ES2355294T3

ES2355294T3 - Iluminador granangular quirúrgico.

Info

Publication number: ES2355294T3
Application number: ES06827256T
Authority: ES
Inventors: Ronald T. Smith
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: CA2627194A1; KR101248484B1; RU2415657C2; AU2006308686A1; CN101330889B; KR20080068730A; CN101330889A; RU2008121968A; US20070100327A1; ATE490751T1; AU2006308686B2; JP4976406B2; US7731710B2; JP2009513278A; EP1942849A1; WO2007053666A1; BRPI0618268A2; EP1942849B1; DE602006018772D1; CA2627194C

Abstract

Iluminador granangular de pequeño calibre, que comprende: una fibra óptica (22), que puede funcionar para acoplarse ópticamente a una fuente de luz (12) y recibir un haz de luz procedente de dicha fuente de luz y transmitir dicho haz de luz para iluminar una zona; una pieza de mano (10) funcionalmente acoplada con la fibra óptica; un elemento óptico (20), que puede funcionar para recibir el haz de luz y dispersar dicho haz de luz para iluminar la zona; y una cánula (16) funcionalmente acoplada con la pieza de mano para alojar y dirigir la fibra óptica y el elemento óptico, caracterizado porque el elemento óptico (20) comprende un extremo distal de la fibra óptica (22) que se estrecha progresivamente y que está esculpido en una forma de un cono concentrador parabólico compuesto ("CPC") que disemina angularmente la luz hasta alcanzar un alto ángulo de descentramiento, escapando casi todo el haz de luz del elemento óptico a través de una cara extrema distal planar del cono CPC.

Description

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a instrumentación quirúrgica, en particular, la presente invención se refiere a instrumentos quirúrgicos destinados a iluminar una zona durante una cirugía ocular. Aún más particularmente, la presente invención se refiere a un iluminador granangular de cono concentrador parabólico 5 compuesto (CPC) para la iluminación de un campo quirúrgico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la cirugía oftálmica y, en particular, en la cirugía vitreorretinal es deseable utilizar un sistema de microscopio quirúrgico granangular para ver una parte de la retina tan grande como sea posible. Existen lentes de objetivo granangular para dichos sistemas de microscopios, pero éstas requieren un campo de iluminación más 10 amplio que el proporcionado por el cono de iluminación de una sonda típica de fibra óptica. Como resultado, se han desarrollado diversas tecnologías para aumentar la diseminación del haz de la luz relativamente incoherente proporcionado por un iluminador de fibra óptica. Estos iluminadores granangulares conocidos pueden iluminar de este modo una parte más grande de la retina, tal como se requiere por los actuales sistemas de microscopio quirúrgico granangular. Sin embargo, los iluminadores granangulares actualmente existentes ofrecen varias 15 desventajas.

Un inconveniente de los iluminadores granangulares de la técnica anterior para cirugía oftálmica reside en una armonización del índice de refracción de luz del fluido vítreo del ojo con el de la superficie de refracción de luz de la lente del iluminador que entra en contacto con el fluido vítreo del ojo. El contacto del fluido vítreo del ojo con la superficie de refracción de luz de la lente diseminadora de luz de dichos sistemas de la técnica anterior da como 20 resultado una refracción subóptima de la luz debido al cambio de índice causado por el fluido vítreo del ojo. La patente US nº 5.624.438, titulada “Retinal Wide-Angle Iluminator for Eye Surgery” y concedida a favor de R. Scott Turner, proporciona un sistema para superar el efecto de la armonización de índices de refracción mediante el uso de un escalón de alto índice de refracción, mediado por la presencia de un intersticio de aire. El intersticio de aire está presente en el extremo distal de una fibra óptica y en la superficie de refracción de luz de la lente del 25 iluminador. Por tanto, la luz que emana del guiaondas óptico (es decir, de la fibra óptica) experimentará una dispersión angular sin ningún cambio de índice que pudiera ser causado por contacto con el fluido vítreo del ojo antes de que dicha luz atraviese la superficie de refracción de luz de la lente del iluminador.

