ЗОНДЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ УСТРОЙСТВА, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ, В КОТОРЫХ ПРИМЕНЯЮТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ В ВИДЕ ПЛЕЧЕЙ РЫЧАГА Российский патент 2018 года по МПК A61B3/10 

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 внутри зонда 190 (например, дистальный конец 180) перемещается, например, от 10 мкм до 500 мкм, от 50 мкм до 500 мкм, от 100 мкм до 400 мкм или от 100 мкм до 300 мкм вдоль проксимальной поверхности 182 оптического элемента 152. Полученное оптическое сканирование направлено на целевую биологическую ткань на расстоянии, например, от 1 мм до 20 мм от дистального конца канюли 150 (например, фокусная точка луча, формирующего изображение, как описано выше). Линейная протяженность луча, формирующего изображение, на целевой биологической ткани может составлять от 1 мм до 10 мм, от 1 мм до 8 мм или от 1 мм до 5 мм. Например, может быть представлено от приблизительно 50x до приблизительно 1000x усиления расстояния, с которым волокно перемещается вдоль проксимальной поверхности 182 оптического элемента 152 в сравнении с линейной протяженностью луча, формирующего изображение, на целевой биологической ткани.

[0048] Электрически возбуждаемый элемент 194 показан как консоль, проходящая от проксимальной части ручки 146. То есть, проксимальная часть 212 электрически возбуждаемого элемента 194 может быть надежно прикреплена к корпусу, определяющему ручку 146, и дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 может быть подвижной относительно ручки 146. Дистальная часть 214 может соприкасаться с проксимальной секцией 198 плеча 196 рычага и прикладывать к ней силу. Электрически возбуждаемый элемент 194 может представлять собой и/или включать различные компоненты. Например, электрически возбуждаемый элемент 194 может представлять собой биморфный пьезоэлектрический исполнительный механизм, линейный исполнительный механизм, соленоидный исполнительный механизм и т. д.

[0049] Плечо 196 рычага может содержать проксимальную секцию 198 и дистальную секцию 200. Электрически возбуждаемый элемент 194 может соприкасаться с проксимальной секцией 198 и/или прикладывать к ней силу, если электрически возбуждаемый элемент 194 находится в активированном состоянии (как электрически возбуждаемый элемент 194 может быть представлен, например, на фиг. 2). В неактивированном состоянии электрически возбуждаемый элемент 194 не прикладывает силу к плечу 196 рычага. Электрически возбуждаемый элемент 194 может соприкасаться с плечом 196 рычага или быть отделенным от него, если электрически возбуждаемый элемент 194 находится в неактивированном состоянии. Например, дистальная часть 214 может быть расположена параллельно продольной оси зонда 190 и отделена от плеча 196 рычага, если электрически возбуждаемый элемент 194 находится в неактивированном состоянии. В некоторых вариантах осуществления дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 является подвижной относительно ручки 146 и по меньшей мере частично независимой от перемещения плеча 196 рычага. В некоторых вариантах осуществления дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 и проксимальная секция 198 плеча 196 рычага соприкасаются друг с другом и механически соединены с использованием подходящего клейкого вещества (например, клея, эпоксидной смолы и т. д.), механического соединения и/или их комбинаций.

[0050] Дистальная секция 200 плеча 196 рычага может соприкасаться с оптическим волокном 138 и/или соединена с ним. Контакт и/или соединение между дистальной секцией 200 и оптическим волокном 138 могут быть непосредственными, опосредованными или некой их комбинацией. Например, дистальная секция 200 плеча 196 рычага может соприкасаться с оптическим волокном 138 непосредственно или дистальная секция 200 может соприкасаться с элементом 216 жесткости, который расположен смежно с оптическим волокном 138. В некоторых вариантах осуществления дистальная секция 198 плеча 196 рычага и оптическое волокно 138 механически соединены с использованием подходящего клейкого вещества (например, клея, эпоксидной смолы и т. д.), механического соединения и/или их комбинаций. В некоторых вариантах осуществления дистальная секция 198 является подвижной относительно ручки 146 и по меньшей мере частично независимой от перемещения оптического волокна 138.

[0051] Электрически возбуждаемый элемент 194 может быть выполнен с возможностью выборочного приведения в движение плеча 196 рычага под действием электрически возбуждаемого элемента 194, находящегося в электрически возбужденном состоянии. Электрически возбуждаемый элемент 194 может соприкасаться с проксимальной секцией 198 плеча 196 рычага и/или прикладывать силу к ней в направлении 208, что вызывает вращение плеча 196 рычага вокруг точки 202 вращения. Точка 202 вращения может быть в месте, где плечо 196 рычага относится, прикреплено и/или механически соединено с ручкой 146. Точка 202 вращения может содержать шарнир, изогнутую опору и т. д. Плечо 196 рычага может быть шарнирно прикреплено к ручке 146 посредством цапфы шарнира. При вращении плеча 196 рычага вокруг точки 202 вращения дистальная секция 200 плеча 196 рычага может соприкасаться с оптическим волокном 138 и/или прикладывать к нему силу в направлении 210. Как более подробно описано при рассмотрении фиг. 3 и 4, контакт и/или приложение силы посредством дистальной секции 200 плеча 196 рычага на оптическое волокно 138 в направлении 210 вызывает перемещение дистального конца 180 оптического волокна 138 в направлении 204. Плечо 196 рычага и/или электрически возбуждаемый элемент 194 выполнены с возможностью расположения в различных частях зонда 190. В некоторых вариантах осуществления электрически возбуждаемый элемент 194 может прикладывать силу к плечу 196 рычага в направлении 210, и плечо 196 рычага может соответственно прикладывать силу к оптическому волокну 138 в направлении 208. Таким образом, электрически возбуждаемый элемент 194 и плечо 196 рычага могут прикладывать силу в различных направлениях в зависимости от их положений внутри зонда 190.

