環(huán)烯烴聚合物和共聚物醫(yī)療裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于照亮手術(shù)部位的照明牽開器，所述牽開器包括：照明刀片，所述照明刀片主要由環(huán)烯烴聚合物或環(huán)烯烴共聚物形成，其中所述照明刀片包括供光穿過的作用區(qū)域以及供最少光經(jīng)過的盲區(qū)，所述照明刀片進(jìn)一步包括輸入部以及輸出區(qū)域，光經(jīng)所述輸入部傳送到所述照明刀片，并且所述光經(jīng)所述輸出區(qū)域傳送到所述手術(shù)部位。
【專利說明】環(huán)烯烴聚合物和共聚物醫(yī)療裝置
[0001]本申請是 申請人:“因維締有限公司”于2011年3月14日提交的、申請?zhí)枮?00980136009.2、名稱為“環(huán)烯烴聚合物和共聚物醫(yī)療裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]如下所述的本發(fā)明涉及外科手術(shù)期間體內(nèi)手術(shù)位置照明的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]用于診斷和或治療的體腔照明已受到頂部照明的限制。高強(qiáng)度白熾燈照明以及半導(dǎo)體和激光照明已被開發(fā)并已受到有限度的認(rèn)可，但是，這些光源具有與其利用有關(guān)的熱量和重量缺點。傳統(tǒng)光源依靠光纖和相似波導(dǎo)材料，以將光導(dǎo)向體腔。提倡用于醫(yī)療應(yīng)用的傳統(tǒng)波導(dǎo)材料在推廣應(yīng)用下承受不穩(wěn)定的透射特性，其透射特性在利用傳統(tǒng)技術(shù)消毒時還會改變。另外，精密光學(xué)聚合物具有受限的機(jī)械性能，這限制了其在醫(yī)療/手術(shù)場合的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]如下所述的裝置提供用于手術(shù)牽開或照明，或用于手術(shù)牽開和照明，裝置主要由非晶體聚烯烴、環(huán)烯烴聚合物或共聚物制成。優(yōu)選地，主要由環(huán)烯烴聚合物形成的牽開器用作照明器。由環(huán)烯烴聚 合物(C.0.P)或環(huán)烯烴共聚物(C.0.C)形成的手術(shù)照明系統(tǒng)可包括大致柱形的光波導(dǎo)、照明源、照明光導(dǎo)管和接合環(huán)，柱形光波導(dǎo)具有尺寸做成容納一個或多個手術(shù)器械的孔，照明光導(dǎo)管用于引導(dǎo)來自照明源的照明能量，接合環(huán)用于接合照明光導(dǎo)管并將照明能量從照明光導(dǎo)管耦合到光波導(dǎo)上。接合環(huán)可允許照明光導(dǎo)管與光波導(dǎo)之間的相對運動。
[0005]該新式照明系統(tǒng)還可包括照明源、大致柱形的光波導(dǎo)和孔，大致柱形的光波導(dǎo)由具有遠(yuǎn)端和近端的環(huán)烯烴聚合物形成，孔的尺寸做成容納從近端延伸穿過遠(yuǎn)端的一個或多個器械或工具。波導(dǎo)將來自近端的光導(dǎo)向遠(yuǎn)端，并從遠(yuǎn)端射出光。照明光導(dǎo)管將來自光源的光導(dǎo)向光波導(dǎo)的近端。
[0006]C.0.P照明系統(tǒng)還可包括任意合適的牽開器系統(tǒng)，比如麥卡洛克(McCulloch)牽開器，并包括牽開器刀片內(nèi)的溝槽以容納C.0.P照明器。在該系統(tǒng)中，C.0.P照明器還形成為具有包圍從光輸入部到光輸出部的照明器的有效部分的空隙。由于照明器的輸入、輸出和表面的構(gòu)造和定向，使得照明器具有光通過的有效部分和光不通過的無效區(qū)或盲區(qū)。盲區(qū)可包括允許照明器牢固地接合牽開器的元件。
[0007]如下所述的醫(yī)療牽開器系統(tǒng)包括插管、牽開器或牽開器刀片、光源和至少一個光提取元件，牽開器或牽開器刀片具有從其近端延伸至其遠(yuǎn)端的環(huán)烯烴聚合物元件，光源操作地聯(lián)接到環(huán)烯烴聚合物元件的近端，至少一個光提取元件靠近環(huán)烯烴聚合物元件的遠(yuǎn)端。
[0008]C.0.P刀片插入件式照明系統(tǒng)包括由環(huán)烯烴聚合物組成的一個或多個照明元件。c.0.P照明元件用作波導(dǎo)，并可包括光學(xué)部件，比如，對稱或不對稱的刻面、透鏡、濾柵、棱鏡和或散射器，以用作用于設(shè)定光能的傳送的精密光學(xué)部件。照明元件可模塊化，允許部件配合和匹配用于不同尺寸的刀片牽開器，或可為單個集成單元。每個模塊也可具有不同的工作特性，比如散射光輸出或聚焦光輸出，從而允許使用者配合和匹配光學(xué)性能。
[0009]用于小手術(shù)位置一比如手或腳一的任意解剖工具和或牽開器可由C.0.P形成，近端處的光輸入使遠(yuǎn)端能夠照亮手術(shù)位置。一個或多個結(jié)構(gòu)元件——比如線——可一起模鑄到c.0.P工具內(nèi)，用于提高機(jī)械強(qiáng)度。合適的c.0.P合成物由商標(biāo)為Zeonor?的Zeon化學(xué)L.P.生產(chǎn)。Zeonor?.具有用于如所述應(yīng)用的機(jī)械特性以及光學(xué)穩(wěn)定性和光學(xué)特性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于照亮手術(shù)部位的照明牽開器，所述牽開器包括:照明刀片，所述照明刀片主要由環(huán)烯烴聚合物或環(huán)烯烴共聚物形成，其中所述照明刀片包括供光穿過的作用區(qū)域以及供最少光經(jīng)過的盲區(qū)，所述照明刀片進(jìn)一步包括輸入部以及輸出區(qū)域，光經(jīng)所述輸入部傳送到所述照明刀片，并且所述光經(jīng)所述輸出區(qū)域傳送到所述手術(shù)部位。
[0011]優(yōu)選地，所述牽開器進(jìn)一步包括耦連到所述照明刀片的牽開器刀片。
[0012]優(yōu)選地，所述牽開器刀片包括用于接收所述照明刀片的槽。
[0013]優(yōu)選地，所述牽開器耦連到所述照明刀片，使得在所述牽開器刀片與所述照明刀片的所述作用區(qū)域之間布置有空隙。
[0014]優(yōu)選地，所述牽開器進(jìn)一步包括套環(huán)，所述套環(huán)圍繞所述輸入部并且形成圍繞所述輸入部的空隙。
[0015]優(yōu)選地，所述輸入部包括過渡為大致矩形頸部的柱形區(qū)域。
[0016]優(yōu)選地，每個所述輸出區(qū)域具有輸出表面區(qū)域，所述輸出表面區(qū)域大于所述輸入部的表面區(qū)域。
[0017]優(yōu)選地，每個所述輸出區(qū)域包括平行棱柱形狀，所述平行棱柱形狀具有主刻面和副刻面。
[0018]優(yōu)選地，所有所述輸出區(qū)域處于距離所述照明刀片的后表面相同的深度處。
[0019]優(yōu)選地，所述牽開器進(jìn)一步包括位于所述照明刀片上的輸出端，所述輸出端包括后反射器，所述后反射器相對于所述輸出端的前表面形成角度，并且其中，所述前表面平行于所述照明刀片的后表面。
[0020]優(yōu)選地，所述牽開器進(jìn)一步包括位于所述盲區(qū)中的接合元件，所述接合元件構(gòu)造為將所述照明刀片與牽開器刀片附連。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是C.0.P刀片插入件式照明器的立體圖。
[0022]圖1A是圖1的沿A-A截取的C.0.P刀片插入件式照明器的截面。
[0023]圖1B是圖1的沿B-B截取的C.0.P刀片插入件式照明器的截面。
[0024]圖2是可選擇C.0.P刀片插入件式照明器的立體圖。
[0025]圖2A是圖2的C.0.P刀片照明器的附連機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0026] 圖3是另一個C.0.P刀片插入件式照明器的立體圖。[0027]圖3A是圖3的C.0.P刀片照明器的光輸出部的近立體圖。
[0028]圖3B是圖3的C.0.P刀片照明器的導(dǎo)管部分的近立體圖。
[0029]圖3C是用于圖3的C.0.P刀片照明器的光導(dǎo)管部的光線路徑的主視圖。
[0030]圖4是具有用于短刀片牽開器的柔性輸入耦合器的單波導(dǎo)C.0.P刀片照明器的立體圖。
[0031]圖5是具有用于長刀片牽開器的柔性輸入耦合器的單波導(dǎo)C.0.P刀片照明器系統(tǒng)的立體圖。
[0032]圖5A是具有剛性輸入耦合器的可選擇波導(dǎo)C.0.P刀片照明器的立體圖。
[0033]圖6是用于C.0.P刀片插入件式照明器部分的可選擇附連機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0034]圖7是具有階梯式波導(dǎo)部分的C.0.P刀片插入件式照明器的側(cè)視圖。
[0035]圖8是可選擇單波導(dǎo)C.0.P刀片插入件式照明系統(tǒng)的立體圖。
[0036]圖9是具 有光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的單波導(dǎo)C.0.P刀片插入件式的立體圖。
[0037]圖10是具有帶附連機(jī)構(gòu)的光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的單波導(dǎo)C.0.P刀片插入件式的立體圖。
[0038]圖11是具有與牽開元件共模鑄的波導(dǎo)元件的單波導(dǎo)C.0.P刀片插入件式的立體圖。
[0039]圖12是C.0.P照明牽開器的立體圖。
[0040]圖12A是輸入套環(huán)和照明刀片輸入部的分解圖。
[0041]圖13是圖12的C.0.P照明牽開器的截面視圖。