Otro inconveniente de los iluminadores granangulares actualmente disponibles es el deslumbramiento. Se produce deslumbramiento cuando la fuente de la iluminación es pequeña y brillante, y el usuario (por ejemplo, un 30 cirujano oftálmico) tiene una línea de visión directa con la pequeña fuente de iluminación brillante. El deslumbramiento consiste en la radiación dispersa no deseada que no proporciona una iluminación útil y que distrae a un observador o bien oscurece un objeto que se encuentra en observación. Se puede corregir el deslumbramiento en los iluminadores granangulares actuales, pero típicamente tan solo por reducción del flujo de luz de iluminación total, lo que reduce la cantidad de luz disponible para observación por el cirujano. Por ejemplo, la 35 “sonda bala” fabricada por Alcon Laboratories, Inc., de Fort Worth, Texas, consigue una iluminación granangular utilizando una fibra de forma de bala que tiene un acabado superficial difusivo para dispersar la luz que emana del extremo distal de una fibra óptica. Para reducir el deslumbramiento, la sonda bala puede utilizar un escudo geométrico que reduzca el ángulo de iluminación por reducción del flujo de luz disponible total.

Otro inconveniente de los iluminadores granangulares típicos de la técnica anterior reside en que no 40 proporcionan simultáneamente tanto un ángulo de iluminación grande (diseminación angular) como una alta eficiencia de emisión de la fuente de luz para iluminar un sitio quirúrgico. La técnica anterior más próxima representada por el documento EP-A-0 651 981 describe un iluminador granangular en el que el extremo distal de la fibra óptica está esculpido en forma de un cono que se estrecha progresivamente.

Por tanto, existe la necesidad de proporcionar un iluminador granangular quirúrgico que pueda reducir o 45 eliminar los problemas asociados con los iluminadores granangulares de la técnica anterior, particularmente el problema de proporcionar simultáneamente tanto una diseminación angular grande como una alta eficiencia de emisión de la luz emitida.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un iluminador quirúrgico granangular de alta eficiencia para iluminar un 50 campo quirúrgico, que esté de acuerdo con las siguientes reivindicaciones y que cumpla sustancialmente estas y otras necesidades. Una forma de realización de la presente invención es un sistema quirúrgico de iluminación de pequeño calibre y alta eficiencia, que comprende: una fuente de luz para proporcionar un haz de luz; un cable óptico acoplado ópticamente con la fuente de luz para recibir y transmitir el haz de luz; una pieza de mano acoplada funcionalmente al cable óptico; una fibra óptica acoplada funcionalmente a la pieza de mano, estando acoplada la 55 fibra óptica ópticamente al cable óptico para recibir y transmitir el haz de luz; un elemento óptico acoplado ópticamente a un extremo distal de la fibra óptica para recibir el haz de luz y dispersar dicho haz de luz a fin de iluminar una zona (por ejemplo, un sitio quirúrgico) en donde el elemento óptico comprende un cono concentrador parabólico compuesto (“CPC”); y una cánula acoplada funcionalmente a la pieza de mano para alojar y dirigir la

fibra óptica y el elemento óptico, y escapando casi todo el haz de luz del elemento óptico a través de una cara extrema distal planar del cono CPC.

El elemento óptico puede ser un elemento óptico difusivo de pequeño calibre que comprenda un extremo distal esculpido de la fibra óptica o un cono CPC de plástico mecanizado o moldeado por inyección. Por ejemplo, el elemento óptico puede ser un elemento óptico de calibre 19, 20 ó 25. El elemento óptico del cono CPC disemina 5 angularmente el haz de luz hasta alcanzar un alto ángulo de descentramiento y emite la luz desde el extremo distal de la cánula con alta eficiencia. Casi todo el haz de luz escapa del elemento óptico a través de la cara extrema distal planar del cono CPC.

