RS54915B1 - Nosivi uređaj za vizuelizaciju - Google Patents

Nosivi uređaj za vizuelizaciju

Info

Publication number
RS54915B1
RS54915B1 RS20160497A RSP20160497A RS54915B1 RS 54915 B1 RS54915 B1 RS 54915B1 RS 20160497 A RS20160497 A RS 20160497A RS P20160497 A RSP20160497 A RS P20160497A RS 54915 B1 RS54915 B1 RS 54915B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
light
schott
component
pass filter
fluorescent
Prior art date
Application number
RS20160497A
Other languages
English (en)
Inventor
Nardo Francesco Di
Alessandro Moro
Sandro Pelo
Original Assignee
Pierrel Pharma S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierrel Pharma S R L filed Critical Pierrel Pharma S R L
Publication of RS54915B1 publication Critical patent/RS54915B1/sr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0088Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for oral or dental tissue
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0208Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/10Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/44Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • G01J3/4406Fluorescence spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6447Fluorescence; Phosphorescence by visual observation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1213Filters in general, e.g. dichroic, band

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

Nosivi uređaj za detekciju autofluorescencije životinjskog biološkog tkiva koje emituje fluorescentnu komponentu na talasnoj dužini oko 515 nm kada se osvetli pomoću izvora svetlosti sa talasnim dužinama između 200 i 1100 nm, koja sadrži najmanje jednu komponentu na oko 450 nm, naznačen time što navedeni uređaj sadrži sistem optičkih filtera trakasto-propusnog tipa, takvih da izoluju svetlost oko navedene fluorescentne komponente a isključuju komponente vidljive i UV svetlosti, gde je navedeni sistem optičkih filtera postavljen u ram za naočare ili vizir i gde on sadrži tri preklopljena sočiva sa nanometarskom kontrolom izrađena od optičkog stakla, koja imaju sledeće karakteristike:- trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® BG39, koji pokazuje maksimum na oko 500 nm i ima širinu pojasa između 300 i 700 nm. - visoko propustljivi filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® GG495, koji pokazuje plato iza 540 nm i suštinski nikakvu propustljivost ispod 480 nm;- trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® BG23, koji pokazuje maksimum na oko 465 nm i ima širinu pojasa između 300 i 600 nm.Prijava sadrži još 7 patentnih zahteva.

