ITRM20110081U1

ITRM20110081U1 - METHOD AND DEVICE FOR THE ACQUISITION OF DIGITAL PHOTOGRAPHIC IMAGES OF THE REAR OF THE EYE DUE TO ADOS

Info

Publication number: ITRM20110081U1
Authority: IT
Inventors: Stefano Bizzi
Original assignee: Advanced Comp Systems Acs Spa
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-11-07

Description

Descrizione modello di utilità avente per titolo: Description of utility model having as title:

Metodo e dispositivo per l acquisizione di immagini fotografiche digitali del fondo dell’occhio, cosidetto ADOS Method and device for the acquisition of digital photographic images of the fundus, so-called ADOS

RIASSUNTO SUMMARY

Il presente modello si riferisce ad un metodo e dispositivo, a supporto della diagnosi medica, per Tacquisizione di immagini digitali multi spettrali delle strutture situate nella parte posteriore dell'occhio. Viene impiegato un aggiuntivo ottico, da posizionare sull'obiettivo di una fotocamera digitale (SRL) che consente di focalizzare il fondo dell'occhio e un generatore di luce monocromatica per l'illuminazione dell'occhio stesso. The present model refers to a method and device, to support medical diagnosis, for the acquisition of multi-spectral digital images of the structures located in the posterior part of the eye. An optical add-on is used, to be placed on the lens of a digital camera (SRL) which allows focusing on the back of the eye and a monochromatic light generator for illuminating the eye itself.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

STATO DELL’ARTE -DELL’INVENZIONE STATE OF THE ART - OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce ad un metodo e dispositivo, a supporto della diagnosi medica, per l’acquisizione di immagini digitali multi spettrali delle strutture situate nella parte posteriore dell'occhio. The present invention refers to a method and device, to support medical diagnosis, for the acquisition of multi-spectral digital images of the structures located in the back of the eye.

La ricerca e individuazione delle anomalie anatomiche o alterazioni del fondo dell’occhio, richiede l’impiego di strumentazioni (lampade a fessura) che permettano allo specialista di avere una visione nitida e ingrandita del fondo dell’occhio, riducendo al minimo il fastidio al paziente. The research and identification of anatomical anomalies or alterations of the fundus of the eye requires the use of instruments (slit lamps) that allow the specialist to have a clear and enlarged view of the fundus of the eye, minimizing discomfort to the patient. .

I requisisti necessari sono: la possibilità di illuminare il fondo dell’occhio in maniera sufficiente senza ostacolare la visione del medico; imo strumento ottico che, garantendo un sufficiente ingrandimento, permetta di ispezionare tutto il fondo dell’occhio. The necessary requirements are: the ability to illuminate the back of the eye sufficiently without hindering the doctor's vision; imo optical instrument that, ensuring sufficient magnification, allows you to inspect the entire back of the eye.

Negli ultimi anni si è diffuso Pimpiego di lenti non a contatto (lenti di Volk e simili) che poste davanti agli strumenti ottici (lampade a fessura), permettono la diretta visione del fondo dell’occhio attraverso ocùlari stereoscopici e/o la visióne su un monitor che riceve l’immagine di una telecamera applicata ad uno degli oculari. In recent years, the use of non-contact lenses (Volk lenses and the like) has become widespread which, placed in front of optical instruments (slit lamps), allow the direct vision of the fundus of the eye through stereoscopic eyepieces and / or the view on a monitor that receives the image of a camera applied to one of the eyepieces.

La selezione delle lunghezze d’onda per illuminare il fondo dell’occhio è realizzata attraverso l’impiego di filtri fotografici di colore diverso che hanno la proprietà di permettere il passaggio della luce di determinate lunghezze d’onda, corrispondenti al colore del filtro stesso. The selection of wavelengths to illuminate the back of the eye is achieved through the use of photographic filters of different colors that have the property of allowing the passage of light of certain wavelengths, corresponding to the color of the filter itself.

La risoluzione delle telecamere impiegate è variabile (1392 x 1040 , 1600x1200, 2196x1958 pixel) così come il formato del sensore (fino a 1/2” = 12,7 mm. per la diagonale del formato) The resolution of the cameras used is variable (1392 x 1040, 1600x1200, 2196x1958 pixels) as well as the sensor format (up to 1/2 "= 12.7 mm. For the diagonal of the format)

SETTORE TECNICO DELL’ INVENZIONE TECHNICAL SECTOR OF THE INVENTION

La necessità da parte del medico specialista di esplorare visivamente il fondo dell’occhio è fondamentale per l’individuazione di patologie o malformazioni, come lo è la possibilità di avere delle immagini di buona qualità per i possibili confronti futuri. The need for the specialist to visually explore the back of the eye is essential for identifying pathologies or malformations, as is the possibility of having good quality images for possible future comparisons.

