(57)【要約】  本発明の教示は、明るい高品質光をターゲット部位まで送出するために小径ファイバを利用する照明システムを有する内視鏡（及びそれを製造する方法）に関する。一態様により、内視鏡の長さを通して又は長さに沿って延びる小径光ファイバ（例えば、直径が約１００μｍ未満）を通じて発光遠位先端まで送出される光学的放射を通じて活性化することができる蛍光体装荷発光遠位先端を有する内視鏡を提供する。発光遠位先端は、極度に高品質のＣＲＩ（例えば、８０よりも大きく、９０よりも大きく、約９５）の光を送出するために、光ファイバの近位端に結合された短波長レーザ光（例えば、４４５ｎｍ青色又は４０５ｎｍ紫色の波長を有する放射線）によって活性化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に対して外部に配置されるように構成された近位端から該患者内のターゲット部位に隣接して配置されるように構成された遠位端まで延び、該ターゲット部位を撮像するために可視化バンドルを受け入れるように構成された可視化チャネルを有する内視鏡と、
励起放射線を発生するように構成された放射線源と、
その近位端で前記励起放射線を受け入れ、その遠位端まで該励起放射線を伝達するように構成された光ファイバと、
前記内視鏡の前記遠位端に配置され、かつ前記可視化チャネルを取り囲み、前記光ファイバの前記遠位端から出力された前記励起放射線を受け入れ、かつ該励起放射線の受け入れに応答して前記ターゲット部位に向けて照明放射線を放出するように構成された１又は２以上の蛍光体と、
を含むことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記光ファイバは、長手軸線に沿って近位端から遠位端まで延び、
前記１又は２以上の蛍光体は、軸外である、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記１又は２以上の蛍光体は、前記光ファイバの周囲を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記１又は２以上の蛍光体は、前記内視鏡の前記遠位端を実質的に包含するポリマー全体にわたって分散されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記光ファイバは、前記内視鏡周囲に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記内視鏡は、前記光ファイバを受け入れるための内部内腔を欠いていることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記内視鏡は、１又は２以上の器具を前記ターゲット部位まで作業チャネルを通して送出することができる前記作業チャネルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記作業チャネル及び前記可視化チャネルを含む２つの内腔のみが、前記内視鏡の内部を通って延びることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記照明放射線は、ある範囲の波長を示す放射線を含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記範囲の波長は、可視スペクトルを実質的に包含することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記照明放射線は、約７０よりも大きいＣＲＩを示すことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記照明放射線は、約８０よりも大きいＣＲＩを示すことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
前記照明放射線は、約９０よりも大きいＣＲＩを示すことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
前記照明放射線は、約９５よりも大きいＣＲＩを示すことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
前記光ファイバは、約１００μｍ未満の直径を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
内視鏡システムであって、
患者に対して外部に配置されるように構成された近位端から該患者内のターゲット部位に隣接して配置されるように構成された遠位端まで長手軸線に沿って延びる内視鏡と、
前記長手軸線に対して横方向又は半径方向に励起光を前記内視鏡の前記遠位端まで送出するための光ファイバと、
を含み、
前記内視鏡の前記遠位端は、前記励起光によって刺激された後に前記ターゲット部位に向けて遠位先端から光を放出するためにそこに配置された１又は２以上の蛍光体を有するポリマー先端を含む、ことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１７】
前記光ファイバはまた、近位端から遠位端まで長手軸線に沿って延び、長手軸線に沿って前記ポリマー先端の周囲上に配置されており、
前記１又は２以上の蛍光体は、軸外である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
前記内視鏡の長手軸線と前記光ファイバの長手軸線は、実質的に平行であることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
前記１又は２以上の蛍光体は、前記光ファイバの周囲を超えて延びることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡システム。
【請求項２０】
前記内視鏡の前記遠位端と前記１又は２以上の蛍光体とを実質的に包含する前記ポリマーは、全体にわたって分散されていることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項２１】
可視化バンドルが内部内腔を通って延びるように構成された前記内部内腔を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項２２】
１又は２以上の器具を前記ターゲット部位まで作業チャネルを通して送出することができる前記作業チャネルを更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の内視鏡システム。
【請求項２３】
前記内部内腔と前記作業チャネルは、前記ポリマー先端を通って延び、
前記１又は２以上の蛍光体は、前記内部内腔と前記作業チャネルとの間の空間内で前記ポリマー内に分散されている、ことを特徴とする請求項２２に記載の内視鏡システム。
【請求項２４】
前記内部内腔と前記作業チャネルは、前記ポリマー先端を通って延び、
前記１又は２以上の蛍光体は、前記内部内腔と前記作業チャネルとを取り囲む前記ポリマー内に分散されている、ことを特徴とする請求項２２に記載の内視鏡システム。
【請求項２５】
前記内視鏡は押出工程を介して形成されており、押し出された内視鏡がその長さに沿って延びる２つだけのチャネルを含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項２６】
