JP2017062457A

JP2017062457A - 光ガイドアセンブリ

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Publication number: JP2017062457A
Application number: JP2016092854A
Authority: JP
Inventors: 效参曾; Hsiao-Sen Tseng
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Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2017-03-30
Also published as: TW201713060A; CN106556889A; EP3146887A1; US20170090179A1

Abstract

【課題】本体と、本体の側壁に少なくとも一部が組み込まれる光ガイドと、光ガイドの端に取り付けられる光源結合座とを備える光ガイドアセンブリを提供する。
【解決手段】光ガイド３０の結合座２０の端は、端部の第一部分３１と、第一部分に接続される狭窄部位３２と、狭窄部位に接続される第二部分３３とを備え、光ガイドの断面の長径は、狭窄部位の第一部分側から狭窄部位の第二部分側まで減少する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ガイドアセンブリに関し、特に、対象へ光ビームを伝送する、光ガイドを有する導管、とりわけ、光ガイドを有するカテーテルに関する。

カテーテルは、対象、特に流体を、他の対象又はキャビティへ導入し、又は、この種の他の対象又はキャビティから対象又は流体を導入するために、広く、産業、医療用途、サービス業及び日常生活に用いられる用具である。多くの用途において、カテーテルは、光ガイド機能を有することが必要である。この種の用途には、産業での検出、医療での検出及び治療が含まれる。

最近では、人の身体的な状態を改善するために、光エネルギーを用いて、ヒト組織又は体液を刺激することが、多くの国において一般的な用途となっている。よく見られる方法は、ヒト組織又は体液に挿入し、続いて、挿入部及びその周りにレーザビームを照射する光ファイバを有するプローブを用いることである。

加えて、例えば、検出用の光源として光ビームを伝送する様々な光学針も開発されている。

中国特許出願公開第１０３９０１２３３号明細書（CN103901233A）には、光ファイバを有するプローブが開示されている。光プローブの端は、長円形の端面を有する先端を形成するようにエッチングされている。金属コーティングが、その先端の周囲に設けられており、その先端はそのコーティングから露出している。

中国特許出願公開第１０４２８７９６０号明細書（CN104287960A）には、その鍼用針の内部に設けられている光ファイバを有する鍼用針が開示されている。光ファイバの端は、針の目標位置へレーザ光をガイドするために、鍼用針の先端の一つのミクロ細孔でテーパ状の先端を形成する。他のミクロ細孔は、電気及び光信号を伝送するために設けられている。

中国実用新案第２０４０７３１３４号明細書（CN204073134）には、互いに独立した８つのレーザ治療経路を含み、各々がレーザ光源と光ファイバとを含む複数経路のレーザ治療機器が開示されている。レーザ光は、ツボを照射するために、連続照射又はパルス照射形式で供給される。

台湾公開実用新案公報Ｍ４９３３６０号明細書（TW M493360U）には、静脈内を照射する光学針が開示されている。この光学針は、そのベースに貫通孔が設けられている。光ファイバが貫通孔を通過するように、貫通孔の端は、光ファイバが挿入されるチューブに接続することができる。光ファイバが取り外された後には、貫通孔を密封するために、キャップが設けられる。

米国特許出願公開第２０１４／０１２１５３８号明細書（US 2014/0121538A1）には、内部に複数の光ファイバトンネルが設けられた、光ファイバと金属針とのアセンブリが開示されている。針の先端は、光ファイバの端が第一の傾斜角から突出せずに、第二の傾斜角から突出するために、二つの傾斜角を形成する。

米国特許出願公開第２０１４／０２４３８０６号明細書（US 2014/0243806A1）には、内部に光ファイバが埋め込まれている中空針が開示されている。複数のトンネルは、複数の光ファイバを収容するために、針に設けられている。ハブは、レーザ源に複数の光ファイバを接続するために設けられている。ハブには、各々の光ファイバにレーザ源からのレーザ光をガイドするために、複数の光ガイドが設けられている。

国際公開公報第２０１４／１３３５００号（WO 2014/133500A1）には、診断用プローブが開示されている。このプローブは、光ファイバを収容するために、複数のトンネルが設けられた針体を含む。各々の光ファイバは、終端の周囲の組織の診断情報を収集するために、針体の異なる長手方向の位置で終端している。

