ITRM20100061A1 - Dispositivo di visione indossabile. - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO DI VISIONE INDOSSABILE"
DESCRIZIONE
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Nel mondo, il carcinoma orale ha un incidenza di 8,2 casi su 100000 abitanti per anno nel sesso maschile e di 2,8 casi su 100000 abitanti per anno nel sesso femminile. Tuttavia nel mondo alcune aree sono maggiormente colpite; nel subcontinente indiano il carcinoma orale supera il 30% di tutti i tumori. Più del 90% di questi tumori sono classificati come “tumore squamocellulare†(Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005, 55:74-108)
L’età di insorgenza si colloca tra la VI e la VII decade di vita; nel corso degli ultimi decenni tuttavia, si à ̈ riscontrato un aumento dei casi di carcinoma orale in età giovanile con prevalente localizzazione linguale.
I fumatori hanno un rischio di morte per cancro del cavo orale di 5 volte superiore al resto della popolazione. Anche l’eccessivo consumo di alcool promuove il cancro del cavo orale e l’associazione di alcool e fumo di tabacco ha un effetto sinergico sull’aumento del rischio di sviluppare il tumore.
Qualche importanza dal punto di vista eziologico sembrano avere anche scarsa igiene orale, protesi incongrue, ricostruzioni dentali difettose, arcate dentali in occlusione scorretta, cuspidi taglienti. Frequentemente à ̈ stato riscontrato DNA virale (HPV, HCV) nel carcinoma del cavo orale. Di particolare importanza a scopo preventivo appare l’identificazione di tutte quelle lesioni definite “precancerose†come la leucoplachia, l’eritroplachia e il lichen planus poiché costituiscono fattore di rischio specifico. Secondo i dati della letteratura le lesioni precancerose possono mutare in carcinoma in una quota variabile tra il 5 ed il 18% dei casi.
Al momento nessun organismo competente ha mai proposto di istituire degli screening su ampie popolazioni. Tuttavia potrebbe essere utile a scopo preventivo lo studio di gruppi a rischio.
Attualmente gli esami di screening raccomandati sono la visita clinica e l’applicazione di blu di Toluidina sulla lesione sospetta, seguiti da diagnosi definitiva con biopsia incisionale o escissionale.
Il blu di Toluidina à ̈ il test più usato; questo presenta tuttavia falsi negativi e l’area ove si fissa il colorante sembra non corrispondere sempre alla reale estensione della neoplasia; per tale ragione si stanno sviluppando promettenti tecniche di prevenzione secondaria del cancro del cavo orale basate su apparecchi ottici (W. H. Westra D.
Sidransky “FluorescenceVisualization in Oral Neoplasia: Shedding Light on an Old Problem†Commentary on Poh et al. Clin Cancer Res 2006; 12(22) November 15, 2006; 6594-7; Poh CF, Zhang L, Anderson DW, et al. “Fluorescence visualization detection of field alterations in margins of oral cancer patient†. Clin Cancer Res 2006;12:6716-22).
La diagnosi eseguita con l'uso di apparecchi ottici, à ̈ basata sull'evidenza che alcuni tessuti emettono fluorescenza quando illuminati con luce visibile. Questo fenomeno à ̈ noto come “autofluorescenza†. L’autofluorescenza dei tessuti fornisce dati diagnosticamente rilevanti per la prevenzione dei tumori nel polmone, nella cervice uterina, nella cute e nella cavità orale.
L'interazione della luce con il tessuto rivela cambiamenti nella struttura e nell'attività metabolica in aree in cui à ̈ presente attività clonale. Più precisamente, la perdita di autofluorescenza sembra riflettere complessi rimodellamenti quali la rottura del collagene tissutale, la neoangiogenesi e la diminuzione della concentrazione del flavina adenin di nucleotide (FAD) nella sua forma ossidata..
La mucosa orale sana emette una tenue fluorescenza di color verde pallido (515nm) quando illuminata con luce blu - violetto (450nm)
Nei tessuti displasici l’autofluorescenza appare ridotta fondamentalmente a causa di alterazioni del metabolismo cellulare (la concentrazione di FAD diminuisce nelle cellule con metabolismo cellulare attivo) ed effetto scattering dovuto ad alterazioni della struttura cellulare e scompaginamento della matrice extracellulare.
Se la mucosa orale ha subito alterazioni biochimiche e/o strutturali (iperplasia squamosa, displasia, carcinoma), si osserva un’area di diminuita autofluorescenza.
