CN101330888A

CN101330888A - 外科手术的可变角度的照明装置

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Publication number: CN101330888A
Application number: CNA2006800475396A
Authority: CN
Inventors: R·T·史密斯
Original assignee: Alcon Universal Ltd
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: WO2007053591A3; DE602006018804D1; JP2009513276A; ATE490753T1; KR101248487B1; CA2827751C; EP1942848B1; US9072587B2; WO2007053591A9; ATE453373T1; JP2012176284A; CN101330888B; AU2006308884B2; JP5185129B2; KR20120118069A; US8152798B2; EP2085059A2; WO2007053591A2; CA2627180C; EP1942848A2

Abstract

本发明披露了一种可变化角度的广角照明装置，其一个实施例为一种小规格可变化角度的外科手术照明系统，其包括：用于提供光束的光源；光缆，其以光学形式与光源接合以便接收并传递光束；可操纵地与光缆接合的机头；光纤，其可操纵地与机头接合，其中，光纤以光学形式与光缆接合以接收并传递光束；光学组件，其以光学形式与光纤的末端相接合，以便接收光束并确保光束照亮一外科手术区域；可操纵地与机头和光学组件相接合的套管，其用于安装并使光学组件对准照亮所选择区域，如手术位置。光学组件例如可以包括以光学形式与光学探针相接合的光纤/聚合物－分散－液晶(“PDLC”)扩散器或套装的复合抛物型聚集器(“CPC”)锥体。在PDLC扩散器/探针的实施例中，光纤可以是具有0.50NA或类似值的标准的内部照明装置光纤。来自光源的光束从光纤的末端发射并被提供至用于进一步传递的PDLC扩散器。以电形式控制在PDLC扩散器处的光束的扩散度并且能够将该扩散度从不扩散变为非常大的扩散度。在通过PDLC扩散器之后，将光束提供至能够将光束传递至眼睛中的手术位置的探针或光纤，如玻璃探针或光纤。

Description

外科手术的可变角度的照明装置

相关申请的参考

本申请根据35U.S.C.§119要求了于2005年10月31日申请的美国临时专利申请No.60/731,942的优先权，该文献的全部内容在此通过参考而被引入。

技术领域

本发明通常涉及一种外科手术照明装置。本发明特别涉及一种在眼科手术期间照亮某一区域的外科手术照明装置。本发明更特别涉及一种用于照亮手术区域的可变化角度的小规格广角照明装置。

背景技术

在眼科手术中，特别是在玻璃体-视网膜手术中，希望利用广角外科手术显微系统来尽可能大地观察一部分视网膜。虽然目前存在用于这种显微系统的广角物镜，但是，与由典型纤维-镜片探头的照明的锥面所提供的区域相比，它们要求更宽的照明区域。结果，已研发了各种技术来增大由纤维-镜片照明装置提供的相对不相干光线的光束扩散。因此，这些已知的广角照明装置能够照亮当前广角外科手术显微系统所要求的更大部分的视网膜。但是，现有的广角照明装置存在一些缺点。

用于眼科手术的一些现有技术的广角照明装置的一个缺点在于：要使玻璃体眼睛流体的光线折射率与接触玻璃体眼睛流体的照明装置的透镜的光线折射表面的折射率相匹配。由于玻璃体眼睛流体产生的系数转换，玻璃体眼睛流体与这种现有技术系统的光线发散镜头的光线折射表面的接触会导致非最佳程度的光纤折射。授予R.Scott Turner的名称为“Retinal Wide-Angle Illuminator For Eye Surgery”的美国专利No.5,624,438提供了一种利用通过存在空气间隙来调节的高折射率跃变克服折射率匹配的效应的系统。空气间隙存在于光纤的末端与照明装置透镜的光线折射表面之间。因此，从光波导管(即，光纤)发出的光线在没有可能因通过照明装置透镜的光线折射表面之前与玻璃体眼睛流体接触引起的任何系数匹配的情况下，即可实现角色散。

