RU2415657C2

RU2415657C2 - Хирургический широкоугольный светильник

Info

Publication number: RU2415657C2
Application number: RU2008121968/14A
Authority: RU
Inventors: Рональд Т. СМИТ (US); Рональд Т. СМИТ
Original assignee: Алькон, Инк.
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2011-04-10
Also published as: ATE490751T1; EP1942849A1; RU2008121968A; KR20080068730A; US20070100327A1; KR101248484B1; CN101330889B; EP1942849B1; JP4976406B2; CN101330889A; AU2006308686A1; BRPI0618268A2; WO2007053666A1; DE602006018772D1; US7731710B2; ES2355294T3; AU2006308686B2; CA2627194A1; JP2009513278A; CA2627194C

Abstract

Группа изобретений относится к области медицины. Широкоугольный хирургический осветитель малого калибра содержит оптическое волокно, выполненное с возможностью оптического соединения с источником света и приема светового луча от источника света и передачи светового луча для освещения области хирургического участка; рукоятку, функционально соединенную с оптическим волокном; оптический элемент, выполненный с возможностью приема светового луча и рассеивания светового луча для освещения области хирургического участка. При этом оптический элемент содержит составной параболический концентраторный («СПК») конус; и канюлю, функционально соединенную с рукояткой для размещения и направления оптического волокна и оптического элемента. Применение данной группы изобретений обеспечит широкое угловое рассеивание и высокую эмиссионную эффективность излучаемого света. 2 н. и 31 з.п.ф., 6 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По этой заявке испрашивают приоритет в соответствии с Разделом 35 Кодекса законов США §119 относительно предварительной патентной заявки США № 60/731770, поданной 31 октября 2005, все содержание которой включено в настоящее описание изобретения посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к хирургическому инструментарию. В частности, настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам, используемым для создания местного освещения в процессе глазной хирургии. Еще более конкретно, настоящее изобретение относится к составному параболическому концентраторному (СПК) конусному широкоугольному светильнику, для освещения операционного поля.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В глазной хирургии и, в частности, в хирургии сетчатки и стекловидного тела желательно использовать широкоугольную систему операционного микроскопа для того, чтобы рассмотреть как можно большую часть сетчатки, насколько это возможно. Для таких систем существуют широкоугольные объективы для осуществления микроскопии, но они требуют более широкой освещаемой области, чем область, обеспечиваемая посредством конуса освещения типичного волоконно-оптического зонда. В результате были разработаны различные технологии для того, чтобы увеличить рассеивание светового потока относительно некогерентного света, обеспечиваемого посредством волоконно-оптического светильника. Эти известные широкоугольные светильники могут, таким образом, осветить большую часть сетчатки, как это необходимо для современных широкоугольных систем операционного микроскопа. В настоящее время существующие широкоугольные светильники, несмотря на это, имеют различные недостатки.

Одним из недостатков, известных из предшествующего уровня техники широкоугольных светильников для глазной хирургии, является соответствие показателя преломления текучей среды стекловидного тела глаза показателю преломления светопреломляющей поверхности линзы светильника, которая контактирует с текучей средой стекловидного тела глаза. Контакт текучей среды стекловидного тела глаза со светопреломляющей поверхностью светорассеивающей линзы, таких систем, известных из предшествующего уровня техники, приводит в результате к недостаточной рефракции света вследствие изменения показателя преломления, вызванного текучей средой стекловидного тела глаза. В Патенте США №5624438, «Retinal Wide-Angle Illuminator For Eye Surgery» и выданном на имя R. Scott Turner раскрыта система для преодоления эффекта соответствия показателя преломления посредством использования этапа с высоким показателем преломления, опосредованного наличием воздушного промежутка. Воздушный промежуток присутствует между дистальным концом оптического волокна и светопреломляющей поверхностью линзы светильника. Свет, идущий от оптического волновода (то есть оптического волокна), таким образом, претерпевает угловую дисперсию без какого-либо изменения показателя преломления, которое может быть вызвано контактом с текучей средой стекловидного тела глаза, прежде чем свет пройдет сквозь светопреломляющую поверхность линзы светильника.

