ES2628304T3

ES2628304T3 - Endoiluminación que utiliza un lanzamiento de fibra descentrado

Info

Publication number: ES2628304T3
Application number: ES12822713.9T
Authority: ES
Inventors: Michael J. Yadlowsky; Michael Papac
Original assignee: Alcon Research LLC
Current assignee: Alcon Research LLC
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: CA2842435A1; EP2720601B1; US9730576B2; US20130041233A1; JP2014528760A; CN103732122B; CN103732122A; EP2720601A4; JP6114272B2; EP2720601A1; CA2842435C; AU2012294363B2; AU2012294363A1; WO2013023080A1

Abstract

Un sistema de endoiluminador, que comprende: una sonda de endoiluminador (10) que comprende una fibra óptica a escala nanométrica que tiene un diámetro externo de 100 μm o menos y un conector de fibra de sonda (104); una fuente de iluminación (20) que comprende un conector de fibra de fuente (102), estando configurada la fuente de iluminación para producir un punto de iluminación (108) en el conector de fibra de fuente (102), teniendo el punto de iluminación un diámetro menor que un diámetro de un núcleo de fibra (110) de la fibra óptica a escala nanométrica, caracterizado por que el punto de iluminación (108) tiene un diámetro de aproximadamente 1 μm, estando adaptados el conector de fibra de sonda (104) y el conector de fuente (102) para conectarse para alinear el punto de luminación de manera excéntrica con respecto al núcleo de fibra (110) de la fibra óptica a escala nanométrica de modo que la distribución angular de la luz emitida por la fibra óptica a escala nanométrica se aumenta con respecto a la alineación del punto de iluminación en un centro de la fibra óptica a escala nanométrica.

Description

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DESCRIPCION

Endoiluminacion que utiliza un lanzamiento de fibra descentrado Solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional estadounidense con n.° de serie 61/521.450, presentada el 9 de agosto de 2011.

Antecedentes

1. - Campo de la invencion

Las formas de realizacion descritas en el presente documento se refieren al campo de las sondas para microcirugfa. Mas particularmente, las formas de realizacion descritas en el presente documento se refieren al campo de la endoiluminacion que utiliza un lanzamiento de fibra descentrado.

2. - Descripcion de la tecnica relacionada

El campo de los procedimientos de microcirugfa se esta desarrollando rapidamente. Normalmente, estos procedimientos implican el uso de sondas que pueden llegar al tejido en tratamiento o diagnostico. Tales procedimientos hacen uso de instrumentos quirurgicos endoscopicos que tienen una sonda acoplada a un dispositivo controlador en una consola a distancia. Las sondas del estado de la tecnica actual tienen un funcionamiento bastante complejo, que a menudo requiere de partes moviles que se hacen funcionar utilizando sistemas mecanicos complejos. En muchos casos, se incluye un motor electrico en el diseno de la sonda. La mayor parte de los dispositivos de la tecnica anterior tienen un coste que hace que sean diffciles de desechar despues de uno o solo unos pocos procedimientos quirurgicos. Ademas, la complejidad de los dispositivos de la tecnica anterior lleva generalmente a sondas que tienen secciones transversales de varios milfmetros. Estas sondas tienen un uso practico reducido para tecnicas de microcirugfa oftalmica. En cirugfa oftalmica, se prefieren dimensiones de un (1) mm o menos, para acceder a zonas implicadas normalmente sin danar el tejido no relacionado.

Debido a la abertura relativamente pequena, los endoiluminadores para el interior del ojo se enfrentan a retos adicionales. En primer lugar, el endoiluminador debe acoplarse de manera eficaz a la sonda para proporcionar suficiente energfa luminosa para alcanzar el interior del ojo.

En segundo lugar, como la punta de sonda es tan pequena, la luz debe poder extenderse por un angulo solido amplio para iluminar el campo quirurgico (que de manera ideal corresponde a un angulo en el plano de setenta grados o mas). Estas dos consideraciones han hecho diffcil producir endoiluminadores de calibre pequeno.

Los documentos US 2009/232438 A1, WO 2005/067573 A2, US 2005/259916 A1 y EP 1.039321 A2 representan el presente estado de la tecnica.

Sumario

La presente invencion proporciona un sistema de endoiluminador segun las reivindicaciones siguientes. Segun formas de realizacion particulares de la presente invencion, un sistema de endoiluminador incluye una sonda de endoiluminador y una fuente de iluminacion. La sonda de endoiluminador incluye una fibra optica a escala nanometrica y un conector de fibra de sonda, y la fuente de iluminacion incluye un conector de fibra de fuente. La fuente de iluminacion esta configurada para producir un punto de iluminacion en el conector de fibra de fuente que tiene un diametro menor que un diametro de un nucleo de fibra de la fibra optica a escala nanometrica. El conector de fibra de sonda y el conector de fuente estan configurados, cuando estan conectados, para alinear el punto de iluminacion de manera excentrica con respecto a la fibra optica a escala nanometrica de modo que la distribucion angular de la luz emitida por la fibra optica a escala nanometrica se aumenta con respecto a la alineacion del punto de iluminacion en un centro de la fibra optica a escala nanometrica.

