(57)【要約】  レーザー伝送装置は、レーザー伝送装置の近位端のコネクタ部分と、コネクタ部分をレーザー伝送装置の遠位端に接続する光ファイバとを含むことができる。コネクタ部分は、光ファイバの近位部分を少なくとも部分的に取り囲むキャピラリーを含むことができ、キャピラリーは、周面の少なくとも一部の上にディンプルを含むことができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー伝送装置であって、
前記レーザー伝送装置の近位端のコネクタ部分と、
前記コネクタ部分を前記レーザー伝送装置の遠位端に結合する光ファイバと、を備え、
前記コネクタ部分は、前記光ファイバの近位部分を少なくとも部分的に取り囲むキャピラリーを含み、
前記キャピラリーは、前記キャピラリーの周面の少なくとも一部の上にディンプルを含む、レーザー伝送装置。
【請求項２】
前記ディンプルは、外周面の上に含まれる、請求項１に記載のレーザー伝送装置。
【請求項３】
前記ディンプルは、所定のパターンで配置されている、請求項１又は２に記載のレーザー伝送装置。
【請求項４】
前記ディンプルは、ランダムに配置されている、請求項１又は２に記載のレーザー伝送装置。
【請求項５】
前記キャピラリーは、ガラスである、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項６】
前記ディンプルは、一定の深さを有する、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項７】
前記ディンプルは、異なる深さを有する、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項８】
前記ディンプルは、ＣＯ2レーザー又は緑色光レーザーによる溶融で、又はエッチングによって形成される、請求項１〜７のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項９】
前記ディンプルは、前記キャピラリーの遠位外周面部の上に含まれない、請求項１〜８のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１０】
前記キャピラリーの外周面は、突出部も含む、請求項１〜９のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１１】
前記光ファイバは、少なくとも１層のクラッド層及び／又は１層のバッファ層によって取り囲まれたコアを含み、
前記光ファイバは、ジャケット層によって少なくとも部分的に取り囲まれている、請求項１〜１０のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１２】
前記キャピラリーは、ディンプルのない部分を前記キャピラリーの近位端に含み、
前記キャピラリーは、前記キャピラリー及び前記光ファイバの近位端で前記光ファイバに融合されている、請求項１〜１１のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１３】
前記キャピラリーの少なくとも一部は、ステンレス鋼フェルールによって半径方向から取り囲まれる、請求項１〜１２のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１４】
前記キャピラリーの一部は、クリンプによって取り囲まれ、
前記光ファイバは、前記クリンプを貫通している、請求項１〜１３のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【請求項１５】
前記レーザー伝送装置は、ホルミウムレーザーに結合される、請求項１〜１４のいずれかに記載のレーザー伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の様々な態様は、一般に、医療用レーザー装置及び関連する方法に関する。より具体的には、本開示は、選択されたモードのレーザーエネルギーを光ファーバーを介して伝送する医療用レーザー装置及びコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーは、例えば、泌尿器科学、神経内科学、耳鼻咽喉科学、全身麻酔眼科学、歯科学、消化器病学、心臓病学、婦人科学、胸部外科的、及び整形外科的処置において使用されている。レーザーを用いて実行することができる処置の一例は、砕石術である。