用于眼科手术的平面照明器的制作方法

文档序号:17151597发布日期:2019-03-19 23:29阅读:204来源:国知局
用于眼科手术的平面照明器的制作方法

本公开涉及眼科照明器。更具体地,本公开涉及用于在眼科手术期间提供平面照明的装置、系统和方法。



背景技术:

在以下讨论中,将出于背景和介绍目的描述某些制品和方法。本文包含的任何内容都不应被解释为对现有技术的“承认”。申请人明确保留在适当情况下证明本文所引用的制品和方法不构成适用法律规定下的现有技术的权利。

眼科显微手术过程可能需要精确切割和/或去除患者眼睛的不同身体组织。例如,在手术过程中,诸如外科医生或其他医疗专业人员等使用者可以用一只手握住照明装置而用他或她的另一只手握住玻璃体切除术探针。玻璃体切除术探针可以用于执行手术操作,同时外科医生使用由照明设备提供的光看到患者的眼睛。照明设备可以包括插入眼睛中的插管和被包括在插管的中心腔体内的一根或多根光纤。因为照明设备通常发射照射眼睛内的一定体积空间的广角光,所以由于感兴趣特征的前部和后部的散射光的原因,眼睛解剖学结构的细节可能会模糊。

因此,仍然需要允许外科医生用平面光束或激光片照射患者的眼睛的改进型装置、系统和方法,所述平面光束或激光片照射解剖学特征的平面薄片或区域,而不是一定体积的空间。



技术实现要素:

提供此发明内容是为了以简化的形式介绍概念选集,所述概念将在下面和附图中进一步描述。此发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。要求保护的主题的其他特征、细节、功用、以及优点将从以下具体实施方式中变得明显,具体实施方式包括在附图中展示的并且在所附权利要求中限定的那些方面。

本公开通过在眼科手术(例如,玻璃体切除术)过程中将平面光束唯一地输出到患者眼睛中来解决除了别的以外的未满足的医疗需求。照明设备可以包括定位在插管内的多个光纤。插管插入到患者的眼睛中。光纤的尺寸和形状被设置为分别传输具有不同照明轮廓的光。例如,一根光纤可以传输用于宽场体积照明的光,以在手术过程中为外科医生提供总体的情境感知。第二光纤装置可以传输用于平面场照明的光。平面场照明可以允许外科医生更好地看到患者眼睛内的解剖学结构,诸如玻璃体液。例如,在玻璃体切除术期间,可视化玻璃体及其与视网膜的相互作用可能是困难的,因为它是天然光透明介质。在眼睛中照射平面场的光纤装置可以通过将光与观察路径上的单个平面隔离开来增强玻璃体的可视化。利用这种照装设备,外科医生可以根据外科医生在手术过程中的可视化需求在多个照明轮廓——即,体积照明或平面场照明——之间切换。

因此,在一些实施例中,本公开提供了一种眼科照明设备,所述眼科照明设备包括:本体,所述的尺寸和形状被设置为供使用者抓握;插管,所述插管联接到所述本体并且被配置为定位在患者的眼睛内;光纤,所述光纤设置在所述插管内,其中,所述光纤被配置为传输具有体积照明轮廓的光;以及光纤装置,所述光纤装置设置在所述插管内,其中,所述光纤装置被配置为传输具有平面照射轮廓的光。

在这样的这些实施例的一些方面中,所述光纤装置包括光学狭缝、棒形透镜或球形透镜中的一个。在另一方面,所述光纤或所述光纤装置中的至少一个能相对于所述插管平移。进一步,多个方面此外可以包括输入装置,所述输入装置被配置为接收用户输入以使所述光纤或所述光纤装置中的一个选择性地照射所述患者的眼睛;光源,所述光源联接到所述光纤和所述光纤装置,并且被配置为输出光以通过所述光纤或所述光纤装置选择性地照射所述患者的眼睛;光中继器,所述光中继器设置在光源与所述插管之间,其中,所述光中继器被配置为响应于所述用户输入而选择性地将所述光源输出的光引导到所述光纤或所述光纤装置中的一个;设置在所述插管内的第三光纤,其中,所述第三光纤联接到治疗光源并且被配置为将治疗光束传输到所述患者的眼睛中;内窥镜光纤束,所述内窥镜光纤束设置在所述插管内并且被配置为可视化所述患者的眼睛;和/或偏转机构,所述偏转机构联接到所述插管并且被配置为选择性地使所述插管弯折。

