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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-31
(54)【発明の名称】光線療法デバイスを冷却するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61B 18/22 20060101AFI20241024BHJP
A61N 5/067 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
A61B18/22
A61N5/067
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525785
(86)(22)【出願日】2022-10-25
(85)【翻訳文提出日】2024-06-10
(86)【国際出願番号】 US2022047723
(87)【国際公開番号】W WO2023076264
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】63/271,774
(32)【優先日】2021-10-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524158586
【氏名又は名称】グローバレイズリーチ・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ロバート・ノーラン・ヘッツ
(72)【発明者】
【氏名】ジョシュ・ザレッキー
(72)【発明者】
【氏名】ジェフ・スタイン
(72)【発明者】
【氏名】スコット・ヴィフラチュ
(72)【発明者】
【氏名】ジョセフ・ピエトラフィッタ
【テーマコード（参考）】
4C026
4C082
【Ｆターム（参考）】
4C026AA01
4C026DD02
4C026DD03
4C026DD06
4C026FF17
4C026FF22
4C026FF32
4C026FF43
4C026FF56
4C026GG07
4C026HH02
4C026HH12
4C026HH15
4C082RE17
4C082RE22
4C082RE24
4C082RE34
4C082RE38
4C082RE43
4C082RE56
4C082RG02
4C082RG03
4C082RG06
4C082RJ07
4C082RL02
4C082RL12
4C082RL15
(57)【要約】
光線療法を投与するためのシステムは、冷却システム、コヒーレント光発生器、およびプローブデバイスを含む。冷却システムは、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている。コヒーレント光発生器は、コヒーレント光のビームを作り出すように構成されている。プローブデバイスは、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、コヒーレント光発生器から光学的ボックスを通してコヒーレント光のビームを伝送するように構成されている光ファイバーケーブルと、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤流路とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光線療法を投与するためのシステムであって、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている冷却システムと、
コヒーレント光のビームを作り出すように構成されているコヒーレント光発生器と、
プローブデバイスであって、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、前記シャフトを通って前記光学的ボックスまで延在しており、前記コヒーレント光発生器から前記光学的ボックスへ前記コヒーレント光のビームを伝送するように構成されている光ファイバーケーブルと、前記シャフトを通って前記光学的ボックスまで延在しており、前記光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤流路とを含む、プローブデバイスと
を含む、システム。
【請求項2】
前記冷却剤流路は、前記光学的ボックスの中へ前記冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、前記光学的ボックスの近位端部を通って延在しており、前記光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤出口流路とを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記冷却剤出口流路は、前記光学的ボックスの前記近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、前記冷却剤出口流路は、前記冷却剤が前記拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている、請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記プローブデバイスは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つをさらに含み、前記冷却システムは、前記内部温度センサーまたは前記外部温度センサーのうちの前記少なくとも1つからのフィードバックに基づいて、前記冷却剤の流量、圧力、または温度のうちの少なくとも1つを選択的に調節するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項5】
