ITUA20164712A1

ITUA20164712A1 - Macchina oftalmica per l’acquisizione di immagini di fluorescenza della retina e relativo metodo d’utilizzo.

Info

Publication number: ITUA20164712A1
Application number: ITUA2016A004712A
Authority: IT
Inventors: Andrei Plaian; Irene Mogentale; Federico Manzan; Marco D'aguanno
Original assignee: Centervue S P A
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US11129531B2; EP3474724A1; WO2018001838A1; JP2019524172A; EP3474724B1; US20190343384A1

Description

MACCHINA OFTALMICA PER L’ACQUISIZIONE DI IMMAGINI DI FLUORESCENZA

DELLA RETINA E RELATIVO METODO D’UTILIZZO

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina oftalmica per l’acquisizione di immagini della retina, in particolare di immagini di fluorescenza a colori della retina.

Come noto, sulla retina dell'occhio sono naturalmente presenti varie tipologie di molecole con proprietà di fluorescenza (note come “fluorofori”) caratterizzate da bande di eccitazione luminosa e di emissione luminosa diverse tra loro.

E’ altresì noto come variazioni nelle proporzioni tra le concentrazioni dei fluorofori presenti sulla retina possano essere indicative di alcune patologie dell'occhio, ad esempio la Degenerazione Maculare dovuta all’età (AMD) e la Retinopatia Diabetica (RD).

Nel campo dell'oftalmologia, sono note tecniche di misura selettiva della concentrazione di fluorofori presenti sulla retina mediante analisi spettrale di immagini di fluorescenza della retina.

Tipicamente, tali tecniche consistono nel suddividere la banda di emissione luminosa dei fluorofori in intervalli di lunghezze d'onda, acquisire separatamente la luce emessa dai fluorofori in queste bande di lunghezze d'onda e calcolare le concentrazioni dei fluorofori presenti sulla retina in base agli spettri di emissione luminosa di quest’ultimi.

Sono noti numerosi esempi di macchine oftalmiche predisposte per acquisire immagini di fluorescenza della retina e calcolare, in base alle immagini suddette, le concentrazioni di fluorofori presenti sulla retina.

Un esempio di tali dispositivi è costituito dalla macchina oftalmica descritta nell'articolo “Ocular fundus auto-fluorescence observations at different wavelengths in patients with age related macular degeneration and diabetic retinopathy” – Authors: Hammer et al; Published online: 26 July 2007; Copyright Springer-Verlag 2007.

La macchina oftalmica descritta nell’articolo menzionato è predisposta per fornire immagini della retina con contenuto spettrale diverso e ricombinare tali immagini per ottenere un'immagine di fluorescenza a colori della retina.

In particolare, essa è costituita da una fundus camera predisposta in modo da illuminare la retina con una luce di eccitazione avente lunghezze d'onda comprese tra 475-515 nm. La luce di fluorescenza emessa dalla retina è direttamente inviata, senza alcun filtraggio preliminare, a due filtri passa-banda aventi bande passanti di 530-570 nm e 570-675 nm. Tali filtri passabanda agiscono in parallelo e selezionano la luce avente lunghezze d’onda comprese nelle rispettive bande passanti. La luce filtrata e trasmessa dai filtri passa-banda è successivamente ricevutada due sensori CCD separati.

La macchina oftalmica descritta nell’articolo menzionato presenta alcuni inconvenienti.

In generale, le immagini della retina da essa fornite sono fortemente disturbate dalla fluorescenza del cristallino dell’occhio. Come risulta chiaramente dal testo dell’articolo sopra menzionato, la macchina oftalmica è utilizzabile, in modo soddisfacente, solo con pazienti nei quali il cristallino naturale sia stato sostituito con un cristallino artificiale.

Un altro inconveniente consiste nel fatto che la macchina oftalmica utilizza una luce d’eccitazione con lunghezze d'onda di 475-515 nm per eccitare i fluorofori della retina. Tale luce d’eccitazione eccita in modo inefficiente i fluorofori della retina con picchi di emissione nella regione verde dello spettro, ad esempio i fluorofori AGE (Advanced Glycation Endproducts) e FAD (Oxidized Flavinadenin Dinucleotide).

Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che la macchina oftalmica utilizza uno spettro ristretto (530-675 nm) per filtrare la luce di fluorescenza prodotta dai fluorofori. Essa è così in grado di offrire buone prestazioni nella rilevazione della luce di fluorescenza prodotta dal fluoroforo Lipofuscina (con picco di emissione intorno a 600 nm) ma risulta poco efficiente nel rilevare la luce prodotta dalla fluorescenza dei fluorofori AGE e FAD (picchi di emissione vicini a 500 nm).

Da quanto sopra, è evidente come la macchina descritta nell’articolo sopra menzionato offra prestazioni insoddisfacenti nella rilevazione divariazioni locali della concentrazione dei fluorofori AGE e FAD. Ciò costituisce una notevole limitazione dato che, come noto in letteratura, variazioni locali nella concentrazione di questi fluorofori sulla retina possono essere correlate alla presenza di malattie come la AMD e la RD.

La macchina descritta nell’articolo sopra menzionato risulta inoltre molto costosa dato che la suddivisione della luce emessa dalla retina in diverse bande di lunghezze d'onda viene effettuata mediante molteplici filtri speciali per fluorescenza, con densità ottica molto elevata, tipicamente maggiore di 6 nella relativa banda bloccante.

Nell’articolo “Identification of Amyloid Plaques in Retinas from Alzheimer’s Patients and Noninvasive In Vivo Optical Imaging of Retinal Plaques in a Mouse Model” –Authors: Maya Koronyo-Hamaoui et al. –Published: NeuroImage, Jun. 13, 2010, pp.5204-5217, 54, Elsevier Inc., è presentato uno studio su pazienti umani e su animali di laboratorio che dimostra la correlazione tra la malattia di Alzheimer, la presenza di placche beta-amyloidi nel cervello e la presenza di placche beta-amyloidi sulla retina.

Nello stesso articolo sono presentati alcuni metodi di rilevazione delle placche amyloidi mediante marcatura con sostanze fluorescenti, tra le quali la curcumina.

Le stesse informazioni sono disponibili anche nella domanda di brevetto US2011/0286932 A1.

La rilevazione delle placche beta-amyloidi (tipicamente di dimensione molto ridotta, dell'ordine di circa 1-5 micron) è facilmente eseguibile in-vitro, dopo la morte del paziente, mediante microscopia fluorescente confocale.

Per eseguire una diagnosi affidabile con paziente vivo, mediante tecniche di “imaging” della retina, l’utilizzo dei tradizionali apparati d’ispezione del fondo oculare è alquanto problematico a causa dell’insufficiente risoluzione ottica (10-20 micron) di tali dispositivi. Nello stato dell’arte sono stati proposti numerosi esempi di macchine oftalmiche per l’identificazione di placche beta-amyloidi sulla retina in-vivo.

Nel brevetto US9149184B2, si descrive una macchina oftalmica in grado di fornire immagini, riprese con campo ottico ampio, della retina di soggetti sottoposti alla somministrazione di una sostanza fluorescente per marcare eventuali placche beta-amyloidi.

In seguito ad una prima valutazione grossolana delle zone sospette di presenza di placche beta-amyloidi, la macchina è in grado di eseguire uno zoom ottico per acquisire ulteriori immagini con campo più ristretto e con risoluzione maggiore in corrispondenza delle dette zone.

Nel brevetto US9320436B2, si descrive una macchina oftalmica che esegue una ricerca di placche beta-amyloidi in strati definiti della retina, utilizzando varie tecniche tra le quali anche tecniche di “imaging” OCT (Optical Coherence Tomography).