Una pubblicazione del Journal of Biomedical Optics del 2006 presentava un dispositivo in grado di evidenziare la riduzione di fluorescenza, indicativa di degenerazione neoplastica dell’area in esame (Lane PM, Gilhuly T, Whitehead P, Zeng H, Poh CF, Ng S, Williams PM, Zhang L, Rosin MP, MacAulay CE “Simple device for the direct visualization of oral-cavity tissue fluorescence†J Biomed Opt. 2006 Mar-Apr;11(2):024006, fig.1). Il dispositivo consisteva in una sorgente di luce collegata tramite cavo a fibre ottiche alla porzione dello strumento da impugnare. In quest’ultimo la luce attraversava prima un filtro di eccitazione, poi una lente convergente, in seguito uno specchio dicroico ed infine investiva la mucosa orale. Dalla mucosa orale la luce percorreva successivamente un tragitto a ritroso attraverso lo specchio dicroico. Questa volta però era indirizzata all’occhio dell’esaminatore dopo aver attraversato due filtri: il primo di emissione, il secondo di contrasto.
La stessa rivista nel maggio 2008 pubblicava un lavoro su un nuovo dispositivo basato sullo stesso principio: migliorie sono date dalla trasportabilità , dalla vista binoculare e dalla associazione a sistema di registrazione video (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 May-Jun;13(3):030502)
Il dispositivo disponibile nello stato della tecnica, come brevemente descritto sopra, prevede l’utilizzo di un apparato ottico complesso, composto da diverse parti, che deve essere impugnato dall’operatore che effettua l’analisi.
Tale dispositivo permette la visualizzazione della diminuzione di autofluorescenza di interesse diagnostico nella mucosa orale dei pazienti esaminati e permette, con le ultime modifiche apportate pubblicate nel 2008 (Rahman et al 2008, sopra) una visione binoculare e la registrazione delle immagini visualizzate per mezzo di un dispositivo estremamente complesso che deve essere indossato dall’operatore.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si propone di semplificare e rendere quindi più accessibile agli operatori, la diagnosi precoce delle lesioni precancerose del cavo orale mediante esame dell’autofluorescenza. La complessità del dispositivo mostrato nella pubblicazione di Rahman et al 2008, non ne permette un utilizzo su vasta scala che potrebbe essere utile per screening di prevenzione di massa.
Nonostante rispetto al dispositivo pubblicato nel 2006, quello del 2008 abbia permesso una visione binoculare ed una diretta indossabilità dello stesso, che libera le mani dell’operatore, il dispositivo appare chiaramente complesso, costoso e di utilizzo non immediato. Non ultimo à ̈ l’ingombro di tale dispositivo e la necessità di spazi per riporre lo stesso che complicano ulteriormente la versatilità del dispositivo. Inoltre, tale dispositivo, ha un peso non irrilevante per l’operatore che ne consente una indossabilità limitata e che limita i movimenti del capo dell’operatore.
Il sistema completo pesa circa 1,5 chili e consiste di un dispositivo a caschetto, con luce chirurgica integrata a LED, un binocolo chirurgico ed una fot/video camera CCD integrata ed una batteria di alimentazione elettrica integrata.
Il principio tecnico legato al dispositivo disponibile nello stato della tecnica à ̈ quello di fornire un'illuminazione altamente selettiva, in termini di lunghezza d’onda, della parte da analizzare in maniera tale da eccitare precisamente i fluorofori di interesse diagnostico. Il dispositivo à ̈ dotato di filtri passa-basso per filtrare l'emissione.
La presente invenzione vuole fornire un mezzo alternativo per la diagnosi precoce delle lesioni precancerose e cancerose della mucosa orale mediante l’osservazione dell’autofluorescenza, di facile utilizzo, semplice, leggero e poco ingombrante.
I presenti inventori hanno pensato di realizzare un dispositivo che permettesse, inoltre, l’utilizzo di mezzi normalmente presenti in un laboratorio odontoiatrico, e cioà ̈ una lampada per fotopolimerizzazione, e quindi una lampada che emette una luce normalmente compresa in un intervallo di lunghezze d’onda da circa 400 a circa 500 nm, adattando le caratteristiche del dispositivo diagnostico a mezzi comunemente utilizzati in odontoiatria, permettendo al tempo stesso un abbattimento di costi per gli utilizzatori, una diminuzione di ingombro per la conservazione del dispositivo, una maggiore indossabilità dello stesso che permette migliori movimenti all’operatore e che permette comunque una visione binoculare e, opzionalmente, la possibilità di registrare e/o fotografare le immagini mediante dispositivi aggiuntivi.
I dispositivi aggiuntivi saranno normali apparecchi per la registrazione di immagini, quali macchine fotografiche digitali e non, e foto o video camere su cui potrà essere montato un filtro costituito da una lente avente le stesse caratteristiche di quella montata sugli occhiali della presente descrizione.
