CN205339870U

CN205339870U - 改进的紫外线应用装置

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Publication number: CN205339870U
Application number: CN201521078014.1U
Authority: CN
Inventors: P·D·洛帕斯; E·P·哈尔亨; D·L·格肖; J·保利诺; D·E·阿克
Original assignee: TECLENS LLC
Current assignee: TECLENS LLC
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: US20170367879A1; CN105709338A; CN105709338B; US10925771B2; EP3237968A1; WO2016106210A1

Abstract

本实用新型涉及一种用于活体的眼睛的照射的装置，该装置利用例如紫外线的光线，包括结构体(20)，适于覆盖眼睛的外表面，所述结构体具有轴线(28、128)，所述轴线在当结构体覆盖眼睛时在朝向眼睛的向下方向(D)上延伸。结构体内的光散射元件(70、158、141)包括远离轴线的外周部分和邻近轴线的中心部分。多根光传输纤维(42、157)与光散射元件的外周部分在围绕轴线间隔开的多个位置处光学连通。

Description

改进的紫外线应用装置

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2014年12月22日的，美国临时专利申请号62/095,416的申请日的权益，其全部内容以引用的方式合并于此。

技术领域

本实用新型涉及一种将光线应用于活体的眼睛角膜的系统、装置和方法，例如将紫外线(UV)应用于角膜用于角膜胶原交联(“CCXL”)。

背景技术

共同受让的2014年6月25日提交的美国专利申请号14/314,518(“'518申请”)，公布为US2014-0379054A1，以及2013年6月25日提交的美国临时专利申请号61/839,016(“'016临时”)公开了用于该目的的具体的系统、装置和方法。'518申请和'016临时的公开内容以引用的方式合并于此。

如'518申请所公开的，用于将光线应用于眼睛的装置能够包括结构体，所述结构体具有类似于常规的巩膜接触镜的形状和尺寸。所述结构体能够包括光散射元件，也称作光分散元件，例如具有朝向眼睛的内表面的光散射体。在使用中，所述结构体放置在患者的眼睛上，例如紫外线(“UV”)的光线从例如激光器的源经由光传输纤维发射到所述装置并穿入所述散射体。当光线分散在所述散射体内时，散射的光线穿过所述散射体的内表面并进入角膜。

本实用新型还提供了对具有此一般性的装置的改进，以及对结合了所述装置的系统和方法的改进。

实用新型内容

本实用新型一方面提供了一种用于照射活体的眼睛的装置。所述装置理想地包括结构体，所述结构体适于覆盖眼睛的外表面。所述结构体具有轴线，该轴线在结构体覆盖眼睛时在朝向眼睛的轴向向内或向下方向上延伸。所述结构体包括置于壳体中的光散射元件。光散射元件包括远离轴线的外周部分和邻近轴线的中心部分。所述装置还包括多根光传输纤维，所述光传输纤维与光散射元件在围绕轴线间隔开的多个位置处光学连通。例如，结构体可包括不透明的外周壁，以及不透明的顶壁，不透明的外周壁围绕轴线延伸并且具有朝向轴线的反射内表面，所述不透明顶壁从邻近外周壁向邻近轴线径向向内延伸。顶壁可具有朝下的反射内表面。结构体还包括处于顶壁下方的不透明的底壁。内壁理想地从外周壁径向向内凸出，使得顶壁、外周壁和底壁共同限定一腔体。所述底壁理想地限定一邻近轴线的孔口，用于传输腔体内的光线至眼睛。每根光传输纤维可具有穿过外周壁伸入腔体的远端。所述纤维的远端可大致正切于与轴线同轴的圆延伸。

光散射元件可包括置于所述腔体内并延伸穿过轴线的光散射体。替代地或另外地，外周壁和顶壁的内表面可以是漫反射表面，并且光散射元件可包括这些漫反射表面。

多根传输纤维可形成从结构体延伸的纤维束。该束的近端可耦合至均化器纤维，所述均化器纤维的直径大于传输纤维中的任意单独一根的直径，并且理想地，其直径等于该束整体的直径。均化器纤维理想地适于以多种传输模式传输待应用的光线。激光器能够耦合至均化器纤维的远离纤维束和结构体的端部。均化器纤维将来自激光器的相干光束转换为实质上遍及其直径强度均匀的不相干光束，从而提供对所有单根传输纤维的实质上相等的照明。

