BRPI0618268A2

BRPI0618268A2 - iluminador cirúrgico de ángulo largo

Info

Publication number: BRPI0618268A2
Application number: BRPI0618268-2A
Authority: BR
Inventors: Ronald T Smith
Original assignee: Alcon Inc
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2011-08-23
Also published as: DE602006018772D1; JP2009513278A; US7731710B2; CN101330889B; EP1942849A1; AU2006308686A1; US20070100327A1; KR20080068730A; EP1942849B1; CN101330889A; KR101248484B1; CA2627194A1; CA2627194C; ATE490751T1; ES2355294T3; WO2007053666A1; JP4976406B2; AU2006308686B2; RU2415657C2; RU2008121968A

Abstract

ILUMINADOR CIRUGICO DE áNGULO LARGO. A presente invenção refere-se a um sistema cirúrgico de ilumi-nação de ângulo largo e de pequeno calibre (12), em que uma modalidade compreende: uma fonte luz (12) para fornecer um feixe de luz; um cabo ópti- co (14) acoplado, opticamente, à fonte de luz para receber e transmitir o feixe de luz; uma peça de trabalho (10), acoplada, operavelmente, ao cabo óptico; uma fibra óptica (22), acoplada, operavelmente, à peça de trabalho; em que a fibra óptica é acoplada, opticamente, ao cabo óptico para receber e transmitir o feixe de luz, um elemento óptico (20) acoplado, opticamente, em uma extremidade distal da fibra óptica, para receber o feixe de luz e difundir o feixe de luz para iluminar uma área, sendo que o elemento óptico compre- ende um cone concentrador parabólico composto ("CPC"); e uma cânula (16) acoplada, operavelmente, à peça de trabalho, para alojar e direcionar a fibra óptica e o elemento óptico. O elemento óptico de cone CPC espalha, angularmente, o feixe de luz extraído para um ângulo grande fora do eixo geométrico e emite luz extraída da extremidade distal da cânula com alta eficácia.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ILUMINADORCIRÚGICO DE ÂNGULO LARGO".

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados

Este pedido reivindica prioridade de acordo com U.S.C. 35, pa-rágrafo 119, para o Pedido Provisório de Patente número US 60/731.770,depositado em 31 de outubro de 2005, cujo inteiro teor é aqui incorporadocomo referência.

Campo da Técnica da Invenção

A presente invenção relaciona-se de modo genérico com instru-mentação cirúrgica. Em particular, a presente invenção se relaciona cominstrumentos cirúrgicos para iluminar uma área durante uma cirurgia de o-Ihos. Ainda mais particularmente, a presente invenção relaciona-se a umcone concentrador parabólico composto (CPC), iluminador de ângulo largopara iluminação de um campo cirúrgico.

Antecedentes da Invenção

Em cirurgia oftálmica, e em particular em cirurgia vitreorretiniana,é desejável usar um sistema de microscópio cirúrgico de ângulo largo paravisualizar uma porção da retina tão ampla quanto possível. Existem lentesobjetivas de ângulo largo para tais sistemas de microscópio, mas elas reque-rem um campo de iluminação mais largo que o proporcionado pelo cone deiluminação de uma sonda de fibra ótica típica. Como resultado, diversas tec-nologias têm sido desenvolvidas para aumentar a difusão do feixe de luzrelativamente incoerente proporcionado por um iluminador de fibra óptica.Estes conhecidos iluminadores de ângulo largo podem, assim, iluminar umaporção mais larga da retina, como requerido pelos atuais sistemas de mi-croscópio de ângulo largo. Atualmente, no entanto, os iluminadores de ângu-lo largo existentes apresentam várias desvantagens.