従来の光学針の開発に注目してみると、特定の穿刺針は、光ガイド機能を提供するようにデザインされていることが明らかになる。しかし、これらの光学針は、針体構造が複雑である。従来のほとんどの光学針は、必要な光ガイド機能を提供するために、チューブ内の光ファイバをサポートする針チューブを用いている。この針チューブは、金属又は他の剛性材料で作られている。針体内に中空を形成することも、中空内に光ファイバをアセンブルすることも、いずれも、困難であり、かつ、時間がかかる。加えて、光ファイバが、針の中空部分を完全に占有してしまう。したがって、光学針には、他の流体、電気又は光の伝送用のスペースが残らない。更に、大半の光学針の針体が剛性材料で作られているので、供給される光ビームの方向と到達可能範囲とが限定される。

それにもかかわらず、ほとんどの光学針は、光ファイバを介して別の光源に接続されている。光学針に埋め込まれた光ガイドを、光ビームを特定の距離だけ伝送可能な光ファイバに接続するために、光ガイドと光ファイバとを位置合わせする結合器が必要となるであろう。結合器は、光学針システムをかさばらせることなり、かつ、システムの生産及び開発に追加費用もかかることになる。

本発明の課題は、光ガイドアセンブリの光ガイド材料が光ガイドアセンブリの主要伝送経路を占有しない、新規な光ガイドアセンブリを提供することである。

本発明の他の課題は、光結合器を必要とせずに容易に光源に結合することができる光ガイドアセンブリを提供することである。

本発明の他の課題は、カテーテル、特に、光ガイドを有する可撓性カテーテルを提供することである。

本発明の他の課題は、光源に対してアセンブルが容易な光ガイドアセンブリを提供することである。

本発明の他の課題は、光ガイドアセンブリの光ガイド材料が光ガイドアセンブリの主要な伝送経路を占有しない、光ガイドアセンブリの新規な製造方法を提供することである。

この発明によると、その側壁に少なくとも一つの光ガイド溝を有する本体と、光ガイド溝内に少なくとも一部が配置される光ガイドと、光ガイドの端に取り付けられる光源結合座と、を備える光ガイドアセンブリが提供される。本発明の実施形態では、本体と、本体の側壁に少なくとも一部が組み込まれる光ガイドと、光ガイドの端に取り付けられる光源結合座と、を備える光ガイドアセンブリが提供される。光ガイドアセンブリにおける光ガイドの結合座の端は、端部の第一部分と、第一部分に接続される狭窄部位と、狭窄部位に接続される第二部分とを備え、光ガイドの断面の長径は、狭窄部位の第一部分側から狭窄部位の第二部分側まで減少することを特徴とする。長径は、光ガイドの直径とすることもできる。光源結合座は、光源と光ガイドとを結び付けるための接合面を提供する。これにより、光ガイドの第一部分の端面が光源結合座の接合面に位置合わせされる。第一部分及び狭窄部位は、光源結合座に配置されてもよい。本体は、チューブ形状の対象、特に可撓性チューブであってもよい。長径又は直径の減少は、連続的な減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。

本発明の特定の用途では、光ガイドアセンブリは、ヒトの組織、キャビティ、嚢等の対象へ光ビームを伝送するために用いられる。本体がチューブ形状である場合、光源結合座に隣接するチューブの第一部位は、少なくとも一つの流体通路を備えることができる。さらに、第一部位は、複数の流体カテーテル、光学カテーテル及び／又は信号導体を結合するための結合器を備えてもよい。光源結合座から離れたチューブの第二部位は、少なくとも一つの流体通路を備えてもよく、かつ、チューブの穿刺目的を容易にするため斜めの切れ込みを有してもよい。光源結合座は、本体に結合されてもよい。

本発明の光ガイドアセンブリは、光源結合座で光源に接続することができる。光源は、光ファイバケーブル又はレーザヘッドとすることができる。レーザヘッドは、光源結合座の凹部の形状に対する補完的な形状の凸部を有する結合部を設けてもよい。さらに、結合部は、光源結合座の突出部の形状に対する補完的な形状の凹部を有してもよい。結合部の凸部及び／又は凹部は、光源結合座へのレーザヘッドの安定した接続と、光ガイドの接合面の端に対するレーザヘッドの発光面の位置合わせとを容易にする。また、レーザヘッドに、光源結合座へ挿入するための凹部を設けてもよい。