当前的可使用的广角照明装置的另一个缺点在于强光。在照明光源小而亮时，会产生强光，并且，使用者(例如，眼科手术医生)会将视线投放至小而亮的照明光源上。强光是不能提供有用照明的不需要的杂散辐射，并且，其会分散观察者的注意力或阻碍对物体的观察。虽然在当前的广角照明装置中可以对强光进行校正，但是，仅通过减小总照明光通量来校正，其会减少适于由外科手术医生观察的光线量。例如，由得克萨斯州的Fort Worth的Alcon Laboratories，Inc.，制造的“锥体探头”通过利用具有扩散由光纤末端发出的光线的表面扩散光洁度的锥体状光纤，能够实现广角照明。为了减弱强光，锥体探头可使用几何保护层，其能够通过减小整个适合的光通量来减小照明角度。

现有技术的广角照明装置的另一个缺点在于：它们不能确保改变光源照明角度(角度扩散)以便实时调节用于手术区域内不同条件的照明。

因此，可变化角度的广角照明装置需要能够减少或消除与现有技术的广角照明装置相关的问题，特别是实时改变发射光线的角度扩散的问题。

发明内容

本发明中可变化角度的广角外科手术照明装置的实施例基本满足这些要求和其它要求。本发明的一个实施例涉及一种小规格的可变化角度的外科手术照明系统，其包括：用于提供光束的光源；光缆，其以光学形式与光源接合以便接收并传递光束；可操纵地与光缆接合的机头；光纤，其可操纵地与机头接合，其中，光纤以光学形式与光缆接合以接收并传递光束；光学组件，其以光学形式与光纤的末端相接合，以便接收光束并提供光束以照亮某一区域；以及可操纵地与机头和光学组件相接合的套管，其用于装入并导引光学组件。

光学组件可以包括光纤/聚合物-分散-液晶(“PDLC”)扩散器/玻璃探针或套装的复合抛物型聚集器(“CPC”)锥体。在PDLC扩散器/玻璃探针的实施例中，光纤可以是具有0.50NA或类似值的标准的内部照明装置光纤。来自光源的光束由光纤传递并被提供至用于光束进一步传递和扩散的PDLC扩散器。以电形式控制在PDLC扩散器的光束的扩散度并且将该扩散度从不扩散变为非常大的扩散度。在通过PDLC扩散器之后，将光束提供至光学探针或光纤(例如，玻璃)，其能够将光束传递至理想区域，如眼睛中的手术位置。

在CPC-锥体的实施例中，以CPC-锥体形状终止光纤的末端，该形状能够以一定角度向外扩散光线达到高偏轴线角度并高效发射光线而离开套管的末端。几乎所有的光束均通过平面状末端面离开光纤和CPC-锥体。凸形CPC-锥体元件以较小的空气间隙与截头状凹形CPC-锥体元件分离。在将凸凹CPC-锥体拉在一起以形成光学接触时，能够将来自凸形CPC-锥体元件的光束自由传递至凹形CPC-锥体元件，并且，在大大减小的角度扩散的范围内发射最终光束。

套管、光学组件和机头均由生物适宜性材料制成。光缆包括：可操纵地与光源接合的第一光学连接器以及可操纵地与机头接合的第二光学连接器(以便以光学形式使光缆与装在机头和套管内的光纤接合)。这些连接器可以是SMA光纤连接器。光学组件、光纤和光缆(即，在光缆内的光纤)可以由适宜性规格制成，以便能够将光束从光源传递至手术区域。例如，所有三个元件均为相同的规格。

本发明的其它实施例可包括根据本发明的教导，利用可变角度的照明装置对外科手术区域进行广角照明的方法，以及用于眼科手术的本发明的可变角度的照明装置的外科手术机头的实施例。另外，可以在用于眼科或其它手术的手术机或系统内采用本发明的实施例。根据本发明的教导设计的可变角度的广角照明装置的其它应用对于本领域技术人员来说也是已知的。

附图说明

通过参照结合附图的以下说明，将能够更全面地了解本发明及其优点，其中，相同的标号表示相同的特征，其中：

图1为根据本发明的教导，用于可变化的广角照明系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明的光纤/PDLC扩散器实施例的示意图；

