JP2008508034A - 触覚的フィードバックの先端部フェルールを有するコントラ・アングル回転型のハンドピース - Google Patents

Abstract

電磁エネルギーを源からターゲットへと伝達する光ファイバーを備えてなる照明装置が開示される。追加的な光ファイバーは、ターゲットで反射した電磁エネルギーを戻す。高レベルの電磁エネルギーは、表面を切断し、修正し、又は処置するために使用される。低レベルの電磁エネルギーは、表面を照明する。

Description

本発明は、概略的には、電磁エネルギー装置に関し、より詳しくは、ターゲット面に対して電磁エネルギーを伝達する、切断装置、処置装置、及び、照明装置に関する。
（関連出願）
本願は、２００４年７月２７日に出願された、発明の名称を「デュアル・パルス幅の医療用レーザ("DUAL PULSE-WIDTH MEDICAL LASER")」とする、米国仮特許出願第６０／５９１，９３３号を基礎とする優先権を主張し、同出願の内容をここで参照によって引用する。

電磁エネルギー装置は、様々な用途に使用されている。例えば、簡単な白熱灯は、可視光の形態の電磁エネルギーを用いて、領域を照明するために使用される。他の形態の電磁エネルギー、例えばレーザビームなどは、領域を照明し、ターゲットを確認し、または、溶融や切断などの様々な処置を実行するために、集中したエネルギーをターゲットに送り届けるために使用される。

ある種の医療装置は、例えば、眼などのターゲット面に対して、視力の欠陥を修正するために、電磁エネルギーを送り届ける。他の医療装置は、例えば、切断処置を行うために、歯の表面に向けて電磁エネルギーを導く。内視鏡装置は、病的な組織を検出及び／又は除去するために、例えば人体の内部を可視化するために使用される。例えば、ユーザのアクセスや視界を妨げずに最適な照明を供給することによって効率的な手術を提供すること、及び／又は、再現性と好ましい処置結果を確保すべく信頼できる手術を提供すること等、基調をなす機能ないし目標はしばしば共有されるけれども、これらの装置の構造は変化する。

従来技術には、例えば、ターゲット面に対する可視化及び処置を高めるために、様々なタイプの電磁エネルギーを、効率的かつ確実に、ターゲット面へ及びターゲット面から伝達することを求める要望が存在する。

かかる課題を解決するために、本発明は、電磁エネルギーをターゲット面へ向けて伝達するために光ファイバーを利用した、照明装置を提供する。本願において、「光ファイバー」とは、ファイバーの一方の端部からファイバーの他方の端部へ光を伝達することができる、任意の電磁エネルギー（例えば、光）伝達媒体（例えば、ファイバー）を称する。光の伝達は受動的であるか、または、光ファイバーから放出される光に影響を与える１又は複数の光変更要素を具備する。光ファイバーは、可視光、赤外線、青色光、レーザ光、及びその他の、あらゆるタイプの光を伝達するために使用される。光ファイバーは、中空又は中実であって、ファイバーの本体の内部には、１又は複数の反射部を備え、光ファイバーからの光の伝達及び放出を制御する。

本発明による照明装置は、一体的な遠位端（出口部分）と、分割された近位端（入口部分）とを具備している。本願において、「遠位端」とは、照明装置において、ターゲット面に最も近い側の端部を称し、「近位端」とは、照明装置において、出力源又はその他の電磁エネルギーの源に最も近い側の端部を称している。照明装置は、照明装置が利用される特定の用途に応じて、複数の異なるサイズの光ファイバーを具備することができる。例示的な実施形態においては、また、本願において開示するように、照明装置の近位端は、３組の光ファイバーを収容すべく構成された、３つの近位端部材を具備している。

本発明による別の照明装置は、照明装置の遠位端からターゲット面へ向けて、電磁エネルギーを放出するように構成された、複数の組の光ファイバーを具備している。装置はさらに、ターゲット面から電磁エネルギーを受けて、該エネルギーを照明装置の近位端に伝達するように構成された、少なくともひとつの光ファイバーを具備している。照明装置の近位端に伝達された電磁エネルギーは、更なる分析のための信号として使用することができる。

本発明の別の実施形態においては、照明装置は、反射部を有するハンドピースを具備している。反射部は、エルビウム・レーザによって得られる光などのレーザエネルギーと、青色光などの可視光との両方を、ターゲット面に向けて反射するように構成されている。例示的な実施形態においては、また、本願において開示するように、反射部は複数の鏡を具備しており、光ファイバーからターゲット面へ向けた電磁エネルギーの放射と、ターゲット面で反射して照明装置を通って逆方向に戻って来る電磁エネルギーの伝達とについて、制御性を高める。

本発明による装置及び方法について、文法的な流動性を目的として、機能的な説明をした／するけれども、特に理解していただきたいことは、特許請求の範囲は、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ． １１２に基づいて明白に公式化されない限り、「手段」や「段階」の限定の構成要素によって必然的に限定して解釈されるべきではなく、均等論の司法原理の下で、特許請求の範囲によって与えられた定義の意味するもの及びその均等物の全範囲について認容され、特許請求の範囲が、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ． １１２の下において、明白に公式化されている場合には、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ １１２の下における法定の均等物を完全に認容することである。

本願において開示されるあらゆる特徴又は特徴の組み合わせは、そうした組み合わせに含まれる特徴が、文脈や、本願の記載、及び当業者の知識から、明らかに互いに矛盾するのでない限り、本発明の範囲に包含される。本発明を要約するという目的のために、本発明における、ある種の観点、利点、及び新規な特徴については、本願に開示される。もちろん、そうした観点、利点、又は特徴のうち、必ずしもすべてが本発明の特定の実施形態において具体化されているわけではないことは理解されるべきである。本発明の追加的な利点及び観点については、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲によって明らかにされる。

以下、添付図面に例示された、本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。添付図面及び詳細な説明において、可能な限り、同一又は類似の部分には、同一又は類似の参照符号を用いている。添付図面は簡略化されており、正確な寸法関係にはなっていないことに留意されたい。本願の開示においては、説明の便宜と明確さの目的だけのために、添付図面に関連させて、上部、底部、左、右、上、下、上方、下方、後方、前方、遠位、及び近位などの方向を示す用語を用いている。そうした方向を示す用語は、いかなる観点からも、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。

本願における開示は、ある種の例示的な実施形態を参照しているけれども、それらの実施形態は、あくまでも例示的であって、限定的ではないことを理解されたい。以下の詳細な説明の意図は、たとえ例示的な実施形態について説明しているにせよ、実施形態に対するあらゆる改変例、変形例、及び均等物を包含することにあり、それらは、特許請求の範囲に定められた発明の精神及び範囲に包含されるものとして解釈されるべきである。本発明は、例えば、当業者において従来から用いられている、様々な医療用及び／又は歯科用の処置に関連して利用されるものである。

添付図面を参照すると、図１には、照明装置１０を備えた装置が示されている。照明装置１０は、略管状の構造をもった細長い本体１２を具備し、この細長い本体は、光ファイバーなどの複数の光トランスミッタを収容するように構成されており、光トランスミッタは、ハンドピース１００へ及び／又はハンドピース１００から、光を伝達するために使用される（ハンドピースは、照明装置１０において図１の破線Ｅ−Ｅ’よりも遠位側に位置する部分である。）。図示の実施形態においては、細長い本体１２は、詳しくは後述するが、管腔１４（図３参照）のような、中空の内部を取り囲み、形成している。照明装置１０は、遠位端Ｄと、近位端Ｐとを有しており、遠位端とは、ユーザが通常保持する端部に近い側の端部である。図示の実施形態を参照すると、照明装置１０における遠位部分２４は遠位端Ｄを具備し、近位部分２６は近位端Ｐを具備している。

細長い本体１２は、例えば、可撓性をもったひとつの部分と、遠位側に配置された実質的に可撓性でない部分とを有するような、中空の構造から構成される。引き続き、図１の照明装置１０を参照すると、遠位部分２４のうち一部分は、実質的に非可撓性ないし堅固であって直線状であり、細長い本体１２のうち一部分２５は可撓性になっている。これに対応する構造は、米国特許第６，３８９，１９３号の図６ａ及び図６ｂに見い出されるので、同文献の内容をここで参照により引用する。本発明の図示の実施形態においては、固定されたリブないしジョイント２３が、細長い本体１２における可撓性の部分を示している。追加的な実施形態においては、遠位部分２４と近位部分２６とを含む、これらの間の長さの一部分又はすべての部分が可撓性になっている。細長い本体１２は、ステンレス鋼や、金属製コイル、又はプラスチックなど、任意の適当な材料から作られる。本実施形態においては、細長い本体１２における可撓性の部分は、可撓性ではあるけれども、約１５〜２０度の角度Ａ１をなす中立位置を形成するように設定されており、それにより、細長い本体１２の略堅固な部分に対して、可撓性の部分をコントラ・アングル方向（in a contra-angle orientation）に配置している。変形例による実施形態においては、ジョイント２３によって形成された結合部分は、同じ角度を形成するが、可撓性ではなく（すなわち、堅固）であり、又は、実質的に非可撓性になっている。図１に示した照明装置１０は、略円筒形の横断面を有するものとして図示したけれども、照明装置１０は、例えば、楕円や、矩形、又は三角形など、異なる横断面の形状を有する１又は複数の部分を具備しても良い。