[0052] Данное приложение силы посредством электрически возбуждаемого элемента 194 к плечу 196 рычага может быть описано как активное усилие. Полученное приложение силы к оптическому волокну 138 плечом 196 рычага может быть описано как реактивное усилие. Исполнительная система 192 обеспечивает механическое преимущество реактивного усилия, связанное с плечом 196 рычага, в том, что реактивное усилие увеличено в сравнении с активным усилием. При рассмотрении в данном документе, проксимальная секция 198 плеча 196 рычага может различным образом именоваться как "короткое плечо" и/или "первая секция" плеча 196 рычага, и дистальная секция 200 может различным образом именоваться как "длинное плечо" и/или "вторая секция" плеча 196 рычага. Проксимальная секция 198 может иметь более короткую длину в сравнении с дистальной секцией 200. Сила, действующая на оптическое волокно 138, равна силе, прикладываемой электрически возбуждаемым элементом 194 к проксимальной секции 198, усиленной соотношением длин проксимальной секции 198 и дистальной секции 200. Длины могут быть выбраны различным образом, так чтобы на оптическое волокно 138 воздействовало необходимое количество силы. Необходимое количество силы может соответствовать необходимому количеству перемещения для оптического волокна 138. В других вариантах осуществления длины могут быть выбраны различным образом, так чтобы плечо 196 рычага и другие компоненты зонда 190 надлежащим образом размещались во внутренней части ручки 146. Плечо 196 рычага и/или электрически возбуждаемый элемент 194 могут быть полностью или частично расположены в разных частях ручки 146 (в сравнении с иллюстративным вариантом осуществления согласно фиг. 2) и/или в канюле 150.

[0053] Зонд 190 может содержать элемент 216 жесткости, расположенный смежно с оптическим волокном 138, так что дистальная секция 200 плеча 196 рычага соприкасается с элементом 216 жесткости, если электрически возбуждаемый элемент 196 находится в активированном состоянии. Если дистальная секция 200 плеча 196 рычага соприкасается с элементом 216 жесткости и/или прикладывает к нему силу и вызывает перемещение элемента 216 жесткости, оптическое волокно 138 соответственно перемещается. Элемент 216 жесткости может быть выполнен с возможностью распределения силы, действующей на оптическое волокно 138, вдоль большего расстояния в сравнении с тем, если та же самая сила прикладывается непосредственно к оптическому волокну 138 в точке или небольшом диапазоне соприкосновения между оптическим волокном 138 и плечом 196 рычага. Контакт между оптическим волокном 138 и плечом 196 рычага в точке или небольшом диапазоне может вызвать изгиб или отклонение центральной части 218 оптического волокна 138 в направлении 210. В ответ на такой изгиб и/или отклонение в центральной части 218 оптического волокна 138 дистальный конец 180 оптического волокна 138 может быть смещен в направлении 206, так что оптическое волокно 138 имеет по меньшей мере частично дугообразную форму. В некоторых вариантах осуществления такой изгиб оптического волокна 138 необходим для колебания оптического волокна 138. В других вариантах осуществления такой изгиб не является желательным, и элемент 216 жесткости может быть предусмотрен для противодействия ему. Элемент 216 жесткости может быть выполнен из материала, который является более жестким, чем оптическое волокно 138, так что элемент 216 жесткости изгибается меньше при приложении к нему силы в сравнении с тем же количеством силы, прикладываемой непосредственно к оптическому волокну 138. Таким образом, элемент 216 жесткости может быть выполнен с возможностью заглушения изгибающей силы, действующей на оптическое волокно 138, и снижения силы соответствующего изгиба посредством оптического волокна 138. Элемент 216 жесткости может быть предусмотрен, если изгибающая сила, приложенная плечом 196 рычага к оптическому волокну 138, является больше необходимой.

[0054] При включении элемента 216 жесткости в зонд 190 он может проходить в продольном направлении по меньшей мере вдоль части оптического волокна 138 и зонда 190. Элемент 216 жесткости может быть расположен полностью в канюле 150 или корпусе 146, или части элемента 216 жесткости могут быть частично расположены как в канюле 150, так и в корпусе 146. В некоторых вариантах осуществления элемент 216 жесткости может быть описан как трубка жесткости, которая расположена кольцеобразно вокруг оптического волокна 138. Например, элемент 216 жесткости может проходить вокруг всей окружности оптического волокна 138. В других вариантах осуществления элемент 216 жесткости может быть описан как пластина жесткости, расположенная смежно по меньшей мере с частью оптического волокна 138. Такой элемент жесткости может быть линейным, кривым или некой их комбинацией. Элемент 216 жесткости может быть прикреплен к оптическому волокну 138 и/или ручке 146 с использованием подходящего клейкого вещества (например, клея, эпоксидной смолы и т. д.), механического соединения и/или их комбинаций. При рассмотрении в данном документе, когда плечо рычага, узел плечей рычага и/или изогнутый механизм описаны как соприкасающиеся с оптическим волокном, следует понимать, что это указывает на непосредственный контакт с оптическим волокном 138, опосредованный контакт (например, посредством элемента 216 жесткости) и/или их комбинацию.

[0055] Если элемент 216 жесткости предусмотрен в ручке 146, то элемент 216 жесткости может быть изогнут в смещенном направлении для обеспечения согласующейся восстановительной силы для оптического волокна 138, плеча 136 рычага и/или электрически возбуждаемого элемента 194 (например, по направлению к нейтральному положению, когда оптическое волокно 138 коаксиально расположено с продольной осью канюли 152). Например, элемент 216 жесткости может быть изогнут в направлении 208, так что оптическое волокно 138 смещено по направлению к нейтральному положению (например, в направлении, противоположном направлению 210, по которому направлено оптическое волокно 138 плечом 196 рычага, когда электрически возбуждаемый элемент 194 находится в активированном состоянии). Элемент 216 жесткости может быть изогнут в дополнение к или вместо одного или нескольких возвратных элементов, которые выполнены с возможностью возврата оптического волокна 138, плеча 136 рычага и/или электрически возбуждаемого элемента 194 в нейтральное положение