L’invenzione quindi fornisce una soluzione alternativa alla tecnica nota risolvendone anche alcune caratteristiche negative sopra elencate, fornendo una lente altamente selettiva utilizzabile con semplici lampade fotopolimerizzatrici, comunemente presenti nei laboratori e negli studi odontoiatrici.
Il sistema secondo la presente invenzione permette di sfruttare come fonte di luce una lampada fotopolimerizzante per l'analisi della risposta tissutale di autofluorescenza come sopra descritta, in quanto fornisce un dispositivo indossabile come definito nella rivendicazione n.1.
E' oggetto della presente descrizione anche un sistema di filtro ottico secondo la rivendicazione 9.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad un kit comprendente un dispositivo secondo la presente descrizione ed uno o più dispositivi di scrittura utilizzanti un inchiostro comprendente un colorante, fluorescente o meno, rilevabile attraverso detto dispositivo; un Kit comprendente un dispositivo secondo la presente descrizione ed uno o più sistemi di filtro ottico secondo la presente descrizione opzionalmente montati su adattatori per apparati di registrazione video/fotografica.
Kit comprendente un dispositivo secondo la presente descrizione ed uno o più dispositivi di scrittura utilizzanti un inchiostro comprendente un colorante, fluorescente o meno, rilevabile attraverso detto dispositivo ed uno o più sistemi di filtro ottico secondo la presente descrizione opzionalmente montati su adattatori per apparati di registrazione video/fotografica.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
La figura 1 mostra una schematizzazione del principio diagnostico basato sulla rivelazione dell'autofluorescenza descritto sopra nello stato della tecnica.
La figura 2 mostra un esempio di rivelazione ottenuta con il dispositivo della presente descrizione, nel riquadro 2A la mucosa orale esaminata à ̈ illuminata con luce normale, il riquadro 2B mostra la diminuzione di autofluorescenza rivelata con il dispositivo dell'invenzione sulla stessa mucosa orale illuminata con lampada fotopolimerizzatrice, la freccia indica la diminuzione di autofluorescenza evidente, associata al rischio di neoplasia.
La figura 3 à ̈ un grafico che mostra lo spettro di radiazione di una lampada alogena che emette luce per foto polimerizzazione(in mW/cm2 - nm); i valori in ascissa sono espressi in nanometri; 450 nm à ̈ la lunghezza d'onda richiesta per eccitare la FAD ossidata; 515 nm à ̈ la lunghezza d'onda emessa dalla FAD ossidata eccitata.
La figura 4 à ̈ un grafico che rappresenta la curva di trasmittanza desiderata per un filtro secondo la presente invenzione; i valori in ascissa sono espressi in nanometri; 450 nm à ̈ la lunghezza d'onda richiesta per eccitare la FAD ossidata; 515 nm à ̈ la lunghezza d'onda emessa dalla FAD ossidata eccitata.
La figura 5 Ã ̈ una schematizzazione di un filtro secondo l'esempio 2.
La Figura 6 Ã ̈ un grafico che rappresenta la curva di trasmittanza di un filtro realizzato secondo la presente invenzione, in un intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 200 e 1100 nm.
GLOSSARIO
Balsamo del Canada (o trementina del Canada, o balsamo d'abete) Ã ̈ una trementina ottenuta dalla resina dell'abete balsamico (Abies balsamea). La resina, disciolta in oli essenziali, Ã ̈ un liquido incolore, viscoso e adesivo che secca in una massa trasparente. Per via del suo indice di rifrazione (n = 1,55) simile a quello del vetro Crown, il balsamo del Canada purificato e filtrato ha avuto un tradizionale impiego come adesivo completamente trasparente (una volta asciugato) per vetri, lenti e componenti ottici.
Vetro ottico à ̈ il materiale usato per produrre obiettivi di qualità per la sua trasparenza e per le sue proprietà rifrattive. L’aggiunta di elementi come il bario, il boro, il fosforo, il lantanio permette di ottenere vetri a bassa o alta rifrazione ed alta o bassa dispersione. Il vetro ottico à ̈ prodotto facendo fondere e poi raffreddare lentamente la materia prima.
Lampada fotopolimerizzante o fotopolimerizzatrice (“curing light†, in inglese) consiste in una fonte di luce, come una lampada alogena o LED, usata dagli odontoiatri per far solidificare le resine comunemente impiegate nel riempimento di cavità o radici dentali. La luce emessa dalle lampade fotopolimerizzanti à ̈ compresa generalmente in uno spettro di emissione di 380-500 nm.
