(57)【要約】      （修正有）【課題】結合座と、結合座及び少なくとも光ファイバに接続される針体とを備える光学針を開示する。【解決手段】針体は、光ファイバの一部を収容するために針体１０の長さ方向に沿って延びる光ガイド溝を備える。結合座２０は、光源と結合するための接合面が設けられている。光ファイバの端を接合面に位置合わせさせるために、光ガイド溝の端が接合面に位置合わせされる。光学針は、光ファイバの長径が接合面に位置合わせされる部位から針体に隣接する端まで減少することを特徴とする。光学針の製造方法も開示する。【選択図】図１
2017060733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源結合座と前記光源結合座に接続される針体とを備え、前記針体は光ガイドの一部を収容する前記針体の長さ方向に沿って延びる光ガイド溝が設けられ、前記光源結合座は光源と前記光ガイドとを結び付ける接合面が設けられ、前記光ガイド溝に収容される光ガイドの端が前記接合面に位置合わせされるように前記光ガイド溝の端が前記光源結合座の前記接合面に位置合わせされる光学針において、光ガイドキャビティが前記光ガイドを収容する前記光源結合座に形成され、前記光ガイドキャビティは、前記接合面に隣接する端から前記光ガイド溝に隣接する端まで延び、かつ、前記光ガイドキャビティの断面サイズは、前記接合面の端から前記光ガイド溝の端まで減少することを特徴とする光学針。
【請求項２】
光源結合座と前記光源結合座及び少なくとも一つの光ガイドに接続される針体とを備え、前記針体は前記光ガイドの一部を収容する前記針体の長さ方向に沿って延びる光ガイド溝が設けられ、前記光源結合座は光源と前記光ガイドとを結び付けるための接合面が設けられ、前記光ガイド溝から離れた光ガイドの端が前記接合面に位置合わせされるように前記光ガイド溝の端が前記光源結合座の前記接合面に位置合わせされる光学針において、前記光ガイドの長径は、前記接合面に位置合わせされる光源の端から前記光ガイド溝に隣接する光ガイド溝の端まで減少することを特徴とする光学針。
【請求項３】
前記接合面は、光源の一部を収容する凹部に設けられている、請求項１又は２に記載の光学針。
【請求項４】
前記光ガイドキャビティの断面サイズの減少は、緩やかな減少又は段階的な減少である、請求項１又は２に記載の光学針。
【請求項５】
前記光学針の先端は、斜めの切れ込みが形成されている、請求項１又は２に記載の光学針。
【請求項６】
前記光源結合座は、プラスチック材料から製造され、かつ、前記針体の一部及び前記光ガイドの光源の端を包囲する、請求項２に記載の光学針。
【請求項７】
前記針体は針チューブを備え、かつ、前記光ガイド溝は前記針チューブの壁に設けられている、請求項１又は２に記載の光学針。
【請求項８】
前記光ガイドは光ファイバであり、かつ、前記長径が前記光ファイバの直径である、請求項２に記載の光学針。
【請求項９】
針体の長さ方向に沿って延びる光ガイド溝を有する針体を製造するステップと、
第一部位と前記第一部位に接続される狭窄部位と前記狭窄部位に接続される第二部位とを有する、長径が前記第一部位と狭窄部位との接合部から前記狭窄部位と第二部位との接合部まで減少している、光ガイドを設けるステップと、を含み、
前記光ガイド溝に前記光ガイドの前記第二部位を配置するステップと、
光源結合座が、前記針体の一部と前記光ガイドの前記第一部位とを包囲し、かつ、前記光ガイド溝から離れた前記光ガイドの端が、光源接合面を介して入射する光ビームを受ける前記接合面に位置合わせされるように、前記接合面を有する前記光源結合座を形成するステップと、
を備える光学針の製造方法。
【請求項１０】
前記光源結合座が形成された後、前記光ガイドの前記第一部位が光源収容スペースに位置合わせされるように、前記接合面が前記光源収容スペースに設けられる、請求項９に記載の光学針の製造方法。
【請求項１１】
さらに、前記光ガイド溝と前記光ガイドとの間の隙間を充填することによって、前記光源結合座を形成するステップと同時に、又は、その後に、前記光ガイド溝を密封するステップを備える、請求項９又は１０に記載の光学針の製造方法。
【請求項１２】
