Выдвижной малогабаритный осветитель - RU2417042C2

Чертежи

Описание

Ссылка на родственную заявку

Приоритет настоящей заявки заявлен согласно ГК США, пар.35 по дате подачи предварительной заявки на патент США №60/131843, 21 октября 2005 г., полное содержание которой включено в данный документ для сведения.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам. В частности, настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам, предназначенным для освещения участка и выполнения манипуляций на нем во время операции на глазе. Еще более конкретно, настоящее изобретение относится к выдвижному малогабаритному широкоугольному осветителю с изменяемой жесткостью, предназначенному для освещения операционного поля.

Уровень техники

В хирургии глаза, в частности, в витреоретинальной хирургии, желательно использовать систему широкоугольного хирургического микроскопа, чтобы обеспечить обзор максимально возможного участка сетчатки. Существуют широкоугольные объективы для таких микрохирургических систем, однако им требуется более широкое поле освещения, чем может обеспечить конус освещенности обычного волоконно-оптического зонда. Поэтому были разработаны различные методы увеличения распространения относительно некогерентного луча света, формируемого волоконно-оптическим осветителем. Эти известные широкоугольные осветители способны осветить большую часть сетчатки, как того требуют современные широкоугольные хирургические микроскопы. Однако известные на сегодняшний день широкоугольные осветители обладают рядом недостатков.

Одним из недостатков известных малогабаритных широкоугольных осветителей для хирургии глаза является отсутствие жесткости канюли, которая вводится и выдвигается в глаз. В хирургии глаза, в частности в витреоретинальной хирургии, основной функцией осветительного зонда является освещение участка операционного поля. Второй его функцией является выполнение манипуляций с частями глаза вблизи операционного поля, чтобы обеспечить беспрепятственный обзор и доступ к участку операции, например к периферии сетчатки. Однако для выполнения манипуляций с тканью внутри глаза канюля осветителя должна обладать определенной жесткостью. Устройства с канюлями размера 20 благодаря своему большему диаметру имеют достаточную жесткость, позволяющую хирургу выполнять манипуляции с тканью в глазу. Однако устройства размера 25 имеют канюлю меньшего диаметра (например, 0,0205 дюйма), и тонкие стенки обуславливают гораздо большую гибкость зонда (канюли), чем при использовании канюли размера 20 такой же длины. Поэтому известные малогабаритные осветители (размером больше 20) не обеспечивают жесткости, достаточной для выполнения эффективных манипуляций с тканью в глазу, которую имеют осветители большего размера.

Таким образом, существует потребность в малогабаритном широкоугольном осветителе для освещения операционного поля, который бы позволил уменьшить или полностью решить проблему недостаточной жесткости для выполнения манипуляций с тканью глаза, присущую известным малогабаритным широкоугольным осветителям.

Раскрытие изобретения

Эти и другие проблемы позволяют решить предложенные варианты выдвижного малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью, предназначенные для освещения операционного поля. Один вариант осветителя с изменяемой жесткостью в соответствии с настоящим изобретением представляет собой малогабаритную широкоугольную осветительную хирургическую систему, содержащую источник света для формирования луча света; оптический кабель, оптически связанный с источником света, для приема и передачи луча света; наконечник, функционально связанный с оптическим кабелем; световод, функционально связанный с наконечником, причем световод оптически связан с оптическим кабелем для приема и передачи луча света для освещения участка; а также канюлю, функционально связанную с наконечником, для размещения в ней и направления световода, причем канюля выполнена с возможностью выдвижения и втягивания в наконечник для изменения длины канюли, выступающей из наконечника, и световод функционально связан с канюлей таким образом, что дистальный конец световода и дистальный конец канюли остаются совмещенными при изменении длины канюли, выступающей из наконечника.

Варианты настоящего изобретения могут дополнительно содержать оптический элемент, оптически связанный с дистальным концом световода, для приема и рассеяния луча света для освещения участка (например, операционного поля). Оптический элемент может быть малогабаритным рассеивающим оптическим элементом, известным специалистам. Кроме того, оптический элемент, канюля и наконечник могут быть выполнены из биосовместимых материалов и иметь размер 23 или 25, или другой малый размер, известный специалистам. Оптический кабель может содержать первый оптический соединитель, функционально связанный с источником света, и второй оптический соединитель, функционально связанный с наконечником (для обеспечения оптической связи между оптическим кабелем и световодом, находящимся внутри наконечника и канюли). В качестве этих соединителей могут использоваться волоконно-оптические соединители SMA. Оптический элемент, световод и оптический кабель (например, световод(ы) внутри оптического кабеля) могут быть любого совместимого размера, позволяющего передавать луч света из источника света на операционное поле. Например, все эти три элемента могут иметь одинаковый размер.

