전자기 에너지 출력 장치를 위한 시각적 피드백 도구

申请号 KR1020077029829 申请日 2006-06-26 公开(公告)号 KR1020080012985A 公开(公告)日 2008-02-12
申请人 바이오레이즈, 인크.; 发明人 보토쏘브드미트리; 존스제프리더블유.; 리조이유아이오나엠.;
摘要 An electromagnetic energy output device in the form of laser handpiece and a trunk assembly is disclosed. The electromagnetic energy output device includes a digital camera and electromagnetic energy waveguides for emitting illumination or excitation light energy to enhance user viewability of a target surface and signal analysis and to receive electromagnetic energy such as return excitation light. An image acquisition fitting routes images acquired at or in a vicinity of the distal end of the electromagnetic energy output device. The image acquisition fitting can include an attachable or clip-on element or set of elements. In other implementations, the image acquisition fitting may be securable, in whole or in part, within an interior of the electromagnetic energy output device.
权利要求
  • 전자기 에너지 출력 장치이며,
    전자기 에너지를 출력하도록 구성된 트렁크 조립체와,
    트렁크 조립체로부터 전자기 에너지를 수용하도록 결합된 출력 섬유 팁과,
    이미지 획득 장치를 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제1항에 있어서, 전자기 에너지 출력 장치는 핸드피스인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제2항에 있어서, 전자기 에너지 출력 장치는 치과용 레이저 핸드피스인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제2항에 있어서, 이미지 획득 장치는 카메라인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제4항에 있어서, 이미지 획득 장치는 디지털 카메라인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제4항에 있어서, 카메라는 트렁크 조립체의 일부인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제4항에 있어서, 대상 표면의 사용자 가시성을 향상시키기 위한 조명광을 방출하기 위해 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제4항에 있어서, 여기광을 방출하고 복귀 여기광을 수용하여 처리하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제8항에 있어서, 카메라는 트렁크 조립체의 일부인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제4항에 있어서, 대상 표면의 사용자 가시성을 향상시키기 위해 조명 및 여기광을 방출하고, 복귀 여기광을 수용하여 디지털식으로 처리하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제10항에 있어서, 카메라는 트렁크 조립체의 일부인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제1항에 있어서, 신호 분석을 위한 여기광을 방출하고, 복귀 여기광을 수용하여 처리하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 더 포함하는 전자기 에너 지 출력 장치.
  • 제1항에 있어서, 신호 분석을 위한 여기광을 방출하고, 복귀 여기광을 수용하여 디지털식으로 처리하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제13항에 있어서, 디지털 카메라는 트렁크 조립체의 일부인 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제9항에 있어서, 전자기 에너지 출력 장치의 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지를 라우팅하기 위한 이미지 획득 기구를 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제15항에 있어서, 이미지 획득 기구는 가압증기멸균될 수 있는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제15항에 있어서, 이미지 획득 기구는 부착가능한 요소를 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제15항에 있어서, 이미지 획득 기구는 클립 고정식 요소를 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제15항에 있어서, 이미지 획득 기구는 전자기 에너지 출력 장치의 내부에 고정되는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제1항에 있어서, 전자기 에너지 출력 장치의 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지를 라우팅하기 위한 이미지 획득 기구를 더 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제20항에 있어서, 이미지 획득 기구는 가압증기멸균될 수 있는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제20항에 있어서, 이미지 획득 기구는 부착가능한 요소를 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제20항에 있어서, 이미지 획득 기구는 클립 고정식 요소를 포함하는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 제20항에 있어서, 이미지 획득 기구는 전자기 에너지 출력 장치의 내부에 고정되는 전자기 에너지 출력 장치.
  • 说明书全文

    전자기 에너지 출력 장치를 위한 시각적 피드백 도구 {VISUAL FEEDBACK IMPLEMENTS FOR ELECTROMAGNETIC ENERGY OUTPUT DEVICES}

    본 발명은 전자기 에너지 출력 장치에 관한 것으로, 특히 전자기 에너지를 출력하는 의료 처치 핸드피스(handpiece)에 사용하기 위한 시각적 피드백 도구 및 이러한 물품들을 이용하기 위한 도구 및 방법에 관한 것이다.

    의료 처치를 수행하거나 또는 이의 수행을 쉽게 하기 위한 레이저 핸드피스를 포함하며 복강경 검사 과정과 같은 의료 수술의 수행 중인 사용자에게 시각적 피드백을 제공하기 위한 의료용 카메라를 또한 포함하는 다양한 전자기 에너지 출력 장치 및 시각화 도구가 종래 기술 분야에 존재한다.

    본 발명에 따른 전자기 에너지 출력 장치는 레이저 핸드피스 및 트렁크(trunk) 조립체를 포함한다. 전자기 에너지 출력 장치는 디지털 카메라, 및 대상 표면의 사용자 가시성(viewability) 및 신호 분석을 향상시키기 위하여 조명 또는 여기광 에너지를 방출하고 복귀 여기광과 같은 전자기 에너지를 수용하기 위한 전자기 에너지 도파관을 포함한다. 이미지 획득 기구(fitting)는 전자기 에너지 출력 장치의 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지를 라우팅한다.

    본 발명의 소정 실시예에 따르면, 전자기 에너지 출력 장치는 핸드피스(예를 들면, 치과용 핸드피스와 같은 레이저 핸드피스) 및 예를 들면 디지털 카메라와 같은 이미지 획득 장치 및 신호 분석 또는 대상 표면의 사용자 가시성을 향상시키기 위한 목적으로 조명 또는 여기광과 같은 전자기 에너지를 방출하고 복귀 여기광과 같은 전자기 에너지를 수용하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 포함하는 트렁크 조립체의 형태로 제공된다. 물품들의 조립체는 또한 전자기 에너지 출력 장치의 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지(예를 들면, 작업 표면 이미지)를 라우팅하는 것과 같은 하나 이상의 다양한 기능을 수행하기 위한 이미지 획득 기구를 포함할 수 있다. 이미지 획득 기구는, 전체적으로 또는 부분적으로, 가압증기멸균될 수도 있고, 예를 들면 부착가능한 또는 클립 고정식(clip-on) 요소 또는 요소들의 세트를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 이미지 획득 기구는 전자기 에너지 출력 장치의 내부에, 전체적으로 또는 부분적으로, 고정가능할 수도 있다.

    본 명세서에서 설명되는 임의의 특징 또는 특징들의 조합은 이런 임의의 조합에 포함된 특징들이 그 내용과 본 명세서와 기술분야의 당업자의 지식으로부터 자명한 바와 같이 상호 불일치하지 않는다면 본 발명의 범위에 포함한다. 또한, 임의의 특징 또는 특징들의 조합은 본 발명의 임의의 실시예로부터 특별하게 배제될 수도 있다. 본 발명을 요약하기 위해, 본 발명의 소정의 측면, 장점 및 신규 특징들이 설명된다. 물론, 반드시 모든 측면, 장점 또는 특징들이 본 발명의 임의의 특정 실시에서 구현되는 것은 아니라는 것이 이해되어야만 한다. 본 발명의 추가적인 장점들과 측면은 다음의 상세한 설명과 청구의 범위로부터 명백하다.

    도1은 이미지화(imaging) 구조를 갖고 조직의 대상 영역을 치료하도록 구성된 장치의 실시예의 측면도이다.

    도2는 도1의 장치와 함께 사용하기 위한 로드 렌즈 조립체(rod lens assembly)의 일 실시예의 개략도이다.

