(57)【要約】【課題】光ファイバ利用抗菌性紫外線治療システムを提供する。【解決手段】紫外線照射システムが中央ルーメン、長手方向長さを備えた光ファイバ及び紫外波発生器を有する医療器具を含み、紫外波発生器により生じた紫外波は、光ファイバの長手方向長さに沿って分散して医療器具の中央ルーメンを殺菌する。【選択図】図１
2018015573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射システムであって、
中央ルーメンを備えた医療器具と、
長手方向長さを備えた光ファイバと、
紫外波発生器と、を含み、
前記紫外波発生器により生じた紫外波は、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って分散して前記医療器具の前記中央ルーメンを殺菌する、紫外線照射システム。
【請求項２】
前記医療器具は、前記中央ルーメンを包囲した円筒形壁を有し、前記光ファイバは、この壁内に埋め込まれている、請求項１記載の紫外線照射システム。
【請求項３】
前記光ファイバは、螺旋パターンをなして前記壁内に埋め込まれている、請求項１又は２記載の紫外線照射システム。
【請求項４】
前記光ファイバは、円筒形コア及び被覆層を更に有し、前記被覆層は、前記長手方向長さにわたって幅が変化している、請求項１、２又は３記載の紫外線照射システム。
【請求項５】
前記コアは、特定の比率の散乱粒子が混ぜ込まれた状態で押し出されたＰＭＭＡ材料から成る、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項６】
表面ピッチング及び溶剤ボイドが化学アブレーションプロセスによって前記被覆層に形成されている、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項７】
表面細孔がマイクロアブレーションプロセスによって前記被覆層に形成されている、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項８】
ファセットが前記マイクロアブレーションプロセスによって前記コア内に形成されている、請求項７記載の紫外線照射システム。
【請求項９】
前記医療器具は、気管内チューブを含む、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１０】
前記医療器具は、中心静脈カテーテルスタイレットを含む、請求項１〜９のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１１】
前記医療器具は、フォーレーカテーテルスタイレットを含む、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１２】
前記紫外波は、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って一様に放出される、請求項１〜１１のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、紫外線照射システム、特に、側部放出型デリバリファイバを通って照射光源を送り出す方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテル関連血流感染（ＣＲＢＳＩ）、ベンチレータ関連肺炎（ＶＡＰ）、及び尿路感染（ＵＴＩ）の器具関連発生率を減少させる現行のパラダイムは、これら手技で用いられる器具に組み込まれ又はかかる器具上にコーティングされた薬剤又は化学回避薬を利用している。これら器具に用いられる抗菌薬及び消毒薬の多くは、これらの大々的な利用に起因して、母集団（一般集団）における過敏反応並びに前感作の発生率の増大を招いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
抗菌効能（antimicrobial efficacy）及び器具開放性の延長（extending device patency）を保持し又は促進しながら従来型のインフェクションコントロール（院内感染予防）対策に利点をもたらす方法及びシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記要望は、本発明によって満たされ、この場合、或る特定の観点によれば、紫外線照射システムが、中央ルーメンを備えた医療器具と、長手方向長さを備えた光ファイバと、紫外波発生器とを含み、紫外波発生器により生じた紫外波は、光ファイバの長手方向長さに沿って分散して医療器具の中央ルーメンを殺菌する。