La cánula, el elemento óptico y la pieza de mano pueden fabricarse de materiales biocompatibles. El cable óptico puede comprender un primer conector óptico acoplado funcionalmente a la fuente de luz y un segundo 10 conector óptico acoplado funcionalmente a la pieza de mano (para acoplar ópticamente el cable óptico a la fibra óptica alojada dentro de la pieza de mano y la cánula). Estos conectores pueden ser unos conectores de fibra óptica SMA. El elemento óptico, la fibra óptica y el cable óptico (es decir, la fibra o fibras ópticas situadas dentro del cable óptico) deberán ser de un calibre compatible para transmitir el haz de luz de la fuente de luz al campo quirúrgico. Por ejemplo, los tres elementos podrían ser de igual calibre. 15

Otra forma de realización de la presente invención es un iluminador granangular de pequeño calibre que comprende: una fibra óptica operativa para acoplarse ópticamente a una fuente de luz y para recibir un haz de luz proveniente de la fuente de luz y transmitir dicho haz de luz para iluminar una zona; una pieza de mano acoplada funcionalmente a la fibra óptica; un elemento óptico operativo para recibir el haz de luz y dispersar dicho haz de luz a fin de iluminar la zona, en donde el elemento óptico comprende un cono concentrador parabólico compuesto 20 (“CPC”); y una cánula acoplada funcionalmente a la pieza de mano para alojar y dirigir la fibra óptica y el elemento óptico. La zona puede ser un sitio quirúrgico, tal como la retina. El cono CPC puede comprender un extremo distal esculpido de la fibra óptica o un cono CPC separado de plástico mecanizado o moldeado por inyección acoplado ópticamente a un extremo distal de la fibra óptica.

Un uso de la presente invención puede incluir un procedimiento de iluminación granangular de un campo 25 quirúrgico utilizando un iluminador granangular de alta eficiencia de acuerdo con las enseñanzas de la invención y una realización de una pieza de mano quirúrgica del iluminador granangular de la presente invención para uso en cirugía oftálmica. Se pueden poner en práctica las formas de realización de la presente invención en forma de una pieza de mano conectada a una cánula u otro alojamiento que incluye un cable de fibra óptica que termina en un elemento óptico difusivo de acuerdo con las enseñanzas de esta invención. Además, se pueden incorporar formas 30 de realización de la presente invención dentro de una máquina o sistema quirúrgico para uso en cirugía oftálmica u otra. Otros usos de un iluminador granangular de alta eficiencia diseñado de acuerdo con las enseñanzas de esta invención serán conocidos de los expertos en la materia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

Puede adquirirse una compresión más completa de la presente invención y de las ventajas de la misma 35 haciendo referencia a la descripción siguiente, considerada junto con los dibujos adjuntos, en los que números de referencia iguales indican características iguales y en los que:

La figura 1 es una representación diagramática de una forma de realización de un sistema de iluminación granangular de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

La figura 2 es un diagrama más detallado que ilustra una forma de realización de un elemento óptico 40 difusivo para iluminación granangular de acuerdo con las enseñanzas de esta invención;

La figura 3 es una descripción matemática detallada de una forma que se estrecha progresivamente de un cono CPC de una forma de realización de esta invención;

La figura 4 ilustra el funcionamiento de un elemento óptico de un concentrador de cono CPC de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; y 45

La figura 5 es un diagrama que ilustra el uso de una forma de realización de un iluminador granangular de la presente invención en cirugía oftálmica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En las figuras, se ilustran las formas de realización preferidas de la presente invención, utilizándose números iguales para referirse a partes iguales y correspondientes de los diversos dibujos. 50

Las diversas formas de realización de la presente invención proporcionan un dispositivo endoiluminador basado en fibra óptica de pequeño calibre (por ejemplo, calibre 19, 20 ó 25) para su utilización en intervenciones quirúrgicas, tal como en cirugía vitreorretinal/segmento posterior. Las formas de realización de la presente invención pueden comprender una pieza de mano, tal como la pieza de mano Revolution-DSP(TM) de Alcon-Grieshaber, vendida por Alcon Laboratories, Inc., Fort Worth, Texas, conectada a una cánula de pequeño calibre (por ejemplo, 55 calibre 19, 20 ó 25). La dimensión interior de la cánula puede utilizarse para alojar una fibra óptica, la cual puede terminar en un elemento óptico difusivo integrado en la fibra óptica o separado de la misma, de acuerdo con las

enseñanzas de la presente invención. Las formas de realización del iluminador granangular pueden configurarse para uso en el campo general de la cirugía oftálmica. Sin embargo, se contempla y se comprenderá por los expertos en la materia que el alcance de la presente invención no se limita a la oftalmología, sino que puede aplicarse en general a otras zonas de la cirugía, en las que puedan requerirse iluminación granangular y/o iluminación de ángulo variable. 5

