説明

レーザーによる組織切断用の非接触式ハンドピース

非接触式レーザーハンドピースは、後方反射の影響を最小化するハンドピースからの距離で、高密度の均一なレーザー光を提供するように修正された光学構成要素を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
この出願は、2009年2月27日(添付の整理番号BI8187PR2)に出願された米国仮出願第61/156,440号と、2008年11月29日に出願された(添付の整理番号BI8187PR)米国仮出願第61/118,609号の利益を主張するものであり、両文献の全体の内容は、引用することによって本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
1.発明の分野
本発明は、一般的に、硬質および/または軟質材料を処理する(例えば、切断する)ためのレーザー処理(例えば、切断)装置に関し、特に、レーザー処理装置に構成要素を供給するためのレーザー伝送システムに関する。
【0003】
2.関連技術の詳細
従来の医療用ハンドピースは、組織の切断を行うために、ハンドピースによって骨組織または歯組織などの標的表面に向けることが可能な電磁(例えば、レーザー)エネルギーを提供するレーザーハウジングまたはモジュールに接続された導波管(例えば、光ファイバーまたは幹線ファイバー)を含む。図1は、レーザーハウジングからレーザーエネルギーを受け取る導波管(105)を含む従来のハンドピース(100)を示す。エネルギーはウィンドウ(110)を通って送信され、90度ミラー(115)から反射される。ミラー(115)から反射したエネルギーは、標的表面にレーザーエネルギーを向ける先端部またはフェルール(120)に向けられる。
【0004】
図2および3は、図1に一般的に似ているハンドピースの分離した要素を示し、レーザーハンドピースの代表的な従来の設計を明示している。図2は、レーザーエネルギーを放射する導波管(205)と、レーザーエネルギー(212)が凹面の反射器(215)に達する前に送信される際に通る平らなウィンドウ(210)とを含む装置(200)を示す。反射器(215)から反射されたレーザーエネルギー(217)は先端部(220)に入り、先端部(220)からのレーザーエネルギー(222)出力が標的表面に向けられる。不利なことに、図2で示された装置(200)は、ウィンドウ(210)を通り過ぎるレーザーエネルギー(212)の発散(例えば、広がり)を示す。先端部(220)に入るレーザーエネルギー(217)に焦点を合わせることによって、凹面の反射器(215)が拡散しているレーザーエネルギー(212)の影響を軽減させる程度までは、例中の先端部(220)は、発散しているレーザーエネルギー(222)を放射し続けるため、例におけるそのような補正は、依然として適切な正味の補正をしない。
【0005】
図3を考慮すると、図3は、導波管(305)と凸面レンズ(310)とを含む先行技術装置(300)を示す。凸面レンズは、前の反射器段階でレーザーエネルギー(307)の発散効果を減少させ、レーザーエネルギー(317)が平らなウィンドウまたは先端部(320)を通って向けられる際に介した平らな反射器(315)上にレーザーエネルギー(312)を向け、その結果として、標的の上に、典型的には、ウィンドウ(320)の前方数ミリメートルに焦点を合わせることが可能なレーザーエネルギー(322)を生成する。
【0006】
操作時、図1乃至3で示される装置の各々は、典型的には非常に近くに配されるか、または、接触することすらあり、標的表面は、装置の放射面から放射された電磁レーザーエネルギーの形状および/または分布に起因する。従って、例えば、流体、粒子状物質、破片、エネルギー(例えば、圧力波)、出力ビーム、および/または、可視光線を含む標的からの構成要素の後方反射は、放射面に達して、その結果、レーザー装置の性能を低下させることになる。
【0007】
従来技術においては、上記の性能の低下を弱めたり取り除いたりすることができる医療用のレーザーハンドピースの設計アーキテクチャと、上記の構造物に関連して生物組織の切断速度(例えば、高速切断を提供する)の向上との必要性が存在している。さらに、有害なおよび/または望まれない(例えば、ユーザーが検知可能な、および/または、装置を劣化させる)後方反射を最小化し、減少させ、および/または、除去する放射面から距離(例えば、上記の従来の装置によって必要とされるよりも大きな距離)を置いて、標的表面に電磁エネルギーを送るためのもっと信頼できるシステムの必要性が存在している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、実施形態によって、レーザーによる組織切断用のハンドピースを提供することによってこれらの必要性に応える。該ハンドピースは、電磁エネルギーを受け取るウィンドウと、該ウィンドウから受け取った電磁エネルギーを先端部に再度向ける反射器と、反射器から受け取った電磁エネルギーを、その放射面から距離(例えば、選択された距離)を置いて標的表面(例えば、または以下に参照される特許第5,574,247号に定義された「作用領域」のような他の選択された近辺)に向ける先端部と、を含む。選択された距離は、標的から放射面への要素の後方反射を、組織切断を無視できるほどに妨げるレベル近くまで、または該レベル以下に、減少させるために選択される。本明細書で開示される本発明の実施は、選択された距離で標的表面に向けられた電磁エネルギーに焦点を合わせる。本発明の態様によれば、ウィンドウ、反射器、および、先端部の1以上は、標的表面(例えば、または他の選択された近辺)で電磁エネルギーの所望の分布を提供するのに適している。本発明の別の態様によれば、ウィンドウ、反射器、および、先端部の1以上は、とりわけ、標的表面の電磁エネルギーの結果としての所望の破壊を提供するのに適している。
【0009】
本発明の実施形態の放射面は、少なくとも部分的には、および、典型的にはその全体において、集光レンズの機能を示す。
【0010】
ハンドピースの実施形態は、流体粒子を放射するのに適した流体出力部を含み、それによって、その放射から放射された電磁エネルギーは、流体粒子にエネルギーを分け与えて、その結果、標的表面に破壊的な力を加える。本発明の別の実施形態は、標的表面から距離をおいて先端部を配置するのを促進するのに適したビームガイドを含む。
【0011】
該装置と方法が、機能的な説明を備えた文法的な流動性のために記載される一方で、特許請求の範囲は、他に明記されない限りは、「手段」または「工程」の限定構造によって、いかなるようにも限定されるものとみなされるものではなく、均等物の司法の教義の下で特許請求の範囲によって提供される定義の意味と均等物の完全な範囲にふさわしいものであるということがはっきりと分かるはずである。
【0012】