図示の照明装置１０は、図１の破線Ｅ−Ｅ’の遠位側に配置された出力部分２９を備え、出力部分は、遠位部分２４の長手軸線を中心として回転可能になっている。変形例による実施形態においては、出力部分２９は、部分的にのみ回転可能であるか、または、遠位部分２４の遠位端に対して全体的に固定されていても良い。本実施形態においては、部分２９は、遠位部分２４の長手軸線を中心として、３６０度回転させることができる。図２を参照すると、第１の鏡３２と第２の鏡３４とは、出力部分２９の回転方位とは無関係に、遠位部分２４のファイバーの出力端部と、スリーブ３８及び先端部４０（例えばファイバー先端部）の入力端部との間に、正確な結合を維持するように機能して、それにより、ハンドピース１００は、いくつかの実施形態においては、３６０度自由に回転する器具となることに留意されたい。図示の通り、ハンドピース１００は、軽量（すなわち重さが小さい）な材料から構成されており、いくつかの実施形態においては、比較的高い操作性、及び／又は、作業面の視認性（例えば外科の視界）が得られるように構成された、コントラ・アングルのデザインを呈している。かかるデザインによれば、従来のハンドピースと比較して、輪郭を小さくできる特徴があり、それにより、他のハンドピースにあっては処置手順中に生じるであろう、視界の妨げを最小化することができる。歯科用途などの医療用途に利用する場合、本発明のこうした特性は、患者及びユーザの安楽性を高め、さらに、効率及び精度を高めると共に、例えば口腔領域へのアクセスを高める。スリーブ３８と先端部４０とについては、図２、図５、及び図６を参照しつつ後述する。米国特許第６，３８９，１９３号に開示されている、回転ハンドピースの実施形態は、互換性のある範囲で、または、当業者が互換性をもたせるように改変できる範囲で、本発明に組み込むことができ、互いに排他的なものではない。さらに、当業者は、他の実施形態を改変することで互換性をもたせてから、本発明に組み込むこともできる。

図示の照明装置１０は、複数の近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有している。近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、中空の内部を有しており、かかる中空の内部は、それぞれの中空内部の横断面領域よりも小さな横断面領域を有してなる、１又は複数の光トランスミッタ、または、その他の管状ないし細長い構造物を収容するように構成されている。近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、それぞれの近位部材における中空の内部が、細長い本体１２の管腔１４（図３）に連通するように構成されている。この構成によれば、光トランスミッタのための、細長い本体１２における近位端Ｐから遠位端Ｄへと延在した、実質的に連続した経路が得られる。図示の実施形態は、３つの近位部材を備えているけれども、追加的な実施形態においては、例えば、照明装置１０に用いられる光トランスミッタの数に応じて、２つ、または、４つ、または、それ以上の近位部材を備えても良い。さらに、図示の実施形態による照明装置１０は、実質的に等しい直径を有する２つの近位部材２２Ａ，２２Ｂと、これら２つの近位部材の直径に比べて小さい直径を有する、ひとつの近位部材２２Ｃとを具備している。

図示の照明装置１０は、ユーザが保持するように構成されている。例示的な実施形態においては、照明装置１０は、ハンドピース１００の出力部分２９から又はこれに関連した電磁エネルギーを導くように、及び／又は、ハンドピース１００の付近で発生した（例えばターゲットから反射してきた）エネルギーを受けるように構成されている。照明装置１０は、医療用、産業用、歯科用、及びその他の用途に使用できる。ひとつの実施形態においては、照明装置１０は、歯科の用途にて、電磁エネルギーを放射する装置である。電磁エネルギーとしては好ましくは、可視光、レーザ光（例えば赤外線レーザ光）、及びその他などの、光が含まれる。装置は、例えば歯科の衛生手順において使用することができる。

照明装置１０は代表的には、少なくともひとつの外部電磁エネルギー源、例えば、レーザ、及び／又は、１又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び／又は、（代替的な実施形態においては）電球に結合されて、電磁エネルギー源が発生させた電磁エネルギーを、照明装置１０を介してハンドピース１００へと伝達し、ハンドピース１００からターゲット（例えば歯などの治療面）へ向けて導く。変形例による実施形態においては、電磁エネルギー源、及び／又は、他の構成要素は、互換性のある範囲で、または、当業者が互換性をもたせるように改変できる範囲で、米国特許第５，７４１，２４７号に開示された要素の一部又は実質的にすべてから構成することができ、互いに排他的なものではない。さらに、流体出力と流体とを用いる他の実施形態（例えば米国特許第５，７４１，２４７号に開示されている流体出力及び流体）においては、流体出力と流体とは、互換性のある範囲で、または、当業者が互換性をもたせるように改変できる範囲で、２００５年１月２４日に出願された、発明の名称を「電磁的な誘導による処置装置及び方法("ELECTROMAGNETICALLY INDUCED TREATMENT DEVICES AND METHODS")」とする、米国特許出願第１１／０４２，８２４号に開示された要素の一部又は実質的にすべてから構成することができ、互いに排他的なものではない。

図１に示した照明装置１０における遠位部分２４は、本実施形態の如く、遠位部分の管を形成する管腔１４（図３）を有してなる、一体的な構造として構成される。例示的な実施形態においては、近位部分２６における近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれは、遠位部分２４の管腔１４と連通した管腔を有している。図１に示した細長い本体１２を参照すると、例示的に実現した近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、細長い本体１２における遠位部分２４と一体的に形成されている。追加的な実施形態においては、１又は複数の近位部材は、細長い本体１２に接合ないし結合された別個の要素から構成されており、近位部材の管腔は、遠位部分２４における中空の内部ないし管腔１４に連通している。

代表的な実施形態による細長い本体１２においては、遠位端Ｄは、本実施形態の如く、破線Ｅ−Ｅ’に一致した、電磁エネルギーを放射する内部出力端１９を具備しており、近位端Ｐは、電磁エネルギー入力端２７（図１）を具備している。図１に示した近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを参照すると、それぞれの近位部材は、１又は複数の光トランスミッタ又はその他の管状若しくは繊維状の構造物を収容するような寸法の管腔を具備している。図示の実施形態においては、近位部材２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、光ファイバーなどのエネルギー放射ファイバーを３本収容しており、近位部材２２Ｃは、光ファイバーなどのエネルギー放射ファイバーを６本収容することができる。ある種の具体例においては、近位部材２２Ｃを近位部材２２Ａ，２２Ｂに比べて小さな断面積を有するものとして例示した結果、近位部材２２Ｃにおける光ファイバー（例えば、１本、３本、又は６本のファイバー）のそれぞれの断面積は、近位部材２２Ａ，２２Ｂにおける光ファイバーの断面積に比べて小さくなる。図４に示した実施形態は、図１における線４−４’の断面図であるが、３本の光ファイバー１６から構成されており、これらは実質的に一緒に溶着されており、一体的な光放射組立体ないし導波管を形成している。変形例による実施形態においては、３本の光ファイバー１６は、別の手段によって接合されるか、または、接合されない。図４に示したものと同様な構造は、近位部材２２Ｂについても当てはまり、近位部材２２Ｂは、図３において参照符号１７にて示した同様に形成されたファイバーであって、図３は、図２の線３−３’に沿った、細長い本体１２の遠位端Ｄ付近の断面図である。近位部材２２Ｃは、図３の断面図に示すように、６本の比較的細いファイバー１８を具備している。図示したファイバー１８は、互いに分離しているけれども、追加的な実施形態においては、近位端Ｐ及び遠位端Ｄのうちいずれか又は１又は複数の付近において、２以上のファイバー１８を溶着し又はその他の接合しても良い。ファイバー１６，１７，１８は、押出成形など、従来の技術を用いてプラスチックから製造される。

図１に示した別の光ファイバー２０は、細長い本体１２の入力端部２７の付近において、近位部材２２Ａ，２２Ｂの間に通されており、図３に示す如く、細長い本体１２の内部出力端１９（図２）の付近では、ファイバー１６，１７，１８に対して中央に配置されている。図示した光ファイバー２０は、細長い本体１２の内側に納まるように構成されたエルビウム出力ファイバーであるが、変形例による実施形態においては、光ファイバー２０他の構造に構成される。図２に部分的に示しているように、ファイバー１６，１７，１８，２０は、細長い本体１２の内部に配置された、内部出力端１９（図２）にて終端している。内部出力端１９（図２）において、ファイバー１６，１７，１８，２０は、平坦な面を形成するように平面に配置されている。例としては、ファイバーを同一の平面にて切断及び研磨して、互いに及びハンドピース１００に対して、実質的に固定された位置に維持されるように構成する。例えば、金属管などの管を、細長い本体１２の内側と、細長い本体１２の外側との両方に使用して、すべてのファイバー１６，１７，１８，２０を固定された真っ直ぐな位置に保つことが好ましい。