Con i termine "Lesioni displasiche/anaplasiche del cavo orale" si intendono le aree di mucosa del cavo orale caratterizzate dalla presenza di alterazioni della normale composizione cellulare o della normale proliferazione cellulare che si ripercuotono sulla struttura del tessuto e che possono condurre a malattia cancerosa (nel caso delle displasie) o sono esse stesse il segno anatomo-patologico della presenza di un tumore (nel caso delle anaplasie).
Per "Tessuto biologico animale" si intende un materiale complesso e dinamico di origine animale costituito da cellule che, unitamente alle loro sostanze di base (matrice extracellulare), agiscono insieme in modo coordinato a svolgere una particolare funzione in risposta a specifici stimoli, dove per animale si intendono organismi complessi (pluricellulari) appartenenti al regno animale, in particolare i mammiferi incluso l'uomo.
Per "Montatura da occhiale" si intende una qualsiasi struttura idonea al montaggio di lenti atta ad essere indossata in maniera tale che le lenti siano posizionate davanti agli occhi dell'utilizzatore.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
La figura 1 schematizza il principio dell'autofluorescenza, alla base della presente invenzione.
In particolare, si può notare che la mucosa orale sana emette una tenue fluorescenza di color verde pallido (515nm) quando illuminata con luce blu - violetto (450nm).
Nei tessuti displasici l’autofluorescenza appare ridotta fondamentalmente a causa di alterazioni del metabolismo cellulare (la concentrazione di FAD diminuisce nelle cellule con metabolismo cellulare attivo) ed effetto scattering dovuto ad alterazioni della struttura cellulare e scompaginamento della matrice extracellulare.
Se la mucosa orale ha subito alterazioni biochimiche e/o strutturali (iperplasia squamosa, displasia, carcinoma), si osserva un’area di diminuita autofluorescenza, come evidenziato nelle successive figure 2A e 2B.
Un dispositivo indossabile secondo la presente invenzione, consente la rivelazione della autofluorescenza di un tessuto biologico animale che emette una componente fluorescente presentante una lunghezza d'onda di circa 515 nm quando illuminata tramite una sorgente di luce ad una lunghezza d'onda compresa tra i 200 ed i 1.100 nm, purchà ̈ comprendente almeno una componente tra i 400 ed i 500 nm, preferibilmente 450 nm Tale tessuto biologico animale potrà essere scelto tra i tessuti comunemente noti al tecnico del settore che mostrano una diminuzione di autofluorescenza a circa 515 nm quando illuminata tramite una sorgente di luce come sopra descritta, in presenza di lesioni displasiche/anaplasiche, come ad esempio, il tessuto polmonare, la cervice uterina e la mucosa del cavo orale.
Ad esempio, il tecnico del settore à ̈ a conoscenza che il fluoroforo flavina adenin dinucleotide (FAD), nella sua forma ossidata risponde ad una luce di 450nm (blu-violetto) emettendo una fluorescenza della lunghezza d’onda di 515nm (verde).
Nel tessuto tumorale la fluorescenza della FAD ossidata irradiata con luce bluvioletta diminuisce. La causa di questo fenomeno non à ̈ nota con certezza: probabilmente va ricercata in una combinazione di più fenomeni. I tumori sono generalmente associati ad angiogenesi che potrebbe portare ad un aumento dell’assorbimento della luce eccitante (l’emoglobina assorbe fortemente la luce a 420nm). Anche lo scompaginamento della matrice extracellulare e l’ispessimento epiteliale conseguenti provocati dal tumore sembrano diminuire l’intensità del segnale. Allo stesso fenomeno di assorbimento, eccitazione ed emissione di un segnale luminoso sembrano soggetti i legami cross-link della matrice collagene.
Di conseguenza, qualsiasi tessuto che presenti queste caratteristiche, potrà essere indagato con il dispositivo della presente invenzione.
Il dispositivo secondo la presente invenzione isola la luce intorno ai 515nm (quella emessa dalla FAD ossidata).
La sorgente di luce utilizzabile può vantaggiosamente essere una lampada fotopolimerizzante del tipo comunemente utilizzato dagli odontoiatri, che emette una luce il cui picco à ̈ generalmente compreso tra 440 e 480 nm, trovandosi la curva di assorbimento dei compositi utilizzati dagli odontoiatri tra 360 e 520 nm con un picco a 465 nm. In particolare, à ̈ essenziale che la sorgente di luce emetta anche a lunghezze d'onda prossime a quella alla quale la FAD ossidata si eccita (450 nm). Di conseguenza, la luce emessa dalla lampada fotopolimerizzante à ̈ idonea a produrre autofluorescenza del tessuto biologico animale sotto esame.
