レーザ治療装置用のハンドピース組立体

本明細書において説明する技術は、一般に、レーザ治療装置、特に電磁エネルギーを標的表面に送出する交換可能なハンドピース組立体に関する。

〔関連出願の説明〕 本願は、2012年10月24日に出願された米国特許仮出願第61/717,956号(発明の名称:Laser Module for a Dental Chair Terminal)及び2013年3月12日に出願された米国特許仮出願第61/777,112号(発明の名称:Interchangeable Laser Module for a Dental Chair Terminal)の優先権主張出願であり、これら米国特許仮出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。

電磁エネルギー装置が種々の分野で用いられている。例えば、可視光の形態の電磁エネルギーで領域を照明するために単純な白熱ランプが用いられる場合がある。別の形式の電磁エネルギー、例えばレーザビームが種々の処置、例えば、溶融、切断等を実施するために領域を照明し、標的を識別し、或いは集中したエネルギーを標的に送出するために用いられる場合がある。或る特定の医療装置は、電磁エネルギーを標的表面、例えば眼に送出する場合があり、その目的は、視力の不具合を矯正することにある。他の医療装置は、例えば切断又はホワイトニング作業を実施するために電磁エネルギーを歯の表面の方へ向ける場合がある。内視鏡装置は、例えば人体の内側部分の視覚化を高めるために用いられる場合があり、その目的は、疾患組織を検出し又は取り除くことにある。

標的表面をレーザ治療するハンドピース組立体及びレーザシステムが開示される。標的表面をレーザ治療するハンドピース組立体は、電源・制御装置モジュールに取り外し可能に結合されたケーブルコネクタを含む。ケーブルコネクタは、電源・制御装置モジュールから電力及び制御信号を受け取るよう構成されている。ハンドピース組立体は、ケーブルコネクタから電力及び制御信号を受け取り、受け取った電力及び制御信号に基づいて電磁エネルギーを発生させるよう構成されたレーザモジュールを更に含む。レーザモジュールは、レーザモジュールをハンドピース組立体から取り外すことができるようケーブルコネクタ及びハンドピースに取り外し可能に結合された交換可能なモジュールである。交換可能なモジュールは、特定のレーザモジュールをハンドピース組立体から取り外して別のレーザモジュールに交換することができる。ハンドピース組立体は、レーザモジュールから電磁エネルギーを受け取って交換可能なチップ(先端)アタッチメントを介してこの電磁エネルギーを標的表面に差し向けるよう構成されたハンドピースを更に含む。

別の例では、レーザシステムは、電力及び制御信号をハンドピース組立体に提供するよう構成された電源・制御装置モジュールを含む。電源・制御装置モジュールは、ケーブルを介してハンドピース組立体に取り外し可能に結合されている。レーザシステムは、ハンドピース組立体を更に含み、ハンドピース組立体は、ケーブルを介して電源・制御装置モジュールに取り外し可能に結合されたケーブルコネクタを含む。ケーブルコネクタは、電源・制御装置モジュールから電力及び制御信号を受け取るよう構成されている。ハンドピース組立体は、ケーブルコネクタから電力及び制御信号を受け取り、受け取った電力及び制御信号に基づいて電磁エネルギーを発生させるよう構成されたレーザモジュールを更に含む。ハンドピース組立体は、レーザモジュールから電磁エネルギーを受け取ってこの電磁エネルギーを標的表面に差し向けるよう構成されたハンドピースを更に含む。

デンタルチェアに組み込まれた電源・制御装置モジュール及び電源・制御装置モジュールに接続されたハンドピース組立体を含む例示のレーザシステムを示す図である。

ケーブルコネクタ、レーザモジュール、ハンドピース、及びチップ(先端部)を含む例示のハンドピース組立体を示す図である。

ケーブルコネクタ、レーザモジュール、ハンドピース、及びチップを含む例示のハンドピース組立体を示す図であり、単一のユニットを形成するよう互いに連結された構成部品を示す図である。

種々の互換性のあるレーザモジュール及び種々の互換性のあるハンドピースを含む例示のレーザシステムを示す図である。

デンタルチェア用の例示のレーザシステムを示す図である。

電源・制御装置モジュール、ハンドピース組立体、及びハンドピース組立体に含まれるレーザモジュールを互いに接続する際に用いられる例示のケーブルコネクタを示す図である。

