MX2011009884A - Dispositivo o aparato portatil que permite realizar estudios de topografia corneal en lactantes e infantes. - Google Patents

Abstract

La presente invención está relacionada con un dispositivo o aparato portátil que principalmente se utiliza para la estimación de la topografía corneal y queratometría de un lactante, infante, también puede usarse en pacientes que no cooperan para la realización del estudio con los instrumentos convencionales, en adultos que se encuentren en posición horizontal o acostada, e inclusive puede manipularse para adaptarse a la posición del ojo del paciente. En el dispositivo o aparato portátil de esta invención, no se usa el disco de placido que se utiliza clásicamente en la mayoría de los instrumentos queratométricos para adultos. El videoqueratómetro portátil para lactantes e infantes permite estimar la forma, curvatura, potencia dióptrica y ejes principales de la cornea en lactantes a través del uso de los datos experimentales obtenidos al utilizar una pantalla nula cilíndrica para hacer la prueba. La imagen de esta pantalla nula reflejada en la córnea y visualizada en un detector de imagen es un patrón ordenado de manchas impreso, en lugar del patrón de anillos que se utiliza en la mayoría de los instrumentos que se emplean en topografía corneal. Para evaluar la forma de la cornea del recién nacido, se aplica el método nulo de medición en el que a partir de un algoritmo propio, se procesa la información de las imágenes de la cornea del lactante detectadas por medio de un sensor de imagen. Se obtiene las normales en cada punto de evaluación y a partir de esta información se puede estimar la forma, curvatura, potencia dióptrica de la córnea. El dispositivo o aparato portátil cuenta con accesorios de montaje para manejo de pacientes sensibles o inquietos y para su fijación en el caso de que se requiera el manejo de pacientes en la forma vertical convencional.

Description

"DISPOSITIVO O APARATO PORTATIL QUE PERMITE REALIZAR ESTUDIOS DE TOPOGRAFÍA CORNEAL EN LACTANTES E INFANTES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención está relacionada con un instrumento portátil para estimar la forma, curvatura, poder dióptrico y los ejes principales de la córnea de lactantes e infantes. Este tipo de estudios se conoce comúnmente en la clínica como topografía corneal. Su uso no está restringido, ya que también puede usarse en adultos y en pacientes que no cooperen a la hora de hacer este tipo estudio con los instrumentos convencionales. La evaluación de la topografía corneal es necesaria por muchas razones, entre las que se encuentran: la valoración preoperatoria de cirugías refractivas y la valoración postoperatoria por parte del médico oftalmólogo, en la prescripción de lentes de contacto o de lentes intraoculares, así como en el diagnostico de algunas patologías asociadas con la forma de la córnea.

OBJETO DE LA INVENCIÓN El objeto de esta invención es presentar un aparato portátil o videoqueratómetro con los accesorios que permiten medir la cornea en recién nacidos e infantes. Este aparato portátil pertenece a la línea de instrumentos optométricos, los cuales son instrumentos ópticos desarrollados para medir las ametropías del ojo humano debidas a la córnea. El instrumento también cuenta con los accesorios de montaje adecuados para convertirlo en un aparato o videoqueratómetro fijo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los oftalmólogos tratan diferentes problemas de visión a través de diversos procedimientos quirúrgicos. Antes de realizar una cirugía refractiva, el oftalmólogo requiere realizar una valoración preoperatoria para descartar patologías como el queratócono y saber el estado actual de la córnea que desean operar. Toda valoración preoperatoria debe incluir estudios de topografía corneal para determinar si la córnea es irregular o presenta alteraciones. Después de realizar la cirugía, nuevamente es necesario realizar una topografía corneal para que el oftalmólogo pueda observar los resultados de la misma y determinar cualquier irregularidad.

