一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置
阅读说明：本技术 一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置 (Wide-angle intraocular illuminating device for enhancing visibility of vitreous body ) 是由 王瑶 姚克 刘欢 姜一帆 胡中立 于 2021-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种应用于眼科玻切手术的器械。目的是提供一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置,该照明装置可在不更换导光的条件下就能改变眼内照明范围、强度及波长,增强玻璃体可视性,缩短手术时间,同时减少视网膜光损伤。技术方案是：一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置,包括操作台,其特征在于：还包括安装在操作台内的两组光源组件以及连接光源组件的至少一组手柄组件；每组光源组件均包括光源、连接光源的总光纤、连接有至少三根输入光纤且安装在操作台表面的光纤端口以及连接在总光纤与各输入光纤之间的光开关盒；所述光开关盒内设置有与各输入光纤一一对应的若干光开关,以控制各输入光纤的通断。(The invention relates to an instrument applied to ophthalmologic vitrectomy. The wide-angle intraocular illumination device for enhancing vitreous visibility is provided, which can change the intraocular illumination range, intensity and wavelength without changing the light guide, enhance vitreous visibility, shorten the operation time, and reduce the retinal light damage. The technical scheme is as follows: a wide-angle intraocular illumination device for enhancing the visibility of vitreous, comprising a console, characterized in that: the device also comprises two groups of light source components arranged in the operating table and at least one group of handle components connected with the light source components; each group of light source components comprises a light source, a main optical fiber connected with the light source, an optical fiber port connected with at least three input optical fibers and arranged on the surface of the operating platform, and an optical switch box connected between the main optical fiber and each input optical fiber; and a plurality of optical switches which correspond to the input optical fibers one by one are arranged in the optical switch box so as to control the on-off of the input optical fibers.)
技术领域
本发明涉及一种应用于眼科玻切手术的器械，具体是一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置。
背景技术
眼睛的正常视觉效果依赖于透明的屈光介质。屈光介质是光线进入眼内到达视网膜的通路，由角膜、房水、晶状体、玻璃体组成。其中，玻璃体占眼球容积的4/5，它是眼内一种半固体的透明凝胶体，位于晶状体后、视网膜前，填充于玻璃体腔内，使视网膜与脉络膜相贴。正常情况下，玻璃体具有很好的透光性。随着年龄增加，玻璃体出现液化，与视网膜分开继而形成玻璃体后脱离，在此过程中可能会对视网膜产生牵拉。当出现糖尿病视网膜病变等视网膜血管性疾病、视网膜脱离、黄斑裂孔及前膜等黄斑部疾病、复杂性眼外伤、慢性葡萄膜炎、眼内炎、寄生虫、肿瘤等眼后段疾病时，需要行玻璃体切除术(玻切手术)来切除混浊的玻璃体及解除玻璃体视网膜牵拉，恢复屈光介质透明及促进视网膜复位等，以改善患者视功能。
