KR20160106104A

KR20160106104A - 듀얼 파장 레이저 치료 장치

Info

Publication number: KR20160106104A
Application number: KR1020167020850A
Authority: KR
Inventors: 드미트리 보우토우소브; 브라디미르 네트치타이로
Original assignee: 바이오레이즈, 인크.
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-09-09
Also published as: EP3590457A3; CN106415950B; CN106415950A; EP3092693B1; US20150182283A1; US11883095B2; EP3092693A4; CA2935691C; KR102403906B1; CA2935691A1; EP3590457A2; US20190142516A1; US20220022961A1; WO2015103422A1; EP3092693A1

Abstract

본 발명의 실시 형태는 향상된 치료 효과를 위해 공통 광학 경로 내로 2가지의 개별 레이저 에너지원의 방출물을 조합하는 컴팩트하고, 경량이며 핸드-헬드식 레이저 치료 장치를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 장치는 이의 내부에 배열된 제1 및 제2 레이저원을 갖는 하우징을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 2개의 내부 레이저원으로부터의 레이저 에너지 방출물은 하우징의 내부에 형성된 레이저 전송 경로를 통하여 장치의 전달 팁에 개별적으로 또는 동시에 전송될 수 있다. 레이저 전송 경로의 고유의 구조물과 함께, 제1 및 제2 레이저원의 구조적 및 기능적 특징이 경량이고 핸드-헬드식 하우징의 공간적 제약 내에서 장치의 작동의 효율성을 제공하도록 구성될 수 있다.

Description

듀얼 파장 레이저 치료 장치{DUAL WAVELENGTH LASER TREATMENT DEVICE}

본 출원은 2013년 12월 31일자에 출원된 "듀얼 파장 레이저 치료 장치"라는 명칭의 미국 가특허 출원 제61/922,581호를 우선권 주장하며 이의 전체 내용은 본 명세서에서 참조로 인용된다.

본 발명의 일부 실시 형태는 일반적으로 의료용 레이저 시스템에 관한 것이다. 일부 실시 형태는 향상된 치료 효과를 위해 공통 광학 경로 상으로 2개 이상의 개별 레이저 에너지원의 방출물들을 조합하는 컴팩트하고 경량의 핸드-헬드 레이저 치료 장치에 관한 것이다.

레이저는 다양한 의료 및 치과 치료 절차의 응용을 가지며 대부분의 작업들 중 일부는 조직의 절단, 절제, 살균 또는 다른 치료를 포함한다. 레이저 방출물의 특정 파장, 출력 파워, 및 펄스뿐만 아니라 목표 조직의 흡수성에 따라, 근육 피부와 같은 연조직으로부터 치아 및 골과 같은 경조직으로 변화하는 생물학적 물질이 절단 및 절제될 수 있다. 레이저 시스템은 전형적으로 10 밀리와트 범위의 출력 파워 수준을 갖는 시스템이 미생물, 조직 생물 자극, 저-수준 광 치료, 및 다른 비-조직 파괴 응용을 가질지라도 수십 와트의 출력 파워 수준을 갖는다.

통상적인 레이저 시스템은 일반적으로 3가지의 주요 구성요소, 레이저 광을 생성하는 레이저 매체, 간접광을 방출하기 위하여 여기될 필요가 있는 형태로 레이저 매체에 에너지를 전달하는 파워 서플라이, 및 레이저 방사선의 방출을 시뮬레이팅하기 위하여 광을 집중시키는 광학 캐비티 또는 레조네이터를 포함한다. 레이저 방출물은 이용된 레이저 매체의 타입에 따라(예를 들어, 가스, 화학물, 염료, 금속 증기, 고상, 반도체 등) 자외선 파장, 가시광선 파장, 및 적외선 파장을 포함할 수 있다.

고 출력 파워를 필요로 하는 수술용 레이저 응용의 경우, 레이저는 대개 레이저 매체가 통합된 도판트 물질을 갖는 유리 구조물 또는 고체 호스트 결정으로 구성되는 고상 타입이다. 경 및 연조직 절제 응용에서, 1.064 ㎛의 방출물 파장을 갖는 네오디뮴-도핑된 이트륨 알루미늄 가닛(Nd:YAG), 2.94 ㎛의 방출물 파장을 갖는 에르븀-도핑된 이트륨 알루미늄 가닛(Er:YAG), 및 홀뮴-도핑된 이트륨 알루미늄 가닛 (Ho:YAG) 레이저가 대개 이용된다. 게다가, 에르븀 크롬 도핑된 이트륨, 스칸듐, 갈륨 가닛(Er, Cr:YSGG) 레이저가 의료용 치료 응용에서 성공적으로 이용된다. 이산화탄소, 크세논, 아르곤, 엑시머 레이저 가스(예컨대, 노블 가스 할로겐화물), 및 구리 증기 레이저가 또한 성공적으로 사용된다.

작업 중에, 광학 펌프(예를 들어, 플래시 램프)는 상승된 에너지 상태의 원자가 저 에너지 상태의 원자를 초과하는, 반전 분포 상태로 레이저 매체(예를 들어, 도핑된 고상 호스트 구조물)를 여기시키기 위하여 단-기간, 고강도, 비간섭 풀 스펙트럼 광을 생성한다. 플래시 램프 대신에, 전동 다이오드 레이저가 또한 이용될 수 있다. 레이저 매체는 광학 레조네이터를 형성하는 둘 이상의 반사 미러들 사이에 배열된다. 미러의 각각의 반사에 따라, 광은 광학 펌프에 의해 추가로 자극되어 광 증폭이 야기된다. 미러들 중 하나의 미러는 일부 증폭된 광이 레이저 방출물과 같이 캐비티에서 빠져나가도록 허용하는 부분 리플렉터이며, 또한 출력 커플러로 지칭될 수 있다. 연속 또는 반-연속 작업이 또한 가능할지라도 레이저 출력은 실질적으로 높은 순간 레이저 파워 출력을 야기할 수 있는 Q-스위칭과 같은 이러한 기술에 의해 펄스화된다.

대안으로, 레이저 다이오드는 또한 의료용 치료 응용에서 이용될 수 있다. 발광 다이오드에 대한 작업과 유사하게, 레이저 다이오드는 p 층과 n 층으로 구성되며, 이들 사이에 활성, 광자 방출 층이 제공된다. 고상 레이저와 같이, 반도체 조립체 내로 통합되는 출력 커플러 및 하나 이상의 리플렉터가 있고, 전류는 반전 분포 상태에 도달되도록 자극을 제공한다.

수술 응용에 적합한 통상적인 레이저 장치는 일반적으로 의사에 의해 수동 작동될 수 있는 핸드피스에 결합된 전술된 레이저 에너지원을 포함한다. 고 파워 요구 및 부수적인 안전 고려로 인해, 레이저 에너지원이 대개 환자 및 조작자로부터 떨어져 배치된다. 연장된 도파관, 즉 광 섬유 케이블이 레이저 에너지원을 핸드피스에 연결한다. 기본적인 구현에서, 핸드피스는 레이저 에너지원 및 도파관과 광 연통되는 팁을 포함한다. 팁은 방출된 레이저를 목표 조직 부위로 지향하고, 가변 형상의 구성이 단순한 원형 패턴을 포함하는 상이한 출력 프로파일을 산출할 수 있다. 레이저 방출물은 목표 조직 부위에 접근하는데 있어서 용이하고 조작자 유연성을 최대화하는 임의의 각도로 지향될 수 있다. 광학 경로는 다양한 리플렉터 장치를 사용하여 연결 케이블/핸드피스 축으로부터 오프셋배열될 수 있다.

간략히 전술된 바와 같이, 절단 및 절제 효율이 목표 조직에 의해 특정 파장의 흡수성 및 방출된 파장에 상당히 의존된다. 추가로, 펄스의 지속시간과 함께, 방출물의 강도는 조직이 익거나 또는 증기화되지 않게 보장하도록 설정되어야 한다(더 큰 상처 및 출혈을 유발할 수 있음). 레이저 방출물의 조사 이후에, 절제된 조직 부위는 탄화 구역, 액포에 의해 느슨해진 구역, 응고 구역 및 가역적 열 손상 구역에 의해 둘러싸인다. 응고 구역 및 결과적인 지혈의 형성은 조직이 출혈 없이 절단될 수 있도록 하는데 선호된다.

주변 조직에 대한 최소한의 손상에 따른 최상의 결과를 구현하기 위하여, 레이저 방출물 파라미터는 각각의 치료 응용에 대해 최적화되어야 한다. 대부분의 레이저 치료 장치는 이에 따라 레이저 방출물을 수반하지 않는 보충 특징부가 공지되었을지라도 하나의 수술에 대해 전용이다. 예를 들어, 수 공급 라인과 공기 공급 라인은 물과 공기를 목표 조직 영역으로 전달하기 위하여 핸드피스 내로 통합된다. 이는 목표 조직을 냉각시키고 파편을 제거한다. 파편 제거를 추가로 돕기 위하여, 또한 진공 라인이 포함된다. 효과를 향상시키기 위하여 물과 공기의 사용은 이들 목적에 제한되지 않고 대안의 절단 메커니즘에 의한 레이저 에너지가 목표 조직 부위로부터 이격된 공간 내에 있는 분무화된 유체 입자의 분포로 지향되며, 이는 예를 들어, 미국 특허 제5,741,247호에 개시된다. 레이저 에너지는 목표 표면으로 기계식 절단력을 부여하고 이를 확장시키는 분무화된 유체 입자와 상호작용한다.

다수의 레이저 방출물이 단일의 레이저 시스템 내로 통합되는 한, 미국 특허 제5,139,494호에 개시된 바와 같은 현존 시스템은 다수의 레이저 에너지원에 결합되는 목표 조직에 대한 단일의 레이저 카테터의 사용을 도시하며 이들 각각은 상이한 치료 효과를 갖는다. 레이저원은 개별적으로 활성화되고 동시 작업이 지시될지라도, 각각의 레이저 에너지원은 공지된 효과를 위한 독립 유닛으로서 작동하도록 구성된다. 대안으로, 상이한 파장과 지속시간에서 레이저 에너지의 선택적 방출을 허용하는 레이저원의 조절이 고려된다.

따라서, 당업계에서는 핸드피스 내로 통합된 듀얼 레이저 에너지원을 갖는 개선된 핸드헬드 레이저 치료 장치에 대한 요구가 있다. 또한, 독립적으로 작동하는 듀얼 레이저원의 치료 능력을 초과하는 향상된 치료 능력을 구현하기 위하여 동시 레이저 방출의 요구가 있다. 또한, 이들 레이저 방출물은 공통의 광학 경로를 따라 전달되는 것이 선호된다.

일부 실시 형태에서, 향상된 치료 효과를 위해 공통 광학 경로 상으로 2개의 개별 레이저 에너지원의 방출물을 조합하는 핸드헬드 레이저 치료 장치가 제공된다. 더욱 구체적으로, 장치는 이의 내부에 배열된 개별 제1 및 제2 레이저원을 갖는 하우징을 포함한다. 2개의 내부 레이저원으로부터의 레이저 에너지 방출물은 하우징의 내부에 형성된 레이저 전송 경로를 통하여 장치의 전달 팁에 개별적으로 또는 동시에 전송될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로의 고유 구조물과 함께, 제1 및 제2 레이저원의 구조적 및 기능적 특징이 경량이 핸드헬드 하우징의 공간 제약 내에서 장치의 작동의 효율을 제공하도록 구성된다. 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로는 내부에 통합된 다양한 보조 전송 구성요소를 가지며 다수의 세그먼트 내로 통합된다. 이들 구성요소는 제1 및 제2 벤딩 미러, 시준 렌즈, 포커싱 렌즈, 및 선택적으로 커플링 섬유 및 포커싱 미러를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 레이저원 및 서로에 대해 내부에 통합된 전송 구성요소 및 이러한 세그먼트의 각 배향 및 공간 관계에 따른 전송 경로의 다양한 세그먼트의 길이는 하기에서 더욱 상세히 기재된 바와 같이 전술된 목적을 구현하기 위한 장치 내에서 선택된다.

