Sonda de iluminación térmicamente robusta.

Sonda de iluminación térmicamente robusta (200, 300, 400, 500),

que comprende:

una fibra óptica plástica (202, 302, 402, 502);

una parte distal de alta temperatura (206, 306, 406, 506, 600); y

un alojamiento (208, 310, 408, 508);

en la que la fibra óptica plástica está ópticamente acoplada a la parte distal de alta temperatura para transmitir luz através de la parte distal de alta temperatura, estando unida la fibra óptica plástica a la parte distal de altatemperatura dentro del alojamiento,

en la que la parte distal de alta temperatura es una fibra óptica de vidrio que presenta una vaina (604) y un núcleo(603) adaptados para permitir que la fibra logre una apertura numérica de 0,66, caracterizada porque el núcleo estáexpuesto en un extremo distal (601) y el extremo distal (601) se estrecha para dar un concentrador parabólicocompuesto, en forma de cono.

Sonda de iluminación térmicamente robusta.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sondas de iluminación. Más particularmente, la presente invención se refiere a sondas de iluminación con puntas de fibra distales. Aún más particularmente, las formas de realización de la presente invención se refieren a puntas de sondas de iluminación térmicamente robustas.

Antecedentes de la invención

Las fibras ópticas son útiles en muchas aplicaciones de iluminación. Por ejemplo, pueden utilizarse como guías de luz en aplicaciones médicas y otras en las que es necesario que brille luz brillante en un sitio quirúrgico o en un 15 objetivo. Generalmente, las sondas de luz están realizadas en fibras ópticas plásticas debido a sus muchas características deseables. Por ejemplo, las fibras ópticas plásticas pueden ser muy flexibles, fáciles de formar, presentan una apertura numérica (“NA”) relativamente alta, y son generalmente menos costosas que las fibras de vidrio. Además, son más fáciles de estirar y presentan formas estrechas formadas decreciente formadas en las mismas en comparación con las fibras de vidrio. Las fibras ópticas plásticas comercialmente disponibles son

flexibles incluso a diámetros de calibre 20, con las mismas es sencillo obtener proximalmente formas de campana, y presentan una NA de hasta 0, 63. Adicionalmente, los enlaces ópticos, conectores e instalaciones asociadas con las fibras ópticas plásticas son relativamente menos costosos en comparación con las fibras ópticas de vidrio. Las fibras ópticas de vidrio son rígidas a diámetros de calibre 20, difíciles de acampanar en el extremo proximal, y relativamente más costosas de instalar y mantener.

Un inconveniente a la hora de fabricar las sondas de luz de fibras ópticas plásticas es que son vulnerables a la deformación de las puntas distales si tocan cualquier material absorbente como sangre o tejido humano. Como ejemplo, la figura 1 muestra el extremo distal de una sonda de endoiluminación sencilla 100 que consiste en una fibra óptica plástica 101 y una cánula de acero 103. La fibra óptica plástica 101 es una guía de onda dieléctrica

cilíndrica constituida por un núcleo rodeado por una capa de envainado de una manera conocida. La fibra óptica plástica 101 transmite luz a lo largo de su eje mediante el proceso de reflexión interna total, un fenómeno óptico conocido por los expertos en la materia. El núcleo de una fibra óptica plástica 101 es altamente transparente desde un punto de vista óptico y puede transmitir cantidades muy grandes de flujo 105 luminoso de luz blanca sin dañar la fibra óptica plástica 101. Esto es posible porque la absorbancia de la fibra óptica es muy baja. Por tanto, grandes

cantidades de luz pueden pasar a través de la fibra plástica sin calentarla hasta el punto de deformación o ablandamiento.