A tal fine è stato progettato e realizzato un Sistema di ripresa per fotocamere, composto da: To this end, a shooting system for cameras has been designed and built, consisting of:

1. Aggiuntivo ottico da anteporre alla macchina fotografica digitale completa di obiettivo. 1. Optical add-on to be placed before the digital camera complete with lens.

2. Monocromatore: generatore di luce con intervallo di lunghezza d’onda limitato e definito. 2. Monochromator: light generator with a limited and defined wavelength range.

3. Fibra ottica: per trasferire la luce prodotta dal monocromatore all’aggiuntivo ottico. 3. Optical fiber: to transfer the light produced by the monochromator to the optical add-on.

L’impiego del monocromatore determina la possibilità di generare lunghezze d’onda al di fuori di quello che viene definito spetro visibile della luce che l’occhio umano riesce a percepire (indicativamente rosso = 760 nm., blu = 380 nm,). La fotocamera è stata modificata rimuovendo il filtro IR-cut - che viene montato dal fabbricante davanti al sensore e che limita l’ingresso di luce IR -per poter registrare le emissioni al di fuori dello spetro visibile verso gli infrarossi (950 nm.) The use of the monochromator determines the possibility of generating wavelengths outside of what is defined as the visible spectrum of light that the human eye can perceive (indicatively red = 760 nm., Blue = 380 nm,). The camera has been modified by removing the IR-cut filter - which is mounted by the manufacturer in front of the sensor and which limits the entry of IR light - in order to record emissions outside the visible infrared spectrum (950 nm.)

Per poter raccogliere Γ immagine della retina sono necessari alcuni accorgimenti ottici che consentono di “superare” la parte esterna dell’occhio e focalizzare la sola immagine del fondo. Per questo è stato studiato e messo a punto un aggiuntivo ottico, che montato su un obiettivo (Nikkor DX 35mm), inquadra l’occhio attraverso una lente asferica (lente di Volk) permettendo la visione del fondo. In order to collect the image of the retina, some optical measures are necessary that allow you to "go beyond" the external part of the eye and focus only on the background image. For this reason, an optical add-on has been studied and perfected, which, mounted on a lens (Nikkor DX 35mm), frames the eye through an aspherical lens (Volk's lens) allowing the view of the background.

Il fascio di luce monocromatico è portato all’ interno dell’occhio attraverso un vetro a due vie, posizionato nell’aggiuntivo ottico. The monochromatic light beam is brought inside the eye through a two-way glass, positioned in the optical add-on.

L’APPARATO DEL SISTEMA DI ACQUISIZIONE THE APPARATUS OF THE ACQUISITION SYSTEM

La funzione: The function:

Consentire l’acquisizione di immagini fotografiche digitali di buona risoluzione - 3216 x 2136 pixel - riprese con luce di lunghezze d’onda diverse, al fine di una più accurata valutazione in finizione risposta cromatica dei tessuti illuminati. Allowing the acquisition of digital photographic images of good resolution - 3216 x 2136 pixels - shot with light of different wavelengths, in order to have a more accurate evaluation of the chromatic response of the illuminated fabrics.

II dispositivo: The device:

L’apparato, oggetto dell’invenzione, è composto da un sistema ottico aggiuntivo, da montare su ima macchina fotografica digitale (SRL) di formato DX, corredata di un obiettivo 35 mm e da un generatore di luce monocromatica per illuminare il fondo dell’occhio. I componenti ottici sono inseriti all’interno di un supporto metallico cilindrico che viene montato sull’obiettivo della fotocamera con un adattatore. The apparatus, object of the invention, is composed of an additional optical system, to be mounted on a DX format digital camera (SRL), equipped with a 35 mm lens and a monochromatic light generator to illuminate the bottom of the eye. The optical components are inserted inside a cylindrical metal support that is mounted on the camera lens with an adapter.

’aggiuntivo ottico costituito da: ’Optical add-on consisting of:

La lente di Wolk, specifica per oftalmoscopia. Il modello 90D ha un campo di vista di 74789°, un ingrandimento de ’immagine di 0,76x e una distanza di lavoro di 7mm. E’ montata nella parte anteriore dell’aggiuntivo in corrispondenza dell’occhio. The Wolk lens, specific for ophthalmoscopy. The 90D model has a field of view of 74789 °, an image magnification of 0.76x and a working distance of 7mm. It is mounted in the front part of the add-on in correspondence of the eye.

