Зонды для получения изображения и связанные с ними устройства, системы и способы, в которых применяют исполнительные механизмы в виде плечей рычага

Зонды для получения изображения и связанные с ними устройства, системы и способы, в которых применяют исполнительные механизмы в виде плечей рычага

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, относятся к устройствам, системам и способам сканирования ткани при помощи зонда оптической когерентной томографии (OCT) и, более конкретно, к устройствам, системам и способам, в которых применяют зонд OCT, имеющий переносное волокно для получения изображения в офтальмологии.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Системы оптической когерентной томографии (OCT) применяют для захвата и генерирования изображений слоев ткани пациента. Данные системы часто содержат зонды OCT, которые могут инвазивным способом проникать в ткань для обеспечения визуализации ткани внутри пациента. В офтальмологии зонды OCT применяют для получения подробных изображений ткани вокруг глаза или даже образования части глаза, такой как сетчатка.

[0003] При применении оптический луч света направлен через зонд на ткань. Небольшая часть данного света отображается от подповерхностных образований ткани и собирается через тот же зонд. Большая часть света не отображается, а скорее диффузно рассеивается под большими углами. При традиционном получении изображения данный диффузно рассеянный свет способствует образованию шумового фона, который делает изображение нечетким. Однако, в OCT технология, называемая интерферометрия, записывает дины оптического пути принятых фотонов и обеспечивает данные, которые отвергают большинство фотонов, которые рассеиваются несколько раз перед выявлением. В результате получают изображения, которые являются более четкими и которые выражают глубину ткани.

[0004] Зонды OCT часто содержат выступающую канюлю, которая может инвазивным способом проникать в ткань пациента. Зонд сканирует ткань путем преломления оптического луча света через линзу, расположенную на конце канюли. Лучевое исследование может включать перемещение оптического волокна назад и вперед внутри канюли для направления луча света через линзу и на ткань под различными углами. Длина и небольшой диаметр канюли усложняют перемещение волокна назад и вперед внутри канюли. Кроме того, небольшое количество доступного пространства внутри зонда ограничивает типы исполнительных механизмов, которые можно применять. Более того, зонды OCT и связанные с ними системы должны быть изготовлены с меньшими затратами, что включает возможность получения зонда в виде выбрасываемого устройства одноразового использования в некоторых вариантах реализации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, связаны с устройствами, системами и способами, в которых применяют механическую конструкцию, такую как плечо рычага или изогнутый механизм, и электрически возбуждаемый элемент, такой как исполнительный механизм, для приведения в движение оптического волокна, расположенного внутри зонда для получения изображения.

[0006] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предусмотрен офтальмологический зонд для получения изображения. Зонд может содержать ручку; канюлю, соединенную с ручкой; оптическое волокно, расположенное по меньшей мере частично внутри ручки и канюли, при этом оптическое волокно выполнено с возможностью приема светового пучка, формирующего изображение, от источника светового пучка, формирующего изображение, и направления светового пучка, формирующего изображение, на оптический элемент, расположенный внутри дистальной части канюли; и исполнительную систему, выполненную с возможностью приведения в движение оптического волокна, при этом исполнительная система содержит механическую конструкцию и электрически возбуждаемый элемент, выполненный с возможностью выборочного приведения в движение механической конструкции под действием электрически возбуждаемого элемента, находящегося в электрически возбужденном состоянии.

