PT1485007E - ''sistema e método para visualização do fluxo de fluido através de vasos'' - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "Sistema e método para visualização do fluxo de fluido através de vasos"

Este invento refere-se a um sistema e método com o auxilio de computador para visualização do fluxo nos vasos de passagem de fluido no tecido animal e mais em particular a um sistema e método para visualização e a identificação de uma direcção do fluxo sanguíneo nos vasos de alimentação de sangue para uma lesão, tal como uma lesão neovascular associada com a degeneração macular relacionada com a idade, para auxiliar o diagnóstico e tratamento de tais lesões.

ANTECEDENTES DO INVENTO

As lesões são normalmente definidas como uma estrutura de tecido anormal localizada num órgão ou outra parte do corpo, e são frequentemente uma manifestação de uma condição perigosa, doença ou afecção. As lesões podem ter várias formas especificas, tais como neovascularizações coroidais ("CNV"), as quais são verificadas no olho. Em geral, quaisquer vasos anormais num corpo são um tipo de lesão.

Uma CNV é uma manifestação de degeneração macular relacionada com a idade ("AMD") e é uma causa comum de perda de visão em pessoas com idade acima dos 50 anos. Em 1995, dos 34 milhões de pessoas estimadas nos Estados Unidos com a idade de 65 anos ou mais velhos, aproximadamente 1,7 milhões tinham alguma deficiência visual resultante da AMD. O diagnóstico e o tratamento da CNV é um objectivo terapêutico importante, devido à perda de visão permanente que pode resultar se ocorrer a hemorragia da CNV.

Visualização da CNV A visualização é um processo de obtenção e observação uma representação imagem angiográfica dos vasos sanguíneos numa região de interesse a que se segue a introdução de um material de aumento visual dentro de tais vasos. 2

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Normalmente, os vasos coroidais do olho não pode ser prontamente visualizado devido à camada de pigmentos no epitélio pigmentar retiniano ("RPE") (ensanduichado entre a retina sensorial e a lâmina coriocapilar) e os pigmentos na coróide não transmitem prontamente comprimentos de onda de luz visíveis. Por conseguinte, mesmo a angiografia de fluoresceína sódica, usada rotineiramente para demonstrar o fluxo sanguíneo vascular retinal e cuja espectros de excitação e emissão estão compreendidos nos comprimentos de onda visíveis, mostra apenas um afluxo de cor difuso e débil que resulta do manchado vascular com o corante de fluoresceína à medida que o mesmo transita através da circulação coroidal e antes do corante entrar nos vasos retinais mais superficiais.

Uma outra metodologia, denominada angiografia de corante verde de indocianina ("ICG") ("ICGA"), é usada para a visualização de rotina do fluxo sanguíneo coroidal. É baseada no uso de comprimentos de onda de luz fluorescente próximos dos infravermelhos pela ICG, a qual penetra prontamente tecidos oculares pigmentados. O impulso para o desenvolvimento da ICGA acerca de 30 anos era proporcionar uma ferramenta para o estudos da hemodinâmica coroidal e a fisiologia do fluxo sanguíneo, mas durante os últimos 5 anos, como um resultado do equipamento para a sua implementação ter-se tornado disponível comercialmente, o seu uso clínico tem sido globalmente espalhada para a detecção e monitorização da CNV associada à AMD. A visualização e monitorização do fluxo sanguíneo tornou-se uma parte importante do diagnóstico e tratamento da CNV, especialmente quando as lesões estão directamente por debaixo ou imediatamente adjacentes à zona foveal da retina. A disponibilidade comercial do oftalmoscópio de varrimento laser (SLO) contribuiu para um interesse aumentado na ICGA. Comparado com os sistemas de ICGA predominantemente disponíveis comercialmente com base na óptica de câmara de capaz da aquisição de imagens a uma velocidade de cerca de uma por segundo o SLO possibilitou a capacidade de executar a formação de imagens de alta velocidade. O acesso pronto aos sistemas de aquisição de imagens IGC de alta velocidade era 3

ΕΡ 1 485 007 /PT um componente importante de interesse na nova modalidade de tratamento da AMD, nomeadamente o tratamento de fotocoagulação do vaso de alimentação da CNV.

A fotocoagulação do vaso de alimentação da CNV

Uma abordagem recente que está a ser perseguida é a chamada fotocoagulação de vasos de alimentação ("FV"), em que o vaso aferente de alimentação de sangue para a CNV subfovea é fotocoagulada num local fora da zona da fovea. Até agora, A fotocoagulação FV provou ser um tratamento aparentemente eficaz para as CNV, resultando frequentemente em acuidade visual melhorada, um resultado não usualmente associado a outras formas de tratamento que foram usadas ou consideradas até à data. Este método de tratamento é de interesse particular para a CNV subfoveal oculta, para a qual não existe actualmente outra abordagem de tratamento.