Description

Opis pronalaska
Stanje tehnike
Oralni karcinom, na svetskom nivou, ima incidencu od 8,2 slučaja na 100.000 muških stanovnika godišnje i 2,8 slučajeva na 100.000 ženskih stanovnika godišnje. Međutim, neki regioni na svetu su jače pogođeni; na indijskom potkontinentu oralni karcinom prevazilazi 30% svih tumora. Više od 90% svih ovakvih tumora klasifikuje se kao "skvamocelularni tumor"
(Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005, 55:74-108).
Pojavljuju se između 6. i 7. decenije života; međutim, poslednjih decenija, povećava se broj slučajeva oralnog karcinoma u mladosti, uglavnom lokalizovanih na jeziku.
Kod pušača, rizik od smrti usled kancera usne duplje 5 puta je veći nego kod ostatka populacije. Čak i preterana upotreba alkohola pospešuje pojavu oralnog kancera, a u kombinaciji sa alkoholom, duvanski dim pokazuje sinergijski efekat na povećanje rizika od razvoja tumora.
Sa etiološkog stanovišta, određeni značaj imaju i slaba oralna higijena, neuredne proteze, defektne rekonstrukcije zuba, poremećaji zagrižaja, oštre krunice. Kod karcinoma usne šupljine često se susreće virusna DNK (HPV, HCV). Identifikacija svih lezija koje se ocenjuju kao prekancerozne, kao što su leukoplakija, eritroplakija ilichen planus,posebno je važna za prevenciju, jer one predstavljaju specifičan faktor rizika. Prema podacima iz literature, prekancerozne lezije mogu da se transformišu u karcinom, sa stopom koja varira od 5 do 18% slučajeva.
Do sada nije predloženo ni jedno nadležno telo koje bi uspostavilo skrining na nivou široke populacije. Međutim, proučavanje rizičnih grupa moglo bi biti korisno za preventivne namene.
Skrining testovi koji se trenutno preporučuju su klinički pregledi i primena Toluidin plavog na leziju pod sumnjom, nakon čega sledi definitivna dijagnoza inscizionom ili ekscizionom biopsijom.
Toluidin plavo je najčešće korišćen test; međutim, on daje lažno negativne rezultate a oblast na kojoj se boja fiksira ne odgovara uvek pravoj oblasti na kojoj se prostire neoplazija; iz tih razloga, trenutno se razvijaju perspektivne tehnike za sekundarnu prevenciju kancera usne duplje, na bazi optičkih aparata (W. H. Westra D. Sidranskv "Fluorescence Visualization in Oral Neoplasia: Shedding Light on an Old Problem" Komentar na: Poh et al. Clin Cancer Res 2006; 12(22) 15. 11. 2006; 6594-7; Poh CF, Zhang L, Anderson DW, ct al. "Fluorescence visualization deteetion of field alterations in margins of oral cancer patient". Clin Cancer Res 2006; 12: 6716-22).
Dijagnoza postavljena pomoću optičkih aparata zasniva se na dokazima, koji ukazuju da neka tkiva fluoresciraju kada se osvetle svetlom iz vidljivog spektra. Ovaj fenomen se naziva "autofiuorescencija". Auto fluorescencija tkiva obezbeđuje dijagnostički relevantne podatke za prevenciju tumora u plućima, u materici, koži i u usnoj duplji.
Interakcija svetlosti sa tkivima otkriva promene u strukturi i metaboličkoj aktivnosti u oblastima gde postoji klonalna aktivnost. Preciznije, čini se da gubitak autofluorescencije odslikava kompleksno remodelovanje. kao što su ruptura kolagena u tkivu, neoangiogeneza i smanjenje koncentracije flavin adenin dinukleotida (FAD) u oksidovanom obliku.
Zdrava oralna sluzokoža emituje blagu fluorescenciju sa svetio zelenom obojenošću (515 nm) kada se osveti i plavo-Ijubičastom svetlošću (450 nm).
Kod displastičnih tkiva, autofiuorescencija je smanjena, suštinski usled izmena ćelijskog metabolizma (koncentracija FAD se smanjuje u ćelijama koje imaju aktivan ćelijski metabolizam) i usled efekta rasipanja svetlosti zbog izmena ćelijske strukture i poremećaja strukture vanćelijskog matriksa.
Kada oralna sluzokoža pretrpi biomehaničke i(li) strukturne promene (skvamocelarna hiperplazija, displazija, karcinom), može da se uoči oblast smanjene autofluorescencije.
Jedna publikacija Journal of Biomedical Optics 2006. godine prikazala je uređaj koji je u stanju da naglasi smanjenje fluorescencije, ukazujući na kanceroznu degeneraciju u ispitivanoj regiji (Lane PM, Gilhulv T, Whitehead P, Zeng H, Poh CF, Ng S, Williams PM, Zhang L, Rosin MP, MacAulav CE "Simple device for the direct visualization of oral cavitv tissue fluorescence"J Biomed Opt. 2006 mar-apr;l 1(2):024006. slika 1). Ovaj uređaj sastojao se od izvora svetlosti povezanog optičkim vlaknom za dršku uređaja. U ovom uređaju, svetlost prvo prolazi kroz ekscitacioni fliter, nakon toga kroz konvergentno sočivo, te kroz dihroično ogledalo, da bi na kraju osvetlila oralnu sluzokožu. Sa oralne sluzokože, svetlost se vraća nazad kroz dihroično ogledalo. Međutim, na putu ka oku ispitivača ona sada prolazi kroz dva filtera: prvi emisioni filter, drugi kontrastni filter.
Isti časopis je u maju 2008. objavio rad o novom uređaju baziranom na istom principu: poboljšanja su išla u smeru prenosivosti, binokularnosti i povezivanja na sistem za beleženje video zapisa (Rahman M, Chaturvedi P, Gillenwater AM, Richards-Kortum R "Low~cost, multimodal, portable screening system for early detection of oral cancer" J Biomed Opt. 2008 maj-jun; 13 (3): 03 05 02)
