ES2904828T3 - Instrumento médico con una fibra óptica integrada - Google Patents

Abstract

Un sistema de instrumento microquirúrgico iluminado (110, 300) que comprende: un instrumento microquirúrgico (320) que tiene un miembro tubular que se proyecta distalmente (342) dispuesto para realizar un procedimiento médico en un sitio de intervención, teniendo el miembro tubular (342) una punta distal (322) y una superficie exterior; un miembro de funda (340) que rodea una porción del miembro tubular (342) y que se extiende hacia la punta distal (322) del miembro tubular (342); y una fibra óptica (332) que se extiende a lo largo de una longitud de la superficie exterior entre el miembro tubular (342) y el miembro de funda (340), en donde una punta de la fibra óptica (332) se dirige hacia la punta distal (322) del miembro tubular (342), caracterizado por que la superficie exterior del miembro tubular (342) tiene una superficie plana (360) formada en esta, en donde la superficie plana (360) es llana y se produce retirando material del miembro tubular (342) de manera que el espesor de la pared del miembro tubular (342) es más pequeño en la superficie plana (360), por que la fibra óptica (332) se extiende a lo largo de una longitud de la superficie plana (360), y por que un borde distal (349) del miembro de funda (340) está dispuesto en una ubicación más cercana a la punta distal (322) del miembro tubular (342) que la fibra óptica (332), de manera que la fibra óptica (332) está rebajada desde el borde distal (349).

Description

DESCRIPCIÓN

Instrumento médico con una fibra óptica integrada

CAMPO TÉCNICO

La presente divulgación está dirigida a sistemas e instrumentos para su uso en procedimientos médicos y, más particularmente, a métodos y sistemas que implican la necesidad de insertar una fibra óptica dentro de una cavidad corporal.

ANTECEDENTES

Los procedimientos médicos a menudo se realizan dentro de límites significativamente limitados de una estructura corporal o cavidad particular, como dentro de la cámara posterior del ojo humano. Por ejemplo, los procedimientos vitreorretinianos se realizan comúnmente para tratar muchas afecciones graves del segmento posterior del ojo. En particular, los procedimientos vitreorretinianos pueden tratar afecciones como la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE), retinopatía diabética y hemorragia vítrea diabética, agujero macular, desprendimiento de retina, membrana epirretiniana, retinitis por citomegalovirus (CMV) y muchas otras afecciones oftálmicas.

Un cirujano realiza procedimientos vitreorretinianos con un microscopio y lentes especiales diseñadas para proporcionar una imagen clara del segmento posterior. Se realizan varias incisiones diminutas de solo un milímetro de diámetro o cerca en la esclerótica en la pars plana. El cirujano inserta instrumentos microquirúrgicos a través de las incisiones, como una fuente de luz para iluminar el interior del ojo, una línea de infusión para mantener la forma del ojo durante la cirugía y otros instrumentos para cortar y extraer el cuerpo vítreo. Puede proporcionarse una incisión separada para cada instrumento microquirúrgico cuando se usan múltiples instrumentos simultáneamente.

Durante tales procedimientos, es importante la iluminación adecuada del interior del ojo. Normalmente, se inserta una fibra óptica en una de las incisiones del ojo para proporcionar la iluminación. Se puede usar una fuente de luz, como una lámpara halógena de wolframio o una lámpara de arco de alta presión (haluros metálicos, xenón), para producir la luz transportada por la fibra óptica al ojo. La luz pasa a través de varios elementos ópticos (normalmente lentes, espejos y atenuadores) y se transmite a la fibra óptica que lleva la luz al ojo.

En tales procedimientos, las incisiones generalmente solo se hacen lo suficientemente grandes para adaptarse al tamaño del instrumento microquirúrgico que se inserta en el interior del ojo. Los esfuerzos para minimizar el tamaño de la incisión generalmente implican reducir el tamaño del instrumento microquirúrgico. Sin embargo, una reducción en el tamaño puede dar como resultado una reducción en la solidez o rigidez del instrumento. Dependiendo del tamaño del instrumento microquirúrgico empleado, la incisión puede ser lo suficientemente pequeña como para hacer que la herida resultante sea sustancialmente autocurativa, eliminando así la necesidad de emplear procedimientos adicionales para cerrar la incisión, tales como suturas. Además, se puede reducir el número de incisiones integrando diversos instrumentos microquirúrgicos. Por ejemplo, la fibra óptica puede incorporarse en el extremo de trabajo de un instrumento microquirúrgico. Desafortunadamente, al menos algunos intentos anteriores de integrar fibras ópticas con instrumentos microquirúrgicos han dado como resultado una disminución en la eficiencia de iluminación u otros problemas de visualización que de otro modo afectaron adversamente la distribución de la luz emitida por las fibras ópticas.

SUMARIO

La presente divulgación está dirigida a instrumentos microquirúrgicos iluminados de ejemplo.

En el presente documento, se proporcionan ejemplos de sistemas quirúrgicos. Un aspecto general incluye un sistema de instrumento microquirúrgico iluminado que puede incluir un instrumento microquirúrgico que tiene un miembro tubular que se proyecta distalmente dispuesto para realizar un procedimiento médico en un sitio de intervención. El miembro tubular puede tener una punta distal y una superficie exterior, teniendo la superficie exterior una superficie plana formada en este. El instrumento puede incluir un miembro de funda que rodea una porción del miembro tubular y que se extiende hacia la punta distal del miembro tubular y una fibra óptica que se extiende a lo largo de una longitud de la superficie plana entre el miembro tubular y el miembro de funda.

