PT2298214E

PT2298214E - Fonte de laser e de iluminação e método de transmissão da luz de iluminação e de laser de tratamento

Info

Publication number: PT2298214E
Application number: PT101805620T
Authority: PT
Inventors: Jonathan S Kane; Gregg Scheller; Michael D Auld; James C Easley
Original assignee: Synergetics Inc
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2013-11-28
Also published as: WO2005016118A3; EP1653896A4; US20050033389A1; EP1653896B1; JP5043897B2; ES2436199T3; PT2292174E; JP2011255188A; US7189226B2; WO2005016118A2; ES2632563T3; PT1653896E; ES2404065T3; ES2521691T3; JP2009279420A; PT2293127E; ES2415509T3; US20070135806A1; ES2523964T3; EP1653896A2

Description

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DESCRIÇÃO "FONTE DE LASER E DE ILUMINAÇÃO E MÉTODO DE TRANSMISSÃO DA LUZ DE ILUMINAÇÃO E DE LASER DE TRATAMENTO" A técnica da presente invenção refere-se a sondas endoscópicas de fibra ótica, para a cirurgia vitreo-retiniana em geral e mais particularmente a um conector de casquilho de fibra ótica única, o qual indica apenas se a fibra se destina, é mais adequada, ou se deseja que seja, para iluminação ou para a transmissão de luz de laser ou para ambas. 0 procedimento cirúrgico vítreo-retineano da técnica anterior utiliza fibras óticas separadas e diferentes para aplicação de luz de iluminação, tipicamente não coerente, e luz coerente de feixes de laser para o tratamento cirúrgico dos tecidos. Muito embora tenham sido desenvolvidas "sondas laser iluminadas", de diversas configurações, na técnica anterior, todas elas utilizam fibra ou fibras óticas separadas para a corrente de luz não coerente e para a aplicação de laser coerente. Tipicamente, as fibras anteriormente referidas estão dispostas lado a lado, no interior do lúmen comum de uma agulha. Uma forma de realização dessa tecnologia da técnica anterior encontra-se na US 5.323.766 A. Esta tecnologia da técnica anterior necessita de uma incisão maior, ou de mais do que uma incisão, para introduzir luz de iluminação e luz de laser de tratamento no olho ou noutra estrutura, gerando por isso um trauma maior no local da cirurgia.

Tipicamente, os dispositivos da técnica anterior utilizam um diâmetro de núcleo de fibra ótica para aplicação do 2 laser de, tipicamente, 200 a 300 mícrones, uma vez que o referido diâmetro proporciona o tamanho de ponto de queimadura do laser cirúrgico mais desejado pelo cirurgião. Em comparação com o presente pedido, os dispositivos da técnica anterior, anteriormente referidos, têm sido incapazes de fornecer suficiente intensidade de iluminação cirurgicamente utilizável (luz branca não coerente) através de uma fibra tão pequena, principalmente devido à incapacidade da técnica anterior para focar a referida luz não coerente cirurgicamente útil numa dimensão de ponto tão reduzida.

As fontes de luz de iluminação da técnica anterior requerem, tipicamente, uma área conjunta do núcleo da fibra ótica equivalente a um diâmetro de fibra de aproximadamente 500 mícrones para poderem aplicar luz de iluminação suficiente para ser considerada útil pelo cirurgião. Uma limitação fundamental da técnica anterior, na utilização de fibras de vidro de menores dimensões para a iluminação, é o tamanho do ponto focal na própria fonte de luz.

Encontram-se na técnica anterior e têm sido fabricados por muitas firmas desde há muitos anos, dispositivos de iluminação destinados à cirurgia oftálmica para utilização com fibras óticas. Um dos muitos dispositivos desses encontra-se descrito na patente U.S. 4.757.426. Um dos dispositivos de iluminação mais largamente usados é o "Millenium", o qual é fabricado pela Bausch & Lomk®. Outros fabricantes são, a Alcon® com o "Accurus" e a Grieshaber® com o "GLSI50". A US 5 865 829 A descreve um microscópico de operação para a solidificação por laser do fundo ocular. O microscópio compreende um dispositivo de fonte de iluminação constituído por uma lâmpada de halogéneo, a qual emana luz 3 de iluminação focada sobre uma fibra ótica de saida, formando assim um tamanho de ponto de iluminação, que é de intensidade suficiente para proporcionar iluminação útil ao longo da referida solidificação do fundo ocular através fibra ótica. A solidificação é efetuada por meio de uma fonte de luz de laser de tratamento de árgon, que fornece luz de laser de tratamento incidente sobre a referida fibra ótica de saida, pelo que ambas as referida luz de laser de tratamento e referida luz de iluminação são transmitidas através da referida fibra ótica. Uma segunda fonte de laser de tratamento é formada por um diodo de laser. A luz de laser de tratamento do diodo de laser é também dirigida para a fibra ótica. A US 6 367 958 BI descreve um dispositivo endoscópico, que inclui um conjunto de atenuação, destinado a atenuar a luz de laser formada por um modelador de luz inserido no trajeto da luz. 0 modelador da luz compreende uma sucessão de regiões opacas e é rotativo em torno de um eixo de rotação, que é transversal ao trajeto da luz. As regiões opacas são inseriveis sucessivamente no trajeto da luz e possuem contornos com diferentes formatos geométricos, que definem uma configuração de uma região transmissora da luz, dependente da posição angular do modelador da luz em volta do eixo de rotação. 0 objeto da presente invenção é fornecer uma fonte de luz de laser e de iluminação e um método para transmitir a luz de iluminação e a luz de laser de tratamento, através de uma única fibra ótica, por meio do qual a luz de iluminaçãopossa ser atenuada sem afetar a temperatura da luz de laser de tratamento ou da luz de iluminação.