A continuacion se describiran en mas detalle estas y otras formas de realizacion de la presente invencion con referencia a los siguientes dibujos.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 muestra un esquema de un sistema de endoiluminador oftalmico segun una forma de realizacion particular de la presente invencion;

las figuras 2A y 2B ilustran vistas de extremo de conectores de fibra complementarios segun una forma de realizacion particular de la presente invencion;

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las figuras 3A y 3B ilustran vistas de extremo de conectores de fibra complementary segun una forma de realizacion alternativa de la presente invencion;

la figura 4 es una grafica que ilustra el angulo de iluminacion en el plano correspondiente a la anchura total a la mitad de la intensidad maxima para diversas magnitudes de descentrado para una sonda segun una forma de realizacion particular de la presente invencion; y

la figura 5 es una grafica que ilustra la eficiencia de acoplamiento para diversas magnitudes de descentrado para una sonda segun una forma de realizacion particular de la presente invencion.

En las figuras, los elementos que tienen el mismo numero de referencia tienen las mismas funciones o funciones similares.

Descripcion detallada

Diversas formas de realizacion de la presente invencion proporcionan un sistema de conector de fibra con un lanzamiento descentrado de haces de luz al interior de la fibra optica de sonda. Determinadas formas de realizacion incluyen un conector de fibra de fuente y un conector de fibra de sonda, donde un punto de iluminacion emitido desde el conector de fibra de fuente esta desplazado de un centro de la fibra de sonda. Por ejemplo, los conectores pueden mantener los ejes centrales del emisor de fuente y la fibra de sonda desplazados uno respecto a otro. En otro ejemplo, el emisor de fuente puede estar configurado para emitir un punto de iluminacion de manera excentrica con respecto a la fibra de sonda. En la siguiente explicacion de las figuras se describen caractensticas adicionales de diversas formas de realizacion de la presente invencion.

Diversas formas de realizacion de la presente invencion proporcionan una endoiluminacion mejorada aumentando la distribucion angular de la zona iluminada utilizando un lanzamiento descentrado al tiempo que se proporciona una eficiencia de acoplamiento equivalente o mayor para la fuente de iluminacion a la sonda. Los sistemas anteriores han centrado el punto de iluminacion sobre la fibra de sonda con el fin de evitar cafdas significativas de la eficiencia de acoplamiento, haciendo por tanto que haya menos luz disponible para la iluminacion. Sin embargo, cuando se utilizan puntos de iluminacion suficientemente pequenos y, en particular, cuando se utilizan puntos de iluminacion que pueden estar descentrados y aun entran dentro de la seccion transversal de la fibra, el punto puede descentrarse sin una perdida de iluminacion significativa. Sin embargo, el descentrado aumenta significativamente la distribucion angular de la iluminacion, permitiendo asf iluminar una zona mas amplia con sustancialmente el mismo brillo.

En los sistemas anteriores, particularmente los conjuntos de lamparas de xenon, el punto de iluminacion producido por la fuente de iluminacion puede ser relativamente grande, lo que significa que un descentrado del punto produce una iluminacion significativamente menor. Por el contrario, cuando se utilizan sistemas de iluminador que utilizan un punto muy enfocado segun diversas formas de realizacion de la presente invencion, puede aprovecharse el descentrado para una mayor distribucion angular sin tales perdidas. Por tanto, diversas formas de realizacion de la presente invencion pueden ser particularmente utiles para fuentes de iluminacion que producen puntos de iluminacion muy enfocados, tales como laseres de supercontinuo.

En general, la siguiente descripcion se refiere a endosondas para cirugfa oftalmica que incluyen un mango adecuado para sujetarse en una mano y una canula que es al menos parcialmente ngida y es adecuada para su insercion en una incision pequena. Tal sistema se ilustra esquematicamente en la figura 1, que incluye una endosonda 10 con un mango 12 que tiene una longitud L1 adecuada para sujetarse en una sola mano y una canula 14 que tiene un diametro D y una longitud L2. La endosonda 10 esta acoplada opticamente a una fuente de iluminacion 16 mediante un conector de fibra de sonda 104 conectado a un conector de fibra de fuente 102. El diametro D de la canula 14 se mide normalmente segun el sistema de calibre para agujas y dispositivos medicos similares; para aplicaciones oftalmicas, es normalmente de 20 Ga (0,84 mm) o menos. Aunque la discusion se refiere a endoiluminadores oftalmicos, tambien podna aplicarse a dispositivos de endoiluminacion similares que se insertan a traves de incisiones pequenas para producir una iluminacion de angulo amplio. Para esta memoria descriptiva, se utilizara “calibre pequeno” para hacer referencia a endoiluminadores de 20 Ga de diametro o menos y se utilizara “a escala nanometrica” para hacer referencia a fibras opticas que tienen un diametro externo de 100 |im o menos.