图3A和3B为图2中PDLC扩散器的近视图；

图4和图5为本发明中可变角度的照明装置的套装CPC-锥体光学组件实施例的示意图；

图6为示意图，其显示了用于眼科手术的本发明的可变角度的照明装置的一个实施例的应用；以及

图7为示意图，其显示了根据本发明的调节装置40的一个实施例；

图8为说明本发明的方法的一个实施例的步骤的流程图。

具体实施方式

在附图中说明了本发明的最佳实施例，其中，相同的标号表示各个附图中相同和相应的元件。

本发明的各个实施例提供了一种基于内部照明装置的小规格(例如，19，20或25规格)光纤，该装置用于外科手术，如玻璃体-视网膜/后侧局部外科手术。本发明的实施例包括与小规格(例如，19，20或25规格)套管相连的机头，如由得克萨斯州的Alcon Laboratories，Inc.，Fort Worth销售的Alcon-Grieshaber Revolution-DSP^TM机头。根据本发明的教导，套管的内径可用于装入一根或多根光纤和/或扩散光学元件。广角照明装置的实施例具有可用于常规领域的眼科手术的结构。但是，本领域技术人员应理解并认识到本发明的范围不应局限于眼科学，而通常可应用于需要广角和/或可变化角度照明的其它领域的外科手术。

本发明的可变角度的广角照明装置的实施例可包括光线扩散光学组件、杆以及由生物适应性聚合材料制成的机头，以便广角照明装置的侵入部分形成一次性手术器件。可以将由生物适应性聚合材料制成的本发明的实施例并入低成本、铰接机头机构内，以便这些实施例能够包括廉价的一次性照明装置。

本发明的PDLC扩散器的实施例取决于通过存在的电场来转动液晶分子的原理。在没有电场的情况下，液晶分子会任意定位并且PDLC层会高度扩散。在施加并加强电场时，液晶分子会平行于电场进一步排齐。在具有足够电场强度的情况下，使液晶分子排齐并且PDLC层实质上不会扩散。

本发明中套装CPC-锥体实施例取决于这样的原理：通过离开表面/空气界面的射线的总体内部反射，限制CPC-锥体内的光线。因此，只要本发明中各个实施例的凸形CPC-锥体由空气包围，将会在凸形CPC-锥体内限制在CPC-锥体内传递的光线，并且将会使该光线向下汇集至能够使其以大角度扩散从锥体末端发射的CPC-锥体端部。但是，如果消除凸凹CPC-锥体之间的空气间隙(例如，通过使凸凹CPC-锥体接触)，在凸形CPC-锥体内传递的光线在凸形CPC-锥体内不再被限制并且使其受到汇集作用的影响。一些光线反而会进入凹形CPC-锥体内，并且，从光学组件的末端发射的光线将具有大大减小的角度扩散。

图1为手术系统2的示意图，所述手术系统包括用于使光束从光源12、经光缆14传递至杆(套管)16的机头10。虽然光缆14可以采用本领域已知的任意规格的纤维光缆，但是其优选采用具有19，20或25规格纤维的光缆。另外，光缆14可包括一根光纤或多根光纤，所述光纤以光学形式接合以便接收来自光源12的光线并将光线经机头10传递至杆16内的光纤22。机头10和杆16的结构应能装入光纤22以及扩散光学组件，该扩散光学组件以光学形式与光纤22接合并且可操纵地接收来自光源12的光线且能够输送光线以照亮如手术位置这样的理想区域。在图2～4中更清楚地说明了光学组件50(200)的实施例。如在下面更详细描述的那样，接合系统32可以在光缆14的每一端处均包括光纤连接器，以使光源12以光学形式与机头10内的光纤22/14相连。

图2为说明本发明中光纤/PDLC扩散器/光学探针的实施例的示意图。光学组件50包括PDLC扩散器100和光学探针102。PDLC扩散器100由在其内部已分布有多个液晶微滴152的硬质聚合物(例如，塑料)层150、在聚合物层150的进入(近端)表面上的透明(例如，铟锡氧化物)近端电机154、以及在聚合物层150的出口(远端)面上的透明远端电极156构成，如图3A和3B所示。在没有电场的情况下(图3A)，在每一液晶微滴152内的液晶分子会任意取向。在这种情况下，每一微滴的有效折射率均与周围的硬质聚合物的折射率有着显著的不同。因此，离开微滴/聚合物界面、来自光源12的输入光线160具有强反射和折射(以及散射)。聚集低倍放大效应(aggregatemacroscopic effect)为光线160通过PDLC扩散器100的显著扩散。但是，在穿过PDLC扩散器100聚合物层施加电压(图3B)时，在每一液晶微滴152内的液晶分子均开始使它们本身平行于电场排列。这样，液晶微滴152的有效折射系数开始接近周围聚合物层150的折射率，并且，通过光束160的最终扩散会减小。当所施加的电压增大时，由PDLC扩散器100形成的扩散减小。当达到阈值电压时，PDLC扩散器100的扩散大约为0，并且，PDLC扩散器100基本上(大致)是透明的。