Ovaj uređaj dostupan u stanju tehnike, kao što je ukratko opisano u prethodnom tekstu, zahteva upotrebu kompleksnog optičkog aparata, sastavljenog iz nekoliko delova, koje operater mora da drži dok izvodi analizu.
Takav uređaj omogućava vizuelizaciju smanjenja autofluorescencije oralne sluzokože pregledanih pacijenata, što je od dijagnostičkog značaja, te omogućava, sa najnovijim promenama objavljenim 2008 (Rahman et al 2008, iznad) binokularnost i snimanje vizuelizovanih slika pomoću izrazito kompleksnog uređaja, koji operater mora da nosi.
Dalji relevantni dokumenti obuhvataju US 20030173525 i rad "Vision enhanccment system for detection of oral cavity neoplasia based on auto fluorescence " of E. Svistun et al., 2004.
Kratak opis pronalaska
Predmetni pronalazak ima za cilj da pojednostavi, a samim tim učini i dostupnijim operaterima, ranu dijagnozu prekanceroznih promena usne duplje putem ispitivanja autofluorescencije. Kompleksnost ovog uređaja prikazanog u radu Rahman et al., 2008, praktično onemogućava njegovu upotrebu u širim razmerama, što bi moglo biti od koristi za masovni preventivni skrining.
Iako je u poređenju sa uređajem opisanim 2006. godine, uređaj iz 2008. omogućio binokularni vid, kao i da ga operater direktno nosi na sebi, što oslobađa ruke, jasno se vidi da je uređaj kompleksan, skup i nije pogodan za neposrednu upotrebu. Osim toga, prostorni zahtevi takvog uređaja, kao i prostor koji je potreban da se uređaj odloži nakon upotrebe komplikuju upotrebu u raznolikim okolnostima. Takođe, takav uređaj ima masu koja nije beznačajna za operatera, zbog čega je ograničeno vreme koje on može da se nosi, a ograničava i pokretljivost glave operatera.
Ceo sistem težak je oko 1,5 kg i sastoji se od malog šlema, sa integrisanim LED hirurškim osvetljenjem. hirurškim dvogledom i integrisanom CCD foto/video kamerom, kao i integrisanom baterijom za napajanje.
Tehnički princip iza uređaja, koji je dostupan u stanju tehnike, je obezbeđivanje visokoselektivne svetlosti, u smislu talasne dužine, kojom se osvetljava regija koja se ispituje, kako bi se pobudile upravo one flurofore koje su od dijagnostičkog značaja. Uređaj je opremljen niskopropusnim filterima kojima se emisija filtrira.
Predmetni pronalazak ima za cilj da obezbedi alternativan način rane dijagnoze prekanceroznih i kanceroznih lezija sluzokože usne duplje, posmatranjem autofluorescencije. koji bi bio lak za upotrebu, jednostavan, lagan i koji bi štedeo prostor.
Pronalazači predmetnog pronalaska su se dosetili da izrade uređaj koji takođe obezbeđuje upotrebu sredstava koja se najčešće sreću u stomatološkim laboratorijama, a to su fotopolimerizacione lampe, dakle lampe koje emituju svetlost koja se kreće u rasponu talasnih dužina od oko 400 do oko 500 nm, adaptacijom odlika dijagnostičkog uređaja za sredstvo koje se obično koristi u ođontologiji, istovremeno omogućavajući smanjenje troškova za korisnike, smanjenje prostora potrebnog za čuvanje uređaja, laku nosivost uređaja koja operateru omogućava da se lakše kreće uz istovremeno zadržavanje binokularnog vida i, opciono, mogućnost snimanja i(li) fotografisanja putem dodatnih uređaja.
Dodatni uređaji biće uobičajeni aparati za snimanje slika, kao što su digitalne i analogne kamere i foto ili video kamere na koje može da se postavi filter, koji se sastoji od sočiva koje ima iste odlike kao ono koje je postavljeno na naočare prema predmetnom opisu.
Predmetni pronalazak stoga obezbeđuje rešenje alternativno onom koje postoji u stanju tehnike, istovremeno rešavajući neke od njegovih mana, tako što obezbeđuje visokoselektivno sočivo koje može da se koristi sa jednostavnim fotopolimerizacionim lampama kakve se obično nalaze u stomatološkim laboratorijama i ambulantama.
Sistem prema predmetnom pronalasku omogućava korišćenje fotopolimerizacione lampe kao izvora svetlosti za analizu autofluorescentnog odgovora tkiva, kao što je prethodno opisano, jer obezbeđuje nosivi uređaj definisan u patentnom zahtevu 1.
Predmetni pronalazak dalje obezbeđuje komplet koji sadrži uređaj prema predmetnom opisu i jedan ili više uređaja za pisanje, koji koriste mastilo koje sadrži fluorescentnu ili nefluorescentnu boju, koja može da se detektuje pomoću navedenog uređaja; komplet koji sadrži uređaj prema predmetnom opisu i jedan ili više sistema optičkih filtera prema predmentom opisu koji su opciono postavljeni na adaptere za aparate za video/fotografska snimanja.
Komplet koji sadrži uređaj prema predmetnom opisu ijedan ili više uređaja za pisanje, koji koriste mastilo koje sadrži fluorescentnu ili nefluorescentnu boju koja može da se detektuje pomoću navedenog uređaja i jedan ili više sistema optičkih filtera prema predmentom opisu koji su opciono postavljeni na adaptere za aparate za video/fotografska snimanja.
Kratak opis slika
Slika 1 prikazuje šematski prikaz dijagnostičkog principa koji se zasniva na detekciji autofluorescencije koja je prethodno opisana u stanju tehnike.