前記光ファイバは、前記押し出された内視鏡に対して外部に配置されていることを特徴とする請求項２５に記載の内視鏡システム。
【請求項２７】
前記光ファイバは、前記ポリマー先端内に又は前記ポリマー先端に隣接して配置された遠位端で終端することを特徴とする請求項２６に記載の内視鏡システム。
【請求項２８】
光が、前記光ファイバの終端遠位端から前記ポリマー先端の中に半径方向又は横方向に向けられることを特徴とする請求項２６に記載の内視鏡システム。
【請求項２９】
前記励起光は、スペクトルの青色部分にあることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３０】
前記励起光は、約４４５ｎｍの波長を有する実質的にコヒーレントな光を含むことを特徴とする請求項２９に記載の内視鏡システム。
【請求項３１】
前記励起光は、スペクトルの紫色部分にあることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３２】
前記励起光は、約４０５ｎｍの波長を有する実質的にコヒーレントな光を含むことを特徴とする請求項３１に記載の内視鏡システム。
【請求項３３】
前記遠位先端は、前記励起放射線の受け入れに応答して実質的に白色の光を放出するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３４】
内視鏡システムの可撓性が、前記光ファイバを欠く内視鏡システムと比べて実質的に不変であることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３５】
前記光ファイバは、前記内視鏡の約０．２５％未満の断面積を有することを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３６】
前記光ファイバは、約１００μｍ未満の直径を有することを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３７】
前記ポリマー先端は、ポリマー内に分散された緑色及び赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３８】
前記ポリマー先端は、ポリマー内に分散された青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項３９】
前記１又は２以上の蛍光体は、該１又は２以上の蛍光体の前記患者との接触を防止するために非ドープポリマー内にカプセル封入されていることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項４０】
前記遠位先端から放出される前記光は、約８０よりも大きいＣＲＩを示すことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項４１】
前記ポリマー先端は、３つの蛍光体を含み、
前記遠位先端から放出される前記光は、約９０よりも大きいＣＲＩを示す、
ことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項４２】
前記ポリマー先端は、４つの蛍光体を含み、前記励起光は、スペクトルの紫色部分内の放射性を含み、
前記遠位先端から放出される前記光は、約９５よりも大きいＣＲＩを示す、
ことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項４３】
前記１又は２以上の蛍光体から放出されかつ前記近位端に向けて前記光ファイバを通して伝達して戻される光を受け入れるように構成された検出器を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項４４】
前記検出器に応答するコントローラを更に含み、
前記コントローラは、戻り伝達光が検出されない場合に前記光ファイバを通る前記励起光の伝達を防止するように構成されている、ことを特徴とする請求項４３に記載の内視鏡システム。
【請求項４５】
前記励起光を発生させるための放射線源を更に含み、
前記コントローラは、戻り伝達光が検出されない場合に前記放射線源を停止するように構成されている、ことを特徴とする請求項４４に記載の内視鏡システム。
【請求項４６】
請求項１から請求項４５のいずれか１項に記載の内視鏡システムを製造する方法。
【請求項４７】
内視鏡システムを製造する方法であって、
押し出された内視鏡の遠位端で蛍光体及び散乱剤のうちの少なくとも一方を含有するポリマーを硬化する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４８】
前記押し出された内視鏡は、作業チャネル及び可視化チャネルを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記押し出された内視鏡の外面に光ファイバを結合する段階を更に含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記光ファイバを前記外面に結合する段階は、該面上に該光ファイバを接着剤で接着する段階、又は、該面内に該光ファイバを熱で溶融する段階を含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
２又は３以上の蛍光体が、前記ポリマーに配置され、
方法が、前記２又は３以上の蛍光体を未硬化ポリマー内で混合しながら発光スペクトルを取得する段階を更に含む、ことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の教示は、遠隔位置への高輝度高品質光の送出に関する。例えば、診断的又は治療的医療手順のために解剖学的構造を遠隔的に見るように内視鏡を通して医療照明を提供する方法及び装置（及びそれらの製造方法）を本明細書に開示する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、一般的に、人体内のターゲット部位の可視化を提供し、及び／又はターゲット部位への様々なツール（例えば、エンドエフェクタ）の送出を可能にする。典型的な現行の内視鏡は、一般的に、３又は４以上のチャネル（例えば、内腔）、すなわち、ターゲット部位に照明を供給するファイバのための１つの内腔、可視化バンドル又はカメラワイヤを担持する１つの内腔、及び治療機器をそれを通してターゲット部位に向けることができる作業チャネルを表す１つの内腔から構成される。一般的に、内視鏡の設計は、内腔のサイズ及び関係性におけるトレードオフを表し、かつ全体的な内視鏡の可撓性に対する内腔の影響の意味合いを考慮に入れる必要がある。
【０００３】
内視鏡光源は、典型的には、高圧ランプ又は高電力白色ＬＥＤからの非干渉光に基づいている。ターゲット部位まで送出される光の量は、ファイバの面積、ファイバの受容角度、及び光源の輝度によって必ず制限されるので、高電力ランプ及びＬＥＤの低い輝度は、一般的に、極端に小さいファイバの使用を妨げる。従って、約４００μｍから１ｍｍ又はそれよりも大きい直径を有するファイバが一般的である。しかし、より大きい（かつ相応に可撓性の低い）光ファイバの使用を用いてさえも、ターゲット部位まで送出される光の量は、多くの場合に不十分である。システムの電子利得を使用して光の量を改善することができるが、これは、画像にアーチファクトを導入する可能性もある。
