BR112013026047B1 - Vídeo endoscópio a laser para cirurgia oftalmológica - Google Patents
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Abstract
VÍDEO ENDOSCÓPIO A LASER. Um vídeo endoscópio a laser proporciona uma sonda de diâmetro reduzido 0,635 mm (25 mils). Esse tamanho de sonda exige uma lesão de acesso mínimo. a troca que produz tal sonda inclui a redução da fibra guia de laser para 100 mícrons de diâmetro, empregando um feixe de imagem possuindo aproximadamente 6000 fibras óticas e um feixe de iluminação que tem apenas cerca de 210 fibras óticas. A sonda onde ela se estende para dentro da alça possui um diâmetro externo de 1,143 mm (45 míls) e uma espessura de parede lateral de 0,127 mm (5 mils) para proporcionar resistência à quebra na junção com a alça. A sonda é rígida, preferivelmente metálica. A sonda possui uma parte proximal de díâmetro maior e uma parte proximal de diâmetro menor. A parte distal da sonda possui um comprimento limitado de cerca de 18,034 mm (710 mils). Um Laser verde de 532 nanômetros de comprimento de onda proporciona um feixe de laser colimado que causa uma perda míni-ma na fibra ótica de laser de 100 mícrons.
Description
[001] Essa invenção refere-se em geral a um vídeo endoscópio a laser para uso em operações oftalmológicas e, mais particularmente, a um no qual a sonda operacional tem um diâmetro pequeno de modo que, por exemplo, possa ser passado através de uma luva de calibre 23 tal como uma luva de trocar.
[002] Os vídeo endoscópios a laser são conhecidos e exemplos são descritos na patente concedida para o requerente No. 5.121.740, expedida em 16 de junho de 1992, e patente No. 6.997.868, expedida em 14 de fevereiro de 2006. As descrições dessas duas patentes são incorporadas aqui como referência. Esses endoscópios utilizados em operações oftalmológicas são descartáveis ou reutilizáveis após autoclave ou esterilização. A reutilização é importante devido ao custo do endoscópio. Esses endoscópios da técnica anterior são empregados com a sonda passando através de uma incisão de tecido de calibre 20 durante a cirurgia oftalmológica. Uma incisão de calibre 20 foi um padrão da técnica e é utilizada para a entrada de instrumentos empregados durante uma rotina cirúrgica oftalmológica.
[003] No entanto, uma luva menor de calibre 23 foi empregada mais recentemente. Essa luva, tal como uma luva de trocar é um tubo implantado em uma parede de corpo que permite a inserção e remoção de um instrumento cirúrgico sem tocar o tecido da parede do corpo. O valor da luva de calibre 23 é que envolve uma incisão menor e, portanto, um tempo de recuperação mais rápido. A luva de calibre 23 proporciona uma abertura menor do que a incisão de calibre 20 e, dessa forma, exige que as sondas tenham um diâmetro menor de modo que possam encaixar através da luva de calibre 23. Um problema é que uma sonda de calibre 23 é tão pequena em diâmetro 0,635 mm (25 mils) que é frágil e tende a quebrar. Esse problema de quebra se torna uma preocupação maior quando utilizando um vídeo endoscópio a laser devido ao custo desses endoscópios. Esses vídeo endoscópios a laser são utilizados em operações de glaucoma, retina e vitrectomia.
[004] Desse modo, é um dos principais objetivos dessa invenção proporcionar uma concepção para um vídeo endoscópio a laser que permita que a sonda seja projetada de modo que possa ser inserida através de uma luva de calibre 23 e mantenha uma robustez suficiente de modo a minimizar a quantidade de quebra e proporcione a possibilidade de reutilização do instrumento.
[005] É adicionalmente um objetivo dessa invenção alcançar essa sonda pequena em uma concepção para um endoscópio com o qual o cirurgião seja familiarizado e em uma concepção que evite custos adicionais significativos. Essa familiaridade de uso e o custo razoável melhorarão a probabilidade de uso.
