ES2645647T3

ES2645647T3 - Sonda láser multipunto de fibra GRIN

Info

Publication number: ES2645647T3
Application number: ES13865679.8T
Authority: ES
Inventors: Chenguang Diao; Ronald T. Smith
Original assignee: Alcon Research LLC
Current assignee: Alcon Research LLC
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: JP2016501631A; CN104869933A; EP2906137A4; CN104869933B; JP6301956B2; CA2891543A1; AU2013361613A1; EP2906137A1; US20140180264A1; EP2906137B1; AU2013361613B2; WO2014100075A1; US10245181B2

Abstract

Una sonda quirúrgica (100, 200A, 200B) adaptada para un procedimiento de fotocoagulación, que comprende: un conjunto de cánula (110), que tiene una fibra de índice gradual (GRIN) (101) que está configurada para recibir un haz de luz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal, en la que la fibra GRIN está configurada para recibir el haz de luz multipunto desde un sistema de luz quirúrgico; caracterizada porque la sonda quirúrgica comprende además: un adaptador (130, 230), que tiene un extremo distal, configurado para recibir el conjunto de cánula, con el extremo proximal de la fibra GRIN (101), un extremo proximal, configurado para su acoplamiento a una guía de luz a través de un conector y para recibir una luz suministrada mediante la guía de luz desde una fuente de láser al adaptador, y una interfaz (135), configurada para acoplar la luz suministrada mediante la guía de luz al extremo proximal de la fibra GRIN (101); en la que una longitud de la fibra GRIN es suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulación.

Description

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DESCRIPCION

Sonda laser multipunto de fibra GRIN

Antecedentes

Campo tecnico

Esta solicitud se refiere a una sonda laser multipunto para su uso en terapia de fotocoagulacion.

Descripcion de la tecnica relacionada

Las terapias de fotocoagulacion laser del estado de la tecnica se han usado durante algun tiempo para suministrar un haz laser multipunto al tejido retiniano. Los haces laser multipunto potencian la cobertura de area de la terapia, aumentando la velocidad y reduciendo la invasividad de la tecnica. Algunos intentos para crear una sonda laser multipunto han usado un haz de fibras que incluye una pluralidad de fibras. El haz de fibras esta acoplado a la fuente de laser en el extremo proximal de la sonda y suministra la luz laser desde multiples fibras en el extremo distal de la sonda. Un problema que surge con las sondas de haz de fibras es que el haz laser telecentrico transmitido al tejido desde el extremo distal de las multiples fibras debe dirigirse en diferentes direcciones angulares para distribuir los puntos de haz laser resultantes sobre una area amplia de la retina. Para proporcionar una distribucion de area amplia de este tipo, se han desarrollado sondas laser multipunto/multifibra que tienen los extremos distales de las fibras doblados en las direcciones angulares deseadas. Sin embargo, tal doblado es laborioso, aumenta los costes y tambien aumenta el diametro de la sonda en el extremo distal, lo que aumenta de manera indeseable la invasividad.

Algunos intentos para remediar el problema de la distribucion de puntos de laser en el tejido retiniano implican el uso de una lente GRIN en un punto o extremo distal de la sonda. Por ejemplo, un haz de fibras puede estar acoplado a una lente GRIN en el extremo distal, de modo que el patron multipunto puede proyectarse sobre la retina a la distancia y el aumento deseados. Sin embargo, este enfoque tiene diversos problemas.

Un problema es que el uso de la lente GRIN introduce un desaffo de gestion termica en el extremo distal de la sonda. De hecho, incluso una ligera ineficacia de acoplamiento entre el haz de fibras y la lente GRIN genera una cantidad indeseable de calor atrapado en la interfaz que es diffcil de eliminar. El extremo distal de la sonda tiene normalmente dimensiones reducidas para reducir la invasividad. Por tanto, el calor generado en el extremo distal se acumula allf, dado que los elementos termoconductores en la sonda tienen dimensiones demasiado pequenas para eliminar todo el calor por conduccion. Por consiguiente, la interfaz de fibra-lente GRIN se denomina en ocasiones punto caliente. A medida que la temperatura de la punta de la sonda aumenta, los elementos opticos dentro de la punta, incluyendo la lente GRIN, pueden desalinearse o soltarse.

Otro problema es que el mal funcionamiento relacionado con el sobrecalentamiento tiene lugar dentro del ojo, multiplicando los factores de riesgo asociados. Como ejemplo, la lente GRIN y otros elementos pueden soltarse, creando asf el riesgo de que caigan dentro del ojo, un desenlace altamente indeseable.

Un tercer inconveniente de los disenos de lente GRIN existentes es que toda la sonda, que incluye la lente GRIN, el haz de fibras, la canula con un adaptador customizado, la pieza de mano y los conectores de fibra pertenecen todos a un elemento desechable, que se descarta despues de cada procedimiento. El hecho de que cada procedimiento requiera nuevos elementos desechables aumenta el coste total de los procedimientos y reduce asf la disponibilidad del procedimiento.