Como mencionado anteriormente, os FV são os vasos identificados como de alimentação de sangue a uma zona da CNV. 0 comprimento destes vasos é da ordem de um meio a vários milímetros de comprimento, e pensa-se que assentam na camada de Sattler da coróide (Ver: Flower R.W., "Experimental Studies of Indocyanine Green Dye-Enhanced Photocoagulation of Choroidal Neovascularization Feeder Vessels", Am. J. Ophthalmol., 2000, 129:501-512). Deve ser notado que a camada de Sattler é a camada média de vasos coroidais, que contém os vasos arteriais e venosos que alimentam e drenam o sangue da camada fina de vasos capilares coroidais, que assentam imediatamente por debaixo da retina sensorial. A visualização seguinte de um vaso de alimentação da CNV, por exemplo, por ICGA, sendo a fotocoagulação do vaso de alimentação então executada a fim de reduzir ou parar o fluxo do sangue para a CNV.

Os estudos indicam a resolução frequentemente dramática do edema retinal associado à CNV e a estabilização ou mesmo melhoria da acuidade visual, muitas vezes em horas desde a fotocoagulação dos vasos de alimentação.

Um inconveniente principal no tratamento do FV tal como praticado correntemente é que está necessariamente limitado 4

ΕΡ 1 485 007 /PT pela identificação e visualização precisas dos FV, que alimentam sangue a uma dada lesão. Assim, o sucesso quer da fotocoagulação do FV, quer das alternativas tais como fotocoagulação dos FV melhorada por corante ("DEP"), articula-se com a identificação apropriada dos FV. Convencionalmente, um único angiograma a seguir a uma única injecção de bolus de IGC grande são usados para localizar e identificar os vasos de alimentação. Este angiograma único (uma sequência de imagens angiográficas) que usa métodos convencionais é insuficiente para obter dados do fluxo sanguíneo apropriados, necessitando assim o uso de sequências angiográficas múltiplas no mesmo olho. Além disso, a mancha no tecido coroidal produzida por um único bolus de corante grande usando os métodos convencionais produz imagens de contraste tão fraco que torna difícil a identificação precisa do FV. Assim, após a realização de um angiograma, é frequentemente necessário realizar um segundo angiograma a fim de obter um segundo conjunto de imagens angiográficas. Isto é frequentemente necessário devido ao primeiro conjunto das imagens é de qualidade insuficiente para identificar o FV. Assim, os parâmetros são ajustados para o segundo angiograma, com base na saída do primeiro conjunto das imagens, a fim de adquirir as imagens de melhor qualidade e assim adequar os dados acerca do fluxo sanguíneo da lesão. Por conseguinte, se o segundo conjunto de imagens angiográficas do segundo angiograma for ainda inadequado para a identificação dos FV, deve ser realizado um terceiro angiograma. Além disso, os estudos de angiogramas repetidos têm como resultado o declínio do contraste e da qualidade de imagem.

Mesmo após a obtenção das sequências de imagens angiográficas tecnicamente adequadas, a identificação segura dos FV da CNV (ao contrário dos vasos de drenagem) é frequentemente difícil, especialmente quando o corante transita nos FV de forma pulsátil e na presença de fluorescência de corante de fundo significativa vinda dos vasos coroidais subjacentes. Em tal circunstância, não é normalmente possível identificar quer os vasos de alimentação específicos ou o sentido do fluxo através dos mesmos. 5

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As técnicas correntes para a identificação e visualização dos FV são limitadas. Existe, por conseguinte, necessidade de, e é um objecto do presente invento proporcionar, a identificação melhorada de vasos de alimentação e a visualização do sentido do fluxo sanguíneo através dos vasos.

Um método e dispositivo de acordo com o preâmbulo das reivindicações 1 e 11 estão indicados em US 6 350 238.

SOMÁRIO DO INVENTO É um objectivo deste invento proporcionar um sistema e método para visualização dos vasos de passagem de fluido no tecido animal e, mais em particular, proporcionar um sistema e método para visualização e identificação de um sentido do fluxo sanguíneo nos vasos de alimentação de sangue a uma lesão, como definido nas reivindicações independentes.

Um outro objectivo deste invento é aumentar significativamente a frequência com a qual os vasos de alimentação potencialmente tratáveis de uma lesão podem ser detectados. É um objecto adicional do invento aumentar significativamente a frequência à qual podem ser detectados os vasos de alimentação potencialmente tratáveis da CNV associada à degeneração justafoveal e subfoveal relacionada com a idade. 0 método do invento é baseado na premissa de que se podem identificar mais prontamente os FV, e a visualização do corante através dos vasos sanguíneos é em geral aumentada pela exibição em série de um série de imagens angiográficas, do corante que flui através da zona de interesse, repetitivamente, enquanto que é capaz de manipular certos parâmetros em tempo real. A exibição em série das imagens é em geral referida como o movimento phi.

De acordo com um aspecto do presente invento, é proporcionado um método para visualização do fluxo de fluido através de vasos que têm uma composição de visualização que flui através dos mesmos. O método compreende os seguintes passos. Selecção a partir de uma sequência de imagens 6

ΕΡ 1 485 007 /PT angiográficas uma subsequência de imagens angiográficas. Leitura de uma pluralidade de parâmetros dinâmicos, os ditos parâmetros dinâmicos para exibição controlada das ditas imagens angiográficas. Exibição em série da dita subsequência repetitivamente de acordo com os ditos parâmetros dinâmicos. E fornecimento de uma interface para actualização de utilizador dinâmico dos ditos parâmetros dinâmicos enquanto que exibe a dita subsequência. Este método é referido como o movimento phi interactivo ("IPM").

