Витреоретинальный осветитель
VITREORETINAL ILLUMINATOR

Изобретение относится к области устройств, применяемых в хирургии глаза и может быть использовано для освещения внутренних оболочек глаза и других объектов витреоретинальной хирургии.
Известно устройство витреоретинального освещения (Patent. US №7,682,027), состоящее из последовательно расположенных набора светодиодов с различной длиной волны излучения, первого оптического элемента, объединяющей свет от всех светодиодов в один общий световой пучок и второго оптического элемента, который реализует ввод излучения общего светового пучка в пространственно зафиксированный торец световолокна, другой конец которого установлен в оптическую розетку, которая обеспечивает возможность трансляции общего светового пучка в витреоретинальную полость по сменному световолокну.
Недостатком аналога является низкая распознаваемость информационно значимых объектов витреоретинальной хирургии.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство витреоретинального осветителя (Patent US # 9,055,885, WHITE COHERENT LASER LIGHT LAUNCHED INTO ΝΑΝΟ FIBERS FOR SURGICAL ILLUMINATION) состоящего из набора лазерных источников света с различной длиной волны излучения, расположенным за ним первым оптическим элементом, который объединяет излучение всех лазеров в один общий световой пучок и второго оптического элемента, который реализует ввод излучения общего светового пучка в расположенный за вторым оптическим элементом пространственно зафиксированный торец световолокна, другой конец которого установлен в оптическую розетку с возможностью трансляции общего светового пучка в подключаемое к оптической розетке сменное световолокно.
Для витреоретинального освещения к оптической розетке подключают сменное световолокно, дистальный конец которого располагают в витреоретинальной полости. Благодаря этому общий световой пучок транслируют в витреоретинальную полость и освещают информационно значимые объекты витреоретинальной хирургии.
Недостатком прототипа является низкая распознаваемость информационно значимых объектов витреоретинальной хирургии.
Недостатки прототипа обусловлены зернистой структурой изображения информационно значимых объектов, освещаемых лазерным светом.
Целью изобретения является увеличение визуальной и телевизионной распознаваемости информационно значимых объектов витреоретинальной хирургии.
Поставленная цель достигается тем, что в витреоретинальном осветителе, состоящем из последовательно расположенных набора лазерных источников света с различной длиной волны излучения, первого оптического элемента, который объединяет свет всех лазеров набора в один общий световой пучок, второго оптического элемента, который вводит свет общего светового пучка в световолокно, противоположный конец которого расположен в оптической розетке, на части поверхности световолокна закреплен модовый скремблер в виде виброгенератора со способностью возвратно-поступательного движения, один из лазерных источников света набора лазерных источников света имеет центральную длину волны излучения 520 нм, а сам витреоретинальный осветитель имеет вторую оптическую розетку, которая оптически связана с отдельным лазерным источником света, а электрическая схема электропитания набора лазерных источников света дополнительно включает коммутатор со способностью поочередно подключать электропитание к лазерным источникам света так, что в каждый фиксированный отрезок времени витреоретинального освещения электропитание кратковременно поступает только на один из лазеров набора лазерных источников света.
Новизна заявленного устройства состоит в установке между элементом ввода светового пучка в световолокно и оптической розеткой дополнительного элемента - модового скремблера в виде свернутого в бухту отрезка световолокна, частично закрепленного на генераторе возвратно-поступательного движения. Второй элемент новизны состоит в установке в качестве одного из лазерных источников света полупроводникового лазера с центральной длиной волны 520 нм. Третий элемент новизны состоит в установке в цепи электропитания лазерных источником света дополнительного элемента - электрического коммутатора, реализующего поочередное подключение лазерных источником света к электропитанию с частотой, превышающей инерционность зрения. Четвертый элемент новизны состоит в установке дополнительного элемента - второй оптической розетки, которая соединена с одним отдельным лазерным источником света по отдельному световому каналу.
Положительный эффект от установки модового скремблера состоит в устранении с его помощью зернистой структуры витреоретинального изображения, что особенно важно для распознавания информационно значимых объектов, освещаемых лазерным светом. Положительный эффект установки лазера с длиной волны 520 нм состоит в увеличении распознаваемости информационно значимых объектов в условиях хирургии с применением операционного микроскопа, оснащенного системой защиты зрения путем подавления света с длиной волны 532 нм, что особенно важно для хирургии с применением лазерной коагуляции. Положительный эффект установки коммутатора поочередного подключения лазерных источником света состоит в увеличении мгновенного значения интенсивности излучения каждого конкретного лазерного источника света по сравнению с ее средней величиной в случае непрерывного и одновременного излучения всеми лазерами набора лазерных источников света, что особенно важно для увеличения телевизионной распознаваемости информационно значимых объектов, регистрируемых видеосенсором, Положительный эффект от установки второй оптической розетки состоит в увеличении распознаваемости фрагментов стекловидного тела за счет освещения витреоретинальной полости узким пучком света отдельного лазера с длиной волны излучения в области максимальной видности фрагментов стекловидного тела и, одновременно, уменьшении вероятности светового поражения тканей глаза, что особенно важно при витроэктомии.