デンタルチェアの計器板と電源・制御装置モジュールとハンドピース組立体との例示の接続手段を示す例示のレーザシステムを示す図である。

図1は、デンタルチェア120に組み込まれた電源・制御装置モジュール102及び電源・制御装置モジュール102に接続されたハンドピース組立体104を含む例示のレーザシステム100を示している。例示のレーザシステム100では、電源・制御装置モジュール102は、ケーブル106を介して電力及び制御信号をハンドピース組立体104に提供するよう用いられる。例えば、電源・制御装置モジュール102により提供される電力は、駆動電流をハンドピース組立体104に設けられているレーザモジュール110に提供するよう用いられるDC電圧を含むのが良い。電源・制御装置モジュール102によりハンドピース組立体104に提供される制御信号は、レーザモジュール110の動作を制御する種々の電子信号を含む。例えば、制御信号は、レーザモジュール110をターンオンしたり、レーザモジュール110をシャットオフしたり、レーザモジュール110により提供可能な最大出力電力を制御したりし、或いはハンドピース組立体104の種々の他の観点を制御するよう利用可能である。電源・制御装置モジュール102は、デンタルチェア120の機器端末装置内に設けられ又はこの機器端末装置に取り付けられる。

ハンドピース組立体104は、ケーブルコネクタ108、レーザモジュール110、ハンドピース114、及びチップ(先端部)115を含む。ケーブルコネクタ108は、ケーブル106を介して電源・制御装置モジュール102に取り外し可能に結合されており、このケーブルコネクタは、電源・制御装置モジュール102から電力及び制御信号を受け取るために用いられる。かくして、ケーブルコネクタ108は、電力及び制御信号を受け取り、しかる後、受け取った電力及び制御信号をハンドピース組立体104の他の部分に配信するのに必要な接続部を含む。注目されるように、図1の例示の記載は、ケーブルコネクタ108をハンドピース組立体104とは別体のものとして示しているが、他の実施例では、ケーブルコネクタ108は、ハンドピース組立体104に組み込まれ、かかる他の実施例ではハンドピース組立体の一部であるとみなされる。

ハンドピース組立体104のレーザモジュール110は、ケーブルコネクタ108に接続され、このレーザモジュールは、ケーブルコネクタ108から電力及び制御信号を受け取るよう構成されている。受け取った電力及び制御信号に基づき、レーザモジュール110は、電磁エネルギー112(例えば、レーザー光)を発生させる。レーザモジュール110は、例えば、レーザダイオード、ダイオード励起固体レーザ、フラッシュランプ励起固体レーザ、発光ダイオード、又は別の形式の光発生コンポーネントであるのが良い。ハンドピース114は、レーザモジュール110から電磁エネルギー112を受け取り、この電磁エネルギー112を標的表面118に差し向ける。図1の実施例では、標的表面は、歯科患者の口の一領域(例えば、歯、歯肉等)であるのが良い。ハンドピース114は、特定用途向けであり、かくして、特定の臨床的用途に特有の幾何学的形状又は光学部品(例えば、レンズ等)を含むのが良い。電磁エネルギー112を標的表面118に差し向ける際、チップ115が用いられる。チップ115は、ハンドピース114から電磁エネルギー112を受け取り、このチップは、光ファイバ材料、サファイヤ、又は他の光学材料を含むのが良い。さらに、チップ115は、特定の臨床的用途向きに最適化されるよう形作られるのが良い。

上述したように、ハンドピース組立体104は、電源・制御装置モジュール102に取り外し可能に結合されていて、電源・制御装置モジュール102から電力及び制御信号を受け取るよう用いられるケーブルコネクタ108を含む。ケーブルコネクタ108は、デンタルチェア120に設けられたケーブルコネクタ122と結合するよう設計されており、その結果、種々の信号及び物質がケーブル106によりデンタルチェア120とハンドピース組立体104との間で運ばれるようになっている。符号124のところに示されているように、ケーブル106により運ばれる信号及び物質は、上述の電力及び制御信号を含み、更に、加圧空気、水又は別の液体、フィードバック信号、及び固有の識別子を含む。

ケーブル106は、デンタルチェア120とハンドピース組立体104との間の両方向の通信を可能にするのに必要な接続部を含む。かくして、デンタルチェア120からハンドピース組立体104への通信は、ケーブルコネクタ108のところで受け取られて電磁エネルギー112を発生させる際にレーザモジュール110により用いられる電力及び制御信号を含む。ケーブル106は、加圧空気又は水をデンタルチェア120からハンドピース組立体104に運ぶ空気チャネル又は水チャネルを更に含む。加圧空気又は水は、レーザモジュール110を冷却し又は標的表面118に又はこの周りに空気又は水スプレーをもたらすようハンドピース組立体104のところで用いられる。