さらに、本発明は、光ガイドアセンブリの製造方法を開示する。この方法は、一端の第一部分と、第一部分に接続される狭窄部位と、狭窄部位に接続されていて光ガイドの他端まで延びる第二部分とを有する光ガイドを製造することを備える。光ガイドの狭窄部位の断面の長径は、狭窄部位の第一部分側から狭窄部位の第二部分側まで減少する。長径は、光ガイドの直径とすることもできる。さらに、この方法は、光源接合面を有する光源結合座を製造することと、光源接合面を介して入射する光ビームを受けるために、光ガイドの第一部分及び狭窄部位を光源結合座に配置し、かつ、光ガイドの第一部分の端面を光源接合面に位置合わせするとともに、光ガイドを光源結合座に結合することと、光ガイド溝に光ガイドの第二部分を収容するため、その側壁に少なくとも一つの光ガイド溝を有する本体を製造することと、光ガイド溝に第二部分を配置することによって、本体に光ガイドを結合することと、を備える。本体の製造と本体への光ガイドの結合とは、単一のステップで完結してもよい。この接合面は、凹部に設けられてもよく、これにより、光源結合座が形成された後に、光ガイドの第一部分の端面が凹部に位置合わせされる。さらに、光源結合座を形成するステップは、光源結合座に凹部を形成するステップを備えてもよい。さらに、この方法は、光ガイド溝を密封するステップを含んでもよい。

光源結合座は、モールド鋳造によって形成されてもよい。本体を形成し、かつ、本体に光ガイドを接続するステップは、射出成形のステップによって完結してもよい。光ガイド溝を密封するステップは、プラスチック材料で本体の表面を被覆することを備えてもよい。

本発明のこれら及び他の課題及び利点は、以下の図面を参照することによって詳細な説明から明確に理解することができる。

本発明の光ガイドアセンブリ及び光ガイドアセンブリの光源結合座の斜視図である。図１の光ガイドアセンブリ及び光源結合座の断面概略図である。本発明の光ガイドアセンブリの一実施形態の斜視図である。図３の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。本発明の光ガイドアセンブリの他の実施形態の斜視図である。図４の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。本発明の光ガイドアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。図５の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。本発明に従う光ガイドアセンブリの製造方法のフローチャートである。

本発明は、新規な構造の光ガイドアセンブリ及びその製造方法を提供する。如何なる理論によっても本発明が限定されることは意図していないが、本発明者は、構造が複雑な従来の光学針を作る理由の一つが、光ガイドのサイズが小さすぎて、光学針に容易に設置することができないことに起因していることを見出した。加えて、光ガイドのサイズが、相対的に長い距離にわたり光源から光ビームを伝送するために用いられる光ファイバ／光ファイバケーブルのサイズに対応していないことがある。効率良く光ガイドと光ファイバ／ケーブルとを接続するには、結合器が必要とされる。また、本発明者は、光学針に光ガイド溝を設けることが、従来技術における技術的な問題を容易に解決することができることを見出した。加えて、長手方向に沿って光ガイド又は光ファイバに減少部位を設けることによって得られる光ガイド又は光ファイバは、光ガイド／光ファイバと光源又はレーザ源との結合をサポートできるようになるであろう。こうして、これらの及び他の特徴を有する発明が実現される。

以下では、本発明の光ガイドアセンブリは、そのいくつかの実施形態を参照して説明されるであろう。実施形態の説明は、本発明の基本的な構造及び精神を単に例示しているにすぎないと理解されなければならない。実施形態は、本発明の保護範囲を限定するように用いられてはならない。

図１は、本発明の光ガイドアセンブリ及び光ガイドアセンブリの光源結合座の斜視図を示す。図２は、図１の光ガイドアセンブリ及び光源結合座の断面図を示す。また、図１は、光ガイドと光源結合座とのアセンブリと、本体１０との間の関連関係を示している。ここに示されるように、本発明では、光源結合座２０は、光ガイド３０と光源（図示せず）とを結び付けるように働く。光ガイド３０は、光ファイバとすることができ、光源は、例えば、光ファイバケーブル又はレーザヘッドのようなレーザ源とすることができる。しかし、これらは、如何なる技術的な限定がなされるものでもない。

