CN101970049A - 提供径向光输出模式的光递送装置 - Google Patents

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洛伊斯·比斯戈
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Abstract

本申请涉及提供径向光输出模式的光递送装置。一种光递送装置(100)包括光纤(10)，所述光纤具有非特征部分(16)和特征部分(18)，特征部分具有强迫光从所述特征部分径向向外耦合出来并提供期望的径向光输出模式的特征。一种光消毒腔的方法，包括：提供光递送装置(100)；将光敏组合物(48)施加到腔内的治疗位置；将所述装置(100)的至少一部分插入腔；以及将由所述装置(100)从光源递送的光以由光敏组合物吸收的波长施加到腔内的治疗位置，从而抑制或消除位于治疗位置的微生物。本发明还包括制造该装置的方法以及包含所述装置(100)和容纳光敏组合物(48)的容器(50)的治疗套件。

Description

提供径向光输出模式的光递送装置
技术领域
本发明涉及提供径向光输出模式的光递送装置，该装置尤其可用于光消毒，并且本发明涉及该装置的制造方法以及使用该装置来抑制或消除腔(尤其是体腔)中的微生物的方法。
背景技术
传染性微生物的来源在我们的环境中到处都是普遍的。体腔自然地有大量微生物的繁殖，这些微生物通常受到正常的新陈代谢以及完整免疫系统的阻止。在免疫系统破坏的情况下，微生物造成感染。通常用抗生素来治疗这些感染，但是许多微生物正在变得对抗生素治疗有抵抗性。因此，需要在不用抗生素的情况下治疗感染和避免留在体腔中的微生物繁殖。
光消毒能够满足对在不使用抗生素的情况下治疗感染和避免留在体腔中的微生物繁殖的需要。光消毒是利用由光激发的光敏组合物来抑制或消除微生物。已经发明了多种专门设计的光递送装置来专门提供用于各种体腔的光消毒的期望照射模式。参见美国专利申请公开No.US 2007/0255356和PCT申请No.PCT/US07/67583，两者名称都为Photodisinfection Delivery Devices and Methods，它们的全文通过引用被包含于此。
发明内容
本发明提供一种光递送装置，其包括光纤，所述光纤具有非特征部分和特征部分，所述特征部分具有特征，所述特征强迫光从所述特征部分径向向外耦合出来并提供期望的径向光输出模式。可由光递送装置提供的径向光输出模式尤其可用于腔(诸如体腔)的光消毒。
本发明提供用于光消毒腔的治疗套件，包括：上述的光递送装置；容纳在液体源中的光敏组合物；以及施加尖端。
本发明还提供一种光消毒腔的方法，包括：提供上述光递送装置；将光敏组合物施加到所述腔内的治疗位置；将所述装置的至少一部分插入所述腔；以及将由所述装置从光源递送的光以由所述光敏组合物吸收的波长施加到所述腔内的所述治疗位置，从而抑制或消除位于所述治疗位置的微生物。
本发明还提供一种制造光递送装置的方法，包括：提供具有非特征部分和特征部分的光纤；将特征切刻到特征部分中，其中所述特征适用于强迫光以期望的径向光输出模式从所述特征部分径向向外耦合出来。
附图说明
在阅读下述具体实施方式、权利要求和附图时，可以更加了解本发明的特征和创造性方面，下面是对附图的简要说明：
图1是根据本发明的装置的示例性实施方式的侧视图；
图2是图1所示装置的特征部分的另一种示例性实施方式的侧视图；
图3是图1所示装置的特征部分的另一种示例性实施方式的侧视图；
图4是图1所示装置的特征部分的另一种示例性实施方式的侧视图；
图5是图1所示装置的特征部分的另一种示例性实施方式的侧视图；
图6是图1所示装置的特征部分的另一种示例性实施方式的侧视图；
图7是图1所示装置中可选包含的光漫射构件的剖视图；