【０００４】
更に、光の品質も、内視鏡に典型的な高電力ランプ及びＬＥＤに対しては低い。例えば、現行のシステムは、一般的に、そのスペクトルの山又は谷を示さない完全な黒体放射体（例えば、太陽）に対して物体の色を明らかにする光の能力を比較する演色評価数（ＣＲＩ）が低い。その結果、典型的な内視鏡照明光の山及び谷は、生体物質の色をオフ又は不自然に見えるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、例えば内視鏡を通じた遠隔位置への高輝度高品質光の送出に対する必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の教示の様々な態様により、本出願人の教示のある一定の実施形態は、明るい高品質光をターゲット部位まで送出するために小径ファイバを利用する照明システムを有する内視鏡に関する。様々な態様により、内視鏡の長さを通して又は長さに沿って延びる小径光ファイバ（例えば、直径が約１００μｍ未満）を通じて発光遠位先端まで送出される光学的放射を通じて活性化することができる蛍光体装荷発光遠位先端を有する内視鏡を提供する。一例として、内視鏡は、蛍光体、一部の場合に、遠位先端に装荷された２つ、３つ、又は潜在的に４つの蛍光体（例えば、ＲＧＹＢ）でドープされたシリコーンを含む発光遠位先端を含むことができる。以下で詳細に議論するように、この蛍光体装荷遠位セクションは、遠位先端の一部を形成することができ、又は先端全体を実質的に構成することができ、作業チャネル及び可視化バンドルのためのそれを通して形成された１又は２以上の孔を含むことができる。一部の態様において、この発光遠位先端は、発光遠位先端から極度に高品質なＣＲＩ（例えば、８０を超える、９０を超える、約９５）の光を最終的まで送出するために光ファイバの近位端に結合された固体レーザによって発生される短波長レーザ光（例えば、４４５ｎｍ青色又は４０５ｎｍ紫色の波長を有する放射線）によって活性化することができる。
【０００７】
本発明の教示によるシステムは、内視鏡の視野を照らすための小径ファイバ（例えば、約１００μｍ未満の直径を有するファイバ）の使用を可能にすることができ、かつ当業技術における長年の必要性を満足させる場合もあるが、本出願人は、これに加えて、そのような小さいファイバが、内視鏡の長さに沿って延びる専用内部チャネル内の光ファイバの装荷を困難にする場合があることを見出している。例えば、０．０５ｍｍ〜約０．１０ｍｍの内腔内径を有する内視鏡を押し出して小径ファイバを受け入れ、及び／又はそこに小径ファイバを装荷することは困難である場合がある（例えば、小径ファイバの可撓性／柔軟性が、ファイバを内腔の中に装荷する（例えば、押し込む）のを困難にする場合がある）。従って、様々な態様により、内視鏡の押し出された内腔を光ファイバの受け入れに充てるのではなく、ファイバ及びそれから放出される光は、内視鏡押出部の外側（例えば、押し出された内視鏡の周囲）に送出することができ、励起光は、例えば反射によって蛍光体ドープ発光先端の中に横方向又は半径方向に向けられる。これに代えて、一部の態様において、光ファイバの遠位先端は、送出される励起光を半径方向又は遠位に提供するために内視鏡の蛍光体装荷遠位先端に埋め込むことができる。一部の態様において、光ファイバの近位部分（例えば、発光先端に対して近位）は、接着剤で内視鏡の面（例えば、円周面）上に積層され、熱で面の中に溶融することができ、又はこれに代えて、内視鏡に対して近位に取りつけることが全くできない。
【０００８】
内視鏡押出部内の特定の照明内腔の欠如は、例えば、より大きい作業チャネルを利用して治療機器の通過を容易にし、又は患者の心的外傷を軽減するためにデバイスの全径を縮小することを可能にすることができることは本発明の教示に照らして認められるであろう。様々な態様により、本発明の教示は、直径１００μｍ未満（例えば、約５０μｍ）の小径光ファイバの使用を可能にすることができる。更に、内視鏡の直径の縮小、並びに有意により小さいファイバの曲げモーメントの低減に起因して、より可撓性のデバイスを同じくもたらすことができる。
【０００９】
撮像バンドルのサイズは、ターゲット部位を照らす光の量及び／又は品質の改善に起因して縮小することができることも本発明の教示に照らして認められるであろう。すなわち、ターゲット部位まで送出される光の量及び／又は品質の増加の場合に、より小さい及び／又はより廉価な撮像／可視化バンドルを有利に利用することができ、一方、それにも関わらずターゲット部位の画像の品質を改善する。非限定的な例として、一部の態様において、１５０ｍＶの紫色励起光（例えば、４０５ｎｍでの）は、小さい光ファイバを通して蛍光体ドープ発光先端まで送出することができ、５０ルーメンを超える白色光（直径が何センチメートルもの体腔を照らすのに十分である）を生成し、効率は、４００ルーメン／ワットほども高い。比較として、これは、１００μｍ未満の直径を有するファイバを通してファイバ結合することができない中規模サイズのＬＥＤによって生成することができるほども多い白色光である。
【００１０】
本発明の教示の様々な態様により、本出願人の教示のある一定の実施形態は、患者に対して外部に配置されるように構成された近位端から患者内のターゲット部位に隣接して配置されるように構成された遠位端まで延びる内視鏡を含む内視鏡システムに関する。内視鏡（例えば、押し出された内視鏡）は、ターゲット部位を撮像するための可視化バンドルを受け入れるように構成された可視化チャネルを有することができる。システムはまた、励起放射線を発生するように構成された放射線源と、その近位端で励起放射線を受け入れ、かつその遠位端まで励起放射線を伝達するように構成された光ファイバとを含むことができる。内視鏡の遠位端に配置されて可視化チャネルを取り囲む１又は２以上の蛍光体は、光ファイバの遠位端から出力された励起放射線を受け入れ、かつ励起放射線の受け入れに応答してターゲット部位に向けて照明放射線を放出するように構成することができる。一部の態様において、光ファイバは、約１００μｍ未満の直径を有することができる。
【００１１】
一部の態様において、光ファイバは、長手軸線に沿って近位端から遠位端まで延び、１又は２以上の蛍光体は、軸外に配置される。一部の態様において、例えば、１又は２以上の蛍光体は、光ファイバの周囲を取り囲む。これに代えて又はこれに加えて、１又は２以上の蛍光体は、内視鏡の遠位端を実質的に包含するポリマー全体にわたって分散させることができる。
【００１２】
一部の態様において、光ファイバは、内視鏡周囲に沿って配置される。例えば、内視鏡は、光ファイバを受け入れるための内部内腔を欠くことができる。様々な態様において、内視鏡はまた、１又は２以上の器具をターゲット部位にそれを通して送出することができる作業チャネルを含むことができる。例えば、２つの内腔のみが、内視鏡の内部を通って延びることができ、それらの内腔は、作業チャネル及び可視化チャネルを含む。
【００１３】
一部の態様において、照射放射線は、ある範囲の波長を示すことができる。例えば、照射放射線は、実質的に可視スペクトルを包含することができる。本明細書で議論するように、１又は２以上の蛍光体は、約７０よりも大きく、約８０よりも大きく、約９０よりも大きく、又は約９５よりも大きいＣＲＩを示す照射放射線を発生するように構成することができる。
【００１４】
