Видеозонд, использующий электростатический исполнительный привод

Видеозонд, использующий электростатический исполнительный привод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящем документе, относятся к устройствам, системам и способам для сканирования тканей с помощью зонда для оптической когерентной томографии (OКT), а более конкретно, к устройствам, системам и способам, которые используют зонд OКT, имеющий смещаемое волокно для офтальмологической визуализации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы оптической когерентной томографии (ОКТ) используются для захвата и генерирования изображений слоев тканей пациента. Эти системы чаще всего содержат зонды ОКТ, которые могут инвазивно вводиться в ткани для того, чтобы получить визуализацию тканей в организме пациента. В офтальмологии зонды ОКТ используются для получения детальных изображений тканей в пределах глаза или даже для формирования изображений части глазного яблока, например, сетчатки.

[0003] При использовании оптический луч света направляется через зонд на ткани. Небольшая часть этого света отражается от подповерхностных образований тканей и собирается с помощью того же зонда. Большинство света не отражается, а скорее диффузно рассеивается под большими углами. В обычных изображениях этот диффузно рассеянный свет является одной из причин образования фонового шума, который затеняет изображение. Тем не менее, при проведении ОКТ, техника, называемая интерферометрий, записывает длины оптического пути принимаемых фотонов, и предоставляет данные, отвергающие большинство фотонов, которые многократно рассеиваются до обнаружения. В результате это приводит к тому, что изображения являются более четкими и распространяются в глубину тканей.

[0004] Обычно зонды ОКТ содержат выступающую канюлю, которая может инвазивно вводиться в ткани пациента. Зонд сканирует ткани с помощью преломления оптического светового луча через линзу, расположенную на конце канюли. Сканирование может включать в себя перемещение оптического волокна назад и вперед внутри канюли для того, чтобы направить световой луч через линзу на ткани под разными углами. Длина и малый диаметр канюли затрудняют перемещение волокна назад и вперед внутри канюли. Кроме того, малая величина свободного пространства внутри зонда ограничивает типы исполнительных механизмов, которые могут быть использованы. Более того, должна быть возможность изготовления зондов ОКТ и связанных с ними систем экономически эффективным способом, который включает в себя возможность сделать одноразовый зонд, в некоторых вариантах реализации изобретения в виде устройства для одноразового использования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящем документе, относятся к устройствам, системам и способам, которые используют по меньшей мере один заряженный электрод для передачи движения оптическому волокну, расположенному внутри видеозонда с помощью электростатической силы.

[0006] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения представлен офтальмологический видеозонд. Зонд может содержать рукоятку; канюлю, присоединенную к рукоятке; оптическое волокно, расположенное по меньшей мере, частично, внутри рукоятки и канюли, при этом оптическое волокно выполнено с возможностью приема светового изображения от источника светового изображения, и направления светового изображения оптическому элементу, расположенному внутри дистальной части канюли; и систему исполнительного привода, выполненную с возможностью передавать движение оптическому волокну, при этом система исполнительного привода содержит электрод, расположенный внутри канюли, и способный передавать движение оптическому волокну посредством избирательной передачи электрического заряда по меньшей мере одному из: электроду и электропроводящему слою оптического волокна.