Другим недостатком доступных в настоящее время широкоугольных светильников является слепящий, яркий свет. Яркий свет возникает в результате, когда источник освещения является небольшим и ярким, и небольшой яркий источник освещения находится в зоне прямой видимости пользователя (например, хирурга-офтальмолога). Слепящий, резкий свет является нежелательным рассеянным излучением, которое не обеспечивает удобного освещения и либо отвлекает наблюдателя, или затрудняет понимание объекта при наблюдении. Яркий свет обычно может быть скорректирован в обычных широкоугольных светильниках, но только посредством уменьшения полного светового потока освещения, что снижает количество света, доступного для наблюдения хирургом. Например, «пулевидный зонд», изготовленный Alcon Laboratories, Inc., of Fort Worth, Texas, достигает широкоугольного освещения посредством использования, пулевидной формы волокна, имеющего наружный рассеивающий конец для того, чтобы рассеивать свет, исходящий от дистального конца оптического волокна. Чтобы снизить яркий, резкий свет, пулевидный зонд может использовать геометрический экран, который снижает угол освещения посредством уменьшения всего доступного светового потока.

Дополнительный недостаток типичных известных из предшествующего уровня техники широкоугольных светильников состоит в том, что они не обеспечивают одновременно и большой угол освещения (угловое рассеивание) и высокую эмиссионную эффективность источника света для того, чтобы осветить хирургический участок.

Таким образом, существует потребность в хирургическом широкоугольном светильнике, который может снизить или устранить проблемы, связанные с известными из предшествующего уровня техники широкоугольными светильниками, в частности, проблему одновременного обеспечения, как большого углового рассеивания, так и высокой эмиссионной эффективности излучаемого света.

Заявленное изобретение обеспечивает широкоугольный хирургический осветитель малого калибра и осветительную систему, которые обеспечивают как широкое угловое рассеивание, так и высокую эмиссионную эффективность излучаемого света.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты реализации высокоэффективного широкоугольного хирургического осветителя в соответствии с настоящим изобретением для освещения операционного поля, по существу, удовлетворяют эти и другие потребности. Одним из вариантов реализации настоящего изобретения является малого калибра высокоэффективная хирургическая система освещения, содержащая источник света, для обеспечения светового луча; оптический кабель, оптически соединенный с источником света, для приема и передачи светового луча; рукоятку, функционально соединенную с оптическим кабелем; оптическое волокно, функционально соединенное с рукояткой, где оптическое волокно оптически соединено с оптическим кабелем, для приема и передачи светового луча; оптический элемент, оптически соединенный с дистальным концом оптического волокна, для приема светового луча и рассеивания светового луча для того, чтобы освещать область (например, хирургический участок), где оптический элемент включает в себя составной параболический концентраторный («СРС») конус; и канюлю, функционально соединенную с рукояткой, для размещения и проведения (направления) оптического волокна и оптического элемента.

Оптический элемент может быть малого калибра рассеивающим оптическим элементом, включающим в себя формосформированный дистальный конец оптического волокна или машинно обработанный либо полученный литьем под давлением пластиковый СПК-конус. Например, оптический элемент может быть оптическим элементом калибра 19, 20 или 25 Гейдж. СПК-конусный оптический элемент рассеивает под углом световой луч до большого угла отклонения от оси и излучает свет из дистального конца канюли с высокой эффективностью. Практически весь световой луч покидает оптический элемент через плоский торец дистального конца СПК-конуса.

