用于光学相干断层成像、照射或光凝固术的组合外科内探测器制造技术

一种外科系统包括可操作以发射外科激光束的外科激光源和可操作以发射OCT束的OCT引擎。外科系统还包括光学地耦接到外科激光源和OCT引擎的内探测器。内探测器包括用于传送OCT束的OCT光纤、用于传送外科激光束的外科激光光纤、以及光学地耦接到OCT光纤和外科激光光纤的扫描光学器件，扫描光学器件被配置为同时扫描OCT束和外科激光束二者。外科系统还包括被编程以控制扫描光学器件在靶向组织区域上扫描OCT束和外科激光束以检测来自靶向组织区域的OCT信号的处理器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学相干断层成像、照射或光凝固术的组合外科内探测器对相关申请的交叉引用本申请要求2011年1月21日提交的美国临时专利申请序列号61/435,031的优先权。
这里描述的实施例涉及显微外科探测器的领域。更具体地，这里描述的实施例涉及组合光学相干断层成像与照射或光凝固术的外科内探测器的领域。
技术介绍
显微外科手术的领域正在迅速发展。通常，这些手术涉及能到达正被治疗或诊断的组织的探测器的使用。这样的手术使用具有耦接到远程控制台中的控制器设备的探测器的内窥外科器械。当前最新探测器在操作中是相当复杂的，常常需要移动利用复杂的机械系统操作的部件。在很多情况下，在探测器的设计中包括电动机。大多数现有技术设备具有使它们在一个或仅仅少数几个外科手术之后难以丢弃的成本。此外，现有技术设备的复杂度一般导致具有几毫米横截面的探测器。这些探测器对于眼科显微外科技术几乎没有实际用途。在眼外科中，一(1)毫米或更小的尺寸是优选的，以访问通常涉及的区域而不损害无关组织。在内窥手术器械中已经使用允许用于诊断或治疗目的的光随时间变化的方向的扫描机制。这些器械通常使用在组织的扩展区域上提供成像、治疗、或二者的探测器，而不需要内窥镜相对于它的周围移动。然而，通常存在用于每个功能的多个探测器，并且不同的光源用于不同的应用。因此，仍然存在对以协作方式组合不同功能的外科内探测器的需要。
技术实现思路
根据本专利技术的特定实施例，一种外科系统包括可操作以发射外科激光束的外科激光源和可操作以发射OCT束的OCT引擎。外科系统也包括光学地耦接到外科激光源和OCT引擎的内探测器。内探测器包括用于传输OCT束的OCT光纤、用于传输外科激光束的外科激光光纤、以及光学地耦接到OCT光纤和外科激光光纤的扫描光学器件，该扫描光学器件配置以同时扫描OCT束和外科激光束二者。外科系统还包括被编程以控制扫描光学器件在靶向组织区域上扫描OCT束和外科激光束并且检测来自靶向组织区域的OCT信号的处理器。本专利技术的各种实施例也将扩展到与提供的说明书和由外科系统的各种元件执行的步骤一致的操作方法。同样地，本专利技术的实施例可以扩展到在用来以描述的方式控制外科系统的计算机可读介质中包含的软件。这也将扩展到对本领域技术人员来说显而易见的任何适当变化，他们将对也明显的方法和软件做出类似的修改。参考以下附图将更进一步地详细描述本专利技术的这些及其他实施例。附图说明图1是根据本专利技术的特定实施例的外科系统的方框图；图2示出了根据本专利技术的特定实施例的内探测器；图3示出了根据本专利技术的特定实施例的内探测器的远端；以及图4示出了根据本专利技术的另一个特定实施例的内探测器的远端。在图中，具有相同参考数字的元件具有相同或类似的功能。具体实施方式本专利技术的各种实施例提供具有与外科激光应用和/或照射组合的OCT扫描的内探测器。探测器可以是用于由专业人员直接操纵的手持探测器。在某些实施例中，探测器可以被设计为由机器人臂或计算机控制的设备控制。探测器具有接近于操作控制器(是专业人员或设备)的近端，和接近于组织或与组织接触的远端。根据此处公开的实施例的探测器可以具有小的尺寸，其容易从近端操作，并且最低限度地侵入到周围组织。在远端，探测器以尖端结束，探测器从尖端对位于尖端附近的目标组织执行某些动作。例如，探测器可以传送来自其尖端的光，并且接收从经由尖端耦合的组织反射或散射的光。探测器的尖端可以包括能使尖端执行它的动作的活动元件。图1是根据本专利技术的特定实施例的外科系统10的方框图。在描述的实施例中，外科系统10包括用于产生适合于外科领域的可视化的可见光的照射源20和OCT引擎30。外科激光源40提供具有实现靶向组织的修改的适当性质的激光能量，诸如视网膜组织的激光凝固术。虽然下面详细地讨论这些元件时，但是应当理解，外科系统10也可以包括其它外科光源，诸如用于激光凝固术、滤帘切除术、或其它外科应用的激光源。下列描述可以适当地被失配为包括本领域中已知的各种光传送应用。