本明細書で記載または参照された特徴、または、特徴の組み合わせは、そのような組み合わせに含まれる特徴が、文脈、本明細書、および、当業者の知識から明らかなように相互に矛盾したものではないのであれば、本発明の範囲内に含まれる。さらに、記載または参照される任意の特徴または特徴の組み合わせは、本発明の任意の実施形態から特別に除外されることがある。本発明を要約する目的のために、本発明の特定の態様、利点および新規な特徴が、記載および参照される。もちろん、そのような態様、利点または特徴のすべてが必ずしも本発明の任意の特定の実施において具体化される必要がないということがわかる。本発明の追加の利点および態様は、以下に続く詳細な記載および特許請求の範囲で明白である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は先行技術のレーザーハンドピースの略図である。
【図2】図2は、先行技術のレーザーハンドピースの一例の構成要素の概略図である。
【図3】図3は、先行技術のレーザーハンドピースの別の一例の構成要素の概略図である。
【図4】図4は、本発明によるレーザーハンドピースの構成要素の概略図である。
【図5A】図5Aは、本発明によって設計されたレーザーハンドピース構造の実施形態の概略図である。
【図5B】図5Bは、本発明によって設計された別のレーザーハンドピースの実施形態の構成要素の概略図である。
【図6】図6は、ビームガイドを組み入れるレーザーハンドピースの実施形態の絵図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施形態は、添付の図面において記載され、示されるが、この図面の各々の例は、いくつかの実施においては尺図通りであると解釈され、一方で、他の実施においては、例えば、尺図通りである必要はないと解釈される。特定の態様では、図面および記載中の類似の参照番号または同じ参照番号を使用することは、同じ、よく似た、または、類似の構成要素および/または要素のことを指しているが、他の実施によれば、同じ参照番号を使用しても、同じ構成要素および/または要素を指してはならないことがある。特定の実施によって、上部、底部、左、右、上へ、下へ、上方に(over、above)、下方に(below、behind)、後方に、および、前方に、などといった方向を示す用語は、文字通り解釈されるが、他の実施においては、同様の使用が文字通り解釈されてはならないことがある。本発明は、当該技術で従来使用される様々な装置と技術とともに実行され、一般的に実施される工程段階の限られたものだけが本発明についての理解を提供するのに必要であるように、本明細書内に含まれる。本発明は一般的にレーザー装置および工程の分野で適用可能性を有する。しかしながら、説明の目的のために、以下の記載はレーザー切断装置に関係する。
【0015】
図4に関して、本発明による導波管(405)を含むレーザーハンドピース(400)の構成要素の概略図が本明細書に描かれており、該導波管(405)は、レーザー源(図示せず)から電磁エネルギー(例えば、レーザーエネルギー)を受け取る、例えば、光ファイバーである。電磁エネルギーを含むレーザー光線(407)は、導波管(405)から放射されてもよい。ウィンドウ(410)はレーザー光線(407)を受け取り、該光線(407)を、反射器(415)に影響を与える修正済のレーザー光線(412)に成形したり成形しなかったりする。反射器(415)は、先端部(420)につながれる別のレーザー光線(417)を生成するために、レーザー光線(412)をさらに修正することがある。
【0016】
本発明の特徴によれば、先端部(420)はレーザー光線(417)を修正する。本発明のさらなる特徴によれば、典型的にはみかけは円筒形状を有する(ただし、それに限定されない)先端部(420)は、レーザー光線(417)を修正するためのレンズとして動作する。本発明のさらに別の特徴によれば、先端部(420)はレーザー光線(417)を収束させる。
【0017】
示した例において、先端部(420)は、最小の断面幅または「ウェスト」(引き出し線(422)の矢印によって示されたレーザー光線(422)の部分を参照)を有するレーザー光線(422)を放射する。最も小さな断面幅で示されたレーザー光線(422)の部分は、レーザー光線(422)の焦点またはピーク濃度部分に相当し、例えば、組織の比較的高出力の切断または集中的な切断を遂行するために、標的表面に向けられる。
【0018】
概念的な実施形態(400)の主題に係る多くの変更形態が、ウィンドウ(410)、反射器(415)、および、先端部(420)の1以上のパラメータを変更することにより設計される。図5Aは、本発明によって設計されたレーザーハンドピースの1つの実施形態の概略図である。示された実施形態は、図4の導波管(405)に関して上記の機能を提供する導波管(505)を含む。図4の実施形態のウィンドウ(410)は、図5Aの実施形態のウィンドウ(510)として実装される。ウィンドウ(510)は、例えば、サファイアまたは透明ガラスの光学材料で形成され、反射防止(AR)コーティングを有するかまたは有しておらず、さらに、平らまたはレンズ状であってもよい。同様に、図4の反射器(415)は、図5Aの実施形態の反射器(515)として実装される。反射器(515)(例えば、ミラー)は、例えば、金属、セラミック金属、サファイア、金、または、最大反射のためにコーティングされたまたはめっきした他の高反射(HR)材料から作られてもよい。反射器(515)の見本となる形状は、平らな形状、ドーナツ形状、放物形状などを含む。例えば、修正済の実施形態では、反射器は、図1または2に示されたもののいずれかと似ていてもよい。
【0019】
図4の先端部(420)は、例えば、サファイアおよび低OHガラスの1以上の、例えば、みかけは筒状構造として形成される先端部(520)(それは例えばウィンドウであってもよい)として、実装される。典型的な先端部(520)は、コーティングをしていない構造(に限定されないが)であり、および/または、示されるように、両凸の形状(519)および(521)を有してもよい。先端部(520)の代表的な寸法は、直径が約1mmから約3mmで、約2mmから5mmの長さを有してもよい。
【0020】
図5Bは、図4の主題に係る別の変更形態を示しており、図4の実施形態は、図4の実施形態の要素に明らかに相当する要素を備えた図5Bの実施形態と類似している。図5Bの実施形態は、単一の凸面(621)が先端部(620)の出力部で提供され、先端部への入力は平面(619)として実装されるという点で異なる。
【0021】
図5Aおよび5Bで示された実施形態に続けて言及して、本実施形態は、図5Aおよび5Bの各々において、ウィンドウ(510)/(610)、反射器(515)/(615)、および、先端部(520)/(620)の1以上のために選択される形状および/または材料によって、特定の寸法(例えば、先端部(520)/(620)からの距離、および/または、ウェストにおけるビーム直径)を有するように設計可能な最小幅部分または「ウェスト」を示す出力レーザー光(522)および(622)を生成する。
【0022】
ウェストのパラメータを制御することによって、先行技術のレーザーハンドピースと比較して、生物組織(例えば、軟組織、硬組織、骨組織および/または硬い歯組織)の高速切断を改善することができる。先端部(521)/(621)(例えば、先端部の放射面(521)/(621))と目的組織との間の接触(例えば、直接接触)が減少するか、または、完全になくなることにより、示された送達システム(例えば、ハンドピース500/600)の信頼度が著しく増大し、それによって、例えば、出力部−先端部放射面と切断する組織の面との間(すなわち、放射面とウェストとの間)で、比較的長い距離(例えば、5以上、または、6から10mm)が形成可能である。例えば、出力部−先端部放射面と切断する組織の面との間の比較的長い距離(例えば、5mm以上)は、例えば、ファイバー放射面に戻る出力ビームの後方反射量を有利にまたは著しく減らすことができる。