如下文将进一步解释的，根据本实用新型这方面的优选的实施例能够提供穿过孔口的预测的照明模式。具体地，根据本实用新型这方面的优选的实施例能够提供在绕轴线的圆周方向上均匀的照明。而且，特定优选的实施例能够在具有最大厚度为几毫米或更少的结构体中提供这些优势。

附图说明

图1为示出根据本实用新型的一个实施例的结构体的局部虚化的立体图。

图2为示出图1所示结构体的部件的示意平面图。

图3为图2所示的部件的示意立体图。

图4为示出图1至图3所示结构体的特定部件的部分示意截面图。

图5为图1至图4所示结构体的示意局部截面图。

图6为用在图1至图5所示结构体内的部件的截面图。

图7为结合了图1至图6所示的结构体的系统的结构框图。

图8为位于图7的系统内的一个位置处的光束的图像表示。

图9为位于图7的系统内的另一位置处的光束的表示。

图10为示出用在根据本实用新型的另一实施例的结构体中的特定部件的分解视图。

图11为示出图10中的结构体的部分截面图。

图12为示出用在图10和图11的结构体中的部件的截面图。

图13为示出用在图10至图12的结构体中的其它特定部件的示意平面图。

图14为图13中标识的区域的示意放大图。

图15为图10至图14所示的结构体的示意透视图。

图16和图17为示出根据本实用新型的其它实施例的结构体的特定部件的部分截面图。

图18为示出图17所示结构体的一部分的部分平面图。

具体实施方式

根据本实用新型的一个实施例，图1至图8所示的系统包括三个主要部分：

装置20(图1)，大体采用接触镜形式和形状，将UV能量传输至角膜；

UV能量源22(图7)及相关控制部件；

“均化器”24(图7)，协助确保均匀的UV场呈现于角膜。

在本实施例中，该装置具有结构体20，其包括采用具有中心轴线28的巩膜配合接触镜形式的壳体26。所述壳体设计用以接合人眼的巩膜S(图5)，从而使轴线28与穿过角膜、虹膜和晶状体的眼睛的轴线重合或几乎重合，从而使壳体的中心部分和以下将讨论的构成UV输送系统的其它部件以一间隙位于角膜上方，以当结构体在眼睛上就位时限定所述结构体与角膜之间的空间30。沿着轴线28的方向在本文中称为轴向向内方向和轴向向外方向，轴向向内方向是当结构体在眼睛上就位时指向眼睛的方向，轴向向外方向是与之相对的方向。轴向向内方向在本文中也称为向下方向D，轴向向外方向在本文中也称为向上方向U。本文所使用的结合结构特征的术语如“上方”和“下方”应被理解为针对该参照系而不是普通的引力参照系。

壳体26可由用于现代巩膜镜片的标准硬质透气性(RGP)材料制成。例如，壳体可由氟硅丙烯酸酯聚合物形成，如由博士伦公司提供的“BostonEqualensII”或“BostonXO2”。巩膜镜片形状由拱顶高度、基圆直径、中心偏移以及巩膜接触(触觉)表面的形状限定。在本实施例中所用的壳体是基圆直径为21mm且内拱顶高度(巩膜接触表面和壳体中心部分之间沿着轴线28的距离)为6.5mm的镜片。为了确保与巩膜的安全配合，该触觉表面是复曲面的(不是圆的)，因为人眼往往是非圆的，向外至21mm。三个大的开窗(32)延伸穿过壳体，使得当结构体在眼睛上就位时开窗将连通结构体与眼睛之间的空间30。壳体具有附加的开窗38，其在大致垂直于轴线28的平面上延伸穿过壳体的壁。壳体可具有额外的，较小的开窗(未示出)，用于在下面讨论的制造过程中的部件的注塑成型。

