具有定向光的眼科內(nèi)部照明器的制造方法
【專利摘要】內(nèi)部照明器的某些實(shí)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(nèi)部區(qū)域，并有柱形軸線。中間材料布置在內(nèi)部區(qū)域中。光纖布置在中間材料內(nèi)，并有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成用于發(fā)射光的遠(yuǎn)端。所發(fā)射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線并不平行于柱形軸線。
【專利說明】具有定向光的眼科內(nèi)部照明器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及外科手術(shù)儀器，更特別是涉及具有定向光的眼科內(nèi)部照明器(endoiIIuminator)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)部照明器通常有插管，該插管裝有發(fā)射光的一個(gè)或多個(gè)光纖。某些內(nèi)部照明器可以以特定方式來引導(dǎo)光。例如，光纖可以彎曲，以便沿特定方向引導(dǎo)光。作為另一實(shí)例，光纖可以成形以便在一定角度范圍內(nèi)引導(dǎo)光。不過，這些內(nèi)部照明器在某些情況下不能以合適方式來引導(dǎo)光。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]說明書介紹了可以用于引導(dǎo)光的系統(tǒng)的不同實(shí)施例。例如，某些實(shí)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(nèi)部區(qū)域，并有柱形軸線。中間材料布置在內(nèi)部區(qū)域中。光纖布置在中間材料內(nèi)，并有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成發(fā)射光的遠(yuǎn)端。發(fā)射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線并不平行于柱形軸線。
[0004]作為另一實(shí)例，某些實(shí)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，并有外表面和內(nèi)表面，該內(nèi)表面確定內(nèi)部區(qū)域。光纖與插管聯(lián)接，并有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成發(fā)射光 的成形的遠(yuǎn)端。發(fā)射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線并不平行于柱形軸線。
[0005]作為另一實(shí)例，某些實(shí)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(nèi)部區(qū)域，且該柱形形狀有柱形軸線。中間材料布置在內(nèi)部區(qū)域中，并確定了光纖通路。光纖布置在光纖通路中，并有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成發(fā)射光的遠(yuǎn)端，該光有具有照明軸線的照明圖形。光纖光學(xué)軸線的、接近所述遠(yuǎn)端的至少一部分并不平行于柱形軸線，且照明軸線并不平行于柱形軸線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]本發(fā)明的示例實(shí)施例將參考附圖通過實(shí)例來更詳細(xì)介紹，附圖中:
[0007]圖1表示了根據(jù)某些實(shí)施例的內(nèi)部照明器的實(shí)例；
[0008]圖2表示了根據(jù)某些實(shí)施例的內(nèi)部照明器的另一實(shí)例；
[0009]圖3表示了根據(jù)某些實(shí)施例的、具有促動器的內(nèi)部照明器的實(shí)例；
[0010]圖4表示了根據(jù)某些實(shí)施例的、具有可縮回的插管的內(nèi)部照明器的實(shí)例；以及
[0011]圖5A和5B表示了根據(jù)某些實(shí)施例的、具有與插管聯(lián)接的光纖的內(nèi)部照明器的實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0012]某些實(shí)施例可以涉及內(nèi)部照明探針，該內(nèi)部照明探針具有發(fā)射光的光纖(例如小直徑光纖)。光纖可以設(shè)置成以特定方式引導(dǎo)所發(fā)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(yuǎn)端，以便與探針的柱形軸線成一定角度地引導(dǎo)光。作為另一實(shí)例，遠(yuǎn)端可以成形以便增加光的發(fā)散角度(超過由于具有與光纖軸線垂直的扁平端部的遠(yuǎn)端而產(chǎn)生的發(fā)散角度)。
[0013]下面參考說明書和附圖，其中詳細(xì)表示了所述裝置、系統(tǒng)和方法的示例實(shí)施例。說明書和附圖并不是為了排他或者以其它方式將權(quán)利要求限制為在附圖中所示或在說明書中所述的特定實(shí)施例。盡管附圖表示了可能的實(shí)施例，但是附圖并不必按比例，某些特征可以擴(kuò)大、除去或者局部剖開，以便更好地表示該實(shí)施例。