图8是根据本发明的包含图7所示的光散射构件的装置的另一种示例性实施方式的剖视图；
图9是图8所示的装置的光散射构件的侧视图；
图10是根据本发明的装置的另一种示例性实施方式的剖视图；
图11是根据本发明的包含示例性把手的装置的另一种示例性实施方式的侧视图；
图12是根据本发明的包含另一种示例性把手的装置的另一种示例性实施方式的侧视图；
图13是示出了实施例I中所述的根据本发明的示例性装置在0°的径向光分布模式的图线；
图14是示出了实施例I中所述的根据本发明的示例性装置在90°的径向光分布模式的图线；
图15是示出了实施例I中所述的根据本发明的示例性装置在180°的径向光分布模式的图线；
图16是示出了实施例I中所述的根据本发明的示例性装置在270°的径向光分布模式的图线；
图17是示出了PAD在0°的径向光分布模式的图线；
图18是示出了PAD在90°的径向光分布模式的图线；
图19是示出了PAD在180°的径向光分布模式的图线；以及
图20是示出了PAD在270°的径向光分布模式的图线。
具体实施方式
在用于本申请中时，下列术语应当认为具有如下一般含义：
1.体腔：身体内的任何腔，例如耳朵、鼻子、阴道、肺、整个消化道(例如咽喉、食道、胃、肠、直肠等)、胆囊、膀胱、任何开放伤口等。体腔可以在人体内，也可以在其他动物体内。
2.光：能够由光敏组合物吸收的处于任何波长的光。这些波长包括从连续电磁波谱中选择的波长，例如紫外的(“UV”)、可见的、红外的(近红外、中红外和远红外)等。波长通常在约100nm至10,000nm之间，例如在约160nm至1600nm之间、约400nm至约900nm之间以及约500nm至约850nm之间的范围，但是波长可以取决于所用的具体光敏组合物以及光强度而变化。根据应用情况，所产生的光可以是单一波长，也可以是多个波长。
3.微生物：任何和所有的与疾病有关的微生物，例如病毒、真菌、以及细菌(包括革兰氏阴性生物、革兰氏阳性生物等)。微生物的一些示例包括但不限于：金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耐甲氧西林金黄色酿脓葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，“MRSA”)、大肠杆菌(“E.coli”)、肠球菌(“E.fecalis”)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、曲霉菌(Aspergillus)、假丝酵母(Candida)等。
4.光敏组合物：包括至少一种合适的已知光敏剂的组合物，在被施加某(一个或多个)波长的电磁能量时，所述光敏剂至少具有抗微生物作用。合适的光敏剂包括I类光敏剂和II类光敏剂，其中，I类光敏剂在被施加光时产生自由基，II类光敏剂在被施加光时产生单线态氧。尽管也可以有具有其他工作模式(例如发热)的光敏剂，但是上述这些类型是优选的。可以用作抗微生物光敏剂的合适的化合物种类包括四吡咯及其衍生物，例如卟啉、二氢卟酚、菌绿素、酞花青、萘酞菁、德克萨斯卟啉(texaphyrin)、维尔丁(verdin)、红紫素或脱镁叶绿酸(pheophorbide)、吩噻嗪等，例如美国专利No.6,211,335、No.6,583,117和No.6,607,522以及美国专利公开No.2003-0180224中描述的那些。优选的吩噻嗪包括亚甲基蓝(MB)、甲苯胺蓝(TBO)以及美国专利公开No.2004-0147508中描述的那些。其他优选的抗微生物光敏剂包括靛青绿(ICG)。两种或更多种光敏剂(例如MB与TBO等)的组合也是合适的。光敏剂可以在光敏剂组合物中以任何合适的量存在。例如在约0.001的总重量百分比(wt％)至10wt％之间，约0.001wt％至约5wt％之间，约0.001wt％至约1wt％之间，以及约0.001wt％至约0.1wt％之间。