壳体围绕轴线28的区域在这里称为顶部。顶部的向下朝向的内侧表面具有反射紫外线的涂层40。反射涂层可以通过用蒸发的铝作为UV反射器金属化图2中标识的区域形成。二氧化硅(SiO₂)的闪光焊覆层放置在铝层之上以阻止其氧化。因此，顶部处的壳体的壁以及反射涂层40共同构成顶壁41，顶壁具有一向下朝向的由涂层40形成的内表面。该内表面反射且不透过在结构体使用期间待施加的UV辐射。在这个实施例中，顶壁也不透过可见光。该顶壁的向下朝向的内表面是凹面。换一种说法，该反射表面的处于轴线28上的中心处于该反射表面的外周部分上方。

所述装置还包括纤维载体50，如图2至图4中最佳示出。所述纤维载体由聚合物制成。纤维载体可通过例如模塑或光固化成型(通常称作“3-D打印”)的处理过程形成。纤维载体通常是具有中心轴线的类环形结构，其中心轴线与壳体的中心轴线28重合。纤维载体50包括底壁52，底壁朝向轴线28大体径向凸出。底壁限定了一个以轴线为中心的孔口54。底壁52具有围绕所述孔口的向上朝向的内表面56。如上所述，向上方向U(图3、图4)是当装置在眼睛上就位时远离患者眼睛的方向。向上方向是朝向图2的读者的方向。在图1至图4所示的具体实施例中，所述孔是与轴线28同轴的圆，直径约6mm。纤维载体还具有外周壁58，其从底壁的内表面56向上凸出，远离孔口54且远离轴线28。图3中用于说明目的去除了外周壁的一部分。如图4最佳示出，外周壁58限定一径向向内朝向中心轴线28且围绕所述轴线延伸的内圆周表面60。该表面大体采用绕轴旋转但在多个位置61(图2)处有凹口的表面形式，在本例中有七个位置，它们绕轴线28彼此等距离间隔开。内圆周表面60至少在靠近凹口以及靠近下面讨论的纤维头端的区域相对于轴线以一倾斜角A₆₀径向向外倾斜，从而使所述表面在向上方向U上倾斜远离中心轴线28。底壁52的向上朝向的内表面56例如可通过气相沉积涂覆金属(如铝)。该涂层如期望地阻止光线穿过纤维载体，或者能使向上朝向的表面反射。在这里，铝也可用SiO₂薄膜覆盖，以保护其免受氧化。可选地，该载体的其它表面可由类似涂层覆盖。因此，外周壁58可以是不透明的，并且外周壁的内表面60可以是反射的。

纤维载体还具有凸缘62，所述凸缘径向向外凸出越过外周壁58。开口延伸穿过外周壁。每一这样的开口具有与外周壁的外部或径向外圆周表面连通的外端66(图3)和与外周壁的内圆周表面连通的内端68(图2)。每个开口沿着直线或曲线延伸，所述直线或曲线大致正切于围绕中心轴线的圆，但朝向中心轴线28径向向内倾斜。

如图4和图5最佳示出，纤维载体安装在壳体26中，使底壁52朝下。顶壁41的反射内表面40布置在外周壁58之上。顶壁41与底壁52间隔开。顶、底壁和外周壁因此共同限定一空腔，并且由底壁限定的孔54与该空腔连通。

该装置还包括光学散射材料的质量体，也称为漫射器70(图4、图5)，在该实施例中，所述漫射器布置在该空腔中且完全填充空腔并延伸到孔口54中。漫射器由透明聚合物形成，所述透明聚合物如医用级硅树脂或其中散布有细颗粒物如硫酸钡(BaSO₄)的环氧树脂。例如，漫射器可包括约1到10重量百分比的硫酸钡。在'518申请中更详细地披露，构成漫射器的材料的散射特性可以改变。所述漫射器可在壳体26中注塑成型就位。

如图4和图5最佳示出，漫射器一般采用圆顶状外壳形式，具有沿轴线28向内的下表面72和面对顶壁41的反射涂层40的上表面。如图4最佳示出，漫射器的靠近外周壁58的外周部分设置在纤维载体底壁的向上朝向的表面56和壳体的顶壁41上的反射涂层40之间。漫射器的靠近中心轴线的中心部分与纤维载体中的孔对准。

