JP2022544045A

JP2022544045A - 治療用レーザーおよび硬化光を組み合わせたシステム

Info

Publication number: JP2022544045A
Application number: JP2022505532A
Authority: JP
Inventors: リン、ジャオフイ; カオ、デンセン
Original assignee: カオグループ、インク．
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2022-10-17
Also published as: EP4003506A2; CN114466678A; US20220273399A1; WO2021021910A3; WO2021021910A2; KR20220056179A; EP4003506A4

Abstract

【要約】複数周波数レーザーモジュール（３１２）の使用およびエミッタヘッド部（３０４）の選択は、多種多様な医療および歯科処置に使用されるシステム（３００）を可能にする。各システム（３００）は、同じレーザーモジュール（３１２）を利用しながら、硬化光、切断用レーザー、または他の任意の治療用のエネルギー放射のいずれかから選択するための複数のエミッタヘッド部（３０４）を有する。エミッタヘッド部のさまざまな構造、およびレーザーモジュールおよび接続の方策が開示されている。【選択図】図７

Description

この出願は、２０１９年７月２９日に優先出願された米国出願番号６２／８７９、８９８の非仮出願の完成として優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、医療、歯科、および工業用器具の分野に関するものであり、より具体的には治療用レーザーまたは硬化光のいずれかとして放射エネルギーを交互に放出することができるシステムに関する。

過去数十年の間に、人類は放射エネルギーの力を多くの目的、特に医療や歯科の分野で利用してきた。硬化光は、さまざまな産業で光活性化材料を使用するための不可欠なツールである。特に、硬化光は、歯科医が複合材料、接着剤、およびその他の材料を硬化させるために歯科で使用する日常の用具である。硬化光は、高出力の平行ビーム、調整可能なビームサイズ、１０～２０ｍｍの間の発光位置からの光劣化がなく、コード付きまたはバッテリー駆動のいずれかでコンパクトであることが望ましい。光源としてＬＥＤを使用する硬化光は、今日の業界で広く使用されている。ダイオードレーザーは、さまざまな波長範囲の高度なダイオードレーザーの開発により、光を硬化させるための代替光源になる可能性がある。ダイオードレーザーは、歯科や医療における外科手術、疼痛処理、治療、凝固などの治療用途の光源としても使用できる。

歴史的に、施術者は異なる目的（すなわち、切断または他の治療目的のためのレーザーと材料操作のための硬化光のために別々の装置を必要とした）。本発明は、これらの機能を単一の装置に組み合わせるものである。治療用レーザーと他の放射エネルギー機能の両方に同じ装置を使用すると、貴重な床面積が節約され、前記施術者は、レーザーの切断力および、例えば、硬化光のような、より穏やかな効果の両方が求められる医療手当中に同じ器具を利用できる。

既知の形式の治療用レーザーおよび硬化光に固有の前述のデメリットを考慮して、治療用レーザーおよび硬化光の改良された組み合わせは、両方の必須用具として動作するシステムを提供する。このような組み合わせは、次の目的を満たす必要がある。効果的なレーザーおよび効果的な硬化光機能を提供すること、いずれかの機能の起動がシンプルであること、直感的、かつ効率的であること、最終的な装置一式が前記記載されている機能の１つを単独で達成された装置（「スタンドアロン装置」）よりもはるかに多くの床面積やその他の操作スペースを占有しないこと、スタンドアロン装置と比較して手頃な価格であり、複雑さとコストを最小限に抑えるためにシンプルかつ効率的に組み立てることができる。したがって、新しく改良された放射エネルギーシステムは、これらの目的を達成するために、前記レーザー源からのレーザー出力に影響を与える選択可能なエミッターヘッド部または先端部と組み合わされたレーザー源を有する。

従って、本発明のより重要な特徴は、以下のより詳細な説明がよりよく理解され、当技術分野への現在の貢献がよりよく理解されるように概説されている。本発明の追加の特徴は、以下に説明され、以下の特許請求の範囲の主題を形成する。

本発明の多くの目的は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から現れ、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照し、同様の参照文字がいくつかの図で対応する部分を示す。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に示されるかまたは図面に示される構成要素の詳細および配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施および実施することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は説明のためのものであり、限定的であると見なされるべきではないことを理解されたい。

そのため、当業者は、本開示の基礎となる概念が、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、およびシステムの設計の基礎として容易に利用できることを理解するであろう。従って、特許請求の範囲は、それらが本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、そのような同等の構造を含むと見なされることが重要である。

