專利名稱：眼科顯微手術(shù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及顯微手術(shù)及眼科系統(tǒng)，尤其是涉及這一眼科系統(tǒng)的眼底照明燈，此燈在眼科手術(shù)時(shí)用來(lái)照亮病人眼睛的后部。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的眼科顯微手術(shù)系統(tǒng)提供一個(gè)或多個(gè)與一個(gè)控制臺(tái)相連的手術(shù)器械。手術(shù)器械常常是電動(dòng)或氣動(dòng)操作，控制臺(tái)提供電力或液壓控制信號(hào)來(lái)操控這些器械?？刂婆_(tái)通常有幾種不同類型的人工控制器，用來(lái)產(chǎn)生作用于手術(shù)器械的控制信號(hào)。外科醫(yī)師常常用一個(gè)腳踏控制器遙控手術(shù)器械。
各種眼科過(guò)程需要照亮病人眼睛后部(即虹膜后部)。通常，切開(kāi)鞏膜(即眼白)并從切開(kāi)處把小的眼底照明燈放入眼睛的玻璃體中。眼底照明燈包含一根單一的光導(dǎo)纖維絲，在其一端帶有一個(gè)連接器，用來(lái)與高強(qiáng)光源相連。光導(dǎo)纖維絲的另一端用手柄支撐，手柄用來(lái)把光導(dǎo)纖維絲放入玻璃體。當(dāng)光源開(kāi)啟后，光通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸并通過(guò)玻璃體投射到所關(guān)心的眼睛部位上。
由于大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的光源產(chǎn)生熱量，眼底照明燈的連接器可由金屬制成以便耐熱。然而，由于眼底照明燈是一次性使用的，這顯著增加了成本。為了能使用塑料連接器并降低成本，一些光源帶有濾光器以消除熱量。然而，濾光器降低了發(fā)光強(qiáng)度，這降低了系統(tǒng)的效能。
白熾燈被頻繁用作光源。為產(chǎn)生足夠照度(即照明強(qiáng)度)的光以通過(guò)眼底照明燈并投射到眼睛的后部，白熾燈光源通常采用150瓦燈泡。白熾燈光的照度和色溫太低，眼睛的內(nèi)部部位不能被理想照亮。盡管可以通過(guò)增大燈的功率輸入和瓦數(shù)來(lái)增加照度，但這樣增加了能耗和增大了熱量輸出，并縮短了燈的壽命。
為克服有關(guān)白熾燈的問(wèn)題，有些光源使用了氙弧燈。與白熾燈易于不可預(yù)測(cè)地突然失效不同，氙弧燈通常只在開(kāi)啟時(shí)失效，這就可以在手術(shù)開(kāi)始前更換壞燈。然而，氙弧燈的照度和色溫很高，如果不進(jìn)行有效過(guò)濾，就會(huì)損傷眼睛。而且，過(guò)濾效率不高，對(duì)于高耗能(通常為175至300瓦)的氙弧燈更不理想。進(jìn)而，氙弧燈產(chǎn)生大量熱量，如果不進(jìn)行屏蔽或采取其他耐熱措施，眼底照明燈就會(huì)被熔化。由于氙弧燈設(shè)計(jì)在恒壓電源條件下使用，通常用活動(dòng)的屏蔽物調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度。這些屏蔽物在不同的區(qū)域有不同大小的開(kāi)口或不同的開(kāi)口間距，它們能有選擇地與光線對(duì)準(zhǔn)以改變強(qiáng)度。屏蔽物也提供熱過(guò)濾器的優(yōu)點(diǎn)，但改變了進(jìn)入眼底照明燈的光線的角度分布。結(jié)果，不同強(qiáng)度的光束具有不同的特征。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明的幾個(gè)目的和特征是提供在眼科手術(shù)時(shí)用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈系統(tǒng)；提供能產(chǎn)生高色溫光的這種系統(tǒng)；提供能與具有塑料連接器的光導(dǎo)纖維眼底照明燈一起使用的這種系統(tǒng)；提供具有一個(gè)用于將熱量導(dǎo)離光導(dǎo)纖維眼底照明燈的熱屏蔽的這種系統(tǒng)。
簡(jiǎn)言之，眼科手術(shù)時(shí)，體現(xiàn)本發(fā)明的眼底照明燈系統(tǒng)照亮病人眼睛的后部。此系統(tǒng)包括一個(gè)具有相對(duì)的第一端和第二端的光導(dǎo)纖維眼底照明燈。眼底照明燈用于將由第一端進(jìn)入的光線傳到第二端。第二端大小作成能放入病人眼睛中，以便由第一端傳到第二端的光投射到病人眼睛的后部。此系統(tǒng)還包含有金屬鹵化物弧光放電燈用來(lái)產(chǎn)生聚焦光束，以及一個(gè)用于相對(duì)燈固定光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端的座架，以便第一端處在燈產(chǎn)生的聚焦光束中。座架還用來(lái)托住眼底照明燈的第一端并校準(zhǔn)，以使燈產(chǎn)生的光進(jìn)入第一端并傳到第二端。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)與光導(dǎo)纖維眼底照明燈結(jié)合起來(lái)使用以便在眼科手術(shù)時(shí)照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源。光源包括一個(gè)金屬鹵化物弧光放電燈和一個(gè)座架。弧光放電燈用于產(chǎn)生具有5000°至6000°K的色溫的聚焦光束。座架用來(lái)將光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端固定在燈產(chǎn)生的聚焦光束中，以便眼底照明燈將光傳到眼底照明燈與第一端相對(duì)的第二端。