前記プローブデバイスは、前記外部温度センサーを含み、前記外部温度センサーは、前記プローブデバイスのエミッションレンズに隣接して配置されている、請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
前記冷却剤は、CO2、窒素、または空気のうちの1つを含むガスである、請求項1に記載のシステム。
【請求項7】
前記冷却剤は、液体であり、前記冷却剤流路は、前記光学的ボックスの側壁部、前記プローブデバイスの遠位端部の側壁部、または、前記プローブデバイスのエミッションレンズのうちの少なくとも1つを通って延在している、請求項1に記載のシステム。
【請求項8】
前記システムは、前記プローブデバイスの遠位端部および前記シャフトの上をスライドされるように構成されている外部チルド用ブランケットをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項9】
前記外部チルド用ブランケットは、流れる冷却剤または熱電冷却エレメントのうちの1つを介して冷却される、請求項8に記載のシステム。
【請求項10】
前記プローブデバイスは、1つまたは複数の熱電冷却エレメントをさらに含み、前記1つまたは複数の熱電冷却エレメントは、エミッションレンズ、前記光学的ボックス、もしくは前記プローブデバイスの前記遠位端部のうちの1つもしくは複数の中に埋め込まれているか、または、それに取り付けられている、請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
光線療法を投与するためのシステムであって、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている冷却システムと、
コヒーレント光のビームを作り出すように構成されているコヒーレント光発生器と、
プローブデバイスであって、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、前記シャフトを通って前記光学的ボックスまで延在する冷却剤流路とを含み、前記光学的ボックスは、エミッションレンズを通して前記コヒーレント光発生器からの前記コヒーレント光のビームを伝送するように構成されており、前記冷却剤流路は、前記光学的ボックスの中へ前記冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、前記冷却剤が前記光学的ボックスを退出することを可能にするように構成されている冷却剤出口流路とを含む、プローブデバイスと
を含む、システム。
【請求項12】
前記プローブデバイスは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つをさらに含み、前記冷却システムは、前記内部温度センサーまたは前記外部温度センサーのうちの前記少なくとも1つからのフィードバックに基づいて、前記冷却剤の流量、圧力、または温度のうちの少なくとも1つを選択的に調節するように構成されている、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記プローブデバイスは、前記外部温度センサーを含み、前記外部温度センサーは、前記プローブデバイスの前記エミッションレンズに隣接して配置されている、請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
前記冷却剤流路は、内部冷却剤流路であり、前記冷却システムは、外部冷却剤流路を含み、前記内部冷却剤流路または前記外部冷却剤流路のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分は、断熱スリーブを含む、請求項11に記載のシステム。
【請求項15】
前記プローブデバイスは、1つまたは複数の熱電冷却エレメントをさらに含み、前記1つまたは複数の熱電冷却エレメントは、前記エミッションレンズ、前記光学的ボックス、もしくは前記プローブデバイスの前記遠位端部のうちの1つもしくは複数の中に埋め込まれているか、または、それに取り付けられている、請求項11に記載のシステム。
【請求項16】
前記冷却剤出口流路は、前記光学的ボックスの近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、前記冷却剤出口流路は、前記冷却剤が前記拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている、請求項11に記載のシステム。
【請求項17】
光線療法を投与するためのプローブデバイスであって、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、
前記シャフトを通って前記光学的ボックスまで延在しており、コヒーレント光発生器から前記光学的ボックスを通してコヒーレント光のビームを伝送するように構成されている光ファイバーケーブルと、
前記シャフトを通って前記光学的ボックスまで延在しており、前記光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤流路と
を含む、プローブデバイス。
【請求項18】
前記冷却剤流路は、前記光学的ボックスの中へ冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、前記光学的ボックスの近位端部を通って延在しており、前記光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤出口流路とを含む、請求項17に記載のプローブデバイス。