入力端２７ないし図１に示した近位端Ｐにおいて、ファイバー１６，１７のそれぞれの近位部材２２Ａ，２２Ｂは、例えば、レーザ、及び／又は、ＬＥＤ、及び／又は、変形例による実施形態では電球などから、伝達光を受けるように構成されている。本実施形態においては、例えば、１又は複数の青色光ＬＥＤで発生させた青色光など、青色光７０を近位部材２２Ａ，２２Ｂが受ける。図示の実施形態においては、ファイバー１６，１７を通して伝達させる青色光の源として、２つの青色光ＬＥＤを用いており、それぞれのＬＥＤは、例えば、約４７０ｎｍの波長で約２００ｍＷの電磁エネルギーを連続波（ＣＷ）又はパルス波として発生させる。照明装置１０を歯科のケアや衛生に使用する場合、青色光は、歯科用の化合物を硬化させたり、歯を白色化させたり、虫歯を検出したりするなど、特に有効である。それぞれの近位部材２２Ａ，２２Ｂは、図示の通り、オプションとして、光変更要素、例えば、シャッター機構やフィルタ４２を具備し、例えばＬＥＤからの青色光の伝達に影響を与える。図示の実施形態においては、それぞれのシャッター機構やフィルタ４２は、青色光を白色光又は任意の他の可視光に変換するように構成されている。この変換を達成するため、近位部材２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの前面に、燐のフィルタを使用ないし配置する。

近位部材２２Ｃは、前述の如く、６本の細い光ファイバー１８を収容するように構成されている。図示の実施形態においては、光ファイバー１８は、ハンドピース１００の処置出力端部１０２から、反射及び散乱光６４（図２）を収集ないし受けて、反射及び散乱光６４を入力端部２７（図１）へとガイドするように構成されている。反射及び／又は散乱光は、フィードバック信号６６として使用されて、分析のために、センサ又はその他の適当な装置に伝えられる。フィードバック信号６６は、例えば、マイクロプロセッサによって、とりわけ、光学面の損傷の検出（例えば、照準に使用される赤色光ビームの散乱及び反射の戻り）、または、歯科物質の蛍光（例えば、虫歯、バクテリア、脱塩化など）に使用される。歯科のカリエスの検出においてフィードバック信号６６を用いることは、２００４年８月１２日に出願された、発明の名称を「励起パルスと戻りパルスとの間のタイミング差を用いて虫歯を検出する方法("CARIES DETECTION USING TIMING DIFFERENTAILS BETWEEN EXCITATION AND RETURN PULSES")」とする、係属中の米国仮特許出願第６０／６０１，４３７号に開示されている。

光ファイバー２０は、エルビウムファイバー又はその他の適当なレーザ放射ファイバーであって、細長い本体１２に挿入され、光ファイバー２０の遠位端は、照明装置１０における遠位端Ｄにおいて、ファイバー１６，１７，１８と同一平面（図２の破線Ｅ−Ｅ’と一致する平面）をなす。図示の実施形態においては、光ファイバー２０は、図２及び図３に示すように、細長い本体１２の中心の長手軸線に沿った、中央に配置されている。図示の構成では、ファイバー１６，１７，１８は、少なくとも照明装置１０の遠位端Ｄにおいては、光ファイバー２０の周辺に配置されている。ファイバー１６，１７，１８，２０の同軸的な構造は、細長い本体１２の任意の望ましい距離にわたって維持される。図示の実施形態においては、同軸的な構造は、近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが細長い本体１２から分割される領域（例えば近位部分２６）まで、維持される。

処置出力端部１０２（図２）においては、光は、ハンドピース１００から放射されて、ハンドピース１００に集められる。図示の実施形態においては、光又はその他の電磁放射は、内部出力端１９（図２）にて、１又は複数のファイバー１６，１７から放射されて、光はファイバー１８によって収集される。さらに、レーザ、及び／又は、ＬＥＤ、及び／又は、電球からの、光又はその他の電磁放射が、光ファイバー２０から放射される。例示的な実施形態においては、電磁放射６８（図１）は、エルビウム、クロム、イットリウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネット（Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧ）の固体レーザから由来し、およそ２．７８ミクロンの波長を有し、平均出力が約６ワットの電磁エネルギーを、約２０Ｈｚの繰り返し速度で、約１５０マイクロ秒のパルス幅にて発生させる。さらに、電磁放射６８は、照準ビーム、例えば、約６５５ｎｍの波長を有し、約１ミリワットの連続波モード（ＣＷ）の光を備える。ひとつの実施形態においては、青色光及び白色光は、１又は複数のファイバー１６，１７から作業面に向けて放射され、作業面からの反射光は、ファイバー１８によって収集され、エルビウムレーザ光は、光ファイバー２０から放射される。他の実施形態によれば、例えば、ファイバー１６は青色光を放射し、ファイバー１７は白色光を放射する。他の実施形態においては、１又は複数のファイバー１６，１７によって適当な光を放射して、白色光を反射させ、及び／又は、蛍光光を励起して、ファイバー１８によって収集する。上述した具体例においては、例えば、放射された光は、歯の表面を含む、組織面などの作業面に向けて導かれ、１又は複数の光感応性の処置を実行する。

本発明が想定している視覚的なフィードバックの具体例（例えばカメラ）の構造及び使用については、例えば、２００５年６月６日に出願された、発明の名称を「電磁放射歯ブラシ及び歯磨き装置("ELECTROMAGNETIC RADIATION EMITTING TOOTHBRUSH AND DENTIFRICE SYSTEM")」とする、米国仮特許出願第６０／６８８，１０９号（代理人整理番号ＢＩ９８８７ＰＲ）、及び、２００５年６月６日に出願された、発明の名称を「眼の状態を治療する方法("METHODS FOR TREATING EYE CONDITIONS")」とする、米国仮特許出願第６０／６８７，９９１号（代理人整理番号ＢＩ９８７９ＰＲ）、に開示されており、電磁エネルギー出力装置（例えば、レーザ及び歯科用レーザ）に、付けて（例えば取り付けて）、または、近接させて（例えば出力端の上又は付近に、付けて又は付けずに）使用するが、そうした出力装置の構造及び使用は、全体として又は部分的に、本願で説明され又は参照された、または、互いに排他的でない範囲で当業者が本願の説明及び参照に基づいて、包含され又は包含可能であると認識可能であるような、任意の構造又は使用についての、任意の関連する方法、変形、組み合わせ、変更、及び、代替であって、それらは、２００５年１月１０日に出願された、発明の名称を「電磁的に破壊的な切断を行う、電磁エネルギーの分配方法("ELECTROMAGNETIC ENERGY DISTRIBUTIONS FOR ELECTROMAGNETICALLY INDUCED DISRUPTIVE CUTTING")」とする、米国特許出願第１１／０３３，０３２号（代理人整理番号ＢＩ９８４２Ｐ）、２００５年１月１０日に出願された、発明の名称を「組織の除去装置及び方法("TISSUE REMOVER AND METHOD")」とする、米国特許出願第１１，０３３，０４３号（代理人整理番号ＢＩ９８３０Ｐ）、２００４年８月１３日に出願された、発明の名称を「プリセットを備えたデュアル・パルス幅の医療用レーザ("DUAL PULSE-WIDTH MEDICAL LASER WITH PRESETS")」とする、米国仮特許出願第６０／６０１，４１５号（代理人整理番号ＢＩ９８０８ＰＲ）、２００４年９月１７日に出願された、発明の名称を「レーザハンドピースの構造及び方法("LASER HANDPIECE ARCHITECTURE AND METHODS")」とする、米国仮特許第６０／６０１，４１５号（代理人整理番号ＢＩ９８０６ＰＲ）、及び、２００１年５月２５日に出願された、発明の名称を「皮膚科用の切断及びアブレーション装置("DERMATOLOGICAL CUTTING AND ABLATING DEVICE")」とする、米国特許出願第０９／８４８，０１０号（代理人整理番号ＢＩ９４８５Ｐ）、に開示されているので、これらのすべての内容をここで参照によって引用する。いくつかの実施形態においては、センサは、１又は複数の視覚的なフィードバック手段を備える。視覚的なフィードバック手段は、例えば、（ａ）ハンドピース又は電磁エネルギー出力装置の出力端に一体化された形態において使用され、（ｂ）ハンドピース又は電磁エネルギー出力装置に取り付けられた形態において使用され、または、（ｃ）ハンドピース又は電磁エネルギー出力装置に関連させて（例えば取り付けられずに）使用され、そうしたハンドピースや装置は、切断、アブレーション、処置などを容易にする。処置としては、低レベル光による処置であって、上に参照した、米国仮特許出願第６０／６８７，９９１号に開示されているような処置、及び、２００５年６月３日に出願された、発明の名称を「組織の処置装置及び方法("TISSUE TREATMENT DEVICE AND METHOD")」とする、米国仮特許出願第６０／６８７，２５６号に開示されているような処置であるので、これらのすべての内容をここで参照によって引用する。