在又一實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)與光導(dǎo)纖維眼底照明燈結(jié)合起來(lái)使用以便在眼科手術(shù)時(shí)照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源。光源包括一個(gè)金屬鹵化物弧光放電燈和一個(gè)冷卻風(fēng)扇?；」夥烹姛粲糜诋a(chǎn)生聚焦光束，風(fēng)扇用于產(chǎn)生氣流。風(fēng)扇定位成使氣流相對(duì)燈產(chǎn)生的光束沿橫向方向?qū)驘?，從而通過(guò)對(duì)流傳熱冷卻燈。光源還包括一個(gè)用于將光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端保持在燈所產(chǎn)生的聚焦光束中的座架，以便使眼底照明燈將光傳到眼底明明燈與第一端相對(duì)的第二端。座架作成可托住光導(dǎo)纖維眼底照明燈，以便其第一端伸進(jìn)冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流中，從而通過(guò)對(duì)流傳熱冷卻眼底照明燈的第一端。
在又另一實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)與光導(dǎo)纖維眼底照明燈結(jié)合起來(lái)使用以便在眼科手術(shù)時(shí)照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源。光源包括一個(gè)產(chǎn)生聚焦光束的燈以及一個(gè)具有一個(gè)燈固定器和一個(gè)眼底照明燈固定器的整體座架，燈固定器形狀做成使得燈保持在座架中的一個(gè)固定位置，眼底照明燈固定器用來(lái)把光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端相對(duì)燈保持在一個(gè)固定位置。眼底照明燈的第一端處于燈產(chǎn)生的聚集光束中以使眼底照明燈將光傳到與第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端。該座架有一通道以使氣流流過(guò)座架通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻燈和眼底照明燈的第一端。
在還又另一實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)與光導(dǎo)纖維眼底照明燈結(jié)合起來(lái)使用以便在眼科手術(shù)時(shí)照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源。光源由產(chǎn)生聚焦光束的弧光放電燈和一個(gè)座架組成，該座架用于把光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端的連接器固定第一端位于聚集光束中，以便眼底照明燈將光傳到與第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端。該光源還包括一個(gè)位于燈和光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端之間的固定熱屏蔽板，用于使眼底照明燈連接器與熱量隔絕，并把熱量從眼底照明燈導(dǎo)向與眼底照明燈連接器間隔開(kāi)的一個(gè)熱量吸收器。該熱屏蔽板有一個(gè)其大小能使光進(jìn)入光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端的孔。
本發(fā)明的這些及其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文及附圖中部分地體現(xiàn)和闡明。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是與眼科顯微手術(shù)器械一起使用的顯微手術(shù)控制系統(tǒng)透視圖，控制系統(tǒng)上具有與本發(fā)明有關(guān)的許多手術(shù)器械或操控的多種控制模式；圖2是本發(fā)明眼底照明燈系統(tǒng)的透視圖；圖3是圖2所示系統(tǒng)的眼底照明燈光源的局部側(cè)視圖；圖4是光源的正視圖；圖5是光源的后視圖；圖6是光源的局部仰視圖；圖7是沿圖3中線7-7所在平面的局部剖面示意圖；圖8類似于圖7，顯示了帶有熱量屏蔽器的第二實(shí)施例；圖9是圖8中所示熱量屏蔽器的透視圖。