Канюля, оптический элемент и рукоятка могут быть изготовлены из биологически совместимых материалов. Оптический кабель может включать в себя первый оптический соединитель (разъем), функционально соединенный с источником света, и второй оптический соединитель (разъем), функционально соединенный с рукояткой (чтобы оптически соединить оптический кабель с оптическим волокном, размещенный внутри рукоятки и канюли). Эти соединители могут быть SMA волоконно-оптическими соединителями, являющимися миниатюрными волоконно-оптическими соединителями типа-А. Оптический элемент, оптическое волокно и оптический кабель (то есть оптическое волокно (волокна) внутри оптического кабеля) должны быть совместимого калибра таким образом, чтобы передавать световой луч от источника света к операционному полю. Например, все три элемента могут иметь равный калибр.

Другим вариантом реализации настоящего изобретения является широкоугольный светильник малого калибра, содержащий оптическое волокно, служащее для того, чтобы оптически соединяться с источником света и принимать световой луч от источника света и передавать световой луч, чтобы освещать область; рукоятку, функционально соединенную с оптическим волокном; оптический элемент, служащий для того, чтобы принимать световой луч и рассеивать световой луч, чтобы освещать область, где оптический элемент включает в себя составной параболический концентраторный (СПК) конус; и канюлю, функционально соединенную с рукояткой, для размещения в ней и проведения оптического волокна и оптического элемента. Область может быть хирургическим участком, таким как сетчатка. СПК конус может включать в себя формосформированный дистальный конец оптического волокна или отдельный машинно обработанный либо полученный литьем под давлением пластиковый СПК конус, оптически соединенный с дистальным концом оптического волокна.

Другие варианты реализации настоящего изобретения могут включать в себя способ широкоугольного освещения операционного поля, с использованием высокоэффективного широкоугольного светильника, в соответствии с концепциями настоящего изобретения, и вариант реализации хирургической рукоятки широкоугольного светильника в соответствии с настоящим изобретением для использования в глазной хирургии. Варианты реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены как рукоятка, соединенная с канюлей или другим корпусом, включающим в себя волоконно-оптический кабель, заканчивающийся рассеивающим оптическим элементом, в соответствии с концепциями настоящего изобретения. Дополнительно, варианты реализации настоящего изобретения могут быть включены внутри хирургического оборудования или системы для использования в глазной хирургии или другой области хирургии. Другие области использования высокоэффективного широкоугольного светильника, разработанного в соответствии с идеями настоящего изобретения, являются известными для квалифицированных специалистов в данной области техники.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более полное понимание настоящего изобретения и его преимуществ может быть получено посредством ссылки на нижеследующее описание, в сочетании с сопровождающими чертежами, в которых сходные ссылочные позиции указывают сходные признаки изобретения и где:

На Фиг.1 представлено схематичное изображение одного из вариантов реализации системы для широкоугольного освещения в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.2 представлено более детальное схематичное изображение, иллюстрирующее вариант реализации рассеивающего оптического элемента для широкоугольного освещения в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.3 представлено детальное математическое описание формы конусности СПК-конуса варианта реализации настоящего изобретения;

На Фиг.4 проиллюстрирована работа оптического элемента СРС-конусного концентратора в соответствии с настоящим изобретением; и

На Фиг.5 представлено схематичное изображение, иллюстрирующее использование в глазной хирургии варианта реализации широкоугольного светильника в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения проиллюстрированы на чертежах, где сходные ссылочные позиции используются для обозначения сходных и соответствующих частей на различных чертежах.

Различные варианты реализации настоящего изобретения предусматривают небольшого калибра (например, 19, 20 или 25 Гейдж) эндоскопическое осветительное устройство на основе оптического волокна для использования при хирургических операциях, таких как витреоретинальная/задняя сегментная хирургия. Варианты реализации настоящего изобретения могут включать в себя рукоятку, такую как рукоятка Alcon-Grieshaber Revolution-DSP™, реализуемая Alcon Laboratories, Inc., Fort Worth, Texas, соединенную с небольшого калибра канюлей (например, калибра 19, 20 или 25 Гейдж). Внутренний объем канюли может использоваться для того, чтобы вмещать в себя оптическое волокно, которое может заканчиваться рассеивающим оптическим элементом, интегрированным с оптическим волокном или отдельным от него, в соответствии с настоящим изобретением. Варианты реализации широкоугольного светильника могут быть выполненными с возможностью использования в общепрофильной глазной хирургии. Однако, как подразумевается и будет понятно специалистам в данной области техники, что объем защиты настоящего изобретения не ограничивается офтальмологией, а может распространяться, в целом, на другие области хирургии, где может требоваться широкоугольное и/или переменное угловое освещение.