将由PDLC扩散器100的远端面发出的散射光传递至圆柱形探针102(或除去包层的光纤102)内。探针102可以采用玻璃探针/光纤。在由空气包围时，探针102具有大约1NA并且能够以大约90度的半角限制光束。因此，即使以最大的PDLC扩散器100扩散，通过探针102，能够将基本上所有传递至探针102的扩散光传递至其末端。探针102被封闭在可以由钢制成的杆16内。可以在探针102/套管16组件的末端施加光学粘结剂106，以便能够以机械方式将探针102连接至杆16，并且，通过防止来自眼睛的液体到达探针102与杆16之间，能够确保由杆16内的空气间隙104包围探针102。为了防止探针102在一个或多个位置处触及杆16，可以在将探针102插入杆16之前，将少量的玻璃或塑料隔离球170(在液晶显示器工业中经常使用的)应用于探针102的表面。隔离球170保持探针102与杆16分离，并且，来自每一隔离球170的散射光线损失均预计是可忽略不计的。

可以通过本领域技术人员已知的任意方式控制施加于PDLC扩散器100的电场，以便控制电子装置内的电流。例如，可以将机头10中的滑动机构用作变阻器型机构(开关)，或者可以使用本领域技术人员熟知的一些其它的电子控制装置，如脚控制器。电场电子控制装置能够使手术医生在较小视场(用于最大PDLC扩散器100的透明度)与非常大的视场(用于最大PDLC扩散器100的扩散度)之间实时连续改变由照明装置发射的光线的角度扩散。

图4和图5为本发明中套装CPC-锥体光学组件实施例的示意图，该光学组件用于控制从照明装置发射的光线的角度扩散。在该实施例中，光学组件200包括套装在凹形CPC-锥体元件252内的凸形CPC-锥体元件250，其中，凸形CPC-锥体元件250和凹形CPC-锥体元件252彼此呈可相对移动的关系。CPC-锥体光学组件200以光学形式与光纤22/14的末端接合并被设计成基本上使所有输入光线由光学组件200的平面状远端面210射出(只有非常少的光线从侧面射出)，并在大致90度的半角范围内射出光线，并且，以非常高的效率射出光线。通过凸形CPC-锥体元件250的光线以在凸形CPC-锥体元件250侧壁上的聚合物/空气界面处的总体内侧反射保持在CPC-锥体元件250内。锥状凸形CPC-锥体元件250使光线向下汇聚并增大其角度扩散，直至在广角范围内从末端表面210发射光线。

来自凸形CPC-锥体元件250的射出光线的广角扩散取决于包围CPC-锥体元件250(即，在锥体-空气的界面上)的空气。因此，如果在凸形CPC-锥体元件250与凹形CPC-锥体元件252之间不存在空气间隙254，则不能产生由凸形CPC-锥体元件250形成的光线的广角扩散。在图4和图5中显示了用以消除空气间隙254的方式。将凸形CPC-锥体元件250套装在略微呈截头状的凹形CPC-锥体元件252内，同时，在它们之间具有宽度可变化的空气间隙254。在图4中，凹形CPC-锥体元件252处于延伸位置，从而使空气间隙254存在于两个CPC-锥体元件250和252之间，并且形成从凸形CPC-锥体元件250的远端面210射出的光线270的倾斜宽光束。在图5中示出凹形CPC-锥体元件252处于与凸形CPC-锥体元件250接触的收缩位置。在凹形CPC-锥体元件252充分收缩时，在CPC-锥体元件之间不存在空气间隙254。在这种情况下，两个CPC-锥体元件250和252则以光学形式表现为好像它们之间没有连接，并且它们实际上是单一平头圆柱形光学元件。发射光线272的合成光束是倾斜狭小的-其与在没有CPC-锥体光学组件200的情况下由光纤22/14发射的光束的角度宽度大致相同。