Numa concretização do invento, os parâmetros dinâmicos que consistem na velocidade, no intervalo, no sentido e no brilho de pixel são usados e são ajustáveis dinamicamente. De preferência, a relação de brilho de pixel, entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos, está representada por e manipulável através de uma tabela de consulta ("LUT"). É também proporcionado um aparelho para execução do método do invento, um produto de programa de computador que compreendendo uma memória com o código concretizado no mesmo, que corresponde ao método, e uma memória de leitura por computador de armazenamento das instruções que correspondem ao método.

De acordo com um outro aspecto amplo do invento, é proporcionado um método para tratamento de uma lesão com, pelo menos, um vaso sanguíneo de alimentação de sangue à mesma. Este método compreende: a administração de uma composição de visualização, que compreende um corante fluorescente; captação uma pluralidade de imagens angiográficas de uma zona pré-seleccionada que envolve a lesão; a visualização do fluxo da dita composição de visualização através da dita lesão usando a IPM; a identificação ao dito vaso sanguíneo; a aplicação de energia ao dito vaso sanguíneo, de um tipo e uma quantidade suficiente para reduzir a velocidade do fluxo sanguíneo através do dito vaso sanguíneo.

Vantajosamente, os métodos do presente invento oferecem muitos benefícios em relação aos métodos convencionais. Em primeiro lugar, pela exibição das imagens angiográficas no movimento phi e a manipulação dos parâmetros dinâmicos em 7

ΕΡ 1 485 007 /PT tempo real, a visualização dos vasos de interesse e a frente de corante que entra e enche os vasos pode ser optimizada. Em segundo lugar, apenas necessita de ser tirado um conjunto das imagens angiográficas de alta velocidade, obviando assim a necessidade de ajustar os parâmetros entre as captações a fim de optimize a visualização com base no angiograma anterior. Em terceiro lugar, pela capacidade de visualizar a frente de onda do corante, o sentido do fluxo no vaso pode ser determinado com certeza, assegurando, desse modo, que os vasos aferentes e não eferentes são tratados.

As vantagens e benefícios adicionais do presente invento tornar-se-ão ainda evidentes aos especialistas normais da técnica através da leitura e da compreensão da descrição pormenorizada que se segue das concretizações preferidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Estas e outras características das concretizações preferidas do invento tornar-se-ão mais evidentes na descrição pormenorizada que se segue na qual é feita referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 ilustra, com a forma de carta fluxo, um método do tratamento de uma lesão alimentada por vasos sanguíneos por fotocoagulação incorporando o uso de IPM. A Figura 2 ilustra, com a forma de carta fluxo, o método de IPM. A Figura 3 ilustra a LUT por defeito de acordo com uma concretização do IPM. A Figura 4 ilustra uma LUT modificada de acordo com uma concretização do IPM. A Figura 5 ilustra uma segunda LUT modificada de acordo com uma concretização do IPM. A Figura 6 ilustra um diagrama da perspectiva geral do sistema de uma concretização preferida do diagnóstico e 8

ΕΡ 1 485 007 /PT tratamento de um paciente com uma CNV relacionada com a AMD usando o IPM. A Figura 7 ilustra uma interface gráfica de utilizador de uma concretização preferida do IPM.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Na descrição que se segue, são estabelecidos numerosos pormenores específicos para proporcionar uma cuidadosa compreensão do invento. No entanto, é para ser compreendido que o invento pode ser posto em prática sem estes pormenores específicos. Noutros casos, processos em conhecidos não foram descritos ou mostrados em pormenor a fim de não obscurecer o invento. Na descrição e desenhos, os números semelhantes referem-se a estruturas ou e/ou processos semelhantes.

Os métodos do presente invento estão reivindicados e descritos aqui como uma série de passos. Deve ser compreendido que estes métodos e os passos associados podem ser executados em qualquer ordem lógica. Para além disso, os métodos podem ser executados por si só, ou em conjugação com outros procedimentos e tratamentos administrados anteriormente, durante ou após tais métodos e os passos aqui estabelecidos sem sair do âmbito do invento. Além disso, está contemplado que o termo animal, como usado aqui inclui os seres humanos, mas não está limitado aos mesmos.

Foi demonstrado que as lesões, tais como a CNV relacionada com a AMD, têm sido tratadas com sucesso por fotocoagulação ou DEP do vaso sanguíneo que alimenta a lesão. O tratamento com sucesso, no entanto, está dependente da precisão e da identificação precisa do FV que alimenta o sangue à lesão. Com esta finalidade é vantajoso identificar quer o vaso que conduz à lesão quer o sentido do sangue através desse vaso, a fim de determine se o mesmo é um vaso de alimentação (aferente) ou de drenagem (eferente). A possibilidade de se conseguir o tratamento ainda mais eficaz das lesões, tais como a CNV relacionada com a AMD, baseia-se na visualização melhorada e na identificação dos FV usando o movimento phi interactivo antes do tratamento. O IPM proporciona a visualização melhorada do fluxo de corante 9

ΕΡ 1 485 007 /PT através dos vasos sanguíneos, numa região de interesse, reproduzindo uma subsequência de imagens angiográficas de alta velocidade, captadas anteriormente de modo repetitivo, tais como num circuito fechado contínuo, enquanto que fornece a capacidade de manipular dinamicamente certos parâmetros. Através da alteração dinâmica destes parâmetros pode ser encontrada a combinação precisa de tais parâmetros que optimizarão a visualização dos FV para cada caso dado. Isto é importante, uma vez que o grau para o qual estes parâmetros necessitam de ser ajustados variará com cada conjunto de angiogramas, uma vez que a visualização variará na dependência de muitas variáveis, tais como o paciente específico, a dose do corante de visualização, a velocidade à qual imagens fora captadas...etc.