Вариант реализации высокоэффективного широкоугольного светильника, в соответствии с настоящим изобретением, может включать в себя оптическое волокно, светорассеивающий оптический элемент, ствол (канюлю) и рукоятку, изготовленную из биологически совместимых полимерных материалов, таким образом, что инвазивная часть широкоугольного светильника является одноразовым изделием хирургического назначения. В отличие от предшествующего уровня техники, варианты реализации высокоэффективного широкоугольного светильника, в соответствии с настоящим изобретением, могут обеспечивать высокое оптическое пропускание и/или высокую яркость с низкими оптическими потерями. Варианты реализации настоящего изобретения, изготовленные из биологически совместимых полимерных материалов, могут интегрироваться сочленяющимся механизмом рукоятки с низкой стоимостью, таким образом, что эти варианты реализации изобретения могут включать в себя недорогой в использовании одноразовый осветительный инструмент.

Варианты исполнения настоящего изобретение основываются на принципе боковой подсветки (описанном Roland Winston в Non-Imaging Optics, Elsevier Academic Press, 2005). Этот принцип состоит в том, что если меридиональные лучи с наибольшим углом отклонения от оси (лучи, проходящие сквозь оптическую ось оптического волокна), излученные от неконусной части оптического волокна, могут быть сфокусированы конусной частью СПК-конуса на дистальный край конуса, то все меридиональные лучи при углах отклонения от оси меньших, чем предельный угол, пройдут сквозь дистальную поверхность СПК-конуса где-либо в пределах бокового края конуса. Конусности, спроектированные с использованием этого принципа, проявляют намного более лучшее отношение между угловым рассеиванием лучей и эмиссионной эффективностью, чем это возможно у существующих широкоугольных светильников.

На Фиг.1 представлено схематичное изображение хирургической системы 2, включающей в себя рукоятку 10 для доставки луча света от источника 12 света через кабель 14 к стволу 16. Кабель 14 может быть волоконно-оптическим кабелем любого калибра, известного из уровня техники, но предпочтительно, чтобы кабель имел калибр 19, 20 или 25 Гейдж волокна. Кроме того, кабель 14 может включать в себя единственное оптическое волокно или множество оптических волокон, оптически соединенных с источником 12 света для того, чтобы принимать и передавать световой луч оптическому волокну 22 внутри ствола 16 через рукоятку 10. Ствол 16 выполнен с возможностью того, чтобы содержать в себе оптическое волокно 22 и рассеивающий оптический элемент 20 в области дистального конца ствола 16, как более ясно проиллюстрировано на Фиг.2-4. Рассеивающий оптический элемент 20 может составлять единое целое с оптическим волокном 22 или быть выполненным отдельно от него. Связующая система 32 может включать в себя волоконно-оптический соединитель (разъем) на каждом конце кабеля 14 для того, чтобы оптически соединять источник 12 света с оптическим волокном 22 внутри рукоятки 10, как рассмотрено более подробно ниже.