砕石術は、結石又は石などの内部の物質を除去することによって対象者の腎臓、尿管、又は膀胱を治療することに関する。レーザー砕石術は、レーザーエネルギーを送って標的物質を破壊し、それによって物質の除去を容易にする砕石術の一部である。１つの例示的なレーザー砕石術処置において、光ファイバは、内視鏡又は尿管鏡などの挿入装置のワーキングチャネルを通して標的物質のすぐ近くに挿入することができる。光ファイバは、レーザーエネルギーを標的物質に送って標的物質を粉々にすることができる。その後、破片を対象者から洗い流すか又は他の方法で除去することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、レーザー砕石術において、多くの場合、レーザー伝送装置内の光ファイバのサイズは、標的物質に伝送することができるレーザー出力を制限し、結果的に物質を破壊する能力が制限される。強力なレーザーは、より高次のレーザーエネルギーを送り、このレーザーエネルギーは、光ファイバから漏出してレーザー伝送装置のハンドル内の構成要素によって吸収され、これらの構成要素が危険な温度まで加熱されてユーザーにリスクをもたらす可能性がある。また、強力なレーザーは、光ファイバを過熱する場合があり、これにより光ファイバが破損するか又は対象者が火傷を負う場合がある。
【０００４】
本開示の装置及び方法は、上述の問題のいくつかを是正するか又は従来技術の他の態様に対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施例は、特に医療用レーザー装置に関する。本明細書で開示された実施例の各々は、他の開示された実施例のいずれかに関連して説明する特徴の１又は２以上を含むことができる。
【０００６】
１つの実施例において、レーザー伝送装置は、レーザー伝送装置の近位端のコネクタ部分と、コネクタ部分をレーザー伝送装置の遠位端に結合する光ファイバとを含むことができる。コネクタ部分は、光ファイバの近位部分を少なくとも部分的に取り囲むキャピラリーを含むことができ、キャピラリーは、周面の少なくとも一部の上にディンプルを含む。
【０００７】
レーザー伝送装置は、以下の特徴の１又は２以上をさらに含むことができる。ディンプルは、外周面上に含むことができる。ディンプルは、所定のパターンで配置することができる。ディンプルは、ランダムに配置することができる。キャピラリーは、ガラスとすることができる。ディンプルは一定の深さとすること、又はディンプルは異なる深さとすることができる。ディンプルは、ＣＯ2レーザーによる溶融によって形成することができる。ディンプルは、キャピラリーの遠位外周面部の上に含むことができない。キャピラリーの外周面は、突出部も含む。光ファイバは、少なくとも１層のクラッド層及び／又は１層のバッファ層によって取り囲まれたコアを含むことができ、光ファイバは、ジャケット層によって少なくとも部分的に取り囲むことができる。キャピラリーは、ディンプルのない部分をキャピラリーの近位端に含むことができ、キャピラリー及び光ファイバの近位端で光ファイバに融合させることができる。キャピラリーの少なくとも一部は、ステンレス鋼フェルールによって半径方向から取り囲むことができる。キャピラリーの一部はクリンプによって取り囲むことができ、光ファイバはクリンプを貫通することができる。レーザー伝送装置は、ホルミウムレーザーに結合することができる。
【０００８】
別の実施例において、レーザー伝送装置は、ＳＭＡコネクタを含むことができる。ＳＭＡコネクタは、光ファイバの一部を少なくとも部分的に取り囲むキャピラリーを含むことができ、キャピラリーは、キャピラリーの周面の少なくとも一部の上にディンプルを含むことができる。
【０００９】
レーザー伝送装置は、以下の特徴の１又は２以上をさらに含むことができる。光ファイバは、少なくとも光ファイバの一部にわたってキャピラリーに融合させることができる。ディンプルは、キャピラリーの外周面上に含むことができる。
【００１０】
別の実施例において、レーザー伝送装置は、レーザー伝送装置の近位端のコネクタ部分と、コネクタ部分をレーザー伝送装置の遠位端に結合する光ファイバとを含むことができる。コネクタ部分は、光ファイバの近位部分を少なくとも部分的に取り囲むキャピラリーを含むことができ、キャピラリーは、近位末端部のディンプルのない部分と、ディンプル部分とを含むことができる。
【００１１】