[006] Uma modalidade do instrumento cirúrgico dessa invenção emprega uma sonda de aço inoxidável tendo uma parte distal e uma parte proximal. A parte distal tem um OD que é inferior a 0,635 mm (25 mils) com uma espessura de parede de 0,0508 mm (2 mil). Dessa forma, pode ser inserida através de uma luva de calibre 23. A parte proximal da sonda, saindo da peça manual, tem um OD de 0,7874 mm (31 mils) e uma espessura de parede lateral de 0,127 mm (5 mils). A parte de diâmetro distal de 0,635 mm (25 mils) tem um comprimento de 18,034 mm (710 mils). Essa combinação de três características de projeto proporciona uma sonda que pode encaixar através de uma luva de 0,635 mm (25 mils) (calibre 23), porém é robusta o suficiente para minimizar o risco de quebra. A maior parte da quebra ocorre na junção entre a peça manual e a sonda.
[007] Adicionalmente, o vídeo endoscópio a laser tem os elementos conhecidos de uma fonte de iluminação, fonte de energia a laser e conjunto de câmera. Todos esses três elementos são acoplados por fibras óticas através da peça manual e então através da sonda cirúrgica para proporcionar iluminação, transmissão de imagem e energia de operação de laser.
[008] No entanto, o instrumento dessa invenção proporciona uma troca entre o tamanho do cabeamento ótico utilizado para as três funções de iluminação, criação de imagem e distribuição de energia de laser. Uma troca em particular é necessária para se corresponder às limitações de dimensão da sonda de calibre 23 e ainda proporciona adequadamente essas três funções. A troca feita por essa invenção entre o funcionamento adequado e as limitações de dimensão é uma que resulta em uma fibra de laser de 100 mícrons, um feixe de imagem de 6000 fibras tendo uma configuração circular de diâmetro de 0,355 mm (14 mils) e um feixe de iluminação tendo 210 fibras que preenche o diâmetro interno de 0,5334mm (21 mils) da parte distal da sonda 28.
[009] A fibra de laser de diâmetro pequeno exige energia de laser que é bem colimada, que tem pouca dispersão de modo que nenhuma energia a laser seja desperdiçada. Um chamado laser verde tendo um comprimento de onda de 532 nanômetros é utilizado.
[0010] A Figura 1 e uma ilustração esquemática de um sistema da técnica anterior que se estende a partir da sonda 10 para os terminais 12, 14, e 16.
[0011] A Figura 2 é uma ilustração de uma modalidade dessa invenção ilustrando o cabo, peça manual e sonda.
[0012] A Figura 3 é uma vista em corte transversal através da parte distal de diâmetro pequeno da sonda do dispositivo da Figura 2.
[0013] A Figura 4 ilustra a localização do filtro a laser em uma posição distal da câmera.
[0014] A Figura 1 ilustra um dispositivo da técnica anterior. O resto das figuras são todas de uma única modalidade do dispositivo dessa invenção.
[0015] Como ilustrado na Figura 1, o vídeo endoscópio conhecido tem uma sonda operacional 10, uma peça manual 12 e um cabo 14. Se estendendo através da sonda, a peça manual e cabo são um guia de laser 16, um guia de iluminação 18 e um guia de imagem 20. Esses são todos guias de fibra ótica que se estendem a partir da extremidade distal da sonda 10 para os terminais 22, 24 e 26.
[0016] As Figuras 2 a 4 ilustram uma modalidade dessa invenção ilustrando a sonda 28, peça manual 34 e cabo 35. A sonda 28 tem uma parte proximal 30 e uma parte distal 32. A parte proximal 30 tem um diâmetro externo de calibre 20 (0,889 mm - 35 mils) e uma espessura de parede de 0,127 mm (5 mils). A sonda é de aço inoxidável. A parte proximal se estende dentro da peça manual 34. Dessa forma, na junção da extremidade da peça manual 34 e da sonda 28, existe um diâmetro que tem robustez suficiente para contribuir para minimizar a probabilidade de quebra na junção entre a parte distal e a sonda.