Se hace referencia a los documentos US2002165595 y US5370643.

Por consiguiente, existe la necesidad de sondas laser multipunto mejoradas que sean termicamente robustas y reduzcan el riesgo de danar el tejido por calor o componentes sueltos. Tambien existe la necesidad de una sonda compuesta por componentes en su mayor parte reutilizables, solo con una pequena parte desechable.

Sumario

Con el fin de abordar los problemas comentados anteriormente, una sonda quirurgica, segun realizaciones de la presente invencion, incluye un conjunto de canula, que tiene una fibra de mdice gradual (GRIN), configurada para recibir un haz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal; un adaptador, que tiene un extremo distal, configurado para recibir el conjunto de canula con el extremo proximal de la fibra GRIN, un extremo proximal, configurado para su acoplamiento a una grna de luz a traves de un conector y para recibir una luz suministrada mediante la grna de luz desde una fuente de laser al adaptador, y una interfaz, configurada para acoplar la luz suministrada mediante la grna de luz al extremo proximal de la fibra GRIN; siendo una longitud de la fibra GRIN suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulacion.

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En realizaciones relacionadas, un metodo para fabricar una sonda quirurgica incluye encerrar una fibra de mdice gradual (GRIN) en un sistema de canula, estando la fibra GRIN configurada para recibir un haz de luz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal; acoplar el sistema de canula, con el extremo proximal de la fibra GRIN, a un extremo distal de un adaptador; y acoplar una grna de luz a traves de un conector a un extremo proximal del adaptador, estando la grna de luz configurada para suministrar luz desde una fuente de laser al adaptador; comprendiendo el adaptador una interfaz, configurada para acoplar la luz suministrada mediante la grna de luz al extremo proximal de la fibra GRIN; y una longitud de la fibra GRlN es suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulacion.

Estas y otras realizaciones de la presente invencion se describiran mas detalladamente a continuacion con referencia a los siguientes dibujos. La invencion se define en las reivindicaciones, siendo otras realizaciones meramente a modo de ejemplo.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 muestra una sonda quirurgica adaptada para producir un haz laser multipunto para procedimientos de fotocoagulacion retiniana, segun algunas realizaciones.

La Fig. 2A muestra una vista en seccion transversal longitudinal de una sonda quirurgica, segun algunas realizaciones.

La Fig. 2B muestra una vista en seccion transversal longitudinal de una sonda quirurgica, segun algunas realizaciones.

La Fig. 3 muestra una vista en seccion transversal radial de una configuracion multipunto dentro del extremo proximal de una sonda quirurgica, segun algunas realizaciones.

La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo de un metodo para crear una sonda quirurgica multipunto, segun algunas realizaciones.

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

Descripcion detallada

La terapia de fotocoagulacion laser aborda estados oculares tales como desprendimientos de retina y desgarros asf como retinopatfa proliferativa que resulta de enfermedades tales como diabetes. La glucemia anomalamente alta en un paciente diabetico estimula los vasos retinianos para que liberen factores de crecimiento que a su vez fomentan una proliferacion indeseable de vasos sangumeos y capilares sobre la superficie retiniana. Estos vasos sangumeos proliferados son delicados y sangraran facilmente al interior del humor vftreo. El cuerpo responde a los vasos danados produciendo tejido cicatricial, que puede provocar entonces que la retina se desprenda y finalmente provoque ceguera.

La Fig. 1 muestra una sonda quirurgica 100 adaptada para producir un haz laser multipunto 105 para procedimientos de fotocoagulacion retiniana emitido desde una fibra de mdice gradual (GRIN) 101 segun algunas realizaciones. La sonda 100 puede insertarse en el ojo del paciente a traves de una incision e ilumina una parte de la retina con el haz 105. La sonda 100 puede incluir una canula 110 para dar cabida a y soportar la fibra GRIN 101, una pieza de manejo o pieza de mano 120 para alojar la canula 110, y un adaptador 130 que puede acoplarse a un conector 140. La canula 110 puede ensamblarse de manera retirable en un extremo distal del adaptador 130, y el conector 140 puede ensamblarse en un extremo proximal del adaptador 130. Este diseno permite que un extremo proximal de la fibra GRIN 101 reciba un haz de luz o multiples componentes de haz desde el conector 140 en una interfaz 135 dentro del adaptador 130 y por tanto fuera del ojo del paciente durante el procedimiento de fotocoagulacion.

La sonda quirurgica 100 recibe el haz de luz a traves del conector 140 guiado por un cable optico 145, que esta acoplado a una fuente de laser 150. El cable optico 145 puede incluir un haz de fibras opticas, que grna los componentes de haz, o una unica fibra optica. Segun algunas realizaciones, la fuente de laser 150 puede incluir un dispositivo laser 160, un acoplador 170, que puede incluir un divisor de haz y una lente, y un conector 180.