レーザー伝送装置は、以下の特徴の１又は２以上をさらに含むことができる。キャピラリーは、ディンプルのない部分の光ファイバとのオーバーラップ部にわたって光ファイバに融合させることができる。ディンプル部分は、ディンプルをキャピラリーの外周面上に含むことができる。キャピラリーの外周面のディンプル部上のディンプルは、ＣＯ2レーザーでの溶融によって形成することができる。
【００１２】
上記の概要及び以下の詳細な説明は、単に例示的かつ説明的であり、クレームされるように、各特徴に限定されない。本明細書で使用される場合、用語「備える」、「備えている」又はその変形形態は、要素リストを含むプロセス、方法、物品、又は装置がそれらの要素だけを含まないが、明示的にリストアップされていない、又はこのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有の他の要素を含むことができるように、包括的包含物をカバーすることが意図されている。さらに、用語「例示的」は、本発明では「理想的」ではなく「実施例」という意味で使用されている。本明細書で使用される場合、用語「約」、「実質的に」及び「ほぼ」という用語は、記載した値の＋／−５％以内の値の範囲を示す。
【００１３】
本明細書に組み込まれてその一部を成す添付図面は、本開示の例示的な特徴を示し、明細書と共に本開示の原理を説明する役目を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的な医療用レーザー伝送装置を示す。
【図２】レーザー光源に結合された図１の医療用レーザー伝送装置の一部の断面を示す。
【図３】図１の医療用レーザー伝送装置の一部の断面を示す。
【図４】例示的な医療用レーザー伝送装置のディンプル付きキャピラリーの斜視図を示す。
【図５】本開示の別の態様による医療用レーザー伝送装置の一部の断面を示す。
【図６】図５の医療用レーザー伝送装置のディンプル付きキャピラリーを形成する例示的な方法の概略図を示す。
【図７】図６の方法の間のディンプル付きキャピラリーの透視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示の実施例は、レーザーエネルギーを標的組織又は物質に伝送する医療装置に関する。この医療装置は、何らかの適切な挿入装置を通って又は単独で身体開口部を通って送出することができる。
【００１６】
以下、上述の及び添付図面に示された本開示の実施例を詳細に参照する。同じ又は同様の部品を参照するために、図面を通して可能な限り同じ参照番号を使用する。
【００１７】
本発明では用語「近位」及び「遠位」は、例示的な医療装置又は挿入装置の構成要素の相対位置を指すために使用する。本明細書で使用される場合、「近位」は、相対的に身体の外側に近い、すなわち医療装置又は挿入装置を使用するオペレータに近い位置を指す。対照的に、「遠位」は、相対的に医療装置又は挿入装置を使用するオペレータから遠く離れた、すなわち身体の内側に近い位置を指す。
【００１８】
図１は、近位部分１２、中間部分１４、及び遠位先端１７を有する遠位部分１６を備えたレーザー伝送装置１０を示す。近位部分１２は、コネクタ部分２０を有するハンドル１８を含むことができる。レーザー伝送装置１０は、コネクタ部分２０を介してレーザー光源２２に結合すること、及びエネルギーをレーザー伝送装置１０の内部ファイバを通って遠位先端１７から外へ標的物質に向かって送ることができる。
【００１９】
図２は、コネクタ部分２０がレーザー光源２２に結合したレーザー伝送装置１０の近位部分１２を示す。レーザー伝送装置１０は、光ファイバ２６を通って伝送されるレーザーエネルギー２４をレーザー光源２２から受け取ることができ、光ファイバ２６は、レーザー伝送装置１０を貫通して遠位部分１６の遠位先端１７まで延びる。コネクタ部分２０内の光ファイバ２６の一部は、少なくとも部分的にキャピラリー２８によって取り囲むことができ、キャピラリー２８は、以下でさらに詳細に説明するように、入射光を散乱させるためにディンプル付きとすることができる。
【００２０】