Esse objeto é conseguido, respetivamente, por uma fonte de iluminação e de laser compreendendo as caracteristicas da 4 reivindicação 1 e pelo método de transmissão da luz de iluminação e da luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica, que compreende as caracteristicas da reivindicação 2. Formas preferidas de execução do método da invenção são reivindicadas nas reivindicações 3 a 8. A atenuação da saida da iluminação da técnica presente pode ser conseguida por meio do controlo de uma primeira lente (colimadora) ou penúltima lente, de um modo que não modifica a abertura numérica da lente, nem introduz no feixe artefactos sombreadores. Um botão de controlo permite ao utilizador selecionar o desejado nivel de iluminação por intermédio da rotação do referido botão.

Onde sejam aqui fornecidas, dimensões, atributos geométricos e tamanhos da fibra são para finalidades de informação e capacitação da forma de realização preferida. Formas de realização alternativas podem utilizar uma pluralidade de variações do acima referido, sem afastamento do escopo e do espirito da presente invenção. A técnica da presente invenção pode ser fabricada de uma pluralidade de materiais, incluindo, se, a eles se limitar, metais, plásticos, vidro, cerâmica ou materiais compostos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Numerosos outros objetos, caracteristicas e vantagens da invenção deverão agora tornar-se aparentes com a leitura da descrição pormenorizada, que se segue, tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais: A Fig. 1 é uma vista em plano, de topo, de uma forma de realização preferida de uma sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e de um dispositivo de controlo ativo de abertura numérica, que compreende a fonte de luz de iluminação e de laser de acordo com a presente invenção, 5 mostrando os trajetos da luz de iluminação e de laser sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de energia e os conectores de ponteira. A Fig.2 é uma vista em perspetiva de uma lâmpada de arco e da montagem da fonte. A Fig.3 é uma vista de conjunto da lâmpada de arco e da montagem da fonte. A Fig.4 é uma vista em plano do lado frontal da montagem da primeira lente, da câmara montada no eixo e do obturador, com um obturador representado a tracejado na posição de fechado. A Fig.5 é uma vista em plano do lado frontal de um espelho de orientação, do pilar, da braçadeira, da corrediça esférica e do solenoide numa posição estendida, não energizada. A Fig.6 é uma vista em plano do lado frontal de uma primeira saida para a luz de laser e de iluminação e do comutador para a deteção do rebaixo no cano de alinhamento. A Fig.7 é uma vista em corte perpendicular ao longo da linha 7 - 7 da Fig. 6, sem a presença do corpo do comutador. A Fig.8 é uma vista em plano lateral de um conector de ponteira, sem o rebaixo, para uso preferencial com laser e iluminação. A Fig.9 é uma vista em corte perpendicular tomada ao longo da linha 9 - 9 da Fig.8. 6 A Fig.10 é uma vista em plano lateral de um conector de ponteira, com o rebaixo, para uso preferencial em iluminação. A Fig.ll é uma vista em corte perpendicular tomada ao longo da linha 11 - 11 da Fig.10. A Fig.12 é uma vista em plano do lado da frente de um painel frontal do compartimento da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra a primeira saida, o botão de controlo do nivel de iluminação, o cartão de risco de foto toxicidade e o mostrador do medidor e sensor da energia do laser. A Fig.13 é uma vista em plano do lado direito, do painel direito da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do compartimento do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra a segunda saida, o botão de controlo do nivel de iluminação, o conector de laser, os comutadores de energia e de laser e o cartão de risco de foto toxicidade. A Fig.14 é um diagrama eletrónico esquemático dos circuitos do medidor de potência laser. A Fig.15 é um diagrama ótico esquemático da forma de realização preferida da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, mostrando os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes. A Fig.16 é um diagrama ótico esquemático de uma forma de realização alternativa da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo 7 da abertura numérica, que mostra os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes. A Fig.17 é um diagrama ótico esquemático de uma outra forma de realização alternativa da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes.

Fig.18 é um diagrama ótico esquemático de outra forma de realização alternativa de sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra os raios laser e de iluminação, os refletores, os espelhos e as lentes. A Fig.19 mostra uma vista em plano do lado esquerdo de uma primeira montagem de lentes. A Fig.2 0 mostra uma vista em plano do lado frontal da primeira montagem de lentes numa posição de intensidade total. A Fig.21 mostra uma vista em plano do lado frontal da primeira montagem de lentes numa posição de intensidade atenuada. A Fig.22 mostra uma vista em plano de topo de uma implementação de formas de realização alternativas da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, conforme se mostra nos esquemas óticos das Figs.16 e 17, que mostra os trajetos das luzes de iluminação e de laser, sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de potência e os conectores de ponteira. A Fig.23 mostra uma vista em semi-corte perpendicular da forma de realização preferida das primeira e segunda lentes, que efetuam a correção da cor, da aberração esférica e do coma e possuem um foco posterior a 20 mm do ápice do último elemento e uma abertura numérica de 0,5. A Fig.24 mostra um esquema ótico de um primeiro conjunto de lentes, o espaço submetido a colimação, filtro dicróico de espelho quente e segundo conjunto de lentes, com apresentação dos trajetos dos raios de luz de iluminação. A Fig.25 mostra uma vista detalhada em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais da forma de realização preferida do elemento 1 das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.26 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte, com atributos dimensionais do elemento 2 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.27 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais do elemento 3 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.28 mostra uma vista detalhada, em plano lateral e semi-corte perpendicular, com atributos dimensionais do elemento 4 da forma de realização preferida das lentes apresentadas na Fig.23. A Fig.29 mostra um diagrama elétrico esquemático da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica. 9 A Fig.30 mostra uma vista de topo, em perspetiva, numa forma fotográfica a preto e branco, de uma forma de realização preferida da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica, que mostra os trajetos da luz de iluminação e de laser, sem o cartão de foto toxicidade, o medidor de potência e os conectores de ponteira.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA

Fazendo agora referência aos desenhos, estão representadas nas Figuras, tanto as formas de realização preferidas como as alternativas, da sonda endoscópica de laser coaxialmente iluminada e do dispositivo de controlo ativo da abertura numérica 10, também aqui descritos como fonte de iluminação e de laser 10. É fornecido um dispositivo 10 para proporcionar luz de iluminação não coerente 11, 62 e luz coerente de laser de tratamento 14, através de uma única fibra ótica 60 do tamanho tipicamente utilizado apenas para o tratamento com laser, de uma maneira segura, eficaz e de fácil utilização. O dispositivo é particularmente adequado para utilização durante a cirurgia oftálmica.