Otro aspecto general incluye otro sistema de instrumentos microquirúrgicos iluminados. El sistema puede incluir un instrumento microquirúrgico que tiene un miembro tubular dispuesto para realizar un procedimiento médico en un sitio de intervención, el miembro tubular puede tener una punta distal y una superficie cilíndrica exterior. El instrumento puede incluir un miembro de funda que rodea una porción del miembro tubular y que se extiende hacia la punta distal del miembro tubular y una fibra óptica que se extiende a lo largo de una longitud del miembro tubular entre la superficie cilíndrica exterior y una superficie interior del miembro de funda. La punta de la fibra óptica puede estar rebajada o retrasada proximalmente desde un borde distal del miembro tubular.

En el presente documento, se proporcionan ejemplos de sondas de vitrectomía. Un aspecto general incluye una sonda médica iluminada, que puede incluir una carcasa de aplicador configurada para ser sostenida en una mano humana.

La carcasa de aplicador puede incluir un extremo distal dispuesto para recibir una fibra óptica acoplada a una fuente de iluminación y un extremo próximo acoplado a un miembro tubular alargado. La sonda médica iluminada también puede incluir una cámara de holgura de fibra óptica dispuesta entre el extremo distal y el extremo proximal. Además, la sonda médica iluminada puede tener una fibra óptica que se extiende dentro de la cámara de holgura de fibra óptica y que se extiende a lo largo de una porción del miembro tubular alargado. Una región distal de la fibra óptica puede fijarse en un extremo distal de la misma al miembro tubular alargado. La fibra óptica puede tener una porción de holgura que incluye una doblez dispuesta dentro de la cámara de holgura de fibra óptica.

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son de naturaleza ilustrativa y explicativa y están destinadas a proporcionar una comprensión de la presente divulgación sin limitar el alcance de la presente divulgación. En ese sentido, los aspectos, características y ventajas adicionales de la presente divulgación serán evidentes para un experto en la materia a partir de los dibujos adjuntos y la siguiente descripción detallada. El documento US 2016/113722 A1 divulga un sistema de instrumentos microquirúrgicos iluminados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos ilustran implementaciones de los dispositivos y métodos divulgados en el presente documento y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la presente divulgación.

La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un sistema quirúrgico de ejemplo, de acuerdo con una implementación consistente con los principios de la presente divulgación.

La figura 2 es una ilustración de un diagrama de bloques de ejemplo del sistema quirúrgico de la figura 1, de acuerdo con un aspecto consistente con los principios de la presente divulgación.

La figura 3 es una ilustración en sección transversal de un instrumento quirúrgico de ejemplo, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

La figura 4A es una vista en perspectiva del instrumento quirúrgico de la figura 3, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

La figura 4B es una vista en perspectiva detallada de una porción del extremo distal del instrumento quirúrgico incluido en la figura 4A, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

La figura 5A es una ilustración en sección transversal del extremo distal del instrumento quirúrgico de ejemplo en la figura 3, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

La figura 5B es una vista frontal del extremo distal del instrumento quirúrgico de ejemplo de la figura 5A que muestra un patrón de iluminación del mismo, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

La figura 5C es una vista detallada de un extremo distal de una fibra óptica que puede incluirse en el instrumento quirúrgico de ejemplo de la figura 5A, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

Las figuras 6A y 6B son vistas en perspectiva detalladas de los extremos distales de instrumentos quirúrgicos de ejemplo, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

Las figuras 7A, 7B y 7C representan vistas en sección transversal de una fibra óptica que puede incluirse en instrumentos quirúrgicos de ejemplo, de acuerdo con aspectos de la presente divulgación.

Los dibujos adjuntos pueden entenderse mejor con referencia a la siguiente descripción detallada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Con el fin de promover la comprensión de los principios de la presente divulgación, ahora se hará referencia a las implementaciones ilustradas en los dibujos, y se usará un lenguaje específico para describir las mismas. No obstante, se entenderá que no se pretende limitar el alcance de la divulgación. Cualquier alteración y modificación adicional de los dispositivos, instrumentos, métodos descritos y cualquier aplicación adicional de los principios de la presente divulgación se contemplan por completo, como se le ocurriría normalmente a un experto en la materia al que se refiere la divulgación. En particular, se contempla completamente que las características, componentes y/o etapas descritas con respecto a una implementación puedan combinarse con las características, componentes y/o etapas descritas con respecto a otras implementaciones de la presente divulgación. Por simplicidad, en algunos casos se utilizan los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes iguales o similares.

La presente divulgación está ampliamente dirigida a sistemas e instrumentos para proporcionar una fibra óptica dentro de una cavidad corporal durante una operación realizada en esta sin requerir que se realice una incisión separada. Más particularmente, algunos aspectos de la presente divulgación están dirigidos a sistemas e instrumentos para proporcionar iluminación a través de una fibra óptica colocada dentro de la cavidad corporal. En algunos ejemplos, la iluminación se proporciona a través de una fibra óptica que se extiende a lo largo de una longitud de otro instrumento quirúrgico o herramienta dentro de la cavidad corporal. Por ejemplo, se puede realizar un procedimiento de vitrectomía para extraer el vítreo del ojo de un paciente usando una sonda de vitrectomía e introducirla en el ojo para colocar una aguja de vitrectomía en un sitio de intervención. En lugar de formar dos incisiones en el ojo del paciente, la fibra óptica puede colocarse a lo largo de una porción de la aguja de vitrectomía. La fibra óptica puede tener una punta distal a través de la cual se introduce o emite luz en la cámara posterior del ojo, cuando la punta distal de la sonda de vitrectomía se coloca dentro del ojo. La extracción del vítreo puede ser de especial importancia, ya que el vítreo residual puede provocar desgarro de retina posoperatorio, desprendimiento de retina, etc.