光敏组合物可以可选地包含治疗剂，所述治疗剂是有助于减轻病症的任何化学品、药品、药物、蛋白质分子、核酸、脂质、抗体、抗原、激素、营养滋补品、细胞，或它们的任何组合。优选的治疗剂包括促进伤口愈合、具有抗微生物功能、具有消炎功能、和/或提供镇痛的那些。光敏组合物还可以可选地包含用于光敏剂或组合物中其他组分的载体、稀释液、或其他溶剂，并可以用于调节光敏剂的浓度。光敏组合物可以是任何合适的相，例如液体、凝胶、糊状、油灰、或固体。优选地，组合物具有足够低的黏度以流入治疗部位，同时还有足够高的黏度以将该组合物保持在治疗部位中。还可以想到在施加于治疗部位之后变成液体的进一步的组合物，例如融化到治疗部位或进入治疗部位中的溶液中的那些组合物。或者，组合物可以在以液体形式施加于治疗部位之后成为凝胶；这可以使组合物能够有效地覆盖治疗部位，同时还将该组合物保持在治疗部位。上述光敏剂只是示例，不应认为以任何方式对本发明的范围造成限制。
A.用于光消毒的光递送装置
图1图示了根据本发明的装置100的一种示例性实施方式。装置100能够对腔(包括人类的鼻腔)进行光消毒。装置100包括光纤10。光纤10可以是任何合适的已知光纤，例如聚合物光纤(″POF″)、塑料光纤、塑料包层的玻璃光纤、HCS光纤、玻璃光纤、蓝宝石光纤、光子晶体纤维、中空光纤等等。本发明也想到了使用多种已知的光纤作为光纤10。光纤10可以是任何合适的尺寸。合适的光纤尺寸示例包括直径大于约3mm的光纤、直径从约3mm至约200μm的光纤、直径从约3mm至50μm的光纤、直径从约1.5mm至200μm的光纤、直径从约1mm至200μm的光纤、直径小于约400μm的光纤以及直径小于约200μm的光纤。
光纤10的近端12适于与光源(没有示出)连通，允许光从光源经由光纤10传送到装置100。光源可以是单独的单元或与光纤10连通的单元。光源可以是任何合适的已知发光装置，诸如激光器、发光二极管(″LEDs″)、白炽光源、荧光源或其组合。光源的输出优选地可调节，使得操作者在实施本方法时能够修改波长、功率输出、照射尺寸或其组合。例如，激光器的波长可以被调节，以激发光敏组合物中的不同光敏剂。或者，在光能量被施加到治疗区域之后，光源的功率可以被增大或减小。此外，光源可以包含温度监测装置，从而可以避免治疗区域中和其周围的宿主组织的过热。合适的温度监测装置可以包括IR装置、纤维光学装置、热电偶或其组合。光源可以可选地包含脚踏开关，用于接通和/或关断光源。光源还可以可选地包含独立的电源。
回过头参考图1，光纤10具有朝向其末端14的定向光输出，并且可以递送光消毒所期望的(一种或多种)照射波长。通常，光源和光纤10可用于递送任何波长(或任何几种波长)的光，包括可见光和不可见光。例如，光源和光纤10可以用于递送具有深UV至远IR之间的波长和/或包括深UV至远IR的波长的光。波长通常在约100nm至10,000nm之间，示例性范围在约160nm至1600nm之间，约400nm至约800nm之间，以及约500nm至约850nm之间，但是波长可以取决于所用的具体光敏组合物以及光强度而变化。根据应用情况，所产生的光可以是单一波长或多个波长。在一个实施方式中，光源和光纤10可以一次提供单个波长。在另一个实施方式中，光源和光纤10可以一次或顺序地提供两个或更多个波长。