レーザー光源２２は、レーザーエネルギー２４を絞るためのレンズ３０を含むことができ、レーザー伝送装置１０を通してレーザーエネルギー２４を送るために、レーザー伝送装置１０のコネクタ部分２０を受け入れてこれと結合するためのレーザーハウジング３４から延びるポート３２を含むこともできる。レーザー光源２２は、例えば、レーザーエネルギー２４を約２．１μｍの波長及び約１００Ｗの電力で照射するホルミウムＹＡＧ（Ｈｏ：ＹＡＧ）レーザー光源とすることができる。レーザー光源２２は、約０．４ｍｍの浅い浸入深さのレーザーエネルギー２４を生成することができる。他の態様において、レーザー光源２２は、ツリウムドープＹＡＧ（Ｔｍ：ＹＡＧ）レーザー光源、ツリウムファイバーレーザー光源、ネオジムドープＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザー光源、半導体レーザーダイオード、エルビウムドープＹＡＧ（ＥＲ：ＹＡＧ）レーザー光源、もしくはチタンリン酸カリウム結晶（ＫＴＰ）又はリチウムホウ酸塩結晶（ＬＢＯ）を逓倍結晶として利用する周波数逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光源とすることができる。図示されていないが、レーザー光源２２は、レーザーエネルギー２４のタイミング、波長、及び／又は電力を制御する制御モジュールを有することができる。制御モジュールは、レーザー選択、フィルタリング、温度補正、及び／又はＱスイッチングを制御することができる。
【００２１】
上述したように、レーザー伝送装置１０は、コネクタ部分２０を介してレーザー光源２２と結合することができる。コネクタ部分２０は、光ファイバ２６と、該光ファイバ２６の近位部分を半径方向から取り囲むキャピラリー又はチューブ２８とを含むことができる。コネクタ部分２０は、光ファイバ２６及びキャピラリー２８の少なくとも一部を半径方向から取り囲むフェルール３６をさらに含むことができる。フェルール３６の一部とキャピラリー２８の一部の間に円周方向の中空部分３８つまり隙間を設けることができる。光ファイバ２６は、コネクタ部分２０からレーザー伝送装置１０を貫通して遠位先端１７まで延び、レーザー光源２２からレーザーエネルギー２４を受け取って標的物質に送ることができる。キャピラリー２８は、光ファイバ２６から漏れる入射レーザーエネルギー２４を散乱させるためにディンプル付き外面を含む。キャピラリー２８は、例えば、光ファイバ２６及びキャピラリー２８の近位端において、少なくともオーバーラップ部の一部にわたって、少なくとも光ファイバ２６に融合させることができる（図２）。１つの態様において、光ファイバ２６がキャピラリー２８に融合される場合、光ファイバ２６は、ファイバコアだけを含み、バッファ層又はジャケット層によって取り囲まれない。光ファイバ２６のファイバコアは、光ファイバ２６及びキャピラリー２８の近位端においてキャピラリー２８に融合させることができる。代替的に、光ファイバ２６のファイバコアは、光ファイバ２６を半径方向から取り囲むキャピラリー２８の長さにわたってキャピラリー２８に融合させることができる。光ファイバ２６のより遠位の部分は、様々な他の層によって取り囲むことができる。フェルール３６は、ハンドル１８に結合することができるように半径方向突出部を含むことができる。
【００２２】
コネクタ部分２０は、フェルール３６及び閉鎖構成要素とともに、ポート３２と結合する任意の形式のサブミニチュアバージョンＡ（ＳＭＡ）コネクタ又は別の適切な光ファイバコネクタとすることができる。コネクタ部分２０は、レーザー光源２２からレーザーエネルギー２４を受け取って送る中央ファイバを含むことができ、ポート３２に結合するための外側ねじ部を含むこともできる。例えば、コネクタ部分２０は、ポート３２が雌ＳＭＡコネクタである場合には雄ＳＭＡコネクタとすることができ、コネクタ部分２０は、ポート３２が雄ＳＭＡコネクタである場合には雌ＳＭＡコネクタとすることができる。フェルール３６は、ステンレス鋼又は別の適切な材料とすることができる。また、クリンプ４０は、光ファイバ２６の一部及びキャピラリー２８の一部を半径方向に取り囲むことができる。クリンプ４０は、近位部分に光ファイバ２６及びキャピラリー２８を取り囲むカップ状の形状を有することができ、遠位方向に長手方向に延びて光ファイバ２６を取り囲むことができる。クリンプ４０は、真鍮、アルミニウム、又は別の適切な材料とすることができる。キャピラリー２８、フェルール３６、及びクリンプ４０は、接着剤、エポキシ又は別の適切な接着剤を用いて結合することができる。
【００２３】