На Фиг.2 представлено более детальное схематичное изображение, иллюстрирующее один из вариантов реализации рассеивающего оптического элемента 20. На Фиг.2 представлено увеличенное изображение дистального конца ствола 16. Ствол 16 показан содержащим в себе волокно 22 и оптический элемент 20. Оптический элемент 20 оптически соединен с волокном 22, которое само оптически соединено с волоконно-оптическим кабелем 14. В некоторых вариантах реализации волоконно-оптический кабель 14 может протягиваться через рукоятку 10 и напрямую оптически соединяться с оптическим элементом 20. Для этих вариантов реализации, отдельное волокно 22 не используется. В некоторых вариантах реализации оптический элемент 20 может включать в себя интегрированную часть оптического волокна 22/14. В таких вариантах реализации изобретения дистальный конец оптического волокна 22/14 является профилированным в СПК-коническую форму, которая рассеивает под углом свет до большого углу отклонения от оси и излучает свет из дистального конца оптического волокна 22/14 с высокой эффективностью. Альтернативно, плоский дистальный конец оптического волокна 22/14 может быть оптически соединен с отдельным оптическим элементом 20, который может включать в себя оптической чистоты, машиннообработанный или полученный литьем под давлением, пластик или другой полимер.

При выполнении внутри рукоятки 10, волокно 22 имеет калибр, совместимый с калибром волоконно-оптического кабеля 14, таким образом, что оно может принимать и передать свет от волоконно-оптического кабеля 14. Рукоятка 10 может быть любой хирургической рукояткой, известной из уровня техники, такой как рукоятка Revolution-DSP, реализуемая Alcon Laboratories, Inc. of Fort Worth, Texas. Источник 12 света может быть ксеноновым источником света, галогеновым источником света или любым другим источником света, способным доставлять светом через волоконно-оптический кабель. Ствол 16 может быть канюлей небольшого калибра, предпочтительно в пределах 18-30 Гейдж, что является известным для квалифицированных специалистов в данной области техники. Ствол 16 может быть выполнен из нержавеющей стали или соответствующего биологически совместимого полимера (например, PEEK, полиимид и т.д.), как является известным для квалифицированных специалистов в данной области техники.

Волоконно-оптический кабель 14 или волокно 22 и/или ствол 16 могут быть функционально соединены с рукояткой 10, например, посредством установочного средства 40, как показано на Фиг.6. Установочное средство 40 может включать в себя, например, простой тянуще/толкающий механизм, известный специалистам в данной области техники. Источник 12 света может быть оптически соединен с рукояткой 10 (то есть с волокном 22), используя, например, стандартные SMA (Sub-miniature Type А) миниатюрные соединители типа А (разъемы) оптического волокна на концах волоконно-оптического кабеля 14. Это предусматривает эффективное соединение для прохождения света от источника 12 света через волоконно-оптический кабель 14 к рукоятке 10 и наконец выход из оптического элемента 20 в области дистального конца ствола 16. Источник 12 света может включать в себя фильтры, известные квалифицированным специалистам в данной области техники, для снижения повреждающих тепловых эффектов поглощенного инфракрасного излучения, возникающего в области источника света. Фильтр (фильтры) источника 12 света может (могут) использоваться для того, чтобы селективно освещать операционное поле различными цветами света, для того чтобы активировать применяемый в хирургии краситель.

На Фиг.3 представлено схематичное изображение, дающее детальное математическое описание формы конусности СПК-конуса, которая принимает входящий свет под максимальным половинным углом θin-ext (в сердцевине волокна (например, волокна 22/14) с показателем преломления n_core) и излучает свет с торца дистального конца оптического элемента 20 в пределах углового рассеивания до половинного угла θ_out-ext (в воздушной среде). Вместе с Фиг.4, на Фиг.3 проиллюстрирована работа СРС-конусного концентратора, такого как оптический элемент 20 в соответствии с настоящим изобретением.

Оптический элемент 20, включающий в себя СПК-конусный концентратор, как показано на Фиг.4, имеет следующие отличительные особенности:

крайние внеосевые меридиональные лучи при θ_in=30 градусов (в воздушной среде), которые падают на СПК-область 200, фокусируются посредством СПК в точке на дистальном краю конической области 210 и выходят из конической области 210 в пределах интервала углов до θ_out=60 градусов в воздушной среде.

крайние внеосевые меридиональные лучи при θ_in=30 градусов, которые падают на коническую область 210, а не на СПК-область 200, отражаются конической областью 210 и проходят сквозь торец дистального конца конической области 210 при угле отклонения от оси θ_out=60 градусов в воздушной среде.