例えば、ひとつの具体化は、とりわけ、レーザハンドピースなどの電磁エネルギー放射装置の切断効果を、最適化し、監視し、又は最大化する上で有用である。レーザ出力は、例えば、ハンドピースからターゲット面の上に放出された流体（例えば、空気、及び／又は、水の噴霧ないし水結合からの流体粒子の霧化された分配、及び／又は、ハンドピースの出力端の付近に設けた噴霧結合）に向けて導かれる。ターゲット面上に霧化して分配された流体粒子に向けて、電磁エネルギーを導くための対応する構造を具備した装置については、例えば、上に参照した米国特許第５，５７４，２４７号に開示されている。例えば、多量のレーザエネルギーを、水からなる流体（例えば霧化された流体粒子）に伝えると、流体（例えば流体粒子）は膨張して、ターゲット面には破壊的な（例えば機械的な）切断力が与えられる。例えばアクセスと視認性とが限られた口腔の処置などの処置手順中には、（ａ）電磁エネルギーと（例えばターゲット面上にある）流体との間の相互作用、及び／又は、（ｂ）切断、アブレーション、処置、又はその他のターゲット面への破壊的な力の伝達による、視覚的フィードバック手段による注意深くて、クローズアップされた監視が、処置手順の品質を向上させる。

ある種の実施形態においては、視認用の光ファイバー（例えばコヒーレントなファイバー束）を備え、遠位端Ｄから近位端Ｐへ光を伝達するように構成し、視覚フィードバック手段によって遠位端又は遠位端の付近にて取得した画像（例えば作業面の画像）を伝達する。いくつかの実施形態においては、視覚フィードバック手段は、遠位端Ｄから画像を取得ないし処理するための、画像取得装置（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳのカメラ）を備えている。視覚フィードバック手段は、ハンドピースに内蔵され、または、取り付けられ（例えば、着脱可能に取り付けられ）、様々な位置に配置され、または、近位端Ｐと遠位端Ｄの間、若しくは、近位端Ｐの付近にて、ハンドピースに結合される。これに従って、及び本願に開示される任意の他の実施形態に従って、１又は複数の光ファイバー１６，１７，１８，２０、及び、視覚化用の光ファイバー（図示せず）は、例えば、ハンドピースの包絡線の外部に配置しても良い。ここに開示した視覚フィードバック手段の２〜３の用途には、歯周ポケット（例えば、診断及び治療）、歯内治療（例えば管の可視化）、微小歯科学、ランネル準備、虫歯の検出及び治療、バクテリアの可視化及び治療、一般歯科学、空気運搬薬剤、及びガス検出の用途が含まれるのは、上に参照した米国仮特許出願第６０／６８８，１０９号に開示されている通りである。

本発明の他の実施形態においては、電磁放射（例えば、青色光、白色光、赤外線、レーザビーム、反射／散乱光、蛍光光、及びその他の任意の組み合わせ）は、任意の組み合わせによる、１又は複数のファイバー１６，１７，１８，２０を介して、片方向又は双方向に伝達される。出て行く及び入って来る電磁放射のビームは、例えば、その１又は複数の特性に従って、近位端Ｐ（図１）にて、当業者に公知のやり方で、波長選択ビームスプリッタ（図示せず）などのビームスプリッタを使用して、分離ないし分割される。

本発明のある種の実施形態においては、例えば図１に示したように、照明装置１０は、ターゲット面へ向けて光を導くために、人の手やその他の適当な保持装置に保持して使用できるようになっている。他の実施形態においては、照明装置１０は、照明装置１０の長手軸線に対して公称的に平行な（nominally parallel）方向に向けられた光ファイバー２０を備え、図７に示す如く、ハンドピース１００から分離しているが、これと結合されるように構成される。図示の実施形態においては、ハンドピース１００（図７）は、ユーザの手で保持されるように構成されており、照明装置１０の長手軸線に対して斜めに向けられた処置出力端１０２を備えている。図７に示した実施形態においては、光ファイバー２０は、照明装置１０における破線Ｆ−Ｆ’と一致する、内部出力端１１にて終端している。図示の実施形態においては、処置出力端１０２は、照明装置１０の長手軸線に対して、およそ９０度の角度に向けられている。ファイバー１８，２０から放射された光を、処置出力端１０２へ向けて導くために、ハンドピース１００には反射部３０が設けられている。ひとつの実施形態における反射部３０は、米国特許第６，３８９，１９３号に開示されているような、放物線の鏡から構成されている。他の実施形態においては、図２に示した実施形態の如く、反射部３０は、第１の鏡３２と第２の鏡３４のような、複数の鏡を具備している。さらに別の実施形態においては、第１の鏡３２と第２の鏡３４とは、放物線面や、トロイド面、又は平坦面から構成される。追加的な実施形態においては、より少数又はより多数の鏡が設けられる。

再び図２を参照すると、図示の第１の鏡３２は、光ファイバー２０から放射された光を変更するように構成されている。言い換えれば、第１の鏡３２は、図示の通り、例えば、レーザ源で発生させたビーム２８を、内部出力端１９から処置出力端１０２へと導くように構成されている。他方において、第２の鏡３４は、図示の通り、１又は複数のファイバー１６，１７から放射された光の経路を変更するように構成されている。言い換えれば、鏡３４は、青色光又は白色光などの１又は複数の光のビームを、内部出力端１９から処置出力端１０２へと導くように構成されている。さらに、鏡３４は、ターゲット面から反射して戻ってきた光６４を、前述の如く、例えば分析に使用できる信号を得るために、ファイバー１８（図２では見えない）へと導くように構成されている。鏡３２，３４のいずれか又は両方は、取り外し可能であり、交換可能である。

引き続き、図２を参照すると、図示のハンドピース１００は、参照符号６２で示すように、光ファイバー２０から放射された電磁エネルギー（例えば、光）をターゲット面へ向けて導くための先端部４０を具備している。さらに、ハンドピース１００には、スリーブ３８が設けられ、スリーブ３８は、部分的に、実質的に、または、完全に（例えば、スリーブ３８がリング状又は円筒状の場合）、先端部４０を取り囲んでいる。本実施形態においては、スリーブ３８は、実質的に透明な材料から作られており、ファイバー１６及び／又は１７から放射された、例えば白色光などの光６０を、ターゲット面へ向けて導く。光６０は、例えば、ターゲット面を照明するために使用される。照明又はターゲット面の照明の強度は、実行されている処置の間に、連続的に生じるか、または、中断される。さらに、そうした照明は、自動的に又は手動的に、制御される。また、第１の鏡３２と第２の鏡３４とは、１又は複数の光ビームの焦点を先端部４０に合わせるように構成しても良い。図示の実施形態においては、第１の鏡３２は、光ファイバー２０から放射されたエルビウムレーザビームの焦点を先端部４０に合わせるように構成されており、第２の鏡３４は、ファイバー１６，１７から放射された、青色光、白色光、又はその他の光について、光の焦点をスリーブ３８に合わせるように構成されている。ひとつの実施形態によるハンドピース１００は、複数のＬＥＤ（例えば、６個〜１２個など２個以上、ひとつの具体例では１０個）を先端部４０のまわりに同軸的に配置されて備え、ある種の具体例においては、１又は複数の比較的明るい、超白色で無影の照明システムを提供し、作業面に対する操作性、アクセス性、及び視認性を著しく高める。歯科の用途などの医療用途に使用される場合には、高められた照明など、任意の１又は複数の上述した特性によって、効率、精度、及び患者の安楽性が著しく改善される。