[0007] Электрод может проходить по меньшей мере вдоль одной трети (1/3) канюли в продольном направлении. Система исполнительного привода может дополнительно содержать второй электрод, расположенный внутри канюли. Система исполнительного привода может дополнительно содержать третий электрод или множество электродов, размещенных внутри канюли. Электрод и указанный второй электрод могут быть симметрично расположены вокруг оптического волокна. Оптическое волокно может содержать электропроводящий слой и/или изолирующий слой. Электропроводящий слой может быть расположен между оптическим волокном и изолирующим слоем. Изолирующий слой может содержать диэлектрический материал. Внутренняя сторона поверхности электрода может содержать изолирующий слой. Наружная сторона поверхности электрода может содержать изолирующий слой. Система исполнительного привода может быть выполнена с возможностью передавать движение к оптическому волокну для того, чтобы сканировать световое изображение в пределах одномерной или двухмерной модели сканирования. Система исполнительного привода, которая содержит по меньшей мере один электрод, может реализовать одномерную модель сканирования. Система исполнительного привода, которая содержит два, три, четыре или более электродов, может реализовать двухмерную модель сканирования. Одномерная модель сканирования может включать по меньшей мере одно из: линию и дугу. Двухмерная модель сканирования может включать по меньшей мере одно из: спираль, растр, звезда постоянного радиуса, звезда множественных радиусов и многократно наложенная траектория. Оптический элемент может содержать градиентную линзу (ГРИН). Оптический элемент может быть механически присоединен к дистальному концу оптического волокна таким образом, что оптический элемент перемещается с дистальным концом оптического волокна. Система исполнительного привода может быть выполнена с возможностью передавать движение оптическому волокну для того, чтобы сканировать световое изображение в пределах модели сканирования с линейной протяженностью целевой биологической ткани от 1 мм до 5 мм на расстоянии от 5 мм до 10 мм от дистального конца рукоятки.

[0008] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения представлена офтальмологическая система визуализации. Система может содержать источник светового пучка, формирующего изображение, способный формировать световой пучок, формирующий изображение; световод в оптической связи с источником светового пучка, формирующего изображение, при этом световод способен принимать генерируемый световой пучок, формирующий изображение, от источника светового пучка, формирующего изображение; и зонд в оптической связи со световодом, при этом зонд содержит рукоятку; канюлю, присоединенную к рукоятке; оптическое волокно, расположенное по меньшей мере, частично, внутри рукоятки и канюли, при этом оптическое волокно содержит электропроводящий слой, причем оптическое волокно способно принимать указанный световой пучок, формирующий изображение, из световода и направлять световой пучок, формирующий изображение, оптическому элементу, расположенному внутри дистальной части канюли; и систему исполнительного привода, выполненную с возможностью передавать движение оптическому волокну, при этом система исполнительного привода содержит электрод, расположенный внутри канюли, и способна передавать движение оптическому волокну посредством избирательной передачи электрического заряда по меньшей мере одному из: электроду и электропроводящему слою оптического волокна.

[0009] Система дополнительно содержит контроллер, взаимодействующий с источником света, при этом контроллер способен управлять приведением в действие источника светового пучка, формирующего изображение, для процедуры визуализации оптической когерентной томографии (ОКТ). Контроллер может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью обработки данных, полученных посредством зонда, и вывода данных изображения на дисплей, соединенный с контроллером. Контроллер может быть дополнительно сконфигурирован для осуществления избирательного прикладывания напряжения по меньшей мере к одному из: электропроводящему слою оптического волокна и электроду таким образом, что по меньшей мере один из: электропроводящий слой оптического волокна и электрод получает электрический заряд. Оптическое волокно может содержать изолирующий слой так, что электропроводящий слой располагается между оптическим волокном и изолирующим слоем. Изолирующий слой может содержать диэлектрический материал.

[0010] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, представлен способ офтальмологической визуализации. Способ может включать прикладывание первого электрического напряжения к электроду, расположенному внутри корпуса офтальмологического зонда таким образом, что электрод получает электрический заряд, имеющий первую полярность; и прикладывание второго напряжения к электропроводящему слою оптического волокна, расположенного внутри корпуса офтальмологического зонда, таким образом, что электропроводящий слой получает электрический заряд, имеющий вторую полярность, при этом оптическое волокно дополнительно содержит изолирующий слой, способный предотвратить электрическую связь между электродом и электропроводящим слоем оптического волокна; при этом электростатическая сила, являющаяся результатом получения электродом электрического заряда, имеющего первую полярность, и электропроводным слоем оптического волокна, получающего электрический заряд, имеющий вторую полярность, побуждает оптическое волокно сканировать световой пучок, формирующий изображение, проходящий сквозь оптическое волокно через оптический элемент, расположенный в дистальной части корпуса.

