用于在眼科手术期间使用的用于将免手持式透镜附接至显微镜的设备和方法技术

提出了一种用于借助光学附接件将透镜附接至显微镜的设备。该设备包括透镜，透镜具有平移自由度，使得透镜配置成相对于显微镜和光学附接件沿着第一方向平移。还提出了一种包括该设备和光学附接件的系统。光学附接件包括透镜保持器和/或观察附接件，观察附接件配置成使透镜和透镜保持器相对于显微镜移动。还提出了一种使用光学附接件将免手持式透镜相对于显微镜定位的方法。显微镜定位的方法。显微镜定位的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在眼科手术期间使用的用于将免手持式透镜附接至显微镜的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2020年9月22日提交的美国临时申请No.63/081,469的权益。

技术介绍

[0003]当在显微镜下观察患者的眼睛时，医疗专业人员可以将额外的光学器件与角膜接触，以改善医疗专业人员对眼内结构的观察。已知以不同的方式适应眼科医生对眼睛的观察的各种光学器件。例如，前房角镜检查透镜为眼科医生提供了穿过角膜的成角度的视野，这允许前房的周缘部分的可视化，否则前房的周缘部分难以可视化。

技术实现思路

[0004]原发性开角型青光眼(Primary Open Angle Glaucoma)是一种以升高的眼内压力为特征的疾病状态，其原因通常归因于通过小梁网和施累姆氏管(Schlemm
’
s canal)的流出通道受限。这些解剖结构位于前房的周缘中的虹膜角膜角901(参见图9A)内。当需要外科手术来增加房水流出量时，需要对这些细微结构进行精确观察。由于被称为全内反射(TIR)的光学现象，从眼睛的外部通常看不到虹膜角膜角。图9B是图示了在具有不同折射率n1、n2的材料903、905之间的边界处的光折射和全内反射的示例的光线图，其中，n1大于n2。在一个实施方式中，第一材料903为眼睛(例如，角膜)或沿着眼睛表面的溶液(例如，泪液)，并且第二材料905为空气。如图9B的左侧所示出的，来自眼睛内的入射光线以第一角度(例如，相对于界面的法线907测量)入射到眼睛
‑
空气界面，并且以大于第一角度的第二角度(例如，也相对于法线907测量)折射为折射光线。如图9B的中间所示出的，来自眼睛内的入射光线以第一角度(例如，比图9B的左侧的第一角度大)入射在眼睛
‑
空气界面处，并且沿着眼睛
‑
空气界面的边界折射(例如，第二角度为90度)。图9B的中间的第一角度被称为“临界角”，因为来自眼睛内的入射光在眼睛
‑
空气界面上沿着眼睛
‑
空气界面折射。如图9B的右侧所示出的，来自眼睛内的入射光线以大于临界角的第一角度入射到眼睛
‑
空气界面上，并且入射光线在眼睛
‑
空气界面处以等于第一角度的第二角度反射(TIR)回到眼睛。如图9B的右侧所示出的，当入射角超过临界角(图9B的中间)时，在具有不同折射率的两种材料903、905之间的边界处发生TIR。如果光线以足够浅的角度(例如，等于或大于临界角)接近这样的边界，则可能的是，进入具有较低折射率n2的第二材料905(例如，空气)中的光线将被折射，使得折射角理论上将大于90度(例如，当入射角是临界角时)或者不止平行于边界，从而变成反射而不是折射(例如，当入射角超过临界角时)。泪液
‑
空气界面的临界角约为46
°
。如果来自眼睛内部的光以比46
°
更浅的角度入射到
角膜上(例如，如果入射角大于针对眼睛
‑
空气界面的临界角)，则将发生TIR，并且光将不会离开眼睛。
[0005]如图10所示，手持式前房角镜检查透镜1000原则上充当角膜的延续，并且允许来自虹膜角膜角的光以接近垂直的角度穿过空气边界。前房角镜检查透镜1000包括第一表面1003(例如，与眼睛115接触)和第二表面1005(例如，与空气接触)。由于透镜1000充当角膜的延续，并且因此透镜1000与角膜之间的折射率的差异最小，所以在透镜
‑
角膜边界处不会发生TIR。另外，由于第二表面1005的法线与透镜1000内的入射光相对于透镜
‑
空气边界基本上对准，因此入射光在透镜
‑
空气边界上的入射角在量值上相对较小，并且因此在透镜
‑
空气边界处不会发生TIR。为了避免第一表面1003与眼睛115之间的气穴，通常在将前房角镜检查透镜1000放置成与眼睛115接触之前，将眼用溶液施用于第一表面1003上。外科医生(或助手)将透镜1000保持在眼睛115上。这允许外科医生以虹膜角膜角901观察眼睛的内部解剖结构。
[0006]本专利技术的专利技术人认识到的是，用于光学过程的大多数光学器件(例如，用于前部手术过程的大多数前房角镜检查透镜)为手持式透镜，手持式透镜必须以手动的方式保持在角膜上的适当位置。在大多数情况下，外科医生一只手操作手持式前房角镜检查透镜，并且另一只手操作手术器械。在简单的手术(例如，旁路分流管放置)中，这是进行手术的有效方式，因为外科医生可以直接对视野和器械进行同时控制。在更复杂的手术中，使外科医生受限于使用一只手增加了手术的时间和难度。为此，在一些情况下，对于外科医生来说能够使用第二器械来进行双手操作可能是有益的，或者甚至是必要的。为了做到这一点，手持式前房角镜检查透镜通常由助手握持，并且应当理解的是，将需要频繁地通过口头指令来重新定位透镜。
[0007]本专利技术的专利技术人认识到的是，一些透镜提供自稳定特征，例如沿着透镜下表面的延伸以增加透镜的基部的凸缘。专利技术人认识到的是，虽然稳定特征将改善透镜的保持，但是可能仍然需要对透镜进行调整，这需要外科医生移除器械以便手动重新定位透镜。专利技术人还认识到的是，凸缘也存在不同的问题，因为凸缘可能限制了进入各种插入点的入口。凸缘也可能妨碍可视化。本装置的专利技术人认识到需要一种替代的自稳定透镜，其可以在没有助手辅助的情况下使用，并且能够实现真正的双手手术。