本公开中描述的其他实施例提供了一种光纤装置,所述光纤装置包括光纤装置壳体;光纤,所述光纤包括轴向设置在所述光纤装置壳体内的纤芯和包层;以及联接到所述光纤装置壳体的光学狭缝装置、棒形透镜和球形透镜中的一个或多个。

这些实施例的一些方面包括光学狭缝装置,所述光学狭缝装置包括光学狭缝、棒形透镜、以及球形透镜,所述光学狭缝设置在光学端盖内,所述光学端盖联接到所述光纤装置壳体的远端,所述棒形透镜垂直于所述光纤定位并联接到所述光纤装置壳体的远端,所述球形透镜设置在所述光纤装置壳体的远端内。

所描述的另外其他实施例包括用于眼科手术照明的方法,所述方法包括用具有体积轮廓的光照射患者的眼睛,其中,具有体积轮廓的光是由设置在定位于眼睛中的插管内的光纤传输;以及用具有平面轮廓的光照射患者的眼睛,其中,具有平面轮廓的光是由设置在插管内的光纤装置发射。

这些实施例的各方面还可以包括在输入装置处接收用户输入,以使联接到所述光纤和所述光纤装置的光源向所述光纤或所述光纤装置中的一个输出光;设置在光源与所述插管之间的光中继器,所述光中继器选择性地将所述光源输出的光引导到所述光纤或光纤装置中的一个,和/或在输入装置处接收用户输入以使联接到所述光纤的第一光源或联接到所述光纤装置的第二光源中的一个选择性地输出光以照射患者的眼睛。

将在详细描述中描述这些和其他方面和用途。

附图说明

图1是眼科照明系统的实施例的图示。

图2是展示了眼科照明系统的实施例的示意图。

图3是展示了眼科照明系统的实施例的示意图。

图4是展示了眼科照明系统的实施例的示意图。

图5a、图5b和图5c是照明设备的插管的不同实施例的图示,所述照明设备包括照射眼睛内的体积场的光纤和照射眼睛内的平面场的光纤装置。

图6a和图6b是插管的一部分插入眼睛中时眼睛的侧视图,所述插管包括光纤。图6a示出了提供宽场体积照明的现有技术光纤的照明。图6b示出了如本文所述的发射平面光束的光纤装置的照明。图6c示出了使用光学狭缝提供平面光束的示例性光纤装置。图6d和图6e展示了使用棒形透镜提供平面光束的示例性光纤装置。图6f示出了使用光学狭缝和球形透镜的组合提供平面光束的示例性光纤装置。

图7是照明装置的截面纵向视图的实施例的图示。

图8是照明装置的插管的截面端视图的实施例。

在附图中,具有相同标志的元件具有相同或类似的功能。本领域技术人员将理解,图1-8不一定按比例绘制,并且可以放大若干特征以更清楚地示出各种特征。本领域技术人员还将理解,所示结构仅是示例性的,而不是限制性的。

具体实施方式

在描述能够照射眼睛内的平面场的本发明光纤装置和结合这种光纤装置的系统之前,应该理解的是,本公开不限于所描述的具体实施例,因此可以改变。还应理解的是,本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的,并不意图限制本公开的范围。

注意,如在本说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一(a,an)”和“所述(the)”包括复数指示物,除非上下文另有明确说明。

除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文提及的任何出版物通过援引并入本文,目的是描述和公开在参考文件中描述的并且可以结合本公开使用的装置和方法。

在提供值范围的情况下,应当理解的是,所述范围的上限和下限之间的每个介于中间的值以及所述范围中的任何其他所述或介于中间的值被包括在内作为本公开的实施例。这些较小范围的上限和下限也被包括在内作为本公开的实施例,受所述范围中任何特别排除的极限的限制。在所述范围包括上限和下限两者的情况下,除了那些包括的极限中的任一个之外的范围也包括在内作为本公开的实施例。

在以下描述中,阐述了许多具体细节以便更透彻地理解本公开。然而,对于本领域技术人员来说,在阅读说明书后,显而易见的是,本公开可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实施。在其他情况下,没有描述本领域技术人员公知的特征和过程,以避免模糊本公开。