[0007] Механическая конструкция может представлять собой плечо рычага. Исполнительная система может быть выполнена с возможностью приведения в усиленное движение дистальной секции оптического волокна. Оптическое волокно может быть соединено с плечом рычага так, что дистальный конец оптического волокна проходит за дистальный конец плеча рычага, таким образом движение, приданное дистальному концу оптического волокна, усиливается относительно перемещения плеча рычага. По меньшей мере часть плеча рычага может быть выполнена с возможностью перемещения относительно ручки в ответ на электрическое возбуждение электрически возбуждаемого элемента. Плечо рычага может быть шарнирно закреплено к ручке посредством цапфы шарнира. Плечо рычага может быть закреплено с возможностью перемещения к ручке посредством изогнутой опоры. Плечо рычага может содержать первую секцию, выполненную с возможностью соприкосновения с электрически возбуждаемым элементом; и вторую секцию, выполненную с возможностью соприкосновения с оптическим волокном. Исполнительная система может дополнительно содержать возвратный элемент, выполненный с возможностью противодействия движению, приданному оптическому волокну плечом рычага в ответ на электрическое возбуждение электрически возбуждаемого элемента. Возвратный элемент может представлять собой гибкий возвратный элемент. Электрически возбуждаемый элемент может быть выполнен с возможностью приведения в движение первого плеча рычага в первом направлении; и в ответ на движение, приданное первому плечу рычага посредством электрически возбуждаемого элемента, второе плечо рычага перемещается во втором направлении для приведения в движение оптического волокна. Второе направление может быть противоположным первому направлению. Второе направление может быть перпендикулярным первому направлению. Проксимальная секция электрически возбуждаемого элемента может быть надежно прикреплена к проксимальной части ручки. Оптический элемент может содержать градиентную линзу (GRIN). Оптический элемент может быть механически соединен с дистальным концом оптического волокна, так что оптический элемент перемещается с дистальным концом оптического волокна. Исполнительная система может быть выполнена с возможностью приведения в движение оптического волокна для сканирования светового пучка, формирующего изображение, вдоль траектории сканирования с линейной протяженностью на целевой биологической ткани от 1 мм до 5 мм на расстоянии от 5 мм до 10 мм от дистального конца ручки. Элемент жесткости может быть расположен смежно с оптическим волокном.

[0008] Механическая конструкция может представлять собой изогнутый механизм. Изогнутый механизм может содержать первую вершину, выполненную с возможностью смещения электрически возбуждаемым элементом, и вторую вершину, выполненную с возможностью приведения в движение оптического волокна в ответ на смещение первой вершины. Изогнутый механизм может дополнительно содержать третью вершину, расположенную напротив первой вершины, и четвертую вершину, расположенную напротив второй вершины, при этом третья вершина и четвертая вершина надежно прикреплены к ручке.

[0009] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предусмотрена офтальмологическая система для получения изображения. Система может содержать источник светового пучка, формирующего изображение, выполненный с возможностью генерирования светового пучка, формирующего изображение; световод в оптической связи с источником светового пучка, формирующего изображение, при этом световод выполнен с возможностью приема сгенерированного светового пучка, формирующего изображение, от источника светового пучка, формирующего изображение; и зонд в оптической связи со световодом, при этом зонд содержит ручку; канюлю, соединенную с ручкой; оптическое волокно, расположенное по меньшей мере частично внутри ручки и канюли, при этом оптическое волокно выполнено с возможностью приема светового пучка, формирующего изображение, от источника светового пучка, формирующего изображение, и направления светового пучка, формирующего изображение, на оптический элемент, расположенный внутри дистальной части канюли; и исполнительную систему, выполненную с возможностью приведения в движение оптического волокна, при этом исполнительная система содержит механическую конструкцию и электрически возбуждаемый элемент, выполненный с возможностью выборочного приведения в движение механической конструкции под действием электрически возбуждаемого элемента, находящегося в электрически возбужденном состоянии, при этом механическая конструкция содержит по меньшей мере одно из плеча рычага и изогнутого механизма.

[0010] Система может дополнительно содержать контроллер в связи с источником света, при этом контроллер выполнен с возможностью управления приведением в действие источника светового пучка, формирующего изображение, для процедуры получения изображения оптической когерентной томографии (OCT). Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью обработки данных, полученных зондом, и вывода данных получения изображения на дисплей, связанный с контроллером.

[0011] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предусмотрен способ получения изображения в офтальмологии. Способ может включать приведение в возбуждение электрически возбуждаемого элемента, расположенного внутри корпуса офтальмологического зонда, для отклонения плеча рычага внутри корпуса; при этом отклонение плеча рычага вызывает сканирование оптическим волокном, соединенным с плечом рычага, светового пучка, формирующего изображение, проходящего через оптическое волокно к оптическому элементу, расположенному внутри дистальной части корпуса.

[0012] Дополнительные аспекты, признаки и преимущества настоящего раскрытия станут понятны из следующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0013] На фиг. 1 представлено графическое схематическое изображение глаза при лечении и иллюстративная система для получения изображения OCT в соответствии с аспектом настоящего раскрытия.

[0014] На фиг. 2 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с аспектом настоящего раскрытия.

[0015] На фиг. 3 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе дистальной части зонда для получения изображения согласно фиг. 2, показывающего оптическое волокно зонда для получения изображения в первом положении в соответствии с аспектом настоящего раскрытия.

