BRPI0607325B1

BRPI0607325B1 - Iluminador Interno e Sistema de Iluminação Interno

Info

Publication number: BRPI0607325B1
Application number: BRPI0607325-5A
Authority: BR
Inventors: T. Smith Ronald
Original assignee: Alcon, Inc.
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2018-05-22
Also published as: RU2401050C2; KR101248474B1; AU2006214397B2; CA2597890C; JP2008529681A; ATE505129T1; SI1850727T1; EP1850727A1; JP2013090953A; BRPI0607325B8; BRPI0607325A2; MX2007009802A; WO2006088938A1; DK1850727T3; IL185247A0; US20060184162A1; CA2597890A1; PL1850727T3; PT1850727E; AU2006214397A1

Abstract

sonda iluminadora interna de alta produtividade. a presente invenção se refere a um sistema cirúrgico de iluminação e a um iluminador interno de alta produtividade. uma modalidade do sistema cirúrgico iluminador interno de alta produtividade compreende: uma fonte de luz para proporcionar um feixe de luz; uma fibra ótica proximal, oticamente acoplada à fonte de luz para receber e transmitir o feixe de luz; uma fibra ótica distal, oticamente acoplada à extremidade distal da fibra ótica proximal, para receber o feixe de luz e emitir o feixe de luz para iluminar um campo cirúrgico; onde a fibra ótica distal compreende uma seção afunilada dotada de um diâmetro de extremidade proximal maior do que o diâmetro de extremidade distal; uma peça manual operacionalmente acoplada à fibra ótica distal; e uma cânula operacionalmente acoplada à peça manual, para alojar e direcionar a fibra ótica distal. o diâmetro da extremidade proximal da seção afunilada pode ser o mesmo que o diâmetro da fibra ótica proximal e, por exemplo, pode ser de um diâmetro de calibre 20. o diâmetro da extremidade distal da seção afunilada, por exemplo, pode ser de um diâmetro de calibre 25 compatível. a cânula pode ser uma cânula de diâmetro interno de calibre 25. a fibra ótica proximal pode de forma preferida apresentar uma na igual ou maior do que a na da fonte do feixe de luz e a fibra ótica distal de forma preferida pode ser dotada de uma na superior ao da fibra ótica proximal e superior àquele da fonte do feixe de luz em qualquer ponto na fibra ótica distal (uma vez que o na de feixe de luz pode aumentar na medida em que percorre através da seção afunilada).

Description

(54) Título: ILUMINADOR INTERNO E SISTEMA DE ILUMINAÇÃO INTERNO (51) Int.CI.: A61F 9/007; A61B 9/00; G02B 6/00 (30) Prioridade Unionista: 15/02/2005 US 60/653,265 (73) Titular(es): ALCON, INC.

(72) Inventor(es): RONALD T. SMITH

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ILUMINADOR INTERNO E SISTEMA DE ILUMINAÇÃO INTERNO.

[001] A presente invenção refere-se em geral a instrumentos cirúrgicos. Em particular, a presente invenção refere-se a instrumentos cirúrgicos para a iluminação de uma área durante cirurgia ocular. Ainda mais particularmente, a presente invenção refere-se a sonda iluminadora interna de alta produtividade.

Antecedentes da Invenção [002] Em cirurgia oftálmica, e em particular em cirurgia vítreoretinal, é desejável o uso de um sistema de microscópio cirúrgico grande-angular para visualização maior possível da retina. As lentes objetivas grande-angulares para os referidos sistemas microscópicos existem, mas as mesmas necessitam de um maior campo de iluminação do que o proporcionado pelo cone de iluminação de uma sonda iluminadora de fibra ótica da técnica anterior. Como resultado, diversas tecnologias foram desenvolvidas para aumentar a difusão do feixe de uma luz relativamente incoerente proporcionada pelo iluminador de fibra ótica. Os referidos iluminadores grande-angulares conhecidos podem assim iluminar porções maiores da retina conforme necessário por sistemas microscópicos cirúrgicos grande-angulares. Entretanto, os referidos iluminadores são submetidos a um ângulo de iluminação, ou seja, mudança de fluxo luminoso, no qual sondas de maiores ângulos tipicamente apresentam a menor eficácia de produtividade e o mais baixo fluxo luminoso (medido em lúmens). Portanto, a luminescência resultante (lúmens por unidade de área) da luz que ilumina a retina é com freqüência mais baixa do que o desejado por um cirurgião oftálmico. Ademais, os referidos iluminadores grande-angulares tipicamente compreendem uma fibra de maior diâmetro projetada para se encaixar dentro de uma sonda de calibre menor (isto é, cânula de maior diâmetro) (por exemplo, uma fibra de 0,07 cm (.0295 polegada) que se

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2/29 encaixará dentro de um diâmetro externo de 0,09 cm (.0355 polegada), uma cânula de calibre 20 de diâmetro interno de 0,79 cm (.310 polegada)) do que os iluminadores de fibra ótica de menor diâmetro/maior calibre mais recentes necessitados pelas incisões de menor tamanho atualmente preferidas pelos cirurgiões oftálmicos.

[003] A maior parte das fontes luminosas existentes para um iluminador oftálmico compreende uma fonte de luz de xenônio, uma fonte de luz de halogênio, ou outra fonte de luz capaz de enviar luz incoerente através de um cabo de fibra ótica. As referidas fontes luminosas são tipicamente projetadas para focalizar a luz que produzem em uma fibra ótica compatível de calibre 20 (por exemplo, 0,75 cm (.295 polegada) de diâmetro) oticamente acoplada à fonte de luz. Isto ocorre pelo fato de que sondas dotadas de uma fibra ótica compatíveis de calibre 20, transmitindo luz a partir da fonte de luz a uma área cirúrgica foram o padrão por muito tempo. Entretanto, as técnicas cirúrgicas preferidas por muitos cirurgiões atualmente necessitam de uma incisão de menor tamanho e, conseqüentemente, sondas iluminadoras de maior calibre e fibras óticas de menor diâmetro. Em particular os iluminadores internos dotados de fibra ótica de calibre 25 compatível são desejáveis para muitos procedimentos oftálmicos de incisão pequena. Ademais, os objetivos conflitantes de diâmetro externo de cânula reduzido (para minimizar o tamanho do orifício de incisão) e diâmetro máximo de fibra (para aumentar o fluxo luminoso) tipicamente resultaram no uso de cânulas dotadas de paredes ultrafinas e flexíveis que não são preferidas pelos cirurgiões oftálmicos. Muitos cirurgiões oftálmicos preferem usar a própria sonda de iluminação para mover a orientação do globo ocular durante a cirurgia. Uma cânula de parede delgada e ultra-flexível torna difícil ao cirurgião realizar este procedimento.

[004] Foram feitas tentativas de acoplar iluminadores de fibra ótiPetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 7/42

3/29 ca de maior calibre à fonte de luz designada para focar a luz na fibra ótica compatível de calibre 20. Por exemplo, uma sonda iluminadora interna de calibre 25 comercialmente disponível consiste em uma fibra contígua através de seus 213,36 cm (84 polegadas) de comprimento. Em quase toda a sua extensão, a fibra é dotada de 0,05 cm (.020 polegada) de diâmetro a 0,04 cm (.017 polegada) com uma amplitude de poucas polegadas e continua a jusante a partir do afunilamento por poucas polegadas a um diâmetro de 0,04 cm (.017 polegada). A abertura numérica da fibra (NA) é de 0,50 através de todo o seu comprimento. A NA da fibra corresponde assim ao raio de fonte de luz NA de -0,5 em sua extremidade proximal. Esta configuração, entretanto, possui pelo menos três desvantagens.