發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖，其中相同的標(biāo)號(hào)代表相同的部件，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，把圖1所示的顯微手術(shù)控制系統(tǒng)一般標(biāo)為1。如圖所示，系統(tǒng)1包括一個(gè)具有平板顯示器5的計(jì)算機(jī)部件3；一個(gè)安放若干組件13的基座部件7；以及諸如一個(gè)腳控制組件15和一個(gè)機(jī)控靜脈注射支架17的輔助設(shè)備(每一部件都有各自標(biāo)號(hào))。安放在基座部件7中的每一組件13控制至少一種眼科顯微手術(shù)器械，供外科醫(yī)師做各種眼科手術(shù)使用。如現(xiàn)有技術(shù)所知，眼科顯微手術(shù)時(shí)要使用多種不同的器械19，來(lái)完成不同的功能。這些器械19包括玻璃體切割刀、乳化或破碎手柄、電控微型剪、光導(dǎo)纖維照明器械、凝結(jié)劑手柄和其他現(xiàn)有技術(shù)所了解的顯微手術(shù)器械。手術(shù)中為發(fā)揮器械19的最佳性能，操作參數(shù)要根據(jù)下列情況變化進(jìn)行的特定過(guò)程、過(guò)程的不同階段、醫(yī)師個(gè)人偏好、過(guò)程是在病人眼睛的前部還是后部完成等等。
如圖1所示，標(biāo)號(hào)為21的器械車支撐著系統(tǒng)1。優(yōu)選地，器械車21包括手術(shù)盤25；自動(dòng)輸液支架17；存放腳踏控制組件15的儲(chǔ)藏室27；活動(dòng)容器和其它物品；一個(gè)開(kāi)孔33，用于存放膨脹基本單元(圖1未顯示)；轉(zhuǎn)輪35?；考?和計(jì)算機(jī)部件3如圖所示位于器械車21的頂部，手術(shù)盤25安裝在一個(gè)鉸接臂(未示出)上，鉸接臂最好安裝在器械車21的頂部并位于其座部件7的下方。器械車21還帶有一個(gè)遙控傳遞器39，用于遙控系統(tǒng)1。
基座部件7中的組件13安有各種顯微手術(shù)器械19的控制電路，使外科醫(yī)師將系統(tǒng)1的使用調(diào)到最佳狀態(tài)。組件13包括連接件或插孔，一個(gè)或多個(gè)顯微手術(shù)器械19通過(guò)連接件或插孔連接至每個(gè)組件13，且組件13安有用于控制連接至其上的特定器械19的操作的必要控制電路。這樣，使用者通過(guò)將所需組件13插入基座部件7中來(lái)配置系統(tǒng)1以滿足特定外科醫(yī)師的要求，控制特定外科手術(shù)過(guò)程所需的每個(gè)器械19，或使系統(tǒng)1確定最佳參數(shù)以供外科醫(yī)師使用。
參看圖2，一個(gè)眼底照明燈系統(tǒng)整體地標(biāo)為1000。眼底照明燈系統(tǒng)1000包括一個(gè)光導(dǎo)纖維眼底照明燈(通常標(biāo)為1002)和一個(gè)光源(通常標(biāo)為1004)。盡管其他光源結(jié)構(gòu)也被考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選實(shí)施例的光源1004是一種可互換標(biāo)準(zhǔn)件，它可以與其他手術(shù)器械組件一起插入一個(gè)較大的外殼。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，眼底照明燈1002是與顯微手術(shù)系統(tǒng)1一起使用的器械19之一。
眼底照明燈1002是眼科手術(shù)期間用于照明病人眼睛后部的現(xiàn)有器械。盡管其他眼底照明燈被考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選實(shí)施例的照明燈是由密蘇里州圣路易斯市的Storz Ophthalmics公司銷售的MSV1011眼底照明燈。眼底照明燈1002包括直徑約0.03英寸、長(zhǎng)約6英尺的一段單根的光導(dǎo)纖維絲1010。一個(gè)塑料套包圍著纖維絲以保護(hù)纖維絲，并阻止光由纖維絲側(cè)面射出。美國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)院(ACMI)的一種現(xiàn)有連接器1012與纖維絲1010的第一端相連。連接器1012是塑料的，以便降低材料的成本，因?yàn)檠鄣渍彰鳠?002是一次性使用的。手柄1014和纖維絲1010的與第一端相對(duì)的第二端相連。并且有一個(gè)不銹鋼管1016從手柄向外延伸以支承第二端附近的纖維絲，細(xì)管1016大小做成它能被插入病人眼睛的切口。例如，優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)管1016直徑為20號(hào)，長(zhǎng)為1.5英寸。盡管優(yōu)選實(shí)施例的眼底照明燈1002由一段單根的光導(dǎo)纖維絲組成，包括若干纖維絲的光導(dǎo)纖維束也被考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖2還表明，光源1004被放入在外殼1020中，外殼具有側(cè)觀察板1022、1024和一個(gè)有兩個(gè)眼底照明燈連接件插口1028(圖7)的模制前蓋1026。