Nella domanda di brevetto WO2014151573A1, si descrive una macchina oftalmica che fornisce immagini della retina, in modalità di retroilluminazione, in combinazione con immagini acquisite con altre tecniche.

Sono infine note macchine oftalmiche provviste di ottiche adattative per fornire immagini ad alta risoluzione della retina in modo da consentire l’identificazione di placche beta-amyloidi. Il compito precipuo della presente invenzione è fornire una macchina oftalmica in grado di fornire immagini della retina, in particolare immagini di fluorescenza della retina, che consenta di superare gli inconvenienti dell’arte nota, sopra evidenziati.

Nell’ambito di tale compito, uno scopo della presente invenzione è fornire una macchina oftalmica che consenta di acquisire immagini di fluorescenza della retina tali da permettere di discernere agevolmente le variazioni locali di proporzione tra i diversi fluorofori presenti sulla retina, in particolare Lipofuscina (soprattutto della componente A2E della Lipofuscina), AGE e FAD.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire una macchina oftalmica che consenta di acquisire immaginidi fluorescenza della retina tali da permettere un’agevole rilevazione di placche beta-amyloidi presenti sulla retina, anche se di dimensione molto ridotta (ad esempio inferiore a 5 micron).

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire una macchina oftalmica che consenta di acquisire immagini di fluorescenza della retina che siano sostanzialmente immuni da eventuali disturbi ottici causati dalla fluorescenza del cristallino.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire una macchina oftalmica che sia facilmente realizzabile a livello industriale, a costi competitivi.

Questo compito e questi scopi, nonché altri scopi che appariranno evidenti dalla successiva descrizione e dai disegni allegati, sono realizzati, secondo l’invenzione, da una macchina oftalmica, secondo la rivendicazione 1 e le relative rivendicazioni dipendenti, proposte nel seguito.

Caratteristiche e vantaggi della macchina oftalmica, secondo l’invenzione, potranno essere meglio percepiti facendo riferimento alla descrizione data di seguito ed alle allegate figure, fornite a scopo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente la macchina oftalmica, secondo l’invenzione,in una sua forma realizzativa;e

- la figura 2 illustra schematicamente la macchina oftalmica, secondo l’invenzione, in una sua ulteriore forma realizzativa; e

- le figure 3 e 4 illustrano alcuni possibili esempi realizzativi di parti della macchina oftalmica, secondo l’invenzione.

Con riferimento alla figura 1, la presente invenzione si riferisce ad una macchina oftalmica 500 per acquisire immagini della retina, in particolare immagini di fluorescenza a colori della retina.

Per immagine di fluorescenza a colori della retina si deve intendere un'immagine a colori in cui si mostra la luce di fluorescenza emessa dalla retina con diverse lunghezze d’onda. Nell’immagine suddetta, la luce emessa con una certa lunghezza d’onda è rappresentata da pixel aventi un corrispondente colore.

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende mezzi d’illuminazione atti a produrre un fascio di luce di eccitazione EL con lunghezze d’onda comprese tra 430 nm e 490 nm.

Preferibilmente, i suddetti mezzi di illuminazione comprendono una sorgente di luce 1 ed un filtro di eccitazione 2.

Preferibilmente, la sorgente di luce 1 comprende una sorgente di luce a LED.

La luce emessa dalla sorgente di luce 1 è ricevuta e filtrata dal filtro di eccitazione 2.

Tale filtro è vantaggiosamente predisposto in modo da ricevere e filtrare la luce emessa dalla sorgente di luce 1 per trasmettere luce con lunghezze d'onda comprese nell'intervallo 430-490 nm.

Preferibilmente, il filtro di eccitazione 2 comprende uno o più filtri ottici in grado di bloccare eventuale luce spuria con lunghezze d'onda al di fuori dell'intervallo previsto per le lunghezze d'onda del fascio di luce di eccitazione EL.

La macchina oftalmica 500 comprende mezzi di scansione ottica 3 atti scansionare il fascio di luce di eccitazione EL sulla retina 103 di un occhio 100 di un soggetto (che può essere un essere umano o più, in generale, un mammifero).

In particolare, i mezzi di scansione 3 sono atti a ricevere la luce di eccitazione EL prodotta dai mezzi d’illuminazione 1, 2 ed a proiettare, effettuando una scansione ottica, la luce di eccitazione EL sulla retina 103.

I mezzi di scansione ottica 3 possono essere un qualunque elemento ottico o gruppo di elementi ottici (anche di tipo noto) atto a realizzare una scansione monodirezionale o bidirezionale di un fascio di luce sulla retina.

Preferibilmente, i mezzi di scansione ottica 3 sono predisposti in modo che la luce di eccitazione EL sia proiettata come un fascio luminoso entrante nell’occhio in corrispondenza di una prima porzione della pupilla 102 dell'occhio.

Quando illuminata dalla luce di eccitazione EL, la retina 103 emette una luce EM che comprende luce riflessa RL, avente le stesse lunghezze d'onda della luce di eccitazione EL, e luce di fluorescenza FL, prodotta da fluorofori presenti sulla retina, avente lunghezze d'onda maggiori rispetto alle lunghezze d'onda della luce di eccitazione EL.

I suddetti fluorofori possono essere fluorofori naturalmente presenti sulla retina, come per esempio i fluorofori Lipofuscina, AGE e FAD, o possono essere sostanze fluorescenti somministrate e trasportate sulla retina tramite la circolazione del sangue, come per esempio la curcumina o suoi derivati.

Nel primo caso, la luce di fluorescenza FL è una luce di auto-fluorescenza emessa dalla retina mentre, nel secondo caso, la luce di fluorescenza FL è una somma tra la luce di autofluorescenza e quella emessa dalle sostanze fluorescenti somministrate al paziente.

Preferibilmente, i mezzi di scansione ottica 3 sono atti a ricevere e trasmettere la luce EM emessa dalla retina, quando quest’ultima è illuminata dalla luce di eccitazione EL, effettuando una de-scansione ottica.

Preferibilmente, i mezzi di scansione ottica 3 sono predisposti in modo che la luce EM emessa dalla retina sia raccolta in corrispondenza di una seconda porzione della pupilla 102, separata dalla prima porzionedi pupilla attraversata dalla luce di eccitazione EL.

La luce di eccitazione EL e la luce EM emessa dalla retina passano così attraverso zone separate del cristallino 101 dell’occhio 100. In tal modo, la luce di fluorescenza FL emessa dalla retina non si sovrappone con la luce prodotta per fluorescenza nella porzione di cristallino illuminata dal fascio di eccitazione EL. Ciò permette di ottenere una drastica riduzione dei disturbi luminosi causati dalla fluorescenza del cristallino, quando illuminato dalla luce di eccitazione EL.

Come sopra menzionato, la luce EM emessa dalla retina comprende luce riflessa RL, avente le stesse lunghezze d'onda della luce di eccitazione EL, e luce di fluorescenza FL, avente lunghezze d'onda maggiori rispetto alla luce di eccitazione EL.

La luce di fluorescenza FL, prodotta dalla retina, rappresenta il segnale utile da utilizzarsi per fornire immagini di fluorescenza della retina, in particolare immagini di fluorescenza a colori della retina. La luce riflessa RL rappresenta invece un disturbo in grado di peggiorare in modo significativo la qualità delle immagini di fluorescenza della retina da acquisire.

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende primi mezzi di filtraggio 4 atti a ricevere e filtrare la luce EM emessa dalla retina, quando illuminata dalla luce di eccitazione EL.