参考图1，光纤10包括非特征部分16和特征部分18。光纤10通常由芯位于较低折射率的包层的内部而组成，使得通过该芯传播的光通过包层和芯之间的边界处的全反射被引导。特征部分18包括特征20，所述特征20使得装置100的全反射光引导模式中断，并且强迫光从装置100径向地向外耦合出来，以提供光消毒所需的照射模式(例如，通常更均一、均匀和发散的径向光分布模式)。利用已知手段，特征20可以是各种制造(例如，切割等方式)到光纤10中的图案，包括但不限于螺纹或径向切口、轴向切口、图2-6所示的图案等。这些特征20必须打破光纤10的任何包层。并且，特征部分18的包层可选地可以被完全去除。各个特征20的深度影响该特定特征20处被耦合出来的光的量。例如，各个特征的深度可以处于光纤10的直径的约0.1％到约25％的范围内。一般来说，制造到光纤10中的专门特征20(即，特征深度)越深，在该特征20处耦合出的光越多。专门特征20的频率(即，特征部分18内各个特征之间的距离)可以在各处是变化的，以便沿特征部分18逐渐改变径向光输出。例如，根据特征部分18的长度，频率可以处于从约0.01mm到约10mm的范围，从约0.1mm到约1mm的范围，从约0.01mm到约5mm的范围等等。特征部分18内也可以有不同特征频率的部分(参见22和24)，如图6所示。特征20中的这些变化22、24允许装置100的径向光输出模式容易适于具体的需要，例如恒定的径向光输出模式或变化的径向光输出模式。此外，进一步可选地，可以通过使得光纤10的末端16具有各种不同的几何造型，诸如平面、凹入的或凸起的锥形(包括从完整到截头的所有变体)、具有顶锥的半球或它们的组合，来修改装置100的光输出模式。
装置100可以可选地还包括光漫射构件26，如图7所示。构件26包括套28，所述套28适于接受和容纳光纤的插入部分30，如图7和8所示。构件26可以由任何对于照射波长透明或半透明的合适的已知材料构造。这样的材料的示例包括塑料、环氧、玻璃或任何其它合适的生物相容性材料。作为实例，构件26可以由聚碳酸酯、丙烯酸类树脂或聚(甲基丙烯酸甲酯)制成。
参考图8，光纤10可以经由已知手段附装到构件26上。例如，套28可以具有抓牢插入部分30的特征(没有示出)(例如，接受光纤10的插入但是阻止其脱出的、向内指向的齿，或螺纹等等)。插入部分30也可以通过胶粘剂、机械变形(例如，卷边、热打桩)、摩擦等被保持。此外，光纤10可以被设计成以可拆卸方式附装到构件26。例如，某种类型的套圈可以被附装到插入部分30的近端32。套圈可以由任何合适的已知材料构成，诸如陶瓷、金属、塑料等等。套圈可以被永久性固定或是可拆卸的。套圈可以是插入部分30的一部分或构件26的一部分。非限制性地，可以使用各种螺纹接合或“扭转并锁定(twist and lock)”的卡销来保持插入部分30，直到希望将其拆除。
参考图9，光漫射构件26包括基部34和适于插入体腔(例如，鼻前孔)的体部36。为了避免对于病人的可能伤害，优选的是，至少体部36不包含任何尖锐角部和/或尖锐边缘。如图8所示，构件26的前部37是体部36的一部分。前部37具有平而光滑的表面。底部34比插入部分36更宽，并且可以可选地用作能够容易操作的柄。底部34还可选地用作限位器以使构件26的插入停止在预定位置处。底部34可以可选地减少和/或防止在光消毒期间任何光敏组合物从腔(例如，鼻腔)漏出。在插入部分30利用光滑的前部37使得插入容易的同时，插入部分36允许装置100更深地插入到腔中。
前部37的形状被设计成发散任何从其出来的光。在一个实施方式中，如图8所示，通过使得插入部分30和套28延伸到前部37中，更有助于这种发散光输出模式。如在下面的实施例I中讨论的，这样的设计不仅提供了更均一的光输出模式，而且其避免了潜在的“热点”。
可选地，可以通过构件26的几何造型和/或表面修饰进一步影响装置100的光输出模式。例如，构件26可以包括本领域已知的合适表面修饰，诸如光洁化、粗糙化、肋、夹杂物、颜料、微球体、小平面、压印图案、或它们的组合，以修改光消毒期间的装置100的光输出模式(例如光散射等)。
