ES2254609T3 - Fibra optica que incluye una parte difusora y un manguito continuo para la transmision de la luz. - Google Patents
Fibra optica que incluye una parte difusora y un manguito continuo para la transmision de la luz.Info
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Abstract
Un procedimiento para producir un instrumento médico para el tratamiento de tejido dicho instrumento incluyendo una fibra óptica (28) teniendo un alma (31), un revestimiento (32) y un manguito continuo ininterrumpido (38) externo que se extiende sobre el alma (31) y el revestimiento (32), y en el que dicha alma (31) tiene una porción distal (36), dicho procedimiento comprendiendo: a) descubrir dicho revestimiento (32) de una porción distal de dicha fibra óptica (28) con el fin de dejar un volumen entre el alma (31) de dicha fibra óptica y el manguito (38) de dicha fibra óptica (28); b) insertar un material curable dentro de una capa de acoplamiento óptico (40) dentro de dicho volumen; c) colocar un anillo (46) encima de dicha porción distal (36) de dicha alma (31); y d) moldear una punta penetrante (50) en dicho extremo distal (52) de dicha fibra óptica (28) mientras que se fusiona dicho anillo (46) a dicho manguito (38) para hacer que dicho manguito toque dicha alma (31).
Description
Fibra óptica que incluye una parte difusora y un
manguito continuo para la transmisión de la luz.
Esta invención se refiere, en general, a una
nueva fibra óptica con una porción difusora y un manguito
exterior continuo unitariamente construido, la cual está adaptada
para la transmisión de luz a un local de tratamiento. Más en
particular, esta invenciones refiere a un instrumento médico con una
fibra óptica incluyendo una porción difusora en un extremo distal
en el que un manguito alineador para la fibra óptica se extiende
ininterrumpidamente en una sola pieza desde un conector para una
fuente de luz lasérica hasta, al menos, un extremo distal del alma
de la fibra óptica.
Hoy día los cirujanos emplean con frecuencia
instrumentos médicos que incorporan tecnología láser en el
tratamiento de hiperplasia prostática benigna, o como es corriente
denominar BPH. La BPH es una condición de una glándula prostática
agrandada, en la que la glándula que tiene BPH aumenta, de manera
típica, su tamaño hasta entre, aproximadamente, dos a cuatro veces
de lo normal. Los láseres que los cirujanos emplean para tratar
esta afección deben ser fibras ópticas duraderas que distribuyan
luz en sentido radial de una manera predecible y controlada, y
también deben ser capaces de doblarse sin quebrarse, con lo que las
fibras ópticas de poco tamaño o delgadas ofrecen una ventaja
adicional al cirujano.
Es típico que una fibra óptica, la cual está
adaptada para emplearse para esta finalidad, contenga un núcleo de
fibra de vidrio rodeada con revestimiento, una capa amortiguadora y
un manguito alineador exterior. El revestimiento protege el alma de
vidrio inherentemente más débil impartiendo un soporte mecánico al
alma. También el revestimiento posee, de ordinario, un índice de
refracción que es menor que el del alma con el fin de impedir que
la luz transmitida a través de la fibra óptica emerja en sentido
radial desde el alma. Aunque las fibras ópticas que son utilizables
para tales procedimientos y tratamientos médicos se conocen mucho y
se emplean con éxito, la presente invención está destinada a
aportar perfeccionamientos y ventajas importantes adicionales sobre
el estado actual de la técnica.
Una fibra óptica con una porción difusora para
difundir luz emitida en un extremo de la misma se da a conocer en
la patente de los EE.UU. de Esch número 5.754.717, según se muestra
en la figura 1 de esta solicitud, cuya patente, se cede legalmente
al cesionario de la presente solicitud. Allí se ilustra un extremo
de entrada 10, de fibra óptica, con una porción difusora 12 formada
por el alma pelada de un láser óptico típico, una capa de
acoplamiento óptico y un manguito exterior o alineador 14. La capa
de acoplamiento óptico, que reemplaza una porción del revestimiento
y la capa intermedia de la fibra óptica, tiene un índice de
refracción que sobrepasa el del alma con el fin de arrastrar la luz
fuera del alma usando principios físicos bien conocidos. El manguito
alienador está abradido, o desbastado, con el fin de conducir luz
desde la capa de acoplamiento óptico al exterior, a la vez que se
usa termounión o soldadura ultrasónica para aplicar o unir la
porción 14a del manguito exterior 14, que cubre la punta difusora,
a una porción adicional separada 14b del manguito localizada hacia
el extremo de la fibra óptica.