圖3顯示了移去前觀察板1022和后觀察板1024的光源1004，光源還包括兩個(gè)座架1030、兩個(gè)金屬鹵化物弧光燈1032、兩個(gè)啟動(dòng)鎮(zhèn)流器1034、一個(gè)控制板1036和一個(gè)冷卻風(fēng)扇1038。優(yōu)選實(shí)施例的光源1004有兩個(gè)座架1030、兩個(gè)燈1032和鎮(zhèn)流器1034，當(dāng)萬(wàn)一燈或鎮(zhèn)流器損壞時(shí)，單一眼底照明燈可從一個(gè)連接件插口1028換到另一個(gè)插口。另外，這種結(jié)構(gòu)使得可同時(shí)使用兩個(gè)眼底照明燈1002。
電連接器1040使每個(gè)燈1032與一對(duì)引線1042連接，引線1042延伸到鎮(zhèn)流器1034之一。每條引線1042通過(guò)一個(gè)磁環(huán)1044以便消除電流通過(guò)引線產(chǎn)生的電磁干擾。由于引線1042接近光源外殼中及其以外的各種電器部件，有必要消減電磁干擾以保證各部件的正常運(yùn)作。
開(kāi)啟時(shí)每個(gè)啟動(dòng)鎮(zhèn)流器1034傳給每個(gè)燈峰值電壓以啟動(dòng)弧光燈。盡管其他鎮(zhèn)流器也考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選實(shí)施例的每個(gè)鎮(zhèn)流器1034是由Welch Allyn公司生產(chǎn)的一種B21N001型非穩(wěn)壓鎮(zhèn)流器，并特別用于與優(yōu)選實(shí)施例的燈1032一起使用。每個(gè)鎮(zhèn)流器在15伏的輸入條件下，輸出60伏、21瓦的電能。在啟動(dòng)時(shí)，鎮(zhèn)流器1034在通電后1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)3000-4000伏的峰值電壓以便在各個(gè)燈1032中激光弧光。
附加導(dǎo)線1046將每個(gè)啟動(dòng)鎮(zhèn)流器1034連接至控制板1036。這些導(dǎo)線1046也通過(guò)磁環(huán)1048消除電磁干擾。
正如名稱表明，控制板1036控制燈1032和光源1004的其他部件，并與多種外部組件(未示出)連通。例如，控制板1036可包括用于根據(jù)來(lái)自計(jì)算機(jī)部件3的一個(gè)信號(hào)通過(guò)改變輸送到鎮(zhèn)流器1034的電壓來(lái)減小光束強(qiáng)度的裝置。當(dāng)鎮(zhèn)流器1034的輸入電壓改變時(shí)，鎮(zhèn)流器的輸出電壓以及輸送到燈的電壓隨之改變。盡管燈1032起初設(shè)計(jì)或輸送恒定照度的光線，但實(shí)際發(fā)現(xiàn)燈1032的發(fā)光強(qiáng)度是隨輸入電壓改變的。例如，當(dāng)輸入電壓降低到設(shè)計(jì)電壓的75％時(shí)，燈的輸出光減少約50％，而不會(huì)導(dǎo)致輸出光顯著的顏色改變(一個(gè)大于600°K的改變)。此外，與現(xiàn)有技術(shù)的光源通過(guò)屏蔽改變光的輸出強(qiáng)度不同，優(yōu)選實(shí)施例中通過(guò)改變光源電壓的方法不會(huì)改變光的角度分布。盡管采用控制板1036連續(xù)改變照度考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選實(shí)施例的控制板1036包括一個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，它用于提供五個(gè)不同的功率級(jí)，即5級(jí)(100％)、4級(jí)(75％)、3級(jí)(50％)、2級(jí)(38％)和1級(jí)(25％)的輸出照度級(jí)。其他減小輸出光強(qiáng)的裝置也考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其中包括常規(guī)的可變電阻電路，它可由電位計(jì)、可變電阻和/或電壓分壓器組成。
控制板1036包括一個(gè)18銷的電連接器1052，連接器在外殼1020后部從開(kāi)口1054(圖5)凸出，用于把光源1004連到一個(gè)底板(未示出)，底板上有一個(gè)用于從外部穩(wěn)壓電源供電的電源母線，以及一個(gè)用來(lái)與其他系統(tǒng)組件通信的數(shù)據(jù)通信母線。由電源、控制板1036和鎮(zhèn)流器1034一起組成一個(gè)供電系統(tǒng)，以產(chǎn)生電流供應(yīng)到燈1032。
后觀察板1022包括壁板1056，壁板1056伸進(jìn)其前后端之間的外殼中部，并把外殼分成前后室。前觀察板1024可卸下以更換損壞的燈。
