KR102412063B1 - 의료용 적용예를 위한 예비 안내된 광섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 최종 가공된 팁 조립체를 형성하기 위해 팁 조립체의 광섬유를 안내하기 위한 방법을 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 광섬유의 원위 부분의 적어도 일부분은 에너지 흡수 안내 재료로 코팅된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료는 유기 용제 용액속의 황동(동 및 아연) 플레이크 또는 알루미늄 플레이크의 혼합물을 포함한 에나멜 재료이다. 안내 재료가 건조된 후에, 다이오드 레이저는 광섬유를 통해 점화된다. 상기 레이저 에너지는 적어도 부분적으로 상기 안내 재료내에 흡수되고 상기 유기 용제를 점화시킨다. 상기 연소는 상기 광섬유의 재료를 용융시키고 상기 안내 재료의 금속 플레이크로 상기 광섬유를 함침시킨다. 결과적으로 형성된 안내된 광섬유는, 상기 광섬유를 통해 가해지는 에너지가 부분적으로 흡수되고 열로 변환되도록 영구적으로 수정된다.

Description

의료용 적용예를 위한 예비 안내된 광섬유{PRE-INITIATED OPTICAL FIBERS FOR MEDICAL APPLICATIONS}
본 출원은, 본 출원에서 전체 내용을 참고로 하고 2104년 2월 20일에 출원되고 "의료용 적용예를 위한 예비 안내된 광섬유(PRE-INITIATED OPTICAL FIBERS FOR MEDICAL APPLICATIONS)"라는 제목을 가진 미국 가출원 제 US 61/942,385호를 우선권으로 주장한다.
본 발명의 실시예는 일반적으로, 의료용 레이저 시스템 및 특히 팁 조립체(tip assembly)의 광섬유를 안내(initiating)하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 안내는, 금속 색상의 에나멜(metal colored enamel) 또는 마무리 가공(finished)되는 안내 재료를 이용하며, 안내된 광섬유는 금속 입자들 또는 플레이크(flakes)로 함침된다. 금속 입자들 또는 플래이크와 광섬유의 접착 또는 결합은, 종래 기술의 안내 기술에 따라 광섬유 속에 함침된 탄소 기초 재료, 무기(non- organic), 합성 또는 비금속 기초 색소(pigment)의 결합보다 우수하다.
레이저 적용예가 다양한 의료용 및 치과 치료용 과정에서 이용되고, 가장 흔한 수술의 일부는 조직의 절단, 절개, 소독 또는 다른 치료를 포함한다. 목표 조직의 흡수성(absorptivity) 및 레이저 방출의 특정 파장, 출력 및 펄스 폭에 따라, 근육 및 피부와 같은 연성 조직으로부터 치아 및 뼈와 같은 경성 조직을 포함한 다양한 생물학적 재료들이 절단되고 절개될 수 있다. 상기 적용예들을 위해 수십 와트(watts)에 이르는 출력을 가진 레이저 시스템이 이용될 수 있는 반면에, 10밀리와트 범위를 가진 출력을 가진 상대적으로 작은 출력의 레이저 시스템은 살균 적용예, 조직 생물 자극(biostimulation) 적용예, 저 레벨 치료 및 다른 비 조직 파괴 적용예에서 이용될 수 있다.
종래 기술의 레이저 시스템은 일반적으로 세 개의 주요 부품들을 포함한다. 레이저 광선을 발생시키는 레이저 매체, 간섭 광(coherent light)을 방출시키기 위해 레이저 매체를 여기시키기 위한 형태로 레이저 매체에 에너지를 전달하는 출력 공급원 및, 레이저 복사 방출을 자극하기 위해 레이저 광선을 집중시키는 광학적 공동 또는 공명기(resonator). 이용하는 레이저 매체의 형태에 따라 그리고 상기 매체가 한 개이상의 가스, 화학물질, 염료, 금속 증기를 포함하는가에 따라 그리고 상기 레이저가 고체 상태 또는 반도체 등인가에 따라 레이저 방출은 자외선 파장, 가시광선 파장으로부터 적외선 파장을 포함할 수 있다.