[0011] Дополнительные аспекты, конструктивные особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Фиг. 1 иллюстрирует графическое схематическое изображение глазного яблока при лечении и приводимую в качестве примера систему визуализации ОКТ в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0013] Фиг. 2 представляет стилизованную иллюстрацию вида сбоку в поперечном разрезе видеозонда в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0014] Фиг. 3 представляет стилизованную иллюстрацию вида поперечного разреза дистальной части видеозонда по Фиг. 2, показывающую оптическое волокно видеозонда в первом положении, в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0015] Фиг. 4 представляет стилизованную иллюстрацию вида поперечного разреза дистальной части видеозонда по Фиг. 2, аналогичную Фиг. 3, но показывающую оптическое волокно во втором положении, в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0016] Фиг. 5 представляет стилизованную иллюстрацию вида поперечного разреза канюли видеозонда по Фиг. 2 в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0017] Фиг. 6 представляет стилизованную иллюстрацию вида поперечного разреза канюли видеозонда по Фиг. 2 в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения.

[0018] Фиг. 7 представляет стилизованную иллюстрацию вида сзади поперечного разреза видеозонда вдоль линии сечения 8-8 по Фиг. 5 в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0019] Фиг. 8 представляет стилизованную иллюстрацию вида сзади поперечного разреза видеозонда, аналогичную Фиг. 7, но показывающую множество электродов в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0020] Фиг. 9 представляет стилизованную иллюстрацию вида сзади поперечного разреза видеозонда, аналогичную Фиг. 7 , но показывающую множество электродов в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения.

[0021] Фиг. 10 представляет стилизованную иллюстрацию вида сзади поперечного разрезе оптического волокна по Фиг. 7 в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0022] На графических материалах элементы, имеющие одинаковые обозначения, имеют те же или аналогичные функции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] В последующем описании конкретные детали изложены для описания некоторых вариантов реализации изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет очевидно, что описанные варианты реализации изобретения могут быть осуществлены без некоторых или всех этих конкретных деталей. Конкретные представленные варианты реализации изобретения предназначены для иллюстрации, но не для ограничения. Специалист в данной области может реализовать другие материалы, которые, хотя и не описаны конкретно в настоящем документе, но находятся в пределах объема и сущности настоящего изобретения. Любые изменения и дальнейшие модификации описанных устройств, систем и способов, и любые дополнительные практические применения принципов настоящего изобретения в полной мере предусмотрены и включены в объем настоящего изобретения, что как правило, встречается специалисту в данной области, к которой относится изобретение. В частности, в полной мере предполагается, что конструктивные особенности, компоненты и/или этапы, описанные по отношению к одному из вариантов реализации изобретения, могут быть объединены с конструктивными особенностями, компонентами и/или этапами, описанными по отношению к другим вариантам реализации настоящего изобретения. Тем не менее, для краткости изложения, многочисленные итерации этих комбинаций не будут описаны отдельно.

[0024] Настоящее изобретение относится в целом к зондам ОКТ, системам ОКТ и способам, с помощью которых сканируют ткани для того, чтобы получить ОКТ изображение. Зонд может содержать канюлю, сконфигурированную с возможностью инвазивного введения в ткани пациента, например, в глазное яблоко. В канюле могут размещаться линза и оптическое волокно. Волокно направляет свет через линзу и захватывает отраженный свет, который проходит обратно через линзу. Чтобы получить сканирование области или линии ткани, а не всего лишь точки, волокно может перемещаться в пределах канюли по отношению к линзе для того, чтобы вызвать сканирование светом, исходящим из линзы, в пределах требуемой модели. В силу того, что канюля, которую вводят в ткани пациента, является необходимо малой в поперечном сечении, перемещение волокна внутри канюли затруднено. Малая величина свободного пространства внутри зонда ограничивает типы исполнительных приводов, которые могут быть использованы для придания движения волокну. В некоторых случаях желательно изготовление зонда, или по меньшей мере его части, в качестве одноразового компонента, что предусматривает проектирование изделий, имеющих экономически эффективные технологии производства.