図１は、本発明の一実施形態として、硬化光ヘッド部を利用する、治療用レーザーと硬化光システムとの組み合わせの概略図である。図２は、図１の概略図であり、ここで前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせは、切断用レーザーヘッド部を利用している。図３は、図１の概略図であり、ここで前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせは、拡散レーザーヘッド部を利用している。図４は、本発明の第２の実施形態として、硬化光ヘッド部を利用する、治療用レーザーと硬化光システムとの組み合わせの概略図である。図５は、図４の概略図であり、ここで前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせは、切断用レーザーヘッド部を利用している。図６は、図４の概略図であり、ここで前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせは、拡散レーザーヘッド部を利用している。図７は、治療用レーザーと硬化光ヘッド部を備える硬化光システムの一実施形態を示す概略図である。図８は、代替の硬化光アタッチメントヘッド部を備えた、図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図９は、別の代替硬化光アタッチメントヘッド部を備えた、図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図１０は、さらに代替の硬化光アタッチメントヘッド部を備えた、図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図１１は、さらに代替の硬化光アタッチメントヘッド部を備えた図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図１２は、治療用の切断用レーザーヘッド部の実施形態を備えた、図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図１３は、治療用大面積レーザーヘッド部の実施形態を備えた図７の前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせである。図１４は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせの実施形態を利用するデスクトップシステムの概略図である。図１５は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせで使用するためのダイオードレーザーモジュールの概略図である。図１６は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせで使用するための代替ダイオードレーザーモジュールを示す概略図である。図１８は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせで使用するためのヘッド部アタッチメントの一実施形態を示す概略図である。図１７は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせで使用するためのバッテリー取り付けの一実施形態を示す概略図である。図１８は、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせで使用するためのヘッド部アタッチメントの一実施形態を示す概略図である。

ここで前記図面を参照して、前記治療用レーザーと硬化光システムの組み合わせの複数の実施形態が本明細書で説明される。本明細書で使用される冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明確に別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。

図１において、硬化光およびレーザーシステム（１００）は、金属、プラスチック、複合材、または他の任意の耐久性のある材料で作ることが可能なハンドピース本体（１０１）を特徴とする。硬化光エミッタヘッド部（１０２）は、出光口（１０３）を含む。いくつかの実施形態では、前記出光口（１０３）は、前記硬化光ヘッド部（１０２）の水平軸（図１の点線）に対して０度～９０度までＱの角度を付けることができる。前記硬化光ヘッド部（１０２）はまた、金属、プラスチック、複合材料、または他の任意の耐久性のある材料で作ることができる。前記硬化光ヘッド部（１０２）は、前記本体（１０１）の周りを回転することができ、本体（１０１）から取り外し可能である。ディスプレイ（１０４）は、前記ライトの動作状態を示すことができる。このディスプレイ（１０４）は、ＬＤＣ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、または他の任意の型式のディスプレイであって良い。光起動（１０５）、タイマー（１０６）、および動作モード（１０７）を調整するために様々な選択ボタンが提供され、これらには、それぞれが固有の周波数を持つ、レーザーモジュール上の複数のレーザーエミッタ先端部のうちの１つの起動が含まれる可能性がある。主電源オン／オフスイッチ（１０８）および緊急停止スイッチ（１０９）は、ライトの動作を停止することに利用される。前記ライトは、ＡＣ／ＤＣ電源またはバッテリーのいずれかで電力を供給できる。ＡＣ／ＤＣ電源を使用する場合、前記電源を直接ライトに接続できる。あるいは、充電式バッテリー（１１０）を前記本体（１０１）に取り付けたり、本体（１０１）から取り外したりすることができる。充電ステーション（１１１）は、前記バッテリー（１１０）のために提供され、それによって、前記バッテリー（１１０）または前記本体（１０１）のいずれかのための空間（１１２）が提供される。前記バッテリー（１１０）は、接点またはワイヤレス誘導充電を介して充電するか、コードを前記ユニットに接続することで充電できる。システム状態、特に潜在的な光出力強度は、光強度窓（１１４）およびインジケータ（１１３）が提供されるように、前記充電ステーション（１１１）で測定される。前記充電ステーション（１１１）は、ＡＣ壁プラグ（１１５）を備えたコードによって電力を供給される。