El vítreo claro puede visualizarse debido a la luz que se dispersa de las fibras vítreas contenidas en este. La iluminación puede dirigirse cerca de la porción de corte de la sonda de vitrectomía con el fin de visualizar mejor el vítreo que se está cortando. Dependiendo de la implementación, la fibra óptica puede fijarse al menos parcialmente a una aguja de vitrectomía mediante una funda que también protege la fibra óptica. Por tanto, las implementaciones de la presente divulgación proporcionan una iluminación mejorada para procedimientos de cavidad interna, tales como procedimientos de vitrectomía, al tiempo que minimizan el número de incisiones necesarias para permitir la entrada a la cavidad. La iluminación proporcionada por las implementaciones de la presente divulgación puede dar como resultado una alta irradiancia en el sitio quirúrgico, por ejemplo, en el puerto de la aguja de vitrectomía. Esto puede proporcionar una alta relación de señal respecto a ruido o contraste para facilitar la visualización de las fibras en el vítreo. Si bien se proporcionan, en el presente documento, ejemplos específicos de implementaciones que están dirigidas a procedimientos y dispositivos de vitrectomía, los principios de la presente divulgación se extienden más allá de los instrumentos y procedimientos de vitrectomía.

La figura 1 ilustra un sistema quirúrgico 100, de acuerdo con una implementación de ejemplo. El sistema quirúrgico 100 incluye una carcasa de base o consola 102 y una pantalla de visualización asociada 104. En las implementaciones del sistema quirúrgico 100 que se dirigen a los procedimientos de vitrectomía, la pantalla de visualización 104 puede mostrar datos relacionados con el funcionamiento y el rendimiento del sistema durante dichos procedimientos quirúrgicos de vitrectomía. En una implementación, la consola 102 puede ser móvil, por ejemplo, incluyendo ruedecillas o ruedas 105 para facilitar el movimiento según sea necesario. En una implementación alternativa, la consola 102 puede no incluir ruedas 105.

La consola 102 puede denominarse "carcasa de base" y puede incluir una pluralidad de subsistemas que cooperan para permitir que un cirujano realice una variedad de procedimientos médicos, tales como procedimientos quirúrgicos oftálmicos. Un instrumento 110 microquirúrgico, o simplemente "quirúrgico", que puede implementarse como una pieza de mano, puede unirse a la consola 102 y puede formar parte del sistema quirúrgico 100. El instrumento quirúrgico 110 puede ser una sonda de vitrectomía, en algunas implementaciones. Además, algunas implementaciones del instrumento 110 pueden incluir instrumentos médicos no quirúrgicos, tales como instrumentos de diagnóstico, instrumentos de formación de imágenes o instrumentos terapéuticos. Como se ilustra en la figura 1, el instrumento quirúrgico 110 es una sonda de vitrectomía iluminada que puede formar parte de un subsistema de vitrectomía como se describe en el presente documento.

El instrumento quirúrgico 110 se puede acoplar a la consola 102 mediante uno o más conductos. En la implementación representada, el instrumento quirúrgico 110 está acoplado a la consola 102 mediante un primer conducto 106 y un segundo conducto 108. Los conductos 106 y 108 pueden proporcionar al instrumento quirúrgico 110 acceso a múltiples subsistemas de la consola 102. Por ejemplo, el primer conducto 106 puede contener una fibra óptica acoplada o formando parte de un subsistema de fibra dentro de la consola 102, mientras que el segundo conducto 108 puede acoplar el instrumento quirúrgico 110 o puede formar parte de un subsistema de fluídica.

Para facilitar el control por parte del operador del sistema quirúrgico 100, el propio instrumento quirúrgico 110 puede incluir uno o más elementos de control, tales como botones o diales. Además, un pedal 109 puede incluir elementos de control que pueden ser activados, desactivados o variados por el pie del operador. Además, la pantalla de visualización 104 puede ser una pantalla táctil que tiene controles mostrados en ella que pueden ser activados manualmente por el operador. Se pueden proporcionar otros mecanismos tales como control de voz, un teclado, un ratón, etc., en diversas implementaciones del sistema quirúrgico 100 para facilitar el control de diversos subsistemas, tales como un subsistema de fibra para facilitar la visualización, el diagnóstico o el tratamiento en una región distal del instrumento quirúrgico 110.

La figura 2 es un diagrama de bloques del sistema quirúrgico 100 que incluye la consola 102 y varios subsistemas relacionados con la misma. Como se ilustra, la consola 102 incluye un subsistema informático 103, la pantalla de visualización 104 (figura 1) y varios subsistemas que se usan juntos para realizar procedimientos quirúrgicos oculares, tales como procedimientos quirúrgicos de emulsificación o vitrectomía, por ejemplo. El subsistema informático 103 puede incluir uno o más dispositivos de procesamiento, tales como una unidad de procesamiento central o un procesador central, y un sistema de almacenamiento de información o datos. El sistema de almacenamiento de datos puede incluir uno o más tipos de memoria, como RAM (memoria de acceso aleatorio), ROM (memoria de solo lectura), memoria flash, un disco duro basado en disco y/o un disco duro de estado sólido. Los dispositivos de procesamiento y el sistema de almacenamiento pueden comunicarse a través de un bus, que también puede permitir la comunicación con y entre uno o más de la pluralidad de subsistemas del sistema quirúrgico 100.

Los subsistemas en la implementación de ejemplo de la figura 2 pueden incluir un subsistema de pedal 130 que incluye, por ejemplo, facilitar el control mediante el pedal 109 de la figura 1. El sistema quirúrgico 100 representado incluye, además, un subsistema de fluídica 140, que puede incluir un vacío de aspiración 142 y una bomba de irrigación 144 que se conectan a un conducto de fluido 146. El sistema quirúrgico 100 incluye un subsistema de aplicador 112 para facilitar el funcionamiento y control del instrumento quirúrgico 110. Por ejemplo, el subsistema de aplicador 112 puede recibir señales de control del instrumento quirúrgico 110 para encender o apagar una fuente de iluminación acoplada al instrumento quirúrgico 110.