외과용 적용예로서 적합한 종래 기술의 레이저 시스템은 일반적으로, 상기 레이저 에너지 공급원 및 치료자들에 의해 수동으로 작동될 수 있고 상기 레이저 에너지 공급원에 연결된 별도의 핸드 피스(hand piece)를 포함한다. 기본적인 구조에 의하면, 상기 핸드 피스는 도파관(wave guide) 및 따라서 레이저 에너지 공급원과 광학적으로 연결되어 통하는 광섬유를 포함한 팁 조립체를 가진다. 상기 광섬유의 출력 단부 또는 표면은, 방출된 레이저 에너지를 목표 조직 위치로 향하게 하고 형상 구조가 변화하여 단순한 원형 패턴들을 포함한 서로 다른 출력 프로파일(outpu profiles)들이 발생된다. 레이저 방출은, 작업자의 유연성 및 목표 조직 위치로 접근 용이성을 최대화하는 모든 각도를 향할 수 있다. 상기 광학적 경로는 서로 다른 리플렉터(reflector) 배열을 이용하여 연결 케이블/ 핸드 피스 축으로부터 오프셋될 수 있다.
의료용 적용예로서 적합한 다수의 종래 기술의 레이저 장치들에 있어서, 상기 장치의 치료자, 의료인 또는 다른 사용자가 상기 팁 조립체속으로 일체 구성된 신규한 광섬유를 "안내(initiate)"해야 한다. 안내과정의 일반적인 목적은, 광섬유를 통해 가해지고 부분적으로 흡수되고 열로 전환되는 레이저 에너지의 적어도 일부분을 발생시키는 광섬유의 원위 부분속에 특정 유기 또는 무기 재료의 함침(impregnation)을 용이하게 하는 것이다.
현재 알려져 있고 흔히 이용되는 안내 공정에서, 안내 블록(initiation block)이 제공되며 상기 블록은 전형적으로 코르크(cork), 탄소 기초 유기 재료로부터 제조된다. 상기 안내 과정은, 광섬유의 원위 단부를 상기 블록의 노출 표면과 접촉시켜서 용이하게 만든다. 다음에, 레이저가 점화되어 상기 광섬유는 상기 블록속에 가라앉거나 연소될 수 있다. 다음에 상기 광섬유는 블록내부로부터 끌어당겨진다. 상기 광섬유가 상기 블록으로부터 완전히 제거될 때까지 레이저는 계속해서 점화된다. 상기 광섬유가 블록으로부터 제거될 때 상기 레이저는 공기속으로 한번 점화되어 전형적으로 광섬유의 원위 단부 부분은 발열(glow)하는 외관을 가지게 된다. 발열하는 원위 단부 부분은, 안내작용이 성공한 것이며 광섬유 및 팁 조립체가 사용할 준비가 된 것임을 나타낸다. 현재 알려져 있는 또 다른 과정은, 유사한 규정(protocol)을 따르지만 코르크(예를 들어, 유기 색소(organic pigments)) 또는 무기 (합성), 비금속 기초 색소를 이용한다.
공지된 상기 안내과정은, 상기 기능적 목적을 달성하기 위해 상기 각각의 안내 재료가 광섬유의 원위 부분속으로 함침되는 것을 용이하게 하는 것이다. 그러나, 상기 특정 안내 재료들을 이용하여 발생되는 주요 결함에 의하면, 안내 과정 동안 발생하는 재료의 용융과정에서 유리에 대해 양호한 접합 또는 양호한 화학적 결합을 형성할 수 없다.