[0056] Как показано, оптическое волокно 138 соединено с плечом 196 рычага, так что дистальный конец 180 оптического волокна 138 проходит дистально за дистальную секцию 200 плеча 196 рычага. Подобным образом, дистальный конец 180 оптического волокна 138 выступает в виде консоли от плеча 196 рычага. В результате, профиль движения дистального конца 180 оптического волокна 138 усиливается относительно профиля движения дистальной секции 200 плеча 196 рычага. Другими словами, перемещение дистального конца 180 оптического волокна 138 является большим, чем соответствующее перемещение дистальной секции 200 плеча 196 рычага. Перемещение дистальной секции 200 плеча 196 рычага происходит, когда электрически возбуждаемый элемент 194 приводится в возбужденное состояние, соприкасается с проксимальной секцией 198 и/или прикладывает к ней силу, что в результате приводит к вращению плеча 196 рычага по часовой стрелке вокруг точки 202 вращения (если смотреть на зонд 130 в перспективе, показанной на фиг. 3). Например, если дистальная секция 200 плеча 196 рычага соприкасается с оптическим волокном 138, как указано стрелкой 210, и/или прикладывает к нему силу, дистальный конец 180 оптического волокна будет перемещаться, как указано стрелкой 204, на большее расстояние в том же направлении. Если дистальная секция 200 плеча 196 рычага перемещается от оптического волокна 138 (например, когда электрически возбуждаемый элемент уже больше не находится в возбужденном состоянии), дистальный конец 180 оптического волокна 138 будет перемещаться, как указано стрелкой 206. В некоторых вариантах осуществления вес оптического волокна 138 и/или трубка 216 жесткости самостоятельно вызывает перемещение оптического волокна 138 в направлении 206. В других вариантах осуществления один или несколько возвратных элементов могут быть предусмотрены в зонде 190, который непосредственно и/или опосредованно направляет оптическое волокно 138 в направлении 206. При перемещении в направлении 206 дистальный конец 180 может перемещаться за нейтральное положение оптического волокна 138 (например, когда оптическое волокно коаксиально расположено с продольной осью канюли 152). Соотношение перемещения дистального конца 180 оптического волокна 138 к перемещению дистальной секции 200 плеча 196 рычага может составлять от 1,01:1,0 до 10,0:1,0, от 1,1:1,0 до 5,0:1,0 или от 1,5:1,0 и 2,0:1,0. Соответственно, полученное перемещение дистального конца 180 оптического волокна 138 может составлять более 1%, 10%, 20%, 50%, 100%, 500% или на 1000% больше, чем перемещение дистальной секции 200 плеча 196 рычага.

[0057] В некоторых случаях профиль движения дистального конца 180 оптического волокна моделирует действие плеча рычага с точкой вращения внутри ручки 146 зонда 130. Например, точка вращения может быть определена точкой соприкосновения между плечом 196 рычага и оптическим волокном 138. В некоторых случаях оптическое волокно 138 может поддерживать линейное ориентирование во время перемещения. В некоторых случаях оптическое волокно 138 изгибается во время перемещения, так что по меньшей мере часть оптического волокна 138 имеет дугообразную форму. Например, в некоторых случаях дистальный конец 180 оптического волокна 138 изгибается относительно его проксимальной секции, которая прикреплена к ручке 146 во время перемещения, вызванного электрическим приведением в движение электрически возбуждаемого элемента 194.

[0058] В общем, исполнительная система 192 выполнена с возможностью перемещения электрически возбуждаемого элемента 194 из неактивированного состояния в одно или несколько активированных состояний. В активированном состоянии электрически возбуждаемый элемент 194 прикладывает силу и вызывает вращение плеча 196 рычага, и плечо 196 рычага в свою очередь прикладывает силу к оптическому волокну 138. В результате, исполнительная система 192 выполнена с возможностью перемещения оптического волокна 138 (например, дистального конца 180, центральной части 218 и т. д.) из нейтрального положения в одно или несколько активированных положений. В нейтральном положении оптическое волокно 138 может быть расположено в любом месте внутри полости канюли 140. Например, все или некоторая часть оптического волокна 138 внутри зонда 190 могут быть коаксиально расположены с продольной осью канюли 150 (как показано, например, на фиг. 2), вблизи и/или в контакте с одной стенкой канюли 150 (как показано, например, на фиг. 3 и 4) и т. д. Подобным образом, в одном или нескольких активированных положениях оптическое волокно 138 может быть коаксиально расположено с продольной осью канюли 150 (как показано, например, на фиг. 2), вблизи и/или в контакте с одной стенкой канюли150 (как показано, например, на фиг. 3 и 4) и т. д.

[0059] Например, на фиг. 2 изображен вариант осуществления, в котором нейтральное положение оптического волокна 138 расположено коаксиально с продольной осью канюли 150. Исполнительная система 192 выполнена с возможностью перемещения дистальной части 214 электрически возбуждаемого элемента 194 и дистальной секции 200 плеча 196 рычага, когда электрически возбуждаемый элемент 194 активирован. В некоторых вариантах осуществления дистальный конец 180 оптического волокна 138 может, тем самым, перемещаться из положения, коаксиального с продольной осью канюли, в активированное положение в направлении 204 (как изображено на фиг. 3). Когда электрически возбуждаемый элемент 194 больше не находится в активированном состоянии, дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 и дистальная секция 200 плеча 196 рычага могут возвращаться в свое нейтральное положение и/или прекращать прикладывать силу к плечу 196 рычага и оптическому волокну 138, соответственно. Поскольку оптическое волокно 138 уже больше не направлено в направлении 210, дистальный конец 180 может перемещаться в направлении 206 своего нейтрального положения. Вес оптического волокна 138 и/или сила, прикладываемая одним или несколькими возвратными элементами, может вызвать перемещение оптического волокна 138 в направлении 206. Как изображено на фиг. 4, оптическое волокно 138 может перемещаться за свое нейтральное положение в направлении 206 из-за инерции, связанной с этим. Затем оптическое волокно 138 может перемещаться в направлении 204 и направлении 206 перед установкой в нейтральное положение. В других вариантах осуществления во время процесса сканирования при колебании оптического волокна 138 электрически возбуждаемый элемент 194 может находиться в активированном состоянии на повторный период времени (например, во время следующего цикла частоты), несмотря на то, что оптическое волокно 138 не находится в нейтральном положении. Например, оптическое волокно 138 может быть активировано после его перемещения обратно в нейтральное положение в направлении 206, но перед возвратом оптического волокна 138 в нейтральное положение. В некоторых вариантах осуществления оптическое волокно 138 поддерживает линейный профиль во время колебания. В других вариантах осуществления, как описано в данном документе, оптическое волокно 138 имеет по меньшей мере частично дугообразную форму во время колебания.