Las implementaciones de un subsistema de fibra 120 incluido pueden proporcionar una fuente de iluminación. Otras implementaciones del subsistema de fibra 120 pueden proporcionar luz láser para ablación, pueden usarse en la formación de imágenes a través de la fibra óptica u otras funciones. El subsistema de fibra 120, que puede ser un subsistema de iluminación, puede estar acoplado al instrumento quirúrgico 110 mediante una fibra óptica, que se extiende dentro de uno de los conductos primero y segundo 106 y 108. El subsistema de fibra 120 puede incluir o denominarse fuente de iluminación o fuente de luz, aunque la fuente puede ser un componente de varios componentes del subsistema de fibra 120. Las implementaciones del subsistema de fibra 120 pueden incluir, además, sensores, lentes, filtros y otros dispositivos ópticos.

El sistema quirúrgico 100 incluye, además, un subsistema de control 150 que incluye un módulo de comunicación 152. El subsistema de control 150 puede facilitar la comunicación entre los subsistemas incluidos en el sistema quirúrgico 100. Por ejemplo, un operador puede proporcionar una entrada a través del pedal 109. La entrada puede ser interpretada o codificada por el subsistema de pedal 130 como una señal de control para variar, por ejemplo, una intensidad de iluminación proporcionada al instrumento quirúrgico 110. El subsistema de pedal 130 puede comunicar la señal de control al subsistema de control 150, que puede interactuar con un subsistema de fibra 120 para alterar una característica de iluminación proporcionada por el subsistema 120 o para encender o apagar la iluminación. En algunas implementaciones, el instrumento quirúrgico 110 puede usarse, adicional o alternativamente, para controlar el estado o la intensidad de la iluminación. Por ejemplo, el instrumento quirúrgico 110 puede incluir un interruptor de atenuación u otro mecanismo de control para recibir la entrada de un operador para ajustar la iluminación.

Estos subsistemas y otros pueden incluirse adicional o alternativamente en otras implementaciones. Para optimizar el rendimiento de los diferentes subsistemas durante la cirugía, los parámetros operativos difieren de acuerdo con, por ejemplo, el procedimiento en particular que se realiza, las diferentes fases del procedimiento, las preferencias personales del cirujano, si el procedimiento se realiza en la parte anterior o posterior del ojo del paciente, etc.

Los diferentes subsistemas de la consola 102 comprenden circuitos de control para el funcionamiento y control de los respectivos instrumentos microquirúrgicos o componentes de instrumentos. El subsistema informático 103 y el subsistema de control 150 pueden gobernar y redefinir dinámicamente las interacciones y relaciones entre los diferentes subsistemas para realizar correctamente un procedimiento quirúrgico ocular y comunicar adecuadamente la información al operador del sistema quirúrgico 100 a través de la pantalla 104 y/o mediante un microscopio acoplado o un dispositivo informático portátil.

Como se muestra en la figura 2, el instrumento quirúrgico 110 puede acoplarse a diversos subsistemas dentro del sistema quirúrgico 100. Como se muestra, el instrumento quirúrgico 110 está conectado al subsistema de aplicador 112, el subsistema de fibra 120 y el subsistema de fluídica 140 a través de los conductos 106 y/o 108 como se muestra en la figura 1.

Usando los dispositivos de entrada, un cirujano, científico u otro usuario puede seleccionar o ajustar parámetros que afectan a las relaciones entre los diferentes subsistemas de la consola 102 y que afectan al rendimiento del instrumento quirúrgico 110 y/o instrumentos adicionales conectados a la consola 102. Por ejemplo, un cirujano puede aumentar o disminuir la intensidad de la luz proporcionada por el subsistema de fibra 120. Además, un cirujano puede cambiar uno o más parámetros para el funcionamiento del instrumento quirúrgico 110, como un parámetro de aspiración/succión o un parámetro de oscilación del mecanismo de corte del vítreo incluido en el instrumento quirúrgico 110. Por consiguiente, basándose en una entrada de usuario, un usuario puede cambiar o ajustar las relaciones de aquellos que fueron codificados en la consola por los programadores del sistema.

Debido a que el instrumento quirúrgico 110 está configurado para recibir luz del subsistema de fibra 120, el cirujano puede visualizar aspectos de las operaciones quirúrgicas realizadas por o cerca de la punta distal del instrumento quirúrgico 110, sin requerir múltiples incisiones y sin requerir la manipulación y manejo de dos o más dispositivos separados dentro de los pequeños confines del ojo o en otra cavidad o área del paciente.

La figura 3 muestra una ilustración en sección transversal parcial de una sonda 300 de vitrectomía de ejemplo que puede corresponder al instrumento quirúrgico 110 mostrado en las figuras 1 y 2. En este ejemplo, la sonda 300 puede ser una sonda de vitrectomía accionada neumáticamente configurada para ser sostenida en la mano de un cirujano durante su uso. La sonda 300 incluye una carcasa de aplicador 301 que tiene un extremo proximal 302 y un extremo distal 310. Algunas implementaciones de la sonda 300 funcionan recibiendo presión neumática a través del segundo conducto 108 de la figura 1, que se puede acoplar a un acoplador 304 que sobresale en el extremo proximal 302. El acoplador 304 puede unir el extremo proximal 302 de la sonda 300 al segundo conducto 108 mediante una púa, un adhesivo u otros medios de acoplamiento. El extremo proximal 302 incluye, además, un acoplador adicional 306 que está configurado para recibir o acoplarse al primer conducto 106 de la figura 1.