Referindo a Figura 1, um aspecto, o qual não constitui uma parte do presente invento, proporciona um método para tratamento de uma lesão num animal 100. Para o método ser eficaz, a lesão deve ter ainda um vaso sanguíneo que leva o sangue para a lesão. O método do invento inclui, mas não está limitado aos seguintes passos. A realização da angiografia de alta velocidade na lesão 200. A execução do movimento phi interactivo 300. A identificação do FV 400. A fotocoagulação do FV 500. Numa concretização preferida do invento, o método 100 é usado para tratar as CNV relacionadas com a AMD nos seres humanos. A angiografia de alta velocidade 200 é realizada usando qualquer composição de visualização adequada e obtendo as imagens de alta velocidade que mostram a composição de visualização que enche os vasos na região de interesse. De preferência, a CNV e os seus vasos de alimentação associados são visualizados usando a angiografia fluorescente de corante verde de indocianina. O corante de ICG é administrado ao sujeito intravenosamente e deixado difundir-se através dos vasos do sujeito. A visualização é, de preferência, efectuada pela irradiação da zona de interesse com uma luz laser de um tipo e numa quantidade suficiente para fazer com que o corante de ICG fique fluorescente.

Uma dosagem preferida de ICG, para a visualização dos FV, é cerca de 7,5 mg administradas com uma concentração de 10

ΕΡ 1 485 007 /PT cerca de 25 mg/ml num volume de aproximadamente 0,3 ml administrados intravenosamente. É requerido apenas um bolus por sequência de imagens, mas podem ser empregues bolus múltiplos. Uma concentração de cerca de 0,025 mg/ml no sangue produz teoricamente a maioria da fluorescência vinda do fundo de um olho de mamífero. Adicionalmente, nalgumas concretizações do invento, a administração do ICG intravenosamente é seguida por uma descarga salina de 5 ml. A descarga salina é usada para impelir rapidamente o bolus para fora da veia cubital e para dentro dos vasos dentro da cavidade torácica. A activação do corante é efectuada, de preferência, usando uma fonte de luz laser na gama de cerca de 780 nm a 830 nm. Quando se visualiza a CNV e os seus vasos de alimentação associados num olho de mamífero, a luz laser usada para excitar o corante irradia, de preferência, uma local alvo de cerca de 1 cm2, usando cerca de 20 a 100 mW de potência média, embora possa ser usada até 230 mW. A irradiação da zona de alvo com luz laser é, de preferência, efectuada durante cerca de 10 a 20 s. A captação da sequência das imagens de alta velocidade dos vasos fluorescentes pode ser conseguida por numerosos meios, os quais são conhecidos e serão evidentes para um especialista na técnica. As imagens são, de preferência, captadas como imagens angiográficas de alta velocidade numa câmara CCD e armazenadas na memória como uma sequência do sujeito. Usando as dosagens preferidas acima indicadas, as imagens de alta velocidade são tipicamente gravadas a uma velocidade preferida de cerca de 30 fotogramas/s durante 10 a 20 s, a fim de captar a fluorescência que enche o vaso. De acordo com esta concretização preferida do invento, uma sequência de objectos típica é, por conseguinte, composta por cerca de 300 imagens.

Enquanto que o acima indicado representa os parâmetros preferidos para a captação das imagens angiográficas de alta velocidade de uma CNV, é bem conhecido na técnica que outras dosagens, parâmetros de luz e velocidades de captação são também eficazes para produzir a fluorescência no olho, de tal 11

ΕΡ 1 485 007 /PT modo que a CNV e os seus vasos de alimentação associados podem ser visualizados e captados angiograficamente. A seguir à captação das imagens angiográficas de alta velocidade da lesão e dos seus FV associados 200, o movimento phi interactivo 300 é então realizado na sequência das imagens de alta velocidade. O movimento phi é um fenómeno que foi identificado pela primeira vez por Wertheimer em 1912, o mesmo refere-se à percepção visual do movimento onde nada existe, como a cinematografia. Pelo uso do movimento phi, em conjugação com os parâmetros manipuláveis dinamicamente, o IPM 300 permite a identificação melhorada subsequentemente e a visualização dos FV e mais notavelmente o sentido do fluxo sanguíneo através do FV 400. A seguir à identificação de um FV adequado para o tratamento, a fotocoagulação do vaso que alimenta a lesão é realizada 500. A focagem do feixe de tratamento de fotocoagulação é baseada na informação anteriormente derivada da visualização e da identificação da lesão e os seus FV associados 400 através do IPM 300. A fotocoagulação é efectuada pela aplicação de radiação de um tipo e quantidade suficiente para efectuar uma oclusão do vaso alvo. Crê-se que tal oclusão ocorre aumentando a temperatura do vaso de alimentação, do que resulta quer na cauterização do vaso ou coagulação do sangue dentro do vaso. Como um resultado disso, o caudal do fluxo sanguíneo através do vaso é reduzido.