ハンドピース組立体104からデンタルチェア120への通信手段は、上述のフィードバック信号を含む。フィードバック信号は、例えばレーザモジュール110の出力電力、レーザモジュール110の温度、又は診断用途用の他の信号の存在を示すことができるレーザモジュール110の種々の動作状態を含む。一実施例では、ハンドピース組立体104は、レーザモジュール110の出力パラメータを制御する(例えば、レーザモジュール110の出力電力を制御する)命令及びレーザモジュール110の動作状態をモニタする命令を内蔵したマイクロプロセッサを含む。マイクロプロセッサの命令は、ケーブル106を介して電源・制御装置モジュール102から受け取られる。マイクロプロセッサがハンドピース組立体104に組み込まれている実施例では、フィードバック信号は、マイクロプロセッサによってモニタされるレーザモジュール110の種々の動作状態を含む。

ハンドピース組立体104からデンタルチェア120への通信手段は、上述の固有の識別子を更に含む。一実施例では、レーザモジュール110は、固有の電子識別子を含む。電子識別子は、レーザモジュール110に組み込まれたレーザの形式及びレーザモジュール110の較正パラメータに関する情報を含む。レーザモジュール110に関する固有の識別子を電源・制御装置モジュール102に送信することによって、レーザモジュール110を保護するために電源・制御装置モジュール102内でセーフガードがトリガされる。例えば、固有の識別子は、レーザモジュール110によって受け取り可能な最大駆動電流を示すために用いられ、その結果、電源・制御装置モジュール102は、この値に基づいて供給される駆動電流を制約することができるようになっている。さらに、固有の識別子は、一般に、デンタルチェア120又は電源・制御装置モジュール102によるレーザモジュール110の識別のために用いられる。

従来、歯科又は医療用途用のレーザシステムは、2つの典型的な形態のうちの一方をなして位置決めされたレーザモジュールを含む。第1の典型的な形態では、レーザモジュールは、システムハウジング内に配置される。この形態では、電源・制御装置モジュールとレーザモジュールの両方は、システムハウジング内に設けられ、電磁エネルギーをシステムハウジングから送出装置に送るために送出システムが用いられる。例えば、第1の典型的な形態では、電磁エネルギーは、ハウジング内で生成され、この生成した電磁エネルギーをハンドピース組立体に送出するためにファイバケーブルが用いられる。第2の典型的な形態では、レーザモジュールは、ハンドピース組立体に組み込まれ、この場合、ハンドピース組立体は、電源・制御装置モジュールを更に含む。かくして、第2の典型的な形態では、レーザシステムのあらゆる部分(例えば、電源として用いられるバッテリ、必要な制御装置、及びバッテリにより供給される電流に基づいて電磁エネルギーを発生させるために用いられるレーザモジュール)は、単一のハンドピース組立体に組み込まれている。

これとは対照的に、レーザシステム100は、上述の典型的な形態の両方とは異なるハイブリッド形態を利用している。ハイブリッド形態では、電源・制御装置モジュール102は、レーザモジュール110から物理的に離されている。上述したように、レーザモジュール110を含むハンドピース組立体104は、電源・制御装置モジュール102がハンドピース組立体104に組み込まれることがないよう電源・制御装置モジュール102とは別個独立である。かくして、レーザシステム100では、電源・制御装置モジュール102は、ハンドピース組立体104とレーザモジュール110の両方から離されている。さらに、図1の例示のレーザシステム100では、ケーブル106は、ファイバケーブルを含んでおらず、従って、レーザシステム100は、ファイバケーブルを送出システムとして用いる第1の典型的な形態の実施形態とは異なっている。レーザシステム100の一実施形態では、システム100のどの部分にもファイバケーブルが用いられていない。

レーザシステム100のハイブリッド形態では、ハンドピース組立体104(ケーブルコネクタ108、レーザモジュール110、及びハンドピース114を含む)は、交換可能な互換性のあるモジュールである。ハンドピース組立体104が、性質上交換可能であり且つ互換性を持つことにより、特定のハンドピース組立体をシステム100から切り離して別のハンドピース組立体に交換することができ、その際、電源・制御装置モジュール102の交換を必要としない。ハンドピース組立体104の交換可能で互換性があるという性質は、ハンドピース組立体104のケーブルコネクタ108により実現容易であり、それにより、ハンドピース組立体104を電源・制御装置モジュール102に取り外し可能に結合することができる。取り外し可能な結合により、ハンドピース組立体104を電源・制御装置モジュール102から容易に切り離すことができる。具体的に説明すると、一実施形態では、ケーブル106を電源・制御装置モジュール102から切り離すことによってハンドピース組立体104が電源・制御装置モジュール102から切り離される。