前記光ガイドは光ファイバを備え、前記長径は前記光ガイドの直径である、請求項９又は１０に記載の光学針の製造方法。
【請求項１３】
前記光ガイドの長径の減少は、緩やかな減少又は段階的な減少である、請求項９又は１０に記載の光学針の製造方法。
【請求項１４】
前記光学針の先端は、斜めの切れ込みが形成される、請求項９又は１０に記載の光学針の製造方法。
【請求項１５】
前記針体は針チューブを備え、前記光ガイド溝は前記針チューブの壁に設けられる、請求項９又は１０に記載の光学針の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学針に関し、特に、対象へ光ビームを伝送する光ガイド溝を有する穿刺針に関する。
【背景技術】
【０００２】
穿刺針は、広く、産業、サービス及び日常生活に用いられる用具である。多くの用途において、穿刺針は、光ガイド機能を有することが必要である。この種の用途には、産業用の検出、医療用の検出及び治療が含まれる。
【０００３】
最近では、人の身体的な状態を改善するために、人体の特定の「ツボ」を穿刺針によって刺激することが多くの国において一般的な用途となっている。この種の用途の１つは、「鍼」と呼ばれ、ツボの位置に到達させるために、穿刺針が皮膚を通して人体へ挿入され、かつ、ツボで生理的な反応を刺激するために、熱、光又は電気エネルギーが、穿刺針を介してツボに与えられる。エネルギーを与えるため一つの方法は、穿刺針を介してツボに熱エネルギーを伝送するために、穿刺針の外側部分を焼くことである。別の方法は、針を介してツボに電気エネルギーを伝送するために、針に電気を与えることである。穿刺針の最近の用途としては、穿刺針を介して、ツボに、光ビーム、特にレーザ光を与えることである。
【０００４】
穿刺針を介して光ビームを伝送するために、医療又は鍼の用途で用いられる多くの光学針が開発されている。加えて、穿刺針を介して光ビームを伝送することを基にした他の用途の光学針、例えば、伝送される光ビームを用いて検出する光学針も開発されている。
【０００５】
中国特許出願公開第１０３９０１２３３号明細書（CN103901233A）には、光ファイバを有するプローブが開示されている。光プローブの端は、長円形の端面を有する先端を形成するようにエッチングされている。金属コーティングが、その先端の周囲に設けられており、その先端はそのコーティングから露出している。
【０００６】
中国特許出願公開第１０４２８７９６０号明細書（CN104287960A）には、その鍼用針の内部に設けられている光ファイバを有する鍼用針が開示されている。光ファイバの端は、針の目標位置へレーザ光をガイドするために、鍼用針の先端の一つのミクロ細孔でテーパ状の先端を形成する。他のミクロ細孔は、電気及び光信号を伝送するために設けられている。
【０００７】
中国実用新案第２０４０７３１３４号明細書（CN204073134）には、互いに独立した８つのレーザ治療経路を含み、各々がレーザ光源と光ファイバとを含む複数経路のレーザ治療機器が開示されている。レーザ光は、ツボを照射するために、連続照射又はパルス照射形式で供給される。
【０００８】
台湾実用新案公報Ｍ４９３３６０号明細書（TWM493360U）には、静脈内を照射する光学針が開示されている。この光学針は、そのベースに貫通孔が設けられている。光ファイバが貫通孔を通過するように、貫通孔の端は、光ファイバが挿入されるチューブに接続することができる。光ファイバが取り外された後には、貫通孔を密封するために、キャップが設けられる。
【０００９】
米国特許出願公開第２０１４／０１２１５３８号明細書（US2014/0121538A1）には、内部に複数の光ファイバトンネルが設けられた、光ファイバと金属針とのアセンブリが開示されている。針の先端は、光ファイバの端が第一の傾斜角から突出せずに、第二の傾斜角から突出するために、二つの傾斜角を形成する。
【００１０】
米国特許出願公開第２０１４／０２４３８０６号明細書（US2014/0243806A1）には、内部に光ファイバが埋め込まれている中空針が開示されている。複数のトンネルは、複数の光ファイバを収容するために、針に設けられている。ハブは、レーザ源に複数の光ファイバを接続するために設けられている。ハブには、各々の光ファイバにレーザ源からのレーザ光をガイドするために、複数の光ガイドが設けられている。
