激光視頻內(nèi)窺鏡的制作方法
【專利摘要】一種激光視頻內(nèi)窺鏡提供了小直徑(25密耳)的探頭；該尺寸的探頭需要最小路徑損傷；產(chǎn)生這樣一種探頭的協(xié)調(diào)方案包括將激光光導(dǎo)纖維的直徑減小至100微米、采用具有約6000根光纖的傳像束和僅具有約210根光纖的照明束；探頭在延伸進(jìn)手柄處具有35密耳的外徑和5密耳厚的側(cè)壁，以在與手柄的交界處提供抗斷裂性；該探頭是剛性的，優(yōu)選是金屬的；該探頭具有較大直徑的近端部分和較小直徑的遠(yuǎn)端部分；探頭的遠(yuǎn)端部分具有限制至約710密耳的長度；532納米波長的綠色激光提供了在100微米激光光纖中導(dǎo)致最少損失的準(zhǔn)直激光束。
【專利說明】激光視頻內(nèi)窺鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及一種用于眼科手術(shù)中的激光視頻內(nèi)窺鏡(laser vid eo endoscope),尤其涉及一種激光視頻內(nèi)窺鏡，該激光視頻內(nèi)窺鏡的工作探頭(operating probe)具有小的直徑，以便例如可以通過23規(guī)格(23-gauge)套筒、例如套管針套筒。
【背景技術(shù)】
[0002]激光視頻內(nèi)窺鏡是已知的，例子描述在 申請人:的于1992年6月16日被授權(quán)的已授權(quán)專利US5, 121，740和于2006年2月14日被授權(quán)的已授權(quán)專利US6, 997，868中。這兩項(xiàng)專利的公開內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。使用于眼科手術(shù)中的這些內(nèi)窺鏡要么是一次性的，要么在高壓滅菌或消毒后重復(fù)使用。由于內(nèi)窺鏡的費(fèi)用問題，重復(fù)使用是重要的。 這些現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)窺鏡采用在眼科手術(shù)期間通過20規(guī)格(20-gauge)組織切口的探頭。20 規(guī)格的切口在本領(lǐng)域中已經(jīng)是一種標(biāo)準(zhǔn)，并被使用用于在眼科手術(shù)程序中采用的器械的進(jìn)入。
[0003]然而，最近已經(jīng)采用更小的23規(guī)格的套筒。該套筒、例如套管針套筒是一種植入體壁的管，其允許外科器械的插入和移除而不碰到體壁組織。23規(guī)格的套筒的價(jià)值在于它涉及更小的切口以及因此所實(shí)現(xiàn)的更快的恢復(fù)時(shí)間。23規(guī)格的套筒提供一種小于20規(guī)格的切口的開口，因此需要使探頭的直徑更小，從而它們能夠適合通過23規(guī)格的套筒。一個(gè)問題是23規(guī)格的探頭在直徑上如此之小(25密耳(mils))以致它是脆弱的，容易斷裂。當(dāng)使用激光視頻內(nèi)窺鏡時(shí)，由于這些內(nèi)窺鏡的成本，而使得這個(gè)斷裂問題成為一個(gè)主要考慮的問題。這些激光視頻內(nèi)窺鏡使用在青光眼、視網(wǎng)膜和玻璃體切除手術(shù)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種用于激光視頻內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)，其將允許探頭如此設(shè)計(jì)以便它能夠插入通過23規(guī)格的套筒并將保持足夠的魯棒性(robustness)以便最小化斷裂量，并提供器械重復(fù)使用的可能性。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè) 目的是實(shí)現(xiàn)該小探頭為一種用于外科醫(yī)生熟悉的內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)以及為一種避免顯著增加成本的設(shè)計(jì)。這種使用上的熟悉和合理的成本將提高使用的可能性。