Для обеспечения некоторых преимуществ вариантов изобретения канюлю и световод можно функционально присоединить к наконечнику, чтобы позволить линейное перемещение канюли и световода внутри наконечника. Наконечник может содержать средство, такое как нажимно-вытяжной механизм, для регулировки линейного перемещения канюли и световода. Например, канюля может быть функционально установлена на поршне, управляемом ручкой, которую может сдвигать оператор, чтобы выдвинуть канюлю и световод из наконечника или убрать их в наконечник. Можно также использовать другие средства регулировки, известные специалистам.

Другие варианты воплощения настоящего изобретения могут включать в себя способ освещения операционного поля с помощью предложенного малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью, а также вариант хирургического наконечника для малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью в соответствии с настоящим изобретением, предназначенного для использования в хирургии глаза. Варианты этого изобретения можно реализовать в виде наконечника или другого корпуса, присоединенного к выдвижной канюле, включающей в себя световод, в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, варианты настоящего изобретения можно внедрить в хирургическую установку или систему для использования в хирургии глаза или в другой области хирургии. Специалистам будут очевидны и другие применения малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Краткое описание чертежей

Более полное представление о настоящем изобретении и его преимуществах можно получить из следующего описания в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же ссылочными обозначениями.

Фиг.1 схематически представляет один вариант системы для освещения и выполнения манипуляций с тканью в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 изображает более детальную схему, иллюстрирующую один вариант предложенного малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью.

Фиг.3 изображает схему, иллюстрирующую использование предложенного варианта осветителя для хирургии глаза.

Фиг.4 и 5 схематически иллюстрируют вариант предложенного осветителя в полностью выдвинутом и полностью втянутом положении.

Осуществление изобретения

Предпочтительные варианты настоящего изобретения проиллюстрированы на чертежах, на которых одинаковые и соответствующие детали обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями.

Различные варианты настоящего изобретения предусматривают малогабаритное (например, размера 23-25) волоконно-оптическое эндоосветительное устройство для использования в хирургических процедурах, например, в операциях на стекловидном теле и сетчатке/заднем сегменте глазного яблока. Варианты этого изобретения могут содержать наконечник, такой как наконечник Alcon-Grieshaber Revolution-DSP^TM компании Alcon Laboratories, Inc., Fort Worth, Texas, связанный с канюлей малого размера (например 23 или 25). Внутренний размер канюли можно использовать для размещения в ней световода, который в соответствии с настоящим изобретением может заканчиваться в рассеивающем оптическом элементе. Варианты осветителя с изменяемой жесткостью могут представлять собой широкоугольный осветитель, и все варианты могут быть выполнены с возможностью использования в области общей хирургии глаза. Однако при этом подразумевается и будет понятно специалистам, что объем настоящего изобретения не ограничен областью офтальмологии, и его можно применить в других областях хирургии, где может потребоваться широкоугольное и/или переменное освещение в совокупности с манипуляциями с тканью.

Варианты настоящего изобретения дают возможность оператору выдвигать канюлю осветителя на произвольную длину между максимально выдвинутой длиной и максимально убранной длиной. Оператор может изменять длину канюли и световода, выступающего из наконечника осветителя, с помощью ручки или движка, функционально связанного с раздвигающим средством, которое в свою очередь функционально связано с канюлей/световодом. Ручка или движок может быть частью раздвигающего средства, а раздвигающее средство может содержать поршень, храповый механизм, скользящий элемент или любые другие средства, известные специалистам.

В различных вариантах изобретения при уменьшении длины канюли (втягивании ее в наконечник) благодаря более короткой открытой длине увеличивается действительная жесткость канюли, и наоборот.Так как жесткость канюли зависит от ее открытой длины и изменяется в зависимости от открытой длины канюли в третьей степени, уменьшение длины канюли, выступающей из наконечника, оказывает существенно влияние на жесткость канюли, а следовательно, и ее пригодность для манипуляций с тканями внутри глаза. Канюля с изменяемой длиной в соответствии с настоящим изобретением дает возможность пользователю использовать всю длину канюли для определенных применений, в которых требуется выдвижение конца осветителя (следовательно, для освещения) в наиболее удаленные части глаза, а также втягивать канюлю и уменьшать ее длину, когда требуется более высокая жесткость для манипуляций с тканью внутри глаза.