Slika 2 prikazuje primer detekcije dobijene pomoću uređaja prema predmetnom opisu, gde slika 2A prikazuje ispitivanu sluzokožu usne duplje osvetljenu normalnim svetlom a slika 2B prikazuje smanjenje autofluorescencije detektovano uređajem prema predmetnom pronalasku na istoj sluzokoži usne duplje osvetljenoj fotopolimerizacionom lampom, pri čemu strelica pokazuje jasno smanjenje autofluorescencije koje se dovodi u vezu sa rizikom od neoplazije.
Slika 3 je grafik koji prikazuje spektar zračenja halogene lampe koja emituje svetlost za fotopolimerizaciju (u m\V7cm2 - nm); vrednosti na apscisi prikazane su u nanometrima; 450 nm je talasna dužina potrebna za pobuđivanje FAD; 515 nm je talasna dužina koju emituje pobuđeni oksidovani FAD.
Slika 4 je grafik koji prikazuje krivu transmitancije koja je poželjna za filter prema predmetnom pronalasku; vrednosti na apscisi su izražene u nanometrima; 450 nm je talasna dužina potrebna za pobuđivanje FAD; 515 nm je talasna dužina koju emituje pobuđeni oksidovani FAD.
Slika 5 je šematski prikaz filtera iz primera 2.
Slika 6 je grafik koji predstavlja krivu transmitancije filtera implementiranog prema predmetnom pronalasku, u opsegu talasnih dužina između 200 i 1100 nm.
Terminološki rečnik
Kanadski balzam(/// kanadski terpentin,ilibatsam od jele)je terpentin koji se dobija iz smole balsamaste jele( Abies balsamea).Ova smola, rastvorena u etarskim uljima, bezbojna je, viskozna i lepljiva tečnost koja se suši dajući providnu masu. Usled svog indeksa refrakcije (prelamanja) (n = 1,55) koji je sličan indeksu prelamanja krunskog stakla, prečišćen i filtriran kanadski balsam tradicionalno se koristi kao potpuno providan lepak (kada se osuši) za staklo, sočiva i optičke komponente.
Optičko staklo je materijal koji se koristi za proizvodnju kvalitetnih objektiva, zbog svoje transparentnosti i svojstava prelamanja. Dodavanje elemenata kao što su barijum. bor, fosfor i lantan omogućava dobijanje stakla sa niskim ili visokim prelamanjem i niskim ili visokim rasipanjem. Optičko staklo se proizvodi topljenjem sirovina, a potom laganim hlađenjem.
Fotopolimerizaciona lampa, fotopolimerizator ili "svetlost za stezanje" sastoji se od izvora svetlosti, kao što su halogena svetiljka ili LED, koje koriste ođonotolozi za očvršćavanje smola koje se često koriste u ispunjavanju šupljina zaostalih nakon uklanjanja karijesa ili ispunjavanju zubnih kanala. Svetlost koju emituju fotopolimerizacione sijalice, uopšteno posmatrano, ima emisioni spektar od 380 - 500 nm.
Izraz "displastične/anaplastične lezije usne duplje" označava regije sluzokože usne duplje koje se odlikuju prisustvom promena u normalnom ćelijskom sastavu ili normalnoj proliferaciji ćelija, što utiče na strukturu tkiva i može da dovede do pojave kancera (u slučaju displazije), ili su same po sebi anatomsko-patološki znak prisustva tumora (u slučaju anaplazije).
Pod izrazom "životinjsko biološko tkivo" podrazumeva se kompleksan i dinamički materijal životinjskog porekla koji je sastavljen od ćelija koje, zajedno sa supstancama u svojoj bazi (vanćelijski matriks) deluju zajednički, na koordinisan način, kako bi realizovale neku konkretnu funkciju u odgovor na specifičan stimulus, gde reč "životinja" označava kompleksne (višećelijske) organizme kojipripadaju carstvu A mm alia,posebno sisare, uključujući ljude.
Pod izrazom "ram za naoČare" podrazumeva se bilo kakva struktura pogodna za postavljanje sočiva, koja može da se nosi tako da se sočiva nađu ispred očiju korisnika.
Detaljan opis pronalaska
Na slici 1 prikazana je šema principa autofluorescencije koji se nalazi u osnovi predmetnog pronalaska.
Konkretnije. treba imati u vidu da zdrava oralna sluzokoža emituje blagu fluorescenciju sa svetio zelenom obojenošću (515 nm) kada se osvetli plavo-ljubičastom svetlošću (450 nm).
Kod displastičnih tkiva, autofiuorescencija je značajno smanjena, usled izmena ćelijskog metabolzima (koncentracija FAD se smanjuje u ćelijama koje imaju aktivan ćelijski metabolizam) i usled efekta rasipanja svetlosti zbog izmena ćelijske strukture i poremećaja strukture vanćelijskog matriksa.
Ako je oralna sluzokoža pretrpela biomehaničke i(li) strukturne promene (skvamocelarna hiperplazija, displazija, karcinom), može da se uoči oblast smanjene autofluorescencije, kao stoje naznačeno na slikama 2A i 2B koje slede.
Nosiv uređaj prema predmetnom pronalasku omogućava detekciju autofluorescencije životinjskog biološkog tkiva koje emituje fluorescentnu komponentu sa talasnom dužinom od oko 515 nm kada se osvetli izvorom svetlosti sa talasnom dužinom između 200 i 1100 nm, pod uslovom da sadrži najmanje jednu komponentu između 400 i 500 nm, poželjno na 450 nm.
Takvo biološko životinjsko tkivo moglo bi biti odabrano iz grupe koja se sastoji od tkiva koja su dobro poznata stručnjacima u ovoj oblasti, a koja pokazuju smanjenje autofluorescencije na oko 515 nm kada se osvelle izvorom svetlosti koji je prethodno opisan, u prisustvu displastičnih/anaplastičnih promena, kao što su, na primer, plućno tkivo, materica ili sluzokoža usne duplje.
Na primer, stručnjak u ovoj oblasti svestan je da fluorofora flavin adenin dinukleotid (FAD), u svom oksidovanom obliku, pokazuje odgovor na svetlost od 450 nm (plavo-IjubiČasta) fluorescentnom emisijom sa talasnom dužinom od 515 nm (zelena).