Uma forma de realização preferida, utiliza uma lâmpada de arco de xénon de 75 watts 36, pasra a sua iluminação de elevada luminância (densidade de luz), superior a 6000°K de temperatura de cor e superior a 95 de índice de reprodução de cor. Uma caracterí stica única e útil é a luminância muito elevada e o pequeno tamanho da bola de plasma formada na extremidade do cátodo da lâmpada 36. Se a sua imagem for corretamente reproduzida, a bola de plasma é suficientemente brilhante para fornecer a necessária entrada de iluminação a uma pequena fibra, como seja a que é utilizada para o tratamento com laser. A lâmpada de arco de xénon 36 proporciona ainda uma fonte de luz com um pequeno ponto, o que permite um menor diâmetro do feixe de 10 saída de iluminação 37. Única da presente fonte de lâmpada é uma montagem 38, a qual permite a substituição da lâmpada 36 e no entanto mantém a localização da bola de plasma da referida fonte 36, precisamente num local predeterminado, dentro do centro ótico 35 do dispositivo. É utilizada uma disposição de recolha de luz com um refletor esférico clássico 40 e duas lentes 42, 58 em vez de outras disposições de peças inferiores, como seja a utilização de um refletor elíptico ou de uma combinação de um refletor parabólico e de lentes. Esta técnica permite uma eficácia máxima de recolha com um mínimo de aberração geométrica. A lâmpada 36 está colocada no centro geométrico 35 do refletor 40 e no ponto de focagem (ponto focal) da primeira lente 42. A luz que incide no refletor 40 é refletida de volta para a lâmpada 36. Isso forma uma imagem de pernas para o ar ou invertida da fonte 36, que coincide com a fonte 36. A primeira lente 42 faz a colimação da fonte 36 e da imagem de pernas para o ar ou invertida. A segunda lente 58 está localizada coaxialmente em relação à primeira lente 42 e foca a luz no seu ponto focal. A fibra ótica de saída 60 está localizada no ponto focal da segunda lente 58. Os refletores 40 anteriormente referidos são, de preferência, esféricos, em vez de parabólicos, a fim de refletirem a luz de iluminação da mesma forma em que é emitida pela lâmpada de arco 36.

Na presente técnica é usado o melhor formato das lentes 42, 58 (plano convexas esféricas, viradas umas para as outras). Verificou-se que aberrações cromáticas, causadas pelas lentes, dão à saída da fibra ótica 39, 60 um tom amarelo ou azul. Isso não constitui um problema com outras fontes oftálmicas, porque a fonte é muitas vezes maior do que a saída da fibra ótica. Um conjunto de lentes 42, 58, corrigidas quanto à cor, com uma abertura numérica "f 1" ou 11 possivelmente 0,5, constituído por quatro elementos, foi desenhado para ser usado para cada lente. Cada um dos elementos está revestido de um revestimento anti-refletor de MgF (fluoreto de magnésio), para minimizar a perda de luz, com outros revestimentos ou camadas anti-refletores a poderem ser também utilizáveis. 0 uso de conjuntos de lentes acromáticas permite que uma imagem de elevada fidelidade da fonte de iluminação 36 seja focada na extremidade da fibra ótica 60, 64. Ou seja, as lentes de elementos múltiplos permitem um mínimo de aberração cromática. O conjunto de lentes de quatro elementos anteriormente mencionado está apresentado e especificamente descrito nas figuras. É possível um trajeto adicional separado de iluminação 62. Um sistema de abertura numérica 0,5 ou uma lente de "f 1" é o mais prático devido às limitações impostas à abertura numérica pelas fibras óticas disponíveis. Isso é igual a 60 graus de ângulo total. Quando se considera o refletor esférico 40, são proporcionados mais 60 graus, do total de 360 graus disponível. Tomar em consideração a rotação vertical à volta da fonte 36 não é prático, devido às sombras provocadas pelos elétrodos da lâmpada 36. É ignorado um total de 240 graus de rotação horizontal em volta da lâmpada 36. Considerando as montagens óticas 44 estas contribuem para mais uma quantidade adicional. Não obstante, pelo menos metade da saída de iluminação está disponível. Isso deixa espaço para um segundo trajeto de luz 62, localizado ortogonalmente em relação ao primeiro trajeto 11, juntamente com a segunda saída da fibra 64. Nenhuma outra fonte de luz de iluminação convencional incorpora múltiplos trajetos de luz a partir de uma única lâmpada, ou seja dois sistemas de recolha de iluminação independentes para a luz de iluminação. A natureza independente dos dois trajetos 11, 62 permite diferentes 12 conjuntos de controlos de filtragem e de intensidade para as duas saidas 39, 41. incluindo A atenuação da saida do sistema de iluminação da presente técnica é conseguida por meio do controlo da primeira lente (colimadora) ou da penúltima lente 42, de um modo que não modifica a abertura numérica da lente 42 nem introduz artefactos de sombreamento no feixe 37. A montagem do conjunto de lentes 44 tem duas metades 46 e uma mola plana 52. A primeira parte 48 está unida ao banco ótico 12, a segunda parte 50 prende o conjunto de lentes 42 e a mola 52 une as duas 48, 50, uma à outra, de um dos lados. Uma pressão exercida sobre a segunda parte da montagem das lentes 50 faz com que a mola 52 se desvie e a lente 42 se movimente numa direção genericamente perpendicular ao eixo ótico. Isso resulta em movimentação ou movimento da imagem através da face da fibra ótica 60, 64, pelo que o pico da iluminação do feixe 37 não fica centrado na face da fibra ótica 60, 64 durante a atenuação. Devido ao que atrás foi dito, consegue-se a redução da saida da luz da fibra 60, 64 sem afetar a cor (isto é a temperatura da cor) ou a abertura da saida. Numa forma de realização preferida, um excêntrico montado num veio 54 aplica a pressão à segunda parte da montagem das lentes 50 e à mola 52. Um botão de controlo 56 está unido à outra extremidade do veio 53 e permite ao utilizador selecionar o desejado nivel de iluminação por meio da rotação do botão 56. Este método é capaz de proporcionar pelo menos 95% de redução da intensidade da saida de iluminação. Numa forma de realização preferida, um obturador 57 encontra-se montado sobre o veio 53 e é feito girar através do feixe de iluminação 37 a fim de atenuar totalmente a intensidade da saida de iluminação, quando se roda totalmente o referido botão 56. Formas de realização alternativas podem utilizar outros métodos, incluindo, sem a eles se limitarem, 13 acionadores elétricos ou eletrónicos para rodar o referido veio 53, em vez do referido botão 56.