[0042]圖14是圖12的C.0.P照明刀片的側(cè)視圖。
[0043]圖15是圖12的C.0.P照明刀片的主視圖。
[0044]圖16是使用中的C.0.P喉鏡內(nèi)腔照明器的側(cè)視圖。
[0045]圖17是在刀片中具有照明源的C.0.P喉鏡照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0046]圖18是在手柄中具有照明源的C.0.P喉鏡照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0047]圖19是根據(jù)本公開的可選擇C.0.P喉鏡照明器的側(cè)視圖。
[0048]圖20是包括接合刀片的C.0.P照明器波導(dǎo)的金屬刀片喉鏡的側(cè)視圖。
[0049]圖21是圖20的沿B-B截取的具有C.0.P照明器波導(dǎo)的喉鏡的截面。
[0050]圖22是C.0.P喉鏡內(nèi)腔照明器波導(dǎo)的側(cè)視圖。
[0051]圖23是C.0.P窺鏡照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0052]圖24是手柄閉合的圖23的C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0053]圖25是在手柄中具有照明源的可選擇C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0054]圖26是另一個可選擇C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0055]圖26A是沿C-C截取的圖26的內(nèi)腔照明系統(tǒng)的C.0.P刀片的剖視圖。
[0056]圖26B是沿C-C截取的圖26的內(nèi)腔照明系統(tǒng)的可選擇C.0.P刀片的剖視圖。
[0057]圖27是再一個可選擇C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0058]圖28是根據(jù)本公開的又一個C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的俯視圖。
[0059]圖29是沿D-D截取的圖28的C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)的剖視圖。
[0060]圖30是具有曲線輸入光耦合器的C.0.P光學(xué)波導(dǎo)的立體圖。
[0061]圖31是圖30的C.0.P光波導(dǎo)的遠(yuǎn)端的放大的立體圖。
[0062]圖32是具有拆分的輸入耦合器的C.0.P光波導(dǎo)的立體圖。[0063]圖33是圖32的C.0.P光波導(dǎo)的剖視圖。
[0064]圖34是沿B-B截取的圖32的C.0.P光波導(dǎo)的截面。
[0065]圖35是具有拆分輸入耦合器的可選擇C.0.P光波導(dǎo)的立體圖。
[0066]圖36是具有拆分輸入耦合器的另一個可選擇C.0.P光波導(dǎo)的立體圖。
[0067]圖37是C.0.P光波導(dǎo)的遠(yuǎn)端的截面。
[0068]圖38是可選擇C.0.P光波導(dǎo)的遠(yuǎn)端的截面。
[0069]圖39是具有加強(qiáng)和屏蔽的拆分輸入耦合器的可選擇C.0.P光波導(dǎo)的立體圖。
[0070]圖40是圖39的C.0.P光波導(dǎo)的剖視圖。
[0071]圖41是為了清晰而拆除了夾持組件的圖39的C.0.P光波導(dǎo)的立體圖。
[0072]圖42是圖41的C.0.P光波導(dǎo)的側(cè)視圖。
[0073]圖43是為了清晰而拆除了夾持組件的C.0.P光波導(dǎo)的剖面立體圖。
[0074]圖44是圖43的輸入連接器的近主視圖。 [0075]圖45是可分離的C.0.P波導(dǎo)的立體圖。
[0076]圖46是圖45的C.0.P光波導(dǎo)的剖視圖。
[0077]圖47是具有延伸的反射面的C.0.P光波導(dǎo)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0078]圖1的牽開器照明系統(tǒng)10包括刀片牽開器12，刀片牽開器12包括溝槽13以接合光纖輸入部14和波導(dǎo)照明器16?？ㄗ?7用作將波導(dǎo)照明器16機(jī)械地附連到光纖輸入部14上，使得形成的組件可在溝槽13內(nèi)上下運動到適于照明的任意位置。光纖輸入部14與波導(dǎo)照明器16之間的光學(xué)耦合是簡單的面對面耦合，可通過利用施用到光纖輸入部14或波導(dǎo)照明器16的任一個或兩者上的折射率匹配凝膠或其它類似材料增強(qiáng)面對面耦合。進(jìn)入波導(dǎo)照明器16的光以最小的光損失包含在波導(dǎo)內(nèi)，直到光達(dá)到輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)，比如輸出結(jié)構(gòu)18，在輸出結(jié)構(gòu)處，光射出以照亮預(yù)定照明區(qū)域20。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)18可包括一個或多個梯級刻面或透鏡、一個或多個棱鏡結(jié)構(gòu)、一個或多個衍射光柵、應(yīng)用光學(xué)薄膜或設(shè)計成將可用光線導(dǎo)向預(yù)定照明區(qū)域20的其它光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述一個或多個梯級刻面或透鏡可包括輻射狀或傾斜面。
[0079]在圖1A的截面視圖中，刀片12的溝槽13接合波導(dǎo)照明器16。可采用任意合適的溝槽構(gòu)造，比如，舉例來說，圓形或菱形截面的單個溝槽。圖1B的剖視圖示出刀片牽開器
12、波導(dǎo)照明器16和光纖輸入部14的截面，詳細(xì)示出咬合到形成在光纖輸入部14中的孔或定位凹槽14D內(nèi)的卡爪17，能夠以較小值的力分離卡爪。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)18控制并直接輸出照亮預(yù)定照明區(qū)域20的光能21。
[0080]圖2的可選擇刀片插入件式照明系統(tǒng)22包括刀片牽開器24，刀片牽開器24包括光輸入部26、一個或多個光導(dǎo)管部——比如光導(dǎo)管部27、以及光輸出部，比如，包括一個或
多個輸出光學(xué)兀件-比如輸出光學(xué)兀件30-的光輸出部28。在該構(gòu)造中，光輸入部26
具有集成光纖輸入部32。通過將絞合線模鑄在光輸入部26內(nèi)、將絞合線粘結(jié)到形成在光輸入部內(nèi)的成形接收孔26R中或通過其它合適的方法，可將一個或多個光纖絞合線——比如絞合線32A和32B——集成在光輸入部26的上部內(nèi)。還可包括光耦合元件，比如元件33，以改善光耦合和分布?？稍O(shè)置套環(huán)，比如套環(huán)34，以幫助光纖輸入部的應(yīng)變消除。光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)36使得光線進(jìn)入波導(dǎo)照明器的中心從而沿光輸入部26的側(cè)面被引導(dǎo)。相同的光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)不出在光導(dǎo)管部27內(nèi)，光導(dǎo)管部27用于將光線向下引導(dǎo)至下一部分。光輸入部26和光導(dǎo)管部27可設(shè)置為沒有光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，但這會導(dǎo)致效率的降低。
[0081]輸出光學(xué)元件30可具有被光學(xué)輸出薄膜施用的平面，以允許光線逸散并向所關(guān)注的組織導(dǎo)向，或者輸出部28可具有位于背面28R上或集成在背面28R內(nèi)的輸出光學(xué)薄膜或模鑄結(jié)構(gòu)，背面28R用于經(jīng)輸出光學(xué)兀件30發(fā)出光線。
[0082]圖2A示出圖2的刀片插入件式照明器系統(tǒng)，其中拆除光導(dǎo)管部27以示出由一個或多個凸件一比如接合部件38—和相應(yīng)的插孔一比如插孔39—構(gòu)成的部分附連機(jī)構(gòu)。凸件38的輸出端38A還可包括一個或多個輸出透射耦合結(jié)構(gòu)或光學(xué)結(jié)構(gòu)，例如，透鏡，比如透鏡38L，以將光線聚焦到相應(yīng)的插孔內(nèi)。插孔39的底部39A還可包括一個或多個輸入透射耦合結(jié)構(gòu)或光學(xué)結(jié)構(gòu)，例如，透鏡，比如透鏡39L，以將光線傳播到其相應(yīng)的波導(dǎo)內(nèi)。使用中，將凸件壓入下一部分的插孔板內(nèi)，摩擦將各部分保持在一起。
[0083]在該構(gòu)造中，可拆除圖2的光導(dǎo)管部27，允許光輸入部26和光輸出部28直接連接在一起，比如，以裝配長度短的刀片，或者允許沿波導(dǎo)元件的刀片牽開器調(diào)整以調(diào)整照明區(qū)域的位置。一個或多個光導(dǎo)管部27可添加到組件上以裝配中等長度或較長長度的刀片，從而提供模塊化刀片插入件式照明系統(tǒng)，模塊化刀片插入件式照明系統(tǒng)的部件可按照需要配合和匹配。比如，如果手術(shù)過程中采用一個以上的刀片牽開器，一個刀片可裝配有刀片照明部件的較短組件以照亮手術(shù)部位的上部，第二刀片可裝配有刀片照明系統(tǒng)部件的較長組件以照亮手術(shù)部位的下部更深處。在刀片溝槽內(nèi)上下稍微滑動刀片插入件式照明系統(tǒng)，允許調(diào)整照明區(qū)域，比如，光輸出部滑動靠近工作區(qū)域增大光照度，光輸出部滑動遠(yuǎn)離工作區(qū)域提供更加擴(kuò)散、不太強(qiáng)烈的照明。這樣，可優(yōu)化模塊化刀片插入件式照明系統(tǒng)以用于要執(zhí)行的特殊類型的工作。
