具有定向光的眼科內部照明器的製造方法
2023-05-23 15:08:41
具有定向光的眼科內部照明器的製造方法
【專利摘要】內部照明器的某些實施例可以包括插管、中間材料和光纖。插管有基本柱形形狀，該柱形形狀限定了內部區域，並有柱形軸線。中間材料布置在內部區域中。光纖布置在中間材料內，並有光纖光學軸線和設置成用於發射光的遠端。所發射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線並不平行於柱形軸線。
【專利說明】具有定向光的眼科內部照明器
【技術領域】
[0001]本發明通常涉及外科手術儀器，更特別是涉及具有定向光的眼科內部照明器(endoiIIuminator)。
【背景技術】
[0002]內部照明器通常有插管，該插管裝有發射光的一個或多個光纖。某些內部照明器可以以特定方式來引導光。例如，光纖可以彎曲，以便沿特定方向引導光。作為另一實例，光纖可以成形以便在一定角度範圍內引導光。不過，這些內部照明器在某些情況下不能以合適方式來引導光。
【發明內容】
[0003]說明書介紹了可以用於引導光的系統的不同實施例。例如，某些實施例可以包括插管、中間材料和光纖。插管有基本柱形形狀，它確定了內部區域，並有柱形軸線。中間材料布置在內部區域中。光纖布置在中間材料內，並有光纖光學軸線和設置成發射光的遠端。發射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線並不平行於柱形軸線。
[0004]作為另一實例，某些實施例可以包括插管和光纖。插管有具有柱形軸線的基本柱形形狀，並有外表面和內表面，該內表面確定內部區域。光纖與插管聯接，並有光纖光學軸線和設置成發射光 的成形的遠端。發射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線並不平行於柱形軸線。
[0005]作為另一實例，某些實施例可以包括插管、中間材料和光纖。插管有基本柱形形狀，它確定了內部區域，且該柱形形狀有柱形軸線。中間材料布置在內部區域中，並確定了光纖通路。光纖布置在光纖通路中，並有光纖光學軸線和設置成發射光的遠端，該光有具有照明軸線的照明圖形。光纖光學軸線的、接近所述遠端的至少一部分並不平行於柱形軸線，且照明軸線並不平行於柱形軸線。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]本發明的示例實施例將參考附圖通過實例來更詳細介紹，附圖中:
[0007]圖1表示了根據某些實施例的內部照明器的實例；
[0008]圖2表示了根據某些實施例的內部照明器的另一實例；
[0009]圖3表示了根據某些實施例的、具有促動器的內部照明器的實例；
[0010]圖4表示了根據某些實施例的、具有可縮回的插管的內部照明器的實例；以及
[0011]圖5A和5B表示了根據某些實施例的、具有與插管聯接的光纖的內部照明器的實例。
【具體實施方式】
[0012]某些實施例可以涉及內部照明探針，該內部照明探針具有發射光的光纖(例如小直徑光纖)。光纖可以設置成以特定方式引導所發射的光的照明圖形。例如，光纖可以彎曲或者有不對稱形狀的遠端，以便與探針的柱形軸線成一定角度地引導光。作為另一實例，遠端可以成形以便增加光的發散角度(超過由於具有與光纖軸線垂直的扁平端部的遠端而產生的發散角度)。
[0013]下面參考說明書和附圖，其中詳細表示了所述裝置、系統和方法的示例實施例。說明書和附圖並不是為了排他或者以其它方式將權利要求限制為在附圖中所示或在說明書中所述的特定實施例。儘管附圖表示了可能的實施例，但是附圖並不必按比例，某些特徵可以擴大、除去或者局部剖開，以便更好地表示該實施例。
[0014]圖1表示了根據某些實施例的內部照明器的實例。在某些實施例中，系統10可以插入人(或其它生命體或前生命體)的體內用於醫療目的，例如用於眼科外科手術。例如，系統10可以是用於將光投射至眼球內部的內部照明器外科手術儀器。在所示實例中，系統10包括插管20、中間材料24和光纖26。
[0015]插管20可以有任意合適的形狀和尺寸。在某些實施例中，插管20具有基本柱形形狀，它確定了內部區域30。柱形形狀有柱形軸線32以及任意合適的高度和直徑，例如高度在25至50毫米(mm)的範圍內，直徑在Imm或更小的範圍內。插管20可以包括任意合適材料，例如金屬，例如不鏽鋼。在某些實施例中，插管20可以有尖銳邊緣，該尖銳邊緣能夠在材料例如身體組織中形成切口。