所述装置进一步包括一束39光纤42(图6)。例如，该束可包括七根纤维。每根纤维42可以是高抗张强度50/55/65纤维，其包括50μm直径的芯44，55μm外直径的覆层46，和65μm外直径的缓冲涂层。每根纤维42设计用于传输UV。个别纤维的小直径是可取的，以使每根纤维在纤维载体内部围绕相对小的半径弯曲。7根纤维在保护套49内被捆绑在一起，所述保护套49由包覆所述束的一大部分长度的医用级聚合物形成。所述束从结构体20中的远端延伸至处于所述束的近端的光连接器51(图7)。

如图1中最佳示出，远端纤维束39在圆周方向D₃₉上环绕纤维载体50的外侧，使得纤维束轴向设置在纤维载体上的凸缘62之外。纤维束的远端穿过开窗36(图5)延伸至壳体。如图4最佳示出，纤维载体的凸缘相对于底壁的向上朝向的表面56向下凹进，使得纤维束可容纳在位于凸缘轴向之外的壳体26内的空间中。套49从环绕纤维载体的纤维束的远端移除。每个单独的纤维的远侧头端延伸穿过纤维载体的外周壁中的其中一个开口，从开口的外端66(图3)延伸至且越过开口的内端68(图2)，使得每根纤维的头端伸入外周壁的内圆周表面和孔口之间的腔体，处于纤维载体的向上朝向的表面上方(图4)。每根纤维42的头端被嵌入在漫射器70的外周部分。可选地，在每根纤维的头端，可以移除缓冲层，并且末端形状适于光通过从纤维离开。例如，每根纤维可以被圆化或成形为球形，或者可以设有抛光平面。另外，所述缓冲层可保持原样，以增加纤维头端的结构完整性。

光源22(图7)适于发射波长如紫外线或能够激活角膜交联剂(如核黄素)的其它波长的光。光源可以是控制操作台的一部分，也可以包括诸如电源和控件等部件。光源可以是发出高斯形光束的激光器，其在中心处强度较高，向光束周缘强度减弱，如图8所示。为了将激光器有效地耦合到7根纤维束，使得每根纤维承载大致相同的功率，高斯光束必须铺展开且均质化。

均化器24包括均化器纤维80，均化器纤维具有光耦合到光源22的近端，并且具有在耦合器51处耦合到纤维束39的远端。均化器纤维的芯直径大于每单根纤维42的芯直径。对于均化器纤维和纤维束39之间的最佳耦合，均化器纤维的芯直径等于所述束的直径。例如，均化器纤维可以是165/170/250纤维(芯165μm，带覆层的直径170μm，带丙烯酸酯缓冲层的250μm)。在耦合器51，均化器纤维的缓冲层、束套41和各个纤维的缓冲层48被移除。因此，耦合器51内的纤维束39的直径为165mm。束中纤维的近端和均化器纤维的远端抛光成平面。耦合器将纤维束与均化器纤维同轴固定，并将抛光过的表面连在一起。均化器纤维可具有多个远离耦合器51的弯曲部。例如，这些弯曲部可以采用多个线圈82(图7)或多个交替方向的蜿蜒曲线的形式，通过将均化器纤维绕一系列桩布线而形成(未示出)。

光源22向均化器纤维中发射高斯光束(图8)。均化器纤维允许多种沿其长度方向传播的空间模式。纤维中的弯曲部促使光束中的光子反弹于芯覆层界面，以不同的角度撞击界面，其中一些光子留在芯中，其它光子则进入覆层并在覆层中传播。这种技术有效地为光子创建了多种路径长度，并创建了图9中描述的更均匀的功率密度束。在这个过程中，多模式传输破坏了激光束的相干性，消除了至少一些因典型的激光的常规相消干涉图样导致的“热点”或高光强度。