Uma desvantagem da técnica anterior de iluminadores de ângulolargo para cirurgias oftálmicas é uma adequação do índice de refração de luzdo fluido de corpo vítreo do olho para o da superfície de refração de luz daslentes do iluminador que entra em contato com o fluido de corpo vítreo doolho. O contato do fluido de corpo vítreo do olho com a superfície de refra-ção de luz das lentes de difusão de luz de tais sistemas de técnica anteriorresulta em retração de luz subotimizada em razão do índice de distribuiçãocausado pelo fluido de corpo vítreo do olho. A Patente U.S. número5.624.438, intitulada "Retinal Wide-Angle Illuminator For Eye Surgery", publi-cada por R. Scott Turner, proporciona um sistema para superar o efeito dacombinação do índice de retração através do uso de um método de um altoíndice de retração, mediado pela presença de um vão de ar. O vão de ar seapresenta entre a extremidade distai de uma fibra óptica e a superfície refra-tante de luz das lentes do iluminador. A luz emanando do guia de onda ópti-co (isto é, a fibrá óptica) suportará, em razão disso, a dispersão angular semqualquer índice de distribuição que pode ser causado por contato com o flui-do de corpo vítreo do olho, antes que ela passe através da superfície refrato-ra de luz das lentes do iluminador.

Uma outra desvantagem dos iluminadores de ângulo largo dis-poníveis na atualidade é o ofuscamento. O ofuscamento ocorre quando afonte da iluminação é pequena e brilhante e o usuário (por exemplo, um ci-rurgião oftálmico) tem uma linha direta de visada para a pequena fonte deiluminação brilhante. Ofuscamento é radiação de dispersão indesejada queproporciona iluminação sem utilidade e que também distrai um observadorou obscurece um objeto sob observação. O ofuscamento pode ser corrigidonos atuais iluminadores de ângulo largo, porém tipicamente apenas reduzin-do o fluxo total de luz de iluminação, o que diminui a quantidade de luz dis-ponível para a observação pelo cirurgião. Por exemplo, a "sonda tipo projétil"produzida por Alcon Laboratories, Inc., de Forth Worth, Texas, obtém ilumi-nação de ângulo largo utilizando uma fibra em formato de projétil tendo umacabamento de superfície difusivo para espalhar a luz que emana da extre-midade distai de uma fibra óptica. Para reduzir o ofuscamento, a sonda tipoprojétil pode usar um escudo geométrico, que diminui o ângulo de ilumina-ção ao reduzir o fluxo total de luz disponível.

Uma desvantagem a mais dos iluminadores de ângulo largo típi-cos de técnica anterior é que eles não proporcionam simultaneamente tantoum grande ângulo de iluminação (dispersão angular) quanto alta eficácia deemissão da fonte de luz para iluminar um campo cirúrgico.

Em conseqüência, existe a necessidade de um iluminador deângulo largo cirúrgico que possa reduzir ou eliminar os problemas associa-dos com iluminadores de ângulo largo de técnica anterior, particularmente oproblema de simultaneamente prover uma grande dispersão angular e altaeficácia de emissão da luz emitida.

Breve Sumário da Invenção

As modalidades do iluminador cirúrgico de ângulo largo de altaeficácia para iluminar um campo cirúrgico da presente invenção vão ao en-contro, substancialmente, destas e de outras necessidades. Uma modalida-de da presente invenção é um sistema cirúrgico de iluminação de alta eficá-cia, de pequeno calibre, compreendendo: uma fonte de luz para proporcionarum feixe de luz; um cabo óptico, acoplado opticamente à fonte de luz parareceber e transmitir o feixe de luz; uma peça de trabalho, acoplada opera-velmente ao cabo óptico; uma fibra óptica, acoplada operavelmente à peçade trabalho, sendo que a fibra óptica é acoplada opticamente ao cabo ópticopara receber e transmitir o feixe de luz; um elemento óptico, acoplado opti-camente a uma extremidade distai da fibra óptica, para receber o feixe de luze o espalhar para iluminar uma área (por exemplo, um campo cirúrgico),sendo que o elemento óptico compreende um cone concentrador parabólicoC1CPC") composto; e uma cânula, acoplada operavelmente à peça de traba-lho, para alojar e dirigir a fibra óptica e o elemento óptico.

