JP2022161023A - 過熱保護を有するレーザ手術システムのための光学スプリッタ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全体を本願に引用して援用する、2021年4月7日に出願された米国仮特許出願第63/171,636号の米国特許法第119条(e)の下での優先権の利益を主張する。
上記の詳細な説明には、詳細な説明の一部を形成する添付の図面への参照が含まれる。図面は、例として、本発明が実施され得る特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「例」とも呼ばれる。そのような例は、示したものまたは説明したものに加えた要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らは、図示または説明した要素のみが提供される例も企図する。さらに、本発明者は、本明細書に示されるか、または説明される特定の例(または、その1つ以上の態様)に関して、または他の例(または、その1つ以上の態様)に関して、図示または説明した要素(または、その1つ以上の態様)の任意の組合せまたは置換を使用する例も企図する。
Claims (29)
- 標的識別システムであって、
(i)第1の光信号を解剖学的標的まで通過させ、(ii)前記解剖学的標的の照射に応じて、前記解剖学的標的からの第2の光信号の少なくとも一部分を通過させる、ように構成された光学経路を備えるプローブと、
光学スプリッタであって、
前記プローブに結合され、(i)前記第1の光信号を前記光学経路に方向付け、(ii)前記光学経路から前記第2の光信号の前記少なくとも一部分を受信する、ように構成された第1のポートと、
信号発生器によって生成された前記第1の光信号を受信するように構成された第2のポートと、
前記第2の光信号の前記少なくとも一部分をリダイレクトするように構成された放物面反射体と、
を備える、光学スプリッタと、
(i)リダイレクトされた前記第2の光信号の前記少なくとも一部分を受信し、(ii)これに少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的標的の特性を識別する、ように構成された分光システムと、
を備えることを特徴とする標的識別システム。 - 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記放物面反射体は、前記第2の光信号の前記少なくとも一部分を反射し、前記分光システムに結合された前記光学スプリッタの第3のポートに向けて収束させるように構成された反射コーティングを有する凹面を備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記放物面反射体は、前記第1の光信号に中を通過させるように構成されたガイド部材を備え、前記ガイド部材は、前記第1のポートと空間的に位置合わせされた前記放物面反射体における開口を備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記放物面反射体に対し位置決めされ、協働して、前記第2の光信号の前記少なくとも一部分を前記分光システムに結合された前記光学スプリッタの第3のポートに向けて方向付けるように構成された、第2の1つ以上の反射体をさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記第1の光信号は、前記第2のポートを介して前記光学スプリッタに光学的に結合されたレーザシステムから放射されるレーザビームを含むことを特徴とする標的識別システム。
- 請求項5に記載の標的識別システムであって、前記光学経路への前記レーザビームの過剰投影を阻止するためのシールドをさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項5に記載の標的識別システムであって、前記光学スプリッタに関連付けられ、前記レーザビームの放射に応答して前記光学スプリッタの温度を特定するための、少なくとも1つの温度センサをさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項7に記載の標的識別システムであって、前記特定された温度に少なくとも部分的に基づいて、前記レーザシステムの設定を調整するための制御信号を生成するように構成されたコントローラ回路をさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記光学スプリッタは、前記第1の光信号を前記第1のポートに向けて方向付けるように構成された1つ以上の光学レンズをさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項9に記載の標的識別システムであって、前記1つ以上の光学レンズは、コリメートレンズ、集束レンズまたは両凸レンズのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする標的識別システム。
- 請求項9に記載の標的識別システムであって、前記1つ以上の光学レンズのうちの少なくとも1つは、前記第2の光信号の前記少なくとも一部分を前記分光システムにリダイレクトするように構成された反射コーティングを含むことを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記解剖学的標的は結石標的を含み、前記分光システムは、受信した前記第2の光信号の前記少なくとも一部分に少なくとも部分的に基づいて、(i)前記結石標的の組成プロファイルを生成し、(ii)前記結石標的のタイプを識別する、ように構成されることを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記解剖学的標的の前記特性は、前記解剖学的標的のタイプ、材料、組成、組成プロファイル、構造または硬さのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする標的識別システム。
- 請求項1に記載の標的識別システムであって、前記解剖学的標的の受信した前記第2の光信号の前記少なくとも一部分に基づいて、前記信号発生器の設定を調整するための制御信号を生成するように構成されたコントローラ回路をさらに備えることを特徴とする標的識別システム。
- 手術システムであって、
解剖学的標的をアブレーションするように動作可能な電気手術または電磁信号を生成するように構成された電気手術または電磁エネルギーシステムと、
(i)前記電気手術または電磁信号を前記解剖学的標的に通過させ、(ii)前記解剖学的標的に入射する照射に応答して、前記解剖学的標的からの光信号を通過させる、ように構成された光学経路を備えるプローブと、