Sin embargo, si cualquier material absorbente, tal como una gota de sangre o un frotis de tejido humano, toca el extremo de la sonda 100, puede producirse rápidamente el siguiente ciclo descontrolado:

• El tejido absorbente absorbe una parte de luz visible y se calienta hasta una temperatura muy alta (por ejemplo, aproximadamente 130ºC o más) ;

• estando en contacto físico con la fibra óptica, el tejido caliente hace que la punta de la fibra se caliente; 45

• la temperatura de la punta de la fibra supera el punto de ablandamiento de la fibra;

• las fuerzas compresivas lineales formadas almacenadas en la fibra sólida se liberan, haciendo que la punta de la

fibra retroceda y que el diámetro de la punta de fibra aumente; 50

• a medida que la punta retrocede dentro de la cánula, la luz emitida desde la fibra ilumina ahora la punta distal de la cánula, haciendo que se caliente;

• la cánula caliente hace que la fibra adyacente se caliente más allá de la temperatura de ablandamiento y 55 eventualmente se deforme; y

• muy rápidamente, la deformación de la punta de fibra hace que la sonda sea ineficiente.

Debido a esta cadena de reacciones, cuando la energía de luz se proporciona a una punta de fibra obstruida, la

60 temperatura de la punta puede aumentar muy rápidamente, haciendo que la punta se deforme y, en algunos casos, haciendo que la punta adopte una “forma de hongo”. Una sonda de fibra que ya no funciona no es deseable, aunque no es necesariamente un riesgo para la seguridad. Sin embargo, si la sonda de luz se inserta en un sitio quirúrgico a través de una pequeña incisión, la forma de hongo de la punta de fibra podría significar que la incisión necesitaría agrandarse para ajustarse a la punta de sonda deformada. La mitigación actual es instruir al cirujano para que limite

65 la salida de luz de la fuente de iluminación.

Como ejemplo, una sonda de araña es útil en la iluminación de un área grande de un sitio quirúrgico. En cirugía oftálmica, y en particular en cirugía vitreoretinal, es deseable ver en la medida de lo posible una gran parte de la retina. Por tanto, una sonda de araña se inserta algunas veces a través de un pequeño orificio de incisión en la esclerótica. Si la fibra óptica plástica en una sonda de araña se deformara en una bola de diámetro aumentado, redondeada, lo que puede ocurrir si contaminantes absorbentes tocan la punta, la punta agrandada sería más difícil de sacar a través del orificio de incisión. Como resultado, la retirada de la sonda podría requerir que el cirujano agrandara la incisión para evitar una rotura de la herida. Aunque esto no presenta un riesgo para el paciente, no es conveniente para el cirujano y afecta al flujo normal de la cirugía.

Por tanto, se necesita una nueva solución para disfrutar de las ventajas de las fibras ópticas plásticas sin el problema de la deformación de las puntas distales. Las formas de realización de la invención dadas a conocer en la presente memoria pueden tratar esta y otras necesidades.

El documento WO 2006/088938 A (Alcon Inc.) describe un endoiluminador de alto rendimiento global que presenta una fibra óptica de punta distal realizada en vidrio que presenta una sección estrechada.

Sumario de la invención

Las formas de realización de la presente invención proporcionan una nueva solución al problema de la deformación de las puntas distales de sondas de iluminación. Específicamente, las formas de realización de la presente invención proporcionan sondas de iluminación que presentan fibras ópticas plásticas con puntas distales térmicamente robustas, según las siguientes reivindicaciones.

En la invención, el extremo distal de una fibra óptica plástica se une a una parte distal de alta temperatura, que es de longitud corta, está realizada en un material de alta temperatura y presenta una forma apropiada para guiar la luz en una aplicación deseada. En algunas formas de realización, la parte distal de alta temperatura puede estar moldeada, mecanizada o formada. En algunas formas de realización, la parte distal de alta temperatura comprende una o más secciones realizadas en (un) material (es) de alta temperatura que puede (n) transmitir luz tal como puntas de plástico de alta temperatura. Son posibles otros materiales de alta temperatura adecuados.