[0016] На фиг. 4 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе дистальной части зонда для получения изображения согласно фиг. 2, подобный такому на фиг. 3, но показывающий оптическое волокно во втором положении в соответствии с аспектом настоящего раскрытия.

[0017] На фиг. 5 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия.

[0018] На фиг. 6 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия.

[0019] На фиг. 7 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия.

[0020] На фиг. 8 представлено стилизованное изображение вида сзади в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия.

[0021] На фиг. 9 представлено стилизованное изображение вида сзади в поперечном разрезе зонда для получения изображения согласно фиг. 8, показывающего гибкий соединительный элемент и оптическое волокно зонда для получения изображения в соответствии с аспектом настоящего раскрытия.

[0022] На фиг. 10 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия.

[0023] На графических материалах элементы, имеющие одинаковое обозначение, имеют одинаковые или подобные функции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0024] В следующем описании изложены конкретные подробности, описывающие определенные варианты осуществления. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что раскрытые варианты осуществления могут быть применены на практике без некоторых или всех данных конкретных подробностей. Представленные конкретные варианты осуществления предназначены для иллюстрации, а не ограничения. Специалист в данной области техники может представить себе другой материал, который несмотря на то, что конкретно не описан в данном документе, находится в рамках объема и сущности настоящего раскрытия. Любые изменения и дополнительные модификации к описанным устройствам, системам и способам и любое дополнительное применение идей настоящего раскрытия полностью рассмотрены и включены в настоящее раскрытие, что будет в общем очевидно специалисту в данной области техники, к которой относится данное раскрытие. В частности, полностью рассмотрено, что признаки, компоненты и/или этапы, описанные относительно одного варианта осуществления, могут быть объединены с признаками, компонентами и/или этапами, описанными относительно других вариантов осуществления настоящего раскрытия. Для краткости изложения, однако, многочисленные повторения данных объединений не будут описаны отдельно.

[0025] Настоящее раскрытие относится в общем к зондам OCT, системам OCT и способам, при которых сканируют ткань для получения изображение OCT. Зонд может содержать канюлю, выполненную с возможностью инвазивным способом проникать в ткань пациента, такую как глазное яблоко. Канюля может вмещать линзу и оптическое волокно. Волокно направляет свет через линзу и захватывает отраженный свет, который проходит обратно через линзу. Для получения сканирования области или линии ткани, вместо одной лишь точки, волокно может перемещаться внутри канюли относительно линзы, что вызывает испускание света от линзы для сканирования вдоль необходимой траектории. Поскольку канюля, которая проникает в ткань пациента, является желательно небольшой в поперечном сечении, перемещение волокна внутри канюли является затрудненным. Небольшое количество доступного пространства внутри зонда ограничивает типы исполнительных механизмов, которые могут быть применимы для приведения в движение волокна. В некоторых случаях желательно изготовить зонд или по меньшей мере его часть в виде выбрасываемого компонента, что делает конструкцию продукта менее затратной с точки зрения техники производства.

[0026] В иллюстративных аспектах, описанных в данном документе, применяют технику перемещения всего или некоторой части волокна внутри зонда с использованием исполнительной системы, расположенной внутри зонда, что преодолевает одну или несколько проблем или ограничений предыдущих подходов. В некоторых аспектах, описанных в данном документе, исполнительная система может содержать механическую конструкцию и электрически возбуждаемый элемент, выполненный с возможностью выборочного приведения в движение механической конструкции под действием электрически возбуждаемого элемента, находящегося в электрически возбужденном состоянии. Электрически возбуждаемый элемент может содержать исполнительный механизм. Механическая конструкция может содержать плечо рычага. Исполнительный механизм может быть присоединен к первому элементу плеча рычага. Второй элемент плеча рычага может быть присоединен к волокну или узлу волокна, которые необходимо привести в движение. Первый элемент плеча рычага может быть короче, чем второй элемент плеча рычага. Волокно или узел волокна могут содержать элемент жесткости, через который проходят волокно или узел волокна. Элемент жесткости может обеспечить жесткость волокна при необходимости такой жесткости. Форма элементов плеча рычага может быть ровной или наклоненной относительно друг друга для подстраивания к требованиям по размещению или для изменения направления приведения в движение. Плечо рычага может поворачиваться при его приведении в движение, вызывая приведение в движение прикрепленного волокна или узла волокна путем увеличения соотношения длин элементов плеча рычага. Плечо рычага может иметь шарнир или другой подобный компонент, вокруг которого оно поворачивается, или плечо рычага может поворачиваться посредством изогнутой опоры (например, гибкого шарнира и т. д.). Плечо рычага может быть выполнено симметричным образом для обеспечения движения волокна, которое является линейным. Симметричная конфигурация может быть достигнута путем расположения двух плечей рычага зеркальным образом. Оба коротких элемента плечей рычага могут непосредственно или опосредованно соприкасаться с исполнительным механизмом, и длинные элементы плеча рычага могут соприкасаться с волокном или узлом волокна. Концы обоих соответствующих элементов плеча рычага могут быть непосредственно или опосредованно присоединены посредством гибких соединительных элементов. Плечи рычага могут поворачиваться посредством цапфы шарнира и/или изогнутой опоры.