在操作过程中，结构体20放置在患者的眼睛上，如图5中示意性地示出。纤维载体的孔口54和漫射器的中心部分覆盖眼睛的角膜。理想的是，在漫射器的内表面和角膜之间存在一空间30。这个空间可以借助于壳体中的开窗32填充有液体。例如，液体源(未示出)可连接至其中一个开窗，新鲜液体可以在装置仍在眼睛上就位时进行提供。这有助于保持角膜湿润。正如2014年12月22日提交的共同受让的美国临时专利申请号62/095,288(其公开内容以引用的方式合并于此)中所披露的，通过供应含氧源的液体，角膜可以在光线应用期间保持处于含氧环境中。此外，壳体可由氧渗透材料形成。理想的是，角膜在应用交联光之前暴露于含有交联剂如核黄素的液体。这能通过在光线应用之前将一种含有交联剂的液体通过壳体中的开窗提供来实现，或者通过在将结构体放置在眼睛上之前应用剂体实现。

当装置在眼睛上就位时，光源22被激活以将光导向穿过均化器纤维和耦合器进入纤维束39。光线沿着各个纤维通过至嵌入在漫射器的外周区域中的纤维的头端。穿出纤维的光向内朝向中心轴线传播。其中一些从纤维头端传递出来的光将被向上或向下导向。纤维载体底壁的向上朝向的表面56和壳体的向下朝向的反射内表面40将有助于将这种光线朝向中心轴线重新定向。当光线穿过漫射器时就会分散。一些分散的光线将向下穿过从而进入角膜。向上导向的分散的光将由壳体的反射表面反射，从而也将进入角膜。

多个纤维端部提供来自漫射器周边的多个源的照明，这有助于提供覆盖漫射器的整个中心区域的在绕轴线28的圆周方向上均匀的照明，以及由此的覆盖角膜的与孔口对准的区域的在圆周方向上均匀的照明。这反过来又有助于提供角膜的均匀交联。纤维载体和壳体的反射表面也促进了均匀照明。在径向方向上的照明可以是均匀的。另外，在周边的光线的强度特意地稍微高于轴线附近的强度，这有助于实现角膜的均匀交联。

结构体、包括壳体、纤维载体、纤维和漫射器可共同形成一薄壳，其具有对应于传统的巩膜接触镜片的形状。例如，所述结构体，包括壳体以及置于壳体内的部件能够采用具有厚度小于约3mm厚且优选地小于约1mm厚的壳的形式。厚度尺寸是从壳内到壳外的尺寸T(图5)，在垂直于壳体26的外表面的方向上进行测量。正如'518申请讨论的，壳的薄的厚度允许患者在治疗过程中闭合他或她的眼睛。

根据本实用新型的另一实施例(图10)的结构体120包括大体类似于上述壳体26的壳体126。所述壳体具有类似于上述开窗的开窗132和如上文所述用于纤维束通过的额外的开窗136。在这里，所述壳体在顶部向下朝向的表面上也具有金属涂层140，邻近壳体的中心轴线128。在这里，金属膜也可以是铝膜，并且也可以用一层氧化硅来覆盖以保护金属膜。采用与壳体的内表面一致的浅圆顶形式的盖部101覆盖金属膜140。盖部101由聚合物薄膜形成。所述膜高度反射所施加的光线，如360nm到380nm波长范围的紫外线，并提供漫反射。例如，适用于提供紫外线和蓝光漫反射的膜可取自于市售的Delaware(特拉华州)的NewCastle(纽卡斯尔)的Whiteoptics有限责任公司。盖部可热成型呈图10和图11所示的圆顶形。盖部101、金属层140和壳体126的覆盖部分共同构成顶壁140，其中膜101限定壁的向下朝向的表面。在这里，顶壁的向下朝向的内表面103是凹进的。