光ガイド３０は、如何なる光導伝材料を用いることができる。光ガイド３０の好適な材料には、ガラス、プラスチック、金属酸化物等が含まれる。例えばコーティングによって、光ガイド３０の表面に、保護膜を設けることができる。保護膜の材料は、特に限定されるものではない。光ガイド３０の断面形状は、楕円形であってもよいが、円形状、正方形状、多角形状又は８の字形状であってもよい。また、必要であれば、光ガイド３０は、撚り合わされる二つ以上の光ファイバのビームとしてもよい。以下の説明では、光ガイドは、光ファイバを例として説明されるであろう。

本発明の特徴の一つは、光ガイド３０の断面の長径を、その光源部位（第一部位）３１からその本体部位（第二部位）３３まで減少させることである。断面が円形である光ファイバを用いる場合、長径が光ファイバの直径となる。その長径の減少は、連続的な減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。このデザインの下では、光ガイド３０は、その長さ方向に沿って、第一部位の端部である第一部分３１と、第一部分３１に接続される狭窄部位３２と、狭窄部位３２に接続されていて他端部まで延びる第二部分３３とが含まれるであろう。第一部分３１は、光源に結合するために、光源結合座２０に製造される接合面に位置合わせされる。第二部分３３は、本体１０の光ガイド溝１１内に配置され、かつ、本体１０の遠位端１２まで延びている。光ガイド３０の長径又は直径は、第一部分３１と狭窄部位３２との接合部から減少し始め、その減少は、狭窄部位３２と第二部分３３との接合部で終わる。本発明の適用においては、第一部分３１の長径又は直径は、２００μｍ〜１０００μｍの間、好ましくは、４５０μｍ〜５００μｍの間とすることができる。第一部分３１の正確なサイズは、如何なる技術的な限定もされず、光源の発光面のサイズに対応可能であることが好ましい。第二部分３３の長径又は直径は、３０μｍ〜１００μｍの間、好ましくは、４０μｍ〜５０μｍの間とすることができる。第二部分３３の正確なサイズは、如何なる技術的な限定もされず、実際のニーズに従うことが好ましい。第二部分３３の長径又は直径は、４０μｍ〜５０μｍとすることができる。これにより、光ガイド３０は、本体１０の側壁に容易に配置することができる。

第二部分３３は、本体１０の遠位端１２まで延びることが好ましいが、遠位端を越えずに格納させることもできるし、又は、遠位端を越えて延ばすこともできる。光ガイドは、使用目的に応じて、サイドライト光ファイバ又はテールライト光ファイバとすることができる。

光ガイド３０の狭窄部位３２の形成方法は、限定されるものではないが、光ファイバ等の細長い光ガイドの長径に対して、緩やかな又は累進的な減少を作り出す技術によることが好ましい。好適な方法には、高温での加熱延伸、モールディング及び他の方法が含まれる。これらの中でも、長径が連続的に減少する光ファイバを作り出せる高温での延伸が、光ビームの伝送における利点があるため、好ましい。モールディング方法は、長径が段階的に減少する光ガイドを形成する際に、各部位のサイズを精密にできるという利点がある。狭窄部位３２の長さは、特に限定されるものではないが、可能な限り短いことが好ましい。例えば、第一部分３１の長径が５００μｍの長さであり、かつ、第二部分３３の長径が５０μｍの長さである場合、狭窄部位３２の長さは、１ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。これにより、減少率は、１ｍｍ当たり１０分の１〜２分の１となる。この比率は、狭窄部位３２の長さを短くすることができ、加えて、光パワーの効率的な伝送が得られる。また、本発明では、同一又は同様の効果を取得するのであれば、他の減少率を用いることもできる。加えて、この減少率は、線形である必要はない。