Desde ya hace tiempo se ha estimado el radio de curvatura en la zona central de la córnea y a partir de éste se puede obtener la potencia dióptrica; a este tipo de estudio se le denomina Queratometría y el instrumento con el cual se hacen estas mediciones es llamado genéricamente queratómetro. Cabe resaltar que no hay que confundir queratometría con topografía corneal ya que ésta última no sólo nos da información del radio de curvatura y potencia dióptrica en la zona central, sino también en la zona paracentral y periférica de la córnea; así como, información de la forma de la cara anterior de la córnea. El primer queratómetro fue diseñado por Ramsden en 1976 contando con elementos básicos que caracterizan a los actuales, como lo es un microscopio para observar la luz reflejada en la córnea y un sistema para aumentar la precisión de las medidas y disminuir el efecto de los movimientos oculares del ojo. El sistema pasó prácticamente desapercibido y su uso fue escaso hasta el diseño de un aparato similar por Helmholtz en 1854. Aunque de importancia histórica, su relevancia fue escasa, por tratarse como un aparato de laboratorio, no apto para el uso clínico extendido. En 1882 Javal y Schiotz construyeron el primer queratómetro de uso general que consiste en tener dos objetos que se llaman miras las cuales se mueven sincronizadamente, acercándose o alejándose del eje óptico siguiendo un semicírculo centrado de curvatura de la córnea del sujeto. Los extremos más interiores de las miras definen un objeto de tamaño variable que está situado a una distancia fija de la córnea. Las miras forman una imagen que es formada por reflexión en la córnea. Esta imagen es recogida por el sistema de observación que está conformado por un microscopio y un sistema de doblaje producido por un prisma de Wollaston, que acoplado al objetivo del microscopio forma una imagen doble de las miras en el plano del ocular. El esquema del queratómetro de Javal.

Puesto que las miras sólo pueden alejar o acercar a la córnea del paciente, las medidas en los distintos meridianos han de hacerse secuencialmente, rotando el aparato como un todo para alinear la miras con el meridiano corneal a medir.

En 1932 Bausch y Lomb introdujeron el diseño actual más común, presentando algunas modificaciones respecto al de Javal, con el propósito de mejorar la precisión de las medidas y hacerlas más simples [1]. Este instrumento tiene la ventaja de medir la potencia dióptrica en dos meridianos simultáneamente. Este queratómetro tiene una mira fija y tiene forma circular, con dos cruces en la parte exterior de diámetro horizontal y unos segmentos horizontales en la parte exterior del diámetro vertical. La imagen de esta mira se formará detrás de la córnea con un tamaño que depende del radio de curvatura de la misma. Esta imagen sirve con un objeto que emite luz, la cual entra al sistema de observación a través del objetivo.

En lo que respecta a topografía corneal, Rowsey fue el que inició la proyección de las imágenes del disco de Plácido en la córnea, el cual consiste en tener una serie de anillos concéntricos blancos y negros dispuestos en una pantalla plana, cónica cilindrica, etc., de tal manera, que su imagen formada por reflexión en la córnea nos da información de dicha superficie. Existen dos tipos de topógrafos cornéales: Los que utilizan como principio de medición el disco de Plácido, y los que utilizan un haz de hendidura con el que se explora toda la córnea.

La última generación de topógrafos cornéales emplean ambos principios. El topógrafo basado en el disco de Plácido, está formado por un tubo cónico en su parte anterior la cual contiene anillos en número de 8, 16 y 32, dependiendo del modelo. En el centro de todos los anillos existe una apertura que permite situar detrás, una cámara de video digital, la cual está conectada a un computadora donde se puede visualizar y almacenar las imágenes para su posterior análisis y extracción de la información contenida en ellas [2]. El topógrafo basado en la lámpara de hendidura consta de un sistema microscópico binocular que focaliza en el mismo punto que el sistema de iluminación. Este sistema va montado en un brazo móvil que permite variar el ángulo incidente de la luz sobre los tejidos oculares. En la córnea se pueden estudiar todas sus capas y localizar con cierta exactitud una lesión. Posteriormente, a ésta técnica de barrido de la morfología de la cornea se agregó un haz de hendidura con un sistema avanzado de anillos de disco de Plácido en un instrumento conocido como Orbscan [3-4].

Por lo general los queratómetros y topógrafos están diseñados para medir la córnea de adultos y algunas veces de niños, haciendo algunas aproximaciones como por ejemplo suponer que la córnea es una esfera con radio de curvatura constante y superficie suave. Se ha podido comprobar que la cornea es más bien una superficie asférica semejante a un ovoide por lo que para realizar una buena evaluación con el mínimo de errores, es necesario usar y modelar la superficie con una superficie de forma más complicada que un casquete de esfera [5].