【００１１】
国際公開公報第２０１４／１３３５００号（WO2014/133500A1）には、診断用プローブが開示されている。このプローブは、光ファイバを収容するために、複数のトンネルが設けられた針体を含む。各々の光ファイバは、終端の周囲の組織の診断情報を収集するために、針体の異なる長手方向の位置で終端している。
【００１２】
従来の光学針の開発に注目してみると、特定の穿刺針は、光ガイド機能を提供するようにデザインされていることが明らかである。しかし、これらの光学針は、針体構造が複雑である。従来のほとんどの光学針は、必要な光ガイド機能を提供するために、チューブ内の光ファイバをサポートする針チューブを用いている。この針チューブは、金属又は他の剛性材料で作られている。針体内に中空を形成することも、中空内に光ファイバをアセンブルすることも、いずれも、困難であり、かつ、時間がかかる。加えて、光ファイバが、中空を完全に占有してしまう。したがって、光学針には、他の流体、電気又は光の伝送用のスペースが残らない。
【００１３】
それにもかかわらず、ほとんどの光学針は、光ファイバを介して別の光源に接続されている。光学針に埋め込まれた光ガイドを、光ビームを特定の距離だけ伝送可能な光ファイバに接続するために、光ガイドと光ファイバとを位置合わせする結合器が必要となるであろう。結合器は、光学針システムをかさばらせることなり、かつ、システムの生産及び開発に追加費用もかかることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、光学針の光ガイド材料が光学針の主要な経路を占有しないように、新規な構造の光学針を提供することである。
【００１５】
本発明の他の課題は、光結合器を必要とせずに、容易に光源に結合することができる光学針を提供することである。
【００１６】
本発明の他の課題は、アセンブルが容易な光学針を提供することである。
【００１７】
本発明の他の課題は、光学針の光ガイド材料が光学針の主要な経路を占有しない、光学針の新規な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明によると、針体と光源結合座とを備える光学針が提供される。光学針は、任意に、光ファイバ等の光ガイドを備えてもよい。針体は、光ガイドの一部を収容する光ガイド溝が設けられている。光源結合座は、光源と光ガイドとを結び付ける接合面が設けられている。光ガイドの端が接合面に位置合わせされるように、光ガイド溝の端が、光源結合座の接合面に位置合わせされる。光ガイドを収容するために、光ガイドキャビティが光源結合座に形成される。光ガイドキャビティは、接合面に隣接する端から光ガイド溝に隣接する端まで延び、かつ、キャビティの断面サイズは、接合面の端から光ガイド溝の端まで減少する。キャビティのサイズの減少は、連続的な減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。
【００１９】
光学針が光ガイドを含む場合、光ガイドは、光ガイドキャビティに収容され、かつ、接合面の端から光ガイドキャビティにおける光ガイド溝の端まで延び、それから、光ガイド溝に沿って光学針の先端まで延びる。加えて、光ガイドの断面の長径は、光ガイドキャビティの接合面の端における部位から光ガイドキャビティの光ガイド溝の端における部位まで減少する。本発明の好ましい実施形態では、この長径は、光ガイドの直径である。長径の減少は、連続的な減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。接合面は、光源を収容することができる凹部に設けられてもよい。
【００２０】
本発明の特定の用途では、光学針は、ヒトの組織、縦型チューブ、又は、嚢等の対象へ光ビームを伝送するために用いられる。針体の先端は、針の穿刺という目的を容易にするために、斜めの切れ込みを有していてもよい。針体の上部は、針体と光源結合座との統合性を強固にするために、円板又はファンネルのような漏斗状を形成すべく横方向に延びていてもよい。
【００２１】