Las figuras 2A y 2B ilustran vistas de extremo de conectores de fibra complementarios 102 y 104 segun una forma de realizacion particular de la presente invencion. En la forma de realizacion mostrada, el conector de fuente 102 incluye un elemento de separacion 106 para mantener un conector de fibra de sonda 104 alineado con el punto de iluminacion 108 producido por la fuente de iluminacion 20. La ubicacion del punto de iluminacion 108 se enfoca de manera excentrica con respecto al elemento de separacion 106, de modo que cuando el conector de fibra de sonda 104 se centra mediante el elemento de separacion, el punto de iluminacion 108 entra en un nucleo de fibra 110 de una fibra optica de sonda (incluyendo el nucleo 110 y el revestimiento 112) de manera descentrada.

En las figuras 3A y 3B se ilustra una forma de realizacion alternativa. En las figuras 3A y 3B, la fibra de sonda se situa de manera excentrica en el conector de fibra de sonda 104. Cuando el conector de fibra de sonda 104 se

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inserta en el elemento de separacion, se alinea automaticamente de modo que un punto de iluminacion centrado 108 procedente de la fuente de iluminacion 20 sera excentrico con respecto al nucleo de fibra 110 de la fibra de sonda, como se muestra en la figura 4B. Por tanto, la alineacion del conector de fibra de fuente 102 y el conector de fibra de sonda 104 produce un lanzamiento descentrado de la luz de iluminacion al interior de la fibra de sonda.

La figura 4 ilustra la distribucion angular en el plano a la anchura total a la mitad de la intensidad de luz maxima (FWHM) medida a partir de una fibra de sonda de ejemplo en la que se alinea un punto de iluminacion para un lanzamiento descentrado al interior de la fibra. Para esta memoria descriptiva, la luz emitida desde un endoiluminador se considerara teniendo una “distribucion angular” de un determinado angulo si la distribucion angular en el plano a FWHM abarca ese angulo. El tamano del punto de iluminacion es de aproximadamente 1 |im al interior de una fibra que tiene una apertura numerica de 0,22. La grafica ilustra que para un descentrado de hasta 20 |im, la distribucion angular desde la que se extiende la FWHM asciende desde aproximadamente 70 grados hasta casi 90 grados.

La figura 5 ilustra la eficiencia de acoplamiento para la misma fibra optica como una funcion de descentrado. Como se muestra en la grafica de la figura 5, el descentrado del punto de iluminacion acoplado al interior de la fibra puede aumentar en realidad ligeramente mientras que el punto de iluminacion todavfa incida sobre el nucleo de fibra, saliendose solo cuando el punto se aleja del nucleo de fibra. Dada la mayor eficiencia de acoplamiento y distribucion angular, la alineacion descentrada del sistema de endoiluminador puede proporcionar una mayor distribucion angular sin que sea necesario siquiera que exista un equilibrio relativamente secundario entre brillo e intensidad angular.

Diversas formas de realizacion de la presente invencion proporcionan un sistema de endoiluminador que incluye conectores de fibra que proporcionan una alineacion descentrada entre un punto de iluminacion y una fibra optica de sonda. Las formas de realizacion de la invencion descritas anteriormente son solo a modo de ejemplo.

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de endoiluminador, que comprende:

una sonda de endoiluminador (10) que comprende una fibra optica a escala nanometrica que tiene un diametro externo de 100 ^mo menos y un conector de fibra de sonda (104);

una fuente de iluminacion (20) que comprende un conector de fibra de fuente (102), estando configurada la fuente de iluminacion para producir un punto de iluminacion (108) en el conector de fibra de fuente (102), teniendo el punto de iluminacion un diametro menor que un diametro de un nucleo de fibra (110) de la fibra optica a escala nanometrica,

caracterizado por que el punto de iluminacion (108) tiene un diametro de aproximadamente 1 |im, estando adaptados el conector de fibra de sonda (104) y el conector de fuente (102) para conectarse para alinear el punto de iluminacion de manera excentrica con respecto al nucleo de fibra (110) de la fibra optica a escala nanometrica de modo que la distribucion angular de la luz emitida por la fibra optica a escala nanometrica se aumenta con respecto a la alineacion del punto de iluminacion en un centro de la fibra optica a escala nanometrica.
2. El sistema de endoiluminador segun la reivindicacion 1, en el que el punto de iluminacion (108) se alinea de manera excentrica en al menos un 10 por ciento del diametro del nucleo de fibra (110) de la fibra optica a escala nanometrica.
3. El sistema de endoiluminador segun la reivindicacion 1, en el que la fuente de iluminacion (20) es un laser de supercontinuo.
4. El sistema de endoiluminador segun la reivindicacion 1, en el que la fibra optica a escala nanometrica se alinea de manera excentrica dentro del conector de fibra de sonda (104).
5. El sistema de endoiluminador segun la reivindicacion 1, en el que el punto de iluminacion (108) se produce en el conector de fibra de fuente (102) de manera excentrica con respecto a un elemento de separacion (106) del conector de fibra de fuente.
6. El sistema de endoiluminador segun la reivindicacion 1, en el que una distribucion angular de la sonda de endoiluminador (10) es de al menos ochenta grados.