図２は、図１に記載された前記システム上の前記エミッタヘッド部を変更することによって達成される治療用レーザーシステム（１２０）を示す。示される実施形態は、前記ライトの前記ヘッド部が、様々な治療目的に有用な治療用の切断用ヘッド部を利用するものに変更されることを除いて同様である。前記ヘッド部（１２１）の本体（１２２）は、金属、プラスチック、複合材、または他の任意の耐久性のある材料で作ることができる。前記ヘッド部（１２１）の一端が、前記システムの本体に取り付けられている間、他端は、光ファイバー（１２４）が押し出されるカニューレ状部分（１２３）を特徴とする。前記カニューレ部分（１２３）は、金属またはプラスチックで作ることが可能であり、必要に応じて任意の角度に曲げることが可能である。前記ファイバー（１２４）は１００マイクロメートルまで小さいサイズを有することが可能であるが、前記ヘッド部全体（１２１）は、前記ビームの異なるサイズまたは形状を送達するように構成される。

前記治療システム（１３０）の代替の配置は、大面積のビームを用いた治療のためのヘッド部を特徴とする（図３）。図２に示される前記システム（１２０）のように、この治療用レーザーシステム（１３０）は、図１および２に記載されている前記システムの前記エミッタヘッド部を変更することによっても達成することができる。前記ライトのヘッド部部が異なる治療用ヘッド部（１３１）に変更されたことを除いて、すべての実施形態は同様である。この実施形態では、他の治療目的（１３１）用のヘッド部は、金属、プラスチック、複合材、または任意の他の耐久性のある材料で作ることが可能な本体（１３２）を特徴とする。光は円錐部（１３３）で前記ヘッド部（１３４）を出て、そのサイズおよび形状は、前記円錐（１３３）のサイズおよび形状によって変更される。

一方、図１～３に示される実施形態は、前記システムを異なる目的に適合させるために主に代替ヘッド部に依存し、また、特定の目的に合わせて前記システムを微調整するための電力制御（１０７）も提供される。この制御（１０７）は、前記システムが前記異なるヘッド部の使用に完全に依存しながらその目的のために機能することができるようにオプションである。図４～６は、光を硬化させるために発明されたシステムおよび電源制御スイッチがない場合においてのみ、光源としてダイオードレーザーを使用する治療システムの別の概略図を示している。図４は、硬化光システムであり、図５および６はそれぞれ治療用レーザーシステムである。

図４において、硬化光装置（２００）が提供され、ここで、（２０１）は前記本体であり、出光口（２０３）を有する硬化光エミッタヘッド部（２０２）を備えている。前の実施形態と同様に、前記出口（２０３）の方向は、前記硬化ヘッド部（２０２）の水平軸（図２の点線）に対して０～９０度の範囲でＱの角度を付けることができる。前の実施形態と同様に、前記硬化光装置（２００）は、金属、プラスチック、複合材料、および他の任意の耐久性のある材料で構成され、前記硬化ヘッド部は、本体の周りを回転し、本体から取り外し可能である。単一の電源ボタン（２０４）は、複数の機能を提供してもよい。前記ボタン（２０４）は、一定時間ライトをオンまたはオフにしたり、周波数の選択を切り替えたりすることができる。前記ボタン（２０４）は、異なる色のバッテリー状態および発光状態を示すために複数の色のバックライトを有することができる。発明されたライトは、ＡＣ／ＤＣ電源またはバッテリーのいずれかで電力を供給できる。ＡＣ／ＤＣ電源を使用する場合は、前記電源を前記ライトに直接接続し、前記電源のプラグを主電源スイッチおよび緊急停止に使用できる。前記装置はまた、前記本体（２０１）を取り付け、容易に着脱することができ、前記装置の主電源スイッチおよび／または緊急停止としても機能するバッテリー（２０５）でバッテリ駆動することができる。前記装置の前記バッテリーまたは前記本体のための開口部（２０７）を備えた充電ステーション（２０６）も提供される。前記充電ステーション（２０６）は、壁プラグ（２１０）を備えたコードによって電力を供給される。前記バッテリー（２０５）は、接点またはワイヤレス誘導充電のいずれかを使用して、または前記装置を電源に直接接続することにより、ステーションで充電できる。図１～３に示される前の実施形態と同様にシステム状態は、提供された光強度窓（２０９）およびインジケータ（２０８）を通して測定および報告される。