Um filtro de espelho dicróico "quente" 66 está colocado no espaço colimado 61, entre as lentes de iluminação 42, 58. Isso fornece simultaneamente filtragem de luz UV e IV. À montagem do espelho quente 66 estão ligados suportes, destinados a proporcionar meios de retenção para filtros adicionais, selecionáveis pelo utilizador. 0 posicionamento dos filtros é importante, porque esta é a única área onde a luz 11 é genericamente normal à superfície do filtro. A colocação do filtro 66 nos outros lados das lentes faria com que a luz tivesse muitos ângulos de incidência indesejáveis (entre 0 e 30 graus). A variação no ângulo de incidência faz com que os refletores ou filtros dicróicos tenham uma modificação na sua afetação. Se forem usados filtros de absorção, a colocação fora do espaço colimado 61 provocará um aumento de perdas reflexivas e problemas de aquecimento. O conector de saída da fibra ótica 98 está configurado de forma única, de modo a proporcionar o necessário posicionamento preciso, ao mesmo tempo que reduz os custos. Um conector ou uma extremidade de conexão de precisão 116 são combinados com uma filetagem de retenção integral 130 para reduzir o custo das peças e o tempo de montagem. Uma cavidade ou rebaixo 148 opcionais estão colocados, numa segunda versão do conector, de modo a proporcionar a deteção da diferença entre fibras de saída apenas para iluminação ou compatíveis com a saída de laser. A colocação na saída de um conector de diâmetro liso 74, ativa um comutador 72, o qual irá permitir que a energia do laser seja misturada. Tanto a falta de um conector 98 como a da cavidade ou rebaixo 148, por baixo do comutador 72, fará 14 com que o comutador 72 não seja ativado e a energia do laser não seja misturada.

No que se refere à mistura da energia ou da luz de tratamento de laser 14, a luz de laser 14 é, de preferência, aplicada ao sistema por intermédio de uma fibra ótica 16, de 50 micrones ou equivalente. O conector 18, na extremidade do laser, é configurado para ser compatível com o laser e para fornecer a interface necessária para sinalizar, para o laser, que uma fibra se encontra ligada. A extremidade de fonte de luz e de laser 110 utiliza, de preferência, um conector SMA 905 ou equivalente, para permitir conexões repetiveis da fibra de aplicação do laser 16. A luz de laser 14, que sai da fibra emissora é, de preferência, colimada por meio da utilização de uma lente acromática 20 com uma extensão focal de 16 mm ou equivalente, isto é, uma lente de colimação de laser, que pode também ser usada para focar o feixe de laser colimado 22. A posição da fibra 16 é ajustada de modo a situar-se no ponto focal da lente 20. O conector de entrada de laser 18 e a lente de colimação 20 são colocados de modo a que o feixe colimado 22 seja ortogonal e intersecte o centro do eixo de iluminação 11, entre os conjuntos de lentes de iluminação 42, 58 (a área colimada para a luz de iluminação) . Se todas as exigências de segurança forem respeitadas (isto é, inserção de fibra compatível com saida de laser e comutador de seleção para saida de laser ativado), um espelho de orientação 24 reflete a luz de laser colimada 22 para o centro do eixo de iluminação 11. O espelho de orientação 24 é uma primeira superfície plana, que está posicionada a 45 graus em relação à luz de laser 14 e se encontra localizada no centro do eixo de iluminação 11 (quando o modo de laser está ativado) . A espessura do espelho 24 é conformada para aparecer como um circulo, quando vista ao longo do eixo de iluminação. Devido à 15 orientação a 45 graus da superfície de orientação, o formsto faz com que a superfície do espelho 24 pareça elíptica quando vista de um ângulo normal. 0 tamanho do espelho 24 é escolhido de forma a ser minimamrntr maiot do que o feixe de laser colimado 22. A colocação do espelho de orientação 24 no centro do eixo de iluminação 11 faz com que os raios de luz, que normalmente iriam surgir, sejam bloqueados aí e uma sombra surja no centro do cone de saída da luz. A segunda lente de iluminação 58 foca a luz de laser 14, refletida pelo espelho de orientação 24, na extremidade da fibra de saída 60, 64. Devido ao comprimento do filamento da fibra ótica de saída ser relativamente curto, o ângulo de incidência da luz, que entra na extremidade de entrada é muito aproximadamente o mesmo ângulo na extremidade de saída. Isso resulta em a saída do filamento da fibra ter um cone de luz branca com uma sombra no meio, quase preenchida com o feixe de apontamento do laser (feixe de tratamento, durante o tratamento). Ou seja, o laser fornece um feixe de apontamento, tipicamente vermelho, quando não completamente ativado para tratamento, tipicamente verde, quando completamente ativado. Sem a sombra provocada pelo espelho de orientação 24 o feixe de apontamento seria completamente apagado ou imperceptível a níveis de iluminação muito baixos.