[0060] В некоторых вариантах осуществления, когда дистальная секция 200 плеча 196 рычага соприкасается, прикладывает силу и/или направляет оптическое волокно 138 в направлении 210, дистальный конец 180 оптического волокна 138 может перемещаться в направлении 206. Такое перемещение может возникать, например, когда центральная часть 218 оптического волокна 138 изгибается или отклоняется в направлении 210. Дистальный конец 180, в ответ на изгибание или отклонение центральной части 218, может перемещаться в направлении 206, так что оптическое волокно 138 имеет по меньшей мере частично дугообразную форму. Когда дистальная секция 200 плеча 196 рычага больше не прикладывает силу и/или не направляет оптическое волокно 138 в направлении 210, оптическое волокно 138 может возвращаться в направлении своего нейтрального положения. Центральная часть 218 оптического волокна 138 может перемещаться в направлении 208, и дистальный конец 180 оптического волокна 138 может перемещаться в направлении 204. Оптическое волокно 138 может перемещаться за свое нейтральное положение из-за инерции, связанной с ним. Когда это происходит, центральная часть 218 может изгибаться или отклонятся в направлении 208 и дистальный конец 180 может перемещаться в направлении 204, так что оптическое волокно 138 имеет по меньшей мере частично дугообразную форму. В некоторых вариантах осуществления во время процесса сканирования, когда оптическое волокно 138 вибрирует, оптическое волокно 138 периодически переключается между по меньшей мере частично дугообразными формами, которые являются зеркальными отображениями друг друга.

[0061] Электрически возбуждаемый элемент 194 может иметь два состояния: неактивированное состояние и активированное состояние. В неактивированном состоянии электрически возбуждаемый элемент 194 не находится в возбужденном состоянии, не соприкасается, не прикладывает силу и/или не направляет плечо 196 рычага. Например, биморфный пьезоэлектрический исполнительный механизм может проходить параллельно оптическому волокну 138 в неактивированном состоянии, так что дистальная часть 214 не соприкасается с плечом 196 рычага. В некоторых вариантах осуществления, таких как когда дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 соединена с проксимальной секцией 196 плеча 196 рычага, электрически возбуждаемый элемент 194 соприкасается с рычагом 196 в неактивированном состоянии, даже если электрически возбуждаемый элемент 194 не прикладывает силу и/или не направляет плечо 196 рычага. В активированном состоянии электрически возбуждаемый элемент 194 находится в возбужденном состоянии, соприкасается, прикладывает силу и/или направляет плечо 196 рычага. В возбужденном состоянии электрически возбуждаемый элемент 194 может изгибаться так, что по меньшей мере часть (например, дистальная часть 214) имеет дугообразную форму. К примеру, как показано, например, на фиг. 2, дистальная часть 214 изгибается, закручивается или иным образом перемещается, так что она соприкасается и/или прикладывает силу к плечу 196 рычага. Дистальная часть 214 может соприкасаться и/или прикладывать силу к проксимальной секции 198 плеча 196 рычага в направлении 208. Это может вызвать вращение плеча 196 рычага вокруг точки 202 вращения в направлении против часовой стрелки (если смотреть на зонд 130 в перспективе, показанной на фиг. 2). Дистальная секция 200 плеча 196 рычага может скользить или переходить в проксимальное направление от исходной точки контакта с оптическим волокном 138, когда плечо 196 рычага вращается и дистальная секция 200 прикладывает силу к оптическому волокну 138. Вращение плеча 196 рычага приводит к контакту и/или приложению силы дистальной секцией 200 к оптическому волокну 138 в направлении 210. То есть, дистальная секция 200 плеча 196 рычага испытывает увеличение хода и перемещается в направлении 210. Силу можно прикладывать к плечу 196 рычага в направлении 208 (например, первом направлении), которое является противоположным направлению (например, второму направлению), в котором силу прикладывают к оптическому волокну 138 (как указано стрелкой 210). Если электрически возбуждаемый элемент 194 уже больше не находится в возбужденном состоянии, электрически возбуждаемый элемент 194 может вернуться в неактивированное состояние. Таким образом, дистальная часть 214 электрически возбуждаемого элемента 194 больше не соприкасается и/или больше не прикладывает силу к проксимальной секции 198 плеча 196 рычага. Из-за веса самого плеча 196 рычага или веса оптического волокна 138, помимо этого, плечо 196 рычага затем вращается в направлении по часовой стрелке (как видно зонд 130 из перспективы, показанной на фиг. 2), и дистальная секция 200 больше не соприкасается и/или больше не прикладывает силу к оптическому волокну 138.

[0062] Перемещение дистального конца 180 оптического волокна 138 может быть вызвано выборочным приведением электрически возбуждаемого элемента 194 в возбужденное состояние, так что электрически возбуждаемый элемент 194 переключается (например, периодически, колебательно и т. д.) между неактивированным и активированным состояниями. Когда электрически возбуждаемый элемент 194 переключается между неактивированным и активированным состояниями, сила либо прикладывается к оптическому волокну 138 плечом 196 рычага в направлении 210 или нет. Это вызывает соответствующее перемещение дистального конца 180 оптического волокна 138 в направлениях, указанных стрелками 204 (когда электрически возбуждаемый элемент находится в возбужденном состоянии) и 206 (когда электрически возбуждаемый элемент находится не в возбужденном состоянии).

[0063] Путем перемещения оптического волокна 138 в активированное положение и затем эффективного обеспечения перемещения оптического волокна по направлению к нейтральному положению, как показано на фиг. 3 и 4, оптическое волокно 138 может колебаться и луч, формирующий изображение, может быть отсканирован вдоль целевой биологической ткани, такой как сетчатка. В некоторых вариантах воплощения исполнительная система 178 выполнена с возможностью колебания дистального конца 180 оптического волокна 138 в диапазоне частоты от приблизительно 1 Гц до 100 Гц, от приблизительно 1 Гц до 50 Гц, от приблизительно 1 Гц до приблизительно 30 Гц, от приблизительно 5 Гц до 20 Гц, от приблизительно 10 Гц до 15 Гц, от приблизительно 1 Гц до 15 Гц и т. д., хотя рассмотрены и другие диапазоны частот, как больше, так и меньше. Электрически возбуждаемый элемент 194 может находится в активированном состоянии в одной половине цикла частоты и в неактивированном состоянии в другой половине цикла частоты. Продолжительность, во время которой электрически возбуждаемый элемент 194 находится в активированном и неактивированном состояниях, может быть больше или меньше, чем одна половина цикла частоты.

[0064] Положения дистального конца 180 оптического волокна 138, как показано на фиг. 3 и 4, могут также представлять собой нейтральное положение для исполнительной системы 192. В этом отношении, дистальный конец 180 оптического волокна 138 может начинаться в положении согласно фиг. 3 или фиг. 4 и затем перемещаться в положение согласно фиг. 4 или фиг. 3, соответственно, под действием электрически возбуждаемого элемента 194, находящегося в возбужденном состоянии, и плеча 196 рычага, направляющего оптическое волокно 138 в направлении 208 или 210. Когда электрически возбуждаемый элемент 194 больше не находится в возбужденном состоянии и оптическое волокно 138 больше не направлено в направлении 208 или 210, оптическое волокно 138 перемещается по направлению к своему нейтральному положению в направлении 204 или 206. Как рассмотрено ниже, в некоторых вариантах воплощения исполнительная система 192 может содержать один или несколько возвратных элементов для обеспечения возврата электрически возбуждаемого элемента 194, плеча 196 рычага и/или оптического волокна 138 в начальное, нейтральное положение. Возвратный(ые) элемент(ы) могут быть механическими и/или электромагнитными.