ハンドピース組立体104の交換可能な互換性のある性質の実現を更に容易にするため、図1のレーザシステム100は、コネクタ108,122のための標準化されたコネクタを利用している。このように、適正な標準化コネクタを含む任意のハンドピース組立体104をレーザシステム100に対して差し替え可能であり、かくして、互いに異なるパラメータを備えたハンドピース組立体(例えば、互いに異なる波長の電磁エネルギー112を発生させるよう構成されたハンドピース組立体)をシステム100に容易に接続したりこれから切り離したりすることができる。ハンドピース組立体104とデンタルチェア120との標準化コネクタは又、システム100内における未知の又は非認可装置の動作を防ぐ。例えば、標準化コネクタは、非認可又は不適格機器又はレーザモジュールをシステム100に接続することができないようにするための固有の設計になっているのが良い。

図2A及び図2Bは、ケーブルコネクタ202、レーザモジュール206、ハンドピース208、及びチップ209を含む例示のハンドピース組立体を示している。図2Aでは、ハンドピース組立体の構成部品202,206,208,209が分解された状態で示されており、図2Bでは、構成部品202,206,208,209は、単一のハンドピース組立体ユニットを形成するよう互いに接続されている。ケーブルコネクタ202は、ケーブル204を介して電源・制御装置モジュールに取り外し可能に接続されている(例えば、図1の例示のレーザシステム100で示されているように)。ケーブルコネクタ202は、電源・制御装置モジュールから電力及び制御信号を受け取るために用いられている。レーザモジュール206は、ケーブルコネクタ202に接続され、このレーザモジュールは、ケーブルコネクタ202から電力及び制御信号を受け取るために用いられている。電力及び制御信号に基づき、レーザモジュール206は、電磁エネルギーを発生させる。ハンドピース208は、レーザモジュール206に連結され、このハンドピースは、レーザモジュール206から電磁エネルギーを受け取る。ハンドピース208は、電磁エネルギーを標的表面(例えば、人体の組織表面又は他の部分)に差し向けるために用いられている。電磁エネルギーを標的表面に差し向ける際、電磁エネルギーをチップ209に通し、このチップは、特定の臨床的用途向きに最適化された幾何学的形状を有するのが良い。

図2A及び図2Bでは、ケーブル204は、加圧空気、水、並びに電力及び制御信号を運ぶための空気及び水チャネル並びに電力接続部を有する。レーザモジュール206は、レーザダイオード、ダイオード励起固体レーザ、フラッシュランプ励起固体レーザ、又は発光ダイオードを含むのが良い。レーザモジュール206は、約400nmから3.0μmまでの範囲の波長で且つ約0.1Wから20Wまでの範囲の平均電力で電磁エネルギーを発生させる。レーザモジュール206は、持続波(CW)モード又はパルス化動作モードで動作する。

一実施形態では、ハンドピース208は、特定用途向けに設計された回転可能なハンドピースである。ハンドピース208は、光学素子(例えば、レンズ、鏡、フィルタ、ビームスプリッタ、プリズム、格子等)を含んでも良く、或いは、ハンドピースは、永続的な光学部品を含まなくても良い。ハンドピース208は、オートクレーブ処理可能であるのが良く、或いは、ハンドピース208は、消毒溶液で消毒可能であるのが良く、若しくは滅菌スリーブ又はカバー付きで用いられるのが良い。

図3は、種々の互換性のあるレーザモジュール306A,306B,306C及び種々の互換性のあるハンドピース308A,308B,308Cを含む例示のレーザシステム300を示している。例示のレーザシステム300では、電源・制御装置モジュール310がケーブル304を介して電力及び制御信号をハンドピース組立体305に提供するために用いられている。ハンドピース組立体305は、ケーブルコネクタ302、レーザモジュール306、ハンドピース308、及びチップ309を含む。ケーブルコネクタ302は、ケーブル304を介して電源・制御装置モジュール310に取り外し可能に結合され、このケーブルコネクタは、電源・制御装置モジュール310から電力及び制御信号を受け取るために用いられている。ケーブルコネクタ302は、電源・制御装置モジュール310のケーブルコネクタ312と結合する。ハンドピース組立体305のレーザモジュール306は、ケーブルコネクタ302から電力及び制御信号を受け取って電磁エネルギーを発生させ、ハンドピース308は、レーザモジュール306から電磁エネルギーを受け取る。電源・制御装置モジュール310がデンタルチェアに組み込まれるのが良いので、レーザシステム300は、オプションとしてのフットスイッチ318を更に含む。フットスイッチ318は、例えば、レーザモジュール306のレーザ出力を起動するために用いられる。