Kod tkiva tumora smanjuje se fluorescencija oksiđovanog FAD osvetljenog plavo-ljubičastom svetlošću. Uzrok ove pojave nije u potpunosti razjašnjen: verovatno je da uzrok treba tražiti u kombinaciji nekoliko pojava. Tumori se, uopšteno posmatrano, dovode u vezu sa angiogenezom koja bi mogla da dovede do porasta apsorpcije ekscitujuće svetlosti (hemoglobin snažno apsorbuje svetlost na 420 nm). Čini se da čak i posledično preuređenje vanćelijskog matriksa u neuređenu strukturu i zadebljanje epitela do kojih dovodi tumor dovode do smanjenja intenziteta signala. Čini se da unakrsne veze u kolagenom matriksu takođe podležu istom fenomenu apsorpcije, ekscitacije i emisije svetlosnog signala.
Shodno tome, bilo koje tkivo koje pokazuje ove odlike moglo bi da bude pregledano pomoću uređaja prema predmetnom pronalasku.
Uređaj prema predmetnom pronalasku izoluje svetlost oko 515 nm (svetlost koju emituje oksidovani FAD).
Izvor svetlosti koji može da se koristi, a da to predstavlja prednost, može da bude fotopolimerizaciona lampa koja se obično koristi u ođontologiji, koja obično emituje svetlost sa maksimumom između 440 i 480 nm, pri čemu apsorpciona kriva kompozitnih smola koje koriste odontolozi ima opseg između 360 i 520 nm, sa maksimumom na 465 nm. Konkretnije. od suštinske je važnosti da izvor svetlosti takođe emituje na talasnim dužinama bliskim onim na kojima se pobuđuje oksidovani FAD (450 nm). Samim tim, svetlost koju emituje fotopolimerizaciona lampa pogodna je za izazivanje autofluorescencije životinjskog biološkog tkiva koje se ispituje.
Spisak izvora svetlosti koji su pogodni za upotrebu u skladu sa predmetnim pronalaskom dat je u tabeli I u primerima.
Slika 3 je grafik koji prikazuje spektar zračenja halogene lampe koja emituje svetlost za fotopolimerizaciju (u mW/cm2 - nm); vrednosti na apscisi prikazane su u nanometrima; 450 nm je talasna dužina potrebna za pobuđivanje oksidovanog FAD; 515 nm je talasna dužina koju emituje pobuđeni oksidovani FAD.
Uređaj prema predmetnom pronalasku sadrži sistem optičkih filtera sa trakastom propustljivošću, tako da se izoluje fluorescentna komponenta (515 nm) a značajno odstrane druge komponente svetlosti u vidljivom i UV delu spektra.
Sistem optičkih filtera prema predmetnom pronalasku, dakle, garantuje specifičnost za flurescenciju oksidovanog FAD, isključujući plavu svetlost, crvenu svetlost i UV zrake, sa maksimumom propustljivosti na oko 515 nm (što odgovara svetlosti koju emituje oksidovani
FAD).
Slika 4 je grafik koji prikazuje krivu transmitancije (propustljivosti) koja je poželjna za filter prema predmetnom pronalasku; vrednosti na apscisi su izražene u nanometrima; 450 nm je talasna dužina potrebna za pobuđivanje oksidovanog FAD; 515 nm je talasna dužina koju emituje pobuđeni oksidovani FAD.
Sistem optičkih filtera prema predmetnom pronalasku može da se dobije spajanjem nekoliki preklopljenih sočiva sa nanometarskom kontrolom. Konkretnije. sistem podrazumeva tri sočiva u optičkom staklu, sa sledećim odlikama: 1) trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott BG39, sa maksimumom na oko 500 nm i širinom pojasa između 300 i 700 nm; 2) visoko propustljivi filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott GG495. koji pokazuje plato iza 540 nm; 3) trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott BG23, sa
maksimumom na oko 465 nm i širinom pojasa između 300 i 600 nm.
Poželjno je da filteri funkcionišu u planarno-paralelnom položaju, da su optički ispolirani na obe površine i zalepljeni jedan za drugi pogodnim lepkom, na primer sintetskim kanadskim balsamom ili nekim drugim lepkom koji ima slične tehničke karakteristike, kao što je to poznato stručnjacima u ovoj oblasti.
Naravno, podrazumeva se da redosled kojim su sočiva preklopijena i spojena neće uticati na konačni rezultat.
U tabeli 2 navedenoj u poglavlju sa primerima prikazane su tehničke odlike optičkog sistema filtera prema poželjnom rešenju predmetnog pronalaska.
Sistem optičkih filtera, a posebno sočiva koja ga čine, može da se modelira i postavi u bilo kakav okvir za naočare ili vizir.
Okvir za naočare može da podrazumeva bilo kakav sistem za nošenje (za oslanjanje na nos, na uši itđ) i poželjno je da bude podesiv, kako bi se osiguralo čvrsto prijanjanje za lice operatera.
Ram može dalje da sadrži delove za zaklanjanje svetlosti, na primer, mala bočna krilca ili zatamnjenje oko sočiva, što omogućava izolaciju od ambijentalne svetlosti.
Korisno je to što bi uređaj prema predmetnom pronalasku mogao da bude izrađen čak i u obliku dodatnih sočiva (za pričvršćivanje), koja bi mogla, na primer, da se pričvrste na par naočara za vid.
Uređaj dalje može da podrazumeva i sredstvo za snimanje video zapisa, koje je postavljeno tako da beleži slike propuštene kroz sistem optičkih filtera.
Na primer, takvo sredstvo za snimanje može da podrazumeva mikro kameru koja snima iste slike koje operater vidi kroz filter sočiva.
Prema predmetnom pronalasku, takođe je moguće obezbediti dijagnostički komplet koji sadrži uređaj koji je ovde opisan i uređaj za pisanje koji koristi mastilo sa fluorescentnom ili nefluorescentnom bojom koja može da se detektuje pomoću navedenog uređaja.