眼后段手术中，尽量切净玻璃体并解除牵拉能有效地减少疾病的复发及并发症的产生。对于存在玻璃体积血或眼内炎的患者，玻璃体因炎症或积血会呈现混浊状态，可视性增强，便于区分。但对于其他大部分患者，尤其是年轻患者，玻璃体仍呈现透明胶冻状态，术者一般依靠眼内照明装置及玻璃体的活动性来识别透明玻璃体从而进行玻璃体切除，但由于光线角度、对比度以及紧密粘着的玻璃体活动度下降等问题，术中难以将周边视网膜表面或病理性增殖膜表面粘着的透明玻璃体与维持眼内压力的透明灌注液(无菌平衡盐溶液)加以区分，使得术者难以切净玻璃体。
目前应用于玻切手术的术中照明设备是照明光纤。光纤是一种由玻璃或者塑料纤维制成的传导光介质，它利用光的全反射原理可以实现远距离照明。发明专利CN201080009714.9中已经详细描述如何使用光学耦合元件将光耦合到光纤，并引导到眼内。在暗室中，让一束平行光线通过透明的胶体，从垂直于光束的方向，可见一浑浊发亮的光柱，伴有微粒闪烁，该现象称为丁达尔效应。丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常见物理方法，在术中便是利用这一原理来辨别较为透明的玻璃体。眼内就是一个暗室，借助于光纤将光传至眼内形成一道光柱，此时可以看到这一现象。丁达尔效应强度与入射光波长成反比，波长越短丁达尔效应效应越强，因此选择适当的短波长光纤有利于加强丁达尔效应而增加玻璃体可视性。
但是，设计眼内照明装置时需要考虑到视网膜光损伤的问题。光子的能量和光的波长有关，波长越短，对视网膜的损伤就可能越大。其分界点大约在510nm，低于510nm光的波长可能和视网膜光损伤有直接的关系。外界光线进入眼内到达视网膜前，需经过角膜、房水、晶状体、玻璃体，这些结构能有效的吸收一部分能损伤视网膜的光。但眼内手术时，光线经光纤避开角膜、晶状体直接照射在眼内，容易对视网膜造成损伤。
此外，玻切手术照明光纤中广泛应用的是115°广角光纤，通过实验证明，在同一光源下，115°广角眼内照明光纤，光照范围更广，但相对较暗。90°直角的眼内照明光纤光照范围更窄，但相对更亮，能增加照亮范围内图像的对比度，更加清楚地显示玻璃体。这两种光照范围各有优势，但眼内手术中操作中一般只使用一根眼内照明光纤。例如发明专利CN201080009714.9中，一根眼内照明光纤，只有一种照明范围，如果需要改变眼内照明范围，则需要抽出探针更换另一根眼内照明导光，因而增加了操作步骤及时间。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置，该照明装置可在不更换导光的条件下就能改变眼内照明范围、强度及波长，增强玻璃体可视性，缩短手术时间，同时减少视网膜光损伤。
本发明提供的技术方案是：
一种用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置，包括操作台，其特征在于：还包括安装在操作台内的两组光源组件以及连接光源组件的至少一组手柄组件；
每组光源组件均包括光源、连接光源的总光纤、连接有至少三根输入光纤且安装在操作台表面的光纤端口以及连接在总光纤与各输入光纤之间的光开关盒；所述光开关盒内设置有与各输入光纤一一对应的若干光开关，以控制各输入光纤的通断；
每组手柄组件均包括依次连接的连接器、导光线、操作手柄和眼内探针；所述连接器与光纤端口插接配合；所述导光线内部并列设置有与各输入光纤一一对应的若干输出光纤，并且各输出光纤穿过操作手柄和眼内探针后延伸至眼内探针的末端，以便对眼球内部进行照明。
每组手柄组件中的输出光纤均为三根，三根输出光纤的光照范围分别为120°、90°和60°。
其中一组手柄组件中，三根输出光纤的发散角度不同。
其中一组手柄组件中，三根输出光纤的发散角度相同，并且三根输出光纤的末端分别安装有弧度不同的微透镜，以改变三根输出光纤的光照范围。
各输出光纤的可调节波长范围为510nm～750nm。
所述眼内探针的末端设置成锥形斜面。
所述操作台上设置有操作界面；所述操作界面设置有至少三个按键，以分别控制三个光开关。
所述按键采用触摸屏或按钮式。
所述操作手柄的外壁设置有防滑条纹。
本发明的有益效果是：
1)本发明的手柄组件中包含三根输出光纤，由于三根输出光纤的光照范围不同，通过光开关控制不同的输出光纤进行照明，即可改变眼内的照明范围和亮度，在增强玻璃体可视性的同时兼顾广角照明的需要，避免了现有的单根光纤在改变眼内照明范围时需要更换探针的麻烦，缩短了手术时间。
2)各输出光纤的可调节波长范围设置为510nm～750nm，此范围可以在增加玻璃体可视性的同时有效地滤过有害光线照射视网膜，减少视网膜的光损伤。
3)本发明的手柄组件可采用两种不同的输出光纤组合方式，实现同样的光照范围，使用时可根据市场需求选择合适的方案进行配置。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图(省略操作手柄和眼内探针)。
图2为本发明中光源组件的结构示意图。