[0084]圖3示出插入刀片12中的可選擇刀片插入件式照明系統(tǒng)40。刀片插入件式照明系統(tǒng)40包括光輸入部40A、一個或多個光導(dǎo)管部——比如導(dǎo)管部分40B——和光輸出部40C。分支光纖線纜41集成在光輸入部40A中。該刀片照明器構(gòu)造包括接合臂42和光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)44。
[0085]圖3A、3B和3C示出臂42和光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)44的細(xì)節(jié)。當(dāng)?shù)镀迦爰秸彰髌飨到y(tǒng)40的兩個或更多個模數(shù)化元件接合溝槽13時，第一元件40B的接合臂42接合相鄰元件40A，以在所述元件之間的接口 45處保持可靠的光學(xué)連接。臂42是大致的彈性部件，以允許在接合點46處彎曲，這允許齒47接合相鄰元件的光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在每個刀片照明器元件的輸入端處，比如在光輸出部40C的輸入端49處，可包括一個或多個光控制元件，比如集光透鏡48。類似地，在光導(dǎo)管部——比如光導(dǎo)管部40B——的底部、出口端或輸出端51處可包括光輸出透鏡50。透鏡48和50不出為利用光學(xué)結(jié)構(gòu)以幫助在模塊之間透射光線。也可米用任意其它合適的光學(xué)結(jié)構(gòu)，比如傾斜刻面、多面體透鏡結(jié)構(gòu)、球面或非球面透鏡。圖3C示出光線在刀片插入件式照明器導(dǎo)管——比如導(dǎo)管元件40B——中如何傳播。來自分支光纖線纜41的光首先進(jìn)入光輸入部40A的上部，如圖3所示。從光纖線纜或集光透鏡48進(jìn)入刀片照明器波導(dǎo)——比如導(dǎo)管40B——的光能52由光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)44和光輸出透鏡50引導(dǎo)。
[0086] 圖4所示為單個元件刀片照明器54。在該例子中，牽開器56具有短刀片57。當(dāng)與具有長刀片的牽開器一起使用時，可沿牽開器刀片的長度調(diào)整單元件刀片照明器54，以在需要的位置處提供照明。
[0087]在該構(gòu)造中，光纖線纜58的短部分在輸出端集成于刀片照明器波導(dǎo)60中，并在輸入端具有任意合適的連接器62，比如行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ACMI連接器，或任意其它類型標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ眠B接器。連接器62通常連接到引導(dǎo)來自外部光源的標(biāo)準(zhǔn)光纖光導(dǎo)線纜。由于刀片插入件式照明系統(tǒng)54做成將光損失減到最小，因此，便攜式LED光源可直接或經(jīng)由更短的光纖光導(dǎo)線纜附連到連接器62上。光纖線纜58的短部分是柔性的，并在連接器62和光導(dǎo)線纜如何定向上允許相當(dāng)大的自由度。比如，連接器62可朝向牽開器56的手柄56H放置，或者可放置在任意一側(cè)，以便避開外科醫(yī)生和使用中可能存在的任意其他設(shè)備。 [0088]圖5的單元件延長刀片照明器系統(tǒng)64是設(shè)計成裝配長刀片牽開器一比如牽開器66——的簡單刀片插入件式照明器。照明器波導(dǎo)68在輸入端69處接收光線，通過貫穿中心部68C的全內(nèi)反射引導(dǎo)光線，輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)——比如輸出結(jié)構(gòu)70——向要照明的預(yù)定區(qū)域引導(dǎo)光線。
[0089]圖4和5示出可設(shè)置為不同尺寸的刀片插入件式照明器，上述不同尺寸適合于要使用的牽開器刀片的尺寸。圖5A的刀片插入件式照明器72是具有剛性光輸入部件73—而非如圖4和5所示的光纖線纜58的短部分——的延長波導(dǎo)刀片照明器。剛性光輸入部件73允許光引導(dǎo)部分、波導(dǎo)74和剛性光輸入部件73全部模鑄為一個裝置，從而縮小組裝的成本?？稍黾又С薪菗伟寤蛞砭?，比如翼緣75，以提供穩(wěn)定性。翼緣75可具有應(yīng)用于其上的涂層或薄膜以防止光的散逸，或者可由不同的材料制成，比如利用共模鑄或包覆成型工藝。剛性光輸入部件73可具有如圖所示的垂直輸入，需要光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)76將來自連接器62的光向下引導(dǎo)至波導(dǎo)照明器的波導(dǎo)74。剛性光輸入部件73也可如圖5所示成形為具有半徑，并利用全內(nèi)反射以將來自連接器62的光引導(dǎo)至波導(dǎo)的主體。剛性光輸入部件73也可制成可旋轉(zhuǎn)的，從而允許光纖光導(dǎo)線纜在手術(shù)部位周圍按照需要定位，以避免與其它器械干涉。
[0090]圖6示出可選擇的模塊化刀片插入件式照明器元件80A和80B，并示出將波導(dǎo)部件保持在一起的卡爪82的可選擇設(shè)置。保持卡爪離開部件的側(cè)面，而非如圖3所示的前面，減小了在手術(shù)過程期間卡爪被手術(shù)器械意外分離或破壞的可能性。任意其它合適的機(jī)構(gòu)一例如楔形榫頭連接件、榫槽連接件、膠粘劑、優(yōu)選折射率匹配的膠粘劑等等——可用于使模塊化部件彼此附連，以優(yōu)化光從一個模塊到下一個模塊的耦合。附連機(jī)構(gòu)也可與光線路徑分離，比如，金屬銷和插口可位于模塊的非旋光區(qū)域內(nèi)。
[0091]圖7是可選擇的模塊化刀片插入件式照明系統(tǒng)84的側(cè)視圖，其中，每個隨后的波導(dǎo)部分的厚度85變小。這允許將輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)——比如輸出結(jié)構(gòu)86——設(shè)置在上游波導(dǎo)
的裸露端，從而允許從每個波導(dǎo)部分-比如部分84A、84B、84C-引導(dǎo)光線。每個波導(dǎo)部
件——比如部分84A、84B——可具有包含輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)86的底面，在沒有其它隨后的波導(dǎo)部件附連的情況下，輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)86的表面的大部分用作終端照明元件。光輸出部84C示出前側(cè)上的梯級輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)88和背側(cè)上的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)89。如果沒有將光導(dǎo)出表面的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)88,光將在光輸出部84C的端部損失掉，因此，輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)88和89的組合通過使光損失更少而有助于實現(xiàn)更高的效率。
[0092]現(xiàn)在參考圖8，翼形刀片插入件式照明器90顯示為接合到牽開器91上。照明器90具有集成的翼板92，翼板92可提供附加的牽開功能。翼板92大致平行于照明器90的長軸線87定向,在該構(gòu)造中,光被引導(dǎo)射出輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)94。光經(jīng)由光輸入部件95進(jìn)入照明器90，光輸入部件95可為在前所述的光纖部件或剛性光引導(dǎo)部件。由于全內(nèi)反射可允許光進(jìn)入翼板92，因此，翼板需要反射涂層以防止光射出翼板并損失掉，或者射向不需要的方向，比如反射到外科醫(yī)生的眼睛里。
[0093]圖9示出具有光引導(dǎo)元件96的另一個可選擇刀片插入件式照明器90A，光引導(dǎo)元件96用于將進(jìn)入照明器中部的光線導(dǎo)向翼板92A。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)——比如結(jié)構(gòu)97和98——可分別設(shè)置在翼板92A和主體上，以由兩個結(jié)構(gòu)如箭頭所示地提供照明。
[0094]圖10示出具有延長的光引導(dǎo)元件96B的另一個可選擇刀片插入件式照明器90B。在該實施例中，光學(xué)輸出結(jié)構(gòu)僅設(shè)置在翼板92B上，使得照明、光能99僅通過翼板92B中的延伸輸出結(jié)構(gòu)97B如箭頭所示地射出。延長的光引導(dǎo)元件96B具有反射壁，比如壁93，反射壁延伸到照明器90B的輸出端90E以使反射到翼板92B的光線最大化。該構(gòu)造還包括可選擇棘爪100,所述棘爪100靠近牽開器102的接口定向，以接合切口或定位凹槽，比如位于牽開器102中的定位凹槽103AU03B和103C。棘爪100可由與波導(dǎo)相同的材料制成，或者為了耐用性而由不同的材料制成。比如，棘爪100可由鋼或鈦制成，并夾物模鑄在照明器90B內(nèi)。
[0095]可選擇地，牽開器刀片可插入照明器波導(dǎo)中的一個或多個槽內(nèi)，以提供剛性并且或者能夠與手術(shù)位置保持裝置配合。