治療用の切断用レーザーシステム（２２０）は、前記システムの前記エミッタヘッド部（２２１）を変更することによって達成される（図５）。前記治療用のエミッタヘッド部は、本体（２２２）が金属、プラスチック、複合材料、および他の任意の耐久性のある材料で作ることができ、カニューレ部分（２２３）を通して光ファイバー（２２４）が前記カニューレ部分から押し出される前記カニューレ部分を特徴とする。前記カニューレ部分（２２３）は、金属またはプラスチックで作ることができ、必要に応じて任意の角度に曲げることができる。前記ファイバー（２２４）は１００マイクロメートルまで小さくすることができる。前記第１のシステム実施形態と同様に、前記ヘッド部（２２１）は、異なる構成を利用して、前記ビームの異なるサイズ／形状を提供することができる。

図６は、大型ビーム治療システム（２３０）を示している。この実施形態は、前記ヘッド部（２３１）が治療目的のために大きなビームを放出することを除いて、前の２つの実施形態と同一である。以前と同様に、前記本体（２３２）は、金属、プラスチック、複合材、およびその他の耐久性のある材料で作ることができる。円錐（２３３）が前記出光口（２３４）に配置されて、より広いビームの通過を可能にする。ビームのサイズは、前記出口のサイズと形状の影響を受ける可能性がある。

異なる機能のためのヘッド部用の多くの潜在的な設計がある。図７から１１は、硬化光ヘッド部用の様々な実施形態を示し、図１２および１３は、治療用のヘッド部を示している。これらの設計は例示的なものであり、必ずしも互いに機能するとは限らないが、本発明の実施において利用される多くの設計のいくつかを描写するために示されている。図７において、前記システムハンドピース（３００）の一実施形態は、制御ボタン（３０２）およびディスプレイ（３０３）を備えたハンドピース本体のハウジング（３０１）を特徴とする。ヘッド部ハウジング（３０４）は、ハンドピース本体（３０１）から取り外し可能で交換可能であり、一方、バッテリーまたはＡＣ／ＤＣ電源などの他の電源（３０５）も提供される。制御回路（３０６）は、光出力、レーザー動作制御（時間を含む）、出力電力、脈拍数、電池状態、および硬化光装置およびレーザーシステムの動作のために必要とされる他の機能を制御する。制御回路からさまざまな構成要素への接続がある。（３０７）はレーザーモジュール（３１２）への接続であり、（３０８）はバッテリーまたはＡＣ／ＤＣ電源（３０５）への接続であり、（３０９）はディスプレイ（３０３）への接続であり、（３１０）は制御ボタン（３０２）への接続を示している。前記レーザーモジュール（３１２）は、理想的にはヒートシンク（３１１）に取り付けられる。この時点で、ファイバー（３１３）、コリメートレンズ（３１６）および反射器（３１８）を含む光学系が、レーザーモジュール（３１２）から放射される光を平行ビーム（３１９）に変換する。レーザーモジュール（３１２）に取り付けられたファイバー（３１３）は、放射された光を最初に収集し、ビーム（３１５）をコリメートレンズ（３１６）に向け、次に、硬化動作で必要とされるように、前記ビームをコリメートされた平行ビーム（３１７）に変換する。ファイバ（３１３）は、フェルールで終端するか、前記ファイバ側に劈開された接合部分を備えた自立型にすることができる。前記ファイバー（３１３）の長さは、ヘッド部（３０４）の要件によって異なる。前記ファイバーのサイズまたは直径は、５０～１０００ｐｍの範囲である。ホルダー（３１４）を使用して、前記ファイバー（３１３）をある位置に保持することができる。前記ファイバの端からの前記レンズの位置は、前記コリメートレンズ（３１６）の焦点距離に依存し、前記平行ビーム（３１７）のサイズは、前記コリメートレンズ（３１６）の直径に依存する。前記平行ビーム（３１７）は反射器（３１８）に移動し、反射器（３１８）は、前記ヘッド部（３０４）の形状に必要なように前記ビーム（３１７）を回転させる。前記図示された反射器（３１８）は、レンズ（３１６）に対して４５度の角度で配置され、前記光ビームを９０度方向に回転させて、棒出口（３２０）に到達するビーム（３１９）を形成する。前記反射器（３１８）の位置または角度は、異なる方向および異なる角度に沿って光を誘導するように変えることができる。レンズと反射器間の距離は、ヘッド部の長さの要件によって異なる。光検出器（３２１）を提供して、前記光強度を測定し、接続（３２２）を介して信号を制御回路（３０６）にフィードバックし、次に、このフィードバック信号に基づいて前記光強度を調整することができる。前記ファイバーホルダー（３１４）の後のすべての構成要素は、前記ヘッド部ハウジング（３０４）内にあり、ハンドピース本体（３１０）から前記ヘッド部と共に取り外すことができる。