Un elenco non limitativo di sorgenti di luce idonee al funzionamento con la presente invenzione à ̈ riportato nella Tabella 1 degli ESEMPI.
La figura 3 à ̈ un grafico che mostra lo spettro di radiazione di una lampada alogena che emette luce per foto polimerizzazione(in mW/cm2 - nm); i valori in ascissa sono espressi in nanometri; 450 nm à ̈ la lunghezza d'onda richiesta per eccitare la FAD ossidata; 515 nm à ̈ la lunghezza d'onda emessa dalla FAD ossidata eccitata.
Secondo la forma di realizzazione preferita, il dispositivo secondo la presente invenzione comprende un sistema di filtro ottico di tipo passa-banda, tale da isolare la componente fluorescente (515 nm) e sostanzialmente escludere altre componenti di luce nel visibile e nell'UV.
Il sistema di filtro ottico secondo la presente invenzione, garantisce quindi una specificità per la fluorescenza della FAD ossidata escludendo la luce blu, rossa ed i raggi UV ed avendo un picco di trasparenza intorno ai 515nm (corrispondenti alla luce emessa dalla FAD ossidata).
La figura 4 à ̈ un grafico che rappresenta la curva di trasmittanza desiderata per un filtro secondo la presente invenzione; i valori in ascissa sono espressi in nanometri; 450 nm à ̈ la lunghezza d'onda richiesta per eccitare la FAD ossidata; 515 nm à ̈ la lunghezza d'onda emessa dalla FAD ossidata eccitata.
Il sistema di filtro ottico secondo la presente invenzione può essere realizzato ad esempio mediante un accoppiamento di più lenti nanometro-controllate sovrapposte (almeno due). In particolare il sistema può comprendere tre lenti in vetro ottico. Preferibilmente possono essere utilizzate lenti in vetro ottico aventi rispettivamente le seguenti caratteristiche:
1) filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 500 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 700 nm circa;
2) filtro passa-alto con una curva di trasmittanza presentante un plateau oltre i 540 nm circa;
3) filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 465 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 600 nm circa.
Un esempio non limitativo di filtri commerciali di questo tipo à ̈ dato dai filtri in vetro ottico Schott BG39, GG495 e BG23.
Preferibilmente, i filtri vengono lavorati piano-paralleli, lucidati otticamente sulle due superfici e incollati tra loro con un idoneo collante, ad esempio il balsamo del Canada sintetico oppure un qualsiasi altro collante che presenti simili caratteristiche tecniche, noto al tecnico del settore.
Naturalmente à ̈ da intendersi che l'ordine secondo il quale le lenti vengono sovrapposte ed accoppiate non modificherà il risultato finale.
La Tabella 2 riportata nel capitolo ESEMPI riporta le caratteristiche tecniche di un sistema di filtro ottico secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione.
Il sistema di filtro ottico, in particolare le lenti di cui à ̈ costituito, possono vantaggiosamente essere modellate ed alloggiate all’interno di una qualsiasi montatura da occhiale o visiera.
La montatura delle lenti può comprendere un qualsiasi sistema di indossamento (pince-nez, lacci, astine, ecc.) preferibilmente regolabili per una buona adesione al volto dell’operatore.
La montatura può inoltre comprendere elementi di schermatura, ad esempio alette laterali oppure intorno alle lenti, per consentire l’isolamento rispetto alla luce ambientale.
Vantaggiosamente, il dispositivo secondo la presente invenzione potrà essere realizzato anche nella forma di lenti aggiuntive (tipo clip-on) atte ad essere applicate ad esempio ad un paio di occhiali da vista.
Il dispositivo potrà ulteriormente comprendere mezzi di registrazione video, disposti in maniera tale da catturare immagini filtrate dal sistema di filtro ottico.
Ad esempio tali mezzi di registrazione potrebbero comprendere una microcamera per registrare le stesse immagini che l'operatore vede attraverso le lenti del filtro.
Secondo la presente invenzione, à ̈ altresì possibile fornire un kit diagnostico che comprende un dispositivo come finora descritto ed un dispositivo di scrittura utilizzante un inchiostro comprendente un colorante, fluorescente o meno, rilevabile attraverso detto dispositivo.
Il dispositivo di scrittura sarà preferibilmente una penna dermatologica che potrà essere fornita in confezioni sterili, vantaggiosamente di tipo monouso. Ovviamente l'inchiostro ed il colorante selezionato saranno di tipo adatto alla chirurgia in generale. La penna potrà essere sterilizzata ad esempio ai raggi gamma. L'inchiostro sarà naturalmente atossico, e resistente al trattamento pre-operatorio, del tipo noto al tecnico del settore e comprenderà , oltre ad un colorante convenzionale, visibile ad occhio nudo, un colorante fluorescente che emette fluorescenza ad una lunghezza d'onda compresa tra circa 500 nm e circa 550 nm.