光源結合座２０は、剛性材料又は可撓性材料から作ることができる。好適な材料には、プラスチック、シリコーン、樹脂及び他のプラスチック材料が含まれる。光源結合座２０を製造するために、加工が容易である金属、セラミック及び他の材料を用いることも可能である。図１及び図２の例では、光源結合座２０の上面は、平面を形成している。しかし、これには如何なる技術的な限定がされるものでもない。例えば、結合座２０の上面は、凸状、凹状、又は他の形状としてもよい。この上面は、如何なる適用可能な技術を用いて、特定のパターン又はデザインを形成してもよい。結合座２０の上面で、段差、ガイド溝又は面取りを形成することも可能である。

図１の例では、光源結合座２０は、光源を収容するキャビティを形成するために、結合座２０の上面が開口された凹部２１が設けられている。凹部の底部には、接合面２２を形成する。凹部２１の開口の形状は、光源（図示せず）の対応部分の外形を補完することが好ましい。これにより、光源を凹部２１内に確実に受けさせることができる。例えば、光源が約５００μｍの直径の光ケーブルである場合、凹部２１は、光ケーブルによって塞がれる約５００μｍの内径とすることができる。光源がレーザヘッドである場合、レーザヘッドは、約５００μｍの直径の突出を設けることができる。また、この種の場合には、凹部２１は、レーザヘッドを結合するために約５００μｍの内径とする。接合面は、平面であることが好ましい。凹部が光源結合座２０に設けられない場合には、接合面２２は結合座２０の上面に設けられてもよい。また、凹部及び／又は凸部に代えて又はこれに加えて、従来の嵌合スリーブ又はアダプタ又はインターコネクタを、光源結合座２０とレーザヘッドとの接続を強固にするために用いてもよい。

当業者は、光源結合座２０に設けられる接合面は、対象の表面における物理的な面とする必要がないと理解することができる。接合面は、仮想面とすることもできる。更に、接合面は、光ガイド３０の第一部位３１の上面とすることもできる。実施形態は、レーザヘッドソケット等の凹部を有する光源を提供することもできる。

光ガイド３０は、様々な手法で光源結合座２０と接続可能である。本発明の好ましい実施形態では、光ガイド３０は、射出成形によって光源結合座２０と接続される。このような実施形態では、上記のように、用具が光ガイド３０と光源結合座２０とのアセンブリを固定するために用いられ、かつ、光ガイド３０が結合座２０に対する補完的な外形でのキャビティが設けられているモールドに配置される。結合座２０となる材料が、結合座２０を形成するために、そのキャビティに供給される。結合座２０が形成された後、アセンブリは、モールドから取り外され、続いて、必要なアニール処理が施され、光ガイドと光源結合座とのアセンブリが形成される。こうして製造されたアセンブリでは、光ガイド３０の第一部分３１は、光源結合座２０の接合面に位置合わせされる。結合座２０が凹部２１を有する場合、光ガイド３０の第一部分３１は、結合座２０の凹部２１に位置合わせされる。これにより、第一部分３１の端面が、結合座２０の凹部２１に収容される光源の発光面に位置合わせされる。

本発明の好ましい実施形態では、本体１０は、任意の材料から作ることができるが、可撓性材料が好ましい。好適な材料には、金属、セラミック、プラスチック、ガラス、又は、炭素繊維が含まれる。光ガイド溝１１は、本体１０に予め形成されてもよく、本体１０における光ガイド溝１１の内径は、光ガイド３０の一部を収容するのに十分なものとなろう。例えば、光ガイド溝１１の内径は、光ガイド溝１１に光ガイド３０を埋め込むために光ガイド３０の直径よりも大きいことが好ましく、光ガイド３０が本体１０側から突出する場合には、それを許容できる。

本発明の好適な本体１０には、産業、医療用途、サービス業、家庭等で用いられるような可撓性チューブが含まれる。本発明の好ましい実施形態では、本体１０の遠位端１２は、本体１０の穿刺機能を容易にするため斜めの切れ込みを有してもよい。切れ込みの形状は限定されるものではないが、容易に作り出せる形状が好ましい。

本発明の他の好ましい実施形態では、光ガイド溝１１は、本体１０の長手方向に沿って延びるチューブ壁に設けられる。これらの例では、本体は、他の流体を輸送するために、又は、電気又は信号を伝送する媒体を収容するために、用いることができる。光ガイド溝１１の形成方法は限定されるものではない。如何なる公知技術も、光ガイド溝を製造するために用いることができる。光ガイド３０の一部を収容するのに十分な、本体１０の長手方向に沿って延びている開放溝が本体１０に形成されている限り、適用可能な方法には、鋳造、エッチング、レーザ切断、鍛造、熱拡張等が含まれる。しかし、本発明の好ましい実施形態では、光ガイド溝１１を形成するステップは必要とされず、光ガイドと光源結合座とのアセンブリが、本体の形成の際に、本体１０に結合される。