【0023】
ビーム路へのこれらの記載された効果の1以上は、本明細書で記載されたハンドピース内の光学要素を新しく設計することによって達成可能である。本発明の設計は、出力先端部の放射面からの選択および制御された距離で、電磁エネルギー(例えば、レーザー)出力の高密度および均一性(すなわち、ほぼ均一の断面)の1以上を達成することを標的としている。本発明の別の特徴は、(例えば、標的表面への)深さを増加させることであり、ここで、レーザーの高出力密度は、増加した深さで比較的一貫して維持される。
【0024】
本発明の態様によるレーザーハンドピースの創造性のある設計は、出力先端部の放射面におけるまたは該放射面に隣接した集束ビームの形状および/または機能を利用する。したがって、本発明は、放射面の形状の修正を組み入れる。レーザーハンドピースの創造性のある設計は、さらに、および/または、代替的に、収束ビームの機能を達成、修正、制御、および/または、改善するために、3つの光学要素(ウィンドウ、ミラー、および、先端部)の他の面の1つ、1以上、またはすべてを修正する。全ての組み合わせ、または、少なくとも特定の組み合わせにおいて、表面の相互関係は、迅速な非接触式(すなわち、出力先端部と組織とが直接的に接触せずに、または、その間隔を増加させて)切断を達成するために作動する。熟慮された構造によれば、比較的長い距離(例えば、5mm以上)が、出力先端部の放射面と切断する組織の面との間で維持され、それによって、構成要素(例えば、流体、粒子状物質、砕片、エネルギー、出力ビーム、および/または、可視光線)の放射面へのまたは放射面内への後方反射の影響を、計れる程度まで、著しく、有利に、および/または、劇的に弱めて、その反射が組織の切断を妨げる。
【0025】
本発明の1以上の特徴によれば、出力先端部が放射面に提供され、該放射面は、(例えば、図5Bで示されるような凸面の放射面(621)を有する)レンズの形状および/または機能に似ているか、および/または、該形状および/または機能を模倣するとともに、本明細書に記載の利点の1つ、それ以上、または、すべてを提供する。創造性のあるハンドピースのエネルギー出力は、結果として、切断領域で(例えば、ビーム収束点またはビームのピーク濃度を備えた)所望のビーム分布を提供することができる。切断領域は、例えば、放射面から約4乃至約10mm、特別なおよび/または好適な例において、約5乃至約7mm間隔を置くことができる。3つの光学要素は、あらかじめ決められた距離で、所望のビーム分布(例えば、ビーム焦点および/またはビームのピーク濃度)を提供するために、様々な組み合わせで設計可能である。
【0026】
図5Aまたは5Bで示されるような本発明の典型的な実施では、出力先端部(520)/(620)は、レンズの形状で、および/または、レンズの機能を備えた出力表面(521)/(621)を有するよう最初に構築され、その後、他の表面(例えば、幹線ファイバー、すなわち、導波管(505)/(605)、ウィンドウ(510)/(610)および反射器(515)/(615)の表面、先端部(520)/(620)の入力部(519)/(619)の出力端部を含む5つの表面)の1以上は、例えば、平面と曲面の1以上を所有するように設計される。
【0027】
可能な組み合わせのうちの1つは、ウィンドウ(510)を変更せずに、反射器(515)(例えば、90度のミラー)を平らにし、出力先端部(520)(図5A)の両端部に凸面(519)および(521)を加えるものである。これらの選択によって、先端部の表面から特定の(例えば、5、6mm、または、7mmなど事前に定義された)距離離れて、もともとのファイバー、すなわち導波管(505)の直径と略同じ直径を有するビームウェストを作成することができる。さらに、それを実施することで、(例えば、ビームウェストの周囲で)特定の距離をおいて、比較的高い出力密度(および/または、例えば、変化を伴わない、または、著しい変化を伴わない比較的高い出力密度)を維持することができる。
【0028】
本発明の1つの特徴によれば、出力先端部は、機能性の変化(例えば、「ウェスト」が発生する選択された距離、および/または、ウェストの幅および/または断面形状および/または出力密度の変化)のための、および/または、洗浄/高圧蒸気殺菌のための、異なる出力先端部間での切り替えができるように交換可能である。そのことは、(保護ウィンドウを備えた)先行技術と比較して利点であり違いである。
【0029】
図6で示されるような別の特徴によれば、先端部が非接触式であり、組織の上で特定の(例えば、あらかじめ決められた)距離で機能するため、レーザーハンドピースの実施形態は、ハンドピース(700)の先端フェルール(710)(図1の先端フェルールを参照)内で先端部(図示せず)を支持するハウジング(705)に取り付けられる(任意の)「ビームガイド」(715)を含むように形成される。本設計に加えられたビームガイドまたは参照アームは、直線形状、曲線形状、螺旋形状、または、組織から距離を開けて先端部(710)を配置するのを容易にする(例えば、細長い部材の)他の形状を含む。ビームガイドの特徴は、レーザー光の切断領域の位置および/または切断によって生成された空洞の底部に、目視できて「検知できる」基準を提供する。
【0030】
ハンドピースによって放射される電磁エネルギーは、レーザーエネルギーおよび/または可視光線を含み、切断、切除、非殺菌(desterilization)、細菌の減少、生物刺激(例えば、低レベルの光線療法)、凝固、リモデリング、カリエス検知または処置、および、(例えば、可視光線による)照明を提供または促進するために作動する。
【0031】
特定の実施において、電磁エネルギーは、切除の電磁エネルギー源、および/または、照明の電磁エネルギー源、および/または、組織破壊の電磁エネルギー源、および/または、生物刺激の電磁エネルギー源の1以上を含むことができる。
【0032】
標的表面は、例えば、歯組織、骨、軟骨、および、皮膚または鼻腔組織のような軟組織の1以上を含む。
【0033】
本発明の特定の態様によって、エネルギー出力は、硬組織を除去する電磁エネルギー、低レベルの光線療法(LLLT)電磁エネルギー、組織生物刺激電磁エネルギー、可視電磁エネルギー、コヒーレント光の1以上、約2.69から約2.80ミクロンまでの幅の波長と約2.94ミクロンの波長の1以上、および、Er:YAGレーザー、Er:YSGGレーザー、Er,Cr:YSGGレーザー、および、CTE:YAGレーザーの1以上によって生成された電磁エネルギーを含むことができる。
【0034】
1つの実施では、構造(例えば、カニューレまたはオリフィス)は、出力先端部の遠位端部に向かう方向に液体を向けるように構成可能である。例えば、流体は、出力先端部の(例えば、全外表面またはほぼ全外表面、遠位端部近傍)外表面に沿って遠位側に送られることができる。
【0035】