Una forma de realización del iluminador granangular de alta eficiencia de la presente invención puede comprender una fibra óptica, un elemento óptico difusivo de la luz, un vástago (cánula) y una pieza de mano, fabricados de materiales polímeros biocompatibles, de tal manera que la parte invasiva del iluminador granangular sea un artículo quirúrgico desechable. A diferencia de la técnica anterior, las formas de realización del iluminador granangular de alta eficiencia de esta invención pueden proporcionar alta transmisión óptica/alto brillo con bajas 10 pérdidas ópticas. Las formas de realización de la presente invención fabricadas con materiales polímeros biocompatibles pueden integrarse en un mecanismo de pieza de mano articulada de bajo coste, de tal manera que estas formas de realización puedan comprender un instrumento iluminador desechable barato.

Las formas de realización de la presente invención se basan en el principio de los rayos de borde (descrito por Roland Winston en Non-Imaging Optics, Elsevier Academic Press, 2005). Este principio sostiene que si los 15 rayos meridionales de máximo ángulo de descentramiento (rayos que pasan por el eje óptico de una fibra óptica) emitidos desde la parte de la fibra óptica que no se estrecha progresivamente pueden ser enfocados por un estrechamiento progresivo de un cono CPC sobre el reborde distal del cono, entonces todos los rayos meridionales con ángulos de descentramiento inferiores al ángulo extremo atravesarán la cara distal del cono CPC en algún sitio situado dentro de la periferia del cono. Los estrechamientos progresivos diseñados que utilizan este principio 20 muestran un compromiso mucho mejor entre la diseminación angular del haz y la eficiencia de emisión que el que es posible con iluminadores granangulares existentes.

La figura 1 es una representación diagramática de un sistema quirúrgico 2 que comprende una pieza de mano 10 para suministrar un haz de luz de una fuente de luz 12 a un vástago 16 a través de un cable 14. El cable 14 puede ser un cable de fibra óptica de cualquier calibre, tal como es conocido en la técnica, pero es 25 preferentemente un cable con una fibra de calibre 19, 20 ó 25. Además, el cable 14 puede comprender una sola fibra óptica o una pluralidad de fibras ópticas acopladas ópticamente a la fuente de luz 12 para recibir el haz de luz y transmitirlo a una fibra óptica 22 dentro del vástago 16 a través de la pieza de mano 10. El vástago 16 está configurado para alojar la fibra óptica 22 y un elemento óptico difusivo 20 en el extremo distal del vástago 16, tal como se ilustra más claramente en las figuras 2 a 4. El elemento óptico difusivo 20 puede estar integrado en la fibra 30 óptica 22 o puede estar separado de ésta. El sistema de acoplamiento 32 puede comprender un conector de fibra óptica en cada extremo del cable 14 para acoplar ópticamente la fuente de luz 12 a la fibra óptica 22 dentro de la pieza de mano 10, tal como se expone más completamente a continuación.

La figura 2 es un diagrama más detallado que ilustra una forma de realización del elemento óptico difusivo 20. La figura 2 proporciona una vista ampliada del extremo distal del vástago 16. El vástago 16 se muestra alojando 35 la fibra 22 y el elemento óptico 20. El elemento óptico 20 está acoplado ópticamente a la fibra 22, la cual a su vez está acoplada ópticamente al cable 14 de fibra óptica. En algunas formas de realización, el cable 14 de fibra óptica puede extenderse a través de la pieza de mano 10 y presenta un acoplamiento óptico directo con el elemento óptico 20. Para estas formas de realización, no se utiliza una fibra separada 22. En algunas formas de realización el elemento óptico 20 puede constituir una parte integrante de la fibra óptica 22/14. En algunas formas de realización 40 el extremo distal de la fibra óptica 22/14 está esculpido en forma de un cono CPC que disemina angularmente la luz hasta alcanzar un alto ángulo de descentramiento y que emite la luz desde el extremo distal de la fibra óptica 22/14 con alta eficiencia. Como alternativa, el extremo distal plano de una fibra óptica 22/14 puede pegarse ópticamente a un elemento óptico separado 20, el cual puede comprender un plástico u otro polímero de grado óptico mecanizado o moldeado por inyección. 45

Cuando se implementa dentro de la pieza de mano 10, la fibra 22 es de un calibre compatible con el calibre del cable 14 de fibra óptica, de tal modo que dicha fibra pueda recibir y transmitir luz proveniente del cable 14 de fibra óptica. La pieza de mano 10 puede ser cualquier pieza de mano conocida en la materia, tal como la pieza de mano Revolution-DSP comercializada por Alcon Laboratories, Inc., de Fort Worth, Texas.