En esta implementación, el segundo conducto 108 proporciona una fuente de energía de activación para proporcionar una energía de oscilación a los componentes de la sonda 300. Como se ilustra, una fuente neumática puede formar parte del subsistema de fluídica 140 de la figura 2 y se puede acoplar a un motor de oscilación, mostrado aquí como un diafragma 308. En algunas realizaciones, el movimiento de oscilación puede ser proporcionado por un motor eléctrico oscilante u otros medios de activación no neumáticos. Además, el conducto 108 se puede acoplar a una fuente de aspiración para permitir la aspiración de material a través de la sonda 300. Haciendo que el diafragma 308 oscile, también se puede hacer que un miembro de accionamiento 309 vibre u oscile. El miembro de accionamiento 309 puede extenderse entre el extremo proximal 302 y el extremo distal 310. El miembro de accionamiento 309 puede ser un miembro tubular alargado que tiene una luz que se extiende a través del mismo de manera que se pueda aspirar material a la consola 102 o se pueda bombear material a través del miembro de accionamiento 309 al extremo distal 310 de la sonda 300.

Como se muestra en la figura 3, el extremo distal 310 de la carcasa de aplicador 301 incluye o soporta una estructura de collar 312 que proporciona un grado de rigidez y soporte a una aguja de vitrectomía 320. La aguja de vitrectomía 320 puede incluir componentes internos y externos que se pueden usar para cortar el vítreo cerca de una punta distal 322 de la aguja 320 durante los procedimientos de vitrectomía como se describe en el presente documento y con más detalle.

La carcasa de aplicador 301 incluye una cámara 330 que se extiende desde el extremo proximal 302 hasta el extremo distal 310. La cámara 330 puede denominarse, en el presente documento, cámara de holgura de fibra óptica 330. Una longitud de fibra óptica 332 se extiende dentro de la cámara de holgura 330. Por ejemplo, la fibra óptica 332 puede extenderse desde el subsistema de fibra 120, a través del primer conducto 106, a través de la cámara de holgura de fibra óptica 330, a través de la estructura de collar 312 ya lo largo de la aguja de vitrectomía 320. La fibra puede terminar en cualquier lugar a lo largo de la aguja 320, tal como en o cerca de la punta distal 322 de la misma o más cerca del extremo distal 310 de la carcasa de aplicador 301. La fibra óptica 332 puede fijarse a la aguja 320 en una región distal de la fibra 332, que puede proporcionar una región proximal de la aguja sobre la cual se permite que la fibra óptica 332 se desplace axialmente independientemente de la aguja 320, en algunas implementaciones. En algunas otras implementaciones (por ejemplo, como se observa en las figuras 4A-6B), la fibra óptica 332 puede fijarse a la funda 340. Cuando la aguja 320 se flexiona durante el uso en un procedimiento médico, la porción de la fibra 332 que se extiende a lo largo de la aguja 320 puede desplazarse relativa y axialmente de acuerdo con la dirección de flexión de la aguja 320. Para evitar la tensión en la fibra óptica 332, la estructura de collar 312 puede incluir uno o más pasajes con superficies de guía para permitir el desplazamiento alargado independiente de la fibra óptica 332 a lo largo de una región proximal de la aguja 320 dentro del espacio entre el miembro tubular 342 y la funda 340, y para permitir la transición deslizable de la fibra óptica 332 a través de una trayectoria recta, desplazada o curvada entre la aguja 320 y la cámara de holgura 330. La cámara de holgura 330 puede incluir suficiente espacio para acomodar la fibra óptica de holgura en una o más curvas de fibra 334. Las curvas de fibra 334 pueden tener un radio de curvatura suficientemente grande para evitar afectar a la iluminación que pasa a través de la fibra óptica 332, mientras que todavía se proporciona una cantidad de fibra floja que debe estar contenida dentro de la cámara de holgura 330 de fibra óptica. La fibra óptica 332 puede tener una porción fijada dentro de la porción proximal de la cámara de holgura 330 o el extremo distal de la carcasa de aplicador 301. Por consiguiente, la cantidad de fibra floja puede adaptarse a la flexión de la aguja de vitrectomía 320. Algunas implementaciones de la sonda 300 pueden incluir una cámara de holgura de fibra óptica en el conducto acoplado 106 además de, o como alternativa a, la cámara de holgura 330 incluida en la carcasa de aplicador 301.

Las figuras 4A y 4B proporcionan vistas en perspectiva de la sonda 300 de la figura 3. Ambas figuras representan una implementación de la aguja 320. Como se muestra en la figura 4A, la aguja 320 incluye una funda 340 que se extiende a lo largo de una superficie exterior de un miembro tubular alargado 342. El miembro tubular alargado 342 se extiende más allá de un borde distal 349 (mostrado con más detalle en la figura 5A) de la funda 340. La punta distal 322 puede ser la punta distal del miembro tubular alargado 342. La figura 4B es una vista más detallada de la aguja 320 representada en la figura 4A. La figura 4B ilustra, además, que el miembro tubular alargado 342 puede incluir una abertura o puerto 346, en el que se puede aspirar y cortar el vítreo durante un procedimiento de vitrectomía. La figura 4B también representa una abertura 348 en la funda 340. La abertura 348 puede proporcionar una ventana a través de la cual se puede introducir un material sellante líquido o en gel para sellar cualquier pequeño espacio que esté presente entre la superficie interior de la funda 340 y la superficie exterior del miembro tubular alargado 342. En algunas implementaciones, se pueden proporcionar múltiples aberturas en la funda 340 para proporcionar la introducción de un sellante. La abertura 348 también se puede proporcionar en o cerca de la estructura de collar 312 en el extremo distal 310 de la carcasa 301. En algunas implementaciones, el sellante es un gel que se puede inyectar a través de la abertura 348. El gel puede curarse después de la inyección para garantizar, además, un sellado adecuado entre la funda 340 y el miembro tubular alargado 342. La fijación de la fibra óptica 332 a la funda 340 puede dar como resultado una alineación pasiva de la fibra óptica 332 con respecto a la funda 340. La alineación pasiva puede minimizar el deslumbramiento y reducir el coste de ensamblaje.

