Dispositivo de iluminación y métodos asociados.

Una pieza de mano (100) acoplada al extremo distal del cuerpo alargado de un dispositivo de iluminación quecomprende

un dispositivo de iluminación (10) que comprende un cuerpo alargado (12) que tiene una parte distal (24) y unaparte proximal (26),

la parte distal (24) comprendiendo un tubo unitario de parte distal (24) que tiene un lumen(14), y la parte proximal (26) incluyendo una pluralidad de tubos de parte proximal (22), cada tubo de parteproximal (22) teniendo un lumen en comunicación con el lumen (14) del tubo de parte distal (24) del cuerpoalargado (12);

una fibra óptica de potencia (20) que tiene un primer interior de transmisión en el que el interior de transmisiónes para transmitir energía de de láser de corte, un extremo proximal en comunicación con un primero de lostubos de parte proximal (22) y, un extremo distal en comunicación con el lumen y el tubo de parte distal (24);una fibra óptica de iluminación (16) que tiene un segundo interior de transmisión que difiere del primer interiorde transmisión r, un extremo proximal en comunicación con el segundo de los tubos de parte proximal (22), yun extremo distal en comunicación con el lumen (14) y la parte distal;

un reflector posicionado para interceptar la luz láser de la fibra óptica de potencia (20) y para dirigir la luz láseren una dirección hacia el extremo de salida de una pieza de mano (100), el reflector (30) estando ademásposicionado para interceptar luz de iluminación de la fibra óptica de iluminación (16) y para dirigir la luz deiluminación en una dirección hacia el extremo de salida de la pieza de mano (100);

un primer guíaondas de punta de salida (40) que tiene un interior de transmisión de láser y configurado pararecibir luz láser de la fibra óptica de potencia (20) y para dirigir la luz láser lejos del extremo de salida de lapieza de mano (100);

y

un segundo guíaondas de punta de salida (38) que tiene un interior de transmisión de iluminación, que no es elmismo que el interior de transmisión de láser, y configurado para recibir luz visible de la fibra óptica deiluminación (16) y para dirigir la luz visible lejos del extremo de salida de la pieza de mano (100).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente invención se refiere a dispositivos de iluminación, y más en particular a dispositivos de iluminación utilizados en relación con centros médicos y dentales. Más específicamente, la presente invención se refiere a un dispositivo de iluminación que contiene una pluralidad de fibras que transmiten y emiten energía electromagnética, como luz, hacia un objetivo concreto. Las fibras del dispositivo están configuradas para suministrar energía de corte, luz para la iluminación de un área de operaciones, luz para excitación de la superficie objetivo y/o energía de curado a la superficie objetivo, y para transmitir la luz de retorno desde una superficie objetivo a uno o más analizadores.

2. Descripción de la Técnica Relacionada

Los cortadores ópticos son bien conocidos en los centros médicos, dentales e industriales. Generalmente, los cortadores ópticos emplean una fuente de energía electromagnética, como una fuente de láser, y un sistema de fibra óptica conectado a la fuente de láser y configurado para dirigir el láser a través de una o más fibras ópticas a una superficie a cortar. El sistema de fibra óptica puede incluir una o más fibras ópticas contenidas dentro de un tubo de fibra óptica. El tubo de fibra óptica puede tener un dispositivo en su extremo (el extremo distal) para controlar la entrega del láser a la superficie a cortar. El otro extremo (el extremo proximal) del tubo de fibra óptica está conectado o acoplado a la fuente de láser.

US 2003/0045780 divulga una sonda que incluye una pluralidad de primeras fibras ópticas y una pluralidad de segundas fibras ópticas que están atadas en un haz compuesto en un lado del extremo distal formando un canal central a través del cual puede ser extraído un instrumento de tratamiento.

US 2003/0167066 divulga un aparato de penetración para su uso durante una operación quirúrgica, que comprende:

un primer extremo y un segundo extremo, con detalles que combinan una pluralidad de fibras ópticas de diámetro pequeño. Las fibras ópticas son separadas en una posición intermedia a lo largo de su longitud para permitir la introducción de aparatos de penetración.