[0016]在某些實施例中，中間材料24布置在內部區域30中。中間材料24可以是能夠提供用於光纖26的結構支承的任意合適材料。中間材料24的實例包括楊氏模量大於不鏽鋼的材料，例如鎢、鑰、碳化鎢、鎢錸。
[0017]中間材料24確定了纖維通路36，光纖26布置在該光纖通路36中。纖維通路36可以成形以便當光纖26從纖`維通路36凸出時允許光纖26沿特定方向引導光。在所示實例中，光纖通路36彎曲，以使得光纖26在光纖26從纖維通路36凸出時與軸線32成角度Θ地引導光。角度Θ可以有任意合適值，例如在任意以下範圍內的值:小於30、30至60、60至90、或者90至120度。
[0018]在某些實施例中，插管20和/或中間材料24可以成形以便避開所發射的光。在該實例中，起伏部(relief )34可以成形於插管20和/或中間材料24中，以使得插管20和/或中間材料24能夠避免漸暈或阻擋所發射的光38。
[0019]在某些實施例中，光纖26布置在中間材料24中。光纖26是包括透明材料(例如玻璃或塑料)的光纖，它操作為波導件，以便從近端(未不出)向遠端40傳輸光。光可以來源於雷射源。光纖26有由覆層材料包圍的透明光纖芯。芯有光學軸線42,該光學軸線42確定了通路，光沿該通路傳播，該光學軸線通常沿光纖芯的中心。光纖26可以有任意合適的芯直徑，例如小於100微米(μ m)，例如50至60 μ m。
[0020]由光纖26發射的光有照明圖形46，該照明圖形46有照明軸線48，該照明軸線48定心在照明圖形46內。在某些實施例中，光纖26由光纖通路36成形，以便產生具有照明軸線48的照明圖形46，該照明軸線48並不平行於柱形軸線32。例如，至少光纖光學軸線42的、接近遠端40的部分並不平行於柱形軸線32，這樣，發射的光具有照明軸線48，該照明軸線48並不平行於柱形軸線32。「接近遠端40」可以包括在遠端40處和附近的區域，例如在遠端40的小於10、5或2釐米(cm)的範圍內。[0021 ] 在某些實施例中，遠端40可以成形以便以特定方式來引導所發射的光。遠端40可以成形以便使得光散開至比光纖26的數值孔徑更大的角度，例如直到和大於90或120度的角度。例如，遠端40可以有複合拋物線集中器(CPC)或漸縮形狀。所述漸縮形狀可以是截頭或圓錐形狀。遠端40可以形成為以特定方向引導光。在所示實例中，遠端40對稱，以便保持光纖26的光學軸線42。在其它實施例中,遠端40可以不對稱，以便改變光纖26的光學軸線42。
[0022]成形的端部可以利用內反射而在空間上將光集中在光纖26內直到所述端部，以便在光離開端部時產生更高的角度發散。封裝材料50可以是任意合適材料，例如粘接劑，具有任意合適的反射率，例如小於2.0的低反射率，例如大約1.3至1.4。包封劑材料50的實例包括可由NORLAND、MASTER、BOND、DYMAX和MYP0LYMER獲得的產品。
[0023]圖2表示了根據某些實施例的內部照明器的另一實例。在所示實例中，光纖通路36平行於柱形柱形32，但是照明軸線48並不平行於軸線32。在某些實施例中，光纖26具有成形的遠端50，該遠端有不對稱漸縮部，該不對稱漸縮部改變了光纖26的光學軸線42。在所示實例中，成形的遠端50使得光學軸線42相對於軸線32彎曲Θ角度的角度偏移。
[0024]在某些實施例中，插管20和/或中間材料24可以成形以便避開所發射的光。在該實例中，埋頭孔凹槽34可以形成於中間材料24中，以便使得中間材料24能夠避免漸暈或阻擋所發射的光38。
[0025]圖3表示了根據某些實施例的、具有促動器70的內部照明器的實例。在某些實施例中，系統10可以包括促動器70，該促動器70布置在內部區域30中。促動器70可以使得光纖26從第一位置74運動至第二位置76，以便使得在照明軸線48和柱形軸線32之間的角度從第一值Θ I變化成第二值Θ2。促動器70可以包括任意合適的機構。在某些實施例中，促動器70可以包括杆或線，該杆或線能夠響應例如用戶輸入而使用運動機構來運動。運動機構可以包括能夠使得物體運動的任意合適裝置，例如機械和/或電裝置，例如彈簧、齒輪、電馬達、壓電裝置和在裝置手持件上的手持驅動操作杆。