Segun la Fig. 1, en las realizaciones descritas a continuacion en el presente documento un elemento o una parte “proximal” se refiere a un elemento o una parte que esta mas proximo a la fuente de laser 150. Del mismo modo, un elemento o una parte “distal” se refiere a un elemento o una parte que esta mas proximo al ojo del paciente. Por tanto, por ejemplo, un haz multipunto 105 esta en una posicion distal en relacion con la sonda quirurgica 100. Y el cable optico 145 esta en una posicion proximal en relacion con la sonda quirurgica 100.

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Tal como se comento anteriormente, la sonda 100 se enfrenta a una produccion de calor considerable en la interfaz o punto caliente de la fibra GRIN 135 y el conector laser 140 incluso para desajustes opticos muy pequenos, conduciendo al menos a los tres problemas descritos. A diferencia de los sistemas existentes que usan una lente GRIN pequena y corta en la punta de la sonda 100 y por tanto tienen el punto caliente 135 en la punta distal de la sonda 100, muy profundamente dentro del ojo, en las presentes realizaciones la fibra GRIN es suficientemente larga de modo que el punto caliente 135 puede encontrarse fuera del ojo del paciente. Este diseno ofrece mejoras para los tres problemas descritos anteriormente.

(a) Algunas sondas 100 disipan el calor producido en la interfaz 135 de manera mejorada. De hecho, fuera del ojo del paciente, la masa y las dimensiones del adaptador 130 que rodea la interfaz 135 pueden aumentarse, asf como las estructuras de intercambio de calor pueden acoplarse a la canula 110, tal como estructuras metalicas de superficies grandes o nervios de enfriamiento hechos con materiales de alta conductividad termica. Aumentando la masa, el tamano y la superficie del adaptador 130, el calor generado en la interfaz 135 puede disiparse fuera del ojo de manera eficaz.

Por ejemplo, el adaptador 130 puede incluir un material con una alta conductividad termica, tal como un metal. Esto mejora el rendimiento termico del adaptador 130. Ademas, el rendimiento termico mas robusto en realizaciones consistentes con la presente divulgacion aumenta el rendimiento de fabricacion tras procedimientos de esterilizacion y de pruebas ambientales. Esto puede compararse con sondas que disipan el calor dentro del ojo que se extrae solo a traves de la canula que es un conductor termico deficiente, debido a su pequeno tamano, conduciendo posiblemente a un dano relacionado con el sobrecalentamiento en el tejido biologico.

Ademas, algunas realizaciones pueden incluir un adhesivo termicamente conductor entre la fibra GRIN 101 y la canula 110, para ayudar a disipar el calor producido en la interfaz o el punto caliente 135. Ademas, la canula 110 puede estar hecha de un material de alta conductividad termica, tal como un metal, por ejemplo cobre, para potenciar la robustez termica del conjunto.

(b) La robustez mecanica de la sonda quirurgica 100 segun realizaciones dadas a conocer en el presente documento tambien se potencia mediante el area de contacto larga entre la fibra GRIN 101 y la canula 110, extendida a lo largo de toda la longitud de la fibra GRIN 101. Por tanto, la union de la fibra GRIN 101 y la canula 110 es mas resistente, reduciendo drasticamente el riesgo de fallo importante, incluyendo el arrastre de la fibra GRIN 101 desde la canula 110.

Incluso si se produce un fallo de material en el punto caliente 135 debido a tension termica o tension mecanica, el riesgo de que alguno de los componentes quede atrapado dentro del ojo del paciente es limitado, aumentando la seguridad operativa. Aumentar la seguridad operativa es altamente deseable para el fabricante de la sonda quirurgica 100, debido a la responsabilidad reducida.

(c) Finalmente, en realizaciones, la parte desechable de la sonda 100 puede ser solo la canula 110 que contiene la fibra GRIN 101 y la pieza de mano 120. Este elemento desechable puede ensamblarse en el adaptador 130. El adaptador 130 requiere una ingeniena precisa para posibilitar un acoplamiento optico preciso entre la fibra GRIN 101 y la grna laser 145. Por tanto, los elementos desechables que incluyen el adaptador 130, y posiblemente el conector 140, la grna laser 145 y el conector 180 son mas caros, inflando el precio y limitando asf la accesibilidad del procedimiento ya que deben descartarse o desecharse despues de cada procedimiento. Por este motivo, los elementos desechables que pueden disenarse para no incluir el adaptador 130, el conector 140, la grna laser 145 y el conector 180 son considerablemente mas baratos, haciendo que el procedimiento sea accesible para un segmento mas amplio de la poblacion.