La fuente de luz 12 puede ser una fuente de luz de xenón, una fuente de luz de halógeno o cualquier otra 50 fuente de luz capaz de suministrar luz a través de un cable de fibra óptica. El vástago 16 puede ser una cánula de pequeño calibre, preferentemente dentro del rango de calibres 18 a 30, tal como es conocido de los expertos en la materia. El vástago 16 puede ser de acero inoxidable o de un polímero biocompatible adecuado (por ejemplo, PEEK, poliimida, etc.), tal como es conocido por los expertos en la materia.

El cable 14 de fibra óptica o la fibra 22 y/o el vástago 16 pueden acoplarse funcionalmente a la pieza de 55 mano 10, por ejemplo a través de unos medios de ajuste 40, tal como se muestra en la figura 6. Los medios de ajuste 40 pueden comprender, por ejemplo, un sencillo mecanismo de empuje/tracción, tal como es conocido de los expertos en la materia. La fuente de luz 12 puede acoplarse ópticamente a la pieza de mano 10 (es decir, a la fibra 22) utilizando, por ejemplo, un conector de fibra óptica SMA (Scale Manufacturers Association) estándar en los extremos del cable 14 de fibra óptica. Esto permite el acoplamiento eficiente de luz de la fuente de luz 12 a la pieza 60 de mano 10 a través del cable 14 de fibra óptica y la salida final de luz del elemento óptico 20 en el extremo distal del vástago 16. La fuente de luz 12 puede comprender unos filtros, tal como es conocido de los expertos en la

materia, para reducir los dañinos efectos térmicos de la radiación infrarroja absorbida que se produce en la fuente de luz. El filtro o filtros de la fuente de luz 12 pueden utilizarse para iluminar selectivamente un campo quirúrgico con diferentes colores de la luz, tal para excitar un colorante quirúrgico.

La figura 3 es una representación diagramática que proporciona una descripción matemática detallada de una forma de estrechamiento progresivamente de un cono CPC que aceptará luz de entrada con un semiángulo 5 máximo de θent-ext (en el núcleo de la fibra) (por ejemplo, fibra 22/14) con índice de refracción lw) y emitirá luz desde la cara extrema distal del elemento óptico 20 con una diseminación angular de hasta un semiángulo θsal-ext (en aire). Juntamente con la figura 4, la figura 3 ilustra el funcionamiento de un concentrador de cono CPC, tal como el elemento óptico 20 de la presente invención.

Un elemento óptico 20 que comprende un concentrador de cono CPC según se muestra en la figura 4 tiene 10 las características siguientes:

- Los rayos meridionales de descentramiento extremo a θent = 30 grados (en aire) que inciden en la región 200 del CPC son enfocados por el CPC en un punto del borde distal de la región 210 del cono y salen de esta región 210 del cono dentro de un rango de ángulos de hasta θsal = 60 grados en aire.

- Los rayos meridionales de descentramiento extremo a θent = 30 grados que inciden en la región 210 del 15 cono, en vez de hacerlo en la región 200 del CPC, son reflejados por la región 210 del cono y atraviesan la cara extrema distal de la región 210 del cono a un ángulo de descentramiento θsal = 60 grados en aire.