Ciò permetterà all'operatore di delimitare le aree di interesse durante la visualizzazione con il dispositivo dell'invenzione e di poter visualizzare la delimitazione eseguita anche in condizioni di illuminazione ambientale, ad occhio nudo.
In una forma di realizzazione preferita, tale colorante emetterà la fluorescenza desiderata quando illuminato con luce contenente componenti tra circa 400 e circa 500 nm. Il tecnico del settore saprà facilmente scegliere il colorante adatto valutando i coloranti noti in letteratura.
Un esempio non limitativo di coloranti commerciali noti che emettono alla lunghezza d'onda desiderata quando eccitati da una luce contenente componenti tra circa 400nm e circa 500nm à ̈ riportato nella tabella 3 sottostante.
Tabella 3
DiO 487 nm 501 nm LysoSensor Green pH 5.0 447 nm 502 nm Cy 2 489 nm 503 nm LysoSensor Green 447 nm 504 nm Fura-2, high Ca 336 nm 504 nm Fura-2 Ca2+ 336 nm 505 nm SYTO 13-DNA 488 nm 506 nm YO-PRO-1-DNA 491 nm 507 nm YOYO-1-DNA 491 nm 509 nm eGFP (Enhanced Green Fluorescent
Protein) 488 nm 509 nm
LysoTracker Green 503 nm 509 nm GFP (S65T) 489 nm 509 nm BODIPY FL, MeOH 502 nm 511 nm Sapphire 396 nm 511 nm BODIPY FL conjugate 503 nm 512 nm MitoTracker Green 490 nm 512 nm MitoTracker Green FM, MeOH 490 nm 512 nm Fluorescein 0.1 M NaOH 493 nm 513 nm Calcein pH 9.0 494 nm 514 nm Fluorescein pH 9.0 490 nm 514 nm Calcein 493 nm 514 nm Fura-2, no Ca 367 nm 515 nm Fluo-4 494 nm 516 nm FDA 495 nm 517 nm DTAF 495 nm 517 nm Fluorescein 495 nm 517 nm Fluorescein antibody conjugate pH 8.0 493 nm 517 nm CFDA 495 nm 517 nm FITC 495 nm 517 nm Alexa Fluor 488 hydrazide-water 493 nm 518 nm DyLight 488 493 nm 518 nm 5-FAM pH 9.0 492 nm 518 nm FITC antibody conjugate pH 8.0 495 nm 519 nm Alexa 488 493 nm 520 nm Rhodamine 110 497 nm 520 nm Rhodamine 110 pH 7.0 497 nm 520 nm
Alexa Fluor 488 antibody conjugate pH 8.0 499 nm 520 nm BCECF pH 5.5 485 nm 521 nm PicoGreen dsDNA quantitation reagent 502 nm 522 nm SYBR Green I 498 nm 522 nm Rhodaminen Green pH 7.0 497 nm 523 nm CyQUANT GR-DNA 502 nm 523 nm NeuroTrace 500/525, green fluorescent
Nissl stain-RNA 497 nm 524 nm Dansyl Cadaverine 335 nm 524 nm Rhodol Green antibody conjugate pH 8.0 499 nm 524 nm Fluoro-Emerald 495 nm 524 nm Nissl 497 nm 524 nm Fluorescein dextran pH 8.0 501 nm 524 nm Rhodamine Green 497 nm 524 nm 5-(and-6)-Carboxy-2', 7'-dichlorofluorescein
pH 9.0 504 nm 525 nm Dansyl Cadaverine, MeOH 335 nm 526 nm eYFP (Enhanced Yellow Fluorescent 514 nm 526 nm Protein)
Oregon Green 488 498 nm 526 nm Oregon Green 488 antibody conjugate pH
8.0 498 nm 526 nm Fluo-3 506 nm 527 nm BCECF pH 9.0 501 nm 527 nm SBFI-Na+ 336 nm 527 nm Fluo-3 Ca2+ 506 nm 527 nm Rhodamine 123, MeOH 507 nm 529 nm FlAsH 509 nm 529 nm Calcium Green-1 Ca2+ 506 nm 529 nm Magnesium Green 507 nm 530 nm DM-NERF pH 4.0 493 nm 530 nm Calcium Green 506 nm 530 nm Citrine 515 nm 530 nm LysoSensor Yellow pH 9.0 335 nm 530 nm TO-PRO-1-DNA 515 nm 531 nm Magnesium Green Mg2+ 507 nm 531 nm Sodium Green Na+ 507 nm 531 nm TOTO-1-DNA 514 nm 531 nm Oregon Green 514 512 nm 532 nm Oregon Green 514 antibody conjugate pH 513 nm 533 nm 8.0
NBD-X 466 nm 534 nm Il vantaggio conferito dal dispositivo di scrittura del kit qui descritto, Ã ̈ dato dal fatto di permettere all'operatore di circoscrivere le zone ad autofluorescenza ridotta, e quindi potenzialmente displasiche/neoplasiche, per permettere la rimozione delle stesse, mantenendo il dispositivo di rivelazione indosso e visualizzando, quindi, in maniera precisa, le zone suddette.