【請求項19】
前記冷却剤出口流路は、前記光学的ボックスの前記近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、前記冷却剤出口流路は、前記冷却剤が前記拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている、請求項18に記載のプローブデバイス。
【請求項20】
前記プローブデバイスは、前記プローブデバイスのエミッションレンズに隣接して配置されている外部温度センサーをさらに含む、請求項17に記載のプローブデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願との相互参照
本出願は、2021年10月26日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR COOLING A PHOTOTHERAPY DEVICE」という標題の米国仮特許出願第63/271,774号の利益および優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年10月26日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR COOLING A PHOTOTHERAPY DEVICE」という標題の米国仮特許出願第63/271,774号の利益および優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、より具体的には、光線力学的光線療法またはフォトバイオモジュレーション療法(「PBMT」)としても知られる、精密な光線療法を送達するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
特定の波長における光(光子放射)は、「発色団」として識別される特定の組織の中の分子によってより容易に吸収され、そして、それは、特定の代謝プロセスを刺激するかまたは遅らせることが可能である。これは、細胞組織、間質組織、および細胞内組織成分を刺激すること、抑制すること、または変性させることを含むことが可能である。この目的のために組織を光に意図的に露出させることは、さまざまな用途において、「光線療法」、「フォトバイオモジュレーション療法」、「低レベル光療法」、「光線力学的療法」、または「レーザー理学療法」として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第11,318,323号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
1つの実施形態は、冷却システムと、コヒーレント光発生器と、プローブデバイスとを含む、光線療法を投与するためのシステムに関する。冷却システムは、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている。コヒーレント光発生器は、コヒーレント光のビームを作り出すように構成されている。プローブデバイスは、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、コヒーレント光発生器から光学的ボックスへコヒーレント光のビームを伝送するように構成されている光ファイバーケーブルと、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤流路とを含む。
【0006】
いくつかの実施形態において、冷却剤流路は、光学的ボックスの中へ冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、光学的ボックスの近位端部を通って延在しており、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤出口流路とを含む。いくつかの実施形態において、冷却剤出口流路は、光学的ボックスの近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、冷却剤出口流路は、冷却剤が拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている。
【0007】
いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つをさらに含み、冷却システムは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つからのフィードバックに基づいて、冷却剤の流量、圧力、または温度のうちの少なくとも1つを選択的に調節するように構成されている。いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、外部温度センサーを含み、外部温度センサーは、プローブデバイスのエミッションレンズに隣接して配置されている。
【0008】
いくつかの実施形態において、冷却剤は、CO2、窒素、または空気のうちの1つを含むガスである。
【0009】
いくつかの実施形態において、冷却剤は、液体であり、冷却剤流路は、光学的ボックスの側壁部、プローブデバイスの遠位端部の側壁部、または、プローブデバイスのエミッションレンズのうちの少なくとも1つを通って延在している。
【0010】