    도3a는 도1 및 도2와 함께 사용가능한 것과 같은 로드 렌즈 조립체의 구성을 개략적인 형태로 도시한다.

    도3b는 로드 렌즈 조립체를 갖거나 갖지 않고 내부 장착 구성이 형성될 수 있는 도3a의 구조에 따른 내부 장착 구성을 도시한다.

    도3b1 내지 도3b4는 시각적 피드백 도구의 광축으로부터 이미지화 섬유(imaging fiber)의 광축으로 광경로의 방향을 변경하기 위하여 비임 굴절 요소(beam-bending element)가 이용되는 실시예의 다양한 구성을 도시한다.

    도4는 이미지 획득 장치와 대상 표면의 사용자 가시성을 향상시키기 위하여 또는 신호 분석을 쉽게 하기 위하여 조명 또는 여기광 에너지를 방출하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 갖는 레이저 핸드피스 및 트렁크 조립체를 도시한다.

    도5a는 시각적 피드백 도구의 광경로 말단에 따른 지점의 단면도 또는 단부도를 도시하고, 이 도면은 조명/여기 광원 도파관을 갖는 중심 루멘에 배치된 이미지 획득 장치 및 중심 루멘 외부에 배치된 복귀광 도파관을 포함한다.

    도5b는 시각적 피드백 도구의 광경로 말단에 따른 지점의 단면도 또는 단부도를 도시하고, 이미지 획득 장치는 조명/여기 광원 도파관이 중앙 루멘 둘레에 동심으로 배치되고 제1 복귀광 도파관 및 제2 복귀광 도파관이 광원 도파관의 외부에 배치된 상태로 중앙 루멘 내에 배치된다.

    도6a 내지 도6d는 도4의 조립체와 연결되어 구성 및 사용될 수 있는 다양한 이미지화 섬유를 도시한다.

    이하, 그 예가 첨부 도면에 도시되는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 참조할 것이다. 가능하다면, 도면과 발명의 상세한 설명에는 동일 또는 유사부분을 나타내기 위해 동일 또는 유사한 도면부호가 사용된다. 제공된 도면들은 단순화된 형태이고 정확한 치수가 아님을 주목해야 한다. 본 명세서에서 개시된 내용에 있어 상부, 바닥, 좌, 우, 상향, 하향, 위쪽 전부, 위, 하부, 아래, 후방 및 전방과 같은 방향에 관한 용어는 단지 편의와 명확한 설명을 위해 첨부도면과 관련하여 사용된다. 이런 방향에 관한 용어는 어떠한 식으로도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다고 해석되어야 한다.

    비록 본 명세서에는 소정의 예시적인 실시예가 개시되어 있지만, 이들 실시예에는 제한적 의미가 아닌 예시적으로 제시된 것임을 이해하여야 한다. 아래 발명의 상세한 설명이 갖는 목적은, 비록 예시적인 실시예를 다루지만, 첨부된 청구의 범위에 의해 한정되는 본 발명의 기술사상 및 범위에 속할 수도 있는 실시예의 모든 변경, 개조, 및 균등물을 포괄한다고 이해되어야 한다. 본 명세서에서 설명 또는 참조로 포함되는 방법 단계 및 구조들은 본 명세서에 설명된 실시예를 위한 완전한 방법 흐름을 포함하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 기술 분야에서 종래에 사용되는 다양한 방법 및 장치와 함께 실시될 수도 있으며, 본 명세서에는 일반적으로 실시되는 구조와 방법 단계들을 본 발명의 이해를 위해 필요한 그 만큼만 포함된다.

    본 명세서에서 설명되는 임의의 특징 또는 특징들의 조합은 이런 임의의 조합에 포함된 특징들이 그 내용과 본 명세서와 기술분야의 당업자의 지식으로부터 명백한 바와 같이 상호 불일치하지 않는다면 본 발명의 범위에 속한다.

    본 발명은 의료용 처치 핸드피스 및 도구와 결합되고 작동되기 위한 시각적 피드백 도구 및 이들 물품을 이용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면, 2006년 5월 25일 출원되고 발명의 명칭이 "구강 조직을 치료하기 위한 활성화된 촉감을 갖는 표면을 갖는 장치"인 미국 출원 제11/441,788호(대리인 관리번호 BI9878P), 및 2006년 4월 26일 출원되고 발명의 명칭이 "안구 상태를 치료하기 위한 방법"인 미국출원 제11/413,590호(대리인 관리번호 Bi9852P)에 기술된 것과 같은 시각적 피드백 도구(예를 들면, 카메라)의 구성 및 사용을 고려하며, 이들 둘다의 전체 내용이 참고로 본 명세서에 포함되어 있다. 본 명세서에서 그리고 본 명세서에서 참조되는 문서에 기재되거나 제안된 것들에 부가하여, 현재 기재된 시각적 피드백 치료 장치에 대한 몇몇 의료용(예를 들면, 치과용) 응용은, 위에서 참조된 미국 가출원 제60/739,314호에 기재된 것과 같이 치주낭(예를 들면, 진단 및 치료), 치내 요법(예를 들면, 관(canal)의 시각화), 미세 치과학, 터널 준비, 충치 검출 및 치료, 박테리아 시각화 및 치료, 일반 치과학, 및 풍매제 및 가스 검출 응용을 포함할 수도 있다.

    도면을 참조하면, 도1은 의료용(예를 들면, 치과용) 처치를 수행하도록 구성될 수 있는 전자기 에너지 출력 장치를 도시한다. 전자기 에너지 출력 장치는 대상 표면을 향해 레이저 에너지를 방출하기 위한 치주 팁과 같은 출력 섬유 팁(output fiber tip)을 갖는 레이저 핸드피스의 형태를 취할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 전자기 에너지 출력 장치는 전자기 에너지 출력 장치의 말단부 근처에서 "인터페이스 광학체(interface optics)"로 표시된 지점(과 함께 및/또는)의 일 지점에서 종결될 수도 있거나 또는 이미지화 섬유로 종결될 수도 있는 이미지화 구조와 결합된다. 이미지화 섬유를 포함하는 실시예에서, 이미지화 섬유는, 예를 들면 출력 섬유 팁의 근처 또는 이의 단부까지 연장될 수도 있다. 소정의 실시예에 따르면, 이미지화 섬유는 출력 섬유 팁의 근처에서 유지될 수도 있고 또는 이에 고정될 수도 있다. 출력 섬유 팁의 출력 단부에서 종결되는(예를 들면, 출력 섬유 팁의 출력 단부와 경계를 서로 접하는) 출력 단부를 갖는 이미지화 섬유와 같은, 출력 섬유 팁에 고정되는 이미지화 섬유를 포함하는 실시예에서, 이미지화 섬유 또는 섬유들은, 예를 들면, 밴드로 또는 접착제와 같은 접합 재료로, 출력 섬유 팁에 부착될 수도 있다(예를 들면, 단일 조립체를 형성하기 위하여).