Таким образом, 100% крайних меридиональных лучей при θ_in=30 градусов проходят сквозь СПК-конусный оптический элемент 20 и выходят через торец дистального конца. Принцип боковой подсветки состоит в том, что, если крайние меридиональные лучи проходят сквозь торец дистального конца, то менее крайние меридиональные лучи также проходят сквозь него. Таким образом, 100% меридиональных лучей с углами, меньшими или равными 30 градусам, пройдет сквозь СПК-конусный концентратор 20 Фиг.4. С другой стороны, некоторые из косых лучей (лучи, которые никогда не пересекают оптическую ось концентратора) с углами падения, меньшими или равными 30 градусам, относительно нормали, не будут проходить сквозь СРС-конус, но будут повернуты посредством множественных TIR (полных внутренних отражений) ударов и будут отражаться назад в проксимальном направлении оптического волокна 22/14. Таким образом, даже для идеального источника света, с равномерной интенсивностью при углах до θ_in и нулевой интенсивностью при углах, больших θ_in, 100%-ая эмиссионная эффективность не возможна для трехмерного случая, который включает в себя косые лучи. Однако отношение углового рассеивания к эмиссионной эффективности, которое возможно для оптического элемента 20 СРС-конусного концентратора θ_in-θ_out, намного лучше, чем возможно для известных из предшествующего уровня техники широкоугольных светильников.

Используя уравнения, представленные на Фиг.3, форма СПК-конусного концентратора θ_in-θ_out может быть разработана для любой комбинации максимальных углов входа и выхода. Для широкоугольного светильника в соответствии с настоящим изобретением максимальный входной угол θ_in может примерно соответствовать arcsin NA оптического волокна 22: θ_in=arcsin NA_fiber. Таким образом, для оптического волокна 22 NA=0,5, входной половинный угол (в воздушной среде) равен 30 градусам. Выходной угол может быть любым половинным углом в широком диапазоне углов излученного луча, который является желательным для конкретного применения. Половинные выходные углы величиной до 90 градусов в воздушной среде возможны для вариантов реализации высокоэффективного широкоугольного светильника в соответствии с настоящим изобретением.

Посредством оптического соединения СПК-конусной формы оптического элемента 20 с дистальным концом оптического волокна 22 (или приспособление формы дистального конца оптического волокна 22 к СПК-конусной форме) и размещения оптического узла внутри канюли 16, высокоэффективный широкоугольный светильник в соответствии с настоящим изобретением может быть образован, один из вариантов реализации изобретения, который проиллюстрирован на Фиг.2. СПК-конусный оптический элемент 20 может быть образован либо посредством придания формы дистальному концу оптического волокна 22 или посредством присоединения плоского дистального конца оптического волокна 22 к машиннообработанному или отлитому под давлением пластиковому СПК-конусному оптическому элементу 20. Ствол (канюля) 16 может быть изготовлен(а) из стали и является предпочтительно, гладкой изогнутой, таким образом, чтобы входить в контакт с оптическим элементом 20 только на крайнем дистальном конце, как показано на Фиг.2. В точке контакта оптическое волокно 22 может быть присоединено к стволу 16 посредством адгезива 23 для того, чтобы обеспечить механическую прочность и герметичное соединение, для предотвращения попадания жидкости из глаза в воздушный зазор 21 между оптическим элементом 20 и стволом 16. Сохранение воздушного зазора 21 важно для обеспечения того, чтобы лучи света, перемещающиеся внутри оптического пути, полностью внутри отражались от боковых стенок оптического элемента 20 и покидали дистальный конец оптического элемента 20, согласно конструкции. Ствол 16 предотвращает рассеивание назад яркого, слепящего, резкого света с дистального конца оптического элемента 20 в направлении линзы окуляра; вместе с тем, оптический элемент 20 может также быть присоединен к стволу 16 таким образом, что его дистальный конец выступает несколько наружу за пределы дистального конца ствола 16 с небольшим воздействием на резкий свет.