Formas de realização alternativas podem utilizar mais do que um espelho de orientação 24 ou colocar o espelho de orientação 24 fora do eixo de iluminação ou do trajeto da luz de iluminação 11 e direcionar a luz de laser 14 através de u7ma abertura 158 no referido refletor esférico 40 e depois disso, através da bola de plasma da lâmpada de arco 36 ou através de um refletor dicróico 160, ou de um refletor que tenha uma abertura 162. Todas as formas de realização alternativas colocam a luz de alser 14 no interior do espaço colimado 61 e utilizam uma segunda lente 16 58 para focar sobre a fibra ótica 60. Além disso, todas as formas de realização alternativas anteriormente referidas proporcionam um segundo trajeto de saída de luz 62, conforme se vê nas Figuras. O espelho de orientação do laser 24 está mecanicamente montado num pilar fino 28, que o mantém no lugar, ao mesmo tempo que minimiza a perda de luz de iluminação 11. O pilar 28 está mecanicamente unido a um suporte 30, o qual está ligado a um solenoide 32. O solenoide 32 faz com que o suporte 30 e também o espelho de orientação 24 se movimentem para uma de duas posições. A p+rimeira posição é fora da luz de iluminação e de laser colimada. Essa posição é usada para a ausência de aplicação de lser e permite que o trajeto da iluminação funcione sem ser afetado. A posição dois é com o espelho de orientação 24 localizado de modo a refletir a luz de laser para o interior do trajeto de iluminação 11. O movimento do solenoide 32 e do suporte 30 são controlados por uma corrediça de esferas de precisão 34. O uso da corrediça 34 garante o posicinamento repetível do espelho 24. Única da presente técnica é uma montagem 38 de uma lâmpada de arco 36, que precisa e intercambiavelmente coloca a bola de plasma da lâmpada de arco 36 no foco ou centro ótico 35 do sistema ótico. Também único da presente técnica é um mecanismo único de atenuação, o qual move o ponto focal de uma lente de atenuação de saída ou primeira lente 42, a fim de proporcionar a atenuação sem introdução de artefactos, aberrações cromáticas, ou modificações da temperatura das cores. O sistema ótico do dispositivo 10 é capaz de aceitar os ângulos do cone de entrada da luz de iluminação 33 e de laser 15, incidentes sobre a fibra ótica de saída 60 e que reproduzem substancialmente os referidos ângulos do cone na fibra ótica de saída, tipicamente onde a sonda endoscópica 17 se encontra colocada, com quaisquer aberrações causadas pela própria fibra ótica.

Outras formas de realização alternativas do dispositivo 10 podem utilizar refletores parabólicos em vez de refletores esféricos, para colimar a fonte de iluminação 36. Esta técnica eliminaria a necessidade da primeira lente de colimação 42 e permitiria a transmissão do feixe de laser 22 através de uma abertura no refletor parabólico ou por intermédio de um espelho de orientação 24, no interior do espaço colimado 61. Ainda outras formas de realização alternativas podem utilizar um refletor eliptico com dois pontos focais, em que a fonte de iluminação 36 é colocada no primeiro ponto focal e a fibra de saida 60 é colocada no segundo ponto focal, com o feixe de laser 22 a ser introduzido através de uma abertura no refletor eliptico ou por intermédio de um espelho de orientação 24, entre a fonte de iluminação 36 e a fibra de saida 60. Esta última forma de realização alternativa requer a focagem do feixe de laser 22 sobre a fibra de saida 60 por intermédio de uma lente colocada dentro do trajeto do feixe de laser 22, antes da fibra de saida 60, mas no entanto permite a eliminação, tanto da primeira lente de colimação 42 como da segunda lente de focagem 58.

Algumas das variáveis, que determinam o nivel de risco de foto toxicidade durante a cirurgia vitreo-retiniana, incluem as caracteristicas espectrais e de energia da fonte de luz usada, o tipo e dimensões da sonda endo-iluminadora, a extensão ou duração do procedimento cirúrgico e a área (tamanho) dos tecidos iluminados. Em cada caso, o cirurgião tem de efetuar uma avaliação risco-beneficio acerca da intensidade de luz a ser usada. A utilização de uma intensidade insuficiente pode resultar numa visualização inadequada e efeitos adversos mais graves do que uma lesão 18 retinal fótica. Atualmente o cálculo do tempo de exposição necessário para se alcançar um ponto de lesão é uma tarefa entediante, que envolve a integração numérica da função da densidade de energia espectral da fonte de luz 36 com uma função de risco (ver ISO 15752) e conhecimento especifico da área de iluminação cirúrgica e das caracteristicas do endo-iluminador.

Numa forma de realização preferida, um cartão barato de risco foto toxicidade 76 está amovivelmente unido ao painel de controlo da fonte de luz de iluminação cirúrgica e de laser 10. Preferivelmente, o cartão 7 6 está unido muito próximo do botão de controlo da intensidade da luz 56 a fim de mostrar a relação entre a intensidade de saida da fonte de luz e a probabilidade de lesão fótica. Preferivelmente, o cartão 7 6 é incluído com cada instrumento endo-iluminador, isto é, fibra ótica, que esteja calibrada para representar o desempenho foto tóxico deste tipo de instrumento, quando utilizado com um tipo particular de fonte de luz. A representação gráfica 78 sobre o cartão 76 atua como um guia para o ajustamento da intensidade de saída da fonte 10 em relação a uma norma aceite, que seja como a "Millenium" da Bausch & Lomk®. Desta maneira, as caracteristicas espectrais e de energia dos diversos elementos envolvidos no fornecimento da luz ao olho, são integradas numa única variável, facilmente terrível. Isso reduz muito a complexidade da avaliação de qual a melhor intensidade a utilizar numa determinada situação. Representações gráficas de formas de realização alternativas 78 poderão apresentar outra informação no que se refere à saída da luz, como sejam a saída em lúmenes (uma unidade que é ponderada a partir da resposta fotópica do olho). Outras representações poderão apresentar informação de limites, quando usadas com colorações especiais ou filtros de luz coloridos. 19