[0025] Приводимые в качестве примера аспекты изобретения, описанные в настоящем документе, используют технику перемещения всего волокна или некоторой его части внутри зонда, используя систему исполнительного привода, расположенную внутри зонда, что преодолевает одну или более из проблем или ограничений прежних подходов. В соответствии с различными аспектами изобретения, описанными в настоящем документе, система исполнительного привода может содержать заряженный электрод. Приведение в действие оптического волокна может быть достигнуто посредством создания электростатической или кулоновской силы между оптическим волокном и заряженным электродом. Оптическое волокно может притягиваться (например, приближаться к) или отталкиваться (например, отодвигаться) от электрода в зависимости от соответствующих зарядов одного из: оптического волокна и электрода, или их обоих. В некоторых аспектах изобретения система исполнительного привода может быть выполнена с возможностью передавать усиленное движение дистальной части оптического волокна. Например, оптическое волокно может быть расположено внутри зонда так, что дистальный конец оптического волокна проходит за дистальный конец электрода так, что движение, сообщаемое дистальной части оптического волокна, усиливается по отношению к перемещению части оптического волокна вблизи электрода и/или в продольном направлении на одинаковом протяжении с электродом.

[0026] В некоторых аспектах изобретения по меньшей мере часть оптического волокна (например, дистальная часть) содержит электропроводящее покрытие. Напряжение может быть приложено к электропроводящему покрытию оптического волокна так, что электропроводящий проводник является заряженным либо положительно, либо отрицательно. Оптическое волокно может содержать изолирующий слой. Изолирующий слой может содержать диэлектрический материал.

[0027] В некоторых аспектах изобретения заряженный электрод может быть расположен во внутренней части канюли оптического зонда. В некоторых аспектах изобретения может быть предусмотрено множество отдельных электродов. Множество электродов может быть расположено кольцеобразно вокруг оптического волокна во внутренней части канюли. Например, система исполнительного привода может иметь первый и второй электроды, проходящие в продольном направлении вдоль канюли и разнесенные на 180° по отношению друг к другу. В некоторых аспектах изобретения первый электрод и электропроводящее покрытие оптического волокна могут иметь заряды противоположной полярности для того, чтобы создать притягивающую электростатическую силу. Оптическое волокно может приближаться к первому электроду с помощью притягивающей электростатической силы. В дополнение, в некоторых аспектах изобретения второй электрод и электропроводящее покрытие оптического волокна могут иметь заряды одинаковой полярности для того, чтобы создать отталкивающую электростатическую силу. Оптическое волокно может выталкиваться в сторону от второго электрода (и по направлению к первому электроду) с помощью отталкивающей электростатической силы. Оптическое волокно и указанные два электрода могут быть электрически соединены с контроллером, подающим напряжение и электрические заряды для трех цепей (например, оптическому волокну и двум электродам).

[0028] В некоторых аспектах изобретения электроды могут быть электрически изолированы от канюли и/или оптического волокна посредством изолирующего и/или диэлектрического слоя или покрытия между электродами и канюлей и/или оптическим волокном. В некоторых аспектах изобретения указанные электроды могут быть электрически изолированы посредством изолирующего слоя. Изолирующий слой может содержать диэлектрический материал.

[0029] В некоторых аспектах изобретения, чтобы обеспечить колебания оптического волокна, контроллер может прикладывать положительное напряжение к волокну и заряжать его положительным зарядом в течение половины частотного цикла. К одному электроду в канюле может прикладываться отрицательное напряжение, которое заряжает его отрицательным зарядом. К другому электроду может прикладываться положительное напряжение, которое заряжает его положительным зарядом. Противоположно заряженные оптическое волокно и один из электродов притягиваются друг к другу из-за противоположной полярности электрических полей. Оптическое волокно и электрод, которые заряжены одинаково, отталкиваются друг от друга из-за одинаковой полярности электрических полей. Вторая половина цикла может быть повторением первой половины с переключаемой полярностью оптического волокна или переключаемыми полярностями электродов. В некоторых вариантах реализации изобретения полярность волокна может оставаться неизменной на протяжении всего цикла, в то же время полярность электродов чередуется в течение каждой половины цикла.