いくつかの実施形態において、システムは、プローブデバイスの遠位端部およびシャフトの上をスライドされるように構成されている外部チルド用ブランケットをさらに含む。いくつかの実施形態において、外部チルド用ブランケットは、流れる冷却剤または熱電冷却エレメントのうちの1つを介して冷却される。
【0011】
いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、1つまたは複数の熱電冷却エレメントをさらに含み、1つまたは複数の熱電冷却エレメントは、エミッションレンズ、光学的ボックス、もしくはプローブデバイスの遠位端部のうちの1つもしくは複数の中に埋め込まれているか、または、それに取り付けられている。
【0012】
別の実施形態は、冷却システムと、コヒーレント光発生器と、プローブデバイスとを含む、光線療法を投与するためのシステムに関する。冷却システムは、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている。コヒーレント光発生器は、コヒーレント光のビームを作り出すように構成されている。プローブデバイスは、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスと、シャフトを通って光学的ボックスまで延在する冷却剤流路とを含む。光学的ボックスは、コヒーレント光発生器からのコヒーレント光のビームを伝送するように構成されている。冷却剤流路は、光学的ボックスの中へ冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、冷却剤が光学的ボックスを退出することを可能にするように構成されている冷却剤出口流路とを含む。
【0013】
いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つをさらに含み、冷却システムは、内部温度センサーまたは外部温度センサーのうちの少なくとも1つからのフィードバックに基づいて、冷却剤の流量、圧力、または温度のうちの少なくとも1つを選択的に調節するように構成されている。いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、外部温度センサーを含み、外部温度センサーは、プローブデバイスのエミッションレンズに隣接して配置されている。
【0014】
いくつかの実施形態において、冷却剤流路は、内部冷却剤流路であり、冷却システムは、外部冷却剤流路を含み、内部冷却剤流路または外部冷却剤流路のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分は、断熱スリーブを含む。
【0015】
いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、1つまたは複数の熱電冷却エレメントをさらに含み、1つまたは複数の熱電冷却エレメントは、エミッションレンズ、光学的ボックス、もしくはプローブデバイスの遠位端部のうちの1つもしくは複数の中に埋め込まれているか、または、それに取り付けられている。
【0016】
いくつかの実施形態において、冷却剤出口流路は、光学的ボックスの近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、冷却剤出口流路は、冷却剤が拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている。
【0017】
別の実施形態は、光線療法を投与するためのプローブデバイスに関する。プローブデバイスは、シャフトの遠位端部にある光学的ボックスを含む。プローブデバイスは、光ファイバーケーブルをさらに含み、光ファイバーケーブルは、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、コヒーレント光発生器から光学的ボックスを通してコヒーレント光のビームを伝送するように構成されている。プローブデバイスは、冷却剤流路をさらに含み、冷却剤流路は、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む。
【0018】
いくつかの実施形態において、冷却剤流路は、光学的ボックスの中へ冷却剤を堆積させるように構成されている冷却剤入口流路と、光学的ボックスの近位端部を通って延在しており、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む冷却剤出口流路とを含む。いくつかの実施形態において、冷却剤出口流路は、光学的ボックスの近位端部においてまたはその近くに配置されている拡散レンズに隣接して配設されている少なくとも1つのベントポートを含み、冷却剤出口流路は、冷却剤が拡散レンズを直接的に冷却することを可能にするように構成されている。
【0019】
いくつかの実施形態において、プローブデバイスは、プローブデバイスのエミッションレンズに隣接して配置されている外部温度センサーをさらに含む。
【0020】
本開示のさらなる特徴、特質、および利点は、添付の図面を参照して作成された、本開示の実施形態の以下の詳細な説明から当業者に明らかになることとなり、図面において、同様の参照符号は、同様のエレメントを指す。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】例示的な実施形態による光線療法システムの概略図である。
【図7】例示的な実施形態によるプローブデバイスの遠位端部の断面図である。
【図8】例示的な実施形態によるプローブデバイスの遠位端部の断面図である。
【図11】例示的な実施形態による、別の冷却システムのさまざまなコンポーネントを示す、別の光線療法システムの概略図である。