[005] Primeiro, a lâmpada de fonte de luz é projetada para focalizar a luz em uma fibra de calibre 20 compatível com um diâmetro de 0,07 cm (.0295 polegada). A fibra da sonda, entretanto, é dotada apenas de 0,05 cm (.020 polegada) de diâmetro. Portanto, uma maior porção de luz proveniente do ponto de feixe de fonte de luz focalizado não irá entrar na fibra de menor diâmetro e será perdido. Segundo, em virtude do diâmetro da fibra se afunilar de 0,05 cm (.020 polegada) a 0,04 cm (.0175 polegada), na medida em que o feixe de luz transmitido percorre através da região afunilada, a sua NA aumenta acima de 0,50 em virtude da conservação da extensão. Entretanto, o NA da fibra na extremidade distal permanece 0,5. Portanto, a fibra não pode confinar todo o feixe dentro do núcleo da fibra a jusante ao afunilamento. Em vez disso, uma porção do feixe de fonte de luz (os raios maiores de ângulo descentralizado) escapa a partir do núcleo para dentro do revestimento que circunda a fibra e é perdido. Isto resulta em uma redução da produtividade da luz em alcançar a extremidade distal da fibra e emitida para dentro do olho. Como um resultado das referidas desvantagens, a produtividade da fibra é muito menor do que aquela de

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4/29 uma fibra típica de calibre 20 compatível (em média, menos de 35% da fibra de calibre 20 compatível). Terceiro, a referida sonda utiliza uma cânula de parede ultra-fina com diâmetro externo de 0,05 cm (.0205 polegada) e 0,04 cm (.017 polegada) de diâmetro interno que tem muito pouca rigidez e irá flexionar consideravelmente quando qualquer força lateral for aplicada à cânula.

[006] Outra sonda iluminadora interna de calibre 25 comercialmente oferecida consiste em uma fibra contígua, não-afunilada de 0,04 cm (.0175 polegada) de diâmetro dotada de uma NA de 0,38. Da mesma forma que o iluminador interno da técnica anterior acima descrito, a referida configuração não-afunilada apresenta uma produtividade de fibra que é muito menor do que aquela da fibra típica de calibre 20 compatível. Isto ocorre, mais uma vez, pelo fato de que a lâmpada fonte de luz é projetada para focalizar a luz em uma fibra de calibre 20 compatível de 0,05 cm (.0205 polegada) de diâmetro. Portanto, uma grande porção da luz do ponto de feixe de luz focalizada não penetrará na fibra de 0,04 cm (.0175 polegada) de diâmetro e será perdida. Ainda, a NA da fibra de 0,38 é muito menor do que a NA da fonte de feixe de 0,50. Portanto, uma grande parte da luz que é focalizada para dentro da fibra não irá se propagar através do núcleo da fibra e em vez disto, escapará do núcleo e passará para dentro do revestimento e será perdida. Combinadas, as referidas duas desvantagens resultará em uma produtividade de fibra que é em média menos de 25% daquela de uma fibra compatível típica de calibre 20. Ademais, a referida sonda também utiliza uma cânula de parede ultra-delgada com um diâmetro externo de 0,05 cm (.0205 polegada) e 0,04 cm (.0175 polegada) de diâmetro interno que tem muito pouca rigidez e irá flexionar consideravelmente quando qualquer força lateral for aplicada à cânula.

[007] Uma desvantagem adicional dos iluminadores de pequeno

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5/29 calibre (por exemplo, calibre 25) da técnica anterior é que os mesmos são tipicamente projetados para emitir luz transmitida por um pequeno cone angular (por exemplo, um meio ângulo de aproximadamente 30 e um meio ângulo de aproximadamente 22, respectivamente, para os dois exemplos da técnica anterior acima). Os cirurgiões oftálmicos, entretanto, preferem ter um padrão de iluminação angular mais amplo para iluminar uma porção maior da retina.

[008] Existe, portanto, uma necessidade de um iluminador interno de alta produtividade que possa reduzir ou eliminar os problemas associados com os iluminadores internos de grosso calibre, em particular os problemas de corresponder a seção transversal proximal da fibra a um tamanho de ponto de fonte de luz focalizada e ainda ter uma NA de fibra maior do que a NA do feixe de fonte de luz através do comprimento da fibra; emitir a luz da fonte de luz transmitida sobre um pequeno cone angular, e ter cânulas excessivamente flexíveis e de paredes ultra-delgadas.

Breve sumário da Invenção [009] As modalidades do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção substancialmente vão de encontro a essas e outras necessidades. Uma modalidade da presente invenção é um sistema cirúrgico de iluminação interna de alta produtividade que compreende: uma fonte de luz para proporcionar um feixe de luz; uma fibra ótica próxima, oticamente acoplada à fonte de luz para receber e transmitir o feixe de luz; uma fibra ótica distal, oticamente acoplada à extremidade distal da fibra ótica proximal, para receber o feixe de luz e emitir o feixe de luz para iluminar o campo cirúrgico, onde a fibra ótica distal compreende uma seção afunilada dotada de um diâmetro de extremidade proximal maior do que o diâmetro de extremidade distal; uma caneta, operacionalmente acoplada à fibra ótica distal; e uma cânula, operacionalmente acoplada à caneta para alojar e direcionar a

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6/29 fibra ótica distal.

[0010] O diâmetro externo proximal de seção afunilada pode ser o mesmo que o diâmetro da fibra ótica proximal, e pode, por exemplo, ser um diâmetro de calibre 20 compatível. O diâmetro da extremidade distal de seção afunilada pode, por exemplo, ser o diâmetro de calibre 25 compatível. A cânula pode ser uma cânula de diâmetro de calibre 25 compatível. A fibra ótica proximal pode preferivelmente ser dotada de uma NA igual ou maior à NA do feixe de fonte de luz e a fibra ótica distal preferivelmente apresenta uma NA maior do que aquela da fibra ótica proximal e maior do que aquela do feixe de fonte de luz em qualquer ponto na fibra ótica distal (uma vez que a NA do feixe de luz pode aumentar na medida em que o mesmo percorre através da seção afunilada).

[0011] A fibra ótica distal pode ser uma fibra ótica de maior calibre (por exemplo, calibre 25 compatível) com a extremidade distal da fibra ótica distal coincidente coma extremidade distal da cânula. A fibra ótica distal pode também ser acoplada à cânula de modo que a extremidade distal da fibra ótica distal se estende adiante da extremidade distal da cânula em aproximadamente 0,01 cm (.005 polegada). A cânula e a caneta podem ser fabricadas a partir de materiais biocompatíveis. O cabo ótico pode compreender uma fibra ótica proximal, um primeiro conector ótico operacionalmente acoplado à caneta (ou outro meio de acoplamento ótico da fibra ótica proximal). Alternativamente, a caneta e o cabo ótico podem ser operacionalmente acoplados por qualquer outro meio conhecido por aqueles versados na técnica. Os conectores óticos podem ser conectores de fibra ótica SMA. A fibra ótica distal e a fibra ótica proximal são oticamente acopladas e, na interface de acoplamento, pode ser de calibre compatível de modo a transmitir mais eficientemente o feixe de luz a partir da fonte de luz para o campo cirúrgico. Por exemplo, ambas as fibras podem ser de igual calibre no

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7/29 ponto de acoplamento.

[0012] Como mostrado na figura 2, a fibra ótica proximal pode ser a fibra ótica de maior diâmetro (por exemplo, calibre 20 compatível) operável para ser oticamente acoplada à fonte de luz para receber a luz a partir da fonte de luz. A fibra ótica distal pode ser a fibra ótica de abertura numérica alta (NA), menor diâmetro (por exemplo, calibre 25 compatível) ou a tubulação de luz cilíndrica localizada a jusante à fibra ótica proximal, compreendendo a seção afunilada NA. A seção afunilada pode ser afunilada de modo a ter um diâmetro que corresponda ao diâmetro da fibra ótica proximal naquele ponto de acoplamento ótico (por exemplo, a seção afunilada se inicia em 0,07 cm (.0295 polegada - calibre 20 compatível - onde se acopla à fibra ótica proximal e se afunila em 0,04 cm (.015 polegada - calibre 25 compatível - a jusante ao ponto de acoplamento). Em uma outra modalidade, a seção afunilada pode ser uma seção separada que oticamente une a fibra ótica proximal e a fibra ótica distal, afunilando a partir do diâmetro do primeiro para o diâmetro do segundo pelo seu comprimento.