En esencia, el procedimiento para formar la
porción difusora de fibra óptica, ilustrada en la figura 1, que
representa la patente de Esch, necesita la presencia de una junta
soldada 16 cerca del extremo distal del revestimiento restante. A
los fabricantes de fibras ópticas con porciones difusoras,
destinadas para esta o para aplicaciones quirúrgicas similares, se
les requiera que garanticen un resistencia mecánica de la fibra
para la aplicación prevista, y en la cual la junta soldada puede
resultar en una concentración de tensiones reduciendo la
resistencia de la fibra óptica. También es posible que la silicona
o el adhesivo de la capa de acoplamiento óptico pueda contaminar el
área de junción del manguito durante el montaje, debilitando de
este modo la junta soldada. Aunque se considera que la junta
soldada es de resistencia adecuada para la mayoría de las
aplicaciones quirúrgicas, los diseñadores desearían usar fibras
ópticas de menor tamaño. A medida que el diámetro de fibras ópticas
se hace más pequeño, la degradación de la resistencia de la fibra
óptica, causada por la presencia de la junta de soldadura, llega a
ser pronunciada y, como resultado, importante. Los difusores más
pequeños pueden, con facilidad, romperse o llegar a separarse en la
junta de soldadura, mientras que la costura de soldadura en la
junta de soldadura puede enganchar los instrumentos e interferir
con el procedimiento quirúrgico, creando, de este modo, una
molestia, incluso un peligro operativo para el cirujano.
La patente de los EE.UU. número 5.814.041, de
Anderson y col., se refiera a un radiador óptico y fibra láser en
los que la porción de manguito de entrada o distal de la fibra
óptica está unida a una segunda porción de manguito con el fin de
formar una soldadura o costura de contacto entre las mismas.
La patente de los EE.UU. número 5.802.229, de
Evans y col., da a conocer un sistema de radiación de fibra óptica
el cual, similar al de Esch, no aporta un manguito exterior
continuo construido unitariamente para la fibra óptica.
La patente de los EE.UU: 5.334.000, de Bruce, da
a conocer un aparato de fibra láser en el que el extremo de entrada
o de ablación de una fibra óptica está equipado con un elemento de
tubo exterior relativamente corto para formar una superficie de
manguito, en esencia, discontinua proporcionando una junta
semejante a una costura o escalón.
De manera similar, en las patentes de los EE.UU.
números 5.269.777 y 5.196.005, de Doiron y col., y en las patentes
de los EE.UU. números 4.693.556 y 4.660.925 de McCaughan Jr., se
exponen varios tipos de fibras ópticas con fotodifusores o
estructuras similares, sin embargo ninguna de ellas pone de
manifiesto el manguito exterior continuo, de longitud sin costuras,
como el que aporta la presente invención, ni el procedimiento para
formar el mismo.
En un artículo en "Láseres en Cirugía y
Medicina", edición 19, páginas 159-167, se da a
conocer una fibra óptica con una superficie exterior sin costuras y
una punta afilada y, sin embargo, en la patente de los EE.UU.
5.695.583, se da a conocer un procedimiento para fabricar una fibra
óptica según el preámbulo de la reivindicación 1 anexo a este
documento.
Otras publicaciones que divulgan diversas
construcciones y varios tipos de pruebas sobre fibras ópticas
aplicables a los procedimientos y tratamientos quirúrgicos
empleando iluminación lasérica se muy conocidos en la
tecnología.
El diseño de una fibra óptica con una porción
difusora incluyendo un manguito exterior en el que se elimina la
junta de soldadura es altamente ventajoso en la construcción del
manguito de la fibra óptica extendiéndose en una pieza continua,
ininterrumpida o unitaria desde el conector para una fuente luminosa
hasta el extremo distal del alma.