본 발명의 일부 실시 형태는 컴팩트하고, 경량인 핸드-헬드 레이저 치료 장치를 포함하는데, 핸드-헬드 레이저 치료 장치는 하우징, 제1 빔 특성을 갖는 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제1 레이저원, 제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성을 갖는 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고 하우징 내에 부분적으로 배열된 제2 레이저원, 하우징의 일부로부터 돌출되고 전달 축을 형성하는 신장된 전달 팁, 및 전달 팁에 대한 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 전송을 돕도록 구성되고 하우징 내에 형성된 레이저 전송 경로를 포함하고, 레이저 전송 경로는 소정의 길이를 갖는 복수의 세그먼트 및 제1 및 제2 레이저원으로 그리고 서로에 대한 각 배향 및 소정의 공간 관계로 세그먼트 내로 통합되는 복수의 보조 전송 구성요소를 포함하고, 각각의 제1 및 제2 레이저원에 대해 그리고 서로에 대한 보조 전송 구성요소의 공간 관계, 각 배향 및 세그먼트의 길이는 제1 및 제2 레이저 빔의 제1 및 제2 빔 특성이 전달 팁에 대한 제1 및 제2 레이저 빔의 동시 전송을 형성하는 레이저 전송 경로의 세그먼트들 중 하나의 세그먼트 내에서 조합될 수 있도록 구성 및 배열된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원은 고 피크 파워, 플래시 램프 펌핑형, 고상 레이저를 포함하고, 제2 레이저원은 고 평균 파워 다이오드 레이저 및 다이오드 펌핑형 섬유 레이저들 중 하나 이상을 포함한다.

일부 실시 형태에서, 제1 레이저원은 제1 레이저원 축을 따라 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고, 제2 레이저원은 제2 레이저원 축을 따라 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되며, 레이저 전송 경로는 제1 레이저원 축과 동축 정렬되는 제1 축을 형성하는 제1 세그먼트, 제1 축에 대해 소정의 각도로 연장되는 제2 축을 형성하는 제2 세그먼트, 및 제2 축에 대해 소정의 각도로 연장되고 제2 레이저원 축과 동축 정렬되는 제3 축을 형성하는 제3 세그먼트를 포함한다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로 내로 통합된 전송 구성요소는 제1 축으로부터 제2 축으로 그리고 제2 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 사이에 배열된 제1 벤딩 미러, 제2 축으로부터 제3 축으로 그리고 제3 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제2 세그먼트와 제3 세그먼트 사이에 배열된 제2 벤딩 미러, 및 전달 팁을 향하여 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 렌즈를 포함한다.

일부 실시 형태에서, 치료 장치는 제2 레이저원과 제2 벤딩 미러 사이의 제2 레이저원 축을 따라 배열된 시준 렌즈를 추가로 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원은 제1 축을 따라 소정의 제1 거리만큼 제1 벤딩 미러로부터 이격되고, 제1 및 제2 벤딩 미러는 제2 축을 따라 소정의 제2 거리만큼 서로 이격되고, 제2 벤딩 미러는 제3 축의 일부를 따라 소정의 제3 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격되며, 제2 레이저원은 제1, 제2 및 제3 거리의 합보다 작은 소정의 제4 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격된다. 일부 실시 형태에서, 제1, 제2 및 제3 거리의 합은 25 mm 이상이다.

일부 실시 형태에서, 전달 팁은 마주보는 입력 및 출력 단부를 형성하고, 이의 전달 축은 제3 세그먼트의 제3 축과 동축 정렬되며, 포커싱 렌즈는 전달 팁의 입력 단부 상으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로 내에 통합된 전송 구성요소는 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열되고 마주보는 입력 및 출력 단부를 형성하는 신장된 커플링 섬유 - 포커싱 렌즈는 커플링 섬유의 입력 단부 상으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성됨 - , 및 전달 팁의 전달 축으로 제3 축으로부터 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 포커싱을 돕도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 미러를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 전달 팁의 전달 축은 제3 축에 대해 약 90°의 각도로 연장된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유는 아치형 윤곽을 포함하는 굽힘부(bend)를 포함하고, 출력 단부를 형성하는 커플링 섬유의 일부는 포커싱 렌즈와 제2 벤딩 미러 사이의 제3 축의 선형 부분에 대해 소정의 각도로 연장되고, 전달 팁의 전달 축은 제3 축의 선형 부분에 대해 약 90° 내지 약 180°의 각도로 연장된다.

본 발명의 일부 실시 형태는 컴팩트하고, 경량인 핸드-헬드 레이저 치료 장치를 포함하는데, 핸드-헬드 레이저 치료 장치는 제1 빔 특성을 갖는 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성된 제1 레이저원, 제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성을 갖는 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성된 제2 레이저원, 및 치료 장치로부터 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 전송을 돕도록 구성된 레이저 전송 경로를 포함하고, 레이저 전송 경로는 소정의 길이를 갖는 복수의 세그먼트 및 제1 및 제2 레이저원으로 그리고 서로에 대한 각 배향 및 소정의 공간 관계로 세그먼트 내로 통합되는 복수의 보조 전송 구성요소를 포함하고, 각각의 제1 및 제2 레이저원에 대해 그리고 서로에 대한 구성요소의 공간 관계, 각 배향 및 세그먼트의 길이는 제1 및 제2 레이저 빔의 제1 및 제2 빔 특성이 치료 장치로부터 제1 및 제2 레이저 빔의 동시 전송을 형성하는 레이저 전송 경로의 세그먼트들 중 하나의 세그먼트 내에서 조합될 수 있도록 구성 및 배열된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로 내로 통합된 전송 구성요소는 제1 축으로부터 제2 축으로 그리고 제2 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 사이에 배열된 제1 벤딩 미러, 제2 축으로부터 제3 축으로 그리고 제3 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제2 세그먼트와 제3 세그먼트 사이에 배열된 제2 벤딩 미러, 및 제3 세그먼트 내의 제3 축을 따라서 소정의 지점으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 렌즈를 포함한다.

본 발명의 일부 실시 형태는 컴팩트하고, 경량인 핸드-헬드 레이저 치료 장치를 포함하는데, 핸드-헬드 레이저 치료 장치는 신장된 하우징, 하우징으로부터 돌출된 전달 팁, 제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 형성하도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제1 레이저원 출력부를 포함한 제1 레이저원, 제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 형성하도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제2 레이저원 출력부를 포함한 제2 레이저원, 제1 소정의 거리를 가지며 전달 팁과 제1 레이저원 출력부 사이에 형성된 제1 전송 경로, 및 제1 소정의 거리와 상이한 제2 소정의 거리를 가지며 전달 팁과 제2 레이저원 출력부 사이에 형성된 제2 전송 경로를 포함하고, 제1 전송 경로와 제2 전송 경로의 적어도 일부는 동축을 이룬다.

제1 및 제2 레이저원은 조직 치료를 상승적으로 향상시키는 조합된 레이저 방출물을 생성하도록 작동될 수 있다. 게다가, 듀얼 레이저 방출물을 이용한 치료의 효과는 치료의 절제부 형성의 경우 절제 폭 감소, 절제 깊이 증가 및 주변 조직에 유해한 탄화를 감소시키는 수 스프레이의 추가에 따라 증가될 수 있다. 두 레이저원의 동시 작동으로부터 상승적 박테리아, 생체-자극 또는 상처 치유와 통증 감소 이점이 또한 고려된다. 예시로서, 본 발명의 일부 실시 형태에 따라서, 레이저원들 중 하나는 주요하게는 전체 박테리아를 사멸하지 않고 약화된 비교적 제한된 박테리아 사멸 효과를 가지면서 절제를 위해 사용될 수 있는 데 있다. 제1 레이저원이 펄스화된 후에 제2 레이저원은 이러한 방출물이 통상적인 박테리아를 사멸할 수 있을지라도 약화된 박테리아를 사멸하는 또 다른 방출물을 생성할 수 있는 데 있다. 게다가, 생체 자극 응용에 있어서 하나의 레이저원에 따른 저 수준 레이저 치료의 효과는 조직 내에 압력파를 생성하는 또 다른 레이저원에 따라 증가될 수 있다. 통증 감소가 또한 가능한데, 여기서 제1 레이저원은 조직을 침투하고 신경 종말을 스터닝하며 제2 레이저원은 조직을 절제하며, 이에 따라 제2 레이저원에 따른 치료로부터 야기될 수 있는 통증 신호가 줄어든다. 제1 및 제2 레이저원으로부터 방출물을 선택적으로 조정하는 제어 시스템이 전술된 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법을 포함하는데, 상기 방법은 목표 조직 부위 상에 제1 치료 효과를 가지며 목표 조직 부위에 제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 인가하는 단계, 및 제1 레이저 방출물로부터의 제1 치료 효과에 목표 조직 부위가 노출되는 동안에 제1 레이저 방출물을 인가하는 소정의 기간 내에 인가되고 목표 조직 부위에 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계를 포함하고, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 제2 치료 효과 단독 및 제2 치료 효과 단독보다 큰 추가 치료 효과를 포함한다.

본 방법의 일부 실시 형태는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법을 포함하며, 상기 방법은 목표 조직 부위 상에 제1 치료 효과를 가지며 목표 조직 부위에 제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 인가하는 단계, 및 목표 조직 부위에 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계 - 제2 빔 특성은 제1 빔 특성과 상이하고 제1 치료 효과와 상이한 제2 치료 효과를 가지며, 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물로부터의 제1 치료 효과에 목표 조직 부위가 노출되는 동안에 제2 레이저 방출물을 인가하는 소정의 기간 내에 인가됨 - 를 포함하고, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 제1 치료 효과 및 제1 치료 효과와 독립적인 제2 치료 효과 둘 모두와 상이한 시너지 치료 효과를 포함하고, 제2 치료 효과는 서로 비-선형적으로 향상된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 치료 장치의 단일의 출력부로부터 조합되고 방출된다. 제3 치료 효과 및 제3 빔 특성에 의해 형성된 제3 레이저 방출물을 목표 조직에 인가하는 단계를 추가로 포함하고, 제1 레이저 방출물, 제2 레이저 방출물, 및 제3 레이저 방출물은 제1 치료 효과, 제2 치료 효과 및 제3 치료 효과와 상이한 또 다른 시너지 효과를 갖는다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직 부위에 인가되고 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물의 펄스보다 긴 지속시간 동안에 목표 조직 부위에 인가된다. 제1 치료 효과는 생체막을 포함하는 목표 조직 부위 상에서 임의의 박테리아를 약화시키는 압력파를 포함하고, 박테리아는 압력파에 응답하여 생체막 및 박테리아 멤브레인의 파열에 의해 약화되고, 제2 치료 효과는 인가된 방사선에 대한 박테리아 생존 임계수준 미만의 수준의 적외선 및 자외선 방사선의 인가에 의해 유도되고, 시너지 치료 효과는 약화된 박테리아의 중립화, 사멸 및 염증 조직 상태의 감소 중 하나 이상이다.

방법의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물은 고 피크 파워 플래시 램프 펌핑형 고상 레이저원을 포함하는 고상 레이저원으로부터 생성되고, 제2 레이저 방출물은 다이오드 레이저원을 포함하는 레이저원으로부터 생성된다. 일부 실시 형태에서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 각각 출력 파워를 포함하고, 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워보다 크다.

일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직 부위에 인가된다. 제1 치료 효과는 제1 절제 깊이를 포함하고, 제2 치료 효과는 제1 절제 깊이와 상이한 제2 절제 깊이를 포함하고, 시너지 치료 효과는 제1 절제 깊이와 제2 절제 깊이 중 하나의 깊이보다 깊은 제3 절제 깊이를 포함한다. 제2 절제 깊이는 절제에 의해 형성되지 않는다.

일부 실시 형태에서, 유체를 목표 조직 부위에 인가하는 단계를 추가로 포함하한다. 일부 실시 형태에서, 제1 치료 효과는 목표 조직 부위의 주변 조직에 제1 수준의 생체-자극 에너지의 인가를 포함하고, 제2 치료 효과는 치료 부위의 생체-자극을 위해 직접적으로 특정되지 않은 치료 절차를 포함하고, 시너지 치료 효과는 두 치료 효과의 시너지 작용의 결과를 포함한다.

방법의 일부 실시 형태에서, 제2 치료 효과는 수술 절단, 병든 조직의 제거, 및 치료 부위에서 박테리아의 감소 중 하나 이상이다. 추가로, 방법의 일부 실시 형태에서, 시너지 치료 효과는 염증 감소 효과, 상처 치유 및 조직 재생 중 하나 이상이다.

일부 실시 형태에서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 출력 파워를 포함하고, 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워와 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 절제 수준(ablative level)이다. 방법의 일부 실시 형태에서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 출력 파워를 포함하고, 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워와 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 절제-미만 수준(sub-ablative level)이다.

일부 실시 형태에서, 목표 조직 부위의 실질적인 무-통증 레이저 절제를 위한 방법은 제1 레이저 방출물을 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제1 레이저 방출물은 신경 종말의 스터닝을 유발하는 무통증을 포함함 - , 목표 조직 부위에 제1 레이저 방출물을 인가한 후에 목표 조직 부위에 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계 - 제2 치료 효과를 갖는 제2 레이저 방출물은 목표 조직 부위의 절제를 포함함 - 를 포함하고, 스터닝된 신경 종말은 목표 조직 부위에 제2 레이저 방출물의 인가에 응답하여 개시되는 통증 신호의 전송을 실질적으로 차단한다. 일부 실시 형태에서, 스터닝된 신경 종말은 목표 조직 부위를 둘러싸고 이에 인접한 영역에 스터닝된 신경 종말을 포함한다.

일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물은 근적외선 스펙트럼 파장을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직에 인가된다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 치료 장치의 단일의 출력부로부터 조합 및 방출된다.

일부 실시 형태에서, 목표 조직 부위의 레이저 치료를 위한 방법은 제1 파장을 갖는 제1 레이저 방출물 펄스를 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제1 레이저 방출물 펄스는 목표 조직 부위 상에 존재하는 일부 박테리아의 멤브레인을 파열시키는 압력파를 생성함 - , 제1 파장과 상이한 제2 파장을 갖는 제2 레이저 방출물을 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물 펄스에 의해 생성된 압력파로부터 약화된 박테리아를 중립화시킴 - 를 포함하고, 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물 펄스의 출력 파워 수준보다 낮은 출력 파워 수준을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저 방출물 펄스는 3 마이크로미터의 범위를 가지며, 고 피크 파워 플래시 램프 펌핑형 고상 레이저원으로부터 생성된다.

본 발명의 실시 형태가 첨부 도면에 따라 하기 상세한 설명으로부터 최선으로 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 구성된 핸드헬드 치료 장치의 상면도.
도 2는 도 1의 선 2-2을 따라 취한 단면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 다양한 내부 구성요소의 도식적인 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라 구성된 핸드 헬드 치료 장치의 상면도.
도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 취한 단면도.
도 6은 레이저 펄스의 파 형태, 수 버블 크기, 압력파, 수 이온화 및 박테리아에 대한 효과를 그래프로 나타내고 다양한 작업 단계에 걸쳐 제1 레이저원과 제2 레이저원이 펄수화되고, 본 발명의 일부 실시 형태의 핸드헬드 치료 장치의 조합된 시너지 항균 효과를 도시하는 도면.

본 발명의 제한하는 것이 아니라 본 발명의 다양한 실시 형태를 도시하기 위한 목적으로 도면을 참조하면, 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 구성된 핸드-헬드, 듀얼 파장 치료 장치(hand-held, dual wavelength treatment device) 또는 핸드-피스(10)를 도시한다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 도 1의 선(2-2)을 따라 취한 단면도를 도시하는 도 2에 도시된 바와 같이 주 몸체 영역(14), 원위 헤드 영역(16), 및 넥 영역(18)을 포함하는 3개의 개별 영역을 형성한다. 넥 영역(18)은 주 몸체 영역(14)과 원위 헤드 영역(16) 사이에 전이부를 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 실시 형태에서, 넥 부분(18)은 일반적으로 아치형 윤곽 또는 프로파일을 포함한다. 하기에서 더욱 상세히 언급된 바와 같이, 이 아치형 윤곽에 따라 레이저 에너지가 하우징(12) 내에 형성된 레이저 전송 경로의 3개의 세그먼트들 중 하나의 세그먼트에 대해 미리정해진 각도로 연장되고 전달 팁(17)에 의해 형성된 전달 축(DA)을 따라 팁(17) 또는 신장된 전송 섬유의 출력 단부(17b)로부터 전송된다(목표 표면으로 레이저 에너지를 지향). 그러나, 또한 하기에서 더 상세히 기재되는 대안의 실시 형태에서, 하우징(12)은 레이저 에너지에 대한 전달 축이 레이저 전송 경로의 3개의 세그먼트들 중 하나와 동축 정렬 상태로 연장되도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 일반적으로 원형 단면 형상을 가지며 - 주 몸체 영역(14)이 관형임 - 중공 구조인 하우징(12)을 포함한다. 도 1의 도면에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 하우징(12)은 전체 길이(L)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 전체 길이(L)는 약 50 mm 내지 약 300 mm의 범위일 수 있다. 추가로 일부 실시 형태에서, 주 몸체 영역(14)은 약 8 mm 내지 약 40 mm의 직경 또는 폭을 포함할 수 있다. 그러나, 임의의 실시 형태에서, 하우징(12)의 크기 및 특히 주 몸체 영역(14)의 직경은 하기에서 더욱 상세히 기재된 바와 같이 다양한 치료 프로토콜을 제공하기 위하여 쉽사리 이동 또는 조종되고 의료 임상 의사의 손으로 편안하게 파지할 수 있도록 선택될 수 있다. 따라서, 다른 실시 형태에서, 전체 길이(L)는 약 50 mm 미만 또는 약 300 mm 초과일 수 있고 및/또는 몸체 영역(14)은 8 mm 미만 또는 약 40 mm 초과의 폭 또는 직경을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 하우징(12)에 결합된 복수의 레이저원(laser source)을 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시 형태는 하우징(12)에결합된 2개 이상의 레이저원을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)과 제2 레이저원(22)은 하우징(12)에 결합될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 내측에 배열되는 제1 레이저원(20)을 포함할 수 있다. 다른 한편, 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 단지 일부, 특히 이의 전송 섬유(24)가 하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 내부로 연장될 수 있다. 이에 관하여, 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 나머지 부분은 장치(10)와 함께 사용되는 기저 유닛(도시되지 않음) 내에 배열될 수 있다. 그러나, 장치(10)의 변형예에 따라서, 제1 레이저원(20)와 같이 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22) 전체는 하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 내부에 배열될 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)은 고 피크 파워(high peak power), 플래시 램프 펌핑형(flash lamp pumped), 서로 나란히 연장될 수 있는 신장된 플래시 램프(24) 및 신장된 레이저 로드(26)를 포함하는 고상 레이저를 포함한다. 더욱 구체적으로, 일부 실시 형태에서, 플래시 램프(24)와 레이저 로드(26)는 각각 이격되고 일반적으로 평행한 축(즉, 플래시 램프 축 및 레이저 로드 축)을 따라 연장될 수 있고 레이저 로드(26)는 플래시 램프(24)에 인접하게 배치된다. 이 경우에, 플래시 램프 펌핑형 레이저의 통상적인 작동 모드는 레이저 에너지가 플래시 램프(24)로부터 레이저 로드(26)로 전송되도록 허용한다. 본 발명의 일부 실시 형태는 프리 러닝(free running) 또는 Q-스위칭 모드로 작동하는 약 300 nm 내지 약 3000 nm의 파장 범위에 있는 제1 레이저원(20)에 대한 작동 파라미터를 포함한다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)의 펄스 반복률(pulse repetition rate)이 최대 약 1000 Hz의 단일 샷 모드로부터의 범위일 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태는 약 10 nsec 내지 약 1 msec의 펄스 지속시간(pulse duration)을 갖는 제1 레이저원(20)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)의 빔 확산(beam 확산)은 약 0.5 mrad 내지 약 30 mrad의 범위일 수 있다.

도 2의 사시도를 참조하면, 본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)은 레이저 로드(26)의 일 단부에 배열된 출력 커플러(output coupler, 28)(즉, 하우징(12)의 넥 영역(18)에 가장 근접하게 배열된 단부), 및 레이저 로드(26)의 다른 단부에 배열된 리플렉터(30)를 추가로 포함한다. 본 발명의 일부 실시 형태는 또한 레이저 로드(26) 및 플래시 램프(24)의 일부를 수용하는 신장된 유동 튜브 또는 리플렉터(32)를 포함한다. 이에 관하여, 공지된 작동 원리에 따라서, 리플렉터(32)는 플래시 램프(24)로부터 레이저 로드(26)로의 레이저 에너지의 전송을 도울 수 있다. 일부 실시 형태에서, 레이저 에너지는 레이저 로드(26)를 통하여 전술된 출력 커플러(28)로 이동할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)은 고 평균 파워 다이오드 레이저 또는 다이오드 펌핑형 섬유 레이저를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 작동 파라미터는 약 300 nm 내지 약 3000 nm의 파장 범위를 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)은 연속 또는 반-연속 모드로 작동할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 펄스는 최대 약 1000 Hz의 단일 샷으로부터 반복률에 따라 작동할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 펄스는 약 1 μsec로부터 연속 모드로 펄스 지속시간에 따라 작동될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)은 약 10 mW로부터 최대 약 100 W의 평균 출력 파워에 따라 작동할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 펄스는 약 0.5 mrad 내지 약 0.5 rad의 빔 확산에 따라 작동할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 전술된 바와 같이 플래시 램프(24), 레이저 로드(26), 출력 커플러(28) 및 제1 레이저원(20)의 리플렉터(32)가 하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 내부에 배열될 수 있고, 단지 제2 레이저원(22)의 전송 섬유923)만이 주 몸체 영역(14)의 내부로 연장될 수 있다. 이에 관하여, 전술된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)의 나머지 구성요소는 장치(10)와 함께 사용되는 기저 유닛 내에 배열될 수 있다. 추가로, 전송 섬유(23)는 하기에서 더욱 상세히 기재된 바와 같이 기저 유닛과 장치(10) 사이에 커넥터 케이블(56) 내에서 하우징(12)으로터 기저 유닛으로 연장될 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 활성화 시에 제1 빔 특성을 갖는 레이저 빔의 방출을 도울 수 있는 제1 레이저원(20)을 포함한 장치(10)를 포함한다. 유사하게, 일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)은 활성화 시에 제2 빔 특성을 갖는 레이저 빔의 방출을 도울 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "빔 특성"은 파장, 확산, 빔 직경, 출력 파워, 펄스 지속시간(주기적이든지 또는 연속적), 듀티 사이클, 펄스 주파수, 및 다양한 치료 효과를 구현하기 위하여 조절될 수 있는 임의의 다른 파라미터를 포함하지만 이에 제한되지 않은 방출물 및 작동 파라미터 중 임의의 하나 또는 조합을 지칭한다. 또한, 장치(10) 내에서 제1 및 제2 레이저원(20, 22)에 의해 생성된 레이저 빔의 빔 특성이 서로 상이할 수 있는 것으로 고려된다(즉, 전술된 하나 이상의 방출물 및 작동 파라미터가 레이저 빔 내에서 변화할 수 있음).

본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 제1 레이저원(20)과 제2 레이저원(22)의 2가지의 개별 방출물이 단일의 전달 팁(17)으로부터 출력을 위하여 조합되도록 허용하는 고유 구조물이 제공될 수 있는 하우징(12) 내에 형성된 전술된 레이저 전송 경로를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 다양한 내부 구성요소의 도식적 도면을 도시하고, 추가로 서로에 대해 이러한 구성요소의 공간 관계의 복수의 잠재적 변형예를 도시하며, 일부 실시 형태에서, 전송 경로의 구조물은 추가로 제1 레이저원(20)의 전체 및 제2 레이저원(22)의 적어도 일부를 따라 핸드-헬드 하우징(12)의 내부에 수용되도록 허용된다. 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17)에 도달 시에, 레이저 에너지는 전달 팁(17)에 의해 형성된 전달 축(DA)을 따라 전송될 수 있고 그 후에 치료 부위로 전송될 수 있다.

빔 확산은 일반적으로 파장에 반비례하는 것으로 당업자에게 인식된다. 전술된 바와 같이, 제1 레이저원(20)과 제2 레이저원(22)은 실질적으로 중첩 출력 파장 범위를 가질 수 있지만 본 발명의 다양한 실시 형태에 따라서 이는 정확히 동일한 파장으로 작동되지 않는다(본 명세서에서 기재된 바와 같은 실시 형태에 따라 레이저원(20, 22)이 동일한 파장에서 작동되는 것이 배제되고 일부 대안의 실시 형태에서, 레이저원(20, 22)은 실질적으로 동일한 파장에서 작동될 수 있음). 따라서, 다양한 출력 파장을 기초로, 일부 실시 형태에서, 빔 확산은 제1 레이저원(20)과 제2 레이저원(22) 간에 상이한 것으로 이해된다. 빔 확산은 또한 레이저 에너지원의 세부사항에 따르며, 추가로 상이한 레이저 타입으로 인해 가변성이 도입된다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)은 고상 형상을 포함할 수 있고 반면 제2 레이저원(22)은 다이오드 형상을 포함할 수 있다. 따라서, 2개의 레이저원의 전술된 기재에 따라, 제1 레이저원(20)은 약 0.5 mrad 내지 약 30 mrad의 빔 확산을 포함할 수 있는 반면 제2 레이저원(22)은 약 0.5 mrad to 0.5 rad의 빔 확산을 포함할 수 있다(즉, 고상 레이저가 다이오드 레이저보다 더 작은 확산을 가짐).

본 발명의 일부 실시 형태에 따라서, 상이한 파장 및 확산의 상이한 빔 특성을 갖는 레이저 빔이 단일의 최종 전송 경로 내로 효과적으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 주어진 단일의 포커싱 요소가 소정의 초점 거리를 갖는 경우에, 일부 실시 형태에서, 이는 포커싱 요소(하기에서 더 상세히 기재됨)와 제1 및 제2 레이저원(20, 22)의 방출 출력들 산의 각각의 거리를 변화시킴으로써 구현될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 더 긴 거리는 핸드-헬드 하우징(12)의 공간 제약 내에서 증가된 거리를 허용하고 제1 레이저원(20)에 대해 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시 형태는 장치(10) 내에서 일반적으로 Z-형 형상을 갖는 전송 경로를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 사시도를 참조하면, 일부 실시 형태에서, Z-형 레이저 전송 경로는 레이저 로드 축과 동축으로 정렬된 제1 축(AX1)을 형성하는 선형 구성된 제1 부분 또는 세그먼트를 포함할 수 있다(또한 이는 제1 레이저원 축으로 지칭될 수 있음). 추가로, 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로는 또한 제1 세그먼트의 제1 축(AX1)에 대해 소정의 각도로 연장되는 제2 축(AX2)을 형성할 수 있는 선형 구성된 제2 세그먼트(S2)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 세그먼트에 추가로, 레이저 전송 경로는 제3 축(AX3)을 형성하는 제3 세그먼트(S3)를 포함할 수 있고, 이의 적어도 일부는 제2 세그먼트의 제2 축(AX2)에 대해 소정의 각도로 선형 연장될 수 있다. 하기에서 더욱 상세히 기재된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)의 일부는 전송 섬유(23)의 적어도 일부에 의해 형성된 제2 레이저원(22)의 제2 레이저원과 동축 정렬되고(하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 내부 내로 연장됨) 제1 세그먼트(S1)의 제1 축에 대해 실질적으로 평행하게 이격되어 연장될 수 있는 선형 형상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 복수의 상이한 작동 모드로 기능을 하는 장치(10)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 단지 제1 레이저원(20)이 작동하는 작동 모드를 포함할 수 있고, 이에 따라 레이저 빔이 각각 전달 팁(17)으로 레이저 전송 경로의 제1, 제2 및 제3 세그먼트에 의해 형성된 제1, 제2 및 제3 축(AX1, AX2, AX3)을 따라 이동한다. 본 발명의 추가 실시 형태에서, 제2 작동 모드는 단지 제2 레이저원(22)만이 활성화시키며, 이에 따라 제2 레이저원 축을 따라 그 뒤에 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)을 따라 전달 팁(17)으로 레이저 빔이 이동한다. 본 발명의 일부 다른 실시 형태에서, 장치(10)는 제1 및 제2 레이저원(20, 22)이 동시에 활성화되는 제3 작동 모드를 포함할 수 있고, 이에 따라 레이저 빔이 전달 팁(17)에 도달하기에 앞서 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)을 따라 조합된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)과 출력 커플러(28)는 제1 레이저원 축과 동축으로 정렬된 제1 축(AX1)을 따라서 그리고 레이저 전송 경로의 제1 세그먼트(S1) 내로 제1 레이저원 축을 따르는 방향으로 제1 레이저원(20)의 레이저 로드(26)로부터 레이저 빔의 전송을 돕도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 출력 커플러(28)로부터 가장 떨어져 배열된 레이저 전송 경로의 제1 세그먼트(S1)의 제1 축(AX1)의 단부에 위치됨으로써 레이저 전송 경로 내로 통합될 수 있는 제1 벤딩 미러(bending mirror, 34)를 포함할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 제1 벤딩 미러(34)는 제2 축(AX2)을 따라 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2) 내로 그리고 이를 통하여 제1 축(AX1)을 따라 레이저 전송 경로의 제1 세그먼트(S1)를 통하여 그리고 제1 레이저원 축을 따라 이동할 수 있는 제1 레이저원(20)으로부터의 레이저 빔 방출물(도 3에서 레이저 로드(26)로부터 방출되는 것으로 도시됨)을 지향하도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 레이저 전송 경로의 제1 세그먼트(S1)의 길이에 일반적으로 대응하는 소정의 거리(D1)는 제1 벤딩 미러(34)로부터 제1 레이저원(20)의 출력 커플러(28)를 분리할 수 있다. 게다가, 화살표로 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 소정의 각도(A1)가 레이저 전송 경로의 제1 및 제2 세그먼트의 제1 및 제2 축(AX1, AX2) 사이에 형성될 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 제2 벤딩 미러(36)를 추가로 포함하는 장치(10)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 일부 실시 형태에서, 제2 벤딩 미러(36)는 제2 세그먼트(S2)의 제2 축(AX2)의 단부에 위치되고 레이저 전송 경로 내로 통합될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 벤딩 미러(36)는 전달 팁(17)을 향하여 제3 축(AX3)을 따라 그리고 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3) 내로 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2)의 제2 축(AX2)을 따라 이동하는 제1 레이저원(20)으로부터 레이저 빔 방출물을 지향하도록 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2)의 길이에 일반적으로 대응하는 소정의 거리(D2)는 제1 및 제2 벤딩 미러(34, 36)를 서로 분리한다. 추가로, 소정의 각도(A2)가 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)의 선형 구성된 일부와 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2)의 제2 축(AX2) 사이에 형성된다. 게다가, 이 제3 세그먼트(S3)는 일반적으로 제1 세그먼트(S1)에 의해 형성된 제1 축(AX1)에 대해 실질적으로 평행하게 이격되어 연장된다.

일부 실시 형태에서, 장치(10)는 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)에 의해 형성된 제3 축(AX3)의 선형 구성된 부분과 동축 정렬되는 제2 레이저원 축을 따라 레이저 빔의 전송을 돕도록 구성되는 제2 레이저원(22)을 포함할 수 있다. 이들 선을 따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 제2 레이저원 축을 따라 제2 벤딩 미러(36)와 제2 레이저원(22) 사이에 개재된 시준 렌즈(38)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시준 렌즈(38)는 제3 축(AX3)을 따라서 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3) 내로 그리고 제2 벤딩 미러(36)로 그리고 이를 통하여 제2 레이저원을 따라 레이저 빔의 전송을 돕고 제2 레이저원(22)에 의해 생성된 레이저 빔을 효과적으로 시준하고 및/또는 이의 폭을 좁히는(narrowing) 기능을 한다. 일부 실시 형태에서, 소정의 거리(D4)는 제2 레이저원(22)으로부터 시준 렌즈(38)를 분리한다. 일부 실시 형태에서, 이 거리(D4)sms 제2 레이저원(22)의 전송 섬유(23)로부터의 방출물의 측정 특성(예를 들어, 빔 확산 및 파장)에 따라 선택적으로 변화할 수 있고 이를 기초로 한다.

본 발명의 일부 실시 형태는 레이저 전송 경로 내로 통합되고 더욱 구체적으로는 제3 세그먼트(S3) 내에 있는 포커싱 렌즈(40), 신장된 커플링 섬유(42), 포커싱 미러(44)를 추가로 포함하는 장치(10)를 포함한다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 포커싱 렌즈(40), 커플링 섬유(42) 및 포커싱 미러(44)는 일렬로 이의 제3 축(AX3)을 따라 전송 섬유의 제3 세그먼트(S3) 내에 배열된다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 포커싱 렌즈(40)는 커플링 섬유(42)와 제2 벤딩 미러(36) 사이에 배열될 수 있고, 커플링 섬유(42)는 포커싱 미러(44)와 포커싱 렌즈(40) 사이에 배열될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 커플링 섬유(42)는 하우징(12)의 넥 영역(18)의 윤곽과 대략 일치되는 다소 아치형 윤곽을 갖는다. 본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 포커싱 렌즈(40)를 향하여 지향된 커플링 섬유(42)의 단부에 배열되는 커플링 섬유 입력부(43)를 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 포커싱 렌즈(40)로부터 제2 벤딩 미러(36)를 분리하는 소정의 거리(D3)를 갖도록 구성될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 레이저원(20)으로부터의 레이저 빔 방출물은 제2 벤딩 미러(36)와 시준 렌즈(38)를 통하여 제2 레이저원 축을 따라 이동하는 제2 레이저원(22)으로부터의 레이저 빔 방출물 및/또는 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3) 내로 제2 벤딩 미러(36)에 의해 지향될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 레이저 빔은 전달 팁(17)을 향하여 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)을 따라 실질적으로 동시에 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 레이저원(20, 22)이 개별적으로 에너자이징되기 보다는 동시에 에너자이징되는 경우, 이에 의해 생성된 레이저 빔이 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)을 따라 일치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 레이저 빔이 커플링 섬유(42)의 커플링 섬유 입력부(43) 상으로 하나 이상의 레이저 빔을 효과적으로 포커싱하는 포커싱 렌즈(40)를 통과할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유 입력부(43)를 통하여 커플링 섬유(42) 내로 전송된 후에, 하나 이상의 레이저 빔이 커플링 섬유 입력부(43) 내로 연장되는 단부에 마주보는 단부에 배열된 보호 창(46)(도 2에 도시됨)으로 그리고 이를 통하여 커플링 섬유(42)에 의해 광학적으로 유도될 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유(42)의 보호 창(46)을 통과한 후에, 하나 이상의 레이저 빔은 일부 실시 형태에서, 전술된 전달 팁(17)의 입력 단부(17a)로 하나 이상의 레이저 빔을 지향하도록 구성될 수 있는 포커싱 미러(44)에 전송될 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태, 하우징(12)에 의해 부여된 크기 제한 및 이의 작동 파라미터를 기초로 전달 팁(17) 내로 제1 레이저원(20)에 의해 생성된 레이저 빔을 포커싱하기 위하여, 장치(10)는 포커싱 렌즈(40)로부터 출력 커플러(28)를 분리시키는, 레이저 전송 경로의 제1, 제2 및 제3 세그먼트(S1, S2, S3)의 대응 제1, 제2 및 제3 축(AX1, AX2, AX3)을 따라 거리(D1, D2, D3)의 합으로 나타내진 소정의 총 거리를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)의 출력 커플러(28)의 방출물의 예상된 특성(예를 들어, 빔 확산 및 파장)을 기초로, 이 총 거리는 적어도 약 25 mm일 수 있고, 약 50 mm에 더 근접할 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시 형태, 전달 팁(17)과 창(46)에 대한 포커싱 미러(44)의 형상과 배향에 따라 포커싱 미러(44)는 창(46)으로부터 전달 팁(17)의 입력 단부(17a) 내로 창(46)으로부터 전송된 하나 이상의 레이저 빔을 효과적으로 지향할 수 있다. 이에 관하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 약 90°인 소정의 각도(A3)는 창(46)과 포커싱 미러(44) 사이에서 연장되는 제3 축(AX3)의 일부와 전달 팁(17)의 전달 축(DA) 사이에 형성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17)은 전달 팁(17)의 원위 출력 단부(17b), 궁극적으로 출력 단부(17b)에 근접한 치료 부위에 형성된 전달 축(DA)을 따라 하나 이상의 레이저 빔을 효과적으로 유도할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 하우징(12)의 헤드 영역(16)에 대한 전달 팁(17)의 작동 인터페이스는 전달 팁(17)의 길이의 일부를 수용하는 팁 어댑터(19)(도 2에 도시됨)에 의해 도움이 될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 팁 어댑터(19)는 하우징(12)에 분리가능하게 결합될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 커플링 섬유 입력부(43)와 제2 벤딩 미러(36) 사이에서 연장되는 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)의 선형 부분에 대해 소정의 각도(A4)에서 연장되도록 만곡되는 커플링 섬유(42)의 일부를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유(42)의 굽힘부는 이에 대해 전술된 아치형 프로파일을 부여할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 장치(10)의 실시 형태에서, 각도(A4)는 전술된 바와 같이 하우징(12)의 넥 부분(18)의 아치형 프로파일과 대략 일치되는 약 20°일 수 있다. 도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유(42)에 부여된 굽힘 각도(A4)에 따라 전달 섬유(17)의 전달 축(DA)이 커플링 섬유 입력부(43)와 제2 벤딩 미러(36) 사이에서 연장되는 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)의 선형 부분에 대해 소정의 각도(A5)로 연장된다. 일부 실시 형태에서, 이 각도(A5)는 각도(A3, A4)의 합을 나타낼 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 각도(A3)가 약 90°이고 각도(A4)가 약 20°이기 때문에, 장치(10) 내에서의 각도(A5)는 약 110°이다. 이에 따라, 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17), 및 이에 따라 형성된 전달 축은 제3 세그먼트의 축의 선형 부분에 대해 약 110°의 각도로 연장된다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)는 지정된 작동 파라미터 내에서 이의 작동을 돕는 복수의 센서가 추가로 장착될 수 있다. 이들 센서는 레이저 전송 경로 내로 통합된 제1 벤딩 미러(34)에 인접하게 배치될 수 있는(도 2에 도시된 바와 같이) 하나 이상의 공기 압력 센서(48)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)의 작동 중에, 공기 압력 센서(48)는 전달 팁(17)이 팁 어댑터(19)에 작동가능하게 결합되도록 보장하기 위한 안전 특징부로서 기능을 할 수 있다. 이에 관하여, 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17)이 장치(10) 내에 포함되지 않는 경우, 하우징(12)의 내부 내의 공기 압력 수준은 전달 팁(17)이 팁 어댑터(19)에 접할 때 유지되는 규정된 임계값 미만으로 떨어질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 압력 수준이 이의 규정된 수준 미만으로 떨어지는 경우, 공기 압력 센서(48)는 제1 및 제2 레이저원(20, 22)의 작동을 방지하도록 기능을 할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 장치(10)제1 레이저원(20)에 인접하게 배치될 수 있는 온도 센서(50)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 온도 센서(50)는 제1 및 제2 레이저원(20, 22)들 중 하나 또는 둘 모두의 작동으로부터 야기되는 장치(10)의 온도를 능동적으로 모니터링하기 위한 안전 특징부로서 기능을 할 수 있다. 이에 따라, 일부 실시 형태에서, 온도 센서(50)는 작동 온도가 규정된 임계값을 초과할 때 알람 또는 작동 중단을 유발할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 센서는 제2 레이저원(22)에 인접하게 배치될 수 있는(도 2에 도시된 바와 같이) 스마트 센서(52)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치(10)의 작동 중에, 스마트 센서(52)는 하우징(12)의 내부에 레이저 전송 경로에 의해 형성된 광학 경로의 일체성을 확인하도록 기능을 할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일부 실시 형태에서, 넥 영역(18)으로부터 가장 떨어져 배열된 하우징(12)의 주 몸체 영역(14)의 단부는 커넥터(54)가 장착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 커넥터(54)는 예를 들어, 기저 유닛 내에 배열된 제어 유닛과 조합하여 또는 단독으로 제1 레이저원(20), 다양한 센서(48, 50, 52) 및/또는 전원을 포함하는, 전술된 기저 유닛에 장치(10)의 다양한 구성요소의 작동 인터페이스를 돕도록 크기가 형성되고 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 작동 인터페이스는 커넥터(54)에 결합될 수 있는 케이블(56)에 의해 도움이 될 수 있다. 추가로 제2 레이저원(22) 전체가 하우징(12)의 내부에 배열되지 않는 것을 고려할 때, 일부 실시 형태에서, 커넥터(5$)와 케이블(56)은 또한 전술된 바와 같이 기저 유닛 내에 배열되는 제2 전달원(22)의 나머지 부분과 하우징(12) 사이에서 연장될 수 있는 제2 레이저원(22)의 전송 섬유(23)를 수용할 수 있다.

도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시 형태에 따라서, 장치(10)의 변형예는 넥 영역(18)에 대해 전술된 아치형 윤곽 또는 프로파일을 갖도록 형성되지 않는 넥 영역을 포함할 수 있다. 이에 따라, 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유(42)는 도 2에 도시된 아치형 윤곽을 갖도록 약 20°의 전술된 굽힘 각도(A4)로 만곡되지 않지만 전체 길이에 걸쳐 선형 윤곽을 갖는다. 변형예에서(도 4 및 도 5에서의 장치(100)와 같이 도시된 바와 같이), 커플링 섬유(42)가 직선형이기 때문에, 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)은 이의 전체 길이에 걸쳐 선형 또는 직선형이다(즉, 제2 벤딩 미러(36)와 포커싱 미러(44) 사이에서). 일부 실시 형태에서, 변형예는 직선형 커플링 섬유(42)의 보호 창(46)을 통과한 후에 포커싱 미러(44)에 전송되는 하나 이상의 레이저 빔을 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 포커싱 미러(44)는 이의 전달 축(DA)을 따라 그리고 전달 팁(17)의 입력 단부(17a)에 레이저 빔(들)을 포커싱하도록 구성될 수 있다. 추가로, 도 3에 도시된 바와 같이, 전달 팁(17)과 창(46)에 대한 포커싱 미러(44)의 형상 및 배향과 공동으로 커플링 섬유(42) 내에 임의의 굽힘 각도의 부재에 따라 전달 섬유(17)의 전달 축(DA)이 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 선형 제3 축(AX3)에 대해 전술된 소정의 각도(A3)로 연장될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 각도(A3)는 약 90°일 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라 구성된 핸드 헬드 치료 장치의 상면도이고, 도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 취한 단면도이다. 장치(100)는 전술된 장치(10)와 구조적 및 기능적으로 유사한 수단을 가지며, 장치(10, 100)들 간의 적어도 일부 차이가 후술된다. 이에 관하여, 장치(10, 100)에 공통인 이들 구조적 특징부가 도 1 내지 도 5에서 동일한 도면부호로 식별된다.

장치(10, 100)들 간의 주요한 차이점들 중 하나는 장치(10)의 항의 형상과 비교하여 장치(100)의 하우징(112)의 형상에 있다. 이에 관하여, 일부 실시 형태에서, 하우징(112)은 주 몸체 영역(114)을 포함하고, 이는 하우징(12)에 대해 전술된 헤드 및 넥 영역(16, 18)을 포함하지 않는다. 그러나, 하우징(112)의 주 몸체 영역(114)은 장치(10)에 대해 전술된 방법과 동일한 방법으로 대응 기저 유닛에 대한 장치(100)의 작동 인터페이스를 돕기 위해 케이블(56)에 결합될 수 있는 전술된 커넥터(54)가 장착될 수 있다.

추가로, 장치(10, 100)들 간의 주요한 차이점들 중 또 다른 하나는 장치(10) 대해 전술된 포커싱 미러(44) 및 커플링 섬유(42)의 장치(100)의 부재 또는 생략에 관한 것이다. 이에 관하여, 장치(100) 내에서, 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)은 이의 전체 길이에 걸쳐 선형 또는 직선형일 수 있다. 더욱 구체적으로, 장치(100) 내에서 레이저 전송 경로 축의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)은 장치(100)의 전달 팁(17)의 마주보는 단부들 중 하나에 배열되는 전달 팁 입력부(58)로 제2 벤딩 미러(36)로부터 연장된다. 이와 같이, 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17)에 의해 형성된 전달 축(DA)은 레이저 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)과 동축 정렬될 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 이러한 동축 정렬에 따라 포커싱 렌즈(40)를 통한 하나 이상의 레이저 빔의 이동이 전달 섬유 입력부(58)(도 5에 도시됨) 상으로 효과적으로 포커싱될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 전달 섬유 입력부(58)로부터 하나 이상의 레이저 빔이 전달 팁(17)의 전달 축(DA)으로 그리도 이를 따라 전송될 수 있고, 그 후에 이로부터 전달 팁(17)의 원위 단부에 인접한 치료 부위로 전송될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하우징(112) 내에 전술된 헤드 및 넥 영역이 부재함에 따라, 공기 압력, 온도 및 스마트 센서(48, 50, 52)가 하우징(112)의 내부에 매립되지 않지만 이의 외부 표면의 대응 또는 요구된 부분에 노출된다.

일부 실시 형태에서, 각각의 치료 장치(10, 100) 내에서, 서로에 대한 그리고 제1 및 제2 레이저원(20, 22)에 대해 레이저 전송 경로의 제1 및 제2 세그먼트(S1, S2), 포커싱 렌즈(40)와 제2 벤딩 미러(36) 간의 전송 경로의 제3 세그먼트(S3)의 일부, 및 제1 및 제2 벤딩 미러(34, 36), 시준 렌즈(38) 및 포커싱 렌즈(40)의 길이, 각 배향 및 공간 상관관계는 동일하다. 추가로, 전술된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 각각의 제1 및 제2 레이저원(20, 22) 및 서로에 대해 내부에 통합된 전송 구성요소 및 이러한 세그먼트의 각 배향 및 공간 관계에 대한 레이저 전송 경로의 각각의 세그먼트의 길이(거리(D1, D2, D3)로 정해지는 바와 같이)는 경량의 핸드헬드 하우징(12, 112)의 공간 제약 내에서 작동의 효율성을 제공하기 위하여 장치(10, 100) 내에서 구체적으로 선택된다.

단지 예시로서 제한 없이, 본 발명의 실시 형태에서, 도 1 내지 도 5에 도시된 장치(10, 100)에 있어서, 제1 벤딩 미러(34)로부터 출력 커플러(28)를 분리하는 거리(D1)(즉, 레이저 전송 경로의 제1 세그먼트(S1)의 길이)는 약 20 mm일 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 제1 벤딩 미러(34)에 의해 야기된 레이저 빔의 각도(A1)(레이저 전송 경로의 제1 및 제2 세그먼트의 제1 및 제2 축(AX1, AX2) 사이의 각 변위)는 약 16°일 수 있다. 게다가, 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 벤딩 미러(34, 36)를 서로 분리하는 거리(D2)(즉, 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2)의 길이)는 약 25.40 mm일 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 제2 벤딩 미러(36)에 의해 야기된 레이저 빔의 각도(A2)(포커싱 미러(40)와 제2 벤딩 미러(36) 사이에서 연장되는 제3 세그먼트(S3)의 제3 축(AX3)의 일부와 레이저 전송 경로의 제2 세그먼트(S2)의 제2 축(AX2) 사이의 환형 변위)는 또한 약 16°일 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 포커싱 렌즈(40)로부터 제2 벤딩 미러(36)를 분리하는 거리(D3)는 약 13.16 mm일 수 있고, 제2 레이저원(22)의 전송 섬유(23)의 출력 단부(23a)로부터 시준 렌즈(38)를 분리하는 거리(D4)는 일부 실시 형태에서 약 6.75 mm이다.

추가로, 도 3에서 구체적으로 지칭되지 않았지만, 일부 실시 형태에서, 시준 렌즈(38)로부터 포커싱 렌즈(40)를 분리하는 거리는 약 16 mm일 수 있고, 이에 따라 전송 섬유(23)의 출력 단부(23a)와 포커싱 렌즈(40) 사이의 총 길이는 일부 실시 형태에서 약 22.75 mm이다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 커플링 섬유(42)의 커플링 섬유 입력부(43)로부터 포커싱 렌즈(40)를 분리하는 거리는 약 15 mm일 수 있고, 커플링 섬유(42)의 비-만곡 길이는 일부 실시 형태에서 약 35 mm이다. 게다가, 일부 실시 형태에서, 전달 팁(17)은 약 17 mm의 길이를 포함할 수 있고, 제3 축(AX3)의 교차 지점을 분리하는 거리를 가지며, 전달 팁(17)의 입력 단부(17a)로부터의 포커싱 미러(44)는 일부 실시 형태에서 약 2.5 mm이다.

그러나, 장치(10, 100)의 기능성은 전술된 바와 같이 본 명세서에 통합된 보조 구성요소 및 레이저 전송 경로에 대응하는 전술된 치수의 변화에 의해 저하되지 않는다. 이에 관하여, 이러한 변화는 잠재적으로 전술된 범위 내에서 하우징(12, 112)에 대해 선택된 특정 길이 및/또는 폭 치수를 기초로 할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 전달 시스템에 결합될 수 있는 치료 장치(10, 100)를 포함한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 도시되지 않을지라도, 일부 실시 형태에서, 치료 장치(10, 100)는 전달 팁(17)으로부터 레이저 에너지의 전달과 동시에 목표 조직 부위로 물 및 공기의 전달을 돕기 위하여 전달 시스템(예를 들어, 수 공급 라인 및 공기 공급 라인)이 추가로 선택적으로 장착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 레이저 핸드피스의 문헌 내에서 이러한 전달 시스템의 구조적 및 기능적 특징부는 미국 특허 제 5,741,247호 및/또는 제7,702,196호 및/또는 제8,485,818호에서 찾을 수 있고, 이의 개시는 그 전체가 본 명세서에서 참조로 인용된다.

본 발명의 일부 실시 형태는 2개 초과의 레이저원이 장착된 장치(10)를 포함한다. 더욱 구체적으로, 일부 실시 형태에서, 제1 빔 특성을 갖는 레이저 빔을 방출하도록 구성된 제1 레이저원(20)(예를 들어, 전술된 고 피크 파워, 플래시 램프 펌핑형, 고상 레이저를 포함함)은 제1 빔 특성으로부터 그리고 서로 상이한 빔 특성을 갖는 레이저 빔을 방출하도록 구성된 둘 이상의 추가 레이저원(예를 들어, 고 평균 파워 다이오드 레이저 또는 다이오드 펌핑형 섬유 레이저)과 함께 사용된다. 대안의 구현예에서, 장치(10) 내에 포함된 3개 이상의 레이저원으로부터의 방출물이 단일의 최종 전송 경로 내로 효과적으로 조합될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 둘 이상의 레이저원으로부터 조합된 방출물(예를 들어, 제1 레이저원(20) 및 제2 레이저원(22))이 단지 하나의 레이저원에 적용할 수 있는 것으로 이해되는 시너지 효과를 포함 및/또는 생성할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20)은 초당 약 20 펄스 및 약 10 와트로 작동하는 고상 Er, CnYSGG 레이저를 포함할 수 있고, 제2 레이저원(22)은 약 50 ms의 펄스 폭을 갖는 약 10 와트로 작동하는 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 이들 특정 구성 값에도 불구하고 이러한 특정 값은 응용에 적합해지도록 변형될 수 있다. 이와 같이, 이들 구성 값은 단지 예시이며 제한하기 위함은 아니다.

본 발명의 일부 실시 형태는 장치(10, 100)의 사용 방법을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 장치(10, 100)는 연성 및 강성 조직의 절제를 위해 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 레이저 에너지는 전술된 바와 같은 파장 및 펄스 지속시간 파라미터를 갖는 것으로 이해될 수 있는 전달 팁(17)으로부터 방출될 수 있고 의사에 의해 목표 부위로 지향될 수 있다. 레이저 수술의 잘 알려진 원리에 따라, 방출된 레이저 빔은 전술된 바와 같이 주변 조직 상의 이차 열, 화학, 기계적 효과를 부여할 뿐만 아니라 목표 부위를 절제할 수 있다. 게다가, 레이저 에너지는 증기화 또는 승화되는 정로도 가열되고 목표 조직에 의해 흡수될 수 있다. 다양한 수술적 절차가 목표 조직을 제거 또는 재구성하기 위하여 이러한 절제를 요구한다.

생체의태(biosimulation) 재료로 장치(10)의 기능성의 시험 시에(예를 들어, 실제 조직을 시뮬레이팅하는 다양한 재료), 제1 레이저원(20) 및 제2 레이저원(22)으로부터의 조합된 레이저 에너지가 동일한 고상 Er, CnYSGG 레이저를 이용한 통상적인 단일의 레이저원 장치에 걸쳐 더 큰 절제 깊이를 갖는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 조합된 레이저 방출의 단일의 펄스는 단일의 레이저원에 의해 나타내진 93 μ 절제 깊이보다 대략 58% 깊은 것으로 이해되는 147μ의 조직 절제 깊이를 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 제1 레이저원(20) 및 제2 레이저원(22)의 조합은 절제 속도를 향상시키는 시너지 효과를 갖는 것으로 이해된다. 게다가, 장치(10)는 향상된 촉감 피드백(haptic feedback)뿐만 아니라 향상된 절제 정확성 및 제어를 포함하는 것으로 도시된다. 그러나, 또한 조합된 레이저 방출물의 단일의 펄스가 128.5μ의 절제 폭을 나타내는 반면 단일의 고상 레이저 방출물은 88.5μ의 조직 절제 폭을 가졌다. 이에 관하여, 듀얼 레이저원 절제 폭은 통상적인 단일의 레이저원 절제보다 대략 45% 더 넓다. 많은 수술 응용에서, 이는 항시 필수적인 경우는 아니지만 향상된 정확성을 위해 더 좁은 절제 폭이 선호될 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태, 레이저 치료의 효과는 포지티브 기류 및 수 스프레이를 통합시킴으로써 추가로 향상될 수 있다. 일부 경우에, 절제 폭은 더 좁아질 수 있고 절제 폭은 포지티브 기류 및 수 스프레이를 통합시킴으로써 더 깊어질 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 수 스프레이는 생체적합성을 향상시키며 탄화(charring)의 사고를 감소시킨다. 일부 실시 형태는 약 1%의 공기와 약 20%의 물의 수 스프레이를 목표 조직 부위로 전달하는 것을 포함한다. 이러한 조건 하에서, 제1 레이저원(20) 및 제2 레이저원(22)으로부터의 조합된 레이저 에너지가 약 203 μ의 조직 절제 깊이 및 74μ의 실질적으로 감소된 조직 절제 폭을 갖는 것으로 밝혀졌다. 비교하여, 단일의 레이저원 방출물은 160μ의 절제 깊이 및 65μ의 절제 폭을 나타내는 수 스프레이를 이용할 수 있다. 수 스프레이와 조합된 통상적인 단일의 레이저원 방출물과 비교하여, 본 발명의 실시 형태는 약 27% 더 깊고 약 12% 더 넓은 조직 절제부를 제공할 수 있다. 따라서, 수 스프레이를 이용하는 본 발명의 일부 실시 형태는 단일의 레이저원 또는 듀얼 레이저원이 사용되는 것을 고려하지 않고 더 좁은 절제 폭을 가질 수 있고 효과를 실질적으로 향상시킬 수 있다.

추가 시너지 효과가 일부 실시 형태에서 찾을 수 있다. 예를 들어 일부 실시 형태는 박테리아를 감소시키고 이를 사멸하기 위하여 제1 레이저원(20) 및 제2 레이저원(22) 둘 모두로부터 방출된 레이저 광을 적용하는 시너지 효과를 포함한다. 예를 들어 도 6은 레이저원, 생성된 압력 웨이브, 박테리아 상태, 버블 크기 및 장치(10)의 다양한 작동 단계에 걸친 수 이온화 상태의 다양한 파형 플롯을 나타낸다. 장치(10)로부터 레이저 출력의 단순화된 도면이 작동 시간/단계와 순차적으로 도시된다. 본 발명의 일부 실시 형태는 물 분자의 여기를 통한 절제를 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 도면(62a)은 레이저 빔을 방출하기 시작하는 팁(17)을 도시하고 제2 도면(62b)은 수 버블이 형성되기 시작하는 것을 도시한다. 레이저 빔은 대체될 수 있는 다른 타입의 레이저를 통하여 제1 레이저원(20)으로부터의 방출물을 포함한다(예를 들어, Er, Cr: YSGG 레이저). 하나 이상의 실시 형태에 따라서, 레이저 방출물은 대략 3 ㎛의 파장을 포함할 수 있고, 2.70 내지 3.00 ㎛의 파장 범위 내에 있을 수 있으며, 높은 수 흡수성을 특징으로 한다.

본 발명의 일부 실시 형태에서, 제2 도면(62b)은 약 50 μs 마크에서 발생되는 것을 나타난다. 일부 실시 형태에서, 레이저 펄스는 제3 도면(62c)에 도시된 약 100 μs 마크까지 지속될 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 레이저 펄스가 중단된 후에, 버블은 제4 도면(62d)에 도시된 약 150 μs까지 추가로 크기가 증가할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 약 0 μs 내지 약 150 μs(제1 플롯(64)에 도시된 바와 같이) 이전 사이에서, 레이저 펄스가 방출될 수 있고, 일부 실시 형태에서, 제3 플롯(68)에 도시된 바와 같이 대응 압력 또는 충격파(shock wave)가 생성될 수 있다. 버블의 형성 및 대표 크기는 본 발명의 일부 실시 형태에 따라 제2 플롯(66)으로 도시된다. 이 충격파 또는 다른 선호되는 조직 내의 효과를 생성하기에 충분한 임의의 다른 적합한 펄싱 파라미터가 대체될 수 있다.

제4 플롯(70)은 레이저 에너지에 노출됨에 따라 박테리아의 상태를 도시한다. 약 0μs 내지 약 50μs 마크 사이에서, 박테리아는 완전히 활성화된 상태이지만 대략 50μs에서 레이저 에너지에 대한 노출이 증가되며, 이는 취약해짐의 표시를 나타내기 시작한다. 일부 실시 형태에서, 수 버블의 크기는 150μs 마크에서 최대로부터 레이저 에너지의 감소에 따라 감소되기 시작할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 압력파는 200μs 마크를 통하여 안정적으로 감소할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 수 버블이 터진 후에, 대략 250μs 마크에서 그리고 이 주위에서 변동 압력파가 생성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 충격 또는 압력파는 짧은 기간 동안에 박테리아 멤브레인 및 생체막(biofilm)을 파열시키는 것으로 이해될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 제2 레이저원(22)(예를 들어, 다이오드 레이저)은 0μs 바로 직후의 실질적으로 연속적인 모드에서 활성화될 수 있고, 약 250μs 마크를 지나 지속될 수 있다(제7 플롯(74)에 도시됨). 추가로, 일부 실시 형태에서, 스프레이 내의 물 분자는 이온화되기 시작하고, 이온화 수준은 제2 레이저원(22)에 대한 노출의 지속 시간이 증가됨에 따라 증가된다(제6 플롯(72)에 도시된 바와 같이). 일부 실시 형태에서, 이온화된 수 및 제2 레이저원(22)으로부터의 레이저 에너지의 조합은 제1 레이저원(20)으로부터 레이저 에너지에 대한 노출을 통하여 약화되는 박테리아를 사멸할 수 있다. 특히, 비-착색 또는 약간 착색된 조직을 통해 침투한 후에 비교적 낮은 파워의 다이오드 레이저 방사선이 일부 실시 형태에서 이들 박테리아를 사멸하는 것으로 이해된다. 게다가, 일부 실시 형태는 2개의 개별 레이저 에너지원의 작동에 따라 구현될 수 있는 상승적 살균효과를 포함 및/또는 형성한다. 일부 실시 형태에서, 조합에 따라 레이저원 단독 또는 순차적으로 작동하는 2개의 레이저가 구현되지 않을 수 있다. 다이오드 레이저 자체는 동일한 박테리아를 사멸하기 위하여 더 높은 파워 수준을 필요로 할 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 생체-의태 및 상처 치유를 위해 2가지의 개별 레이저 에너지원을 이용하는 다른 시너지 효과를 포함하고 및/또는 생성할 수 있는 장치(10, 100)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 또한, 저 수준 레이저로 지칭되는 레이저 생체-의태가 당업계에 공지되었다. 고 파워의 적용, 제거 또는 비-제거 수준으로 다이오드 레이저 구성을 이용하는 침투 레이저 방사선은 흡수 및 스캐터링을 통하여 3-차원적으로 주변 조직 내에서 저 수준 레이저 방사선에 적용될 수 있다. 게다가, 제거 또는 비-제거 수준으로 YSGG 레이저 펄스의 동시 적용은 또한 수분이 많은 조직에서 압력 파를 생성할 수 있고, 조직 셀의 기계적 자극으로 인해 전술된 레이저 광의 효과를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일부 실시 형태는 조직 절제 중에 통증을 감소시키기 위하여 2개의 개별 레이저 에너지원을 이용하는 다른 시너지 효과를 포함 및/또는 생성할 수 있는 장치(10, 100)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 근적외선 스펙트럼 내의 다이오드 레이저 방출물은 침투 파장을 가지며, 즉 레이저 에너지는 대략 1-2 cm의 깊이로 생물학적 조직에 들어갈 수 있다(특정 파장 및 조직 타입에 따라). 본 발명의 하나 이상의 실시 형태에 따라서, 고 파워, 짧은 지속시간의 다이오드 레이저 펄스가 일부 실시 형태에서 통증 신호(pain signal)의 전송을 차단할 수 있는 말초신경계 내에서 자극을 생성하기 위해 조직에 적용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이 절차는 YSGG 절단/절제 레이저가 펄스화되는(pulse) 짧은 기간 중에 신경 종말을 효과적으로 스터닝할 수 있다(stun). 이와 같이, 무통증 치료 방법을 야기하는, 절단/절제 수술에 의해 생성될 수 있는 통증 신경 신호가 없다.

본 발명의 일부 실시 형태, 다수의 레이저 에너지원을 구동하는 임의의 전술된 순서는 제어 유닛(도시되지 않음)으로부터의 신호를 통하여 다양하게 구현될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제어 유닛은 이러한 제어 방법을 구현하는 연계된 메모리 장치 상에 저장된 사전-프로그래밍된 명령을 실시하는 범용 데이터 프로세서(general purpose data processor)를 포함할 수 있다. 레이저 에너지원을 구동하기 위한 명령에 추가로, 제어 유닛/데이터 프로세서가 의사로부터의 구성 및 작동 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 모듈에 대한 명령을 추가로 포함할 수 있다. 단지 하나의 구동 순서만이 도시되지만 소프트웨어-기반 제어 시스템 내에서 허용된 유연성으로 인해, 임의의 적합한 레이저 에너지 전달 순서가 대체될 수 있다. 다른 타입의 순서가 특정 수술을 위해 최적화될 수 있는 다양한 치료 이점을 갖는다.

본 발명의 일부 실시 형태, 제어 유닛은 위험한 작업 조건을 감지한 후에 적절한 응답을 트리거링하고(레이저 방출의 종료를 포함함) 다양한 전술된 센서로부터의 기록값(reading)을 특정할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 예상된/정상 기록값보다 높거나 또는 낮은 추가로 상세히 기재된 공기 압력 센서(48), 온도 센서(50) 및 스마트 센서(52)를 포함하는 하나 이상의 센서로부터의 기록값이 안전하지 못한 상태에 대응할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 장치(10)는 환자의 안전(잠재적으로 위험한 상태에 응답하여 취해지는 반응성 안전 수단에 추가된 특징)뿐만 아니라 의사/실시자의 안전을 증대시키는 다양한 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 300W 미만의 입력 파워에서 600V 미만의 펌프 전압을 갖는 제1 레이저원(20)의 플래시 램프에 관하여, 고 전력에 대한 잠재적 노출이 하우징(12) 내에서 전술된 레이저 에너지 생성 구성요소 각각의 밀봉으로 인해 최소화될 수 있다.

본 발명이 특정 실시 형태 및 예시에 따라 전술될지라도 본 발명에 따라 다양한 변경이 가능한 것으로 당업자에게 이해된다. 본 명세서에서 언급된 각각의 특허 및 공보의 전체 개시는 참조로 인용된다. 본 발명의 다양한 특징과 이점이 하기 청구항을 기초로 한다.