前記プローブに光学的に結合された光学スプリッタであって、前記光学スプリッタは、前記電気手術または電磁信号を前記プローブの前記光学経路に方向付け、前記プローブの前記光学経路から前記光信号の少なくとも一部分を受信し、受信した前記光信号の前記少なくとも一部分をリダイレクトするように構成される、光学スプリッタと、
少なくとも1つの温度センサに結合された温度モニタであって、前記温度モニタは、前記電気手術または電磁信号の放射に応じて、前記光学スプリッタの温度を監視し、前記監視温度に少なくとも部分的に基づいて、前記光学スプリッタの過熱診断を生成するように構成される、温度モニタと、
を備えることを特徴とする手術システム。 - 請求項15に記載の手術システムであって、前記光学スプリッタは、前記電気手術または電磁信号に中を通過させるように構成された開口を有する反射体をさらに備え、前記少なくとも1つの温度センサは、前記開口に実質的に近接していることを特徴とする手術システム。
- 請求項15に記載の手術システムであって、前記電気手術または電磁エネルギーシステムは、レーザパルスを放射するように構成されたレーザシステムを備え、前記温度モニタは、温度測定を前記レーザパルスと同期させるように構成されることを特徴とする手術システム。
- 請求項15に記載の手術システムであって、
(i)前記光学スプリッタは反射体をさらに備え、
(ii)前記少なくとも1つの温度センサは、前記反射体の非反射面上の温度センサを含み、
(iii)前記温度モニタは、前記反射体の前記非反射面上に入射する前記電気手術または電磁信号の少なくとも一部分を示す前記非反射面の温度変化を検出し、前記非反射面の前記検出された温度変化に少なくとも部分的に基づいて、前記過熱診断を生成するように構成されることを特徴とする手術システム。 - 請求項15に記載の手術システムであって、
(i)前記光学スプリッタは反射体をさらに備え、
(ii)前記少なくとも1つの温度センサは、前記反射体の反射面上の温度センサを含み、
(iii)前記温度モニタは、前記解剖学的標的から反射され、前記反射体の前記反射面上に入射する前記電気手術または電磁信号の少なくとも一部分を示す前記反射面の温度変化を検出し、前記反射面の前記検出された温度変化に少なくとも部分的に基づいて、前記過熱診断を生成するように構成されることを特徴とする手術システム。 - 請求項15に記載の手術システムであって、
(i)前記光学スプリッタは反射体をさらに備え、
(ii)前記少なくとも1つの温度センサは、反射面の反対にある前記反射体の非反射面の温度を検知するように構成された第1の温度センサと、前記反射面の温度を検知するように構成された第2の温度センサとを含み、
(iii)前記温度モニタは、前記非反射面の温度と、前記反射面の温度との比較に少なくとも部分的に基づいて、前記過熱診断を生成するように構成されることを特徴とする手術システム。 - 請求項20に記載の手術システムであって、前記過熱診断は、
前記反射面の温度が前記非反射面の温度よりも高い場合、前記プローブと前記光学スプリッタとの位置合わせ不良の第1のインジケータと、
前記非反射面の温度が前記反射面の温度よりも高い場合、前記光学スプリッタと前記電気手術または電磁エネルギーシステムとの位置合わせ不良の第2のインジケータと、
を含むことを特徴とする手術システム。 - 請求項15に記載の手術システムであって、前記監視温度に少なくとも部分的に基づいて、前記電気手術または電磁エネルギーシステムの設定を調整するための制御信号を生成するように構成されたコントローラ回路をさらに備えることを特徴とする手術システム。
- 光学スプリッタと、前記光学スプリッタに結合されたプローブとを備える手術システムを動作させる方法であって、前記方法は、
電気手術または電磁信号を、前記光学スプリッタおよび前記プローブを通じて解剖学的標的に方向付けることと、
前記解剖学的標的の照射に応答して、前記解剖学的標的から反射された光信号の少なくとも一部分を受信することと、
前記光学スプリッタを介して、受信した前記光信号の前記少なくとも一部分をリダイレクトすることと、
前記電気手術または電磁信号の放射に応答して、温度センサを介して前記光学スプリッタの温度を監視することと、
前記監視温度が所定のしきい値を超えていると判断すると、前記監視温度に少なくとも部分的に基づいて、前記光学スプリッタの過熱診断を生成することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項23に記載の方法であって、前記電気手術または電磁信号はレーザパルスを含み、前記方法は、前記温度監視を前記レーザパルスと同期させることをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項23に記載の方法であって、
前記光学スプリッタの前記温度を監視することは、前記光学スプリッタにおける反射体の温度変化を検出することを含み、前記温度変化は、前記反射体上に入射する前記電気手術または電磁信号の少なくとも一部分を示し、
前記過熱診断を生成することは、前記検出された温度変化に少なくとも部分的に基づくことを特徴とする方法。 - 請求項25に記載の方法であって、前記反射体の前記温度変化を検出することは、前記光学スプリッタの反射面または非反射面のうちの少なくとも1つにおける温度変化を検出することを含むことを特徴とする方法。
- 請求項23に記載の方法であって、
前記光学スプリッタの温度を監視することは、前記光学スプリッタにおける反射体の非反射面の第1の温度を検出することと、前記非反射面の反対の前記反射体の反射面の第2の温度を検出することとを含み、
前記過熱診断を生成することは、前記第1の温度と前記第2の温度との比較に少なくとも部分的に基づくことを特徴とする方法。 - 請求項27に記載の方法であって、前記過熱診断は、
前記第2の温度が前記第1の温度よりも高い場合、前記光学スプリッタと前記プローブとの位置合わせ不良の第1のインジケータと、
前記第1の温度が前記第2の温度よりも高い場合、前記光学スプリッタと、前記電気手術または電磁信号を生成する電気手術または電磁エネルギーシステムとの位置合わせ不良の第2のインジケータと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項23に記載の方法であって、前記電気手術または電磁信号は、電気手術または電磁エネルギーシステムによって生成され、前記方法は、前記監視温度に少なくとも部分的に基づいて、前記電気手術または電磁エネルギーシステムの設定を調整することをさらに含むことを特徴とする方法。
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