[0013] Para permitir vantagens adicionais das modalidades da presente invenção, a fibra ótica distal pode ser operacionalmente acoplada à caneta para permitir o deslocamento linear da fibra ótica dentro da cânula. A extremidade distal da fibra ótica distal pode então se mover com relação a uma abertura da cânula, de modo que pode se estender adiante da abertura da cânula. A caneta pode incluir um meio, tal como um mecanismo de puxar/empurrar, para ajustar o deslocamento linear da fibra ótica distal. Outro meio de ajuste como conhecido daqueles versados na técnica pode também ser usado. O ajuste do deslocamento linear da fibra ótica distal mudará a quantidade da fibra ótica distal que se estende adiante da abertura da cânula e, em alguns casos, pode mudar o ângulo da dispersão de luz a partir da extremidade da fibra ótica distal. Assim, ao se ajustar o deslocamento

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8/29 linear da fibra ótica distal, o ângulo de iluminação e a quantidade de iluminação proporcionada pela fibra ótica distal para iluminar o campo cirúrgico (por exemplo, a retina de um olho) pode ser ajustada pelo cirurgião.

[0014] Outras modalidades da presente invenção podem incluir um método para a iluminação de um campo cirúrgico usando um iluminador interno de alta produtividade de acordo com os ensinamentos da presente invenção, e uma modalidade de caneta cirúrgica do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção para uso em cirurgia oftálmica. Ademais, as modalidades da presente invenção podem ser incorporadas em uma máquina ou sistema cirúrgico para uso em cirurgia oftálmica ou outra cirurgia. Outros usos para um iluminador de alta produtividade projetado de acordo com os ensinamentos da presente invenção serão conhecidos daqueles versados na técnica. Breve Descrição das Diversas Vistas dos Desenhos [0015] Um entendimento mais completo da presente invenção e das vantagens da mesma pode ser adquirido com referência à descrição a seguir, tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais números de referência similares indicam características similares e onde:

[0016] A figura 1 é um diagrama simplificado de uma modalidade do sistema iluminador interno de alta produtividade de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

[0017] A figura 2 é uma vista aproximada de uma modalidade do iluminador interno da presente invenção;

[0018] A figura 3 é um diagrama que mostra a manga de acoplamento para alinhar as fibras óticas de acordo com a presente invenção;

[0019] A figura 4 é um diagrama que ilustra o sistema para criar uma fibra ótica cônica de acordo com a presente invenção;

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9/29 [0020] A figura 5a é um diagrama que ilustra um processo de conificação auxiliado a cânula de acordo com a presente invenção;

[0021] A figura 5b é uma fotografia de uma fibra ótica com um cone típico auxiliado a cânula produzida de acordo com o processo da figura 5a;

[0022] A figura 6 é um diagrama que ilustra um método de ligação de uma fibra conificada em uma cânula de acordo com a presente invenção;

[0023] A figura 7 é um diagrama que ilustra um sistema para a moldagem de uma fibra cônica de acordo com a presente invenção; [0024] A figura 8 é um diagrama que ilustra um sistema para a criação de uma fibra ótica estirada e conificada de acordo com a presente invenção;

[0025] A figura 9 é um diagrama que ilustra uma outra modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção dotado de uma seção afunilada separada;

[0026] A figura 10 é um diagrama que mostra a manga de acoplamento para alinhamento das fibras óticas separadas e de uma seção afunilada separada de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0027] A figura 11 é um diagrama que ilustra outra modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção dotado de uma tubulação de luz distal;

[0028] A figura 12 é um diagrama que ilustra o uso de uma modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção em uma cirurgia oftálmica;

[0029] A figura 13 é um diagrama que ilustra uma modalidade de um meio de ajuste 40 de acordo com a presente invenção; e [0030] As figuras 14 e 15 mostram modalidades exemplificativas de um iluminador interno de fibra ótica contígua de acordo com a prePetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 14/42

10/29 sente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [0031] As modalidades preferidas da presente invenção são ilustradas nas figuras, os números similares sendo usados para se referirem a partes similares e correspondentes dos diversos desenhos. [0032] As diversas modalidades da presente invenção proporcionam dispositivo iluminador interno com base em fibra ótica de maior calibre (por exemplo, calibre 20 e/ou 25 compatíveis), para uso em procedimentos cirúrgicos, tais como cirurgia vítreo-retinal/segmento posterior. As modalidades da presente invenção podem compreender uma caneta, tal como a caneta Alcon-Grieshaber Revolution-DSP™ vendida pela Alcon Laboratories, Inc., de Fort Worth, Texas, operacionalmente acoplada à cânula, tal como a cânula de calibre 25. A dimensão interna da cânula pode ser usada para alojar a fibra ótica distal, afunilada de acordo com os ensinamentos da presente invenção. As modalidades do iluminador interno de alta produtividade podem ser configuradas para uso no campo geral da cirurgia oftálmica. Entretanto, é contemplado e será realizado por aqueles versados na técnica que o âmbito da presente invenção não está limitado à oftalmologia, mas pode ser aplicado em geral a outras áreas de cirurgia onde uma iluminação de maior calibre e alta produtividade seja necessária.

[0033] Uma modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção pode compreender uma fibra ótica distal, haste (cânula) e uma caneta fabricada a partir de materiais poliméricos biocompatíveis, de modo que a porção invasiva do iluminador é um item cirúrgico descartável. Diferente da técnica anterior, as modalidades do iluminador interno da presente invenção podem proporcionar alta transmissão ótica/alto brilho com baixa perda ótica. As modalidades da presente invenção fabricadas a partir de materiais poliméricos biocompatíveis podem ser integradas em um mecanismo de caneta

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11/29 articulada de baixo custo, de modo que as referidas modalidades possam compreender um instrumento iluminador descartável e econômico.

[0034] A figura 1 é um diagrama simplificado de um sistema cirúrgico 2 compreendendo uma caneta 10 para o envio de um feixe de luz de luz relativamente incoerente a partir de uma fonte de luz 12 através do cabo 14 para a extremidade distal de uma haste (cânula) 16. O cabo 14 pode compreender uma fibra ótica proximal 13 de qualquer calibre de cabo de fibra ótica, como é conhecido na técnica, mas a fibra ótica proximal 13 é preferivelmente uma fibra de calibre 20 ou 25 compatíveis. A haste 16 é configurada para alojar a fibra ótica distal 20, como é mais claramente ilustrado nas figuras 2 - 11. O sistema de acoplamento 32 pode compreender um conector de fibra ótica na extremidade proximal do cabo ótico 14 para oticamente acoplar a fonte de luz 12 à fibra ótica proximal 13 dentro do cabo ótico 14.