En los procedimientos de fotocoagulacion laser que usan una sonda quirurgica como en realizaciones dadas a conocer en el presente documento, la sonda quirurgica 100 se usa para cauterizar vasos sangumeos en diversos puntos de quemado por laser por la retina. Debido a que el laser puede danar celulas de vision tales como bastones y conos que estan presentes en la retina, la vista puede verse afectada por la terapia. Tal como se muestra en la Fig. 1, dado que la vision es lo mas aguda en la macula central de la retina, el cirujano puede dirigir el haz 105 a areas perifericas de la retina para efectuar la fotocoagulacion, sacrificando algo de vision periferica para conservar o restaurar la vision central.

Durante el procedimiento, el cirujano puede acoplar en primer lugar en la sonda 100 un haz de direccionamiento, que no quema, de modo que se marca y se ilumina el area retiniana que debe someterse a fotocoagulacion. Debido a la disponibilidad de diodos laser rojos de baja potencia, el haz de direccionamiento es generalmente una luz laser roja de baja potencia. Apuntar este haz de direccionamiento permite al cirujano situar y dirigir la sonda 100 de manera precisa a la parte objetivo de la retina. Una vez que el cirujano ha situado y dirigido la sonda quirurgica 100, el cirujano puede activar la fuente de laser 150 a traves de un pedal o mecanismo similar, para someter entonces a fotocoagulacion el area iluminada, denominado en ocasiones “quemado” o “encendido”.

Tras haber quemado un punto de la retina, el cirujano recoloca la sonda 100 para iluminar un nuevo punto con haz multipunto 105, activa la fuente de laser 150, redirige la sonda quirurgica 100, etcetera. El procedimiento se repite

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hasta que una red adecuada de puntos de laser quemados estan distribuidos por la retina. El numero de puntos de fotocoagulaci6n laser requeridos para un tratamiento tipico de la retina puede ser aproximadamente de 1.000 a 1.500 puntos. Los sistemas que descomponen el haz laser inicial en 2, 4 6 6 componentes de haz, por ejemplo sometiendo a refracci6n el haz mediante elementos 6pticos facetados, pueden quemar 2, 4 6 6 puntos simultaneamente, reduciendo as^ el numero de activaciones de laser requeridas, o “encendidos” en un factor de 2, 4 6 6, el numero de componentes de haz. Por tanto, usar un haz multipunto 105 puede aumentar la velocidad del procedimiento de fotocoagulaci6n drasticamente.

Realizaciones de una sonda quirurgica 100 pueden incluir una sonda laser “multipunto/multifibra”, que produce multiples haces laser a traves de una red correspondiente de fibras 6pticas. Por ejemplo, el cable 6ptico 145 puede incluir un haz de fibras que tiene una pluralidad de fibras 6pticas, portando cada fibra una parte de la luz de iluminaci6n, o componente de haz, de la fuente de laser 150 a la sonda quirurgica 100. En tales realizaciones, el acoplador 170 puede incluir un adaptador y elementos 6pticos para acoplar eficazmente luz del laser 160 en el haz de fibras en el cable 6ptico 145. En algunas realizaciones, el acoplador 170 puede incluir elementos 6pticos tales como una lente de mdice gradual (GRIN), un divisor de haz de difracci6n o un elemento 6ptico facetado. En algunas realizaciones, el acoplador 170 puede incluir una combinaci6n de una lente GRIN y un divisor de haz de difracci6n, y otros elementos 6pticos tales como una lente. Por consiguiente, el acoplador 170 puede estar disenado para recibir un conector de cable 6ptico convencional 180.

En algunas realizaciones, la sonda quirurgica 100 puede estar adaptada para usar una unica fibra 6ptica en el cable 6ptico 145. Tales realizaciones se denominan en el presente documento sonda laser “multipunto/de una unica fibra”. En una configuraci6n multipunto/de una unica fibra, el adaptador 130 en la sonda quirurgica 100 puede incluir elementos 6pticos para acoplar eficazmente la luz laser de una unica fibra 6ptica a la fibra GRIN 101 que puede suministrar y emitir eficazmente los componentes de haz en su extremo distal para iluminar multiples puntos.

Independientemente de si una sonda quirurgica 100 es una sonda de una unica fibra o una sonda multifibra, puede ser compatible con el conector 140 usado para conectar la sonda 100 y su adaptador 130 a la fuente de laser 150. A este respecto, resulta convencional para el cable 6ptico 145 acoplado a la fuente de laser 150 tener una interconexi6n normalizada tal como una interconexi6n subminiatura de versi6n A (SMA). Por ejemplo, la fuente de laser 150 puede tener un conector SMA hembra en el acoplador 170 que recibe el conector 180 del cable 6ptico 145. El conector 180 en el cable 6ptico 145 puede ser un conector ST convencional. Para una sonda laser de un unico punto/de una unica fibra convencional, un conector SMA macho 180 puede incorporar una unica fibra en el cable 6ptico 145. En algunas realizaciones, el conector 180 puede incluir un extremo proximal del cable 6ptico 145 cortado en angulo en relaci6n con el eje longitudinal del cable 6ptico. Esto puede reducir la realimentaci6n indeseable del cable 6ptico 145 a la fuente de laser 150.