【図17A】例示的な実施形態による、光線療法システムとともに使用するための閉ループ冷却動作スキームのフローチャートである。
【図17B】例示的な実施形態による、光線療法システムとともに使用するための閉ループ冷却動作スキームのフローチャートである。
【図18】例示的な実施形態による、冷却剤フロー制御配置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本明細書で説明されているシステムおよび方法は、フォトバイオモジュレーション療法(PBMT)の投与のためのデバイス(たとえば、プローブデバイス)を組み込んださまざまな光線療法システムを提供する。いくつかの事例において、プローブデバイスは、局所的にまたは患者のオリフィスの中に適用されることとなる経膣的な、経直腸的な、または任意の他のタイプのPBMTを提供するために使用されることが可能である。さらに、本明細書で説明されているさまざまなシステムおよび方法は、所与の用途に望まれる通りに、PBMTの適用のためのより大きなプローブシステムの中へ組み込まれることが可能である。追加的に、本明細書で説明されているさまざまなシステムおよび方法は、そのようなシステムのサイズにかかわらず、非ハンドヘルド式のデバイスの中で利用されることが可能である。
【0023】
本明細書で説明されている光線療法システムおよび方法は、プローブデバイスの光学的ボックスおよびさまざまな光学的コンポーネントが動作の間に効果的に冷却されることを可能にする独自の冷却剤流路を含む。具体的には、冷却剤流路は、冷却剤(たとえば、CO2ガス)が光学的ボックスのさまざまな光学的コンポーネントに提供されることおよびそれを冷却することを可能にする。次いで、冷却剤は、光学的ボックスおよび対応するファイバー接続コンポーネントの中に形成されたさまざまなチャネルを通って流れ、冷却剤が収集スリーブの中へ排出されて最終的にプローブデバイスの外に排出されるときに、拡散レンズ(たとえば、ボールレンズ)、対応するファイバー接続コンポーネント、および光ファイバーケーブルに沿って効果的に流れてそれらを冷却する。
【0024】
追加的に、システムおよび方法は、動作の間にプローブデバイスに十分な冷却を提供するために、冷却システム流量、圧力、および/または温度の自動的な調節を可能にするように構成されているさまざまな制御コンポーネントを含むさまざまな冷却システムを提供する。冷却システム流量、圧力、および/または温度のこの自動的な調節は、システムの中のさまざまな内部および/または外部温度センサーおよび/または圧力センサーからのフィードバックに基づいて実施されることが可能である。いくつかの事例において、冷却システム流量、圧力、および/または温度は、さまざまな獲得された温度データに応答して冷却を提供するために、独立して、集合的に、または、任意の組み合わせで制御されることが可能である。
【0025】
本明細書で説明されているさまざまな冷却システムは、さまざまな他のハンドヘルド式のデバイス、プローブデバイス、および/または、他の療法もしくはモニタリングシステムもしくはデバイスに一般的に適用されることも可能であるということが認識されるべきである。いくつかの事例において、本明細書で説明されている冷却システムは、さまざまな光ベースの療法(たとえば、PBMT、アブレーション、X線)を送達するように構成されており、ならびに/または、食道、直腸、結腸、気管支、腫瘍(たとえば、前立腺腫瘍)、および/もしくは、患者のさまざまな他の解剖学的特徴のさまざまな患者モニタリング(たとえば、X線断層写真)を可能にするように構成されている、さまざまなハンドヘルド式のデバイス、プローブデバイス、および/または、他の療法もしくはモニタリングシステムもしくはデバイスを冷却するために利用されることが可能である。
【0026】
たとえば、いくつかの事例において、本明細書で説明されている冷却システムは、1つまたは複数の温度センサーを有する経食道プローブの中に冷却剤を循環させるために利用されることが可能である。いくつかの事例において、本明細書で説明されている冷却システムは、1つまたは複数の温度センサーを有するPBMT処置シリンダーシステムの中に冷却剤を循環させるために利用されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、冷却システムによって冷却されるハンドヘルド式のデバイス、プローブデバイス、および/または、他のシステムもしくはデバイスは、2020年8月21日に出願された米国特許第11,318,323号に詳細に説明されているシステムおよびデバイスのいずれかであることが可能であり、その文献の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0027】
たとえば、図1に示されているのは、例示的な実施形態による光線療法システム100である。光線療法システム100は、フォトバイオモジュレーション療法(PBMT)を患者に提供するように構成されているプローブデバイス1を含む。いくつかの事例において、プローブデバイス1は、ハンドヘルド式のプローブデバイスである。プローブデバイス1は、アンビリカルケーブル2を介して光線療法システム100のさまざまな外部コンポーネントに接続されている。
【0028】