【０００５】
本発明の別の観点によれば、医療器具は、中央ルーメンを包囲した円筒形壁を有し、光ファイバは、壁内に埋め込まれている。
【０００６】
本発明の更に別の観点によれば、光ファイバは、螺旋パターンをなして壁内に埋め込まれている。光ファイバは、円筒形コア及び被覆層を更に有するのが良く、被覆層は、長手方向長さにわたって幅が変化している。コアは、特定の比率の散乱粒子が混ぜ込まれた状態で押し出されたＰＭＭＡ材料から成るのが良い。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、表面ピッチング及び溶剤ボイドが化学アブレーションプロセスによって被覆層に形成されるのが良い。本発明の更に別の観点によれば、表面細孔がマイクロアブレーションプロセス（micro abrasion process）によって被覆層に形成されるのが良い。ファセット（facet）がマイクロアブレーションプロセスによってコア内に形成されるのが良い。
【０００８】
本発明の更に別の観点によれば、医療器具は、気管内チューブ、中心静脈カテーテルスタイレット又はフォーレーカテーテルスタイレット（foley catheter stylet）を含むのが良い。
【０００９】
本発明の更に別の観点によれば、紫外波発生器により生じた紫外波は、光ファイバの長手方向長さに沿って一様に放出されるのが良い。
【００１０】
かくして、本明細書における詳細な説明を良好に理解できるようにするため、しかも、当該技術分野に対する本発明の貢献を良好に理解することができるようにするため、本発明の或る特定の観点をかなり広義に概要説明した。
【００１１】
この点に関し、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その用途が以下の説明に記載され又は図面に示されたコンポーネントの構成及び配置の細部に限定されることはないということは、理解されるべきである。本発明は、説明する実施形態に加えて幾つかの実施形態をとることができると共に種々の仕方で具体化されると共に実施可能である。また、理解されるべきこととして、本明細書及び要約書で用いられる語句及び用語は、説明の目的のためのものであり、本発明を限定するものと見なされてはならないことは理解されるべきである。
【００１２】
したがって、当業者であれば、本発明が立脚する技術的思想を本発明の幾つかの目的を達成する他の構造体、方法及びシステムの設計のための基礎として容易に利用できることは理解されよう。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明は、かかる均等構成例が本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、かかる均等構成例を含むものと見なされることは重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の観点による螺旋側部放出型光ファイバ及び制御可能な光源を有する気管内チューブを示す図である。
【図２】本発明の観点による抗菌フォトニック中心静脈カテーテルスタイレットを示す図である。
【図３】本発明の観点によるプログラム可能な制御可能光源の機能上の特徴を示す図である。
【図４】本発明の観点による側部放射型光ファイバを形成するための化学アブレーションプロセスの流れを示す図である。
【図５】本発明の観点による化学アブレーションプロセスを受けるポリマー光ファイバの種々の段階を示す図である。
【図６】本発明の観点によるポリマー光ファイバの断面図及びクラッディングの一部分の拡大図である。
【図７】本発明の観点による図６に示されたポリマー光ファイバの拡大表面図である。
【図８】本発明の観点によるポリマー光ファイバの断面図及びクラッディングの一部分の拡大図である。
【図９】本発明の観点による側部放出型光ファイバを形成するマイクロアブレーションプロセスの流れを示す図である。
【図１０】本発明の観点によるマイクロアブレーションプロセスを受けたポリマー光ファイバの種々の段階を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
紫外光は、極めて効き目の強い消毒性且つ抗菌性の作用剤である。表面、空気システム及び水システムの滅菌に最も一般的に用いられているが、光照射は、多種多様な使い捨て留置器具及び生体外医療器具並びに使い捨て材料の状態でインフェクションコントロール機構として使用できる。
【００１５】
紫外線照射は、医療器具インフェクションコントロールに関して幾つかの独特の利点を提供する。紫外線照射は、容易且つ完全に制御でき、しかも、紫外線照射は、材料又は製造プロセスのバリエーションには依存しない。照射エネルギーの作用機序は、有機体の遺伝物質内における分子結合の直接的破壊である。分子結合エネルギーは、典型的には、ｅＶ（電子ボルト）という単位で表され、光のフォトニックエネルギーは、その周波数にプランクの定数（〜６．６３×１０＾‐３４ｍ＾２・Ｋｇ／Ｓｅｃ）を乗算して得られた積である。紫外線照射の強度及び周波数を調整することによって特定の有機体を標的にすることができる。加うるに、試験管内実験は、微生物根絶投与レベルと安全な人の内皮細胞暴露との間の重要な安全マージンを実証した。さらに、抗菌薬としての紫外線照射の有効性は、長期間留置用途において低下することはない。
【００１６】
光の比較的狭い帯域源を本明細書において説明する照射装置に用いるのが良い。例えば、スペクトルピークが３６６ｎｍのところにある１０ｎｍとほぼ同じ周波数帯域をポリ（メチルメタクリレート）又はＰＭＭＡ透過率、コスト、利用可能性及び抗菌効能の組み合わせに鑑みて用いるのが良い。このピーク周波数は、３．５〜３．６ｅＶのエネルギー値の範囲に対応しており、このエネルギー値の範囲は、有機体の遺伝物質内のＳ‐Ｈ及びＣ‐Ｃ（硫黄‐水素及び炭素‐炭素）分子共有結合と関連した破壊エネルギーでもある。黄色ブドウ球菌（ＳＡ）細菌に関する理論的根絶投与レベルは、２．３Ｊ／ｃｍ2とほぼ同じである。この値は、光ファイバの表面上における８時間の治療暴露に関して８０ｕＷ／ｃｍ2とほぼ同じ光エネルギーフルエンス値に対応している。実験的に、著しく低い光フルエンス値は、ＳＡを含む数種類の種の７ログ接種物（7 log inoculum）における完全阻害を示した。これは、照射源のフルスペクトル帯域と関連したエネルギーの積分に起因する場合がある。
【００１７】
本発明の観点による紫外線照射システムの主要なコンポーネントは、制御可能なプログラム可能ＵＶ光源、側部放出型デリバリファイバ及び源エネルギーをデリバリファイバ中に効果的に放出するための結合光学部品である。本明細書において説明するこれらコンポーネントの組み合わせにより、抗菌メカニズムとしての医療器具中への紫外線送り出し及び照射が可能である。
【００１８】
図１は、埋め込み型ファイバ螺旋体１２を有する抗菌フォトニック（ＡＭＰ）気管内チューブ（気管挿入管）（ＥＴＴ）１０を示している。ファイバ螺旋体１２は、螺旋状に成形されたプラスチック光ファイバ（ＰＭＭＡ）であるのが良く、しかもＥＴＴ１０の表面上の成形構造体として構成されるのが良く、この螺旋状に成形されたプラスチック光ファイバは、熱可塑性樹脂材料、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作られるのが良い。高効率紫外線側部放射は、螺旋曲率（ピッチ）を調節して全反射の光角を超えるようにすることによって得られる。加うるに、遠位側チューブ端部から近位側チューブ端部への光出力の減少を補償するため、螺旋ピッチは、器具長さにわたって一様な照射を達成するよう変えられている。ファイバ螺旋体１２は、ＥＴＴ１０の永続的且つ一体的な部分である。
【００１９】
製造プロセスは、マンドレル（ピッチ案内）上に光ファイバ（ガラス固化温度での加熱及び留置）を予備成形するステップを含む。この技術により、ファイバ内の歪が逃がされると共に溶剤を利用したＰＶＣ複合成形プロセスの実施が容易になる。ファイバの近位端部は、全体的放出効力を増大させるよう金属スパッタ堆積によってミラー化されるのが良く、遠位端部は、ひずみ取りされると共に安価な光コネクタを備えた状態で成端加工されるのが良い。単一要素又は多要素非干渉性発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いて紫外線を発生させるためにプログラム可能光源２０が用いられるのが良い。ＬＥＤ電力を定電流源から供給するのが良く、この定電流源は、比パワーレベル、「オン」持続時間、又は繰り返し用量投与法についてプログラムされるのが良い。
【００２０】
図２は、ＡＭＰ中心静脈カテーテル（ＣＶＣ）スタイレット３０を示している。スタイレット３０は、ＣＶＣルーメン３２中に挿入されるべきスタイレットとして１本のプラスチック光ファイバ（ＰＭＭＡ）を有している。エバネッセント場を乱すためのスタイレットのファイバクラッド材料の化学溶剤及び／又は機械エッチングの組み合わせによって高効率紫外線側部放出を達成することができる。加うるに、光散乱ナノ粒子をクラッド材料に追加するのが良く、そしてＰＭＭＡコア材料へのナノ粒子の追加も又、光ファイバ内の光の分布を変えることによって側部放出の効力を高めるよう使用されるのが良い。加うるに、ファイバ長さに沿う光出力の減少を補償するため、スタイレット３０全体に沿う一様な照射を達成させるよう放出促進プロセスを変化させるのが良い。例えば、光出力変化の補償は、「バンプ」押し出しプロセスによって達成でき、この「バンプ」押し出しプロセスでは、ファイバの直径を特定長さに沿って変化させる。この方式は、直径が減少しているときにファイバの開口数（ＮＡ）の対応の増大によってスタイレット３０の側部放出効力を高める。
【００２１】
ファイバスタイレット３０は、ＣＶＣキット内に含まれても良く、或いは必要に応じて別途提供されても良い独立の使い捨て要素であるのが良い。製造プロセスは、分散状態の散乱粒子を含むエッチング媒体へのファイバの速度制御（rate controlled ）暴露を含む。変形例として、ベースＰＭＭＡファイバコアは、特定の比率の散乱粒子がベース材料中に混ぜ込まれた状態で押し出されても良い。ファイバスタイレット３０の近位端部は、全体的放出効力を増大させるよう金属スパッタ堆積によってミラー化されるのが良く、遠位端部は、ひずみ取りされると共に安価な光コネクタを備えた状態で成端加工されるのが良い。スタイレット３０は、例えば、延長ラインのルーアー継手に取り付けられたテューイ・ボースト（Tuohy Borst ）アダプタにより生理的食塩水充填ＣＶＣルーメン３２中に導入されるのが良い。この接続性により、ルーメン流体排出を阻止した状態でＣＶＣルーメンへの接近が容易である。
【００２２】
単一要素又は多要素非干渉性発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いて紫外線をスタイレット３０内に発生させるためにプログラム可能光源２０が用いられるのが良い。図３は、本発明の観点によるプログラム可能光源２０に関する機能ブロック図である。光源２２は、ユーザインターフェース４０を有するのが良く、このユーザインターフェースは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプログラム可能光源２０の制御のためにスイッチ組立体を有する。マイクロコントローラ４２がユーザインターフェースからの入力に応答してＬＥＤ定電流コントローラ４４を制御することができる。例えば、ユーザインターフェース４０は、比パワーレベル、「オン」持続時間、又は繰り返し用量投与法についてプログラム可能光源をプログラムするために用いられるのが良い。電源４６、例えばリチウム電池、バッテリ充電器回路４８及び電力調整回路５０が定電流を紫外光エンジン５２に提供するために定電流コントローラ４４のための電力を発生させてこれを調整するために設けられるのが良い。光エンジン５２内の紫外線ＬＥＤにより生じた紫外線は、光結合組立体５４を通って送られ、この光結合組立体は、光ファイバコネクタ組立体５６に送られた紫外光の視準を行う集束レンズを含むのが良い。器具識別及び接続検出機構体６０が、光源２０が光ファイバコネクタ組立体５６により側部発光ファイバに適切に接続されると、信号ユーザインターフェース４０に提供するよう設けられるのが良い。
【００２３】
本発明の更に別の観点によれば、ＡＭＰフォーレー（foley ）カテーテルスタイレットがカテーテルルーメン内に挿入されるべきスタイレットとして１本のプラスチック光ファイバ（ＰＭＭＡ）を組み込むことによって同様に形成されるのが良い。エバネッセント場を乱すためのファイバクラッド材料の化学溶剤及び／又は機械エッチングの組み合わせによって高効率紫外線側部放出を達成することができる。クラッドへの光散乱ナノ粒子の追加及びＰＭＭＡコア材料へのナノ粒子の追加を利用し、ファイバ内の光の分布を変えることによって側部放出効力を高めるのが良い。また、光出力変化の補償は、「バンプ」押し出しプロセスによって達成でき、この「バンプ」押し出しプロセスでは、ファイバの直径を特定長さに沿って変化させる。この方式は、直径が減少しているときにファイバの開口数（ＮＡ）の対応の増大によって側部放出効力を高める。
【００２４】
ファイバスタイレットは、フォーレーパッケージ内に納められても良く、或いは必要に応じて別途提供されても良い独立の使い捨て要素であるのが良い。フォーレーカテーテルスタイレット製造プロセスは、分散状態の散乱粒子を含むエッチング媒体へのファイバの速度制御（rate controlled ）暴露を含む。変形例として、ベースＰＭＭＡファイバコアは、特定の比率の散乱粒子がベース材料中に混ぜ込まれた状態で押し出されても良い。ファイバの近位端部は、全体的放出効力を増大させるよう金属スパッタ堆積によってミラー化されるのが良く、遠位端部は、ひずみ取りされると共に安価な光コネクタを備えた状態で成端加工されるのが良い。