在图9所示的构件26的一个实施方式中，体部36包括肋38，肋38有助于使照射能够沿体部36的长度均匀地径向分布。各个肋38由楔角40构成。图19所示的楔角40为约17度，肋宽度42的范围从约0.48mm至约0.50mm。在另一个实施方式中，楔角40连续变化，从装置100递送的平均光线以正入射方式照射。楔角40的其它示例具有从约13度至约33度的范围，以及从约15度至约24度的范围。肋宽度42的其它示例是从约1.5mm至约0.25mm，以及从约0.45mm至约0.55mm。如图9所示，肋38围绕构件26的中心线44旋转。各个肋38的楔角40被设定为使得照射到体部36的侧壁的平均光线遇到法向入射输出面，并且在没有明显的折射或改向的情况下发射。各个肋38的另一面被选择为平行于平均光线角，使得内部散射的量最小，并使得用于光消毒的期望径向光输出的量最大。
还想到了单独递送光敏组合物而不是通过装置100来递送。例如，可以采用注射器或者管子和泵组件来递送光敏组合物。将光敏组合物施加到治疗部位可以通过任何已知的合适技术来实现。在某种程度上，施加技术将取决于光敏组合物的粘度。具有较低粘度的液体组合物可以被喷雾到位，而更高粘度的液体、固体和/或糊状物可以被刷到位、敷到位或涂抹到位。干的组合物膜可以被手工放置到治疗部位。
根据被选择来构造装置100的材料，装置100可以是一次性的、可重复使用的和/或耐高压加热(autoclavable)的。装置100可以在无菌环境中封装。例如，装置100可以由气密盖子密封。
装置100可以可选地包括对光敏组合物的递送。例如，纤维10可以是中空纤维，其不仅递送光，而且将光敏组合物从光敏组合物源递送到治疗区域。
装置100的另一个实施方式被示于图10中。在该实施方式中，装置100的构件26可以还包括至少一个管状构件46，该管状构件46配置用于光敏组合物48的流体递送。管状构件46与光敏组合物源50流体连通。光敏组合物源50可以是任何本领域已知的容器(例如泵、挤压泡(squeeze bulb)、注射器等等)。当光敏组合物源50被激活时，光敏组合物48将穿过至少一个管状构件46，到达(一个或多个)开口52，并且发射到治疗区域。如果需要，开口52可以可选地分别包括雾化(i)(例如喷雾等)喷嘴(没有示出)和/或(ii)可选的可拆卸(例如拧掉/折掉)的尖端54。最后，装置100可以可选地封装在无菌封装56中，并可以作为图10所示的一次性装置获得。
如上所讨论的，取决于所需的光消毒应用情况，装置100可以被修改和/或适于改变人机工程和/或光输出模式(例如光分配等)。例如，装置100可以被制造得更小，以在体腔(例如耳朵、阴道、肺、整个消化道(例如咽喉、食道、胃、肠、直肠等)、任何开放伤口腔体等)内提供符合人机工程学的适配性。在另一个示例中，装置100可以被制造得更小，从而能够进入可能具有限制性入口或开口的体腔(例如胆囊、膀胱、血管等)中。可以想到，本领域技术人员可以在上文没有明文列出的多种其他应用中使用本发明来减少和/或消除腔中的微生物。
除非另有说明，这里所示各种结构的尺寸和几何形状不应认为是对本发明的限制，也可以用其他的尺寸和几何形状。多个结构元件也可以由单一的集成结构来提供。或者，单一的集成结构也可以被划分成分开的多个元件。另外，尽管可能只以图示实施例中之一的方式描述了本发明的特征，但是对于任何指定应用，这种特征可以与其他实施例的一个或多个其他特征相结合。根据上文还应当明白，本申请中独特结构的制造及其操作也构成了根据本发明的方法。优选地，治疗套件的元件被置于(一个或多个)无菌封装中。
B.治疗套件
本发明包括用于对体腔进行光消毒的治疗套件，该套件包括100、光敏组合物源50中包含的光敏组合物48。光敏组合物源50可以可选地还包括施加尖端。施加尖端耦合到注射器、挤压泡或者管子和泵组件，以将光敏组合物48递送到治疗区域。施加尖端可以是任何已知的施加尖端。这种施加尖端的示例包括由位于Guilford，Maine的Puritan
Figure BPA00001201118300101
Medical ProductsLLC公司制造的自饱和药签(带有和不带定制填充品——产品编号4545和4620)，参见www.puritanmedproducts.com。