图3为本发明利用手柄组件在眼球内进行照明的结构示意图。
图4为本发明中操作手柄及眼内探针的结构示意图。
图5为眼内探针末端端面的结构示意图。
图6为第一种光纤组合方式中输出光纤的结构示意图。
图7为第二种光纤组合方式中输出光纤的结构示意图。
附图标号：
1、操作台；1-1、操作界面；2-1、光源；2-2、总光纤；2-3、光开关盒；2-4、光纤端口；2-5、输入光纤；3-1、连接器；3-2、导光线；3-3、操作手柄；3-4、眼内探针；3-5、输出光纤；3-6、微透镜；4、眼球。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
如图1所示的用于增强玻璃体可视性的广角眼内照明装置，包括操作台1、两组光源组件和至少一组手柄组件。两组光源组件安装在操作台内；所述手柄组件与光源组件相连接。
如图2所示，每组光源组件均包括光源2-1、总光纤2-2、光开关盒2-3和光纤端口2-4。作为优选，光源设置至少两个，其中至少有一个光源作为备用光源，以确保光源充足。所述总光纤与光源连接，用于接收光源发出的光。所述光纤端口的一端位于操作台内且连接有至少三根(本实施例中为三根)输入光纤2-5，光纤端口的另一端安装在操作台表面，以便与手柄组件连接。所述光开关盒连接在总光纤与各输入光纤之间，并且光开关盒内设置有三个光开关(图中未显示)，三个光开关分别与三根输入光纤一一对应，以控制各输入光纤的通断。所述操作台上设置有操作界面1-1，操作界面设置有至少三个按键(按键可采用触摸屏或按钮式，图中未显示)，以分别控制三个光开关。使用过程中，通过按键打开其中一个光开关，使对应的输入光纤可以传导光，其余两根输入光纤则关闭，保证在操作过程中仅有一根输入光纤进行光传送。
如图3至图5所示，每组手柄组件均包括依次连接为一体的连接器3-1、导光线3-2、操作手柄3-3和眼内探针3-4。所述连接器设置有插针，可与光纤端口插接配合，将光传送至导光线。所述导光线内部并列设置有与各输入光纤一一对应的若干(本实施例中为三根)输出光纤3-5，并且各输出光纤穿过操作手柄和眼内探针后延伸至眼内探针的末端，以便对眼球4内部进行照明。所述操作手柄的外壁设置有防滑条纹，可有效增加摩擦力，防止手术过程中滑脱；作为优选，操作手柄设置成圆柱形、葫芦形，以方便拿握及操作。所述眼内探针的末端设置成锥形斜面；眼内探针的直径可根据目前常用的玻切术中的巩膜切口大小设计；作为优选，眼内探针采用金属材料制成，并且眼内探针内部中空，以形成输出光纤穿过的通道。整个手柄组件为无菌的或可灭菌的，并且可以重复使用或作为一次性产品使用。
所述手柄组件中的三根输出光纤可采用两种光纤组合方式，并且两种光纤组合方式的光照效果相同，使得三根输出光纤的光照范围分别为120°、90°和60°。两种光纤组合方式分别如下：第一种光纤组合方式为，三根输出光纤直接使用发散角度不同的光纤组合，由于输出光纤本身发散角度不同，从而产生不同的光照范围(参见图6)。第二种光纤组合方式为，三根输出光纤的发散角度相同(可采用玻切手术照明光纤中广泛应用的115°广角光纤)，但是三根输出光纤的末端分别安装有微透镜3-6，微透镜根据需要被打磨成不同的弧度，从而改变三根输出光纤的光照范围(参见图7)。上述两种光纤组合方式中，输出光纤仅在制作方式或工艺上有所区别，最终的光照效果相同，使用时可根据市场需求选择合适的方案进行配置。
本实施例的照明装置中设置了两组手柄组件，两组手柄组件中的三根输出光纤分别采用上述两种光纤组合方式，以方便医生根据需求随时切换使用。每组手柄组件分别对应连接一组光源组件。作为优选，每组光源组件中的三根输入光纤与手柄组件中对应的输出光纤结构相同(即发散角度相同)。
手术过程中，通过光开关控制不同的输入光纤进行光传送，进而由不同的输出光纤进行照明，改变光照范围。照射范围越大，在进行大面积操作时，能有更广视野。但是光源的总亮度是一定的，光照范围越广，光照亮度越低；减小光照范围，关照亮度相对提高，更加有利于发现和切除透明的玻璃体及其他小范围的精细操作。丁达尔效应强度与入射光波长成反比，波长越长丁达尔效应越弱，透明胶冻状态的玻璃体可视性越低，故适当减小入射光波长可以增加玻璃体的可视性。但短波长的光对视网膜是有害的，低于510nm光的波长可能和视网膜光损伤有直接的关系，波长越短，损伤就可能越大。基于以上考虑，本发明中，各输出光纤的可调节波长范围为510nm～750nm；此范围可以在增加玻璃体可视性的同时有效地滤过有害光线照射视网膜，减少视网膜的光损伤。
本发明的工作原理如下：
工作时，根据光纤的组合方式，选择对应的手柄组件，将连接器插接在对应的光纤端口上。总光纤接收光源发出的光，并传输至光开关盒，在操作界面中打开其中一个光开关，使对应的输入光纤可以传导光，其余输入光纤则全部被关闭，光经过对应的输出光纤传导至眼内探针末端，将光照入眼内。当需要改变光照范围和光照强度时，在操作界面切换光开关，接通不同的输入光纤，从而由不同的输出光纤进行照明，改变眼内的照明范围和亮度。需要说明的是，上述操作过程中，始终只有一根输出光纤提供照明。
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