本発明の光学針は、接合面で光源に接続することができる。光源は、光ファイバケーブル又はレーザヘッドとすることができる。光源がレーザヘッドである場合、レーザヘッドは、レーザビームを発生するレーザビーム発生器と、レーザビーム発生器に電力を供給するための電源と、結合座に光源を結合するための結合器と、電源を制御するためのスイッチと、を備えることができる。レーザヘッドは、光源結合座の凹部の形状に対して補完的な形状の凸部を有する結合部を設けてもよい。さらに、結合部は、光源結合座の突出部の形状に対して補完的な形状の凹部としてもよい。結合部の凸部及び／又は凹部は、光源結合座へのレーザヘッドの安定した挿入と、光ガイドの接合面の端に対するレーザヘッドの発光面の位置合わせとを容易にする。
【００２２】
さらに、本発明は、光学針の製造方法を開示する。この方法は、光ガイド溝を有する針体を製造することと、第一部位と第一部位に接続される狭窄部位と狭窄部位に接続される第二部位とを有する光ガイドを提供することとを含む。光ガイドの断面の長径は、第一部位と狭窄部位との接合部から狭窄部位と第二部位との接合部まで減少する。さらに、この方法は、光ガイド溝に光ガイドの第二部位を配置することと、必要であれば、光ガイド溝の外側に第一部位及び／又は狭窄部位を残しておくことと、光源接合面を有する光源結合座を形成することとを含む。これにより、光源結合座が針体の一部と光ガイドの第一部位及び狭窄部位とを包囲し、かつ、光ガイドの第一の端が、光源接合面を介して入射する光ビームを受ける光源接合面に位置合わせされる。この接合面は、凹部に設けられてもよく、これにより、光源結合座が形成された後に、光ガイドの第一部位が凹部に位置合わせされる。さらに、光源結合座を形成するステップは、光源結合座の凹部を形成するステップを含んでもよい。さらに、この方法は、光ガイド溝を密封するステップを含んでもよい。
【００２３】
この発明の好ましい実施形態では、光ガイド溝は、実質的に、針体の断面中央に設けられる。他の好ましい実施形態では、光ガイド溝の位置は、針体の断面の中心からずれている。特定の一例では、光ガイド溝は、針体の壁に設けられる。光源結合座は、モールド鋳造によって形成されてもよい。光ガイド溝を密封するステップは、プラスチック材料で針体の表面をコーティングすることを含んでもよい。光源結合座の形成及び光ガイド溝の密封は、一回の金型鋳造ステップで完結してもよい。
【００２４】
本発明のこれらの及び他の課題及び利点は、以下の図面を参照することによって詳細な説明から明確に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光ガイド溝を有する光学針の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１の光学針の断面概略図である。
【図３】図１の光学針のアセンブル後の模式図である。
【図４】本発明に従う光ガイド溝を有する光学針の製造方法のフローチャートである。
【図５】本発明の光学針の用途の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、新規な構造の光学針及びその製造方法を提供する。如何なる理論によっても本発明が限定されることは意図していないが、本発明者は、構造が複雑な従来の光学針を作る理由の一つが、光学針に用いられる光ガイド又は光ファイバのサイズであることを見出した。すなわち、光ガイドのサイズが小さすぎて、光学針に容易に設置することができず、かつ、相対的に長い距離にわたり光源から光ビームを伝送するために用いられる光ファイバ／光ファイバケーブルのサイズに対応していないことがある。効率良く光ガイドと光ファイバ／ケーブルとを接続するには、結合器が必要とされる。また、本発明者は、光学針に光ガイド溝を設けることが、従来技術における技術的な問題を容易に解決することができることを見出した。加えて、長手方向に沿って光ガイド又は光ファイバの長径又は直径を減少させることによって得られる光ガイド又は光ファイバは、光ガイド／光ファイバと光源又はレーザ源との結合をサポートできるようになるであろう。こうして、これらの及び他の特徴を有する発明が実現される。
【００２７】