优选地，治疗套件的大部分(如果不是全部)元件适于一次使用(即由一次性材料构成)。光纤10可以经由本领域已知的连接手段连接到光源。常见例如2007年10月22日递交的名称为″Waveguide Connection Device″的美国专利申请No.11/876,376。
在本发明的另一个实施方式中并且参考图11和12，装置100进一步可选地包括把手58。把手58可以可选地包括：(1)连通端口60，用于通过光纤光缆(未示出)在光纤10与光源之间进行光连通；(2)开关62，用于控制向装置100的光输入；和/或流体连通装置64(图11中示出)，用于装置与光敏组合物源50之间的流体连通。
本发明提供了一种价廉的光递送装置，其可以容易地被大规模制造，并且还提供更均一的径向光输出模式，所述径向光输出模式尤其可用于诸如体腔的腔的光消毒。
本发明还提供一种制造光递送装置的方法，包括：提供具有非特征部分和特征部分的光纤；在特征部分中切割出特征，其中，所述特征适于强迫光以期望的径向光输出模式从所述特征部分径向向外耦合出来。
C.用于对腔进行光消毒的方法
本发明包括对腔进行光消毒的方法，包括将光敏组合物施加到腔内的治疗部位。该方法还包括将上述装置100插入腔中，并以被光敏组合物吸收的波长将通过装置100递送的光施加到治疗部位，从而抑制或消除位于治疗部位的微生物。
本发明还包括用于对腔进行光消毒的方法，包括将上述装置100插入腔中，并向治疗部位施加光敏组合物和光，其中，光敏组合物和光都由装置100递送到治疗部位，并且光处于被光敏组合物吸收的波长，从而抑制或消除位于治疗部位的微生物。在使用本发明时，光敏组合物源向装置100递送光敏组合物，装置100被构造成将光以所需的光输出模式分配到治疗区域。该方法可以通过下述方式来执行：(1)首先施加光敏组合物，然后施加光；或者(2)同时施加光敏组合物和光。根据位于治疗部位的微生物的性质和程度，从业者可以向治疗部位施加多个光施加周期(例如约2个到约10个，约3个到约5个等)，或整个方法可以被重复多次(例如约2次至约10次，约3次至约5次等)，直到已经达到所需效果。
如上所述，这些方法所需的光由光源通过上述光纤10递送到装置100。在用于体腔的光消毒时，优选地，光的施加不对治疗部位处及其周围的宿主组织造成生理伤害。
这里提出的说明和图示应当认为是使本领域其他技术人员了解本发明、其原理及其实际应用。在对于具体使用要求可能最为合适的情况下，本领域技术人员可以通过本发明的多种形式来对其进行修改和应用。因此，所阐明的本发明的具体实施例不应认为是穷举式或者限制了本发明。因此，本发明的范围不应当针对上述说明，而是应当参照所附权利要求以及与这些权利要求所具有的等同形式的整个范围来确定。所有文章和参考资料(包括专利申请和公开)的公开内容为了任何目的而通过引用方式结合在这里。
根据本发明提供的下面的示例只是为了举例说明目的，而不应认为是对本发明的穷举或限制。
示例1
本发明的装置100的另一示例性实施方式具有如下的大小和尺寸。本实施方式的构件26由诸如透明丙烯酸类树脂、PMMA等的塑料构成。构件26通过本领域已知的注塑模制工艺形成。构件26具有约28mm的总长度和约19mm的宽度(在其最宽部分处测量)。体部36包括肋38。楔角40为约17度，并且肋宽42在从约0.48mm到约0.50mm的范围内。构件26的套28的大小被制成容纳整个插入部分30。
光纤10是直径为约1.1mm的低成本塑料纤维(例如，1mm的塑料纤维)。插入部分30具有约26mm的总长度。插入部分30的、从光纤10的末端12算起的约17mm的包层已经被去除，并且特征部分18位于此插入部分30的非包层部分中。从纤维的末端12算起，特征部分18具有约10mm的总长度，并且具有与图1所示相同的特征20。特征20是以约0.5mm的频率和约0.05mm的深度形成在特征部分18中的螺纹或径向切口。