ハンドピース組立体305は、交換可能な互換性のあるモジュールである。ハンドピース組立体305が性質上、交換可能であり互換性のあることにより、特定のハンドピース組立体をシステム300から切り離して別のハンドピース組立体に交換することができ、その際、電源・制御装置モジュール310の交換を必要としない。同様に、レーザモジュール306とハンドピース308の両方も又、交換可能であり且つ互換性を持つ。レーザモジュール306は、ケーブルコネクタ302に取り外し可能に結合されると共にハンドピース308に取り外し可能に結合されている。レーザモジュール306とケーブルコネクタ302とハンドピース308との取り外し可能な結合により、レーザモジュール306をハンドピース組立体305から容易に取り外すことができる。さらに、レーザモジュール306の交換可能な性質に起因して、システム300の任意他のコンポーネントの交換を必要としないで(例えば、ケーブルコネクタ302、ハンドピース308、又は電源・制御装置モジュール310の交換を必要としないで)、特定のレーザモジュールをハンドピース組立体305から取り外して別のレーザモジュールに交換することができる。

レーザモジュール306が交換可能な性質は、図3に強調して示されており、図3は、種々の互換性のあるレーザモジュール306A,306B,306Cを示している。図3の実施形態の互いに異なるレーザモジュール306A,306B,306Cは各々、互いに異なる波長で電磁エネルギーを発生させる。例えば、レーザモジュール306Aは、940nmの波長で電磁エネルギーを発生させ、レーザモジュール306Bは、810nmの波長で電磁エネルギーを発生させ、レーザモジュール306Cは、660nmの波長で電磁エネルギーを発生させる。同様な仕方で、レーザモジュール306は、互いに異なるレーザ形式を利用する互いに異なる互換性のあるレーザモジュールで働くよう構成されているのが良い。例えば、互換性のあるレーザモジュールは、レーザダイオードを利用したレーザモジュール、ダイオード励起固体レーザを利用したレーザモジュール、フラッシュランプ励起固体レーザを利用したレーザモジュール、又は発光ダイオードを利用したレーザモジュールを含むのが良い。

上記において注目したように、ハンドピース308も又、交換可能であり且つ互換性のあるモジュールである。ハンドピース308は、レーザモジュール306に取り外し可能に結合されている。ハンドピース308とレーザモジュール306との取り外し可能な結合により、ハンドピース308をハンドピース組立体305から容易に取り外すことができる。さらに、ハンドピース308の交換可能な性質に起因して、システム300の任意他のコンポーネントの交換を必要としないで(例えば、ケーブルコネクタ302、レーザモジュール306、又は電源・制御装置モジュール310の交換を必要としないで)、特定のハンドピースをハンドピース組立体305から取り外して別のハンドピースに交換することができる。

ハンドピース308の交換可能な性質は、図3に強調して示されており、図3は、種々の互換性のあるハンドピース308A,308B,308Cを示している。図3の実施形態の互いに異なるハンドピース308A,308B,308Cは各々、互いに異なる臨床的作業向きに構成されている。例えば、ハンドピース308Aは、手術を実施するために構成され、ハンドピース308Bは、歯を白くする(歯のホワイトニングの)ために構成され、ハンドピース308Cは、疼痛治療臨床的作業用に構成されている。互換性のあるハンドピース308A,308B,308Cも又、互いに異なる幾何学的形状、互いに異なる光学部品、及び他の種々の特性を有することができる。図3に示されているように、互換性のあるレーザモジュール306A,306B,306Cのうちのあるものは、互換性のあるハンドピース308A,308B,308Cのあるもののみと共に利用でき、又この逆の関係が成り立つ。例えば、レーザモジュール306Aは、3つのハンドピース308A,308B,308Cの各々と併用可能であるが、レーザモジュール306Cは、ハンドピース308Cとのみ併用可能である。しかしながら、他の実施形態では、全てのレーザモジュール306A,306B,306Cは、全てのハンドピース308A,308B,308Cと併用可能であり、又この逆の関係が成り立つ。図3の実施形態では、外科用ハンドピース308Aは、交換可能なチップ309を用いている。ホワイトニング用ハンドピース308B及び疼痛管理用ハンドピース308Cは、チップを用いておらず、使い捨ての保護カバーを用いるのが良い。

交換可能且つ互換性のあるハンドピース組立体305、レーザモジュール306、及びハンドピース308は、レーザシステム300の経済的なアップグレードを容易にする。例えば、新型レーザモジュールが役に立たなくなった旧式のレーザモジュールに取って代わることができ、この交換にあたっては、システム300の他のコンポーネントの交換を必要としない。