例えば、本体１０が射出成形によって作られる場合、光ガイド３０と光源結合座２０とのアセンブリは、本体１０に対する補完的な外形のキャビティが設けられているモールドに配置される。光ガイド−光源結合座の複数のアセンブリ、又は、複数の光ガイドと単一の光源結合座とのアセンブリを、モールドのキャビティ内に配置することができる。それから、本体１０となる材料が、本体１０を形成するためにキャビティに供給される。本体１０が形成された後、アセンブリは、モールドから取り外され、続いて、必要なアニール処理が施され、光ガイドアセンブリが形成される。光ガイドアセンブリは、このようにして製造される。このように製造される光ガイドアセンブリは、本体１０と、本体１０の壁又は側壁に配置される少なくとも一つの光ガイド３０と、各光ガイド３０に接続される少なくとも一つの光源結合座とを含む。各光ガイド３０の第一部分３１は、各々の光源結合座２０の接合面に位置合わせされる。結合座２０が凹部２１を有する場合、光ガイド３０の第一部分３１は、結合座２０の凹部２１に位置合わせされる。これにより、第一部分３１の端面が、結合座２０の凹部２１に収容される光源の発光面に位置合わせされる。

図３は、本発明の光ガイドアセンブリの一実施形態の斜視図である。図３Ａは、図３の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。これらの図は、医療用カテーテルとして発明された光ガイドアセンブリの適用例を示している。図３に示すように、本体１０は、チューブ形状であり、気管内チューブとすることができる。本体１０は、鼻腔栄養チューブ等とすることもできる。光ガイド３０と光源結合座２０とのアセンブリが、本体１０に設けられる。光源結合座２０に隣接する本体１０の第一部位１１は、少なくとも一つの流体通路を含むことができる。さらに、第一部位１１は、複数の流体カテーテルと光導体及び／又は信号導体とを結合するための結合器を含むことができる。図３の実施形態では、さらに、チューブの近位端は、光源結合座２０から離れたチューブ１０の遠位端１２への空気を圧縮するためのバブル１３を含む。遠位端１２は、少なくとも一つの流体通路を含んでもよい。チューブの遠位端１２は、チューブの穿刺目的を容易にするため斜めの切れ込みを有してもよい。図３に示す適用例では、遠位端１２で又はチューブ１０に沿った周囲で人間の組織を照射するため、光パワーをチューブ１０の遠位端１２に取り込むことができる。図３Ａは、本体１０と光ガイド３０との結合を示しているが、周知のように、チューブ１０の壁には、複数の光ガイド３０を配置してもよい。

図４は、本発明の光ガイドアセンブリの他の実施形態の斜視図である。図４Ａは、図４の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。これらの図は、医療用カテーテルとして発明された光ガイドアセンブリの他の適用例を示している。図４に示すように、本体１０は、チューブであり、かつ、中心静脈カテーテル、末梢挿入中央カテーテル、血液透析カテーテル等とすることができる。光ガイド３０と光源結合座２０とのアセンブリが、本体１０に設けられている。光源結合座２０に隣接する本体１０の近位端１４は、複数の流体カテーテルと光導体及び／又は信号導体とを結合するための少なくとも一つのカテーテル結合器１５を含むことができる。光ガイド３０と光源結合座２０とのアセンブリは、キャビティの中の一つに挿入される。光源結合座２０から離れたチューブ１０の遠位端１２は、少なくとも一つの他の流体通路を含んでもよい。チューブの第二部位は、チューブの穿刺目的を容易にするため斜めの切れ込みを有してもよい。図４に示す適用例では、遠位端１２で又はチューブ１０の周囲でヒトの血液等の体液を照射するため、光パワーをチューブ１０の遠位端１２に取り込むことができる。図４Ａは、本体１０と光ガイド３０とのアセンブリを示す。チューブ１０の内部は、三つの経路に分割されており、光ガイド３０は、一つの経路のみを占有する。