O elemento óptico pode ser um elemento óptico difusivo, de pe-queno calibre, compreendendo uma extremidade distai esculpida da fibraóptica ou um cone CPC de plástico usinado ou moldado por injeção. Por e-xemplo, o elemento óptico pode ser um elemento óptico de calibre 19, 20 ou25. O elemento óptico de cone CPC dispersa, de modo angular, o feixe deluz extraído para um grande ângulo fora de eixo geométrico e emite a luzextraída da extremidade distai da cânula com alta eficácia. Quase todo ofeixe de luz escapa do elemento óptico através da face da extremidade distaiplana do cone CPC.

A cânula, o elemento óptico e a peça de trabalho podem ser fa-bricados de materiais biocompatíveis. O cabo óptico pode compreender umprimeiro conector óptico acoplado operavelmente à fonte de luz, e um se-gundo conector óptico acoplado operavelmente à peça de trabalho (paraacoplar opticamente o cabo óptico à fibra óptica alojada dentro da peça detrabalho e da cânula). Estes conectores podem ser conectores de fibra ópti-ca SMA (Associação dos Fabricantes de Escalas). O elemento óptico, a fibraóptica e o cabo óptico (isto é, a(s) fibra(s) óptica(s) dentro do cabo óptico)devem ser de calibre compatível, de modo a transmitir o feixe de luz da fontede luz para o campo cirúrgico. Por exemplo, todos os três elementos podemser de calibres iguais.

Uma outra modalidade da presente invenção é um iluminador deângulo largo, de pequeno calibre, compreendendo: uma fibra óptica, operá-vel, para ser acoplada opticamente a uma fonte de luz e receber um feixe deluz da fonte de luz e transmitir o feixe de luz para iluminar uma área; umapeça de trabalho, acoplada operavelmente à fibra óptica; um elemento ópti-co, operável, para receber o feixe de luz e o espalhar para iluminar a área,sendo que o elemento óptico compreende um cone concentrador parabólico("CPC") composto; e uma cânula, acoplada operavelmente à peça de traba-lho, para alojar e dirigir a fibra óptica e o elemento óptico. A área pode serum campo cirúrgico, tal como a retina. O cone CPC pode compreender umaextremidade distai esculpida da fibra óptica, ou um cone CPC separado, deplástico usinado ou moldado por injeção, acoplado opticamente a uma ex-tremidade distai da fibra óptica.

Outras modalidades da presente invenção podem incluir um mé-todo para iluminação de ângulo largo de um campo cirúrgico usando um ilu-minador de ângulo largo, de alta eficácia, de acordo com os ensinamentosdesta invenção, e uma modalidade da peça de trabalho cirúrgica do ilumina-dor de ângulo largo da presente invenção, para uso em cirurgia oftálmica. Asmodalidades da presente invenção podem ser implementadas, como umapeça de trabalho conectada a uma cânula ou outro alojamento e incluindoum cabo de fibra óptico terminando em um elemento óptico difusivo, de a-cordo com os ensinamentos desta invenção. Mais ainda, as modalidadesdesta invenção podem ser incorporadas dentro de um equipamento ou sis-tema cirúrgico, para uso em cirurgias oftálmicas ou de outro tipo. Outros em-pregos para um iluminador de ângulo largo, de alta eficácia, projetado deacordo com os ensinamentos desta invenção serão conhecidos por aquelesversados na técnica.

Breve Descrição das Diversas Visualizações dos Desenhos

Um entendimento mais completo da presente invenção e de su-as vantagens pode ser obtido tomando como referência a descrição que sesegue, feita em conjunto com os desenhos anexados, nos quais números dereferência semelhantes indicam características semelhantes, e onde:

A figura 1 é uma representação diagramática de uma modalida-de de um sistema de iluminação de ângulo largo, de acordo com os ensina-mentos desta invenção;

A figura 2 é um diagrama mais detalhado ilustrando uma modali-dade de um elemento óptico difusivo para iluminação de ângulo largo, deacordo com os ensinamentos desta invenção;

A figura 3 é uma descrição matemática detalhada de um formatoafunilado de cone CPC de uma modalidade desta invenção;

A figura 4 ilustra a operação de um elemento óptico concentra-dor de cone CPC, de acordo com os ensinamentos desta invenção; e

A figura 5 é um diagrama ilustrando o uso de uma modalidadede iluminador de ângulo largo da presente invenção em cirurgia oftálmica.