在由光纤14/22和CPC-锥体元件250传递的光束射线反射离开凸形CPC-锥体元件250内的锥体/空气界面时，产生损耗波，其能够延伸超出CPC-锥体表面/空气界面非常短的距离(例如，几微米)并伸入周围空气介质。只要凹形CPC-锥体元件252的表面保持在损耗波区域的外侧，总的内侧反射将会在凸形CPC-锥体元件250内发生。但是，如果凹形CPC-锥体元件252充分接近而足以使其表面侵入损耗波的区域内，一些光线射线能量将作为行波在凹形CPC-锥体元件252内通过。当在CPC-锥体元件之间的空气间隙254减小时，进入凹形CPC-锥体元件252内的光量增大。在消除空气间隙254时，基本上100％的传递光线将从凸形CPC-锥体元件250进入凹形CPC-锥体元件252内。因此，沿光轴在纵向使凹形CPC-锥体元件252移动仅仅非常短的距离将会导致发射的光线从最大角度扩散转换为最小角度扩散。虽然在理论上，能够调节空气间隙254以使中间光束在两个元件之间的某一位置处扩散，但是，由于光束扩散对于传递区域中的空气间隙尺寸的灵敏度较高，因此，其在实际中是非常难以实现的。

在一个实施例中，可操纵地使凹形CPC-锥体元件252与包覆整个光纤22(14)/CPC-锥体光学组件200的杆16相接合。在该实施例中，可以使用至少两种不同的方案：(1)可以将杆16与凹形CPC-锥体元件252刚性固定在机头10上(例如，使它们彼此相连)并且光纤22(14)/凸形CPC-锥体元件250能够可操纵地沿光轴纵向移动；或者(2)将光纤22(14)和凸形CPC-锥体元件250刚性连接至机头10上并且杆16和凹形CPC-锥体元件252能够可操纵地沿光轴纵向移动。在任意一种情况下，均能采用本领域普通技术人员已知的方式，通过机头10中或机头10上的滑动或肘节转换机构控制转换的光束状态(可运动部件的纵向运动)。

当用于一个实施例时，可以以光学形式使光纤22与纤维光缆14接合。但是，在一些实施例中，纤维光缆14能够延伸通过机头10并以光学形式与包括PDLC扩散器100或CPC-锥体元件250/252的光学组件50(200)直接接合。对于这些实施例而言，并没有使用单独的光学纤维22。在用于机头10内时，光纤22的规格应与纤维光缆14的规格相适应，以便其能够从纤维光缆14接收并传递光线。机头10可以采用本领域已知的任意手术机头，如由得克萨斯州的Fort Worth的Alcon Laboratories，Inc.销售的Revolution-DSP^TM机头。光源12可以是氙光源、卤素光源或能够通过纤维光缆发送光线的任意其它光源。如本领域技术人员已知的那样，杆16可以是小规格套管状，优选数量级为19，20或25的规格。杆16可以采用不锈钢或本领域技术人员已知的适合的生物适宜性聚合物(例如，PEEK，聚酰亚胺等)。

如图7所示，例如通过调节装置40，使纤维光缆14或光纤22，CPC-锥体元件250/252和/或杆16(在上面所述接合中)可操纵地与机头10相接合。调节装置40例如可以包括本领域技术人员已知的推/拉机构，如可操纵地接合可运动元件的活塞。可以通过调节装置40控制活塞，该调节装置可以是本领域技术人员已知的用于使活塞运动的手动机械装置或者是用于控制使活塞运动的电子-机械装置的电子-机械致动器(开关)。利用例如在纤维光缆14端部处的标准SMA(Scale Manufacturers Association)光纤连接器，以光学形式使光源12与机头10相接合(即，纤维22)。这样允许从光源12发出的光线通过纤维光缆14/光纤22以及机头10有效连接，并最终从杆16远端处的光学组件50(200)发出。光源12可包括过滤器，如本领域技术人员已知的那样，其能够减小在光源处产生的所吸收红外线辐射的损坏热效应。可以采用光源12过滤器有选择地以不同颜色的光照亮手术区域，以便进行手术着色。通过以光学形式与包括PDLC扩散器100/探针102或者CPC-锥体元件250/252的光学组件50(200)端部连接光纤22(和/或14，根据实施例)。