本発明の教示の様々な態様により、本出願人の教示のある一定の実施形態は、患者に対して外部に配置されるように構成された近位端から患者内のターゲット部位に隣接して配置されるように構成された遠位端まで延びる内視鏡と、励起光を内視鏡の遠位端まで送出するための光ファイバとを含む内視鏡システムに関し、遠位端は、励起光によって刺激された後にターゲット部位に向けて遠位先端から光を放出するためにそこに配置された１又は２以上の蛍光体を有するポリマー先端を含む。
【００１５】
一部の態様において、内視鏡は、可視化バンドルがそれを通って延びるように構成された内部内腔と、１又は２以上の器具をそれを通してターゲット部位まで送出することができる作業チャネルとを含むことができる。関連態様において、内部内腔及び作業チャネルは、ポリマー先端を通って延び、１又は２以上の蛍光体は、内部内腔及び作業チャネルの間及び／又は内部内腔及び作業チャネルを取り囲む空間内でポリマー内に分散される。
【００１６】
様々な態様により、内視鏡は、押し出された内視鏡が、その長さに沿って延びる２つだけのチャネルを含むように、押出工程を通して形成することができる。例えば、光ファイバは、押し出された内視鏡に対して外部に配置することができる。
【００１７】
上述のように、励起光は、ポリマー先端まで送出することができ、それによってそこに配置された蛍光体に照明光を放出させる。一例として、光ファイバは、ポリマー先端内に又はそれに隣接して配置された遠位端で終端することができ、励起光は、光ファイバの終端遠位端からポリマー先端の中に半径方向に向けることができる。励起光は、様々な光源によって発生することができ、かつ１又は２以上の蛍光体による照明光の放出を最大にするように調整することができる。例えば、励起光は、スペクトルの青色部分（例えば、約４４５ｎｍの波長を有する実質的にコヒーレントな光）にあることができる。これに代えて、一部の態様において、励起光は、スペクトルの紫色部分（例えば、約４０５ｎｍの波長を有する実質的にコヒーレントな光）にあることができる。
【００１８】
それによって受け入れられた励起光に応答して、遠位先端は、実質的に白色光を放出するように構成することができる。例えば、遠位先端から放出される光は、約７０よりも大きく、約８０よりも大きく（例えば、ポリマー先端が、ポリマー内に分散した緑色及び赤色蛍光体を含むことができる）、約９０よりも大きく（例えば、３又は４以上の蛍光体による）、及び約９５よりも大きい（例えば、４つの蛍光体による及び励起光がスペクトルの紫色部分にある）ＣＲＩを示す。
【００１９】
一部の態様において、光ファイバは、約１００μｍ未満の直径を有することができる。すなわち、例えば、内視鏡システムの可撓性は、光ファイバを欠く内視鏡システムに対して実質的に不変のままとすることができる。更に、一部の態様において、光ファイバは、内視鏡の約０．２５％未満の断面積を有することができ、従って、例えば、より大きい作業チャネルの具備を可能にする。
【００２０】
一部の態様において、１又は２以上の蛍光体は、１又は２以上の蛍光体の患者との接触を防止するために非ドープポリマー内にカプセル封入することができる。例えば、一部の態様において、蛍光体ドープポリマーは、非ドープポリマー内にカプセル封入することができる。本発明の教示に使用するための多くの蛍光体は無毒であるが、それにも関わらず、Ｅｕ−及びＣｅ−ドーパントの患者との接触を防止するために蛍光体をカプセル封入することが有利である場合がある。
【００２１】
一部の態様において、内視鏡システムはまた、遠位先端での１又は２以上の蛍光体から放出され、かつ近位端に向けて光ファイバを通して伝達して戻される光を受け入れるように構成された検出器を含むことができる。例えば、検出器は、光ファイバの近位端に配置することができる。検出器に応答するコントローラも提供することができ、コントローラは、戻り伝達光が検出されない場合に、光ファイバを通る励起光の伝達を防止するように構成される。例えば、コントローラは、戻り伝達光が検出されない場合に、励起光を発生する放射線源を停止するように構成することができる。
【００２２】
本明細書に説明する例示的内視鏡システムを製造する方法も提供する。様々な態様により、内視鏡システムを製造する方法は、押し出された内視鏡（例えば、作業チャネル及び可視化チャネルを含む押し出された内視鏡）の遠位端で蛍光体及び散乱剤のうちの少なくとも一方を含有するポリマーを硬化する段階を含むことができる。一部の態様において、本方法はまた、遠位端で蛍光体又は散乱剤を含有するポリマーを硬化する段階の前に内視鏡を押し出す段階を含むことができる。
【００２３】
一部の態様において、本方法はまた、押し出された内視鏡の外面に光ファイバを結合する段階を含むことができる。例えば、光ファイバは、面上に接着されるか（例えば、接着剤で）又は熱で面内に溶融することができる。
【００２４】
一部の態様において、本方法は、内視鏡の遠位端で発生される光を調整するために、例えば、未硬化ポリマー内で２又は３以上の蛍光体を混合しながら遠位先端から放出される光の発光スペクトルを取得する段階を含むことができる。
【００２５】
一部の態様において、非ドープポリマー内に蛍光体ドープポリマーをカプセル封入する方法も提供する。本発明の教示に使用するための多くの蛍光体は無毒であるが、それにも関わらず、Ｅｕ−及びＣｅ−ドーパントの患者との接触を防止するために蛍光体をカプセル封入することが有利である場合がある。
【００２６】
本出願人の教示のこれら及び他の特徴を本明細書に説明する。
【００２７】
当業者は、以下に説明する図面が例示目的に過ぎないことを理解するであろう。図面は、決して本出願人の教示の範囲を限定するように意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の教示の様々な態様による照明システムを有する例示的内視鏡を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の教示の様々な態様による図１の例示的発光遠位先端を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明の教示の様々な態様による別の例示的発光遠位先端を示す概略図である。
【図２Ｃ】本発明の教示の様々な態様による別の例示的発光遠位先端を示す概略図である。
【図３Ａ】３つの内腔（照明、可視化、及び作業チャネル）を有する公知の内視鏡と図１の例示的内視鏡との比較断面を示す概略図である。
【図３Ｂ】３つの内腔（照明、可視化、及び作業チャネル）を有する公知の内視鏡と図１の例示的内視鏡との比較断面を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の教示の様々な態様による４４５ｎｍ青色ポンプ光によって励起された１又は２以上の蛍光体によって発生された例示的スペクトルを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の教示の様々な態様による４４５ｎｍ青色ポンプ光によって励起された１又は２以上の蛍光体によって発生された例示的スペクトルを示す図である。
【図５】本発明の教示の様々な態様による４０５ｎｍ紫色ポンプ光によって励起された複数の蛍光体によって発生された例示的スペクトルを示す図である。
【図６】図１の例示的発光遠位先端を製造するための例示的技術を示す図である。