Numa concretização preferida do invento, a DEP é realizada injectando previamente no sujeito um corante de absorção de radiação tal como o corante de ICG. A fotocoagulação é assim melhorada pelo uso das propriedades de absorção de radiação do corante de ICG para realizar a fotocoagulação melhorada por corante do FV. De preferência, um laser de tratamento de aproximadamente 810 nm é usado a cerca de 400 a 600 mW durante cerca 1,0 a 1,5 s. Isto produz cerca de 0,4 J a 0,9 J de energia suficiente para fotocoagular o vaso na presença de ICG. A lesão é, por conseguinte, atacada pelo corte da alimentação de sangue à lesão. Isto tem o efeito fazer morrer à fome a lesão e reduzir imediatamente a pressão 12

ΕΡ 1 485 007 /PT hemodinâmica. Os parâmetros típicos para fotocoagulação e DEP devem ser proporcionados como valores preferidos e não devem ser tomados como uma limitação das reivindicações do presente invento.

Referindo a Figura 2, um outro aspecto do presente invento proporciona a método para a visualização do fluxo sanguíneo através dos vasos sanguíneos usando o IPM 300. O IPM é composto pelos seguintes passos. Uma sequência de objectos de imagens angiográficas de alta velocidade captadas anteriormente é recuperada 310. Os limites que definem uma subsequência sequencial, que representam o período de interesse, são recebidos 320. Os parâmetros dinâmicos são então recebidos 330. Logo que uma instrução de funcionamento é recebida 340, a subsequência é exibida no movimento phi 350 até ser parada 360. Durante esta exibição 350, as alterações de parâmetros 370 são actualizadas dinamicamente 380 em resposta às alterações, por um utilizador, nos ditos parâmetros dinâmicos. A sequência de objectos é recuperada tipicamente da memória em resposta à selecção por um utilizador de um identificador de sequências específico. A sequência de objectos de imagens angiográficas de alta velocidade captada anteriormente, a qual é recuperada 310 para o IPM deve conter o período de interesse. Por conseguinte, a sequência deve mostrar a frente de corante que entra e enche os vasos na lesão. Tipicamente, é seleccionada uma sequência de objectos por um utilizador e recuperada dos meios de memória.

Os limites que representam uma subsequência da sequência de objectos são então recebidos 320. Tipicamente, estes limites são seleccionados por um utilizador que define um fotograma e um número dos fotogramas envolventes, que se seguem ou precedem o fotograma definido ou, de preferência, que define um primeiro e um último fotograma. A subsequência deve definir o período de interesse, nomeadamente, a subsequência deve conter a porção da sequência que mostra o corante de visualização a entrar nos vasos, em particular, o FV, associado à lesão. A subsequência será a única porção da sequência a ser sujeita ao IPM, assim, quanto mais longa for a subsequência, mais tempo demorará o IPM. Tipicamente, 13

ΕΡ 1 485 007 /PT usando as velocidades de captação preferidas e os parâmetros acima, são definidos de 30 fotogramas como uma subsequência embora qualquer número de fotogramas possa ser escolhido, dependendo do que o utilizador deseja visualizar. A seguir à definição da subsequência, os parâmetros dinâmicos são recebidos 330. Numa concretização preferida do invento, existem quatro parâmetros dinâmicos associados ao IPM: a velocidade, o intervalo, o sentido e brilho de pixel. Os parâmetros dinâmicos podem ser actualizados em tempo real em resposta à entrada de utilizador em qualquer momento, incluindo durante a exibição do movimento phi. O parâmetro de velocidade define a velocidade, a qual as imagens angiográficas são exibidas no movimento phi. Tipicamente, o parâmetro de velocidade é quantificado em fotogramas por segundo, representando um fotograma uma imagem angiográfica na subsequência. O parâmetro de intervalo define se cada imagem na subsequência será exibida. Por exemplo, numa concretização do invento, a entrada de um valor de dois (2) resultará na exibição de cada segunda imagem na subsequência no movimento phi. O parâmetro de intervalo pode ser assim ajustado para efectuar uma exibição de cada imagem de ordem n (isto é, a segunda, a terceira, a quarta ... etc.) durante a exibição do movimento phi. O parâmetro de direcção define o sentido da exibição do movimento phi. Numa concretização preferida do invento, o parâmetro de direcção pode definir o correr do movimento phi num circuito fechado dianteiro continuo, num circuito fechado traseiro continuo ou salto continuo. A selecção do salto continuo deve resultar numa exibição continua, no movimento phi, da subsequência de imagens angiográficas a partir da primeira imagem à última imagem, última à primeira, primeira à última...etc. O parâmetro de brilho define a relação entre os valores de intensidade recolhidos e valores de intensidade exibidos. Pela manipulação do parâmetro de brilho, os pixéis que têm uma intensidade especifica na imagem angiográfica recolhida são ajustados para uma intensidade diferente na imagem angiográfica exibida de movimento phi. 14