図５は、本発明の光ガイドアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。図５Ａは、図５の光ガイドアセンブリの本体の断面図である。これらの図は、他の医療用カテーテルとして用いられる発明された光ガイドアセンブリの適用例を示している。図５に示すように、本体１０は、チューブであり、かつ、外科用ドレイン、胸腔チューブ、尿道カテーテル等とすることができる。複数の光ガイド３０が、本体１０に設けられており、各光ガイド３０は、対応する光源結合座２０に接続されている。もちろん、単一の光源結合座にすべての光ガイドを接続することも可能である。図５に示す適用例では、遠位端１２で又はチューブ１０の周囲で体液又はヒト組織を照射するために、光パワーをチューブ１０の遠位端１２に取り込むことができる。図５Ａは、本体１０と複数の光ガイド３０とのアセンブリを示す。

以下では、本発明の光ガイドアセンブリの製造方法が説明されるであろう。図６は、本発明の一実施形態に従う光ガイドアセンブリの製造方法のフローチャートを示す。ここに示されるように、本発明の光ガイドアセンブリの製造において、まず、ステップ６０１で、光ガイド３０が製造される。光ガイド３０の端は、第一部分３１と、第一部分３１に接続される狭窄部位３２と、狭窄部位３２に接続されて光ガイドの他端まで延びる第二部分３３とを有する。光ガイド３０の断面の長径は、狭窄部位の第一部分の端から狭窄部位の第二部分の端まで減少する。長径は、光ガイドの直径とすることができる。減少は、緩やかな減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。その後、ステップ６０２で、光源接合面２２を有する光源結合座２０が製造される。光ガイド３０の第一部分３１と狭窄部位３２とが、光源結合座２０に置かれる。接合面２２を介して入射する光ビームを受けるために、光ガイド３０の第一部分３１の端面が接合面２２に位置合わせされるとともに、光ガイド３０を光源結合座２０にアセンブルされる。ステップ６０３で、本体１０が製造される。少なくとも一つの光ガイド溝１１が本体１０の側壁に設けられるとともに、光ガイド３０の第二部分３３が光ガイド溝１１に配置される。ステップ６０４で、光ガイド３０が、本体１０にアセンブルされる。この発明の実施形態では、本体１０の製造と光ガイド３０の本体１０への接続とを、本体１０と光ガイド３０との形成を一体化できる、射出成形ステップ等の単一のステップで完結する。こうして、光ガイド溝１１を作り出すステップを省いてもよい。

ステップ６０５で、保護層によって、本体１０と光ガイド溝１１との両方が覆われ、かつ、光ガイド３０と光ガイド溝１１との間の如何なる隙間も充填するように、本体１０の表面が被覆される。こうして、発明された光ガイドアセンブリの製造が完結する。しかし、本体１０と光ガイド３０とが一体で形成される場合、ステップ６０５を省くことができる。

本発明の上記の実施形態では、接合面が凹部に設けられ、光ガイドの第一部分の端面が、光源結合座の形成後に、凹部に位置合わせされる。このように、光源結合座を形成するステップは、さらに、光源結合座に凹部を形成することを含んでもよい。しかし、光源結合座２０には凹部２１を設けないが、その代わりに結合座２０の上面に光源接合面を設ける場合、この種の実施形態では、光ファイバ３０を光ファイバケーブルに結合するのに有用な狭窄部位３２が設けられているので、レーザーポインタ等の市販のレーザ源を用いて接合面を単に照射するだけで、光ガイド３０の第二部分３３への光パワーの伝送が生じる。凹部２１が必要な場合、凹部２１は、ステップ６０４で形成してもよいし、又は、ミーリング又はレーザ加工等による後のステップにおいて形成してもよい。また、この種のステップでは、接合面は、必要な光学的形状又は性質を形成するように加工してもよい。

上記各ステップの場合、光源結合座２０は、射出成形等のモールディングによって形成されることが好ましい。加えて、光ガイド３０と本体１０との相対位置、又は、光ガイド３０と接合面２２との相対位置を維持するために、特定の位置合わせ用具を用いてもよい。この用具は、本体１０と結合座２０との形成後は、本体１０又は結合座２０の一部となるであろう。