Según esta invención se aporta un procedimiento
para producir un instrumento médico, en el que una fibra óptica con
una porción difusora, en su extremo distal, tiene un manguito
exterior de la fibra óptica constituido por un tubo continuo
construido unitariamente (extendiéndose desde el conector para la
fuente de luz lasérica hasta, el menos el extremo distal del alma en
la fibra óptica). Este procedimiento define en la reivindicación 1.
El manguito de la fibra óptica contacta y sostiene el alma en el
extremo distal fotoemisor o de entrada del mismo, y una punta está
moldeada en extremo distal formando un anillo en el manguito para
vadear el alma.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un procedimiento para producir un
dispositivo de fibra lasérica óptica en el que el manguito tubular
exterior abarcando el alma de la fibra es una estructura tubular
construida unitariamente y sin costuras.
Otro objeto de la presente invención es producir
un instrumento médico que incorpora una fibra lasérica óptica
producida de acuerdo con el procedimiento de esta invención para
formar la porción de fibra óptica del instrumento.
Ahora se puede hacer referencia a la siguiente
descripción detallada de la realización preferida de esta
invención, tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra una vista longitudinal en
corte de una fibra óptica utilizando la porción difusora según se
muestra en la patente de los EE.UU. número 5.754.717, a nombre de
Esch, representativa de la técnica anterior;
La figura 2 ilustra una representación
esquemática de un dispositivo lasérico utilizando la fibra óptica
según la presente invención;
La figura 3 ilustra una vista esquemática en
perspectiva de un conjunto de fibra óptica incorporando una
realización de la presente invención;
La figura 4 ilustra una vista longitudinal en
corte de la fibra óptica de esta invención utilizando una porción
difusora, mostrando según se representa desde el interior hacia el
exterior de la misma, un alma, una capa de acoplamiento óptico y un
manguito distal contactando el alma distal con la porción
difusora;
La figura 5 ilustra una vista fragmentaria en
corte mostrando el material anular conteniendo un componente
fotodispersor, y
La figura 6 ilustra una vista longitudinal en
corte mostrando el anillo montado al alma antes de implementar la
etapa de formación de la punta en una fibra óptica utilizando la
porción difusora de esta invención.
Con referencia con detalle a los dibujos, para
los fines de esta descripción, "proximal" se refiere a una
sección de fibra óptica 28 de esta invención que está más cerca de
una fuente de energía luminosa 22, y "distal" se refiere a un
tramo de la fibra óptica que está más lejos de la fuente de energía
luminosa 22.
Ilustrado de manera esquemática en la figura 2
está un instrumento médico 22 para difundir luz desde una fibra
óptica 28. El instrumento médico 20 incluye una fuente de energía
luminosa 22, siendo preferible un láser, y en el que la fibra
óptica 28 se conecta dentro de la fuente de energía luminosa 22 a
través de la intermediación de un conector 18 el cual está unido a
una lumbrera de conexión 24 conduciendo a una porción difusora 19
de la fibra óptica. Un conector y una lumbrera de conexión típicos
de esta clase que se pueden utilizar para el instrumento médico 20
se describen en la patente de los EE.UU. número 5.802.229 de Evans
y col., mientras un láser típico empleable para el instrumento
médico 20 es el láser Optima el cual vende Ethicon
Endo-Surgery en Cincinnati, Ohio. La fibra óptica
28 con el conector 18 unido se puede suministrar y vender por
separado de la fuente de luz 22, en forma de conjunto de fibra
óptica 29, según se representa en la figura 3 de los dibujos.