[0006]本發(fā)明的外科器械的一個(gè)具體實(shí)施例采用具有一個(gè)遠(yuǎn)端部分和一個(gè)近端部分的不銹鋼探頭。遠(yuǎn)端部分具有小于25密耳(千分之一英寸)的OD和2密耳的壁厚。因此，它可以插入通過23規(guī)格的套筒。探頭的近端部分從手持件中伸出，并具有31密耳的OD (外徑)和5密耳的壁厚。遠(yuǎn)端25密耳直徑部分具有710密耳的長度。三個(gè)設(shè)計(jì)特征的這個(gè)組合提供了一種探頭，該探頭能夠適合通過25密耳(23規(guī)格)的套筒，并足夠魯棒(robust) 用以將斷裂的風(fēng)險(xiǎn)最小化。大多數(shù)斷裂發(fā)生在手持件和探頭之間的交界處。
[0007]另外，激光視頻內(nèi)窺鏡具有已知的元件:照明源、激光能量源和攝像機(jī)組件。所有這三個(gè)元件由通過手持件然后通過外科探頭的光纖連接，以提供照明、圖像傳輸以及激光工作能量。[0008]然而，本發(fā)明的器械提供了一種用于照明、成像以及傳遞激光能量三個(gè)功能的光纜的大小之間的協(xié)調(diào)方案(trade-off)。需要一種特定的協(xié)調(diào)方案(trade-off)以滿足23規(guī)格的探頭的尺寸限制并充分提供這三種功能。由本發(fā)明作出的在充分的功能和尺寸的限制之間的協(xié)調(diào)方案，是一種實(shí)現(xiàn)填充探頭28的遠(yuǎn)端部分的21密耳內(nèi)徑的100微米激光光纖、具有14密耳直徑的圓形形狀的6000光纖傳像束以及具有210根纖維的照明束的協(xié)調(diào)方案。
[0009]小直徑激光光纖需要高準(zhǔn)直的幾乎沒有分散的激光能量，以使激光能量絲毫不會被浪費(fèi)。使用具有532納米波長的所謂的綠色激光。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是從探頭10延伸到終端22、24、26的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的示意圖。
[0011]圖2是示出線纜、手持件及探頭的本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的示意圖。
[0012]圖3是通過圖2裝置的探頭的小直徑遠(yuǎn)端部分的橫截面視圖。
[0013]圖4示出位于攝像機(jī)遠(yuǎn)端位置的激光濾光器的位置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1示出一種現(xiàn)有技術(shù)裝置。其他附圖都是本發(fā)明的裝置的一個(gè)單個(gè)具體實(shí)施例。
[0015]如圖1所示，已知的視頻內(nèi)窺鏡具有工作探頭10、手持件12、以及線纜14。延伸通過探頭、手持件以及線纜的是激光導(dǎo)向件16、照明導(dǎo)向件18、以及圖像導(dǎo)向件20。這些都是從探頭10的遠(yuǎn)端延伸至終端22、24、26的光纖導(dǎo)向件。
[0016]圖2至圖4示出了顯示探頭28、手持件34及線纜35的本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。探頭28具有近端部分30和遠(yuǎn)端部分32。近端部分30具有20規(guī)格(35密耳)的外徑和5密耳的壁厚。探頭是不銹鋼的。近端部分延伸進(jìn)入手持件34。因此，在手持件34和探頭28的端部的交界處，存在具有足夠魯棒性的直徑，以有助于使在手持件和探頭之間的交界處斷裂的可能性最小化。
[0017]對于830密耳的探頭長度，探頭的近端部分30的長度是120密耳，遠(yuǎn)端部分32的長度是710密耳。探頭28的遠(yuǎn)端部分32具有25密耳的外徑，能夠延伸通過23規(guī)格的套筒，以在外科手術(shù)過程中在眼內(nèi)提供照明和激光能量傳遞以及從眼睛傳輸圖像。該遠(yuǎn)端部分32具有2密耳的壁厚和710密耳的長度。710密耳的長度對于大多數(shù)應(yīng)用是足夠長的，并足夠短的將斷裂最小化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于遠(yuǎn)端部分32的這樣短的長度有助于探頭28的魯棒性。這些尺寸值可以稍微變化，以提供一種可以使用于其它小尺寸套筒的探頭。