Descrição Detalhada da Invenção

Modalidades preferidas da presente invenção são ilustradas nasfiguras, com numerais semelhantes sendo usados para se referirem as par-tes semelhantes e correspondentes dos diferentes desenhos.

As diferentes modalidades da presente invenção proporcionamum dispositivo endo-iluminador baseado em fibra óptica, de pequeno calibre(por exemplo, calibre 19, 20 ou 25), para uso em procedimentos cirúrgicos,tal como a cirurgia de segmento posterior/vítreo-retinal. Modalidades destainvenção podem compreender uma peça de trabalho, como a Alcon-Grieshaber Revolution-DSP® vendida por Alcon Laboratories, Inc., ForthWorth, Texas, conectada a uma cânula de pequeno calibre (por exemplo,calibre 19, 20 ou 25). A dimensão interna da cânula pode ser usada paraalojar uma fibra óptica, que pode terminar em um elemento óptico difusivointegrado à fibra óptica ou dela separado, de acordo com os ensinamentosdesta invenção. Modalidades do iluminador de ângulo largo podem ser con-figuradas para uso no campo geral da cirurgia oftálmica. No entanto, deveser observado, e será entendido por aqueles versados na técnica, que o ob-jetivo da presente invenção não está limitado à oftalmologia, porém pode seraplicado, de modo geral, a outras áreas de cirurgia onde pode ser necessá-ria a iluminação de ângulo largo e/ou ângulo variável.

Uma modalidade do iluminador de ângulo largo, de alta eficácia,desta invenção pode compreender uma fibra óptica, um elemento óptico di-fusivo de luz, uma haste (cânula) e uma peça de trabalho fabricada de mate-riais poliméricos biocompatíveis, tal que a porção invasiva do iluminador deângulo largo seja um item cirúrgico descartável. Diferente da técnica anteri-or, as modalidades do iluminador de ângulo largo de alta eficácia podemproporcionar alta transmissão ótica/ alto brilho com baixas perdas ópticas.Modalidades desta invenção fabricadas de materiais poliméricos biocompa-tíveis podem ser integradas a um mecanismo de peça de trabalho articulado,de baixo custo, tal que estas modalidades podem compreender um instru-mento iluminador descartável econômico.

As modalidades da presente invenção valem-se do princípio doraio intersectante de borda (descrito por Roland Winston em Non-ImagingOptics, Elsevier Academic Press, 2005). Este princípio sustenta que, se osraios meridionais de ângulos, fora do eixo geométrico, mais elevados (raiospassando através do eixo óptico de uma fibra óptica) emitidos de uma por-ção não afunilada da fibra óptica podem ser focalizados por um estreitamen-to de cone CPC para a borda distai do cone, então todos os raios meridio-nais de ângulos fora de eixo geométrico menores que o ângulo extremo pas-sarão através da face distai do cone CPC em algum lugar dentro da periferiado cone. Cones projetados usando este princípio apresentam uma compen-sação muito melhor entre difusão de feixe angular e eficácia de emissão doque é possível com os iluminadores de ângulo largo existentes.

A figura 1 é uma representação diagramática de um sistema ci-rúrgico 2 compreendendo uma peça de trabalho 10 para transportar um feixede luz de uma fonte de luz 12 através do cabo 14 para uma haste 16. O ca-bo 14 pode ser qualquer calibre de cabo de fibra óptica como conhecido natécnica, mas, preferivelmente, é um cabo tendo fibra de calibre 19, 20 ou 25.Adicionalmente, o cabo 14 compreende uma única fibra óptica ou uma plura-lidade de fibras óticas acopladas opticamente à fonte de luz 12, para recebere transmitir o feixe de luz para uma fibra óptica 22 dentro da haste 16 atra-vés da peça de trabalho 10. A haste 16 é configurada para alojar a fibra ópti-ca 22 e um elemento óptico difusivo 20 na extremidade distai da haste 16,como está mais claramente ilustrado nas Figuras 2-4. O elemento óptico di-fusivo 20 pode estar integrado à fibra óptica 22, ou dela separado. O sistemade acoplamento 32 pode compreender um conector de fibra óptica em cadaextremidade do cabo 14, para acoplar opticamente a fonte de luz 12 à fibraóptica 22 dentro da peça de trabalho 10, como discutido mais completamen-te a seguir.