I primi mezzi di filtraggio 4 hanno una prima banda bloccante BB1 predisposta in modo da bloccare luce RL con lunghezze d’onda corrispondenti alle lunghezze d’onda della luce di eccitazione EL ed una prima banda passante BP1 predisposta in modo da permettere la trasmissione di luce FL con lunghezze d’onda superiori alle lunghezze d’onda della luce di eccitazione EL.

I primi mezzi di filtraggio 4 hanno una densità ottica (OD) maggiore a 6 (attenuazione superiore a 10<6>volte) nella prima banda bloccante BB1.

Vantaggiosamente, i primi mezzi di filtraggio 4 sono predisposti per bloccare la luce riflessa RL e per selezionare la luce di fluorescenza FL dalla luce EM emessa dalla retina.

Preferibilmente, i mezzi di filtraggio 4 comprendono un singolo filtro barriera in grado di bloccare (attenuandola con attenuazione superiore a 10<6>volte) la luce avente lunghezze d’onda comprese nella banda bloccante BB1.

Preferibilmente, tale filtro barriera è di tipo passa-alto con una lunghezza d’onda di taglio leggermente superiore alla lunghezza d’onda massima prevista per la luce di eccitazione EL. Ad esempio, nel caso in cui la lunghezza d’onda massima della luce d’eccitazione EL sia 490 nm, il filtro barriera potrebbe avere una lunghezza d’onda di taglio di 500 nm, quindi una banda bloccante BB1 nell'intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 500 nm ed una banda passante BP1 nell'intervallo di lunghezze d’onda superiori a 500 nm.

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende secondi mezzi di filtraggio 5 atti a ricevere e filtrare la luce di fluorescenza FL trasmessa dai primi mezzi di filtraggio 4.

I secondi mezzi di filtraggio 5 sono predisposti in modo da selezionare, in combinazione con i mezzi di filtraggio 4, la componente corrispondente circa alle lunghezze d'onda del verde (luce di fluorescenza verde GFL) dalla luce di fluorescenza FL.

I secondi mezzi di filtraggio 5 hanno una seconda banda bloccante BB2 compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a 600 nm ed una seconda banda passante BP2 compresa in un intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 600 nm.

I secondi mezzi di filtraggio 5 hanno una densità ottica (OD) inferiore a 3 (attenuazione inferiorea 10<3>volte) nella seconda banda bloccante BB2.

Ad esempio, in una possibile forma realizzativa, i secondi mezzi di filtraggio 5 possono essere del tipo filtro passa-basso con lunghezza d’onda di taglio in un intorno di 600 nm.

I mezzi di filtraggio 5 possono essere anche di altri tipi, per esempio passa-banda con una seconda banda passante BP2 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 600 nm e almeno una seconda banda bloccante BB2 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda superiori a 600 nm.

Preferibilmente, i secondi mezzi di filtraggio 5 comprendono una prima matrice di microfiltri in grado di ricevere e filtrare la luce di fluorescenza FL trasmessa dai mezzi di filtraggio 4. Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende terzi mezzi di filtraggio 6 atti a ricevere e filtrare la luce FL trasmessa dai primi mezzi di filtraggio 4.

I terzi mezzi di filtraggio 6 sono predisposti in modo da selezionare la componente corrispondente circa alle lunghezze del rosso (luce di fluorescenza rossa RFL) dalla luce di fluorescenza FL.

I terzi mezzi di filtraggio 6 hanno una terza banda bloccante BB3 compresa in un intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 570 nm ed una terza banda passante BP3 compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a 570 nm.

I terzi mezzi di filtraggio 6 hanno una densità ottica (OD) inferiore a 3 (attenuazione inferiore a 10<3>volte) nella terza banda bloccante BB3.

Ad esempio, in una possibile forma realizzativa, i secondi mezzi di filtraggio 5 possono essere del tipo filtro passa-alto con lunghezza d’onda di taglio in un intorno di 570 nm.

I terzi mezzi di filtraggio 6 possono essere anche di altri tipi, per esempio passa-banda, con una terza banda passante BP3 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda superiori a 570 nm e almeno una terza banda bloccante BB3 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 570 nm.

Preferibilmente, i terzi mezzi di filtraggio 6 comprendono una seconda matrice di microfiltri in grado di ricevere e filtrare la luce di fluorescenza FL trasmessa dai mezzi di filtraggio 4. In un ulteriore esempio realizzativo, i mezzi di filtraggio 5 e 6 possono essere realizzati con un unico elemento ottico. Tale elemento ottico può essere uno specchio dicroico con una lunghezza d'onda di taglio compresa tra 570 e 600 nm.

Lo specchio dicroico riceve la luce di fluorescenza FL e la divide in due bande di lunghezze d'onda, una banda di lunghezze d'onda della luce riflessa e una banda di lunghezze d'onda della luce trasmessa, le due bande essendo separate da una lunghezza d'onda di taglio.

Nel caso in cui rifletta luce con lunghezze d'onda inferiori alla lunghezza d'onda di taglio e trasmetta luce con lunghezze d'onda maggiori, lo specchio dicroico realizza la funzione dei mezzi di filtraggio 5 tramite la riflessione di luce e la funzione dei mezzi di filtraggio 6 tramite la trasmissione di luce.

Nel caso in cui trasmetta luce con lunghezze d'onda inferiori alla lunghezza d'onda di taglio e rifletta luce con lunghezze d'onda maggiori, lo specchio dicroico realizza la funzione dei mezzi di filtraggio 5 tramite la trasmissione di luce e la funzione dei mezzi di filtraggio 6 tramite la riflessione di luce.

Si evidenzia come la predisposizione dei primi mezzi di filtraggio 4, con densità ottica elevata (OD > 6), in serie ai mezzi di filtraggio 5, 6 consenta di rilassare significativamente i requisiti di attenuazione richiesti per quest’ultimi. Infatti, i mezzi di filtraggio 5, 6 possono avere una densità ottica relativamente bassa (OD < 3) nella rispettiva banda bloccante BB2, BB3.

Ciò consente di ridurre notevolmente i costi rispetto alle soluzioni dello stato noto che utilizzano tipicamente filtri di qualità elevata per selezionare ciascuna componente della luce di fluorescenza emessa dalla retina.

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende primi mezzi di rilevazione 7 atti a ricevere la luce GFL (luce di fluorescenza verde) trasmessa dai secondi mezzi di filtraggio 5 ed a fornire primi segnali di rilevazione D1 indicativi della luce trasmessa da detti secondi mezzi di filtraggio.

Preferibilmente, i primi mezzi di rilevazione 7 comprendono una prima matrice di elementi fotosensibili (ad esempio sensori CCD o C-MOS) in grado di ricevere la luce di fluorescenza verde GFL, trasmessa dai secondi mezzi di filtraggio 5, e fornire i primi segnali di rilevazione D1 .

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende secondi mezzi di rilevazione 8 atti a ricevere la luce RFL (luce di fluorescenza rossa) trasmessa dai terzi mezzi di filtraggio 6 ed a fornire secondi segnali di rilevazione D2 indicativi della luce trasmessa da detti terzi mezzi di filtraggio.

Preferibilmente, i secondi mezzi di rilevazione 8 comprendono una seconda matrice di elementi fotosensibili (ad esempio sensori CCD o C-MOS) in grado di ricevere la luce di fluorescenza rossa RFL, trasmessa dai terzi mezzi di filtraggio 6, e fornire i secondi segnali di rilevazione D2.