本公开描述了选择性地照射患者眼睛中的平面场的装置、系统和方法。在某些实施例中,两个或更多个光纤、光纤装置或其组合可以定位在眼科照明设备的插管内。插管可以插入到患者的眼睛中。光纤可以具有不同的尺寸、形状和/或配有透镜、光学狭缝或其他结构,使得光纤发射具有不同场照明轮廓的光。外科医生可以根据所期望的场照明在手术过程中选择哪个光纤或光纤装置发射光;也就是说,外科医生可以选择例如在眼睛内体积的宽场照明,或者在眼睛内特定平面的聚焦照明。进一步,在一些实施例中,插管可以被偏转使得可以照射期望的区域,诸如眼睛的周边。此外,在一些实施例中,传输治疗激光束和/或内窥镜检查光纤束的光纤也可以定位在照明装置的插管内。

本公开的装置、系统、和方法提供了许多优点,包括:(1)提高外科医生对手术中照明的控制;(2)改善外科医生的操作条件,从而能够调节视网膜眩光;(3)降低患者的光毒性风险;(4)对于使用平面场照明的外科医生来说,增强解剖学结构(诸如玻璃体液)的可视化,同时对于使用例如广角体积照明的外科医生来说,保持了情境感知;(5)通过插管偏转,增大患者眼睛内的照明面积;以及(6)通过将用于照明、治疗和/或内窥镜检查的多根光纤结合到单个装置中,改善外科医生的工作条件。

图1、图2、图3和图4展示了示例性眼科照明系统100。图1是眼科照明系统100的示例性图示。图2、图3和图4是眼科照明系统100的示意图的各种示例性实施例。眼科照明系统100可以包括具有本体120和插管130的照明设备110。本体120的尺寸和形状可以被设置为供使用者抓握,并且插管130可以直接或间接地联接到本体。插管130被配置为定位在术野(诸如患者的眼睛)内。该实施例中的照明设备110包括设置在插管130内的光纤140和光纤装置150。光纤140可以被配置为传输具有体积场轮廓的光142,并且光纤装置150可以被配置为传输具有平面场轮廓的光152。因此,光纤140和光纤装置150被配置为选择性地照射患者眼睛内的不同场。

眼科照明系统100可以用于执行不同的眼科手术,包括:前段手术、后段手术、玻璃体视网膜手术、玻璃体切除手术、白内障手术、和/或其他期望的手术。诸如外科医生或其他医疗专业人员等使用者操作照明装置110以照射术野。术野可以包括患者眼睛的任何合适的生理结构,包括前段、后段、角膜、晶状体、玻璃体腔、透明膜、血管、视网膜、黄斑、小凹、中央凹、旁中央凹、近中央凹、视盘、视杯和/或其他生物组织。

参照图1和图7,照明装置110的本体120可以形成照明装置110的手柄。图7表示照明装置110的示例性纵向截面侧视图。本体120的尺寸和形状可以被设置为供手持使用和/或供使用者抓握。例如,本体120可以是任何合适的形状,包括椭圆形、多边形、管状、其他期望形状、和/或其组合。本体120可以由任何合适的材料(诸如热塑性塑料或金属)制成,并且可通过包括例如注塑或机械加工在内的任何方法形成。进一步,在一些实施例中,本体120的至少一部分可以是滚花的、有图案的和/或以其他方式纹理化的,以改善抓握。本体120可以由连接在一起的两个或更多个部分形成,并且可以包括一个、两个、三个或更多个控件810、812。控件810、812可以是按钮、滑块、拨动开关、轮子、其他合适的可致动部件、和/或其组合,并且用于控制本文所述的照明装置110的各种功能。在这方面,控件810、812可以是本文进一步描述的输入装置180。

参照图1、图5a、图5b、图5c、图7和图8,照明装置110的插管130可以从本体120延伸。图5a、图5b和图5c表示插管130的示例性截面侧视图。图8是沿图7的截面线9-9截取的插管130的示例性截面端视图。插管130可以包括内腔132、远侧部分136和近侧部分137。在该实施例中,插管130的近侧部分137直接联接到本体120。包括远侧部分136的插管130具有的尺寸和形状可以用于插入眼睛的内部空间,诸如玻璃体腔。插管130可以是任何合适的材料,包括医用级管;金属,诸如钛、不锈钢;或合适的聚合物。插管130可以具有任何期望的尺寸,包括16-27号管、和/或更大和更小的其他合适的尺寸。插管130可以具有内径134和长度135。内径134可以在约400微米与约600微米之间、约400微米与约550微米之间、约400微米与约500微米之间,和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。插管130的长度135可以在约20mm与约50mm之间、在约20mm与约40mm之间和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。插管130可以具有成形为多边形、椭圆形、其他合适形状、和/或其组合的截面。例如,插管130可以是圆柱形的,以便具有圆形截面。