照射源20、OCT引擎30、和外科激光源40利用适合的耦合光学器件耦接到外科探测器100，耦合光学器件可以基于具有为了特定应用被传送的光的期望性质(诸如能量、波长、或数值孔径)的输出光束来选择。外科系统10还包括允许用户控制外科系统10的操作的用户接口50，用户接口可以包括任何适合的输入/输出设备，包括但是不限于键盘、手持控制器、鼠标、触摸屏、脚踏开关、用于语音命令的麦克风、或传统外科系统中已知的许多这样的设备中的任何一个。照射源20可以是许多外科照射源中的任何一个，诸如氙气灯、发光二极管的集合、激光器、或用于生成落入可见光谱的光的任何其它适合的光源。OCT引擎30是用于测量利用外科光生成的参考光束与从由外科光照射的组织中返回的光之间的干涉的干涉测量装置。在特定实施例中，OCT引擎30可以包括基于光谱仪的干涉仪，也称为“谱域OCT”。这是指使用相对宽的光谱范围的光并且测量光谱带之内的分散波长的干涉以重构关于目标组织的信息的OCT系统。OCT引擎30也包括处理器32，其可以是用于处理信息的一个或多个适当的电子组件，包括但是不限于微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、或其它可编程设备。处理器32处理关于由从组织反射的光产生的干涉的信息以生成被扫描的组织的数学表示，该数学表示又可以用于产生组织的电子图像。OCT引擎30也包括存储器34，其可以是任何适当形式的信息存储装置，包括电子、磁、或光存储装置，可以是易失性的或者非易失性的。最后，OCT引擎30包括扫描控制器36。扫描控制器36可以是任何适当的组合或硬件、软件、和/或固件和机械组件，其可以包括处理器32和存储器34，适合于控制光学组件的移动以改变由OCT引擎30使用的外科光的方向。例如，在探测器100包括用于OCT束的扫描光学器件的实施例中，扫描控制器36可以与扫描光学器件连接以便控制扫描机制。在OCT成像技术的一个示例中，具有相干长度的光束可以通过利用探测器被指向目标组织中的某个点。相干长度提供分辨深度，当其在探测器的远端变化时可以被解卷积以产生组织的被照射部分的深度图像(A扫描)。通过B扫描可以获得二维组织图像。在一些实施例中，B扫描是沿着组织的横截面的直线。此外，通过在组织中沿着不同的线执行重复的B扫描，可以提供组织的3D再现。在一些实施例中，B扫描可以是具有相同长度的一组线并且被布置在公共交点的半径中。因此，多个B扫描提供组织中的具有深度的圆形区域的图像。在一些实施例中，OCT技术使用正向扫描进程。在这种情况下，光学照射发生在探测器纵向轴的正向。在正向扫描中，在垂直于探测器纵轴平面中，目标组织可以在探测器的前面。因此，从探测器的尖端行进到组织并且从组织返回到探测器的光可以在基本平行于探测器纵轴的方向上行进。在一些利用正向扫描的实施例中，目标组织可以近似而不是精确垂直于探测器纵轴。此外，在一些实施例中，从探测器行进到目标组织以及从目标组织行进到探测器的光可以不平行于探测器纵轴，而是形成关于探测器纵轴的对称模式。例如，在正向扫描中照射目标组织的光可以形成围绕探测器纵轴的实心锥或它的一部分。同样，在正向扫描中由内探测器收集的光可以来自于包括围绕探测器纵轴的锥形部分的一部分的3D区域中的目标组织。图2示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.21 US 61/435,0311.一种外科系统，包括：外科激光源，可操作以发射外科激光束；OCT引擎，可操作以发射OCT束；内探测器，光学地耦接到外科激光源和OCT引擎，所述内探测器包括：OCT光纤，用于传送OCT束；外科激光光纤，用于传送外科激光束，所述外科激光束耦合到外科激光光纤中并且经过至少一个光学元件，以便产生多个外科激光点；以及套管组件，包括具有第一扫描光学器件的第一套管和具有第二扫描光学器件的第二套管，其中所述第二套管与第一套管的旋转反向地旋转，来自于所述OCT光纤的所述OCT束和来自于所述外科激光光纤的外科激光束的每一者光学地耦接到所述第一扫描光学器件和第二扫描光学器件中，以使得所述OCT束和所述外科激光束各自都经过所述第一扫描光学器件和第二扫描光学器件，所述第一扫描光学器件和第二扫描光学器件相对于彼此的反向旋转引起对所述OCT束和所述外科激光束二者的同时扫描；以及处理器，被配置来控制所述第一扫描光学器件和所述第二扫描光学器件以在靶向组织区域上扫描OCT束和外科激光束并且以检测来自靶向组织区域的OC...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·亚德洛斯基，M·J·帕帕克，J·C·赫库拉克，
申请(专利权)人：爱尔康研究有限公司，
类型：
国别省市：