该结构体还包括由聚合物材料形成的纤维载体150。纤维载体150大体采用具有中心开口的环状形式，多个凸出部151围绕中心开口并且从纤维载体的其余部分向上凸出。纤维载体包括从凸出部向外径向凸出的凸缘153。如图11最佳示出，凸缘153设置在凸出部的下端处。槽155(图10、图13)在凸出部之间延伸。在该实施例中，在纤维载体的圆周提供了七个等间隔的槽155和七个凸出部151。不透明的金属光阻环105(如一短段不锈钢管)设有穿过管壁延伸的小开口107(如小孔或槽)。环105是不透明的。还提供了由类似于用于制造盖部101的UV反射膜形成的环109。环109在其下边缘具有槽或孔118。环109的径向外表面可涂覆有一层蒸汽沉积的铝层，该层可以保护其免受腐蚀，并能够用透明涂覆材料层(如氧化硅或二氧化硅)优化用于UV反射。孔或槽107和118可穿过环105和109在倾斜于环的径向方向的方向上延伸，该方向优选地比径向方向更接近于环的切线方向。

如图13最佳示出，金属光阻环105向凸出部151的内部径向地设置在纤维载体上，反射膜环109设置在金属光阻环105内部。在金属光阻环中的开口107和薄膜环109中的开口118彼此对准并且与纤维载体中的槽155对准。纤维载体的凸出部151、金属光阻环105以及膜环109从而形成复合的外周壁。所述外周壁采用圆柱形式，该圆柱的径向内表面由膜环109限定。纤维载体、金属环和膜环安装在壳体126中，从而使外周壁环绕壳体的中心轴线128并且与其同轴。

根据本实施例的结构体还包括不透明的金属底环111。例如，底环可以由金属片或金属箔形成，所述金属如不锈钢或铝，约50μm厚。底部光阻环包括外周部分113和中心部分115，所述外周部分在形状上与壳体126的内部一致，所述中心部分115限定圆形孔口154。限定孔口154的中心部分115在径向向内方向上向上倾斜。光阻环111安装在壳体内，位于纤维载体150下方，使得光阻环的中心部分115从外周壁158径向向内凸出。光阻环的中心部分115构成底壁。该底壁的向上朝向的表面158期望地反射施加的光线。底壁115从与外周壁158的接合处径向向内且向上凸出。在本实施例中也是，底壁115、外周壁158和顶壁141共同限定一腔体，并且孔口154与该腔体连通。

圆顶形漫射器170与孔口154对齐地设置在腔体内。漫射器170可由如上文所述的光学散射的透明或半透明材料形成。在本实施例中，漫射器170的径向外部或外周边缘171远离中心轴线128，但与外周壁158径向向内地隔开。纤维束139(与上文所述的纤维束39相同)穿过开窗136延伸到壳体126中。在这里，纤维束的远端位于凸缘153上方并且环绕纤维载体，并且在圆周方向C₁₃₉上环绕外周壁158。所述束的各个纤维经由纤维载体中的槽155以及光阻环105和膜环109中的开口107和118延伸穿过外周壁。

在这里，各个纤维的远侧头端157绕与轴线128同心的圆形间距相等间隔地设置。如图13和图14最佳示出，每根纤维的远侧头端(图14)伸出仅略微(最好小于0.2mm)超过反射壁109的朝内表面并进入腔体。每根纤维头端的轴线指向一方向，该方向几乎与外周壁158的内表面相切。从纤维的远侧末端发出的光线趋向于以一锥形传播。在一大致切线方向上指向纤维头端157(与朝向轴线128径向向内指向它相反)有助于漫射最终离开孔口154的光线(通过防止该光锥直接进入孔口)。相反，光锥被迫使贯穿圆周的漫反射外周壁上的一大片面积。

如图11最佳示出，每根纤维的远侧末端161从漫射器170径向向外地设置而不是嵌入在其内。此外，每根纤维的远侧末端邻近壁158的底部且邻近外周壁158和底壁115的接合处设置。因此，底壁115从纤维的远侧末端向上倾斜至孔口154。这样的布置也有助于确保光线不会从纤维的远侧末端直接传播到孔口中。

结构体120以与上文所述的相同的方式使用。在这里，纤维束139的近端也连接到均化器和光源，如上文所述。所述结构体放置在如图15所示的对象的眼睛上。底环111、纤维载体以及漫射器都设置在眼睛的角膜C上方，用壳体126的底部处的触觉或巩膜接触表面接触巩膜。再次，在结构体和角膜C之间存在空间179(图11)。壳体中的开窗132与该空间连通，使得液体能够被引入到该空间中。