In un esempio realizzativo, i primi mezzi di rilevazione 7 e i secondi mezzi di rilevazione 8 possono essere dei sensori CCD o CMOS separati, che ricevono separatamente luce trasmessa dai mezzi di filtraggio 5 e 6.

Secondo l’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende mezzi di elaborazione 9 configurati per ricevere i primi e secondi segnali di rilevazione D1, D2 forniti dai primi e secondi mezzi di rilevazione 7, 8 ed a fornire una o più immagini IF, I1, I2, I3, I4 della retina. Secondo l’invenzione, le immagini fornite dai mezzi di elaborazione 9 comprendono almeno un’immagine di fluorescenza a colori IF della retina.

I mezzi di elaborazione 9 possono, ad esempio, essere costituiti da un computer in grado di eseguire opportune istruzioni software, memorizzate su un supporto di memoria, per elaborare i segnali di rilevazione fornite dai mezzi di filtraggio e fornire le suddette immagini della retina.

Come sopra menzionato, un’immagine di fluorescenzaa colori IF della retina è un’immagine a colori nella quale sussiste una corrispondenza tra i colori che contraddistinguono alcune zone della retina e le lunghezze d'onda della luce di fluorescenza FL proveniente da tali porzioni di retina.

E' preferibile, ma non necessario, che sussista una corrispondenza tra il colore con cui alcune zone della retina sono rappresentate nell’immagine di fluorescenza a colori IF ed il colore della luce di fluorescenza emessa da tali porzioni di retina.

Ad esempio, è preferibile che le zone della retina rappresentate in verde o rosso nell’immaginedi fluorescenza a colori IF corrispondano a porzioni di retina che emettono una luce di fluorescenza verde o rossa.

Soluzioni di tipo diverso sono ovviamente possibili.

Preferibilmente, i mezzi di elaborazione 9 sono atti a fornire almeno un’immagine della retina selezionata tra un’immagine raziometrica I1 della retina, un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina, un’immagine di fluorescenza rossa I3 ed un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina, ad esempio elaborando un’immagine di fluorescenza a colori IF della retina, già prodotta e memorizzata e/o i segnali di rilevazione utilizzati per ottenere tale immagine.

Un’immagine raziometrica I1 della retina è un’immagine monocromatica in cui i livelli dei pixel sono indicativi dei rapporti tra le intensità della luce di fluorescenza verde GFL e l'intensità della luce fluorescente rossa RFL emesse dalle corrispondenti porzioni di retina. Per produrre un’immagine raziometrica I1, i mezzi di elaborazione 9 calcolano il rapporto GFL/RFL per le varie zone della retina in base alle informazioni (livelli dei pixel colorati) fornite dall’immagine di fluorescenza a colori IF della retina.

Un’immagine raziometrica I1 della retina è particolarmente utile per porre in evidenza, tramite variazioni locali di luminosità, le zone della retina in corrispondenza delle quali il rapporto GFL/RFL si discosta rispetto alla media del detto rapporto che caratterizza il resto della retina.

Tali variazioni locali del rapporto GFL/RFL possono essere indicative di patologie della retina. Ad esempio, in un’immagine raziometrica di una retina affetta da AMD, la zona centrale della retina risulta tipicamente più luminosa rispetto alle altre porzioni di retina (incremento della luce di fluorescenza verde rispetto alla luce di fluorescenza rossa emessa dalla retina).

Un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina è un’immagine monocromatica in cui i livelli dei pixel sono indicativi dell'intensità della luce di fluorescenza verde GFL emessa dalle corrispondenti zone della retina.

I mezzi di elaborazione 9 calcolano i livelli dei pixel dell'immagine di fluorescenza verde I2 in base ai livelli dei pixel verdi dell'immagine di fluorescenza a colori IF della retina (eventualmente direttamente in base ai segnali di rilevazione che sono stati elaborati per fornire tale immagine).

Un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina è particolarmente utile per porre in evidenza le zone della retina in corrispondenza delle quali l'intensità della luce di fluorescenza verde, come rilevata, si discosta rispetto alla media d'intensità della luce di fluorescenza verde emessa dal resto della retina.

Tali variazioni locali della quantità di luce di fluorescenza verde GFL possono essere indicative di patologie della retina.

Ad esempio, eventuali lesioni dell'Epitelio Pigmentato della Retina (RPE) potranno essere mostrate in un’immagine di fluorescenza verde I2 come zone ad alta luminosità (forte emissione di luce di fluorescenza verde da parte del collagene della membrana di Bruch esposto a causa delle lesioni suddette).

Come ulteriore esempio, variazioni locali della quantità di luce di fluorescenza verde GFL emessa sono identificabili in immagini di fluorescenza verde I2 di retine affette da AMD e RD (incremento locale della concentrazione dei fluorofori AGE e FAD).

Un’immagine di fluorescenza rossa I3 della retina è un’immagine monocromatica in cui i livelli dei pixel sono indicativi dell'intensità dellaluce di fluorescenza rossa RFL emessa dalle corrispondenti zone della retina.

I mezzi di elaborazione 9 calcolano i livelli dei pixel dell'immagine di fluorescenza rossa I3 in base ai livelli dei pixel rossi dell'immagine di fluorescenza a colori IF della retina e/o direttamente in base ai segnali di rilevazione che sono stati elaborati per fornire tale immagine.

Un’immagine di fluorescenza rossa I3 della retina è particolarmente utile per porre in evidenza le zone della retina in corrispondenza delle quali l'intensità della luce di fluorescenza rossa, come rilevata, è diversa alla media d'intensità della luce di fluorescenza rossa emessa dal resto della retina.

Tali variazioni locali della quantità di luce di fluorescenza rossa RFL possono essere indicative di patologie della retina.

Ad esempio, in un’immagine di fluorescenza rossa I3 di una retina affetta da Atrofia Geografica (AG), le porzioni di retina in cui i foto-ricevitori (coni e bastoncelli) sono inattivi appaiono tipicamente più scure rispetto al resto della retina (riduzione della concentrazione locale di Lipofuscina, cioè del metabolita normalmente prodotto dai foto-ricevitori).

Come ulteriore esempio, in immagini di fluorescenza rossa I3 di retine affette da AMD sono identificabili incrementi locali della concentrazione del fluoroforo Lipofuscina (insufficiente smaltimento di questo prodotto metabolico a causa di locali deficit di circolazione del sangue).

Un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina è un’immagine monocromatica in cui i livelli dei pixel sono indicativi dell'intensità totale della luce di fluorescenza FL emessa dalle corrispondenti zone della retina.

In pratica, tale immagine corrisponde ad una tipica immagine di fluorescenza della retina già fornita da macchine oftalmiche di tipo noto, utilizzando una luce di eccitazione blu.

I mezzi di elaborazione 9 calcolano i livelli dei pixel dell'immagine di fluorescenza monocromatica I4 in base ai livelli di tutti i pixel dell'immagine di fluorescenza a colori IF della retina e/o direttamente in base ai segnali di rilevazione che sono stati elaborati per fornire tale immagine.

Un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina è utile per identificare alcune patologie della retina, ad esempio la AMD o la RD.

Preferibilmente, la macchina oftalmica 500 comprende un interfaccia utente 10 (ad esempio un monitor) in corrispondenza della quale possono essere visualizzate le immagini della retina IF, I1, I2, I3, I4 fornite dai mezzi di elaborazione 9.

In una forma realizzativa dell’invenzione, la macchina oftalmica 500 comprende un elemento sensore 20 vantaggiosamente predisposto in modo da realizzare i secondi e terzi mezzi di filtraggio 5, 6 ed i primi e secondi mezzi di rilevazione 7, 8 (figura 3).