Вариант осветителя с изменяемой жесткостью в соответствии с настоящим изобретением может содержать световод, канюлю и наконечник, выполненные из биосовместимых полимеров, при этом инвазивная часть широкоугольного осветителя является одноразовым хирургическим элементом. В отличие от известных аналогов любой вариант предложенного малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью позволяет обеспечить высокую жесткость, когда необходимо выполнять манипуляции с тканью, и в то же время обеспечивает необходимое выдвижение для освещения наиболее удаленных участков глаза. Варианты изобретения, выполненные из биосовместимых полимеров, можно интегрировать в экономичный шарнирный механизм наконечника, что позволяет получить недорогой одноразовый осветительный инструмент.

На фиг.1 схематически представлен наконечник 10 для передачи луча некогерентного света из источника 12 света по кабелю 14 в стержень 16. Кабель 14 может быть любым известным волоконно-оптическим кабелем, однако предпочтительно он является кабелем с волоконным световодом размера 23 или 25. Кроме того, кабель 14 может содержать один световод или множество световодов, оптически связанных между собой для приема и передачи света из источника 12 света в световод 22 внутри стержня (канюли) 16, с которым они функционально связаны, через наконечник 10. Стержень 16 выполнен с возможностью размещения в нем световода 22, и в некоторых вариантах предусмотрен рассеивающий оптический элемент 20 на дистальном конце стержня 16. Стержень 16 и световод 22 выполнены с возможностью изменения длины (выступающей из наконечника 10) в ответ на действие оператора, как будет более подробно описано ниже. Соединительная система 32 может содержать волоконно-оптический соединитель на каждом конце кабеля 14 для оптической связи источника 12 света к световоду внутри наконечника 10, как будет более подробно описано ниже.

На фиг.2 представлена более подробная схема, иллюстрирующая один вариант малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью в соответствии с настоящим изобретением. Стержень 16 функционально связан с поршнем 200, который функционально связан с ручкой 210 или подобным механизмом и управляется им. Оператор может сдвигать ручку 210 к концу стержня 16 (дистальному концу) до тех пор, пока ручка 210 не упрется в упор 215 и стержень 16 не будет выдвинут полностью. Ручку можно также сдвигать назад к проксимальному концу наконечника 10 до тех пор, пока она не упрется в проксимальный упор (не показан) и стержень не будет убран полностью. Узел поршень 200/стержень 16/ручка 210 может также содержать храповые или фрикционные элементы, позволяющие позиционировать стержень 16 и фиксировать его в выбранных точках между полностью выдвинутым и полностью убранным положением, не допуская случайного движения. Световод 22 размещен внутри стержня 16 и функционально присоединен к стержню 16 таким образом, что дистальные концы стержня 16 и световода 22 остаются совмещенными в процессе выдвижения или втягивания стержня 16.

Преимущества, обеспечиваемые вариантами настоящего изобретения по сравнению с известными аналогами, заключаются в том, что механическое выдвижение или убирание может выполняться внутри осветителя (например, наконечника 10), и хирургу не надо вручную компенсировать длину канюли (стержня 16). Это особенно полезно по той причине, что полная длина канюли обычно требуется хирургу только на короткие периоды во время операции. Варианты настоящего изобретения позволяют хирургу устанавливать оптимальную длину канюли в течение всей операции.

На фиг.2 показан стержень 16, в котором размещен световод 22, который можно оптически присоединить к волоконно-оптическому кабелю 14. В некоторых вариантах волоконно-оптический кабель 14 содержит световод, который может проходить через наконечник 10 и который присоединен непосредственно к стержню 16. В этих вариантах не используется отдельный световод 22. При реализации внутри наконечника 10 световод 22 имеет размер, совместимый с размером волоконно-оптического кабеля 44, чтобы он мог принимать и передавать свет из волоконно-оптического кабеля 14. Наконечник 10 может быть любым хирургическим наконечником, например наконечником Alcon-Grieshaber Revolution-DSP^TM компании Alcon Laboratories, Inc., Fort Worth, Texas. Источник 12 света может быть ксеноновым, галогенным или любым другим источником света, способным передавать свет через волоконно-оптический кабель. Стержень 16 может быть канюлей малого размера, предпочтительно от 23 до 30, известной специалистам. Стержень 16 может быть выполнен из нержавеющей стали или подходящего биосовместимого полимера (например, РЕЕК, полиимида и т.п.), известного специалистам.