図３に示すように、キャピラリー２８は、光ファイバ２６を取り囲むことができ、近位部分でフェルール３６の近位端と同一平面とすることができる。光ファイバ２６は、キャピラリー２８内の少し奥まった所に配置することができる。光ファイバ２６は、図１及び図２に示すように、レーザー伝送装置１０の長手方向コアを貫通することができる。光ファイバ２６は、レーザー伝送装置１０の長さにわたって延びることができ、レーザー光源２２とのコネクタ部分２０の結合部でレーザーエネルギー２４を受け取り、このレーザーエネルギー２４をレーザー伝送装置１０の遠位部分１６における遠位先端１７から標的物質に伝送するようになっている。
【００２４】
光ファイバ２６は、円形断面とすることができ、１又は２以上のクラッド層（図示せず）によって取り囲まれたファイバコアを備えることができ、１又は２以上のクラッド層は、１又は２以上のバッファ層（図示せず）によって取り囲むこともできる。キャピラリー２８を遠位に越えて、光ファイバ２６は、クリンプ４０を貫通してレーザー伝送装置１０の遠位部分１６まで１又は２以上のジャケット層４４によって取り囲むことができる。ジャケット層４４は、接着剤を用いてクリンプ４０に接着すること又は光ファイバ２６の回りでジャケット層４４を締め付けるクリンプ４０によって接合することができる。光ファイバ２６は、シリカ系光ファイバとすることができる。光ファイバ２６のコアは、例えば、低級ヒドロキシ基（ＯＨ-）イオン残留濃縮を有するシリカなど、レーザーエネルギー２４を送るのに適切な材料で作製することができる。光ファイバ２４のコアと同様に、１又は２以上のクラッド層は、純シリカ又は例えばフッ素を有するドープシリカとすることができる。１又は２以上のクラッド層は、単一又は二重被覆とすることができ、硬質ポリマー又はシリカで作製することができる。１又は２以上のバッファ層は、アクリレート層とすること、又は例えばＴｅｆｚｅｌ（登録商標）などの硬質ポリマーで作製することができる。
【００２５】
レーザー伝送装置１０の遠位先端１７は、球形端部、直進発射端部、側面発射端部、又は別の適切な端部とすることができる。レーザー伝送装置１０の遠位先端１７は、レーザーエネルギー２４を標的物質の方に照射するので、光ファイバ２６は、レーザーエネルギー２４の導波管としての機能を果たす。
【００２６】
図４に示すように、キャピラリー２８は、ディンプル４２を有する中空チューブとすることができる。キャピラリー２８は、コネクタ部分２０内で光ファイバ２６を半径方向から取り囲み、クリンプ４０（図２及び図３）によって部分的に取り囲まれている。キャピラリー２８内の中空部分又は内腔は、キャピラリー２８の近位端及び遠位端において広がることができる。キャピラリー２８は、ガラス、シリカ、サファイヤ、又は別の適切な材料で形成することができる。
【００２７】
ディンプル４２は、溢れるレーザーエネルギー２４、つまり図３のレーザーエネルギー２４の線で示すような光ファイバ２６からフェルール３６へ漏出する高次モードレーザーエネルギー２４を散乱させるために、キャピラリー２８の外周面上に位置することができる。キャピラリー２８上のディンプル４２は、等しいサイズ及び深さを有し、キャピラリー２８の半径方向外面及び長さ全体の周りに均一に離間することができる（図４）。代替の態様において、ディンプル４２は、キャピラリー２８の半径方向外面の一部のみにわたって、すなわちキャピラリー２８の中空部分３８に露出する部分のみにわたって分散配置することができる（図３）。別の態様において、ディンプル４２は、キャピラリー２８の周面のさらに少ない周面の上にわたって分散配置することができる。ディンプル４２は、キャピラリー２８の内周面及び外周面の両方の全て又は一部にわたって分散配置することができる。
【００２８】
ディンプル４２は、陥凹、窪み、凹み、バブル、ノッチ、艶消し面、又は穿孔とすることができる。ディンプル４２は、球形、楕円、又は別の形状とすることができる。ディンプル４２は、キャピラリー２８の半径方向の厚さを部分的に通って延びることができ、一定の深さ又は異なる深さとすることができる。１つの態様において、ディンプル４２は、キャピラリー２８の半径方向の厚さを１〜５０マイクロメートル通って延びることができる。代替的に、キャピラリー２８の外周面及び／又は内周面は、隆起部（図示せず）を含むこと、又はディンプル４２と隆起部の組み合わせを含むことができる。さらに、ディンプル４２又は隆起部は、キャピラリー２８内に所定のパターンで（図示するように）又はランダムに配置することができ、均一に離間すること又はランダムに離間することができる。さらに、キャピラリー２８は、レーザーエネルギー２４の高次モード又はオーバーフィルド部分を散乱させるために、内部に分散された複数の粒子を含むことができる。