本発明のひとつの観点によれば、先端部４０はさらに、先端部フェルール５０によって取り囲まれている。図５は、先端部４０と先端部フェルール５０との組み合わせを拡大して示した側立面図である。図示の実施形態における先端部フェルール５０は、溝部５２を備えていて、溝部を用いて先端部フェルール５０を引き抜き、その結果、先端部４０をハンドピース１００から引き抜く。図示の実施形態における先端部フェルール５０はさらに、複数のリング形状の突起部５３を備えており（図２を併せて参照のこと）、突起部は、ハンドピース１００のスリーブ３８における内面に接触する。他の実施形態による先端部フェルール５０では、複数のリング形状の突起部５３に代えて、複数のＯリングを用いる。先端部フェルール５０は、少なくともひとつのロック肩部５４を有し、ある種の実施形態においては、複数のロック肩部を有しても良い。図示の実施形態においては、先端部フェルール５０を凹部５８（図２）に嵌合させたとき、ロック肩部は、「クリック」又は「スナップ」のフィードバックを提供することができ、かかる凹部は、処置端部１０２、ハンドピース１００、及びスリーブ３８のうち１又は複数の構造によって形成される。変形例による実施形態においては、ロック肩部は、代わりに、処置端部、ハンドピース、及びスリーブのうち１又は複数の構造によって形成され、凹部は、代わりに、先端部フェルールに形成され、これにより、先端部フェルールが凹部に嵌合したとき、ロック肩部は「クリック」又は「スナップ」のフィードバックを提供することができる。クリック又はスナップのフィードバックは、先端部フェルール５０をハンドピース１００に固定ないしロックするのを容易にする。従って、先端部フェルール５０に固定された光学的な導波管（例えば、先端部４０）が適切に据え付けられたとき、ユーザには、「クリック」の態様の聴覚的及び／又は触覚的なフィードバック、または、変形例の実施形態では別の態様のフィードバックが提供される。本実施形態においては、先端部４０を先端部フェルール４０に固定するために、先端部フェルール５０の遠位端に配置されたキャビティ５１ないし隙間に接着剤を挿入するが、かかるキャビティ５１は、図２においては、先端部４０を取り囲むが接触はしていない先端部フェルール５０の遠位部分として示されている。

図６は、図５の先端部フェルール５０と先端部４０とを、軸線方向から示した上面図である。図示の実施形態においては、先端部フェルール５０は、４つのロック肩部を備えていて、先端部フェルール５０が凹部５８に嵌合したとき（図２）、「クリック」又は「スナップ」のフィードバックを提供することができる。ひとつの具体例においては、ロック肩部の間に、１又は複数の隙間５６が設けられ、上述したクリック又はスナップを発生させるバネ作用を、少なくとも部分的に提供する。

本発明の他の観点によれば、噴霧空気と噴霧水とを混合して、ターゲット面に向けて導くための手段が提供される。図示の実施形態においては、図２ａに示すように、ハンドピース１００の遠位部分２４に、噴霧空気と噴霧水とを混合するチャンバが設けられる。混合チャンバ８０（図２を併せて参照のこと）は、空気取入れ部８３を備えており、空気取入れ部は、例えば、細長い本体１２に設けた配管（図示せず）に結合されて、噴霧空気を供給される。同様に、水取入れ部８４は、流体（例えば、水）を、例えば、細長い本体１２に設けた水を供給する配管（図示せず）から受ける。空気取入れ部８３と水取入れ部８４とは、直径が２５０μｍである円形の横断面を有し、代表的な実施形態においては、およそ１１０度の角度８２にて接合されている。ある種の実施形態においては、空気取り入部８３と水取入れ部８４とが接合された付近において、混合が生じ又は生じ始め、水と空気との噴霧混合物８６（例えば粒子ないし霧化された粒子）は、流体出口８５を通って放出される。流体出口８５は、直径が約３５０μｍの円形の横断面を有する。代表的な実施形態は、例えば、３つのそうした流体出口を備えており、それらは、図２に示した先端部４０及び先端部フェルール５０を取り囲む。流体出口は、、例えば、２００５年１月２４日に出願された、発明の名称を「電磁的な誘導による処置装置及び方法("ELECTROMAGNETICALLY INDUCED TREATMENT DEVICES AND METHODS")」とする、米国特許出願第１１／０４２，８２４号に開示された任意の流体出口に対して、互換性のある範囲で、または、参照した特許出願に開示された他の実施形態や構造を本発明との互換性をもたせるように改変できる範囲で、これに対応し、一部を構成し、または、実質的にすべてを構成する。

ハンドピース１００はさらに、図２に示した硬化先端部などの、他の先端部構造３６を具備しても良い。先端部構造３６は、先端部４０に結合され、または、本実施形態のように、先端部４０と交換される。先端部構造３６が先端部４０に結合される実施形態においては、先端部構造３６は、先端部４０を収容するために中空な中心部を備えている。他の実施形態においては、先端部構造３６は、先端部４０及びスリーブ３８の両方に結合され、または、これらと交換される。先端部構造３６が先端部４０及びスリーブ３８に結合される実施形態においては、先端部構造３６は、スリーブ３８の出力端部に対して当接し、さらに、先端部４０を収容するための中空な中心部を備える。

図示の実施形態における先端部構造３６は、円筒形（例えば中実の円筒形）に構成されており、先端部４０の空間を取り囲み、この空間は、占有され又は占有されないが、他の実施形態においては、先端部４０の空間（占有され又は占有されない）を部分的にだけ取り囲むような先端部構造を備えても良い。先端部構造３６が硬化先端部である場合には、硬化先端部は、ハンドピース１００に配置されて、例えば、ファイバー１６から放射された光（例えば、青色光）を受けるか集めて、光をターゲット面に向けて導き、歯科の化合物を硬化させるなどの所望の効果を得るように構成される。先端部構造３６によって集められる光の量を高めるため、集められる光の特性（例えば、量）を最適化又は最大化するように、先端部構造３６の直径は選択される。先端部４０と先端部構造３６とは、複数のプラスチック材料を含む、プラスチック類の材料から形成され、かかる材料は、光学的に透明であって、これを通して、ターゲット面へ向けて又はターゲット面から、光を効果的に伝達する。

例示的な具体例においては、照明装置１０は、約１〜約２ｍの全長を有する。ひとつの特定の実施形態においては、照明装置１０の長さは、約１．６ｍである。それぞれの近位部材２２Ａ，２２Ｂの直径は、約２mm〜約５mmであって、例えば、約３mmである。代表的には、近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、約４mm〜約５mm、例えば、約４．５mm（又は、３／１６インチ）の外径を有するような、一体的な管状構造を形成している。近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、これらに収容されるファイバーが、約１mm〜約２mmの範囲、例えば、約１．５mm（又は、約１／１６インチ）の直径を有する中心管腔を形成するように構成される。この中心管腔は、例えば、集中した赤外線電磁エネルギーを伝達することが可能な、光ファイバー２０などのエルビウムレーザ出力ファイバーを収容するように構成される。図１に示した実施形態においては、近位部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、一緒に経由して、細長い本体１２の近位端Ｐから、およそ５cmの距離にて、一体的な構造を形成している。エルビウム出力光ファイバー２０は、約０．８mmの直径を有し、ファイバー１６、及び、任意的事項として、ファイバー１７は、約１．５mmの直径を有している。ファイバー１８の直径は、約０．５mmである。照明装置１０の内部出力端１９は、長さがおよそ１０cmの、実質的に堅くて、真っ直ぐな部分を具備している。照明装置１０は、６本の直径の大きいファイバー、例えば６本のファイバー１６を具備し、または、任意的事項としては、図３に示す如く、３本の直径の大きいファイバー１６と、３本の直径の大きいファイバー１７とを具備し、これらは中心管腔のまわりに同軸的に配置されており、同じく中心管腔のまわりに同軸的に配置された、６本の比較的小径のファイバー１８を備える。ファイバー１６（及び、任意的事項であるファイバー１７）及び１８の開口数は、およそ０．６８である。

２つの高出力青色光ＬＥＤから提供された光は、上述した赤外線エネルギーに比べると、比較的集中の低い可視光の電磁エネルギーからなり、近位部材２２Ａ，２２Ｂに導かれて、歯科の化合物を硬化させ、歯を白色化させ、及び／又は、虫歯を検出する。それぞれの青色光ＬＥＤは、およそ１／２ワットの出力を有する。高出力の青色ＬＥＤの適当な例には、波長が約４５０〜約４７０nmの範囲で帯域幅が約２０nmの光を放出する、 Luxeon Emitter 5 W Dental （型番LXHL-PRD5）がある。ターゲット面に照明が求められるならば、２つの燐のフィルタを、青色光放射ＬＥＤと、近位部材２２Ａ，２２Ｂとの間の光経路に配置する。燐のフィルタは、白色光のシャッターとして使用され、前述したように、白色光をターゲット面に提供する。青色光をフィルタに透過させて発生させた白色光は、代表的に、青色光に比べて出力が低くなる。図１に示した実施形態においては、白色光は、青色光の出力に対して、約２０％〜約３０％の範囲にまで減少する。必要に応じて、白色光を変更するために、追加的なフィルタを用いても良い。好ましい実施形態においては、青色光のフィルタは、近位部材２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの近位端に配置される。しかしながら、他の実施形態においては、フィルタは、照明装置１０に沿った、遠位端を含む、任意の位置に設けられる。