図4は、デンタルチェア401用の例示のレーザシステム400を示している。例示のレーザシステム400では、電源・制御装置モジュールがデンタルチェア401の一部分に組み込まれている。ハンドピース組立体406は、ケーブルコネクタ410、互換性のあるレーザモジュール412,414,416,418、及び互換性のあるハンドピース420,422,424,426を含む。ケーブルコネクタ410は、ケーブル408を介して電源・制御装置モジュールに取り外し可能に結合されており、このケーブルコネクタは、電源・制御装置モジュールから電力及び制御信号を受け取るために用いられている。ケーブル408は、加圧空気又は水をデンタルチェア401からハンドピース組立体406に運ぶ空気チャネル又は水チャネルを有する。図4に示されているように、デンタルチェア401は、フットスイッチ403を有し、このフットスイッチは、ハンドピース組立体406のレーザ出力を起動するために用いられる。

デンタルチェア401は、機器端末装置402,404を更に有する。機器端末装置402,404は、ハンドピース組立体406が使用されていないとき、ハンドピース組立体406を保持するために用いられる。機器端末装置402,404のうちの一方又は両方からのセンサ信号は、ハンドピース組立体406が機器端末装置402又は404に設けられたホルダ内に位置しているかどうかを指示する。センサ信号は、一実施形態では、レーザシステム400を「待機」モードと「動作可能」モードとの間で自動的に切り替えるために用いられ、フットスイッチ403からの信号は、レーザシステム400が「動作可能」モードにあるとき、ハンドピース組立体406のレーザ出力を起動するために用いられるのが良い。デンタルチェア401は、電源・制御装置モジュールからの信号を読み取るよう構成されたユーザインターフェースを更に有する。ユーザインターフェースは、ハンドピース組立体406が機器端末装置402,404から取り外された時点を指示する表示を発生させるために用いられる。

デンタルチェア401は、ワイヤレス通信回路系430を有する。例えば、電源・制御装置モジュールは、ワイヤレス通信回路系430を含み、ワイヤレス通信回路系430は、ワイヤレス遠隔制御装置428から信号を受け取り又はネットワークと通信するために用いられる。ワイヤレス遠隔制御装置428は、ハンドピース組立体406のレーザ出力を起動し、種々の制御信号を電源・制御装置モジュールからハンドピース組立体406に送り、或いは、ハンドピース組立体406の1つ又は2つ以上の動作を制御するために用いられる。ワイヤレス遠隔制御装置428は、一実施例では、ワイヤレス通信回路系430とワイヤレス方式で通信することができるスマートフォン又はタブレット型コンピュータ(例えば、“Android”(登録商標)オペレーティングシステム又は“Apple(登録商標) iOS(登録商標)”オペレーティングシステムをランさせる)である。遠隔制御装置428のワイヤレス接続機能を上述したが、他の実施形態では、遠隔制御装置428は、ワイヤードコントローラであり、従って、遠隔制御装置428は、ワイヤード接続によりデンタルチェア401又はハンドピース組立体406と通信するようになる。

ハンドピース組立体406は、交換可能な互換性のあるモジュールである。同様に、ハンドピース組立体406に組み込まれたレーザモジュール及びハンドピースも又、交換可能であり且つ互換性を持ち、その結果、レーザモジュールとハンドピースの両方をハンドピース組立体406から容易に取り外してそれぞれ別の互換性のある(コンパチブルな)レーザモジュール及びハンドピースに交換することができる。レーザモジュールの交換可能な性質は、図4に強調して示されており、図4は、種々の互換性のあるレーザモジュール412,414,416,418を示している。互いに異なるレーザモジュール412,414,416,418は各々、互いに異なる波長の電磁エネルギーを発生させ、これらレーザモジュールは、互いに異なる臨床的作業用に構成されている。例えば、レーザモジュール412は、癌検出及び歯科用複合材料の硬化に有用な青色レーザ光を発生させ、レーザモジュール414は、光放射線治療又は光力学療法(PDT)に有用な赤色レーザ光を発生させ、レーザモジュール416は、疼痛治療、歯ホワイトニング、及び外科的用途に有用な940nmのレーザ光を発生させ、レーザモジュール418は、生物的刺激用途に有用な810nmのレーザ光を発生させる。