如圖4所示，兩個(gè)活門1060通過(guò)緊固件1062可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于前蓋1026上，用來(lái)蓋住連接插口1028。這樣，當(dāng)連接器1012插入連接插口1028時(shí)，光才通過(guò)連接插口1028?；铋T1060可繞緊固件1062轉(zhuǎn)動(dòng)而露出連接插口1028(圖7)，以便如圖2所示插入連接器1012。回到圖4，一個(gè)發(fā)光二極管1064也安在前蓋1026上。一根導(dǎo)線1066(圖3)把二極管1064與控制板1036連接起來(lái)?？刂瓢?036給二極管1064供電以顯示光源1004被通電。
換到圖5，在風(fēng)扇1038附近并位于18銷電連接器1052上部的外殼1020的后壁上設(shè)有排氣口1074。如圖4和圖5所示，在外殼1020的底部形成有兩條平行槽1076，用于把光源1004固定在前面所提到的基座部件7(圖1)的外殼或支架(未示出)的導(dǎo)軌(未示出)上。還如圖6所示，在前蓋1026的底部形成一個(gè)凹座1078，以便夾緊光源1004使它滑入和滑出導(dǎo)軌。外殼1020上的開(kāi)口1080使風(fēng)扇1038吸進(jìn)空氣來(lái)冷卻燈1032和其他系統(tǒng)部件。由于開(kāi)口1080位于外殼1020的底部，減少了液體進(jìn)入外殼1020的可能性，從而使外殼具有抗濺溢能力。導(dǎo)風(fēng)板1082以一定角度由開(kāi)口1080裝入外殼1020，把進(jìn)入外殼的空氣導(dǎo)向前蓋1026。后觀察板1022的壁板1056使氣流向上通過(guò)座架1030和燈1032，再轉(zhuǎn)向壁頂部的風(fēng)扇1038。
如圖7所示，每個(gè)燈1032包括一個(gè)橢圓形反射器1090，用于把光聚焦于焦點(diǎn)F。優(yōu)選實(shí)施例的燈1032的焦點(diǎn)是一個(gè)直徑約0.040英寸的球。一個(gè)緊公差安裝環(huán)1092使反射器1090的邊緣保持在一個(gè)固定位置以保證反射器精確聚焦于所需焦點(diǎn)F。一安裝在反射器中的燈管1094包括兩個(gè)處于充滿水銀蒸氣和金屬鹵化物的氣氛中的電極1096a和1096b。銷連接器1098與電極相連，以便從各個(gè)鎮(zhèn)流器1034為燈1032供電。當(dāng)一個(gè)足夠高的電壓使用于連接器1098時(shí)，電極1096a和1096b間形成電弧。電弧產(chǎn)生的光由前面所述的反射器聚焦。盡管其他的燈也考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選實(shí)施例采用的是M21E001、Hi-Lux型金屬鹵化物弧光放電燈。Hi-Lux是位于紐約斯卡尼阿特勒斯的Wlech Allyn公司的商標(biāo)。與現(xiàn)有技術(shù)的150瓦的白熾燈或175至300瓦的氙燈相比，優(yōu)選實(shí)施例所采用的約21瓦的燈1032產(chǎn)生的光束亮度幾乎與氙燈一樣并超過(guò)白熾燈。
圖7還表明，座架1030用螺釘1100固定于外殼1020的前蓋1026上。蓋板1102位于螺釘頭部并用緊固件(未示出)固定。座架1030與垂直線成約15度角由前蓋1026向后延伸。這使眼底照明燈連接器1012與燈反射器形成夾角，從而使反射器的軸線A1與使眼底照明燈1002的軸線A2形成夾角。
由于反射折射效應(yīng)，任何反射器投射的光束中心附近會(huì)有微弱的陰影。通過(guò)使眼底照明燈與燈成一角度，使反射光束中心處的陰影偏離眼底照明燈軸線。從光導(dǎo)纖維絲任意半徑上發(fā)出的光束強(qiáng)度是在這一半徑進(jìn)入纖維絲的所有光的強(qiáng)度的平均值。由于陰影是以一定角度進(jìn)入光導(dǎo)纖維絲的，它與在同一半徑進(jìn)入纖維絲的正常強(qiáng)度光線一起被平均。因此，通過(guò)使眼底照明燈與反射器成一夾角，使陰影得以融合并難以發(fā)現(xiàn)。然而，隨著燈和眼底照明燈軸線夾角的增大，眼底照明燈發(fā)出的光的強(qiáng)度減弱。這樣，燈和眼底照明燈間存在一個(gè)總光強(qiáng)最大而反射折射陰影影響最弱的最優(yōu)角度。實(shí)驗(yàn)表明，此角約為15度。
參照?qǐng)D7，座架1030大體上是圓筒形部件，最好用鋁質(zhì)等單塊合適材料加工(假如，機(jī)加工)而成，其前端是一個(gè)平面，該平面與圓筒的中軸線形成15度傾角。在座架的后端形成了一個(gè)孔，以提供一個(gè)圓筒外殼體1108，它具有一個(gè)擴(kuò)大的內(nèi)徑1110和一個(gè)環(huán)形凸出部1112。它們形成一個(gè)燈固定器。燈的安裝環(huán)1092位于內(nèi)徑1110中，并抵住凸出部1112，把燈保持在座架1030中的一個(gè)固定位置。一個(gè)銷釘(未示出)由燈的安裝環(huán)1092徑向向外延伸并與燈固定器中的軸向槽(未示出)接合，以使內(nèi)徑1110中的燈1032對(duì)準(zhǔn)。彈簧夾1114(圖3)咬合燈固定器中的環(huán)形槽1116，以使燈1032保持在固定器中。
一個(gè)濾光器固定器1120位于座架1030外殼體內(nèi)，濾光器固定架1120也包括一個(gè)圓筒，圓筒內(nèi)也有環(huán)形凸出部1122。在環(huán)形凸出部1122的內(nèi)徑后部形成的槽1124中安放著一個(gè)O形環(huán)1126，以使濾光器1128緊靠著凸出部固定。濾光器1128減少由系統(tǒng)發(fā)出的紫外和紅外輻射，確保傳給病人光線的大部分光譜成分在500nm至750nm之間。