[0096]圖11的共模鑄刀片插入件式照明器104包括波導(dǎo)部分106，波導(dǎo)部分106已分別與翼板以及主體牽開器部104W和104B共模鑄或包覆成型，它們由不同的材料制成。比如，為了強(qiáng)度，牽開器翼板與主體部104W和104B可由強(qiáng)度大的玻璃鋼或鋼或鈦制成，而波導(dǎo)部分106由環(huán)烯烴聚合物或共 聚物模鑄。
[0097]圖12示出用于向手術(shù)區(qū)域內(nèi)提供光線的麥卡洛克式牽開器。照明牽開器107由牽開器刀片108和照明刀片109組成。牽開器刀片108示出為供麥卡洛克牽開系統(tǒng)使用的麥卡洛克式牽開器刀片，但是可采用任意合適的牽開器和或者牽開構(gòu)造。牽開器刀片108包括一個或多個機(jī)械式連接器——比如機(jī)械式連接器108M——頸狀槽或溝槽110以容納頸狀區(qū)域124以及刀片槽111，從而將輸出刀片125容納在牽開器刀片108內(nèi)，同時保持照明刀片與牽開器的作用區(qū)域之間的空隙。兩個或更多個接合元件一比如刀片或板112以及和舌片114——將照明刀片109固定到牽開器刀片108上。每個舌片114接合一個或多個接合插孔，比如插孔或凹部115。板112連接到套環(huán)116，當(dāng)套環(huán)116可拆卸地接合輸入盲區(qū)122D時，套環(huán)包圍照明刀片輸入端118。套環(huán)116到輸入盲區(qū)122D的可拆卸接合還使得板112與牽開器刀片的端面119接觸。套環(huán)116牢固地接合盲區(qū)122D，并包圍柱形輸入?yún)^(qū)域120，而且形成輸入空隙120G。盲區(qū)處的接合由接合元件——比如板112和舌片114——最小化與光路的干涉。板112接合端面119，舌片114彈性地接合凹部115，以保持照明刀片109固定到牽開器刀片108上，而照明刀片109的作用區(qū)域與牽開器刀片108的任意部分之間沒有接觸。
[0098]照明刀片109構(gòu)造成形成一系列作用區(qū)域，以將來自柱形輸入?yún)^(qū)域120的照明刀片輸入端118的光線控制并傳導(dǎo)到一個或多個輸出區(qū)域，比如輸出區(qū)域127，如圖12、13、14和15所示。照明刀片109還包括一個或多個盲區(qū)，比如區(qū)域122D、126D和126E。盲區(qū)定向為將進(jìn)入盲區(qū)并因此可能沿非預(yù)想的方向射出的光線減到最少。由于盲區(qū)內(nèi)或過渡盲區(qū)的光線最少，因此，盲區(qū)是用于接合元件以將照明刀片固定到牽開器上的理想位置。[0099]利用傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，比如在光纖束的端部與照明刀片輸入端118之間具有0.5mm間隙的標(biāo)準(zhǔn)ACMI連接器，使光線傳送到照明刀片輸入端118，照明刀片輸入端118的直徑為
4.2mm以將來自3.5mm光纖束的光用0.5NA聚集。入射到照明刀片輸入端118上的光通過大致柱形的有效輸入?yún)^(qū)域120進(jìn)入照明刀片，通過有效輸入過渡段122傳播到大致長方形的有效牽開器頸部124，并通過輸出過渡段126傳播到輸出刀片125，輸出刀片125包括有效輸出區(qū)域127到131和有效輸出端133。牽開器頸部124大致為長方形，并且在靠近輸入過渡段122處大致為正方形，頸部構(gòu)造靠近輸出過渡段126變化成長方形截面。輸出刀片125具有大致高的縱橫比的長方形截面，這導(dǎo)致大致寬且薄的刀片。每個區(qū)域布置為具有大于輸入表面區(qū)域的輸出表面區(qū)域，從而降低單位輸出區(qū)域的溫度。
[0100]在所示構(gòu)造中，照明刀片109包括大致包圍輸入過渡段122的至少一個盲區(qū)，盲區(qū)122D。位于照明刀片的輸出端處或附近的一個或多個盲區(qū)提供用于接合元件——比如舌片一一的位置，以允許照明刀片穩(wěn)固地接合到牽開器上。該穩(wěn)固接合支持與照明刀片的全部作用區(qū)域相鄰的空隙——比如空隙121——的保持，如圖13所示。頸部區(qū)域124以在與輸出過渡段126相鄰處的尺寸132終止，輸出過渡段126在輸出區(qū)域延長到尺寸134。該變化的尺寸產(chǎn)生與輸出過渡段126相鄰的盲區(qū)126D和126E。這些盲區(qū)是用于安裝舌片114以將光路上的接合元件的任何影響減到最小的合適位置。
[0101]為了使光輸入部上的應(yīng)力和或由光輸入部施加在照明刀片上的應(yīng)力減到最小,對準(zhǔn)接合元件以形成接合軸線，比如平行于光輸入軸線138的接合軸線136。
[0102]輸出區(qū)域127、128、129、130和131具有不同的尺寸的相似構(gòu)造。參照圖14的詳細(xì)視圖，示出輸出區(qū)域127的特征。每個輸出區(qū)域形成為平行棱柱形狀，所述平行棱柱形狀 具有主表面或刻面-比如具有長度140L的主刻面140-和副表面或刻面-比如具
有長度142L的副刻面142?？堂嫦鄬τ谄矫?43定向，平面143平行于后表面145并保持在離后表面145 —定厚度或深度144處。在所示構(gòu)造中，所有輸出區(qū)域具有離后表面相同的深度144。
[0103]每個輸出區(qū)域的主刻面從平面143以主角146形成。副亥Ij面-比如刻面142-
相對于主刻面——比如主刻面140——形成副角147。在所示構(gòu)造中，輸出區(qū)域127具有主角為27°、長度140L為0.45mm的主刻面140和副角為88°、長度142L為0.23mm的副刻面142。輸出區(qū)域128具有主角為26°、長度140L為0.55mm的主刻面140和副角為66°、長度142L為0.24mm的副刻面142。輸出區(qū)域129具有主角為20 °、長度140L為0.53mm的主刻面140和副角為72°、長度142L為0.18mm的副刻面142。輸出區(qū)域130具有主角為26°、長度140L為0.55mm的主刻面140和副角為66°、長度142L為0.24mm的副刻面142。輸出區(qū)域131具有主角為27°、長度140L為0.54mm的主刻面140和副角為68°、長度142L為0.24mm的副刻面142。
[0104]輸出端133是照明刀片中的終端作用區(qū)域，詳細(xì)示出在圖14中。后反射器148相對于前表面150形成角度149。前表面150平行于后表面145。終端刻面151相對于前表面150形成角度152。在所示構(gòu)造中，角度149為32°，角度152為95°。
[0105]可以在一個或多個輸出區(qū)域中采用輸出結(jié)構(gòu)的其它合適的構(gòu)造。比如，輸出區(qū)域127和128可采用下凹曲線，輸出區(qū)域129可保持大致水平，輸出區(qū)域130和131可采用上凹曲線。可選擇地，輸出結(jié)構(gòu)內(nèi)部的平面一平面143—可以為大曲率半徑的球形截面。平面143也可采用正弦曲線或其它復(fù)雜的幾何形狀。上述幾何形狀可應(yīng)用于水平方向和豎直方向以形成復(fù)合表面。
[0106]在其它構(gòu)造中，輸出區(qū)域可在整個手術(shù)部位的兩個或更多個高度處提供照明。比如，輸出區(qū)域127和128可協(xié)作照明第一手術(shù)區(qū)域，輸出區(qū)域129和130可協(xié)作照明第二手術(shù)區(qū)域，輸出區(qū)域131和輸出端133可照明第三手術(shù)區(qū)域。該構(gòu)造消除了在手術(shù)過程期間重新定向照明元件的需要。
[0107]圖16不出在病人155上使用的C.0.P喉鏡照明器154。喉鏡154包括手柄156和刀片157。手柄156允許握持喉鏡154。刀片157是剛性的，附連到手柄上并從手柄延伸。刀片由環(huán)烯烴聚合物形成，環(huán)烯烴聚合物用作波導(dǎo)并且還包括照明源。刀片157用于插入病人的口腔158內(nèi)，以允許觀察病人155的口腔、咽和喉的一部分。刀片157用于按下舌頭159和下顎，以免檢查期間病人155的舌頭159妨礙醫(yī)療專業(yè)人員的觀察。當(dāng)照明源照亮?xí)r，電磁波(光)能夠通過刀片157傳播并照亮病人的口腔和氣管。
[0108]圖17更詳細(xì)地示出喉鏡照明系統(tǒng)的喉鏡154。喉鏡154包括手柄156和刀片157。刀片157由用作波導(dǎo)的環(huán)烯烴聚合物成形。刀片157可具有布置其中的照明源。布置在刀片內(nèi)的照明源包括一個或多個LED161 (發(fā)光二極管)、電池162、電連接至電池與LED的導(dǎo)體163、以及LED控制電路164和開關(guān)165。LED優(yōu)選為提供明亮的白色光的白光LED。電池可以以任意形式提 供，但優(yōu)選為鋰離子聚合物電池。刀片157也可從手柄上拆卸并可被丟棄。照明源與刀片光學(xué)通信。當(dāng)照明源照亮?xí)r，來自照明源的光通過刀片傳播，照亮靠近刀片的預(yù)定區(qū)域。
[0109]圖18示出可選擇的喉鏡照明系統(tǒng)，其中，照明源在喉鏡154的手柄內(nèi)。喉鏡154包括手柄156和刀片157。刀片157由環(huán)烯烴聚合物成形并執(zhí)行波導(dǎo)的功能。手柄156具有布置于其中的照明源。布置在手柄內(nèi)的照明源包括一個或多個LED161(發(fā)光二極管)、電池162、電連接至電池162與LED161的導(dǎo)體163、LED控制電路164、開關(guān)165和光纖166，光纖166在LED161與刀片157之間光學(xué)通信，用于將來自LED161的光輸出167導(dǎo)向刀片157。