再次，光线穿过纤维束139施加。从纤维的远侧末端发出的光线碰到外周壁158的漫反射表面，在此处光线被朝向顶壁141的漫反射表面径向向内且向上地散射且反射，以及向下散射且反射穿过孔口154进入角膜。纤维发出的一些光线将由底壁115的内表面156反射。该表面定向且定位为将光线反射到外周壁和顶壁的漫反射表面。在本实施例中，除了漫射器以外，光散射元件包括外周壁和顶壁的漫反射表面。再次，光纤与光散射元件的外周部分连通。附加散射可由漫射器170提供。由于金属层140的存在而导致顶壁141是不透明的，并且由于光阻环105的存在而导致外周壁158是不透明的。这些不透明的壁保护患者的眼睑不受治疗过程中使用的紫外线的影响。同样，不透明的底部光阻环111，特别是不透明的底壁，保护眼睛的巩膜和其它结构不受紫外线的影响。在这种方法的变体中，漫射器170可被替换为清晰透明的元件而无需光散射特性。

根据另一实施例的结构体(图16)类似于上面参考图10至图15讨论的结构体。然而，在该实施例中，漫射器用跨过孔口254延伸的漫射窗口270替代。例如，窗口270可由具有嵌入颗粒且具有漫射特性的聚合物形成，或可以形成为具有小表面特征的透明体。所述窗口大体为圆顶形但具有平坦的环状边沿271，所述边沿在纤维的远端261上方从孔口向外凸出。边沿271下面的空间填充有光散射材料273，以提供围绕纤维的远侧末端的额外的光漫射。

底壁215的向上朝向的表面期望是反光的。光散射材料273和散射边沿271有助于散射从纤维的末端向上传播的光线和由底壁反射的光线。再次，光散射元件包括外周壁258和顶壁241的漫反射表面。

根据另一实施例(图17、18)的结构体类似于图16所示的结构体。在这种结构体中，窗口370在其径向外边缘处结合了基本上不透明的挡板371。挡板371进一步阻断在几乎垂直于中心轴线的方向上从纤维的远侧末端361传播的光线，这有助于促进外周壁及顶壁的漫反射表面的更有效的散射。在图16和图17的方法的变体中，窗口270和370可由非散射透明材料形成，因此散射主要是通过漫反射表面实现。在其它变体中，挡板371和外周壁258之间的空间375填充有如嵌入BaSO₄散射体的环氧树脂的漫射材料。

以上所讨论的特征是可以改变的。例如，纤维和纤维端部的数量可以改变。同样，将纤维彼此捆绑或共同连接至同一光源不是必要的。上述均化器可以省略。在不同的纤维中提供均匀的照明不是必要的。例如，所述纤维可围绕中心轴线以不均匀的间距间隔开，其中接收较少照明的那些纤维以更近的间隔隔开。另外，正如在'518申请中讨论的那样，孔口不一定是圆形的，而可以被构形为提供其它照明模式。例如，圆形孔口可以用来例如治疗近视。治疗远视时，底壁可以在轴线处包括不透明部分并远离轴线，环形槽包围轴线处的不透明部分。治疗散光时，孔口可以包括在底壁中的开口，它们在围绕轴线的圆周方向上彼此间隔开。半透明或透明的漫射器可具有非均匀的特性，例如，参照'518申请的图22所述的不同的消光长度。在一些实施例中，散射颗粒的浓度在径向方向上变化。例如，漫射器可包括近轴的更多的散射颗粒和外周附近的较少的散射颗粒，作为控制退出孔口的光线强度的一种方法。此外，半透明或透明的漫射器不必要包含颗粒。例如，漫射器可具有表面不规则用以散射光。除了上面讨论的聚合物薄膜，还可以由其它元件提供漫反射表面。例如，也可以使用具有粗糙表面的金属元件的反射元件。