【図７】本発明の教示の様々な態様による発光遠位先端を有する別の例示的内視鏡を示す概略図である。
【図８】本発明の教示の様々な態様による安全システムを有する例示的照明システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
明瞭化のために、以下の議論は、本出願人の教示の実施形態の様々な態様を詳述するが、そのようにするために便利であるか又は適切である時は常にある一定の特定の詳細を省略することは認められるであろう。例えば、代替実施形態における同様又は類似の特徴の議論は、幾分省略することができる。公知の考え又は概念も簡潔にするためにいかなる詳細も議論しない場合がある。本出願人の教示の一部の実施形態は、全ての実施において具体的に説明する詳細の一部を必要としない場合もあり、それらは、実施形態の完全な理解を提供するために本明細書に単に説明されていることを当業者は認識するであろう。同様に、説明する実施形態は、開示の範囲から逸脱することなく共通の一般的な知識により代替形態又は変形を受け入れることができることは認められるであろう。実施形態の以下の詳細説明は、いかなる方式でも本出願人の教示の範囲を限定すると考えるべきではない。
【００３０】
本明細書に使用される場合の用語「約」は、例えば、実社会の測定又は取扱手順により、それらの手順の不注意による誤りにより、及び成分又は試薬の製造、供給源、又は純度の差によるなどによって生じる可能性がある数量の変動を意味する。典型的には、本明細書に使用される場合の用語「約」は、指定数値の１／１０、例えば、±１０％によって指定された値又は値の範囲よりも大きいか又は小さいことを意味する。例えば、約３０％の濃度値は、２７％〜３３％の濃度を意味する。用語「約」はまた、そのような変動が従来技術によって実施された公知の値を包含しない限り、同等であると当業者が認識する変動を指す。用語「約」が前につく各値又は値の範囲も、指定された絶対値又は絶対値の範囲の実施形態を包含することを意図している。用語「約」によって修正されるか否かにかかわらず、特許請求の範囲に引用される量的な値は、引用した値に対する均等物、例えば、起こる場合があるが当業者によって均等物であると認識されると考えられるそのような値の数量の変動を含む。
【００３１】
高輝度高品質光を遠隔位置に提供する方法及びシステムを本明細書に提供する。本出願人の教示の様々な態様により、本方法及びシステム（及びそれらの製造方法）は、内視鏡治療又は診断医療手順のための照明を改善することができる。本発明の様々な態様は、内視鏡を参照して本明細書で議論されるが、本発明の教示は、例えば、到達困難空間において遠隔照明が必要である事例により広い適用性を有することができることは認められるであろう。一部の実施形態において、内視鏡の長さを通して又はそれに沿って延びる小径光ファイバ（例えば、直径が約１００μｍ未満）を通じて発光遠位先端まで送出される光学的放射により活性化することができる蛍光体装荷発光遠位先端を有する内視鏡を提供する。一部の態様において、この発光遠位先端は、極度に高品質のＣＲＩ（例えば、８０よりも大きく、９０よりも大きく、約９５）の光を送出するために光ファイバの近位端に結合された固体レーザによって発生される短波長レーザ光線（例えば、４４５ｎｍ青色又は４０５ｎｍ紫色の波長を有する放射線）によって活性化することができる。
【００３２】
本明細書に使用される場合の用語「内視鏡」は、胃、膀胱、又は結腸のような体腔又は中空臓器の内部を視覚的に調べるための器具を包含することを意図している。本明細書に使用される場合の用語「蛍光体」は、典型的には入射光に応答して発光する物質を一般的に示している。
【００３３】
ここで図１を参照すると、本出願人の教示の様々な態様により、明るい高品質光をターゲット部位（可視化ターゲット９９）まで送出するように構成された例示的内視鏡システム１００が概略的に示されている。当業者が認識するように、システム１００は、本明細書に説明するシステム、デバイス、及び方法の様々な態様による１つの可能な構成のみを表している。図１に示すように、例示的システム１００は、一般的に、患者に対して外部に配置された近位端（図示せず）から可視化ターゲット９９の近く（例えば、患者の内部、体腔内）に配置することができる遠位端１０５ｄまで延びるように構成された内視鏡１０５を含む。内視鏡１０５の遠位端１０５ｄは、例えば、自然の通路（例えば、食道）又は切開部を通じて（例えば、皮膚を通じて）送出することができることを当業者は認識するであろう。以下で詳細に議論するように、例示的内視鏡システム１００は、更に、内視鏡１０５の遠位端１０５ｄに放射線を送出するための光ファイバを含むターゲット部位９９を照らすための照明システムを含む。
【００３４】
本発明の教示による照明システムは、様々な構成を有することができるが、一般的に、１又は２以上の蛍光体に対して励起放射線（本明細書ではポンピング放射線とも呼ばれる）を発生するための放射線源を含むことができ、蛍光体は、それによって励起され、かつそれは、次に、可視化ターゲット９９に向けられる光を放出する。例えば、図１に示す例示的実施形態において、例示的照明システムは、光ファイバ１０４の中に結合することができる光を発生する放射線源１０１（例えば、電源によって活性化される）を含む。以下で詳細に議論するように、一部の実施形態において、光ファイバ１０４は、約１００μｍ未満（例えば、５０μｍ）の直径を示すことができる。
【００３５】
光ファイバ１０４まで送出される放射線は、本明細書で他に議論するように、１又は２以上の蛍光体を励起するのに有効な光を生成することができる様々な光源（例えば、固体レーザ、レーザ、ダイオード、固体レーザ）によって発生され、及び／又は散乱剤によって散乱することができることは本発明の教示に照らして認められるであろう。
【００３６】
更に、励起光は、様々な機構を用いて、例えば、１又は２以上の光学要素を使用して光ファイバ１０４の中に結合することができることは認められるであろう。図１に示すように、例えば、例示的内視鏡システム１００は、放出された放射線が通過する平行化レンズを含むことができる放射線源１０１を含む。この光は、受け入れた光を光ファイバ１０４の中に集束させるために例えば平凸集束レンズ１０２を用いて集束させることができる。集束レンズ１０４は、反射防止コーティングで被覆してその伝達効率を増大させることができることは認められるであろう。様々な態様において、このレンズ１０２の焦点距離は、約２０μｍ〜約５０μｍのスポットサイズの光ファイバ１０４を用いてビームを集束させるように選択することができ、これは、本明細書で他に議論するように、小径ファイバの使用を可能にすることができる。コネクタに装着されて滑らかにすることができるファイバ１０４は、ファイバ位置決め器１０３によってビームの焦点に位置決めされる。一部の態様において、８５〜９０％の伝達率を達成可能にすることができる。
【００３７】