La figura 5A muestra en esta una vista en sección transversal de la región distal de la aguja de vitrectomía 320 de las figuras 3A-C. La funda 340 rodea el miembro tubular alargado 342 y un miembro tubular interior 343, que es un miembro tubular alargado que se extiende dentro de una luz 347 del miembro tubular alargado 342. Los bordes distales 339 del miembro tubular interior 343 pueden estar afilados o incluir una forma para facilitar el corte del vítreo cuando el miembro tubular interior 343 oscila hacia adelante y hacia atrás dentro de la luz 347 y pasa por el puerto 346. El vítreo aspirado al interior del puerto 346 puede cortarse mediante el miembro tubular interior oscilante 343.

La funda 340 rodea y encierra, además, la fibra óptica 332. Un borde distal 349 de la funda 340 puede estar desplazado desde un centro del puerto 346 en una distancia D1. La distancia D1 puede variar entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 3 mm en algunas implementaciones. Otras implementaciones pueden tener una distancia D1 mayor o menor que este intervalo. La fibra óptica 332 incluye una cara 352 en su extremo distal. La iluminación en un haz de iluminación 354 puede emitirse desde la cara 352 para iluminar un área próxima al puerto 346. Por ejemplo, durante un procedimiento de vitrectomía, el haz de iluminación 354 puede tener una forma generalmente ovoide y estar centrado en el punto de iluminación central 356, como se muestra en la figura 5B. Como se muestra en la figura 5A, el haz de iluminación 354 puede abarcar un ángulo A1 y puede tener una porción que sea tangencial a la superficie exterior del miembro tubular alargado 342. En algunas implementaciones de la sonda 300, la cara 352 puede estar inclinada de manera que ninguna porción del haz de iluminación 354 entre en contacto con la superficie exterior del miembro tubular alargado 342 en absoluto. Por ejemplo, la figura 5C proporciona una vista detallada del extremo distal de la fibra óptica 332 y la cara 352 de la misma. La cara 352 puede ser una cara biselada que forma un ángulo A2, que puede variar entre aproximadamente 20° y aproximadamente 50°. En algunas implementaciones, el ángulo A2 es de aproximadamente 35°. Se contemplan otros ángulos en otras implementaciones.

Para proteger la cara 352 en el extremo distal de la fibra óptica 332, el extremo distal de la misma se puede desviar del borde distal 349 de la funda 340 en una distancia D2, como se muestra en la figura 5A. Las implementaciones de la sonda 300 pueden incluir una distancia D2 que varía de aproximadamente 10 pm (micrómetros) a aproximadamente 50 pm. En algunas implementaciones, la distancia D2 puede ser de aproximadamente 25 pm. Esta distancia D2 puede proporcionar protección suficiente de la fibra óptica 332 y la cara 352 y también puede proporcionar un límite al ángulo A1 del haz de iluminación 354 para controlar la luz y permitir que el cirujano visualice mejor el material tisular cerca de la punta distal 322, ayudando así al cirujano a extraer el vítreo a través del puerto 346. Como se muestra en la figura 5A, un punto de iluminación central 356 puede estar en ángulo alejándose de la superficie del miembro tubular exterior 342 para evitar que el deslumbramiento se refleje en la superficie exterior. En algunas implementaciones, algunos rayos del haz de iluminación pueden incidir sobre el exterior del miembro tubular exterior 342.

El espacio entre la superficie exterior del miembro tubular alargado 342 y la superficie interior de la funda 340 incluye, además, un material de relleno 358 que cubre una porción de la fibra óptica 332. El material de relleno 358 puede ser un material adhesivo que sirve para sujetar la fibra óptica 332 al miembro tubular alargado 342 y/o la funda 340. En algunas implementaciones, el material de relleno 358 puede ser una porción del material sellante inyectado a través de la abertura 348 en la funda 340 como se muestra en la figura 4B.

En referencia ahora a las figuras 6A y 6B, mostradas en estas hay implementaciones de la porción distal de la aguja 320 de la sonda 300. Como se muestra en la figura 6A, un material sellante es visible en la abertura 348 en la funda 340. El material sellante puede sellar cualquier espacio que de otro modo estaría presente entre el miembro tubular alargado 342 y la funda 340. La figura 6A también representa una superficie plana 360 formada en el miembro tubular alargado 342. La superficie plana 360 puede proporcionar una superficie sobre la cual sujetar la fibra óptica 332. Además, la superficie plana 360 se puede producir retirando material del miembro tubular alargado 342 de manera que el espesor de la pared del miembro tubular alargado 342 sea menor en la superficie plana 360. Esto puede facilitar la inclusión de la fibra óptica 332 mientras mitiga cualquier aumento en el diámetro de la aguja 320. Por consiguiente, el espesor de la pared retirada para proporcionar la superficie plana 360 puede corresponder al espesor de la fibra óptica 332. Por tanto, en algunas implementaciones de ejemplo para una sonda de vitrectomía, se pueden retirar de aproximadamente 20 pm a aproximadamente 150 pm de espesor. En algunas implementaciones del miembro tubular alargado 342, la luz 347 que se extiende a través del mismo puede estar desplazada de la superficie plana 360 para proporcionar un espesor sustancialmente uniforme de la pared en la superficie plana 360 y de la pared del miembro tubular alargado 342 opuesta a la superficie plana 360. La superficie plana 360 puede ser una superficie llana, en algunas implementaciones.