照明装置110、本体120、和/或插管130中的任何一个可以是可抛弃的或被配置为供一次性使用。可替换地,照明装置110、本体120和/或插管130中的任何一个可以是可灭菌的并且配置为用于多种用途。例如,照明装置110、本体120和/或插管130可以是可高压灭菌的和/或以其他方式可消毒的。

两个或更多个光纤或光纤装置可以设置在插管130的内腔132内。尽管图中的示例性实施例展示了设置在插管内的一根光纤和一个光纤装置,但是任何合适数量的光纤和光纤装置(包括三个、四个或更多个)都可以在照明装置中实施。光纤140和光纤装置150可以包括纤芯、包层和涂层、和/或(多个)其他层。光纤的纤芯可以是玻璃、塑料、二氧化硅和/或光传播穿过的其它合适材料的圆柱体。包层可以包围纤芯并将光限制在纤芯内。包层可以包括具有小于纤芯的折射率的折射率的介电材料。涂层可以包围包层并保护光纤免受物理损坏。如图8所示,光纤140可以具有直径148,光纤装置150可以具有直径158。直径148和/或直径158可以在约25微米与约300微米之间、约35微米与200微米之间、约50微米与约100微米之间,包括诸如30微米、40微米、45微米、75微米等值,和/或更大和更小的其他合适的值。

如图1、图5a、图5b和图5c中所示,光纤140可以将光142发射到术野中,光纤装置150可以将光152发射到术野中。例如,输入装置180(参见图2-4)接收用户输入,以使光纤140和/或光纤装置150选择性地照射患者的眼睛。光142、152的场照明轮廓是不同的,为使用者提供增强的可视化。例如,光142可以提供宽场体积照明。在执行各种手术操作时,宽场照明可以便于使用者在术野内的情境感知。另一方面,光152提供平面场照明。平面场照明可以将散射光与观看路径上的单个平面隔离。这种平面场照明可以允许使用者看见眼睛内的解剖学结构,而这种解剖学结构利用宽场体积照明可能不是清楚可见的。例如,可以使用平面场照明更清楚地看到玻璃体液,填充患者眼睛的后段的透明胶状物。使用者可以例如在玻璃体切除术过程中选择性地利用平面场照明来观察玻璃体液。通过控制光纤140或光纤装置150中的哪一个传输光,使用者可以基于正在执行的手术任务在宽场体积照明与平面场照明之间切换。

图6a和图6b示出了眼睛600的侧视图,其中插管的远侧部分提供来自插入到眼睛中的光纤的光。两个图都展示了切口650(插管(图6a中的606和图6b中的607)穿过所述切口插入)、视网膜652、视网膜血管658、玻璃体656、角膜654和虹膜659。图6a示出了现有技术插管606的照明,所述插管具有提供宽场体积照明610的光纤。图6b示出了来自插管607的照明,所述插管具有本文所述的可以发射平面光束611的光纤装置。

图6c展示了示例性光学狭缝装置660的两个视图,所述光学狭缝装置包括使用光学狭缝664提供平面光束的光纤装置。光学狭缝装置660包括位于端盖662内的光学狭缝664。图6c的光学狭缝装置660的侧视图示出了光纤686,所述光纤包括被包在包层666中的纤芯668。光纤686的纤芯668的直径可以在约5微米与125微米之间、或者在约10微米与100微米之间、或者在约20微米与75微米之间,和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。光纤686的纤芯668可以由玻璃或塑料纤维或光传播穿过的其他合适的材料制成。包层666通常包括具有小于纤芯的折射率的折射率的介电材料。包围纤芯668的包层666的厚度可以在约50微米与200微米之间、或者在约75微米与150微米之间、或者在约75微米与100微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。光学狭缝装置660可以通过阴离子键固定地联接到光纤686。光学狭缝664可以具有通常小于光纤686的纤芯668的直径的x向尺寸(长度);也就是说,光学狭缝664的x向尺寸可以在约4微米与124微米之间、或者在约10微米与100微米之间、或者在约20微米与75微米之间、和/或是更大和更小的其他合适尺寸。光学狭缝664的y向尺寸(高度)可以在约5微米与100微米之间、或者在约10微米与75微米之间、或者在约20微米与50微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。端盖662可以由例如蚀刻硅、溅射金、气相沉积铂、激光结构化玻璃、具有介电反射层的玻璃或任何其他合适的材料制成。