Uma forma de realização preferida da invenção compreende um cartão 7 6, o qual é moldado por corte a partir de material aglomerado branco e que é aproximadamente do peso de um cartão de visita. 0 formato do cartão 76 é genericamente quadrado, com uma fenda 90 removida de um dos lados para permitir que o cartão 76 seja colocado por trás do botão de controlo de intensidade 56 da fonte de iluminação e de laser 10, ao mesmo tempo que proporciona uma folga para a passagem do veio de controlo 53, que é feito girar pelo referido botão 56. Numa forma de realização preferida, quatro pinos de localização 92 estão unidos ao painel frontal do compartimento da fonte de iluminação e de laser 10. Os pinos 92 fornecem limitadores para colocação do cartão 7 6 e tendem a inibir a rotação do cartão 7 6 com o botão de controlo. 0 nivel de intensidade da sarda de corrente e para o risco de foto toxicidade concorrente, associado à sonda a ser utilizada. Única da presente técnica é a capacidade do cartão 76 para indicar a intensidade de saida, à saida da fibra ótica. O cartão 76 destina-se a ser eliminado após uma única utilização, com um novo a ser fornecido com cada instrumento de fibra ótica. Desta maneira, a saida da fonte de luz 10 é recalibrada de cada vez que é usada. O tipo de unidade calibrada pode variar com diferentes estilos de instrumento, para proporcionar ao cirurgião a informação mais pertinente possivel.

Conforme foi dito anteriormente, o cartão 76 fornece um ponto de referência conhecido em relação aos dispositivos de iluminação da técnica anterior. Se por exemplo, o cirurgião mantiver a linha do indicador do botão 56 dentro da faixa de cor verde, ela ou ele compreenderá que a saida da intensidade da luz se situa dentro da intensidade de luz segura dos iluminadores da técnica anterior, como seja o 20 "Millenium" da Bausch & Lomt®. Este fenómeno de controlo é particularmente útil quando se utilizam fontes de iluminação 10 mais poderosas, conforme são aqui descritas. Isto é, o cirurqião tem de ter um ponto de referência da técnica anterior quando utiliza sistemas de iluminação mais poderosos e mais modernos, como seja a presente técnica. Diversas faixas indicam diretamente ao cirurgião indices de foto toxicidade ou niveis de intensidade da luz. O fabricante da fibra ótica pode fornecer um cartão de risco de foto toxicidade 76, o qual contribui para a atenuação e a absorção espectral dentro da fibra ótica munida do referido cartão 76. Assim, por exemplo, se uma fibra ótica for altamente atenuadora, o cartão pode indicar que o cirurgião deve rodar o botão de controlo da intensidade 56 para um nivel mais elevado, a fim de obter uma equivalência com um ou mais dos iluminadores da técnica anterior acima referidos ou de conseguir uma sarda desejada de foto iluminação.

Uma ponteira ou conector 98 possui um furo interno 102, preferivelmente com ressaltos 104, que são substancialmente paralelos ao eixo longitudinal 100 do corpo da ponteira 98. O furo 102 anteriormente referido permite a colocação e a colagem ou o encapsulamento de uma fibra ótica no seu interior e através do referido corpo da ponteira 98. Externamente, o referido corpo da ponteira 98 tem também ressaltos 112, 148 com uma forma única para funcionar de maneira ótima conforme aqui descrito.

Numa forma de realização preferida, o corpo da ponteira 98 tem uma extremidade externa 114 e uma extremidade de acoplamento 116 e compreende, externamente, uma cabeça substancialmente cilíndrica 118 com um primeiro diâmetro 120 tendo uma primeira extremidade 122 e uma segunda 21 extremidade 123, com a referida primeira extremidade 122 coincidindo com a referida extremidade externa 114. 0 referido corpo da ponteira 98 compreende ainda, externamente, um rebordo saliente 124 de maior diâmetro do a referida cabeça 118 e que possui um primeiro lado 126 e um segundo lado 128, com o referido primeiro lado 126 montado com a referida segunda extremidade 123 da referida cabeça 118. Uma porção com rosca 130, de preferência com um diâmetro menor do que o da referida cabeça 118, está unida e projeta-se a partir do referido segundo lado 128 do referido rebordo 124. Também numa forma de realização preferida, a referida porção com rosca 130 compreende, primeiro, uma ranhura 136 de aproximadamente 0,76 mm (0,030 de polegada), na referida primeira extremidade 132 com aproximadamente 2,29 mm (0,090 de polegada) da referida rosca 130 a seguir a ela e uma segunda ranhura 136 com aproximadamente 0,76 mm (0,030 de polegada) a seguir à referida rosca 130, na referida extremidade 134. Externamente, o corpo da ponteira 98 tem também um cano de alinhamento 138, que possui uma primeira 140 e uma segunda 142 extremidades, situadas a seguir à referida porção com rosca 130, estando a referida primeira extremidade 140 unida à referida porção com rosca 130. A segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138 é coincidente com a referida extremidade de acoplamento 116 do referido corpo da ponteira 98. Também a referida segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138 contém um orifício 144 de diâmetro substancialmente equivalente ou ligeiramente maior que o da fibra ótica montada no interior do referido furo escalonado 102. O referido orifício 144 está interligado com o referido furo interno escalonado 102. Numa forma de realização da presente técnica, o referido orifício tem um diâmetro de aproximadamente 0,279 mm (0,011 de polegada) e um comprimento de 0,635 mm (0,025 de polegada). Também numa forma de realização preferida, o 22 referido cano de alinhamento 138 possui um chanfro 146 na circunferência da referida segunda extremidade 142. De preferência, o referido chanfro 146 tem um ângulo de aproximadamente 45 graus e um comprimento de 0,381 mm (0,015 de polegada). Formas de realização alternativas podem utilizar chanfres com diferentes ângulos ou formas ou mesmo não fazer uso de qualquer chanfro. O cano de alinhamento 138 da técnica atual tem um formato único dentro das formas de realização para indicar se à fibra ótica deverá ser aplicada luz de laser ou luz de iluminação. Numa forma de realização preferida da ponteira de laser, o cano de alinhamento é de diâmetro uniforme, aproximadamente 0,118 de diâmetro, o que indica à fonte 36 que é desejada luz ou energia de laser. Numa primeira forma de realização alternativa ou ponteira de iluminação, o cano de alinhamento contém um rebaixo 148, localizado aproximadamente a 1,905 mm (0,075 de polegada) da segunda extremidade 142 do referido cano 138 e que se projeta aproximadamente 6,807 mm (0,268 de polegada) da referida segunda extremidade 142. Quando utilizada, a fonte de luz de iluminação e de laser 10 deteta esse rebaixo e determina que é desejada luz de iluminação e não luz de laser. Outras formas de realização alternativas podem utilizar a forma de realização do rebaixo anteriormente referido 148 para a luz de laser e o cano de diâmetro uniforme para a luz de iluminação.