固定眼底照明燈連接器1012的孔1130穿過(guò)座架1030的前部，在環(huán)繞孔的槽中放入一個(gè)球形彈簧1132。彈簧1132可安放在眼底照明燈連接器1012上的槽口1134中，以便可松開(kāi)地將連接器固定在孔中。由孔1130和球形彈簧1132一起形成眼底照明燈固定器，把眼底照明燈的端部保持在一個(gè)固定位置，以使纖維絲1010的端部處于燈1032的焦點(diǎn)F上。由于座架1030是一體的，眼底照明燈固定器和燈固定器間可以保持緊公差。這樣，眼底照明燈連接器相對(duì)于燈的位置被緊緊地控制，由眼底照明燈輸出的光是完全可以預(yù)料的。
第一對(duì)跑道形開(kāi)口1140設(shè)在燈固定器外殼體1108的頂部和底部，第二對(duì)跑道形開(kāi)口1142設(shè)在構(gòu)成濾光器固定器1120的環(huán)形壁的頂部和底部，以使氣流流過(guò)座架冷卻燈1032、連接器1012和眼底照明燈的纖維絲1010。開(kāi)口1140和1142構(gòu)成了從外殼底部的孔1080延伸到外殼后部的排氣孔1074的冷卻通道的一部分。空氣是由裝于通道后端附近的冷卻風(fēng)扇1038吸入的。氣流沿著相對(duì)于光束的橫向方向從底部開(kāi)口1140經(jīng)過(guò)座架1030到上部開(kāi)口1140以便用對(duì)流傳熱的方式冷卻燈1032。工作中流過(guò)開(kāi)口1140的氣流到達(dá)足夠的高度以冷卻燈管1094的第二端。一部分氣流還通過(guò)開(kāi)口1142進(jìn)入濾光器固定器1120，也用對(duì)流傳熱方式冷卻眼底照明燈1002的端部。實(shí)際上，眼底照明燈1002能充分冷卻，以致連接器1012可由塑料制成，從而降低眼底照明燈成本。氣流經(jīng)過(guò)座架1030后，繼續(xù)向上流過(guò)后觀察板1022的壁板1056(圖3)，再轉(zhuǎn)向后以冷卻眼底照明燈系統(tǒng)1000的其他部件。
圖8所示裝配件與圖7的相同，除了在燈1032和眼底照明燈連接器1012間設(shè)有熱屏蔽板1150，用于把熱量與連接器隔開(kāi)并把熱量導(dǎo)離眼底照明燈。熱屏蔽板1150穿過(guò)開(kāi)口1142之一，并固定(例如焊接)在座架1030后表面上。座架1030起一個(gè)熱吸收器的作用，以吸收屏蔽板1150的熱能。熱屏蔽板上的一個(gè)孔(圖9)大小(例如，大約0.045-0.055英寸)使得光線進(jìn)入光導(dǎo)纖維眼底照明燈1002的第一端，并避免熱量傳給連接器1012。盡管熱屏蔽板可由其他任何能經(jīng)受高溫的導(dǎo)熱材料制成，優(yōu)選實(shí)施例中的熱屏蔽板1150是由約0.010英寸厚的鈹銅合金片材制成的。屏蔽板1150距連接器1012的端部約0.010-0.015英寸，所以連接器是絕熱的。
要運(yùn)行本發(fā)明的眼底照明燈系統(tǒng)1000，光源1004裝于基座部件7(圖1)的外殼中，使電連接器1052與帶有電源和數(shù)據(jù)通信母線的底板連接。眼底照明燈連接器1012裝到一個(gè)或兩個(gè)連接插口1028上。作為對(duì)來(lái)自計(jì)算機(jī)部件3和其他組件13的數(shù)據(jù)信號(hào)的反應(yīng)，控制板1036啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇1038并輸送給啟動(dòng)鎮(zhèn)流器15伏的電壓。在一秒鐘內(nèi)，鎮(zhèn)流器輸送3000-4000伏的峰值電壓到燈1032，以激發(fā)弧光。燈熱后，使用者可選擇50％、75％或100％照度級(jí)。作為對(duì)選擇的反應(yīng)，控制板1036按前面所討論的在10至15伏范圍內(nèi)改變輸送給鎮(zhèn)流器1034的電壓，以改變燈發(fā)出的光線的照度。無(wú)論發(fā)光強(qiáng)度如何，燈1032把光聚焦到眼底照明燈纖維絲1010的連接器端部。光線通過(guò)纖維絲1010并從眼底照明燈1002的細(xì)管端頭射光，照亮眼底照燈對(duì)準(zhǔn)的眼睛部位。
如前所述，本發(fā)明的眼底照明燈系統(tǒng)1000輸送足夠亮的高照度光，用于在眼科手術(shù)時(shí)照亮病人眼睛的后部。此外，該系統(tǒng)1000是高效節(jié)能的。還有，本系統(tǒng)1000產(chǎn)生具有高色溫的光，并能夠與具有塑料連接器的光導(dǎo)纖維眼底照明燈一起使用。
由上述情況可以看出，本發(fā)明的幾個(gè)目的得以實(shí)現(xiàn)并取得了其它優(yōu)良成效。
由于不脫離本發(fā)明范圍的情況下可對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，上面的描述或附圖只是解釋性的，而無(wú)限制意義。
權(quán)利要求