Mejía y Malacara reportan que en diversos épocas del siglo pasado, se desarrollaron pantallas que tienen la forma de hemisferios [6], cilindros [7], y conos [8], conteniendo la figura del Disco de Plácido para reducir los efectos blurring sagitales y tangenciales que las superficies astigmáticas producen debido al campo de curvatura en la calidad de la imagen [9]· Por otra parte en la práctica clínica, el procedimiento para hacer topografía corneal que se emplea en la mayoría de los casos donde se usan los instrumentos antes mencionados, es colocar al paciente en posición vertical mirando de frente al instrumento. El médico o el técnico optometrista se coloca al lado contrario del instrumento para realizar la medición. Para realizar una buena medición, normalmente se requiere de comparar la forma de los anillos que se reflejan en el ojo del paciente cuando éste observa el disco de placido que se encuentra en el interior del instrumento, es indispensable que el paciente permanezca quieto mientras se realiza el procedimiento de medición y coopere con el mismo, ya que de otra manera se alteran los resultados al no enfocarse perfectamente el instrumento presentándose errores por realizar mediciones borrosas o fuera de foco (blurring).

Cabe señalar que es crucial la cooperación del paciente para dirigir su vista hacia direcciones específicas que aseguren la correcta alineación del ojo del paciente con el instrumento; ello requiere de la cooperación consciente del paciente. Desde el punto de vista clínico, los lactantes e infantes son los pacientes para los cuales es más difícil realizar un estudio de topografía corneal utilizando queratómetros o topógrafos comerciales disponibles actualmente ya que no pueden permanecer erguidos y quietos frente al instrumento, así como cooperar con el estudio, ya que no tienen conciencia de la evaluación que se les está realizando. También es difícil realizar este tipo de estudios a personas adultas que por alguna enfermedad o imposibilidad física, o mental, permanecen acostados o no pueden mantenerse quietos cuando se encuentran sentados, mientras se realiza la topografía corneal. Actualmente hay un instrumento Nidek KM-500 con el cual se puede realizar queratometría en lactantes, infantes y en personas que no pueden estar erguidas sino solamente acostadas para dicho estudio. Este instrumento ofrece una lectura del radio de curvatura, potencia dióptrica, ejes principales, etc., visualizado en una pantalla de lectura incluida en el mismo dispositivo. El objeto que utiliza para formar la imagen en la córnea es un único anillo de diodos emisores de luz (Led's). El instrumento es liviano, portátil y ofrece la posibilidad de realizar sus pruebas si el aparato se fija con un soporte.

Es claro que existe la necesidad por parte de los oftalmólogos de tener instrumentos que les ayuden a evaluar la forma, la curvatura y el poder dióptrico de la córnea de los neonatos, porque hay algunos niños que nacen con cataratas o las adquieren durante sus primeros años de vida [10]. En este punto el instrumento es importante en la rehabilitación de niños menores de 3 años con cataratas. Por ejemplo, a niños menores de 12 meses existe la necesidad de la adaptación, debido a que se requiere de cambios mensuales de lentes de contacto durante el primer año de vida y, cada dos a tres meses durante los dos años siguientes. En niños que tienen edad entre 1 y 3 años y dependiendo el grado de la catarata se puede requerir la topografía corneal para calcular una lente intraocular por si se requiere extirpar el cristalino.

La forma o perfil de la superficie corneal de los infantes ha sido siempre un misterio; cuando es necesario y así lo determina el oftalmólogo, se llevan a cabo estudios en neonatos e infantes usando topógrafos basados en Disco de Plácido o queratómetros convencionales (Javal & Schiótz) [1 1-12]; el problema es que estos instrumentos están diseñados tomando en cuenta los parámetros ópticos de la cornea de un adulto, lo cual provoca errores en la medición. En el mercado existen queratómetros y topógrafos comerciales confiables; sin embargo, están diseñados para pacientes adultos cuyas corneas tiene diferentes radios de curvatura, y quienes se pueden sentar en una posición vertical y son cooperativos para realizar la alineación durante el proceso de medición.

Los dispositivos más cercanos a esta invención, son los siguientes sistemas y métodos de medición. La patente DE 1 563 286, (1977), "Devices for and methods of measuring the curvature of cornea", [Manfred, A; Rasmus, B; Werner, B.] presenta dispositivos y métodos para medición de la curvatura en donde la imagen proyectada en la cornea se fotografía y se analiza densitométricamente.

En la patente US4159867A, la cual es la misma que la patente 2.9002214, se presenta un queratómetro en el que se propone el uso de un sistema de escaneo de un láser sobre una pantalla. Mediante el barrido se reconoce la asfericidad de la córnea ya sea usando un detector fotoeléctrico, que es una tecnología hoy en día obsoleta, o bien usando un detector de Si del tipo de PSD (Position Sensing Detector). Este método de medición es muy parecido al método de deflectometría láser en el que se usa una superficie como pantalla normalmente en forma de cardioide, aunque puede ser otra forma. La medición se realiza entre "dos pestañeos" (two blinks) siguiendo la fórmula clásica de la amplificación transversal para medir el radio de curvatura.