本願の開示においては、照明装置は、電磁エネルギーを用いてターゲット面に影響を与えるものとして説明した。歯科の処置の場合には、照明装置は、歯などの歯科的な構造物を処置（例えば、アブレーション）するために、ターゲット面にレーザエネルギーを伝達する光ファイバーを具備し、歯を照明し、硬化させ、白色化し、及び／又は、診断するために、青色光を伝達する複数の光ファイバーを具備し、ターゲット面を照明するために、例えば白色光を歯へ伝達する複数の光ファイバーを具備し、及び、ターゲット面から戻ってきた光を分析のためにセンサへ伝達する複数の光ファイバーを具備する。図示の実施形態においては、青色光を伝達する光ファイバーは、白色光をも伝達する。本願に開示した発明のひとつの観点によれば、照明装置は、フィードバック信号端を有する照明管と、二重鏡のハンドピースとを備える。

ある種の実施形態においては、上述した実施形態による方法及び装置は、上に参照したあらゆる装置及び方法を含む、既存の技術と互換性のある範囲で、及び／又は、互いに排他的でない範囲で、使用されるように構成及び具体化される。BioLase Technology社に譲渡された以下の特許に開示されている、対応する又は関連する構造及び方法を、ここで参照によって全文引用することとするが、以下の特許に開示された対応する又は関連する構造（及び、その変形例）は、本願の開示による本発明、これらの特許、及び当業者の知識及び判断によって、（ｉ）本発明と併せて動作でき、（ｉｉ）本発明と併せて動作可能なように、当業者が改変でき、及び／又は、（ｉｉｉ）本発明の任意の部分と併せて又は組み合わせて具体化／使用できるものであり、かかる引用される特許は、米国特許第５，７４１，２４７号、米国特許第５，７８５，５２１号、米国特許第５，９６８，０３７号、米国特許第６，０８６，３６７号、米国特許第６，２３１，５６７号、米国特許第６，２５４，５９７号、米国特許第６，２８８，４９９号、米国特許第６，３５０，１２３号、米国特許第６，３８９，１９３号、米国特許第６，５４４，２５６号、米国特許第６，５６１，８０３号、米国特許第６，５６７，５８２号、米国特許第６，６１０，０５３号、米国特許第６，６１６，４４７号、米国特許第６，６１６，４５１号、米国特許第６，６６９，６８５号、及び、米国特許第６，７４４，７９０号であって、これらすべては公式に譲渡され、これらの内容のすべてをここで参照によって引用する。

例えば、ひとつの具体化は、レーザの効果（例えば、切断ないしアブレーション）を調整し、最適化し、最大化するために役に立つ。レーザの（例えば、出力ファイバーからの）出力は、例えば、流体に導かれ（例えば、空気、及び／又は、水の噴霧ないし水結合からの霧化された流体粒子の分配、及び／又は、処置出力端１０２の付近の噴霧結合）、流体は、処置出力端１０２にて、ハンドピース１００の流体出口からターゲット面（例えば、１又は複数の歯、骨、軟骨、及び軟質組織）の上に放出される。流体出口は、例えば、米国特許出願第１１／０４２，８２４号及び米国仮特許出願第６０／６０１，４１５号に開示されているように、出力ファイバーのまわりに同軸的に配置された、複数の流体出口から構成される。出力ファイバーは、例えば、光ファイバー２０から構成され、様々な具体例においては、約２．６９〜約２．８０ミクロンの範囲の波長と、約２．９４ミクロンの波長とのうち１又は複数の電磁エネルギー源に結合される。ある種の具体例においては、出力ファイバーは、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザ、Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧレーザ、及びＣＴＥ：ＹＡＧレーザのうちの１又は複数のものに結合されており、特定の例においては、出力ファイバーは、約２．７８９ミクロンの波長をもった、Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧ固体レーザと、約２．９４０ミクロンの波長をもった、Ｅｒ：ＹＡＧ固体レーザとのうちのひとつに結合されている。ターゲット面上に分配された霧化された流体粒子に向けて電磁エネルギーを導くための、対応する構造を具備した装置については、上に参照した米国特許第５，５７４，２４７号に開示されている。例えば、多量のレーザエネルギーを、水からなる流体（例えば霧化された流体粒子）に伝えると、流体（例えば流体粒子）は膨張して、ターゲット面には破壊的な（例えば機械的な）切断力が与えられる。

ここで参照した、光ファイバー及び／又は先端部フェルールは、プラスチックから構成され、及び／又は、既定のないし予め定められたサイズ、形状、又はその他の特性を指示するように色分けされている。これらの材料は、すべて加圧滅菌に耐えられる。先端部フェルール及び対応する構造は、発明の名称を「ファイバー先端部から流体を出力させる装置("FIBER TIP FLUID OUTPUT DEVICE")」とする、米国特許第６，５６７，５８２号、及び、発明の名称を「電磁エネルギー処置装置と併用するようにコード化された出力アタッチメント("OUTPUT ATTACHMENTS CODED FOR USE WITH ELECTROMAGNETIC-ENERGY PROCEDURAL DEVICE")」とする、係属中の特許出願に開示された要素の一部又は実質的にすべてから、互換性のある範囲で、構成することができ、また、他の実施形態においては、参照された特許に開示された構造は、図５及び図６に開示された先端部フェルール５０と互換性をもたせるように改変できる。

本発明について、様々な特定の例及び実施形態に関連させて説明したけれども、本発明はそれらに限定されるものではなく、様々に実施可能であることを理解されたい。当業者が上述の説明を考察するならば、互いに排他的でない範囲で、開示された実施形態に対して、多数の変更及び改変を施すことができる。さらに、その他の組み合わせ、省略、代替、及び変更は、本願の開示から、当業者には明らかである。従って、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を参照して定められるべきである。

図１は、本発明の実施形態による装置を示した側立面図である。 図２は、図１の装置の一部分を示した模式的な部分断面図である。図２ａは、図２の装置の一部分を示した模式的な拡大図であって、噴霧空気と噴霧水の混合チャンバを示している。 図３は、図２の線３−３’に沿った断面図である。 図４は、図１の線４−４’に沿った、近位部材の断面図である。 図５は、本発明の実施形態による、ファイバー先端部と先端部フェルールとによって形成された組み合わせを示した側面図である。 図６は、図５のファイバー先端部と先端部フェルールとの組み合わせについて、軸線方向から示した上面図である。 図７は、本発明の実施形態による照明装置とハンドピースとを示した断面図である。

Claims (86)