[0030] В некоторых аспектах изобретения представлены компактные по размерам и недорогие системы исполнительного привода для зонда ОКТ. В некоторых аспектах изобретения системы исполнительного привода обеспечивают возможность перемещать дистальный кончик оптического волокна в двух измерениях во время процесса сканирования.

[0031] Фиг. 1 представляет графический схематический вид компоновки, иллюстрирующий аспекты настоящего изобретения. В частности, показано глазное яблоко 100 при лечении. Глазное яблоко 100 содержит склеру 102, роговицу 104, переднюю камеру 106 и заднюю камеру 108. Капсулярный мешок 110 проиллюстрирован в задней камере 108. Глазное яблоко 100 дополнительно содержит сетчатку 112.

[0032] На Фиг. 1 также проиллюстрирована приводимая в качестве примера система визуализации 120. Как описано более подробно ниже, система визуализации 120 сконфигурирована для представления изображения частей глазного яблока 100, таких как сетчатка 112. Система визуализации 120 может содержать источник света 122, систему оптической когерентной томографии (ОКТ) 124, контроллер 126, интерфейс пользователя 128 и зонд 130. Источник света 122 выполнен с возможностью образования светового пучка, формирующего изображение, который будет направлен на целевые биологические ткани посредством указанного зонда 130. Источник света 122 может быть выполнен из суперлюминесцентных светодиодов, ультракоротких импульсных лазеров или суперконтинуумных лазеров, которые обеспечивают излучение света сравнительно длинноволнового диапазона, например, как между от 700 нм и 1400 нм, между 700 нм и 900 нм, между 900 нм и 1200 нм, между 1000 нм и 1100 нм, между 1250 нм и 1450 нм или между 1400 нм и 1600 нм. Световой пучок, формирующий изображение, отраженный от целевой биологической ткани и захваченный зондом 130, используется для формирования изображений целевой биологической ткани.

[0033] Система ОКТ 124 сконфигурирована для разделения светового пучка, формирующего изображение, полученного от источника света 122, на луч формирующий изображение, который направляется на целевую биологическую ткань посредством зонда 130, и опорный луч, который может быть направлен на опорное зеркало. Система ОКТ 124 может представлять собой систему в спектральной области или систему во временной области. Система ОКТ 124 дополнительно сконфигурирована для приема светового пучка, формирующего изображение, отраженного от биологической ткани-мишени и захваченного посредством зонда 130. Картина интерференции между отраженным световым пучком, формирующим изображение, и опорным лучом используется для формирования изображений целевой биологической ткани. Соответственно, система ОКТ 124 может содержать детектор, выполненный с возможностью обнаружения картины интерференции. Указанный детектор может содержать Приборы с Зарядовой Связью ПЗС (CCDs), пиксельные детекторы, или матрицу любого другого типа датчика (ов), которые генерируют электрический сигнал на основе обнаруженного света. Кроме того, детектор может содержать двумерную матрицу датчика и камеру детектора.

[0034] Контроллер 126 может содержать процессор и запоминающее устройство, которое может содержать одну или более исполняемых программ для управления характеристиками источника света 122, интерфейс пользователя 128 и/или зонд 130, а также для осуществления и выполнения функций и процессов выполнения процедуры визуализации ОКТ. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения контроллер 126 сконфигурирован с возможностью управлять системой приведения в действие зонда 130, выполненного с возможностью сканирования лучом, формирующим изображение, целевых биологических тканей.