[0014]圖1表示了根據(jù)某些實(shí)施例的內(nèi)部照明器的實(shí)例。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以插入人(或其它生命體或前生命體)的體內(nèi)用于醫(yī)療目的，例如用于眼科外科手術(shù)。例如，系統(tǒng)10可以是用于將光投射至眼球內(nèi)部的內(nèi)部照明器外科手術(shù)儀器。在所示實(shí)例中，系統(tǒng)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(shí)施例中，插管20具有基本柱形形狀，它確定了內(nèi)部區(qū)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)的范圍內(nèi)，直徑在Imm或更小的范圍內(nèi)。插管20可以包括任意合適材料，例如金屬，例如不銹鋼。在某些實(shí)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(shí)施例中，中間材料24布置在內(nèi)部區(qū)域30中。中間材料24可以是能夠提供用于光纖26的結(jié)構(gòu)支承的任意合適材料。中間材料24的實(shí)例包括楊氏模量大于不銹鋼的材料，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(dāng)光纖26從纖`維通路36凸出時(shí)允許光纖26沿特定方向引導(dǎo)光。在所示實(shí)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(shí)與軸線32成角度Θ地引導(dǎo)光。角度Θ可以有任意合適值，例如在任意以下范圍內(nèi)的值:小于30、30至60、60至90、或者90至120度。
[0018]在某些實(shí)施例中，插管20和/或中間材料24可以成形以便避開所發(fā)射的光。在該實(shí)例中，起伏部(relief )34可以成形于插管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(fā)射的光38。
[0019]在某些實(shí)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(dǎo)件，以便從近端(未不出)向遠(yuǎn)端40傳輸光。光可以來源于激光源。光纖26有由覆層材料包圍的透明光纖芯。芯有光學(xué)軸線42,該光學(xué)軸線42確定了通路，光沿該通路傳播，該光學(xué)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，例如小于100微米(μ m)，例如50至60 μ m。
[0020]由光纖26發(fā)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(nèi)。在某些實(shí)施例中，光纖26由光纖通路36成形，以便產(chǎn)生具有照明軸線48的照明圖形46，該照明軸線48并不平行于柱形軸線32。例如，至少光纖光學(xué)軸線42的、接近遠(yuǎn)端40的部分并不平行于柱形軸線32，這樣，發(fā)射的光具有照明軸線48，該照明軸線48并不平行于柱形軸線32?！敖咏h(yuǎn)端40”可以包括在遠(yuǎn)端40處和附近的區(qū)域，例如在遠(yuǎn)端40的小于10、5或2厘米(cm)的范圍內(nèi)。[0021 ] 在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)端40可以成形以便以特定方式來引導(dǎo)所發(fā)射的光。遠(yuǎn)端40可以成形以便使得光散開至比光纖26的數(shù)值孔徑更大的角度，例如直到和大于90或120度的角度。例如，遠(yuǎn)端40可以有復(fù)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(yuǎn)端40可以形成為以特定方向引導(dǎo)光。在所示實(shí)例中，遠(yuǎn)端40對稱，以便保持光纖26的光學(xué)軸線42。在其它實(shí)施例中,遠(yuǎn)端40可以不對稱，以便改變光纖26的光學(xué)軸線42。
[0022]成形的端部可以利用內(nèi)反射而在空間上將光集中在光纖26內(nèi)直到所述端部，以便在光離開端部時(shí)產(chǎn)生更高的角度發(fā)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，例如小于2.0的低反射率，例如大約1.3至1.4。包封劑材料50的實(shí)例包括可由NORLAND、MASTER、BOND、DYMAX和MYP0LYMER獲得的產(chǎn)品。
[0023]圖2表示了根據(jù)某些實(shí)施例的內(nèi)部照明器的另一實(shí)例。在所示實(shí)例中，光纖通路36平行于柱形柱形32，但是照明軸線48并不平行于軸線32。在某些實(shí)施例中，光纖26具有成形的遠(yuǎn)端50，該遠(yuǎn)端有不對稱漸縮部，該不對稱漸縮部改變了光纖26的光學(xué)軸線42。在所示實(shí)例中，成形的遠(yuǎn)端50使得光學(xué)軸線42相對于軸線32彎曲Θ角度的角度偏移。
[0024]在某些實(shí)施例中，插管20和/或中間材料24可以成形以便避開所發(fā)射的光。在該實(shí)例中，埋頭孔凹槽34可以形成于中間材料24中，以便使得中間材料24能夠避免漸暈或阻擋所發(fā)射的光38。
[0025]圖3表示了根據(jù)某些實(shí)施例的、具有促動器70的內(nèi)部照明器的實(shí)例。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以包括促動器70，該促動器70布置在內(nèi)部區(qū)域30中。促動器70可以使得光纖26從第一位置74運(yùn)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(jī)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，促動器70可以包括桿或線，該桿或線能夠響應(yīng)例如用戶輸入而使用運(yùn)動機(jī)構(gòu)來運(yùn)動。運(yùn)動機(jī)構(gòu)可以包括能夠使得物體運(yùn)動的任意合適裝置，例如機(jī)械和/或電裝置，例如彈簧、齒輪、電馬達(dá)、壓電裝置和在裝置手持件上的手持驅(qū)動操作桿。
[0026]任意合適的方法可以用于使得光纖26返回第一位置74。在某些實(shí)施例中，返回機(jī)構(gòu)72可以使得光纖26返回第一位置74。返回機(jī)構(gòu)72可以包括運(yùn)動機(jī)構(gòu)，例如彈簧，該彈簧能夠使得光纖26運(yùn)動。在其它實(shí)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(shí)運(yùn)動至第二位置76，然后還可以在力消除時(shí)返回第一位置74。在某些實(shí)施例中，光纖26可以被加熱或烘干成返回第一位置74的彎曲結(jié)構(gòu)。