US 5, 836, 941 divulga una sonda láser que contiene una fibra óptica para guiar un haz láser, un soporte fijo en una parte del extremo de la fibra óptica, y una punta de reflexión desmontable unida al soporte y que tiene una superficie de reflexión para reflejar el haz láser emitido desde la fibra óptica.

US 6, 188, 521 divulga unos sistemas y métodos ópticos de medición de características tales tales como para determinar el color y otras características ópticas de los dientes. Las fibras ópticas receptoras perimetrales preferentemente están separadas de una fuente de fibra óptica y reciben luz desde la superficie del objeto/diente que se está midiendo.

La invención presente aquí divulgada se refiere a un dispositivo de iluminación que tiene una pluralidad de fibras ópticas las cuales transmiten energía electromagnética hacia una superficie objetivo para procedimientos médicos y dentales. Un dispositivo de iluminación de acuerdo con la invención aquí divulgada, se compone de un cuerpo alargado que tiene un extremo distal y un extremo proximal, y un interior hueco. Dos o más fibras ópticas, u otros transmisores de luz, se encuentran en el interior hueco del cuerpo alargado.

En una realización, el dispositivo de iluminación incluye un cuerpo alargado con al menos dos elementos de extremo proximales, cada elemento de extremo proximal teniendo un hueco interior dimensionado para alojar al menos un transmisor de luz, y en comunicación con un interior hueco del cuerpo alargado de manera que el al menos un transmisor luz se extiende desde el extremo proximal y hasta el extremo distal del cuerpo alargado. En la realización ilustrada, el dispositivo de iluminación contiene cuatro elementos de extremo proximal. Tres de los elementos de extremo proximal pueden tener diámetros interiores de igual tamaño, y un cuarto elemento de extremo proximal puede tener un diámetro que es menor que el diámetro de los otros tres elementos.

En otra realización, un dispositivo de iluminación incluye una parte distal y una parte proximal. La parte distal del cuerpo alargado incluye un tubo unitario de la parte distal que contiene un lumen que se extiende a su través. La parte proximal contiene una pluralidad de tubos de parte proximal, cada tubo de parte proximal teniendo un lumen en comunicación con el lumen de la parte distal del cuerpo alargado. En las realizaciones ilustradas, están formadas integralmente la parte distal y la parte proximal del cuerpo alargado. El dispositivo de iluminación está ilustrado teniendo cuatro tubos de parte proximal, donde tres de los cuatro tubos de parte proximal tienen diámetros similares.

En ciertas realizaciones del dispositivo anterior, el primero, segundo y tercer tubo de parte proximal contiene cada uno tres fibras ópticas dispuestas en los lúmenes de los tubos de parte proximal, y el cuarto tubo de parte proximal contiene una fibra óptica dispuesta en el lumen del cuarto tubo de parte proximal. Las fibras ópticas se pueden fusionar

o separar entre sí. Al menos una parte del cuerpo alargado es flexible, tal como una parte principal del cuerpo alargado.

En ciertas realizaciones, la parte distal del cuerpo alargado tiene una región que es rígida, recta y axialmente simétrica respecto a la parte proximal del cuerpo alargado.

El dispositivo de iluminación de la presente invención incluye un extremo de salida emisor de luz, y también puede incluir al menos un espejo u otro reflector ubicado distalmente respecto al extremo de salida emisor de luz. En una realización, el dispositivo de iluminación incluye dos espejos próximos al extremo de salida, un espejo construido para reflejar la energía electromagnética proporcionada por un láser de corte de Erbio, y un segundo espejo construido para reflejar la luz visible. El dispositivo puede incluir una pieza de mano, que será sujetada por la mano de un usuario. La pieza de mano está normalmente acoplada al extremo distal del cuerpo alargado del dispositivo de iluminación, y puede incluir los reflectores, como aquí se describe.

Cualquier característica o combinación de características aquí descritas se incluyen en el ámbito de la presente invención, siempre que las características incluidas en cualquier combinación tal no sean mutuamente incompatibles, como será evidente por el contexto, esta especificación, y el conocimiento de un experto en la materia.