Preferibilmente, la prima matrice di microfiltri 5, che costituisce i suddetti secondi mezzi di filtraggio, e la prima matrice di elementi fotosensibili 7, che costituisce i suddetti primi mezzi di rilevazione, sono operativamente associate tra loro in modo che ciascun microfiltro della prima matrice di microfiltri 5 sia operativamente associato (ad esempio sovrapposto) ad un corrispondente elemento fotosensibile della prima matrice di elementi fotosensibili 7.

Preferibilmente, la seconda matrice di microfiltri 6, che costituisce i suddetti terzi mezzi di filtraggio, e la seconda matrice di elementi fotosensibili 8, che costituisce i suddetti secondi i mezzi di rilevazione, sono operativamente associate tra loro in modo che ciascun microfiltro della seconda matrice di microfiltri 6 sia operativamente associato (ad esempio sovrapposto) ad un corrispondente elemento fotosensibile della seconda matrice di elementi fotosensibili 8. In particolare, l’elemento sensore 20 comprende la prima e seconda matrice di microfiltri 5, 6 e la prima e seconda matrice di elementi fotosensibili 7, 8, operativamente associate tra loro, secondo quanto sopra illustrato.

Preferibilmente, l’elemento sensore 20 comprende primi gruppi di filtraggio e rilevazione G, ciascuno dei quali è comprende un microfiltro della prima matrice di microfiltri 5 e un elemento fotosensibile della prima matrice di elementi fotosensibili 7, operativamente associati tra loro (ad esempio sovrapposti).

Preferibilmente, l’elemento sensore 20 comprende secondi gruppi di filtraggio e rilevazione R, ciascuno dei quali comprende un microfiltro della seconda matrice di microfiltri 6 e un elemento fotosensibile della seconda matrice di elementi fotosensibili 8, operativamente associati tra loro (ad esempio sovrapposti).

Preferibilmente, i primi e secondi gruppi di filtraggio e rilevazione G, R sono disposti interlacciati, su una superficie di ricezione 200 dell’elemento sensore 20. Due possibili modalità preferiti di interlacciamento sono mostrate nelle figure 3 e 4.

Questa soluzione permette di acquisire in maniera semplice e poco costosa la luce di fluorescenza verde GFL e la luce di fluorescenza rossa RFL emesse dalla retina, usando un'unica ottica (non illustrata) che coniuga otticamente la retina 103 e la superficie di ricezione 200 dell’elemento sensore 20.

Preferibilmente, l’elemento sensore 20 è un sensore a matrice di Bayer, comunemente disponibile a livello commerciale (figura 4) e dal quale si utilizzano solamente i gruppi di filtraggio e rilevazione verdi e rossi.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, i mezzi d’illuminazione 1, 2 della macchina oftalmica 500 sono atti a produrre una luce di eccitazione EL avente lunghezze d’onda comprese tra 430 nm e 450 nm ed i primi mezzi di filtraggio 4 della macchina oftalmica 500 hanno una prima banda bloccante BB1 per bloccare luce con lunghezze d’onda inferiori o uguali a 460 nm.

L’impiego di mezzi d’illuminazione 1, 2 in grado di proiettare una luce di eccitazione con lunghezze d’onda più corte comprese in un intervallo ristretto consente un’agevole successiva suddivisione delle lunghezze d'onda della luce di fluorescenza FL emessa della retina in tre bande di lunghezze d'onda (invece di due), aumentando le prestazioni della macchina senza incrementi di costo significativi.

Secondo la forma realizzativa suddetta, infatti, la macchina oftalmica 500 comprende quarti mezzi di filtraggio 21 atti a ricevere e filtrare la luce FL trasmessa dai primi mezzi di filtraggio 4.

I quarti mezzi di filtraggio 21 sono predisposti in modo da selezionare, in combinazione con i primi mezzi di filtraggio 4, la componente corrispondente alle lunghezze d’onda del blu (luce di fluorescenza blu BFL), con lunghezze d'onda corrispondenti a quelle comprese nella quarta banda passante BP4, dalla luce di fluorescenza FL, prodotta dai fluorofori presenti sulla retina.

I quarti mezzi di filtraggio 21 hanno una quarta banda bloccante BB4 compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a circa 500 nm ed una quarta banda passante BP4 compresa in unintervallo di lunghezze d’onda inferiori acirca 500 nm.

I quarti mezzi di filtraggio 21 hanno una densità ottica (OD) inferiore a 3 (attenuazione inferiore a 10<3>volte) nella quarta banda bloccante BB4.

Ad esempio, in una possibile forma realizzativa, i quarti mezzi di filtraggio 21 sono del tipo passa-basso con lunghezza d’onda di taglio in un intorno di 500 nm.

In un'altra forma realizzativa i mezzi di filtraggio 21 possono essere di tipo passa-banda, avendo una quarta banda passante BP4 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 500 nm e almeno una quarta banda bloccante BB4 compresa nell'intervallo di lunghezze d’onda superiori a 500 nm.

Preferibilmente, i quarti mezzi di filtraggio 21 comprendono una terza matrice di microfiltri in grado di ricevere e filtrare la luce di fluorescenza FL, trasmessa dai mezzi di filtraggio 4, in corrispondenza di un’opportuna superficie di ricezione.

Secondo la forma realizzativa suddetta, la macchina oftalmica 500 comprende terzi mezzi di rilevazione 22 atti a ricevere la luce BFL (luce di fluorescenza blu) trasmessa dai quarti mezzi di filtraggio 21 ed a fornire terzi segnali di rilevazione D3 indicativi della luce trasmessa da detti quarti mezzi di filtraggio.

Preferibilmente, i terzi mezzi di rilevazione 22 comprendono una terza matrice di elementi fotosensibili (ad esempio sensori CCD o C-MOS) in grado di ricevere la luce di fluorescenza blu BFL, trasmessa dai quarti mezzi di filtraggio 21 e fornire i terzi segnali di rilevazione D3. Preferibilmente, la terza matrice di microfiltri 21, che costituisce i suddetti quarti mezzi di filtraggio, e la terza matrice di elementi fotosensibili 22, che costituisce i suddetti terzi mezzi di rilevazione, sono operativamente associate tra loro in modo che ciascun microfiltro della terza matrice di microfiltri 21 sia operativamente associato (ad esempio sovrapposto) ad un corrispondente elemento fotosensibile della terza matrice di elementi fotosensibili 22.

Secondo la forma realizzativa suddetta, inoltre, i mezzi di elaborazione 9 sono configurati per ricevere i primi, secondi e terzi segnali di rilevazione D1, D2, D3 forniti dai primi, secondi e terzi mezzi di rilevazione 7, 8, 22 ed a fornire una o più immagini IF, I1, I2, I3, I4 della retina. Le immagini fornite dai mezzi di elaborazione 9 comprendono almeno un’immagine di fluorescenza a colori IF della retina.

Preferibilmente, la macchina oftalmica 500 comprende un elemento sensore 20A predisposto in modo da realizzare i secondi, terzi e quarti mezzi di filtraggio 5, 6, 21 ed i primi, secondi e terzi mezzi di rilevazione 7, 8, 22 (figura 4).

In particolare, l’elemento sensore 20A comprende la prima, seconda e terza matrice di microfiltri 5, 6, 21 e la prima, seconda e terza matrice di elementi fotosensibili 7, 8, 21 operativamente associate tra loro come sopra illustrato.

Preferibilmente, l’elemento sensore 20A comprende primi gruppi di filtraggio e rilevazione G, ciascuno dei quali comprende un microfiltro della prima matrice di microfiltri 5 e un elemento fotosensibile della prima matrice di elementi fotosensibili 7, operativamente associati tra loro (ad esempio sovrapposti).