1. 近位端と遠位端とを有する照明装置であって、
   前記近位端から前記遠位端にまで延びるパワーファイバーと、
   該パワーファイバーの周りに同心状に配置され前記近位端から前記遠位端にまで延び、前記近位端から第１のタイプの電磁エネルギーを受けることが可能であって前記遠位端において前記第１のタイプの電磁エネルギーを出力することが可能である、複数の第１の光ファイバーと、
   前記パワーファイバーの周りに同心状に配置され前記近位端から前記遠位端にまで延び、前記遠位端から第２のタイプの電磁エネルギーを受けることが可能であって前記近位端に対して前記第２のタイプの電磁エネルギーを導くことが可能である、複数の第２の光ファイバーと、
   を具備することを特徴とする照明装置。
2. 前記近位端から前記遠位端にまで延び、前記遠位端から第３のタイプの電磁エネルギーを受けることが可能であって前記近位端に対して前記第３のタイプの電磁エネルギーを導くことが可能である、複数の第３の光ファイバーと、
   前記複数の第３の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第３のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されたカメラと、
   をさらに具備する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２のタイプの電磁エネルギーが、前記第３のタイプの電磁エネルギーと実質的に同一である、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から電磁エネルギーを受けるように結合された電磁エネルギーセンサをさらに具備する、請求項１に記載の照明装置。
5. 前記電磁エネルギーセンサが、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から電磁エネルギーを受けるように結合されたカメラを含む、請求項４に記載の照明装置。
6. 前記電磁エネルギーセンサが、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第２のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されており、
   さらに、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第２のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されたカメラをさらに具備する、請求項４に記載の照明装置。
7. 前記複数の第１の光ファイバーは、可視光、赤外線光、青色光及びレーザ光のうちの１又は複数を含む電磁エネルギーを受けることが可能である、請求項１に記載の照明装置。
8. 前記複数の第２の光ファイバーから電磁エネルギーを受けるように結合された電磁エネルギーセンサをさらに具備する、請求項１に記載の照明装置。
9. 前記電磁エネルギーセンサは、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第２のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されている、請求項８に記載の照明装置。
10. 前記複数の第１の光ファイバーによる電磁エネルギーの伝達に影響を与えることが可能な少なくとも１つの光変更要素を含む、請求項８に記載の照明装置。
11. 前記少なくとも１つの光変更要素が、少なくとも１つの光フィルタを具備する、請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記少なくとも１つの光フィルタが、青色光を白色光に変換するように構成されている、請求項１１に記載の照明装置。
13. 前記近位端が、分割されており、複数の組の光ファイバーを含む複数の近位部材を具備する、請求項１に記載の照明装置。
14. 前記複数の近位部材が、
    各々が前記近位端から前記遠位端に対して電磁エネルギーを導く複数の光ファイバーを含む２つの近位部材と、
    前記遠位端から前記近位端に対して電磁エネルギーを導く複数の光ファイバーを含む１つの近位部材と、
    を具備する、請求項１３に記載の照明装置。
15. （ａ）前記複数の第１の光ファイバーの少なくとも一部分と、（ｂ）前記複数の第２の光ファイバーの少なくとも一部分と、のうちの１又はそれ以上に結合されたビームスプリッタをさらに具備する、請求項１に記載の照明装置。
16. 前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から電磁エネルギーを受けるように結合された電磁エネルギーセンサをさらに具備する、請求項１５に記載の照明装置。
17. 前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から電磁エネルギーを受けるように結合されたカメラをさらに具備する、請求項１５に記載の照明装置。
18. 前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から電磁エネルギーを受けるように結合された電磁エネルギーセンサをさらに具備する、請求項１７に記載の照明装置。
19. 前記電磁エネルギーセンサが、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第２のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されており、
    前記カメラが、前記複数の第２の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第２のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されている、請求項１８に記載の照明装置。
20. 前記近位端から前記遠位端にまで延び、前記遠位端から第３のタイプの電磁エネルギーを受けることが可能であって前記近位端に対して前記第３のタイプの電磁エネルギーを導くことが可能である、複数の第３の光ファイバーと、
    該複数の第３の光ファイバーのうちの少なくとも一部分から前記第３のタイプの電磁エネルギーを受けるように結合されたカメラと、
    をさらに具備する、請求項１５に記載の照明装置。
21. 近位端及び遠位端を有し、集中した赤外線の電磁エネルギーと該集中した赤外線の電磁エネルギーの周りに同心状に配置されている比較的集中の低い可視の電磁エネルギーとを前記近位端から前記遠位端に対して伝達することが可能である照明装置と、
    該照明装置の前記遠位端において配置され、前記集中した赤外線の電磁エネルギーと前記集中の低い可視の電磁エネルギーとを前記照明装置の前記遠位端から受けることが可能であって前記電磁エネルギーをターゲットに対して導くことが可能であるハンドピースと、
    具備することを特徴とする装置。
22. 前記ハンドピースが、
    前記照明装置の長手軸線に対して或る角度を付して配置され結合された処置端部と、
    遠位端を有し該処置端部の中に挿入可能な先端部フェルールと、
    該先端フェルールの中に挿入可能であって前記照明装置の前記遠位端から電磁エネルギーを受けることが可能であるファイバー先端部と、
    を具備する、請求項２１に記載の装置。
23. 前記先端部フェルールが、前記処置端部に配置された凹部に係合可能な１又は複数のロック肩部を含み、これにより、前記先端部フェルールを前記処置端部の中に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうちの１又はそれ以上がもたらされる、請求項２２に記載の装置。
24. 前記先端部フェルールが前記ファイバー先端部の部分を囲み、これにより、該ファイバー先端部が前記先端部フェルールの前記遠位端から外側に延びており、
    前記先端部フェルールが前記処置端部から取り外し可能となっている、請求項２２に記載の装置。
25. 前記ファイバー先端部が、前記先端部フェルールの前記遠位端に形成されたキャビティの動作によって前記先端部フェルール内に固定され、
    前記キャビティが前記ファイバー先端部に接触せずにこれを取り囲んでいる、請求項２４に記載の装置。
26. 前記ファイバー先端部が、前記キャビティ内に配置された接着剤によって固定されている、請求項２５に記載の装置。
27. 前記先端部フェルールが、前記処置端部に配置された凹部に係合可能な１又は複数のロック肩部を具備し、これにより、前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうちの１又はそれ以上がもたらされる、請求項２５に記載の装置。
28. 前記先端部フェルールが凹部を備え、前記処置端部が該凹部に係合可能である１又は複数のロック肩部を備え、これにより、前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうちの１又はそれ以上がもたらされる、請求項２５に記載の装置。
29. 前記先端部フェルールが、
    前記先端部フェルールの前記遠位端を少なくとも部分的に取り囲み、前記処置端部から前記先端部フェルールを取り外すことを容易にすることが可能な溝部と、
    複数のリング形状の突起部であって、該突起部のうちの１又はそれ以上は、前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入したとき、前記処置端部の内側との接触を確立することが可能な複数のリング形状の突起部と、
    を具備する、請求項２２に記載の装置。
30. 前記照明装置が、
    前記集中した赤外線の電磁エネルギーと前記集中の低い可視の電磁エネルギーとを前記近位端において受けることが可能であって、前記受けた電磁エネルギーをハンドピースに対して導くことが可能である第１の複数の光ファイバーと、
    ターゲットに反射して当該装置内に戻った集中の低い可視の電磁エネルギーを前記ハンドピースから受けることが可能であって、前記受けた低い集中の可視の電磁エネルギーを前記照明装置の前記近位端に対して導くことが可能である、第２の複数の光ファイバーと、
    を具備する、請求項２１に記載の装置。
31. 前記ハンドピースが、動作中に前記照明装置の軸に関して回転可能である、請求項２１に記載の装置。
32. 前記ハンドピースが、前記ハンドピースの回転角度とは無関係に前記照明装置の前記遠位端からターゲットに対して電磁エネルギーを導くことが可能な複数の反射部を備える、請求項３１に記載の装置。
33. 遠位端と近位端とを有する細長い本体と、
    パワー光トランスミッタと、
    前記細長い本体の内部において前記出力トランスミッタの周りに配置され、前記近位端から前記遠位端に対して電磁エネルギーを伝達するように構成された第１の複数の光トランスミッタと、
    前記細長い本体の内部において前記出力トランスミッタの周りに配置され、前記遠位端から前記近位端に対して電磁エネルギーを伝達するように構成された第２の複数の光トランスミッタと、
    前記近位端において前記第２の複数の光トランスミッタから光を受けるように結合された光センサと、
    を具備することを特徴とする照明装置。
34. 前記第２の複数の光トランスミッタが、さらに、前記遠位端から前記近位端に対して光を伝達するように構成されている、請求項３３に記載の照明装置。
35. 前記第２の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分に結合されたビームスプリッタをさらに具備する、請求項３４に記載の照明装置。
36. 前記近位端において前記第２の複数の光トランスミッタから受けた光を読み取るように前記光センサに結合されたマイクロプロセッサをさらに具備する、請求項３３に記載の照明装置。
37. 前記第１の複数の光トランスミッタが、可視光、赤外線、青色光及びレーザ光のうちの少なくとも１つを伝達することが可能である、請求項３３に記載の照明装置。
38. 前記細長い本体が、
    堅固な部分と、
    少なくとも１つの実質的に可撓性である部分と、
    を具備する、請求項３７に記載の照明装置。
39. 前記少なくとも１つの実質的に可撓性である部分が継ぎ合わせられた部分を含む、請求項３８に記載の照明装置。
40. 前記継ぎ合わせられた部分が、中位位置（neutral position）において前記細長い本体における前記堅固な部分の軸線に対して約１５〜２０度の角度を有する、請求項３９に記載の照明装置。