图6d和图6e展示了使用棒形透镜提供平面光束的示例性光纤装置。图6d是包括光纤686的光学透镜装置688的侧视图,所述光纤使用棒形透镜670提供平面光束。光纤686通过光学透镜装置壳体684轴向设置并保持在光学透镜装置688内,所述光学透镜装置壳体可以完全周向包围住光纤686。如参照图6c所述,光纤686可以包括包层666中包裹的纤芯668。在该实施例中,光纤装置150的光纤芯668的直径可以在约5微米与75微米之间、或者在约10微米与65微米之间、或者在约20微米与50微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。包围纤芯668的包层666的厚度可以在约50微米与200微米之间、或者在约725微米与150微米之间、或者在约750微米与100微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。在该示例性实施例中,纤芯668由玻璃纤维制成,诸如超光纤(康宁公司)或光传播穿过的其他合适材料。除了光纤686和光学透镜装置壳体684之外,光学透镜装置688包括垂直设置在光纤150的远端的棒形透镜670。棒形透镜670具有棒状形状,具有棒形透镜端部672,其中棒形透镜670的直径可以在约75微米与150微米之间、或者在约100微米与125微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。棒形透镜670可以是蓝宝石透镜或具有明显大于水的折射率的任何其他生物相容性透明材料,例如聚碳酸酯、各种类型的玻璃或立方氧化锆,并且可以使用合适的粘合剂(例如双组分环氧树脂或光固化环氧树脂)来设置并可以保持在光学透镜装置壳体684内。此外,在图6d中可以看到光路674,所述光路包括通过棒形透镜成形的平面光束。

图6e是图6d中看到的光学透镜装置688的示例性透视图。图6e展示了轴向设置在光学透镜装置壳体684内的光纤686。光学透镜装置壳体684包括两个凹口678,棒形透镜670设置在所述凹口中。在一些实施例中,光学透镜装置688可以通过构造光学透镜装置壳体684与光纤686组合、在光学透镜装置壳体684的远端中创建凹口、用粘合剂填充光学透镜装置壳体684的远端以及将棒形透镜定位在凹口内来形成。然后可以将棒形透镜670的端部672研磨或以其他方式修整以与光学透镜装置壳体684的外表面齐平。

图6f展示了使用光学狭缝与球形透镜的组合提供平面光束的示例性光纤装置690。该实施例中的光纤装置690包括光学透镜装置壳体684,所述光学透镜装置壳体包括光纤686,所述光纤具有被包层666包围的纤芯668、球形透镜680和光学狭缝装置660。如在前面描述的示例性实施例中,光纤686的光纤芯668的直径可以在约5微米与125微米之间、或者在约10微米与100微米之间、或者在约20微米与75微米之间,和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。光纤686的纤芯668可以由玻璃或塑料纤维或其他合适的材料制成。包围纤芯668的包层666的厚度可以在约50微米与200微米之间、或者在约75微米与150微米之间、或者在约75微米与100微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。光学狭缝装置660可以通过阴离子键固定地联接到光纤686。光学狭缝664可以具有通常小于光纤686的纤芯668的直径的x向尺寸(长度);也就是说,光学狭缝664的x向尺寸可以在约4微米与124微米之间、或者在约10微米与100微米之间、或者在约20微米与75微米之间、和/或是更大和更小的其他合适尺寸。光学狭缝664的y向尺寸(高度)可以在约5微米与100微米之间、或者在约10微米与75微米之间、或者在约20微米与50微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。球形透镜680可以是包括球形的蓝宝石透镜,并且直径可以在约100微米与500微米之间、或者在约150微米与450微米之间、或者在约200微米与350微米之间、和/或是更大和更小的其他合适的尺寸。在该示例性实施例中,球形透镜680分散来自光纤686的光,其中光然后被光学狭缝664聚焦到平面中。除了本文举例说明的棒形透镜和球形透镜之外,可以在光纤装置中单独或组合使用其他透镜,以提供具有平面照明轮廓的光。

