[发明专利]外科手术的可变角度的照明装置

说明书

相关申请的参考

本申请根据35U.S.C.§119要求了于2005年10月31日申请的美国临时专利申请No.60/731,942的优先权，该文献的全部内容在此通过参考而被引入。 

技术领域

本发明通常涉及一种外科手术照明装置。本发明特别涉及一种在眼科手术期间照亮某一区域的外科手术照明装置。本发明更特别涉及一种用于照亮手术区域的可变化角度的小规格广角照明装置。 

背景技术

在眼科手术中，特别是在玻璃体-视网膜手术中，希望利用广角外科手术显微系统来尽可能大地观察一部分视网膜。虽然目前存在用于这种显微系统的广角物镜，但是，与由典型纤维-镜片探头的照明的锥面所提供的区域相比，它们要求更宽的照明区域。结果，已研发了各种技术来增大由纤维-镜片照明装置提供的相对不相干光线的光束扩散。因此，这些已知的广角照明装置能够照亮当前广角外科手术显微系统所要求的更大部分的视网膜。但是，现有的广角照明装置存在一些缺点。 

用于眼科手术的一些现有技术的广角照明装置的一个缺点在于：要使玻璃体眼睛流体的光线折射率与接触玻璃体眼睛流体的照明装置的透镜的光线折射表面的折射率相匹配。由于玻璃体眼睛流体产生的系数转换，玻璃体眼睛流体与这种现有技术系统的光线发散镜头的光线折射表面的接触会导致非最佳程度的光纤折射。授予R.Scott Turner的名称为“Retinal Wide-Angle Illuminator For Eye Surgery”的美国专利No.5,624,438提供了一种利用通过存在空气间隙来调节的高折射率跃变克服折射率匹配的效应的系统。空气间隙存在于光纤的末端与照明装置透镜的光线折射表面之间。因此，从光波导管(即，光纤)发出的光线在没有可能因通过照明装置透镜的光线折射表面之前与玻璃体眼睛流体接触引起的任何系数匹配的情况下，即可实现角色散。

当前的可使用的广角照明装置的另一个缺点在于强光。在照明光源小而亮时，会产生强光，并且，使用者(例如，眼科手术医生)会将视线投放至小而亮的照明光源上。强光是不能提供有用照明的不需要的杂散辐射，并且，其会分散观察者的注意力或阻碍对物体的观察。虽然在当前的广角照明装置中可以对强光进行校正，但是，仅通过减小总照明光通量来校正，其会减少适于由外科手术医生观察的光线量。例如，由得克萨斯州的Fort Worth的Alcon Laboratories，Inc.，制造的“锥体探头”通过利用具有扩散由光纤末端发出的光线的表面扩散光洁度的锥体状光纤，能够实现广角照明。为了减弱强光，锥体探头可使用几何保护层，其能够通过减小整个适合的光通量来减小照明角度。 

现有技术的广角照明装置的另一个缺点在于：它们不能确保改变光源照明角度(角度扩散)以便实时调节用于手术区域内不同条件的照明。 

因此，可变化角度的广角照明装置需要能够减少或消除与现有技术的广角照明装置相关的问题，特别是实时改变发射光线的角度扩散的问题。 

发明内容

本发明中可变化角度的广角外科手术照明装置的实施例基本满足这些要求和其它要求。本发明的一个实施例涉及一种小规格的可变化角度的外科手术照明系统，其包括：用于提供光束的光源；光缆，其以光学形式与光源接合以便接收并传递光束；可操纵地与光缆接合的机头；光纤，其可操纵地与机头接合，其中，光纤以光学形式与光缆接合以接收并传递光束；光学组件，其以光学形式与光纤的远端相接  合，以便接收光束并提供光束以照亮一区域；以及可操纵地与机头和光学组件相接合的套管，其用于装入并导引光学组件。所述外科手术照明系统还包括调节装置，所述调节装置适于调节所述聚合物-分散-液晶扩散器的扩散率或所述外科手术照明系统的照明角度。 

光学组件可以包括光纤/聚合物-分散-液晶(“PDLC”)扩散器/玻璃探针或套装的复合抛物型聚集器(“CPC”)锥体。在PDLC扩散器/玻璃探针的实施例中，光纤可以是具有0.50NA或类似值的标准的内部照明装置光纤。来自光源的光束由光纤传递并被提供至用于光束进一步传递和扩散的PDLC扩散器。以电形式控制在PDLC扩散器的光束的扩散度并且将该扩散度从不扩散变为非常大的扩散度。在通过PDLC扩散器之后，将光束提供至光学探针或光纤(例如，玻璃)，其能够将光束传递至理想区域，如眼睛中的手术位置。