본 발명의 일부 실시예는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법을 포함하고, 상기 방법은, 안내되지 않은 광섬유를 포함한 레이저 팁 조립체를 제공하는 단계를 포함하고 상기 안내되지 않은 광섬유는 원위 단부를 형성하는 원위 단부 부분을 포함한 원위 부분을 포함하며, 상기 원위 단부 부분의 적어도 일부분에 대해 안내 재료를 도포하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은, 상기 안내되지 않은 광섬유를 레이저 공급원에 작동상태로 연결하는 단계를 포함하며, 상기 레이저 공급원은 미리 정해진 파장 및 출력 범위에서 레이저 에너지를 방출하도록 작동한다. 상기 방법은 또한, 미리 정해진 시간간격 동안 상기 레이저 공급원을 점화하여 안내 재료의 금속 성분이 상기 광섬유의 원위 단부 부분속으로 함침되는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 방법은 상기 안내 재료는 상기 원위 단부로부터 원위 단부의 약 3mm까지 원위 단부 부분에 도포된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 안내 재료는 안내되지 않은 광섬유의 적어도 일부분을 안내 재료속으로 적셔서 도포된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료는 에나멜 재료 및 기초 재료를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 에너멜 재료는 황동 입자의 혼합물을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 기초 재료는 적어도 한 개의 유기 용제를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 유기 용제는 크실렌, 이텔 벤젠 및 미네랄 스피릿 중 적어도 한 개를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 유기 용제는 크실렌의 중량에 대해 1% 내지 10% , 에틸 벤젠에 대해 1% 내지 5% 및 미네랄 스피릿에 대해 25% 내지 35%를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 황동 입자의 혼합물은 구리에 대해 5% 내지 35% 및 아연에 대해 1% 내지 5%를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 에나멜 재료는 금속 분말 또는 색소를 포함한다. 또 다른 실시예에서 상기 금속 분말 또는 색소는 알루미늄 분말을 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 레이저 공급원을 점화하기 전에 상기 안내 재료는 적어도 부분적으로 건조된다. 또한 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료는 약 5분 내지 약 15분 동안 건조된다. 본 발명의 일부 실시예는, 상기 안내 재료를 도포하기 전에 세척제로 상기 광섬유의 원위 단부 부분을 세척하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 세척제는 이소프로필 알콜을 포함한다. 또 다른 실시예에서 기초 재료는 공기중에서 점화될 수 있고 연소될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 레이저 공급원은, 약 400nm 내지 약 1500nm의 파장 범위를 가지고 약 0.4 W 내지 약 2.5W의 출력 범위를 가진 레이저 에너지를 방출하도록 구성된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 레이저 공급원은 약 10초 내지 약 20초 동안 점화된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 미리 정해진 세척제로 상기 광섬유의 원위 단부 부분을 세척하고 상기 원위 단부 부분의 칩 및 파손을 검사하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 세척제는 증류수를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들과 함께 하기 상세한 설명을 참고하여 가장 양호하게 이해된다.
본 발명의 상기 특징들 및 다른 특징들이 도면을 참고하여 더욱 명확해진다.
도 1은, 본 발명의 일부 실시예에 따라 안내 공정이 완료된 팁 조립체를 도시한 전방 사시도.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따라 안내 재료에 의해 페인팅되거나 코팅되는 광섬유의 원위 단부 부분을 도시하고 도 1에 도시된 팁 조립체의 측면도.
도 3은, 본 발명의 일부 실시예에 따라 팁 조립체와 작동상태로 연결된 레이저 에너지 공급원을 점화하여 발생되는 안내 재료 과정 동안 광섬유를 도시하고 도 2에 도시된 팁 조립체와 유사한 팁 조립체를 도시하는 측면도.
도 4는, 본 발명의 일부 실시예에 따라 안내 공정이 완료된 후에 광섬유를 도시하고 도 2에 도시된 팁 조립체와 유사한 팁 조립체를 도시한 측면도.
도면들 및 상세한 설명에서 동일한 구성요소들을 표시하기 위해 동일한 도면번호들이 이용된다.
본 발명의 일부 실시예들은, 금속 색상의 에나멜(metal colored enamel) 및 특히 적어도 하나의 발화성(즉, 점화 가능한 ) 솔벤트(solvent)내에 적어도 부분적으로 분산된 금속 입자들의 혼합물을 포함한 안내 재료를 이용하는 팁 조립체의 광섬유를 안내하는 방법을 포함한다. 일부 실시예들은 최종 처리되고 안내된 광섬유내에서 상기 안내 재료의 실시예를 이용하는 것을 포함하며 광섬유의 팁 조립체는 금속 입자 또는 플레이크로 함침될 수 있다. 광섬유에 대한 금속 입자 또는 플레이크의 접함 또는 결합은, 종래 기술의 안내 기술에 따라 팁속에 함침된 탄소 기초 재료 또는 무기 또는 합성 또는 비금속 기초 색소의 결합과 적어도 동일하거나 우수하다.