図８は、代替の硬化光装置ヘッド部設計（４００）を利用する図７と同じシステムを示している。レーザーモジュール（４１２）がファイバー（４１３）を通してレーザービーム（４１５）を放射した後、ビーム（４１５）は反射器（４１８）に移動し、反射器（４１８）はビーム（４１７）を出口の近くに配置されたレンズ（４１６）に向ける。コリメートレンズ（４１６）は、硬化用途で使用するためにビーム（４１７）を平行ビーム（４１９）に変換する。ファイバーホルダー（４１４）の後のすべての構成要素は、前記ヘッド部ハウジング（４０４）内にあり、前記ハンドピースから前記ヘッド部と一緒に取り外すことができる。レーザーモジュール（４１２）から放射された光を平行ビーム（４１９）に変換する前記光学系は、ファイバー（４１３）、反射器（４１８）、およびコリメートレンズ（４１６）を含む。

図９はまた図７と同じシステムを示しており、代替の硬化光装置ヘッド部構造（５００）を利用する。この実施形態では、レーザーモジュール（５１２）は、ビーム（５１３）をレンズ（５１４）に放出する。前記ビーム（５１３）は楕円形であるのが一般的である。次に、レンズ（５１４）は、前記ビーム（５１３）を点に集束させ、次に円形ビーム（５１５）に集束させることができる。前記光ビーム（５１５）を平行ビーム（５１７）に変換するコリメートレンズ（５１６）が存在する。前記レンズの相互の位置およびレーザーモジュール（３１２）は、それらの焦点距離に依存し、前記平行ビームのサイズは、前記レンズ（５１６）の直径に依存する。レーザーモジュール（５１２）から直接放射された光から平行ビームを達成する構造に応じて、レンズ（５１４）および（５１６）が単一のレンズである可能性がある。前記平行ビーム（５１７）は、反射ビーム（５１９）を前記棒出口（５２０）に向ける反射器（５１８）に移動する。レーザーモジュール（５１２）の後の前記構成要素は、前記ヘッド部ハウジング（５０４）にあり、前記ハンドピースから取り外すことができる。レーザーモジュール（５１２）の平行ビーム（５１９）から放射された前記光を変換する前記光学系は、レンズ（５１４）および（５１６）、ならびに反射器（５１８）を含む。

図１０はまた図７と同じシステムを示しており、別の代替硬化光装置ヘッド部構造（６００）を利用する。この実施形態では、ファイバー（６１３）を前記レーザーモジュール（６１２）に取り付けて、ヘッド部（６０４）の端部に向かって延ばすことができる。次に、９０度向きを変え（６１５）、前記出光口を指す。前記レーザーモジュール（６１２）から放射された光ビームは、前記ファイバー（６１３）を通過し、ビーム（６１７）として放射される。出口に配置されたコリメートレンズ（６１６）は、前記レーザービームを平行ビーム（６１９）に変換する。硬化ヘッド部の水平軸に対する出光口の方向は、前記ファイバー（６１５）の角度によって決定される。ファイバーホルダー（６１４）の後の構成要素は、前記ハウジング内にあり、ホルダー（６１４）が前記レーザーモジュール（６１２）から延びるファイバー（６１３）の長さを安定させるために提供されている間、前記ハンドピースから取り外すことができる。レーザーモジュール（６１２）の平行ビーム（６１９）から放射された前記光を変換する光学系は、ファイバー構成要素（６１３）および（６１５）ならびにコリメートレンズ（６１６）を含む。

図１１はまた図７と同じシステムを示しており、別の代替硬化光装置ヘッド部構造（７００）を利用する。この実施形態では、ヒートシンク（７１１）は、その長さの大部分に沿って前記ヘッド部ハウジング（７０４）の内側に配置されている。モジュール接続（７０７）も同様に前記ヘッド部ハウジング（７０４）まで延びる。レーザーモジュール（７１２）は、前記ヒートシンク（７１１）および接続部（７０７）に取り付けられ、ビーム（７１３）を放出する。前記ビームは、ヘッド部ハウジングの出口にあるコリメートレンズ（７１６）に進む。前記レンズ（７１６）は、前記レーザービームを平行ビーム（７１９）に変換する。硬化ヘッド部の水平軸に対する光の出口の方向は、レーザーモジュール（７１２）およびレンズ（７１６）の位置によって決定される。前記レーザーモジュール（７１２）、その接続、およびレンズ（７１６）は、ハウジング（７０４）の一部であり、必要に応じてハンドピースから取り外すことができる。レーザーモジュール（７１２）の平行ビーム（７１９）から放射された前記光を変換する光学系は、コリメートレンズ（７１６）を含む。