(5) Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.
На Фиг. 1 представлен пример конкретной реализации витреоретинального осветителя.
На Фиг. 2 представлен другой пример конкретной реализации витреоретинального осветителя, обеспечивающего повышенную распознаваемость информационно значимых объектов на видеоизображении.
На Фиг. 3 представлен пример конкретной реализации витреоретинального осветителя, обеспечивающего высокую распознаваемость фрагментов стекловидного тела.
На Фиг. 1 представлен пример конкретной реализации витреоретинального осветителя, состоящего из последовательно расположенных 1- набора лазерных источников света с различной длиной волны излучения (λ), один из которых имеет центральную длину волны 520 нм, 2 - первого оптического элемента, который объединяет излучение всех лазеров набора (1) в 3 - один общий световой пучок, 4 - элемента ввода светового пучка (3) в 5 - световолокно, модового скремблера в виде 6 - виброгенератора возвратно-поступательного движения, закрепленного на свернутом в бухту световолокне (5) и 7 - оптической розетки, в которой закреплен дистальный конец световолокна (5), а с внешней стороны оптической розетки (7) к ней подключено 8 - сменное световолокно, дистальный конец которого оснащен диффузным рассеивателем и расположен в 9- полости глаза.
Свет лазерных источников (1) с помощью первого оптического элемента (2) и элемента ввода светового пучка в световолокно (4) вводят в световолокно (5). Модовый скремблер меняем условия распространения света по световолокну (5) с частотой, превышающей инерционность зрения. Благодаря этому свет пучка (3) на закрепленном в розетке (7) дистальном торце световолокна (5) утрачивает зернистую структуру.
Для витреоретинального освещения к розетке (7) подключают сменное световолокно (8), по которому утратившим зернистую структуру светом пучка (3) витреоретинально освещают полость глаза (9). При этом присущая освещению лазерным светом паразитная зернистая структура изображения объектов становятся невидимой как визуально, так и с помощью видеокамеры. Это увеличивает визуальную и телевизионную распознаваемость информационно значимых объектов.
На Фиг. 2 представлен пример конкретной реализации витреоретинального осветителя с повышенным качеством видеорегистрации информационно значимых объектов. С этой целью электрическая схема электропитания лазерных источников света (1) дополнительно включает 10 - коммутатор лазерных источников света со способностью поочередного подключения лазерных источников света (1).
Для витреоретинального освещения коммутатор лазерных источников света (10) поочередно подключает электропитание к лазерным источникам света (1) так, что в каждый фиксированный отрезок времени витреоретинального освещения свет кратковременно излучается только одним из лазеров набора лазерных источников света (1), а переключение лазерных источников происходит синхронно с частотой затвора видеосенсора видеокамеры, регистрирующей изображение витреоретинальной полости. Поскольку средняя интенсивность освещения тканей витреоретинальной полости ограничена санитарными нормами, описанное решение позволяет видеорегистрировать изображение с повышенной спектральной плотностью экспозиции отдельных спектральных компонентов, что увеличивает качество телевизионного изображения и, как следствие, распознаваемость на нем информационно значимых объектов.
На Фиг. 3 представлен еще один пример конкретной реализации витреоретинального осветителя, обеспечивающего высокую распознаваемость фрагментов стекловидного тела. Для этого витреоретинальный осветитель дополнительно включает 11 - отдельный лазер с длиной волны λ ≈ 450-490 нм, излучение которого по 12 - дополнительному световолокну поступает на 13 - вторую оптическую розетку с возможностью подключения к ней 14 - другого сменного оптическое волокна, которое имеет узкую диаграмму направленности излучения дистального конца.
Для витреоретинального освещения фрагментов стекловидного тела во вторую оптическую розетку (13) подключают другое сменное оптическое волокно (14), дистальный конец которого располагают в полости глаза (9). При этом сочетание узкой диаграммы направленности излучения сменного оптическое волокна (14) и максимально возможной по санитарным нормам плотности световой мощности отдельного лазера (11) с высокой видностью и высоким уровнем рэлеевского рассеяния его излучения на фрагментах стекловидного тела, обеспечивает высокую распознаваемость фрагментов стекловидного тела, а применение второй оптической розетки (13) исключает риск светового поражения тканей глазного дна.