Preferibilmente, l’elemento sensore 20A comprende secondi gruppi di filtraggio e rilevazione R, ciascuno dei quali comprende un microfiltro della seconda matrice di microfiltri 6 e un elemento fotosensibile della seconda matrice di elementi fotosensibili 8, operativamente associati tra loro (ad esempio sovrapposti).

Preferibilmente, l’elemento sensore 20A comprende terzi gruppi di filtraggio e rilevazione B, ciascuno dei quali comprende un microfiltro della terza matrice di microfiltri 21 e un elemento fotosensibile della terza matrice di elementi fotosensibili 22, operativamente associati tra loro (ad esempio sovrapposti).

Preferibilmente, i primi, secondi e terzi gruppi di filtraggio e rilevazione G, R, B sono disposti interlacciati, su una superficie ricezione 200A dell’elemento sensore 20A.

Questa soluzione permette di acquisire in maniera semplice e poco costosa la luce di fluorescenza verde GFL, la luce di fluorescenza rossa RFL e la luce di fluorescenza blu BFL emessa dalla retina, usando un'unica ottica (non illustrata) che coniuga otticamente la retina 103 e la superficie di ricezione 200A dell’elemento sensore 20A.

Preferibilmente, l’elemento sensore 20A è un sensore a matrice di Bayer, comunemente disponibile a livello commerciale (figura 4).

La macchina oftalmica 500 risulta particolarmente adatta come supporto strumentale nella diagnosi di alcune malattie della retina e di alcune malattie neuro-degenerative.

Essa offre significativi vantaggi nell’individuazione di eventuali patologie della retina e/o eventuali malattie neuro-degenerative (ad esempio la malattia di Alzheimer) rispetto ai dispositivi di tipo tradizionale.

Nel seguito sono illustrati alcuni esempi di metodi di impiego della macchina oftalmica 500. Esempio #1

In un primo esempio, la macchina oftalmica 500 può essere utilizzata per la diagnosi di una malattia della retina di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero).

La macchina oftalmica 500 fornisce almeno un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina di un soggetto.

L’immagine di fluorescenza a colori IF della retina è analizzata al fine di individuare la distribuzione di intensità e colore della luce di fluorescenza emessa dalle varie porzioni di retina e la forma e dimensioni delle porzioni di retina suddette.

L’immagine di fluorescenza a colori IF della retina può essere mostrata ad un operatore umano sul monitor 10 per un'analisi visiva o può essere analizzata dai mezzi di elaborazione 9 tramite un apposito software.

L’immagine di fluorescenza a colori IF della retina fornisce informazioni che permettono l’individuazione di porzioni della retina di cui si sospetta una patologia, ad esempio grazie alla rilevazione di variazioni locali di intensità e colore della luce di fluorescenza emessa rispetto alla media di intensità e colore della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina. L’immagine di fluorescenza a colori IF della retina fornisce inoltre informazioni (colore, luminosità, forma, dimensione, numero o variazione di colore o luminosità delle porzioni di retina sospette) che consentono di individuare la patologia che potrebbe affliggere le porzioni di retina sospette.

La macchina oftalmica 500 è in grado di fornire un ampio insieme di informazioni utili per l’individuazione di patologie della retina.

Ad esempio, porzioni di retina sospette di patologiepotranno essere identificate nell’immagine di fluorescenza a colori IF non solo in base alla loro forma o luminosità (come avviene nelle immagini fornite dalle macchine oftalmiche tradizionali) ma anche grazie alle variazioni locali di colore della luce di fluorescenza emessa rispetto al colore medio della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina.

La macchina oftalmica 500 consente pertanto di effettuare una diagnosi più accurata di patologie della retina ed, eventualmente, un’identificazione precoce di tali patologie, ad esempio nei casi in cui la patologia abbia determinato variazioni locali di colore della luce di fluorescenza emessa rispetto al colore medio della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina ma non ancora variazioni di intensità della luce di fluorescenza emessa, rispetto all'intensità media della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina.

Si evidenzia che l’identificazione precoce della patologia è particolarmente importante per il trattamento di alcune malattie della retina, quali ad esempio la AMD e la RD, per assicurare una qualità di vita accettabile al paziente.

La macchina oftalmica 500 può essere impiegata in un metodo di diagnosi di una malattia della retina (ad esempio la AMD o la RD) di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero) che prevede i seguenti passi:

- acquisire, mediante la macchina oftalmica 500, un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina del soggetto;

- eseguire un’analisi di detta immagine di fluorescenza IF per individuare porzioni di retina soggette ad uno stato patologico.

L’analisi dell’immagine a fluorescenza IF può comprendere, ad esempio, l’individuazione di porzioni di retina con variazioni locali di colore della luce di fluorescenza emessa rispetto al colore medio della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina e/o con variazioni locali di intensità della luce di fluorescenza emessa, rispetto all'intensità media della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina.

Esempio #2

In un secondo esempio, la macchina oftalmica 500 può essere utilizzata per la diagnosi di una malattia della retina di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero).

La macchina oftalmica 500 fornisce un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina di detto soggetto.

La macchina oftalmica 500 elabora l’immagine di fluorescenza a colori IF della retina acquisita e memorizzata e/o elabora i sopra descritti segnali di rilevazione D1, D2, D3 indicativi della luce di fluorescenza nelle varie bande di lunghezze d'onda proveniente dalla retina..

In seguito all'elaborazione suddetta, la macchina oftalmica 500 fornisce almeno un'ulteriore immagine, selezionata tra un’immagine raziometrica I1 della retina, un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina, un’immagine di fluorescenza rossa I3 della retina e un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina.

La macchina oftalmica 500 è in grado di fornire un ampio insieme di informazioni utili per l’individuazione di eventuali patologie della retina.

Grazie all’analisi dell'immagine di fluorescenza a colori IF insieme ad almeno una delle immagini I1, I2, I3, I4 sopra elencate, la diagnosi di una malattia della retina può essere eseguita in modo più agevole ed affidabile rispetto ai tradizionali metodi che utilizzano solamente immagini di fluorescenza monocromatica.

La combinazione di tipologie differenziate di informazioni consente di ridurre significativamente il rischio di errore diagnostico e, in altri casi, può contribuire efficacemente all’effettuazione di una diagnosi precoce di un’eventuale stato patologico. La macchina oftalmica 500 può essere impiegata in un metodo di diagnosi di una malattia della retina (ad esempio la AMD o la RD) di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero) che prevede i seguenti passi:

- acquisire, mediante la macchina oftalmica 500, almeno un'ulteriore immagine, selezionata tra un’immagine raziometrica I1 della retina, un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina, un’immagine di fluorescenza rossa I3 della retina e un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina;

- eseguire un’analisi di detta immagine di fluorescenza IF e di detta almeno un’ulteriore immagine per individuare porzioni di retina soggette ad uno stato patologico.

L’analisi di tali immagini può comprendere, ad esempio, l’individuazione di porzioni di retina con variazioni locali di colore della luce di fluorescenza emessa rispetto al colore medio della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina e/o con variazioni locali di intensità della luce di fluorescenza emessa, rispetto all'intensità media della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina.

Esempio #3

In un terzo esempio, la macchina oftalmica 500 può essere utilizzata per la diagnosi di una malattia neuro-degenerativa (ad esempio della malattia di Alzheimer)di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero) al quale è stato somministrata una sostanza fluorescente.

La macchina oftalmica 500 fornisce un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina delsoggetto.