このハンドピースも又、交換可能且つ互換性のあるモジュールである。ハンドピースの交換可能な性質は、図4に強調して示されており、図4は、種々の互換性のあるハンドピース420,422,424,426を示している。互いに異なるハンドピース420,422,424,426は、特定用途向けであり、従って、これらハンドピースは、互いに異なる臨床的作業用に構成されている。例えば、ハンドピース420は、癌検出及び歯科用複合材料の硬化のためのレーザモジュール412と併用され、ハンドピース422は、光放射線治療又は光力学療法(PDT)を実施するためのレーザモジュール414と併用され、ハンドピース424は、レーザモジュール416又はレーザモジュール418と併用され、このハンドピースは、モジュール416,418の波長範囲で臨床的作業を実施するよう構成され、ハンドピース426は、レーザモジュール416又はレーザモジュール418と併用され、このハンドピースは、モジュール416,418の波長範囲で臨床的作業を実施するよう構成されている。

図5は、電源・制御装置モジュールとハンドピース組立体とハンドピース組立体に組み込まれたレーザモジュールとを接続する際に用いられる例示のケーブルコネクタ502,504,508を示している。ハンドピース組立体は、ケーブルコネクタ504を含み、ケーブルコネクタ504は、ケーブル506を介して電源・制御装置モジュールのケーブルコネクタ502に取り外し可能に結合されている。ケーブルコネクタ504は、電源・制御装置モジュールから電力及び制御信号を受け取るために用いられている。かくして、ケーブルコネクタ504は、電力及び制御信号を受け取り、しかる後、受け取った電力及び制御信号をハンドピース組立体の他の部分に配信するのに必要な接続部を含む。

ハンドピース組立体のケーブルコネクタ504は、電源・制御装置モジュールのケーブルコネクタ502と結合するよう設計されている。互いに結合した状態のコネクタ502,504により、種々の信号及び物質が電源・制御装置モジュール(又は、電源・制御装置モジュールを収容したデンタルチェア)とハンドピース組立体との間で運ばれる。コネクタ502,504は、標準化されたコネクタであり、適正な標準化コネクタを含む任意のハンドピース組立体をシステムに対して差し替え可能である。これにより、互いに異なるパラメータを備えたハンドピース組立体をシステムに容易に接続したりこれから切り離したりすることができる。標準化コネクタ502,504は又、システム内の未知又は非認可の装置の動作を防ぐ。

図5に示されているように、標準化コネクタ502,504は、レーザ電力制御信号(「・電力」(“Power”))、吸入空気及び排出空気(「・空気入」(“Air IN”)及び「・空気出」(“Air OUT”))、識別コード信号(「・ID」)、サーミスタからの信号(「・サーミスタ」(“Thermistor”))、フォトダイオードからの信号(「・フォトダイオード」(“Photodiode”))、発光ダイオードからの信号(「・LED」)、及び照準ビーム(「・照準」(“Aiming”))を伝達する接続部又はチャネルを有する。サーミスタからの信号は、レーザモジュールに組み込まれ又はその近傍に位置したサーミスタから提供される。サーミスタからの信号は、ハンドピース組立体から電源・制御装置モジュールに送信されるフィードバック信号の一例である。フォトダイオードからの信号は、レーザモジュールに組み込まれ又はその近傍に位置したフォトダイオードから提供される。フォトダイオードからの信号は、レーザモジュールの出力電力を指示するために用いられる別のフィードバック信号である。同様に、識別コード信号は、レーザモジュールから電源・制御装置モジュールに送られるフィードバック信号であり、この識別コード信号は、ハンドピース組立体に組み込まれたレーザモジュールを識別するために用いられる。上述のフィードバック信号とは対照的に、照準ビームは、電源・制御装置モジュールからハンドピース組立体に伝達される。照準ビームは、レーザモジュールの出力を照準する際に用いることができる可視光ビームである。発光ダイオードからの信号も又、電源・制御装置モジュールからハンドピース組立体に送信され、この信号は、システムが「動作可能」モードにあることを指示するために用いられるのが良い(例えば、この信号は、ハンドピース組立体及び電源・制御装置モジュールのところのLEDをターンオンして「動作可能」モードを指示することができる)。

ケーブル506は、ユーザの動きの融通性を保証するため(例えば、手術領域内における歯科医の動きの融通性を保証するため)の一体型電気及び空気ラインを含む。ハンドピース組立体のケーブルコネクタ504も又、レーザモジュールのコネクタ508と結合し、その結果、上述の信号及び物質(例えば、サーミスタからの信号、フォトダイオードからの信号、照準ビーム、識別コード信号、レーザ電力制御信号、及び吸入空気及び排出空気)をレーザモジュールとハンドピース組立体のケーブルコネクタ504との間で運ぶことができるようになっている。