Una fibra óptica típica 28, según una realización
de la presente invención, incluyendo la porción difusora 19 y una
porción proximal fototransmisora 34, se muestra en la figura 4. En
una porción fototransmisora 23 de la fibra óptica 28, un
revestimiento 32 y la porción proximal 34 del manguito 38 rodean
radialmente la porción proximal 30 del alma 31. La fibra óptica 28
también puede tener la capa intermedia 42 dispuesta para que se
extienda en sentido circunferencial entre el revestimiento 32 y el
manguito 38. El material usado para formar el revestimiento 32
tiene un índice de refracción menor que el índice de refracción del
material usado para crear el alma 31 con el fin de que contener la
luz dentro del alma 31. El alma 31, además de su porción proximal
30, se extiende a través de una porción distal 36 hasta el extremo
distal 52 de la misma. La porción distal 36 del alma 31, que se
emplea para difundir luz, está rodeada por una capa de acoplamiento
óptico 40 y la porción distal 44 del manguito 38. No hay
interrupción, discontinuidad o porción de soladura alguna en el
manguito 38 puesto que la porción proximal 34 del manguito 38 y la
porción distal 44 del manguito 38 son dos segmentos de un manguito
continuo unitariamente construido 38. El manguito 38 se puede
extender distalmente pasado el extremo distal 52 del alma 31 y
puede configurar en la punta penetrante 50. Según se ha mencionado,
el manguito 38 está constituido por una pieza continua,
consistente, de preferencia, en perfluoroalcoxi impregnado con
sulfato de bario.
Un material con un índice de refracción mayor que
el índice de refracción del alma 31 horma la capa de acoplamiento
óptico 40, en la que se puede usar UV50 Adhesive, disponible en
Chemence Incorporated, en Alpharetta, Georgia, para producir la
capa de acoplamiento óptico 40.
Un componente fotodispersor 48, el cual está
cargado con un material fotodispersor y localizado en la cara
distal 52 del alma 31, puede reflejar luz de retorno dentro del
alma 31 con el fin de proporcionar una distribución más igual o
uniforme de la luz , con lo que se puede emplear alexandrita como
material fotodispersor para el componente 48. Además de sus
propiedades dispersoras, este material fluoresce de una manera
dependiente de la temperatura al ser estimulado por la luz, con
esta propiedad adaptada para ser usada para medir la temperatura en
el tejido en la proximidad de la porción difusora 19. El mismo
adhesivo que se emplee para la capa de acoplamiento óptico 40 puede
suspender las partículas de alexandrita en la misma y puede servir
de material base para el componente fotodispersor 48.
Según se ilustra en la figura 4, utilizando el
componente fotodispersor 48, el manguito 38 está conformado para
extenderse distalmente pasado el componente fotodispersor 48 y,
como resultado, formar una punta penetrante afilada 50.
Durante el funcionamiento del instrumento médico
20, la luz generada por la fuente de energía luminosa 22 viaja a
través del alma 31 hasta la porción difusora 19. Ahí, en la
realización de esta invención ilustrada en la figura 4, la energía
luminosa emerge del alma 31 hacia la capa de acoplamiento óptico 40
porque la capa de acoplamiento óptico tiene un mayor índice de
refracción. La porción distal 44 del manguito 38, el cual rodea la
capa de acoplamiento óptico 40, recoge la luz procedente de la capa
óptica 40, empleando las abrasiones formadas en la superficie
interior de la porción distal 44 del manguito 38. El manguito 38
usa, con preferencia, partículas de sulfato de bario dispersadas
dentro del manguito 38 para dirigir energía luminosa con uniformidad
fuera hacia el tejido. La energía luminosa que llegue al componente
fotodispersor 48 se refleja atrás hacia el alma 31 por medio de las
partículas de alexandrita en el componente fotodispersor 48.
Además, las propiedades fluorescentes de las partículas de
alexandrita, cuando estén estimuladas por energía luminosa de la
longitud de onda apropiada, pueden determinar la temperatura de los
tejidos circundantes empleando procedimientos que son conocidos en
la técnica. La punta penetrante 50 es capaz de penetrar tejido duro
con el fin de ayudar en los procedimientos médicos.
El manguito de esta invención 38 no tiene juntas
de soldadura o discontinuidades en el diámetro exterior que se
extiende desde el extremo proximal de la punta penetrante 50 hasta
el conector 18 lo cual, es comprensible, tiende a debilitar la
fibra óptica o, lo cual puede, con detrimento, engancharse con, o
arrastrar, la fibra óptica 28 con el fin de desplazar la última
mientras se usa. Cuando se usa la fibra óptica 28, los cirujanos o
los médicos generales con frecuencia necesitan plegarla para
colocar con éxito la fibra en el cuerpo del paciente. La fibra
óptica 28 y el manguito asociado 38 pueden soportar más plegado que
las fibras ópticas con manguitos que tienen líneas de soldadura o
discontinuidades formadas en el diámetro exterior de las mismas
proximales a la punta
penetrante 50.
penetrante 50.