Claims

핸드-헬드 레이저 치료 장치로서,
하우징,
제1 빔 특성을 갖는 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제1 레이저원,
제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성을 갖는 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고 하우징 내에 부분적으로 배열된 제2 레이저원,
하우징의 일부로부터 돌출되고 전달 축을 형성하는 신장된 전달 팁, 및
전달 팁에 대한 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 전송을 돕도록 구성되고 하우징 내에 형성된 레이저 전송 경로를 포함하고,
레이저 전송 경로는 소정의 길이를 갖는 복수의 세그먼트 및 제1 및 제2 레이저원으로 그리고 서로에 대한 각 배향 및 소정의 공간 관계로 세그먼트 내로 통합되는 복수의 보조 전송 구성요소를 포함하고,
각각의 제1 및 제2 레이저원에 대해 그리고 서로에 대한 보조 전송 구성요소의 공간 관계, 각 배향 및 세그먼트의 길이는 제1 및 제2 레이저 빔의 제1 및 제2 빔 특성이 전달 팁에 대한 제1 및 제2 레이저 빔의 동시 전송을 형성하는 레이저 전송 경로의 세그먼트들 중 하나의 세그먼트 내에서 조합될 수 있도록 구성 및 배열되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제1항에 있어서, 제1 레이저원은 고 피크 파워, 플래시 램프 펌핑형, 고상 레이저를 포함하고, 제2 레이저원은 고 평균 파워 다이오드 레이저 및 다이오드 펌핑형 섬유 레이저들 중 하나 이상을 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제1항에 있어서, 제1 레이저원은 제1 레이저원 축을 따라 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고,
제2 레이저원은 제2 레이저원 축을 따라 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되며,
레이저 전송 경로는 제1 레이저원 축과 동축 정렬되는 제1 축을 형성하는 제1 세그먼트, 제1 축에 대해 소정의 각도로 연장되는 제2 축을 형성하는 제2 세그먼트, 및 제2 축에 대해 소정의 각도로 연장되고 제2 레이저원 축과 동축 정렬되는 제3 축을 형성하는 제3 세그먼트를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제3항에 있어서, 레이저 전송 경로 내로 통합된 전송 구성요소는
제1 축으로부터 제2 축으로 그리고 제2 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 사이에 배열된 제1 벤딩 미러,
제2 축으로부터 제3 축으로 그리고 제3 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제2 세그먼트와 제3 세그먼트 사이에 배열된 제2 벤딩 미러, 및
전달 팁을 향하여 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 렌즈를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제4항에 있어서, 제2 레이저원과 제2 벤딩 미러 사이의 제2 레이저원 축을 따라 배열된 시준 렌즈를 추가로 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제4항에 있어서, 제1 레이저원은 제1 축을 따라 소정의 제1 거리만큼 제1 벤딩 미러로부터 이격되고, 제1 및 제2 벤딩 미러는 제2 축을 따라 소정의 제2 거리만큼 서로 이격되고, 제2 벤딩 미러는 제3 축의 일부를 따라 소정의 제3 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격되며, 제2 레이저원은 제1, 제2 및 제3 거리의 합보다 작은 소정의 제4 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제6항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 거리의 합은 25 mm 이상인 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제4항에 있어서, 전달 팁은 마주보는 입력 및 출력 단부를 형성하고, 이의 전달 축은 제3 세그먼트의 제3 축과 동축 정렬되며, 포커싱 렌즈는 전달 팁의 입력 단부 상으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제4항에 있어서, 레이저 전송 경로 내에 통합된 전송 구성요소는
제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열되고 마주보는 입력 및 출력 단부를 형성하는 신장된 커플링 섬유 - 포커싱 렌즈는 커플링 섬유의 입력 단부 상으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성됨 - , 및
전달 팁의 전달 축으로 제3 축으로부터 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 포커싱을 돕도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 미러를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제9항에 있어서, 전달 팁의 전달 축은 제3 축에 대해 약 90°의 각도로 연장되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제9항에 있어서, 커플링 섬유는 아치형 윤곽을 포함하는 굽힘부(bend)를 포함하고, 출력 단부를 형성하는 커플링 섬유의 일부는 포커싱 렌즈와 제2 벤딩 미러 사이의 제3 축의 선형 부분에 대해 소정의 각도로 연장되고, 전달 팁의 전달 축은 제3 축의 선형 부분에 대해 약 90° 내지 약 180°의 각도로 연장되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
핸드-헬드 레이저 치료 장치로서,
제1 빔 특성을 갖는 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성된 제1 레이저원,
제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성을 갖는 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성된 제2 레이저원, 및
치료 장치로부터 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두의 전송을 돕도록 구성된 레이저 전송 경로를 포함하고,
레이저 전송 경로는 소정의 길이를 갖는 복수의 세그먼트 및 제1 및 제2 레이저원으로 그리고 서로에 대한 각 배향 및 소정의 공간 관계로 세그먼트 내로 통합되는 복수의 보조 전송 구성요소를 포함하고,
각각의 제1 및 제2 레이저원에 대해 그리고 서로에 대한 구성요소의 공간 관계, 각 배향 및 세그먼트의 길이는 제1 및 제2 레이저 빔의 제1 및 제2 빔 특성이 치료 장치로부터 제1 및 제2 레이저 빔의 동시 전송을 형성하는 레이저 전송 경로의 세그먼트들 중 하나의 세그먼트 내에서 조합될 수 있도록 구성 및 배열되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제12항에 있어서, 제1 레이저원은 고 피크 파워, 플래시 램프 펌핑형, 고상 레이저를 포함하고, 제2 레이저원은 고 평균 파워 다이오드 레이저 및 다이오드 펌핑형 섬유 레이저들 중 하나를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제12항에 있어서, 제1 레이저원은 제1 레이저원 축을 따라 제1 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되고,
제2 레이저원은 제2 레이저원 축을 따라 제2 레이저 빔의 방출을 돕도록 구성되며,
레이저 전송 경로는 제1 레이저원 축과 동축 정렬되는 제1 축을 형성하는 제1 세그먼트, 제1 축에 대해 소정의 각도로 연장되는 제2 축을 형성하는 제2 세그먼트, 및 제2 축에 대해 소정의 각도로 연장되고 제2 레이저원 축과 동축 정렬되는 제3 축을 형성하는 제3 세그먼트를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제14항에 있어서, 레이저 전송 경로 내로 통합된 전송 구성요소는
제1 축으로부터 제2 축으로 그리고 제2 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 사이에 배열된 제1 벤딩 미러,
제2 축으로부터 제3 축으로 그리고 제3 축을 따라 제1 레이저 빔의 지향을 돕도록 구성되고 제2 세그먼트와 제3 세그먼트 사이에 배열된 제2 벤딩 미러, 및
제3 세그먼트 내의 제3 축을 따라서 소정의 지점으로 제1 및 제2 레이저 빔들 중 하나 또는 둘 모두를 포커싱하도록 구성되고 제3 축을 따라 제3 세그먼트 내에 배열된 포커싱 렌즈를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제15항에 있어서, 제2 레이저원과 제2 벤딩 미러 사이의 제2 레이저원 축을 따라 배열된 시준 렌즈를 추가로 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제15항에 있어서, 제1 레이저원은 제1 축을 따라 소정의 제1 거리만큼 제1 벤딩 미러로부터 이격되고, 제1 및 제2 벤딩 미러는 제2 축을 따라 소정의 제2 거리만큼 서로 이격되고, 제2 벤딩 미러는 제3 축의 일부를 따라 소정의 제3 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격되며, 제2 레이저원은 제1, 제2 및 제3 거리의 합보다 작은 소정의 제4 거리만큼 포커싱 렌즈로부터 이격되는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제17항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 거리의 합은 25 mm 이상인 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
핸드-헬드 레이저 치료 장치로서,
신장된 하우징,
하우징으로부터 돌출된 전달 팁,
제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 형성하도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제1 레이저원 출력부를 포함한 제1 레이저원,
제1 빔 특성과 상이한 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 형성하도록 구성되고 하우징 내에 배열된 제2 레이저원 출력부를 포함한 제2 레이저원,
제1 소정의 거리를 가지며 전달 팁과 제1 레이저원 출력부 사이에 형성된 제1 전송 경로, 및
제1 소정의 거리와 상이한 제2 소정의 거리를 가지며 전달 팁과 제2 레이저원 출력부 사이에 형성된 제2 전송 경로를 포함하고,
제1 전송 경로와 제2 전송 경로의 적어도 일부는 동축을 이루는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
제19항에 있어서, 제1 레이저원은 고상 레이저를 포함하고, 제2 레이저원은 다이오드 레이저를 포함하는 핸드-헬드 레이저 치료 장치.
목표 조직 부위의 레이저 치료 방법으로서, 상기 방법은
목표 조직 부위 상에 제1 치료 효과를 가지며 목표 조직 부위에 제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 인가하는 단계, 및
제1 레이저 방출물로부터의 제1 치료 효과에 목표 조직 부위가 노출되는 동안에 제1 레이저 방출물을 인가하는 소정의 기간 내에 인가되고 목표 조직 부위에 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계를 포함하고,
제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 제2 치료 효과 단독 및 제2 치료 효과 단독보다 큰 추가 치료 효과를 포함하는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
목표 조직 부위의 레이저 치료 방법으로서,
목표 조직 부위 상에 제1 치료 효과를 가지며 목표 조직 부위에 제1 빔 특성에 의해 형성된 제1 레이저 방출물을 인가하는 단계, 및
목표 조직 부위에 제2 빔 특성에 의해 형성된 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계 - 제2 빔 특성은 제1 빔 특성과 상이하고 제1 치료 효과와 상이한 제2 치료 효과를 가지며, 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물로부터의 제1 치료 효과에 목표 조직 부위가 노출되는 동안에 제2 레이저 방출물을 인가하는 소정의 기간 내에 인가됨 - 를 포함하고,
제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 제1 치료 효과 및 제1 치료 효과와 독립적인 제2 치료 효과 둘 모두와 상이한 시너지 치료 효과를 포함하고, 제2 치료 효과는 서로 비-선형적으로 향상되는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제22항에 있어서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 치료 장치의 단일의 출력부로부터 조합되고 방출되는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제22항에 있어서, 제3 치료 효과 및 제3 빔 특성에 의해 형성된 제3 레이저 방출물을 목표 조직에 인가하는 단계를 추가로 포함하고,
제1 레이저 방출물, 제2 레이저 방출물, 및 제3 레이저 방출물은 제1 치료 효과, 제2 치료 효과 및 제3 치료 효과와 상이한 또 다른 시너지 효과를 갖는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제22항에 있어서, 제1 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직 부위에 인가되고 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물의 펄스보다 긴 지속시간 동안에 목표 조직 부위에 인가되는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제25항에 있어서, 제1 치료 효과는 생체막을 포함하는 목표 조직 부위 상에서 임의의 박테리아를 약화시키는 압력파를 포함하고,
박테리아는 압력파에 응답하여 생체막 및 박테리아 멤브레인의 파열에 의해 약화되고,
제2 치료 효과는 인가된 방사선에 대한 박테리아 생존 임계수준 미만의 수준의 적외선 및 자외선 방사선의 인가에 의해 유도되고,
시너지 치료 효과는 약화된 박테리아의 중립화, 사멸 및 염증 조직 상태의 감소 중 하나 이상인 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제26항에 있어서, 제1 레이저 방출물은 고 피크 파워 플래시 램프 펌핑형 고상 레이저원을 포함하는 고상 레이저원으로부터 생성되고, 제2 레이저 방출물은 다이오드 레이저원을 포함하는 레이저원으로부터 생성되는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제26항에 있어서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 각각 출력 파워를 포함하고, 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워보다 큰 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제22항에 있어서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직 부위에 인가되는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제29항에 있어서, 제1 치료 효과는 제1 절제 깊이를 포함하고, 제2 치료 효과는 제1 절제 깊이와 상이한 제2 절제 깊이를 포함하고, 시너지 치료 효과는 제1 절제 깊이와 제2 절제 깊이 중 하나의 깊이보다 깊은 제3 절제 깊이를 포함하는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제30항에 있어서, 제2 절제 깊이는 절제에 의해 형성되지 않는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제30항에 있어서, 유체를 목표 조직 부위에 인가하는 단계를 추가로 포함하는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제29항에 있어서, 제1 치료 효과는 목표 조직 부위의 주변 조직에 제1 수준의 생체-자극 에너지의 인가를 포함하고, 제2 치료 효과는 치료 부위의 생체-자극을 위해 직접적으로 특정되지 않은 치료 절차를 포함하고, 시너지 치료 효과는 두 치료 효과의 시너지 작용의 결과를 포함하는 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제33항에 있어서, 제2 치료 효과는 수술 절단, 병든 조직의 제거, 및 치료 부위에서 박테리아의 감소 중 하나 이상인 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제33항에 있어서, 시너지 치료 효과는 염증 감소 효과, 상처 치유 및 조직 재생 중 하나 이상인 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제33항에 있어서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 출력 파워를 포함하고, 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워와 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 절제 수준(ablative level)인 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
제33항에 있어서, 제1 빔 특성과 제2 빔 특성은 출력 파워를 포함하고, 제1 빔 특성에 대응하는 출력 파워와 제2 빔 특성에 대응하는 출력 파워는 절제-미만 수준(sub-ablative level)인 목표 조직 부위의 레이저 치료 방법.
목표 조직 부위의 실질적인 무-통증 레이저 절제를 위한 방법으로서,
제1 레이저 방출물을 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제1 레이저 방출물은 신경 종말의 스터닝을 유발하는 무통증을 포함함 - ,
목표 조직 부위에 제1 레이저 방출물을 인가한 후에 목표 조직 부위에 제2 레이저 방출물을 인가하는 단계 - 제2 치료 효과를 갖는 제2 레이저 방출물은 목표 조직 부위의 절제를 포함함 - 를 포함하고,
스터닝된 신경 종말은 목표 조직 부위에 제2 레이저 방출물의 인가에 응답하여 개시되는 통증 신호의 전송을 실질적으로 차단하는 방법.
제38항에 있어서, 스터닝된 신경 종말은 목표 조직 부위를 둘러싸고 이에 인접한 영역에 스터닝된 신경 종말을 포함하는 방법.
제38항에 있어서, 제1 레이저 방출물은 다이오드 레이저원을 포함하는 레이저원으로부터 생성되고, 제2 레이저 방출물은 고상 플래시 램프 펌핑형 레이저원을 포함하는 레이저원으로부터 생성되는 방법.
제38항에 있어서, 제1 레이저 방출물은 근적외선 스펙트럼 파장을 포함하는 방법.
제38항에 있어서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 펄스로 목표 조직에 인가되는 방법.
제38항에 있어서, 제1 레이저 방출물과 제2 레이저 방출물은 치료 장치의 단일의 출력부로부터 조합 및 방출되는 방법.
목표 조직 부위의 레이저 치료를 위한 방법으로서,
제1 파장을 갖는 제1 레이저 방출물 펄스를 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제1 레이저 방출물 펄스는 목표 조직 부위 상에 존재하는 일부 박테리아의 멤브레인을 파열시키는 압력파를 생성함 - ,
제1 파장과 상이한 제2 파장을 갖는 제2 레이저 방출물을 목표 조직 부위에 인가하는 단계 - 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물 펄스에 의해 생성된 압력파로부터 약화된 박테리아를 중립화시킴 - 를 포함하고, 제2 레이저 방출물은 제1 레이저 방출물 펄스의 출력 파워 수준보다 낮은 출력 파워 수준을 포함하는 방법.
제44항에 있어서, 제1 레이저 방출물 펄스는 3 마이크로미터의 범위를 가지며, 고 피크 파워 플래시 램프 펌핑형 고상 레이저원으로부터 생성되는 방법.