[0027]在另一實(shí)施例中，光纖26可以通過聯(lián)接器79而與促動器70機(jī)械聯(lián)接，以便使得促動器70能夠返回第一位置74。例如，聯(lián)接器79可以在促動器70運(yùn)動至第二位置時(shí)使得光纖26運(yùn)動至第二位置76，還可以在促動器70返回至第一位置74時(shí)使得光纖26返回第一位置74。聯(lián)接器79可以包括用于連接物體的任意合適方式，例如粘接劑材料、形成于一個(gè)或多個(gè)物體中的連接元件(例如用于鉤的凹口)、或者聯(lián)接物體的聯(lián)接元件。
[0028]在某些實(shí)施例 中，內(nèi)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(yùn)動。在某些實(shí)施例中，光纖通路36可以成形以便容納光纖26的運(yùn)動。在該實(shí)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(yùn)動至第二位置76和返回第一位置74。[0029]在某些實(shí)施例中，插管20的遠(yuǎn)端60可以設(shè)置成用于執(zhí)行切口。例如，遠(yuǎn)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(jù)某些實(shí)施例的、具有可縮回的插管20的內(nèi)部照明器的實(shí)例。在某些實(shí)施例中，插管20可以縮回，以使得光纖26的遠(yuǎn)端40超過插管20的遠(yuǎn)端60凸出。在所示實(shí)例中，插管20可以是切口插管20，并可以縮回，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(shí)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(jù)某些實(shí)施例具有與插管20聯(lián)接的光纖26的內(nèi)部照明器的實(shí)例。光纖26可以以任意合適的方式與插管20聯(lián)接，例如通過粘接劑。粘接劑的實(shí)例包括cyanacryolates和環(huán)氧樹脂。在所示實(shí)例中，插管20有外表面80和內(nèi)表面82,該內(nèi)表面82確定了內(nèi)部區(qū)域30。
[0032]圖5A表示了具有內(nèi)表面82的內(nèi)部照明器的實(shí)例，該內(nèi)表面82形成內(nèi)部槽道86。內(nèi)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(nèi)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固定于內(nèi)部槽道86。材料88可以有任意合適的光學(xué)指數(shù)，例如小于2.0，例如1.3至
1.4。材料88的實(shí)例可以類似于包封劑材料50的實(shí)例。另外，在這些實(shí)施例中，可以通過使用超細(xì)(例如厚度小于10微米(μ m))聚合物熱縮管、薄的粘接劑帶或者蒸汽沉積涂層來增強(qiáng)粘接劑，以便加強(qiáng)光纖與插管的附接。
[0033]圖5B表不了具有外表面80的內(nèi)部照明器的實(shí)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固定于外部槽道90。`
[0034]在某些實(shí)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，并可以基本扁平，其中，光纖26與外表面80接觸。在這些實(shí)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(lián)接。
[0035]盡管已經(jīng)根據(jù)某些實(shí)施例來介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚實(shí)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(fā)明范圍的情況下可以對實(shí)施例進(jìn)行變化。例如，可以對這里所述的系統(tǒng)和裝置進(jìn)行變化。系統(tǒng)和裝置的部件可以成一體或分開，系統(tǒng)和裝置的操作可以通過更多、更少或其它部件來執(zhí)行。作為另一實(shí)例，可以對這里所述的方法進(jìn)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(zhí)行。
[0036]在不脫離本發(fā)明的范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(shí)際用途的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚其它用途。另外，在這里所述的領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生將來的發(fā)展，所述系統(tǒng)、裝置和方法將利用這些將來的發(fā)展。
[0037]本發(fā)明的范圍并不參考說明書來確定。根據(jù)專利狀態(tài)，說明書使用示例實(shí)施例來解釋和示例說明了本發(fā)明的原理和操作模式。說明書使得本領(lǐng)域其它技術(shù)人員能夠利用在多個(gè)實(shí)施例中的系統(tǒng)、裝置和方法以及多種變化，但并不用于確定本發(fā)明的范圍。