再次参照图5a、图5b、图5c、图7和图8,光纤140和光纤装置150可以联接到插管130。例如,如图8中所示,光纤140和光纤装置150联接到插管130的内壁131。光纤140和/或光纤装置150可以固定地联接,使得光纤140和光纤装置150不相对于插管130移动。可以实施任何合适的联接,包括粘合剂、机械结构、和/或其组合。如图5a和图5b中所见,光纤140的远侧部分146和光纤装置150的远侧部分156可以与插管130的远侧部分136对齐。例如,光纤140的远端147和/或光纤装置150的远端157可以与插管130的远端137侧向对齐。在这方面,远端137、147、157可以是共面的。光纤140和光纤装置150可以相对于插管130定位,使得插管130不阻挡光142、152。

可替换地并参照图5c,光纤140和/或光纤装置150可以可移动地联接到插管130。例如,光纤140和光纤装置150可以是相对于插管130可平移的。可以实施任何合适的联接,诸如机械结构。光纤140和光纤装置150可以被配置为在方向502、504上相对于插管130选择性地侧向移动。例如,使用者可以在输入装置180(诸如控件810或812(参见图7)、手术脚踏开关(未示出)或集成在手术控制台160中的控件(参见图1))处提供输入(参见图2-4)。输入装置180与照明装置110处于连通,使得光纤140和光纤装置150响应于用户输入而在方向502、504上侧向平移。因此,光纤140和光纤装置150的远端147、157可以分别定位在插管130的远端137的近处、远处或与插管的远端对齐。使用者可以通过选择性地平移光纤140和光纤装置150来控制光142的角度发散或光152的照射平面。例如,如图所示,光纤装置150可以在方向502上侧向平移,其中插管130的远端137因此定位在远处、超出光纤装置150的远端157。因此,与光纤装置150的远端157和插管130的远端137对齐的情况相比,光152可以被定位为将光聚焦在不同的平面场(例如,152a、152b或152c)上。

因此,光纤140和光纤装置150联接到被配置为输出光以照射术野的一个或多个光源。参照图2,光纤140和光纤装置150可以联接到光源210。光源210可以包括端口164、166。光源210输出的光可以经由例如光束引导器选择性地引导到端口164和/或端口166。例如,使用者可以经由例如输入装置180,基于光源210向端口164、166中的哪一个提供光来选择光纤140或光纤装置150中的哪一个将光传输到术野。作为可替代方案并参照图3,光纤装置150可以联接到光源210,并且光纤140可以联接到光源240。光源240可以将光引导到端口244,并且光源210可以将光引导到端口166。在这样的实施例中,使用者可以基于输入装置180接收的、选择光源210、240中的哪一个输出光的输入来选择光纤140和/或光纤装置150中的哪一个将光传输到术野。

光源210和/或光源240可以包括激光源,诸如超连续光谱激光源、白炽灯泡、卤素灯泡、金属卤化物灯泡、氙气灯泡、汞蒸气灯泡、发光二极管(led)、其他合适的光源、和/或它们的组合。例如,本文所述的光源210、240可以被配置为向术野输出明亮的、宽频带的和/或白色的光。光源210、240可以被配置为输出任何合适(多个)波长的光,诸如可见光、红外光、紫外(uv)光等。光源210、240可以与被配置为改变光的焦点或波长的光学器件处于连通,诸如透镜、反射镜、滤光器和/或光栅(诸如光学狭缝)。

参照图4和图7,眼科照明系统100可包括光中继器400。光中继器400可以定位在光源210和照明设备110之间。单个光纤402可以联接到光源210和光中继器400,并且在光源210与光中继器400之间延伸,将光从光源210传输到光中继器400。光纤140和光纤装置150可以联接到光中继器400,其中光中继器400可以被配置为将光纤402传输的光引导到光纤140或光纤装置150。例如,使用者可以在输入装置180(诸如照明设备110的控件810或812、手术脚踏开关(未示出)或集成在手术控制台160中的控件)处提供输入。因此,输入装置180与光中继器400处于连通,例如经由计算装置200。光中继器400可以包括开关、对接联接器、光学器件的任何合适组合,所述光学器件是诸如透镜(诸如梯度折射率(grin)透镜)、棒形透镜或球形透镜、反射镜、光学狭缝、滤光器和/或光栅、其他合适的组件、和/或它们的组合。例如,光中继器400的开关可以被配置为响应于用户输入选择性地将光引导到光纤140和/或光纤装置150。实施光纤402和光中继器400可以有利地通过光纤装置150将光聚焦在眼睛内的不同平面上。