【００２５】
スタイレットは、補助ルーメンのポートに取り付けられた改造型テューイ・ボーストアダプタにより又はフォーレー中央ルーメンに通じる補助アクセスポートを経てフォーレーアダプタ中に導入されるのが良い。この接続性により、通常の尿排出・収集袋の取り付けを可能にした状態で中央フォーレーカテーテルルーメンの照射が容易である。
【００２６】
単一要素又は多要素非干渉性発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いて紫外線をフォーレーカテーテルスタイレット内に発生させるためにプログラム可能光源２０が用いられるのが良い。ＬＥＤ電力を定電流源から供給するのが良く、この定電流源は、比パワーレベル、「オン」持続時間、又は繰り返し用量投与法についてプログラムされるのが良い。
【００２７】
本発明の他の観点によれば、例えば、ＡＭＰフォーレーカテーテル又はウレタン製長期血液透析カテーテルが埋め込み状態の側部放出型ファイバを有するのが良い。カテーテルは、カテーテルのウェッビング構造体か専用ルーメンかのいずれの中に永続的に組み込まれた１本のプラスチック光ファイバ（ＰＭＭＡ）を有するのが良い。エバネッセント場を乱すためのファイバクラッド材料の化学溶剤及び／又は機械エッチングの組み合わせによって高効率紫外線側部放出を達成することができる。また、クラッドへの光散乱ナノ粒子の追加及びＰＭＭＡコア材料へのナノ粒子の追加を利用し、ファイバ内の光の分布を変えることによって側部放出効力を高めるのが良い。加うるに、ファイバ長さに沿う光出力の減少を補償するため、ファイバ全体に沿う一様な照射を達成させるよう放出促進プロセスを変化させるのが良い。
【００２８】
光出力変化の補償は、「バンプ」押し出しプロセスによっても達成でき、この「バンプ」押し出しプロセスでは、ファイバの直径を特定長さに沿って変化させる。この方式は、直径が減少しているときにファイバの開口数（ＮＡ）の対応の増大によってスタイレット３０の側部放出効力を高める。製造プロセスは、分散状態の散乱粒子を含むエッチング媒体へのファイバの速度制御暴露を含む。変形例として、ベースＰＭＭＡファイバコアは、特定の比率の散乱粒子がベース材料中に混ぜ込まれた状態で押し出されても良い。ファイバの近位端部は、全体的放出効力を増大させるよう金属スパッタ堆積によってミラー化されるのが良く、遠位端部は、ひずみ取りされると共に安価な光コネクタを備えた状態で成端加工されるのが良い。
【００２９】
単一要素又は多要素非干渉性発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いて紫外線を埋め込み状態のファイバフォーレーカテーテルト内に発生させるためにプログラム可能光源２０が用いられるのが良い。ＬＥＤ電力を定電流源から供給するのが良く、この定電流源は、比パワーレベル、「オン」持続時間、又は繰り返し用量投与法についてプログラムされるのが良い。
【００３０】
図４は、上述のシステム及び器具に用いることができるよう構成された側部放出型光ファイバを形成するための化学アブレーションプロセスの流れを示している。先ず最初に、ステップ１００において、１本のポリマー光ファイバ（ＰＯＦ）を所定の長さに切断し、次に、ステップ１０２において垂直ディッパ中に装填する。ＰＯＦは、適当な材料、例えば、それぞれ１．４９及び１．５９という高い屈折率を備えたＰＭＭＡ又はポリスチレンで作られたコア層を有するよう構成されるのが良い。例えば約１．４６という低い屈折率を有するシリコーン樹脂又は弗化ポリマー若しくはペルフルオロ化ポリマーで作られた被覆層が設けられるのが良い。
【００３１】
ステップ１０４において、用いられるべき化学薬品を決定し、そして浸漬管を充填する。図示のように、ステップ１０６において、一連のチェックにより化学薬品の成分内容を導き出すことができ、ここで、化学薬品が例えば１００％アセトン、９５％アセトン及び５％メタノール混合物、９０％アセトン及び１０％メタノール混合物、又は９４．９％アセトン、５％炭酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）及び０．１％ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）混合物から成るかどうかを判定する。
【００３２】