図１２はまた図７と同じシステムを示しており、外科手術または他の治療用途で使用するための治療用レーザーヘッド部を利用する（８００）。レーザーモジュール（８１２）は、ヒートシンク（８１１）に取り付けられ、それにファイバー（８１３）が取り付けられている。前記ファイバー（８１３）は、フェルールで終端されるか、ファイバー側に劈開された接合部分を備えた自立型にすることができ、前記ファイバーのサイズまたは直径は５０～１０００μｍの範囲にすることができる。ホルダー（８１４）は、前記ファイバー（８１３）をある位置に固定し、連結器（８１５）が、ファイバー（８１３）をレーザーモジュール（８１２）から前記ヘッド部ハウジング（８０４）内のファイバー（８１６）に整列させるために提供される。前記ヘッド部ファイバー（８１６）は、フェルールで終端されることも、劈開された結合部分で自立させることもできる。前記連結器（８１５）は、前記２つのファイバーを位置合わせし、ファイバー（８１３）からヘッド部ファイバー（８１６）に送信される前記レーザービームの損失を最小限に抑えるための厳しい許容誤差を備えている必要がある。連結器（８１５）は、ファイバー（８１３）とヘッド部ファイバー（８１６）間に任意的なレンズ（８１７）を備えることができる。前記レンズ（８１７）は、ファイバ間で前記光を結合して、透過効率を高めることができる。前記ヘッド部ファイバー（８１６）は、チューブ（８１８）を曲げることによってヘッド部ファイバー（８１６）を任意の角度に曲げるために使用され得る曲げ可能な管（８１８）を通してハウジング（８０４）の外側にさらに伸ばされる。前記ヘッド部ハウジング（８０４）内のファイバーホルダー（８１４）の後のすべての前記構成要素は、前記ハンドピースから前記ヘッド部と一緒に取り外すことができる。

図１２はまた図７と同じシステムを示しており、外科手術または他の治療用途で使用するための治療用レーザーヘッド部を利用する（９００）。いくつかの治療用途は、所与の周波数の広い光線のみを必要とし、この構成（９００）は、広い、切断されない、非コリメート光を放出する。レーザーモジュール（９１２）は、ヒートシンク（９１１）に取り付けられ、そこから延びるように取り付けられたファイバー（９１３）を有する。前記ファイバ（９１３）は、フェルールで終端されるか、ファイバ側に劈開された接合部分を備えた自立型にすることができる。他の実施形態と同様に、前記ファイバーのサイズまたは直径は、５０～１０００μｍの範囲であってよい。ホルダー（９１４）が前記ファイバーを所定の位置に固定する。前記ファイバ（９１３）は、前記ハウジング（９０４）内のレーザービーム（９１５）をレンズ（９１６）に提供し、前記レンズ（９１６）は、前記ビームを拡大して所望のサイズおよび形状に成形し、前記光（９１９）を円錐形出口（９１８）に導く。ファイバーホルダー（９１４）の後のすべての前記構成要素は、前記ヘッド部ハウジング（９０４）内にあり、前記ハンドピースから前記ヘッド部と一緒に取り外すことができる。

上記のヘッド部のいずれも、図１４に示されるデスクトップ装置（１０００）などの従来型の操作装置で利用することができる。デスクトップ装置（１０００）は、本体（１００１）およびシステム操作用の制御ディスプレイ（１００２）を有する。前記制御ディスプレイ（１０２２）は、タッチパッド、タッチスクリーン、またはｉＰａｄのような移動可能なモジュールにすることができる。電源は電力供給（１００４）から供給され、前記装置には緊急停止（１００３）が必要である。前記システムは、充電式バッテリーまたはＡＣ／ＤＣ電源入力を利用できる。ファイバー（１００５）および制御ケーブル（１００６）は、アタッチメント（１００９）が取り付けられているハンドピース（１００７）まで延びる。このハンドピースアタッチメント（１００９）は、上記のように、硬化光装置先端部、ファイバー先端部、または治療用先端部であってよい。制御スイッチは、前記ハンドピース（１００８）上に、またはワイヤレスフットスイッチ（１０１０）などのフットスイッチを介して配置することができる。前記システムは、ハンドピースのスイッチ（１００８）またはワイヤレスフットスイッチ（１０１０）のいずれかで制御可能であるが、詳細は前記制御ディスプレイ（１００２）で制御できる。