La figura 6B representa una implementación de la aguja 320 en la que la superficie exterior del miembro tubular alargado 342 es completamente cilíndrica, es decir, no incluye la superficie plana 360 mostrada en la figura 6A. La implementación mostrada en la figura 6B representa, además, un parche del material de relleno 358 que sujeta la fibra óptica 332 en su posición debajo de la funda 340. La implementación representada también muestra una estructura alargada denominada miembro protector de fibra 364, que se extiende a lo largo de una longitud del miembro tubular alargado 342. El miembro protector de fibra 364 puede evitar que una fuerza de compresión aplicada por la funda 340 afecte al rendimiento de la fibra óptica 332 y puede asegurar que la fibra óptica 332 permanezca alineada paralela a un eje central del miembro tubular alargado 342, y también puede garantizar que la fibra óptica 332 permanece libre para desplazarse axialmente a lo largo e independientemente de una región proximal del miembro tubular alargado 342, para reducir la tensión axial en la fibra óptica 332 mientras permite que se mueva independientemente dentro y fuera de la cámara de holgura 330. En algunas implementaciones, la fibra óptica 332 puede extenderse a lo largo del miembro protector de fibra 364 en la mayor parte de la longitud de la fibra óptica 332. El miembro protector de fibra 364 puede ser una estructura alargada, o una serie de estructuras alineadas, tales como un alambre hecho de metal o un material polimérico soldado, adherido o unido de otro modo a la superficie exterior del miembro tubular alargado 342. Otras implementaciones del miembro protector de fibra 364 pueden incluir una fibra de vidrio o una línea de material polimérico endurecido o curado, tal como un adhesivo. El espesor del miembro protector de fibra 364 puede ser mayor que el diámetro de la fibra óptica 332, que puede variar entre aproximadamente 20 pm y aproximadamente 150 pm, en diversas implementaciones. Por consiguiente, el espesor del miembro protector de fibra 364 puede variar entre aproximadamente 30 pm y aproximadamente 200 pm, dependiendo de la implementación. Naturalmente, algunas implementaciones de la aguja 320 pueden incluir tanto la superficie plana 360 como el miembro protector de fibra 364. En algunas realizaciones, se puede proporcionar un miembro protector de fibra 364 que rodea la fibra óptica 332 para proteger la fibra óptica 332. Por ejemplo, el miembro protector de fibra 364 puede estar provisto por una capa de metalización alrededor de una longitud de la fibra óptica 332. La capa de metalización puede proporcionar rigidez estructural a la porción metalizada de la fibra óptica 332. Se pueden usar otros polímeros rígidos en lugar de metal, en algunas realizaciones. Las realizaciones de la fibra óptica 332 que tienen tal revestimiento protector o estructura circundante pueden tener un diámetro menor de 200 pm o menor de 50 pm, por ejemplo.

En referencia ahora a las figuras 7A, 7B y 7C, mostrados en estas hay aspectos de una fibra óptica 700 que pueden usarse en algunas implementaciones de la fibra óptica 332. La fibra óptica 700 puede incluir un conjunto de transmisión 702 y un conjunto distal 704. El conjunto de transmisión 702 puede comprender aproximadamente el 80 % o el 90 % de la longitud total de la fibra óptica 700. Por ejemplo, el conjunto de transmisión 702 puede tener aproximadamente 228 cm (90 pulgadas) de longitud, mientras que el conjunto distal 704 puede tener aproximadamente 25 cm (10 pulgadas) de longitud. La figura 7A representa un acoplador de fibra óptica 706 dispuesto en el extremo proximal de la fibra óptica 700. El acoplador 706 puede sujetar la fibra óptica 700 a la consola 102 de la figura 1 o al subsistema de fibra 120 contenido en este. El acoplador 706 puede incluir una porción alargada que puede evitar que se doble cerca del extremo proximal de la fibra óptica 700. El acoplador de fibra óptica 706 se conecta a un miembro exterior flexible 707, que puede ser el primer conducto 106 como se muestra en la figura 1 y se describe en el presente documento. Por consiguiente, el miembro exterior flexible 707 puede contener y proteger un núcleo de fibra óptica 708.

La figura 7B muestra el núcleo de fibra óptica 708 como un núcleo de fibra óptica compuesto que tiene múltiples componentes alineados axialmente y unidos para transmitir luz a lo largo de su longitud total. Algunas implementaciones del núcleo de fibra óptica 708 pueden incluir una primera porción de fibra 710A y una segunda porción de fibra 710B. Las porciones de fibra 710A y 710B pueden formarse a partir de los mismos materiales o de diferentes materiales. Por ejemplo, la porción de fibra 710A puede ser una fibra de sílice o borosilicato, mientras que la porción de fibra 710B puede ser una fibra de plástico. En otras implementaciones, la porción de fibra 710A puede ser una fibra de plástico, mientras que la porción de fibra 710B es una fibra de vidrio. La porción de fibra 710A y 710B se puede pegar o fusionar.