[0035] A figura 2 é uma vista ampliada de uma modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção, incluindo a caneta 10, a cânula 16 e suas configurações internas respectivas. A haste 16 é mostrada alojando uma seção distal não-afunilada da fibra ótica distal 20. A fibra ótica distal 20 é oticamente acoplada à fibra ótica proximal 13, que é em si oticamente acoplada à fonte de luz 12 para receber a luz a partir da fonte de luz 12. A fibra ótica proximal 13 pode ser uma fibra ótica de NA pequena de maior diâmetro (por exemplo, .5 NA), tal como a fibra ótica de calibre 20 compatível. A fibra ótica distal 20 pode ser uma fibra ótica de abertura numérica elevada (NA), diâmetro menor (por exemplo, calibre 25 compatível) ou uma tubulação de luz cilíndrica localizada a jusante à fibra ótica proximal. A fibra ótica distal 20 pode compreender uma seção de elevada NA afunilada, onde o diâmetro da extremidade a montante da fibra ótica distal 20 corresponde ao diâmetro da fibra ótica proximal 13 no ponto de

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12/29 acoplamento ótico (por exemplo, o diâmetro da fibra ótica distal 20 é de 0,07 cm (.0295 polegada - calibre 20 compatível - onde se acopla à fibra ótica proximal 13) e se afunila em 0,04 cm (.015 polegada) calibre 25 compatível - a jusante ao ponto de acoplamento através da seção afunilada 26. Em uma outra modalidade, a seção afunilada 26 pode ser uma seção ótica separada que oticamente acopla a fibra ótica proximal 13 e a fibra ótica distal 20, afunilando a partir do diâmetro do primeiro para o diâmetro do segundo pelo seu comprimento. A seção afunilada 26 pode ser produzida de um plástico moldado a injeção ou usinado de categoria ótica ou a partir de outro polímero.

[0036] A caneta 10 pode ser qualquer caneta cirúrgica conhecida na técnica, tal como a caneta Revolution-DSP™ vendida pela Alcon Laboratories, Inc. of Forth Worth, Texas. A fonte de luz 12 pode ser uma fonte de luz de xenônio, uma fonte de luz de halogênio, ou qualquer outra fonte de luz capaz de enviar luz incoerente através do cabo de fibra ótica. A haste 16 pode ser uma cânula de diâmetro pequeno, tal como uma cânula de calibre 25, como é conhecido daqueles versados na técnica. A haste 16 pode ser de aço inoxidável ou de um polímero biocompatível adequado (por exemplo, PEEK, poliimida, etc.) como é conhecido daqueles versados na técnica.

[0037] A fibra ótica proximal 13, a fibra ótica distal 20 e/ou a haste 16 podem ser operacionalmente acopladas à caneta 10, por exemplo, por meio de um meio de ajuste 40, como mostrado nas figuras 12 e

13. O meio de ajuste 40 pode compreender, por exemplo, um mecanismo simples de empurrar/puxar como é conhecido daqueles versados na técnica. Uma fonte de luz 12 pode ser operacionalmente acoplada à caneta 10 (isto é, operacionalmente acoplada à fibra ótica proximal 13 dentro do cabo ótico 14) usando, por exemplo, os conectores de fibra ótica padrão SMA (Scale Manufacturers Association) na extremidade proximal do cabo de fibra ótica 14. Isto permite a transmisPetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 17/42

13/29 são eficiente de luz a partir da fonte de luz 12 ao campo cirúrgico através da fibra ótica proximal 13, passando dentro da caneta 10, através da seção afunilada 26 (seja separada ou integra à fibra ótica distal 2o) e a fibra ótica 20 para emanar a partir da extremidade distal da fibra ótica distal 20 e a haste 16. A fonte de luz 12 pode compreender filtros, como é conhecido daqueles versados na técnica, para reduzir os efeitos térmicos danosos da radiação infravermelha absorvida originarias da fonte de luz. Filtro(s) fonte de luz 12 pode(m) ser usado(s) para seletivamente iluminar o campo cirúrgico com diferentes cores de luz de modo a ressaltar um corante cirúrgico.

[0038] A modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção ilustrado na figura 2 compreende uma fibra ótica proximal de maior diâmetro e baixa NA 13 oticamente acoplada a uma fibra ótica distal de menor diâmetro e alta NA afunilada 20. A fibra ótica proximal 13 (a fibra a montante) pode ser uma fibra plástica de 0,50 NA (por exemplo, para corresponder à NA da fonte de luz 12), dotada de um núcleo de metacrilato de polimetila (PMMA) e um diâmetro de núcleo 0,08 cm (0,030 polegada) (750 mícron), ou outra fibra comparável compatível com as dimensões do ponto de luz focalizado a partir da fonte de luz 12 de calibre 20, tal como o iluminador ACCURUS® fabricado pela Alcon Laboratories, Inc., de Fort Worth, Texas. Por exemplo, fibras adequadas para a fibra ótica proximal 13 das modalidades da presente invenção são produzidas pela Mitsubishi (fibra Super-Eska), que pode ser comprada através da Industrial Fiber Otics, e Toray, que pode ser comprada da Moritex Corporation.

[0039] As fibras adequadas para a fibra ótica distal 20 (fibra a jusante) são as fibras óticas Polymicro's High OH (FSU), 0,66 NA, de núcleo de sílica/revestimento de Teflon AF, dotada de um diâmetro de núcleo que pode ser produzido sob encomenda nas especificações necessárias e as fibras Toray's PJU-FB500 de 0,63 NA (diâmetro de

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14/29 núcleo de 486 mícron). Independente do material escolhido para a fibra ótica distal 20, em uma modalidade da presente invenção uma seção afunilada 26 deve ser criada na fibra ótica distal 20 de acordo com os ensinamentos acima. Os métodos de criar um afunilamento, por exemplo, na extremidade proximal da fibra ótica distal 20 incluem (1) a conificação da fibra, e (2) estiramento da fibra. Em uma outra modalidade, a seção afunilada 26 pode ser uma seção ótica separada; por exemplo, seção afunilada 26 pode ser um afunilamento acrílico criado por processo de diamante giratório ou de moldagem de injeção. Uma vez que a seção afunilada 26 é criada na fibra ótica distal 20, as diferentes seções podem ser montadas em uma sonda iluminadora completa. Por exemplo, as fibras óticas (e a seção afunilada 26, em algumas modalidades) podem ser ligadas entre si com adesivo ótico para manter os elementos óticos juntos e para eliminar as perdas de reflexo Frensel entre as mesmas. Os elementos óticos podem ser montados por alinhamento de precisão usando um estágio de movimento x-y-z e um microscópio de vídeo. Alternativamente, os elementos óticos podem ser montados com a ajuda de uma manga de acoplamento 50, por exemplo, como mostrado na figura 3, que força os elementos óticos em alinhamento translacional ou angular.

[0040] A conificação de uma fibra ótica compreende o aquecimento de uma extremidade da fibra ótica em uma alta temperatura por um curto tempo (por exemplo, poucos segundos) até que a extremidade conifique ou se afunile em um diâmetro expandido. A figura 4 mostra um sistema 60 para a conificação de uma fibra ótica. Tipicamente, as fibras óticas são criadas ao se estirar um cilindro de grande diâmetro amolecido de material de núcleo em uma fibra de diâmetro menor mais longa. A fibra estirada é então permitida re-solidificar. A fibra resultante tende a ter armazenado dentro da mesma, as suas forças compressivas que são liberadas quando a fibra é reaquecida ao ponto de amolePetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 19/42

15/29 cimento. Ademais, as fibras são proporcionadas em diâmetros padrão específicos (por exemplo, 0,05 cm (0.020 polegada)) por um vendedor de fibras podem precisar ser ainda mais estiradas de modo a se alcançar o diâmetro desejado (por exemplo, 0,03 cm (0,015 polegada) 0,04 cm (0.017 polegada) para iluminadores internos de calibre 25). O referido estiramento pode adicionar forças compressivas adicionais à fibra.