Poželjno je đa uređaj za pisanje bude dermatološka olovka koja može da se obezbedi u sterilnom pakovanju, a poželjno je da ona bude za jednokratnu upotrebu. Očigledno je da navedeno mastilo i odabrana boja moraju đa budu odgovarajućeg tipa za primenu u hirurgiji. Olovka bi mogla, na primer, da se steriliše gama zracima. Očigledno je da mastilo neće biti toksično i da će biti otporno na sve pred operativne tretmane, i to one vreste koja je poznata stručnjacima u ovoj oblasti i koja obuhvata, osim konvencionalnih boja koje su vidljive golim okom, fluorescentne boje koje fluoresciraju na talasnoj dužini između oko 500 nm i oko 550 nm.
Ovo će omogućiti operateru da definiše regije koje su relevantne u toku vizuelizacije pomoću uređaja prema predmetnom pronalasku, te da viuelizuje granice koje se iscrtaju čak i pod atmosferskim svetlom, golim okom.
U poželjnom rešenju, takva boja će emitovati željenu fluorescenciju kada se osvetli svetlošću koja sadrži komponente između oko 400 i oko 500 nm. Stručnjak u ovoj oblasti će moći Iako đa odabere odgovarajuću boju, razmatrajući boje koje su u literaturi poznate.
Neograničavajući primer poznatih komercijalnih boja koje emituju na željenoj talasnoj dužini kada se pobude svetlošću koja sadrži komponente između oko 400 nm i oko 500 nm naveden je u tabeli 3 koja sledi.
Prednost koju donosi uređaj za pisanje iz opisanog kompleta leži u činjenici da on omogućava operateru da oiviči regije sa smanjenom auto fluorescencijom, dakle, potencijalno displastične/neoplastične regije, kako bi omogućio njihovo uklanjanje, noseći uređaj za detekciju jer to omogućava preciznu vizuelizaciju navedenih regija.
Primenjeni uobičajeni uređaji za pisanje pre hirurških intervencija obično sadrže boje koje nije lako, ili je nemoguće, detektovati uređajem prema predmetnom pronalasku. Dermatološka olovka koja je ovđe opisana stoga donosi praktičnu prednost za operatera u dijagnozi autofluorescencije koja je prethodno opisana.
Alternativno, ili uz to, komplet prema predmetnom pronalasku može da sadrži, osim uređaja, sistem optičkih filtera prema predmetnom pronalasku koje operater može da koristi da modifikuje, prema svojim potrebama, željene sisteme za snimanje slike. Operater takođe može da modeluje sistem optičkih filtera koji je ovde opisan prema sopstvenim uređajima za snimanje slike (foto-aparatima ili video kamerama).
Alternativno, komplet može da sadrži jedan ili više sistema optičkih filtera koji su postavljeni na deo za pričvršćivanje, koji može đa se prilagodi sistemima za snimanje slike.
Komplet koji je prethodno opisan mogao bi da sadrži Čak i jedan ili veći broj izvora svetlosti na talasnim dužinama koje se kreću između 200 i 1100 nm gde, u konkretnom rešenju, navedeni izvor svetlosti može da bude fotopolimerizaciona lampa.
Primeri
Primer 1
Test za određivanje izvora svetlosti kompatibilnih sa nosivim uređajem prema
predmetnom pr onalasku
Sluzokoža usne duplje pacijenata analizirana je pomoću nosivog uređaja prema predmetnom pronalasku, osvetljavanjem regije usta koja se ispituje različitim izvorima svetlosti. Konkretnije, korišćene su različite fotopolimerizacione lampe dostupne na tržištu, koje se obično koriste u stomatologiji.
U tabeli 1 koja sledi, naznačeno je otkriveno da su skoro sve lampe, koje su poznate pronalazačima, pogodne za željenu upotrebu.
Primer 2
Merenje krive propustljivosti i provera tehničkih odlika sistema optičkih filtera prema
predmetnom pronalasku
Sistem optičkih filtera prema prethodnom opisuje izrađen, tako da sadrži tri sočiva sa nanometarskom kontrolom od optičkog stakla, preklopljena jedno preko drugog i spojena lepljenjem sintetičkim kanadskim balsamom, pri čemu su korišćena optička stakla komercijalni filteri, konkretnije, filteri u optičkom staklu Schott BG39, GG495 i BG23.
Na slici 5 dat je šematski prikaz realizacije sistema optičkih filtera prema ovom primeru.
Detekcija podataka koji su predstavljeni u daljem tekstu izvedena je pomoću instrumenta Shimadzu, model UVI601.
Kriva propustljivosti filtera implementiranog prema predmetnom pronalasku, u opsegu talasnih dužina između 200 i 1100 nm, prikazana je na slici 6.
Tabela 2 koja sledi donosi sirove podatke, uzorkovane na talasnim dužinama između 200 i 1100 nm, sa inkrementom od 5 nm.
Kao što se vidi iz tabele, sistem optičkih filtera veoma je selektivan za talasne dužine oko 515 nm.
Primer 3
Realizacija kompleta prema predmetnom pronalasku
Kako bi se proverilo da ii je sistem optičkih filtera prema predmetnom pronalasku pogodan za snimanje slika, takvi sistemi su postavljeni, pomoću držača, za Nikon fiiter, te su snimljene fotografije (npr. slika 2B) pomoću foto-aparata Nikon D70 opremljenog sočivom Nikkor AF Micro 60mm. Kao što se vidi sa fotografije na slici 2B (u predmetnoj prijavi nije izložen veliki broj izrađenih fotografskih snimaka), sistem optičkih filtera prema predmetnom pronalasku pogodan je za upotrebu za snimanje slike i omogućava operateru da snimi i čuva uočene podatke.

