Puntas de fibra óptica de salida modificada.

Un sistema de pieza manual láser, que comprende:

una fuente de radiación electromagnética;

una fuente de presión positiva;

una fuente de presión negativa;

una fuente de ambiente acuoso que tiene uno o varios componentes;

una punta de fibra óptica conformada (51a) construida para suministrar radiación electromagnética suministrada desde la fuente de radiación electromagnética a una vecindad fuera de la punta de fibra óptica conformada (51a) y que tiene un interior acoplado con la fuente de presión positiva para proporcionar presión al interior de la punta de fibra óptica conformada (51a), en donde la radiación electromagnética y la presión positiva se emiten a la vecindad con la radiación electromagnética que tiene una longitud de onda y distribución energética apropiada para el rebaje o la ablación de tejido, una distribución energética espacial de radiación electromagnética emitida desde la punta de fibra óptica conformada (51a) que tiene un pico de energía en un área distinta que a lo largo del eje óptico de la punta de fibra óptica conformada (51a) y la fuente de presión positiva acoplada a un área próxima al extremo distal de la punta de fibra óptica conformada;

una pared lateral que rodea y define el Interior, donde el interior se extiende a través de la punta de fibra óptica conformada; y

aberturas de inyección de material dispuestas en la pared lateral para suministrar el ambiente acuoso bajo influencia de la presión positiva en el interior, acoplando las aberturas de inyección de material con la fuente de ambiente acuoso y la fuente de presión negativa dispuesta próxima a las aberturas de inyección de material para aplicar presión negativa al interior bajo influencia de la fuente de presión negativa para eliminar el material:

en donde la fuente de radiación electromagnética se acopla con el interior y la pared lateral de la fibra y está configurada para dirigir la energía electromagnética a través del interior distalmente en una dirección paralela al eje óptico, en donde la radiación electromagnética tiene una primera longitud de onda a través del Interior y una segunda longitud de onda a través de la pared lateral distalmente en una dirección paralela al eje óptico y en donde la primera longitud de onda se selecciona para ser muy absorbida por dichos uno o varios componentes en el ambiente acuoso para ayudar al movimiento distal del ambiente acuoso a través de la vía de suministro de fluidos central.

Puntas de fibra óptica de salida modificada Referencia cruzada con solicitudes relacionadas Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a dispositivos médicos y, más en particular, a puntas de fibra óptica para suministrar radiación electromagnética.

2. Descripción del arte relacionado Las fibras ópticas existieron en la técnica anterior para suministrar radiación electromagnética. Los sistemas de suministro de radiación se usan típicamente para transportar radiación electromagnética de fuentes de energía electromagnéticas a sitios de tratamiento. Un sistema de suministro de radiación común puede comprender una punta de fibra óptica de forma cilíndrica de la que se emite radiación electromagnética en una dirección hacia el sitio de tratamiento.

En determinadas aplicaciones, los sistemas de suministro de radiación se pueden manejar para generar formas de haces predeterminadas y distribuciones energéticas espaciales. La distribución energética de un sistema de suministro simple, que comprende una punta de fibra óptica, se puede describir por tener un área de iluminación circular, con una llamada distribución gaussiana de intensidades de haces distribuidos espacialmente dentro del patrón de haces de salida o área iluminada. Por ejemplo, el patrón de haces de salida des de una punta de fibra óptica puede comprender un área central de alta intensidad o “hot spot” rodeado por áreas periféricas de menor

intensidad.

Respecto de las distribuciones energéticas, algunas aplicaciones de perfil de haces pueden requerir o podrían optimizarse con sistemas de suministro de radiación capaces de generar distribuciones de iluminación que varían a través de partes o toda el área de iluminación que rodea la salida del sistema de suministro de radiación. Más aún, también puede ser deseable generar áreas de iluminación no circulares o generar radiación electromagnética con distribuciones de energía predeterminadas a través de un área de iluminación no plana. El uso de radiación láser con una distribución de energía relativamente uniforme en un área de forma particular puede ser una tarea práctica para múltiples aplicaciones médicas.

Los documentos US-A-2003/0199860, US-B-6251103, US-A-5651783, WO 89/03202 y US-A-5707368 describen diversos aparatos médicos.