I normali dispositivi di scrittura pre-chirurgica utilizzati consistono generalmente di coloranti la visualizzazione dei quali à ̈ poco agevole, se non impossibile, con il dispositivo dell'invenzione. La penna dermatologica qui descritta, quindi, aggiunge un vantaggio pratico per l'operatore nella diagnosi per autofluorescenza sopra descritta.
Alternativamente, o in aggiunta, il kit della presente invenzione, potrà contenere, oltre al dispositivo, un sistema di filtro ottico dell'invenzione, che l'operatore potrà far modellare secondo le sue necessità per l'adattamento, ad esempio, a sistemi di registrazione di immagine desiderati. L'operatore, quindi, potrà far modellare il sistema di filtro ottico qui descritto per i propri dispositivi di registrazione di immagine (apparecchi fotografici o videocamere, ad esempio).
Alternativamente, il kit potrà comprendere, uno o più sistemi di filtro ottico già montato su un supporto adattabile a sistemi di registrazione di immagini.
Il kit come sopra descritto potrà comprendere anche una o più sorgenti di luce ad una lunghezza d'onda compresa tra i 200 ed i 1.100 nm, in una particolare forma di realizzazione, detta sorgente di luce potrà essere una lampada fotopolimerizzante.
ESEMPI
Esempio 1
Saggio per determinare sorgenti di luce compatibili con il dispositivo indossabile dell'invenzione.
Sono state analizzate mucose orali di pazienti utilizzando il dispositivo indossabile dell'invenzione illuminando l'area boccale da esaminare con diverse fonti di luce. In particolare sono state utilizzate diverse lampade fotopolimerizzanti comunemente adoperate in odontoiatria disponibili in commercio.
Nella tabella 1, sotto riportata, si evidenzia come quasi tutte le lampade note agli inventori si siano rivelate idonee all'uso desiderato.
Tabella 1
LAMPADA PRODUTTORE COMPATIBILITA' Allegro Den-Mat OK
Bluelight s Mectron OK
Bluephase Ivodar-Vivadent srl OK
B-Max Tecno-Gaz industries OK
Coltolux 3 3M OK
Cybird DXM OK
Degulux soft star Dentsply Degusta OK
Deltalight Elettronica Trasimeno X
Demetron A.1 KerrHawe OK
Demetron A.2 KerrHawe OK
Demetron LC KerrHawe OK
Demi KerrHawe OK
Eliolux DLX 3M OK
Elipar 2500 3M OK
Led demetron 1 KerrHawe OK
Mini led SATELEC Acteongroup OK
Optilux 501 KerrHawe OK
PenCure Morita OK
Poliled Faro spa OK
Poliled compact Faro spa OK
Radii Southern Dental Industries Ltd. OK
Smartlite IQ Dentsply Caulk OK
Smartlite PS Dentsply DeTrey OK
Spectrum 3M OK
Spectrum 800 Dentsply Caulk OK
Starlight p Mectron OK
Starlight pro Mectron OK
Starlight s Mectron OK
Swiss Master Light EMS SA X
T LED ELCA Technologies OK
Translux power blue Heraeus Kulzer OK
U.V.LUX F.A.6 D Nuova Alba srl X
Ultra Orion OK
VIP Carbon Denit spa OK
XL3000 3M OK
OK: Compatibile; X: Non compatibile.
Esempio 2
Misura Della Curva Di Trasmittanza E Verifica Delle Caratteristiche Tecniche Del Sistema
Di Filtro Ottico Realizzato Secondo La Descrizione
Sono stati realizzati sistemi di filtri ottici secondo la descrizione sopra,
comprendenti tre lenti in vetro ottico nanometro controllate sovrapposte tra loro ed unite
mediante incollaggio con balsamo del Canada sintetico, i vetri ottici utilizzati erano filtri
commerciali, in particolare, i filtri in vetro ottico Schott BG39, GG495 e BG23.