Ventajas y aspectos adicionales de la presente invención son manifiestas en la descripción detallada y en las reivindicaciones siguientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

FIG. 1 es una vista en alzado lateral de un dispositivo de iluminación de la invención FIG. 1A es una vista en sección a lo largo de la línea 1A-1A de la FIG. 1.

FIG. 1B es una vista en sección a lo largo de la línea 1B-1B de la FIG. 1.

FIG. 2 es una vista en sección del dispositivo de iluminación de la FIG. 1.

FIG. 3 es una vista en alzado lateral de un dispositivo de iluminación similar al dispositivo de iluminación de la FIG. 1.

FIG. 3A es una vista en sección a lo largo de la línea 3A-3A de la FIG. 3.

FIG. 3B es una vista en sección a lo largo de la línea 3B-3B de la FIG. 3.

FIG. 4 es una vista en sección del dispositivo de iluminación de la FIG. 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN ACTUALMENTE PREFERIDA

La presente invención aquí divulgada se refiere a dispositivos de iluminación que utilizan fibra óptica para transmitir energía electromagnética hacia una superficie objetivo. Como aquí se utiliza, "fibra óptica" se refiere a cualquier fibra de transmisión de luz que es capaz de transmitir luz de un extremo de la fibra a otro extremo de la fibra. La transmisión de luz puede ser pasiva o puede contener uno o más elementos de alteración de luz para influir en la manera en que la luz es emitida desde la fibra óptica. Las fibras ópticas pueden ser utilizadas para transmitir cualquier tipo de luz, incluyendo, luz visible, luz infrarroja, luz azul, luz láser, y similares. Las fibras ópticas pueden ser huecas o macizas, y pueden incluir uno o más reflectores en los cuerpos de fibra para controlar la transmisión y emisión de luz desde las fibras ópticas.

Un dispositivo de iluminación conforme a la presente invención incluye un extremo distal unitario (extremo de salida) y un extremo proximal dividido (extremo de entrada) . Como aquí se usa, "extremo distal"... [Seguir leyendo]

1. Una pieza de mano (100) acoplada al extremo distal del cuerpo alargado de un dispositivo de iluminación que comprende

un dispositivo de iluminación (10) que comprende un cuerpo alargado (12) que tiene una parte distal (24) y una parte proximal (26) , la parte distal (24) comprendiendo un tubo unitario de parte distal (24) que tiene un lumen (14) , y la parte proximal (26) incluyendo una pluralidad de tubos de parte proximal (22) , cada tubo de parte proximal (22) teniendo un lumen en comunicación con el lumen (14) del tubo de parte distal (24) del cuerpo alargado (12) ;

una fibra óptica de potencia (20) que tiene un primer interior de transmisión en el que el interior de transmisión es para transmitir energía de de láser de corte, un extremo proximal en comunicación con un primero de los tubos de parte proximal (22) y, un extremo distal en comunicación con el lumen y el tubo de parte distal (24) ;

una fibra óptica de iluminación (16) que tiene un segundo interior de transmisión que difiere del primer interior de transmisión r, un extremo proximal en comunicación con el segundo de los tubos de parte proximal (22) , y un extremo distal en comunicación con el lumen (14) y la parte distal;

un reflector posicionado para interceptar la luz láser de la fibra óptica de potencia (20) y para dirigir la luz láser en una dirección hacia el extremo de salida de una pieza de mano (100) , el reflector (30) estando además posicionado para interceptar luz de iluminación de la fibra óptica de iluminación (16) y para dirigir la luz de iluminación en una dirección hacia el extremo de salida de la pieza de mano (100) ;

un primer guíaondas de punta de salida (40) que tiene un interior de transmisión de láser y configurado para recibir luz láser de la fibra óptica de potencia (20) y para dirigir la luz láser lejos del extremo de salida de la pieza de mano (100) ;

y

un segundo guíaondas de punta de salida (38) que tiene un interior de transmisión de iluminación, que no es el mismo que el interior de transmisión de láser, y configurado para recibir luz visible de la fibra óptica de iluminación (16) y para dirigir la luz visible lejos del extremo de salida de la pieza de mano (100) .

2. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que la pluralidad de tubos de parte proximal (22) comprende tres fibras ópticas (16) .

3. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que en la parte distal (24) los al menos dos tubos de parte proximal (22) forman el lumen (14) dimensionado para albergar por lo menos una fibra óptica (16, 20) .

4. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que:

la pluralidad de tubos de la parte proximal (22) comprende un primer tubo de parte proximal, el segundo tubo de parte proximal, y un tercer tubo de parte proximal, teniendo cada uno de ellos un mismo diámetro interior;

y

la parte proximal (26) del cuerpo alargado (12) incluye además un cuarto tubo de parte proximal que tiene un diámetro interior menor que el diámetro interior del primer tubo de parte proximal y del segundo tubo de parte proximal.

5. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que;

el cuerpo alargado comprende un eje longitudinal central; y

el reflector (30) es posicionado en el eje central y la parte distal (24) , el elemento óptico (30) estando configurado para dirigir luz láser desde la fibra óptica de potencia (20) al primer guíaondas de punta de salida (40) y para dirigir luz visible desde la fibra óptica de iluminación (16) al segundo guíaondas de punta de salida (38) .

6. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que la parte distal (24) y la parte proximal (26) del cuerpo alargado (12) están formadas integralmente.

7. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, y que además comprende un primer, un segundo y un tercero, y un cuarto tubo de parte proximal (22A, 22B, 22C, 22D) .

8. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 7, en la que tres de los cuatro tubos de parte proximal (22) tienen diámetros similares.

9. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 7, en la que el primer tubo de parte proximal, el segundo y tercer tubos de parte proximal (22) contienen cada uno tres fibras ópticas dispuestas en el lumen de los respectivos tubos de parte proximal (22) , y el cuarto tubo de parte proximal contiene una fibra óptica dispuesta en el lumen del cuarto tubo de parte proximal.

10. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 9, en la que cada uno de los primer y segundo tubos de parte proximal contiene una pluralidad de fibras ópticas fusionadas juntas.

11. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que el cuerpo alargado (12) tiene unos 1, 5 metros de longitud y la parte proximal (26) del cuerpo alargado es de unos 5 centímetros de longitud.

12. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que la parte distal (24) y la parte proximal (26) están hechas de un material flexible.

13. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en donde la parte distal (24) incluye una región que es rígida y recta en relación con la parte proximal (26) del cuerpo alargado.

14. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 1, en la que la parte distal (24) incluye un extremo de salida de emisión de luz, y además el dispositivo comprende al menos un espejo (30) ubicado distalmente respecto al extremo de salida de emisión de luz.

15. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 14, que comprende un primer espejo (32) construido para reflejar energía electromagnética proporcionada por un láser de erbio, y un segundo espejo (34) construido para reflejar luz visible.

16. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 14, en la que la pieza de mano (100) comprende una estructura de punta que incluye el primer guíaondas de punta de salida (40) y el segundo guíaondas de punta de salida

(38) y que está acoplada al extremo distal (24) del cuerpo alargado (12) para dirigir energía electromagnética desde la pieza de mano (100) .

17. La pieza de mano como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en la que el dispositivo además comprende una salida de fluido para dirigir fluido hacia una superficie objetivo cuando la energía electromagnética es dirigida desde la pieza de mano (100) .

18. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 17, en la que: el dispositivo genera y envía un haz láser; el fluido comprende partículas atomizadas de fluido emitidas desde la salida de fluido por encima de la superficie objetivo para que en uso porciones de las partículas atomizadas de fluido corten el haz láser por encima de la superficie objetivo

19. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 18, en la que la superficie objetivo comprende uno de hueso, dientes, cartílago y tejido blando y las partículas del fluido atomizado comprenden agua.

20. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 18, en la que el haz láser está configurado para conferir cantidades relativamente grandes de energía a las partículas atomizadas de fluido en el volumen por encima de la superficie objetivo para así expandir las partículas atomizadas de fluido y conferir fuerzas perturbadoras sobre la superficie objetivo.

21. La pieza de mano como se establece en la reivindicación 20, en la que: la salida de fluido está configurada para colocar agua en el volumen; y el dispositivo comprende uno de un láser Er: YAG, un láser Er : YSGG, un láser Er, Cr : YSGG y un láser CTE: YAG.