[0110]光纖的光輸出167傳播到一個或多個光引導(dǎo)表面，比如表面168,在光引導(dǎo)表面處，光輸出被朝向刀片的任意合適的表面上的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)169引導(dǎo)。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)169可通過折射直接照明特定的組織區(qū)域，同時將有助于光損失的反射減至最少。LED優(yōu)選為提供明亮的白色光的白光LED。電池可以以任意形式提供，但優(yōu)選為鋰離子聚合物電池。光纖166固定在設(shè)置于喉鏡154中的溝槽內(nèi)。LED161可更靠近刀片157定位，使得來自LED161的光由刀片157直接捕獲，或許利用了有效地捕獲來自LED161的光的刀片157的光輸入部上的光學(xué)結(jié)構(gòu)，由此消除對光纖166的需要。該喉鏡的手柄156可用作散熱器，用于消散由LED產(chǎn)生的熱量，另外可增加輔助散熱結(jié)構(gòu)。手柄還可獨立于喉鏡154的刀片制造和設(shè)置。這樣，刀片157可獨立于手柄包裝，以能夠一次性地使用刀片157和非一次性地使用換手柄156。當(dāng)照明源照亮?xí)r，來自照明源的光通過光纖傳播到刀片，從而照亮刀片157。這又能夠照亮病人的口腔和氣管。
[0111]圖19的內(nèi)腔照明器172包括附連到刀片175上的C.0.P波導(dǎo)插入件式174。波導(dǎo)插入件式可附連到刀片表面上，比如，利用合適的粘合劑或其它附接裝置，或者可插入形成在刀片中的溝槽內(nèi)以容納和保持插入件式。刀片和手柄可以為獨立件或集成為單個裝置。在該實施例中，來自光纖166的光將光線射入波導(dǎo)插入件式174內(nèi)，所述光線沿波導(dǎo)插入件傳播以在一個或多個光學(xué)輸出結(jié)構(gòu)處射出，一個或多個光學(xué)輸出結(jié)構(gòu)定位在波導(dǎo)插入件的一個或多個指定區(qū)域處。光纖166可由任意其它合適的光導(dǎo)管替代，比如剛性或柔性光管或波導(dǎo)。
[0112]現(xiàn)在參考圖20和21，內(nèi)腔照明系統(tǒng)178包括C.0.P波導(dǎo)插入件179，波導(dǎo)插入件具有輸入連接器180以將光從外部光源耦合到波導(dǎo)插入件內(nèi)，外部光源比如為連接到任意合適的光源——比如氙或鎢光源——的光纖線纜。波導(dǎo)插入件179可接合刀片中的溝槽175c。該溝槽設(shè)計成接合插入件。波導(dǎo)插入件由環(huán)烯烴聚合物成形。波導(dǎo)可制成為單次使用可拋棄型，或制成適于多次使用。包含在刀片中的光源將光射入波導(dǎo)插入件內(nèi)，然后，所述光包含在波導(dǎo)中并傳播到波導(dǎo)插入件中的將光引導(dǎo)到特殊解剖區(qū)域的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0113]如圖22所示的波導(dǎo)插入件179可包括輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)，比如一個或多個合適位置上的結(jié)構(gòu)182，以將光184引導(dǎo)到任意適當(dāng)?shù)慕M織區(qū)域。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)182——在此為梯級刻面，比如刻面182F——分布在波導(dǎo)插入件的上表面186T的長度的一部分上，每個刻面182F使得光184的一部分沿預(yù)定方向射出波導(dǎo)插入件，同時，最小化了由于這些結(jié)構(gòu)處的反射而造成的光損失，以便保持高透射效率。如果輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)在端面處突然終止，則光將從該端面射出。但是，射出端面的光可能不用作有用的照明，因此，可視為減小波導(dǎo)插入件的效率的損失光。為了提高效率，一個或多個光學(xué)結(jié)構(gòu)187可布置在底面186B上，以將光導(dǎo)出相應(yīng)的上表面186T,上表面186T可具有微觀結(jié)構(gòu)光學(xué)部件以散射或進(jìn)一步引導(dǎo)輸出光188。底面輸出光學(xué)輸出結(jié)構(gòu)187與頂面輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)182的組合提高了波導(dǎo)插入件的傳播效率。 [0114]圖23是位于閉合或插入位置的C.0.P窺鏡照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。婦科窺鏡190包括第一手柄191、第二手柄192、上刀片193和下刀片194。上刀片193和下刀片194由具有波導(dǎo)功能的環(huán)烯烴聚合物形成。每個刀片可接合照明源或具有布置于其中的照明源。布置在刀片內(nèi)的照明源包括一個或多個LED196(發(fā)光二極管)、電池197、電連接至電池與LED的導(dǎo)體198、以及LED控制電路199和開關(guān)200。LED,比如LED196，優(yōu)選為提供明亮的白色光的白光LED。電池197可以以任意形式提供，但優(yōu)選為鋰離子聚合物電池。刀片也可從手柄上拆卸并可拋棄。照明源與相應(yīng)的刀片光學(xué)通信。當(dāng)照明源照亮?xí)r，來自照明源的光通過刀片傳播，從刀片的適當(dāng)區(qū)域提供照明。
[0115]現(xiàn)在參考圖24，手柄191和192靠近以分開刀片193和194。在該定位中，刀片193和194可將光引導(dǎo)到該裝置接合于其中的任意內(nèi)腔中。任意合適的結(jié)構(gòu)——比如涂層201、刻面202和或微光學(xué)結(jié)構(gòu)203之類的結(jié)構(gòu)——可結(jié)合到刀片193和或194內(nèi)以控制并引導(dǎo)照明，但是，這些結(jié)構(gòu)特別設(shè)計成使光透射效率最大且光損失最小，而且必須特別設(shè)計成將光導(dǎo)向特定的解剖結(jié)構(gòu)。比如，結(jié)構(gòu)202可設(shè)計成引導(dǎo)更多的散射光以照亮陰道壁的相當(dāng)大的部分，或者可設(shè)計成引導(dǎo)更多聚焦的光以照亮陰道內(nèi)腔末端處的宮頸，或者可設(shè)計成提供兩個類型的照明。可與微觀結(jié)構(gòu)光學(xué)部件結(jié)合的單個或多個折射和/或反射結(jié)構(gòu)可用于使光透射效率最大，以允許降低所采用的電力光源，由此減少發(fā)熱以及對提供多余的熱量管理裝置和方法的需要。
[0116]圖25示出可選擇的C.0.P內(nèi)腔照明系統(tǒng)，其中，照明源位于窺鏡210的第一手柄204和第二手柄206中。窺鏡210包括接合上刀片205的第一手柄204和接合下刀片207的第二手柄206。上刀片205和下刀片207由具有波導(dǎo)功能的環(huán)烯烴聚合物形成。手柄204和206具有布置于其中的照明源。布置在一個或兩個手柄內(nèi)的照明源包括一個或多個LED——比如LED211 (發(fā)光二極管)、電池212、電連接至電池與LED的導(dǎo)體213、LED控制電路214、開關(guān)215和光纖216，光纖216在LED與刀片——比如上刀片205——之間光學(xué)通信。光纖216的光學(xué)輸出通過刀片傳播，照亮所關(guān)注的組織區(qū)域。LED優(yōu)選為提供明亮的白色光的白光LED。電池可以以任意形式提供，但優(yōu)選為鋰離子聚合物電池。光纖固定在設(shè)置于窺鏡中的溝槽內(nèi)。該窺鏡的手柄可用作散熱器以用于消散由LED產(chǎn)生的熱量，并且可增加輔助散熱結(jié)構(gòu)。手柄也可獨立于窺鏡的刀片制造和設(shè)置。這樣，刀片可獨立于手柄包裝，以能夠一次性地使用刀片和非一次性使用手柄。當(dāng)照明源照亮?xí)r，來自照明源的光通過光纖傳播到刀片，照亮上刀片和下刀片。這又能夠照亮病人的陰道內(nèi)腔或任意其它內(nèi)腔。
[0117]繼續(xù)采用具有金屬刀片的窺鏡。如果優(yōu)選金屬窺鏡，則可設(shè)置與圖19或圖20中所示相似的一次性波導(dǎo)插入件。
[0118]圖26的窺鏡220可為由C.0.P照明下刀片221 (波導(dǎo)刀片)和非照明上刀片222組成的一次性窺鏡。波導(dǎo)刀片221具有用于合適光源的輸入連接器224，比如連接到外部氙光源226的光纖線纜225。光228進(jìn)入波導(dǎo)刀片的連接器部分并向手柄部分上方傳播到光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)230，光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)230將光90度導(dǎo)向沿下刀片部分定位的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)231和232。
[0119]如果C.0.P刀片221具有如圖26A所示的實心截面，則輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)——比如結(jié)構(gòu)231和232——也可延伸刀片221的全寬度234。如果C.0.P刀片具有如圖26B所示的凹形或杯形截面，則獨立的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)可定位在端面235和236以及凹面237上。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)將光引導(dǎo)至特定的解剖區(qū)域，這些光可能更散射、更聚焦或為每一個的組合。