L’immagine di fluorescenza a colori IF della retina è analizzata al fine di individuare variazioni locali di intensità e colore della luce di fluorescenza emessa dalle varie porzioni di retina rispetto alla media di intensità e colore della luce di fluorescenza emessa dal resto della retina e la forma e dimensioni delle porzioni di retina suddette.

La macchina oftalmica 500 offre significativi vantaggi nell’individuazione di eventuali malattie neuro-degenerative del soggetto rispetto ai dispositivi di tipo tradizionale.

Ad esempio, per la diagnosi della malattia di Alzheimer, la sostanza fluorescente da somministrare al paziente può essere la curcumina o suoi derivati.

Come noto, tale sostanza si lega alle placche beta-amyloidi eventualmente presenti sulle fibre nervose e ganglioni nervosi della retina.

Inoltre, la curcumina e i suoi derivati sono caratterizzati picchi di emissione nell'intervallo di lunghezze d'onda inferiori a 550 nm, sostanzialmente diversi rispetto a quello della Lipofuscina (fluoroforo dominante sulla retina con picco di emissione intono a 600 nm).La curcumina o i suoi derivati emettono quindi una luce di fluorescenza verde che si differenzia in modo significativo dalla luce di fluorescenza rossa o arancione normalmente emessa dalla Lipofuscina.

In tal modo, in presenza di malattia di Alzheimer, un’immagine di fluorescenza a colori IF della retina consente un’agevole individuazione delle placche beta-amyloidi marchiate con la sostanza fluorescente somministrata.

Le placche beta-amyloidi, anche se di dimensione molto ridotta, sono infatti facilmente identificabili (con elevato grado di accuratezza) sull'immagine di fluorescenza a colori come piccole macchie colorate in modo diverso rispetto al colore medio della retina.

La macchina oftalmica 500 può essere impiegata in un metodo di diagnosi di una malattia neuro-degenerativa (ad esempio della malattia di Alzheimer) di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero) che prevede i seguenti passi:

- somministrare al soggetto una sostanza fluorescente (ad esempio curcumina o suoi derivati);

- eseguire un’analisi di detta immagine di fluorescenza IF per individuare la presenza di placche beta-amyloidi sulla retina.

Esempio #4

In un quarto esempio, la macchina oftalmica 500 può essere utilizzata per la diagnosi di una malattia neuro-degenerativa (ad esempio la malattia di Alzheimer) di un soggetto (essere umano o, più in generale, un mammifero) al quale è stata somministrata una sostanza fluorescente.

La macchina oftalmica 500 fornisce un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina di detto soggetto dopo la somministrazione della sostanza fluorescente.

La macchina oftalmica 500 elabora l’immagine di fluorescenza a colori IF della retina acquisita e memorizzata e/o elabora i sopra descritti segnali di rilevazione D1, D2, D3 indicativi della luce di fluorescenza nelle varie bande di lunghezze d'onda proveniente dalla retina.

In seguito all'elaborazione suddetta, la macchina oftalmica 500 fornisce almeno un'ulteriore immagine, selezionata tra un'immagine di fluorescenza a colori IF della retina, un’immagine raziometrica I1 della retina, un’immagine di fluorescenza verde I2 della retina, un’immagine di fluorescenza rossa I3 della retina e un’immagine di fluorescenza monocromatica I4 della retina.

In questo modo, la macchina oftalmica 500 è in grado di fornire un ampio insieme di informazioni utili per l’individuazione di eventuali malattie neuro-degenerative del soggetto. Grazie all’analisi dell'immagine di fluorescenza a colori insieme ad almeno una delle immagini sopra elencate, l'identificazione della presenza delle placche beta-amyloidi sulla retina può essere eseguita in modo più agevole ed affidabile rispetto ai tradizionali metodi che utilizzano solamente immagini di fluorescenza monocromatica.

La combinazione di tipologie differenziate di informazioni consente di ridurre significativamente il rischio di errore diagnostico e, in altri casi, può contribuire efficacemente all’effettuazione di una diagnosi precoce di un eventuale stato patologico.

- eseguire un’analisi di detta immagine di fluorescenza IF e di detta almeno un’ulteriore immagine per individuare la presenza di placche beta-amyloidi sulla retina.

La macchina oftalmica 500 presenta anche numerosi vantaggi di carattere costruttivo e/o funzionale rispetto ai dispositivi dell’arte nota.

L’impiego dei mezzi di scansione 3, predisposti come sopra illustrato, consente di ottenere una notevole riduzione dei disturbi luminosi causati dalla fluorescenza del cristallino dell'occhio.

L'utilizzo di un unico filtro barriera (mezzi di filtraggio 4) di alta qualità con OD>6 nella banda bloccante riduce i costi di produzione della macchina.

L'utilizzo di mezzi di filtraggio 5, 6 e 21 di bassa qualità con OD<3 nelle corrispettive bande bloccanti per dividere la banda intera della luce di fluorescenza in bande parziali riduce ulteriormente i costi di produzione della macchina.

La realizzazione di mezzi di filtraggio 5, 6, 21 e di mezzi di rilevazione 7, 8, 22 come matrici di microfiltri e matrici di elementi fotosensibili operativamente associate tra loro (ad esempio sovrapposte), consente di semplificare notevolmente l'ottica della macchina, con conseguente riduzione dei costi di produzione.

La realizzazione delle matrici di microfiltri 5, 6, 21 e delle matrici di elementi fotosensibili 7, 8, 22 mediante un sensore a matrice di Bayer (disponibile commercialmente) permette di ridurre ulteriormente i costi di produzione della macchina oftalmica.