일부 실시예에서, 상기 안내 과정은, 공급자 또는 팁 조립체 제조업자 또는 팁 조립체가 제공된 의료용 레이저 장치의 제조업자(레이저 장치의 시술자, 의료인 또는 다른 최종 이용자는 예비 안내된(pre initiated) 팁 조립체를 가진다)에 의해 완료될 수 있다. 이렇게 하여, 최종 이용자는 상기 안내 과정을 완료해야 하는 부담을 완화하고 따라서 상기 과정이 팁 조립체에 불완전하게 완료되는 가능성을 회피한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위해 도시되고 본 발명을 제한하지 않는 도면들을 참고할 때, 도 1에 도시된 팁 조립체(10)는 본 발명에 따라 완료된 안내공정을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 팁 조립체(10)는 기다란 광섬유(12), 페룰(ferrule)(14) 및 기다란 관형 금속 덮개 또는 캐뉼라(cannular)(16)를 포함할 수 있고, 상기 캐뉼라는 상기 페룰(14)의 한쪽 단부로부터 돌출하고 일반적으로 원형 횡단면 구조를 가진다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 광섬유(12)는 하기 설명과 같이 상기 캐뉼라(16)를 통해 전진할 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 페룰로부터 돌출하는 캐뉼라(16)를 가진 단부와 마주보는 페룰(14)의 단부가 도파관(18)에 작동상태로 연결되도록 적응되고 다음에 레이저 공급원과 연결되어 작동할 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 알 수 있고 상기 설명과 같이, 일부 실시예에서 상기 캐뉼라(16)는 상기 팁 조립체(10)내에서 상기 광섬유(12)의 일부분을 수용할 수 있다. 특히, 일부 실시예에서 상기 광섬유(12)는 상기 팁 조립체(10)의 나머지 부분과 연결(interfaced)되어 광섬유(12)의 원위 부분(20)은 상기 페룰(14)로부터 가장 멀리 떨어져 배열된 캐뉼라(16)의 원위 단부로부터 돌출한다. 상기 광섬유(12)의 돌출하는 원위 단부(20)는 원위 단부 부분(22)을 추가로 형성하고 상기 원위 단부 부분(22)의 직경은 상기 원위 부분(20)의 나머지부분이 가지는 직경보다 작다. 또한 일부 실시예에서 상기 원위 단부 부분(22)은 상기 광섬유(12)의 원위 단부(24) 또는 출력 표면을 형성할 수 있다. 종래 기술에 의하면, 상기 광섬유(12)는 압출된 유리(예를 들어, 실리카(silica))로부터 제조될 수 있다.
상기 설명과 같이, 일부 실시예에서 상기 팁 조립체(10)의 페룰(14)은 도파관(18)과 가역적으로 연결 및/또는 결합되도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 상기 팁 조립체(10)의 페룰(14)은 상기 도파관(18)과 반복적으로 연결되고 분리되도록 적응될 수 있다. 일부 실시예에서 상기 팁 조립체(10)와 상기 도파관(18)의 연결은 레이저 공급원과 상기 팁 조립체(10)의 광섬유(12)의 연결 및 작동을 용이하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 일부 실시예에서, 상기 팁 조립체(10)가 상기 도파관(18)과 연결된 상태일 때, 레이저 공급원의 점화에 의해 상기 레이저 에너지는 상기 광섬유(12)를 향해 그리고 광섬유를 통해 용이하게 전달될 수 있다. 또한 아래에서 상세하게 설명되는 것처럼 본 발명의 안내 공정이 용이하게 완료되도록, 일부 실시예에서, 상기 레이저 공급원은 약 400nm 내지 약 1500nm의 파장 범위에서 작동하는 다이오드 레이저일 수 있고, 출력 범위는 약 0.4W 내지 약 2.5W일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 안내 방법 또는 공정은 핸드 피스(12)에 대한 인터페이스(interface) 앞에서 팁 조립체(10)의 원위 부분(20)을 세척하는 것으로써 개시될 수 있다. 일부 실시예는 이소프로필 알콜(isopropyl alcoho)을 포함한 세척제를 포함한다. 다른 실시예에서 다른 알콜 기초 세척제가 이용될 수 있다. 일부 또 다른 실시예들에서 상기 세척제는 증류수를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 세척 단계 다음에 에너지 흡수 안내 재료(26)가 상기 광섬유(12)에 도포되고 특히 원위 단부(24)를 포함한 상기 광섬유의 원위 단부 부분(22)의 미리 정해진 섹션 또는 영역에 도포된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료(26)는, 유기 용제(organic solvents)의 용액을 포함한 깨끗한 기초(base)내에 황동(동 및 아연) 분말/색소 또는 플레이크(flake)의 혼합물을 포함하는 에나멜 재료일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 