1.一種在眼科手術(shù)中用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)有相對(duì)的第一端和第二端的光導(dǎo)纖維眼底照明燈，該眼底照明燈用于把從第一端進(jìn)入的光傳輸?shù)降诙?，所述第二端大小作成可放進(jìn)病人的眼睛中，以便把從所述第一端傳到所述第二端的光投射到病人眼睛的后部上；一個(gè)金屬鹵化物弧光放電燈，用于產(chǎn)生聚焦光束；以及一個(gè)座架，用來(lái)把光導(dǎo)纖維眼底照明燈的所述第一端相對(duì)燈固定，以使所述第一端處于燈產(chǎn)生的所述聚集光束中并對(duì)準(zhǔn)，從而使燈產(chǎn)生的光進(jìn)入所述第一端并傳向所述第二端。
2.一種與光導(dǎo)纖維眼底照明燈配合使用以在眼科手術(shù)中用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源，該光源包括一個(gè)金屬鹵化物弧光放電燈，用來(lái)產(chǎn)生具有5000°至6000°K色溫的聚焦光束；以及一個(gè)座架，用來(lái)把光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端固定在燈產(chǎn)生的所述聚集光束中，以便眼底照明燈將光傳向與所述第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端。
3.如權(quán)利要求2所述的眼底照明燈光源，其特征在于它還包括用于減小40％以上的光束強(qiáng)度而不會(huì)減少600°K以上的色溫的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的眼底照明燈光源，其特征在于，傳過(guò)光導(dǎo)纖維眼底照明燈的所述光束具有角度分布，并且該光源還包括用于改變光強(qiáng)而不影響光束角度分布的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的眼底照明燈光源，其特征在于，用于改變所述光強(qiáng)的裝置包括一個(gè)控制裝置，用于改變供應(yīng)到燈的電壓從而改變光強(qiáng)。
6.一種與光導(dǎo)纖維眼底照明燈配合使用以在眼科手術(shù)中用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源，該光源包括一個(gè)產(chǎn)生聚焦光束的燈；以及一個(gè)具有一個(gè)燈固定器和一個(gè)眼底照明燈固定器的整體座架，燈固定器形狀做成使得燈保持在座架中的一個(gè)固定位置，眼底照明燈固定器用來(lái)把光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端相對(duì)燈保持在一個(gè)固定位置，其中所述第一端處于燈產(chǎn)生的所述聚集光束中以使眼底照明燈將光傳到與所述第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端，該座架有一通道以使氣流流過(guò)座架通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻燈和所述眼底照明燈的第一端。
7.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括用于產(chǎn)生氣流的冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝成使得所述氣流流過(guò)座架通道，從而通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻燈和眼底照明燈的第一端。
8.如權(quán)利要求7所述的眼底照明燈光源，其特征在于，所述通道相對(duì)于燈產(chǎn)生的光束橫向延伸。
9.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括一個(gè)安裝在燈和眼底照明燈所述第一端之間的濾光器。
10.如權(quán)利要求9所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該濾光器減少了從燈傳到眼底照明燈所述第一端的紫外光。
11.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成一角度固定。
12.如權(quán)利要求11所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成約15度角固定。
13.一種與光導(dǎo)纖維眼底照明燈配合使用以在眼科手術(shù)中用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源，該光源包括一個(gè)產(chǎn)生聚焦光束的弧光放電燈；一個(gè)產(chǎn)生氣流的冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝成使得所述氣流沿著相對(duì)燈產(chǎn)生的光束的橫向方向流向燈，從而通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻燈；以及一個(gè)座架，用于把光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端固定在燈產(chǎn)生的所述聚集光束中，以使所述眼底照明燈將光傳到與所述第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端，該座架做成可固定光導(dǎo)纖維眼底照明燈以使所述第一端伸進(jìn)冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的所述氣流中，從而通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻所述眼底照明燈的第一端。