Vetro a due vie o beam splitter : la sua principale caratteristica è di funzionare contemporaneamente come uno specchio e come un elemento trasparente. (50% di riflessione, 50% di trasmissione). Posto a 45° rispetto all’asse ottico, indirizza verso il fondo dell'occhio il fascio di luce monocromatica e consente la visione attraverso l’ obiettivo-delia fotocamera. Two-way glass or beam splitter: its main feature is to function simultaneously as a mirror and as a transparent element. (50% remission, 50% transmission). Placed at 45 ° with respect to the optical axis, it directs the monochromatic light beam towards the back of the eye and allows viewing through the camera lens.

Lente addizionale 1 diottria per ridurre la lunghezza focale dell’ obiettivo in modo che Γ immagine sia focalizzata sul piano focale della fotocamera. (La lente viene montata davanti all’obiettivo sulla filettatura porta filtri) Additional 1 diopter lens to reduce the focal length of the lens so that the image is focused on the focal plane of the camera. (The lens is mounted in front of the lens on the filter holder thread)

Generatore di luce monocromatica costituito da: Monochromatic light generator consisting of:

Lampada alogena: la lampada genera luce “bianca”. Halogen lamp: the lamp generates “white” light.

Doppia lente convessa: converge la luce emessa dalla lampada verso il prisma di diffrazione. Double convex lens: the light emitted by the lamp converges towards the diffraction prism.

Prisma di diffrazione: separa le diverse componenti della luce “bianca” e le riflette verso la lente cilindrica. Diffraction prism: separates the different components of “white” light and reflects them towards the cylindrical lens.

Lente cilindrica: convoglia lo spettro composto dalle diverse lunghezza d'onda della luce bianca, in un fascio di luce orizzontale e lo converge sulla testa della fibra ottica che lo trasporterà fino allo beam-splitter. Cylindrical lens: conveys the spectrum made up of the different wavelengths of white light in a horizontal beam of light and converges it on the head of the optical fiber which will transport it to the beam splitter.

Selezione della lunghezza d’onda per illuminare il fondo dell’occhio: Le dimensioni della testa della fibra ottica consentono di convogliare in essa solo un intervallo limitato di lunghezze d’onda adiacenti, rendendo possibile illuminare il fondo dell’occhio con “colori” specifici. Wavelength selection to illuminate the back of the eye: The size of the optical fiber head allows only a limited range of adjacent wavelengths to be channeled into it, making it possible to illuminate the back of the eye with specific "colors" .

Fibra òttica: riceve la luce emessa dal generatore e la trasmette, senza perdite, al beam-splitter (vetro a due vie) posizionato all’interno dell’aggiuntivo ottico. Optical fiber: receives the light emitted by the generator and transmits it, without losses, to the beam-splitter (two-way glass) positioned inside the optical add-on.

RIVENDICAZIONI

1. L’originalità dello schema ottico dell’aggiuntivo che integra un obiettivo standard, un “vetro a due vie” e una lente di Wolk, consentendo la ripresa fotografica del fondo dell’ occhio. 1. The originality of the optical design of the add-on which integrates a standard lens, a "two-way glass" and a Wolk lens, allowing photographic imaging of the fundus of the eye.

2. l’impiego di luce monocromatica per mettere in evidenza strutture e tessuti diversi in finizione della loro diversa fluorescenza naturale e/o indotta mediante l’utilizzo di sostanze fluorofore attivate dall’emissione in banda. 2. the use of monochromatic light to highlight different structures and fabrics as a result of their different natural and / or induced fluorescence through the use of fluorophores activated by band emission.

Claims

Cylindrical lens: conveys the spectrum made up of the different wavelengths of white light in a horizontal beam of light and converges it on the head of the optical fiber which will transport it to the beam splitter. Wavelength selection to illuminate the back of the eye: The size of the optical fiber head allows only a limited range of adjacent wavelengths to be channeled into it, making it possible to illuminate the back of the eye with specific "colors" . Optical fiber: receives the light emitted by the generator and transmits it, without losses, to the beam-splitter (two-way glass) positioned inside the optical add-on. CLAIMS 1. The originality of the optical design of the add-on which integrates a standard lens, a "two-way glass" and a Wolk lens, allowing photographic imaging of the fundus of the eye. 2. the use of monochromatic light to highlight different structures and fabrics as a result of their different natural and / or induced fluorescence through the use of fluorophores activated by band emission. DRAWINGS The present invention, with reference to an ophthalmological application thereof, will be described hereinafter, purely by way of non-limiting example, with the attached drawings. Figure 1, with the numbers shown below, schematically illustrates: Monochromatic light carried by the optical fiber: (1) Wolk lens (2) Position of digital camera with macro lens (3) Eye (4) Two way glass (5) Figure 2, with the numbers shown below, schematically illustrates the monochromator: Light source light: (1) Converging lens (2) Diffraction prism generating monochromatic light (3) White broken light (4) Fiber Optic Head (5)