別の実施では、流体は、導波管(例えば、光ファイバー)の外表面とカニューレの内表面との間に配された1以上の間隙を通って供給される。流体は液体であってもよく、または、液体とガスの組み合わせを含むことがある。特定の実施において、液体が水であるか、または、水を含み、他の実施において、液体は空気と水の両方であるか、空気と水の両方を含み、この空気と水は、例えば、間隙の前でまたは間隙内部で、一緒に混合可能である。例えば、流体は、加圧された空気と水の混合物から形成された霧状の流体粒子を含み、間隙を通って送達されることで、流体出力部から出る。
【0036】
(例えば、ハンドピースの1つの、1以上の、または、すべての他の操作構成要素を保持し、その場合、ハンドピースはハンドピースではなく、むしろ管腔内の、脂肪の、または関節の手術装置であるような)カニューレの、組織切除および/または組織処理の遠位端部と、遠位端部との間の容積は、電磁エネルギー源から放射されたエネルギーの波長には透明であることができる。別の実施によって、先の特徴に加え主題たは、先の特徴の代わりとして、カニューレの(a)組織切除のおよび/または組織処理の遠位端部と、(b)遠位端部との間の容積は、霧状の流体粒子が流体出力部からカニューレの遠位端部への方向に移動するのを妨げたりはしない。また別の実施によって、この段落で説明される任意の1以上の特徴に加えた主題は、該特徴の代わりとして、(a)組織切除のおよび/または組織処理の遠位端部と(b)標的表面との間の容積は、装置の任意の部分によって妨害されることはない。
【0037】
他の実施によって、該装置は、装置の遠位端部の近傍で流体を放射するように構成される流体出力部を含むことができ、ここで、流体出力部は、標的表面上に霧状の流体粒子を配するように構成された噴霧器を含む。さらに、電磁エネルギー導波管は、標的表面上の容積の霧状の流体粒子に比較的多量のエネルギーを与えるように構成され、その結果、霧状の流体粒子を拡張するとともに、標的表面上に破壊的な力を与える。
【0038】
本発明の別の態様によれば、医療用ハンドピースは、ハンドピースハウジングと、このハンドピースハウジング内に配されるとともに、ハンドピースハウジングの遠位端部から電磁エネルギーを放射するのに適した電磁エネルギー源とを含む。照明源は、ハンドピースハウジングの遠位端部から標的表面上に光を投影するために、ハンドピースハウジング内に配される。照明源は光ファイバー束を含んでもよい。薬物ライン(medication line)も、ハンドピースハウジングの遠位端部を通って標的表面上で薬物を産生するために、ハンドピースハウジング内で配される。
【0039】
特定の実施によれば、例えば、幹線ファイバーからのレーザーエネルギーは、出力ファイバーまたは処理用ファイバー(treatment fiber)から出力され、標的表面(例えば、歯、骨、軟骨、および、軟組織の1以上)上のハンドピースの流体出力部から放射される流体(例えば、ハンドピースの出力端部近傍の水接続部または噴霧器接続部からの流体粒子の空気および/または水の噴霧、または、霧状の分布)に向けられる。流体出力部は、例えば、出願第11/042,824号と仮出願第60/601,415号に記載されるような出力ファイバーの周囲に同心円状に配された複数の流体出力部を含む。出力ファイバーまたは処理用ファイバーは、約2.69から約2.80ミクロンまでの範囲内の波長と、約2.94ミクロンの波長との1以上を含む電磁エネルギー源に結合される。特定の実施において、出力ファイバーは、Er:YAGレーザー、Er:YSGGレーザー、Er,Cr:YSGGレーザー、および、CTE:YAGレーザーの1以上に結合され、特別な例において、約2.789ミクロンの波長を有するEr,Cr:YSGG固体レーザーと、約2.940ミクロンの波長を有するEr:YAG固体レーザーとのうちの1つに結合される。標的表面上の流体粒子の霧状の分布に、電磁エネルギーを向けるために対応する構造を含む装置は、例えば、以下に参照する特許第5,574,247号に開示され、該文献は、流体粒子にレーザーエネルギーを与え、その結果として標的表面に破壊的な力をかけることについて記載している。
【0040】
本明細書の開示内容によって、レーザーアセンブリは、診断に有用な電磁放射線を出力し、標的表面をモニタし、および/または、該標的表面に影響を与えることができるものとして記載されている。光ファイバー先端部の放射線を使用する手順の場合、プローブは、根管などの歯の構造を処理(例えば、切除)するために標的表面に処理用の放射線を送達するための1以上の出力ファイバーまたは処理用ファイバーを含むことができる。本明細書に記載の実施形態のいずれかにおいて、照明および/または診断法のための光線は、処理用放射線の伝達と同時に、該伝達と断続的に、または、該伝達とは別に、および/または、流体出力部からの流体の処理用放射線の伝達と同時に、該伝達と断続的に、または、該伝達とは別に、伝達される。
【0041】
BiolaseTechnology社に譲渡された以下の特許に記載される対応する構造および方法と関連する構造および方法は、全体として参照することによって本明細書に組み込まれ、ここで、そのように組み込まれるものとしては、この開示内容による本発明の任意の部分、該特許または以下の出願の任意の部分、および、当業者の知識および判断で、全体的にまたは部分的に、(i)動作可能な、(ii)動作可能なように当業者によって修正される、および/または、(iii)実装/使用されるか、または、これらと組み合わせて実装/使用される、以下の特許における対応する構造または関連構造(および、その修正形態)を含む。
【0042】
そのような特許は、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された特許第7,578,622号、「Fiber tip detector apparatus and related methods」と付された特許第7,575,381号、「Handpieces having illumination and laser outputs」と付された特許第7,563,226号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された特許第 7,467,946号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された特許第7,461,982号、「Methods for treating eye conditions」と付された特許第7,461,658号、「Methods for treating eye conditions」と付された特許第7,458,380号、「Fiber tip fluid output device」と付された特許第7,424,199号、「Modified−output fiber optic tips」と付された特許第7,421,186号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された特許第7,415,050号、「Tapered fused waveguide for delivering treatment Electromagnetic radiation toward a target