【００２９】
ディンプル４２は、特定の領域をＣＯ2レーザー又は緑色光レーザーで溶かすことによってキャピラリー２８の中又はその上に形成することができる。ディンプル４２は、機械的又は化学エッチング法を用いてキャピラリー２８の中又はその上に形成することができる。ディンプル４２は、キャピラリー２８の中に予成形すること又は他の方法でキャピラリー２８の中に形成することができる。
【００３０】
使用時、レーザー伝送装置１０は、尿管鏡又は内視鏡などの既に配置された挿入装置に挿入することができる。その後、ハンドル１８は、コネクタ部分２０及びポート３２を介してレーザー光源２２に結合することができる（図２）。レーザー光源２２はアクティブになるとレーザーエネルギー２４をレーザー伝送装置１０に供給し、レーザーエネルギー２４は、標的物質に加えられるように光ファイバ２６を通って伝搬する。図３に示すように、レーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分は、光ファイバ２６から漏出し、ポート３２からコネクタ部分２０の最初の数ミリメートルの範囲でキャピラリー２８に入り得る。
【００３１】
レーザーエネルギー２４の高次モード及びオーバーフィルした部分は、吸収されると構成要素を加熱するが、コネクタ部分２０及び光ファイバ２６内で屈折して跳ね返る傾向を有する。しかしながら、キャピラリー２８の半径方向外面上のディンプルは、レーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分の一部を散乱させるのを助けるので、キャピラリー２８の下流側での浮遊エネルギー（stray energy）の量を低減することができる。キャピラリー２８上のディンプル４２が増えるか又はより多く分散すると、レーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分のより多くの部分を散乱させるので、キャピラリー２８の下流側での有害な影響を低減するのをさらに助けることができる。図３に示すように、キャピラリー２８のディンプル４２によるレーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分の散乱は、フェルール３６の近位部分によって吸収することができる。しかしながら、レーザー伝送装置１０のこの部分を加熱することは、浮遊又は屈折エネルギーがキャピラリー２８の下流側に進むのを可能にすることよりも好ましい。フェルール３６は、レーザー伝送装置１０の遠位構成要素よりも、レーザーエネルギー２４の散乱部分を吸収して付随する温度上昇に耐えるのに適している。さらに、フェルール３６及び結合部は、レーザー伝送装置１０内の他の脆弱構成要素及び／又は熱に弱い構成要素から断熱することができ、フェルール３６は、より良好なヒートシンクとなることができる。フェルール３６及び結合部は、ハンドル１８の外面及びユーザーが操作中に接触する場合がある他の構成要素から断熱することもでき、高電力レーザー光源２２を使用する場合でもユーザーの負傷リスクが低減する。言い換えると、ディンプル４２は、レーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分を処理するためにより良好に適しているレーザー伝送装置１０の一部に対する、レーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分の有害な影響を隔離するのを助ける。
【００３２】
加えて、ディンプル４２によってキャピラリー２８の下流側でのレーザーエネルギー２４の高次モード及び溢れた部分が低減するので、レーザーエネルギー２４は、図３に示すように、標的物質に到達するまで光ファイバ２６の中で内部反射する可能性が高くなる。従って、キャピラリー２８上にディンプル４２を含むことによって、ホルミウムレーザーのような強力なレーザー光源２２であっても及び屈曲部のような光ファイバ２６の影響を受けやすい部分であっても、光ファイバ２６及びコネクタ部分２０の過熱リスクが低減する。光ファイバ２６の過熱リスクが低減することによって、光ファイバ２６の破損及び／又は対象者の火傷リスクが低減する。このため、より強力なレーザー光源をレーザー伝送装置１０に用いることができ、標的物質に対するより迅速かつ効果的な処置が可能になる。