[0035] Один или более из: источника света 122, системы ОКТ 124, контроллера 126 и интерфейса пользователя 128 могут быть реализованы в отдельных корпусах, коммуникативно соединенных друг с другом, или внутри общей консоли или корпуса. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения источник света 122, система ОКТ 124 и контроллер расположены в консоли, которая коммуникативно соединена с интерфейсом пользователя 128. Интерфейс пользователя 128 может быть выполнен или входить в состав консоли. Дополнительно, интерфейс пользователя 128, или по меньшей мере его часть (части), могут быть отделены от консоли. Интерфейс пользователя 128 может содержать дисплей, сконфигурированный с возможностью представлять изображения для пользователя или пациента, а также отображения сканируемой с помощью зонда 130 ткани во время процедуры визуализации ОКТ. Интерфейс пользователя 128 может также содержать устройства или системы ввода, включая, в качестве не имеющего ограничительного характера примера, клавиатуру, мышь, джойстик, сенсорный экран, рукоятки настройки и кнопки, наряду с некоторыми другими устройствами ввода.

[0036] Зонд 130 находится в оптической коммуникации с системой ОКТ 124. В этой связи, зонд 130 выполнен с возможностью подавать свет от источника света 122, который проходит через систему ОКТ 124 на целевую биологическую ткань с целью визуализации ткани. Дополнительно, зонд может быть электрически связан с контроллером 126. В этой связи, контроллер 126 может управлять системой приведения в действие зонда 130 посредством посылаемых к зонду 130 электрических сигналов для того, чтобы побудить систему приведения в действие сканировать лучом формирующим изображение, целевые биологические ткани. Кабель 132 может соединять зонд 130 с системой ОКТ 124 и/или контроллером 126. В этой связи, кабель 132 может содержать оптическое волокно (волокна), электрический проводник (проводники), изолятор (изоляторы), экран (экраны) и/или другие конструктивные особенности, сконфигурированные для облегчения оптической и/или электрической коммуникации между зондом 130 и системой ОКТ 124 и/или контроллером 126. Кроме того, следует понимать, что кабель 132 может содержать множество отдельных кабелей. Например, в некоторых случаях оптический кабель соединяет зонд 130 с системой ОКТ 124, а отдельный электрический кабель соединяет зонд 130 с контроллером 126.

[0037] Контроллер 126 может находиться в электрической коммуникации с одним или более электродами (например, электродами 194 и 196 на Фиг. 3, электродами 232 и 242 на Фиг. 8, электродами 262, 272 и 282 на Фиг. 9, электродами 302, 312, 322 и 332 на Фиг. 10 и т.д.) и/или электропроводящим слоем оптического волокна 138. Контроллер 126 может прикладывать напряжение и/или вызывать подачу положительного или отрицательного напряжения к одному или более электродам и/или электропроводящему слою оптического волокна 138 (например, от источника напряжения системы визуализации120, такого как батарея, и т.д.). В этой связи, система визуализации 120 может содержать один или более источников напряжения (например, по одному источнику напряжения для каждого из электродов и/или электропроводящего слоя оптического волокна 138).

[0038] Система визуализации 120 может содержать коннектор, который предназначен для облегчения разъемного соединения зонда 130 и/или кабеля 132 с системой ОКТ 124 и/или контроллером 126. Разъем предназначен для облегчения механического, оптического и/или электрического соединения зонда 130 и/или кабеля 132 с системой ОКТ 124 и/или контроллером 126. Например, оптическое волокно 138, проходящее вдоль длины зонда 130, оптически соединяется с системой ОКТ 124 посредством соединения коннектора с системой ОКТ 124. Оптическое волокно 138 может представлять собой единичное волокно или пучок волокон. В некоторых вариантах реализации изобретения коннектор выполнен с возможностью резьбового соединения с системой ОКТ 124 и/или контроллером 126. Тем не менее, следует понимать, что любой тип селективного соединительного элемента (элементов) или коннекторов может быть использован, в том числе, без ограничения, прессовая посадка, винтовое соединение типа Люэр, резьбы, а также их комбинации, в том числе соединение других типов. В некоторых аспектах изобретения коннектор располагается проксимально по отношению к системе ОКТ 124 и/или контроллеру 126. Селективное соединение коннектора с системой ОКТ 124 и/или контроллером 126 позволяет представить весь зонд 130 в качестве одноразового компонента, сконфигурированного для использования в одной процедуре.