纤维束能够以装置中相反的方向缠绕轴线用于对侧眼。例如，所述束可针对装置以逆时针方向(注视患者)缠绕以用于左眼，顺时针方向用于右眼。这样做是为了能将所述束从患者舒适地移除。

各实施例的特征可彼此结合。例如，漫反射表面可用于此处所讨论的所有实施例中。在上面讨论的任何一个实施例中，底壁可与纤维载体整体形成或由单独的元件提供。

Claims

1.一种用于活体的眼睛的照射的装置，其特征在于，所述装置包括：适于覆盖眼睛的外表面的结构体，所述结构体具有轴线，所述轴线在所述结构体覆盖眼睛时在朝向眼睛的向下方向上延伸；所述结构体内的光散射元件，所述光散射元件包括远离所述轴线的外周部分和邻近所述轴线的中心部分；以及多根光传输纤维，所述光传输纤维与所述光散射元件的外周部分在围绕所述轴线间隔开的多个位置处光学连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多根传输纤维构成延伸到所述结构体之外的纤维束。

3.一种系统，包括权利要求2所述的装置以及均化器，其特征在于，所述均化器包括均化器纤维，所述均化器纤维的直径大于每根所述传输纤维的直径，所述均化器纤维适于光的多模式传输，所述纤维束具有耦合到所述均化器纤维的远端的近端。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括耦合至所述均化器纤维的近端的激光器，所述均化器纤维适于提供由所述激光器发射的光的多模式传输。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述激光器适于发射紫外线。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结构体包括：

(i)不透明的外周壁，其绕所述轴线延伸，并且具有面向所述轴线的反射内表面；

(ii)不透明的顶壁，其从邻近所述外周壁向邻近所述轴线延伸，所述顶壁具有向下朝向的反射内表面；以及

(iii)不透明的底壁，其与所述顶壁间隔开，所述底壁从所述外周壁径向向内凸出，使得所述顶壁、外周壁和底壁共同限定一腔体，所述底壁限定一孔口，所述孔口邻近所述轴线用于光从所述腔体到眼睛的传输。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每根光传输纤维具有穿过所述外周壁伸入所述腔体的远端，所述纤维的远端大致正切于与所述轴线同轴的圆延伸。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述底壁从与所述外周壁的接合处向上倾斜，并且其中所述底壁具有向上朝向的反射表面，并且其中所述光传输纤维具有设置在所述接合处附近的远侧末端，使得所述底壁向上延伸超出所述纤维的末端。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括不透明挡板，所述不透明挡板在所述纤维的远侧末端与所述孔口之间的径向位置处设置在所述腔体之内。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述光散射元件包括设置在所述外周壁与所述底壁之间的光学散射透明或半透明元件。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述外周壁和所述顶壁的内表面是漫反射表面，并且其中所述光散射元件包括漫反射表面。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光散射元件包括设置在所述腔体内的散射体。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述散射体穿过所述轴线延伸。

14.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光散射元件包括散射窗口，所述散射窗口跨过所述孔口延伸。

15.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多根传输纤维构成束，并且其中所述束至少部分地包围所述外周壁，在多个圆周间隔的位置处，所述纤维的远端从所述束延伸穿过所述外周壁，使得束中纤维的数量在圆周方向上减少。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述多根传输纤维的远端大致彼此同等地间隔。

17.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述结构体包括：

(i)具有包围所述轴线的开口和包围所述开口的外周壁的纤维载体，以及

(ii)设置在由所述外周壁限定的所述开口中的不透明环，所述纤维载体的外周壁和所述环共同构成所述结构体的外周壁的至少一部分。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述结构体还包括反射紫外线的膜，所述膜设置在所述环内并且覆盖所述环的内表面，所述结构体的外周壁也包括所述膜。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述环具有穿过其延伸的开口，并且所述膜具有穿过其延伸且与所述环中的开口对准的开口，其中，所述传输纤维的远端延伸穿过所述环和所述膜中的对准的开口。

20.根据权利要求6至19中任一项所述的装置，其特征在于，所述顶壁的所述内表面是凹进的。