14.如權(quán)利要求13所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括一個(gè)外殼，用于封閉燈、風(fēng)扇和座架，外殼有沿著相對(duì)燈產(chǎn)生的光束的橫向方向延伸的通道以把所述氣流導(dǎo)向燈，外殼具有位于通道相對(duì)端的第一和第二開(kāi)口，風(fēng)扇裝在通道中。
15.如權(quán)利要求14所述的眼底照明燈光源，其特征在于，所述第一外殼開(kāi)口位于外殼的底面，所述第二外殼開(kāi)口位于外殼的后面，并且風(fēng)扇被定向以使氣流由第一開(kāi)口吸入、由第二開(kāi)口排出。
16.如權(quán)利要求15所述的眼底照明燈光源，其特征在于，所述風(fēng)扇安裝在靠近所述第二外殼開(kāi)口處。
17.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括一個(gè)產(chǎn)生氣流的冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇被安裝成使得所述氣流流過(guò)座架通道，從而通過(guò)對(duì)流傳熱方式冷卻燈和所述眼底照明燈第一端。
18.如權(quán)利要求17所述的眼底照明燈光源，其特征在于，所述通道相對(duì)燈產(chǎn)生的光束橫向延伸。
19.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括一個(gè)安裝在燈和眼底照明燈所述第一端之間的濾光器。
20.如權(quán)利要求19所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該濾光器減少了由燈傳到眼底照明燈所述第一端的紫外光。
21.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成一角度固定。
22.如權(quán)利要求21所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成約15度角固定。
23.一種與光導(dǎo)纖維眼底照明燈配合使用以在眼科手術(shù)中用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈光源，該光源包括一個(gè)產(chǎn)生聚焦光束的弧光放電燈；一個(gè)架座，用于將光導(dǎo)纖維眼底照明燈的第一端的連接器固定以使所述第一端位于所述聚集光束中，以便眼底照明燈將光傳到與所述第一端相對(duì)的眼底照明燈的第二端；以及一個(gè)位于燈和光導(dǎo)纖維眼底照明燈所述第一端之間的固定熱屏蔽板，用于使眼底照明燈連接器與熱量隔絕，并把熱量從眼底照明燈導(dǎo)向與所述眼底照明燈連接器間隔開(kāi)的一個(gè)熱量吸收器，該熱屏蔽板有一個(gè)其大小能使光進(jìn)入光導(dǎo)纖維眼底照明燈第一端的孔。
24.如權(quán)利要求23所述的眼底照明燈光源，其特征在于，所述的熱量吸收器與座架整體地形成。
25.如權(quán)利要求23所述的眼底照明燈光源，其特征在于，它還包括一個(gè)產(chǎn)生氣流的冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇被安裝成使氣流流過(guò)熱量吸收器，從而冷卻熱量吸收器。
26.如權(quán)利要求6所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成一角度固定。
27.如權(quán)利要求26所述的眼底照明燈光源，其特征在于，該座架將眼底照明燈所述第一端相對(duì)所述光束成約15度角固定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了控制若干眼科顯微手術(shù)器械的系統(tǒng),尤其描述了在眼科手術(shù)時(shí)用于照亮病人眼睛后部的眼底照明燈系統(tǒng)(1000)。這種新穎的眼底照明燈系統(tǒng)(1000)包括提供高色溫光的燈系統(tǒng)(1004),該光被熱屏蔽以便使用塑料制造的燈連接器而不會(huì)熔化。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1251507SQ97199175
公開(kāi)日2000年4月26日 申請(qǐng)日期1997年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月29日
發(fā)明者布賴恩·道格拉斯·麥卡瑞, 邁克爾·尤金·梅茨勒 申請(qǐng)人:博士倫外科公司