MX2011004892A - Método y aparato para ajuste electrónico de iluminancia de lámpara quirúrgica. - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona una lámpara quirúrgica para iluminar un sitio quirúrgico. La lámpara quirúrgica incluye un alojamiento que define una cavidad interna. Una fuente de luz se coloca dentro de la cavidad interna del alojamiento para producir un campo de luz en un sitio quirúrgico que está remoto del alojamiento. Un dispositivo sensible a voltaje se coloca entre la fuente de luz y el sitio quirúrgico. El dispositivo sensible a voltaje tiene propiedades de transmisión de luz que cambia en respuesta al voltaje de polarización aplicado. Medios de control controlan el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA AJUSTE ELECTRÓNICO DE ILUMINANCIA DE LÁMPARA QUIRURGICA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a lámparas quirúrgicas y más particularmente a lámparas quirúrgicas cuya iluminancia puede ser alterada durante el uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Al operar una lámpara quirúrgica moderna, se utiliza una fuente de luz en la lámpara quirúrgica para iluminar un campo de trabajo, por ejemplo, un sitio quirúrgico. El área iluminada por la lámpara quirúrgica, típicamente se denomina un campo de luz. Durante un procedimiento quirúrgico, un cirujano puede ajustar un tamaño de patrón del campo de luz para óptima observación del sitio quirúrgico. Conforme se ajusta el tamaño del patrón del campo de luz, es benéfico ajustar simultáneamente la salida de luz de la lámpara quirúrgica. Si el tamaño del patrón del campo de luz se reduce mientras que la salida de luz permanece constante, aumentará la intensidad de la luz en el campo de luz. De esta manera es benéfico el reducir simultáneamente la salida de luz de la lámpara quirúrgica conforme se reduce el tamaño del patrón del campo de luz, de manera tal que la intensidad de la luz en el campo de luz, permanezca substancialmente constante. De manera similar, conforme el tamaño del patrón del campo de luz se agranda, es benéfico aumentar simultáneamente la salida de luz de la lámpara quirúrgica, de manera tal que la intensidad de la luz en el campo de luz permanezca substancialmente constante. En general, es benéfico mantener substancialmente constante la intensidad de la luz en el campo de luz, conforme se cambia durante uso el tamaño de patrón del campo de luz.

La presente invención proporciona una lámpara quirúrgica para controlar la salida de luz de la lámpara quirúrgica tanto en forma independiente de, como simultáneamente con, un cambio en un tamaño de patrón del campo de luz, para mantener una intensidad de luz deseada en el campo de luz.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se proporciona una lámpara quirúrgica para iluminar un sitio quirúrgico. La lámpara quirúrgica incluye un alojamiento que define una cavidad interna. Una fuente de luz se coloca dentro de la cavidad interna del alojamiento para producir un campo de luz en un sitio quirúrgico que es remoto del alojamiento. Un dispositivo sensible a voltaje, se coloca entre la fuente de luz y el sitio quirúrgico. El dispositivo sensible a voltaje tiene propiedades transmisoras de luz que cambian en respuesta al voltaje de polarización aplicado. Medios de control controlan el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje.

De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método para controlar una salida de luz de una lámpara quirúrgica. La lámpara quirúrgica comprende un alojamiento que define una cavidad interna. Una fuente de luz se coloca dentro de la cavidad interna del alojamiento, para producir un campo de luz en un sitio quirúrgico que es remoto del alojamiento. El método comprende las etapas de: a) proporcionar un dispositivo sensible a voltaje colocado entre una fuente de luz y un sitio quirúrgico, el dispositivo sensible a voltaje tiene propiedades transmisoras de luz que cambian en respuesta a un voltaje de polarización aplicado; b) energizar la fuente de luz; y c) aplicar un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje, para cambiar las propiedades transmisoras de luz del dispositivo sensible a voltaje, para lograr una intensidad de luz deseada en el sitio quirúrgico.

Una ventaja de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje en donde una transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje cambia en respuesta a un voltaje aplicado .

Otra ventaja de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje, en donde una intensidad de luz actual en un campo de luz se mantiene a una intensidad deseada de luz independientemente del tamaño de patrón del campo de luz.

Otra ventaja de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje, en donde se mantiene una intensidad de luz actual en un campo de luz a una intensidad de luz deseada sin contacto físico, es decir, manejar la lámpara quirúrgica, por un operador para ajustar una salida de luz de la lámpara quirúrgica.

Una ventaja adicional de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje, en donde la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje cambia, como cambia un tamaño de patrón de un campo de luz.

Todavía otra ventaja de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje en donde la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje cambia, con base en una retroalimentación de un detector o sensor.