Claims (8)

1. Nosivi uređaj za detekciju autofluorescencije životinjskog biološkog tkiva koje emituje fluorescentnu komponentu na talasnoj dužini oko 515 nm kada se osvetli pomoću izvora svetlosti sa talasnim dužinama između 200 i 1100 nm, koja sadrži najmanje jednu komponentu na oko 450 nm, naznačen time što navedeni uređaj sadrži sistem optičkih filtera trakasto-propusnog tipa, takvih da izoluju svetlost oko navedene fluorescentne komponente a isključuju komponente vidljive i UV svetlosti, gde je navedeni sistem optičkih filtera postavljen u ram za naočare ili vizir i gde on sadrži tri preklopljena sočiva sa nanometarskom kontrolom izrađena od optičkog stakla, koja imaju sledeće karakteristike: - trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® BG39, koji pokazuje maksimum na oko 500 nm i ima širinu pojasa između 300 i 700 nm. visoko propustljivi filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® GG495, koji pokazuje plato iza 540 nm i suštinski nikakvu propustljivost ispod 480 nm; - trakasto-propusni filter sa krivom propustljivosti kao kod Schott® BG23, koji pokazuje maksimum na oko 465 nm i ima širinu pojasa između 300 i 600 nm.
2. Nosivi uređaj prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što su navedena sočiva sa nanometarskom kotrolom spojena lepljenjem.
3. Uređaj prema patentnim zahtevima 1 ili 2, naznačen time što sadrži elemente za zaklanjanje ambijentalnog osvetljenja.
4. Uređaj prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačen time što je pogodan za primenu na naočarama za vid.
5. Uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što dalje sadrži sredstvo za snimanje video zapisa, postavljeno tako da snima filtrirane slike.
6. Dijagnostički komplet naznačen time što sadrži uređaj iz bilo kog od patentnih zahteva 1 do 5 i jedan ili veći broj uređaja za pisanje koji koristi mastilo koje sadrži fluorescentnu ili nefluorescentnu boju koja može da se detektuje navedenim uređajem.
7. Dijagnostički komplet koji sadrži uređaj iz patentnog zahteva 6 naznačen time Što dalje sadrži izvor svetlosti na talasnim dužinama od 200 i 1100 nm, koji sadrži najmanje jednu komponentu na oko 450 nm.
8. Dijagnostički komplet prema patentnom zahtevu 7, naznačen time što je navedeni izvor svetlosti fotopolimerizaciona lampa.
RS20160497A 2010-02-16 2011-02-16 Nosivi uređaj za vizuelizaciju RS54915B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITRM2010A000061A IT1398190B1 (it) 2010-02-16 2010-02-16 Dispositivo di visione indossabile.
PCT/IB2011/050642 WO2011101789A1 (en) 2010-02-16 2011-02-16 Wearable vision device
EP11710326.7A EP2537009B1 (en) 2010-02-16 2011-02-16 Wearable vision device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS54915B1 true RS54915B1 (sr) 2016-10-31