surface」と付された特許第7,384,419号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された特許第7,356,208号、「Fluid and laser system」と付された特許第7,320,594号、「Caries detection using timing differentials betweeN excitation and return pulses」と付された特許第7,303,397号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された特許第7,292,759号、「Fiber tip detector apparatus and related methods」と付された特許第7,290,940号、「High−efficiency, side−pumped diode laser system」と付された特許第7,288,086号、「Radiation emitting apparatus with spatially controllable output energy distributions」と付された特許第7,270,657号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された特許第7,261,558号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された特許第7,194,180号、「Fiber tip fluid output device」と付された特許第7,187,822号、「Device for dental care and whitening」と付された特許第7,144,249号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された特許第7,108,693号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された特許第7,068,912号、「Radiation emitting apparatus with spatially controllable output energy distributions」と付された特許第6,942,658号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された特許第6,829,427号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced cutting」と付された特許第6,821,272号、「Device for reduction of thermal lensing」と付された特許第6,744,790号、「Tissue remover and method」と付された特許第6,669,685号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された特許第6,616,451号、「Device for dental care and whitening」と付された特許第6,616,447号、「Methods of using atomized particles for electromagnetically induced cutting」と付された特許第6,610,053号、「Fiber tip fluid output device」と付された特許第6,567,582号、「Fluid conditioning system」と付された特許第6,561,803号、「Electromagnetically induced cutting with atomized fluid particles for dermatological applications」と付された特許第6,544,256号、「Light−activated hair treatment and removal device」と付された特許第6,533,775号、「Rotating handpiece」と付された特許第6,389,193号、「Fluid conditioning system」と付された特許第6,350,123号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された特許第6,288,499号、「Tissue remover and method」と付された特許第6,254,597号、「Material remover and method」と付された特許第6,231,567号、「Dental and medical procedures employing laser radiation」と付された特許第6,086,367号、「User programmable combination of atomized particles for electromagnetically induced cutting」と付された特許第5,968,037号、「Fluid conditioning system」と付された特許第5,785,521号、および、「Atomized fluid particles for electromagnetically Induced cutting」と付された特許第5,741,247号を含むが、これらに限定されない。
【0043】
同様に、上記開示内容および参照事項、ならびに、参照ページに記載されたものは、以下の公開された出願と本明細書で開示した事項において、全体的にまたは部分的に記載される、対応する構造および方法と関連する構造および方法で、全体的にまたは部分的に、動作可能なように、または、動作可能となるように修正可能なように意図される。該出願としては、以下の通りに挙げられる:「Wrist−mounted laser with animated, page−based graphical user−interface」と付された出願公開公報第20090225060号、「Medical laser having controlled−temperature and sterilized fluid output」と付された出願公開公報第20090143775号、「Dual pulse−width medical laser with presets」と付された出願公開公報第20090141752号、「Drill and flavored fluid particles combination」と付された出願公開公報第20090105707号、「Fluid and pulsed energy output system」と付された出願公開公報第20090104580号、「Fiber tip fluid output device」と付された出願公開公報第20090076490号、「Probes and biofluids for treating and removing deposits from tissue surfaces」と付された出願公開公報第20090075229号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された出願公開公報第20090067189号、「Methods for treating eye conditions with