Todavía otra ventaja de la presente invención es una lámpara quirúrgica que tiene un dispositivo sensible a voltaje, en donde la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje cambia, con base en datos empíricos almacenados en un controlador.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención puede tomar forma física en ciertas partes y arreglo de partes, una modalidad preferida de la cual se describirá en detalle en la especificación y se ilustrará en los dibujos acompañantes, que forman parte de la misma, y en donde: La Figura 1 es una vista en elevación de una lámpara quirúrgica de acuerdo con la presente invención, que muestra un campo de luz producido de esta manera, el campo de luz tiene un diámetro; La Figura 2 es una vista en sección transversal agrandada de la lámpara quirúrgica mostrada en la Figura 1; La Figura 3 es una vista agrandada, parcialmente en sección, inferior de la lámpara quirúrgica mostrada en las Figuras 1 y 2 ; La Figura 4 es una vista esquemática de un dispositivo sensible a voltaje que ilustra una primera condición en donde la luz es pasante; La Figura 5 es una vista esquemática de un dispositivo sensible a voltaje, que ilustra una segunda condición, en donde una porción de la luz incidente en el dispositivo sensible a voltaje es pasante; La Figura 6 es una vista en elevación parcialmente seccionada, de una lámpara quirúrgica, que ilustra un sensor de intensidad de luz en un campo de trabajo; y La Figura 7 es una vista en sección transversal agrandada de una lámpara quirúrgica, que muestra una modalidad alterna de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Ahora con referencia a los dibujos en donde la ilustración es con el propósito de mostrar una modalidad preferida de la invención solamente y no con el propósito de limitar la misma. La Figura 1 muestra una lámpara quirúrgica 10 en un extremo de un brazo de soporte 12 que se muestra parcialmente. La lámpara quirúrgica 10 incluye un alojamiento 20.

El alojamiento 20 es un elemento en forma de domo, que tiene un extremo abierto 20a y define una cavidad interna 21. El alojamiento 20 incluye un anillo de montaje 22 y una cubierta 24, como mejor se ve en la Figura 2. El anillo de montaje 22 incluye una brida que se proyecta hacia adentro 26, colocada en una porción inferior de la misma. Una porción de montaje 28 del anillo de montaje 22 se dimensiona para conectar a un extremo del brazo de soporte 12. En la modalidad mostrada, una porción de la cubierta 24 se dimensiona para conectar al extremo del brazo de soporte 12. La cubierta 24 se conecta a una porción superior del anillo de montaje 22. La cubierta 24 incluye una tapa 32 que se abisagra a la cubierta 24 para permitir acceso a la cavidad interna 21. Un mecanismo de enclavamiento 34 se proporciona para asegurar la tapa 32 en una posición cerrada.

Un aislante 36 se coloca en una brida que se proyecta hacia adentro 26 del anillo de montaje 22. El aislante 36 es un elemento en forma de anillo. Un rebajo 36a se f'orma en una superficie de fondo del aislante 36. Una ranura anular que se extiende hacia adentro 36b, se forma en una superficie interior del aislante 36 sobre el rebajo 36a. El aislante 36 se elabora de un material aislante que es resistente al flujo de corriente eléctrica pasante. El aislante 36 se coloca en la brida 26 del anillo de montaje 22, de manera tal que se define entre ellos una ranura anular.

Un lente protector 42 se dimensiona para colocarse a través del extremo abierto 20a del alojamiento 20. El lente 42 es un elemento en forma de disco con una abertura 42a en el centro del mismo. En la modalidad mostrada, la abertura 42a es de forma circular. Un borde periférico' exterior del lente 42, se dimensiona para ser recibido en la ranura anular definida entre la brida 26 del anillo de montaje 22 y el aislante 36. El lente 42 se elabora de un material translúcido que permite luz pasante.

Un reflector 44 se dimensiona para ser recibido en el alojamiento 20 sobre el lente protector 42. El reflector 44 es un elemento en forma de domo con frente hacia abajo, con una superficie interior curvada 46. El reflector 44 se forma de manera tal que la superficie interior curvada 46 del reflector 44 es altamente reflejante. Una abertura (no mostrada) se forma en una parte superior del reflector 44. Una brida que se extiende hacia afuera 52, se extiende desde un fondo de reflector 44. Un fondo de la brida 52 se dimensiona para colocarse en una parte superior del aislante 36, como se ve mejor en la Figura 2.

Un alojamiento 64 se coloca en la abertura de la parte superior del reflector 44. El alojamiento 64 incluye una placa de montaje 66. Una pluralidad de sujetadores 68 sujeta la placa de montaje 66 al reflector 44. Una fuente de luz 60 se conecta a una porción inferior del alojamiento 64, como mejor se ve en la Figura 2. La fuente de luz 60 es operable para emitir luz cuando se le suministra energía eléctrica. Un cable eléctrico 62 se extiende desde la fuente de luz 60 a una fuente de energía (no mostrada) .