[0041] Quando a fibra 62 (que pode ser formada na fibra ótica distal 20 da figura 2) é inserida na cavidade de aquecimento térmico 64 como na figura 4, e aquecida ao seu ponto de amolecimento, a fibra 62 se retrai em comprimento em resposta 1as forças compressivas que são liberadas. Em virtude do volume da fibra 62 ser fixo, a retração em comprimento resulta em um aumento de diâmetro. Na prática, tipicamente há uma transição de afunilamento em forma de S gradual entre o diâmetro amplo de entrada e o diâmetro estreito da fibra resultante 62. Uma forma de se criar uma fibra conificada 62 em uma maneira repetida é de se inserir a fibra 62 em um mandril de fibra 66 que é fixado ao estágio de translação x-y-z controlado por computador 68. Um processador (computador) 70 pode controlar a velocidade de inserção vertical (eixo z), a profundidade de inserção, o tempo de estadia, e a velocidade de retração da translação 68 assim como a temperatura do aquecedor térmico por meio do controlador de temperatura 72. Este tipo de processo de conificação é eficaz para conificar as fibras plásticas 62.

[0042] A conificação de uma fibra ótica 62 pode também ser realizada pelo processo de conificação auxiliada a cânula. A figura 5a ilustra o processo de conificação auxiliada a cânula no qual a fibra ótica 62 é inserida na cânula 80 e a cânula 80 e a fibra 62 são então inseridas em uma cavidade de aquecimento térmico 82. Na medida em que a fibra 62 ótica conifica dentro da cânula 82, o seu formato e tamanho

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16/29 são restringidos pela cânula 82 para se obter diversas vantagens de desempenhos. Por exemplo, o diâmetro do cone resultante corresponderá ao diâmetro interno da cânula 82. Assim, ao se ajustar o diâmetro interno da cânula 82, o diâmetro do cone resultante pode ser produzido de modo a corresponder à fibra ótica proximal 13 à qual a fibra conificada 62 pode ser oticamente acoplada do modo descrito com relação à figura 2. A produtividade fotópica de uma sonda iluminadora que incorpora as referidas fibras correspondidas será aumentada com relação aos iluminadores da técnica anterior. Ademais, o cone resultante é longo em relação à sua largura e apresenta um afunilamento gradual, o eixo geométrico do cone é essencialmente paralelo ao eixo geométrico da fibra não conificada 62, a face de extremidade proximal do cone é plana e é quase normal ao eixo geométrico ótico da fibra 62, e a superfície lateral do cone é oticamente lisa e lustrosa. Cada um dos referidos atributos é desejável aumentar o desempenho ótico.

[0043] A figura 5b é uma fotografia de uma fibra 62 com um típico cone auxiliado a cânula.

[0044] Uma vantagem adicional da conificação auxiliada a cânula, quando a fibra 62 foi seccionada dentro da cânula 80 para formar o cone (seção afunilada 26), é possível se ligar a fibra conificada 62 a uma fibra ótica proximal de maior diâmetro 13 (por exemplo, fibra de 0,5 NA de calibre 20 compatível) sem ter que remover a fibra conificada 62 da cânula 80. A figura 6 ilustra um dos referidos métodos de ligação da fibra conificada 62 (fibra ótica distal 20) à fibra ótica proximal 13 com um adesivo ótico 22 dentro da cânula 80. O adesivo ótico 22 pode ser qualquer adesivo de qualidade ótica de índice de correspondência como será conhecido daqueles versados na técnica, tal como o adesivo Dymax 142-M. As fibras conificada 62/ótica distal 20 podem ser operacionalmente acopladas (ligadas) a, por exemplo uma cânula de calibre /haste 25 16 que por sua vez pode ser encrespada dentro

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17/29 da cânula 80 de calibre 20.

[0045] Moldagem é um outro processo pelo qual a seção afunilada 26 pode ser formada em uma fibra ótica 62. A figura 7 ilustra a técnica de moldagem na qual um cone é formado na fibra 62 ao aquecer uma extremidade da fibra 62 ao seu ponto de amolecimento e usar um pistão 90 para empurrar a mesma para dentro da cavidade de molde 92 que força a extremidade da fibra 62 a assumir o formato de cone. A moldagem pode ser potencialmente usada para formar fibras de plástico e de vidro 62.

[0046] Ainda uma outra técnica para a formação da seção afunilada 26 em uma fibra ótica 62 é o estiramento da fibra ótica 62. O estiramento da fibra 62 é realizado ao se fixar um peso 110 a uma fibra de plástico vertical ou de vidro 62 que é suspensa dentro de um aquecedor cilíndrico 120 a partir de um mandril 125. Dentro do aquecedor 120, a fibra 62 amolece e então estira a um diâmetro menor em virtude da ação do peso 110. A porção da fibra 62 fixada ao mandril de fibra 125 permanece não aquecida e portanto, retém o seu diâmetro maior original. A porção da fibra 62 entre o mandril de fibra 125 e o aquecedor 120 é estirada em uma seção de transição afunilada 26. O comprimento da seção afunilada 26 pode ser ajustado ao se controlar o quão rapidamente a temperatura muda ao longo da fibra 62.

[0047] Os métodos acima descritos podem ser combinados para produzir uma fibra ótica distal 20 desejada que possa ser dotada de propriedades aprimoradas de que se apenas um método fosse usado. Por exemplo, uma fibra ótica 62 de diâmetro de núcleo de 0,05 cm (.020 polegada) padrão pode ser estirada de modo que a sua extremidade distal irá encaixar-se em uma cânula 16 de diâmetro interno de 0,04 cm (.015 polegada) - 0,04 cm (.017 polegada) (por exemplo, calibre 25). A extremidade proximal pode então ser conificada a um diâmetro de núcleo de 0,07 cm (.0295 polegada) para corresponder ao

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18/29 diâmetro do núcleo de uma fibra ótica proximal 13 de 0,5 NA e calibre 20 compatível típico.

[0048] Uma vez que a seção afunilada 26 foi adicionada a uma fibra ótica 62 para formar a fibra ótica distal 20, a fibra ótica distal 20 e a fibra ótica proximal 13 podem ser oticamente acopladas, por exemplo, por alinhamento de precisão com um microscópio de vídeo e translação x-y-z, ou preferivelmente, com uma manga de acoplamento 50 da figura 3. A fibra ótica proximal 13 e a fibra ótica distal 20 podem ser acopladas uma à outra usando adesivo ótico Dymax 142-M 22, que cura rapidamente com a exposição a luz ultravioleta ou luz visível de baixo comprimento de onda, ou outro adesivo ótico de índice correspondente comparável 22, como será conhecido daqueles versados na técnica. A fibra ótica proximal 13 e a fibra ótica distal 20 podem ser montadas em uma sonda iluminadora interna de alta produtividade de acordo com a presente invenção em uma modalidade como a seguir:

· Inserir a extremidade estreita da fibra ótica distal 20 no orifício de maior diâmetro da manga de acoplamento 50.

· Deslizar a fibra ótica distal 20 através da manga de acoplamento 50 de modo que a extremidade estreita da fibra ótica distal 20 passe através do orifício estreito a jusante da manga de acoplamento 50.

· Continuar a deslizar a fibra ótica distal 20 para dentro da manga de acoplamento 50 até que a seção afunilada 26 entra em contato com o orifício estreito a jusante da manga de acoplamento 50 e pode deslizar mais além.

· Colocar uma pequena quantidade de adesivo 22, eficaz para ligar a fibra ótica distal 20 e a fibra ótica proximal 13, na extremidade distal de uma fibra ótica proximal 13.

· Inserir a extremidade distal coberta de adesivo da fibra ótica proximal 13 dentro da abertura de maior diâmetro da manga de

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19/29 acoplamento 50.

· Deslizar a fibra ótica proximal 13 para dentro da manga de acoplamento 50 até que o adesivo 22 faça contato com a extremidade de maior diâmetro da fibra ótica distal 20. Aplicar leve pressão na fibra ótica proximal 13 para impulsionar a mesma contra a fibra ótica distal 20 dentro da manga de acoplamento 50 de modo que a revestimento adesivo entre as duas fibras 13/20 é delgado e se estende para dentro da região de interface de fibra ótica/manga de acoplamento 50.