図１に示すように、光ファイバ１０４の中に結合された放射線源からの光は、遠位端１０５ｄに配置された１又は２以上の蛍光体を励起するために内視鏡１０５の遠位端１０５ｄまで送出することができる。一例として、押出ポリマーによって定められた外周面１０６を有する押出工程によって形成された内視鏡１０５において、光ファイバ１０４は、押出部の円周に結合することができる。従って、公知の内視鏡は、一般的に、内視鏡の押出後に光ファイバを捩じ込む内部内腔を含むのに対して、例示的内視鏡１０５は、光ファイバ１０４に専用内腔を含む必要はない。そうではなく、薄型のファイバ１０４は、内視鏡押出部の外側（押し出された内視鏡の周囲）に結合することができる。例えば、光ファイバ１０４の近位部分（例えば、遠位端１０５ｄに対して近位の部分）は、接着剤で内視鏡押出部１０６の周面上に積層され、熱で面内に溶融することができる。これに代えて、光ファイバ１０４は、押出部１０６の外面に形成されたチャネル内に配置され、例えば、締まり嵌めによってその中に保持することができる。一部の態様において、ファイバ１０４は、内視鏡に対して近位に取りつける必要は全くない。ファイバは、その長さに沿ってあらゆる有利な位置において押出部から離れて分岐し、独立にレーザまで誘導することができる。
【００３８】
図１に示すように、例示的内視鏡システム１００は、例えば、光ファイバ１０４によって伝達された光の受け入れ時に励起するように構成された１又は２以上の蛍光体、及び／又は光ファイバ１０４によって伝達された光を散乱させることができる散乱剤に関連付けられた発光遠位先端１０７で終端する。図１の描かれた例示的実施形態において、発光遠位先端１０７は、その中に分散した１又は２以上の蛍光体を有し、可視化ターゲット９９に向けて蛍光体によって発生された光の伝達を最大にするための反射バンド１０８（例えば、白色熱収縮チューブのような金属又は金属化面、反射ポリマー）によって取り囲まれたポリマー（例えば、高デュロメータシリコーン、生体適合性ポリマー、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマーなど）を含むことができる。反射バンド１０８の内側で終端することができる光ファイバ１０４の出力端は、光がポリマーの周りで跳ね返り及び／又はその内部で散乱し、一部の態様において、その中に分散した蛍光体からの放出を刺激するように、その光を遠位先端１０７の中に放出する。図１に示すように、例えば、蛍光体及び／又は散乱剤は、実質的に内視鏡１０５の全断面積（例えば、全遠位面）を包含するポリマー全体にわたって分散させることができる。一部の態様において、例えば、蛍光体及び／又は散乱剤は、それらが、以下で詳細に議論するように、ポリマーを通って延びる可視化内腔１１０及び／又は作業チャネル１０９を実質的に取り囲むように分散させることができる。例えば、蛍光体及び／又は散乱剤は、光ファイバの主な長手軸線から離れてポリマー内に分散させることができる（例えば、光が横方向に又は半径方向に伝達されて蛍光体を励起することができるように光ファイバの周囲を取り囲む）。一部の態様により、押し出された内視鏡１０５の遠位面はまた、励起した蛍光体によって放出され及び／又は後方方向に（例えば、近位に）又は横方向に（例えば、反射バンド１０８に向けて）散乱剤によって散乱した光を可視化ターゲット９９に向けて向け直すことができるように反射することができる（反射バンド１０８のように）。
【００３９】
内視鏡１０５の長さに沿って光ファイバ１０４によって伝達されたポンピング又は励起光は、内視鏡１０５自体の先端で白色光を発生及び／又は放出するために蛍光体が励起して蛍光を発するように、様々な方式で発光先端１０７の反射バンド１０８内の蛍光体ドープポリマーの中に結合することができる。例えば、ここで図２Ａを参照すると、励起光は、光ファイバ１０４の出力端で光の反射によって蛍光体ドープ発光先端１０７の中に横方向に向けることができる。例えば、図２Ａに示すように、光ファイバ１０４の最遠位端は、光が曲がり（例えば、直角に横方向に）、光ファイバの側面を通じて放出されるように、光が表面で内部全反射を受けるように、ファイバを研磨し（例えば、ガラス繊維に対して）又は切断する（プラスチック繊維に対して）ことによってチゼル先端を含むことができる。反射バンド１０８からの反射は、チゼル先端の回転に関係なくポリマー内の蛍光体に光を送出するのに有効なはずであるが、光がそれによってドープポリマーの中心に向けて反射するようにチゼル先端を配置することを好ましいとすることができる。内部全反射を最大にするために、ファイバは、好ましくは、ファイバ１０４の長さに沿って伝達された光が、臨界角度（これは屈折率に依存する）よりも大きい角度でチゼル先端に入射することを保証するように蛍光体ドープポリマーの外側に置かれる。
【００４０】
ここで図２Ｂを参照すると、光ファイバ１０４からのポンピング又は励起光を発光先端１０７の蛍光体ドープポリマーの中に結合するための別の例示的機構が描かれている。図２Ｂに示すように、光ファイバ１０４の正方形の研磨（ガラス繊維）又は切断（プラスチック繊維）遠位上部は、ポリマーに埋め込まれ（例えば、軸外に）又は蛍光体及び／又は散乱剤でドープされたポリマーの中に向けることができる。従って、ファイバ１０４の端部からの光は、ポリマー及び反射バンド１０８の境界から離れて反射するように蛍光体粒子及び／又は散乱粒子のいずれかによって散乱し（及び一部の態様において、蛍光体から放出を開始し）、内視鏡の遠位先端で均一な「グローボール」を生成することができる。
【００４１】
ここで図２Ｃを参照すると、光ファイバ１０４の別の例示的遠位先端が描かれており、ここで、光ファイバ１０４は、このセグメントにわたって半径方向にファイバ１０４に放出させる大幅なプルダウン（又はテーパ）を示している。この縮小テーパは、例えば、ガラス繊維に対して融着接続機で及びプラスチック繊維に対して簡単な熱源で製造することができる。いずれの場合にも、数ミリメートルの領域を加熱して、材料は、溶融すると同時に引っ張られる。縮小工程は、図２Ｂにあるように端部の外ではなくて側面に光を放出する終端錐体をもたらす。一部の態様において、縮小テーパ先端は、蛍光体ドープポリマー自体内に配置することができる。
【００４２】
本発明の教示に照らして認められるように、作業チャネル（及び可視化バンドルのための内腔）に対して備える内視鏡システムはまた、例えば、それを通るツールへのアクセスを容易にするために作業チャネルの寸法を増大させることができ、又は患者の心的外傷の可能性を軽減するために内視鏡１０５の全径を縮小することができるように、照明のための専用内腔を含む必要はない。すなわち、再度図１を参照すると、例示的内視鏡１０５は、作業チャネル及び可視化チャネルを含むが、公知の内視鏡にあるような照明又は光ファイバ１０４のためのチャネルは含まない。ここで図３Ａ及び３Ｂを参照すると、３つの内腔（照明３０４、作業チャネル３０９、及び可視化内腔３１０）（図３Ａ）を有する従来の内視鏡３０５と、２つの内腔（作業チャネル１０９及び可視化内腔１１０、光ファイバ１０４は、外周面に沿って配置されている）を有する図１の例示的内視鏡１０５との比較断面を示している。一例として、照明チャネル３０４は、一般的に、従来技術の内視鏡の断面積の約２〜１０％（例えば、３ｍｍの直径を有する例示的内視鏡の約２〜１０％）を必要とするのに対して、本発明の教示による内視鏡システムは、光ファイバ１０４が断面積の有意に縮小した部分を考慮することを可能にすることができる。一例として、本発明の教示の様々な態様によって製造された３ｍｍの内視鏡１０５に関して、光ファイバは、内視鏡１０５の断面積の０．２５％未満、公知のデバイスに対して一桁を超える減少を説明することができる。本発明の教示に照らして当業者が認識するように、典型的には、従来技術のデバイスで利用する比較的大きい直径の光ファイバを収容する照明チャネル３０４が、押出部から取除かれる時に、作業チャネル１０９のサイが増大し、それによって広範囲の作業器具を使用することを可能にし、又は一般的に利用される作業器具を容易に位置付けることができる。内視鏡１０５は、より堅牢なシステムに対して備えることができる内部押出照明チャネル３０４に対してもはや備える必要はないので、例えば、同じサイズの作業チャネル１０９及び可視化チャネル１１０を維持しながら、内視鏡１０５の全径をこれに代えて縮小することができることも認められるであろう。