[0027] В некоторых аспектах, описанных в данном документе, идея рычага 1 рода (механическое преимущество может быть больше 1) может быть реализована для достижения увеличения хода для приведения в движение волокна или узла волокна в сочетании с эндоскопом для сканирования OCT. Это может устранить необходимость в непосредственном приведении волокна в движение с помощью исполнительного механизма с большим ходом или зависимости от длинных удлинителей исполнительного механизма, который по сути представляет собой рычаг 3 рода (механическое преимущество является менее одного). В некоторых аспектах, описанных в данном документе, элементы плеча рычага могут быть размещены/расположены таким образом, что это может обеспечить преимущественные варианты расположения исполнительного механизма относительно волокна или узла волокна в корпусе зонда.

[0028] В некоторых аспектах, описанных в данном документе, механическая конструкция исполнительной системы может содержать изогнутый механизм и исполнительный механизм. Изогнутый механизм может быть прикреплен к исполнительному механизму в одном месте и к волокну или узлу волокна во втором месте. Изогнутый механизм может иметь форму в виде ромба, включая четыре элемента, присоединенные посредством гибких стыков на каждой вершине. Ромб может быть удлинен в направлении одной оси и укорочен в направлении другой оси, как измерено от одной вершины к другой противоположной вершине. Исполнительный механизм может быть прикреплен к одной из вершин в удлиненной оси. Противоположная вершина может быть зафиксирована. Волокно или узел волокна может быть прикреплен к одной из вершин вдоль укороченной оси. Противоположная вершина может быть зафиксирована. При перемещении исполнительного механизма изогнутый механизм может приспосабливаться посредством изменения формы. При одной каждой из зафиксированных вершин на удлиненных и укороченных осях вершина с закрепленным волокном или узлом волокна может откликаться на движение наружу, обеспечивая как увеличение хода исполнительного механизма, так и изменение направления приведения в движение.

[0029] В некоторых аспектах, описанных в данном документе, изогнутый механизм может быть реализован для достижения увеличения хода для приведения в действие волокна или узла волокна в сочетании с эндоскопом для сканирования OCT. Это может устранить необходимость в непосредственном приведении волокна в движение с помощью исполнительного механизма с большим ходом. В некоторых аспектах, описанных в данном документе, изогнутый механизм может быть размещен/расположен таким образом, что это может обеспечить преимущественные варианты расположения исполнительного механизма относительно волокна или узла волокна в корпусе зонда.

[0030] В некоторых аспектах исполнительная система может быть выполнена с возможностью приведения в усиленное движение дистальной секции оптического волокна. Например, оптическое волокно может быть расположено внутри зонда, так что дистальный конец оптического волокна проходит за пределы дистального конца электрически возбуждаемого элемента и/или механической конструкции исполнительной системы, так что движение, приданное дистальной секции оптического волокна, усиливается относительно перемещения части оптического волокна вблизи и/или в продольном направлении на одном уровне с электрически возбуждаемым элементом и/или механической конструкцией.

[0031] В некоторых аспектах, описанных в данном документе, предусмотрены исполнительные системы, которые являются недорогими и имеют достаточный ход для перемещения волокна или узла волокна для достижения сканирования OCT. В некоторых аспектах показаны и описаны исполнительные системы, которые могут быть достаточно компактными, так что их можно упаковать в оболочку, определенную зондом для получения изображения, или могут обеспечивать движение в направлении, которое необходимо для перемещения волокна или узла волокна. В некоторых аспектах предусмотрены исполнительные системы, которые обеспечивают усиление хода от исполнительного механизма и механизм для изменения направления приведения в движение.