· Conectar a extremidade proximal da fibra ótica proximal 13 a um iluminador, tal como o iluminador de luz branca ACCURUS®, e ativar o iluminador para inundar o adesivo com a luz até que o adesivo seja curado. Com o iluminador ACCURUS® no ajuste HI 3, tipicamente apenas 10 - 60 segundos de luz de cura são necessários.

· Para resistência mecânica adicional, o adesivo 22 pode opcionalmente ser aplicado à junta entre a fibra ótica proximal 13 e a extremidade a montante da manga de acoplamento 50 e à junta entre a fibra ótica distal 20 e a extremidade a jusante da manga de acoplamento 50 e curada com luz ultravioleta ou luz visível de baixo comprimento de onda.

· A cânula 16 e a caneta 10 podem ser fixadas de qualquer maneira conhecida daqueles versados na técnica para produzir um iluminador interno de calibre 25 completo de acordo com a presente invenção.

[0049] Outra modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção é ilustrada na figura 9. A modalidade da figura 9 compreende uma fibra ótica proximal 13 de maior diâmetro e baixa NA oticamente acoplada à fibra ótica distal 120 de menor diâmetro e maior NA por uma seção afunilada de plástico ou de vidro separada de alta NA 126. A seção afunilada 126 na presente modalidade é um elemento ótico separado que une as fibras óticas proximal e distal

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13/20. Em uma implementação exemplificativa, o adesivo ótico 22 tal como Dymax 142-M, pode ser usado para unir os três elementos juntos.

[0050] A fibra ótica proximal 13 (a fibra a montante) pode ser uma fibra de plástico de 0,50 NA (por exemplo, para corresponder à NA da fonte de luz 12), dotada de um núcleo de metacrilato de polimetila (PMMA) e um diâmetro de núcleo de 0,08 cm (0,030 polegada) (750 mícron), ou outra fibra comparável como conhecido daqueles versados na técnica. Como na primeira modalidade da presente invenção, a referida fibra ótica proximal 13 é compatível com as dimensões do ponto de luz focalizada a partir da fonte de luz 12 de calibre 20, tal como o iluminador ACCURUS®. Fibras adequadas para a fibra ótica distal 20 (fibra a jusante) são as fibras óticas High OH (FSU), de 0,66 NA, com núcleo de sílica/revestimento de Teflon AF, dotadas de um diâmetro de núcleo que pode ser produzido por encomenda de acordo com as especificações necessárias e as fibras Toray PJU-FB500 de 0,63 de NA (diâmetro de núcleo de 486 mícron).

[0051] A seção afunilada 126 da presente modalidade pode ser fabricada por diamante torneado, fundição, ou por moldagem de injeção. Por exemplo, a seção afunilada 126 pode compreender uma seção ótica acrílica de diamante torneado. A seção afunilada 126 é diferente de uma fibra ótica (por exemplo, fibra ótica proximal 13) em que a mesma não possui revestimento. Pelo fato de que é um material independente, a seção afunilada 126 apresenta uma NA dependente do índice de refração do afunilamento e o índice de refração do meio circundante. Se a seção afunilada 126 for projetada para estar dentro da caneta 10 de modo que a mesma não é exposta a líquido, tal como a solução salina de dentro do olho, então o meio circundante da seção afunilada 126 é contemplada ser ar, e a NA da seção afunilada 126 será essencialmente 1. A referida NA é maior do que a NA do feixe de

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21/29 luz que passa através da seção afunilada 126; portanto, a transmissão da luz através da seção afunilada 126 pode teoricamente ser tão alta quanto 100%.

[0052] Se uma modalidade do iluminador interno da presente invenção for projetada de modo a que a seção afunilada 126 é exposta a um meio ambiente diferente do ar, tal como solução salina, o adesivo ótico, ou material de peça manual plástica, etc., a seção afunilada 126 pode evitar o escape da luz para dentro do meio ambiente ao revestir uma camada 128 de material de baixo índice de refração na superfície externa da seção afunilada 126. Por exemplo, Teflon apresenta um índice de refração de 1,29 - 1,31. Se a superfície externa da seção afunilada 126 for revestida com Teflon, a seção afunilada resultante 126 NA será de 0,71 - 0,75, e a maior parte da luz transmitida dentro da seção afunilada 126 pode ser evitada de escapar para o meio circundante. Em outras modalidades, as porções da seção afunilada 126 que podem entrar em contato com o meio ambiente diferente de ar podem, em vez disso, ser revestidas com um revestimento de metal reflexivo ou dielétrico para manter a luz transmitida confinada dentro da seção afunilada 126.

[0053] A modalidade mostrada na figura 9 compreendendo, por exemplo, uma fibra ótica proximal 13 de 0,5 de NA, diâmetro de núcleo interno de 0,07 cm (.0295 polegada) e 254 cm (100 polegadas) de comprimento, uma fibra ótica distal 20 de 0,66 de NA diâmetro de 0,04 cm (.0165 polegada) e 37 mm, e de 0,07 cm (.0295 polegada) a 0,04 cm (.0146 polegada) sobre uma seção afunilada acrílica 126 de 0,64 cm (.25 polegada) de comprimento; pode ter uma transmitância média de 46,5% (desvio padrão de 3,0%) com relação a uma fibra ótica de calibre 20 compatível. A referida transmitância é muito melhor do que a dos iluminadores da técnica anterior, por exemplo, dotados de uma transmitância média abaixo de 35% e 25% respectivamente, para os

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22/29 exemplos da técnica anterior anteriormente descritos.

[0054] A modalidade da presente invenção mostrada na figura 9 pode ser montada usando alinhamento de precisão com um microscópio de vídeo e um estágio de translação x-y-z ou usando uma manga de acoplamento 150, tal como mostrado na figura 10. As fibras óticas proximais e distais 13 e 20 podem ser de plástico ou de vidro, embora no exemplo da figura 9, a fibra ótica proximal 13 é uma fibra de plástico e a fibra ótica distal 20 é uma fibra de vidro. A fibra ótica proximal 13, seção afunilada 126 e a fibra ótica distal 20 podem ser acopladas entre si usando adesivo ótico Dymax 142-M, que rapidamente cura com exposição a luz ultravioleta ou luz visível de baixo comprimento de onda; ou outro adesivo ótico de índice de correspondência comparável 22, como será conhecido daqueles versados na técnica. A fibra ótica proximal 13, a seção afunilada 126 e a fibra ótica distal 20 podem ser montadas em uma sonda iluminadora interna de alta produtividade de acordo com a presente invenção, na presente modalidade como a seguir:

· Inserir a extremidade estreita da seção afunilada 126 na abertura de maior diâmetro da manga de acoplamento 150.

· Deslizar a seção afunilada 126 através da manga de acoplamento 150 até que a mesma entre em contato com a parede interna a jusante estreita da manga de acoplamento 150 e não possa ir adiante.

· Colocar uma pequena quantidade de adesivo 22, eficaz para ligar a fibra ótica proximal 13 e a seção afunilada 26, sobre a extremidade distal da fibra ótica proximal 13.

· Inserir a extremidade distal coberta de adesivo da fibra ótica proximal 13 na abertura de maior diâmetro da manga de acoplamento 150.

· Deslizar a fibra ótica proximal 13 dentro da manga de

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23/29 acoplamento 150 até que o adesivo 22 faça contato ótico com a seção afunilada 126. Aplicar leve pressão na fibra ótica proximal 13 para impulsionar a mesma contra a seção afunilada 126 dentro da manga de acoplamento 150 de modo que a linha de adesivo entre as duas seja adelgaçada.

· Conectar a extremidade proximal da fibra ótica proximal 13 a um iluminador, tal como o iluminador de luz branca ACCURUS®, e ativar o iluminador para inundar o adesivo com luz até que seja curado. Com o iluminador ACCURUS® no ajuste HI 3, tipicamente apenas 10 - 60 segundos de cura de luz são necessários.