光中继器400可以定位在光源210与照明装置100之间的任何位置,包括在光纤402和照明设备110的插管130内。如图7中所示,光中继器400可以定位在照明设备110的本体120内。光纤402可以在光源210与本体120之间延伸,并且光纤140和光纤装置150可以在本体120与插管130之间延伸。

参照图7和图8,照明装置110可以包括偏转机构800,所述偏转机构被配置为选择性地弯折、成角度、弓弯、弯曲和/或以其他方式使插管130获得非直线形状。例如,插管130可以是铰接的或者由多达两个或更多个单独的部件构成。插管的多个单独部件可以允许插管至少暂时偏转,使得光纤140和光纤装置150输出的光可以被引导到术野内的任何期望的解剖学结构,包括未定位在插管130的远侧部分136前方的解剖学结构。例如,插管130可以选择性地偏转以照射患者眼睛的周边。插管130的远侧部分136、近侧部分137和/或在远侧部分136与近侧部分137之间的任何部分可以被铰接和/或偏转。偏转机构800可以联接到设置在插管130内的一根、两根、三根、四根或更多根拉丝802。偏转机构800可以包括任何合适的部件,所述部件被配置为致动一根或多根拉丝802以选择性地偏转插管130。当拉丝802不再作用在插管130上时,插管130可以被偏置以返回到直线配置。偏转机构800可以联接到本体120和/或设置在所述本体内。使用者可以使用本体120的控件810、812控制偏转机构800,包括插管130的偏转方向和范围。

参照图2、图3、图4、图7和图8,眼科照明系统100可以包括治疗光源220。治疗光源220可以是治疗光束递送系统的一部分,诸如激光束递送系统、光凝固系统、光动力治疗系统、视网膜激光治疗系统、或其他适当的系统。光纤222可以联接到治疗光源220的端口224。光纤222可以按照外科医生指示的将治疗光束传输到术野。

在一些实施例中,眼科照明系统100还可以包括内窥镜检查子系统230。内窥镜检查子系统230可以被配置为对术野成像。例如,使用者可以在手术过程中使用手术显微镜看到术野。当使用者不能用手术显微镜透过透镜观察正在手术的眼睛区域时,内窥镜检查子系统230可以用于可视化该区域。例如,透镜可能是混浊的,或者手术显微镜的光路可能被阻挡。使用者还可以使用内窥镜子系统230来观看眼睛的周边,利用手术显微镜可能看不见眼睛的周边。内窥镜光纤束232可以在端口234处联接到内窥镜检查子系统230。内窥镜光纤束232可以包括多个单独的光纤236。内窥镜光纤束232可以接收和传输从术野反射的光,并且可以基于接收到的光生成图像。可以将图像输出到与内窥镜检查子系统230处于连通的显示装置168。

与治疗光源220相关联的光纤222和与内窥镜子系统230相关联的内窥镜光纤束232可以联接到照明装置110。例如,光纤222和内窥镜光纤束232可以联接到插管130并设置在所述插管内。可以实施任何合适的固定或可移动的联接,包括粘合剂、机械结构、和/或其组合。光纤140的直径148、光纤装置150的直径158、光纤222的直径和内窥镜光纤束232的直径可以允许多个光纤被定位在插管130的直径134内。在单个照明装置110和插管130内实施多根光纤可以有利地减少在手术过程中与使用者交互并进入眼睛的部件的数量。如图7中所示,包括包括光纤402、光纤222和内窥镜光纤束232的导管820可以在照明装置110与手术控制台160(图7中未示出)之间延伸。导管820还可以包括光纤140和光纤装置150。使用者可以使用输入装置180(诸如照明设备110的控件810或812、手术脚踏开关(未示出)、和/或集成在手术控制台160中的控件)来控制治疗光源220的递送和/或内窥镜子系统230。

参照图1、图2、图3和图4,光源210、光源240、治疗光源220、内窥镜子系统230、探针子系统172和计算装置200可以集成到手术控制台160中。外科医生可以利用手术控制台160来控制与眼科手术过程相关联的一个或多个参数。手术控制台110的一个或多个部件可以联接到图1中所示的基座壳体162和/或设置在其内。基座壳体162可以是活动的,使得基座壳体可以在眼科手术过程中定位为靠近患者。基座壳体162可以包括气动、光学、流体和/或供电线路,以便于眼科照明系统100的部件之间的连通。