[0039] Зонд 130 имеет такие размеры и форму, чтобы мог управляться хирургом и проникать внутрь тела пациента. Зонд 130 содержит корпус 140, имеющий проксимальную часть 142 и дистальную часть 144. Дистальная часть 142 корпуса 140 может быть подобрана по размерам и форме для ручного захвата пользователем. Например, проксимальная часть 142 корпуса 140 может определять рукоятку 146. Рукоятка 146 может быть подобрана по размерам и форме для захватывания одной рукой пользователя. Кроме того, рукоятка 146 может содержать текстурированную поверхность 148 (например, шероховатую, рифленую, с выступами/выемками, коническую, другие конструктивные особенности поверхности и/или их комбинации) для улучшения захвата пользователем рукоятки 146. При использовании, пользователь управляет положением дистальной части 144 корпуса 140 путем маневрирования рукояткой 146 таким образом, что луч, формирующий изображение, направляется к целевой биологической ткани.

[0040] Дистальная часть 144 зонда 130 может быть подобрана по размерам и форме для введения в подлежащее лечению глазное яблоко 100. В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 1, дистальная часть 144 зонда 130 содержит канюлю 150. Канюля 150 может быть подобрана по размерам и форме для введения через склеру 102 глазного яблока 100 для облегчения визуализации сетчатки 112. Канюля 150 может быть выполнена как единое целое с рукояткой 146 в виде части корпуса 140. В качестве альтернативы, канюля 150 и рукоятка 146 могут быть отдельными компонентами, жестко прикрепленными друг к другу для формирования корпуса 140. Оптический элемент 152, такой как линза, может быть закреплен в пределах дистального конца канюли 150. Оптический элемент 152 выполнен с возможностью фокусировки светового изображения на целевой биологической ткани, такой как сетчатка 112. Оптический элемент 152 может представлять собой, например, градиентную линзу (ГРИН), любую другую подходящую линзу, любой подходящий оптический компонент (компоненты), или их комбинацию. В зависимости от варианта реализации изобретения градиентная линза может быть сферической, осевой или радиальной. Оптический элемент 152 также может представлять собой сферическую линзу. Могут быть использованы линзы, которые имеют другие формы.

[0041] Как описано более подробно ниже, оптическое волокно 138 перемещается по отношению к оптическому элементу 152 посредством системы исполнительного привода, расположенной внутри зонда 130, чтобы вызвать сканирование части целевой биологической ткани лучом, формирующим изображение, фокусируемым оптическим элементом 152. Фиг. 2 и 5-10, описанные ниже, иллюстрируют различные приводимые в качестве примера варианты реализации изобретения систем исполнительного привода в соответствии с настоящим изобретением. В этой связи следует понимать, что системы исполнительного привода из настоящего изобретения могут быть размещены внутри рукоятки 146, внутри канюли 150 и/или их комбинации для перемещения оптического волокна 138 по заданной модели сканирования.

[0042] Расстояние фокальной точки луча, формирующего изображение, от дистального конца зонда 130 может быть определено посредством оптического элемента 152, величины зазора между дистальным концом оптического волокна 138 и проксимальной поверхностью оптического элемента 152, числовой апертуры оптического волокна 138, и/или длины волны света луча, формирующего изображение. Например, в некоторых случаях оптическая сила оптического элемента 152 и/или величина зазора выбирается так, чтобы иметь глубину фокусировки, соответствующую возможному расстоянию дистального конца зонда 130 от целевой биологической ткани во время использования. В некоторых вариантах реализации зонда 130 для визуализации сетчатки, фокальная точка луча, формирующего изображение, может находиться между 1 и 20 мм, между 5 мм и 10 мм, между 7 и 8 мм или около 7,5 мм по отношению к дистальному концу зонда 130.