Un ejemplo de un Videoqueratómetro basado en disco de placido, es el dispositivo de la patente US0051 10200A, (1992), "Video eratometer", [Snool, R.] En el caso del dispositivo queratométrico ("Keratometric Device") de la patente WO 98/09562 Al (1998); [Günter, R; Móller, B.] se maneja un sistema de medición diferente, ya que se basa en enviar rayos paralelos a la córnea y detectar los haces reflejados con un elaborado sistema de fotodetectores. Usa cámaras del tipo dispositivo de carga acoplada (CCD). Para no mapear toda la córnea sólo ve curvaturas globales en un meridiano que puede seleccionarse al gusto. Un ejemplo del uso de video usando múltiples cámaras para el análisis de córnea, es el dispositivo de la patente US 5,953,100, (1999) "Multicamera Corneal Analysis", [ Sarver, E. J; D'Souza, H.].

La patente PA/a/2001/010791- Es un videoqueratómetro inventado por Daniel Malacara y Yobani Mejía, en donde esencialmente se propone un método semejante al método de Hartmann para medir la calidad de lentes, espejos y sistemas ópticos [13], pero en este caso para determinar las deformaciones de la superficie corneal de un paciente. En esta patente los autores describen el diseño de una superficie ovoide donde se localizan una serie de fuentes puntuales producidas por las terminaciones de fibras ópticas y ubicadas de manera que en la imagen reflejada por la córnea formen un arreglo cuadrado de imágenes casi individuales que son las que sirven para analizar las propiedades geométricas de la córnea bajo estudio. La ventaja del diseño de la superficie ovoide es que para una superficie esférica, las imágenes se localizan en un plano transversal al eje óptico del sistema, por lo que el desenfoque de la imagen final en la cámara que captura la imagen, es mínimo o nulo.

La patente US2009099587A1- "Ophthalmic operative keratometer with movable fixation/centration device", (2009), [Nevyas, H. J; Nevyas-Wallace, A.], presenta un Queratómetro oftálmico operativo con dispositivo de fijación/centrado. Este equipo usa un dispositivo mejorado para la fijación y para el centrado (del ojo) a partir de un anillo de diodos emisores de luz (Led's), es muy cualitativo y su uso se sugiere durante cirugías refractivas. La evaluación de la córnea, se hace de manera cualitativa para distinguir el astigmatismo y los ejes de menor y mayor potencia dióptrica o curvatura.

Existen otros dispositivos relacionados con la medición de la superficie corneal, que no son propiamente queratómetros, sino métodos de medición alternos, como el de la patente WO 2010/075964 Al- referente a un "Dispositivo y métodos para determinar la forma de la superficie de la córnea de un ojo por medio del análisis las imágenes reflejadas de patrones espacialmente distribuidos". [Sluyterman Van Langeweyde, G.], en el que el método de evaluación se basa en el disco de placido. Similarmente, la patente: US2010198198A1-"Método y aparato para la acomodación corneal mejorada", [Roberts, C. J; Sarver, E. J; Marous, J.R.] se refiere a la forma de corregir la presbicia por medio de la deformación biomecánica de la córnea. El método para medir la forma de la córnea es rasterestereográfico basado en la proyección de franjas a través de una rejilla proyectada sobre la misma.

La patente US2007019158A1- "Corneal Topography Slit Image Alignment Via Analysis of Half Slit Image Alignmen '-Alineación de la imagen de una rendija para topografía corneal por medio del análisis de la alineación de la imagen de medias rendijas, [Lloyd A.] Se refiere a sistemas de medición de la topografía corneal basados en rendijas, tal como el ORBSCAN (patentes US 5,886,767; 5,512,966; y 6,257,723) En lo referente a sistemas de medición para aplicaciones oftálmicas pediátricas tenemos la patente WO 2009/131679 Al ; "Optical coherence tomography (OCT) imaging systems for use in pediatric ophthalmic applicactions and related methods and computer program products"; [Buckland Erick L., Hart Robert, Myers Glenn, A., Izatt, Joseph, A.]. Se trata de un sistema de análisis computarizado de imágenes para realizar tomografía por coherencia óptica. El sistema trabaja a partir de una fuente de baja coherencia que estimula un brazo de trayectoria óptica de medición, cuya imagen se compara con la imagen que se produce en un brazo de referencia.