[0065] На фиг. 5 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда 220 для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия. Зонд 220 включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно зонда 130 и/или зонда 190, которые не будут повторены с целью краткости. Зонд 220 содержит исполнительную систему 222. Исполнительная система 222 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. Исполнительная система 222 может содержать плечо 196 рычага, электрически возбуждаемый элемент 194 и возвратный элемент 224. Возвратный элемент 224 выполнен с возможностью направления плеча 196 рычага и/или электрически возбуждаемого элемента 194 и, тем самым, оптического волокна 138 назад в начальное положение. Начальное положение может представлять собой положение, подобное положениям, показанным на любом из фиг. 2-4.

[0066] Возвратный элемент 214 может представлять собой гибкий возвратный элемент. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 5 возвратный элемент 224 представляет собой спиральную пружину. В этом отношении, нижняя часть спиральной пружины надежно прикреплена к корпусу, определяющему ручку 146, в то время как верхняя часть спиральной пружины выполнена с возможностью согласования с проксимальной секцией 198 плеча 196 рычага. В частности, поскольку проксимальная секция 198 плеча 196 рычага смещается, когда электрически возбуждаемый элемент 194 находится в возбужденном состоянии, спиральная пружина будет соответственно сжата. Когда электрически возбуждаемый элемент 194 больше не находится в возбужденном состоянии, потенциальная энергия, полученная вследствие сжатия гибкого возвратного элемента 224, будет прикладывать возвратную силу к плечу рычага 196 для возврата его в начальное положение. Следует понимать, что возвратный элемент 224 может представлять собой или включать другие конструкции (например, пластинчатую пружину и т. д.)

[0067] На фиг. 6 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда 250 для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия. Зонд 250 включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно зондов 130, 190 и 220, которые не будут повторены с целью краткости. Зонд 250 содержит исполнительную систему 252. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 6 исполнительная система 252 содержит плечо 256 рычага и электрически возбуждаемый элемент 264. Плечо 256 рычага включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно плеча 196 рычага. Электрически возбуждаемый элемент может быть надежно прикреплен к ручке 146 и механически соединен с использованием подходящего клейкого вещества (например, клея, эпоксидной смолы и т. д.), механического соединения и/или их комбинаций. Показан электрически возбуждаемый элемент 264 соприкасающийся, прикладывающий силу и/или направляющий плечо 256 рычага в направлении, перпендикулярном оптическому волокну 138 и/или продольной оси зонда 250. Электрически возбуждаемый элемент 264 может быть расположен в ручке 146 и обеспечивать приведение в движение плеча 256 рычага. Например, когда электрически возбуждаемый элемент 264 находится в активированном состоянии, вал 254 может соприкасаться и/или прикладывать силу к проксимальной секции 258 плеча 256 рычага в направлении 208. Плечо 256 рычага вращается в направлении против часовой стрелки (если смотреть на зонд 250 в перспективе, показанной на фиг. 6). Дистальная секция 260 может быть присоединена, соприкасаться, прикладывать силу и/или направлять оптическое волокно 138 в направлении 210.

[0068] В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 6 электрически возбуждаемый элемент 264 представляет собой соленоидный исполнительный механизм. Следует понимать, что электрически возбуждаемый элемент 264 может представлять собой или включать другие конструкции (например, биморфный пьезоэлектрический исполнительный механизм, линейный исполнительный механизм и т д.). В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 6 проксимальная секция 258 и дистальная секция 260 плеча 256 рычага расположены под углом друг к другу. Угол между проксимальной секцией 258 и дистальной секцией 260 может составлять от 0° до 180°, от 30° до 150°, от 45° до 135°, от 60° до 120°, от 75° до 105° и от 80° до 100°. Проксимальная секция может быть наклонена по направлению к электрически возбуждаемому элементу 264. Следует понимать, что проксимальная секция 258 и дистальная секция 260 могут находится в одной плоскости или проходить параллельно друг другу (как показано, например, на фиг. 2 и 5).

[0069] На фиг. 7 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда 280 для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия. Зонд 280 включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно зондов 130, 190, 220 и 250, которые не будут повторены с целью краткости. Зонд 280 содержит исполнительную систему 282. Исполнительная система 282 схожа с исполнительной системой 192 зонда 190, но содержит изогнутую опору. Плечо 284 рычага может быть закреплено с возможностью перемещения к ручке 146 посредством изогнутой опоры. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 7 изогнутая опора представляет собой гибкий шарнир. Следует понимать, что может быть применим любой тип изогнутой опоры. Изогнутая опора может содержать нижнюю часть 290, шарнир 292 и верхнюю часть 294. Нижняя часть 290 изогнутой опоры надежно прикреплена к корпусу, определяющему ручку 146, тогда как верхняя часть изогнутой опоры расположена между проксимальной секцией 286 и дистальной секцией 288 плеча 284 рычага и/или образует часть плеча 284 рычага. Шарнир 292 выполнен с возможностью изгиба в направлениях, указанных стрелками 298 и 296. Шарнир 292 может изгибаться в направлении 298 при приложении электрически возбуждаемым элементом 194 силы к плечу 284 рычага в направлении 208. Шарнир 292 может изгибаться в направлении 296 при возвращении плеча 284 рычага в нейтральное положение, когда электрически возбуждаемый элемент уже больше не прикладывает силу к плечу 284 рычага. Плечо 284 рычага может быть выполнено как единое целое с компонентами изогнутой опоры, в том числе нижней частью 290, шарниром 292 и верхней частью 294. Соответственно, плечо 284 рычага может вращаться и/или перемещаться в направлениях 298 и 296, поскольку шарнир изгибается в направлениях 298 и 296, соответственно. Когда электрически возбуждаемый элемент 194 находится в активированном состоянии и соприкасается и/или прикладывает силу к проксимальной секции 286 плеча 284 рычага в направлении 208, шарнир 292 изгибается в направлении 298. Шарнир 292, верхняя часть 294 и плечо 284 рычага, изображенные сплошными линиями, показаны в виде электрически возбуждаемого элемента 194, прикладывающего силу к плечу 284 рычага. Это, соответственно, может вызвать контакт дистальной секции 288, находящейся в контакте с оптическим волокном 138, приложение силы и/или направление им оптического волокна 138 в направлении 210. Дистальная секция 288 плеча 306 рычага может скользить или переходить в проксимальное направление от исходной точки контакта с оптическим волокном 138, когда шарнир 292 изгибается и дистальная секция 288 прикладывает силу к оптическому волокну 138. Когда электрически возбуждаемый элемент 194 уже больше не активирован, шарнир 292 изгибается в направлении 296 по направлению к нейтральному положению. Шарнир 302, верхняя часть 304 и плечо 306 рычага, изображенные пунктирными линиями, показаны в нейтральном положении, когда электрически возбуждаемый элемент 194, не прикладывает силу к плечу 196 рычага. Соответственно, дистальная секция 288 больше не соприкасается, не прикладывает силу и/или направляет оптическое волокно 138.