[0018]該25密耳直徑的探頭必須滿足提供足夠的光線和足夠的激光能量同時(shí)保持充分的圖像傳導(dǎo)的需要。為了獲得一種提供充足的照明能量、成像以及激光能量的可用且可行的外科器械，對這些將提供外科醫(yī)生可用的一些東西的不同的光纖功能進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)整(trade-off)。 申請人:已經(jīng)進(jìn)行的是對這些光纖的每一種提供尺寸的特定協(xié)調(diào)方案(trade-off)。
[0019]基本上，協(xié)調(diào)方案涉及標(biāo)準(zhǔn)的最小尺寸的圖像導(dǎo)向件36、具有100微米直徑而不是200微米直徑的大大減小的激光導(dǎo)向件38、以及僅具有210根纖維的照明燈束40。這全部包含在具有約25密耳外徑、2密耳壁厚及21密耳內(nèi)徑的探頭28的遠(yuǎn)端部分32中。
[0020]該小直徑探頭28是脆弱的，且在手持件34的交界處具有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 通過(a)剛性的且優(yōu)選金屬的探頭28、(b)在30和32上具有兩種直徑設(shè)計(jì)的探頭28、以及(c)在長度上限制不超過約710密耳的遠(yuǎn)端部分32的組合，該探頭將是足夠魯棒的使斷裂最小化。因此，示出和測試的具體實(shí)施例具有以下三個(gè)特點(diǎn)。探頭28的近端部分30具有延伸通過手持件34的35密耳外徑、以及具有至少5密耳的壁厚。探頭28的遠(yuǎn)端部分具有25密耳的外徑和2密耳的壁厚。
[0021]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的設(shè)計(jì)提供了足夠的照明用以照亮90度的區(qū)域。為了獲得小直徑探頭所作出的妥協(xié)方案之一是將激光導(dǎo)向件38的纖維直徑從200微米減小至100微米。作為在這里涉及的協(xié)調(diào)方案(trade-off)的一部分,使用532納米(nm)的激光、也被稱為綠色激光變得重要。該532nm激光比目前使用的波長例如Slnm的激光更加連貫和更少分散。 因此，該532nm激光的使用與激光導(dǎo)向件38的減小的尺寸結(jié)合為所涉及的眼科手術(shù)提供了合理量的激光能量。這最終使得小直徑探頭成為可能。
[0022]圖像導(dǎo)向件36是6000根纖維，它是標(biāo)準(zhǔn)的14密耳直徑的現(xiàn)成的傳像束(imaging bundle)，具有用于外科醫(yī)生使用的足夠的圖像分辨率。具有14密耳直徑的梯度變折射率透鏡(gradient index lens)可以用來代替光纖束。
[0023]然而，照明燈束40從約220根纖維減少至約70根纖維，從而大大有助于更小直徑的探頭。
[0024]如圖4所示，視頻連接器46通過已知的聚焦機(jī)構(gòu)48連接至攝像機(jī)。激光濾光片 44安裝在聚焦機(jī)構(gòu)48內(nèi)的一個(gè)透鏡上。激光濾光片44用于阻擋激光能量沖擊在呈現(xiàn)給外科醫(yī)生的圖像上。濾光片的透明度是重要的，因?yàn)檫@種激光波長是可見的，這些532nm激光閃爍的持續(xù)時(shí)間可以相當(dāng)長。脈沖長度可以由外科醫(yī)生根據(jù)需要選擇，以提供所需的組織消融。
[0025]本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合一個(gè)允許與23規(guī)格的套筒一起使用的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解，可以作出變化以使描述的設(shè)計(jì)適于和在23規(guī)格上具有變化的套筒一起使用或在沒有套筒的情況下進(jìn)行使用。本發(fā)明結(jié)合許多特征和協(xié)調(diào)調(diào)整，設(shè)計(jì)成一起工作以提供一種可操作的且有用的激光視頻內(nèi)窺鏡，該激光視頻內(nèi)窺鏡具有以最小的創(chuàng)傷和縮短的愈合時(shí)間為眼科手術(shù)提 供路徑的小探頭。
【權(quán)利要求】