上述したように、本発明は、新しい構造の光ガイドアセンブリを提供する。この光ガイドアセンブリは容易に製造することができる。光ガイドアセンブリは、光ガイド溝が設けられるので、容易に作り出すこと及びアセンブルすることができる。本発明で用いられる光ガイドは、追加の結合器を必要とせずに、様々な種類の光源と接続可能である。本発明は、容易に作り出すことができ、かつ、光照明での用途を提供する、既存のカテーテル、カニューレ等を効率的に利用可能な光ガイドアセンブリを提供することができる。

Claims

その側壁に少なくとも一つの光ガイド溝を有する本体と、
前記光ガイド溝内に少なくとも一部が配置される光ガイドと、
前記光ガイドの端に取り付けられる光源結合座と、を備え、
前記光ガイドの前記結合座の端は、端部の第一部分と、前記第一部分に接続される狭窄部位と、前記狭窄部位に接続される第二部分とを備え、
前記光ガイドの断面の長径は、前記狭窄部位の第一部分側から前記狭窄部位の第二部分側まで減少することを特徴とする、光ガイドアセンブリ。
本体と、
前記本体の側壁に少なくとも一部が組み込まれる光ガイドと、
前記光ガイドの端に取り付けられる光源結合座と、を備え、
前記光ガイドの前記結合座の端は、端部の第一部分と、前記第一部分に接続される狭窄部位と、前記狭窄部位に接続される第二部分とを備え、
前記光ガイドの断面の長径は、前記狭窄部位の第一部分側から前記狭窄部位の第二部分側まで減少することを特徴とする、光ガイドアセンブリ。
前記長径の減少は、連続的な減少又は段階的な減少である、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
前記長径は、前記光ガイドの直径である、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
前記直径の減少は、連続的な減少又は段階的な減少である、請求項４に記載の光ガイドアセンブリ。
前記光源結合座は、光源を結び付けるための接合面が設けられ、前記光ガイドの前記第一部分の端は、前記光源結合座の前記接合面に位置合わせされる、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
前記光ガイドの前記第一部分及び前記狭窄部位は、前記光源結合座に収容される、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
前記本体は、チューブ形状をしている、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
前記本体は、可撓性チューブである、請求項８に記載の光ガイドアセンブリ。
前記本体は、チューブ形状をしており、前記光源結合座に隣接する前記本体の第一部位は、さらに、複数の流体カテーテルと光導体及び／又は信号導体とを結合する結合器を含む、請求項１又は２に記載の光ガイドアセンブリ。
一端の第一部分と、前記第一部分に接続される狭窄部位と、前記狭窄部位に接続されていて前記光ガイドの他端まで延びる第二部分とを有する光ガイドを少なくとも製造するステップと、
光源接合面を有する光源結合座を製造するステップと、
前記接合面を介して入射する光ビームを受けるために、前記光ガイドの前記第一部分及び前記狭窄部位を前記光源結合座に配置し、かつ、前記光ガイドの前記第一部分の端の端面を前記接合面に位置合わせするとともに、光ガイドを光源結合座に結合するステップと、
本体を製造するステップと、
前記本体の側壁に前記光ガイドの前記第二部分を結合するステップと、備え、
前記光ガイドの前記断面の長径は、前記狭窄部位の第一部分側から前記狭窄部位の第二部分側まで減少することを特徴とする、光ガイドアセンブリの製造方法。
前記長径は、前記光ガイドの直径である、請求項１１に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。
前記光源結合座は、モールド鋳造によって形成される、請求項１１に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。
前記本体の製造と前記本体への前記光ガイドの結合とは、単一のステップで完結することを特徴とする、請求項１１に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。
前記本体の形成と前記本体への前記光ガイドの結合をする前記ステップは、射出成形によって完結する、請求項１４に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。
さらに、前記光源結合座に凹部を形成するステップを含み、前記光源結合座が形成された後、前記光ガイドの前記第一部分の前記端面が前記凹部に位置合わせされるように、前記接合面は、前記凹部に設けられる、請求項１１に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。
さらに、前記本体と前記光ガイドとのアセンブリの後、プラスチック材料で前記本体の表面を被覆するステップを含む、請求項１１に記載の光ガイドアセンブリの製造方法。