[0120]圖27的內(nèi)腔照明系統(tǒng)238可包括兩個C.0.P波導(dǎo)刀片221和239。下部波導(dǎo)刀片221如圖26所述。上部波導(dǎo)刀片239可包括用于獨立光源的連接器240，或者上部和下部波導(dǎo)刀片兩者均可連接到相同光源241。上部波導(dǎo)刀片239可不需要內(nèi)部光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，t匕如刀片221中的結(jié)構(gòu)230，原因在于其常規(guī)幾何形狀可提供合適的反射面以用于將光242導(dǎo)向輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)239a和239b。上部波導(dǎo)刀片可具有與底部波導(dǎo)刀片相似的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)。同時，兩個刀片提供整個內(nèi)腔壁的均勻照明。可選擇地，每個刀片可具有不同的輸出光學(xué)特性以提供滿意的照明，每個刀片照亮不同的區(qū)域或組織，或者提供不同波長的照明能量。
[0121]圖28示出具有近端251和遠(yuǎn)端252的C.0.P照明肛鏡波導(dǎo)250的側(cè)視圖，遠(yuǎn)端252插入病人的固有內(nèi)腔，比如肛門內(nèi)腔中。肛鏡波導(dǎo)253也可用作一般的窺鏡。肛鏡波導(dǎo)由環(huán)烯烴聚合物形成。其還可包括輸入連接器254以用于將光導(dǎo)入波導(dǎo)內(nèi)，使得光圍繞波導(dǎo)管的整個圓周255傳導(dǎo)。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)256 —般沿圓周255的全部或一部分靠近遠(yuǎn)端設(shè)置在內(nèi)壁257上。設(shè)置在端面258或外壁259上的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)在插入期間可能引起對內(nèi)腔壁的刺激。如果輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)需要設(shè)置在端面258或外壁259上，則任意合適的涂層或材料可用于減少在波導(dǎo)的插入期間對病人身體組織的刺激。輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)提供整個內(nèi)腔壁的均勻照明。還可在近端面上制造反射或分光表面，以朝遠(yuǎn)端輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)向后發(fā)送不反射光線。
[0122] 現(xiàn)在參考圖29，示出有助于圍繞圓周255分布光的光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的例子。進(jìn)入輸入連接器254的光可由光控制結(jié)構(gòu)——比如結(jié)構(gòu)260——引導(dǎo)，光控制結(jié)構(gòu)拆分入射光并以確保周向光分布的角度將光向下發(fā)送到波導(dǎo)管壁內(nèi)。
[0123]現(xiàn)在參考圖30，光波導(dǎo)270可包括可選擇的光耦合裝置，比如耦合器271。耦合器271可在光輸入部272與波導(dǎo)270之間提供機(jī)械支承和光學(xué)導(dǎo)管。
[0124]如圖31所示的遠(yuǎn)端276包括一個或多個豎直刻面，比如遠(yuǎn)端內(nèi)的刻面276F，以分散在波導(dǎo)內(nèi)盤旋的光。還示出插管的端面上的結(jié)構(gòu)，比如結(jié)構(gòu)278，其用于在光射出端面時引導(dǎo)光。所示為凸透鏡，但根據(jù)要求的光控制可采用凹透鏡或其它光學(xué)結(jié)構(gòu)(比如，印模薄片散射器)。外管壁上所示為梯級刻面，比如刻面279和281。梯級刻面的“外坡(riser)”部分一分別為外坡279R和281R——傾斜以使得光射出，因此，波導(dǎo)相對組織滑動而不破壞組織。角度相對于相鄰的遠(yuǎn)端面一般為鈍角。根據(jù)要求的光導(dǎo)向控制，梯級可以是均勻的或不均勻的，如圖所示(從端部起的第二梯級小于第一或第三梯級)。梯級可設(shè)計成基本上向內(nèi)和或朝向管的底部或離管的底部一定距離引導(dǎo)光，或者梯級可設(shè)計成向管的外部引導(dǎo)光，或向任意適當(dāng)?shù)慕M合引導(dǎo)光。刻面——比如刻面87和89——中的每一個均可設(shè)計成以不同角度遠(yuǎn)離波導(dǎo)引導(dǎo)光，和或可設(shè)計成比如通過利用每個刻面上的不同的微結(jié)構(gòu)散射器而從每個刻面提供不同射束。
[0125]刻面可用于C.0.P波導(dǎo)的內(nèi)表面上，但是，如果除去波導(dǎo)材料以形成刻面，則可改變波導(dǎo)的形狀以保持孔的內(nèi)徑大致恒定，從而防止在波導(dǎo)與用于將波導(dǎo)插入身體內(nèi)的擴(kuò)張器管之間形成間隙。所述間隙可能捕獲組織，從而在插入身體期間破壞組織，或?qū)е虏▽?dǎo)難以插入。因此，波導(dǎo)的外壁可能看起來變窄以封閉該間隙并防止所述問題出現(xiàn)。
[0126]現(xiàn)在參考圖32、33和34，施加的光能282可分支，以將光發(fā)送到C.0.P波導(dǎo)的壁284或管286內(nèi)。光輸入部288可在輸入耦合器290中分支。
[0127]輸入部288的分支端部290A和290B優(yōu)選地以角度291進(jìn)入管壁284，以開始圍繞管壁引導(dǎo)光?？蛇x擇地，分支端部290A和290B的每一個可以以不同角度進(jìn)入管壁284，以進(jìn)一步地控制光分布。分支端部可垂直地進(jìn)入管壁，但這可能需要設(shè)置在輸入部與輸出部之間的壁內(nèi)的棱鏡結(jié)構(gòu)，棱鏡的脊指向輸入部。棱鏡結(jié)構(gòu)圍繞管壁引導(dǎo)光。示出豎直棱鏡結(jié)構(gòu)——棱鏡292，棱鏡的脊292A指向管的中心。棱鏡結(jié)構(gòu)292可在輸入部下面向后引導(dǎo)輸入光的一部分，并有助于一直圍繞管壁引導(dǎo)光。該棱鏡相對于輸入分支端部的位置、角度和尺寸，確定多少光沿其主要方向在管壁內(nèi)延續(xù)以及多少光在管壁內(nèi)沿相反的方向反射。
[0128]另外的豎直棱鏡結(jié)構(gòu)或光分裂結(jié)構(gòu)可朝向管的底部設(shè)置在外管壁上，如圖32、33和34所示。還可包括一個或多個光提取結(jié)構(gòu)294，顯示為切入管的外壁內(nèi)的周向槽，以優(yōu)化波導(dǎo)286下面提供的照明。在管壁內(nèi)周向傳播的光287不會以足夠射出波導(dǎo)286的角度沖擊光提取結(jié)構(gòu)294。因此，垂直棱鏡296或光分裂結(jié)構(gòu)——比如分裂棱鏡296A、296B、296C和296D——可能對于重定向光以使光線287沖擊光提取結(jié)構(gòu)294并射出管壁以提供照明是必需的。如圖34所示，豎直棱鏡結(jié)構(gòu)——比如296A和296B——具有圍繞圓周的不同深度，以便基本上影響沿管壁周向傳播的所有光線。恒定深度的豎直棱鏡不會基本上影響所有光線。
[0129]圖33也示出如何形成C.0.P半管以提供照明。至少一個C.0.P半管照明器可附
連到框架-比如在阿 德森(Adson)、威廉斯(Williams)或麥卡洛克牽開器中采用的框
架一的至少一個臂的端部上。這些框架一般包括兩個臂，但有些框架具有多于兩個臂。這樣，框架的臂運動分離以產(chǎn)生手術(shù)工作區(qū)，從而至少一個半管照明器提供所述工作區(qū)的照明。一個或多個半管照明器還可設(shè)置有延伸部，該延伸部優(yōu)選地與相對的半管接觸并用于防止組織填入當(dāng)半管分離時產(chǎn)生的間隙中。組織可進(jìn)入該間隙并妨礙手術(shù)，因此，延伸部協(xié)助減少這個問題。
[0130]圖35和36示出照明波導(dǎo)的可選擇構(gòu)造。近端反射結(jié)構(gòu)一比如近端結(jié)構(gòu)297和近端結(jié)構(gòu)298——在具有相關(guān)削弱結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)內(nèi)，可提供對光的更完全的控制。
[0131 ] 現(xiàn)在參考圖37和38，截面299和300示出照明波導(dǎo)的遠(yuǎn)端的另外的可選擇光提取結(jié)構(gòu)。如參照以上圖31所示，光提取結(jié)構(gòu)——比如結(jié)構(gòu)302和304——的深度301相對于距離光輸入部的距離而增大，以便提取光的大部分并將光朝向管的底端或遠(yuǎn)端306而從內(nèi)管壁305發(fā)出。保持在提取結(jié)構(gòu)以下的管壁內(nèi)的光射出下緣307，下緣307可為平面或可具有另外的光學(xué)結(jié)構(gòu)，比如，曲面透鏡或一種光散射結(jié)構(gòu)，比如圖31的結(jié)構(gòu)278。在圖37中，管壁的末端5-10mm處的觀察窗308沒有使該表面能夠作為觀察窗以包圍組織而提高手術(shù)空間的可視化的結(jié)構(gòu)。如圖37所示，光提取結(jié)構(gòu)302由相鄰的刻面形成，比如相鄰刻面之間形成角303的刻面302A、302B、302C和302D。在該示圖中，角303是鈍角。