    소정의 실시예에서, 시각적 피드백 도구에 의해서 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지(예를 들면, 작업 표면 이미지)를 라우팅하기 위하여, 예를 들면, 전자기 에너지 출력 장치의 말단부로부터 기단부까지 로드 렌즈 조립체와 같은 도파관을 통해서 광을 전달하도록 구성된 하나 이상의 광섬유(예를 들면, 밀착하는 섬유 번들을 형성하는)가 제공될 수 있다. 하나 이상의 광섬유는, 부가적으로 또는 다르게는, 전자기 에너지 출력 장치의 기단부에서부터 말단부까지, 예를 들면, 동일한 또는 상이한 도파관(예를 들면, 로드 렌즈 조립체)을 통해서 광을 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 시각적 피드백 도구는 말단부로부터 광 정보(예를 들면, 이미지)를 얻거나 또는 처리하기 위한 이미지 획득 장치(예를 들면, CCD 또는 CMOS 카메라)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 시각적 피드백 도구는 카메라 인터페이스(예를 들면, 초점 요소 및/또는 줌 렌즈를 포함할 수도 있는)를 갖는 카메라 칩을 포함한다.

    이 실시예 및 본 명세서에 기재된 또는 참조된 다른 실시예 중 임의의 실시예에 따르면, 하나 이상의 광섬유 또는 다른 관(예를 들면, 공기 및 물 라인)이 도1 및 도4에 도시된 것과 같이 부착부의 형태(예를 들면, 제거 가능한 부착부)와 같이, 예를 들면, 전자기 에너지 출력 장치(예를 들면, 레이저 핸드피스) 외피의 외부에 배열될 수 있고, 또는 전자기 에너지 출력 장치 외피의 부분적으로 또는 완전하게 내부(예를 들면, 내부 장착)에 배열될 수 있다.

    본 명세서 및 앞서 참조된 출원에서 개시된 시각적 피드백 도구는 전자기 에너지 출력 장치(예를 들면, 핸드피스와 같은 레이저 및 치과용 레이저) 상에(예를 들면, 이의 출력 단부에 제거가능하게 부착) 또는 이의 근처에(예를 들면, 이의 출력 단부에 부착되지 않고) 배치되어, 본 발명에 따른 시각적 피드백 치료 장치를 형성할 수 있다. 따라서, 시각적 피드백 도구는 핸드피스에 붙박이되거나 또는 제 거가능하게 부착될 수 있고, 또한 기단부와 말단부 사이 또는 기단부에 인접하여 핸드피스 상에 또는 이와 접속하여 임의의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 특정 예에서, 시각적 피드백 도구는, 예를 들면, (a) 전자기 에너지 출력 장치의 핸드피스 또는 출력 단부 내에 합체된 형태로, (b) 핸드피스 또는 전자기 에너지 출력 장치에 부착된 형태로, 또는 (c) 핸드피스 또는 전자기 에너지 출력 장치에 결합되어(예를 들면, 이에 반드시 부착될 필요가 없는) 사용될 수 있고, 이러한 핸드피스 및 장치는 예를 들면 정보 수집, 진단, 절단, 제거, 치료 등을 쉽게 할 수 있다.

    도1의 로드 렌즈 조립체의 일 실시예의 개략적인 모습이 도2에 도시된다. 도2의 예시적인 실시예에서, 로드 렌즈 조립체는 핸드피스의 외부 표면에 부착될 수 있고 예를 들면 출력 섬유 팁에 광경로를 형성하기 위하여 비임 굴절 요소(예를 들면, 프리즘)를 갖는 말단부에서 종결되는 75㎜ 로드 및 35㎜ 로드를 포함할 수도 있는 제거가능한 부착물로서 형성된다.

    도3a를 참조하면, 도1 및 도2로부터의 로드 렌즈 조립체의 구성이 개략적인 형태로 도시되며, 여기서 외부 장착된(예를 들면, 핸드피스의 외부 상에) 로드 렌즈 조립체의 직경은 약 1.5㎜이고 로드 렌즈 조립체의 기단부는 0.635㎝(1/4") 카메라와 같은 시각적 피드백 도구에 결합된다. 이어서, 시각적 피드백 도구(예를 들면, 카메라)가 카메라에 근접하여 연장하는 도파관에 결합될 수 있고, 로드 렌즈 조립체의 말단부는 (1) 로드 렌즈 조립체로부터 광을 방출하고 및/또는 대상으로부터 광을 수용하기 위한 인터페이스 광학체를 갖거나 또는 갖지 않고 종결될 수도 있고, 또는 (2) 광경로의 방향을 변경하는 비임 굴절 요소를 갖거나 또는 갖지 않 고 인터페이스 광학체의 부가 또는 부가없이, 이미지화 섬유(예를 들면, 제거가능한 이미지화 섬유)를 포함하거나 또는 이에 결합될 수도 있다.

    도3a의 실시예에 대한 예시 작동 스펙이 아래의 표1 및 표2에 제공된다.

    카메라 및 로드 렌즈 조립체의 조합에 대한 광학적 변수

    화각 30 내지 45 도
    시야각 ~70 도
    해상도 50 마이크로미터
    초점 거리 4 내지 15 ㎜
    외측 직경 최대 2.5 ㎜
    조명 LED, 백색 Luxeon, _mcd

    이미지화 섬유만에 대한 광학적 변수

    길이 12 내지 14㎜
    화각 45 내지 90 도
    시야각 0 도
    해상도 20 마이크로미터
    초점 거리 0 내지 2 ㎜
    외측 직경 최대 1.0 ㎜
    조명 LED, 백색 Luxeon, _mcd

    도3b에서, 내부 장착 구조는 로드 렌즈 조립체를 갖거나 갖지 않고 형성될 수 있다. 도시된 실시예에 따르면, 내부 장착 구조는 로드 렌즈 조립체 없이 형성된다. 도3b의 구조는 예를 들면 카메라의 형태를 취할 수도 있고 그리고 단독으로 또는 하나 이상의 다른 구성요소와 조합식으로, 예를 들면 핸드피스 내부의 내부 장착을 용이하게 하기 위하여 소정의 실시예에 따라 크기가 감소될 수도 있는 시각적 피드백 도구로, 현재 실시된 것과 같이, 형성될 수 있다. 시각적 피드백 도구(예를 들면, 감소된 크기의 카메라)는 예를 들면 카메라에 근접하여 연장하는 도파관에 결합된 기단부를 갖고 비임 굴절 요소를 포함하거나 또는 이에 결합될 수도 있는 말단부를 갖는 1㎜ 카메라를 포함할 수도 있다. 도3a의 실시예에서와 같이, 카메라의 말단부는, (1) 카메라로부터 광을 방출하고 및/또는 대상으로부터 광을 수용하기 위한 인터페이스 광학체를 갖거나 또는 갖지 않고 종결될 수도 있고, 또는 (2) 광경로의 방향을 변경하는 비임 굴절 요소를 갖거나 또는 갖지 않고 그리고 인터페이스 광학체를 갖거나 갖지 않고, 이미지화 섬유(예를 들면, 제거가능한 이미지화 섬유)를 포함하거나 또는 이에 결합될 수도 있다.

    도3b1 내지 도3b4는 예를 들면 프리즘 형태의 비임 굴절 요소가 시각적 피드백 도구(예를 들면, 카메라 칩)의 광축으로부터 이미지화 섬유(예를 들면, 제거가능한 이미지화 섬유)의 광축까지의 광경로의 방향을 변경시키기 위하여 이용되는 실시예의 다양한 구성을 도시한다.

    이미지화 섬유(인터페이스 광학체를 갖거나 또는 갖지 않음)를 갖지 않는 로드 렌즈 조립체 또는 카메라의 말단부의 종결은, 예를 들면, 대상 표면의 전체적인 관찰을 쉽게 할 수 있다. 예를 들면, 이러한 종결은 예를 들면 비교적 넓은 시야각 카메라의 기능을 제공하도록 작동하고, 따라서 예를 들면 핸드피스의 조작자가 치아 또는 잇몸 표면을 관찰하는 것을 허용할 수 있는 인터페이스 광학체로 이뤄질 수도 있다. 다른 실시예에서, 제로 또는 줌 확대 광학체 또는 기술이 좁은 시야각 및/또는 줌인 또는 줌아웃 능력을 제공하도록 구현될 수도 있다.

    한편, 이미지화 섬유(인터페이스 광학체를 갖거나 또는 갖지 않음)를 갖는 로드 렌즈 조립체 또는 카메라의 말단부의 종결은, 예를 들면, 대상 표면의 하나 이상의 특정 측면의 보다 구체화된(예를 들면, 확대된) 관찰을 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 출력 섬유 팁의 출력 표면에서 종결될 수도 있는 이미지화 섬유는 대상에 근접하여 장착된 카메라의 기능성을 제공하도록 작동하여, 예를 들면 핸드피스의 조작자가 예를 들면, 치주낭과 같은 다양한 위치의 내부 표면(예를 들면, 조직 표면 아래 위치)을 관찰하는 것을 허용할 수도 있다.

    도4를 참조하면, (1) 핸드피스(예를 들면, 치과용 핸드피스와 같은 레이저 핸드피스)와 트렁크 조립체의 형태이고, (2) 예를 들면 디지털 카메라와 같은 이미지 획득 장치 및/또는 전자기 에너지(예를 들면, 대상 표면의 사용자 가시성 또는 신호 분석을 향상시키기 위한 조명 또는 여기광 에너지와 같은)를 방출하거나 및/또는 전자기 에너지(예를 들면, 복귀 여기광과 같은)를 수용하기 위한 하나 이상의 전자기 에너지 도파관을 포함할 수도 있는 전자기 에너지 출력 장치를 포함하는 물품들의 조립체가 도시된다.

    도4에 도시된 물품들의 조립체는 또한 (3) 전자기 에너지 출력 장치의 말단부에서 또는 그 근처에서 획득된 이미지(예를 들면, 작업 표면 이미지)를 라우팅하는 것과 같은 하나 이상의 다양한 기능을 수행하기 위한 이미지 획득 기구를 포함할 수 있다. 이미지 획득 기구는, 전체적으로 또는 부분적으로, 가압증기멸균될 수 있고, 예를 들면, 부착가능한 또는 클립 고정식 요소 또는 요소들의 세트를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 이미지 획득 기구는, 전체적으로 또는 부분적으로, 전자기 에너지 출력 장치의 내부에 고정될 수도 있다. 도시된 실시예에 따르면, 이미지 획득 기구는 도3a 및 도3b에 도시된 실시예 및 상호연결부 중 임의의 하나 이상의 형태 또는 기능을, 전체적으로 또는 부분적으로, 취할 수도 있다.

    도3a의 예시적인 조립체 또는 이의 임의의 변형의, 포함된 범위까지, 로드 렌즈 조립체, 비임 굴절 요소 및 이미지화 섬유의 임의의 2 이상의 요소는 단일 구조(예를 들면, 단일 이미지 획득 기구)의 부분으로서 제조 또는 조립될 수도 있고, 여기서 또한 임의의 조합 또는 치환식으로 임의의 2이상의 요소가 단일 구조의 광경로를 따라 서로 접촉하도록 구성될 수도 있고(예를 들면, 함께 형성 또는 접합되어) 또는 서로로부터 물리적으로 이격되어 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 도3b의 예시적인 조립체 또는 이의 임의의 변형의, 포함된 범위까지, 도파관, 이미지 획득 장치, 비임 굴절 요소 및 이미지화 섬유 등의 임의의 2 이상의 요소는 단일 구조(예를 들면, 단일 이미지 획득 기구)의 부분으로서 제조 또는 조립될 수도 있고, 여기서 또한 임의의 조합 또는 치환식으로 임의의 2이상의 요소가 단일 구조의 광경로를 따라 서로 접촉하도록 구성될 수도 있고(예를 들면, 함께 형성 또는 접합되어) 또는 서로로부터 물리적으로 이격되어 형성될 수도 있다.

    이와 관련하여, 이미지 획득 장치가 트렁크 조립체의 길이를 따라 임의의 위치 내에 또는 그 근처에(예를 들면, 트렁크 조립체의 말단부 근처의 위치 A에) 배치되는 실시예는, 예를 들면, 도3a에 내용에 대응할 수 있다. 더욱이, 도4에 도시된 물품들의 조립체의 다른 실시예에서, 이미지 획득 장치는 이미지 획득 기구의 길이를 따라 임의의 위치 내에 또는 이의 근처에(예를 들면, 이미지 획득 기구의 기단부 근처의 위치 A에, 또는 다수 예의 다른 예로서, 이미지 획득 기구의 말단부 근처의 위치 B에) 배치되어, 도3b의 내용에, 예를 들면, 전체적으로 또는 부분적으로, 대응할 수 있다.

    더욱이, 예를 들면, 이미지화 섬유의 생략과 같은, 전술한 것과 같은 도3a 및 도3b의 실시예에 적용될 수도 있는 임의의 변형이 도4와 연결되어 설명되는 물품들의 조립체의 다양한 실시예 내에 포함될 수도 있다.

    또한, 전술된 것과 같이 도3a 및 도3b의 실시예에 적용될 수도 있는 임의의 변형의 포함에 더하여, 이미지화 섬유의 변형이, 이용되는 범위까지, 도4와 연결하여 설명된 물품들의 조립체의 다양한 실시예의 포함을 위하여, 도6a 내지 도6d에 도시된 것과 같이 구성될 수도 있다. 도6a 내지 도6d에 도시된 임의의 이미지화 섬유 구조는, 전체적으로 또는 부분적으로, 가압증기멸균될 수도 있다.

    도6a는 90도의 개방 공간 뷰어를 도시하고, 도6b는 출력 섬유 팁의 위치가 참고로 가상선으로 도시된, 도1에 도시된 것과 같은 치주 프로브를 도시한다(차이는 도1의 실시예는 테이퍼지지 않은 구성을 포함할 수도 있는 이미지화 섬유를 포함하는 점이다). 도6c는, 예를 들면 1㎜의 직경을 가질 수도 있는 도6b의 치주 프로브로부터 구별되는 것과 같이, 예를 들면 대략 0.2㎜의 직경을 가질 수도 있고 더욱 연장된 및/또는 테이퍼진 구조를 포함할 수도 있는 치내요법 프로브를 도시하고, 도6d는 0도의 개방 공간 뷰어를 도시한다.

    본 발명의 시각적 피드백 도구 및 전자기 에너지(예를 들면, 레이저) 시스템의 특정 응용에 관하여, 시각적 피드백 치료 장치는 치료 전, 동안 그리고 후에 접근되거나 치료되고 있는(예들 들면, 진단되거나, 절단되거나 또는 제거되는) 조직에 관한, 예를 들면 실시간 진단 및 치료 정보를 제공하기 위하여 이용될 수 있다. 예를 들면, 진단 또는 치료 과정 동안 하나의 단계 또는 하나의 하위 단계가 수행되는 동안 또는 그 후에, 수술의 위치가, 실시간으로 및/또는 시각적 피드백 장치(예를 들면, 시각적 피드백 도구가 이미 레이저 핸드피스의 말단부 근처에 장착된 실시예에서 레이저)를 제거할 필요없이 관찰될 수 있다.