図6は、デンタルチェア602の計器板(インストルメントパネル)604と電源・制御装置モジュール608とハンドピース組立体615との間の例示の接続部を示す例示のレーザシステム600を記載している。図6では、電源・制御装置モジュール608、ハンドピース組立体615、及びレーザモジュールのそれぞれのケーブルコネクタ614,616,620は、図5を参照して上述したケーブルコネクタとほぼ同じである。ハンドピース組立体615のケーブルコネクタ616は、電源・制御装置モジュール608のケーブルコネクタ614と結合するよう設計されている。互いに結合状態にあるコネクタ614,616により、種々の信号及び物質が電源・制御装置モジュール608とハンドピース組立体615との間で運ばれる。具体的に説明すると、コネクタ614,616は、レーザ電力制御信号、吸入空気及び排出空気、識別コード信号、サーミスタからの信号、フォトダイオードからの信号、発光ダイオードからの信号、及び照準ビームを伝達する接続部又はチャネルを有する。これら信号及び物質は、ケーブル618により運ばれる。ハンドピース組立体615のケーブルコネクタ616は又、レーザモジュールのコネクタ620と結合する。図6に示されているように、デンタルチェア602の計器板604は、吸入空気及び排出空気をケーブルコネクタ614に提供するために用いられる。

電源・制御装置モジュール608は、ケーブルコネクタ614に接続可能な接続部を有し、かくして、この電源・制御装置モジュールは、レーザ電力制御信号、発光ダイオードからの信号、及び照準ビームを送ったり、識別コード信号、サーミスタからの信号、及びフォトダイオードからの信号を受け取ったりするよう構成されている。電源・制御装置モジュール608は又、計器板604、フットスイッチ606、及び遠隔制御装置612に接続されている。デンタルチェア602の計器板604は、DC供給電圧及びセンサ出力を電源・制御装置モジュール608に提供する。DC供給電圧は、駆動電流をハンドピース組立体615に組み込まれたレーザモジュールに提供するよう電源・制御装置モジュール608によって用いられる。センサ出力は、ハンドピース組立体615がデンタルチェア602に設けられたホルダ内に位置しているかどうかを指示し、センサ出力は、一実施形態では、レーザシステム600を「待機」モードと「動作可能」モードとの間で自動的に切り替えるために用いられる。

フットスイッチ606は、信号を電源・制御装置モジュール608に提供し、この場合、この信号は、レーザシステム600が「動作可能」モードにあるとき、ハンドピース組立体615のレーザ出力を起動するために用いられる。遠隔制御装置612も又、信号を電源・制御装置モジュール608に提供する。遠隔制御装置612は、ワイヤード接続方式により電源・制御装置モジュール608に接続されている状態で示されているが、遠隔制御装置612は、ワイヤレス接続方式により電源・制御装置モジュール608に接続されても良い。例えば、電源・制御装置モジュール608は、遠隔制御装置612とのワイヤレス通信を容易にするためのアンテナ610を有する。遠隔制御装置612は、ハンドピース組立体615のレーザ出力を起動させ、種々の制御信号を電源・制御装置モジュール608からハンドピース組立体615に送り、又はハンドピース組立体615の1つ又は2つ以上の動作を制御するために用いられる。

本発明を詳細に且つその特定の実施形態を参照して説明したが、当業者には明らかなように、これら実施形態の精神及び範囲から逸脱しないで実施形態について種々の変更及び改造を行うことができる。かくして、本発明は、本発明の改造例及び変形例を含むものである。ただし、かかる改造例及び変形例が特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及びその均等範囲に属することを条件とする。例えば、本発明を歯科用(デンタル)又は医療用の装置の観点から説明したが、当業者には明らかなように、本明細書において説明したシステムは、歯科及び医療用途以外の用途を有する。

理解されるべきこととして、原文明細書における説明及び以下の原文特許請求の範囲の記載全体を通じて用いられている“a”、“an”、及び“the”の意味は、文脈上、別段の明示の指定がなければ、複数を含む。また、原文明細書における説明及び以下の原文特許請求の範囲の記載全体を通じて用いられている“in”(「〜内」)の意味は、文脈上、別段の明示の指定がなければ、“in”及び“on”(「〜上」)を含む。さらに、原文明細書における説明及び以下の原文特許請求の範囲の記載全体を通じて用いられている“each”の意味は、文脈上、別段の明示の指定がなければ、“each and every”(「ありとあらゆる」)であることを必要としない。最後に、原文明細書における説明及び以下の原文特許請求の範囲の記載全体を通じて用いられている“and”(「及び」)及び“or”(「又は」)の意味は、連言的意味と選言的意味の両方を含み、文脈上、別段の明示の指定がなければ、区別なく使用されている場合があり、“exclusive of”(「〜を除外して」)という語句は、選言的意味しか当てはまらない状況を指示するために使用されている場合がある。