[0032] На фиг. 1 представлено графическое схематическое изображение расположения, иллюстрирующее аспекты настоящего раскрытия. В частности, показан глаз 100 при лечении. Глаз 100 содержит склеру 102, роговицу 104, переднюю камеру 106 и заднюю камеру 108. Капсулярный мешок 110 изображен в задней камере 108. Глаз 100 дополнительно содержит сетчатку 112.

[0033] Иллюстративная система 120 для получения изображения также изображена на фиг. 1. Как будет более подробно рассмотрено ниже, система 120 для получения изображения выполнена с возможностью изображения частей глаза 100, таких как сетчатка 112. Система 120 для получения изображения может содержать источник 122 света, систему 124 оптической когерентной томографии (OCT), контроллер 126, пользовательский интерфейс 128 и зонд 130. Источник 122 света выполнен с возможностью обеспечения светового пучка, формирующего изображение, который будет направлен на целевую биологическую ткань с помощью зонда 130. Источник 122 света может состоять из сверхлюминесцентных диодов, лазеров ультракоротких импульсов или суперконтинуумных лазеров, которые обеспечивают относительно длинноволновой свет, как, например, от 700 нм до 1400 нм, от 700 нм до 900 нм, от 900 нм до 1200 нм, от 1000 нм до 1100 нм, от 1250 нм до 1450 нм или от 1400 нм до 1600 нм. Световой пучок, формирующий изображение, отображенный от целевой биологической ткани и захваченный зондом 130, применим для генерирования изображений целевой биологической ткани.

[0034] Система 124 OCT выполнена с возможностью разделения светового пучка, формирующего изображение, принятого от источника 122 света, на луч, формирующий изображение, который направлен на целевую биологическую ткань зондом 130, и исходный луч, который может быть направлен на зеркало опорного луча. Система 124 OCT может представлять собой систему спектральной области или временной области. Система 124 OCT дополнительно выполнена с возможностью приема светового пучка, формирующего изображение, отображенного от целевой биологической ткани и захваченного зондом 130. Интерферограмма между отображенным световым пучком, формирующим изображение, и исходным лучом, применима для генерирования изображений целевой биологической ткани. Соответственно, система 124 OCT может содержать детектор, выполненный с возможностью выявления интерферограммы. Детектор может включать детекторы с заряженной связью (CCD), пиксели или матрицу любого другого типа датчика(ов), которые генерируют электрический сигнал на основе выявленного светового пучка. Кроме того, детектор может включать матрицу с двумерным датчиком и камеру детектора.

[0035] Контроллер 126 может содержать процессор и запоминающее устройство, которое может содержать одну или несколько выполняемых программ для управления аспектами источника 122 света, пользовательского интерфейса 128 и/или зонда 130 и для выполнения и реализации функций и процессов для осуществления процедуры получения изображения OCT. Например, контроллер 126 выполнен с возможностью управления исполнительной системой зонда 130, выполненного с возможностью сканирования луча, формирующего изображение, вдоль целевой биологической ткани в некоторых вариантах воплощения.

[0036] Один или несколько из источника 122 света, системы 124 OCT, контроллера 126 и пользовательского интерфейса 128 могут быть выполнены в отдельных корпусах, соединенных с возможностью связи друг с другом, или внутри общей консоли или корпуса. Например, в некоторых вариантах воплощения источник 122 света, система 124 OCT и контроллер расположены внутри консоли, которая соединена с возможностью связи с пользовательским интерфейсом 128. Пользовательский интерфейс 128 может быть расположен на консоли или образовывать ее часть. Кроме того, пользовательский интерфейс 128 или по меньшей мере его часть(и) может быть отделена от консоли. Пользовательский интерфейс 128 может содержать дисплей, выполненный с возможностью представления изображений пользователю или пациенту и отображения ткани, сканированной зондом 130 во время процедуры получения изображения OCT. Пользовательский интерфейс 128 может также содержать устройства или системы ввода, в том числе без какого-либо ограничения, клавиатуру, мышку, джойстик, сенсорный экран, номерной диск и кнопки, среди других устройств ввода.