Síntesis de la invención

La presente invención proporciona disposiciones ópticas e instrumentos láser médicos relativamente compactos para suministrar radiación electromagnética a sitios de tratamiento con distribuciones de energía que varían según una distribución no gaussiana, en comparación con fibras de salida cilíndricas, a través de partes o toda el área de iluminación alrededor de la guía de onda de salida. Las áreas de iluminación pueden comprender superficies curvadas, tales como cavidades, en cuyo caso las densidades de energía de salida sustanciales se pueden concentrar en las paredes laterales de las áreas de iluminación. La radiación electromagnética puede comprender radiación láser y el sitio de tratamiento puede comprender tejido por tratar.

Las diversas realizaciones de la presente invención pueden incluir o referirse a uno o varios de los siguientes objetivos. Un objetivo consiste en proporcionar una punta de fibra óptica con un extremo de salida en forma de fibra óptica output (es decir, un extremo de salida de fibra óptica que no consiste sólo en una superficie plana ortogonal al eje de fibra óptica) para suministro de radiación electromagnética, en donde la radiación electromagnética que sale del extremo de salida de fibra óptica no se concentra a lo largo del eje de fibra óptica. Otro objetivo consiste en proporcionar un extremo de salida de fibra óptica con una característica de emisión, en donde la radiación electromagnética que sale del extremo de salida de fibra óptica es relativamente débil a lo largo del eje de fibra óptica. Otro objeto consiste en proporcionar un extremo de salida de fibra óptica en donde todos los modos de guía de onda experimentan una reflexión interna total sobre una primera superficie del extremo de salida de fibra óptica y salen a través de una superficie opuesta del extremo de salida de fibra óptica. Otro objeto consiste en proporcionar un aparato para direccionar la energía láser y fluido a diferentes sitios objeto a través de distintas reflexiones dentro de un conducto de fibra y desde el conducto de fibra hacia los extremos de salida o los sitios en donde se pueden proporcionar diferentes distribuciones de energía a distintas superficies de tratamiento que rodean o son vecinas al conducto de fibra al mismo tiempo.

Cualquier característica o combinación de características descritas en la presente están incluidas dentro del alcance de la presente invención, siempre que las características incluidas en cualquier combinación no sean mutuamente inconsistentes y estén dentro del alcance de las reivindicaciones, tal como resulta obvio del contexto, esta memoria descriptiva y el conocimiento de uno de los expertos en el arte. A los fines de sintetizar la presente invención, se han descrito aquí determinados aspectos, ventajas y novedosas características de la presente invención. De hecho, se ha de entender que no es necesario realizar todos estos aspectos, ventajas o características en cualquier realización particular de la presente invención. Las ventajas y aspectos adicionales de la presente invención son obvios en la siguiente descripción y reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos FIG. 1 es una vista en sección transversal de una pieza manual rotativa;

FIG. 2 es una vista en sección transversal de una realización alternativa de la pieza manual rotativa;

FIG. 3 es una vista de elevación lateral de la pieza manual en un estado parcialmente desarmado;

FIGS. 3a-6 son otras vistas de la estructura;

FIG. 7 es una vista en perspectiva de la herramienta de carga, dispositivo de salida de fluidos de punta de fibra y cabezal de la pieza manual en una configuración desarmada;

FIG. 8 es una vista final de la herramienta de carga, tomada a lo largo de la línea 8-8 de la FIG. 7;

FIG. 9 es una vista en perspectiva del dispositivo de salida de fluidos de punta de fibra parcialmente asegurada en la herramienta de carga, justo antes de insertar el dispositivo de salida de fluidos de punta de fibra en el cabezal de la pieza manual;

FIG. 10a es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica que comprende un extremo de salida de quemado secundario cónico de acuerdo con una realización de la presente invención;

FIG. 10b muestra el uso de la ley de refracción de Snell para calcular el ángulo del cono de un extremo de fibra óptica del aparato de emisión de radiación;

FIG. 10c es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica que comprende un extremo de salida de quemado secundario cónico asimétrico, que tiene una forma cónica fuera de eje, de acuerdo con otra realización de la presente invención;

FIG. 10d es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica que comprende un extremo de salida quemado secundario biselado de acuerdo con una realización modificada de la presente invención;