    본 발명의 시각적 피드백 치료 장치는, 예를 들면, 진단(예를 들면, 병든 또는 부은 조직의) 및/또는 치주낭과 같은 대상의 치료를 포함하는 처치 전에, 동안에 그리고 후에 사용될 수 있다. 처치의 임의의 단계 또는 하위 단계 전에, 동안에 또는 후의 임의의 지점에서, 수술 위치의 실시간 시각적 피드백이 자동화된 처리(예를 들면, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해서) 및/또는 사용자에 의한 관찰/리뷰/분석을 위하여 즉각적으로 얻어질 수 있고 처치의 단계 또는 하위 단계의 구현이 시각적 피드백에 기초하여 발생되거나 또는 변형될 수 있다.

    예를 들면 광 아래에서 표시되거나 시각화될 수 있거나 카메라를 통해 시각화될 수 있는 형광 방출을 생성할 수 있는 박테리아의 종류가 또한 본 발명에 적용될 수 있다. 박테리아의 시각화는 다양한 파장에 의해서 쉽게 인식될 수 있는 다양한 표지의 부가를 통해 향상될 수도 있다. 카메라는 또한 낭 감소와 같은 치료의 다양한 측면 및 조직 회복을 추적할 수 있는 데이터 입출력 분석 시스템을 구비할 수 있다.

    도5a는 예를 들면 도3a의 구조의 로드 렌즈 조립체와 카메라 사이의 경계에서 또는 도4의 위치 A에서 이와 같은 시각적 피드백 도구(예를 들면, 카메라)의 광경로 말단에 따른 지점의 단면 또는 단부도를 도시한다. 도5a의 단면도에서, 이미지 획득 장치(예를 들면, CCD 또는 CMOS 카메라)는, 조명/여기 광원 도파관 및 복귀광 도파관이 중앙 루멘의 외부에(예를 들면 이의 대향 측 상에) 배치된 상태에서, 중앙 루멘 내에 배치된다. 도시된 실시예는 백색광을 방출하는 조명/여기 광원 도파관과 405 마이크로미터 및 635 마이크로미터의 파장을 포함하는 광을 복귀시키는 복귀광 도파관을 도시한다.

    도5b의 단면도는, 조명/여기 광원 도파관이 중앙 루멘 둘레에 동심으로 배치되고 제1 복귀광 도파관 및 제2 복귀광 도파관이 광원 도파관의 외부에(예를 들면 이의 대향 측 상에) 배치된 상태로, 이미지 획득 장치(예를 들면, CCD 또는 CMOS 카메라)가 역시 중앙 루멘 내에 배치된 것을 도시한다. 이 도시된 실시예는 백색광을 방출하는 조명/여기 광원 도파관과 405 마이크로미터 및 635 마이크로미터의 파장을 각각 포함하는 광을 복귀시키는 제1 및 제2 복귀광 도파관을 도시한다.

    충치 검출을 위해 사용될 수 있는 특정 구조에서, 광의 소스는 대략 360㎚ 내지 대략 580㎚, 또는 예시적인 실시예에서는 대략 360㎚ 내지 420㎚의 범위의 파장(예컨대, 보라색 광 파장)을 포함할 수 있고, 또는 변형된 실시예에서는, 예를 들면, 대략 406㎚의 파장(예를 들면, 가시 보라색 파장)을 갖는 단색 광이 사용될 수 있다.

    또한, 충치 검출을 위한 예시적인 실시예로 계속하면, 복귀광은 대략 636㎚의 파장과 같은 예를 들면 가시 적색 광(즉, 충치의 존재에 대응)의 파장에서 방사를 통과시키는 제1 필터를 통해서 공급될 수 있다. 따라서, 제1 필터에 의해서 통과된 방사는 더 짧은 파장을 갖는 백그라운드 방사와 상대적으로 간섭하지 않고 주로 형광 방사를 포함하도록 하단부에서 제한될 수 있다. 더욱이, 복귀광은 또한 예를 들면 약 550㎚의 파장과 같은 가시 녹색 광(즉, 건강하고 단단한 조직의 존재에 대응)의 파장에서 방사를 통과시키는 제2 필터를 통해서 공급될 수 있다.

    제1 필터로부터 나온 복귀광(예를 들면, 충치의 존재에 대응하는 가시 적색 광을 포함)은, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다르게는 또는 복귀광의 임의의 다른 이용에 부가하여, 사용자에 의한 관찰, 분석 및/또는 조망을 위하여 이미지 획득 장치(예를 들면, CCD 또는 CMOS 카메라)에 공급될 수 있다. 예를 들면, 복귀광의 도움으로, 사용자는 충치와 같은 대상 표면의 특성 및 박테리아에 의해서 유발된 치아 구조의 칼슘의 손실을 포함하는, 충치의 조짐과 같은 특정 박테리아 특성 또는 활동을 나타내는 특성을 시각화할 수도 있다. 마찬가지로, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제2 필터로부터 나온 복귀광(예를 들면, 건강하고 단단한 조직의 존재에 대응하는 가시 적색 광을 포함함)은, 다르게는 또는 이의 임의의 다른 이용에 부가하여, 사용자에 의한 관찰, 분석 및/또는 조망(예를 들면, 참조로 또는 비교 목적으로)을 위하여 이미지 획득 장치(예를 들면, CCD 또는 CMOS 카메라)에 공급될 수 있다.

    본 출원인에 의해서 저술된 관련 문서는, 2005년 8월 12일 출원되고 발명의 명칭이 "여기 및 복귀 펄스 사이의 타이밍 차이를 이용한 충치 검출"인 미국출원 제11/203,399호(대리인 관리번호 BI9805PR)이고, 이의 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 하나 이상의 측면과 관련하여, 전체적으로 또는 부분적으로, 구현될 수도 있는 일 실시예에 따르면, 약 360㎚ 내지 약 580㎚ 또는 약 420㎚의 스펙트럼 범위의 광(예를 들면, 보라색 광)이 대상 표면을 향해서 여기광의 펄스로서 출력된다. 변형된 실시예에서, 여기광의 펄스는 백색광을 포함할 수도 있다. 여기광의 펄스를 수용한 때, 치아의 주어진 충치 위치는 형광 방사(예를 들면, 가시 적색 파장)의 펄스를 방출할 것이다.

    복귀 형광의 각각의 펄스는, 예를 들면, 복귀광 도파관 또는 도파관들(예들 들면, 제1 및 제2 복귀광 도파관)에 의해서 수용된다. 이들 형광 복귀 펄스는 상이한(예를 들면, 다양한 색조의 적색) 형광 파장의 방사를 복귀시키는 상이한 형태/특징의 충치 유발 박테리아의 식별을 허용할 수도 있다. 형광 방사는, 예를 들면 가시 녹색 파장을 포함할 수도 있는, 건강한 치아(또는 주어진 충치 위치로부터 상이한 하나 이상의 특성을 갖는 다른 충치 위치로부터 부여된 방사로부터)에 의해 복귀된 방사로부터의 강도, 지연 및 스펙트럼 분포 중 하나 이상이 상이할 수 있다. 따라서, 치아의 충치 위치는, 예를 들면, 어두운 백그라운드에 대비하여 표시될 때 선명하게 나타나는 밝은 스팟으로 보일 수도 있다.