1.在一種用于眼科手術(shù)的具有手持件的激光視頻內(nèi)窺鏡中，提供能夠適于通過23規(guī)格套筒的探頭的改進(jìn)，其包括:中空剛性的探頭從手持件向遠(yuǎn)端延伸，所述探頭具有遠(yuǎn)端部分和近端部分，所述探頭的所述遠(yuǎn)端部分具有約25密耳的外徑、至少約2密耳厚的側(cè)壁以及約710密耳的長度，所述探頭的所述近端部分具有至少約35密耳的外徑和至少約5密耳厚的側(cè)壁，所述探頭包括激光光導(dǎo)纖維、成像元件以及照明纖維束，所述激光光導(dǎo)纖維的直徑為約100微米，所述成像元件的直徑為約14密耳，所述照明束具有約210根纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)，其特征在于，所述剛性的探頭是金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)，其特征在于，所述成像元件是具有約6000根纖維的光 纖束。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，其特征在于，所述成像元件是具有約6000根纖維的光纖束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡的改進(jìn)，其特征在于:所述激光光纖適于傳輸約532納米的激光能量，攝像機(jī)與所述成像元件連接，遮光濾光片位于所述成像元件與所述攝像機(jī)之間以阻擋所述激光能量的波長，另外所述濾光片對可見光透明。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡的改進(jìn)，其特征在于，所述激光光纖適于傳輸約532納米的激光能量，攝像機(jī)與所述成像元件連接，遮光濾光片位于所述光纖束與所述攝像機(jī)之間以阻擋所述激光能量的波長，另外所述濾光片對可見光透明。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)，其特征在于，所述剛性的探頭是金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)，其特征在于，所述剛性的探頭是金屬。
9.在一種用于眼科手術(shù)的具有手持件的激光視頻內(nèi)窺鏡中，提供能夠適于通過23規(guī)格套筒的探頭的改進(jìn)，其包括:中空剛性的探頭從手持件向遠(yuǎn)端延伸，所述探頭具有遠(yuǎn)端部分和近端部分，所述探頭的所述遠(yuǎn)端部分具有約25密耳的外徑和約2密耳厚的側(cè)壁，所述探頭的所述近端部分具有至少約35密耳的外徑和至少約5密耳厚的側(cè)壁， 所述探頭包括激光光導(dǎo)纖維、成像元件以及照明纖維束。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改進(jìn)，其特征在于:所述激光光導(dǎo)纖維的直徑為約100微米，所述成像元件的直徑為約14密耳，所述照明束具有約210根纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)窺鏡的改進(jìn)，其特征在于: 所述激光光纖適于傳輸約532納米的激光能量， 攝像機(jī)與所述成像元件連接， 遮光濾光片位于所述成像元件與所述攝像機(jī)之間以阻攔所述激光能量的波長，另外所述濾光片對可見光透明。
12.在一種用于眼科手術(shù)的具有手持件的激光視頻內(nèi)窺鏡中，提供能夠適于通過23規(guī)格套筒的探頭的改進(jìn)，其包括: 中空剛性的探頭從手持件向遠(yuǎn)端延伸， 所述探頭具有遠(yuǎn)端部分和近端部分， 所述探頭的所述遠(yuǎn)端部分具有約25密耳的外徑和約2密耳厚的側(cè)壁， 所述探頭包括激光光導(dǎo)纖維、成像元件以及照明纖維束， 所述激光光導(dǎo)纖維的直徑為約100微米， 所述成像元件的直徑為約14密耳， 所述照明束具有約210根纖維。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡的改進(jìn)，其特征在于:` 所述激光光纖適于傳輸約532納`米的激光能量， 攝像機(jī)與所述成像元件連接，以及 遮光濾光片位于所述成像元件與所述攝像機(jī)之間以阻攔所述激光能量的波長，另外所述濾光片對可見光透明。
【文檔編號】A61B1/04GK103458768SQ201280016329
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】馬丁·烏拉姆 申請人:安德光學(xué)有限公司