Por tanto, el 100% de los rayos meridionales extremos a θent = 30 grados pasarán por el elemento óptico 20 del cono CPC y saldrán por la cara extrema distal. El principio de los rayos del borde sostiene que si los rayos meridionales extremos atraviesan la cara extrema distal, entonces los rayos meridionales menos extremos la 20 atravesarán también. Por tanto, el 100% de los rayos meridionales con ángulos menores o iguales que 30 grados pasarán por el concentrador 20 de cono CPC de la figura 4. Por otra parte, algunos de los rayos sesgados (rayos que nunca se intersecan con el eje óptico del concentrador), con unos ángulos de incidencia menores o iguales que 30 grados con relación a la normal, no pasarán por el cono CPC, sino que serán volteados por múltiples rebotes TIR (total internal reflection – reflexión interna total) y se reflejarán volviendo a la fibra óptica 22/14 en la dirección 25 proximal. Por tanto, incluso para una fuente idealizada con intensidad uniforme de hasta ent e intensidad cero más allá de ent no son posibles eficiencias de emisión del 100% para el caso tridimensional que incluye rayos sesgados. No obstante, el compromiso de diseminación angular frente a eficiencia de emisión que es posible con un elemento óptico 20 de un concentrador de cono CPC de θent - θsal es mucho mejor que el que es posible con iluminadores granangulares de la técnica anterior. 30

Utilizando las ecuaciones de la figura 3, se puede diseñar la forma de un concentrador de cono CPC de θent - θsal para cualquier combinación de ángulos máximos de entrada y salida. Para un iluminador granangular de acuerdo con la presente invención, el máximo ángulo de entrada θent puede corresponder aproximadamente al arcoseno NA de la fibra óptica 22: θent = arcsen NAf,ber. De este modo, para un NA = 0,5 de la fibra óptica 22, el semiángulo de entrada (en aire) sería de 30 grados. El ángulo de salida puede ser cualquier semiángulo del haz 35 granangular emitido que se desee para una aplicación particular. Son posibles semiángulos de salida tan grandes como 90 grados en aire con las formas de realización del iluminador granangular de alta eficiencia de la presente invención.

Acoplando ópticamente un elemento óptico 20 en forma de cono CPC al extremo distal de una fibra óptica 22 (o configurando el extremo distal de una fibra óptica 22 con una forma de cono CPC) y alojando el conjunto 40 óptico dentro de una cánula 16 se puede crear un iluminador granangular de alta eficiencia de la presente invención, una realización del cual se ilustra en la figura 2. El elemento óptico 20 del cono CPC puede ser creado esculpiendo el extremo distal de la fibra óptica 22 o pegando un extremo distal plano de una fibra óptica 22 que no se estrecha progresivamente a un elemento óptico 20 de un cono CPC de plástico mecanizado o moldeado por inyección. El vástago (cánula) 16 puede fabricarse en acero y está preferentemente curvado de manera suave para 45 entrar en contacto con el elemento óptico 20 solamente en el extremo distal más alejado, como se muestra en la figura 2. En el punto de contacto, la fibra óptica 22 puede pegarse al vástago 16, por medio de un adhesivo 23 para proporcionar resistencia mecánica y obtener una junta de sellado que impida que entre líquido del ojo en el intersticio de aire 21 entre el elemento 20 y el vástago 16. La preservación del intersticio de aire 21 es importante para asegurar que los rayos de luz que se desplazan dentro de la trayectoria óptica experimenten una reflexión 50 interna total desde las paredes laterales del elemento óptico 20 y salgan por el extremo distal de dicho elemento óptico 20 según se ha diseñado. El vástago 16 impide que el resplandor procedente del extremo distal del elemento óptico 20 se disperse hacia el cristalino del ojo; sin embargo, se puede acoplar también el elemento óptico 20 al vástago 16 de tal manera que su extremo distal se extienda ligeramente hasta más allá del extremo distal del vástago 16 con poco impacto en el deslumbramiento. 55

Las formas de realización de la presente invención producirán un deslumbramiento mínimo, funcionarán en aire o en líquido y pueden tener un compromiso mucho mejor entre dispersión angular y eficiencia del haz emitido que en el caso de los iluminadores granangulares de la técnica anterior.

La figura 5 ilustra el uso de una forma de realización del iluminador granangular de alta eficiencia de esta invención en una cirugía oftálmica. En funcionamiento, la pieza de mano 10 suministra un haz de luz a través del 60

vástago 16 (por la vía de la fibra óptica 22/14) y a través del elemento óptico 20 para iluminar una retina 28 de un ojo 30. La luz colimada suministrada al conjunto óptico 20 a través de la pieza de mano 10 es generada por la fuente de luz 12 y suministrada para iluminar la retina 28 por medio del cable 14 de fibra óptica y el sistema de acoplamiento 32. El elemento óptico 20 es operativo para diseminar el haz de luz suministrado por la fuente de luz 12 sobre una zona de la retina tan grande cómo la que, por ejemplo, una lente objetivo granangular de microscopio 5 le permita ver a un cirujano.