Варианты реализации настоящего изобретения обеспечивают минимальный слепящий, резкий свет, функционируют в воздушной среде или в жидкости и могут иметь намного лучшее отношение между угловым рассеиванием и эффективностью излучаемого луча, чем известные из предшествующего уровня техники широкоугольные светильники.

На Фиг.5 проиллюстрировано использование одного из вариантов реализации высокоэффективного широкоугольного светильника, в соответствии с настоящим изобретением, в глазной хирургии. Во время работы рукоятка 10 доставляет световой луч через ствол 16 (посредством оптического волокна 22/14) и через оптический элемент 20 для того, чтобы освещать сетчатку 28 глаза 30. Коллимированный свет, доставляемый через рукоятку 10 к оптическому узлу 20, генерируется источником света 12 и доставляется, чтобы освещать сетчатку 28 посредством волоконно-оптического кабеля 14 и связующей системы 32. Оптический элемент 20 служит для того, чтобы рассеивать световой луч, доставляемый от источника света 12, на столь большую область сетчатки, насколько, например, позволяет хирургу видеть широкоугольный объектив микроскопа.

Преимущество вариантов реализации высокоэффективного широкоугольного светильника, в соответствии с настоящим изобретением, состоит в том, что они могут обеспечивать более благоприятный баланс, при этом одновременно имеют большое угловое рассеивание и высокую эмиссионную эффективность, по сравнению с известными из предшествующего уровня техники широкоугольными светильниками. Варианты реализации настоящего изобретение могут быть также осуществлены, как протяженные, малого калибра широкоугольные светильники в соответствии с заявкой США Docket 2984, поданной 31 октября 2006, содержание которой, таким образом, полностью включено посредством ссылки.

Несмотря на то что настоящее изобретение было описано подробно в настоящем описании изобретения со ссылкой на проиллюстрированные варианты реализации, следует понимать, что описание представлено только в качестве примера и не должно быть рассмотрено в ограничивающем смысле. Следует также понимать, таким образом, что многочисленные изменения, касающиеся деталей вариантов реализации настоящего изобретения и дополнительных вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидными для специалистов в данной области техники и могут быть произведены ими, при ссылке на настоящее описание. Подразумевается, что все подобные изменения и дополнительные варианты реализации находятся в пределах сущности изобретения и объема защиты настоящего изобретения, что отражено в нижеприведенной формуле изобретения. Таким образом, несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с конкретной ссылкой главным образом в области глазной хирургии, концепции, содержащиеся в настоящем описании изобретения, одинаково применимы везде, где требуется обеспечение широкоугольного и разнообразного освещения хирургического участка.

Claims

1. Широкоугольный хирургический осветитель малого калибра, содержащий оптическое волокно, выполненное с возможностью оптического соединения с источником света и приема светового луча от источника света и передачи светового луча для освещения области хирургического участка;
рукоятку, функционально соединенную с оптическим волокном; оптический элемент, выполненный с возможностью приема светового луча и рассеивания светового луча для освещения области хирургического участка, при этом оптический элемент содержит составной параболический концентраторный («СПК») конус; и канюлю, функционально соединенную с рукояткой для размещения и направления оптического волокна и оптического элемента.

2. Осветитель малого калибра по п.1, в котором СПК конус включает в себя формосформированный дистальный конец оптического волокна.

3. Осветитель малого калибра по п.1, в котором оптический элемент оптически соединен с дистальным концом оптического волокна.

4. Осветитель малого калибра по п.3, в котором оптический элемент выполнен из пластика машинной обработкой или пластика, полученного посредством литья под давлением.

5. Осветитель малого калибра по п.1, в котором оптический элемент является оптическим элементом калибра 19, 20 или 25 Гейдж.

6. Осветитель малого калибра по п.1, в котором канюля и рукоятка изготовлены из биологически совместимых материалов.