[0043] Приведенное ниже описание в целом относится к Фиг. 2 и 5. Фиг. 2 представляет стилизованную иллюстрацию вида сбоку поперечного разреза видеозонда 190 в соответствии с аспектом настоящего изобретения. Фиг. 5 представляет стилизованную иллюстрацию вида поперечного разреза канюли видеозонда по Фиг. 2 в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

[0044] Как показано, оптическое волокно 138 проходит вдоль длины зонда 190 через рукоятку 146 и канюлю 150. Оптическое волокно 138 может быть консольно-закрепленным. Иными словами, проксимальный участок оптического волокна 138 может быть закреплен на проксимальной части зонда 190, а дистальный участок 218 оптического волокна 138 являться подвижным по отношению к рукоятке 146 и/или канюле 150. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения по меньшей мере часть системы исполнительного привода 192 располагается внутри канюли 150. Система исполнительного привода 192 выполнена с возможностью передавать движение оптическому волокну 138 так, что дистальный конец 180 оптического волокна 138 перемещается относительно канюли 150 и оптического элемента 152, который неподвижно прикреплен к канюле. Более конкретно, дистальный конец 180 оптического волокна 138 может быть перемещен относительно оптического элемента 152 для сканирования луча, формирующего изображение, по заданной модели в соответствии с целевой биологической тканью.

[0045] Оптический элемент 152 выполнен с возможностью фокусировать луч, формирующий изображение, полученный из оптического волокна 138, на целевой биологической ткани. В этой связи, оптический элемент 152 содержит проксимальную поверхность 182 и дистальную поверхность 184. Луч, формирующий изображение, поступает в оптический элемент 152 через проксимальную поверхность 182 и выходит из оптического элемента 152 через дистальную поверхность 184. Как показано, проксимальная поверхность 182 оптического элемента 152 может проходить под косым углом по отношению к продольной оси канюли 150. В связи с тем, что проксимальная поверхность 182 ориентирована под косым углом, величина отражения, полученного от луча, формирующего изображение, который входит в оптический элемент 152, может быть уменьшена. В других вариантах реализации изобретения проксимальная поверхность 182 проходит перпендикулярно к продольной оси канюли 150.

[0046] Дистальный конец 180 оптического волокна 138 может быть расположен на расстоянии от проксимальной поверхности 182 оптического элемента 152. В этой связи, расстояние между дистальным концом 180 оптического волокна 138 и проксимальной поверхностью 182 оптического элемента 152 может быть выбрано для достижения желаемой оптической характеристики (например, фокусного расстояния, размера фокуса и т.д.). Расстояние между дистальным концом 180 оптического волокна 138 и проксимальной поверхностью 182 оптического элемента 152 также может быть выбрано для того, чтобы обеспечить желаемый диапазон перемещения оптического волокна 138 внутри канюли 150 без физического соприкосновения с оптическим элементом 152. Оптический элемент 152 может быть механически соединен с дистальным концом 180 оптического волокна 138 таким образом, что оптический элемент 152 перемещается с дистальным концом 180 оптического волокна 138.

[0047] Система исполнительного привода 192 выполнена с возможностью передавать движение оптическому волокну 138 таким образом, что дистальный конец 180 оптического волокна 138 может быть перемещен относительно оптического элемента 152 для сканирования луча, формирующего изображение, по заданной модели в соответствии с целевой биологической тканью. Система исполнительного привода192 может содержать по меньшей мере один электрод (например, один, два, три, четыре или более электродов). Более конкретно, система исполнительного привода 192 выполнена с возможностью генерации электростатической силы между оптическим волокном 138 и электродом посредством прикладывания напряжения к электроду и его зарядки. Путем избирательной зарядки электрода, оптическое волокно 138 может