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Referindo a Figura 3, numa concretização preferida do invento, o parâmetro de brilho é recebido e ajustado pela manipulação de uma tabela de consulta. O eixo x representa o valor de intensidade recolhido e o eixo y representa o valor de intensidade exibido. Tipicamente, por defeito, o parâmetro de brilho é estabelecido de modo que os valores de intensidade recolhidos e exibidos são directamente proporcionais e representados por uma linha linear com uma inclinação de um. Neste exemplo, existem três pontos de controlo na LUT. Existem dois pontos de controlo nos cantos opostos e um ponto de controlo no meio. Deslocando os pontos de controlo, o utilizador pode manipular a relação entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos. Referindo a Figura 4, o ponto de controlo no meio da linha foi movido para cima em resposta à manipulação do utilizador, tipicamente clicando e arrastando um dispositivo de ponteiro. A nova linha, ainda fixa nos cantos opostos, é agora composta por 2 segmentos de linha e define uma nova e ajustada relação entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos. Referindo a Figura 5, podem ser também adicionados novos pontos por um utilizador, tais como clicando um dispositivo de ponteiro na parte da LUT, a fim de segmentar mais a linha e manipular mais a relação entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos. É importante notar que nesta concretização do invento, não é possível mover pontos sucessivos sobre a linha uns por detrás dos outros, isto é, fazer a linha dobrar-se para trás de tal maneira que um valor de intensidade recolhido corresponda a mais do que um valor de intensidade exibido.

Estes parâmetros podem ser dinamicamente modificados durante a exibição do movimento phi a fim de visualizar melhor o fluxo sanguíneo através da região de interesse. Isto permite a identificação melhorada de um vaso que alimenta uma lesão e a visualização do sentido do fluxo sanguíneo.

Será evidente para os peritos na técnica que os parâmetros adicionais, quando ajustados dinamicamente durante o movimento phi, podem ser usados a fim de visualizar e identificar melhor os vasos de alimentação e o sentido do fluxo sanguíneo através dos mesmos. 15

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Quando da recepção de uma instrução para início da exibição no movimento phi 340, as imagens angiográficas são exibidas no movimento phi 350. A exibição no movimento phi é efectuada pela exibição das imagens angiográficas da subsequência definida em série e de acordo com os parâmetros dinâmicos. Numa concretização preferida do invento, o movimento phi é exibido numa janela de exibição num monitor.

As alterações a qualquer dos parâmetros dinâmicos são detectadas 370 e actualizadas 380 em tempo real de tal modo que o movimento phi continua a correr. Por conseguinte, pela realização do IPM, podem ser vistas as imagens angiográficas sucessivas exibidas no movimento phi, enquanto que os parâmetros de alteração dinâmica tais como a velocidade, o intervalo, o sentido e o brilho de pixel em tempo real.

Significativamente, o presente invento do IPM tem diversos efeitos vantajosos em relação e para além dos métodos convencionais. Em primeiro lugar, pela visualização de um corante que enche os vasos numa região particular no movimento phi, podem ser prontamente identificados os vasos em ligação com a CNV e o sentido do fluxo sanguíneo nos mesmos, portanto a identificação dos vasos de alimentação (aferentes) como diferenciados dos vasos de drenagem (eferentes). A identificação dos FV é essencial para o sucesso da fotocoagulação como um tratamento para as lesões. Em segundo lugar, a visualização melhorada e a identificação dos FV é conseguida conseguindo manipular os parâmetros dinâmicos em tempo real, enquanto que a exibição do movimento phi das imagens angiográficas continua a andar em circuito fechado. A manipulação destes quatro parâmetros (a velocidade, o intervalo, o sentido e o brilho de pixel) melhora dramaticamente a capacidade de visualizar o corante que entra nos vasos na região de interesse e melhora assim a identificação dos FV. Finalmente, tudo o acima mencionado é conseguido pela obtenção de um conjunto de alta velocidade de imagens angiográficas. Não há necessidade de tomar angiogramas sucessivos separados, possivelmente com bolus múltiplos, ao mesmo tempo que tenta ajustar os parâmetros entre as captações com base no conjunto de angiogramas anterior. 16

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Numa outra concretização do invento, a subtracção sequencial das imagens na subsequência definida é efectuada antes do movimento phi correr, a fim de reduzir o ruido. A subtracção sequencial pode ser realizada com a coincidência, a qual determina a quantidade do desvio e rotação entre imagens sucessivas, permitindo às imagens sucessivas serem alinhadas e optimizando assim subtracção sequencial. A fim de reduzir mais o ruido, pode ser aplicado um filtro de Fourier às imagens subtraídas. Os métodos relativos à subtracção sequencial, coincidência e filtragem de Fourier, como são descritos na patente US n.° 5,394,199 (a qual é aqui incorporada por referência), são bem conhecidos na técnica.

Referindo a Figura 6, é mostrado um diagrama da perspectiva geral do sistema geral de uma concretização preferida do invento que inclui o uso do IPM 600. Nesta concretização, é mostrada uma cabeça do sujeito 605 que contém o olho do sujeito 610. Um aparelho operacionalmente disposto para captar as imagens de alta velocidade 620 é composto por um monitor de observação 621, uma base de cabeça 622, uma câmara CCD 623, uma um adaptador de base de câmara 624, uma câmara de fundo modificada 625, um controlo de posicionamento de câmara 626 e um armário de potência e instrumentação 627. Um sistema de computador 650 compreende uma CPU 651, a memória 652, tal como um disco duro e a memória de acesso aleatório, um processador de formação de imagem 653, um monitor de PC 654 e um ou mais dispositivos de entrada 655.