Hay aparatos para mediciones oftalmológicas en los que además de la determinación y medición de la forma de la córnea se realizan otras mediciones o presentan algunas opciones adicionales, como es el caso del instrumento de la patente US2009257025A1 , (2009) "Ophthalmological easuring Apparatus", el cual además de medir la topografía corneal, también mide el frente de onda. Otro caso es el del dispositivo de medición automática de la patente EP 2 168474 Al - "Dispositif de mesure automatique des rayons cornéens de deux yeux d'un individu"; [Baranton, Konogan]; en el que se pueden medir los radios cornéales de los dos ojos de un individuo a la vez usando una pantalla de puntos en un arreglo cuadrado de 6x6 puntos, haciendo 36 puntos en total.

Otros aparatos optométricos no miden pero son auxiliares del médico oftalmólogo, en el momento de realizar cirugías como es el caso del dispositivo de la patente US5626594A -(1997), " eratoscopic Surgical Instrument for Making Radial and accurate corneal incisions"- Instrumento quirúrgico Queratoscópico para realizar incisiones corneales radiales de precisión. [Smith A. D.]. Este aparato se utiliza para realizar queratotomía radiada. También se usan dispositivos láser para escanear la superficie posterior de la córnea indicando al cirujano cuándo es adecuado cortarla para su transplante o corrección refractiva, como es el caso de la patente WO 2010/070020 A2- "Ophthalmological Láser System an operating Method"- Sistema láser oftalmológico y método de operación). [Bibmann, W; Vogelsang, H; Stobrawa, G; Bartels, A.].

Otro caso es el de la patente WO 2010/025098 Al- "Eye Measurement and Modeling Techniques"- "Medición del ojo y técnicas de modelado", [Youssefí, G., Hoff, J; Lutzenberger, B; Hilger, A.]; que se refiere a un sistema de cirugía refractiva que llaman de "tratamiento refractivo" y un modelo orientado a predecir la forma que adoptará la córnea después del tratamiento. Las mediciones del espesor de la córnea están basadas en sistemas de OCT (Optical Coherence Tomography- Tomografía de Coherencia Óptica- el cual a su vez se basa en un sistema interferométrico tipo Michelson y usa láseres de pulsos ultracortos (femtosegundos), para medir el espesor de la córnea.

Otros dispositivos relacionados con el manejo del paciente oftálmico no miden pero permiten manejar la información, como es el caso de la patente MX264927B, (2009) "Medio de Grabación Óptica, Aparato y Método de Grabación y Reproducción", [Jung-Wan K; Sung-Hee H.].

En el caso de la patente MX 2651 18B, (2006) "Métodos y aparatos para alterar las posiciones y la curvatura relativa de campo y de las posiciones focales fuera de eje periféricas"; [Ho, A; Smith, E. L; Greeman, P; Holden, B. A.], se trata de un sistema que auxilia al oftalmólogo para sustituir lentes oculares u oftálmicas y para corregir el desenfoque de las imágenes.

En el aparato para el análisis de la forma corneal y Método para Determinar el Espesor Corneal de la patente WO2009/127442 Al - Apparatus For Corneal Shape Analysis and Method for Determining a Corneal Thickness— [Víctor Arni D. P. SICAM, Joris Coppens, Tom J. T. P. Van Der Heijde, Gerrit and Mensink, Michiel Hermán]; se puede ver que se usa una pantalla cilindrica, con un arreglo aleatorio (no ordenado) de puntos en una serie de círculos o anillos, cuyo número no está definido [Corneal surface reconstruction algorithm that uses Zernike polynomial representation -JOSA A, Vol. 21 , Iss. 7, pp. 1300— 1306 (2004)]. Para el método de evaluación se usan polinomios de Zernike para el modelado de la córnea y para medir su grosor, se usa la segunda imagen de Purkinje.

Un objetivo de la presente invención es proveer un dispositivo, aparato o videoqueratómetro portátil con un dispositivo sensor externo que permite realizar topografía corneal y queratometría en lactantes e infantes, así como en pacientes que no cooperen a lo hora de realizarse los estudios con instrumentos convencionales.

Otro objetivo de la presente invención es hacer uso de pantallas cilindricas con un patrón ordenado de manchas impreso, las cuales se utilizan para la generación de las imágenes, en lugar del clásico arreglo de anillos concéntricos.