La lámpara quirúrgica 10 que incluye un montaje de control de luz 70 para controlar un tamaño de patrón de un campo de luz. Un montaje de control de luz 70 incluye un alojamiento 76 y un asa 72. El alojamiento 76 se dimensiona para ser recibido en la abertura 42a del lente 42. Una porción superior del alojamiento 76 se coloca sobre el lente 42 y una porción inferior del alojamiento 76 se coloca por debajo del lente 42. El alojamiento 76 define una cavidad interna 76a. Una placa 78 se separa sobre el alojamiento 76 por espaciadores 82. Pernos 84 conectan la placa 78 con espaciadores 82. El asa 72 es un elemento cilindrico alargado que se conecta giratoriamente a la porción inferior del alojamiento 76 para ser giratorio respecto a un eje "A". El asa 72 se diseña de manera tal que la rotación del asa 72 provoca que el tamaño de patrón del campo de luz aumente o disminuya. El asa 72 incluye un dispositivo de retroalimentación (no mostrado) que es operable para proporcionar señales indicativas de la posición angular o rotación angular del asa 72 respecto al eje "A". La operación del asa 72 se describirá con mayor detalle a continuación.

Un dispositivo sensible a voltaje 100, se dimensiona para ser recibido en el extremo abierto 20a del alojamiento 20, sobre el lente 42. El dispositivo sensible a voltaje 100, es un elemento en forma de disco con una abertura circular 104 en el centro del mismo y un borde periférico exterior 102. El borde periférico exterior 102 del dispositivo sensible a voltaje 100 se dimensiona para ser recibido en la ranura 36b del aislante 36. El dispositivo sensible a voltaje 100 se elabora de un material electroactivo, electrocrómico . Como se emplea aquí, el término "material electroactivo, electrocrómico" significa un material cuyas propiedades ópticas cambian cuando se le aplica un voltaje. Más específicamente, la transmisividad de luz de un dispositivo sensible a voltaje 100 cambia cuando se le aplica un voltaje de polarización. La transmisividad de luz de un objeto es una proporción de flujo luminoso o radiante total transmitido por un objeto transparente a un flujo luminoso incidente en él. En este aspecto, entre mayor sea la transmisividad de un objeto, más luz pasa a través del objeto.

Hablando en términos generales, se define electrocromismo como un cambio óptico reversible en un material inducido por un voltaje externo. Muchos materiales orgánicos e inorgánicos muestran electrocromismo. Algunos materiales electrocrómicos cambian color/opacidad con la aplicación de un solo pulso de voltaje. Con estos materiales, una vez que cambia el color/opacidad, no se requiere aplicar más voltaje al material electrocrómico para mantener el nuevo color/opacidad del material electrocrómico. Para cambiar de nuevo el color/opacidad al valor original o cambiar el color /opacidad a un nuevo valor, simplemente se aplica otro pulso de voltaje apropiado al material electrocrómico . Con otros materiales electrocrómicos , debe aplicarse un voltaje y mantenerse a través del material electrocrómico, para que el material electrocrómico mantenga su color/opacidad .

A manera de ejemplo y no de limitación, materiales electrocrómicos que se emplean para formar dispositivo sensible a voltaje electrocrómico, electroactivo 100, incluyen: óxidos de metal amorfos y cristalinos, óxidos de metal de transición, incluyendo a manera de ejemplo solo, el óxido de tungsteno semiconductor de alto espacio de banda (W03) . Películas delgadas de W03 amorfo o policristalino, se forman por diversos métodos, incluyendo métodos sol-gel, métodos que emplean deposición de vacío, incluyendo, pero no limitados a evaporación de vacío, electrodeposición de vacío y electrodeposición con vacío reactivo. Otros ejemplos de materiales inorgánicos que se emplean como materiales electrocrómicos en la presente invención incluyen, pero no están limitados a, azul Prusia, óxidos de: vanadio, niobio, molibdeno, titanio, cobalto y níquel.

También se contempla que materiales orgánicos se emplean para formar un dispositivo sensible a voltaje 100.