计算装置200可以与输入装置180、光源210、光源240、治疗光源220、内窥镜子系统230、探针子系统172和显示装置168处于连通。计算装置200可以被配置为向眼科照明系统100的部件传输控制信号和/或从所述眼科照明系统的部件接收输入或状态信号。例如,计算装置200可以控制光源210、240的启动和停用、光到端口164、166、244、246的传输、光纤140和光纤装置150的光传输、以及光源210、240输出的光的焦点、强度、波长和/或其他特性。在这一点上,光源210、240可以与计算装置200处于电气连通。计算装置200可以包括具有处理器202和存储器204的处理电路。处理器202可以执行计算机指令,诸如存储在存储器204上的计算机指令,以控制眼科照明系统100的各种部件。处理器202可以是目标装置控制器和/或微处理器。存储器204,诸如半导体存储器、ram、fram或闪存,可以与处理器202接口连接。由此,处理器202可以向存储器204写入和从所述存储器读取,并执行与管理存储器204相关联的其他常见功能。计算装置202的处理电路可以是具有电源、输入和输出引脚的、能够执行逻辑功能的集成电路。

计算装置200可以向显示装置168输出显示数据,以显示在眼科手术过程中与系统操作和性能有关的数据。显示装置168还可以显示由内窥镜检查子系统230生成的图像。显示装置168可以是集成到手术控制台160中的和/或与手术显微镜处于连通的独立装置。例如,内窥镜子系统230生成的图像可以在手术显微镜的视野中作为覆盖图形提供给使用者。

探针子系统172还可以与计算装置200处于电气连通。探针子系统172可以包括便于探针170的操作的各种部件。使用者可以在术野利用探针170来执行一个或多个手术操作。例如,探针170可以是切割探针、玻璃体切除术探针、超声乳化探针、激光探针、消融探针、真空探针、冲洗探针、剪刀、镊子、抽吸装置、和/或其他合适的手术装置。探针170可以与探针子系统172处于机械连通、电气连通、气动连通、流体连通、和/或其他合适的连通。

输入装置180可以与计算装置200处于连通。输入装置180可以被配置为允许使用者控制眼科照明系统100,包括光纤140和光纤装置150中的哪一个传输光以照射术野、选择性地移动光纤140和光纤装置150、启动/停用光源210、240、和/或本文描述的其他特征。输入装置180可以包括各种on/off开关、按钮、拨动开关、轮、数字控件、触摸屏控件或其他用户界面部件中的任何一种。输入装置180可以整体设置在手术控制台160和/或照明设备110上。例如,输入装置180可以是照明装置110的一个或多个控件810、820,或者输入装置162可以是不同的部件,诸如,作为非限制性实例,手术脚踏开关、遥控装置、触摸屏控制装置和/或另一计算装置。眼科照明系统100可以包括多个输入装置180。输入装置180可以基于所接收的用户输入生成和传输输入信号,其中计算装置200可以接收和处理输入信号。计算装置200然后可以生成控制信号并将其传输到光源210、光源240、治疗光源220、内窥镜子系统230、探针子系统172和显示装置168。

本文描述的实施例提供了使用具有不同照明场轮廓的光(包括提供平面场照明的光)来照射术野的示例性装置、系统和方法。尺寸和形状被设置为输出具有不同照明场轮廓的光的多根光纤可以在单个照明装置中实施。前述内容仅仅说明了本公开的原理。应当理解的是,本领域技术人员将能够设想到各种布置,尽管本文中没有明确描述或示出,但是所述布置实施了本公开的原理并且包括在本公开的精神和范围内。另外,本文中列举的所有实例和条件语言主要旨在帮助读者理解本公开的原理以及发明人对进一步发展本领域所贡献的概念,并且应被解释为不限于这种具体所述的实例和条件。而且,在此叙述本公开的原理、各方面和实施例以及其具体实例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等同物。此外,意在这种等同物包括当前已知的等同物和将来开发的等同物,即执行相同功能的任何开发的元件,而不管其结构如何。因此,本公开的范围不旨在限于本文所示和所述的示例性实施例。而是,本公开的范围和精神由所附权利要求来体现。在所附权利要求中,除非使用术语“装置”,否则其中列举的特征或元件都不应被解释为根据35u.s.c.§112,的装置加功能限制。

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