[0070] Фиг. 8 и 9 рассмотрены в описании далее. На фиг. 8 представлено стилизованное изображение вида сзади в поперечном разрезе зонда 310 для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия. 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. Зонд 310 включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно зондов 130, 190, 220, 250 и 280, которые не будут повторены с целью краткости. Зонд 310 содержит исполнительную систему 338. Исполнительная система 338 содержит электрически возбуждаемый элемент 313 и узел плечей рычага, содержащий плечи 312 и 314 рычага, выполненные симметричным образом. Плечо 312 рычага содержит первую секцию 316, вторую секцию 318 и точку 320 вращения. Плечо 314 рычага содержит первую секцию 326, вторую секцию 328 и точку 330 вращения. Плечи 312 и 314 рычага включают много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно плечей 196 и 256 рычага. Например, первые секции 316 и 326 расположены под углом относительно вторых секций 318 и 328, соответственно. Первая секция 316 и первая секция 326 могут быть механически соединены друг с другом посредством соединительной секции 322 и гибких соединительных элементов 324. Вторая секция 318 и вторая секция 328 могут быть механически соединены посредством гибкого соединительного элемента 332. Оптическое волокно 138 может быть помещено в изгиб гибкого соединительного элемента 332. Таким образом, гибкий соединительный элемент 332 может присоединяться, соприкасаться, прикладывать силу и/или направлять оптическое волокно 138 в направлении 336. Конфигурация, показанная на фиг. 8, может представлять собой нейтральное положение узла плечей рычага и/или оптического волокна 138.

[0071] Узел плечей рычага может быть приведен в движение посредством электрически возбуждаемого элемента 313. Электрически возбуждаемый элемент 313 может иметь такие же признаки, что и рассмотренные выше, относительно электрически возбуждаемых элементов 194 и 264. При приведении в активированное состояние электрически возбуждаемый элемент 313 может соприкасаться и/или прикладывать силу к соединительной секции 322 в направлении 334. Поскольку плечи 312 и 314 рычага могут быть жесткими и механически присоединенными к соединительной секции 322, плечи 312 и 314 рычага могу вращаться в результате приведения в движение. Плечо 312 рычага может вращаться вокруг точки 320 вращения в направлении против часовой стрелки и плечо 314 рычага может вращаться вокруг вращаться вокруг точки 330 вращения в направлении по часовой стрелке (видно зонд 310 из перспективы, показанной на фиг. 8). Вращение плечей 312 и 314 рычага, как описано, может вызвать контакт гибкого соединительного элемента 332, приложение силы и направление им оптического волокна 138 в направлении 336. Как показано на иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 9 гибкий соединительный элемент 332 выпрямляется, когда плечи 312 и 314 рычага вращаются при приведении в движение электрически возбуждаемым элементом 313. Сторона гибкого соединительного элемента 332, соединенная со второй секцией 318 плеча 312 рычага, выталкивается влево, поскольку плечо 312 рычага вращается в направлении против часовой стрелки. Сторона гибкого соединительного элемента 332, соединенная со второй секцией 328 плеча 314 рычага, выталкивается вправо, поскольку плечо 314 рычага вращается в направлении по часовой стрелке. Противоположные силы на левой и правой стороне гибкого соединительного элемента 332 вызывают уменьшение его изгиба. Поскольку гибкий соединительный элемент 332 выпрямляется, поверхность гибкого соединительного элемента 332, находящаяся в контакте с оптическим волокном 138, направляет оптическое волокно 138 в направлении 336. То есть, меньшая площадь поверхности гибкого соединительного элемента 332, находящегося в контакте с оптическим волокном 138. Это может вызвать смещение оптического волокна 138 (например, его дистального конца) относительно оптического элемента 152 в дистальной части канюли 150. Например, как показано на фиг. 9 и 10, оптическое волокно 138 может быть смещено в направлении 336 в результате направления гибким соединительным элементом 332 в сравнении с относительным расположением оптического элемента 152 и оптического волокна 138 в нейтральном положении. Конфигурация, показанная на фиг. 9, может представлять собой активированное положение узла плечей рычага и/или оптического волокна 138.

[0072] При возвращении в неактивированное состояние электрически возбуждаемый элемент 313 больше не прикладывает силу к соединительной секции 322. Вес оптического волокна 138 и/или одного или нескольких компонентов узла плечей рычага может вызвать вращение плечей 312 и 314 рычага в нейтральное положение. При вращении плеча 312 рычага в направлении по часовой стрелке и вращении плеча 314 рычага в направлении против часовой стрелки, гибкий соединительный элемент 332 может изгибаться, так что большая площадь поверхности гибкого соединительного элемента 332 соприкасается с оптическим волокном 138 (например, как показано на фиг. 8). Это может вызвать смещение оптического волокна 138 (например, его дистального конца) относительно линзы 152 в дистальной части канюли 150 (в направлении, противоположном направлению, в котором смещается оптическое волокно 138, когда электрически возбуждаемый элемент 313 находится в активированном состоянии). Например, как показано на фиг. 10 и 9, оптическое волокно 138 может быть смещено в направлении, противоположном направлению 336 в сравнении с относительным расположением оптического элемента 152 и оптического волокна 138 в активированном положении.

[0073] Путем колебаний приведение в движение электрически возбуждаемого элемента, может быть достигнуто движение оптического волокна 138 подобным образом, как описано согласно фиг. 3 и 4. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 8 направление, в котором узел плечей рычага приводится в движение (как указано стрелкой 334) электрически возбуждаемым элементом 313, является таким же или параллельным направлению, в котором оптическое волокно 138 приводится в движение исполнительной системой 338 (как указано стрелкой 336).