Internamento, o referido furo escalonado 102 compreende, em primeiro lugar, um primeiro furo maior, praticamente no interior da porção de cabeça, o qual tem aproximadamente 24,9 mm (0,098 de polegada) de diâmetro e se estende substancialmente a todo o comprimento da referida cabeça. Um segundo furo intermédio, de aproximadamente 1,6 mm (0,063 de polegada) de diâmetro estende-se, desde o 23 referido primeiro furo maior até ao referido orificio 144, no interior da referida porção com rosca 130 e do referido cano de alinhamento 138. Também numa forma de realização preferida, o comprimento do orificio 144 é de aproximadamente 0,635 mm (0,025 de polegada). Formas de realização alternativas podem utilizar primeiro e segundo furos e orifícios com uma multiplicidade de tamanhos de diâmetro e de extensão, desde que os diâmetros das porções sejam menores do que as porções externas da ponteira, no interior da qual cada um deles está localizado.

Quando montada com uma fibra ótica, a fibra ótica estende-se através do referido furo 102 e do orificio 144 e termina praticamente no mesmo plano que a referida extremidade terminal de encaixe 116 do referido corpo da ponteira 98, ou da segunda extremidade 142 do referido cano de alinhamento 138. De preferência, a referida fibra ótica é retida no interior do referido furo 102 por meio de encapsulamento ou de compostos adesivos, que rodeiam a referida fibra, unindo-a ao referido furo 102 da ponteira 98.

Numa forma de realização preferida, o diâmetro externo da cabeça 118 é de aproximadamente 5,9 mm (0,234 de polegada) com um comprimento de aproximadamente 9,5 mm (0,375 de polegada). O diâmetro externo do rebordo 124 é de aproximadamente 7,92 mm (0,312 de polegada), com uma espessura de aproximadamente 0,635 mm (0,025 de polegada). Também o referido cano de alinhamento 138 tem um diâmetro de aproximadamente 3 mm (0,118 de polegada) e um comprimento de 9,65 mm (0,380 de polegada).

Onde sejam fornecidos, dimensões, atributos geométricos e tamanhos das roscas são para fins de informação e habilitação das formas de realização preferidas. Formas de 24 realização alternativas podem utilizar uma pluralidade de variações de tudo o que foi referido anteriormente, sem afastamento do escopo da presente invenção. Isso é particularmente verdadeiro no que se refere à cabeça 118, ao rebordo 124 e à porção com rosca 130. O referido rebordo 124 pode fazer parte integral da cabeça 118 ou ser completamente removido. Também a posição, localização e tipo da porção com rosca 130 podem variar. A referida porção com rosca 130 pode não utilizar as referidas ranhuras 136, utilizar ranhuras de menor ou maior comprimento, ou ter os diâmetros da referida cabeça 118 e do rebordo 124 de dimensões praticamente iguais ou menores do que o diâmetro exterior das referidas roscas 130. A técnica da presente invenção pode ser fabricado de uma pluralidade de materiais, incluindo, sem a eles se limitar, metais, plásticos, cerâmicas ou materiais compostos.

Um medidor de potência do laser 150 possui um sensor 152, um visor de potência 154 e circuitos de controlo a eles associados 156. O medidor de potência 150 permite a um cirurgião colocar a sonda endoscópica de fibra ótica no referido sensor 152, energizar o laser através da fonte de luz de iluminação e de laser 10 e medir a potência de saida do laser conforme vista no referido visor 154. A inclusão dos anteriormente referidos é especialmente útil devido às variações nas fibras óticas ou ter em conta a atenuação por intermédio da fonte de luz de iluminação e de laser 10. Ao utilizar o medidor de potência 150, o cirurgião tem total conhecimento da energia de laser transmitida para o local cirúrgico. Formas de realização alternativas podem utilizar o referido medidor de potência 150 para medição da intensidade da saida de iluminação 37, assim como da potência da luz de laser 14. 25 A operar, o cirurgião liga uma fonte de luz de laser, por intermédio de uma fibra ótica, ao conector de entrada do laser 18 do dispositivo 10. Depois disso, o cirurgião liga um conector de ponteira 98, com uma fibra ótica integralmente unida a uma sonda endoscópica, à primeira sarda 39 ou, apenas para iluminação, à referida segunda sarda 64. Se o referido conector de ponteira 98, na referida primeira sarda 39 não tiver o rebaixo 148, o dispositivo 10 irá permitir ao espelho de orientação 24 que se posicione dentro do trajeto da luz de iluminação 11 e permita ainda a transmissão da luz de laser. Se o cirurgião desejar medir a potência da sarda do laser, ele ou ela coloca a extremidade de sarda da sonda endoscópica no referido sensor 152 e aquando do ativação total do laser, lê a potência da sarda de laser no visor 154. Se o dispositivo 10 for energizado, o cirurgião procede à iluminação dos tecidos de interesse com um cone de luz branca de iluminação, que possui uma sombra onde o feixe de laser irá ser colocado e tipicamente uma luz vermelha indicadora dentro da referida sombra. Quando a potência do laser é totalmente activada, um feixe de laser de tratamento, tipicamente verde, substitui o referido feixe indicador, tipicamente vermelho, para tratar os tecidos de interesse. Todos os anteriormente descritos, iluminação e tratamento, podem ser conseguidos com uma única incisão e através de uma única fibra ótica de menor diâmetro do que as das fontes da técnica anterior.