[0038]本發(fā)明的范圍將參考權(quán)利要求和該權(quán)利要求的等效物的全部范圍來確定。所有術(shù)語將給出它們最廣義的合理結(jié)構(gòu)和它們的普通意思，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，除非這里明確表示了相反。例如，使用單數(shù)冠詞例如“一”、“該”等應(yīng)當(dāng)理解成陳述一個(gè)或多個(gè)所示元件，除非權(quán)利要求敘述為明確限制成相反。作為另一實(shí)例，“各”涉及一組的各個(gè)部件或者子組的各個(gè)部件，其中，一組可以包括0、1、或更多元件?？傊景l(fā)明能夠變化，且本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考權(quán)利要求和它們的等效物的`全范圍來確定，而不是參考說明書來確定。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 插管，該插管有基本柱形形狀，該柱形形狀限定了內(nèi)部區(qū)域，并有柱形軸線； 中間材料，該中間材料布置在所述內(nèi)部區(qū)域中；以及 光纖，該光纖布置在所述中間材料內(nèi)，光纖有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成用于發(fā)射光的遠(yuǎn)端，所發(fā)射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線并不平行于所述柱形軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:光纖光學(xué)軸線的、接近所述遠(yuǎn)端的至少一部分并不平行于所述柱形軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:光纖的遠(yuǎn)端是成形的遠(yuǎn)端，所述成形的遠(yuǎn)端設(shè)置成用于改變光纖光學(xué)軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:插管的遠(yuǎn)端設(shè)置成用于制造切口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:插管設(shè)置成用于縮回，以使得光纖的遠(yuǎn)端超過插管的遠(yuǎn)端凸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:中間材料成形以便避開所發(fā)射的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中:插管成形以便避開所發(fā)射的光。
8.一種系統(tǒng),包括: 插管，該插管有基本柱形形狀，該柱形形狀限定了內(nèi)部區(qū)域，并有柱形軸線； 中間材料，該中間材料布置在所述內(nèi)部區(qū)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(xué)軸線和設(shè)置成用于以照明圖形來發(fā)射光的遠(yuǎn)端，該照明圖形有照明軸線，光纖光學(xué)軸線的、接近所述遠(yuǎn)端的至少一部分并不平行于所述柱形軸線，該照明軸線并不平行于所述柱形軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括:促動器，該促動器布置在中間材料中，該促動器設(shè)置成用于使得光纖從第一位置運(yùn)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(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括:返回機(jī)構(gòu)，該返回機(jī)構(gòu)設(shè)置成用于使得光纖返回第一位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中:光纖成形為用于返回第一位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中:光纖與促動器機(jī)械聯(lián)接，以便使得促動器能夠使光纖返回第一位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中:插管的遠(yuǎn)端設(shè)置成用于制造切口。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中:插管設(shè)置成用于縮回，以使得光纖的遠(yuǎn)端超過插管的遠(yuǎn)端凸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中:中間材料成形以便避開所發(fā)射的光。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中:插管成形以便避開所發(fā)射的光。
17.—種系統(tǒng),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(nèi)表面，該內(nèi)表面限定了內(nèi)部區(qū)域； 光纖，該光纖與插管聯(lián)接，光纖有光纖光學(xué)軸線和設(shè)置成用于發(fā)射光的成形的遠(yuǎn)端，所發(fā)射的光有具有照明軸線的照明圖形，該照明軸線并不平行于柱形軸線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng),其中:光纖從插管的外表面向外布置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，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(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中: 插管的內(nèi)表面形成內(nèi)部槽道；以及 光纖至少局部布置在該內(nèi)部槽道中。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中:光纖通過粘接劑而與插管聯(lián)接，該粘接劑有低光學(xué)指 數(shù)。
【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(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)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