· Para resistência mecânica adicional, o adesivo 22 pode ser opcionalmente aplicado à junta entre a fibra ótica proximal 13 e a extremidade a montante da manga de acoplamento 150 e curado com luz ultravioleta ou luz visível de baixo comprimento de onda.

· Colocar uma pequena quantidade de adesivo 22, eficaz para ligar a fibra ótica distal 20 e a seção afunilada 126 entre si, na extremidade proximal da fibra ótica distal.

· Inserir a extremidade proximal coberta de adesivo na fibra ótica distal 20 dentro da abertura de pequeno diâmetro da manga de acoplamento 150.

· Deslizar a fibra ótica distal 20 dentro da manga de acoplamento 150 até que o adesivo 22 faça contato ótico com a extremidade distal da seção afunilada 126. Aplicar leve pressão na fibra ótica distal 20 para empurrar a mesma contra a seção afunilada 126 dentro da manga de acoplamento 150 de modo que a linha adesiva entre as mesmas seja adelgaçada.

· Conectar a extremidade proximal da fibra ótica proximal 13 a um iluminador tal como o iluminador de luz branca ACCURUS®, e ativar o iluminador para inundar o adesivo com luz até que seja curado. Com o iluminador ACCURUS® no ajuste HI 3, tipicamente apePetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 28/42

24/29 nas 10 - 60 segundos de cura de luz são necessários.

· Para resistência mecânica adicional, o adesivo 22 pode ser opcionalmente aplicado à junta entre a fibra ótica distal 20 e a extremidade a jusante da manga de acoplamento 150 e curado com luz ultravioleta ou luz visível de baixo comprimento de onda.

[0055] A figura 11 mostra uma modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção compreendendo uma fibra ótica proximal 13 de maior diâmetro e baixa NA oticamente acoplada a um tubo de luz 210 de alta NA compreendendo uma seção afunilada 226 e uma seção retilínea 230. O tubo de luz 210 pode ser produzido a partir de plástico ou de vidro e pode ser fabricado usando diamante torneado, fundição ou moldagem de injeção. Quando produzido de acrílico, a NA da interface de acrílico/salina é de 0,61 e a aceitação da largura de banda angular do tubo e luz 210 será de 38 graus, o que é significativamente mais alto do que a largura de banda angular das sondas iluminadoras existentes. A produtividade da presente modalidade de sonda iluminadora da presente invenção será assim significativamente maior do que a produtividade das sondas da técnica anterior.

[0056] Para se evitar que a luz transmitida dentro do tubo de luz 210 se disperse para fora da interface de tubo de luz/caneta, aquela região na superfície do tubo de luz 210 pode ser revestida com Teflon ou com um revestimento metálico reflexivo ou dielétrico 240. Alternativamente, toda a extremidade distal do tubo de luz 210 (a partir da interface de tubo/caneta para a extremidade distal) pode ser revestida com Teflon. Uma vez que o Teflon é dotado de um índice de refração

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25/29 de 1,29 - 1,31, a NA resultante do tubo de luz acrílico 210 pode ser de 0,71 - 0,75 e o meio ângulo de largura de banda angular pode ser de 45 graus - 49 graus, resultando em uma produtividade significativamente mais elevada do que as sondas da técnica anterior.

[0057] As modalidades da presente invenção proporcionam um iluminador interno de alta produtividade, diferente dos da técnica anterior, corresponde com sucesso a um trajeto de fibra ótica, na extremidade proximal, a um tamanho de ponto focalizado de fonte de luz dotado de uma NA de fibra superior à NA do feixe de fonte de luz através do comprimento da fibra. Ademais, as modalidades da presente invenção podem emitir uma luz de fonte de luz transmitida por todo o grande cone angular (proporcionar um campo de visão mais amplo) do que os iluminadores de maior calibre da técnica anterior. As modalidades da presente invenção podem compreender sondas iluminadoras internas de calibre 25, sondas iluminadoras internas grande angulares de calibre 25 (com a adição de lentes de safira, difusor de volume, grade de difração, ou algum outro elemento de dispersão angular na extremidade distal da sonda tal como nos pedidos de patentes US cocessionados 2005/0078910, 2005/0075628, 60/731,843, 60/731,942, e 60/731,770, os conteúdos dos quais se encontram aqui incorporadas por referência em suas totalidades), sondas candelabro, como é conhecido daqueles versados na técnica (com a remoção da cânula 16, encurtamento do comprimento distal, e pequenas modificações na extremidade distal da sonda), e/ou uma variedade de outros dispositivos iluminadores internos oftálmicos como pode ser familiar daqueles versados na técnica, dotados de maior produtividade do que as sondas da técnica anterior.

[0058] As modalidades da presente invenção podem compreender uma seção afunilada 26/126/226 dotada de uma largura de banda de maior aceitação angular do que a fibra ótica proximal a montante 13

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26/29 (isto é, a seção afunilada 26 apresenta uma NA mais elevada). Ademais, a NA da seção afunilada 26/126/226 é mais alta do que a NA do feixe de luz que passa através da mesma. Portanto, a luz transmitida que passa através da seção afunilada 26/126/226 a partir da fibra ótica proximal 13 de maior diâmetro para a fibra ótica distal 20 de menor diâmetro é transmitida com alta eficiência. Ao passar através da seção afunilada 26/126/226 o feixe de luz é forçado para dentro do menor diâmetro. Portanto, em conseqüência da conservação do estiramento, a disseminação angular resultante do feixe de luz (isto é, o feixe NA) deve aumentar. Ainda, a fibra ótica distal 20 de menor diâmetro a jusante a partir da seção afunilada 26/126/226 apresenta uma NA de fibra alta que é igual ou maior do que o feixe de NA. Isto garante uma propagação de alta transmitância através do núcleo da fibra ótica distal 20 para a sua extremidade distal onde a mesma pode ser emitida para dentro de um olho.

[0059] As modalidades da presente invenção apresentam assim vantagens com relação à técnica anterior, incluindo maior produtividade. A extremidade proximal do trajeto de fibra ótica é projetada para corresponder ao tamanho do ponto focalizado de uma lâmpada iluminadora 12 (por exemplo, 0,07 cm (.0295 polegada)), produzindo maior luz injetada na fibra. A NA da seção afunilada 26/126/226 é mais alta do que a NA do feixe de modo que a transmitância da luz através da seção afunilada 26 pode ser tão alta quanto 100%. Ainda, a NA da fibra ótica distal 20 é alta (por exemplo, 0,66 de NA para fibra de vidro Polymicro), para garantir que mais luz a jusante permanecerá dentro do núcleo da fibra ótica distal 20 e menos luz escapará para dentro do revestimento se perdendo.

[0060] Outra vantagem das modalidades da presente invenção é uma cobertura angular maior do que os iluminadores da técnica anterior. Os iluminadores de calibre 25 atuais são projetados para dissemiPetição 870180016956, de 02/03/2018, pág. 31/42

27/29 nar luz por sobre um pequeno cone angular. Entretanto, os cirurgiões oftálmicos preferem ter um padrão de iluminação angular mais amplo de modo que possam iluminar uma porção maior da retina. Um aspecto das modalidades da presente invenção é que a disseminação angular de feixe de luz emitida aumenta em resultado da seção afunilada 26/126/226 na fibra ótica distal 20 ter uma largura de banda angular de maior aceitação (isto é, NA mais elevada) de modo a transmitir a referida luz para dentro do núcleo. Em resultado, o cone de luz emitido apresenta uma disseminação angular maior.