Family

ID=42542911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20160497A RS54915B1 (sr) 2010-02-16 2011-02-16 Nosivi uređaj za vizuelizaciju

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8750969B2 (sr)
EP (1) EP2537009B1 (sr)
DK (1) DK2537009T3 (sr)
ES (1) ES2582833T3 (sr)
HR (1) HRP20160814T1 (sr)
HU (1) HUE029715T2 (sr)
IT (1) IT1398190B1 (sr)
PL (1) PL2537009T3 (sr)
PT (1) PT2537009T (sr)
RS (1) RS54915B1 (sr)
SI (1) SI2537009T1 (sr)
WO (1) WO2011101789A1 (sr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD715937S1 (en) 2013-02-08 2014-10-21 Forward Science, Llc Oral cancer screening device
USD793085S1 (en) * 2015-05-29 2017-08-01 Binoptics, Sociéte Privée À Responsabilité Limitée Pince-nez case
CN111374642A (zh) * 2020-03-24 2020-07-07 傅建华 一种深部可视化口腔黏膜病观察和口腔癌筛查的器械

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6914250B2 (en) * 1997-03-07 2005-07-05 Clare Chemical Research, Inc. Fluorometric detection using visible light

Also Published As

Publication number Publication date
ES2582833T3 (es) 2016-09-15
SI2537009T1 (sl) 2016-08-31
HUE029715T2 (en) 2017-03-28
PL2537009T3 (pl) 2016-10-31
WO2011101789A1 (en) 2011-08-25
PT2537009T (pt) 2016-07-27
EP2537009A1 (en) 2012-12-26
EP2537009B1 (en) 2016-04-20
ITRM20100061A1 (it) 2011-08-17
US8750969B2 (en) 2014-06-10
US20130046183A1 (en) 2013-02-21
DK2537009T3 (en) 2016-07-25
IT1398190B1 (it) 2013-02-14
HRP20160814T1 (hr) 2016-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9788712B2 (en) Device and method for determining the presence of middle ear fluid
US6021344A (en) Fluorescence scope system for dermatologic diagnosis
US6957907B2 (en) Illumination apparatus having a light-converting lens for increasing visual contrast between different oral tissues
US7365844B2 (en) Vision enhancement system for improved detection of epithelial neoplasia and other conditions
US6325623B1 (en) Dental light curing and diagnosing device
Seremidi et al. Comparative in vitro validation of VistaProof and DIAGNOdent pen for occlusal caries detection in permanent teeth
JP5945104B2 (ja) 蛍光手術用実体顕微鏡
KR102434671B1 (ko) 의료용 내시경기구
US10215977B1 (en) Magnification device and assembly
US20100210951A1 (en) Optical System for Imaging of Tissue Lesions
ES2848024T3 (es) Compensación del espectro del filtro de fluorescencia
CN103327885A (zh) 照明用孔径光阑
Leonhard New incoherent autofluorescence/fluorescence system for early detection of lung cancer
KR20230153430A (ko) 치과용 영상 시스템 및 이미지 분석
Hontani et al. Deep-tissue three-photon fluorescence microscopy in intact mouse and zebrafish brain
RS54915B1 (sr) Nosivi uređaj za vizuelizaciju
CN201664343U (zh) 具有血管造影功能的手术显微镜系统
CN209301115U (zh) 自由活动动物的头载内窥显微成像装置
JPS5875533A (ja) 電気生理学的診断法が可能な眼底カメラ
Al-Essa et al. VELscope: The challenge for the detection of orally potentially malignant lesions
US20210228084A1 (en) Led induced fluorescence detection system of epithelial tissue
US20230390041A9 (en) Composite finder system and method of use thereof
Messadi et al. Oral cancer
US20240268638A1 (en) Attachment optics and system for fluorescence imaging in open surgery
Hildreth A Mercury-Arc Redfree Ophthalmoscope