A figura 2 é um diagrama mais detalhado ilustrando uma modali-dade do elemento óptico difusivo 20. A Figura 2 proporciona uma vista am-pliada da extremidade distai da haste 16. A haste 16 é mostrada alojando afibra 22 e o elemento óptico 20. O elemento óptico 20 é acoplado opticamen-te à fibra 22, ela mesma acoplada opticamente ao cabo de fibra óptica 14.

Em algumas modalidades, o cabo de fibra óptica 14 pode se estender atra-vés da peça de trabalho 10 e é acoplado, opticamente, diretamente ao ele-mento óptico 20. Não é usada uma fibra separada 22 para estas modalida-des. Em algumas modalidades, a extremidade distai da fibra óptica 22/14 éesculpida em um formato de cone CPC, que difunde de modo angular a luzem um grande ângulo fora de eixo geométrico, e emite a luz da extremidadedistai da fibra óptica 22/14 com alta eficácia. Alternativamente, a extremida-de distai plana de uma fibra óptica 22/14 pode ser unida, opticamente, a umelemento óptico separado, que pode compreender uma superfície óptica deplástico usinado ou moldado por injeção, ou outro polímero.Quando implementada dentro da peça de trabalho 10, a fibra 22é de um calibre compatível com o calibre do cabo de fibra óptica 14, tal queele pode receber e transmitir luz do cabo de fibra óptica 14. A peça de traba-lho 10 pode ser qualquer peça de trabalho cirúrgica conhecida pela técnica,tal como a peça de trabalho Revolution-DSP®, vendida por Alcon Laboratori-es, Inc., de Forth Worth, Texas. A fonte de luz 12 pode ser uma fonte de luzde xenônio, uma fonte de luz de halogênio, ou qualquer outra fonte de luzcapaz de transportar luz através de um cabo de fibra óptica. A haste 16 podeser uma cânula de pequeno calibre, preferivelmente dentro da faixa de cali-bre 18 a 30, como conhecido por aqueles versados na técnica. A haste 16pode ser de aço inoxidável ou um polímero biocompatível adequado (porexemplo, PEEK (Polietereterquetone), poliimida, etc.), como conhecido poraqueles versados na técnica.

O cabo de fibra óptica 14 ou fibra 22 e/ou a haste 16 podem seracoplados, operavelmente, à peça de trabalho 10, por exemplo, através demeios de adaptação 40, como mostrado na figura 6. Os meios de adaptação40 podem compreender, por exemplo, um simples mecanismo liga/desliga,como conhecido por aqueles versados na técnica. A fonte de luz 12 pode seracoplada, opticamente, à peça de trabalho 10 (isto é, à fibra 22) usando, porexemplo, conectores-padrão de fibra óptica SMA (Associação de Fabrican-tes de Escalas) nas extremidades do cabo de fibra óptica 14. Isto permite oacoplamento eficiente da luz da fonte de luz 12 através do cabo de fibra óp-tica 14 à peça de trabalho 10, para finalmente emanar do elemento óptico 20na extremidade distai da haste 16. A fonte de luz 12 pode compreender fil-tros, como conhecido por aqueles versados na técnica, para reduzir efeitostérmicos prejudiciais da radiação infravermelho absorvida originada na fontede luz. 0(s) filtro(s) da fonte de luz 12 pode(m) ser usado(s) para iluminarseletivamente um campo cirúrgico com diferentes cores de luz, como, porexemplo, para excitar um corante cirúrgico.

A figura 3 é uma representação diagramática proporcionandouma descrição matemática detalhada de um formato estreitado de coneCPC, que aceitará luz de entrada com um meio ângulo máximo θ,η-ext (nocentro da fibra (por exemplo, fibra 22/14) com índice de refração nCOre) e emi-tirá luz da face de extremidade distai do elemento óptico 20 em uma disper-são angular de saída além do meio ângulo G0Ut ext (no ar) Junto com a Figura4, a Figura 3 ilustra a operação de um concentrador de cone CPC1 como, porexemplo, o elemento óptico 20 da presente invenção.