[0037] Зонд 130 находится в оптической связи с системой 124 OCT. В этом отношении, зонд 130 выполнен с возможностью представления света от источника 122 света, который проходит через систему 124 OCT на целевую биологическую ткань с целью получения изображения ткани. Кроме того, зонд может находится в электрической связи с контроллером 126. В этом отношении, контроллер 126 может управлять исполнительной системой зонда 130 посредством электрических сигналов, переданных на зонд 130, для вызывания сканирования исполнительной системой луча, формирующего изображение, вдоль целевой биологической ткани. Кабель 132 может соединять зонд 130 с системой 124 OCT и/или контроллером 126. В этом отношении, кабель 132 может включать оптическое(ие) волокно(а), электрический(ие) проводник(и), диэлектрик(и), защитный(ые) экран(ы) и/или другие устройства, выполненные с возможностью обеспечения оптической и/или электрической связи между зондом 130 и системой 124 OCT и/или контроллером 126. Кроме того, следует понимать, что кабель 132 может содержать несколько отдельных кабелей. Например, в некоторых случаях оптический кабель соединяет зонд 130 с системой 124 OCT и отдельный электрический кабель соединяет зонд 130 с контроллером 126.

[0038] Система 120 для получения изображения может содержать соединитель, который выполнен с возможностью обеспечения съемного соединения зонда 130 и/или кабеля 132 с системой 124 OCT и/или контроллером 126. Соединитель выполнен с возможностью обеспечения механического, оптического и/или электрического соединения зонда 130 и/или кабеля 132 с системой 124 OCT и/или контроллером 126. Например, оптическое волокно 138, проходящее вдоль длины зонда 130, оптически соединено с системой 124 OCT посредством соединения соединителя с системой 124 OCT. Оптическое волокно 138 может представлять собой одно волокно или пучок волокон. В некоторых вариантах осуществления соединитель выполнен с возможностью резьбового сцепления с системой 124 OCT и/или контроллером 126. Однако, следует понимать, что любой тип выборочного средства(средств) сцепления или соединителей может быть применим, в том числе без ограничения прессовая посадка, винтовое соединение типа Люэр, резьба и их комбинации, среди других типов соединения. В некоторых аспектах соединитель расположен вблизи системы 124 OCT и/или контроллера 126. Выборочное сцепление соединителя при системе 124 OCT и/или контроллере 126 обеспечивает представление всего зонда 130 в виде выбрасываемого компонента, выполненного с возможностью применения в одной процедуре.

[0039] Зонд 130 имеет такие размеры и форму, чтобы его мог держать в руке хирург и он мог проникать в тело пациента. Зонд 130 содержит корпус 140, имеющий проксимальную часть 142 и дистальную часть 144. Проксимальная часть 142 корпуса 140 может иметь такие размеры и форму для ручного захвата пользователем. Например, проксимальная часть 142 корпуса 140 может определять ручку 146. Ручка 146 может иметь размеры и форму для захвата одной рукой пользователя. Кроме того, ручка 146 может содержать фактурную поверхность 148 (например, шероховатую, с рифлением, выступами/углублениями, конусами, другими поверхностными элементами и/или их комбинацией) для улучшения захвата пользователем ручки 146. При применении пользователь управляет положением дистальной части 144 корпуса 140 путем маневрирования ручкой 146, так что луч светового пучка, формирующего изображение, направлен по направлению к целевой биологической ткани.

[0040] Дистальная часть 144 зонда 130 может иметь такие размеры и форму для вставки в глаз 100, подлежащий лечению. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 1 дистальная часть 144 зонда 130 содержит канюлю 150. Канюля 150 может иметь такие размеры и форму для вставки через склеру 102 глаза 100 для обеспечения получения изображения сетчатки 112. Канюля 150 может образовывать единое целое с ручкой 146 как часть корпуса 140. Альтернативно, канюля 150 и ручка 146 могут быть отдельными компонентами, надежно закрепленными друг с другом для образования корпуса 140. Оптический элемент 152, такой как линза, может быть закреплен внутри дистального конца канюли 150. Оптический элемент 152 выполнен с возможностью фокусировки светового пучка, формирующего изображение, на целевой биологической ткани, такой как сетчатка 112. Оптический элемент 152 может представлять собой, например, градиентную линзу (GRIN), любую другую подходящую линзу, любой(ые) подходящий(ие) оптический(ие) компонент(ы) или их комбинацию. В зависимости от варианта осуществления градиентная линза может быть сферической, осевой или радиальной. Оптический элемент 152 также может представлять собой сферическую линзу. Можно применять другие формы линз.