La fuente de laser 150 puede proporcionar un haz enfocado al conector SMA macho 180 con una cintura de haz con un diametro mucho menor que un diametro de la unica fibra usada en el cable 6ptico 145. Por ejemplo, la cintura de haz laser puede ser de 5 |im o menos, mientras que el diametro de una unica fibra en el cable 6ptico 145 puede ser de 75 |im o mas. En algunas realizaciones, el diametro de la cintura de haz laser puede ser de 2 |im, 1 |im o menos, mientras que una unica fibra puede tener un diametro de aproximadamente 10 |im o mas. Por tanto, una sonda quirurgica multipunto/de una sola fibra 100 con una cintura de haz estrecha puede acoplar de manera eficaz la fuente de laser 150 a la sonda 6ptica 100.

Un experto habitual en la tecnica de la tecnologfa de la fibra 6ptica reconocera que las realizaciones de la presente divulgaci6n no estan limitadas con respecto al tipo de fibra 6ptica usada en el cable 6ptico 145. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden usar un haz de fibras que incluye una pluralidad de fibras 6pticas multimodo. En algunas realizaciones, el haz de fibras puede incluir una pluralidad o al menos una fibra 6ptica de un unico modo. Incluso en realizaciones multipunto/de una unica fibra, la unica fibra usada puede ser o bien una fibra 6ptica multimodo o bien una fibra 6ptica de un unico modo.

Segun algunas realizaciones, la fibra GRIN 101 puede estar disenada para transmitir una imagen multipunto desde la interfaz o el punto caliente 135 fuera del ojo a la retina a traves del haz multipunto 105. La fibra GRIN 101 puede incluir un nucleo cilmdrico que tiene un mdice de refracci6n que vana radialmente. La fibra GRIN 101 puede actuar como una serie de lentes de transmisi6n, configuradas para recibir el haz de luz multipunto en un extremo proximal y para transmitirla a un primer plano de imagen, despues transmitir esta imagen a un segundo plano de imagen, etcetera, hasta que el patr6n multipunto se transmite al extremo distal de la fibra GRIN, en el que se emite al objetivo final.

Para reducir la disipaci6n de calor, una cara de extremo proximal de la fibra GRIN 101 en la interfaz 135 puede estar recubierta con una capa antirreflectante (AR) en la longitud de onda de la fuente de laser. La cara de extremo proximal de la fibra GRIN 101 tambien puede cortarse en angulo en relaci6n con el eje de simetna de la fibra GRIN 101, para evitar una realimentaci6n no deseable a la fuente de laser 150.

En realizaciones de sonda quirurgica 100 dadas a conocer en el presente documento, la canula 110 con la fibra GRIN 101 y el alojamiento o la pieza de mano 120 pueden ser desechables. Por tanto, un cirujano puede conservar

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el adaptador 130 de sonda quirurgica 100 junto con la fuente de laser 150 y el cable optico 145 tras procedimientos individuales y desechar solo la canula desechable 110 y la pieza de mano 120. Ademas, segun algunas realizaciones, la sonda quirurgica 100 puede adaptarse para aceptar o ensamblar el cable optico 145 que incluye o bien un haz de fibras o bien una unica fibra. Esto se describira mas detalladamente a continuacion, en relacion con las Figs. 2A-B.

La Fig. 2A muestra una vista en seccion transversal longitudinal de una sonda quirurgica 200A que puede ser una realizacion de sonda quirurgica 100. La sonda quirurgica 200A puede incluir un adaptador, o pieza de montaje, 230 configurado para acoplar la fibra GRIN 101 al cable optico 145. En algunas realizaciones, el cable optico 145 puede incluir un haz de fibras 246 que tiene una pluralidad de fibras opticas. La sonda quirurgica 200A tambien puede incluir una pieza de manejo 220, que puede fijar o ensamblar la canula 110 en el adaptador o pieza de montaje 230. Ademas, la pieza de manejo o pieza de mano 220 puede estar adaptada para manipularse o bien manualmente por parte de un cirujano o bien mediante una maquina, tal como un robot quirurgico que tiene un brazo adaptado para agarrar la sonda quirurgica 200A en la pieza de manejo 220. La fibra GRIN 101 puede tener una longitud total Lf 205 que puede estar en el intervalo de 10-300 mm o 30-100 mm. En algunas realizaciones, la fibra GRIN 101 puede tener de 200 a 500 micras de diametro y estar compuesta de SiO2 y GeO2, con un perfil de mdice de refraccion parabolico.

Tal como se ilustra en la Fig. 2A, un extremo proximal de la fibra GRIN 101 puede llegar al interior del adaptador 230, terminando en la interfaz 135. Del mismo modo, el haz de fibras 246 puede llegar al interior del adaptador 230 de modo que se forma una distancia preseleccionada d1 201 entre el haz de fibras 246 y la fibra GRIN 101.