La figura 5 schematizza la realizzazione del sistema di filtro ottico secondo
l'esempio.
Il rilevamento dei dati sotto riportati, Ã ̈ stato effettuato con uno strumento
Shimadzu modello UV1601.
La curva di trasmittanza di un filtro realizzato secondo la presente invenzione, in un intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 200 e 1100 nm à ̈ mostrata in figura 6.
La Tabella 2, sotto, riporta i dati grezzi campionati tra 200 e 1100 nm ad intervalli di 5 nm.
Tabella 2
Come evidente dalla tabella, il sistema di filtro ottico realizzato, Ã ̈ altamente selettivo per lunghezze d'onda intorno ai 515nm.
Esempio 3
Realizzazione Del Kit Dell'invenzione
Al fine di verificare l'idoneità del sistema di filtro ottico dell'invenzione alla registrazione di immagini, tale sistema à ̈ stato montato su di un supporto per filtro Nikon e sono state effettuate riprese fotografiche (es. Figura 2B) con un apparecchio fotografico Nikon D70 dotata di obiettivo Nikkor AF Micro 60mm. Come evidente dalla fotografia in 2B (numerosi dati fotografici non sono qui riportati), il sistema di filtro ottico secondo la presente descrizione, à ̈ idoneo all'uso su apparecchi di registrazione di immagine e permette all'operatore di registrare e conservare i dati osservati.
Claims (17)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo indossabile di rivelazione dell'autofluorescenza di un tessuto biologico animale che emette una componente fluorescente presentante una lunghezza d'onda di circa 515 nm quando illuminata tramite una sorgente di luce ad una lunghezza d'onda compresa tra i 200 ed i 1.100 nm, comprendente almeno una componente a circa 450 nm, detto dispositivo comprendente un sistema di filtro ottico di tipo passa-banda, tale da isolare detta componente fluorescente ed escludere componenti di luce nel visibile e nell'UV.
- 2. Dispositivo indossabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di filtro ottico comprende due o più lenti nanometro-controllate in vetro ottico, sovrapposte.
- 3. Dispositivo indossabile secondo la rivendicazione 2, comprendente tre lenti in vetro ottico nanometro-controllate sovrapposte aventi le seguenti caratteristiche: - filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 500 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 700 nm circa; - filtro passa-alto con una curva di trasmittanza presentante un plateau oltre i 540 nm circa; - filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 465 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 600 nm circa.
- 4. Dispositivo indossabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 3 in cui dette lenti nanometro-controllate sono accoppiate per incollaggio.
- 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto sistema di filtro ottico à ̈ alloggiato in una montatura da occhiale o una visiera.
- 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, comprendente elementi di schermatura rispetto alla luce ambientale.
- 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 o 6, caratterizzato dal fatto di essere atto ad essere applicato ad occhiali da vista.
- 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi di registrazione video, disposti in maniera tale da catturare immagini filtrate.
- 9. Sistema di filtro ottico comprendente due o più lenti nanometro-controllate in vetro ottico, sovrapposte.
- 10. Sistema di filtro ottico secondo la rivendicazione 9, comprendente tre lenti nanometro-controllate sovrapposte aventi le seguenti caratteristiche: - filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 500 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 700 nm circa; - filtro passa-alto con una curva di trasmittanza presentante un plateau oltre i 540 nm circa; - filtro passa-banda con una curva di trasmittanza presentante un picco intorno ai 465 nm ed una larghezza di banda compresa tra 300 e 600 nm circa.
- 11. Sistema di filtro ottico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 o 10 in cui dette lenti nanometro-controllate sono accoppiate per incollaggio.
- 12. Kit diagnostico comprendente un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8 ed uno o più dispositivi di scrittura utilizzante un inchiostro comprendente un colorante fluorescente o non fluorescente rilevabile attraverso detto dispositivo.
- 13. Kit diagnostico comprendente un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8 ed almeno un sistema di filtro ottico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11.
- 14. Kit diagnostico secondo la rivendicazione 13, in cui detto sistema di filtro ottico à ̈ montato su un supporto adattabile a sistemi di registrazione di immagini.
- 15. Kit diagnostico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 o 14 comprendente inoltre un dispositivo di scrittura utilizzante un inchiostro comprendente un colorante, fluorescente o non fluorescente, rilevabile attraverso detto dispositivo.
- 16. Kit diagnostico comprendente un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15 comprendente inoltre una sorgente di luce ad una lunghezza d'onda compresa tra i 200 ed i 1.100 nm, comprendente almeno una componente a circa 450 nm.
- 17. Kit diagnostico secondo la rivendicazione 16, in cui detta sorgente di luce à ̈ una lampada fotopolimerizzante.
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