Con el fin de producir una fibra óptica según la
invención y como se muestra en la figura 4, puede haber una fibra
óptica 28, modificada, con su manguito asociado 38. Primero, se
aporta un manguito 38, el cual es aproximadamente tan largo como la
fibra óptica que se va a usar y, con preferencia, lo bastante largo
como para que se extienda desde el conector 18 (mostrado en la
figura 3) pasado el extremo distal 52 del alma 31. Después de esto
la superficie interior de la porción distal 34 del manguito 38 se
abrade. Se puede usar diferentes procedimientos para abradir,
texturizar o desbastar la superficie interior, tales como el
cepillado con un cepillo pequeño, desbastado con una herramienta
pequeña, o prensado contra un mandril para moldear las áreas
ásperas, para crear una superficie interior basta. El procedimiento
de desbastado se puede implementar mientras que el manguito 38 es
una pieza independiente antes de su ensamblaje con los demás
componentes de la fibra óptica 28, o se puede efectuar a
continuación del ensamblaje. En caso de que el procedimiento de
desbastado se realice después del ensamblado del manguito en la
fibra, el manguito 38 se desliza por encima de la capa intermedia
40 con el fin de extender el manguito 38 distalmente más allá del
extremo distal de la capa intermedia 42 y del alma 31. Moviendo el
manguito distalmente más allá del extremo distal de la capa
intermedia 42 y el alma 31 dejará al descubierto el interior del
manguito 38 de forma que se pueda abradir con facilidad.
Después de la abrasión, con el fin de preparar la
fibra óptica 28 para el ensamblaje, la porción distal 36 del alma
31 se deja al descubierto desforrando la capa intermedia 42 y el
revestimiento circundante 32. Dejando el revestimiento 32 de forma
que se extienda distalmente más allá del extremo de la capa
intermedia 42, de una manera gradual, según se muestra en la figura
4, se reduce la formación de cualesquiera puntos de concentración
de esfuerzos.
Con el fin de fabricar el componente
fotodispersor 48 se lleva una mezcla de partículas de alexandrita y
adhesivo incurado, siendo preferible en una relación de 2,5 a 1, en
peso, entre la alexandrita y el adhesivo dentro de un material
tubular usado para el anillo 46, y con un diámetro interior que sea
igual al diámetro exterior del alma 31. El material anular debe ser
lo bastante largo como para que se extienda mucho más allá del
manguito 38 tras del ensamblaje. La mezcla de material incurado del
componente fotodispersor es un tramo axial de material anular 46
conteniendo el componente fotodispersor 48, según se muestra en la
figura 5.
El manguito 38 se desliza entonces encima del
alma preparada 31 y de la capa intermedia 42 hasta que el manguito
38 se extienda más allá de la cara distal 52 del alma 31. El
adhesivo incurado 53 se aplica entonces al volumen o espacio vacío
dejado por la capa intermedia 42 y revestimiento 32, habiéndose
retirado antes. El manguito 38 se mueve para extender el alma 31
ligeramente más allá del extremo del manguito 38, y la sección de
material del anillo conteniendo el material incurado del componente
fotodispersor se encaja por encima del extremo del alma al
descubierto 19. El material del componente fotodispersor debe quedar
en contacto con la cara distal 52 del alma 31 y un pequeño tramo
del material del anillo debe rodear el alma 31 cerca de su cara
distal 52. El alma 31, el material del componente fotodispersor, y
un tramo de material del anillo se embuten o retiran dentro del
manguito 38, dejando un tramo de material del anillo extendiéndose
más allá de la cara distal 52 del alma 31, y sustancialmente a la
misma distancia más allá de la cara 52 que el manguito 38,
ilustrado en la figura 6. En el caso de que no se necesite
componente fotodispersor 48 alguno, el tramo de material del anillo
sin el componente fotodispersor 48 se posiciona alrededor el alma
31 cerca de la cara distal 52.