ステップ１０８において、多数のパラメータを決定し、例えば符号１１０で示された垂直浸漬機械を含む垂直浸漬機械の作動のために設定し、これらパラメータは、浸漬距離、減速率、浸漬時間、引き出し勾配又は定数、及び引き出し加速度を含む。浸漬管がステップ１０４で定められた適当な化学薬品で満たされると共にパラメータがステップ１０８で設定された状態で、ステップ１１２において垂直浸漬機械を作動させる。ステップ１１４において、ＰＯＦを化学薬品で満たされた浸漬管中に決定された減速率及び減速距離で下降させる。ステップ１１６において、ＰＯＦを所定の浸漬持続時間にわたって浸漬させる。ステップ１１８において、ＰＯＦを浸漬管から引き上げる。横断が一定であり又は勾配付けられるよう決定されたかどうかに応じて、ＰＯＦを化学薬品浴から引き出す速度を増減させるのが良い。アセトンは、ＰＯＦ被覆を除去する一方で、更に残っている被覆内に微孔性をもたらす。被覆除去速度及び被覆中のポロシティサイズは、ステップ１０８で定められた浸漬機械パラメータに依存する。例えば、浸漬時間及び／又は化学薬品からのＰＯＦ引き出し速度は、最終の被覆厚さ及びポロシティに直接的な影響を及ぼす。したがって、化学薬品浴からの加速率は、ポロシティ変化を生じさせることに加えて、被覆厚さをＰＯＦの近位端から遠位端までテーパさせるために使用できる。例えば、図５は、近位端２１４から遠位端２１６までのコア２０２及び被覆２０４を示すＰＯＦ２００の断面図である。このＰＯＦ２００は、浸漬時間の増大及び／又は被覆２０４の厚さに対する引き出し速度の減少の影響を示すために３回示されている。右側の矢印で示されているように、浸漬時間を増大させると共に／或いは引き出す速度を減少させた場合、被覆厚さは、減少し、ポロシティの深さは、ＰＯＦ２００の近位端２１４から遠位端２１６まで増大している。
【００３３】
図４に戻ってこれを参照すると、ＰＯＦが浸漬管から引き出された状態で、ステップ１２０において、ＰＯＦを所定の時間、例えば１分間静止状態に保持するのが良く、それにより、化学薬品がＰＯＦから蒸発することができるようにする。ステップ１２２において、ＰＯＦの反復浸漬を実施するかについて決定を行う。上述した浸漬プロセスを再び実施するのが良い。反復浸漬が必要ではない場合、ステップ１２４において、ＰＯＦを浸漬機械から取り出すのが良い。ステップ１２６において、ＰＯＦを水性浴で洗浄して乾燥させる。ステップ１２８に示されているように、洗浄した乾燥させたＰＯＦを所定長さにトリムするのが良い。ＦＣ、ＳＣ、ＳＴ、ＬＣ、ＭＴＲＪ又はＳＭＡ型コネクタであるのが良い光ファイバコネクタをＰＯＦに取り付けるのが良い。次に、側部放出型ファイバは、種々の器具のうちの１つに上述したように用いられる前に、光学検査を受けるのが良い。
【００３４】
図６及び図７は、上述のプロセスに従ってアセトン溶剤で化学的に研磨されたＰＯＦ２００の観点を示している。図６は、コア２０２及び被覆２０４を示すＰＯＦ２００の断面図である。被覆２０４の拡大部分が化学的アブレーションプロセスの結果として生じた表面ピッチィング２０６及びボイド２０８を示すよう示されている。図７は、表面ピッチィング２０６を備えた被覆２０４の一部分の表面図である。表面ピッチング２０６及びボイド２０８の量は、アブレーションプロセス中、浸漬機械に設定されたパラメータによって厳密に制御されるのが良い。ＰＯＦ中のピッチング２０６及びボイド２０８は、側部放出により紫外線の分散度を促進する。
【００３５】
本発明の他の観点によれば、アセトン溶剤を粒子状化合物、例えば炭酸アルミニウムと混合するのが良い。図８に示されているように、炭酸アルミニウム粒子２１０は、アブレーションプロセス中、被覆２０４内に埋め込み状態になる。アセトンによって生じた表面ピッチング２０６及びボイド２０８と組み合わせて、埋め込み状態の粒子２１０は、紫外線の側部放出を一段と促進することができる。
【００３６】
図９は、上述のシステム及び器具に用いることができるよう構成された側部放出型光ファイバを形成するためのマイクロアブレーションプロセスの流れを示している。先ず最初に、ステップ３００において、１本のポリマー光ファイバ（ＰＯＦ）を所定長さに切断し、次に、ステップ３０２において旋盤中に装填する。ＰＯＦは、適当な材料、例えば、それぞれ１．４９及び１．５９という高い屈折率を備えたＰＭＭＡ又はポリスチレンで作られたコア層を有するよう構成されるのが良い。例えば約１．４６という低い屈折率を有するシリコーン樹脂又は弗化ポリマー若しくはペルフルオロ化ポリマーで作られた被覆層が設けられるのが良い。
【００３７】