【００４３】
更に、本明細書で他に議論するように、ターゲット部位まで送出される光の品質の改善及び／又は量の増加に照らして、撮像バンドル又はカメラチップのサイズも縮小することができることは認められるであろう。すなわち、ターゲット部位まで送出される光の量及び／又は品質の増加の場合に、より小さい及び／又は廉価な撮像／可視化バンドル又は検出器／カメラチップを有利に利用することができ、一方、それにも関わらずターゲット部位の画像の品質を改善する。
【００４４】
再度図１を参照すると、光ファイバ１０４によって伝達された光の受け入れ時に励起するように構成された１又は２以上の蛍光体は、発光遠位先端１０７に収容することができる。反射バンド１０８の内側で終端することができる光ファイバ１０４の出力端は、内視鏡１０５の遠位端から白色光を発生及び／又は放出するために、その光を遠位先端１０７の中に放出し、その中に分散した蛍光体からの放出を刺激する。当業技術で公知の及び本発明の教示により修正された様々な蛍光体を利用して、ターゲット部位を照らすために内視鏡の遠位端で光を発生することができることは認められるであろう。例示的蛍光体は、Ｃｅ3+：ＹＡＧ、Ｃｅ3+：ＬｕＡｇ、Ｃｅ3+：酸窒化物、シリケートベースの蛍光体（例えば、Ｅｕ2+：Ｓｒ3ＳｉＯ5）、窒化物ベースの蛍光体（例えば、Ｅｕ2+：Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ8）、Ｅｕ2+：Ｂａ2ＭｇＳｉ2Ｏ7、Ｅｕ2+：Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8、及びＥｕ2+：ＬｉＳｒＰＯ4を非限定的な例として全て含む。一部の態様において、非限定的な例として、小さい光ファイバを通して発光先端まで送出される１５０ｍＷの紫色励起光（例えば、４０５ｎｍでの）は、４００ルーメン／ワットもの効率性を有する５０ルーメンを超える白色光（直径が数センチメートルの体腔を照らすのに十分である）を発生することができる。比較として、これは、１００μｍ未満の直径を有する光ファイバの中には結合することはできない中規模サイズのＬＥＤによって生成することができるものほども多い白色光である。
【００４５】
上述のように、励起又はポンピング放射線は、様々な光源、例えば、１又は２以上の蛍光体からの放出を刺激するように構成された波長を生成する１又は２以上のポンピング光源によって発生させることができる。例えば、ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、約４４５ｎｍの波長を有する青色レーザ光線によって刺激された時に図１の内視鏡の発光遠位先端に収容された１又は２以上の蛍光体から放出される光の例示的比較スペクトルを示している。
【００４６】
図４Ａに示すように、約８０のＣＲＩを示す例示的スペクトルが描かれている。例示的スペクトルは、１つはスペクトルの緑色部分（ピーク１１５）、１つは黄色（ピーク１１３）、及び１つは赤色（ピーク１１４）の３つの蛍光体からの放出を刺激する４４５ｎｍ青色レーザ（ピーク１１２）によって発生される。例示的緑色及び黄色蛍光体は、Ｃｅ3+：ＹＡＧ、Ｃｅ3+：ＬｕＡｇ、Ｃｅ3+：酸窒化物を含む。Ｅｕ2+：Ｓｒ3ＳｉＯ5のようなシリケートベースの蛍光体も使用して、スペクトルの黄色領域において光を発生させることができる。典型的に窒化物ベースである例示的赤色蛍光体は、Ｅｕ2+：Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ8を含む。
【００４７】
図４Ａの赤色及び緑色放出の強化は、本発明の教示の態様による単一黄色蛍光体が放出する光、及びほとんどのさほど重要ではない用途での白色ＬＥＤによって発生された光（例えば、いくつかの高品質光の用途に対して望ましい実質的な緑色又は赤色波長を含まないので荒く見える約７０のＣＲＩ）の品質に対してＣＲＩの改善をもたらし、スペクトルの青色／緑色部分は、この領域が血管新生を有する解剖学的構造を区別するのに重要な場合があるので更に改善することができる。例えば、ここで図４Ｂを参照すると、約９０のＣＲＩを示す例示的スペクトルが描かれており、ここで、スペクトルの青色／緑色部分（ピーク１１６）で光を放出するシアン蛍光体は、図４Ａのスペクトルを生成するために利用される３つの蛍光体に追加される。例示的シアン蛍光体は、非限定的な例としてＢａ2ＭｇＳｉ2Ｏ7中のＥｕ2+である。
【００４８】
図４Ｂに示すように、シアン蛍光体（ピーク１１６）の追加は、波長範囲を青色−緑色の縁部まで延ばす（例えば、放出された光の最も短い波長を短縮する）。そのような実施形態において、９０までのＣＲＩを有する白色光は、遠位先端から放出することができるが、青色ポンプ光から生じるスペックルは、それにも関わらず観察することができる。すなわち、４４５ｎｍの励起光は、ユーザには見えるので、光ファイバ１０４によって出力される干渉励起光の一部は、可視化部位で直接観察することができる。例えば、干渉有向ポンプ光は、蛍光体によって放出される蛍光灯の光のランバーシアン拡散パターン内にスペックルパターンを生成することができ、これは、可視化に干渉し及び／又は見る人に迷惑を及ぼす場合がある。更に、励起光とは明確に異なる波長の青色光の強度の低下も図４Ｂに示されている。実際に、ＬＥＤに対するポンプレーザのより狭い放出領域により、例えば、青色領域の欠陥は、より顕著になる場合がある。
【００４９】
図４Ｂのこの増加の範囲は、一部の用途では十分である場合があるが、青色領域の欠陥は、それにも関わらず観察される場合がある。スペクトルの青色／緑色部分には多くの生物色素が存在し、従って、一部の態様において、より短い波長の紫色光（約４０５ｎｍで光を放出する固体レーザからの）を利用して発光遠位先端内で蛍光体を励起することが好ましい。この波長で放出する市販のレーザ（例えば、ブルーレイレーザ）は、例示的な５０〜１００μｍ直径ファイバに高伝達結合を達成することができるように、比較的廉価で高度に集束させることができる。図５に示すように、例えば、紫色励起光（ピーク１１２）及び３つの蛍光体（例えば、青色Ｅｕ2+蛍光体及びケイ酸塩、緑色／黄色Ｅｕ2+ケイ酸塩、ＹＡＧ、ＬｕＡｇ、又は酸窒化物、及び赤色Ｅｕ2+窒化物）を利用することにより、放出された光は、９５又はそれよりも大きいＣＲＩを示す青色（ピーク１１７）、緑色（ピーク１１５）、及び赤色（ピーク１１４）非干渉色帯域を含むことができ、それらは、白熱又は自然太陽光と同じ色を観察医師に提供することができる。放出される光のスペクトルは、約４５０ｎｍ〜約６５０ｎｍ又は可視スペクトル全体からの滑らかな一定光出力で構成される。更に、４０５ｎｍポンプ光は、一般的に、スペックルを減少又は取り除くことができるように、ヒトの目の感度外である。４０５ｎｍでポンピングされた例示的青色蛍光体は、非限定的な例として４４０ｎｍで放出ピークを有するＥｕ2+：Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8及びＥｕ2+：ＬｉＳｒＰＯ4を含む。１又は２以上の追加の蛍光体（例えば、シアン又は黄色）を追加することができ、青色、緑色、又は赤色の各々を必要としないことは認められるであろう。実際に、蛍光体の相対量の調節は、太陽又は白熱電球からの光と比べて完璧に近いスペクトルを生成することができることは本発明の教示に照らして認められるであろう。９５又はそれよりも大きいＣＲＩをこうして得ることができ、これはヒトの目には優美に見える。