プローブデバイス1は、コヒーレント光発生器(CLG)6および冷却システム9に接続されることが可能である。たとえば、図1に図示されているように、アンビリカルケーブル2は、冷却剤入口チューブ39および冷却剤または戻り出口チューブ40を含むことが可能であり、それらは、プローブデバイス1に冷却剤を集合的に提供するように、および、プローブデバイス1から冷却剤を受け取るように構成されている。図示されているように、アンビリカルケーブル2の冷却剤出口チューブ40は、アンビリカルケーブル2の近位端部におけるワイ字ジャンクションまたは「Y字」ジャンクション3によって、第1のチャネルおよび第2のチャネルに分割されることが可能である。
【0029】
第1のチャネルは、冷却剤接続コンポーネント4を含み、冷却剤接続コンポーネント4は、冷却剤出口チューブ40を冷却システム入口チューブ8と流体的に連結するように構成されており、プローブデバイス1から冷却システム9へ「高温」冷却剤(すなわち、プローブデバイス1のコンポーネントを冷却するために使用された冷却剤)を提供する。いくつかの事例において、冷却剤接続コンポーネント4は、接続されていないときに自分自身を自動的にシールするクイックリリースタイプのコネクターである。たとえば、いくつかの事例において、クイックリリースタイプのコネクターは、ドライブレイククイックディスコネクト空気圧式コネクターである。
【0030】
第2のチャネルは、光ファイバーケーブル(FOC)接続コンポーネント5を含み、光ファイバーケーブル(FOC)接続コンポーネント5は、光ファイバーケーブル(FOC)14がCLG6から冷却剤出口チューブ40の中へ、そして、冷却剤出口チューブ40を通してプローブデバイス1の中へ給送されることを可能にするように構成されている。いくつかの事例において、FOC接続コンポーネント5は、CLG6の出力への直接的な接続のために構成されているSubMinatureバージョンA(SMA)タイプのコネクターである。追加的に、いくつかの事例において、FOC14は、FOC接続コンポーネント5とワイ字ジャンクション3との間に配置されている保護シース11の中に入るように構成されている。FOC14は、さらに下記に議論されることとなるように、CLG6から、FOC接続コンポーネント5を通して、冷却剤出口チューブ40を通して、プローブデバイス1の中へ、治療用光エネルギーを伝送するように構成されている。具体的には、FOC14は、アンビリカルケーブル2の近位端部においてワイ字ジャンクション3を介して冷却剤出口チューブ40と融合され、FOC14が冷却剤出口チューブ40の中に同軸に配置されるようになっている。
【0031】
冷却システム9は、冷却システム入口チューブ8を介してプローブデバイス1から受け取られた「高温」冷却剤を冷却するように構成されており、冷却システム出口チューブ7を介してアンビリカルケーブル2の中のプローブデバイス1の冷却剤入口チューブ39に「冷温」冷却剤(すなわち、冷却システム9を介して冷却された冷却剤)を提供するように構成されている。いくつかの事例において、光線療法システム100の中で利用される冷却剤は、ガス(たとえば、CO2ガスなど)であることが可能である。いくつかの他の事例において、さまざまな他の冷却剤が、光線療法システム100の中で利用されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、光線療法システム100の中で利用される冷却剤は、さまざまな他のガス(たとえば、チルドされた空気または窒素など)であることが可能である。いくつかの他の事例において、光線療法システム100の中で利用される冷却剤は、液体(たとえば、水など)であることが可能である。いくつかの事例において、液体の水が冷却剤として使用される場合には、液体の水は、それ自体で使用されるか、蒸留されるか、または、凍結することなく(摂氏)零度以下の温度において冷却剤が流れることを可能にするために別の物質(たとえば、アルコール)と混合されることが可能である。いくつかの事例において、光線療法システム100の中で利用される冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、プローブデバイス1によって送達される光(たとえば、赤外光または近赤外光)を冷却剤が全く吸収しないかまたはほとんど吸収しないように選択されることが可能であり、光が影響を受けることなく冷却剤が冷却剤流路を通して投与されることが可能であるようになっている。
【0032】
冷却剤入口チューブ39は、アンビリカルケーブル2の近位端部において(上記に議論されている冷却剤接続コンポーネント4と同様の)冷却剤接続コンポーネント4を介して受け取られた、冷却システム9の冷却システム出口チューブ7からの「冷温」冷却剤を運搬するように構成されている。
【0033】
いくつかの事例において、冷却剤出口チューブ40を冷却システム入口チューブ8と接続し、冷却剤入口チューブ39を冷却システム出口チューブ7と接続する冷却剤接続コンポーネント4は、エンクロージャー13(たとえば、キャビネット、カート、任意の他の適切なエンクロージャー)の外部表面の上に配置されているバルクヘッド接続部に除去可能に取り付けられており、次いで、冷却システム出口および入口チューブ7、8を介して冷却システム9に取り付けられている。他の事例において、冷却剤接続コンポーネント4は、冷却システム9に直接的に接続されている。
【0034】
アンビリカルケーブル2は、FOC14がその中に配設されている冷却剤入口チューブ39と冷却剤出口チューブ40の両方を包む保護シース15を含む。保護シース15は、アンビリカルケーブル2の外部表面を構成しており、アンビリカルケーブル2の近位端部からプローブデバイス1の近位端部23へアンビリカルケーブル2の長さにわたって延在している。アンビリカルケーブル2は、プローブデバイス1の近位端部23にさらに接続されており、ストレインリリーフカラー24によって支持および保護されている。