Como se muestra en la figura 7C, las porciones de fibra 710A y 710B pueden unirse mediante una sección de fibra óptica ahusada 712 que tiene un extremo proximal con un primer radio y un extremo distal con el segundo radio. La sección de fibra óptica ahusada 712 puede unir porciones de fibra de diferentes diámetros. En algunas implementaciones, la sección de fibra óptica ahusada 712 puede formarse calentando el núcleo de fibra óptica 708 y estirando la fibra. En algunas implementaciones, la sección de fibra óptica ahusada 712 puede tener aproximadamente 20 mm de longitud y puede unir una porción de fibra óptica 710A que tiene un diámetro de aproximadamente 100 pm con una porción de fibra óptica 710B que tiene un diámetro de aproximadamente 30 pm. Estas dimensiones son solo a modo de ejemplo y variarán dependiendo de la implementación. En algunas implementaciones, un solo núcleo de fibra óptica continuo se extiende a lo largo de toda la longitud de la fibra óptica 700.

Como se indica en el presente documento, algunas de las implementaciones más específicas se describen con respecto a una sonda de vitrectomía en la que una fibra óptica proporciona la iluminación del vítreo en la punta distal de la sonda de vitrectomía. Cabe señalar que la fibra óptica descrita puede proporcionar otras funciones en otras implementaciones. Por ejemplo, la fibra óptica incluida en las implementaciones del instrumento quirúrgico 110 puede proporcionar la transmisión de luz láser para proporcionar un láser de fotocoagulación en una punta distal del instrumento quirúrgico. Además, el instrumento quirúrgico 110 puede ser un instrumento médico no quirúrgico en otras implementaciones. Por ejemplo, las implementaciones adicionales pueden utilizar la fibra óptica en la realización de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica (OCT), en lugar de, o además de, cualquier función quirúrgica realizada por implementaciones del instrumento médico. Por consiguiente, dichos instrumentos quirúrgicos se incluyen dentro del alcance de la presente divulgación.

Los expertos en la materia apreciarán que las implementaciones abarcadas por la presente divulgación no se limitan a las implementaciones de ejemplo particulares descritas anteriormente. A ese respecto, aunque se han mostrado y descrito implementaciones ilustrativas, en la descripción anterior se contempla una amplia gama de modificaciones, cambios y sustituciones. Se entiende que se pueden hacer tales variaciones a lo anterior sin apartarse del alcance de la presente divulgación. La invención es como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de instrumento microquirúrgico iluminado (110, 300) que comprende:

un instrumento microquirúrgico (320) que tiene un miembro tubular que se proyecta distalmente (342) dispuesto para realizar un procedimiento médico en un sitio de intervención, teniendo el miembro tubular (342) una punta distal (322) y una superficie exterior;

un miembro de funda (340) que rodea una porción del miembro tubular (342) y que se extiende hacia la punta distal (322) del miembro tubular (342); y

una fibra óptica (332) que se extiende a lo largo de una longitud de la superficie exterior entre el miembro tubular (342) y el miembro de funda (340), en donde una punta de la fibra óptica (332) se dirige hacia la punta distal (322) del miembro tubular (342),

caracterizado por que la superficie exterior del miembro tubular (342) tiene una superficie plana (360) formada en esta, en donde la superficie plana (360) es llana y se produce retirando material del miembro tubular (342) de manera que el espesor de la pared del miembro tubular (342) es más pequeño en la superficie plana (360),

por que la fibra óptica (332) se extiende a lo largo de una longitud de la superficie plana (360),

y por que un borde distal (349) del miembro de funda (340) está dispuesto en una ubicación más cercana a la punta distal (322) del miembro tubular (342) que la fibra óptica (332), de manera que la fibra óptica (332) está rebajada desde el borde distal (349).

2. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 1, en donde la fibra óptica (332) está fijada en su posición al menos en parte con respecto al miembro de funda (340).

3. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 1, en donde una luz (347) que se extiende dentro del miembro tubular (342) está centrada dentro del miembro tubular (342).

4. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 1, en donde la punta de la fibra óptica (322) está biselada en un ángulo (A2) hacia la superficie plana (360).

5. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 4, en donde la punta de la fibra óptica (322) provoca que un campo de iluminación se dirija sustancialmente lejos de la superficie plana (360).

6. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el miembro tubular (342) tiene una superficie cilíndrica exterior con la superficie plana (360) formada en esta.

7. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 6, en donde la punta de la fibra óptica (332) está biselada hacia la superficie cilíndrica exterior del miembro tubular (360).

8. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 7, en donde una cara (352) de la fibra óptica (332) forma un ángulo (A2) con respecto a la superficie cilíndrica exterior (360) que varía desde aproximadamente 30 grados hasta aproximadamente 40 grados.

9. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 6, que comprende, además, un miembro protector de fibra (364) dispuesto a lo largo de una longitud del instrumento microquirúrgico (320) adyacente a la fibra óptica (332) para proteger la fibra óptica (332) de las fuerzas de compresión entre la superficie cilíndrica exterior del miembro tubular (342) y el miembro de funda (340).

10. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 9, en donde el miembro protector de fibra (364) es un miembro estructural rígido que rodea una longitud de la fibra óptica (332).

11. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 9, en donde el miembro protector de fibra (364) es un alambre metálico, una fibra de vidrio o una línea formada de material polimérico rigidizado.

12. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 6, que comprende, además, una abertura (348) que se extiende a través de una pared lateral del miembro de funda (340), proporcionando la abertura acceso a un volumen definido por, y entre, una pared interior del miembro de funda (340) y la superficie cilíndrica exterior del miembro tubular (342).

13. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 12, en donde el adhesivo curado llena al menos parcialmente el volumen definido por, y entre, la pared interior y la superficie cilíndrica exterior para proporcionar un sello entremedias.

14. El sistema de instrumento microquirúrgico iluminado de la reivindicación 6, en donde la fibra óptica (332) comprende una porción proximal que tiene un primer diámetro y una porción distal que tiene un segundo diámetro que es más pequeño que el primer diámetro.