ステップ３０４において、例えばＲＰＭのボックス３０６に示されたパラメータ、即ち、キャリジ走行距離、キャリジ横断プロフィール及びＰＯＦからのノズル距離を含む旋盤パラメータを決定する。ステップ３０８において、多数のパラメータをマイクロアブレーション機械の作動のために決定して設定し、かかるパラメータは、例えば、符号３１０で示されたパラメータを含み、かかるパラメータは、ノズルサイズ、媒体サイズ、媒体、空気圧力及び媒体混合比の決定を含む。本発明の或る特定の観点によれば、炭酸水素ナトリウム媒体を用いるのが良い。この媒体は、ＰＯＦの表面のところのブラスチングが行われることによってＰＯＦ被覆を除去すると共に／或いは被覆及び／又はコア中に微孔性を生じさせるために用いられる。
【００３８】
マイクロアブレーション機械及び旋盤パラメータが設定された状態で、ステップ３１２においてアブレーション機械を作動させる。それと同時に、ステップ３１４、ステップ３１８及びステップ３２４において、それぞれ、マイクロアブレーション要素が起動し、旋盤キャリジがＰＯＦが長手方向横断を開始させ、旋盤がＰＯＦを指定されたＲＰＭでスピンさせる。ステップ３１６に示されているように、キャリジがＰＯＦをステップ３２０で横断するときに媒体をＰＯＦの表面上にブラスチングし、その間、ステップ３２２において、旋盤の回転速度を維持する。キャリジがＰＯＦを横断する速度を制御するのが良く、例えば、一定の横断速度を維持し又はキャリジ横断速度の加速又は減速を完成状態のＰＯＦの所望の特性に応じて導入するのが良い。
【００３９】
キャリジがステップ３２４において横断の終わりに達すると、マイクロアブレーション機械の全ての作動を停止させる。図１０は、ＰＯＦ４００の断面図であり、近位端４１４から遠位端４１６までのコア４０２及び被覆４０４を示している。このＰＯＦ４００は、アブレーションパスの回数の増大及び／又は被覆４０４の厚さに対する単一のパスのブラスチングの激しさの影響を示すために３回示されている。媒体（例えば、炭酸水素ナトリウム）をＰＯＦ上にブラスチングしているとき、被覆４０４をゆっくりと研磨する。ブラスチングされた炭酸水素ナトリウムは、ＰＯＦ被覆４０４のうちの幾分かを除去する一方で、更に、残っている被覆内に微孔性を生じさせる。アブレーション速度は、ステップ３０６及びステップ３０８で決定された種々のパラメータに依存し、かかるパラメータは、ノズル幾何学的形状、空気圧力、媒体混合物、媒体サイズ、ＰＯＦのＲＰＭ、キャリジ横断速度及びファイバからのノズル距離を含むが、これらには限定されない。右側の矢印で示されているように、アブレーションパス回数の増大及び／又は単一パスの激しさの増大により、被覆厚さが減少し、ポロシティの深さ及び頻度がＰＯＦ４００の近位端４１４から遠位端４１６まで増大するのが良い。加うるに、アブレーションプロセスが始まると、僅かな数の炭酸水素ナトリウム粒子は、被覆４０４中で完全に壊れる場合があり、そしてコア４０２にフォセット形成する。コアファセット形成４２０が図１０に示されている。作動パラメータの激しさ及び／又はアブレーションパスの回数による量と深さの両方によってコア４０２に対するファセット形成を高めることができる。被覆４０４が薄くなると、コア４０２に対するファセット形成効果が増大する。
【００４０】
図９に戻ってこれを参照すると、別のアブレーションパスを実施するかどうかの決定をステップ３２６において行う。反復パスが必要ではない場合、ステップ３２８において、ＰＯＦを機械から取り出すのが良い。ステップ３３０において、ＰＯＦを水性浴で洗浄して乾燥させる。ステップ３３２に示されているように、洗浄した乾燥させたＰＯＦを所定長さにトリムするのが良い。ＦＣ、ＳＣ、ＳＴ、ＬＣ、ＭＴＲＪ又はＳＭＡ型コネクタであるのが良い光ファイバコネクタをＰＯＦに取り付けるのが良い。次に、側部放出型ファイバは、種々の器具のうちの１つに上述したように用いられる前に、光学検査を受けるのが良い。
【００４１】
主として紫外線源に関して本明細書において説明したが、側部放出型ファイバ及びその製造方法を任意の波発生源と共に利用することができる。例えば、可視光を医療手技中に効果的な腔照明のための側部放出型ファイバに用いることができる。側部放出の有効性は、ＰＯＦの長手方向長さに沿う３６０°の放射状光発生を保証する。ＰＯＦを例えばトロカール中に又は腹腔鏡ツールと関連して挿入することにより、例えば医療手技中、体内腔の可視性を著しく高めるよう外科医にとって有用な機構体が得られる。ファイバの長手方向長さ全体に沿う光の相当な全方向性分散により、腔が光で照らされ、限定された指向性照明を提供する従来型光源と比較して顕著な利点が得られる。