La macchina oftalmica 500 presenta una struttura molto compatta e facilmente realizzabile a livello industriale, con notevoli vantaggi in termini di contenimento dei costi di produzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina oftalmica (500) caratterizzata dal fatto di comprendere: - mezzi d’illuminazione (1, 2) atti a produrre una luce di eccitazione (EL) avente lunghezze d’onda comprese tra 430 nm e 490 nm; - mezzi di scansione ottica (3) atti a scansionare detta luce di eccitazione (EL) sulla retina di un occhio (100); - primi mezzi di filtraggio (4) atti a ricevere luce (EM) emessa dalla retina, quando illuminata da detta luce di eccitazione (EL), detti primi mezzi di filtraggio avendo una prima banda bloccante (BB1) per bloccare luce (RL) con lunghezze d’onda corrispondenti alle lunghezze d’onda di detta luce di eccitazione (EL) ed una prima banda passante (BP1) per trasmettere luce (FL) con lunghezze d’onda superiori alle lunghezze d’onda di detta luce di eccitazione, detti primi mezzi di filtraggio avendo una densità ottica maggiore a 6 in detta prima banda bloccante; - secondi mezzi di filtraggio (5) atti a ricevere la luce (FL) trasmessa da detti primi mezzi di filtraggio, detti secondi mezzi di filtraggio avendo una seconda banda bloccante (BB2) compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a 600 nm ed una seconda banda passante (BP2) compresa in un intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 600 nm, detti secondi mezzi di filtraggio avendo una densità ottica inferiore a 3 in detta seconda banda bloccante; - terzi mezzi di filtraggio (6) atti a ricevere la luce (FL) trasmessa da detti primi mezzi di filtraggio, detti terzi mezzi di filtraggio avendo una terza banda bloccante (BB3) compresa in un intervallodi lunghezze d’onda inferiori a 570 nm ed una terza banda passante (BP3) compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a 570 nm, detti terzi mezzi di filtraggio avendo una densità ottica inferiore a 3 in detta terza banda bloccante; - primi mezzi di rilevazione (7) atti a ricevere una luce (GFL) trasmessa da detti secondi mezzi di filtraggio (5) ed a fornire primi segnali di rilevazione (D1) indicativi della luce trasmessa da detti secondi mezzi di filtraggio; - secondi mezzi di rilevazione (8) atti a ricevere una luce (RFL) trasmessa da detti terzi mezzi di filtraggio (6) ed a fornire secondi segnali di rilevazione (D2) indicativi della luce trasmessa da detti terzi mezzi di filtraggio; - mezzi di elaborazione (9) atti a ricevere i primi e secondi segnali di rilevazione (D1, D2) forniti da detti primi e secondi mezzi di rilevazione (7, 8) ed a fornire una o più immagini della retina (IF, I1, I2, I3, I4), dette immagini della retina comprendendo almeno un’immagine di fluorescenza a colori (IF) della retina.
2. Macchina oftalmica, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che: - detti secondi mezzi di filtraggio (5) comprendono una prima matrice di microfiltri e detti primi mezzi di rilevazione (7) comprendono una prima matrice di elementi fotosensibili, ciascun microfiltro di detta prima matrice di microfiltri (5) essendo operativamente associato ad un corrispondente elemento fotosensibile di detta prima matrice di elementi fotosensibili (7); - detti terzi mezzi di filtraggio (6) comprendono una seconda matrice di microfiltri e detti secondi mezzi di rilevazione (8) comprendono una seconda matrice di elementi fotosensibili, ciascun microfiltro di detta seconda matrice di microfiltri (6) essendo operativamente associato ad un corrispondente elemento fotosensibile di detta seconda matrice di elementi fotosensibili (8).
3. Macchina oftalmica, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento sensore (20, 20A) che comprende dette prima e seconda matrice di microfiltri (5, 6) e dette prima e seconda matrice di elementi fotosensibili (7, 8), detto elemento sensore comprendendo: - primi gruppi di filtraggio e rilevazione (G), ciascuno comprendente un microfiltro di detta prima matrice di microfiltri (5) e un elemento fotosensibile di detta prima matrice di elementi fotosensibili (7) operativamente associati tra loro; - secondi gruppi di filtraggio e rilevazione (R), ciascuno comprendente un microfiltro di detta seconda matrice di microfiltri (6) e un elemento fotosensibile di detta seconda matrice di elementi fotosensibili (8) operativamente associati tra loro; detti primi e secondi gruppi di filtraggio e rilevazione (G, R) essendo disposti interlacciati, su una superficie di ricezione (200, 200A) di detto elemento sensore.
4. Macchina oftalmica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (1, 2) sono atti a produrre una luce di eccitazione (EL) avente lunghezze d’onda comprese tra 430 nm e 450 nm e dal fatto che detti primi mezzi di filtraggio (4) hanno una prima banda bloccante (BB1) per bloccare luce con lunghezze d’onda inferiori a 460 nm, detta macchina oftalmica comprendendo: - quarti mezzi di filtraggio (21) atti a ricevere la luce (FL) trasmessa da detti primi mezzi di filtraggio, detti quarti mezzi di filtraggio avendo una quarta banda bloccante (BB4) compresa in un intervallo di lunghezze d’onda superiori a 500 nm ed una quarta banda passante (BP4) compresa in un intervallo di lunghezze d’onda inferiori a 500 nm, detti quarti mezzi di filtraggio avendo una densità ottica inferiore a 3 in detta quarta banda bloccante; - terzi mezzi di rilevazione (22) atti a ricevere una luce (BFL) trasmessa da detti quarti mezzi di filtraggio (21) ed a fornire terzi segnali di rilevazione (D3) indicativi della luce trasmessa da detti quarti mezzi di filtraggio; detti mezzi di elaborazione (9) essendo atti a ricevere i primi, secondi e terzi segnali di rilevazione (D1, D2, D3) forniti da detti primi, secondi e terzi mezzi di rilevazione (7, 8, 22) ed a fornire una o più immagini della retina(IF, I1, I2, I3, I4), dette immagini della retina comprendendo almeno un’immagine di fluorescenza a colori (IF) della retina.
5. Macchina oftalmica, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti quarti mezzi di filtraggio (21) comprendono una terza matrice di microfiltri e detti terzi mezzi di rilevazione (22) comprendono una terza matrice di elementi fotosensibili, ciascun microfiltro di detta terza matrice di microfiltri (21) essendo operativamente associato ad un corrispondente elemento fotosensibile di detta terza matrice di elementi fotosensibili (22).
6. Macchina oftalmica, secondo le rivendicazioni 2 e 5, caratterizzata dal fatto che detto elemento sensore (20A) comprende dette prima, seconda e terza matrice di microfiltri (5, 6, 21) e dette prima, seconda e terza matrice di elementi fotosensibili (7, 8, 22), detto elemento sensore comprendendo: - primi gruppi di filtraggio e rilevazione (G), ciascuno comprendente un microfiltro di detta prima matrice di microfiltri (5) e un elemento fotosensibile di detta prima matrice di elementi fotosensibili (7) operativamente associati tra loro; - secondi gruppi di filtraggio e rilevazione (R), ciascuno comprendente un microfiltro di detta seconda matrice di microfiltri (6) e un elemento fotosensibile di detta seconda matrice di elementi fotosensibili (8) operativamente associati tra loro; - terzi gruppi di filtraggio e rilevazione (B), ciascuno comprendente un microfiltro di detta terza matrice di microfiltri (21) e un elemento fotosensibile di detta terza matrice di elementi fotosensibili (22) operativamente associati tra loro; detti primi, secondie terzi gruppi di filtraggio e rilevazione (G, R, B) essendo disposti interlacciati, su una superficie di ricezione (200A) di detto elemento sensore.
7. Macchina oftalmica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di elaborazione (9) sono atti a fornire almeno un’immagine della retina selezionata tra un’immagine raziometrica (I1) della retina, un’immagine di fluorescenza verde (I2) della retina, un’immagine di fluorescenza rossa (I3) della retina e un’immagine di fluorescenza monocromatica (I4) della retina.
8. Macchina oftalmica, secondo uno o più delle rivendicazioni precedenti, per l’uso nella diagnosi di una malattia della retina di un soggetto.
9. Macchina oftalmica, secondo uno o più delle rivendicazioni da 1 a 7, per l’uso nella diagnosi di una malattia neuro-degenerativa di un soggetto sottoposto alla somministrazione di una sostanza fluorescente.
10. Macchina oftalmica, secondo uno o più delle rivendicazioni da 1 a 7, per l’uso nella diagnosi di una malattia della retina di un soggetto, caratterizzata dal fatto che detta macchina oftalmica: - fornisce detta immagine di fluorescenza a colori (IF) della retina; - fornisce almeno un'ulteriore immagine della retina selezionata tra un’immagine raziometrica (I1) della retina, un’immagine di fluorescenza verde (I2) della retina, un’immagine di fluorescenza rossa (I3) della retina, un’immagine di fluorescenza monocromatica (I4) della retina.
11. Macchina oftalmica, secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, per l’uso nella diagnosi di una malattia neuro-degenerativa di un soggetto sottoposto alla somministrazione di una sostanza fluorescente caratterizzata dal fatto che detta macchina oftalmica: - fornisce detta immagine di fluorescenza a colori (IF) della retina; - fornisce almeno un'ulteriore immagine della retina selezionata tra un’immagine raziometrica (I1) della retina, un’immagine di fluorescenza verde (I2) della retina, un’immagine di fluorescenza rossa (I3) della retina, un’immagine di fluorescenza monocromatica (I4) della retina.