocular del tipo que incluye:
- un brazo de soporte (2), estando destinado el extremo libre del brazo (2) a alinearse perpendicularmente con un tejido ocular humano o animal, estando dicho brazo (2) articulado para permitir el movimiento del extremo libre del brazo (2) a lo largo de tres ejes X, Y y Z que son ortogonales de dos en dos:
° el eje X define una dirección longitudinal que se extiende horizontalmente,
° el eje Y define una dirección transversal que se extiende horizontalmente, que con el eje X define un plano horizontal XY,
° el eje Z define una dirección vertical, perpendicular al plano horizontal XY,
- un sistema de adquisición (4) montado en el brazo (2) para la adquisición de un par de medidas que incluye:
° una imagen del tejido ocular, y
° una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
caracterizado por que el método de control incluye las siguientes fases:
- adquirir (802) una pluralidad de pares de medidas sucesivamente en el tiempo a través del sistema de adquisición,
- procesar (803) cada par de medidas, incluyendo la fase de procesamiento las etapas que consisten en: ° estimar, a partir del par de medidas actual, la distancia vertical a lo largo del eje Z entre el extremo del brazo y el tejido ocular,
° calcular, a partir de la imagen del par de medidas actual, una desviación horizontal entre:
■ una posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y ■ una posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, - servocontrolar el movimiento del brazo (2) mediante:
° generar (805), si la desviación horizontal calculada es mayor que un primer valor umbral, una instrucción para mover horizontalmente el brazo (2) en el plano horizontal XY para reducir la desviación entre la posición horizontal actual y la horizontal final deseada posición,
° generar (808), si la desviación horizontal calculada es menor que el primer valor de umbral y si la distancia vertical estimada es mayor que un segundo valor de umbral, una instrucción para mover verticalmente el brazo (2) a lo largo de una dirección vertical para reducir la distancia entre el extremo libre del brazo y el
tejido ocular,
° generar (810), si la desviación horizontal calculada es menor que el primer valor umbral y si la distancia vertical medida es menor que el segundo valor umbral, una instrucción para inmovilizar el brazo.
8. Método de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 7, donde la etapa de cálculo incluye los siguientes subpasos:
- detectar, a partir de la imagen del par de medidas actual, la posición horizontal de al menos un punto de interés del tejido ocular,
- evaluar, a partir de la posición horizontal detectada del punto de interés, una desviación horizontal entre:
° la posición horizontal actual del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY, y
° la posición horizontal final deseada del extremo libre del brazo en el plano horizontal XY.
9. Método de control de acuerdo con la reivindicación 8, donde el subpaso de detección consiste en identificar el tejido ocular en la imagen adquirida, mediante la implementación de un algoritmo de reconocimiento de forma para detectar tres círculos concéntricos en la imagen.
10. Método de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde el aparato de terapia incluye además un sensor de fuerza (3) montado en el extremo libre del brazo (2) para medir una fuerza mecánica aplicada al extremo libre del brazo (2):
- comprendiendo la fase de procesamiento una etapa de comparación de dicha fuerza mecánica medida con un tercer valor umbral para determinar si el extremo libre del brazo está en contacto con un elemento que obstruye un movimiento vertical del brazo a lo largo del eje Z,
- la etapa de servocontrol que incluye la generación de una instrucción para inmovilizar el brazo si la fuerza mecánica medida es superior al tercer valor umbral.
11. Método de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, donde la fase de adquisición incluye:
- la adquisición, por telemetría láser, de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z, y/o - la adquisición, por ultrasonidos, de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z, y/o, - la extracción de una imagen adquirida de una señal representativa de una distancia vertical a lo largo del eje Z.
12. Método de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, donde la etapa de servocontrol incluye:
- generar una instrucción de movimiento elemental para permitir el movimiento del brazo entre su posición actual y una posición final deseada,
- generar una instrucción de inmovilización posterior a cada instrucción elemental de movimiento,
- repetir los subpasos anteriores hasta que la desviación horizontal calculada sea inferior al primer valor umbral y la distancia vertical medida sea inferior al segundo valor umbral.
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