Un objetivo más de la presente invención es realizar la medición a través de la aplicación del método de pantallas nulas diseñando una pantalla cilindrica ex profeso que permite obtener una imagen reflejada en el ojo del paciente dispuesta y consistente en un arreglo de manchas, radial, ordenado y regular, cuando la superficie o córnea que se mide tiene una forma particular previamente definida.

Otro objetivo más de la presente invención es evaluar la forma de la superficie corneal a partir del procesamiento de imágenes detectadas en una videocámara digital, en el cual se utiliza un algoritmo propio que no presupone una forma esférica de la córnea ni ninguna otra forma predeterminada.

Otro objetivo de la presente invención es proveer de un accesorio de montaje y ajuste para el manejo clínico, en el caso de pacientes muy inquietos o sensibles, el cual Se puede colocar sobre la cama en la cual se encuentra acostado el paciente, evitando que el cilindro toque su ojo y pueda dañarlo, y de los accesorios para fijarlo sobre una superficie por lo que también se puede usar en adultos en su versión portátil o fija.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra cómo se realiza un estudio de topografía corneal.

La figura 2 muestra el esquema del dispositivo o aparato portátil .

La figura 3 (a) muestra una imagen de la pantalla nula impresa en una hoja de papel.

La figura 3 (b) muestra una pantalla nula cilindrica para medir la topografía corneal.

La figura 3 (c) muestra la imagen obtenida por reflexión de la pantalla nula en la córnea, visualizada en un detector de imagen.

DESCRIPCIÓN DEL INVENTO La presente invención busca solucionar un problema especifico en la práctica clínica de la oftalmología respecto a la realización de topografía corneal y queratometría en lactantes, infantes así como en pacientes que no cooperen por alguna enfermedad o imposibilidad física, el diseño se pensó de forma tal que eliminen los obstáculos que comúnmente se presentan en la práctica clínica. Este diseño ergonómico permite tener un mejor manejo del paciente por parte del usuario, consiguiendo de esta manera que el paciente se encuentre acostado y relajado sin tener que estar en una posición vertical, siendo ésta una posición complicada de mantener en un lactante o infante. El oftalmólogo puede monitorear en tiempo real la imagen de la córnea para capturar ésta en el momento adecuado, de manera análoga a un estudio de topografía corneal o queratometría con los instrumentos convencionales.

Este dispositivo o aparato portátil consiste de un cilindro externo de un material inocuo y de fácil manejo para el oftalmólogo. Este instrumento es muy ligero y no pesa mucho (aproximadamente 400 g), garantizando así la portabilidad del mismo. En sus paredes externas tiene dos botones que sirven para la adquisición de la imagen en el momento adecuado y para el sistema de iluminación.

En la cara anterior de éste, tiene un sistema de acolchonamiento que permite descansar el dispositivo sobre la cara del paciente, para acercarlo suficientemente a la córnea sin llegar nunca a tocarla, para que de esta forma se pueda evaluar una región más amplia de la misma. En caso de que las condiciones del paciente no permitan descansar la unidad portátil sobre su cara, se dispone de una base de apoyo externo sobre la que puede alojarse la unidad portátil para acercarla a la córnea del ojo bajo estudio sin que toque al paciente. Internamente este dispositivo tiene un cilindro interno en cuyo interior tiene una pantalla nula diseñada ex profeso para la estimación de la forma, curvatura y potencia dióptrica de la córnea. En la cara posterior del cilindro interno está el sistema de adquisición de la imagen compuesto de una lente positiva y un sensor de imagen.

En las paredes externas de este cilindro tiene un panel electroluminiscente para proveer la iluminación, razón por la cual este cilindro es de un material transparente que permita el libre paso de los rayos de luz. Este panel tiene poco consumo energético y poca disipación de calor evitando riesgos al paciente; la luz producida por esta fuente luminosa es visible, difusa y de baja intensidad de manera que no hay riesgos oculares comparables al uso de láseres o fuentes luminosas que produzcan luz Ultravioleta (UV) o Infrarroja (IR). Además para evitar cansancio del paciente por una prolongada exposición a la luz, se utiliza un interruptor externo para apagar la luz cuando no esté en uso.

Este dispositivo está conectado a una computadora portátil para poder visualizar, almacenar y procesar las imágenes adquiridas de la córnea.