【0035】
プローブデバイス1は、プローブデバイス1の近位端部23においてチュービングジャンクション22を含む。チュービングジャンクション22は、アンビリカルケーブル2からの冷却剤入口および出口チューブ39、40と内部冷却剤入口および出口チューブ17、18との間に空気圧式チュービング接続を提供する。たとえば、プローブデバイス1は、内部冷却剤入口チューブ17を含み、内部冷却剤入口チューブ17は、冷却システム9から受け取られた冷却剤をプローブデバイス1の近位端部23からプローブデバイス1の遠位端部20における光学的ボックス30へ運搬するように構成されている。
【0036】
収集スリーブ19は、遠位端部20における光学的ボックス30から排出される冷却剤を捕捉するように構成されている。収集スリーブ19から、冷却剤は、次いで、プローブデバイス1の遠位端部20から離れるように内部冷却剤出口チューブ18を介してプローブの近位端部23へ運搬され、次いで、冷却剤出口チューブ40を介して冷却システム9へ運搬されて戻される。したがって、光学的ボックス30およびプローブデバイス1の他のコンポーネントから冷却剤によって引き出された熱は、プローブデバイス1の外に効果的にルーティングされ、冷却システム9に戻され、冷却されることとなり、プローブデバイス1のさまざまなコンポーネントの連続的な冷却のために、プローブデバイス1に戻されることとなる。
【0037】
いくつかの事例において、光線療法システム100のさまざまなコンポーネント(たとえば、プローブデバイス1、CLG6、冷却システム9)は、コンピューター制御ユニット(CCU)10を介して制御されるように構成されている。いくつかの事例において、CCUは、エンクロージャー13の中におよび/またはエンクロージャー13の上に位置付けされることが可能である。CCU10は、ワイヤレスネットワークインターフェース12を介して光線療法システム100のさまざまなコンポーネントとワイヤレスに通信するように構成されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、CCU10は、プローブデバイス1の一体化された電子機器16とワイヤレスに通信することができ、プローブデバイス1のさまざまな機能性を制御することが可能である。
【0038】
ここで図2を参照すると、例示的な実施形態によるプローブデバイス1の部分分解図が示されており、さまざまな内部および外部コンポーネントおよびインターフェースを図示している。たとえば、プローブデバイス1は、さまざまな内部エレメントを含み、それは、一体化された電子機器16、内部冷却剤入口チューブ17、内部冷却剤出口チューブ18、収集スリーブ19、および光学的ボックス30を含む。プローブデバイス1は、下記に議論されることとなるように、さまざまな追加的な内部エレメントをさらに含むことが可能である。
【0039】
いくつかの事例において、プローブデバイス1のこれらの内部エレメントは、エンクロージャーを集合的に形成する1つまたは複数のカバーピースによってカプセル化されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、プローブデバイス1は、上部カバー25、底部カバー26、および端部キャップ27を含むことが可能である。しかし、いくつかの他の事例において、エンクロージャーは、異なって形成されることが可能であるということが認識されるべきである。たとえば、いくつかの実施形態において、エンクロージャーは、左半分および右半分によって形成されることが可能である。図2に示されているように、いくつかの実施形態において、端部キャップ27は、遠位端部20にあることが可能である。いくつかの他の実施形態において、端部キャップ27は、代替的に、プローブデバイス1の近位端部23にあることも可能である。さらにいくつかの他の実施形態において、エンクロージャーは、端部キャップ27を利用することなく形成されることが可能である。
【0040】
いくつかの事例において、エンクロージャーは、外部流体、ガス、および/または他の汚染物質がプローブデバイス1に進入することを防止するためにシールされることが可能である。たとえば、エンクロージャーは、それに限定されないが、エポキシまたは他の接着剤、機械的なシール(たとえば、Oリングまたは他の適切なガスケット)、インターロッキング特徴、または、エンクロージャーのさまざまなコンポーネントの間にシールを生成させるように構成されている幾何学形状または追加された材料の任意の他の組み合わせを含む、さまざまな適切な方法を使用してシールされることが可能である。追加的に、いくつかの事例において、プローブデバイス1の近位端部23におけるチュービングジャンクション22は、上部カバー25、底部カバー26、および、ストレインリリーフカラー24におけるアンビリカルケーブル2の間のシーリングをさらに促進させる。
【0041】
図2に示されているように、いくつかの事例において、プローブデバイス1の近位端部23の近くにある、プローブデバイス1のより大きな直径のセクションまたはグリップ部分161は、治療的処置の間にプローブを操作するためにユーザーによって保持されることとなるハンドルとして、人間工学的に輪郭付けされている。グリップ部分161に隣接して、近位端部23と遠位端部20との間のエンクロージャーのより長くてより小さな直径のセクションまたはシャフト162は、可変の挿入の深さ、および、処置の間の患者の中でのプローブデバイス1の容易な回転を可能にする。シャフト162の遠位端部において、プローブデバイス1の遠位端部20は、光学的ボックス30および光学的ウィンドウレンズ21を収容するために外向きにフレアしている。