[0017] O comprimento da parte proximal 30 da sonda é 3,048 mm (120 mils) e o comprimento da parte distal 32 é de 18,034 mm (710 mils) para um comprimento de sonda de 21,082 mm (830 mils). A parte distal 32 da sonda 28 tem um diâmetro externo de 0,635 mm (25 mils) e é capaz de se estender através de uma luva de calibre 23 para proporcionar iluminação e distribuição de energia de laser dentro do olho durante um procedimento cirúrgico e para transmitir a imagem a partir do olho. Essa parte distal 32 tem uma espessura de parede de 0,0508 mm (2 mils) e um comprimento de 18,034 mm (710 mils). O comprimento de 18,034 mm (710 mils) é longo o suficiente para a maior parte das aplicações e curto o suficiente para minimizar a quebra. Verificou-se que esse comprimento curto para a parte distal 32 contribui para a robustez da sonda 28. Esses valores dimensionais podem ser variados ligeiramente para proporcionar uma sonda que pode ser utilizada com outras luvas de tamanho reduzido.
[0018] Essa sonda de 0,635 mm (25 mils) de diâmetro precisa corresponder à necessidade de fornecimento de luz suficiente e energia de laser suficiente enquanto se mantém um guia de imagem adequado. A fim de obter um instrumento cirúrgico viável utilizável que proporcione energia de iluminação adequada, criação de imagem e energia de laser, as trocas são realizadas dessas várias funções de fibra de luz que proporcionarão algo útil para o cirurgião. O que se fez foi proporcionar uma troca particular de dimensões para cada uma dessas fibras de luz.
[0019] Essencialmente, a troca envolve um guia de imagem de tamanho mínimo padrão 36, um guia de laser muito reduzido 38 tendo um diâmetro de 100 mícrons ao invés de um diâmetro de 200 mícrons e um feixe de luz de iluminação 40 tendo apenas 210 fibras. Isso tudo é contido dentro da parte distal 32 da sonda 28 que tem um diâmetro externo de aproximadamente 0,635mm (25 mils), uma espessura de parede de 0,0508 mm (2 mils) e um diâmetro interno de 0,5334 mm (21 mils).
[0020] Essa sonda de diâmetro pequeno 28 é frágil e corre o risco de quebra na junção da peça manual 34. Descobriu-se que a sonda será robusta o suficiente para minimizar a quebra por uma combinação de (a) uma sonda rígida, preferivelmente metálica 28, (b) uma sonda 28 que tem uma concepção de dois diâmetros em 30 e 32, e (c) um segmento distal 32 limitado em comprimento a não mais do que cerca de 18,034 mm (710 mils). Dessa forma, a modalidade ilustrada e testada tem as seguintes três características. A parte proximal 30 da sonda 28 tem um diâmetro externo de 0,889 mm (35 mils) que se estende através da peça manual 34 e que tem pelo menos uma espessura de parede de 0,127 mm (5 mils). A parte distal da sonda 28 tem um diâmetro externo de 0,635 mm (25 mils) com uma espessura de parede 33 de 0,0508 mm (2 mils).
[0021] Verificou-se que tal concepção proporciona iluminação suficiente para iluminar um campo de 90 graus. Um dos compromissos feitos a fim de se obter uma sonda de diâmetro pequeno foi reduzir o diâmetro de fibra de guia de laser 38 de 200 mícrons para 100 mícrons. Tornou-se importante, como parte das trocas envolvidas aqui, o uso de um laser de 532 nanômetros (nm) que também é conhecido como um laser verde. Esse laser de 532 nm é mais coerente e menos divergente que os comprimentos de onda utilizados atualmente tal como o laser de 810 nm. Desse modo, o uso desse laser de 532 nm em combinação com o tamanho reduzido da fibra de laser 36 proporciona uma quantidade razoável de energia de laser para operações oftalmológicas envolvidas. Isso, por fim, possibilita uma sonda de diâmetro reduzido.