[0132]如圖38所示，光提取結(jié)構(gòu)304由相鄰的刻面形成，比如相鄰刻面之間形成角309的刻面304A、304B、304C和304D。在該圖示中，角309是銳角?？刹捎萌我膺m當(dāng)?shù)慕嵌取?br> [0133]已經(jīng)示出，透明的波導(dǎo)插管提供整個手術(shù)工作區(qū)的改善的可視化效果，因為外科醫(yī)生能夠通過壁看到各層組織，從而加強(qiáng)外科醫(yī)生對深度和位置的感知，這在不透明插管中是難以確定的。在組織接觸的區(qū)域從側(cè)壁發(fā)出的光，由于這些接觸區(qū)域處全內(nèi)反射的變化，上述光用于照亮這些組織，從而使組織比在采用非照亮、非波導(dǎo)透明塑料插管時更加清晰可見?？蛇x擇地，提取結(jié)構(gòu)302或304可一直向下延伸至下緣307。 [0134]現(xiàn)在參考圖39-42，光輸入連接器312C包圍光輸入圓柱312，光輸入圓柱312可分成多個輸入臂，比如臂311和313，臂311和313又將光導(dǎo)入照明波導(dǎo)310內(nèi)。輸入臂311和313可根據(jù)光學(xué)設(shè)計目標(biāo)采取任意適當(dāng)?shù)男螤詈徒孛?，比如具有所示矩形截面或直線部分(非曲拐)或傾斜旋轉(zhuǎn)體等等的多曲拐臂。還示出箝式凸緣保持器314，用于支承輸入連接器312C和臂，以及提供輸入圓柱312上的標(biāo)準(zhǔn)光連接器312C(比如，ACMI或WOLF連接器)和頂部處的凸緣314F，凸緣314F用于附連夾鉗，一旦整個結(jié)構(gòu)相對于身體內(nèi)的手術(shù)位置定位，夾鉗用于將整個結(jié)構(gòu)保持就位。保持器上可增加擋板或其它類似光阻礙結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要遍布輸入臂和或上管邊緣延伸，以幫助阻擋可能逸散出這些結(jié)構(gòu)的任意光，這些光可能射入使用者的眼睛里。管的底部、遠(yuǎn)端318處示出周向光提取結(jié)構(gòu)316。在圖40的剖視圖中，豎直光分裂結(jié)構(gòu)或刻面276F示出在管的內(nèi)壁上。
[0135]圖39的照明插管310包括夾鉗適配器314，夾鉗適配器314還支承用于將光能引入插管310內(nèi)的光耦合器312C。夾鉗適配器和光耦合器如圖所示的相對方位使得夾鉗適配器能夠用作防止任何誤導(dǎo)向的光射入朝插管的孔310B內(nèi)看的任何人的眼睛里，但夾鉗適配器和光耦合器可采用任意適當(dāng)?shù)亩ㄎ弧?br> [0136]圖40不出遠(yuǎn)端內(nèi)的豎直刻面276F,用于分裂在波導(dǎo)內(nèi)盤旋的光。周向光提取結(jié)構(gòu)316在外管壁310W上可包括梯級刻面——比如刻面316F——和外坡——比如外坡316R。梯級刻面部分的“外坡”部分316R是傾斜的，使其可相對于組織滑動而不破壞組織。根據(jù)要求的光方向控制，梯級可為均勻或不均勻的。梯級可設(shè)計成基本上向內(nèi)和或朝向管的底部或距離管的底部一定距離處引導(dǎo)光，或者梯級可設(shè)計成向管的外部引導(dǎo)光，或為朝內(nèi)部和外部兩者引導(dǎo)光。
[0137]周向光提取結(jié)構(gòu)——比如結(jié)構(gòu)316——可為刻面或可為其它幾何形狀，比如拋物線。與光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)耦合的周向光提取結(jié)構(gòu)提供周向照明，光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)將周向分配的光提供給提取結(jié)構(gòu)。由于進(jìn)入管內(nèi)部的工具現(xiàn)在使得光從四面八方射向它們，所以工具沒有在由插管發(fā)出的錐形照明內(nèi)投下任何陰影。來自圓柱形波導(dǎo)的周向照明產(chǎn)生使比如由器械產(chǎn)生的陰影最小化的大致均勻的光錐，從而在管狀波導(dǎo)下面的手術(shù)部位內(nèi)產(chǎn)生基本上無陰影的照明。
[0138]圖41和42的C.0.P插管310示出為沒有箝式凸緣/保持器314就位。上述輸入臂311和313以距離320偏置于鄰面319上方，并以部分地向下延伸距離322進(jìn)入管壁內(nèi)的傾斜反射器表面321終止。該偏置控制進(jìn)入波導(dǎo)310的光并限制進(jìn)入輸入結(jié)構(gòu)323的光。反射器表面321用于將光從水平輸入向下垂直導(dǎo)入管壁內(nèi)，還使得光在達(dá)到管的遠(yuǎn)端或下部時圍繞管壁的圓周散射。反射器表面一比如表面321—可為平面、弧形表面或一系列互連的表面，并也可在管壁的頂部終止。反射器表面321可加工成比如反射涂層或金屬化涂層或者施用的反射膜，以增強(qiáng)反射。
[0139]空隙可用于隔離任何適當(dāng)連接器內(nèi)的光導(dǎo)路徑。圖43的波導(dǎo)310包括已通過托架325與波導(dǎo)管壁310W集成的凸形連接器324C。這允許連接器324C與波導(dǎo)模鑄，而非附連為獨立的部件，比如圖39中所示的標(biāo)準(zhǔn)光連接器312C。獨立連接器會將公差引入系統(tǒng)，這可導(dǎo)致光纖線纜輸出與波導(dǎo)輸入326之間的耦合效率降低，原因為這兩個部件可能不能正確地對正。將連接器與波導(dǎo)輸入部模鑄為一件大大減少了錯位的機(jī)會，從而提高了耦合效率。
[0140]圖44是朝連接器324C的輸入部326內(nèi)看的主視圖。圍繞波導(dǎo)輸入326件保持空隙327，以隔離光導(dǎo)路徑?？杀３忠粋€或多個小接觸區(qū)，比如接觸區(qū)327C，以增加系統(tǒng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時使得接觸區(qū)內(nèi)的光損失最小,接觸區(qū)327C實質(zhì)上以少量的材料橋接連接器324C與輸入部326。
[0141]圖45和46的C.0.P波導(dǎo)330在手術(shù)期間可裂開，以允許通向手術(shù)部位的更大入口。波導(dǎo)330由環(huán)烯烴聚合物形成。光輸入溝槽331和333可通過“Y”分支并饋送。波導(dǎo)330從頂部到管的大約1/2-2/3處由槽334和336前后完全地拆分。可選擇地，波導(dǎo)可一直拆分到下部330L。下部330L以劃痕內(nèi)外劃線，比如劃線337。劃痕用于重新導(dǎo)向可繞環(huán)管捕集的光。底部元件340也可為C.0.P元件，并沿邊緣341預(yù)拆分為兩半，可粘結(jié)或可以其他方式固定在波導(dǎo)——比如C.0.P波導(dǎo)330——內(nèi)。元件340的大致平面形狀允許通過底部元件340觀察，并允許光透過。可選擇地，元件340也可采用任意其它適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，比如圓形，以形成透鏡。由于沿邊緣342與管的交界面的原因，幾乎沒有光導(dǎo)入元件340內(nèi)?？?43使得手術(shù)螺桿或其它適當(dāng)?shù)倪B接器能夠接合通過波導(dǎo)330的底部元件340而到達(dá)手術(shù)位置上。拆分波導(dǎo)330和底部340從連接器通孔343釋放波導(dǎo)元件，并允許從手術(shù)位置拆除波導(dǎo)元件。盡管至少一個光提取結(jié)構(gòu)優(yōu)選地定位在每個半管上的下部330L內(nèi)，但是，至少一個提取結(jié)構(gòu)可僅定位在一半上，或可定位在管的更上方，比如靠近裂縫334和或裂縫336的端部。
[0142]圖47中的C.0.P波導(dǎo)344具有反射器面345，反射器面345從波導(dǎo)344的、與光輸入部346相對的側(cè)面向下延伸，有效地去除了材料347。延伸的反射器面345用于圍繞管壁環(huán)形地引導(dǎo)光。這使得波導(dǎo)更開闊，以提供改善的通向手術(shù)空間的入口。另外，其提供了用更耐用材料代替拆除的材料347的機(jī)會，以提高強(qiáng)度和或提供第二箝式凸緣保持器和或提供其它裝置的安裝，比如CCD攝像機(jī)。
[0143]照明C.0.P牽開器，比如插管、波導(dǎo)、管和或護(hù)套也可受益于可延伸的裙部或節(jié)段以防止組織侵入到手術(shù)部位上。可延伸元件也可包括分界面，以將光引入元件內(nèi)，從而加強(qiáng)手術(shù)部位照明和或提供偏軸照明以改善用于更好深度感知和組織識別的暗影。
[0144]如上所述的照明C.0.P牽開器也可制成可延伸或可伸縮的，因而使得單個裝置能夠進(jìn)行深度變化的手術(shù)，從而最小化醫(yī)院庫存。所述照明插管還可形成為照明鉆導(dǎo)向器，或為一個管或為兩個半管，照明鉆導(dǎo)向器可用于保持和引導(dǎo)鉆或鉆孔器端頭，同時還提供工作區(qū)域的照明。
[0145]C.0.P照明器的特征在于具有光輸入部、光引導(dǎo)部和光輸出部。C.0.P照明器的光輸入部接收來自外部光源的光。這種光源可為外部光箱，例如氙光箱，光纖光導(dǎo)線纜的一端附接到外部光箱上以將光導(dǎo)向手術(shù)區(qū)域。在該實例中，光纖線纜的另一端為用于刀片插入件式照明器的光源，比如，通過采用照明器上的配合連接器，由此其可連接到光纖線纜上。光輸入部還可包括舌片、指狀物或從盲區(qū)延伸以接合頂部或手柄端部處的牽開器刀片的其它突出部，該突出部可永久地集成或臨時附連。
[0146]C.0.P照明器的光引導(dǎo)部一般負(fù)責(zé)將來自光輸入部的光導(dǎo)向光輸出部。其可以是簡單的光學(xué)材料部分，所述光學(xué)材料部分設(shè)計成支持全內(nèi)反射，所述光學(xué)材料部分與光輸入部和光輸出部是整體的。表面處理——比如拋光或反射涂層——和連續(xù)空隙可用于支持全內(nèi)反射。