Os técnicos do ramo apreciarão uma sonda endoscópica de laser, coaxialmente iluminada e um dispositivo de controlo ativo de abertura numérica 10 (fonte de iluminação e de laser) e um método de utilização conforme foi mostrado e descrito. O dispositivo e o método de utilização permitem a transmissão simultânea de luz de iluminação e de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de um tamanho, 26 que é tipicamente utilizado apenas para a luz de laser de tratamento. 0 dispositivo e o método proporcionam ainda controlo da saida angular da luz da sonda endoscópica unida à referida fibra ótica. 0 dispositivo também proporciona uma iluminação distinta e separada, sem utilização do laser de tratamento, ao mesmo tempo que proporciona um controlo completo da intensidade da referida iluminação. 0 dispositivo da presente técnica é útil durante a cirurgia e especialmente cirurgia oftálmica.

Tendo descrito pormenorizadamente a invenção, os técnicos do ramo apreciarão que podem ser feitas modificações à invenção. Por isso, não se pretende que o escopo da invenção seja limitado às formas de realização especificas ilustradas e descritas. Pretende-se antes que o escopo da invenção seja determinado pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Lisboa, 20 de Novembro de 2013

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Fonte de iluminação e de laser, que compreende: uma fonte de iluminação (36), que emana luz de iluminação (11) focada sobre uma fibra ótica de sarda (60) formando assim o tamanho de um ponto de iluminação; sendo o referido tamanho do ponto de iluminação de intensidade suficiente para proporcionar iluminação cirurqicamente útil através da referida fibra ótica (60) durante um procedimento cirúrqico; e uma fonte de luz de laser de tratamento, que proporciona luz de laser de tratamento (14) incidindo sobre a referida fibra ótica de sarda (60), pelo que a referida luz de laser de tratamento (14) e a referida luz de iluminação (11) são ambas transmitidas através da referida fibra ótica (60); caracterizada por um mecanismo de atenuação da luz de iluminação, capaz de atenuar a referida luz de iluminação (11) por intermédio do movimento de uma imagem da referida fonte de iluminação (36) através da fibra ótica, em que um pico de iluminação de um feixe (37) não é centrado na fibra ótica (60) sem afetar a referida luz de laser de tratamento (14) ou afetar a temperatura da cor da luz de iluminação, tendo a fibra ótica (60) um diâmetro de 400 micrones ou menos.

2. Método para a transmissão de luz de iluminação (11) e luz de laser de tratamento (14) através de uma única fibra ótica (60), sendo o método caracterizado por compreender os seguintes passos: focagem da fonte de luz de iluminação (36), que possui uma intensidade de luz cirurgicamente utilizável ou 2 superior, sobre umas primeira fibra ótica de saida (60) com um primeiro diâmetro; e envio de um feixe de luz de laser de tratamento focado ou colimado (14) de diâmetro equivalente ou menor do que o referido diâmetro da referida fibra ótica de saída (60) para a referida primeira fibra ótica (60); caracterizado por atenuar a intensidade da referida luz sem afetar o diâmetro do feixe da referida luz de laser de tratamento, por meio da movimentação de uma imagem da referida fonte de luz de iluminação (36) através da fibra ótica (60), em que um pico de luz do feixe de iluminação (37) não é centrado na fibra ótica (60) .

3. Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda: proporcionar-se uma segunda fibra ótica de saída (64); e focar-se a referida fonte de luz de iluminação (36), que tem uma intensidade luminosa cirurgicamente útil ou superior, sobre a referida segunda fibra ótica de saída (64), pelo que são fornecidas duas fontes de iluminação a partir da referida fonte de luz de iluminação (36).

4. Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda: a representação da foto toxicidade da referida luz de iluminação (11) durante a referida atenuação. 3

5. Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda: a utilização, com a referida primeira fibra ótica (60), de um conector (98) capaz de indicar se a referida primeira fibra ótica (60) é mais adequada para a referida intensidade de luz de iluminação ou para ambas, a intensidade de luz de iluminação e a referida luz de laser de tratamento (14).

6. Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o fornecimento de um feixe de luz de laser de tratamento colimada ou focada compreender: a colocação de um espelho de orientação (24) dentro da referida intensidade de luz de iluminação; e a aplicação do referido feixe de luz de laser de tratamento (14) ao referido espelho de orientação (24); e remoção do referido espelho de orientação (24) da referida intensidade de luz de iluminação, pelo que o referido feixe de luz de laser de tratamento é removido da referida primeira fibra ótica de saida (60) .

7. Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda: a criação de uma sombra no interior da referida intensidade de luz de iluminação, no âmbito da referida primeira fibra ótica de saida (60); e 4 a colocação do feixe da referida luz de laser de tratamento (14) dentro da referida sombra, pelo que a referida luz de laser de tratamento (14) e a referida luz de iluminação (11) saiem da referida primeira fibra ótica (60), mantendo-se a referida luz de laser de tratamento (14) no interior da referida sombra. .Método para a transmissão de luz de iluminação e luz de laser de tratamento através de uma única fibra ótica de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda: a ligação de um medidor de potência ótica (150) com um mostrador (154) e um sensor (152), com um compartimento que tem dentro dele a referida fonte de luz de iluminação (36); a iluminação do referido sensor (152) com a referida primeira fibra ótica (60); e a leitura de uma potência de iluminação no referido mostrador (154). Lisboa, 20 de Novembro de 2013