A manera de ejemplo solamente, estos materiales orgánicos incluyen un bipiridilio o combinaciones de bipiridilios o un polímero conjugado o combinaciones de polímeros conjugados. Algunos de los polímeros conjugados electrocrómicos, tienen rápidos tiempos de respuesta, es decir, menores a un segundo, haciendo estos materiales ventajosos para la presente invención. En algunos casos, algunos de los polímeros electrocrómicos conjugados tienen tiempos de reacción gue se extienden desde aproximadamente 900 milisegundos hasta aproximadamente 1 milisegundo. Tiempos de reacción de algunos de los polímeros electrocrómicos conjugados se extienden desde aproximadamente 50 milisegundos hasta aproximadamente 5 milisegundos, desde aproximadamente 20 milisegundos hasta aproximadamente 10 milisegundos y desde aproximadamente 18 milisegundos hasta aproximadamente 15 milisegundos. Ejemplos de estos polímeros conjugados incluyen, pero no están limitados a derivados de poli ( tiofeno) , poli (pirrol) y poli ( anilina ) . Polímeros conjugados pueden cambiar desde un estado transmisor e incoloro a un gris claro. Un polímero conjugado semejante que cambia desde un estado neutral incoloro y completamente transmisor a un estado de oxidación gris claro ante aplicación de un voltaje es poli (N-sulfonatopropoxi-3, -propilendioxipirrol ) .

Un campo de trabajo 112 se coloca por debajo de la lámpara quirúrgica 10. En la modalidad mostrada, el campo de trabajo 112 es una superficie plana. También se contempla que el campo de trabajo 112 es un sitio quirúrgico, en donde un cirujano realiza un procedimiento quirúrgico en una sala de operación.

Un sensor de intensidad de lámpara portátil 98, como mejor se ve en la FIGURA 6, se coloca en el campo de trabajo 112. El sensor de intensidad de lámpara portátil 98 es operable para detectar la intensidad de la luz en el campo de trabajo 112. Una antena de envió 98a se conecta la sensor de intensidad de lámpara portátil 98. El sensor de intensidad de lámpara portátil 98 es operable para proporcionar señales eléctricas a través de la antena de envío 98a a una antena de recepción 99 que se conecta a un controlador 86. Las señales eléctricas son indicativas de la intensidad de luz en el campo de trabajo 112.

La lámpara quirúrgica 10 incluye un controlador 86 para controlar el voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje 100. En la modalidad mostrada, el controlador 86 se dimensiona para colocarse en la cavidad interna 76a del alojamiento 76. Un cable eléctrico 94 se extiende desde el controlador 86 a una fuente de energía (no mostrada) . Un cable eléctrico 74 se extiende desde el controlador 86 al dispositivo de retroalimentación en el asa 72. En este aspecto, el controlador 86 es operable para recibir señales del dispositivo de retroalimentación en el asa 72. Las señales son indicativas de la posición angular o rotación angular del asa 72 respecto al eje "A". Una terminal 88 conecta un extremo del dispositivo sensible a voltaje 100 al controlador 86. Una terminal 92 conecta a otro extremo del dispositivo sensible a voltaje 100 al controlador 86. El controlador 86 es operable para proporcionar una diferencia de voltaje a través del dispositivo sensible a voltaje 100. Como se mencionó anteriormente, una antena receptora 99 se conecta al controlador 86. En este aspecto, el controlador 86 es operable para recibir señales a través de la antena receptora 99 desde el sensor de intensidad de luz portátil 98. Las señales son indicativas de la intensidad de luz en el campo de trabajo 112. Hablando en general, el controlador 86 se programa para controlar el voltaje de polarización aplicado a través del dispositivo sensible a voltaje 100, para controlar la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100 y de esta manera controlar la salida de luz de la lámpara quirúrgica 10.

La presente invención ahora se describirá con respecto a la operación de la lámpara quirúrgica 10. La lámpara quirúrgica 10 se ubica sobre el campo de trabajo 112. Como se ve mejor en la FIGURA 6, rayos de luz "L" se propagan desde la lámpara quirúrgica 10 y son incidentes al campo de trabajo 112 por debajo. El área iluminada por los rayos de luz "L" típicamente se denomina el "campo de luz". En la modalidad mostrada, el campo de luz es circular con un diámetro "D". El campo de luz puede adquirir otras configuraciones tales como un perfil oval u otro no circular. El tamaño del campo de luz típicamente se denomina un "tamaño de patrón" del campo de luz. En algunas lámparas quirúrgicas, el tamaño de patrón se cambia al mover la fuente de luz 60 respecto al reflector 44. En este aspecto, el asa 72 se emplea para controlar el tamaño de patrón del campo de luz al cambiar la posición de la fuente de luz 60 respecto al reflector 44. El asa 72 se diseña de manera tal que la rotación del asa 72 respecto al eje "A," en una primera dirección, aumenta . el tamaño de patrón del campo de luz. La rotación del asa 72 en la segunda dirección, opuesta a la primera dirección, disminuye el tamaño de patrón del campo de luz. En este aspecto, el cirujano es capaz de variar el tamaño de patrón del campo de luz durante el procedimiento quirúrgico.