套28和插入部分30两者都延伸到构件30的前部37中。前部37具有约2.8mm外半径。光纤10的近端12被置于前部37中不到其外半径(例如，在此例中约2.8mm)的焦长的位置，前部37充当正透镜，从而允许发散的光输出模式。发散的光输出模式避免了治疗区域中的“热点”，并且减小了装置100的光输出的功率密度。如果用于装置100的光源是激光器，则这样的功率密度的减小将降低该激光器供能的装置100的安全性级别。较低的安全性级别将减少和/或消除对于昂贵的安全特征的需要，而较高功率密度激光器装置常常需要所述安全特征。
为了示明如示例I中所述的装置100提供更优化的光消毒用光输出模式(例如，更均一的径向光输出模式)，将其与美国专利申请公布No.US2007/0255356第73-75段和图16-18中描述的现有技术的光递送装置(″PAD″)进行了对比测试。PAD具有光漫射构件，该漫射构件的外部尺寸和形状与示例I中所述的构件26相同。PAD没有特征部分18。相反，PAD在其构件的套内具有影响其光输出模式的光分散部分。PAD的光分散部分被形成为类似具有顶锥的半球形形状。参见US2007/0255356的第73段。
将如示例I所述的装置100连接到具有1.2W的光功率、670nm波长的二极管激光器Alplight AG Model HPL-1，并且通过围绕其相应的光轴分别旋转0°，90°，180°和270°来进行测试，以确定对于特征部分18而言其相应的径向光输出模式的旋转对称性。图13-16中分别提供了在0°，90°，180°和270°下装置100的特征部分18的径向光输出模式。图13-16示出了在特征部分的整个长度上(水平坐标，mm)的光功率强度(垂直坐标，任意单位)。
将PAD也连接到相同的激光器，并且通过围绕其相应的光轴分别旋转0°，90°，180°和270°来进行测试，以确定对于其光漫射构件的约10mm区域(相当于装置100的特征部分18)而言其相应的径向光输出模式的旋转对称性。图17-20中分别提供了在0°，90°，180°和270°下PAD的该约10mm相应区域的径向光输出模式。图17-20示出了在相当于装置100的特征部分18的区域的整个长度上(水平坐标，mm)的光功率强度(如图13-16中使用的相同任意单位的垂直坐标)。
图13-20表明：与PAD相比，装置100提供了更均一的径向光输出模式，因为其沿构件26的特征部分18的整个长度径向地从其侧面分配更多的光，而较少的光从前部37发出。这进一步被由装置100和PAD进行的如下测量所支持。装置100和PAD两者的总光输出(″Ptotal″)和前部(例如37)的光输出(Pfront)被测量，并且计算确定其各自比值(″Rp″)，其中Rp＝Pfront/Ptotal。PAD的Rp为29％。装置100的Rp为18％，这表明较少的光从前部发出，较多的光径向发出，这对于治疗有效性是有利的。
为了示明如示例I所述的装置100提供更低的激光器安全性级别，对于装置100和PAD两者进行基于激光器安全性标准IEC 60874-1(第二版2007-03)，第103页，表11，输出测量条件3(即，在距离100mm处通过7mm孔隙的光功率强度)的测量。PAD和装置100分别连接到具有1.2W的操作功率、670nm波长的二极管激光器Alplight AG Model HPL-1。对于PAD和装置100中的每一个在距离100mm处测量通过7mm孔隙的光功率强度。光功率强度对于PAD是2.7mW，对于装置100仅为432μW。此低的功率强度允许装置100具有级别2或更低的激光器安全性级别。

Claims (20)

1.一种光递送装置，其包括光纤，所述光纤具有：
(i)芯和包层，所述包层覆盖所述芯的至少一部分，其中，所述包层的折射率低于所述芯的折射率；以及