【００４２】
任意の１つの観点に関して説明した任意の特徴を単独で又は説明した他の特徴と組み合わせて用いることができ、更に、開示した観点のうちの任意の他のものの１つ又は２つ以上の特徴又は開示した観点のうちの他のものの任意の組み合わせと組み合わせて使用できることは理解されるべきである。
【００４３】
本発明の多くの特徴及び多くの利点は、詳細な説明から明らかであり、かくして、添付の特許請求の範囲に記載された本発明は、本発明の真の精神及び範囲に属する本発明のかかる全ての特徴及び利点を含むものである。さらに、多くの改造及び変形が当業者には容易に明らかなので、本発明を図示すると共に説明した構成及び作用そのものに制限することは望ましくなく、したがって、あらゆる適当な改造例及び均等例は、本発明の範囲に含まれると言える。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月17日(2017.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射システムであって、
内壁を有する中央ルーメンを備えた医療器具と、
前記医療器具内に配置され、且つ、長手方向長さと当該長手方向長さに沿って延びる被覆層とを備えた光ファイバと、
紫外波発生器と、を含み、
前記紫外波発生器により生じた紫外波は、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って分散して前記医療器具の前記中央ルーメンを殺菌し、
前記紫外波は、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って一様に放出されて、前記中央ルーメンの内壁を一様に照射する、紫外線照射システム。
【請求項２】
前記医療器具は、前記中央ルーメンを包囲した円筒形壁を有し、前記光ファイバは、この壁内に埋め込まれている、請求項１記載の紫外線照射システム。
【請求項３】
前記光ファイバは、螺旋パターンをなして前記壁内に埋め込まれている、請求項１又は２記載の紫外線照射システム。
【請求項４】
前記光ファイバは、円筒形コア及び被覆層を更に有し、前記被覆層は、前記長手方向長さにわたって幅が変化している、請求項１、２又は３記載の紫外線照射システム。
【請求項５】
前記コアは、特定の比率の散乱粒子が混ぜ込まれた状態で押し出されたＰＭＭＡ材料から成る、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項６】
表面ピッチング及び溶剤ボイドが化学アブレーションプロセスによって前記被覆層に形成されている、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項７】
表面細孔がマイクロアブレーションプロセスによって前記被覆層に形成されている、請求項４記載の紫外線照射システム。
【請求項８】
ファセットが前記マイクロアブレーションプロセスによって前記コア内に形成されている、請求項７記載の紫外線照射システム。
【請求項９】
前記医療器具は、気管内チューブを含む、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１０】
前記医療器具は、中心静脈カテーテルスタイレットを含む、請求項１〜９のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１１】
前記医療器具は、フォーレーカテーテルスタイレットを含む、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の紫外線照射システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか一に記載の紫外線照射システムを用いて、中央ルーメンを備えた医療器具を殺菌する方法。
【請求項１３】
紫外線照射システムを用いて照射光を送り出す方法であって、
前記紫外線照射システムは、
内壁を有する中央ルーメンを備えた医療器具と、
前記医療器具内に配置され、且つ、長手方向長さと当該長手方向長さに沿って延びる被覆層とを備えた光ファイバと、
紫外波発生器と、を含み、
前記方法は、
前記医療器具の前記中央ルーメンを殺菌するように、前記紫外波発生器により生じた紫外波を、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って分散することと、
前記中央ルーメンの内壁を一様に照射するように、前記紫外波を、前記光ファイバの前記長手方向長さに沿って一様に放出することと、を含む方法。