図１５および１６は、レーザーモジュールの代替の実施形態を示している。図１５において、レーザーモジュール（１１００）は、基部（１１０１）および外装部（１１０２）を提示し、前記外装部（１１０２）の窓（１１０３）は、放射された光を排出することを可能にする。前記外装部（１１０２）および基部（１１０１）は、通常は金属または任意の熱伝導性材料で作られている。レーザーモジュール内には、レーザー（１１０６）および検出器（１１０５）チップへの電力入力用の電極があり、ここで、（１１０４）は共通の電極である。前記外装部の内側には、前記基部（１１０１）に取り付けられたヒートシンク（１１０７）がある。少なくとも１つのレーザーチップ（１１０８）が、それぞれワイヤ（１１０９）および（１１１０）を介してヒートシンク（１１０７）および共通電極（１１０４）およびチップ電極（１１０６）に取り付けられている。前記レーザーチップ（１１０８）は、システム操作に必要な光を放出するものとする。前記レーザーチップ（１１０８）は、単一チップまたはチップアレイまたは複数のチップであってよく、ＡｌＧａｌｎＮ、ＧａｌｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、または他の化合物で作られている。レーザーチップ（１１０８）によって放射される光の波長は、前記システムが必要とする波長でなければならない。例えば、波長４００ｎｍ～４８０ｎｍは、細菌の減少と硬化に使用できる。約６５０ｎｍの範囲の波長は、疼痛治療に使用できる。複合材料または接着剤を硬化させるための一般的な波長は、２８０ｎｍ～５２０ｎｍの範囲である。外科的および他の治療的使用のための典型的な波長は、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８１０ｎｍ、９８０ｎｍ、１１６０ｎｍなどである。前記レーザーモジュールは、約５０ｎｍ離れた複数の離散周波数で放射エネルギーを放射できる必要がある。レーザーチップのビーム放射側は窓（８０３）と位置合わせされており、通常は発散ビーム（１１１１）を放出する。任意選択の光検出器（１１１２）は、ヒートシンク（１１０７）または前記外装部（１１０２）内の任意の位置に取り付けることができる。前記光検出器（１１１２）は、レーザー出力を制御するためのフィードバックとして、前記レーザーチップの放射パワーを監視するために使用することができる。前記光検出器（１１１２）は、それぞれワイヤ（１１１３）および（１１１４）を介して検出器電極（１１０５）および共通電極（１１０４）に接続することができる。前記光検出器（１１１２）の目的は、レーザーモジュール（１１００）からの光を測定し、レーザーチップの光線放射を制御するために前記制御回路にフィードバック信号を提供することである。図１６に示される代替レーザーモジュール（１２００）は、任意選択のレンズ構造の近接出口窓（１２０３）を特徴とする。レンズ（１２１５）は、レーザービームを収集し、それをビーム（１２１６）に変換し、このビームは、ファイバー（１２１７）の端の点に集束される。従って、前記レーザー光は、前記ファイバー内でさらに移動するためにファイバーに組み込まれる。前記ファイバの直径は５０～１０００ｐｍの範囲で、フェルールの有無にかかわらず終端できる。前記レーザーモジュールで複数のチップを使用する場合は、光学系を使用して、複数のチップからの前記レーザービームを前記ファイバーに組み込む必要がある。

図１７は、前記レーザー装置の主電源スイッチおよび緊急ボタンとして使用できるバッテリー接続の一実施形態を示している。バッテリー（１３０２）は前記ライト装置（１３０１）の前記ハンドピースに取り付けられている。ハンドピース（１３０１）の端には、２つの電気接点（１３０３）および（１３０４）がある。バッテリー（１３０２）は、２つの電気接点（１３０５）と（１３０６）も備えている。両方の本体の前記接点は機械的に位置合わせされており、２つの本体が取り付けられると互いに接触する。磁石を使用して前記２つの本体の取り付けを容易にすることができ、少なくとも１つの磁石（１３０７）が電池本体に配置され、少なくとも１つの他の磁石（１３０８）が前記ハンドピースに配置される。実際には、ハンドピース（１３０１）またはバッテリー本体（１３０２）のいずれかに磁石があり、もう一方の外装部は鉄などの磁気的に引力のある材料で作られている。前記磁石の強度は、２つの本体が一緒になっているときにバッテリーを本体に保持し、ハンドピースから簡単に取り外すことができるように選択する必要がある。

