RU2719924C2 - Устройство для процедур стерилизации, оборудование, содержащее это устройство, и относящийся к нему способ - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству и способу, в которых устройство содержит первую трубку с проксимальным концом, связанным с наконечником, и открытым дистальным концом. Первая трубка сообщена по текучей среде с впускным отверстием для жидкости, содержащей рассеивающие частицы. Устройство дополнительно содержит световод, расположенный и выполненный таким образом, чтобы передавать лазерное излучение, поступающее от источника лазерного излучения, в область около открытого дистального конца первой трубки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к медицинским устройствам и оборудованию. Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, относятся, в частности, к устройствам и оборудованию для использования при обработке корневых каналов, зубодесневых карманов или других патологических состояний полости рта и других частей организма, также вызванных воспалением, ранением и протезами с чрескожными анастомозами.

Уровень техники

Зубы состоят из наружной оболочки, содержащей наружный слой эмали, и внутреннего слоя дентина. Внутри этой оболочки расположена полость, называемая пульпарной полостью или невральной полостью. Полость содержит систему кровеносных сосудов, лимфатических сосудов и нервов, а также пульпу, продолжающуюся от кости через сеть корешковых каналов, также называемых корневыми каналами. Корневые каналы проходят через весь корень зуба, в конце которого канал соединяется с пародонтом. Сосудисто-нервный пучок, обеспечивающий питание и чувствительность зуба, расположен внутри корневого канала.

Многие стоматологические вмешательства часто относятся к обработке корневого канала. Если пульпарная полость инфицирована, например, из-за кариеса, или повреждена вследствие травмы, обработка корневого канала часто является единственным способом спасти зуб. Сильный кариес или другое поражение могут вызвать повреждение или инфекцию пульпы зуба. При обработке корневого канала, также называемой эндодонтией, стоматолог удаляет поврежденную или инфицированную пульпу и заменяет ее специальным наполнителем, который обеспечивает сохранение структуры зуба.

В настоящее время для обработки корневых каналов выполняется эндодонтическое вмешательство, при котором делается отверстие в коронке зуба для доступа к пульпарной полости. Кровеносные сосуды, нерв и пульпа и, если это необходимо, часть дентина удаляются посредством механических систем. Полученная таким образом полость затем уплотняется. В некоторых случаях в эту полость вводится штифт для опоры протеза, заменяющего естественную коронку зуба.

Процесс чистки корневых каналов с помощью механических средств сложен из-за того, что трудно получить доступ к зубу, особенно для больших коренных зубов, и из-за того, что корневые каналы являются извитыми и обладают малым размером, особенно в самой глубокой области, внутри корней.

Незавершенная чистка корневых каналов может иметь серьезные и даже очень тяжелые последствия, включая инфекционные заболевания сердца.

Были изучены системы с использованием лазерного излучения, чтобы облегчить обработку корневых каналов. Например, в публикации US5968039 предлагается стоматологический инструмент с использованием оптического волокна для передачи лазерного излучения в корневой канал. Дистальный конец волокна изготовлен таким образом, чтобы он испускал лазерный пучок на кольцевую поверхность, окружающую ось волокна, вместо его верхушечной области, чтобы обеспечить лучшее воздействие излучения на боковые стенки корневого канала. Однако это решение не является удовлетворительным, поскольку лазерное излучение не до конца достигает внутренней части корневого канала.

Используемые в настоящее время способы обработки корневых каналов неудовлетворительны с точки зрения устранения патогенов (бактерий), которые могут остаться внутри обрабатываемой области с серьезными последствиями для пациента.

Чтобы уничтожить микроорганизмы, необходимо локально или систематически применять антибиотики. Использование антибиотиков обладает некоторыми неудобствами, подобными, прежде всего, развитию резистентных микроорганизмов и, во-вторых, побочных эффектов из-за непереносимости пациентом данных антибиотиков.

Что касается стоматологической практики, другим патологическим состоянием, требующим антибактериальной терапии, является образование зубодесневых карманов из-за увеличения десневой бороздки. Десневая бороздка представляет собой узкий и неглубокий канал, расположенный у боковых сторон зуба и ограниченный на одной стороне поверхностью зуба и на другой стороне эпителием десневой бороздки пришеечной части десны. В обычных условиях глубина этой десневой бороздки составляет от 1 до 3 мм, но она увеличивается до 4 мм и более, в случае периодонтопатии. При некоторых патологических состояниях глубина десневой бороздки может увеличиваться, образуя, таким образом, так называемый зубодесневой карман. Основной причиной этого является формирование бляшки, которая, если она не удалена, вызывает разрушение эпителия, которое перемещается в более глубокую область, вызывая увеличение глубины десневой бороздки и формирование кармана.

Микроорганизмы в зубодесневых карманах производят бактериальные токсины, вызывающие гингивит. Воспаление десны вызывает смещение ткани десны, которая смещается от ее исходного положения, оставляя корни обнаженными, что выглядит неприглядно, и часто приводит к повышению чувствительности. После того, как слизистая оболочка десны отдалилась от зуба, также происходит резорбция кости, с последующим формированием костных карманов, где легче накапливаются бляшки, превращающиеся в зубной камень за счет кальцификации.

Бактерии, которые не были удалены с зубов и десен, остаются в карманах и производят токсины, уничтожающие остеобласты, с последующей резорбцией кости, вызывающей перемещение и даже выпадение зуба, если он не вылечен надлежащим образом. Риск выпадения зубов фактически связан не с зубодесневым карманом, а с резорбцией кости, которая происходит в случае, если обработка не выполняется (из-за бактериальной инфекции).

Обработка зубодесневых каналов и пародонтопатия зависят от стадии заболевания. Мукогингивальная хирургия включает процедуры, подходящие для правильного распознавания морфологии, положения и/или количества мягкой пародонтальной ткани (слизистой). Основным применением является покрытие обнаженных корневых каналов за счет растяжения существующей слизистой оболочки, до пересадки слизистой оболочки, причем, в случае покрытия больших зубодесневых каналов, слизистая оболочка берется с неба. Такие вмешательства являются очень инвазивными.

Следовательно, в области стоматологии существует потребность в инструментах и способах, подходящих для эффективного вмешательства при зубодесневых карманах, устранения микроорганизмов внутри них, чтобы предотвратить обострение этой патологии, которое может привести к описанным выше последствиям, влияющим на кость.

В стоматологии микроорганизмы могут размножаться также в других областях, например в областях вокруг штифтов зубных имплантатов и протезов, в областях около хирургических металлических шовных нитей и т.д.

Аналогичные проблемы могут возникать, когда инородное тело, например, металлическая шовная нить или протез, продолжается через кожу и входит в лежащие ниже ткани. Этот тип проблем может возникать, например, при наложении металлических шовных нитей на кости грудины во время операции на сердце. Во всех этих случаях уничтожение бактерий является основой для здоровья пациента; в настоящее время наиболее распространенный способ основан на использовании антибиотиков, с ограничениями и недостатками, описанными выше.

Следовательно, существует потребность в более эффективном устройстве и способе терапии упомянутых выше случаев.

Раскрытие сущности изобретения

По первому аспекту настоящего изобретения предлагается медицинское устройство для лазерной терапии тканей, содержащее первую трубку с проксимальным концом, связанным с наконечником, и открытым дистальным концом, причем первая трубка сообщена с впускным отверстием для жидкости, содержащей рассеивающие частицы. Устройство дополнительно содержит световод, предназначенный для передачи лазерного излучения, поступающего от соответствующего лазерного источника, в область около открытого дистального конца первой трубки. Рассеивающие частицы могут быть частицами твердого вещества, жидкости или газа и предназначены для рассеяния лазерного излучения, передаваемого световодом, около открытого дистального конца первой трубки. В частности, размер и материал частиц могут быть выбраны, например, в соответствии с длиной волны лазерного излучения, чтобы оптимизировать эффект рассеяния частицами излучения, передаваемого световодом.

В вариантах осуществления изобретения, описанных в настоящем документе, медицинское устройство содержит источник жидкости, причем в этой жидкости взвешены рассеивающие частицы, при этом источник сообщен по текучей среде с первой трубкой.

Световод может быть расположен вне первой трубки, но предпочтительно он расположен внутри первой трубки и продолжается продольно до области, смежной с открытым дистальным концом первой трубки. Таким образом, световод защищен, и общие размеры устройства уменьшены.

Если световод состоит из оптического волокна, устройство может обладать особенно компактной конструкцией. Световод может состоять из единственного оптического волокна или из нескольких оптических волокон, образующих пучок. В последнем случае оптические волокна могут быть одинаковы или отличаться друг от друга по своей природе, размерами или другими свойствами. Например, различные оптические волокна могут быть использованы для передачи лазерного излучения различных длин волн. Он также может передавать, в область терапии, не только терапевтическое излучение, например стерилизующее и/или биостимулирующее излучение, но также излучение просто для освещения, облегчая, таким образом, терапию.

Световод может быть расположен в трубке или смежно с ней регулируемым образом, чтобы регулировать расстояние между концом световода и концом трубки. Таким образом, световод может выступать из трубки на соответствующее расстояние, или он может быть полностью заключен в трубку.

По улучшенному варианту осуществления изобретения устройство дополнительно содержит вторую аспирационную трубку для удаления жидкости из обрабатываемой области. Вторая аспирационная трубка может обладать впускным отверстием около открытого дистального конца первой трубки, чтобы удалять жидкость и рассеивающие частицы из обрабатываемой области. Это обеспечивает, например, уменьшение дисперсии жидкости, делая терапию более комфортной, и сокращая травму пациента. Кроме того, отсасывание жидкости дает вклад в удаление тепла и/или остатков из обрабатываемой области.

Отдельный насос или насос, встроенный в наконечник, может быть использован для накачивания жидкости с рассеивающими частицами. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения насос может быть предназначен для накачивания жидкости с рассеивающими частицами в первую трубку и отсасывания жидкости с рассеивающим частицами через вторую аспирационную трубку. Насосом может быть, например, перистальтический насос.

Комбинированное использование жидкости с рассеивающими частицами и лазерного излучения, передаваемого световодом, позволяет лазерному излучению воздействовать на области, которые не достижимы напрямую для излучения, поступающего непосредственно от световода. Действительно, лазерное излучение, испускаемое световодом, например свободным концом оптического волокна, распространяется по прямолинейному пути. Поэтому оно не может достичь областей, которые находятся в тени относительно точки испускания света. Это может быть серьезным ограничением, например, при использовании лазера при некоторых хирургических или стоматологических применениях. Обычно серьезные ограничения могут возникать при чистке корневых каналов из-за присутствия выемок и областей, которые труднодостижимы и которые могут быть достигнуты только по обходному пути, куда излучение, испускаемое волокном, не может распространиться. Рассеивающие частицы, передаваемые жидкостью в область испускания лазерного излучения, вызывают рассеяние излучения по бесконечному числу направлений, достигая, таким образом, например, также областей тени, сложных путей и глубинных областей. Распыление свободной жидкости внутри обрабатываемого объема, например, корневого канала, обеспечивает полное воздействие лазерного излучения по существу на всю поверхность, которая увлажнена этой жидкостью.

По другому аспекту настоящее изобретение относится к медицинскому оборудованию, содержащему описанное выше устройство, лазерный источник, который может быть присоединен к световоду, и питающую линию, которая содержит жидкость, в которой взвешены рассеивающие частицы, причем рассеивающие частицы предназначены для рассеяния лазерного излучения, испускаемого лазерным источником, при этом питающая линия может быть присоединена к первой трубке устройства.

По другому аспекту настоящее изобретение относится к способу передачи лазерного излучения к поверхности, которая должна быть обработана посредством лазерного излучения, при этом способ включает:

расположение первой трубки для подачи жидкости, содержащей рассеивающие частицы, смежно с указанной поверхностью;

расположение световода смежно с указанной поверхностью;

подачу жидкости через первую трубку и увлажнение поверхности жидкостью, содержащей рассеивающие частицы;

испускание лазерного луча посредством световода в объеме, занимаемом подаваемой жидкостью;

распределение, посредством рассеивающих частиц, лазерного излучения на поверхности, увлажненной жидкостью, содержащей рассеивающие частицы.

Способ может дополнительно включать этап отсасывания жидкости и рассеивающих частиц из указанного объема.

Другие предпочтительные характеристики и варианты выполнения устройства и способа по настоящему изобретению описаны далее со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показан не подразумевающий ограничения им практический вариант осуществления, и на приложенную формулу изобретения, являющуюся неотъемлемой частью настоящего описания.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятно из последующего описания и сопроводительных чертежей, на которых показаны не подразумевающие ограничения ими практические варианты осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 схематично показан вид в разрезе устройства по первому варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2A и 2B – виды в разрезе по линии II-II из фиг. 1 в двух различных вариантах осуществления изобретения;

на фиг. 3 – вид в продольном разрезе, аналогичный показанному на фиг. 1, по другому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 4 и 5 – виды в разрезе других вариантов выполнения устройства; и

на фиг. 6 и 7 – режимы использования этого устройства.

Осуществление изобретения

Следующее подробное описание примеров вариантов осуществления изобретения приведено со ссылкой на сопроводительные чертежи. Одинаковыми номерами ссылочных позиций на различных чертежах обозначены одни и те же или аналогичные элементы. Кроме того, чертежи необязательно выполнены в масштабе. Также, следующее подробное описание не подразумевает ограничения настоящего изобретения. Напротив, объем изобретения определяется заявленной формулой изобретения.

Ссылки в тексте описания на "один вариант осуществления изобретения" или "вариант осуществления изобретения" или "некоторые варианты осуществления изобретения" означают, что конкретная особенность, конструкция или характеристика, описанные в связи с одним вариантом осуществления изобретения, включены по меньшей мере в один вариант осуществления описанного предмета изобретения. Таким образом, появление фразы "в одном варианте осуществления изобретения" или "в варианте осуществления изобретения" или "в некоторых вариантах осуществления изобретения" в различных местах по всему описанию необязательно относится к одному(им) и тому (тем) же варианту(ам) осуществления изобретения. Кроме того, отдельные особенности, конструкции или характеристики могут быть скомбинированы любым подходящим способом в одном или более вариантах осуществления изобретения.

Далее конкретная ссылка приводится на стоматологические применения, но следует понимать, что устройство по настоящему изобретению также может быть использовано для других медицинских или ветеринарных применений, в которых аналогичные проблемы размножения бактерий возникают в областях, которые труднодоступны посредством обычных световодов.

Как показано на фиг. 1, позицией 1 схематично обозначено оборудование по настоящему изобретению. Ссылочной позицией 3 обозначено устройство для применения лазерного излучения для органа или ткани пациента. В показанном варианте осуществления изобретения устройство 3 содержит наконечник или ручку 5, к которой подходит световод, состоящий из одного или более оптических волокон 7. Далее приводится ссылка на вариант осуществления изобретения только с одним оптическим волокном, но следует понимать, что эта конструкция представляет собой просто пример, не подразумевающий ограничения им.

Оптическое волокно 7 может быть присоединено, например, посредством соединителя 9, к лазерному источнику 11 оборудования 1, схематично показанному на фиг. 1. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, концевой участок оптического волокна 7 продолжается внутри первой трубки 14, проксимальный конец которой присоединен к наконечнику 5, а дистальный конец 14A которой открыт. Дистальный конец 7A оптического волокна 7 может быть расположен около открытого дистального конца 14A трубки 14. В некоторых вариантах осуществления изобретения положение дистального конца 7A волокна может быть отрегулировано по отношению к трубке 14, чтобы дистальный конец мог быть позиционирован либо точно в соответствии с открытым дистальным концом 14A трубки 14, либо в заднем положении внутри трубки 14, как показано на фиг. 1, либо так, чтобы он выступал наружу из трубки 14, например, на длину, составляющую от нескольких десятых миллиметра до нескольких миллиметров.

В некоторых вариантах осуществления изобретения трубка 14 может быть присоединена к наконечнику или ручке 5 посредством резьбового соединения или тому подобного, схематично обозначенного позицией 15, чтобы можно было удалить или заменить трубку 14. Из соображений гигиены трубка 14 может быть, например, одноразовой трубкой, или она может быть удалена посредством соединения 15, чтобы ее было легко стерилизовать.

Как схематично показано, по понятным из последующего соображениям прокладка 17 отделяет внутреннюю часть наконечника 5 от внутренней части трубки 14 за счет герметичного уплотнения при контакте с поверхностью оптического волокна 7.

Трубка 14 сообщена по текучей среде с входным отверстием 18, через которое может подаваться жидкость, например физиологический раствор. Впускное отверстие 18 может быть предусмотрено в месте, где боковая трубка 19 присоединена к трубке 14. Как схематично показано на фиг. 1, позицией 21 обозначен насос оборудования 1, накачивающий жидкость из резервуара 23 в боковую трубку 19. Жидкость, накачанная из резервуара 23 в боковую трубку 19, протекает вдоль трубки 14 и выходит из ее открытого дистального конца 14A. Прокладка 17 предотвращает протекание жидкости назад к внутренней части наконечника 5 вдоль оптического волокна 7.

Жидкость протекает через свободную область между оптическим волокном 7 и внутренней стенкой трубки 14, поперечное сечение которой может быть разной формы. На фиг. 2A и 2B показаны два альтернативных варианта выполнения концевой части трубки 14. На фиг. 2A поперечное сечение трубки 14 по существу круглое, в то время как на фиг. 2B оно по существу эллиптическое. В обоих случаях оптическое волокно 7 может быть расположено приблизительно в центре поперечного сечения трубки, и, при необходимости, оно может оставаться в этом положении за счет соответствующих радиальных распорок, которые не показаны. Форма поперечного сечения трубки 14 может быть переменной, могут быть предусмотрены несколько взаимозаменяемых трубок, например, для различных применений. Форма по фиг. 2A особенно удобна для терапии корневого канала и для терапии десневых свищей или промежутков между штифтами имплантатов и костной тканью в случае отсоединения штифта. И наоборот, форма по фиг. 2B удобна для терапии зубодесневых карманов или других применений, когда обрабатываемая область может быть лучше доступна посредством плоского устройства.

В варианте осуществления изобретения по фиг. 1 трубка 14 является прямолинейной. В других вариантах осуществления изобретения трубка 14 может быть изогнутой, как схематично показано на фиг. 3, на которой одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые или эквивалентные части по отношению к описанным со ссылкой на фиг. 1.

Как и на фиг. 1, на фиг. 4 схематично показан другой вариант выполнения оборудования по настоящему изобретению. Одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые или эквивалентные части по отношению к описанным со ссылкой на фиг. 1, которые не будут описаны повторно. На фиг. 4 дистальный конец 7A оптического волокна 7 показан в положении, когда он несколько выступает из открытого дистального конца 14A трубки 14.

В отличие от варианта осуществления изобретения по фиг. 1, на фиг. 4 устройство 3 содержит аспирационную трубку 31, которая может составлять единое целое с трубкой 14 и может иметь открытый дистальный конец 31A, расположенный около открытого дистального конца 14A трубки 14. В варианте осуществления изобретения по фиг. 4 открытый дистальный конец 31A аспирационной трубки 31 расположен несколько сзади относительно открытого дистального конца 14A трубки 14. Аспирационная трубка 31 может сообщаться по текучей среде с аспирационным насосом 33, который отсасывает жидкость через аспирационную трубку 31 и передает ее в сборный бак 35 для целей, которые будут подробно пояснены далее.

При такой конструкции жидкость, подаваемая насосом 21 через трубку 14, увлажняет обрабатываемую область посредством устройства 3, а затем удаляется из указанной области благодаря эффекту аспирации аспирационной трубки 31.

На фиг. 5 показан модифицированный вариант выполнения устройства по фиг. 4. Одинаковыми номерами обозначены одинаковые или эквивалентные части по отношению к описанным со ссылкой на фиг. 1 и 4. В варианте осуществления изобретения по фиг. 5 аспирационная трубка 31 и боковая трубка 19 связаны с единственным насосом 34, например перистальтическим насосом. Насос 34 может быть уменьшенного размера и может быть помещен внутрь наконечника 5. В других вариантах осуществления изобретения трубки 19 и 31 могут выступать из наконечника 5 и могут быть присоединены к насосу 34, расположенному вне наконечника.

В некоторых вариантах осуществления изобретения перистальтический насос 34 может содержать единственный ротор, взаимодействующий с двумя гибкими трубками, продолжающимися вокруг самого ротора и образующими часть боковой трубки 19 и аспирационной трубки 31 соответственно. Ротор схематично обозначен на фиг. 5 номером 36, а его направление вращения обозначено как f 36. Благодаря конструкции трубок 19 и 31, вращение единственного ротора 36 вызывает проталкивание свежей жидкости, взятой из бака 23, в трубку 14, и аспирацию использованной жидкости через открытый дистальный конец 31A аспирационной трубки 31 и ее выбрасывание в сборный бак 35.

На фиг. 6 показан режим использования устройства 3 для терапии зубодесневых карманов. D обозначает зуб, а G обозначает слизистую оболочку десны. T обозначает зубодесневой карман. Зубодесневой карман должен быть обработан для устранения микроорганизмов, присутствующих на тканях, и недопущения воспаления. По существу, терапия происходит следующим образом. Оператор помещает дистальный конец 14A трубки 14 на вход или внутрь зубодесневого кармана T. При этом применении, чтобы облегчить позиционирование дистального конца, удобно использовать устройство 3, в котором поперечное сечение трубки 14 является плоским по меньшей мере в концевой области, как схематично указано на фиг. 2B.

Одна или более управляющих кнопок могут быть предусмотрены на наконечнике или ручке 5 устройства 3 для управления элементами оборудования 1, в частности лазерным источником 11 и насосом(ами) 21, 33, 34, в соответствии с конструкцией устройства.

В альтернативном варианте органы управления или их часть могут быть представлены в виде отдельной консоли, одной или более педалей или других соответствующих интерфейсных устройств или элементов, которые не показаны.

Когда открытый дистальный конец 14A трубки 14 уже позиционирован, оператор запускает терапевтический цикл. Жидкость распределяется посредством трубки 14 и перетекает в обрабатываемую область, в данном случае вовнутрь зубодесневого кармана. Жидкостью может быть любая биологически совместимая жидкость, например физиологический раствор или дистиллированная вода.

Жидкость содержит взвешенное рассеивающее вещество, например, в форме порошка. Термин «порошок» означает, в настоящем описании, любую форму, в которой рассеивающее вещество разделено на частицы, которые очень малы для циркуляции в обрабатываемой области и переносятся жидкостью. Частицы могут быть сферическими, приблизительно сферическими или в форме гранул, или они даже могут обладать формой хлопьев или любой другой формой, обеспечивающей нужный эффект рассеивания.

Действительно, рассеивающее вещество обладает функцией рассеяния лазерного луча, который оператор приводит в действие во время терапии. Лазерный луч, испущенный источником 11, «зажигается» с дистального конца 7A волокна и ударяет в рассеивающие частицы, взвешенные в жидкости. Действительно, жидкость, протекающая через открытый дистальный конец 14A трубки 14, заполняет объем обрабатываемой области, то есть в случае по фиг. 6, зубодесневой карман T.

Таким образом, лазерное излучение рассеивается посредством рассеивающих частиц, взвешенных в жидкости, и достигает окружающих тканей, следуя по сложному пути, определенному различным отражением на взвешенных частицах, вместо прямолинейного. Таким образом, лазерное излучение также может достигать невидимых областей полости, куда подается жидкость.

Параметры лазерного излучения выбираются для обеспечения стерилизации поверхностей, на которые падает это излучение. Другими словами, жидкость, за счет взвешенных в ней рассеивающих частиц, передает лазерное излучение, испущенное посредством волокна 7 и попадающее в жидкость, на все поверхности, увлажненные этой жидкостью, а также на участки поверхности, которые не «видны» для оптического волокна, т.е. которые не находятся на прямолинейном пути лазерных лучей, выходящих из волокна.

Лазерное излучение может быть выбрано таким образом, чтобы добиться не только стерилизации ткани и уничтожения болезнетворных организмов, но также биологической стимуляции тканей. Это особенно полезно и важно при одонтологических-стоматологических применениях, упомянутых в настоящем документе, поскольку это обеспечивает лучшее выздоровление.

При использовании жидкость с взвешенными рассеивающими частицами начинает накачиваться предпочтительно до лазерного излучения, чтобы лазерный луч рассеивался с самого начала и не достигал окружающих тканей напрямую. Это позволяет обрабатывать ткани лазерным пучком непосредственно, но «умеренным» образом, посредством порошкового вещества, взвешенного в жидкости.

Когда устройство относится к показанному на фиг. 4 или 5 типу, жидкость с взвешенными частицами также отсасывается из обработанной области, таким образом, делая терапию более комфортной и менее инвазивной для пациента. Действительно, жидкость с рассеивающими частицами распределяется к и постепенно удаляется из обработанной области, избегая, таким образом, накопления, которое неудобно для пациента. За счет отсасывания использованной жидкости через трубку 31, т.е. жидкости, уже распыленной на обрабатываемой области, можно работать также с высокоинтенсивными потоками жидкости без проблем для пациента. Поток жидкости может быть дозирован, например, для достижения постоянного охлаждения обрабатываемой области, которая в противном случае может перегреваться из-за воздействия лазерной энергии, подаваемой оптическим волокном 7, с последующим беспокойством для пациента или даже повреждением тканей. Непрерывная или контролируемая подача рассеивающей жидкости также позволяет промывать и удалять материал, который отсоединяется во время обработки. Если предусмотрена аспирационная трубка 31, зубной налет и остатки, отсоединившиеся от структур, увлажненных посредством жидкости, собираются вместе с использованной жидкостью и могут быть устранены, например, посредством их сбора в одноразовые емкости или бачки, которые могут быть герметично уплотнены.

На фиг. 7 показано другое использование устройства в одонтологии-стоматологии. Устройство также обозначено ссылочной позицией 3. В этом примере устройство 3 и оборудование 1 используются для обработки корневых каналов CR зуба D, например, после девитализации из-за кариеса, который серьезно разрушил пульпарную полость P. Открытый дистальный конец 14A трубки 14 вводится в пульпарную полость P и в обрабатываемый корневой канал CR. Оператор начинает подавать жидкость, содержащую рассеивающие частицы, а затем, с соответствующей задержкой, начинает подавать лазерное излучение. Лазерное излучение достигает всей поверхности, увлажненной жидкостью, содержащей рассеивающие частицы, даже области, которые недостижимы для прямого лазерного луча.

На фиг. 7 трубка 14 изогнута, как показано, например, на фиг. 2. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть предусмотрен комплект взаимозаменяемых трубок 14, при этом трубки могут отличаться друг от друга по длине, наружному диаметру и кривизне, чтобы они достигали внутренней части корневых каналов разной формы и размера (в сечении и/или по длине).

В некоторых вариантах осуществления изобретения трубка 14 может быть изготовлена из гибкого материала, чтобы она подходила к форме корневого канала.

Когда устройство 3 описанного в настоящем документе типа используется для обработки корневых каналов CR, способ обработки следующий. Оператор открывает зуб D, обеспечивая доступ к пульпарной полости P, и частично или полностью удаляет мягкие ткани из внутренней части полости посредством известных механических систем. В конце оператор выполняет заключительную процедуру стерилизации посредством устройства 3. Циркуляция жидкости с взвешенными рассеивающими частицами обеспечивает рассеяние света, достигая всей увлажненной поверхности, чтобы контролировать температуру зуба и чтобы удалить все остатки ткани, крови или другие инородные частицы внутри зуба.

Устройство 3 и оборудование 1, описанные выше, также могут быть использованы для других применений, таких как обработка промежутков между штифтами имплантатов и окружающей костью, когда имеется отсоединение штифта и костной ткани после инфекций, или обработка полостей, возникших после абсцессов, инфицированных областей, окружающих точки металлических шовных нитей, или тому подобного. В любом случае, устройство 3 с гидравлической системой, подающей жидкость с взвешенными рассеивающими частицами и с источником лазерного излучения и соответствующей системой передачи излучения, позволяет дезинфицировать или стерилизовать ткани также в областях, которые недоступны напрямую посредством лазерного луча, испускаемого оптическим волокном. Кроме того, лазерное излучение обладает эффектом биологической стимуляции для тканей, облегчая или ускоряя выздоровление, например, способствуя разрастанию ткани, которая заполняет пустое пространство между костной тканью и штифтом в случае отсоединения штифта имплантата.

В некоторых вариантах осуществления изобретения длина волны источника 11 лазерного излучения, используемого в оборудовании 1, описанном в настоящем документе, составляет от примерно 700 до примерно 3000 микрометров.

Диаметр оптического волокна 7 или пучка волокон может составлять от примерно 50 до примерно 1000 микрометров и предпочтительно от примерно 200 до примерно 400 микрометров.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения средняя энергия лазера может составлять от примерно 1 до примерно 30 Вт, предпочтительно от примерно 2 до примерно 20 Вт.

Лазерное излучение может представлять собой непрерывное излучение или импульсное излучение. Во втором случае пиковая энергия может составлять, например, от 100 Вт до 10 кВт, с формой импульсной кривой, длительность которой составляет от примерно 20 нс до примерно 1000 мкс, и частотой повторения импульсов, которая может составлять от 1 кГц до 20 Гц.

Источник лазерного излучения может быть, например, одиночным источником или в виде нескольких источников в диапазоне длин волн от примерно 700 до примерно 3000 нм, подходящим для непрерывного, импульсного испускания или испускания с лазерным затвором, например неодимовый лазер на алюмо-иттриевом гранате.

Рассеивающее порошковое вещество, взвешенное в жидкости, может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксиапатита или биологически совместимых порошковых веществ. Вещество с рассеивающими частицами может обладать средним размером зерен составляющим, например, от примерно 300 до примерно 1500 нм.

Даже если в вариантах осуществления изобретения, описанных выше, упоминается вещество, изготовленное в форме взвешенного порошка твердого вещества или частиц, по другим вариантам осуществления изобретения рассеивающими частицами могут быть частицы газообразного рассеивающего вещества, диспергированные, например, в виде газообразных микропузырьков, или жидкого вещества в форме эмульсии в воде, физиологическом растворе или другой жидкости-носителе.

В основном размер рассеивающих частиц, взвешенных в жидкости, и количество частиц в единице объема жидкости могут быть пропорциональны, чтобы поддерживать лазерную диффузию, позволяющую достигать, при максимальном рабочем расстоянии от дистального конца 7A волокна, интенсивности не ниже 40%, предпочтительно не ниже 50%, более предпочтительно не ниже 70% исходной мощности, около испускающей поверхности волокна. Например, максимальное рабочее расстояние может составлять от примерно 7 до примерно 28 мм, в соответствии с применением.

Источником лазерного излучения может быть неодимовый лазер на алюмо-иттриевом гранате, при этом излучение генерируется твердотельным источником, функционирующим и в непрерывном и в импульсном режиме в режиме свободной генерации или, если это необходимо, в режиме лазерного затвора. Высокие пиковые мощности, достижимые в режиме лазерного затвора и, в частности, в импульсном режиме, создают дополнительный фотомеханический эффект, дающий вклад в удаление бактериальной пленки в обрабатываемой области.

Очевидно, что на чертежах показан просто пример, предусмотренный посредством практического осуществления настоящего изобретения, который может быть различным по форме и конструкции без отступления от объема концепции, лежащей в основе настоящего изобретения. Все ссылочные позиции в заявленной формуле изобретения предусмотрены для облегчения чтения формулы изобретения со ссылкой на описание и чертежи и не ограничивают защищаемого объема изобретения, представленного формулой изобретения.

Claims (22)

1. Медицинское оборудование для лазерной обработки тканей, содержащее:

- устройство, включающее в себя первую трубку с проксимальным концом, связанным с наконечником, и открытым дистальным концом, причем первая трубка сообщена с впускным отверстием для жидкости, содержащей рассеивающие частицы, и выполнена с возможностью распределения жидкости, содержащей рассеивающие частицы, в подлежащей обработке области; световод, расположенный и выполненный так, чтобы передавать лазерное излучение в область около открытого дистального конца первой трубки или к открытому дистальному концу первой трубки;

- источник лазерного излучения, присоединяемый к световоду;

- схему питания, содержащую жидкость, в которой взвешены рассеивающие частицы, причем рассеивающие частицы предназначены для рассеяния лазерного излучения, испускаемого источником лазерного излучения и испускаемого световодом, при этом схема питания выполнена с возможностью присоединения к первой трубке устройства.

2. Оборудование по п. 1, которое содержит источник жидкости, в которой взвешены рассеивающие частицы, причем источник сообщен по текучей среде с первой трубкой.

3. Оборудование по п. 1 или 2, в котором световод расположен внутри первой трубки и продолжается продольно вдоль нее до места, смежного с открытым дистальным концом первой трубки.

4. Оборудование по любому из пп. 1-3, в котором световод содержит по меньшей мере одно оптическое волокно.

5. Оборудование по любому из пп. 1-4, в котором световод содержит соединитель для присоединения к источнику лазерного излучения.

6. Оборудование по любому из пп. 1-5, в котором поперечное сечение дистального конца первой трубки приблизительно круглое или приблизительно эллиптическое.

7. Оборудование по любому из пп. 1-6, в котором положение световода по отношению к первой трубке является регулируемым в соответствии с продольным направлением первой трубки.

8. Оборудование по любому из пп. 1-7, которое содержит вторую, аспирационную трубку для удаления жидкости из обработанной области, причем вторая, аспирационная трубка имеет впускное отверстие, расположенное около открытого дистального конца первой трубки.

9. Оборудование по любому из пп. 1-8, в котором по меньшей мере один насос расположен в наконечнике для накачивания указанной жидкости, содержащей рассеивающие частицы.

10. Оборудование по п. 9, в котором указанный по меньшей мере один насос выполнен и расположен так, чтобы накачивать жидкость, содержащую рассеивающие частицы, в первую трубку и отсасывать жидкость, содержащую рассеивающие частицы, через вторую, аспирационную трубку.

11. Оборудование по любому из пп. 1-10, в котором источник выполнен с возможностью испускания лазерного излучения в диапазоне длин волн от примерно 700 до примерно 3000 нм.

12. Оборудование по любому из пп. 1-11, в котором параметры лазерного излучения, рассеиваемого рассеивающими частицами, выбраны для достижения эффекта стерилизации или эффекта биологической стимуляции.

13. Способ передачи лазерного излучения к обрабатываемой посредством лазерного излучения поверхности, включающий:

расположение первой трубки, предназначенной для подачи жидкости, содержащей рассеивающие частицы, смежно с указанной поверхностью;

расположение световода смежно с указанной поверхностью;

подачу, через первую трубку, жидкости, содержащей рассеивающие частицы, и увлажнение поверхности жидкостью, содержащей рассеивающие частицы;

испускание лазерного луча посредством световода в объем, занимаемый подаваемой жидкостью;

распределение, посредством рассеивающих частиц, лазерного излучения на поверхности, увлажненной жидкостью, содержащей рассеивающие частицы.

14. Способ по п. 13, который дополнительно включает этап отсасывания жидкости и рассеивающих частиц из указанного объема.

Images