[0026]任意合適的方法可以用於使得光纖26返回第一位置74。在某些實施例中，返回機構72可以使得光纖26返回第一位置74。返回機構72可以包括運動機構，例如彈簧，該彈簧能夠使得光纖26運動。在其它實施例中，光纖26可以成形以便返回第一位置74。例如，光纖26可以在促動器70向光纖26施加力時運動至第二位置76，然後還可以在力消除時返回第一位置74。在某些實施例中，光纖26可以被加熱或烘乾成返回第一位置74的彎曲結構。
[0027]在另一實施例中，光纖26可以通過聯接器79而與促動器70機械聯接，以便使得促動器70能夠返回第一位置74。例如，聯接器79可以在促動器70運動至第二位置時使得光纖26運動至第二位置76，還可以在促動器70返回至第一位置74時使得光纖26返回第一位置74。聯接器79可以包括用於連接物體的任意合適方式，例如粘接劑材料、形成於一個或多個物體中的連接元件(例如用於鉤的凹口)、或者聯接物體的聯接元件。
[0028]在某些實施例 中，內部材料24可以成形以便形成促動器通路81，該促動器通路81允許促動器70運動。在某些實施例中，光纖通路36可以成形以便容納光纖26的運動。在該實例中，光纖通路36具有更大的開口，該開口允許光纖26從第一位置74運動至第二位置76和返回第一位置74。[0029]在某些實施例中，插管20的遠端60可以設置成用於執行切口。例如，遠端60可以有尖銳邊緣，該尖銳邊緣能夠切穿皮膚和其它身體組織。
[0030]圖4表示了根據某些實施例的、具有可縮回的插管20的內部照明器的實例。在某些實施例中，插管20可以縮回，以使得光纖26的遠端40超過插管20的遠端60凸出。在所示實例中，插管20可以是切口插管20，並可以縮回，以便允許鈍的中間材料24凸出。成角度的照明可以以任意合適方式來提供。在該實例中，照明可以通過促動器70來提供，如參考圖3所述。
[0031]圖5A和5B表示了根據某些實施例具有與插管20聯接的光纖26的內部照明器的實例。光纖26可以以任意合適的方式與插管20聯接，例如通過粘接劑。粘接劑的實例包括cyanacryolates和環氧樹脂。在所示實例中，插管20有外表面80和內表面82,該內表面82確定了內部區域30。
[0032]圖5A表示了具有內表面82的內部照明器的實例，該內表面82形成內部槽道86。內部槽道86可以有近似為光纖26直徑的寬度和深度。光纖可以至少局部或者甚至大部分或全部都布置在內部槽道86中。粘接劑和/或包封劑(粘接劑/包封劑)材料88可以將光纖26固定於內部槽道86。材料88可以有任意合適的光學指數，例如小於2.0，例如1.3至
1.4。材料88的實例可以類似於包封劑材料50的實例。另外，在這些實施例中，可以通過使用超細(例如厚度小於10微米(μ m))聚合物熱縮管、薄的粘接劑帶或者蒸汽沉積塗層來增強粘接劑，以便加強光纖與插管的附接。
[0033]圖5B表不了具有外表面80的內部照明器的實例,該外表面80形成外部槽道90。外部槽道90可以有近似為光纖26直徑的寬度和深度。光纖可以至少局部或者甚至大部分或全部都布置在外部槽道90中。粘接劑和/或包封劑材料88可以將光纖26固定於外部槽道90。`
[0034]在某些實施例中，光纖26可以布置在外表面80的外部,其中，外表面80沒有外部槽道90，並可以基本扁平，其中，光纖26與外表面80接觸。在這些實施例中，光纖26可以使用粘接劑/封裝劑材料88而從外表面80向外聯接。
[0035]儘管已經根據某些實施例來介紹了本發明，但是本領域技術人員將清楚實施例的變化(例如改變、替換、附加、省略和/或其它變化)。因此，在不脫離本發明範圍的情況下可以對實施例進行變化。例如，可以對這裡所述的系統和裝置進行變化。系統和裝置的部件可以成一體或分開，系統和裝置的操作可以通過更多、更少或其它部件來執行。作為另一實例，可以對這裡所述的方法進行變化。該方法可以包括更多、更少或其它步驟，且步驟可以以任意合適順序來執行。
[0036]在不脫離本發明的範圍的情況下可以有其它變化。例如，說明書示例說明了成特定實際用途的實施例，本領域技術人員將清楚其它用途。另外，在這裡所述的領域將產生將來的發展，所述系統、裝置和方法將利用這些將來的發展。