[0074] Симметричный узел плечей рычага может приводить в движение оптическое волокно 138, которое является линейным (например, в направлении 336), если необходимо такое линейное движение. Это возможно, поскольку любые компоненты силы, действующей на оптическое волокно 138, которые не являются линейными, в общем вызваны обоими плечами 312 и 314 рычага. Поскольку плечи 312 и 314 рычага расположены на противоположных сторонах оптического волокна 138, нелинейные силы в общем действуют в противоположном направлении и в общем исключаются. Линейный компонент силы остается и может придавать линейное движение оптическому волокну 138. В других вариантах осуществления необходимо двумерное движение оптического волокна 138, и зонды для получения изображения, описанные в данном документе, выполнены с возможностью обеспечения такого движения.

[0075] Симметричный узел плечей рычага может также приводить в движение оптическое волокно 138 без скольжения или перехода в продольном направлении вдоль оптического волокна 138 одного или нескольких компонентов исполнительной системы. Например, на фиг. 2, 5 и 6 дистальная секция 200 плеча 196 рычага может скользить или переходить вдоль оптического волокна 138 в проксимальном направлении, начиная с точки исходного контакта с оптическим волокном 138, поскольку плечо 196 рычага прикладывает силу к оптическому волокну 138. Такое скольжение или переход могут быть необходимы в некоторых вариантах осуществления. В других вариантах осуществления скольжение или переход не являются необходимыми. Симметричный узел плечей рычага (например, гибкий соединительный элемент 332) может прикладывать линейную силу в направлении 336 без скольжения или перехода вдоль оптического волокна 138, поскольку симметричный узел плеча рычага расположен перпендикулярно оптическому волокну 138. Таким образом, перемещение симметричным узлом плечей рычага может происходить и оставаться в плоскости, перпендикулярной оптическому волокну 138.

[0076] На фиг. 10 представлено стилизованное изображение вида сбоку в поперечном разрезе зонда 340 для получения изображения в соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия. Зонд 340 включает много признаков, схожих с рассмотренными ранее относительно зондов 130, 190, 220, 250, 280 и 310, которые не будут повторены с целью краткости. Зонд 340 содержит исполнительную систему 342. Исполнительная система 342 содержит изогнутый механизм 344, электрически возбуждаемый элемент 368 и фиксирующий элемент 354. Изогнутый механизм 344 может иметь различную форму, в том числе многоугольника, эллипса или их комбинации. Например, форма изогнутого механизма 344 может быть описана в виде ромба, ромбоида, и/или параллелограмма. Изогнутый механизм 344 имеет стороны 356, 358, 360 и 362 и вершины 346, 348, 350 и 352. В некоторых вариантах осуществления стороны 356, 358, 360 и 362 могут иметь одинаковые длины. В некоторых вариантах осуществления две противоположные стороны имеют первую длину и две противоположные стороны имеют вторую длину. Вершины 346, 348, 350 и 352 могут представлять собой или включать один или несколько гибких соединительных элементов, которые механически соединяют стороны 356, 358, 360 и 362.

[0077] Электрически возбуждаемый элемент 368 может быть расположен в ручке 146, так что он соприкасается и/или прикладывает силу к вершине изогнутого механизма 344 в направлении 364. В иллюстративном варианте осуществления согласно фиг. 10 электрически возбуждаемый элемент 368 выполнен с возможностью соприкосновения с вершиной 346. Вершина 352 может быть присоединена, соприкасаться, прикладывать силу и/или направлять оптическое волокно 138 в направлении 366. Данное приложение силы посредством электрически возбуждаемого элемента 368 к изогнутому механизму 344 может быть описано как активное усилие. Данное приложение силы изогнутым механизмом 344 к оптическому волокну 138 может быть описано как реактивное усилие. Исполнительная система 342 обеспечивает механическое преимущество реактивного усилия, связанное с изогнутым механизмом 344, в том, что реактивное усилие увеличено в сравнении с активным усилием. Приведение оптического волокна 138 в движение (реактивное усилие) испытывает увеличение активного усилия в зависимости от длины одной или нескольких сторон 356, 358, 360 и 362.

[0078] Изогнутый механизм 344 может быть удлинен в одной оси и укорочен в другой оси, как измерено от одной вершины к противоположной вершине (например, от вершины 346 до вершины 350 или от вершины 352 до вершины 348). Ось, определенная от вершины 346 до вершины 350, может представлять собой удлиненную ось, и электрически возбуждаемый элемент может быть выполнен с возможностью соприкосновения и/или приложения силы к вершине 346 удлиненной оси. Противоположная вершина 350 может быть прикреплена к фиксирующему элементу 354. Фиксирующий элемент 354 может представлять собой любой структурный компонент, который предотвращает продольное смещение вершины 350 за пределы места, определенного фиксирующим элементом 354. Фиксирующий элемент 354 может быть надежно прикреплен относительно ручки 146. Поскольку вершина 350 прикреплена к фиксирующему элементу 354, вершина 350 также надежно закреплена относительно ручки 146. Путем прикрепления вершины 350 к фиксирующему элементу 354, реактивное усилие может быть увеличено, поскольку сила, действующая на вершину 346, передается через стороны 356, 358, 360, 362 на оптическое волокно 138. Ось, определенная от вершины 348 к вершине 352, может представлять собой укороченную ось, и изогнутый механизм 344, соединенный с оптическим волокном 138, может быть выполнен с возможностью контакта и/или приложения силы к оптическому волокну 138 на вершине 352 укороченной оси. Противоположная вершина 348 может быть прикреплена к корпусу, определяющему ручку 146.

[0079] Под действием электрически возбуждаемого элемента 368 изогнутый механизм 344 может приспосабливаться путем изменения формы. При одной каждой из зафиксированных вершин на удлиненных и укороченных осях, вершина 352 может может откликаться на движение наружу в направлении 366. Такое перемещение вершины 352 прикладывает силу к оптическому волокну 138 в направлении 366. Вершина 352 может скользить или переходить в продольном направлении вдоль оптического волокна 138 в дистальном направлении из точки исходного контакта с оптическим волокном 138. В некоторых вариантах осуществления стороны 356, 358, 360, 362 могут содержать соединительную секцию и один или несколько гибких соединительных элементов (например, подобных соединительной секции 322 и гибким соединительным элементам 324 на фиг. 8). В таких вариантах осуществления соединительная секция может быть прикреплена к ручке 146, фиксирующему элементу 250, иметь силу, прикладываемую к ней электрически возбуждаемым элементом 368, и/или прикладывать силу к оптическому волокну 138. Исполнительная система 342 также обеспечивает изменение направления приведения в движение. То есть, направление, в котором изогнутый механизм 344 активируется электрически возбуждаемым элементом 368 (как указано стрелкой 364), является перпендикулярным направлению, в котором оптическое волокно 138 активируется изогнутым механизмом 344 (как указано стрелкой 366).