7. Осветитель малого калибра по п.1, в котором оптическое волокно оптически соединено в области проксимального конца с оптическим кабелем, при этом оптический кабель функционально соединен с источником света для того, чтобы передавать световой луч к оптическому волокну, и где оптический кабель включает в себя первый оптический соединитель, функционально соединенный с источником света, и второй оптический соединитель, функционально соединенный с рукояткой.

8. Осветитель малого калибра по п.7, в котором калибр оптического кабеля и калибр оптического волокна равны.

9. Осветитель малого калибра по п.7, в котором оптический кабель включает в себя множество оптических волокон.

10. Осветитель малого калибра по п.7, в котором первый и второй оптические соединители являются миниатюрными волоконно-оптическими соединителями типа А.

11. Осветитель малого калибра по п.1, дополнительно содержащий воздушный зазор между оптическим элементом и внутренней стенкой канюли.

12. Осветитель малого калибра по п.11, дополнительно содержащий герметичное соединение в области дистального конца между оптическим элементом и канюлей, служащей для того, чтобы сохранить воздушный зазор.

13. Осветитель малого калибра по п.1, в котором калибр оптического волокна и калибр оптического элемента равны.

14. Осветитель малого калибра по п.1, в котором световой луч включает в себя луч некогерентного света.

15. Осветитель малого калибра по п.1, в котором источник света является ксеноновым источником света.

16. Осветитель малого калибра по п.1, в котором рукоятка вмещает в себя, по меньшей мере, часть оптического волокна.

17. Широкоугольная хирургическая осветительная система малого калибра, содержащая: источник света для обеспечения светового луча; оптический кабель, оптически соединенный с источником света для приема и передачи светового луча; рукоятку, функционально соединенную с оптическим кабелем; оптическое волокно, функционально соединенное с рукояткой, где оптическое волокно оптически соединено с оптическим кабелем для получения приема и передачи светового луча для того, чтобы освещать область хирургического участка; оптический элемент, оптически соединенный с дистальным концом оптического волокна для приема светового луча и рассеивания светового луча для того, чтобы освещать область хирургического участка, при этом оптический элемент, содержит составной параболический концентраторный («СПК») конус; и канюлю, функционально соединенную с рукояткой для размещения и направления оптического волокна и оптического элемента.

18. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой СПК конус включает в себя формосформированный дистальный конец оптического волокна.

19. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой оптический элемент оптически соединен с дистальным концом оптического волокна.

20. Осветительная система малого калибра по п.18, в которой оптический элемент выполнен из пластика машинной обработкой или пластика, полученного посредством литья под давлением.

21. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой оптический элемент является оптическим элементом калибра 19, 20 или 25 Гейдж.

22. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой канюля и рукоятка изготовлены из биологически совместимых материалов.

23. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой оптическое волокно является неотъемлемой частью оптического кабеля.

24. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой оптический кабель содержит первый оптический соединитель, функционально соединенный с источником света, и второй оптический соединитель, функционально соединенный с рукояткой.

25. Осветительная система малого калибра по п.24, в которой первый и второй оптические соединители являются миниатюрными волоконно-оптическими соединителями типа А.

26. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой калибр оптического кабеля и калибр оптического волокна равны.

27. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой оптический кабель включает в себя множество оптических волокон.

28. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой калибр оптического волокна и калибр оптического элемента равны.

29. Осветительная система малого калибра по п.17, дополнительно включающая в себя воздушный зазор между оптическим элементом и внутренней стенкой канюли.

30. Осветительная система малого калибра по п.29, дополнительно содержащая герметичное соединение в области дистального конца канюли между оптическим элементом и канюлей для сохранения воздушного зазора.

31. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой световой луч включает в себя луч некогерентного света.

32. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой источник света является ксеноновым источником света.

33. Осветительная система малого калибра по п.17, в которой рукоятка вмещает в себя, по меньшей мере, часть оптического волокна.