유기 용제는 약 크실롤(크실렌)(xylol (xylene))에 대해 1% 내지 약 10% 범위, 에틸 벤젠(ethyl benzene)에 대해 약 1% 내지 약 5% 범위, 및/또는 미네랄 스피릿(미네랄 스피릿)에 대해 약 25% 내지 약 35% 범위를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 황동 색소(brass pigment)는, 구리에 대해 약 5% 내지 약 35% 범위 및 아연에 대해 약 1% 내지 약 5% 범위를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료(26)내에 포함된 상기 황동 분말/색소는 선택적으로 본 발명의 범위내에서 알루미늄 분말/색소 또 다른 다른 금속의 분말/색소로 대체될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 안내 방법에서 이용되는 안내 재료(26)는 특성 및 특징을 가진다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 특성 또는 특징은, 실리카에 부착될 수 있는 안내 재료(26)를 포함할 수 있다. 또한, 일부 다른 실시예에서, 상기 특성 또는 특징은, 열분해시 생체적합성을 가질 수 있는 상기 안내 재료(26)를 포함한다. 또한, 일부 실시예에서, 상기 특성 또는 특징은, 약 940nm의 파장에서 레이저 복사가 작용할 때 실리카와 반응하는 능력을 가진 안내 재료(26)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 특성 또는 특징은, 약 940nm의 동일한 파장에서 레이저 복사가 작용할 때 가열되는 광섬유(12)내에서 분리될 수 없는(non removable) 반투명 층을 형성할 수 있다. 황동과 같이 알루미늄 또는 황동의 다른 금속 성분이 정착(settle)하는 성향을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 안내 과정을 위해 상기 안내 재료(26)는 실질적으로 (상기 안내 재료(26)를 고정하는 용기의 바닥에 정착되는 것을 방지하기 위해) 균일하게 혼합되는 것이 중요하다. 본 발명의 안내 방법을 이용하여 여러개의 팁 조립체(10)들이 연속하여(in series) 안내되어야 할 때, 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료(26)를 포함한 모든 용기는 플레이트 교반기(plate agitator) 또는 플레이트 쉐이커(plate shaker)상에 위치하여 상기 안내 재료(26)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 팁 조립체(10)의 광섬유(12)에 상기 안내 재료(26)가 용이하게 도포되기 위해 이용되는 공정은 딥핑(dipping) 공정일 수 있다. 특히 본 발명의 일부 실시예에서, 우선 상기 원위 단부(24)를 약 1mm 내지 약 3mm의 범위를 가진 깊이까지 상기 안내 재료(26)속으로 배열하여 상기 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)이 잠겨(dipped)질 수 있다. 다음에, 상기 팁 조립체(10)는 건조기 랙(dryer rack)속에 배열되고, 상기 광섬유(12)의 잠겨진 원위 단부 부분(22)는 아래를 향하여, 상기 안내 재료(26)는 상기 원위 단부(24)상에 모일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 실질적으로 완전한 건조를 위해 약 15분이 소요될 수 있더라도, 가속되지 않으면 상기 안내 재료(26)는 건조를 위해 약 5분이 소요된다. 그러나 본 발명의 일부 실시예에서, 가열된 공기 건조기 또는 가열 건(heat gun)이 건조 과정을 가속시키기 위해 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 공기 건조기는 상기 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)으로부터 안내 재료(26)를 제거하지 말아야 한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 건조기 랙은 모든 갯수의 팁 조립체(10)들을 동시에 고정하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 재료(26)가 건조된 후에, 선택적으로 검사가 완료될 수 있다. 예를 들어, 검사 과정은 검사의 무결성(integrity) 및 완전성을 보장하기 위해 100X 확대한 건조된 안내 재료(26)의 이미지를 포착하는 것을 포함할 수 있다. 도 2에서 원으로 둘러싸인 영역은, 상기 원위 단부(24)로부터 연장된 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)의 약 2- 3mm의 세그멘트 및 원위 단부(24)상에 코팅된 건조상태의 안내 재료(26)를 도시한다.