【００３３】
参照番号に１００を加えて示す、レーザー伝送装置１０と同様の要素を有する代替の実施例である図５に示すように、レーザー伝送装置は、レーザーエネルギー１２４を受け取るコネクタ部分１２０を含む。同様に、レーザー伝送装置は、光ファイバ１２６、キャピラリー１２８、フェルール１３６、クリンプ１４０、及びジャケット層１４４を含む。
【００３４】
この態様において、キャピラリー１２８は、ディンプル部分１４６上にディンプル１４２を含み、キャピラリー１２８の近位端にディンプルのない部分１４８を含む。キャピラリー１２８は、光ファイバ１２６を取り囲むことができ、キャピラリー１２８は、融合部分１４９を形成するために、ディンプルのない部分１４８の光ファイバ１２６とのオーバーラップ部にわたって光ファイバ１２６に融合させることができる。その後、レーザー伝送装置のコネクタ部分１２０を使用して、レーザーエネルギー１２４を標的組織又は物質に伝送することができる。融合部分１４９は、キャピラリー１２８が光ファイバ１２６に接合され、ディンプル部分１４６上のディンプル１４２がレーザーエネルギー１２４の高次モード及び溢れた部分の一部を散乱させることを保証する。
【００３５】
１つの態様において、キャピラリー１２８は、約２０ｍｍの全長を有することができ、ディンプルのない部分１４８は、約２．５〜５ｍｍとすることができ、キャピラリー１２８の近位末端部から延びることができる。融合部分１４９は、ディンプルのない部分１４８と同じ長さを有することができ、又はディンプルのない部分１４８は、融合部分１４９の遠位に延びることができる。他の態様において、キャピラリー１２８は、より長くすること又はより短くすることができ、ディンプルのない部分１４８は、キャピラリー１２８の全長のほぼ１０〜３０％とすることができる。ディンプル部分１４６は、キャピラリー１２８の残りの部分を構成すること又はキャピラリー１２８の残りの部分の全てに満たないものとすることができる。例えば、ディンプル１４２は、キャピラリー１２８の遠位末端部の前で終端することができる。
【００３６】
ディンプル１４２は、陥凹、窪み、凹み、バブル、ノッチ、艶消し面、又は穿孔とすることができる。ディンプル１４２は、例えば、特定の領域をＣＯ2レーザー又は緑色光レーザーで溶かすことによる、レーザーエッチングによってキャピラリー１２８のディンプル部分１４６の中に又はその上に形成することができる。代替的に、ディンプル１４２は、例えば、サンドブラストなどの機械的エッチングによって、キャピラリー１２８のディンプル部分１４６の中に又はその上に形成することができる。ディンプル１４２は、例えば、フッ化水素酸性溶液による、化学エッチングによってキャピラリー１２８のディンプル部分１４６の中に又はその上に形成することもできる。
【００３７】
図６及び図７は、キャピラリー１２８を作製する例示的な方法を示す。例えば、方法２００に従って、ディンプル１４２を有する複数のキャピラリー１２８を形成して光ファイバ１２６に融合させることができる。ステップ２０２において、長尺のキャピラリーチューブ１５０を取付け台（図示せず）に取り付けることができ、レーザービーム１５２をキャピラリーチューブ１５０に向けることができる。レーザービーム１５２は、パルスＣＯ2レーザービームとすることができる。ステップ２０４において、レーザービーム１５２をアクティブにすることができ、キャピラリーチューブ１５０の外周部にディンプル１４２を形成するように、取付け台によって軸線周りの方向１５４に回転させることができる。取付け台は、キャピラリーチューブ１５０の外周部にディンプルを付けてディンプル部分１４６を形成するために、レーザービーム１５２に対して長手方向に沿う方向１５６にキャピラリーチューブ１５０を移動させることもできる。ステップ２０６において、取付け台がキャピラリーチューブ１５０を軸方向に移動させる間にレーザービーム１５２を瞬間的に非アクティブにする又はオフにすることができ、その後、レーザービーム１５２を再度アクティブにする又はオンにすることができる。ステップ２０８において、レーザービーム１５２がキャピラリーチューブ１５０の長さにわたって一連のディンプル部分１４６及びディンプルのない部分１４８を形成するように、非アクティブ及び再アクティブステップを繰り返すことができる。
【００３８】