图6显示了本发明的可变角度的广角照明装置的一个实施例在眼科手术中的应用。在操作中，机头10通过杆16(经纤维光缆14和/或光纤22)并通过光学组件50(200)发送一束光，以照亮眼睛30的视网膜28。经机头10发送至光学组件50(200)的校准光线由光源12产生并通过纤维光缆14和接合系统32被发送以照亮视网膜28。光学组件50(200)是可操纵的，以便将从光源12发送的光束扩散至视网膜中大小与例如显微广角物镜允许外科医生看见的区域相等的区域。

在本发明的可变角度的广角照明装置的一个实施例中，本领域技术人员已知的单一机械锁定机构在使用者通过调节装置40释放和/或再次调节之前，允许固定照明角度。

本发明的可变角度的广角照明装置的实施例的一个优点在于：操作者能够实时改变来自照明装置远端的发射光线的照明角度，以使手术区域内的观察条件达到最佳。因此，操作者可理想地控制发射的光线的角度扩散。

图7提供了根据本发明教导的广角照明装置的另一视图，该视图更清楚地显示了调节装置40的实施例。在该实施例中，调节装置40包括本领域技术人员已知的滑动按钮。例如通过轻轻地反向滑动操作来起动机头10上的调节装置40，能够以上述方式使PDLC扩散器100的扩散率发生改变或者使凸形CPC-锥体元件250与凹形CPC-锥体元件252之间的相对位置发生变化。调节装置40可包括例如本领域技术人员已知的推/拉机构，如可运动元件可操纵地接合至其上的活塞。可以通过调节装置40控制活塞，该调节装置可以是本领域技术人员已知的用于使活塞运动的手动机械装置或者是用于控制使活塞运动的电子-机械装置的电子-机械致动器(开关)。在其它的实施例中，调节装置40也可包括本领域技术人员已知的简单的开/关装置以便使PDLC扩散器100的扩散从最大变为最小(反之也一样)或者能够为了连续改变PDLC扩散器100的扩散率而控制变阻器型机构。

图8为逻辑流程图，其显示了根据本发明的教导可操作地提供可变化的广角照明的方法。操作800从在步骤802中产生光束开始。该光束可以由光源(如以前附图所描述的光源12)产生。在步骤804中，光缆接收光束。随后，在步骤806中，将由光缆接收的光束传递至光纤。在步骤808中，使光学组件与光学组件接收光束之处的光纤远端相接合。在步骤810中，导引光学组件照亮在步骤810中选择的区域。光学组件可以使由光源发出的光束在整个较大区域内扩散。例如，在用于眼科手术时，可以将该光束传送至视网膜区域以允许显微广角物镜能够使外科医生看见该手术区域。为了使手术区域内的观察条件达到最佳，可以根据需要控制由光学组件发送的发射光线的角度扩散。光学组件可以包括此处根据本发明描述的任意实施例。

虽然已根据所说明的实施例对本发明进行了详细说明，但是，应理解：仅仅通过例子进行了说明，其没有限制性含义。因此，还应理解：在本发明实施例细节上的各种改进以及本发明的其它实施例对于参考了本说明书的本领域技术人员而言均是显而易见的并且可以由他们实现。应想到：这些改进和其它实施例应落入以下的实施例限定的本发明的精神和真实范围内。因此，虽然已特别参照通常的眼科手术领域对本发明进行了描述，但是，其中所包含的教导同样适用于任何希望对外科手术场所提供广角、可变化照明之处。

Claims

1.一种可变化角度的外科手术照明系统，其包括：

用于提供光束的光源；

光缆，以光学形式与所述光源连接以便接收并传递光束；

可操纵地与光缆连接的机头；

光纤，可操纵地与机头连接，其中，光纤以光学形式与光缆连接以接收并传递光束；

光学组件，以光学形式与光纤的末端相连接，以便接收光束并提供光束照亮某一区域，其中，光学组件包括以光学形式与光学针相连接的聚合物-分散-液晶(“PDLC”)扩散器；以及