Na prática, o olho do sujeito 610 contém a lesão de interesse, tal como uma CNV relacionada com a AMD. Como tal, o olho do sujeito é um candidato ao tratamento por fotocoagulação do FV da CNV. O sujeito coloca a sua cabeça 605 dentro da base de cabeça 622, a qual pode ser ajustada de modo a alinhar o sujeito com o resto do aparelho 620. O controlo posicionamento de câmara 626 é usado para ajustar a câmara de fundo modificada 625 a fim de alinhar a câmara de fundo 625 com a zona de interesse que contém a CNV. Este alinhamento é visualizado usando o monitor de observação 621, o qual está montado sobre a base de cabeça 622 e exibe a vista através da câmara de fundo 625. 17

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Logo que seja administrada ao sujeito um corante de visualização tal como ICG, uma câmara CCD 623, montada através de um adaptador de base de câmara 624, tira uma série de imagens angiográficas de alta velocidade, as quais são armazenadas na memória 652 no sistema de computador 650. A conversão das imagens analógicas para a forma digital, tanto de modo geral como através do uso memórias de tampões de placas de formação de imagem (isto é EPIXtm), são bem conhecidas na técnica. A cada série de imagens de alta velocidade é dada um identificador único de tal modo que o mesmo pode ser recuperado da memória 652. Cada imagem numa série é também dado um identificador único de tal modo que o mesmo pode ser recuperado da memória 652.

Uma série de imagens de alta velocidade é recuperada da memória 652, de acordo com um pedido de um utilizador através de um ou mais dispositivos de entrada 655, e exibida no

monitor de PC 654 usando o processador de imagens 653. O sistema de computador 650 contém um sistema de operativo capaz de realizar operações com duração completa de execução. Um programa de computador está armazenado na memória 652, o qual, quando executado pela CPU 651, é composto por instruções que correspondem ao método do IPM 200. O utilizador define uma subsequência para ser sujeita a IPM através dos dispositivos de entrada 655. Os parâmetros dinâmicos são definidos usando um ou mais dispositivos de entrada 655. Em resposta a um sinal de inicio do utilizador através de um dispositivo de entrada 655, a CPU 651 exibe a subsequência no movimento phi, de acordo com os parâmetros dinâmicos, no monitor de PC 654 usando o processador de imagens 653. Os parâmetros dinâmicos são actualizados pela CPU 651 durante o movimento phi.

Referindo a Figura 7, é mostrada uma interface gráfica de utilizador ("GUI") 700 de uma concretização do invento. A GUI 700 é exibida no monitor de PC 654. A GUI 700 compreende uma janela de exibição 780, uma barra de corrediça correspondente 785, um dispositivo de exibição de LUT 790, uma janela de sequências armazenada 710, uma janela de segmento de movimento phi 715, uma janela de imagem de tratamento 740, um botão de inicio de movimento phi e um botão de armazenagem de subconjunto de movimento phi. 18

ΕΡ 1 485 007 /PT A janela de exibição 780 exibe imagens na sequência armazenada. A janela de exibição 780 exibe também a subsequência no movimento phi, quando a exibição do movimento phi está a correr. A barra de corrediça 785 é usada para seleccionar imagens angiográficas individuais na sequência armazenada ou subsequência a ser exibida. O dispositivo de exibição de LUT 790 é uma interface usada pelo utilizador para manipular a relação entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos para a subsequência de movimento phi referida em relação às Figuras 3 a 5. A relação por defeito entre os valores de intensidade recolhidos e exibidos, nomeadamente uma relação directamente proporcional, pode ser novamente armazenada pela selecção de um botão de função de transferência de reposição 792. Podem ser adicionados pontos de controlo à LUT clicando no botão direito de um rato sobre um segmento de linha da LUT dentro do dispositivo de exibição de LUT 790. Podem ser removidos pontos de controlo pela selecção de um botão de remoção de ponto de controlo 793. São automaticamente removidos pontos de controlo na ordem inversa da sua colocação. Quando da remoção, adição ou ajustamento de cada ponto de controlo, a LUT é calculada de novo com os pontos modificados. A janela de sequências armazenada 710 exibe numericamente os primeiro e último números de fotograma na sequência armazenada. A janela do movimento phi 715 compreende as zonas seguintes, nas quais o utilizador fazer entrar limites e parâmetros. A subsequência de movimento phi é definida por uma primeira e última imagem e pela entrada dos números de fotogramas correspondentes nas primeira 720 e última 725 caixas de imagem na janela de segmento de movimento phi 715. O parâmetro de velocidade entra numa caixa de parâmetros de velocidade 730 em fotogramas por segundo. O parâmetro de intervalo entra numa caixa de parâmetros de intervalo 735. O parâmetro de sentido é definido pela selecção de um botão de sentido adequado, dianteiro 751, inverso 752, ou salto 753. A exibição do movimento phi pode ser iniciada pela selecção do botão de inicio de movimento phi 760, e uma subsequência de movimento phi com os parâmetros de 19

ΕΡ 1 485 007 /PT acompanhamento pode ser gravada na memória 652, pela selecção do botão de armazenagem de subconjunto de movimento phi 770.