FIG. 11 es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica que comprende un extremo de salida de quemado secundario cónico que se construye de forma similar al de la FIG. 10a y que muestra en operación en un ambiente acuoso;

FIG. 12a es una vista despiezada en sección transversal de una punta de fibra óptica multicapilar;

FIG. 12b es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica multicapilar ensamblada;

FIG. 13 es una vista en sección transversal de una punta de fibra óptica cónica que implementa un extremo de salida de quemado secundario cónico;

FIG. 14a es una vista en sección transversal de punta de fibra óptica de movimiento de fluidos de acuerdo con la reivindicación 1 de la presente invención, que tiene una guía de onda concéntrica que rodea una vía de suministro de fluidos central, que se muestra en operación en un modo de aplicación;

FIG. 14b es una vista en sección transversal de la punta de fibra óptica de movimiento de fluidos de la FIG. 14a con la vía de suministro de fluidos central operada en modo de evacuación;

FIG. 15a es una vista en sección transversal de un fibra óptica de movimiento de fluidos de acuerdo con una disposición no parte de la invención, que tiene una guía de onda central rodeada por una vía de suministro de fluidos periférica (por ejemplo, anular) , que se muestra... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de pieza manual láser, que comprende:

una fuente de radiación electromagnética;

una fuente de presión positiva;

una fuente de presión negativa;

una fuente de ambiente acuoso que tiene uno o varios componentes;

una punta de fibra óptica conformada (51a) construida para suministrar radiación electromagnética suministrada desde la fuente de radiación electromagnética a una vecindad fuera de la punta de fibra óptica conformada (51a) y que tiene un interior acoplado con la fuente de presión positiva para proporcionar presión al interior de la punta de fibra óptica conformada (51a) , en donde la radiación electromagnética y la presión positiva se emiten a la vecindad con la radiación electromagnética que tiene una longitud de onda y distribución energética apropiada para el rebaje o la ablación de tejido, una distribución energética espacial de radiación electromagnética emitida desde la punta de fibra óptica conformada (51a) que tiene un pico de energía en un área distinta que a lo largo del eje óptico de la punta de fibra óptica conformada (51a) y la fuente de presión positiva acoplada a un área próxima al extremo distal de la punta de fibra óptica conformada;

una pared lateral que rodea y define el Interior, donde el interior se extiende a través de la punta de fibra óptica conformada; y

aberturas de inyección de material dispuestas en la pared lateral para suministrar el ambiente acuoso bajo influencia de la presión positiva en el interior, acoplando las aberturas de inyección de material con la fuente de ambiente acuoso y la fuente de presión negativa dispuesta próxima a las aberturas de inyección de material para aplicar presión negativa al interior bajo influencia de la fuente de presión negativa para eliminar el material:

en donde la fuente de radiación electromagnética se acopla con el interior y la pared lateral de la fibra y está configurada para dirigir la energía electromagnética a través del interior distalmente en una dirección paralela al eje óptico, en donde la radiación electromagnética tiene una primera longitud de onda a través del Interior y una segunda longitud de onda a través de la pared lateral distalmente en una dirección paralela al eje óptico y en donde la primera longitud de onda se selecciona para ser muy absorbida por dichos uno o varios componentes en el ambiente acuoso para ayudar al movimiento distal del ambiente acuoso a través de la vía de suministro de fluidos central.

2. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 1, donde la fuente de presión positiva está acoplada para suministrar fluido a lo largo de una vía a la vecindad de la punta de fibra óptica conformada, donde la vía es sustancialmente paralela al eje óptico de la punta de fibra óptica conformada.

3. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la fuente de presión positiva y la vía se configuran para suministrar el fluid a la punta de fibra óptica conformada como partículas de fluido atomizadas.

4. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se provoca que el ambiente acuoso se arremoline alrededor del eje cuando viaja distalmente a través del interior.

5. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 3, en donde las partículas de fluido atomizadas comprenden agua.

6. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de energía electromagnética se construye para emitir energía electromagnética que es apropiada para cortar un objetivo que comprende tejido dental.

7. El sistema de pieza manual láser de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de energía electromagnética comprende un láser ErYSGG.