可操纵地与机头和光学组件相连接的套管，用于装入光学组件并导引光学组件以照亮所述区域。

2.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述区域包括手术位置。

3.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述光纤包括具有0.50NA的内部照明装置光纤。

4.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其还包括：可操作地控制光束扩散度的扩散控制系统。

5.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述套管、光学组件和机头均由生物适宜性材料制成。

6.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中，所述光缆包括：

可操纵地与光源连接的第一光学连接器；以及

以光学形式与所述第一光学连接器连接的第二光学连接器，

其中，所述第二光学连接器可操纵地连接至所述机头以便以光学形式使所述光缆与所述光纤连接。

7.一种可变化角度的外科手术照明系统，包括：

用于提供光束的光源；

光缆，以光学形式与所述光源连接以便接收并传递光束；

可操纵地与所述光缆连接的机头；

光纤，可操纵地与所述机头连接，其中，所述光纤以光学形式与所述光缆连接以接收并传递光束；

光学组件，以光学形式与所述光纤的末端相连接，以便接收光束并提供光束以照亮某一区域，其中，所述光学组件包括套装的复合抛物面聚光器(“CPC”)锥体；以及

可操纵地与所述机头和光学组件相连接的套管，用于装入所述光学组件并导引所述光学组件以照亮所述区域。

8.根据权利要求7所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述区域包括手术位置。

9.根据权利要求7所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述光纤包括具有0.50NA的内部照明装置光纤。

10.根据权利要求7所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：套装的CPC锥体以一定角度向外扩散光线达到一偏轴线角度并从套管的末端向外发射光。

11.根据权利要求7所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：套装的CPC锥体包括套装在凹形CPC-锥体元件内的凸形CPC-锥体元件，其中，所述凸形CPC-锥体元件和凹形CPC-锥体元件呈可彼此相对运动的关系。

12.根据权利要求11所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：通过使所述凹形CPC-锥体元件接近凸形CPC-锥体元件，确定由所述光学组件发射的光的角度扩散。

13.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述套管、光学组件和所述机头均由生物适宜性材料制成。

14.根据权利要求1所述的可变化角度的外科手术照明系统，其中：所述光缆包括：

可操纵地与所述光源连接的第一光学连接器；以及

以光学形式与所述第一光学连接器连接的第二光学连接器，

15.利用可变化角度的照明装置以广角照亮手术区域的方法，该方法包括：

产生光束；

通过光缆接收光束，其中，机头可操纵地与所述光缆连接；

将光束从所述光缆传递至光纤，其中，所述机头可操纵地与所述光纤连接，

以光学形式使光学组件与所述光纤的末端相连接，其中，所述光学组件接收所述光束；并且

导引所述光学组件以照亮一选中区域。

16.根据权利要求15所述的方法，其中：所述选中区域包括手术位置。

17.根据权利要求15所述的方法，其中：光学组件包括以光学形式与光学探针相连接的聚合物-分散-液晶(“PDLC”)扩散器。

18.根据权利要求15所述的方法，其中：所述光纤包括具有0.50NA的内部照明装置光纤。

19.根据权利要求15所述的方法，其中：还包括：用所述光学组件控制光束的扩散度。

20.根据权利要求15所述的方法，其中：所述光学组件包括套装的复合抛物面聚光器(“CPC”)锥体。

21.根据权利要求20所述的方法，其中：套装的CPC锥体以一定角度向外扩散光线达到偏轴线角度并从套管的末端向外发射光。

22.根据权利要求20所述的方法，其中：套装的CPC锥体包括套装在凹形CPC-锥体元件内的凸形CPC-锥体元件，其中，所述凸形CPC-锥体元件和所述凹形CPC-锥体元件呈可彼此相对运动的关系。

23.根据权利要求22所述的方法，其中：通过使所述凹形CPC-锥体元件接近所述凸形CPC-锥体元件，确定由所述光学组件发射的光的角度扩散。

24.根据权利要求15所述的方法，其中：所述套管、光学组件和所述机头均由生物适宜性材料制成。