    본 발명의 소정 측면에 따르면, 복귀광의 이들 펄스는, 다르게는 또는 복귀광의 임의의 다른 이용에 부가하여, 자동화된 처리(예를 들면, 하드웨어 또는 소프트웨어) 및/또는 사용자에 의한 관찰/리뷰/분석(예를 들면, 이미지 획득 장치에 광 신호의 공급을 통해서)을 위하여 이용될 수 있다. 따라서, 충치 질병의 상태가 비교적 이른 단계에서 비교적 높은 수준의 정확성 및 신뢰성으로 검출 및 관찰될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 측면에 따라 사용자에 의한 관찰/리뷰/분석 및 자동화된 처리 중 적어도 하나에 의해서 사용될 수도 있는, 예를 들면 백그라운드 노이즈를 제거하고 및/또는 충치의 질적 및 양적 검출을 용이하게 하기 위하여 여기광의 발생 및 복귀된 방사의 처리에 관한 상세사항은, 발명의 명칭이 "충치를 검출하기 위한 장치"인 미국 특허 제5,306,144호에 기재되어 있고, 이의 전체 내용이 본 명세서에 개시와 호환가능할 정도로, 또는 이와 호환가능하도록 기술 분야의 숙련자에 의해서 변형가능할 정도로, 또는 이와 서로 배타적이지 않을 정도로 본 명세서에 참고로 포함된다.

    예시적인 실시예에서, 상술된 제1 및 제2 필터로부터 얻어진 복귀된 방사는 제1 및 제2 전기 신호(예를 들면, 하나 이상의 광 검출기를 통해서)로 변환될 수 있고, 예를 들면, 충치의 존재의 지시를 제공하기 위하여 제1 전기 신호를 제2 전기 신호에 의해서 나눔으로써 지수가 (예를 들면, 자동적으로) 얻어질 수 있다. 달리 말하면, 예시적인 실시예에 따르면, 녹색 피크의 크기가 충치의 존재 및/또는 정도를 판정하기 위하여 적색 피크의 크기와 비교될 수 있다. 본 발명의 소정의 측면에 따르면, 유사한 프로토콜이 이미지의 부분 또는 전체 이미지와 같은 이미지 정보에 대하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 대상 표면으로부터(예를 들면, 하나 이상의 복귀광 도파관으로부터)의 이미지가 제1 이미지를 만들기 위하여 (예를 들면, 픽셀 기반(pixel-by-pixel basis) 또는 그룹화된 픽셀 기반으로) 제1 필터를 통해 통과될 수 있고 제2 이미지를 얻기 위하여 (예를 들면, 픽셀 기반 또는 그룹화된 픽셀 기반으로) 제2 필터를 통과될 수 있다. 이들 이미지 중 하나 또는 양자는 처리 동안의 임의의 단계 또는 단계들에서 사용자에 의한 관찰을 위하여 입수되어질 수도 있다. 또한, 하나 이상의 지수가 충치의 존재를 나타내는 하나 이상의 이미지를 제공하기 위하여 (예를 들면, 픽셀 기반 또는 그룹화된 픽셀 기반으로) 제1 이미지를 제2 이미지로 나눔으로써 얻어질 수 있다.

    주어진 여기 펄스와 대응하는 복귀된 펄스 사이에서 상대적인 시간 지연이 검출될 수 있다. 상대적인 시간 지연을 측정하는 방법의 구현에 따르면, 여기 펄스와 대응하는 복귀된 펄스 사이의 지연의 이동 평균(running average)이 평균 또는 크기 포맷, 및/또는 이미지 포맷(예를 들면, 하나 이상의 주어진 이미지에 대하여, 픽셀 기반, 또는 그룹화된 픽셀 기반으로)에서 유지될 수 있다. 여기 펄스와 관련된 시간 지연이 수신될 수 있고, 주어진 여기 펄스와 대응하는 복귀 펄스 사이의 시간 지연(예를 들면, 다양한 픽셀 위치 또는 다양한 그룹화된 픽셀에 대한 것과 같은 대상 표면 상의 다양한 위치에 대한 시간 지연, 또는 표면 상의 위치의 그룹 또는 픽셀의 그룹에 대한 평균 시간 지연)은 예를 들면, 지연의 이동 평균 또는 다른 기준 값과 비교될 수 있다.

    다중 픽셀 또는 이미지 프로토콜 또는 이의 변형/수정과 같은 상술된 기술 중 임의의 것을 이용하는 다른 실시예에서, 여기 펄스(또는 이에 관련된 값/데이터)는 강도, 지연 및 스펙트럼 분포 중 적어도 하나에서의 차이에 대하여 대응하는 복귀 펄스(또는 이에 관련된 값/데이터)와 비교될 수도 있다. 여기 펄스와 대응하는 복귀(예를 들면, 형광) 펄스 사이의 주어진 시간 지연(및/또는 다른 차이 또는 다른 차이들)은, 다중 픽셀 또는 이미지 프로토콜 또는 이의 변형/수정과 같은 상술된 기술 중 임의의 것을 이용하여, 대상 표면의 소정 특성의 표시를 제공할 수 있다. 예를 들면, 더 깊은(예를 들면, 하부 표면) 충치가 표면 충치 또는 건강한 조직과 관련된 산란보다 더 큰 지연을 갖거나 및/또는 더 큰 산란을 가질 수도 있는, 충치의 깊이의 표시가 제공될 수 있다. 일반적으로, 여기 펄스의 상이한 길이는 대상(예를 들면, 치아 표면)에 관한 상이한 형태의 정보(예를 들면, 다양한 지점/픽셀에서)의 조사를 용이하게 할 수도 있다. 치아 표면 상에 더 넓게 퍼진 충치는 예를 들면 덜 넓게 분포된 충치와 비교할 때 더 긴 형광 시간(예를 들면, 소정의 지점/픽셀에서)을 갖는 복귀 펄스를 유발할 수도 있다. 또한, 상이한 형태의 박테리아 또는 상태의 존재는, 예를 들면, 상이한 형태의 박테리아 또는 상태가 복귀 펄스의 하나 이상의 특성에 상이하게 영향을 미치거나 또는 부여하는 정도까지 검출될 수도 있다. 예를 들면, 상이한 형태의 박테리아는 표면 또는 이의 이미지를 따라 상이한 지점 또는 픽셀에서 상이한 지연 또는 형광 시간을 가질 수도 있다.

    본 발명에 관한 응용의 다른 예로서, 위에서 참조된 미국 가출원 제60/739,314호에서 설명된 핸들로 이용되는 시각적 피드백 도구가 본 명세서에서 참조된 개시에 비추어 해당 기술 분야의 숙련자에게 명백한 (예를 들면, 호환을 위한 변형을 포함하는) 마찬가지의 방법으로 (핸들로 사용되는 대신에 또는 핸들로의 이러한 사용에 더하여) 전자기 에너지 출력 장치로서 구성되어 이용될 수도 있다. 다른 예로서, 위에서 참조된 미국 가출원 제60/709,737호에서 설명된 눈 치료 장치(예를 들면, 레이저를 포함하는)로 이용되는 시각적 피드백 도구가 본 명세서에서 참조되고 제공된 개시에 비추어 해당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 수도 있는 (예를 들면, 호환을 위한 변형을 포함하는) 동일 또는 유사한 방법으로 전자기 에너지 출력 장치로, 대신에 또는 부가적으로, 구성되어 이용될 수도 있다.