La Fig. 2B muestra una vista en seccion transversal longitudinal de una sonda quirurgica 200B, segun algunas realizaciones. La sonda quirurgica 200B incluye un adaptador 230 configurado para acoplar la fibra GRIN 101 al cable optico 145. En algunas realizaciones, el cable optico 145 incluye una unica fibra 247 y un divisor de haz de difraccion 250. En algunas realizaciones, la unica fibra 247 puede estar acoplada al divisor de haz de difraccion 250 por medio de una lente 251. La lente 251 recibe la luz laser de la unica fibra 247, hace pasar la luz laser a traves del divisor de haz de difraccion 250, y proyecta varios componentes de haz sobre la cara proximal de la fibra GRIN 101. En algunas realizaciones, el divisor de haz de difraccion 250 y la lente 251 pueden formar parte de una interfaz extendida 135.

Como se ilustra en la Fig. 2B, un extremo proximal de la fibra GRIN 101 puede llegar al interior del adaptador 230 hasta la interfaz 135. Del mismo modo, la fibra 247 puede llegar al interior del adaptador 230 de modo que se forma una distancia preseleccionada d2 202 entre el divisor de haz de difraccion 250 y la fibra GRIN 101.

La Fig. 3 muestra una vista en seccion transversal radial de un plano multipunto 300 dentro del extremo proximal de una sonda quirurgica, segun algunas realizaciones. La configuracion 300 incluye puntos de laser 346-1, 346-2, 3463, 346-4, 346-5, 346-6 y 346-7 denominados a continuacion en el presente documento de manera colectiva como puntos de laser 346. La configuracion 300 tambien incluye un penmetro 301 de la seccion transversal en una fibra GRIN 101, que rodea los puntos de luz 346. Por consiguiente, los puntos de luz 346 pueden formar un plano de imagen sobre la superficie proximal de la fibra GRIN 101, que linda con la interfaz 135 (veanse las Figs. 2A-B). En algunas realizaciones, los puntos de luz 346 pueden proyectarse sobre la superficie proximal de la fibra GRIN 101 mediante un haz de fibras, tal como el haz de fibras 246 (vease la Fig. 2A). En algunas realizaciones, los puntos de luz 346 pueden ser el plano de imagen de un divisor de haz de difraccion tal como un divisor de haz de difraccion 250 acoplado a una lente 251 (vease la Fig. 2B).

La Fig. 3 muestra seis puntos de luz 346 orientados en una geometna hexagonal (“panal de abeja”). Un experto habitual en la tecnica reconocera que no hay nada que limite la geometna exacta y el numero de los puntos de luz 346 en la configuracion 300. En realizaciones en las que los puntos de luz 346 corresponden al haz de fibras 246, una fibra central 346-4 puede estar rodeada circunferencialmente por seis fibras externas 346-1, 346-2, 346-3, 3465, 346-6 y 346-7. En algunas realizaciones, cada fibra en el haz de fibras puede tener una apertura numerica (NA) en el intervalo de 0,2-0,3, tal como 0,22, que se consigue a traves de un nucleo de vidrio de 75 |im encerrado en un revestimiento de 90 |im rodeado por una camisa de 101 |im. Para minimizar la cantidad de energfa laser no acoplada, la fibra GRIN 101 puede tener un diametro suficiente para abarcar todas las fibras, tal como se muestra en la Fig. 3.

En realizaciones en las que el haz de fibras 246 y la fibra GRIN 101 son axisimetricas, la sincronizacion o alineacion “de rodillo” entre el haz de fibras 246 y la fibra GRIN 101 puede no ser necesaria. En algunas realizaciones, un extremo distal del haz de fibras 246 y un extremo proximal de la fibra GRIN 101 pueden tener un angulo para reducir las reflexiones interfaciales, la realimentacion optica y la interferencia. En tales realizaciones puede ser deseable incluir una ranura de sincronizacion en el adaptador 230, de modo que la orientacion del extremo distal del haz de fibras 246 y el extremo proximal de la fibra GRIN 101 se alineen entre sf.

A este respecto, aunque la distribucion de puntos de luz en el plano 300 mostrada en la Fig. 3 es axialmente simetrica, son posibles otras configuraciones, como puede reconocer un experto habitual en la tecnica. Por ejemplo, las fibras en el haz de fibras 246 pueden estar dispuestas en cualquier distribucion adecuada. Ademas, en algunas

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realizaciones puede usarse un divisor de haz de difraccion 250 adecuado para generar cualquier patron deseable de puntos de luz 346. Por ejemplo, la red de puntos de luz 346 puede formar una lmea en el plano 300. En algunas realizaciones, la red de puntos de luz 346 puede formar una elipse en el plano 300, que tiene una excentricidad que puede ajustarse de manera deseable. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden combinar una lente 251, que puede ser una lente cilmdrica, con un divisor de haz de difraccion 250 para formar un patron elfptico de puntos de laser en el plano 300. La lente 251 tambien puede ser una lente convexa que tiene dos longitudes focales diferentes a lo largo de planos perpendiculares, para generar un patron elfptico de puntos de luz en el plano 300.