A diferencia de la mayoría de los topógrafos, keratómetros y otras denominaciones de instrumentos similares, en lugar de utilizar una pantalla o Disco de Plácido plano o cónico, en nuestra invención utilizamos una pantalla cilindrica incluida en otros queratómetros, pero con la particularidad de que se introduce el uso de pantallas de manchas, en lugar del clásico arreglo de anillos concéntricos. El diseño del arreglo de manchas está basado en el método NULO originalmente propuesto por Rufino Díaz y Manuel Campos [14] para probar superficies ópticas y adaptado para el instrumento propuesto para la evaluación de córneas con diferentes radios de curvatura y asfericidades. En este método la pantalla se diseña de manera que la imagen del arreglo de manchas esté en una disposición de un arreglo predeterminado de manchas; el arreglo usualmente es regular, como una malla cuadrada, radial-circular o radial espiral, de manchas, cuando la superficie o córnea que se mide tiene una forma particular previamente definida. La posición real de las manchas en la imagen obtenida da cuenta de la forma de la superficie corneal y es deducida por un método de evaluación basado en un algoritmo propio. El algoritmo evalúa las posiciones de los centroides de las manchas de la imagen para obtener el vector normal a la superficie en cada punto de medición determinado por la propia mancha imagen. La relación exacta que permite calcular la forma de la superficie está dada por la ecuación de la forma de la superficie originalmente obtenida en forma general y escrita particularmente en coordenadas esféricas por Rufino Díaz y Fermín Granados [15]. Posteriormente Rufino Díaz la reformuló en coordenadas cartesianas en su forma más conveniente para su uso en queratometría [16], que es la forma usada en el dispositivo. Como tesis de Maestría [17], Amilcar Estrada realizó el diseño previo del videoqueratómetro, consiguiendo relacionar las formas tradicionales de expresar las curvaturas y potencia dióptricas con los datos experimentales que se obtienen del método de pantallas nulas.

La idea esencial de la prueba de la superficie corneal es que el diseño de la pantalla con un juego de manchas de manera que la forma reflejada por la superficie bajo prueba resulte en un arreglo perfectamente ordenado si la superficie de prueba es perfecta, asumiendo que la forma ideal de la superficie a evaluar o superficie de referencia es conocida. Los puntos de la pantalla se calculan por medio del trazo inverso de rayos, partiendo de la forma predeterminada de las manchas en la imagen; la pantalla se diseña de manera que no sólo las manchas imagen se ubiquen en posiciones definidas sino que cada una adopte una forma bien definida para facilitar la evaluación; esto es, las manchas puedan adoptar formas circulares, cuadradas, poligonales o de cualquier geometría y tamaño deseados, con el fin de asegurar que las manchas imágenes cubran un número mínimo de pixeles en la imagen para aumentar la precisión en la localización de los centroides de cada mancha. Para asegurar que la imagen tenga siempre la nitidez necesaria para realizar la evaluación, se controla la razón focal o, equivalentemente, la profundidad de foco de la lente de la cámara con un diafragma de iris.

Todos los elementos del dispositivo o aparato portátil se encuentran dentro de una sola unidad, compacta y de peso muy ligero de manera que pueda ser manipulada con una sola mano. La captura de imagen, procesamiento de la información y despliegue de los resultados de manera gráfica y numérica, se realizan en una computadora externa para reducir el peso de la unidad portátil. Entre esta última unidad y la computadora, se tienden cables de alimentación eléctrica y de comunicación. Un soporte acolchado al frente de la unidad portátil permite descansar el dispositivo sobre la cara del paciente, para acercarlo suficientemente a la córnea sin llegar nunca a tocarla; de esta forma se puede evaluar una región más amplia de la córnea. En caso de que las condiciones del paciente no permitan descansar la unidad portátil sobre su cara, se dispone de una base de apoyo externo sobre la que puede alojarse la unidad portátil para acercarla a la córnea del ojo bajo estudio sin que toque al paciente. La manipulación de esta unidad móvil para desplazamientos en tres dimensiones, así como para orientarla para una mejor evaluación, puede realizarse de manera manual o con el auxilio de la base de apoyo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente la presente invención, ésta se considera como nueva por lo tanto se reclama lo contenido en las siguientes cláusulas:

1.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física, que su diseño ergonómico permita que el paciente se encuentre acostado y relajado sin tener que estar en una posición vertical, así como que se pueda monitorear en tiempo real la imagen de la cornea, que está conformado por un cilindro externo de un material inocuo transparente que permita el libre paso de los rayos de luz y de fácil manejo, en sus paredes externas cuenta con dos botones que permiten la obtención de la imagen en el momento adecuado, así como un panel electroluminiscente para proveer la iluminación que es visible, difusa y de baja intensidad, además tiene un interruptor externo para apagar la luz cuando no esté en uso evitando cansancio al paciente por una prolongada exposición a la luz. Cuenta con un cilindro interno en cuyo interior tiene una pantalla nula diseñada ex profeso para la estimación de la forma, curvatura y potencia dióptrica de la córnea. En la cara posterior del cilindro interno está el sistema de adquisición de la imagen compuesto de una lente positiva y un sensor de imagen, que en su cara anterior cuenta con un sistema de acolchonamiento que permite descansar el dispositivo sobre la cara del paciente, para acercarlo suficientemente a la córnea sin llegar nunca a tocarla, ayudando de esta forma se pueda evaluar una región más amplia de la misma, este dispositivo o aparato está conectado a un computadora portátil para poder visualizar, almacenar y procesar las imágenes adquiridas de la córnea. El dispositivo o aparato deber ser ligero, que no pese mucho para garantizar su portabilidad, cuenta con accesorios de montaje para convertir al dispositivo o aparato en posición fija en caso de que las condiciones del paciente no permitan descansar la unidad portátil sobre su cara y deba alojarse la unidad portátil para acercarla a la córnea del ojo bajo estudio sin que toque al paciente. Que la medición de córneas se hace por medio del uso de pantallas cilindricas en las cuales se genera un patrón ordenado de manchas impreso para mejorar la precisión de las mediciones, que se utilizan para la generación de las imágenes.

2. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con la cláusula 1 caracterizado porque se encuentra conformado por un cilindro externo de un material inocuo transparente que permite el libre paso de los rayos de luz y de fácil manejo.

3. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 2, caracterizado porque en sus paredes externas cuenta con dos botones que permiten la obtención de la imagen en el momento adecuado.

4.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 3, caracterizado porque cuenta con un panel electroluminiscente que provee una iluminación visible, difusa y de baja intensidad.

5.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 4, caracterizado porque además tiene un interruptor externo para apagar la luz cuando no se encuentre en uso evitando cansancio al paciente por una prolongada exposición a la luz.

6.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 5 caracterizado, porque comprende un cilindro interno en cuyo interior tiene una pantalla nula, para la estimación de la forma, curvatura y potencia dióptrica de la córnea.

7.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 y 5, caracterizado porque en la cara posterior del cilindro interno se encuentra el sistema de adquisición de la imagen compuesto de una lente positiva y un sensor de imagen.

8.- Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 7, caracterizado porque comprende en su cara anterior un sistema de acolchonamiento que permite descansar el dispositivo sobre la cara del paciente, para acercarlo suficientemente a la córnea sin llegar nunca a tocarla, ayudando de esta forma se pueda evaluar una región más amplia de la misma.

9. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o pocos años de nacidos, y que se puede usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 a 9, caracterizado porque se encuentra conectado a una computadora portátil para poder visualizar, almacenar y procesar las imágenes adquiridas de la córnea.

10. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o años de nacidos y que se pueda usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con la cláusula 1, caracterizado porque el método de medición de las corneas con diferentes radios de curvatura y asfericidades se realice por el método nulo.

1 1. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o años de nacidos y que se pueda usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 y 10 caracterizado porque se usa un patrón ordenado de manchas generado en la pantalla de tal manera que la imagen del arreglo de manchas que se proyecta en la pantalla esté en una disposición de un arreglo regular de manchas con diversas geometrías.

12. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o años de nacidos y que se pueda usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 , 10 y 1 1 , caracterizado porque el arreglo regular de manchas pueden tener diversas geometrías tales como, cuadrado, el radial-circular y el radial -espiral, pudiendo ser modificados a la necesidad del estudio de la córnea, cuando la superficie o córnea que se mide tiene una forma particular previamente definida.

13. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o años de nacidos y que se pueda usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con las cláusulas 1 y 10 a 12 caracterizado porque el método de medición usado para la evaluación de la forma de la superficie corneal se realiza a través de un algoritmo propio en el que se procesa la información que se obtiene a partir del procesamiento de imágenes detectadas en un sensor de imagen.

14. - Un dispositivo o aparato portátil en el que se pueda realizar la topografía y queratometría principalmente en recién nacidos, infantes de pocos meses o años de nacidos y que se pueda usar en adultos con enfermedad o discapacidad física de conformidad con la cláusula 1 caracterizado además porque los accesorios de montaje para permitir que el dispositivo o aparato pueda ser utilizado en posición fija, usando una base de apoyo.