    위에서 참조된 전자기 에너지 출력 장치, 구성 및 용도는, 전체적으로 또는 부분적으로, 이들 모두의 전체 내용이 참고로 본 명세서에 포함된, 2005년 1월 10일 출원되고 발명의 명칭이 "전자기적으로 유도된 파괴적인 커팅을 위한 전자기 에너지 분배"인 미국 출원 제11/033,032호(대리인 관리번호 BI9842P), 2005년 1월 10일 출원되고 발명의 명칭이 "조직 제거기 및 방법"인 미국 출원 제11/033,043호(대리인 관리번호 BI9830P), 2005년 8월 12일 출원되고 발명의 명칭이 "프리셋을 갖는 듀얼 펄스 폭 의료용 레이저"인 미국 출원 제11/203,400호(대리인 관리번호 BI9808P), 2005년 8월 12일 출원되고 발명의 명칭이 "레이저 핸드피스 구조 및 방법"인 미국 출원 제11/203,677호(대리인 관리번호 BI9806P), 그리고 2001년 5월 2일 출원되고 발명의 명칭이 "피부과적 절단 및 제거 장치"인 미국 특허 제09/848,010호(대리인 관리번호 BI9485P)에 설명된 것과 같이, 상호 배타적이지 않는 범위로, 해당 기술 분야의 숙련자에 의해서 본 명세서에서 참조되거나 기재된 것에 비추어 포함되거나 또는 포함가능한 것으로 인식가능한 또는 여기서 기술되거나 또는 참조된 임의의 구성(들) 또는 용도(들)의 임의의 관련 방법, 변형, 조합, 변경 및 교체를 포함하는 것일 수 있다. 치료는, 이의 전체 내용이 참고로 본 명세서에 포함되고 위에서 참조된 미국 가출원 제60/709,737호 및 2005년 6월 3일 출원되고 발명의 명칭이 "조직 치료 장치 및 방법"인 미국 가출원 제60/687,256호(대리인 관리번호 BI9846PR)에 기재된 것과 같은 낮은 수준의 가벼운 치료를 포함할 수 있다.

    일례로서, 시각적 피드백 치료 장치의 일 실시예는, 다른 것들 중에서, 치아와 같은 대상 표면의 특성 또는 상태(예를 들면, 절단 효과)를 최적화하거나, 모니터링하거나, 또는 최대화하는 데 적용될 수도 있고 또는 레이저 핸드피스와 같은 전자기 에너지 방출 장치의 사용과 연결하여, 치아와 같은 대상 표면의 상태(예를 들면, 충치)를 모니터링하거나 또는 검출하는 것에 적용될 수도 있다. 본 명세서에서 참조되거나 기재된 임의의 실시예에서, 전자기 에너지(예를 들면, 레이저) 출력은, 예를 들면 대상 표면 위에서 (예를 들면, 핸드피스의 형태의) 시각적 피드백 치료 장치로부터 방출되는, 예를 들면, 유체(예를 들면, 에어 및/또는 물 스프레이, 또는 물 접속부 및/또는 장치의 출력 단부 근처의 스프레이 접속부로부터의 유체 입자의 무화된 분배) 내로 안내될 수 있다. 대상 표면 위의 유체 입자의 무화된 분포 내로 전자기 에너지를 안내하기 위한 대응 구조를 포함하는 장치가, 예를 들면, 미국 특허 제5,574,247호에 개시되고, 이의 전체 내용이 참고로 본 명세서에 포함된다. 대량의 전자기(예를 들면, 레이저) 에너지가, 예를 들면, 물을 포함할 수 있는 유체(예를 들면, 무화된 유체 입자) 내로 부여될 수 있고, 그에 의해서 유체(예를 들면, 유체 입자)를 팽창시켜서 대상 표면에 파괴적인(예를 들면, 기계적인) 절단력을 인가한다. 접근 및 가시성이 제한되는 구강 처치(예를 들면, 치주낭의 치료)와 같은 처치 동안, (a) 전자기 에너지와 유체 사이(예를 들면, 대상 표면 위)의 상호 작용, (b) 절단, 제거, 치료 또는 대상 표면으로의 파괴 표면의 다른 전달, 및/또는 (C) 대상 표면의 또는 그 근처의 상태에 관한 또는 이에 관련된 정보의 시각적 피드백 치료 장치의 시각적 피드백 도구에 의한 주의깊고 근접한 모니터링이 처치의 질을 개선할 수 있다.

    따라서, 시각적 피드백 치료 장치 및/또는 치주 프로브는, 예를 들면, 본 발명의 측면에 따라서 인간 및/또는 기계가 읽을 수 있는 즉각적인 시각적 피드백을 제공하기 위하여 비교적으로 제어되고 정밀한 방식으로 치료 위치(예를 들면, 병든 낭)에 전자기(예를 들면, 레이저) 에너지를 도입하도록 구현될 수 있다.

    일 실시예에 따르면, 400 마이크로미터 가요성 광섬유(예를 들면, 14-㎜ 400 마이크로미터 치주 팁)가, 캘리포니아, 샌 클레멘트 소재의 바이오레이즈 테크놀로지사에 의해서 판매되는 워터레이즈(WaterLase ® ) 또는 레이저스마일(LaserSmile ® )과 같은 전자기 에너지(예를 들면, 레이저) 장치에 결합될 수 있다.

    다이오드 레이저의 경우에, 예를 들면, 특성 착색에 대한 친화력이, 예를 들면, 소정의 경우(예를 들면, 치주 질병)에서 소정의 대상(예를 들면, 염색된 세균)을 선택(예를 들면, 선택적으로 파괴)하기 위하여 채용될 수 있고 및/또는 헤모글로빈에 대한 친화력이 적절한 지혈 및 혈관 구조에 대한 선택성을 얻기 위하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 육아 조직의 혈관 특성은 하부 조직에 대한 적은 영향으로 제거되는 것을 허용할 수 있다.

    예시적인 실시예는 레이저 낭 요법(LPT), 및 일부 예에서는, 단독 또는 다른 단계와 조합식으로, 본 명세서에서 기재된 것과 같은 시각적 피드백 치료 장치 및/또는 치주 프로브를 이용하는 충치 정보의 판정(또는, 예를 들면 레이저 낭 요법의 경우에, 낭 깊이의 측정)을 포함하는, 다양한 처치 및 이의 조합들을 포함할 수 있다.

    예를 들면, 치주낭의 병든 내층(lining)의 선택적 제거 동안, 반복되는 레이저 쬠 및 작업 위치의 시각적 검사가, 예를 들면 인접하는 병들지 않은 조직을 더 많이 보존(예를 들면, 이에 대한 손상을 없애거나 또는 최소화)하면서, 처치를 빠르게 완료하고 병든 조직의 보다 완전하고 정확한 제거를 얻기 위하여 사용될 수 있다. 시각적 피드백 치료 장치는 예를 들면, 5㎜ 이상인 영역 상에, 예를 들면, 레이저 낭 요법의 수행에 후속하여 환자 진단(예를 들면, 치아당 6개의 위치의 전체 입 프로빙, 방사성 사진, 철저한 치근 활택 및 스케일링을 포함)의 구현을 용이하게 하기 위한 예비 치료 단계에서 이용될 수 있다. 그런 후 치료된 영역은, 만일, 예를 들어 낭이 소정의 시간의 기간 후에 5㎜보다 크게 남아 있다면, 시각적 치료 장치로 평가되고 재치료될 수 있다. 유사한 평가 및 재치료가, 예를 들면, 낭이 5㎜ 미만이거나 또는 진행이 더 이상 계속되지 않을 때까지 예를 들면 3개월마다 반복될 수 있다.