En formas de realización de la invención, el extremo distal de una fibra óptica plástica se une a una parte distal de alta temperatura utilizando un adhesivo óptico. Pueden incluirse componentes adicionales para reforzar la unión óptica y/o servir para (un) propósito (s) adicional (es) . Como ejemplo, el extremo distal de una fibra óptica plástica puede unirse a una parte distal de alta temperatura dentro de una cánula de acero, un manguito, un conector óptico

o similares. Como otro ejemplo, el extremo distal de una fibra óptica plástica puede unirse a una parte distal de alta temperatura dentro de y a un borne de plástico formado por una o más partes. Dependiendo de la configuración, un componente tal como un borne de plástico puede servir para anclar la sonda de iluminación en una posición fija, para permitir un flujo de fluido, o ambos. Otras funciones también son posibles. En algunas formas de realización, la sonda de iluminación puede incorporar un... [Seguir leyendo]

1. Sonda de iluminación térmicamente robusta (200, 300, 400, 500) , que comprende:

una fibra óptica plástica (202, 302, 402, 502) ;

una parte distal de alta temperatura (206, 306, 406, 506, 600) ; y

un alojamiento (208, 310, 408, 508) ;

en la que la fibra óptica plástica está ópticamente acoplada a la parte distal de alta temperatura para transmitir luz a través de la parte distal de alta temperatura, estando unida la fibra óptica plástica a la parte distal de alta temperatura dentro del alojamiento,

en la que la parte distal de alta temperatura es una fibra óptica de vidrio que presenta una vaina (604) y un núcleo

(603) adaptados para permitir que la fibra logre una apertura numérica de 0, 66, caracterizada porque el núcleo está expuesto en un extremo distal (601) y el extremo distal (601) se estrecha para dar un concentrador parabólico compuesto, en forma de cono.

2. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el alojamiento es una cánula

(508) realizada en acero inoxidable o en un material biocompatible.

3. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que la parte distal de alta temperatura (600) está realizada en uno o más materiales de alta temperatura.

4. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 3, en la que la parte distal de alta temperatura (600) presenta un extremo distal esculpido (601) .

5. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 3, en la que la parte distal de alta temperatura (600) presenta un extremo proximal ensanchado (602) .

6. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que una parte de la parte distal de alta temperatura está recubierta con un recubrimiento reflectante (312, 512, 604) y en la que el recubrimiento dieléctrico reflectante es un Teflón® o un recubrimiento apilado dieléctrico multicapa.

7. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el recubrimiento de metal reflectante (312, 512) es de plata.

8. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el alojamiento está realizado en uno o más materiales biocompatibles, incluyendo plástico.

9. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el alojamiento (508) está configurado para anclar la sonda de iluminación térmicamente robusta en una posición fija durante una cirugía.

10. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el alojamiento (408) está configurado para integrar un lente (414) gran angular de visión en el extremo distal de la parte distal de alta temperatura.

11. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que el alojamiento (508) está configurado para alojar un canal (516) para el flujo de fluido, además de la transmisión de luz a través de la fibra óptica plástica (502) y la parte distal de alta temperatura (506) ópticamente unidas.

12. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 11, en la que el alojamiento comprende un borne (510) conectado a una cánula (508) .

13. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 12, en la que el extremo distal de la cánula

(508) está achaflanado para entrar en un sitio quirúrgico a través de una incisión.

14. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 12, que comprende además un adhesivo óptico (504) que une la fibra óptica plástica (502) y la parte distal de alta temperatura (506) , extendiéndose el adhesivo óptico por el exterior de un borne de plástico (510) para colocar la fibra óptica plástica en una posición deseada.

15. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, que comprende además un adhesivo óptico (204, 304, 404, 504) que une la fibra óptica plástica (202, 302, 402, 502) y la parte distal de alta temperatura (206, 306, 406, 506, 600) .

16. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 15, en la que el adhesivo óptico proporciona adhesión entre la fibra óptica plástica, la parte distal de alta temperatura y el alojamiento.

17. Sonda de iluminación térmicamente robusta según la reivindicación 1, en la que la parte distal de alta temperatura es una cánula hueca reflectante omnidireccional (900) cuya superficie interna está recubierta con un recubrimiento reflectante que consiste en materiales dieléctricos que crean, en la banda de longitud de onda visible, una banda prohibida unidimensional en el recubrimiento reflectante que impide que los fotones entren en la cánula.