41. 前記照明装置において、
    前記第１の複数の光トランスミッタが第１の複数の光ファイバーを備え、
    前記第２の複数の光トランスミッタが第２の複数の光ファイバーを備える、請求項３３に記載の照明装置。
42. 前記第１の複数の光トランスミッタが、前記遠位端へ伝達される光に影響を与えることが可能な少なくとも１つの光変更要素を備える、請求項４１に記載の照明装置。
43. 前記少なくとも１つの光変更要素が少なくとも１つの光フィルタを含む、請求項４２に記載の照明装置。
44. さらに、
    近位端から遠位端へ延び、前記遠位端から光を受けて前記近位端に対して該光を導くように構成された複数の第３の光トランスミッタと、
    該第３の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分から光を受けるように結合されたカメラと、
    を備える、請求項３３に記載の照明装置。
45. 前記第２の複数の光トランスミッタによって前記遠位端から前記近位端に対して伝達される光が、前記第３の複数の光トランスミッタによって受けられ該光トランスミッタにより前記近位端に対して導かれる光と実質的に同一ある、請求項４４に記載の照明装置。
46. 前記光センサが、前記第２の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分から光を受けるように結合されたカメラを具備する、請求項３３に記載の照明装置。
47. 前記照明装置が、前記第２の複数の光トランスミッタから光を受けるように結合されたカメラをさらに備える、請求項３３に記載の照明装置。
48. （ａ）前記第１の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分と、（ｂ）前記第２の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分と、のうちの１又はそれ以上に結合されたビームスプリッタをさらに備える、請求項３３に記載の照明装置。
49. 前記光センサが、前記第２の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分から光を受けるように結合されている、請求項４８に記載の照明装置。
50. 前記第２の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分から光を受けるように結合されたカメラをさらに備える、請求項４８に記載の照明装置。
51. さらに、
    前記近位端から前記遠位端にまで延び、前記遠位端から光を受けて前記近位端に対して該光を導くように構成されていた第３の複数の光トランスミッタと、
    該第３の複数の光トランスミッタの少なくとも一部分から光を受けるように結合されたカメラと、
    を備える、請求項４８に記載の照明装置。
52. 内部に配置されたスリーブを有する処理端部であって、該スリーブがその内面上に配置された凹部を有する、処理端部と、
    前記スリーブの内部に少なくとも一部分が配置され、凹部に係合可能なロック肩部を備えた先端部フェルールと、
    少なくとも一部分が前記先端部フェルールの内部に配置されているファイバー先端部と、
    を備えることを特徴とする装置。
53. 或る装置の出力端部の近くに配置されたハンドピースを備える、請求項５２に記載の装置。
54. 照明装置である請求項５３に記載の装置。
55. 前記先端部フェルールを前記スリーブに挿入すると、前記ロック肩部が凹部に係合して、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上がもたらされる、請求項５２に記載の装置。
56. 前記先端部フェルールが、前記凹部に係合可能であって、前記先端部フェルールをスリーブに挿入して凹部に係合すると聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうちの１又はそれ以上がもたらされる、複数のロック肩部を備える、請求項５５に記載の装置。
57. 前記スリーブが内面に配置されたロック肩部を備え、
    前記先端部フェルールが前記ロック肩部に係合可能な凹部を備え、これにより、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上が発生させられる、請求項５２に記載の装置。
58. 前記スリーブの内面が、複数のロック肩部を備えており、前記先端部フェルールがスリーブに挿入されたとき、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上が発生させられる、請求項５７に記載の装置。
59. 前記ファイバー先端部の少なくとも一部分が接着によって前記先端部フェルールの内部に固定されており、
    前記先端部フェルールが遠位端を備え、
    前記ファイバー先端部の少なくとも一部分が、前記先端部フェルールの前記遠位端から外側に延びている、請求項５２に記載の装置。
60. 前記先端部フェルールが前記スリーブから取り外し可能になっている、請求項５９に記載の装置。
61. 前記スリーブが内面に配置された凹部を備え、
    前記先端部フェルールは、少なくとも１つが、前記凹部に係合可能であって前記先端部フェルールが前記スリーブに挿入されて前記凹部に係合すると聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上をもたらす、複数のロック肩部を含む、請求項６０に記載の装置。
62. 前記先端部フェルールが前記ファイバー先端部の機能に応じて色分けされている、請求項５２に記載の装置。
63. 電磁エネルギーを放出するように構成された処置端部と、
    該処置端部に挿入可能であって遠位端を備える先端部フェルールと、
    該先端部フェルールに挿入可能であって、前記処置端部から電磁エネルギーを受け該処置端部に電磁エネルギーを出力することが可能であるファイバー先端部と、を備え、
    前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上が得られる、
    ことを特徴とするハンドピース。
64. 前記先端部フェルールが、前記処置端部に配置された凹部に対して係合可能な１又はそれ以上のロック肩部を備えている、請求項６３に記載のハンドピース。
65. 前記先端部フェルールがファイバー先端部の部分を囲み、これによって、該ファイバー先端部が前記先端部フェルールの前記遠位端から外側に延びており、
    前記先端部フェルールが前記処置端部から取り外し可能になっている、請求項６３に記載のハンドピース。
66. 前記ファイバー先端部が、前記先端部フェルールの前記遠位端に形成されたキャビティの動作によって前記先端部フェルールの内部に固定され、前記キャビティが前記ファイバー先端部に接触せずにこれを囲む、請求項６５に記載のハンドピース。
67. 前記ファイバー先端部が、前記キャビティの内部に配置された接着剤によって固定されている、請求項６６に記載のハンドピース。
68. 前記先端部フェルールが、前記処置端部に配置された凹部に係合可能な１又はそれ以上のロック肩部を備えており、これにより、前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上が得られる、請求項６６に記載のハンドピース。
69. 前記先端部フェルールが凹部を備え、前記処置端部が該凹部に対して係合可能な１又はそれ以上のロック肩部を備えており、これにより、前記先端部フェルールを前記処置端部に挿入すると、聴覚的フィードバック及び触覚的フィードバックのうち１又はそれ以上が得られる、請求項６６に記載のハンドピース。
70. 前記先端部フェルールが、
    前記先端部フェルールの前記遠位端を少なくとも部分的に取り囲み、前記処置端部から前記先端部フェルールを取り外すことを容易にすることが可能な溝部と、
    １又はそれ以上が、前記先端部フェルールが前記処置端部に挿入されたとき前記処置端部の内側との接触を確立することが可能である、複数のリング形状の突起部と、
    を備えている、請求項６３に記載のハンドピース。
71. 前記パワーファイバーが、約２．６９〜約２．８０ミクロンの範囲の波長と、約２．９４ミクロンの波長とのうちいずれかの電磁エネルギーの源に結合されている、請求項１に記載の照明装置。
72. 前記パワーファイバーが、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザ、Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧレーザ及びＣＴＥ：ＹＡＧレーザのうちの少なくとも１つに結合されている、請求項１に記載の照明装置。
73. 前記パワーファイバーが、約２．７８９ミクロンの波長をもったＥｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧ固体レーザと、約２．９４０ミクロンの波長をもったＥｒ：ＹＡＧ固体レーザとのうち、少なくとも１つに結合されている、請求項７２に記載の照明装置。
74. 前記ターゲットの面が、歯、骨、軟骨、及び軟質組織のうちの１つにより構成されている、請求項１に記載の照明装置。
75. 前記遠位端から流体を出すように構成された流体出口をさらに備える、請求項１に記載の照明装置。
76. 前記パワーファイバーの周りに同心状に配置され、前記遠位端から流体を出すように構成された複数の流体出口をさらに備える、請求項１に記載の照明装置。
77. 前記流体出口が、水からなる流体の粒子を出すように構成されている、請求項７５に記載の照明装置。
78. 前記流体出口が、ターゲット面の上方の領域に、霧化された流体粒子を配置するように構成された噴霧器を備えており、
    前記パワーファイバーが、前記ターゲット面の上方の領域において、霧化された流体粒子に比較的多量のエネルギーを伝え、これにより、前記霧化された流体粒子を膨張させ、前記ターゲット面に対して破壊的な力を伝えるように構成されている、請求項７５に記載の照明装置。
79. 前記集中した赤外線の電磁エネルギーが、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザ、Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧレーザ、及びＣＴＥ：ＹＡＧレーザのうちの少なくとも１つから供給される、請求項２１に記載の照明装置。
80. 前記ターゲット面が、歯、骨、軟骨及び軟質組織のうちの１つから構成される、請求項２１に記載の照明装置。
81. 前記遠位端から流体を出すように構成された流体出口をさらに備えている、請求項２１に記載の照明装置。
82. 前記集中した赤外線の電磁エネルギーが伝搬する経路の周りに同心状に配置され、前記遠位端から流体を出すように構成された複数の流体出口をさらに備えている、請求項２１に記載の照明装置。
83. 前記流体出口が、水からなる流体の粒子を出すように構成されている、請求項８１に記載の照明装置。
84. 前記流体出口が、ターゲット面の上方の領域に、霧化された流体粒子を配置するように構成された噴霧器を備えており、
    前記集中した赤外線の電磁エネルギーが、
    前記ターゲット面の上方の領域において前記霧化された流体粒子に比較的多量のエネルギーを伝えるように、装置から出力され、これにより、前記霧化された流体粒子を膨張させ、前記ターゲット面に対して破壊的な力を伝える、請求項８１に記載の照明装置。
85. 前記パワー光トランスミッタが、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザ、Ｅｒ，Ｃｒ：ＹＳＧＧレーザ及びＣＴＥ：ＹＡＧレーザのうちの少なくとも１つに結合されており、
    前記遠位端から流体を出すように構成された流体出口をさらに備えている、請求項３３に記載の照明装置。
86. 歯、骨、軟骨及び軟質組織のうちの１又はそれ以上からなるターゲット面の上方の領域に、霧化された水の粒子を配置するように構成された噴霧器をさらに備えており、
    前記パワー光トランスミッタが、前記ターゲット面の上方の領域において、前記霧化された流体粒子に比較的多量のエネルギーを伝え、それにより、霧化された水の粒子を膨張させ、前記ターゲット面に対して破壊的な力を伝えるように構成されている、請求項３３に記載の照明装置。

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