En una etapa opcional se podrán eliminar
cualesquiera burbujas de aire que pudieran estar presentes en la
capa de acoplamiento 40. El extremo distal de la fibra óptica 28,
con la cara distal 52 del alma 31 se mantiene hacia abajo mientras
que se calienta para permitir que el adhesivo que formará la capa de
acoplamiento óptico 40 fluya hacia el extremo distal fajo el efecto
de la gravedad. Esta etapa ayudará a eliminar aire de la capa de
acoplamiento óptico 40 con el fin de permitir que transmita luz
procedente del alma 31 con más eficiencia, para lo que, por
ejemplo, se puede aplicar calor por medio de un pistolete de aire
caliente.
Con el material del anillo en su sitio, el
adhesivo y el material del componente fotodispersor se curan para
formar la capa de acoplamiento óptico y el componente fotodispersor
48, con lo que, según una realización de la invención, el adhesivo
se puede curar por medio de luz ultravioleta.
La punta penetrante 50 se forma colocando el
extremo distal de la fibra óptica dentro de un molde y
calentándola para que se funda y se fusiona al manguito 38 y al
anillo 46 en una sola pieza, produciéndose la realización mostrada
en al figura 4, dejando una pequeña bolsa de aire 51 junto con el
componente fotodispersor 48.
En una realización de esta invención, tanto el
anillo 46 como el manguito 38 se hacen con el mismo material y se
forman en una sola pieza de forma que el anillo 46 pase a ser una
porción del manguito 38 una vez que estas piezas se han fundido y
fusionado. El anillo 46, siendo una porción del manguito 38 contacta
el alma 31 en un extremo distal 36 del alma. También contacta y
alinea el componente fotodispersor 48 tras el uso del componente
fotodispersor 48. La punta penetrante 50 estando formada en la
fibra óptica 28, a la que se hace referencia como puntas extremas,
completa la porción difusora 19 de la fibra óptica 28.
Es fácilmente evidente que se pueden sustituir
estructuras equivalentes por las estructuras aquí ilustradas y
descritas y que las realizaciones que de esta invención se han
descrito no quedan limitadas a las aclaradas. Como un ejemplo de
una estructura equivalente que se puede usar, la capa de
acoplamiento óptico 28 puede comprender una sustancia cargada con
partículas fotodispersoras, las cuales, si se emplean, eliminan la
necesidad de abradir la superficie interior del manguito 38.
Aunque esta invención se ha mostrado y descrito
en particular con respecto a realizaciones preferidas de la misma,
los expertos en la técnica comprenderán que otros cambios se pueden
hacer en la forma y en los detalles de las mismas, sin desviarse
del ámbito de esta invención.
Claims (3)
1. Un procedimiento para producir un instrumento
médico para el tratamiento de tejido dicho instrumento incluyendo
una fibra óptica (28) teniendo un alma (31), un revestimiento (32)
y un manguito continuo ininterrumpido (38) externo que se extiende
sobre el alma (31) y el revestimiento (32), y en el que dicha alma
(31) tiene una porción distal (36), dicho procedimiento
comprendiendo:
- a)
- descubrir dicho revestimiento (32) de una porción distal de dicha fibra óptica (28) con el fin de dejar un volumen entre el alma (31) de dicha fibra óptica y el manguito (38) de dicha fibra óptica (28);
- b)
- insertar un material curable dentro de una capa de acoplamiento óptico (40) dentro de dicho volumen;
- c)
- colocar un anillo (46) encima de dicha porción distal (36) de dicha alma (31); y
- d)
- moldear una punta penetrante (50) en dicho extremo distal (52) de dicha fibra óptica (28) mientras que se fusiona dicho anillo (46) a dicho manguito (38) para hacer que dicho manguito toque dicha alma (31).
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
comprendiendo además un componente fotodispersor (48) dentro de
dicho anillo (46).
3. El procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dicho procedimiento comprende además apoyar un componente
fotodispersor (48) en dicho extremo distal de dicha alma (31).
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