Una ventaja de las formas de realización del iluminador granangular de alta eficiencia de esta invención es que estos pueden proporcionar un equilibrio más favorable, cuando se tiene simultáneamente una gran diseminación angular y una alta eficiencia de emisión, que en el caso de los iluminadores granangulares de la técnica anterior. Las formas de realización de la presente invención pueden ponerse en práctica también en forma 10 de iluminadores granangulares extensibles de pequeño Calibre de acuerdo con la solicitud de patente relacionada PCT/US2006/042397, presentada el 31 de octubre de 2006.

Aunque se ha descrito en la presente memoria en detalle la presente invención haciendo referencia a las formas de realización ilustradas, deberá entenderse que la descripción se proporciona a título de ejemplo y no debe interpretarse en un sentido limitativo. De este modo, aunque la presente invención se ha descrito haciendo 15 referencia particular a la zona general de la cirugía oftálmica, las enseñanzas contenidas en la misma se aplican igualmente dondequiera que se desee proporcionar una iluminación granangular y variable de un sitio quirúrgico.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Iluminador granangular de pequeño calibre, que comprende:

una fibra óptica (22), que puede funcionar para acoplarse ópticamente a una fuente de luz (12) y recibir un haz de luz procedente de dicha fuente de luz y transmitir dicho haz de luz para iluminar una zona;

una pieza de mano (10) funcionalmente acoplada con la fibra óptica;

un elemento óptico (20), que puede funcionar para recibir el haz de luz y dispersar dicho haz de luz para 5 iluminar la zona; y

una cánula (16) funcionalmente acoplada con la pieza de mano para alojar y dirigir la fibra óptica y el elemento óptico,

caracterizado porque el elemento óptico (20) comprende un extremo distal de la fibra óptica (22) que se estrecha progresivamente y que está esculpido en una forma de un cono concentrador parabólico compuesto 10 (“CPC”) que disemina angularmente la luz hasta alcanzar un alto ángulo de descentramiento, escapando casi todo el haz de luz del elemento óptico a través de una cara extrema distal planar del cono CPC.
2. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que la cánula (16) y la pieza de mano (10) están fabricadas a partir de materiales biocompatibles.
3. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que la fibra óptica (22) 15 está acoplada ópticamente en un extremo proximal a un cable óptico (14), en el que cable óptico está adaptado para acoplarse funcionalmente a la fuente de luz para transmitir el haz de luz a la fibra óptica, y en el que el cable óptico comprende un primer conector óptico adaptado para acoplarse funcionalmente a la fuente de luz y un segundo conector óptico adaptado para acoplarse funcionalmente a la pieza de mano.
4. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 3, en el que el calibre del cable 20 óptico (14) y el calibre de la fibra óptica (22) son iguales.
5. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 3, en el que el primer y segundo conectores ópticos son unos conectores de fibra óptica SMA.
6. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 3, en el que el cable óptico (14) comprende una pluralidad de fibras ópticas. 25
7. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, que comprende además un intersticio de aire (21) entre el elemento óptico (20) y una pared interior de la cánula (16), comprendiendo opcionalmente, además, una junta de sellado en el extremo distal entre el elemento óptico y la cánula, que puede funcionar para preservar el intersticio de aire.
8. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que el calibre de la fibra 30 óptica (22) y el calibre del elemento óptico (20) son iguales.
9. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que el haz de luz comprende un haz de luz relativamente incoherente.
10. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que la fuente de luz (12) es una fuente de luz de xenón. 35
11. Iluminador granangular de pequeño calibre según la reivindicación 1, en el que la pieza de mano (10) aloja por lo menos una parte de la fibra óptica (22).
12. Sistema quirúrgico (2) de iluminación granangular de pequeño calibre, que comprende:

el iluminador granangular de pequeño calibre según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,

en combinación con: 40

una fuente de luz (12) para proporcionar un haz de luz; y

un cable óptico (14) acoplado ópticamente a la fuente de luz para recibir y transmitir el haz de luz.