En algunas realizaciones, la sonda 100 puede estar acoplada opticamente a un sistema de luz quirurgico, que comprende la fuente de luz o de laser 150, configurada para proporcionar luz para la grna de luz o el cable optico 145, y un procesador de control, configurado para controlar una operacion del sistema de luz quirurgico.

La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo de un metodo 400 para fabricar una sonda quirurgica multipunto, segun algunas realizaciones. El metodo 400 comprende:

etapa 410: encerrar una fibra de mdice gradual (GRIN) en un sistema de canula, estando la fibra GRIN configurada para recibir un haz de luz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal;

etapa 420: acoplar el sistema de canula, con el extremo proximal de la fibra GRIN, a un extremo distal de un adaptador; y

etapa 430: acoplar una grna de luz a traves de un conector a un extremo proximal del adaptador, estando la grna de luz configurada para suministrar luz desde una fuente de laser al adaptador; en la que el adaptador comprende una interfaz, configurada para acoplar la luz suministrada mediante la grna de luz al extremo proximal de la fibra GRIN; y siendo una longitud de la fibra GRIN suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulacion.

En algunas realizaciones, la fibra GRIN puede ser la fibra GRIN 101, el conjunto de canula puede ser el conjunto de canula 110, el adaptador puede ser el adaptador 130, la interfaz puede ser la interfaz 135, el conector puede ser el conector 140, y la grna de luz puede ser la grna de luz 145.

En algunas realizaciones, la grna de luz puede incluir un haz de fibras en el extremo proximal del adaptador. En otras realizaciones, la grna de luz puede incluir una unica fibra optica, para su acoplamiento al extremo proximal del adaptador, en la que el adaptador comprende en la interfaz una lente acoplada opticamente a la fibra optica; y un divisor de haz de difraccion acoplado opticamente a la lente. En algunos casos, una longitud de la fibra GRIN puede estar en el intervalo de 30-100 mm. En algunas realizaciones, el conjunto de canula puede incluir una canula, configurada para encerrar la fibra GRIN, y una pieza de mano, configurada para acoplar la canula al adaptador, proporcionar un sistema de intercambio de calor, o manipularse por parte de un cirujano o una maquina quirurgica.

En un metodo 400' relacionado, una etapa 410' puede incluir proporcionar un adaptador con un extremo proximal y un extremo distal. El adaptador en la etapa 410' puede ser el adaptador 130 descrito en relacion con las Figs. 1-2 anteriores.

La etapa 420' puede incluir configurar el extremo proximal del adaptador para recibir un conector. El conector en la etapa 420' puede ser un conector de fibra, tal como el conector 140 en las Figs. 1-2. El conector puede estar configurado para acoplar o ensamblar una grna de luz al adaptador 130. La grna de luz puede ser el cable optico 145. El cable optico 145 puede ser un haz de fibras o una unica fibra.

La etapa 430' puede incluir formar un conjunto de canula. Por ejemplo, el conjunto de canula puede incluir una fibra GRIN 101, la canula 110 y la pieza de mano o alojamiento 120, descritos en relacion con las Figs. 1-2. Ademas, segun algunas realizaciones, la etapa 430' puede incluir fijar la fibra GRIN 101 a la canula 110 usando un adhesivo. La fijacion por adhesivo de la fibra GRIN 101 a la canula 110 puede tener una alta conductividad termica.

La etapa 440' puede incluir configurar el extremo distal del adaptador para recibir una parte proximal del conjunto de canula.

La etapa 450' puede incluir formar una interfaz de adaptador dentro del adaptador, en la que la fibra GRIN 101 puede recibir la luz emitida mediante la grna de luz 145. La interfaz puede ser la interfaz 135 descrita anteriormente. En realizaciones en las que la grna de luz implica una unica fibra, el adaptador puede incluir una lente y un divisor de haz de difraccion, tal como la lente 251 y el divisor de haz de difraccion 250 en la Fig. 2B. El adaptador puede estar configurado de modo que se seleccione una distancia entre el extremo distal de la grna de luz y el extremo proximal de la fibra GRIN para minimizar la reflexion en la fibra GRIN 101. Para gestionar la pequena fraccion de potencia optica todavfa reflejada desde la fibra GRIN 101, en algunas realizaciones el adaptador puede estar formado de un material que tiene una alta conductividad termica, tal como un metal.

Segun algunas realizaciones, la fibra GRIN 101 en la etapa 430' puede tener una longitud suficientemente larga de modo que una interfaz en la que la fibra GRIN 101 recibe la luz de la gma de luz en el adaptador puede encontrarse fuera del ojo de un paciente durante el procedimiento de fotocoagulacion.

