[发明专利]使用公共光源的光学相干性层析成像和照明

说明书

对相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119，本申请要求2010年12月9日提出的美国临时专利申请序列号No.61/421,578的优先权，此处引用了该申请的全部内容作为参考。

技术领域

此处所描述的各实施例涉及显微外科探针领域。更具体而言，此处所描述的各实施例涉及使用宽带光源的外科手术照明领域，具体来说，涉及超连续谱激光在照明和外科手术应用中的使用。

背景技术

显微外科过程领域发展迅速。通常，这些过程涉及使用能够到达要治疗或诊断的组织的探针。这样的过程利用具有耦合到远程控制台中的控制器设备的探针的内窥镜外科手术器械。现有技术的探针的当前状态在操作中十分复杂，常常需要使用复杂机械系统操作的活动部件。在很多情况下，在探针的设计中包括电动机。大部分现有技术的设备的成本使它们难以在一次或只几次外科手术过程之后丢弃。此外，现有技术的设备的复杂性一般导致探针具有几个毫米的截面。这些探针对于眼显微外科技术，实际用途很小。在眼外科手术中，优选1毫米或更小的尺寸，以达到通常涉及的区域，而不会损坏不相关的组织。

在内窥镜检查外科手术器械中使用了提供用于诊断或治疗目的的光的与时间有关的方向的扫描机构。这些器械通常使用在组织的扩展的区域上提供成像、治疗或两者而无需内窥镜相对于其环境移动的探针。然而，对于每一个功能通常有多个探针，并且对于不同的应用使用不同的光源。

因此，需要在小型探针中提供有效照明的对多个功能有用的公共光源。

发明内容

根据本发明的特定实施例，用于外科手术系统的光源包括可操作以产生宽带光的宽带光源。光源还包括适于将所述宽带光分离为具有覆盖可见光谱的至少大部分的光谱范围的照明光和具有所述照明光的所述光谱范围之外的光谱范围的外科手术光的波长分离器。然后，光源包括适于控制外科手术光的施加的至少一个外科手术模块。光源还包括第一和第二耦合光学装置。第一耦合光学装置被配置成以光学方式将照明光耦合到照明光导以便传递到第一外科手术探针。第二耦合光学装置被配置成以光学方式将外科手术光耦合到外科手术光导以便传递到第二外科手术探针。本发明的各实施例还包括包括用于照明光和外科手术光的公共光源的外科系统和使用和操作的方法。

根据本发明的其他实施例，用于提供照明的外科手术系统包括宽带相干光源、耦合光学装置，以及可连接到外科手术探针的纳米级光导。宽带相干光源产生具有包括可见光谱的至少大部分的光谱范围的宽带相干光。耦合光学装置将宽带相干光耦合到带有高数值孔径的纳米级光导，因此当从光纤的远端发出宽带光时产生大的角度分布。

下面将参考下列附图更详细地描述本发明的这些及其他实施例。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一特定实施例的包括宽带光源的外科手术系统的框图。

图2示出了根据某些实施例的包括光学扫描元件、机头（hand-piece），以及从从宽带光源耦合到光导的端口的显微外科内腔探针。

图3是诸如图2所示出的显微外科内腔探针的远端的示意截面。

图4是示出了使用公共光源来生成用于照明以及外科手术应用的光的示例方法的流程图。

图5是示出了根据本发明的各实施例的可以被用作宽带光源的超连续谱激光源的框图。

在图形中，相同附图标记的元件具有相同或类似的功能。

具体实施方式

本发明的各实施例提供适用于与多功能外科手术探针（特别是眼外科手术探针）一起使用的公共光源。本发明的其他实施例提供适用于从公共光源传递光的多功能外科手术探针，以提供集成的多功能外科手术探针。在特定实施例中，外科手术探针的多个功能包括用于外科手术位置的可视化的光学相干性层析成像（OCT）扫描和可见的照明。

探针可以是手持式探针，用于由专业人员直接操纵。在某些实施例中，探针可以被设计用于由机器人臂或计算机控制的设备来控制。探针具有靠近操作控制器（假设是专家或设备）的近端，以及靠近组织或与组织接触的远端。根据此处所公开的各实施例的探针可以具有小尺寸、易于从近端操纵，并且最低限度地侵入到周围的组织。在远端，探针带有末端，探针从此处对位于末端的附近的目标组织执行某些动作。例如，探针可以从其末端传递光，并接收从通过末端耦合的组织反射或散射的光。探针的末端可以包括允许末端执行其动作的可移动元件。