[0041] Как будет более подробно рассмотрено ниже, оптическое волокно 138 перемещается относительно оптического элемента 152 посредством исполнительной системы, расположенной внутри зонда 130, чтобы вызвать сканирование лучом, формирующим изображение, сфокусированным оптическим элементом 152, вдоль части целевой биологической ткани. На фиг. 2 и 5-10, описанных ниже, изображены различные иллюстративные варианты осуществления исполнительных систем в соответствии с настоящим раскрытием. В этом отношении, следует понимать, что исполнительные системы согласно настоящему раскрытию могут быть расположены внутри ручки 146, внутри канюли 150 и/или их комбинаций для перемещения оптического волокна 138 вдоль необходимой траектории сканирования.

[0042] Расстояние фокусной точки луча, формирующего изображение, от дистального конца зонда 130 может быть определено посредством оптического элемента 152, промежуточного расстояния между дистальной вершиной 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 фокусная сила оптического элемента 152 и/или промежуточное расстояние выбраны для получения глубины фокуса, соответствующей возможному расстоянию дистального конца зонда 130 от целевой биологической ткани во время применения. В некоторых вариантах выполнения зонда 130 для получения изображения сетчатки фокусная точка луча, формирующего изображение, может составлять от 1 мм до 20 мм, от 5 мм до 10 мм, от 7 мм до 8 мм или приблизительно 7,5 мм за дистальным концом зонда 130.

[0043] На фиг. 2 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда 190 для получения изображения в соответствии с аспектом настоящего раскрытия. Как показано, оптическое волокно 138 проходит вдоль длины зонда 190 через ручку 146 и канюлю 150. В иллюстративном варианте осуществления исполнительная система 192 расположена внутри ручки 146. Оптическое волокно 138 может быть зафиксировано на проксимальной части зонда 190. Исполнительная система 192 выполнена с возможностью приведения в движение оптического волокна 138, так что дистальный конец 180 оптического волокна 138 перемещается относительно канюли 150 и оптического элемента 152, который надежно прикреплен к канюле. Более конкретно, дистальный конец 180 оптического волокна 138 может перемещаться относительно оптического элемента 152 для сканирования луча, формирующего изображение, вдоль необходимой траектории относительно целевой биологической ткани.

[0044] Оптический элемент 152 выполнен с возможностью фокусирования луча, формирующего изображение, принятого от оптического волокна 138, на целевую биологическую ткань. В этом отношении, оптический элемент 152 содержит проксимальную поверхность 182 и дистальную поверхность 184. Луч, формирующий изображение, входит 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 непрямым углом относительно продольной оси канюли 150. При ориентировании проксимальной поверхности 182 под непрямым углом количество отображения, полученного от луча, формирующего изображение, входящего в оптический элемент 152, может быть уменьшено. В других вариантах осуществления проксимальная поверхность 182 проходит перпендикулярно продольной оси канюли 150.

[0045] Дистальный конец 180 оптического волокна 138 может быть отделен от проксимальной поверхности 182 оптического элемента 152. В этом отношении, промежуток между дистальным концом 180 оптического волокна 138 и проксимальной поверхностью 182 оптического элемента 152 может быть выбран для достижения необходимой оптической производительности (например, фокусное расстояние, размер фокуса и т. д.). Промежуток между дистальным концом 180 оптического волокна 138 и проксимальной поверхностью 182 оптического элемента 152 может также быть выбран для обеспечения необходимого диапазона движения 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, так что оптический элемент 152 перемещается с дистальным концом 180 оптического волокна 138.

[0046] Исполнительная система 192 выполнена с возможностью приведения в движение оптического волокна 138, так что дистальный конец 180 оптического волокна 138 может перемещаться относительно оптического элемента 152 для сканирования луча, формирующего изображение, вдоль необходимой траектории относительно целевой биологической ткани. В исполнительной системе 192 можно применять механическую конструкцию, такую как плечо 196 рычага, и электрически возбуждаемый элемент 194 для приведения в движение оптического волокна, расположенного внутри зонда для получения изображения. Исполнительная система 192 выполнена с возможностью осуществления перемещения плеча 196 рычага относительно корпуса в ответ на выборочное электрическое возбуждение электрически возбуждаемого элемента 194. Путем применения плеча 196 рычага для приведения в движение оптического волокна 138 механическое преимущество, связанное с плечом рычага, может быть реализовано во время приведения в движение оптического волокна 138.

[0047] В некоторых вариантах осуществления все или некоторая часть оптического волокна 138