前記ヘッド部を前記ハンドピースに固定する際にも、磁気固定を利用することができる。図１８は、前記硬化光装置（１４０１）の前記ハンドピースおよび前記ヘッド部（１４０２）が取り外し可能である、本発明のシステムのためのヘッド部アタッチメントの一実施形態を示している。ハンドピース（１４０１）の端部には、少なくとも１つの電気接点（１４０３）がある。前記ヘッド部本体（１４０２）には、対応する電気接点（１４０４）がある。前記両方の本体の接点は機械的に位置合わせされており、２つの本体が取り付けられると互いに接触する。各本体の前記接点は、異なる信号を転送するために複数のピンにすることができる。前記本体は磁石で固定することができ、少なくとも１つの磁石（１４０５）が硬化ヘッド部本体（１４０２）に配置され、少なくとも１つの他の磁石（１４０６）がハンドピース本体（１４０１）に配置される。上記の前記バッテリーと同様に、ハンドピースまたは前記硬化ヘッド部本体のいずれかに一方の磁石または一連の磁石があり、もう一方の外装部には鉄などの磁気的に引力のある材料が含まれている場合がある。磁石の強度は、２つの本体が一緒になっているときに硬化ヘッド部を本体に保持し、前記ハンドピースから簡単に取り外すことができるように選択する必要がある。

本発明は好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、多くの修正および変形を行うことができ、それでも結果は本発明の範囲内に入る。本明細書に開示される特定の実施形態に関する制限は、意図されていないか、または推測されるべきではない。

Claims

治療用レーザーおよび硬化光を組み合わせたシステムであって、
動力を与えられた放射放出源と、
前記放射放出源からの放射エネルギーを導いてハンドピース上に取り付けられたエミッタヘッド部に向ける手段と、
少なくとも１つの交換可能なエミッタヘッド部と
を有し、
前記少なくとも１つのエミッタヘッド部は、所与の目的に選択可能であり、
前記放射エネルギーをコリメートして硬化光として放出するヘッド部と、
前記放射エネルギーを集光させて集束した切断用レーザーにするヘッド部と、
前記放射エネルギーを治療用非コリメート光として放出するヘッド部と
からなる一連のエミッタヘッド部から選択されるものである、
システム。
請求項１記載のシステムにおいて、前記放射放出源は複数の離散周波数で放射エネルギーを放出できるレーザーであり、当該システムは、さらに、
１回に放出する１つの離散周波数を選択する制御システムを有するものである、システム。
請求項１記載のシステムにおいて、前記放射エネルギーを導く手段は少なくとも１つの光ファイバーを含むものである、システム。
請求項１記載のシステムにおいて、前記放射エネルギーを導く手段は少なくとも１つのレンズを含むものである、システム。
請求項１記載のシステムにおいて、前記放射エネルギーを導く手段は少なくとも１つの反射器を含むものである、システム。
請求項１記載のシステムにおいて、前記一連のエミッタヘッド部のうちの各エミッタヘッド部は前記ヘッドピースに選択的かつ磁気的に固定されているものである、システム。
手持ち式硬化光装置であって、
レーザーモジュールと、
前記レーザーモジュールに電力を供給して制御するための手段と、
前記レーザーモジュールから放射された光を前記手持ち式硬化光装置の水平軸に対して１～１８０度の範囲の角度を成す出光口においてコリメート光のビームに変換する光学系とを
有する、手持ち式硬化光装置。
請求項７記載の手持ち式硬化光装置において、前記光学系は、さらに、
前記レーザーモジュールから放射された集光する光ファイバーを有するものである、手持ち式硬化光装置。
請求項７記載の手持ち式硬化光装置において、さらに、
第２の指向性レンズを有するものである、手持ち式硬化光装置。
請求項７記載の手持ち式硬化光装置において、さらに、
反射器を有するものである、手持ち式硬化光装置。
請求項７記載の手持ち式硬化光装置において、さらに、
光強度を検出するための検出器を有するものである、手持ち式硬化光装置。