(ii)非特征部分和特征部分，所述特征部分具有特征，所述特征强迫光从所述特征部分径向向外耦合出来并提供期望的径向光输出模式。
2.如权利要求1所述的光递送装置，其中，所述特征选自螺纹、径向切口、轴向切口以及它们的组合。
3.如权利要求1或2所述的光递送装置，其中，形成到所述光纤中的每个所述特征的深度影响从每个所述特征径向耦合出来的光的量。
4.如权利要求3所述的光递送装置，其中，每个所述特征的所述深度处于所述光纤的直径的约0.1％到0.25％的范围内。
5.如权利要求1到4中任意一项所述的光递送装置，其中，所述光纤的所述特征部分仅仅包含所述芯，而不包含所述包层。
6.如权利要求1到4中任意一项所述的光递送装置，其中，所述光纤的所述特征部分包含所述芯和所述包层。
7.如权利要求1到6中任意一项所述的光递送装置，其中，在所述特征部分内，每个所述特征之间的距离是变化的。
8.如权利要求1到7中任意一项所述的光递送装置，其中，在所述特征部分内，每个所述特征之间的距离在约0.01mm到约10mm之间的范围内。
9.如权利要求1到8中任意一项所述的光递送装置，其中，所述光纤的末端的几何造型选自：平面、凹入锥形、凸起锥形、具有顶锥的半球以及它们的组合。
10.如权利要求1到9中任意一项所述的光递送装置，其中，所述光纤是聚合物光纤。
11.如权利要求1到10中任意一项所述的光递送装置，其中，所述光纤的直径在从约50μm到约3mm的范围内。
12.如权利要求1到11中任意一项所述的光递送装置，还包括光漫射构件，所述光漫射构件具有套，所述套适于接纳所述光纤的插入部分。
13.如权利要求12所述的光递送装置，其中，所述光漫射构件：(i)是塑料，(ii)通过注塑成型工艺形成，(iii)具有包含肋的体部；并且以可拆卸方式附装到所述光纤。
14.如权利要求1到5、8到13中任意一项所述的光递送装置，其中，(i)所述包层不覆盖所述光纤的、从其末端开始包括约17mm光纤长度在内的末端；(ii)所述特征部分位于所述光纤的不包含所述包层的部分内；(iii)所述特征是以约0.5mm的频率和约0.05mm的深度切刻在所述光纤中的螺纹。
15.如权利要求1到14中任意一项所述的光递送装置，还包括与所述光纤光连通的光源，其中，所述期望的径向光输出模式处于可见范围内。
16.如权利要求15所述的光递送装置，其中，所述光源是激光器。
17.一种用于光消毒的治疗套件，包括：
(a)光递送装置，其包括光纤，所述光纤具有：(i)芯和包层，所述包层覆盖所述芯的至少一部分，其中，所述包层的折射率低于所述芯的折射率；以及(ii)非特征部分和特征部分，所述特征部分具有特征，所述特征强迫光从所述特征部分径向向外耦合出来并提供期望的径向光输出模式；
(b)容纳在光敏组合物源中的光敏组合物；以及
(c)施加尖端。
18.如权利要求17所述的套件，其中，所述光递送装置还包括光漫射构件，所述光漫射构件具有套，所述套适于接纳所述光纤的插入部分。
19.一种对腔进行光消毒的方法，包括：
提供光递送装置，其包括光纤，所述光纤具有：(i)芯和包层，所述包层覆盖所述芯的至少一部分，其中，所述包层的折射率低于所述芯的折射率；以及(ii)非特征部分和特征部分，所述特征部分具有特征，所述特征强迫光从所述特征部分径向向外耦合出来并提供期望的径向光输出模式；
将光敏组合物施加到所述腔内的治疗位置；
将所述装置的至少一部分插入所述腔；以及
将由所述装置从光源递送的光以由所述光敏组合物吸收的波长施加到所述腔内的所述治疗位置，从而抑制或消除位于所述治疗位置的微生物。
20.如权利要求19的方法，其中，所述光递送装置还包括光漫射构件，所述光漫射构件具有套，所述套适于接纳所述光纤的插入部分。
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