일부 실시예들은, 상기 팁 조립체(10)가 상기 도파관(18)과 작동상태로 연결되는 안내 방법의 다음 단계를 포함한다. 앞서 설명한 것처럼, 상기 연결에 의해, 상기 팁 조립체(10)의 광섬유(12)는 상기 레이저 공급원과 연결되어 작동하게 된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 레이저 공급원은 (조정된(calibrated) 출력 측정기 및 센서를 가진 도파관(18)의 출력에서 측정된) 약 0.4W 내지 약 2.5W의 출력 범위를 가진 연속파로 설정될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 선택된 상기 특정 출력은, 안내되어야 하는 팁 조립체(10)의 광섬유(12)가 가지는 직경 및 다른 치수 매개변수에 의존하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 안내 방법의 다음 단계는 상기 팁 조립체(10)의 원위 단부(24)으로 에너지를 전달하기 위해 약 15초(+/- 약 5초)의 시간 동안 상기 레이저 공급원이 점화되는 것을 포함할 수 있다. 상기 안내과정 동안 상기 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)에 도포된 안내 재료(26)는 점화되고 연소될 수 있다. 특히 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 과정은 상기 안내 재료(26)의 상기 깨끗한 베이스에 포함된 용제의 거의 100%를 연소할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 안내 공정동안 상기 레이저 에너지는, 상기 안내 재료(26)내에 적어도 부분적으로 흡수(예를 들어, 약 5% 흡수 내지 약 95%까지 흡수)될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 흡수된 광선 에너지는 상기 베이스의 용제를 점화할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 점화 및 연소는 광섬유(12)의 일부분들을 용융시킬 수 있고 상기 안내 재료(26)의 금속(예를 들어, 황동, 알루미늄 등) 분말/색소로 상기 광섬유(12)를 함침시킬 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 안내되거나 조절된(conditioned) 팁 조립체(10) 및 특히 최초에 상기 안내 재료(26)에 의해 덮이거나 코팅되는 팁 조립체의 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)의 상기 세그멘트는, 상기 광섬유(12)를 통해 가해지는 에너지가 부분적으로 흡수되고 열로 변환되도록 영구적으로 수정될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 3에 원으로 표시된 영역은 본 발명을 따르는 안내 방법의 다양한 실시예들의 안내 과정 동안 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)을 도시한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 안내 공정의 성공을 시각적으로 표시하는 것은, 상기 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)에서 발열(glow)(28)(오렌지색 발열)을 관찰하는 능력을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 2와 관련한 상기 설명과 같이 안내작용이 수행된 후에 상기 팁 조립체(10)의 광섬유(12)는 수 초 동안 냉각될 수 있다. 다음에, 잔류하는 연소 재료들이 건조 티슈(tissue ) 또는 스펀지 또는 증류수 또는 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), 다른 알콜 및 유기 용제(organic solvents)를 이용하여 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)으로부터 제거될 수 있다. 도 4에서 원으로 표시된 영역은, 안내 방법의 일부 실시예들을 따라 안내 공정이 완료된 후에 상기 팁 조립체(10)의 원위 단부 부분(22)을 도시한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 세척 단계가 완료된 후에, 안내되거나 조정된 팁 조립체(10) 및 특히 팁 조립체의 광섬유(12)가 선택적으로, 원위 단부(24)를 포함한 원위 단부 부분(22)에서 칩(chips) 또는 파손(fractures)을 위해 검사될 수 있다. 선택적인 검사공정은 100X 확대된 상태에서 상기 광섬유(12)의 조정된 단부의 이미지를 포착하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 임베디드(imbedded) 황동, 알루미늄 또는 다른 금속 및 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)가 팽창(bulging) 또는 버블링(bubbling)은 정상적으로 발생될 수 있고 검사과정 동안 확인될 수 있다.