[0022] O feixe de imagem 34 é de 6000 fibras. É um feixe de imagem de diâmetro padrão de 0,3556 mm (14 mils) tendo resolução adequada para uso pelo cirurgião. Uma lente de índice de gradiente tendo um diâmetro de 0,3556 mm (14 mils) pode ser utilizada ao invés do feixe de fibra ótica.
[0023] No entanto, o guia de iluminação 38 é reduzido de aproximadamente 220 fibras para cerca de 70 fibras, contribuindo materialmente, dessa forma, para uma sonda de diâmetro menor.
[0024] Como ilustrado na Figura 4, o conector de vídeo 46 é acoplado através de mecanismo de foco conhecido 48 a uma câmera. O filtro de laser 44 é montado em uma lente dentro do mecanismo de foco 48. O filtro de câmera 44 é utilizado para bloquear a energia de laser de interferir na imagem apresentada para o cirurgião. A transparência do filtro é importante visto que esse comprimento de onda de laser é visível e a duração desses flashes de laser de 532 nm pode ser bem longa. O comprimento de pulso pode ser selecionado como desejado pelo cirurgião para proporcionar a remoção exigida do tecido.
[0025] Essa invenção foi descrita com relação a uma modalidade que permite o uso com uma luva de calibre 23. Deve-se compreender que as variações podem ser feitas para se adaptar a concepção descrita ao uso com luvas tendo variações no calibre 23 ou para ser utilizada sem uma luva. Essa invenção está em combinação com um número de características e trocas projetadas para funcionarem juntas para proporcionar um vídeo endoscópio a laser operacional e utilizável tendo uma sonda pequena que proporciona acesso para operações oculares com um trauma mínimo e um tempo de recuperação reduzido.
Claims (5)
1. Vídeo endoscópio a laser para cirurgia oftalmológica, compreendendo uma peça manual (34) e uma sonda rígida oca (28) se estendendo de forma distal a partir da peça manual (34), que pode ser adaptada para passar através de uma luva de calibre 23 (0,64 mm), a sonda (28)compreendendo:uma parte distal (32), euma parte proximal (30), a parte proximal (30) se estendendo para dentro da peça manual (34);caracterizado pelo fato de que a parte distal (32) da sonda tem um diâmetro externo de 0,64 mm (25 mils), uma espessura de parede lateral de 0,05 mm (2 mils) e um comprimento de 18,00 mm (710 mils);a parte proximal (30) da sonda (28) tendo um diâmetro externo de 0,89 mm (35 mils) e uma espessura de parede lateral de 0,10 mm (5 mils);o vídeo endoscópio a laser adicionalmente compreendendo:uma fibra de guia de laser (38), a fibra de guia de laser (38) tendo 100 mícrons (0,1 mm) de diâmetro;um componente de imagem (36), o componente de imagem (36) tendo 0,36 mm (14 mils) de diâmetro, eum feixe de fibra de iluminação (40), o feixe de iluminação tendo aproximadamente 210 fibras;em que, dentro da parede lateral da parte distal (32) com espessura de 0,05 mm (2 mils):a fibra de guia de laser (38) tem uma primeira superfície de seção transversal; o componente de imagem (36) tem uma segunda superfície de seção transversal circular contígua;o feixe de fibra de iluminação (40) envolve a fibrade guia de laser (38) e o componente de imagem (36), ea primeira superfície e segunda superfície sem se sobrepor.
2. Endoscópio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de imagem (36) é um feixe de fibra ótica tendo 6000 fibras.
3. Endoscópio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de imagem (36) é uma lente de índice de gradiente tendo um diâmetro de 0,36 mm (14 mils).
4. Endoscópio, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a sonda rígida é de metal.
5. Endoscópio, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fibra de guia de laser (38) é adaptada para transmitir uma energia de laser de aproximadamente 532 nanômetros, o endoscópio compreendendo adicionalmente: uma câmera acoplada ao componente de imagem (36), eum filtro de bloqueio posicionado entre o componente de imagem (36) e a câmera para bloquear os comprimentos de onda da energia de laser, o filtro sendo, de outra forma, transparente à luz visível.
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