"Intensidad de luz" es una medida de la concentración de luz por área unitaria. La intensidad de luz de un campo de luz, es una función de la luz total incidente sobre el campo de luz y el tamaño de patrón del campo de luz. Si la luz total incidente sobre el campo de luz se mantiene constante y el tamaño de patrón del campo de luz se reduce, entonces la intensidad de luz del campo de luz aumentará. Similarmente, si el tamaño de patrón del campo de luz se mantiene constante y la luz total incidente sobre el campo de luz se incrementa, la intensidad de luz del campo de luz aumentará. La intensidad del campo de luz disminuirá de manera similar si uno del tamaño de patrón se aumenta o la salida de luz total se disminuye, mientras que el otro se mantiene constante .

Debido a la naturaleza critica de los procedimientos quirúrgicos, es necesario que el campo de luz proporcione óptimas condiciones de iluminación para el cirujano. Un cirujano típicamente ajustará la intensidad de la luz en el campo de luz a una "intensidad deseada" al inicio del procedimiento quirúrgico. Además, el cirujano también ajustará el tamaño de patrón del campo de luz a un "tamaño de patrón deseado" al inicio del procedimiento quirúrgico. Tanto la intensidad de luz como el tamaño de patrón deseado se almacenan en un controlador, tal como el controlador 86 de la presente invención.

Una variedad de otras fuentes de luz, por ejemplo, lámparas ambiente, lámparas quirúrgicas, monitores de computadora, etc. , en la sala de operación contribuyen a esta "intensidad deseada". Durante el curso del procedimiento quirúrgico, la salida de luz output desde una o más de las otras fuentes de luz puede cambiar, de esta manera provocando una "intensidad actual" de luz en el campo de luz para desviar desde la intensidad deseada. Por ejemplo, cuando una o más de las otras fuentes de luz se des-energiza o energiza, puede cambiar la luz total incidente en el campo de luz. Esto a su vez, puede cambiar la intensidad de la luz en el campo de luz. Similarmente, cuando una o más de las otras fuentes de luz se mueven o un objeto se coloca entre la fuente de luz y el campo de luz, la salida de luz total incidente en el campo de luz puede cambiar. Por ejemplo, durante el procedimiento quirúrgico, una enfermera que bloquea la luz desde una de las otras fuentes de luz, puede reducir la luz total incidente en el campo de luz. Además, durante el curso del procedimiento quirúrgico, el cirujano puede cambiar el tamaño de patrón del campo de luz para ayudar en ver el sitio quirúrgico. Este cambio en tamaño de patrón, sin un cambio en salida de luz, provocará que cambie la intensidad de luz actual en el campo de luz. La presente invención proporciona un método y aparato para controlar la salida de luz de la lámpara quirúrgica tanto en forma independiente de, y simultáneamente con, un cambio en el tamaño de patrón del campo de luz, para mantener una intensidad de luz deseada en el campo de luz.

Durante operación de la presente invención, la energía se suministra a la fuente de luz 60 por una fuente de energía (no mostrada) . Como se ilustra en la FIGURA 2, rayos de luz "L" de la fuente de luz 60 se reflejan por el reflector 44 colocado dentro de la cubierta 24. El reflector 44 se dimensiona de manera tal que rayos de luz "L" incidentes al reflector 44, se reflejan bajo la Ley de Reflexión, en una dirección hacia abajo. Rayos de luz "L" se propagan entonces a través del dispositivo sensible a voltaje 100 y la capa protectora 42 de la lámpara quirúrgica 100, como mejor se ve en las FIGURAS 4 y 5. La cantidad de rayos de luz "L" que salen de la lámpara quirúrgica 10 depende de la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100. La FIGURA 4 ilustra una primera condición en donde una transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100 se ajusta para permitir que una cantidad determinada de rayos de luz "L" pase a través de la capa protectora 42 y el dispositivo sensible a voltaje 100. La FIGURA 5 ilustra una segunda condición en donde la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100 se reduce de manera tal que menos rayos de luz "L" pasan a través de la capa protectora 42 y el dispositivo sensible a voltaje 100.

La presente invención se diseña para operar simultáneamente en un primer modo y un segundo modo. En el primer modo, la presente invención mantiene una intensidad de luz deseada en el campo de luz, independientemente de cambios en el tamaño de patrón del campo de luz. En el segundo modo, la presente invención mantiene la intensidad de luz deseada en el campo de luz, con base en cambios en el tamaño de patrón del campo de luz.