以下では、本発明の光学針は、いくつかの実施形態を用いて説明されるであろう。実施形態の説明は、本発明の基本的な構造及び精神を単に例示しているにすぎないと理解されなければならない。これらは、本発明の保護範囲を限定することに用いられてはならない。
【００２８】
図１は、本発明の光ガイド溝の一実施形態を有する光学針の斜視図を示す。図２は、その断面図を示す。これらに示されるように、本発明の光学針は、針体１０と、光源結合座２０と、光ガイド３０とを含む。針体１０は、光ガイド３０の第二部位３３を受ける光ガイド溝１１が設けられている。この場合、光ガイド３０は、光ファイバである。図３は、アセンブル後の実施形態を示す。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態では、針体１０は、任意の剛性材料から作ることができる。好適な材料には、金属、プラスチック、ガラス、又は、炭素繊維が含まれる。図１及び図２には示されていないが、針体１０の上面は、横方向に延ばして、かつ、円板を形成することができる。円板形状とする目的は、針体１０と結合座２０との連結を強固にするためである。針体１０における光ガイド溝１１の内径は、光ガイド３０の一部を収容するのに十分なものとすべきである。例えば、光ガイド溝１１の内径は、針体１０の半径よりも大きくないことが好ましく、かつ、針体１０の穿刺機能を妨げてはならない。これらの目的のために、光ガイド溝１１の内径は、針体１０の半径の４分の一の大きさから同じ大きさとすることが好ましい。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、針体１０の先端は、針１０の穿刺機能を容易にするために、斜めの切れ込み１２を有してもよい。切れ込みの形状は、限定されるものではないが、作り出すのに容易な形状であることが好ましい。
【００３１】
光源結合座２０は、剛性材料又は可撓性材料から作ることができる。好適な材料には、プラスチック、シリコーン、樹脂及び他のプラスチック材料が含まれる。光源結合座２０を製造するために、加工が容易である金属、セラミック及び他の材料を用いることも可能である。図１及び図２の例では、光源結合座２０の上面は、平面を形成している。しかし、これには如何なる技術的な限定がされるものでもない。例えば、結合座２０の上面は、凸状、凹状、又は他の形状としてもよい。この上面には、如何なる適用可能な技術を用いることによって、特定のパターン又はデザインを形成してもよい。針体１０の上部で、段差、ガイド溝又は面取りを形成することも可能である。図１及び図２に示す光学針は、鍼又は加熱に好適である。
【００３２】
図１の例では、光源結合座２０は、光源（図示せず）を収容するキャビティを形成するために、結合座２０の上面が開口された凹部２１が設けられている。凹部の底部には、接合面を形成する。凹部２１の開口の形状は、光源の対応部分の外形を補完することが好ましい。これにより、光源を凹部２１内に確実に受けさせることができる。例えば、光源が約５００μｍの直径の光ケーブルである場合、凹部２１は、光ケーブルによって塞がれる約５００μｍの内径とすることができる。光源がレーザヘッドである場合、レーザヘッドは、約５００μｍの直径の突出を設けることができる。また、この種の場合には、凹部２１は、レーザヘッドを結合するために約５００μｍの内径とする。接合面は、平面であることが好ましい。凹部が光源結合座２０に設けられない場合には、接合面は結合座２０の上面に設けられてもよい。また、凹部及び／又は凸部に代えて又はこれに加えて、従来の嵌合スリーブ又はアダプタ又はインターコネクタを、光源結合座２０とレーザヘッドとの接続を強固にするために用いてもよい。
【００３３】
当業者は、光源結合座２０に設けられる接合面は、対象の表面における物理的な面とする必要がないと理解することができる。接合面は、仮想面とすることもできる。更に、接合面は、光ガイド３０の第一部位３１の上面とすることもできる。
【００３４】