[0008]在美国专利公开第2013/0182223号中已经确定了显微镜悬置式前房角镜检查透镜的一个实例。该复杂系统的设计集中在配重式透镜保持器上。然而，本专利技术的专利技术人注意到这种悬置式透镜设计的缺点，缺点包括：透镜相对于用于将透镜相对于显微镜悬置的透镜保持器和附接件仅具有一个旋转自由度(围绕一个旋转轴线)，并且透镜不具有相对于附接件的平移自由度。因此，本专利技术的专利技术人在此开发了一种改进的透镜保持器设计，其特征在于透镜相对于将透镜针对显微镜悬置的透镜保持器和附接件具有多个旋转自由度(围绕两个或多个旋转轴线)和平移自由度。
[0009]在美国专利第8,118,431号(以下简称为
‘
431专利)中已经确定了悬置式前房角镜检查透镜的另一个实例。然而，该设计在其说明书和摘要中说明了显微镜的物镜的附接件。该设计还集中于使用反射式前房角镜检查透镜和附接件，该附接件配置成将透镜定位在显微镜与眼睛之间，以同时观察眼睛的表面和内部(在Terry的US 4,157,859以及Kitajima的US20060098274中教示的权利要求)。
‘
431专利没有教示如何将透镜相对于物镜悬置，因而
没有提供对患者眼睛运动、眼睛相对于显微镜光轴的不对准进行补偿的方法，并且没有提供必要的安全特征来防止在显微镜无意地发生较大移动的情况下对患者造成损伤。因此，本专利技术的专利技术人在此开发了改进的透镜保持器和透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于借助光学附接件将透镜附接至显微镜的设备，所述设备包括下述透镜：所述透镜具有平移自由度，使得所述透镜配置成相对于所述显微镜和所述光学附接件沿着第一方向平移。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述显微镜包括限定物镜光轴的物镜，并且其中，所述第一方向沿着所述物镜光轴。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述显微镜包括限定物镜光轴的物镜，并且其中，所述第一方向沿着眼睛的光轴。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光学附接件包括透镜保持器和定位装置，所述定位装置用以使所述透镜和所述透镜保持器相对于所述显微镜移动；其中，所述设备还包括所述透镜保持器，所述透镜保持器限定有槽，所述槽构造成接纳所述透镜的一部分，使得所述透镜配置成在所述槽内沿着所述第一方向平移。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述透镜的所述部分是位于所述透镜的相反侧部上的一对支柱，并且其中，由所述透镜保持器限定的所述槽是一对槽，所述一对槽构造成接纳相应的所述一对支柱，使得所述一对支柱配置成在所述一对槽内沿着所述第一方向平移。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述透镜包括第一旋转自由度，使得所述透镜配置成相对于所述显微镜和所述光学附接件围绕第一旋转轴线旋转，所述第一旋转轴线相对于所述第一方向成角度。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一旋转轴线正交于所述第一方向。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述透镜包括第二旋转自由度，使得所述透镜还配置成相对于所述显微镜和所述光学附接件围绕第二旋转轴线旋转，所述第二旋转轴相对于所述第一方向和所述第一旋转轴线成角度。9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一旋转轴线正交于所述第一方向，并且所述第二旋转轴线正交于所述第一旋转轴线和所述第一方向。10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述透镜配置成与受试者的眼睛接触且同心，使得：所述平移自由度用以适应所述眼睛在所述第一方向上的移动，使得所述透镜在沿所述第一方向的所述移动期间保持与所述眼睛接触和同心；并且所述第一旋转自由度和第二旋转自由度配置成适应所述眼睛沿正交于所述第一方向的侧向方向的侧向移动，使得所述透镜在沿所述侧向方向的所述侧向移动期间保持与所述眼睛接触和同心。11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述光学附接件包括透镜保持器和定位装置，所述定位装置用以将所述透镜和所述透镜保持器相对于所述显微镜移动；其中，所述设备还包括所述透镜保持器，所述透镜保持器限定有一对槽，所述一对槽配置成接纳位于所述透镜的相反侧部上的相应的一对支柱，使得所述透镜配置成在所述一对槽内沿着所述第一方向平移；并且其中，所述第一旋转轴线由所述透镜的所述一对支柱限定。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第二旋转自由度基于所述透镜在所述透镜保持器内围绕所述第二旋转轴线枢转，使得所述一对支柱在所述一对槽内沿相反方向移
动。13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述透镜具有第一表面和第二表面，所述第一表面配置成与患者的眼睛接触，所述第二表面与所述第一表...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：欧科路光学器械有限公司，
类型：发明
国别省市：