[0037]本發明的範圍並不參考說明書來確定。根據專利狀態，說明書使用示例實施例來解釋和示例說明了本發明的原理和操作模式。說明書使得本領域其它技術人員能夠利用在多個實施例中的系統、裝置和方法以及多種變化，但並不用於確定本發明的範圍。
[0038]本發明的範圍將參考權利要求和該權利要求的等效物的全部範圍來確定。所有術語將給出它們最廣義的合理結構和它們的普通意思，如本領域技術人員可知，除非這裡明確表示了相反。例如，使用單數冠詞例如「一」、「該」等應當理解成陳述一個或多個所示元件，除非權利要求敘述為明確限制成相反。作為另一實例，「各」涉及一組的各個部件或者子組的各個部件，其中，一組可以包括0、1、或更多元件。總之，本發明能夠變化，且本發明的範圍應當參考權利要求和它們的等效物的`全範圍來確定，而不是參考說明書來確定。
【權利要求】
1.一種系統，包括: 插管，該插管有基本柱形形狀，該柱形形狀限定了內部區域，並有柱形軸線； 中間材料，該中間材料布置在所述內部區域中；以及 光纖，該光纖布置在所述中間材料內，光纖有光纖光學軸線和設置成用於發射光的遠端，所發射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線並不平行於所述柱形軸線。
2.根據權利要求1所述的系統，其中:光纖光學軸線的、接近所述遠端的至少一部分並不平行於所述柱形軸線。
3.根據權利要求1所述的系統，其中:光纖的遠端是成形的遠端，所述成形的遠端設置成用於改變光纖光學軸線。
4.根據權利要求1所述的系統，其中:插管的遠端設置成用於製造切口。
5.根據權利要求1所述的系統，其中:插管設置成用於縮回，以使得光纖的遠端超過插管的遠端凸出。
6.根據權利要求1所述的系統，其中:中間材料成形以便避開所發射的光。
7.根據權利要求1所述的系統，其中:插管成形以便避開所發射的光。
8.一種系統,包括: 插管，該插管有基本柱形形狀，該柱形形狀限定了內部區域，並有柱形軸線； 中間材料，該中間材料布置在所述內部區域中，該中間材料限定了光纖通路；以及 光纖，該光纖布置在光纖通路中，光纖有光纖光學軸線和設置成用於以照明圖形來發射光的遠端，該照明圖形有照明軸線，光纖光學軸線的、接近所述遠端的至少一部分並不平行於所述柱形軸線，該照明軸線並不平行於所述柱形軸線。
9.根據權利要求1所述的系統，還包括:促動器，該促動器布置在中間材料中，該促動器設置成用於使得光纖從第一位置運動至第二位置，以使得在照明軸線和柱形軸線之間的角度從第一值變化成第二值。
10.根據權利要求9所述的系統，還包括:返回機構，該返回機構設置成用於使得光纖返回第一位置。
11.根據權利要求9所述的系統，其中:光纖成形為用於返回第一位置。
12.根據權利要求9所述的系統，其中:光纖與促動器機械聯接，以便使得促動器能夠使光纖返回第一位置。
13.根據權利要求8所述的系統，其中:插管的遠端設置成用於製造切口。
14.根據權利要求8所述的系統，其中:插管設置成用於縮回，以使得光纖的遠端超過插管的遠端凸出。
15.根據權利要求8所述的系統，其中:中間材料成形以便避開所發射的光。
16.根據權利要求8所述的系統，其中:插管成形以便避開所發射的光。
17.—種系統,包括: 插管，該插管有基本柱形形狀，該柱形形狀具有柱形軸線，該插管有外表面和內表面，該內表面限定了內部區域； 光纖，該光纖與插管聯接，光纖有光纖光學軸線和設置成用於發射光的成形的遠端，所發射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線並不平行於柱形軸線。
18.根據權利要求17所述的系統,其中:光纖從插管的外表面向外布置。
19.根據權利要求17所述的系統，其中: 插管的外表面形成外部槽道；以及 光纖至少局部布置在該外部槽道中。
20.根據權利要求17所述的系統，其中: 插管的內表面形成內部槽道；以及 光纖至少局部布置在該內部槽道中。
21.根據權利要求17所述的系統，其中:光纖通過粘接劑而與插管聯接，該粘接劑有低光學指 數。
【文檔編號】A61B17/32GK103813760SQ201280045996
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月10日 優先權日:2011年9月23日
【發明者】J·R·奧爾德, M·M·馬丁, M·J·帕派克, R·T·史密斯, M·J·亞德洛斯基 申請人:愛爾康研究有限公司