光ガイド３０は、如何なる光ガイド材料であってもよいが、光ファイバが好ましい。光ガイド３０の好適な材料には、ガラス、プラスチック、金属酸化物等が含まれる。例えばコーティングによって、光ガイド３０の表面に、保護膜を設けてもよい。保護膜の材料は、特に限定されるものではない。光ガイド３０の断面形状は、楕円形状であってもよいが、円形状、正方形状、多角形状又は８の字形状であってもよい。必要であれば、光ガイド３０は、撚り合わされた二以上の光ファイバの梁であってもよい。以下の説明では、光ガイドは、光ファイバを例として説明されるだろう。
【００３５】
本発明の特徴の一つは、光ガイド３０の長径を、その光源部位（第一部位）３１からその針体部位（第二部位）３３まで減少させることである。断面が円形である光ファイバを用いる場合、光ガイド３０の長径が光ファイバの直径となる。その長径の減少は、連続的な減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。このデザインの下では、光ガイド３０は、その長さ方向に沿って、第一部位３１と、第一部位に接続される狭窄部位３２と、狭窄部位３２に接続される第二部位３３とが含まれるであろう。第一部位３１は、光源４０に結合される結合座２０の接合面に位置合わせされる。第二部位３３は、針体１０の中空キャビティ１１内に配置され、かつ、針体１０の先端部１２まで延びている。光ガイド３０の長径又は直径は、第一部位３１と狭窄部位３２との接合部から減少し始め、その減少は、狭窄部位３２と第二部位３３との接合部で終わる。本発明の用途においては、第一部位３１の長径又は直径は、２００μｍ〜１０００μｍの間、好ましくは、４５０μｍ〜５００μｍの間とすることができる。第一部位３１の正確なサイズは、如何なる技術的な限定がされるものでなく、光源４０の発光面のサイズに対応していることが好ましい。第二部位３３の長径又は直径は、３０μｍ〜１００μｍの間、好ましくは、４０μｍ〜５０μｍの間とすることができる。第二部位３３の正確なサイズは、如何なる技術的な限定がされるものではなく、先端部１２の直径のサイズに対応していることが好ましい。先端部における針体１０の直径が１００μｍである場合、第二部位３３の長径又は直径は、４０μｍ〜５０μｍとすることができる。これにより、光ガイド３０を、針体１０の光ガイド溝１１内に容易に配置することができる。
【００３６】
第二部位３３は、針の先端１２で終端することが好ましいが、針の先端を越えずに格納させることもできるし、又は、針の先端を越えて延ばすこともできる。光ガイドは、使用目的に応じて、サイドライト光ファイバ又はテールライト光ファイバとすることができる。
【００３７】
光ガイド３０の狭窄部位３２の形成方法は、限定されるものではないが、光ファイバ等の細長い光ガイドの長径に対して、緩やかな又は累進的な減少を作り出す技術によることが好ましい。好適な方法には、高温での加熱延伸、モールディング及び他の方法が含まれる。これらの中でも、高温での延伸は、長径が連続的に減少する光ファイバを作り出す。この製品は、光ビームの伝送で利点がある。モールディング方法は、長径が段階的に減少する光ガイドを形成し、各部位のサイズを精密にできるという利点がある。狭窄部位３２の長さは特に限定されるものではないが、可能な限り短いことが好ましい。例えば、第一部位３１の長径が５００μｍの長さであり、かつ、第二部位３３の長径が５０μｍの長さである場合、狭窄部位３２の長さは、１ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。これにより、減少率は、１ｍｍ当たり１０分の１〜２分の１となる。この比率は、狭窄部位３２の長さを短くすることができ、加えて、光パワーの効率的な伝送が得られる。また、本発明では、同一又は同様の効果を取得するのであれば、他の減少率を用いることもできる。加えて、この減少率は、線形である必要はない。
【００３８】
針体１０の光ガイド溝１１は、光ガイド３０を収容するために設けられる。この発明の好ましい一実施形態では、光ガイド溝１１は、針体１０の断面中央に設けられ、かつ、針体１０の長手方向に沿って延びる。他の実施形態では、針体１０は針体１０の長手方向に沿って延びるチューブ形状をしていて、かつ、光ガイド溝１１はそのチューブの壁に設けられる。後者の例では、光学針は、他の流体を輸送するために用いることができ、又は、電気又は信号を伝送する媒体を収容するために用いることができる。光ガイド溝１１の形成方法は、限定されるものではない。如何なる公知技術も、光ガイド溝を製造するために用いることができる。光ガイド３０を収容するのに十分な、針体１０の長手方向に沿って延びている開放溝が針体１０に形成されている限り、適用可能な方法には、鋳造、エッチング、マイクロＥＤＭ、マイクロミーリング、レーザ切断、鍛造、熱拡張等が含まれる。