As imagens de tratamento podem ser manipuladas pelo uso da janela de imagem de tratamento 740. Uma imagem de tratamento individual pode ser marcada com um marcador pela selecção de um botão de imagem de marcação/selecção 741 e usando o rato para clicar na imagem de tratamento exibida na janela de exibição 780. O marcador adicionado mais recentemente pode ser removido pela selecção do botão de último marcador removido 742. Pode ser armazenada uma imagem de tratamento individual na memória 652 pela selecção de um botão de armazenamento de imagem de tratamento 743. Finalmente, um utilizador pode sair do programa pela selecção de um botão de saida 800.

Embora o invento tenha sido descrito com referência a certas concretizações especificas, serão evidentes várias modificações do mesmo aos peritos na técnica sem sair do âmbito do invento como delineado nas reivindicações anexas.

Lisboa,

Claims (12)

1. ΕΡ 1 485 007 /PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Método para visualização do fluxo de fluido através de vasos, que tem uma composição de visualização que flui através dos mesmos, compreendendo o dito método os passos de: (a) selecção de uma subsequência de imagens angiográficas a partir de uma sequência de imagens angiográficas; (b) leitura de uma pluralidade de parâmetros dinâmicos, sendo os ditos parâmetros dinâmicos para exibição controlada das ditas imagens angiográficas; (c) exibição em série da dita subsequência repetitivamente de acordo com os ditos parâmetros dinâmicos; e (d) fornecimento de uma interface para actualização de utilizador dinâmica dos ditos parâmetros dinâmicos enquanto exibe a dita subsequência; caracterizado por um dos ditos parâmetros dinâmicos compreender uma função de brilho de pixéis, representando a dita função de brilho de pixéis uma relação entre um valor de intensidade de pixéis original e um valor de intensidade de pixéis exibido.
2. 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que um dos ditos parâmetros dinâmicos compreende um parâmetro de velocidade, definindo o dito parâmetro de velocidade uma velocidade, à qual é exibida a dita subsequência em série.
3. 3 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que um dos ditos parâmetros dinâmicos compreende um parâmetro de intervalo, definindo o dito parâmetro de intervalo um número "n" que corresponde à exibição em série da dita subsequência pela exibição em série de cada imagem angiográfica de ordem n.
4. 4 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que um dos ditos parâmetros dinâmicos compreende um parâmetro de direcção, definindo o dito parâmetro de sentido um sentido, na qual a dita subsequência é exibido em série. ΕΡ 1 485 007 /PT 2/3
5. 5 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que a dita função de brilho de pixéis está representada por uma tabela de consulta capaz de ser manipulada pelo dito utilizador.
6. 6 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que a dita composição de visualização compreende um corante fluorescente.
7. 7 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que a dita composição de visualização compreende o corante verde de indocianina.
8. 8 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que um dos ditos vasos é um vaso sanguíneo de alimentação de sangue para uma lesão.
9. 9 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que um dos ditos vasos é um vaso sanguíneo de alimentação de sangue a uma degeneração macular relacionada com a idade associada à neovascularização coroidal.
10. 10 - Memória de leitura por computador que armazena indicações e instruções para uso na execução num computador do método da reivindicação 1.
11. 11 - Aparelho para visualização do fluxo de fluido através dos vasos, pela exibição de imagens angiográficas múltiplas de uma composição de visualização que flui através dos ditos vasos, que compreende: (a) meios para selecção de uma subsequência de imagens angiográficas a partir de uma sequência de imagens angiográficas; (b) meios para leitura de uma pluralidade de parâmetros dinâmicos, sendo os ditos parâmetros dinâmicos para exibição controlada das ditas imagens angiográficas; (c) meios para exibição em série da dita subsequência repetitivamente, de acordo com os ditos parâmetros dinâmicos; ΕΡ 1 485 007 /PT 3/3 (d) meios for fornecimento de uma interface para actualização de utilizador dinâmico dos ditos parâmetros dinâmicos, enquanto que exibe a dita subsequência; caracterizado por um dos ditos parâmetros dinâmicos compreender uma função de brilho de pixéis, representando a dita função de brilho de pixéis uma relação entre um valor de intensidade de pixéis original e um valor de intensidade de pixéis exibido.
12. 12 - Produto de programa de computador, que compreende uma memória que tem o código de leitura por computador concretizado no mesmo, para exibição do fluxo de uma composição de visualização através dos vasos sanguíneos que compreende: (a) meios de código para selecção de uma subsequência de imagens angiográficas a partir de uma sequência de imagens angiográficas; (b) meios de código para leitura de uma pluralidade de parâmetros dinâmicos, sendo os ditos parâmetros dinâmicos para exibição controlada das ditas imagens angiográficas; (c) meios de código para exibição em série da dita subsequência repetitivamente, de acordo com os ditos parâmetros dinâmicos; (d) meios de código para fornecimento de uma interface para actualização de utilizador dinâmico dos ditos parâmetros dinâmicos, enquanto que exibe a dita subsequência; caracterizado por um dos ditos parâmetros dinâmicos compreender uma função de brilho de pixéis, representando a dita função de brilho de pixéis uma relação entre um valor de intensidade de pixéis original e um valor de intensidade de pixéis exibido. Lisboa,