De acuerdo con el primer modo, el controlador 86 se programa para mantener una intensidad de luz deseada en un campo de luz, independientemente de cambios en el tamaño de patrón del campo de luz. Como se estableció anteriormente, al inicio de un procedimiento quirúrgico, un cirujano establece la intensidad de luz en el campo de luz a la "intensidad deseada". El sensor de intensidad de luz portátil 98 proporciona señales al controlador 86 indicativas de la intensidad de luz en el campo de luz. El controlador 86 almacena entonces la intensidad deseada. El controlador 86 se programa, de manera tal que durante el procedimiento quirúrgico, el controlador 86 recibe señales del sensor de intensidad de luz portátil 98 que son indicativas de la intensidad de luz en el campo de luz. El controlador 86 se programa para aplicar un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje 100 para mantener una intensidad de luz deseada en el campo de luz. Por ejemplo, el controlador 86 se programa de manera tal que si la intensidad de luz actual en el campo de luz, como se mide por un sensor de intensidad de luz portátil 98, es menor que la intensidad de luz deseada, el controlador 86 aplicará un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje 100, para incrementar la transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100. El aumento de transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100 aumenta la salida de luz ' de la lámpara quirúrgica 10, de esta manera incrementando la intensidad de luz actual en el campo de luz. El controlador 86 también se programa de manera tal que si la intensidad de luz actual en el campo de luz es superior que la intensidad deseada, el controlador 86 aplicará un voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje 100, para disminuir la transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100. La disminución en transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100 disminuye la salida de luz de la lámpara quirúrgica 10, de esta manera disminuyendo la intensidad actual de luz en el campo de luz .

Se contempla que para el primer modo, el voltaje de polarización aplicado al dispositivo sensible a voltaje 100, se determina con- base en uno de tres métodos de control diferentes. En el primer método de control, el controlador 86 se programa para determinar una diferencia entre la intensidad de luz actual en un campo de luz y la intensidad de luz deseada y aplicar un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje 100, con base en la diferencia. En el segundo método de control, el controlador 86 se programa para ajustar en forma incremental el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje 100, hasta que la intensidad de luz actual en el campo de luz sea igual a la intensidad de luz deseada. En un tercer método de control, el controlador 86 se programa para calcular una diferencia entre la intensidad de luz actual y la intensidad de luz deseada, y con base en una "tabla de búsqueda" almacenada en el controlador 86, aplicar un voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje 100. En este aspecto, la presente invención proporciona un método y aparato para controlar - una salida de luz de una lámpara quirúrgica, para mantener un nivel de intensidad de luz deseada en un campo de luz, dependiendo en factores diferentes a cambios del tamaño de patrón del campo de luz.

De acuerdo con el segundo modo de la presente invención, el controlador 86 se programa para mantener una intensidad de luz deseada en un campo de luz, con base en cambios al tamaño de patrón del campo de luz. Como se describió anteriormente, además de ajustar la intensidad de luz en el campo de luz a una "intensidad de luz deseada", al inicio del procedimiento quirúrgico, el cirujano también establece el tamaño de patrón del campo de luz a un "tamaño de patrón deseado". El sensor de intensidad de luz portátil 98 proporciona una señal al controlador 86 indicativa de la intensidad de luz deseada del campo de luz. El dispositivo de retroalimentación en el asa 72 proporciona una señal al controlador 86, indicativa del tamaño de patrón deseado del campo de luz. El controlador 86 almacena tanto la intensidad de luz deseada como el tamaño de patrón deseado.

Durante el curso del procedimiento quirúrgico, el cirujano puede cambiar el tamaño de patrón del campo de luz del tamaño de patrón deseado, al girar el asa 72 respecto al eje "A". El asa 72 envia señales eléctricas al controlador 86 que son indicativas de un cambio en tamaño de patrón del campo de luz. Con base en las señales eléctricas, el controlador 86 aplica un voltaje de polarización a través de un dispositivo sensible a voltaje 100, para cambiar la transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100. El cambio en transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 100 cambia la salida de luz de la lámpara quirúrgica 10 para mantener la intensidad de luz en el campo de luz al nivel de intensidad de luz deseada. Por ejemplo, si el cirujano reduces el tamaño de patrón del campo de luz al girar el asa 72 de la lámpara quirúrgica 10, señales eléctricas que corresponden a la rotación del asa 72, se envían al controlador 86 por el asa 72. Con base en las señales eléctricas del asa 72, el controlador 86 aplica un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje 100 para reducir la transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100, de esta manera reduciendo la salida de luz de la lámpara quirúrgica 10 y manteniendo la intensidad de la luz en el campo de luz. Similarmente, cuando el tamaño de patrón del campo de luz se aumenta, el controlador 86 se programa para incrementar la transmisividad del dispositivo sensible a voltaje 100. Como resultado, la salida de luz de la lámpara quirúrgica 10 se aumenta para mantener la intensidad de la luz en el campo de luz al nivel de intensidad de luz deseada.