5 Las realizaciones de la invencion descritas anteriormente son solo a modo de ejemplo. Un experto en la tecnica puede reconocer diversas realizaciones alternativas a las dadas a conocer espedficamente. Tambien se pretende que esas realizaciones alternativas esten dentro del alcance de esta divulgacion. Como tal, la invencion solo esta limitada por las siguientes reivindicaciones.

10

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. - Una sonda quirurgica (100, 200A, 200B) adaptada para un procedimiento de fotocoagulacion, que comprende:

un conjunto de canula (110), que tiene una fibra de mdice gradual (GRIN) (101) que esta configurada para recibir un haz de luz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal, en la que la fibra GRIN esta configurada para recibir el haz de luz multipunto desde un sistema de luz quirurgico;

caracterizada porque la sonda quirurgica comprende ademas:

un adaptador (130, 230), que tiene

un extremo distal, configurado para recibir el conjunto de canula, con el extremo proximal de la fibra GRIN (101),

un extremo proximal, configurado para su acoplamiento a una grna de luz a traves de un conector y para recibir una luz suministrada mediante la grna de luz desde una fuente de laser al adaptador, y

una interfaz (135), configurada para acoplar la luz suministrada mediante la grna de luz al extremo proximal de la fibra GRIN (101); en la que

una longitud de la fibra GRIN es suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulacion.
2. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, comprendiendo la grna de luz: un haz de fibras (246).
3. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, en la que: la grna de luz comprende una unica fibra optica; y

el adaptador comprende, en la interfaz,

una lente (251), acoplada opticamente a la fibra optica; y

un divisor de haz de difraccion (250), acoplado opticamente a la lente.
4. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, en la que:

la longitud de la fibra GRIN esta en el intervalo de 30-100 mm.
5. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, comprendiendo el conjunto de canula: una canula (110), configurada para encerrar la fibra GRIN cilmdricamente; y

una pieza de mano (120), configurada para al menos uno de acoplar la canula al adaptador, proporcionar un sistema de intercambio de calor, y manipularse por parte de un cirujano o una maquina quirurgica.
6. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 5, en la que: la canula comprende un metal de alta conductividad termica.
7. - El conjunto de canula segun la reivindicacion 5, en el que:

la fibra GRIN (101) esta encerrada en la canula (110) con un adhesivo altamente termoconductor a lo largo de una longitud de la fibra GRIN.
8. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, en la que: el conjunto de canula (110) es desechable, y

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

el adaptador no es desechable.
9. - La sonda quirurgica segun la reivindicacion 1, en la que:

la sonda quirurgica (100) esta acoplada opticamente a un sistema de luz quirurgico, que comprende una fuente de luz (150), configurada para proporcionar luz para la gma de luz; y un procesador de control, configurado para controlar una operacion del sistema de luz quirurgico.
10. - Un metodo para fabricar una sonda quirurgica adaptada para un procedimiento de fotocoagulacion, comprendiendo el metodo:

encerrar una fibra de mdice gradual (GRIN) en un sistema de canula, estando la fibra GRIN configurada para recibir un haz de luz multipunto en un extremo proximal y para emitir el haz de luz multipunto en un extremo distal, en el que la fibra GRIN esta configurada para recibir el haz de luz multipunto desde un sistema de luz quirurgico;

acoplar el sistema de canula, con el extremo proximal de la fibra GRIN, a un extremo distal de un adaptador; y

acoplar una gma de luz a traves de un conector a un extremo proximal del adaptador, estando la gma de luz configurada para suministrar luz desde una fuente de laser al adaptador; en el que

el adaptador comprende una interfaz, configurada para acoplar la luz suministrada mediante la gma de luz al extremo proximal de la fibra GRIN; y

una longitud de la fibra GRIN es suficientemente larga de modo que la interfaz se encuentra fuera del ojo de un paciente durante un procedimiento de fotocoagulacion.
11. - El metodo segun la reivindicacion 10, comprendiendo el acoplamiento de la gma de luz: acoplar un haz de fibras al extremo proximal del adaptador.
12. - El metodo segun la reivindicacion 10, comprendiendo el acoplamiento de la gma de luz: acoplar una unica fibra optica al extremo proximal del adaptador, en la que

el adaptador comprende en la interfaz

una lente acoplada opticamente a la fibra optica; y

un divisor de haz de difraccion acoplado opticamente a la lente.
13. - El metodo segun la reivindicacion 10, en el que:

una longitud de la fibra GRIN esta en el intervalo de 30-100 mm.
14. - El metodo segun la reivindicacion 10, en el que el conjunto de canula comprende: una canula, configurada para encerrar la fibra GRIN; y

una pieza de mano, configurada para al menos uno de acoplar la canula al adaptador, proporcionar un sistema de intercambio de calor, y manipularse por parte de un cirujano o una maquina quirurgica.