【００５０】
ここで図６を参照すると、発光遠位先端を有する内視鏡を製造するための例示的技術が描かれている。図５に示すように、内視鏡１０５を与えることができる。内視鏡１０５は、公知の技術による様々な工程及び材料を使用して生成することができることは認められるであろう。一例として、内視鏡１０５は、内視鏡１０５がそれを通って延びる１又は２以上の内腔を有するように押出工程を通じて形成することができる。様々な態様において、内視鏡１０５の押し出される材料は、高反射性とすることができる。例えば、押出前にバリウムでポリマーを装荷することにより、押出工程は、バルク材料が白色で高反射性に見える内視鏡材料をもたらすことができる。内視鏡１０５の遠位端１０５ｄは、垂直に切断することができ、光ファイバは、本明細書で他に議論するように、内視鏡押出部の外面に結合することができる。
【００５１】
次に、鋳型を光ファイバ１０４の終端及び内視鏡の遠位端１０５ｄの周りに置き（例えば、数ミリメートルだけ遠位端１０５ｄを超えて遠位に延びる）、それによってポリマーを鋳造すべき容積を定めることができる。マンドレルは、ポリマーが内腔に流入するのを防止するために押出工程中に形成された内視鏡の内腔に置くことができる。例えば、マンドレル６０９は、作業内腔１０９に置くことができ、マンドレル６１０は、可視化又はカメラ内腔１０に置くことができる。
【００５２】
定位置のマンドレル及び望ましい向き（図２Ａ〜Ｃのうちの１つにあるような）に配置された光ファイバ１０４の終端部を用いて、次に、鋳型によって定められた容積の中にポリマーを流し込むことができる。上述のように、ポリマーは、その硬化の前に望ましい濃度の散乱粒子及び／又は蛍光体と混合することができる様々な材料（例えば、高デュロメータシリコーン、生体適合性ポリマー、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマーなど）を含むことができる。一部の態様において、蛍光体の望ましい濃度及び／又はスペクトル均衡を得ることができるように、蛍光体の混合中のポリマーの生のスペクトル測定を行うことができる（例えば、ポリマーを刺激するために意図するポンピング光波長を使用して）。次に、ポリマーを硬化させて鋳型及びマンドレル６０９、６１０を取り外すことができる。これに代えて、一部の態様において、図１で上述したような反射バンド１０８は、鋳型として機能し、従って、ポリマーの硬化に続いて所定位置に留まることができる。
【００５３】
これに代えて、ここで図７を参照すると、蛍光体が遠位端でポリマーの全体を通して分散するのではなく、蛍光体は、例えば、身体との接触を回避するために遠位端内に完全にカプセル封入することができる。一例として、蛍光体でドープされた容積（例えば、ディスク１２８）のポリマーは、事前硬化させて鋳型の容積内に配置することができ、光ファイバ１０４の出力端は、そこに向けられる。例えば、生体適合性の透明な非ドープポリマーは、次に、ディスク１２８の上に流し込まれて遠位先端内に蛍光体をカプセル封入し、同時に身体を蛍光体接触から保護することができる。図７に示すように、光ファイバ１０４からの励起光は、ディスク１２８内の蛍光体に光１３１を放出させることができ、これは、次に、透明なカプセル材料１３０を通じて可視化部位まで伝達することができる。
【００５４】
様々な態様において、本発明の教示による照明システムを有する例示的内視鏡は、励起レーザ光線が組織への偶発的損傷を引き起こすのを防止するための安全システムを含むことができる。例えば、内視鏡押出部の外径上に装着された小径光ファイバ１０４が破損を受けた場合に、励起光の伝達を停止してレーザ露光（例えば、患者への）を防止することが望ましいと考えられる。従って、図８に示すように、遠位先端での蛍光体によって発生してファイバによって再捕捉された逆向き蛍光の検出を使用して励起光の伝達を停止することができる（例えば、光源１０１を停止することにより）例示的システムを提供する。例えば、図８に示すように、近位方向にファイバ１０４を通じて伝達された再捕捉された光は、高効率に短波長レーザ励起光を通すが、より長い波長の逆向き蛍光を反射するショートパスフィルタ１２３を通じて光学検出器１２６まで反射することができる。通常作動中に、例えば、大量の長い波長の光が光学検出器１２６によって検出されると考えられる。しかし、ファイバ障害状況では、検出される信号は消え、光源１０１は、コントローラ１２７によって電子的に非活性化することができ、又はこれに代えて、シャッター１２５を起動してファイバ１０４内へ伝達の継続を防止することができると考えられる。
【００５５】
本明細書に使用する節の見出しは、編成目的に過ぎず、限定と解釈すべきではない。本出願人の教示は、様々な実施形態に関連して説明されたが、本出願人の教示がそのような実施形態に限定されるように意図していない。逆に、本出願人の教示は、当業者によって認められるように様々な代替物、修正物、及び均等物を包含する。
【符号の説明】
【００５６】
９９  可視化ターゲット
１００  内視鏡システム
１０５  内視鏡
１０７  発光遠位先端
１０８  反射バンド
【図１】
2017514591.tif 000003
【図２Ａ】
2017514591.tif 000004
【図２Ｂ】
2017514591.tif 000005
【図２Ｃ】
2017514591.tif 000006
【図３Ａ】
2017514591.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2017514591.tif 000009
【図４Ｂ】
2017514591.tif 000010
【図５】
2017514591.tif 000011
【図６】
2017514591.tif 000012
【図７】
2017514591.tif 000013
【図８】
2017514591.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月5日(2017.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017514591.tif 000015
【図２Ａ】
2017514591.tif 000016
【図２Ｂ】
2017514591.tif 000017
【図２Ｃ】
2017514591.tif 000018
【図３Ａ】
2017514591.tif 000019
【図３Ｂ】
2017514591.tif 000020
【図４Ａ】
2017514591.tif 000021
【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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