【００３９】
光ガイド３０が針体１０にアセンブルされる場合、針体１０の構造は、光ガイド溝１１に第二部位３３が収容されるようにデザインされることが好ましい。光ガイド溝１１は、その長さ方向に沿って固定的な内径であることが好ましい。これによって、光ガイド３０が針体１０にアセンブルされる場合、狭窄部位３２及び第一部位３１は、光ガイド溝１１の外側に、すなわち針体１０の上端部を越えて、配置されることになるであろう。上記のように、用具が針体１０と光ガイド３０とのアセンブリを固定するために用いられ、かつ、そのアセンブリは、結合座２０及び針体１０の一部を補完する外形のキャビティが設けられているモールドに配置される。結合座２０となる材料が、結合座２０を形成するために、そのキャビティに供給される。結合座２０が形成された後、アセンブリは、モールドから取り外され、続いて、必要なアニール処理が施される。光ガイド溝を有する光学針が形成される。こうして製造された光学針では、光ガイド３０の第一部位３１は、光源結合座２０の接合面に位置合わせされる。結合座２０が凹部２１を有する場合、光ガイド３０の第一部位３１は、結合座２０の凹部２１に位置合わせされる。これにより、第一部位３１の端面が、結合座２０の凹部２１に収容される光源４０の発光面に位置合わせされる。
【００４０】
以下では、本発明の光学針の製造方法が説明されるであろう。図４は、本発明に従う光学針の製造方法のフローチャートを示す。ここに示されるように、本発明の光ガイドの溝を有する光学針の製造では、最初に、ステップ４０１で、針体１０が製造される。針体１０は、針体１０の長さ方向に沿って延びる光ガイド溝１１を有する。さらに、針体１０の上端は、横方向に延びた円板を含んでもよい。第二に、ステップ４０２で、光ガイド３０（この場合では光ファイバ）が製造される。光ガイド３０は、第一部位３１と、第一部位３１に接続される狭窄部位３２と、狭窄部位３２に接続される第二部位３３とを有する。光ガイド３０の長径は、第一部位３１と狭窄部位３２との接合部から狭窄部位３２と第二部位３３との接合部まで減少する。この減少は、緩やかな減少であってもよいし、段階的な減少であってもよい。その後、ステップ４０３で、光ガイド３０の第二部位３３が、針体１０のキャビティ１１に配置される。キャビティ１１の内径が固定的である場合、狭窄部位３２及び／又は第一部位３１は、針体１０の外側に留まったままである。ステップ４０４で、光ガイド３０における第一部位３１及び狭窄部位３２と針体１０の一部とを包囲するように、接合面を有する光源結合座２０が形成される。さらに、光ガイド３０は、接合面を介して入射する光ビームを受けるために、接合面に位置合わせされる第一部位３１の端面を有する。ステップ４０５で、針体１０と光ガイド溝１１との両方を覆い、かつ、針体１０と光ガイド溝１１との間の如何なる隙間も充填するために、針体１０の表面に保護層が被覆される。こうして、本発明における光学針の製造が完了する。
【００４１】
本発明の上記の実施形態では、光源結合座２０は、光凹部２１を設けていないが、その代わりに結合座２０の上面に光源接合面を設けている。この種の実施形態では、光ファイバ３０を光ファイバケーブルに結合するために有用な狭窄部位３２が設けられているので、単にレーザポインタ等の市販のレーザ源を用いて接合面を照射するだけで、光ガイド３０の第二部位３３への光パワーの伝送が生じる。凹部２１が必要な場合、凹部２１は、ステップ４０４で形成してもよいし、又は、レーザ加工のミーリング等による後のステップにおいて形成してもよい。また、この種のステップでは、接合面は、必要な光学的形状又は性質を形成するように加工してもよい。
【００４２】