low−level light therapy」と付された出願公開公報第20090062779号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された出願公開公報第20090056044号、「Electromagnetic energy distributions for Electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20090043364号、「Fluid controllable laser endodontic cleaning and disinfecting system」と付された出願公開公報第20090042171号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and transparent dentifrice system」と付された出願公開公報第20090035717号、「Transparent dentifrice for use with electromagnetic radiation emitting toothbrush system」と付された出願公開公報第20090031515号、「Modified−output fiber optic tips」と付された出願公開公報第20080317429号、「Method and apparatus for controlling an electromagnetic energy output system」と付された出願公開公報第20080276192号、「Radiation emitting apparatus with spatially controllable output energy distributions」と付された出願公開公報第20080240172号、「Multiple fiber−type tissue treatment device and related method」と付された出願公開公報第20080221558号、「Modified−output fiber optic tips」と付された出願公開公報第20080219629号、「Dual pulse−width medical laser」と付された出願公開公報第20080212624号、「Target−close electromagnetic energy emitting device」と付された出願公開公報第20080203280号、「Electromagnetic energy output system」と付された出願公開公報第20080181278号、「Electromagnetic energy output system」と付された出願公開公報第20080181261号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20080157690号、「Electromagnet energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20080151953号、「Fluid and laser system」と付された出願公開公報第20080138764号、「Methods for treating hyperopia and presbyopia via laser tunneling」と付された出願公開公報第20080125677号、「Methods for treating hyperopia and presbyopia via laser tunneling」と付された出願公開公報第20080125676号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080097418号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080097417号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080097416号、「Caries detection using timing differentials betweeN excitation and return pulses」と付された出願公開公報第20080070185号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20080069172号、「High−efficiency, side−pumped diode laser system」と付された出願公開公報第20080065057号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080065055号、「Methods for treating hyperopia and presbyopia via laser tunneling」と付された出願公開公報第20080065054号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080065053号、「High efficiency electromagnetic laser energy cutting device」と付された出願公開公報第20080033411号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080033409号、「Methods for treating eye conditions」と付された出願公開公報第20080033407号、「Fiber tip detector apparatus and related methods」と付された出願公開公報第20080025675号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された出願公開公報第20080025672号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された出願公開公報第20080025671号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された出願公開公報第20070298369号、「Modified−output fiber optic tips」と付された出願公開公報第20070263975号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された出願公開公報第20070258693号、「Tissue treatment device and method」と付された出願公開公報第20070208404号、「Contra−angel rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された出願公開公報第20070208328号、「Fluid conditioning system」と付された出願公開公報第20070190482号、「Caries detection using real−time imaging and multiple excitation