    다이오드 레이저스마일(LaserSmile ® ) 장치와 조합된 상술된 것 또는 예를 들면, 이의 전체 내용이 참고로 본 명세서에 포함된, 2005년 1월 10일 출원되고 발명의 명칭이 "변형된 출력 광섬유 팁"인 미국 출원 제11/033,441호(대리인 관리번호 BI9827P)에 기재된 것과 같이, 측면으로부터 치료 에너지를 빨아낼 수 있는 섬유를 이용할 때, 소정 실시예에서 치료는 스위핑 동작(sweeping motion)을 이용하여 수행될 수 있다. 예시적인 응용에 따르면, 정확성과 속도를 위하여 시각적 피드백 치료 장치의 시각적 피드백 도구를 이용하여, 섬유는 낭의 소정 깊이까지 삽입되어 전체 낭에 걸쳐서 스위핑될 수 있다. 국부 마취가 예를 들면 다이오드에 의해서 제공될 수 있다.

    물에 대한 친화력을 갖는, 워터레이즈 YSGG(WaterLase ® YSGG) 레이저와 같은 워터레이즈 ® 를 이용할 때, 물을 현저하게 포함하는 세균은 전자기(예컨대, 레이저) 에너지가 도입된 때 제거의 구역 위에서도 바로 파괴될 수 있다. 측부가 아닌, 팁의 단부로부터 에너지를 빨아내는 섬유 팁을 사용할 때, 예를 들면 낭 내로 전자기(예컨대, 레이저)를 도입하는 기술은 일부 예에서 프로빙에 유사할 수 있다. 이러한 예에서, 레이저가 켜지면, 섬유는 잇몸의 꼭대기부터 낭의 바닥까지 위 아래로 펌핑될 수 있다. 이 기술이 수행됨에 따라, 팁은 스텝 프로빙(step probing)인 것처럼 겹치는 행정으로 대상 영역(예를 들면, 낭)의 길이를 따라 이동될 수 있다.

    방금 설명한 예에 따르고 본 명세서에 기재되거나 참조되거나 또는 제안된 임의의 다른 실시예에서, 다음의 개시가 적용될 수도 있다.

    예를 들면, 치아에 인접하여 형성된 병든 낭의 내부에서 수행되는 치료와 같은 처치에서 이미지 데이터의 수집과 연결된 전자기(예를 들며, 레이저) 에너지의 이용은, 동시에 또는 순차적으로, 제거, 변형 및/또는 다른 치료를 위하여 조직을 시각화하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 적절한 제거를 위한 염증이 생기고, 감염되고 및/또는 괴사된 조직의 시각화가 임상적으로 유리할 수 있다.

    조직에 관한 모니터링, 치료(예를 들면, 회복) 또는 다른 데이터의 수집은, 예를 들면, 본 명세서에 기재되거나 참조된 광학적 피드백 중 임의의 것을 통해서 모니터링될 수 있다. 예를 들면, 형태에 의한 조직 재생을 모니터링하는 일 방법은 광간섭성 단층촬영기술을 통해서 일 수 있다. 치주에서, 예를 들면, 재부착을 위한 인대 결합조직형성세포의 회복 및 또한 질병의 진행동안 소실된 골질의 조직을 모니터링하는 것은 아주 중요할 수 있다. 카메라가 또한 혈액 흐름 및 순환에서의 변화를 검출하기 위하여 광학적 도플러 단층촬영기술을 이용할 수 있다. 동일한 장치가 다양한 처치(예를 들면, 박테리아에 의해서 감염된 근관 내부 또는 치료하거나 또는 수술을 행하기 위하여 이용될 수도 있는 광섬유에 접근가능한 임의의 루멘을 시각화하는 것과 같은)에 연결하여 다양한 대상 위치를 치료 및 시각화하거나 및/또는 수술을 행하기 위하여 이용될 수 있다. 근관 내부에 근관벽 또는 임의의 측관의 상태뿐만 아니라 괴사되거나 박테리아에 걸린(감염된) 조직의 존재를 시각화하는 것이 중요할 수 있다. 카메라는 또한 예를 들면 휘어진 관을 통한 외과적인/치료 비임을 어떻게 안내할 지에 대한 내부 방향을 제공할 수도 있다.

    다양한 의료 처치(예를 들면, 치과, 경조직) 환경에서, 본 발명의 시각적 피드백 치료 장치는 다음의 처치: 클래스 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, 및 Ⅴ 공동 준비; 충치 제거; 경조직 표면 거칠게하기 또는 에칭; 치아형태 수정, 밀봉재의 배치를 위한 틈 및 피트의 함요; 골질의 치관 연장; 절단, 깍음, 구강 골질 조직(뼈)의 윤곽형성(contouring) 및 절제; 골형성술 및 골질 재윤곽형성(골질 결함을 교정하거나 생리학적 골질 형상을 생성하기 위한 뼈의 제거); 절골술(뼈 구조를 복원하기 위한 뼈의 절제, 이식용 뼈의 절제 등); 치근(들)의 정점(들)으로의 접근 창을 마련하기 위한 뼈의 절단; 치근단절제술-근단의 절단; 레트로필 아말감 또는 복합물을 위한 근단 준비; 근관으로의 접근하기 위한 치아 준비; 확대를 포함하는 치관 준비; 치관 표면절제술 및 세척 중 임의의 것을, 전체적으로 또는 부분적으로, 용이하게 하기 위하여 구현될 수 있다.

    다양한 다른 의료 분야(예를 들면, 치과, 연조직 및 다른) 환경에서, 본 발명의 시각적 피드백 치료 장치는 다음의 처치: 구강 연조직의 절개, 적출, 흡입, 절제 및 응고; 적출적인 또는 절개적인 생검; 미봉출치의 노출; 섬유종 제거; 플랩 준비-플랩을 준비하고 뼈를 노출시키기 위한 연조직의 절개; 소대절재술 및 설소대절단술; 치관 압인을 위한 치은열구 확장술; 치은절제술; 지혈; 임플란트 복원; 농양의 절개 및 배농; 치은판 절제술; 치수 절단; 발수; 치관 요법에 부속물로서의 치수절단; 치관 표면절제술 및 세척; 정점 근처로부터 병리학적 조직의 제거; 연조직 치관 연장; 치은열구 소파술; 구강 궤양, 구강 점막의 포진 및 아프타성 궤양의 치료; 전정성형; 플랩 준비-플랩을 준비하고 미봉출치(경조직 및 연조직 매복)를 노출시키기 위한 연조직의 절개; 뼈 결함으로부터 육아 조직의 제거; 레이저 연조직 소파; 및 골질 치관 연장, 치주 요법(예컨대, 레이저 소파, 치은 열구 소파술, 병리학적 조직의 제거 등을 포함), 구강 수술 및 임플란트 적용(예를 들면, 블록 이식 조직 수확 또는 임플란트를 위한 파이롯 구멍의 생성을 포함함) 및 엔도(예컨대, 치수 치료, 관 접근, 성형 및 표면절제술) 중 임의의 것을, 전체적으로 또는 부분적으로, 용이하게 하도록 구현될 수 있다.

    비록 위의 설명이 본 발명의 특정 실시예를 참조하지만, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않고 많은 변형이 이뤄질 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 측면은 비록 이들 조합이 명시적이지 않을 수도 있지만 상술된 실시예의 조합을 가질 수도 있다. 클레임 형식에서 임의의 수반하는 부가적인 개시가 본 발명의 진정한 범위 및 기술 사상 내에 들 수 있는 이러한 실시예를 포함하도록 의도되었다.

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