次に、ステップ２１０において、不断のレーザービームとなるように調節することができるレーザービーム１５２は、ディンプル部分１４６の１つとディンプルのない部分１４８の１つとの境界部１５８の近位でキャピラリーチューブ１５０に照射することができる。取付け台は、軸方向運動を停止し、キャピラリーチューブ１５０を回転させるために方向１５４に回転することができ、レーザービームはキャピラリーチューブ１５０を半径方向に切断するようになっている。キャピラリーチューブ１５０が、各々がディンプル部分１４６及びディンプルのない部分１４８を有する複数のキャピラリー１２８に切断されるようにレーザービーム１５２を照射することができる。次に、各キャピラリー１２８は、１つのレーザー伝送装置１０内で使用することができる。代替的に、ディンプル形成及び切断ステップは、キャピラリーチューブ１５０を軸方向及び／又は回転方向に停止させて、レーザービーム１５２をキャピラリーチューブ１５０に対して軸方向に及び／又は回転方向に移動させることで実行することができる。
【００３９】
ステップ２１２において、キャピラリー１２８を光ファイバ１２６に融合させることができる。例えば、キャピラリー１２８は、光ファイバ１２６がキャピラリー１２８の中空部分つまり内腔を貫通するように光ファイバ１２６の上を覆って位置決めすることができる。光ファイバ１２６は、キャピラリー１２８の近位端とほぼ同一平面か又は該近位端から少し奥まった所に配置することができる。位置決めされると、キャピラリー１２８は、ディンプルのない部分１４８と光ファイバ１２６とのオーバーラップ部の上を覆って光ファイバ１２６と融合させることができ、融合部分１４９が形成される。融合は、レーザービーム１５２とすることができるレーザーエネルギーをオーバーラップ部の半径方向円周部の周りに照射することによって行うことができる。ディンプル形成ステップの場合と同様に、キャピラリー１２８及び光ファイバ１２６は、レーザーエネルギー源に対して回転させることができる。代替的に、キャピラリー１２８及び光ファイバ１２６が静止し、レーザーエネルギー源が回転することができる。
【００４０】
例示されていない実施例において、キャピラリーチューブ１５０は、境界部ではなく、ディンプルのない部分１４８を通って半径方向に切断することができる。このため、形成されたキャピラリー１２８は、近位端にディンプルのない部分１４８を、並びに遠位端に第２のディンプルのない部分を含むことができる。１つの態様において、キャピラリーチューブ１５０は、約１メートルとすることができ、ディンプルを形成して複数の均一な又は不均一なキャピラリー１２８に切断することができる。
【００４１】
融合したキャピラリー１２８及び光ファイバ１２６は、レーザー伝送装置１０内のキャピラリー２８及び光ファイバ２６に関して上述したようにレーザー伝送装置１０内に実装することができ、ディンプル部分１４６上のディンプル１４２は、レーザーエネルギー１２４の高次モード及び溢れた部分を散乱させるようになっている。同様に、ディンプル部分１４６を光ファイバ１２６の周りに有するキャピラリー１２８は、図３及び図５に示すように、レーザーエネルギー２４が標的物質に到達するまで光ファイバ２６の中で内部反射する可能性を高める。ディンプルのない部分１４８は、ユーザー又は組み立て担当者が、要素同士を融合させる前の位置決め時にキャピラリー１２８内の光ファイバ１２６を視認するのを助ける。さらに、キャピラリー１２８内のディンプルのない部分１４８は、融合プロセス時にディンプル１４２によってレーザーエネルギーの干渉を低減することによって、光ファイバ１２６にキャピラリー１２８を融合させるのを促進する。さらに、図６及び図７に示す長尺のキャピラリーチューブ１５０から複数のキャピラリー１２８を形成する方法によって、キャピラリー１２８を形成するためのより迅速で安価かつ効率的な手法が提供される。
【００４２】
本開示の原理は、特定の用途に関する例示的な実施例を参照して本明細書に説明されるが、本開示は、これらに限定されないことを理解されたい。当業者及び本明細書で提示する教示を利用する者は、全て本明細書で説明する特徴の範囲に含まれる、追加の変更例、応用例、実施形態、及び置換均等物を認識するであろう。従って、クレームされた特徴は、上記の説明によって限定されないと見なすべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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