Um elemento óptico 20 compreendendo um concentrador decone CPC como mostrado na Figura 4 tem as seguintes características:

- Os raios meridionais fora de eixo geométrico extremos em θiη =30 graus (no ar) que batem na região CPC 200 são focalizados pelo CPCpara um ponto na borda distai da região de cone 210 e saem da região decone 210 em uma faixa de ângulos de até 90ut= 60 graus no ar.

- Os raios meridionais fora de eixo geométrico extremos em θ,η =graus, que batem na região de cone 210 em vez de na região de cone200, são refletidos pela região de cone 210 e passam através da face deextremidade distai da região de cone 210 em um ângulo fora de eixo geomé-trico θout= 60 graus no ar.

Então, 100% dos raios meridionais extremos em Oin = 30 grauspassam através do elemento óptico de cone CPC e saem através da face deextremidade distai. O princípio do raio intersectante de borda sustenta que,se os raios meridionais extremos passarão através da face da extremidadedistal, então os menos extremos raios meridionais também passarão atravésdela. Então, 100% dos raios meridionais com ângulos menores ou iguais a30 graus passarão através do concentrador de cone CPC 20 da Figura 4.Por outro lado, alguns dos raios transversais (raios que nunca intersectam oeixo óptico do concentrador) com ângulos incidentes menores ou iguais a 30graus em relação à normal, não passarão através do cone CPC, porém re-tornarão por ricochetes de TIR (reflexão interna total) múltiplos e serão refle-tidos de volta até à fibra óptica 22/14 na direção proximal. Então, mesmopara uma fonte ideal com intensidade uniforme além de θiη e intensidadezero acima de Oin, não serão possíveis 100% de eficácia nas emissões parao caso 3D (tridimensional) que inclui raios transversais. No entanto, a difu-são angular versus compensação de eficácia de emissão que é possívelcom um elemento óptico concentrador de cone CPC Oin - 90Ut 20 é muito me-lhor com o que é possível com iluminadores de ângulo largo de técnica anteior.

Usando as equações da Figura 3, o formato de um concentradorde cone CPC 9in. 0out pode ser projetado para qualquer combinação de en-trada e saída de ângulos máximos. Para um iluminador de ângulo largo deacordo com a presente invenção, o ângulo de entrada máximo Gin pode cor-responder aproximadamente ao arco-seno da fibra óptica 22 NA: θ,η = arco-seno NAfiber- Assim, para uma fibra óptica 22 NA = 0,5, o meio ângulo de en-trada (no ar) seria 30 graus. O ângulo de saída pode ser qualquer meio ân-gulo do feixe de ângulo largo emitido desejado para uma aplicação particu-lar. São possíveis meios ângulos de saída tão grandes quanto 90 graus noar, com as modalidades do iluminador de ângulo largo, de alta eficácia, des-ta invenção.

Acoplando, opticamente, um elemento óptico de formato de coneCPC 20 à extremidade distai de uma fibra óptica 22 (ou moldando a extremi-dade distai de uma fibra óptica 22 em um formato de cone CPC) e alojandoo conjunto óptico dentro de uma cânula 16, pode ser criado um iluminadorde ângulo largo, de alta eficácia, da presente invenção, uma modalidade doqual é ilustrada na Figura 2. O elemento óptico de cone CPC 20 pode sercriado tanto esculpindo a extremidade distai da fibra óptica 22 quanto unindouma extremidade distai plana da fibra óptica não estreitada 22 a um elemen-to óptico de cone CPC 20 de plástico usinado ou moldado por injeção. Ahaste (cânula) 16 pode ser feita de aço e preferivelmente curvada de formauniforme, de modo a contatar o elemento óptico 20 apenas na extremidadedistai, como mostrado na Figura 2. No ponto de contato, a fibra óptica 22pode ser unida à haste 16 por intermédio de adesivo 23 para proporcionarresistência mecânica e vedação para prevenir a entrada de líquido do olhono vão de ar 21 entre o elemento óptico 20 e a haste 16. É importante pre-servar o vão de ar 21 para assegurar que os raios de luz passando dentro docaminho óptico refletem-se internamente de modo total nas paredes do ele-mento óptico 20 e saem da extremidade distai do elemento óptico 20 con-forme projetado. A haste 16 previne o ofuscamento fora da extremidade dis-tai do elemento óptico 20 de se espalhar de volta em direção às lentes dosolhos; no entanto, o elemento óptico 20 pode também ser acoplado à haste16 de tal modo que sua extremidade distai estenda-se levemente para fora,além da extremidade distai da haste 16, com pouco impacto no ofuscamen-to.