Волоконно-оптический кабель 14 или световод 22, расположенный внутри стержня 16, можно функционально присоединить к стержню 16, а стержень 16 присоединить к наконечнику, например, через регулировочное средство 210, как показано на фиг.2. Регулировочное средство 210 может содержать, например, обычный простой нажимно-вытяжной механизм. Источник света 12 можно оптически присоединить к наконечнику 10 (например, световоду 22) с помощью, например, стандартных волоконно-оптических соединителей SMA (Scale Manufacturers Association) на концах волоконно-оптического кабеля 14. Это позволяет эффективно передавать свет из источника света 12 по волоконно-оптическому кабелю 14 в наконечник 10 и, в конечном итоге, выводить его из оптического кабеля 22, или, альтернативно, из оптического элемента 20 на дистальном конце стержня 16. Источник 12 света может содержать фильтры, известные специалистам, чтобы уменьшить вредное тепловое воздействие инфракрасного излучения, образующегося в источнике света. Можно использовать фильтр(ы) источника 12 света для выборочного освещения операционного поля светом различного цвета, например, для возбуждения хирургического красителя.

Фильтр(ы) 22 (и/или 14 в зависимости от варианта) могут заканчиваться вместе с дистальным концом стержня 16. Действие регулировочного средства 210, например плавное возвратно-поступательное перемещение, может вызывать выдвижение (или втягивание) стержня 16 из дистального конца наконечника 10 на величину, задаваемую и регулируемую посредством смещения регулировочного средства 210/поршня 200. При этом может изменяться длина и жесткость стержня 16. Таким образом, хирург может регулировать жесткость стержня 16, необходимую для манипуляций с тканями внутри глаза и для их освещения. Регулировочное средство 210 наконечника 10 может быть любым известным средством для регулировки.

В одном варианте предложенный широкоугольный осветитель с изменяемой интенсивностью содержит обычный простой механический стопорный механизм (например, фрикционный или храповый механизм), который позволяет фиксировать длину стержня 16 до тех пор, пока пользователь не освободит его и/или не изменит регулировку с помощью регулировочного средства 210.

На фиг.3 проиллюстрировано применение одного варианта малогабаритного осветителя с изменяемой жесткостью в соответствии с настоящим изобретением. Во время операции наконечник 10 передает луч света (например, пространственно и временно некогерентный луч света, имеющий широкую спектральную полосу) через стержень 16 по световоду 22 для освещения сетчатки 28 глаза 30. Коллимированный свет, передаваемый через наконечник 10 (световод 22/14), формируется источником 12 света и передается для освещения сетчатки 28 с помощью волоконно-оптического кабеля 14 и соединительной системы 32. Световод 22 или, альтернативно, оптический элемент, оптически присоединенный к дистальному концу световода 22, распространяет луч света, переданный из источника 12 света, по всей площади хирургического поля, которое может видеть хирург, например, через широкоугольный объектив микроскопа. Посредством регулировочного средства 210 хирург может изменять жесткость и длину стержня 16, необходимые для выполнения манипуляций с тканью внутри глаза.

На фиг.4 и 5 показан вариант предложенного осветителя со стержнем 16 в полностью выдвинутом положении (фиг.4) и полностью убранном положении (фиг.5). Хирург может выдвинуть стержень 6 на любую произвольную длину между максимальной и минимальной длиной.

Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылками на проиллюстрированные варианты, понятно, что это описание может служить лишь в качестве примера и не должно трактоваться в ограничительном смысле. Также понятно, что можно внести многочисленные изменения в детали вариантов изобретения, и для специалистов будут очевидны другие варианты изобретения, основанные на этом описании. Все такие изменения и дополнительные варианты подпадают под объем притязаний изобретения, охарактеризованного в представленной ниже формуле изобретения. Таким образом, несмотря на то, что изобретение было описано с конкретной ссылкой на его применение в области общей хирургии глаза, оно в равной мере применимо там, где необходимо обеспечить широкоугольное освещение через малый разрез и где может потребоваться выполнение манипуляций с тканями.

Реферат

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к хирургическим инструментам, в частности к выдвижной широкоугольной осветительной хирургической системе. Система состоит из источника света и выдвижного широкоугольного осветителя. В одном варианте осуществления она содержит источник света, оптический кабель, оптически связанный с источником света, наконечник, связанный с оптическим кабелем, оптическое волокно, связанное с наконечником, причем оптическое волокно оптически связано с оптическим кабелем, канюлю, связанную с наконечником, для размещения в ней и направления оптического волокна. При этом канюля малого калибра в пределах 23-30 Гейдж выполнена с возможностью выдвижения из наконечника и втягивания в него. Изменение длины канюли, выступающей из наконечника, изменяет ее рабочую жесткость. Оптическое волокно связано с канюлей таким образом, что дистальный конец оптического волокна и дистальный конец канюли остаются совмещенными при изменении длины канюли, выступающей из наконечника. В другом варианте осуществления системы оптическое волокно является составной частью оптического кабеля и оптически связано с ним для приема и передачи луча света для освещения участка. Использование группы изобретений позволит повысить эффективность выполнения манипуляций с тканью глаза путем обеспечения необходимой жесткости канюли. 3 н. и 40 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула