CN101384226A - 具增大部位尺寸的电磁能发射装置 - Google Patents

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CN101384226A CNA2006800177715A CN200680017771A CN101384226A CN 101384226 A CN101384226 A CN 101384226A CN A2006800177715 A CNA2006800177715 A CN A2006800177715A CN 200680017771 A CN200680017771 A CN 200680017771A CN 101384226 A CN101384226 A CN 101384226A
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Abstract

本发明涉及一种具增大部位尺寸的电磁能发射装置，将多个电磁发射装置的输出予以合并(merged)，以产生一合并电磁能。此合并电磁能照射于目标的部位(spot)尺寸大于单一电磁能发射装置的部位尺寸。

Description

具增大部位尺寸的电磁能发射装置
技术领域
本发明涉及一种电磁能发射装置，特别是一种医疗激光，即一种具增大部位尺寸的电磁能发射装置。
背景技术
传统的电磁能产生装置具有各种的架构。例如，固态激光系统一般包含有发射同向(coherent)光的激光杆(laser rod)，以及激发激光杆以发射同向光的激发源。同向光(又称为激光光束)可以通过光纤波导(waveguide)而传送至目标(target)表面。针对不同的功能，必须确定所使用激光光束具有相对应的特性，才能得到效果。例如，用以切割或去除牙齿组织(dental tissue)所使用激光光束的特性不同于软组织血液凝结所使用激光光束的特性。激光光束可以依流量(fluence)或功率密度来描述，也可以依每一平方米的瓦(W/m2)、每一平方厘米的毫瓦(mW/cm2)等方式来测量。实务上，一般是根据所要施行程序的流量或功率密度的值来描述。
当医疗激光装置应用于牙齿治疗时，病患的舒适度是一个重要的考量。病患的舒适度考量当中，执行牙齿治疗程序所需时间是一个重要的指针。一般来说，较短程序时间会优于较长程序时间。在一些情况下，程序时间可以通过增加流量或功率密度来缩减。例如，可以通过增加激光光束的功率以增加流量或功率密度。然而，增加功率则会产生不悦的味道，因而降低病患的舒适度。再者，高流量或功率密度会造成高温，其可能增加病患的疼痛，或减低治疗结果的品质。
因此亟需提出一种技术，其可以传送高激光功率至治疗区域但又不会增加激光光束的流量或功率密度。
发明内容
根据上述，本发明提出一种电磁能发射装置投射于目标(例如牙齿)的部位(spot)尺寸的增大方法。首先，提供一参考区域于该目标上，使得一参考电磁能发射装置于照射该目标时具有该参考区域，以及具有一参考功率密度。医疗电磁能具有一波长，足以医疗(例如切割)该参考区域(例如蛀牙)。接着，使用多个电磁能发射装置，其中每一电磁能发射装置具有参考功率密度以照射参考区域。该多个电磁能发射装置所发射的医疗电磁能合并(merge)成为一合并电磁能，并将其传导至目标。根据一实施例，合并电磁能的照射区域大于参考区域，然其功率密度则大约相同于参考功率密度。
本发明还提出一种电磁能发射装置投射于目标的部位尺寸的增大装置。根据一实施例，使用多个电磁能发射装置用以照射一参考区域，其中，每一个电磁能发射装置所发射的医疗电磁能具有一参考功率密度；使用合并装置将多个电磁能发射装置所发射的医疗电磁能予以合并，因而产生一合并电磁能。根据另一实施例，医疗激光装置包含多个激光，其中每一激光所产生的医疗激光光束具有参考功率密度以照射目标的参考区域。医疗激光光束具有一波长，足以医疗(例如切割)该参考区域(例如蛀牙)。本实施例还包含一合并装置用以合并激光所产生的医疗激光光束，因而产生一合并激光光束。
本发明的特征或特征组合应包含于本发明的权利要求书的范围内。此处虽描述了本发明的特征及优点，然而并不表示每一实施例都会包含所有的特征及优点。根据以下的详细说明及权利要求范围，可以得出本发明更多的特征及优点。
附图说明
图1显示传统电磁能发射装置的方块图；
图2显示根据本发明实施例的一的电磁能发射装置，其具有增大的部位尺寸；
图3显示本发明实施例的变化型；
图4显示一实施例，其合并五个电磁能源的医疗能输出；
图5A显示用以合并医疗电磁能光光束的两种元件；
图5B显示本发明另一实施例，其将四个电磁能源予以合并；
图5C显示图5B实施例的一部份，其使用反焦光学元件用以形成增大的部位尺寸；
图6显示根据本发明实施例，用以增加电磁能照射至目标的尺寸大小的方法流程图；
图7显示一传递系统，可用以传递电磁能至一医疗位置；
图8显示连接器的实施例；
图9的透视图显示本发明实施例中一个用以连接至电磁能源及图8连接器的模块；
图10显示图9的模块的前视图；
图11显示图10的模块的剖面图，沿截线11-11’的剖面；
图12显示图10的模块的剖面图，沿图的截线12-12’的剖面；
图13显示图7的管槽；
图14显示握件尖端的局部图；
图14A显示握件尖端内用以混合空气喷雾及水喷雾的室体；
图15显示图13的第一近端对象沿截线15-15’的剖面图；
图16显示图14的握件尖端沿截线14-14’的剖面图；
图17显示图14的握件尖端沿截线16-16’的剖面图；
图18显示图14的握件尖端沿截线18-18’的剖面图。
图中符号说明
100  电磁能源
105  波导
110  激光光束
115  部位
120  参考内径
140  第一电磁能源
145  第二电磁能源
150  第一波导
155  第二波导
160  合并装置
165  第三波导
170  第三波导
175  部位
180  第三波导内径
200  第一电磁能源
205  第二电磁能源
220  第一波导
225  第二波导
230  医疗电磁能
235  医疗电磁能
240  部位
260  第一电磁能源
265  第二电磁能源
270  第三电磁能源
275  第四电磁能源
280  第五电磁能源
285  波导
290  波导
295  波导
300  波导
305  波导
310  电磁能合并装置
315  第一输出波导
320  第二输出波导
325  第一光束
330        第二光束
335        部位
350        第一电磁能源
355        第二电磁能源
360        第一波导
365        第二波导
370        医疗电磁能
375        凸透镜
380        医疗电磁能
385        镜面
390        光束
395        光束
400        部位
410-440    图6的步骤
520        激光握件
521        近端部分
522        细长部分
525        连接元件
526        第一端
527        第二端
530        激光基本单元
532        插座
535        管槽
536        第一近端对象
537        第二近端对象
538        第三近端对象
539        第四近端对象
540        连接器
545        握件尖端
546        外表面
550      远程部分
555      光纤尖端
560      激光光束传递导引连接部
561      激光能耦接部
565      医疗光纤
570      螺纹部分
575      平板
576      洞
580      内表面
585      栓沟
590      水喷雾连接部
591      水喷雾连接部
595      空气喷雾连接部
596      空气喷雾连接部
600      照射光连接部
601      照射光连接部
605      尖端套圈
606      激发光连接部
611      冷却空气连接部
615      回授连接部
616      回授连接部
620      水源
625      空气快门
630      辐射过滤器
640      发光二极管
645      回授侦测器
700      医疗光纤
701      激光能
705      光纤
710      光纤
712    连接角度
713    空气输入
714    水输入
715    流体输出
716    混合室
720    第一镜面
725    第二镜面
730    尖端波导
735    散射光线
745    冷却空气的路径
800    第一电磁能源
805    第二电磁能源
810    第三电磁能源
815    第四电磁能源
820    第一波导
825    第二波导
830    第三波导
835    第四波导
840    第一光束
845    第二光束
850    第三光束
855    第四光束
860    第一改向装置
865    第二改向装置
870    第三改向装置
875    第四改向装置
880    合并光束
885    光学装置
886    光学装置
890    波导
891  波导
895  平面输出端
896  反焦光学元件
具体实施方式
以下将详细描述本发明各种较佳实施例，并附相关参考图。图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸。为了方便说明与简洁起见，说明书中所描述的方位，例如顶、底、左、右、上、下、上方(over、above)、下方(below、beneath)、后端、前端，是指图式中的方位。这些方位用字不应用以限制本发明的保护范围。
虽然说明书揭露了多个实施例，然而，这些实施例仅作为例示之用，不应造成权利要求范围的限制。以下所揭露的实施例应解释以涵盖权利要求范围的各种修饰、替代、等效变化。本说明书所揭露的制程步骤或结构并非电磁能产生装置的完整制造流程及操作。本发明可以应用于各种激光装置制造及操作方法中，因此，仅将共通的步骤揭露于本说明书中。本发明可以广泛应用于电磁能产生装置及其制程。为便于说明起见，以下的描述将局限于医疗激光装置，以及医疗激光部位尺寸(spot size)的增加。
本发明涉及治疗组织(tissue)的电磁能发射装置(electromagneticenergy emitting device)，例如激光。可适用(或并用)于本发明的电磁能发射装置包含组织切除医疗激光(tissue-ablating medical laser)，例如相当高功率的Erbium型激光，以及波长极易被水所吸收的激光。以下的相关申请案公开一些激光结构(流体元件及其使用)及方法，其所有内容视为本说明书的一部份：美国专利申请案11/330,388(1/10/2006申请，题为FLUID CONDITIONING SYSTEM，档案编号BI9914P)、美国专利申请案11/033,032(1/10/2005申请，题为ELECTROMAGNETIC ENERGY DISTRIBUTIONS FORELECTROMAGNETICALLY INDUCED DISRUPTIVE CUTTING，档案编号BI9842P)、美国专利申请案11/203,677(8/12/2005申请，题为LASER HANDPIECE ARCHITECTURE AND METHODS，档案编号BI9806P)、美国专利申请案11/203,400(8/12/2005申请，题为DUAL-WIDTH MEDICAL LASER WITH PRESETS，档案编号BI9808P)。
图1显示传统电磁能发射装置的方块图，其可以为一种医疗(medical)激光装置。电磁能源100可以为一种医疗激光。电磁能源100产生具有一参考(reference)功率位准的电磁能，并连接至具有一参考截面区域的波导(waveguide)105，此波导105则用以传导(direct)电磁能至目标(例如一目标表面)。例如，从波导105的输出端发射出激光光束110，并传导至目标表面的部位115，该部位115的参考区域对应至波导105的参考内径120。部位115可代表目标表面受到电磁能照射的区域。照射至目标表面的电磁能具有一参考流量(fluence)或功率密度，其可以依每一平方厘米的毫瓦(mW/cm2)来测量。于本说明书中，图1所示的传统配置又称为“前配置(pre-configuration)”电磁能发射装置，用以和本发明所提出的合并(merged)输出系统的配置作一对比。图1所示的传统配置可提供一电磁能源的参考功率位准、一波导的参考截面区域、一照射至参考区域部位的电磁能的参考流量或功率密度。该参考流量或功率密度对应至单一电磁能发射装置所输出的单一波长医疗(treatment)能量，其不具有增长内径以同时容纳多个电磁能发射装置的医疗能量。特别的是，针对某一程序所需的参考流量或功率密度，选择波导的内径，使其于波导内或输出端得以从单一电磁能发射装置以孤立(isolation)或非合并模式来传导该流量或功率密度。
传统或非合并操作模式的电磁能发射装置，其输出并非采合并或结合的模式。所谓合并模式是指使用数个波导以接收相同数目的数个电磁能发射装置的医疗能输出，其个别波长不一定相同，也不一定具有相同医疗功能(例如，有些作为凝结功能，有些则作为切除功能)。
根据本发明特征之一，数个电磁能发射装置的医疗能输出可以结合或合并后连接至一个波导(例如光纤或输出端(output tip)，或者连接至较电磁能发射装置数目为少的数个波导。例如，根据本发明，来自二电磁能发射装置(如二相同激光)的医疗能输出合并至一个波导。本文中所提及的“医疗(treatment)”，例如医疗能(treatment energies)、医疗电磁能(treatment electromagnetic energies)、医疗光束(treatmentbeams)、医疗输出(treatment outputs)，是指能量、光束或输出，其功能(例如切割或凝结功能)或波长大致上是相同的。
图2显示本发明实施例之一的电磁能发射装置，其具有增大的部位(spot)尺寸。本实施例包含第一电磁能源140及第二电磁能源145，其可以为医疗激光。第一电磁能源140产生具有一参考功率位准的医疗电磁能(例如，组织切割激光光束)，其连接至第一波导150；如图所示，其截面区域同于图1的波导105的参考截面区域。同样地，第二电磁能源145产生具有该参考功率位准的医疗电磁能，其连接至第二波导155，并具有相同的参考截面区域。第一及第二电磁能可以具有一或多个波长，用以医疗(例如切割)参考区域；该参考区域可以是硬组织(如牙齿)或软组织(如齿龈)。
第一波导150及第二波导155通过合并装置160进行合并，如图2所示的虚线框。医疗电磁能经由第一波导150及第二波导155进入合并装置160，并经由第三波导165离开合并装置160；此第三波导165的截面区域大于(例如，为1.1倍或两倍于)参考截面区域。合并电磁能170离开第三波导170且照射于目标表面的一部位175。此部位175的大小可以相当于第三波导165的内径180，其大于参考内径120(图1)。根据一实施例，第三波导内径180大约为参考内径的1.414倍。
图3显示本发明实施例的变化型。本实施例包含第一电磁能源200及第二电磁能源205，其分别发射具参考功率位准的医疗电磁能，这些医疗电磁能分别连接至第一波导220及第二波导225。第一波导220、第二波导225可以是弹性体，用以分别传导医疗电磁能至一目标(例如一目标表面)。如图所示，第一波导220传导医疗电磁能230至目标表面。同样地，第二波导225传导医疗电磁能235至同一目标表面。医疗电磁能230、235因而于目标表面产生一个合并电磁能。此合并电磁能照射一部位240，其区域大于(例如，为1.1倍或两倍于)参考截面区域。合并电磁能的功率大约两倍于参考功率，经照射至两倍于参考区域的区域后，其流量或功率密度因而可能相同于参考流量或功率密度。
本领域技术人员可以根据前述实施例而得出更多的实施例。一般来说，可以使用任何数目的电磁能源的医疗能输出以形成一合并输出的电磁能发射装置，用以照射大于参考区域的区域(例如一部位)，且其流量或功率密度大致相同于参考功率密度。如图4所示的实施例，其包含多个(例如三个、四个、五个或更多个)电磁能源。在本实施例中，五个电磁能源260、265、270、275、280分别产生具参考功率位准的医疗电磁能。这些医疗电磁能分别连接至波导285、290、295、300、305，其截面区域分别相同于参考截面区域。来自波导285、290、295、300、305的医疗电磁能连接至一电磁能合并装置310，其具有五个输出端及二个输出端。
该二输出端将电磁能(例如医疗电磁能)分别连接至第一输出波导315、第二输出波导320，其截面区域大于参考截面区域。例如，第一输出波导315、第二输出波导320的截面区域大约为参考截面区域的5/2倍。如同图3，第一输出波导315、第二输出波导320分别传导来自电磁能合并装置310的一部份电磁能(例如医疗电磁能)至一目标。亦即，第一输出波导315传导第一光束325至目标，而第二输出波导320传导第二光束330至目标。由此，来自五个电磁能源260、265、270、275、280会在部位335处形成合并医疗电磁能。在一些实施例中，此合并会发生于目标表面或者位于目标内部。本实施例中，部位335的区域大约五倍于参考区域。
图4的实施例的变化型包含单一的输出波导(例如仅具有第一输出波导315)，其传导相当于第一光束325及第二光束330的电磁能至目标。在另一变化型中，各电磁能发射装置的输出于目标内部作结合或合并，因此也就不需要使用波导、电磁能合并装置310，而改用光学元件，例如透镜或反射表面。在另一变化型中，各电磁能发射装置的输出使用光学元件(例如透镜或反射表面)将其结合或合并，并直接连接至一目标。
图5A显示用以合并医疗电磁能光束的两种元件。本实施例包含第一电磁能源350及第二电磁能源335。来自第一电磁能源350的医疗电磁能具有参考功率位准，其传导至具有参考截面区域的第一波导360。同样地，来自第二电磁能源355的医疗电磁能具有参考功率位准，其传导至具有参考截面区域的第二波导365。第一波导360输出端的医疗电磁能370被传导至一凸透镜375，其将医疗电磁能370改向成为医疗光束390，用以照射目标表面的部位400的一部份。同时，第二波导365输出端的医疗电磁能380被传导至一反射表面(例如镜面385)，其将医疗电磁能380改向成为医疗光束395，用以照射目标表面的部位400的一部份。光束390及光束395因而于目标表面合并成为一合并电磁能。在一实施例中，部位400的区域大约两倍于参考区域，而其流量或功率密度相同于参考流量或功率密度。
图5B显示本发明另一实施例，其将二个或更多个(例如四个)电磁能源予以合并。本实施例包含第一、第二、第三、第四电磁能源800、805、810、815，其分别于第一、第二、第三、第四波导820、825、830、835的输出端形成第一、第二、第三、第四光束840、845、850、855。第一、第二、第三、第四波导820、825、830、835具有参考截面区域，且第一、第二、第三、第四电磁能源800、805、810、815个别所产生的医疗电磁能具有参考流量或功率密度。第一电磁能源800所产生的医疗电磁能(亦即，第一光束840)被传导至第一改向(例如反射)装置860，其具有改向(例如反射)表面用以将第一光束840的一部份改向至光学装置885。在本实施例中，第一光束840直接穿透第二、第三、第四反射装置865、870、875，然而在其它实施例中，第一光束840则不需要穿透所有这些反射装置。合并之后的光束880照射至光学装置885。第二、第三、第四改向装置865、870、875的配置则类似于第一改向装置860。
在本实施例中，来自第一、第二、第三、第四反射装置860、865、870、875的光学路径互相重叠，且通过第一、第二、第三、第四反射装置860、865、870、875的一或多个可使向下的医疗电磁能(例如，第一光束840的反射部分)传送至光学装置885。第二电磁能源805所产生的医疗电磁能(亦即，第二光束845)可被改向至第二改向装置865，其同样地具有一反射表面用以将第二光束845的一部份经由第三、第四反射装置870、875而传送至光学装置885，因而形成合并光束880的另一成分。同样地，第二、第三电磁能源810、815所产生的医疗电磁能(亦即，第三、第四光束850、855)可被改向至第三、第四改向装置870、875，用以将第三、第四光束850、855的一部份传送至光学装置885，因而形成合并光束880的另一成分。
图5B的光学装置885可包含一传统凸透镜或足以将合并光束880传导至波导890的其它类似光学元件；该波导890的截面区域大于参考截面区域。一般来说，合并光束880离开波导890的平面输出端895后，其产生的部位尺寸大于参考部位尺寸，然而其流量或功率密度则相同于参考流量或功率密度。
图5C显示图5B实施例的一部份，但使用与光学装置885不同的光学装置886，用以将合并光束880传导至具有参考截面区域的波导891。波导(例如波导891)的材质足以传送合并光束880，其电磁能通常大于参考功率。于本实施例中，合并光束880经过波导891的反焦光学元件(defocusing optics)896，用以将合并光束880分散以形成增大的部位尺寸。
相对于传统单一电磁能发射装置，本发明所提出的合并输出系统可以得到增大的部位尺寸以及不变的流量或功率密度。在一些实施例中，本发明合并输出系统的流量或功率密度相同于个别单一电磁能发射装置的流量或功率密度。
图6显示根据本发明实施例，用以增加电磁能照射至目标(例如目标表面)的尺寸大小的方法流程图。首先，于步骤410中提供一参考区域。图1的部位115例示该参考区域，其受到具有参考功率位准的电磁能源100所照射。因此，受到照射的参考区域具有一参考流量或功率密度。
接下来，步骤420提供多个电磁能发射装置用以照射参考区域，个别的医疗电磁能具有参考流量或功率密度。图2至5例示本步骤。例如，于图2、3、5A中使用二个电磁能发射装置；于图4中使用五个电磁能发射装置。这些电磁能发射装置所发射的医疗电磁能于步骤430被合并，因而产生合并电磁能。
用以合并这些电磁能的装置有很多种。例如，图2显示一合并装置160，其通过第一波导150及第二波导155分别传导电磁能，并以第三波导165将电磁能予以合并。其中，第三波导165的截面区域大于第一波导150、第二波导155的截面区域。在该实施例中，第三波导165的截面区域可以为1.1倍或两倍于参考截面区域。图3显示另一合并实施方法。在此实施例中，将电磁能源200、205经传导而于目标表面处予以合并。图5A显示另一种合并实施的方法。在该实施例中，光束370、380经由凸透镜375、镜面385分别改向后，于目标表面的部位400处进行合并；其中部位400的区域大约二倍于参考区域，而照射于部位400的流量或功率密度则大约相同于参考功率密度。于一实施例的变化型中，可使用凸透镜来替换图5A的镜面385；或者以镜面来替换凸透镜375。其它关于电磁能合并的实施组合方法则描述于图4的实施例中。
当所有电磁能发射装置的输出都传导至同一波导时，可通过选择一适当波导内径，使得所得到的流量或功率密度与单一电磁能发射装置的流量或功率密度相同。例如，可通过增大合并医疗光束的内径而使得流量或功率密度相同于参考流量或功率密度，并得以增大部位尺寸，以及获致较好的效能。
接着，于图6的步骤440中，合并的电磁能被传导至一目标(例如目标表面)。图3至5所示的实施例中，医疗电磁能的合并发生于目标表面。图2所示的实施例中，医疗电磁能的合并发生于波导或合并装置内。在一些实施例中，则是利用光学元件(例如透镜或反射表面)来达到合并。在一些实施例(例如图2)中，使用一或多个波导来传导合并的电磁能至目标表面；而于其它实施例(例如图5A)中.则不需使用波导来传导合并的电磁能。
使用本发明所提出的合并输出系统可以产生较大的部位尺寸，其可用于单位时间中去除更多的目标(例如组织)。在一些实施例中，合并输出系统通过合并多个电磁能发射装置(例如激光头)以产生增强的流量或功率密度，其通过数目较少的波导将电磁能传导出去。
本发明可通过结合前述相关资料中任何一种传统电磁能发射装置以及其它的电磁能发射装置，以提供合并输出系统，使其与传统单一电磁能发射装置比较之下，具有较大的部位尺寸以及不变的流量或功率密度。
当医疗输出光束或能量的功能或波长不相同时，若将多个电磁能发射装置的输出予以合并并传导至较少数目的波导且不改变其流量或功率密度，则可以结合多种电磁能发射装置的特性于其中。例如，可以结合具组织切除波长的第一光束以及具凝结波长的第二光束。
根据本发明其中一实施例，可将一或多个(Er，Cr:YSGG)(erbium，chromium，yttrium，scandium，gallium，garnet)固态激光(其具有A波长，大约2.70-2.80微米，例如，大约2.78微米)与一或多个(CTE:YAG)(chromium，thulium，erbium，yttrium，aluminum garnet)固态激光(其具有B波长，大约2.69微米)加以合并。在另一实施例中，可将一或多个(Er:YAG)(erbium，yttrium，aluminum garnet)固态激光(其具有C波长，大约2.94微米)与一或多个(CTE:YAG)(chromium，thulium，erbium，yttrium，aluminum garnet)固态激光加以合并。
在使用激光的实施例中，可使用激光腔(laser cavity)。激光腔的数目则对应至激光的数目。通过结合前述相关资料中任何一种传统电磁能发射装置或其它的电磁能发射装置，可产生较大的部位尺寸以及不变的流量或功率密度。根据本发明的特征，若将相同波长的电磁发射装置予以合并，则可产生较大的部位尺寸以及不变的流量或功率密度。
本发明可应用于各种电磁能发射装置的配置及方法，如美国专利申请案11/186,619(7/20/2007申请，题为CONTRA-ANGLE ROTATINGHANDPIECE HAVING TACTILE-FEEDBACK TIP FERRULE，档案编号BI9798P)所述，其内容视为本说明书的一部份。图7显示一传递系统，可用以传递电磁能(例如激光能)至一医疗位置。本实施例包含一激光握件520，其通过连接元件525而连接至激光基本单元530内的电磁能源。激光基本单元530内可包含多个电磁能源(例如激光)，各别产生具有参考功率位准的医疗电磁能。电磁能源所发射的医疗电磁能可经由合并而连接至连接元件525。此连接元件525包含一管槽535，其包含一或多条光纤以承载医疗或合并电磁能，或用以装设空气或水管线。连接元件525还包含连接器540，其连接管槽535与激光基本单元530。连接器540可以是认证(identification)连接器，其描述于美国专利申请案11/192,334(7/27/2005申请，题为IDENTIFICATIONCONNECTOR FOR A MEDICAL LASER HANDPIECE，档案编号BI9802P)，其内容视为本说明书的一部份。例如，该认证连接器可用以辨别输出究竟为大部位尺寸的电磁能或标准部位尺寸的电磁能。激光握件520可包含一细长部分522及一握件尖端545；其中，细长部分522用以容纳光纤，该光纤连接至管槽535的光纤，或者本身即为管槽535的光纤。近端部分521(亦即，靠近激光基本单元530的一端)及远程部分550(亦即，远离基本单元530的一端)位于激光握件520的两端。远程部分550的突出部分具有一光纤尖端555，其将于图14作详细说明。连接元件525具有第一端526及第二端527。第一端526连接至激光基本单元530的插座532，而第二端527则连接至激光握件520的近端部分521。连接器540以机械结合方式螺接至激光基本单元530的插座532。
图8显示连接器540的实施例。本实施例包含一激光光束传递导引连接部(laser beam delivery guide connection)560，其又包含医疗光纤565用以传送激光能至激光握件520(图7)。在本实施例中，医疗光纤565的截面区域大于一般装置的截面区域，用以将激光基本单元530内多个电磁能源所合并的电磁能(例如激光)传送至医疗光纤565。本实施例更包含多个辅助连接部，其连接至激光基本单元530(图7)，如回授连接部615、照射光连接部600、空气喷雾连接部595、水喷雾连接部590。辅助连接部还可包含激发光连接部及冷却空气连接部(未显示于图8)。
图8所示的连接器540更包含螺纹部分570，用以作为和激光基本单元530的插座532连接之用。
图9的透视图显示本发明实施例中一个用以连接至电磁能源(如图7的激光基本单元530)及连接器540(图8)的模块。本实施例包含一平板575，其可通过螺丝穿过洞576而固定至激光基本单元530(图7)。模块还包含插座532，其可通过内表面580而与连接器540(图8)的螺纹570互为螺固(图9并未显示出螺纹)。模块更包含激光能耦接部561，配接于激光光束传递导引连接部560(图8)，其中，激光能耦接部561可提供激光能至传递系统。本实施例更包含多个辅助连接部，其包含空气喷雾连接部596、水喷雾连接部591、冷却空气连接部611、激发光连接部606。本实施例还包含回授连接部、照射光连接部(未显示于图9)。另外，还使用一或多个栓沟585，用以确保连接器540与插座532正确的连接。
图10显示图9的模块的前视图。如图所示，平板575通过洞576而固定至激光基本单元530(图7)。图10还显示了激光能耦接部561、回授连接部616、照射光连接部601、空气喷雾连接部596、水喷雾连接部591、冷却空气连接部611、激发光连接部606。于操作时，水喷雾连接部591配接并提供水喷雾至连接器540的水喷雾连接部590。同样地，空气喷雾连接部596配接并提供空气喷雾至连接器540的空气喷雾连接部595。另外，照射光连接部601、激发光连接部606及冷却空气连接部611配接并分别提供照射光、激发光、冷却空气至连接器540的照射光连接部600、激发光连接部(未显示于图10)及冷却空气连接部(未显示于图10)。再者，回授连接部616配接并接收来自连接器540的回授连接部615的回授。在本实施例中，照射光连接部601和激发光连接部606分别自照射光连接部600及激发光连接部(未显示于图10)的发光二极管或激光光源以耦接光线。在一实施例中，使用二个白色发光二极管作为光源。图10还显示了栓沟585，用以避免连接器540与插座532的不正确连接。
图11显示图9、10的模块的剖面图，沿图10的截线11-11’的剖面。图11显示了激光能耦接部561、回授连接部616、水喷雾连接部591。水源620提供水至水喷雾连接部591。
图12显示图9、10的模块的剖面图，为沿图10的截线12-12’的剖面。图12显示了光源(例如发光二极管640)，用以提供光线至照射光连接部601(图10)及激发光连接部606两者或其中之一。空气快门(pneumatic shutter)625可控制激光基本单元530(图7)的辐射过滤器630的位置，使得过滤器插入或除去于光源(例如发光二极管640)的光路径中。例如，使用多个空气快门以切换蓝光和白光，以耦接至照射光连接部601及激发光连接部606，因而可以增强激发及可见度。
图13显示图7的管槽535，其包含多个(例如四个)近端对象：第一近端对象536、第二近端对象537、第三近端对象538、第四近端对象539。第一、第二、第三近端对象536、537、538可具中空内部，用以容纳一或多个光发射器或细长结构，其截面小于管槽535中空内部的截面。在本实施例中，第一近端对象536包含照射光纤，第二近端对象537包含激发光纤，第三近端对象538包含回授光纤。第一、第二、第三近端对象536、537、538的个别中空内部可连通至细长部分522(图7)的中空内部。此提供了光发射器从近端部分521到激光握件520(图7)的远程部分550之间的一个延长路径。第三近端对象538可自激光握件520接收回授(例如反射或散射的光线)，且可将回授发射至激光基本单元530，其将于下面详述。
第四近端对象539可包含一激光能光纤，其接收来自激光基本单元530(图7)的(Er，Cr:YSGG)固态激光的激光能。激光可产生激光能，其具有2.78微米的波长、大约6W的平均功率、大约20HZ的重复率(repetition rate)、大约150微秒的脉波宽。再者，激光能还可包含对准光束，例如大约655nm波长、平均功率为1mW并以连续波(CW)模式发射的光线。第四近端对象539可连接并包含医疗光纤565(图8)，用以自激光能耦接部561(图10)接收激光能。第四近端对象539还可将接收自激光基本单元530的激光能发射至激光握件520(图7)的远程部分550。根据本实施例，第四近端对象539可自多个激光源接收合并电磁能。这些激光源可以是相同的，也可以是不同的。
上述实施例虽具有四个近端对象，然而，可以根据激光基本单元530内的光发射器数目来决定近端对象的数目。再者，在本实施例中，第一近端对象536和第二近端对象537的内径相同，且第三近端对象538的内径小于第一近端对象536或第二近端对象537的内径；然而，其它的内径配置也可适用于本发明。图8显示这些近端对象与连接器540的各连接部的连接情形之一。例如，第一近端对象536可连接至照射光连接部600，而第二近端对象537可连接至激发光连接部(未显示于图式中)。第三近端对象538可连接至回授连接部615，而第四近端对象539可连接至激光光束传递导引连接部560及医疗光纤565。近端对象536-539与各连接部位于连接器540内部的连接可以采用本领域技术人员所熟悉的方法，其未显示于图8、13。
图14显示握件尖端545(图7)的局部图，其通过连接元件525和激光握件520的细长部分522而连接至激光基本单元530。本实施例由一外表面546所包覆，用以自激光基本单元530接收电磁能(例如激光)、照射光、激发光。激光能及光线由前述的近端对象536-539(图13)所接收，并经由波导(例如，位于细长部分522及握件尖端545内的光纤705，此将于图16详述)来发射。根据一实施例，激光能701(经由第四近端对象539(图13)被一内部波导(例如医疗光纤700)所接收及承载，并传导至握件尖端545的远程部分550内的第一镜面720，由此反射的激光能被传导至光纤尖端555。光纤尖端555可以通过调整其大小和形状而作为合并输出或一般标准输出，且其位于尖端套圈605内；此尖端套圈605与光纤尖端555形成一个可置换单元，其描述于美国专利申请案11/231,306(9/19/2005申请，题为OUTPUTATTACHMENTS  CODED  FOR  USE  WITHELECTROMAGNETIC-ENERGY PROCEDURAL DEVICE，档案编号BI9804P)，其内容视为本说明书的一部份。
照射光(未显示于图式中)还被握件尖端545(例如近端对象536、537)所接收，被光纤705(图16，未显示于图14)所承载，并传导至握件尖端545的远程部分550内的第二镜面725。第二镜面725将光线传导至多个尖端波导730，此将于图18详述。离开尖端波导730的光线可照射至目标区域。在一些实施例中，第一及第二镜面720、725可包含抛物镜面、环形(toroidal)镜面、平面镜面。图14还显示了冷却空气的路径745的示意图。
图15显示图13的第一近端对象536沿截线15-15’的剖面图。第一近端对象536(或者第二近端对象537)可包含三条光纤705熔接在一起，以形成单一光发射总成或波导。在另一实施例中，此三条光纤705可以使用其它方式连接，或者甚至不连接。一或多个近端对象(例如第二近端对象537)可以包含其它数目的光纤705。第二近端对象537可包含六条光纤705(图15)，其开始分开并(于图14的截线16-16’处)终而围绕一激光能波导(例如医疗光纤700)，如图14的握件尖端545沿截线16-16’的剖面图(图16)。在另一实施例中，第二近端对象537可包含三条光纤705(图15)且第一近端对象536可包含三条光纤705(图15)；此六条光纤开始分开并(于图14的截线16-16’处)终而围绕一激光能波导(例如握件尖端545的医疗光纤700)。
第三近端对象538可包含六条较小光纤710，如图16的剖面图所示。额外的光纤710可配置于外表面546之内，且可接收目标表面的回授。此回授可包含接收自光纤尖端555的散射光线735(图14)，此将于以下详述。散射光线735(亦即，回授光)可通过第三近端对象538(图13)发射至激光基本单元530(图7)。图16显示光纤710系分开的，然而在其它实施例中，二或多条光纤710可以熔接或连接在一起。光纤705、710可以使用塑料并以传统技术(例如压挤)制成。
图17显示图14的握件尖端545沿截线16-16’的剖面图。一激光能波导(例如医疗光纤700)被照射波导(例如光纤705)及回授波导(例如光纤710)所包围；这些波导都位于外表面546之内。类似于图16的情形，照射波导(例如光纤705)经由照射光连接部601(图4)、照射光连接部600(图8)、近端对象536/537(图13)，而从激光基本单元530(图7)接收光能；光纤705可传导光线至握件尖端545(图14)的远程部分550。
一些实施例涉及了蛀牙的侦测，其描述于美国专利申请案11/203,399(8/12/2005申请，题为CARIES DETECTION USING TIMINGDIFFERENTIALS BETWEEN EXCITATION AND RETURN RULES，档案编号BI9805P)，其内容视为本说明书的一部份。光纤705可同时作为照射及激发波导。回授波导(例如光纤710)可自光纤尖端555(图14)接收回授光线，且将回授光线发射至第三近端对象538，其更连接至或者包含回授连接部615。回授光线可被回授连接部616所接收，该回授连接部616将光线发射至激光基本单元530(图7)内的回授侦测器645(图11)。在其它实施例中，如美国专利申请案11/192,334(7/27/2005申请，题为IDENTIFICATION CONNECTOR FOR AMEDICAL LASER HANDPIECE，档案编号BI9802P)，激光基本单元530可额外提供空气喷雾、水喷雾、冷却空气至激光握件520。
图18显示图14的握件尖端545沿截线18-18’的剖面图。光纤尖端555被尖端套圈(或套筒)605所围绕，并以胶填充光纤尖端555周围的腔体630，用以固定光纤尖端555。尖端波导730可自第二镜面725(图14)接收照射光，并将照射光传导至目标。在实施例中，握件尖端545内的流体输出715可承载空气及水。离开照射光纤705(图17)的照射光被第二镜面725(图14)所反射至尖端波导730(图14、18)。此照射光的一部份还会被第二镜面725(图14)反射至光纤尖端555，其自医疗光纤700(图17)接收相当高位准的激光能701；该激光能包含切割光束及对准光束的辐射。在一实施例中，来自照射光纤705的照射光于离开尖端波导730时为具有可变强度的白光(其由使用者作调整改变)，可用以作为观看及仔细检查目标表面的个别位置(例如牙齿)之用。例如，牙齿的蛀牙可以通过多个尖端波导730的光线而得以详细检查及治疗。
图14A显示握件尖端545内用以混合空气喷雾及水喷雾的室体。此混合室包含一空气输入713，其连接并接收连接器540(图8)的空气喷雾连接部595的空气。同样地，水输入714连接并接收连接器540(图8)的水喷雾连接部590的水。空气输入713及水输入714的圆形截面可以具有250微米的内径，两者以一角度712相连接(通常角度为110°)。可以在空气输入713及水输入714的连接处作混合，而水和空气的混合喷雾716可以由流体输出715排出。图18所示的实施例具有三个流体输出715。此流体输出可以为以下资料内的流体输出：美国专利申请案11/042,824(1/24/2005申请，题为ELECTROMAGNETICALLY INDUCED CUTTER AND METHOD，档案编号BI9768P)，其内容视为本说明书的一部份。流体输出715(如图14、18所示)具有大约350微米内径的圆形截面。
图13所述的光散射可经侦测及分析以监督各种情况。例如，对准光束的散射的侦测及分析可用以监督发射切割、对准光束的光学元件的整合度。一般情形下，对准光束造成极少(或几乎没有)回授至回授光纤710。然而，如果任何光学元件(例如镜面720或光纤尖端555)受到损害，则会发生对准光光束的散射(例如红光)。散射光线735(图14)可经由第二镜面725而传导至回授光纤710，并将其传递至激光基本单元530(图7)。
本发明可使用一些回授工具(例如照相机)，如以下资料所描述：美国专利临时申请案60/688,109(6/6/2005申请，题为ELECTROMAGNETIC RADIATION EMITTING TOOTHBRUSH ANDDENTIFRICE SYSTEM，档案编号BI9887PR)；美国专利临时申请案60/687,991(6/6/2005申请，题为METHODS FOR TREATING EYECONDITIONS，档案编号BI9879PR)。电磁能输出装置(例如激光及齿科激光)如以下资料所描述，其内容视为本说明书的一部份：美国专利申请案11/033,032(1/10/2005申请，题为ELECTROMAGNETICENERGY DISTRIBUTIONS FOR ELECTROMAGNETICALLYINDUCED DISRUPTIVE CUTTING，档案编号BI9842P)；美国专利申请案11/033,043(1/10/2005申请，题为TISSUE REMOVER ANDMETHOD，档案编号BI9830P)；美国专利申请案11/203,400(8/12/2005申请，题为DUAL PULSE-WIDTH MEDICAL LASER WITH PRESETS，档案编号BI9808P)；美国专利申请案11/203,677(8/12/2005申请，题为LASER HANDPIECE ARCHITECTURE AND METHODS，档案编号BI9806P)；美国专利申请案09/848,010(5/2/2001申请，题为DERMATOLOGICAL CUTTING AND ABLATING DEVICE，档案编号BI9485P)。在一些实施例中，可以使用包含一或多个可视回授工具(implement)的传感器。此可视回授工具可(a)整合至握件或电磁能输出装置的输出端，(b)结合至握件或电磁能输出装置，或(c)与握件或电磁能输出装置并用，其中握件或装置可用以作为切割及医疗。在另一实施例中，可使用合并输出或标准电磁能的低位准光医疗，如以下资料所描述者，其内容视为本说明书的一部份：美国专利临时申请案60/687,991及60/687,256(6/3/2005申请，题为TISSUETREATMENT DEVICE AND METHOD，档案编号BI9846PR)。
本发明可用以让电磁能发射装置(例如激光握件)达到最佳化，或用以监督并增加切割效果，合并的激光输出可以自波导(例如光纤或输出尖端)(例如一功率光纤)将其传导至流体(例如，空气/水喷雾、流体粒子、自靠近握件输出端的水连接部/喷雾连接部的流体粒子)，从握件的流体输出发射出。流体输出可以包含多个，围绕于功率光纤周围，如前述美国专利申请案11/042,824及美国专利申请案11/231,306。功率光纤可包含增大的医疗光纤。用以将电磁能传导成为流体粒子的装置揭露于美国专利5,574,247。大部分的激光能可以导至流体(例如原子化的流体)，其可包含水，用以扩大流体及提供分裂的(机械性的)切割力至目标。于合并输出模式下，增大的部位尺寸可以增加反应区域(区域面积或体积)的大小。合并电磁能的部位尺寸大小将会比传统单一电磁能发射装置的参考部位尺寸来的大。例如，1.1至2倍于参考部位尺寸。在一个口部医疗程序中，受限于空间及可见度，如果使用(a)具互动的电磁能与流体，或(b)具切割、医疗的可视回授工具，将可增进程序的品质。
在一些实施例中，可视光纤(例如同向光纤束)从激光握件520(图7)的远程部分550发射光线至近端部分521，通过可视回授工具以传送远程部分附近所撷取的影像。在一些实施例中，可视回授工具可包含影像撷取装置(例如CCD或CMOS照相机)用以取得或处理远程部分的影像。可视回授工具可以是内建的或者是附加上去的，且可置于各个位置，或者连接于近端部分与远程部分之间的握件，或置于近端部分。前述光纤及可视回授光纤可以置于握件外表之外。可视回授工具可应用于牙囊(periodontal pocket)(例如诊断及医疗)、牙髓(endodontics)(例如根管(canals)的检视)、微牙科学(micro-dentistry)、通道(tunnel)准备、蛀牙侦测及医疗、细菌检视及医疗、一般牙科、空气媒介及气体侦测，如美国专利临时申请案60/688,109所描述。
根据一些实施例，电磁辐射(例如一或多蓝光、白光、红外线、激光光束、反射/散射光、萤光或其组合)经由光纤而发射于各种方向。电磁福射的输出或输入光束可以于近端部分或激光基本单元处，使用传统分光器(例如波长选择分光器)将其分开。
在一实施例中，流体输出715(图18)分散间隔置于零度(第一参考)、一百二十度、二百四十度。在另一实施例中，六个照射/激发光纤705及三个回授光纤710(图17)通过第二镜面725，以一对一方式，连接至九个尖端波导730(图14、18)。例如，如果九个元件(例如六个照射/激发光纤705及三个回授光纤710)分散间隔置于零度(第二参考，其可以同于或异于第一参考)、四十度、八十度、一百二十度、一百六十度、二百度、二百四十度、二百八十度、三百二十度，则九个尖端波导730也将置于零度、四十度、八十度、一百二十度、一百六十度、二百度、二百四十度、二百八十度、三百二十度。在另一实施例，尖端波导730配置成三个一组，每一组置于两个流体输出之间，则尖端波导730可以配置于零度、三十五度、七十度、一百二十度、一百五十五度、一百九十度、二百四十度、二百七十五度、三百一十度。在一实施例中，流体输出可配置于尖端波导组织间大约九十五度、二百一十五度、三百三十五度。
图16及图17的截面可对应至图14沿截线16-16’且靠近第一、第二镜面720、725的截面，用以阐明第一、第二镜面720、725的输出辐射的相对应结构。照射/激发光纤705及回授光纤710的内径可以是不同的(如图16所示)，或者其内径可以是相同的(如图17所示)。在一实施例中，照射/激发光纤705及回授光纤710包含塑料，其内径大约为1mm，而图14、18的尖端波导730包含蓝宝石，其内径大约为0.9mm。
握件使用合并电磁能以作用于目标表面。在使用合并激光能的齿科程序中，握件可以使用光纤来发射合并激光能至目标表面用以医疗(如切割)一牙齿结构(例如牙齿)，以光纤发射光线(例如蓝光)来照射、治疗、洁白、诊断牙齿，以光纤发射光线(例如白光)至牙齿来照射目标表面，以光纤自目标表面发射光线回到检测器用来作分析。在一实施例中，光纤既发射蓝光也发射白光。根据本发明特征，握件包含具有回授信号端及双重镜面握件的照射管路。
Figure A200680017771D00311
All-Tissue Laser for Dentistry的使用手册(以下称为
Figure A200680017771D00312
使用手册)描述到本发明特征中，使用可程序参数(称为默认值(preset))于各种手术程序中。默认值可于装置制造阶段中予以设定，此又称为预程序化(pre-programmed)默认值。此外，默认值也可以由使用者产生、修改或储存。
Figure A200680017771D00321
使用手册中的表二显示于以下的表一，其包含一般硬或软组织程序的预程序化默认值。
表一  一般硬组织和软组织程序的建议默认值
 
默认值 程序 功率(Watts) 频率(Hz) 每一脉波的能量     水设定(％)   空气设定(％)    
1 珐琅质(Enamel)切割 6.0 20 300 75 90
2 牙本质(Dentin)切割           4.0 20 200 55 65
3 软组织切割(薄组织，小切割) 1.5 20 75 7 11
4 软组织凝结 0.75 20 37.5 0 11
表一所列参数的各种组合或其变化可以实施于合并输出系统中。默认值1至4可实施于使用二医疗光束的合并输出系统中，其部位尺寸为1.1倍或更多倍(例如二倍)于参考部位尺寸，其流量或功率密度和参考流量或功率密度相同。空气和水的设定比例可以传导至一或多个流体输出(715，图14、14A、18)，其压力介于约5psi(pound persquare inch)和约60psi之间，其流速介于约0.5liters/minute至约20liters/minutes之间。液体(例如水)可以传导至一或多个流体输出380，其压力介于约5和约60psi之间，其流速介于约2至约100miniliters(ml)/minute之间。在其它实施例中，空气流速可以低至大约0.001liters/minute，且液体流速可以低至约0.001ml/minute。在一些实施例中，流经握件520(图7)的水管线的水流速大约为84ml/minute(例如100％)，且流经握件520的空气线的空气流速大约为13liters/minute(例如100％)。根据
Figure A200680017771D00322
使用手册或者熟悉该技术者，可以了解这些参数的意义。
于合并输出系统的实施例中，其电磁能发射装置使用表一的参数设定，所使用波导的内径大于传统单一电磁能发射装置所使用波导的内径。
上述实施例所揭露的方法及装置可以应用实施于前述各参考资料当中的装置。以下所列出者为BioLase Technology，Inc拥有的相关专利，其相关内容视为本说明书的一部份；该相关内容(i)可操作于本申请案，(ii)经修改而可操作于本申请案，(iii)可与本申请案合并使用：美国专利6,829,427(题为FIBER DETECTOR APPARATUS ANDRELATED METHODS)，美国专利6,821,272(题为ELECTROMAGNETIC ENERGY DISTRIBUTIONS FORELECTROMAGNETICALLY INDUCED CUTTING)；美国专利6,744,790(题为DEVICE FOR REDUCTION OF THERMALLENSING)；美国专利6,669,685(题为TISSUE REMOVER ANDMETHOD)；美国专利6,616,451(题为ELECTROMAGNETICRADIATION EMITTINGTO OTHBRUSH AND DENTIFRICESYSTEM)；美国专利6,616,447(题为DEVICE FOR DENTAL CAREAND WHITENING)；美国专利6,610,053(题为METHODS OF USINGATOMIZED PARTICLES FOR ELECTROMAGNETICALLY INDUCEDCUTTING)；美国专利6,567,582(题为FIBER TIP FLUID OUTPUTDEVICE)；美国专利6,561,803(题为FLUID CONDITIONINGSYSTEM)；美国专利6,544,256(题为ELECTROMAGNETICALLYINDUCED CUTTING WITH ATOMIZED FLUID PARTICLES FORDERMATOLOGICAL APPLICATIONS)；美国专利6,533,775(题为LIGHT-ACTIVATED HAIR TREATMENT AND REMOVAL DEVICE)；美国专利6,389,193(题为ROTATING HANDPIECE)；美国专利6,350,123(题为FLUID CONDITIONING SYSTEM)；美国专利6,288,499(题为ELECTROMAGNETICEN ERGY DISTRIBUTIONS FORELECTROMAGNETICALLY INDUCED MECHANICAL CUTTING)；美国专利6,254,597(题为TISSUE REMOVER AND METHOD)；美国专利6,231,567(题为MATERIAL REMOVER AND METHOD)；美国专利6,086,367(题为DENTAL AND MEDICAL PROCEDURESEMPLOYING LASER RADIATION)；美国专利5,968,037(题为USERPROGRAMAMBLE COMBINATION OF ATOMIZED PARTICLES FORELECTROMAGNETICALLY INDUCED CUTTING)；美国专利5,785,521(题为FLUID CONDITIONING SYSTEM)；美国专利5,741,247(题为ATOMIZED FLUID PARTICLES FORELECTROMAGNETICALLY INDUCED CUTTING)。
本发明可以和以下资料所公开的内容一起操作，这些资料也视为本说明书的一部份：使用手册，美国专利临时申请案(7/13/2004申请，题为FIBER TIP DETECTOR APPARATUS)，美国专利临时申请案(7/20/2004申请，题为CONTRA-ANGLE ROTATINGHANDPIECE HAVING TACTILE-FEEDBACK TIP FERRULE)，美国专利临时申请案(7/27/2004申请，题为DUAL PULSE-WIDTHMEDICAL LASER，MEDICAL LASER HAVINGDUAL-TEMPERATURE FLUID OUTPUT and IDENTIFICATIONCONNECTOR)，美国专利临时申请案(8/12/2004申请，题为CARIESDETECTION USING TIMING DIFFERENTIALS BETWEENEXCITATION AND RETURN PULSESand DUAL PULSE-WIDTHMEDICAL LASER WITH PRESETS)，上述皆与本发明专利申请为相同拥有人。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围；本领域技术人员可以根据本说明书所的内容作等效的变化、结合及改变。凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效结合、省略、替代或改变，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种电磁能发射装置投射于目标表面或内部的部位尺寸的增大方法，其特征在于，包含：
提供多个医疗电磁能，其中，每一医疗电磁能照射该目标时具有一参考功率密度及一参考部位尺寸；及
合并该多个医疗电磁能，因而形成一合并电磁能于该目标表面或内部，该合并电磁能的功率密度与该多个医疗电磁能的最大参考功率密度相同，而该合并电磁能的部位尺寸大于该多个医疗电磁能的最大参考部位尺寸。
2.如权利要求1所述的方法，其中，上述的合并步骤包含传导该多个医疗电磁能至一合并装置，其输出包含该合并电磁能。
3.如权利要求1所述的方法，其中，上述的合并步骤包含传导该多个医疗电磁能至光学元件，用以产生一输出作为该合并电磁能。
4.如权利要求3所述的方法，其中，上述的传导步骤包含传导该合并电磁能至一波导，由此，该波导传导该合并电磁能至该目标。
5.如权利要求3所述的方法，其中，上述的传导步骤不使用波导。
6.如权利要求1所述的方法，其中：
该合并步骤包含传导该多个医疗电磁能至多个第一波导的输入，其中每一波导具有一参考截面区域；
该多个第一波导的输出被传导至一或多个第二波导，该第二波导的数目小于该多个第一波导，而该第二波导的截面区域大于该多个第一波导；及
该第二波导的输出包含该合并电磁能。
7.如权利要求6所述的方法，其中：
该多个医疗电磁能的传导步骤包含传导二电磁能发射装置所发射的医疗电磁能；
该多个第一波导包含二波导；及
该第二波导包含一波导，其具有一截面区域大约二倍于该多个第一波导的最大截面区域。
8.如权利要求6所述的方法，其中：
该多个医疗电磁能的传导步骤包含传导三电磁能发射装置所发射的医疗电磁能；
该多个第一波导包含三波导；及
该第二波导包含一或二波导，每一波导具有一截面区域大于该多个第一波导的最大截面区域。
9.一种电磁能发射装置投射于目标表面或内部的部位尺寸的增大装置，其特征在于，包含：
多个电磁能输出，其中，每一电磁能输出照射该目标时具有一参考功率密度及一参考部位尺寸；及
一合并装置，用以合并该多个电磁能输出的多个医疗电磁能，因而形成一合并电磁能于该目标表面或内部，该合并电磁能的功率密度与该多个医疗电磁能的最大参考功率密度大约相同，而该合并电磁能的部位尺寸大于该多个医疗电磁能的最大参考部位尺寸。
10.如权利要求9所述的装置，其中，上述的合并装置包含：
多个第一波导输入，用以接收该多个电磁能输出的医疗电磁能；及
至少一波导输出，用以传递该合并电磁能至该目标。
11.如权利要求10所述的装置，其中：
该多个电磁能输出包含二电磁能输出；
该多个波导输入包含二波导输入；及
该波导输出包含一波导输出。
12.如权利要求11所述的装置，其中，上述的部位尺寸大约二倍于最大的参考部位尺寸。
13.如权利要求11所述的装置，其中：
该二电磁能输出为第一电磁能输出及第二电磁能输出；
该第一电磁能输出发射具第一波长的医疗电磁能，用以切割硬组织；及
该第二电磁能输出发射具第二波长的医疗电磁能，用以切割硬组织，该第二波长不同于该第一波长，然同样可用以切割硬组织。
14.如权利要求13所述的装置，其中，上述的第一及第二波长为下列之一：介于2.70-2.80微米的A-波长，2.69微米的B-波长，2.94微米的C-波长。
15.如权利要求13所述的装置，其中：
该二电磁能输出为第一电磁能输出及第二电磁能输出；
该第一电磁能输出发射具该第一波长的医疗电磁能；
该第二电磁能输出发射具该第二波长的医疗电磁能；及
该第一波长大约等于该第二波长。
16.如权利要求9所述的装置，其中，上述的合并装置包含光学元件用以接收该多个电磁能输出的医疗电磁能。
17.如权利要求9所述的装置，其中，上述的电磁能输出为激光输出，该医疗电磁能为医疗激光，该合并电磁能为合并激光。
18.如权利要求17所述的装置，其中，上述的合并装置包含：
多个波导输入，用以接收该多个激光输出的医疗激光光束；及
至少一波导输出，用以传导该合并激光至该目标。
19.如权利要求17所述的装置，其中：
该多个激光输出包含二激光输出；及
该至少一合并激光光束为单一合并激光光束。
20.如权利要求19所述的装置，其中：
该合并装置包含光学元件，用以接收该二激光输出的激光光束；及
该光学元件传导该合并激光光束至一第一输入波导。
21.如权利要求17所述的装置，其中:
该多个激光输出包含三激光输出；及
该至少一合并激光光束包含一或二合并激光光束。
22.如权利要求21所述的装置，其中：
该合并装置包含光学元件，用以自该三激光输出接收激光光束；及
该光学元件传导该一或二合并激光光束至该一或二波导的输入。
23.如权利要求17所述的装置，其中，上述的多个激光输出包含：
一第一激光输出，其发射具第一波长的医疗激光；及
一第二激光输出，其发射具第二波长的医疗激光，该第二波长大约相同于该第一波长。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070239147A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 The General Hospital Corporation Method, system and apparatus for dermatological treatment and fractional skin resurfacing
CA2649905C (en) 2006-04-20 2019-04-09 Dentatek Corporation Apparatus and methods for treating root canals of teeth
US7980854B2 (en) 2006-08-24 2011-07-19 Medical Dental Advanced Technologies Group, L.L.C. Dental and medical treatments and procedures
DE102007007655A1 (de) * 2007-02-13 2008-08-14 Leica Microsystems Cms Gmbh Mikroskop
EP2937055B1 (en) 2008-10-15 2017-12-27 Biolase, Inc. Satellite-platformed electromagnetic energy treatment device
EP2370016B1 (en) 2008-11-29 2021-10-06 Biolase, Inc. Laser treatment device with an emission tip for contactless use
US8485972B2 (en) * 2009-11-11 2013-07-16 Alcon Research, Ltd. Structured illumination probe and method
CA2816106A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-03 Biolase, Inc. Collimating coupler for laser treatment devices
KR101555415B1 (ko) 2010-11-04 2015-09-23 바이오레이즈, 인크. 고강도 선행 서브펄스를 갖는 의료용 레이저에서의 램핑-업 펄스 파워를 위한 개시 시퀀스
ITRM20100603A1 (it) * 2010-11-16 2012-05-17 Quanta System Spa Dispositivo laser per la chirurgia.
JP5535252B2 (ja) * 2012-02-08 2014-07-02 シャープ株式会社 投光装置およびそれに用いられる導光部材
NZ702327A (en) * 2012-05-24 2016-03-31 Raytheon Co Liquid crystal control structure, tip-tilt-focus optical phased array and high power adaptive optic
WO2013177511A2 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Raytheon Company High power optical switch
AU2013389971B2 (en) 2013-05-24 2017-03-09 Raytheon Company Adaptive - optics liquid - crystal array device having meander resistors
WO2014210220A2 (en) 2013-06-26 2014-12-31 Sonendo, Inc. Apparatus and methods for filling teeth and root canals
EP3099378B1 (en) * 2014-01-31 2019-11-20 Biolase, Inc. Multiple beam laser treatment device
KR102222924B1 (ko) * 2014-03-13 2021-03-04 (주)라메디텍 의료용 레이저 장치
CA2968841A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 Convergent Dental, Inc. Systems and methods to control depth of treatment in dental laser systems
GB2552452A (en) * 2016-05-23 2018-01-31 Creo Medical Ltd Electrosurgical apparatus and method for promoting haemostasis in biological tissue
US20200292396A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-17 Boston Scientific Scimed, Inc. Temperature indicator for fiber connectors and methods regarding same
USD997355S1 (en) 2020-10-07 2023-08-29 Sonendo, Inc. Dental treatment instrument

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917084A (en) * 1985-07-31 1990-04-17 C. R. Bard, Inc. Infrared laser catheter system
US4931053A (en) * 1988-01-27 1990-06-05 L'esperance Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for enhanced vascular or other growth
EP0368512A3 (en) * 1988-11-10 1990-08-08 Premier Laser Systems, Inc. Multiwavelength medical laser system
US5779696A (en) * 1990-07-23 1998-07-14 Sunrise Technologies International, Inc. Method and apparatus for performing corneal reshaping to correct ocular refractive errors
US5172264A (en) * 1991-02-21 1992-12-15 Surgilase, Inc. Method and apparatus for combining continuous wave laser with TEA pulsed laser
US5903388A (en) * 1992-06-11 1999-05-11 Sedlmayr Steven R High efficiency electromagnetic beam projector and systems and method for implementation thereof
US5375132A (en) * 1993-05-05 1994-12-20 Coherent, Inc. Solid state laser with interleaved output
US5358503A (en) * 1994-01-25 1994-10-25 Bertwell Dale E Photo-thermal therapeutic device and method
US5586132A (en) * 1994-07-27 1996-12-17 Laser Industries Ltd. Method and apparatus for generating bright light sources
RU2096051C1 (ru) * 1995-02-24 1997-11-20 Григорий Борисович Альтшулер Устройство для лазерной обработки биологической ткани (его варианты)
US6288499B1 (en) * 1997-06-12 2001-09-11 Biolase Technology, Inc. Electromagnetic energy distributions for electromagnetically induced mechanical cutting
DE69632139T2 (de) * 1995-08-31 2005-03-31 BioLase Technology, Inc., San Clemente Benutzerprogrammierbare kombination von zerstäubten teilchen für elektromagnetisch induziertes schneiden
US5741247A (en) * 1995-08-31 1998-04-21 Biolase Technology, Inc. Atomized fluid particles for electromagnetically induced cutting
AUPN898196A0 (en) * 1996-03-28 1996-04-26 Nulite Systems International Pty Ltd Apparatus and method for polymerising dental photopolymerisable compositions
EP1079744A4 (en) * 1998-04-30 2006-06-28 Opusdent Ltd DEVICE AND METHOD FOR LASER SURGERY OF HARD WOVEN
DE19840926B4 (de) * 1998-09-08 2013-07-11 Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen und deren Verwendung
US6219480B1 (en) * 1999-01-29 2001-04-17 Fiberstars Incorporated Optical coupler for coupling light between one and a plurality of light ports
US6421361B1 (en) * 1999-06-22 2002-07-16 Ceramoptec Industries, Inc. Tunable diode laser system for photodynamic therapy
AU2002234517A1 (en) * 2001-03-09 2002-09-24 Asah Medico A/S Fiber delivery system for laser diodes
US20030109860A1 (en) * 2001-12-12 2003-06-12 Michael Black Multiple laser treatment
US20040078030A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 J. T. Lin Methods and apparatus for presbyopia treatment using a dual-function laser system
DE20308097U1 (de) * 2003-05-23 2004-09-23 Kuka Schweissanlagen Gmbh Lasereinrichtung
WO2015000134A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-08 Telefonaktiebolaget L M Ericsson(Publ) Method and network node for managing collisions

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