frequencies」と付された出願公開公報第20070184402号、「Output attachments coded for use with electromagnetic−energy procedural device」と付された出願公開公報第20070128576号、「Fiber tip fluid output device」と付された出願公開公報第20070104419号、「High−efficiency, side−pumped diode laser system」と付された出願公開公報第20070060917号、「Device for dental care and whitening」と付された出願公開公報第20070059660号、「Device for dental care and whitening」と付された出願公開公報第20070054236号、「Device for dental care and whitening」と付された出願公開公報第20070054235号、「Device for dental care and whitening」と付された出願公開公報第20070054233号、「Visual feedback implements for electromagnetic energy output devices」と付された出願公開公報第20070042315号、「Laser handpiece architecture and methods」と付された出願公開公報第20070016176号、「Electromagnetic energy emitting device with increased spot size」と付された出願公開公報第20070014517号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された
出願公開公報第20070014322号、「Device having activated textured surfaces for treating oral TISSUE」と付された出願公開公報第20070009856号、「Tissue coverings bearing customized tissue images」と付された出願公開公報第20070003604号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された出願公開公報第20060281042号、「Contra−angle rotating handpiece having tactile−feedback tip ferrule」と付された出願公開公報第20060275016号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced disruptive cutting」と付された出願公開公報第20060241574号、「Fluid conditioning system」と付された出願公開公報第20060240381号、「Fiber detector apparatus and related methods」と付された出願公開公報第20060210228号、「Radiation emitting apparatus with spatially controllable output energy distributions」と付された出願公開公報第20060204203号、「Dual pulse−width medical laser with presets」と付された出願公開公報第20060142745号、「Identification connector for a medical laser handpiece」と付された出願公開公報第20060142744号、「Medical laser having controlled−temperature and sterilized fluid output」と付された出願公開公報第20060142743号、「Dual pulse−width medical laser」と付された出願公開公報第20060126680号、「Caries detection using timing differentials betweeN excitation and return pulses」と付された出願公開公報第20060099548号、「Fiber tip detector apparatus and related methods」と付された出願公開公報第20060083466号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20060043903号、「Tissue remover and method」と付された出願公開公報第20050283143号、「Fluid conditioning system」と付された出願公開公報第20050281887号、「Modified−output fiber optic tips」と付された出願公開公報第20050281530号、「Electromagnetically induced treatment devices and methods」と付された出願公開公報第20050256517号、「Illumination device and related methods」と付された出願公開公報第20050256516号、「Device for dental care and whitening」と付された出願公開公報第20040106082号、「Methods of using atomized particles for electromagnetically induced cutting」と付された出願公開公報第20040092925号、「Electromagnetic radiation emitting toothbrush and dentifrice system」と付された出願公開公報第20040091834号、「Tissue remover and method」と付された出願公開公報第20040068256号、「Fiber tip fluid output device」と付された出願公開公報第20030228094号、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20020149324号、および、「Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting」と付された出願公開公報第20020014855号である。
【0044】