上記のステップでは、光源結合座２０は、射出成形等のモールディングによって形成されることが好ましい。この種の例では、ステップ４０３の製品は、光源結合座２０のためのモールドの好適な位置に配置され、かつ、それらの相対位置が維持される。光源結合座２０となる材料が、結合座２０を形成するためにモールド内に充填される。必要なアニール処理及び他の処理の後に、本発明の光ガイド溝を有する光学針が製造される。光ガイド３０と針体１０との相対位置を維持するために、特定の位置合わせ用具を用いてもよい。この用具は、結合座２０の形成後は、結合座２０の一部となるであろう。
【００４３】
さらに、本発明の光学針は、光源（図示せず）を備えてもよい。光源は、光ケーブル又はレーザヘッドとしてもよい。光源が光ケーブルである場合、このケーブルの端は、光学針に必要な光パワーを発生させるために、光源（図示せず）に接続されるであろう。これによって、光パワーを、そのケーブルを介して光学針に伝送することができる。この種の実施形態では、光ファイバケーブルの他端は、結合座２０の凹部２１に挿入してもよい。これによって、光ガイド３０の狭窄部位３２は、更なる使用のために光源の光パワーを第二部位３３に結合するであろう。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態では、光源は、レーザヘッドである。レーザヘッドは、レーザビームを発生するレーザビーム発生器を含む。結合端は、レーザヘッドの差し込み端に面した発光として機能するように、レーザヘッドに設けられてもよい。結合器は、発光面が光ガイド３０の第一部位３１の端面に位置合わせされるように、光源結合座２０の凹部２１に挿入されてもよい。このデザインでは、結合端の形状及びサイズは、レーザヘッドを光源結合座２０に挿入しかつ確実に配置することができるように、凹部２１に対応していることが好ましい。これによって、発光面は、光ガイド３０の第一部位３１の端面に位置合わせされる。
【００４５】
如何なる小規模レーザ光発生器を、本発明で用いることができる。例えば、赤色レーザビームを発生させる市販のレーザポインタは、本発明に適用可能である。このレーザ源及び他のレーザ源は、当技術分野においてよく知られているので、その詳細は省略する。
【００４６】
上述した種類の光源に加えて、光ガイド３０の第二部位３３への光パワーの伝送を達成するために、結合座２０の接合面を照射するには、上述したようなレーザポインタ等の市販のレーザ源によることも可能である。換言すれば、この用途の場合、結合座２０に挿入される光ファイバケーブル又はレーザヘッドは、必ずしも必要ではない。
【００４７】
図５は、本発明の光学針の用途の一例を示す。この図の実施例に示すように、光ガイドを有する光学針１００は、残りのカテーテル１２０へ光ガイド３０を導入するために、Ｙ字コネクタ１１０を用いることができる。残りのカテーテル１２０は、如何なる医学的、化学的又は工業的な用途のものとしてもよい。針チューブとして一般的に見られる例には、血液透析動静脈瘻のために、骨、血管、組織、腹腔等の輸液療法路を維持する目的で、骨内カテーテル、静脈カテーテル、挿入針／カテーテルが含まれる。Ｙ字コネクタ１１０は、残りのカテーテル１２０の入口１２１へ挿入するための出口１１１が設けられている。さらに、Ｙ字コネクタ１１０は、光学針１００を挿入するための入口１１２と、水薬、注入物又は血液製剤の輸送の流体チューブ（図示せず）を挿入するための入口１１３という２つの入口が設けられている。図５に示す適用例では、光ガイド溝を有する光学針は、ヒト組織等の目標又は残りのカテーテル１２０の周囲を照射するために、残りのカテーテル１２０の端部に、又は、残りのカテーテル１２０の全長又は全長を越えて、光パワーを提供する。
【００４８】
上述したように、本発明は、新しい構造の光学針を提供する。この光学針は、光ガイド溝が設けられているので、容易に作り出すこと及びアセンブルすることができる。本発明で用いられる光ガイドは、追加の結合器を必要とせず、様々な種類の光源に接続可能である。こうして、光学針適用システムの設置面積を低減することができるコンパクトで小型の光学針が提供される。
【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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