[0061] A figura 12 ilustra o uso de uma modalidade do iluminador interno de alta produtividade da presente invenção em cirurgia oftálmica. Em operação, a caneta 10 envia um feixe de luz incoerente através da haste 16 (por meio da fibra ótica proximal 13 e da fibra ótica distal 20/seção afunilada 26/126/226) para iluminar a retina 28 de um olho

30. A luz colimada enviada através da caneta 10 e para fora da fibra ótica distal 20 é gerada pela fonte de luz 12 e enviada para iluminar a retina 28 por meio de um cabo de fibra ótica 14 e sistema de acoplamento 32. A fibra ótica distal 20 dissemina o feixe de luz enviado a partir da fonte de luz 12 por sobre uma área maior da retina do que as sondas da técnica anterior.

[0062] A figura 13 proporciona uma outra vista de um iluminador interno de acordo com os ensinamentos da presente invenção mostrando mais claramente uma modalidade do meio de ajuste 40. Na presente modalidade, o meio de ajuste 40 compreende um botão de deslizar, como é conhecido daqueles versados na técnica. A ativação do botão de ajuste 40 na caneta 10, por exemplo, por uma ação de deslize suave e reversível, pode fazer com que o conjunto de fibra ótica distal 20/fibra ótica proximal 13/seção afunilada 26/126/226 se mova lateralmente em afastamento ou em direção da extremidade distal da haste 16 em uma quantidade determinada e ajustada pelo menos

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28/29 de ajuste de deslize 40. Assim, o ângulo de iluminação e a quantidade de iluminação proporcionada pela sonda iluminadora para iluminar o campo cirúrgico (por exemplo, a retina 28 de um olho 30) pode ser facilmente ajustada dentro de seus limites pelo cirurgião que usa o meio de ajuste 40. Deste modo, o cirurgião pode ajustar a quantidade de luz disseminada por sobre o campo cirúrgico como desejado para otimizar o campo de visualização e ainda minimizar o brilho. O meio de ajuste 40 da caneta 10 pode ser qualquer meio de ajuste conhecido daqueles versados na técnica.

[0063] Em uma modalidade do iluminador interno da presente invenção, o mecanismo de travamento mecânico simples, como conhecido daqueles versados na técnica, pode permitir que o posicionamento linear do conjunto de fibra ótica distal 20/fibra ótica proximal 13/seção afunilada 26/126/226 seja fixo, até que seja liberado e/ou reajustado pelo usuário por meio do meio de ajuste 40. Assim, o padrão de luz 32 que emana da extremidade distal da haste 16 irá iluminar uma área sobre um ângulo sólido θ, o ângulo θ sendo continuamente ajustável pelo usuário (por exemplo, o cirurgião) por meio do meio de ajuste 40 da caneta 10.

[0064] Outras modalidades do iluminador interno da presente invenção podem compreender uma fibra ótica contígua única 300 dotada de uma seção afunilada 26, de acordo com os ensinamentos da presente invenção, em lugar de uma fibra ótica proximal 13 e de uma fibra ótica distal 20 separadas. Na referida modalidade, a fibra ótica contígua 300 pode ser de menor calibre (por exemplo, calibre 20 compatível), fibra ótica de alta NA dotada de uma seção afunilada 26 próxima de sua extremidade distal, ou alternativamente, uma fibra ótica de alta NA e maior calibre (por exemplo, calibre 25 compatível) dotada de uma seção afunilada 26 próxima de sua extremidade proximal. Em qualquer uma das referidas modalidades, a NA da fibra ótica contígua

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300 deve ser mais alta através de toda a fibra ótica contígua 300 do que a NA do feixe de luz como é transmitido ao longo da fibra ótica contígua 300. As figuras 14 e 15 mostram modalidades exemplificativas de um iluminador interno de fibra ótica contígua de acordo com a presente invenção. A fibra ótica contígua 300 pode ser produzida por qualquer um dos métodos aqui descritos, tais como estiramento, conificação, moldagem ou uma combinação dos mesmos.

[0065] Embora a presente invenção tenha sido descrita em detalhes aqui com referência às modalidades ilustradas, deve ser entendido que a descrição é apenas como exemplo e não deve ser construída em sentido limitativo. Deve ser adicionalmente entendido, portanto, que numerosas mudanças nos detalhes das modalidades da invenção e modalidades adicionais da presente invenção se tornarão aparentes, e podem ser implementadas por pessoas versadas na técnica dotadas das referências da presente descrição. É contemplado que todas as mudanças e modalidades adicionais estejam dentro do espírito e âmbito verdadeiro da presente invenção como abaixo reivindicada. Assim, embora a presente invenção tenha sido descrita com referência particular a uma área geral da cirurgia oftálmica, os ensinamentos aqui contidos se aplicam igualmente a onde se deseja proporcionar uma iluminação com um iluminador interno de maior calibre.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Iluminador interno compreendendo:

uma primeira fibra ótica proximal (13) oticamente acoplada à uma fonte de luz (12) e operacional para transmitir um feixe de luz recebido a partir da fonte de luz;

caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma segunda fibra ótica distal (20) diferente da primeira fibra ótica proximal (13) e oticamente acoplada à extremidade distal da fibra ótica proximal (13) para receber um feixe de luz e emitir um feixe de luz para iluminar o campo cirúrgico, em que a fibra ótica distal (20) compreende uma seção afunilada (26) tendo um diâmetro de extremidade proximal maior do que o diâmetro de extremidade distal;

uma peça manual (10) operacionalmente acoplada à fibra ótica distal (20); e uma cânula (16), operacionalmente acoplada à peça manual para alojar e direcionar a fibra ótica distal (20).
2. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro da extremidade proximal da seção afunilada (26) é o mesmo diâmetro da fibra ótica proximal (13).
3. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o diâmetro da extremidade proximal da seção afunilada (26) é um diâmetro compatível de calibre 20 e em que o diâmetro da extremidade distal da seção afunilada (26) é um diâmetro compatível de calibre 25.
4. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra ótica proximal (13) é uma fibra ótica de calibre 20 compatível, a cânula (16) é uma cânula de diâmetro interno de calibre 25 e a fibra ótica distal (20) apresenta um diâmetro de extremidade proximal de calibre 20 compatível e um diâmetro de extremidade distal de calibre 25 compatível.

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5. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra ótica proximal (13) apresenta uma abertura numérica (NA) de 0.5 e a fibra ótica distal (20) apresenta uma NA superior a 0.5.
6. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra ótica proximal (13) apresenta uma NA igual ou superior àquela da NA do feixe fonte de luz e em que a fibra ótica distal (20) apresenta uma NA superior à fibra ótica proximal e superior ao feixe de fonte de luz em qualquer ponto na fibra ótica distal.
7. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cânula (16), a fibra ótica distal (20) e a peça manual (10) são fabricadas a partir de um material biocompatível.
8. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um conector de fibra ótica SMA para acoplar oticamente a fibra ótica proximal (13) à fonte de luz (12).
9. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra ótica distal (20) é operacionalmente acoplada à peça manual (10) para permitir o deslocamento linear da fibra ótica distal (20) dentro da cânula (16).
10. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um meio para ajustar (40) o deslocamento linear da fibra ótica distal (20).
11. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o meio para ajustar (40) compreende um mecanismo de empurrar/puxar.
12. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a quantidade de deslocamento linear da fibra ótica distal (20) determina um ângulo de iluminação e uma

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3/3 quantidade de iluminação proporcionada pelo elemento de fibra ótica distal para iluminar o campo cirúrgico.
13. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feixe de luz compreende um feixe de luz relativamente incoerente.
14. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz (12) é uma fonte de luz de xenônio.
15. Iluminador interno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra ótica proximal (13) e a fibra ótica distal (20) são acopladas oticamente usando um adesivo ótico.
16. Sistema de iluminação interno caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de luz (12) para proporcionar um feixe de luz em combinação com o iluminador interno conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.

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