Se contempla que para el segundo modo de operación, el voltaje de polarización aplicado al dispositivo sensible a voltaje 100, se determina con base en uno de dos métodos de control. En el primer método de control, el controlador 86 se programa para calcular una diferencia entre el valor de la señal eléctrica para el tamaño de patrón deseado y el valor de la señal eléctrica para el nuevo tamaño de patrón y aplicar, un voltaje de polarización con base en la diferencia. En el segundo método de control, el controlador 86 se pre-programa de manera tal que conforme el asa 72 se gira, el controlador 86 aplica simultáneamente un voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje 100, con base en el cambio en la posición rotacional del asa 72. Por ejemplo, se contempla que en otra modalidad de la presente invención (no mostrada), un dispositivo de control de voltaje, tal como un reóstato, se conecta al asa 72. Terminales conectan el dispositivo de control de voltaje al controlador 86 y a la fuente de energía. El dispositivo de control de voltaje se diseña de manera tal que la rotación del asa 72 provoca un cambio en una resistencia eléctrica del dispositivo de control de voltaje. La resistencia eléctrica del dispositivo de control de voltaje determina el voltaje que se suministra al controlador 86 y a su vez, el voltaje de polarización aplicado a través del dispositivo sensible a voltaje 100. En este aspecto, la rotación del asa 72 cambia simultáneamente el tamaño de patrón del campo de luz y el voltaje de polarización aplicado al dispositivo sensible a voltaje 100. Independientemente del método de control, la presente invención proporciona un método y aparato que cambian una salida de luz de una lámpara quirúrgica, con base en un tamaño de patrón de un campo de luz.

También se contempla que el dispositivo sensible a voltaje 100 comprende una pluralidad de elementos o paneles para lograr una variación de intensidad de luz deseada en el campo de luz. Se considera que para algunos procedimientos quirúrgicos, un cirujano requiere una superior intensidad de luz en el centro del campo de luz y una menor intensidad de luz cerca de los bordes exteriores del campo de luz. Para lograr la variación de intensidad de luz deseada, una región central circular del dispositivo sensible a voltaje 100 es un elemento o panel mientras que un anillo anular alrededor de la región central es otro elemento o panel. En este aspecto, la intensidad de luz en el centro del campo de luz y la intensidad de luz cerca del borde del campo de luz pueden ajustarse a dos niveles de intensidad de luz diferentes. También se contempla que el dispositivo sensible a voltaje 100 comprende más de dos (2) elementos o paneles, de manera tal que la intensidad de luz en dos (2) o más regiones del campo de luz puede ajustarse a diferentes niveles de intensidad. En una modalidad (no mostrada) , cada elemento o .panel comprende el mismo material electrocrómico . En otra modalidad (no mostrada) cada elemento o panel comprende un diferente material electrocrómico. También se contempla que la presente invención incluye una pluralidad de sensores de intensidad de luz, portátiles 98. Cada uno de la pluralidad de sensores de luz 98 proporciona circuitos eléctricos indicativos de la intensidad de luz en una región discreta del campo de luz. El controlador 86 se programa, como se describió anteriormente, para mantener una intensidad de luz deseada en cada una de las regiones discretas del campo de luz.

Ahora con referencia a la Figura 7, se ilustra una lámpara quirúrgica 210 que muestra otra modalidad de la presente invención. ? partes que son similares a la primera modalidad de la presente invención se les han dado números similares. El dispositivo sensible a voltaje 200 es un elemento cilindrico que se conecta a la placa de montaje 66 y se extiende hacia abajo hacia la placa 78. En este aspecto, el dispositivo sensible a voltaje 200 se coloca entre la fuente de luz 60 y el reflector 44. La transmisividad de luz del dispositivo sensible a voltaje 200 se controla, como se describió anteriormente, para mantener una intensidad de luz en un campo de luz a un nivel de intensidad de luz deseado.

Otras modificaciones y alteraciones se le ocurrirán a otros ante lectura y comprensión de la especificación. Se pretende que todas estas modificaciones y alteraciones se incluyan en la medida en que caen dentro del alcance de la invención como se reclama o sus equivalentes .

Claims (33)

REIVINDICACIONES

1. Una lámpara quirúrgica para iluminar un sitio quirúrgico, caracterizada porque comprende: un alojamiento que define una cavidad interna; una fuente de luz colocada dentro de la cavidad interna del alojamiento, para producir un campo de luz en un sitio quirúrgico que es remoto del alojamiento; un dispositivo sensible a voltaje colocado entre la fuente de luz y el sitio quirúrgico, el dispositivo sensible a voltaje tiene propiedades de transmisión de luz que cambian en respuesta a un voltaje de polarización aplicado; y medios de control para controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaj e .

2. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje se coloca entre la fuente de luz y un reflector colocado en la cavidad interna del alojamiento.

3. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque además comprende: un elemento cilindrico que circunda la fuente de luz en donde el elemento cilindrico incluye el dispositivo sensible a voltaj e .

4. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje se coloca entre el sitio quirúrgico y un reflector colocado en la cavidad interna del alojamiento.

5. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende un asa operable para ajustar un tamaño de patrón del campo de luz .

6. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de control son un controlador operable para controlar el voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje, de manera tal que una intensidad de luz en el sitio quirúrgico permanece constante a medida que cambia el tamaño de patrón.

7. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el controlador se coloca en la cavidad interna del alojamiento.

8. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque además comprende un dispositivo de control de voltaje conectado al asa, el ¦dispositivo de control de voltaje es operable para controlar el voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje con base en una posición rotacional del asa.

9. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende un sensor de luz operable para proporcionar una señal eléctrica a un controlador indicativa de una intensidad de luz en el sitio quirúrgico.

10. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el controlador es operable para controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje, con base en la señal eléctrica que se proporciona por el sensor de luz.

11. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje comprende un material electrocrómico, electroactivo .

12. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el dispositivo electrocrómico, electroactivo es un polímero que se forma por vaciado de solución, vaciado con centrifugado, termoformación o moldeado por inyección.

13. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque un color del material electrocrómico, electroactivo, cambia de claro a gris cuando se aplica un voltaje de polarización al material electrocrómico electroactivo.

14. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el material electrocrómico, electroactivo comprende un material inorgánico.

15. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el material inorgánico comprende óxidos de metal amorfos u óxidos de metal cristalinos.

16. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el material inorgánico comprende óxidos de metal de transición.

17. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el material inorgánico comprende óxido de tungsteno, azul Prusia, un óxido de vanadio, un óxido de niobio, un óxido de molibdeno, un óxido de titanio, un óxido de cobalto, un óxido de níquel o una mezcla de los mismos.

18. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el material electrocrómico, electroactivo comprende un material orgánico .

19. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el material orgánico comprende bipiridilio.

20. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el material orgánico es un polímero conjugado.

21. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el polímero conjugado es poli {N-sulfonatopropoxí-3, 4-propilendioxipirrol) .

22. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje comprende al menos dos materiales electrocrómicos , electroactivos diferentes.

23. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje comprende un material compuesto.

2 . Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque el compuesto comprende un sustrato y un. material electrocrómico, electroactivo depositado en el sustrato.

25. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque el dispositivo sensible a voltaje se deposita en la superficie por uno de evaporación al vacio, elect odeposición al vacio, electrodeposición al vacio reactivo, vaciado de solución, vaciado o fundición con centrifugado, termoformación o moldeo por inyección.

26. Una lámpara quirúrgica de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque el sustrato comprende un segundo material electrocrómico, electroactivo que es diferente al material electrocrómico depositado.

27. Un método para controlar una salida de luz de una lámpara quirúrgica, la lámpara quirúrgica comprende un alojamiento que define una cavidad interna, una fuente de luz colocada dentro de la cavidad interna del alojamiento para producir un campo de luz en un sitio quirúrgico que es remoto del alojamiento, el método se caracteriza porque comprende las etapas de: proporcionar un dispositivo sensible a voltaje colocado entre una fuente de luz y un sitio quirúrgico, el dispositivo sensible a voltaje tiene propiedades transmisoras de luz que cambian en respuesta a un voltaje de polarización aplicado; energizar la fuente de luz; y aplicar un voltaje de polarización a través del dispositivo sensible a voltaje, para cambiar las propiedades de transmisión de luz del dispositivo sensible a voltaje, para lograr una intensidad de luz deseada en el sitio quirúrgico.

28. Un método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la lámpara quirúrgica además comprende: un asa operable para ajustar un tamaño de patrón del campo de luz.

29. Un método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la etapa de aplicar incluye medios de control para controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje, de manera tal que una intensidad de luz en el sitio quirúrgico permanece constante conforme cambia el tamaño del campo de luz .

30. Un método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque además comprende: un dispositivo de control de voltaje conectado al asa, el dispositivo de control de voltaje es operable para controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje con base en una posición rotacional del asa .

31. Un método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque los medios de control comprenden: un dispositivo de retroalimentación colocado en el asa, el dispositivo de retroalimentación es operable para proporcionar una señal indicativa de una posición rotacional del asa; y un controlador operable para recibir la señal del dispositivo de retroalimentación y controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje, .con base en la señal del dispositivo de retroalimentación .

32. Un método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la etapa de ajustar incluye determinar una intensidad de luz en el sitio quirúrgico .

33. Un método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque además comprende las etapas de: proporcionar un sensor de intensidad de luz, operable para proporcionar una señal eléctrica indicativa de la intensidad de luz en el sitio quirúrgico; y proporcionar un controlador operable para recibir la señal eléctrica del sensor de intensidad de luz y para controlar el voltaje de polarización al dispositivo sensible a voltaje con base en la señal eléctrica del sensor, de manera tal que la intensidad de luz en el sitio quirúrgico permanece constante.