[0080] Профили движения, рассмотренные в контексте исполнительных систем выше, в общем сфокусированы на линейное смещение дистального конца 180 оптического волокна 138 внутри канюли, что можно использовать для получения соответствующего линейного сканирования луча, формирующего изображение, вдоль целевой биологической ткани. В других вариантах осуществления оптический зонд содержит, например, две исполнительные системы, ориентированные перпендикулярно друг другу с соответствующими электрически возбуждаемыми элементами, которые могут быть выборочно приведены в возбужденное состояние для сканирования оптического волокна 138 и луча, формирующего изображение, вдоль двумерной траектории сканирования. Одна из исполнительных систем может быть выполнена с возможностью приведения в движение оптического волокна 138 вдоль первой оси, а другая из исполнительных систем может быть выполнена с возможностью приведения в движение оптического волокна 138 вдоль второй оси, перпендикулярной первой оси. Двумерная траектория сканирования может включать спиральный, растровый, в виде звездочки с постоянным радиусом, в виде звездочки со множеством радиусов, с изогнутой множество раз траекторией, другие двумерные траектории сканирования, другие траектории и/или их комбинации.

[0081] В вариантах осуществления, описанных в данном документе, может быть предусмотрен зонд для получения изображения, имеющий исполнительную систему, в которой 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. Примеры, предоставленные выше, приведены исключительно в качестве примера и не предназначены для ограничения. Специалист в данной области техники может легко изобрести другие системы в соответствии с раскрытыми вариантами осуществления, которые должны находиться в рамках объема настоящего раскрытия. Таким образом, применение ограничено лишь следующей формулой изобретения.

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологический зонд для получения изображения 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 при электрическом возбуждении электрически возбуждаемого элемента. Офтальмологическая система для получения изображения содержит источник светового пучка, формирующего изображение, выполненный с возможностью генерирования светового пучка, формирующего изображение; световод, находящийся 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, находящийся в оптической связи со световодом. Способ получения изображения в офтальмологии содержит приведение в электрическое 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 канюли зонда. Применение данной группы изобретений позволит повысить качество изображения. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Офтальмологический зонд для получения изображения, содержащий:

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 при электрическом возбуждении электрически возбуждаемого элемента, при этом механическая конструкция содержит по меньшей мере одно из: плеча рычага и изогнутого механизма.

2. Зонд по п. 1, в котором

исполнительная система выполнена с возможностью приведения в усиленное движение дистальной секции оптического волокна.

3. Зонд по п. 2, в котором

оптическое волокно 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.

4. Зонд по п. 1, в котором

по меньшей мере часть плеча рычага выполнена с возможностью перемещения относительно ручки в ответ на электрическое возбуждение электрически возбуждаемого элемента.

5. Зонд по п. 1, в котором

плечо рычага шарнирно закреплено к ручке посредством цапфы шарнира.

6. Зонд по п. 5, в котором

плечо рычага закреплено с возможностью перемещения к ручке посредством изогнутой опоры.

7. Зонд по п. 1, в котором плечо рычага содержит:

первую секцию, выполненную с возможностью контакта с электрически возбуждаемым элементом; и

вторую секцию, выполненную с возможностью контакта с оптическим волокном.

8. Зонд по п. 1, в котором

исполнительная система дополнительно содержит возвратный элемент, выполненный с возможностью противодействия движению, приданному оптическому волокну, плечом рычага в ответ на электрическое возбуждение электрически возбуждаемого элемента.

9. Зонд по п. 8, в котором

возвратный элемент представляет собой гибкий возвратный элемент.

10. Зонд по п. 1, в котором

электрически возбуждаемый элемент 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 перемещают во втором направлении для приведения в движение оптического волокна.

11. Зонд по п. 10, в котором

второе направление является противоположным первому направлению.

12. Зонд по п. 10, в котором

второе направление является перпендикулярным первому направлению.

13. Зонд по п. 1, в котором

проксимальная секция электрически возбуждаемого элемента жестко прикреплена к проксимальной части ручки.

14. Зонд по п. 1, в котором

проксимальная секция оптического волокна жестко прикреплена к проксимальной части ручки.

15. Зонд по п. 1, в котором

оптический элемент содержит градиентную линзу (GRIN).

16. Зонд по п. 1, в котором

оптический элемент механически соединен с дистальным концом оптического волокна, так что оптический элемент перемещается с дистальным концом оптического волокна.

17. Зонд по п. 1, в котором

исполнительная система 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 до 5 мм на расстоянии от 5 до 10 мм от дистального конца канюли.

18. Зонд по п. 1, дополнительно содержащий

элемент жесткости, расположенный смежно с оптическим волокном.

19. Зонд по п. 1, в котором изогнутый механизм содержит первую вершину, выполненную с возможностью смещения посредством электрически возбуждаемого элемента, и вторую вершину, выполненную с возможностью приведения в движение оптического волокна в ответ на смещение первой вершины.

20. Зонд по п. 1, в котором

изогнутый механизм дополнительно содержит третью вершину, расположенную напротив первой вершины, и четвертую вершину, расположенную напротив второй вершины, при этом третья вершина и четвертая вершина жестко прикреплены к ручке.

21. Офтальмологическая система для получения изображения, содержащая:

источник светового пучка, формирующего изображение, выполненный с возможностью генерирования светового пучка, формирующего изображение;

световод, находящийся 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, находящийся 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 при электрическом возбуждении электрически возбуждаемого элемента, при этом механическая конструкция содержит по меньшей мере одно из: плеча рычага и изогнутого механизма.

22. Офтальмологическая система для получения изображения по п. 21, дополнительно содержащая

контроллер, находящийся 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).

23. Офтальмологическая система для получения изображения по п. 22, в которой

контроллер дополнительно выполнен с возможностью обработки данных, полученных зондом, и вывода данных получения изображения на дисплей, находящийся в связи с контроллером.

24. Способ получения изображения в офтальмологии, содержащий:

приведение в электрическое 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 канюли зонда.