先の出願の内容はすべて全体として参照することによって本明細書に組み込まれる。本明細書の開示内容は、特定の示された実施形態を指しているが、当然のことながら、これらの実施形態は限定というよりはむしろ、例として提示されたものである。例えば、放射線出力部(例えば、レーザー)のいずれか、流体出力部(例えば、水出力部)のいずれか、および、任意の品質改良剤、粒子状物質、薬剤など、および、それらの詳細または特徴、あるいは、方法工程と技術を含む他の特徴は、本明細書で記載または参照された任意の他の構造およびプロセスとともに、全体的にまたは部分的に、本発明の非等価の、別の、取り換えがきかない態様として任意の組み合わせまたは置き換えで、使用されてもよい。本発明の一部として本明細書で具体的に熟慮、開示、および主張された、対応する構造および方法と、関連する対応および方法は、文脈、この明細書、および、当業者の知識(全体的にまたは部分的に、この開示内容による本発明の任意の部分で、(i)動作可能で、および/または、構築され、(ii)動作可能となるように、および/または、構築されるように当業者によって修正され、および/または、(iii)実装/製造/使用されるか、または、これらと組み合わせて実装/製造/使用される、それらの変更形態を含む)から明らかとなるように相互に矛盾していない程度で、以下の(i)乃至(iii)を含む:(I)上記に開示または参照された構造および方法の任意の1以上の部分、および/または、(II)置き換えおよび/または組み合わせのいずれかで、以下の請求の範囲とその一部のいずれかの1以上の題目を含む。この開示内容の意図は、添付の特許請求の範囲にのみ限定される本発明の精神と範囲内に含まれるように互いに矛盾しない程度で、そのような実施形態を、実施形態の修正形態、変化形態、組み合わせ形態、置き換え形態、省略形態、代用形態、代替形態、および、同等形態を包含するために、当業者の知識と併せて解釈することである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
組織の標的表面をレーザー処理するためのハンドピースであって、
前記ハンドピースは、
電磁エネルギーを受け取るとともに出力するために結合したウィンドウと、
前記ウィンドウから出力された電磁エネルギーを再度向けるために並べられた反射器と、
前記反射器から電磁エネルギーを受け取るために位置付けられるとともに、放射面から選択された距離で収束する電磁エネルギーの出力を生じさせるために形作られる先端部とを備えることを特徴とするハンドピース。
【請求項2】
前記標的表面に向けられた前記電磁エネルギーは、前記選択された距離で焦点を合わせられることを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項3】
前記組織からの構成要素の前記放射面への後方反射は、組織切断を妨げることを特徴とする請求項2に記載のハンドピース。
【請求項4】
前記選択された距離が約5mm乃至約10mmに及ぶことを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項5】
前記ウィンドウ、反射器、および、先端部の1以上が、前記標的表面で電磁エネルギーの所望の分布を提供するのに適していることを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項6】
前記放射面がレンズの機能を示すことを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項7】
前記先端部を前記標的表面から距離を開けて配するのを容易にするのに適しているビームガイドをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項8】
流体粒子を放射するのに適した流体出力部をさらに備え、
それによって、その放射から放射された電磁エネルギーが前記流体粒子にエネルギーを分け与えて、その結果、前記標的表面に破壊的な力を加えることを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項9】
異なるビーム収束特性を有する複数の出力先端部をさらに備え、
前記先端部は、他の出力先端部と取り換え可能な出力先端部を備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドピース。
【請求項10】
レーザーによる組織切断のための非接触式ハンドピースであって、
前記ハンドピースは、
導波路から電磁エネルギーを受け取るのに適したウィンドウと、
前記ウィンドウから受け取った電磁エネルギーを再度向けることができる反射器と、
前記反射器から電磁エネルギーを受け取ることができるとともに、選択および制御された距離で収束させるために、放射面からの電磁エネルギーを向けることができる先端部を備え、
前記距離での前記電磁エネルギーは、前記放射面での前記電磁エネルギーの断面積よりも小さな断面積を有することを特徴とする非接触式ハンドピース。
【請求項11】
前記ウィンドウがサファイアまたは透明ガラスの光学材料を備え、
前記反射器が、金属、セラミック金属、または、サファイアを備え、平らな形状、ドーナツ形状、または、放物形状を有し、
前記先端部が、サファイアまたはガラスを備え、ほぼ円筒形状を有することを特徴とする請求項10に記載の非接触式ハンドピース。
【請求項12】
前記先端部が約2mm乃至約5mmの長さを有することを特徴とする請求項11に記載の非接触式ハンドピース。
【請求項13】
前記先端部が約1mm乃至約3mmの直径を有することを特徴とする請求項11に記載の非接触式ハンドピース。
【請求項14】
前記先端部の放射面がレンズの機能を示すことを特徴とする請求項11に記載の非接触式ハンドピース。
【請求項15】
前記機能が凸面レンズであることを特徴とする請求項14に記載の非接触式ハンドピース。
【請求項16】
組織切断のためのレーザーハンドピースであって、
前記ハンドピースは、
レーザー源から電磁エネルギーを受け取るために配された導波路と、
前記導波路から電磁エネルギーを受け取るために結合されたウィンドウと、
前記ウィンドウから電磁エネルギーを受け取るために、および、前記電磁エネルギーを出力先端部に再度向けるために並べられた反射器とを備え、
前記出力先端部が、選択および制御された距離で焦点を合わせるように、前記反射器から受け取った電磁エネルギーを収束させる放射面を備えることを特徴とするレーザーハンドピース。
【請求項17】
前記放射面が凸面レンズを備えることを特徴とする請求項16に記載のレーザーハンドピース。
【請求項18】
前記反射器の放射面が平らな形状を有することを特徴とする請求項16に記載のレーザーハンドピース。
【請求項19】
前記選択された距離が約6mm乃至約10mmに及ぶことを特徴とする請求項16に記載のレーザーハンドピース。
【請求項20】
前記先端部を前記標的表面から距離を開けて配するのを容易にするのに適している参照アームをさらに備えることを特徴とする請求項16に記載のレーザーハンドピース。

【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図6】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2012−510316(P2012−510316A)
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−538691(P2011−538691)
【出願日】平成21年11月25日(2009.11.25)
【国際出願番号】PCT/US2009/065950
【国際公開番号】WO2010/062969
【国際公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【出願人】(511092251)バイオレイズ テクノロジー,インク. (5)
【Fターム(参考)】