다른 일부 실시예들은, 건조 단계가 제거되고 안내 재료(26)가 아직까지 젖어있는 동안 레이저 공급원의 점화가 발생할 수 있는 안내 공정을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 광섬유(12)의 원위 단부 부분(22)이 아직까지 안내 재료(26)의 용기내에 적셔지는 동안 레이저의 점화가 잠재적으로 발생할 수 있다.
본 발명이 특정 실시예들과 예들과 관련하여 설명되었을지라도 본 발명은 상기 실시예들과 예들로 한정되지 않고 다양한 다른 실시예들, 예들 및 상기 실시예들과 예들로부터 벗어난 예들 및 수정예들, 용도들이 첨부된 청구항들에 포함된다는 것을 당업자들은 이해한다. 본 발명의 다양한 특징들과 장점들이 하기 청구항들에 공개된다.
10......팁 조립체,
12......광섬유,
14......페룰,
16......캐뉼라.

Claims (20)

  1. 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법으로서,
    안내되지 않은 광섬유를 포함한 레이저 팁 조립체를 제공하는 단계를 포함하고 상기 안내되지 않은 광섬유는 원위 단부를 형성하는 원위 단부 부분을 포함한 원위 부분을 포함하며,
    상기 원위 단부 부분의 일부분에 대해 안내 재료를 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 안내되지 않은 광섬유를 레이저 공급원에 작동상태로 연결하는 단계를 포함하며, 상기 레이저 공급원은 미리 정해진 파장 및 출력 범위에서 레이저 에너지를 방출하도록 작동하고,
    미리 정해진 시간간격 동안 상기 레이저 공급원을 점화하여 안내 재료의 금속 성분이 상기 광섬유의 원위 단부 부분속으로 함침되는 단계를 포함하고,
    상기 안내 재료는 에나멜 재료 및 기초 재료를 포함하고,
    상기 기초 재료는 하나이상의 유기 용제를 포함하며,
    상기 에나멜 재료는 금속 분말 또는 색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안내 재료는 상기 원위 단부로부터 원위 단부의 약 3mm까지 원위 단부 부분에 도포되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안내 재료는 안내되지 않은 광섬유의 일부분을 안내 재료속으로 적셔서 도포되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 에나멜 재료는 황동 입자의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 유기 용제는 크실렌, 이텔 벤젠 및 미네랄 스피릿 중 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유기 용제는 크실렌의 중량에 대해 1% 내지 10%, 에틸 벤젠의 중량에 대해 1% 내지 5% 및 미네랄 스피릿의 중량에 대해 25% 내지 35%를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  9. 제5항에 있어서, 황동 입자의 혼합물은 구리의 중량에 대해 5% 내지 35% 및 아연의 중량에 대해 1% 내지 5% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 금속 분말 또는 색소는 알루미늄 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서, 레이저 공급원을 점화하기 전에 상기 안내 재료는 부분적으로 건조되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 안내 재료는 5분 내지 15분 동안 건조되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 안내 재료를 도포하기 전에 세척제로 상기 광섬유의 원위 단부 부분을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 세척제는 이소프로필 알콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  16. 제1항에 있어서, 기초 재료는 공기중에서 점화될 수 있고 연소될 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 레이저 공급원은, 약 400nm 내지 약 1500nm의 파장 범위를 가지고 약 0.4 W 내지 약 2.5W의 출력 범위를 가진 레이저 에너지를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 레이저 공급원은 약 10초 내지 약 20초 동안 점화되는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  19. 제1항에 있어서, 미리 정해진 세척제로 상기 광섬유의 원위 단부 부분을 세척하고 상기 원위 단부 부분의 칩 및 파손을 검사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 세척제는 증류수를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 팁 조립체를 안내하기 위한 방법.
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