As modalidades da presente invenção produzirão ofuscamentomínimo, funcionarão no ar ou em líquido, e podem ter muito melhor compen-sação entre difusão angular e eficácia do feixe de luz emitido do que a técni-ca anterior de iluminadores de ângulo largo.

A figura 5 ilustra o uso de uma modalidade do iluminador de ân-gulo largo, de alta eficácia, desta invenção em uma cirurgia oftálmica. Emoperação, a peça de trabalho 10 transporta um feixe de luz através da haste16 (por intermédio da fibra óptica 22/14) e através do elemento óptico 20,para iluminar uma retina 28 de um olho 30. A luz colimada, transportada a-través da peça de trabalho 10 para o conjunto óptico 20, é gerada pela fontede luz 12 e emitida para iluminar a retina 28 por intermédio do cabo de fibraóptica 14 e do sistema de acoplamento 32. O elemento óptico 20 é operávelpara espalhar o feixe de luz emitido da fonte de luz 12 sobre uma área daretina tão grande quanto, por exemplo, a área que as lentes objetivas de ummicroscópio de ângulo largo permitem que um cirurgião veja.

Uma vantagem das modalidades do iluminador de ângulo largode alta eficácia desta invenção é que elas podem proporcionar um balançomais favorável quando, simultaneamente, se tem um grande ângulo de difu-são e alta eficácia de emissão, em relação aos iluminadores de técnica ante-rior. As modalidades da presente invenção podem também ser implementa-das como extensão de iluminadores de ângulo largo de alta eficácia de a-cordo o relatado no Pedido de Protocolo U.S. 2984, arquivado em 31 de ou-tubro de 2006, cujo conteúdo está, pelo presente, totalmente incorporadocomo referência.

Embora a presente invenção tenha sido aqui descrita em detalhefazendo referência às modalidades ilustradas, deve ser entendido que adescrição é apenas como meio de exemplificação e não deve ser interpreta-da com um sentido limitativo. Deve ser entendido ainda, por este motivo, queserão evidentes muitas modificações nos detalhes das modalidades, bemcomo modalidades adicionais desta invenção que podem ser feitas por pes-soas com conhecimento usual da técnica, tendo como referência esta des-crição. Deve ser observado que todas essas modificações e modalidadesadicionais estão dentro do espírito e do verdadeiro objetivo desta invenção,conforme reivindicado abaixo. Assim, embora a presente invenção tenhasido descrita com referência particular à área geral da cirurgia oftálmica, osensinamentos contidos neste documento aplicam-se igualmente sempre quefor desejável proporcionar iluminação variável e de ângulo largo a um campocirúrgico.

Claims

1. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, compreen-dendo:uma fibra óptica, operável para ser acoplada, opticamente, emuma fonte de luz e receber um feixe de luz a partir da fonte de luz e transmi-tir o feixe de luz para iluminar uma párea;uma peça de trabalho, acoplada, operavelmente, à fibra óptica;um elemento óptico, operável, para receber o feixe de luz e di-fundir o feixe de luz para iluminar a párea, sendo que o elemento ópticocompreende um cone concentrador parabólico composto ("CPC"); euma cânula acoplada, operavelmente, á peça de trabalho, paraalojar e direcionar a fibra óptica e o elemento óptico.

2. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o cone CPC compreende uma extremidadedistai esculpida para a fibra óptica.

3. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o elemento óptico é acoplado, opticamente,em uma extremidade distai da fibra óptica.

4. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 3, em que o elemento óptico é usinado ou plástico mol-dado por injeção.

5. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o elemento óptico é um elemento óptico comcalibre 19, 20 ou 25.

6. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que a cânula e a peça de trabalho são fabricadosa partir de materiais biocompatíveis.

7. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que a fibra óptica é acoplada, opticamente, sobuma extremidade proximal, em um cabo óptico, sendo que o cabo óptico éacoplado operavelmente à fonte de luz para transmitir o feixe de luz à fibraóptica e, em que o cabo óptico compreende um primeiro conector óptico a-copiado à fonte de luz e um segundo conector óptico acopla-do,operavelmente, à peça de trabalho.

8. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 7, em que o calibre do cabo óptico e o calibre da fibraóptica são equivalentes.

9. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 7, em que o cabo de fibra óptica compreende uma plu-ralidade de fibras ópticas.

10. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 7, em que os primeiro e segundo conectores ópticos sãoconectores de fibra óptica SMA.

11. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente, um vão de ar entre oelemento óptico e uma parede interna da cânula.

12. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 11, compreendendo adicionalmente, uma vedação naextremidade distai entre o elemento óptico e a cânula, operáveis para pre-servarem o vão de ar.

13. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o calibre de fibra óptica e o elemento ópticosão equivalentes.

14. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o feixe de luz compreende um feixe de luzrelativamente incoerente.

15. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que o feixe de luz é uma fonte de luz de xenônio.

16. Iluminador de ângulo largo e de pequeno calibre, de acordocom a reivindicação 1, em que a peça de trabalho aloja, pelo menos, umaporção da fibra óptica.

17. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, compreendendo:uma fonte de luz para fornecer um feixe de luz;um cabo óptico, acoplado, operavelmente, à fonte de luz parareceber e transmitir o feixe de luz;uma peça de trabalho, acoplada, operavelmente, ao cabo óptico;uma fibra óptica, acoplada, operavelmente, à peça de trabalho,sendo que a fibra óptica é acoplada, opticamente, ao cabo óptico para rece-ber e transmitir o feixe de luz para iluminar uma área;um elemento óptico, acoplado, operavelmente, a uma extremi-dade distai da fibra óptica para receber o feixe de luz e difundir o feixe de luzpara iluminar a área, sendo que o elemento óptico compreende um coneconcentrador parabólico composto ("CPC"); euma cânula acoplada, operavelmente, à peça de trabalho, paraalojar e direcionar a fibra óptica e o elemento óptico.

18. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o cone CPC compre-ende uma extremidade distai, esculpida, da fibra óptica.

19. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o elemento óptico éacoplado, opticamente, em uma extremidade distai da fibra óptica.

20. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 18, em que o elemento óptico éusinado ou plástico moldado por injeção.

21. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o elemento óptico éum elemento óptico com calibre 19, 20 ou 25.

22. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que a cânula e a peça detrabalho são fabricados a partir de materiais biocompatíveis.

23. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que a fibra óptica é parteintegrante do cabo óptico.

24. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o cabo óptico compre-ende um primeiro conector óptico acoplado, operavelmente, à fonte de luz eum segundo conector óptico acoplado,operavelmente, à peça de trabalho.

25. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 24, em que os primeiro e segundoconectores ópticos são conectores de fibra óptica SMA.

26. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o calibre do cabo ópti-co e o calibre da fibra óptica são equivalentes.

27. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o cabo de fibra ópticacompreende uma pluralidade de fibras ópticas.

28. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o calibre da fibra ópti-ca e o calibre do elemento óptico são equivalentes

29. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, compreendendo adicionalmen-te, um vão de ar entre o elemento óptico e uma parede interna da cânula.

30. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 29, compreendendo, adicional-mente, uma vedação na extremidade distai da cânula entre o elemento ópti-co e a cânula, operáveis para preservarem o vão de ar.

31. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que o feixe de luz compre-ende um feixe de luz relativamente incoerente.

32. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que a fonte de luz é umafonte de luz de xenônio.

33. Sistema cirúrgico de iluminação de ângulo largo e de peque-no calibre, de acordo com a reivindicação 17, em que a peça de trabalhoaloja, pelo menos, uma porção da fibra óptica.