[0147]C.0.P照明器的光輸出部可包含大致相似深度的任意合適數(shù)量的輸出區(qū)域，每個區(qū)域具有特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)，特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)控制并引導(dǎo)光從照明器逸散以照射到所關(guān)注的預(yù)定區(qū)域上或具有預(yù)定形狀或覆蓋區(qū)域。這些結(jié)構(gòu)可模鑄成或切成光輸出區(qū)域。在某些構(gòu)造中，設(shè)置兩個到八個輸出區(qū)域。
[0148]環(huán)烯烴聚合物空隙牽開器照明系統(tǒng)包括任意合適的牽開器，比如具有在刀片中容納空隙照明器的溝槽的麥卡洛克。由于照明器的輸入部、輸出部和表面的構(gòu)造和定向，使得C.0.P照明器具有光通過的有效部分和光不通過的無效區(qū)或盲區(qū)。照明器形成為具有包圍照明器的任意有效部分的空隙，照明器的任意有效部分從光輸入部延伸到光輸出部。盲區(qū)可包括允許照明器牢固地接合牽開器的元件。照明器的光輸出部可包含任意合適數(shù)量的輸出區(qū)域，每個區(qū)域具有特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)，特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)控制并引導(dǎo)光從照明器逸散以照射到所關(guān)注的預(yù)定區(qū)域上或形成一個或多個預(yù)定形狀或覆蓋區(qū)域。
[0149]C.0.P刀片插入件式照明器可包括一個或多個照明器部分，所述一個或多個照明器部分設(shè)計成接合配對溝槽或形成在刀片內(nèi)的溝槽。刀片插入件式照明器的特征為，具有光輸入部、光引導(dǎo)部和光輸出部。刀片照明器可沿牽開器刀片溝槽定向在任意合適的位置。C.0.P刀片照明器可適于臨時或永久地附連到任意其它合適的手術(shù)器械一例如杰爾皮(Gelpi)牽開器——上。
[0150]C.0.P刀片插入件式照明器的光輸入部接收來自外部光源的光。這種光源可為外部光箱，例如氙光箱，光纖光導(dǎo)線纜的一端附接到外部光箱上以將光導(dǎo)向手術(shù)區(qū)域。在該實例中，光纖線纜的另一端為用于刀片插入件式照明器的光源，比如，通過采用照明器上的配合連接器，由此其可連接到光纖線纜上。光輸入部可包括永久地集成或臨時附連的短光導(dǎo)材料部分，例如，合適的塑料或光纖束。
[0151]C.0.P刀片插入件式照明器的光引導(dǎo)部一般負(fù)責(zé)將來自光輸入部的光導(dǎo)向光輸出部。其可以是簡單的光學(xué)材料部分，所述光學(xué)材料部分設(shè)計成支持全內(nèi)反射，所述光學(xué)材料部分與光輸入部和光輸出部是整體的。任意合適的表面處理——例如拋光、反射涂層、防反射(AR)涂層和或介質(zhì)膜——可用于支持全內(nèi)反射。
[0152]C.0.P刀片插入件式照明器的光輸出部包含特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)，特別設(shè)計的輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)允許從照明器提取光以照射到所關(guān)注的預(yù)定區(qū)域上。這些結(jié)構(gòu)可模鑄到光輸出部內(nèi)，或者這些結(jié)構(gòu)可應(yīng)用為比如薄膜。
[0153]C.0.P刀片插入件式照明系統(tǒng)可由單個照明器組成，單個照明器包括在簡單、單個裝置中用作波導(dǎo)的光輸入部、光引導(dǎo)部和光輸出部。這種系統(tǒng)還可由附連在一起以形成完整系統(tǒng)的照明器部件的不同部分組成。這種情況下，可能有設(shè)計成接收來自光源的光的光輸入部、設(shè)計成將光從光輸入部導(dǎo)向光輸出部的一個或多個光導(dǎo)管部、和包含允許光逸散并照亮所關(guān)注的預(yù)定區(qū)域的光學(xué)輸出結(jié)構(gòu)的光輸出部，所述各個部分附連在一起以形成完整的系統(tǒng)。各個部分用作波導(dǎo)并可采用光學(xué)結(jié)構(gòu)以極化和或過濾進(jìn)入或射出波導(dǎo)的光能。
[0154]C.0.P刀片插入件式照明器必須設(shè)計和制造成將從光源或光纖輸入電纜傳輸?shù)墓庾畲蠡?，并將波?dǎo)的光損失最小化，以便提供有效的光透射系統(tǒng)。效率對于LED及其它光源——比如鹵燈或氙氣燈——是特別重要的，因為其直接決定LED的所需亮度。效率低的波導(dǎo)經(jīng)歷顯著的光損失，從輸入到輸出一般可損失60%的光。這種光導(dǎo)將需要大功率的LED以提供足夠的光。大功率LED需要大量電力并產(chǎn)生大量的熱量，從而需要大的蓄電池和龐大且不方便的散熱裝置和方法，這增大了尺寸并增加了使用這種裝置的難度。其它大功率光源通常需要有噪聲的風(fēng)機(jī)，這會干擾實施手術(shù)或醫(yī)療檢查的醫(yī)務(wù)人員。由于需要以大功率水平驅(qū)動燈以產(chǎn)生足夠的光，因此，用于大功率光源的燈具有有限的使用壽命，需要頻繁且昂貴的更換。其中光損失一般低于30%的有效波導(dǎo)允許采用更低功率的LED或其它光源，從而顯著減小或消除對特殊散熱裝置和方法的需要，降低成本，并且改善了裝置的可用性。有效的刀片插入件式照明波導(dǎo)的設(shè)計可涉及:波導(dǎo)的光輸入部的為了比如通過數(shù)值孔徑的縝密選擇或利用透鏡而有效地捕獲入射光的特殊設(shè)計；波導(dǎo)的光引導(dǎo)部的為了保持表面拋光從而 使反射最大化并降低通過折射發(fā)生的光損失的反光壁的設(shè)計和制造，反射或阻尼涂層的使用；將光導(dǎo)向光輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)、同時將通過折射發(fā)生的光損失最小化的光導(dǎo)光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計；和或使通過折射——特別是沿某個方向的光折射——射出波導(dǎo)的光最大化同時將通過反射發(fā)生的光損失最少化的光輸出光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
[0155]盡管已根據(jù)裝置和方法的研發(fā)環(huán)境說明了裝置和方法的優(yōu)選實施例，但這些優(yōu)選實施例僅示出本發(fā)明的原理。在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可設(shè)計出其它實施例和構(gòu)造。
【權(quán)利要求】
1.一種用于照亮手術(shù)部位的照明牽開器，所述牽開器包括: 照明刀片，所述照明刀片主要由環(huán)烯烴聚合物或環(huán)烯烴共聚物形成，其中所述照明刀片包括供光穿過的作用區(qū)域以及供最少光經(jīng)過的盲區(qū)，所述照明刀片進(jìn)一步包括輸入部以及輸出區(qū)域，光經(jīng)所述輸入部傳送到所述照明刀片，并且所述光經(jīng)所述輸出區(qū)域傳送到所述手術(shù)部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，進(jìn)一步包括耦連到所述照明刀片的牽開器刀片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牽開器，其中，所述牽開器刀片包括用于接收所述照明刀片的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牽開器，其中，所述牽開器耦連到所述照明刀片，使得在所述牽開器刀片與所述照明刀片的所述作用區(qū)域之間布置有空隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，進(jìn)一步包括套環(huán)，所述套環(huán)圍繞所述輸入部并且形成圍繞所述輸入部的空隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，其中，所述輸入部包括過渡為大致矩形頸部的柱形區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的牽開器，其中，每個所述輸出區(qū)域具有輸出表面區(qū)域，所述輸出表面區(qū)域大于所述輸入部的表面區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，其中，每個所述輸出區(qū)域包括平行棱柱形狀，所述平行棱柱形狀具有主刻面和副刻面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牽開器，其中，所有所述輸出區(qū)域處于距離所述照明刀片的后表面相同的深度處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，進(jìn)一步包括位于所述照明刀片上的輸出端，所述輸出端包括后反射器，所述后反射器相對于所述輸出端的前表面形成角度，并且其中，所述前表面平行于所述照明刀片的后表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽開器，進(jìn)一步包括位于所述盲區(qū)中的接合元件，所述接合元件構(gòu)造為將所述照明刀片與牽開器刀片附連。
【文檔編號】A61B17/34GK103961051SQ201410186002
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月13日
【發(fā)明者】托馬斯·L·格雷, 費爾南多·埃里斯曼, 亞歷克斯·韋塞爾 申請人:因維締有限公司