【0042】
光学的ウィンドウレンズ21は、外部インターフェースであり、外部インターフェースから、コリメートされた、拡散した、集束された、および/またはコヒーレントの治療用光が放出される。したがって、光学的ウィンドウレンズ21は、プローブデバイス1のための患者組織インターフェースとしての役割を果たす。いくつかの事例において、光学的ウィンドウレンズ21は、おおよそ2.0cmの効果的な光学的ウィンドウ(たとえば、光線療法処置ウィンドウ)を生成させるように、光学的ボックス30およびエンクロージャー端部キャップ27の中にサイズ決めされて一体化されることが可能である。他の事例において、光学的ウィンドウレンズ21は、さまざまな他の効果的な光学的ウィンドウサイズを生成させるように、異なってサイズ決めされ、および/または一体化されることが可能である。
【0043】
図2に示されているように、いくつかの事例において、アンビリカルケーブル2は、ハンドル73を含むことが可能であり、ハンドル73は、アンビリカルケーブルの外部表面の上に位置付けされており、ユーザーの一方の手がプローブデバイス1を保持して操作している間に、ユーザーが他方の手でアンビリカルケーブル2を容易に操作することを促進させる。いくつかの事例において、ハンドル73は、アンビリカルケーブル2の長さの少なくとも一部分に沿ってアンビリカルケーブル2の表面の上をスライドするように構成されており、ハンドル73の人間工学的な位置決めおよび使用を促進させる。追加的に、いくつかの事例において、ハンドル73は、アンビリカルケーブル2の軸線の周りに回転するように構成されている。
【0044】
ここで図3A～図3Cを参照すると、さまざまな例示的な実施形態によるプローブデバイス1の上面図(図3A)、側断面図(図3B)および詳細断面図(図3C)が示されている。図3Bに最良に示されているように、アンビリカルケーブル2からの入口および出口チューブ39、40は、チュービングジャンクション22を介してプローブデバイス1の中の内部冷却剤入口および出口チューブ17、18に空気圧式に接続されている。内部冷却剤入口および出口チューブ17、18および外部入口および出口チューブ39、40は、チュービングジャンクション22において、内部チューブ端部接続部41および外部チューブ端部接続部42を介して、プローブデバイス1の近位端部23におけるプローブデバイス1のエンクロージャー(たとえば、上部カバー25および底部カバー26)に固定されている。チューブ端部接続部41、42は、それに限定されないが、バーブ付きのおよび圧縮チューブフィッティング、エポキシ、グルーまたは他の接着剤による結合、ならびに/または、圧入もしくは焼き嵌めインターフェースを含む、1つまたは複数の接合構成または方法を含むことが可能である。ストレインリリーフカラー24は、プローブデバイス1の使用および操作の間に外部チューブ端部接続部42を保護するように構成されており、アンビリカルケーブル2への近位端部23接続部の損傷または故障を防止する。いくつかの実施形態において、外部入口および出口チューブ39、40および内部冷却剤入口および出口チューブ17、18は、冷却システム9とプローブデバイス1との間のチュービングの連続的なセクションであることが可能であり、中間チュービング接続部41、42を省略することが可能であるようになっている。
【0045】
プローブデバイス1の遠位端部20は、フォトバイオモジュレーション療法の適用のために、治療用光エネルギーが(たとえば、光学的ウィンドウレンズ21を介して)放出される場所である。具体的には、FOC14は、冷却剤出口チューブ40の中にアンビリカルケーブル2および内部冷却剤出口チューブ18を通して運搬され、(図3Cに最良に示されているように)光学的ボックス30の中のプローブデバイス1の遠位端部20の近くで終端する。光学的ボックス30の中のFOC14の遠位端部は、ファイバーフェルール33の中に保たれている。たとえば、いくつかの事例において、FOC14は、エポキシまたは他の適切な方法を使用して、ファイバーフェルール33に接着されるかまたはファイバーフェルール33の中にその他の方法で固定される。
【0046】
いくつかの事例において、プローブデバイス1は、応力スリーブ49をさらに含み、応力スリーブ49は、ファイバーフェルール33の近位端部からそれを越えて延在し、収集スリーブ19の中にFOC14を支持して保護する。いくつかの事例において、ファイバーフェルール33の中にFOC14を直接的に固定する代わりに、応力スリーブ49は、FOC14の上にクリンプされる(crimped)ことが可能であり、ファイバーフェルール33の中に固定されている。
【0047】
ファイバーフェルール33は、光学的ボックス30の中に形成されたファイバーフェルールボア70によって、制御された位置および配向に位置付けされることが可能である。たとえば、ファイバーフェルール33は、ファイバーリテンションナット34によって光学的ボックス30のファイバーフェルールボア70に連結され、その中に保たれることが可能である。いくつかの事例において、ファイバーフェルール33は、FOC14の遠位端部(たとえば、光がFOC14から放出される場所)が拡散レンズ32と同心円状に隣接するように配置されている。図示されているように、拡散レンズ32は、拡散ボールレンズであることが可能である。
【0048】
したがって、FOC14の遠位端部から放出される光は、拡散レンズ32(たとえば、ボールレンズ)に入射して放出され、光学的ボックス30の中の光学的ボックスキャビティー31を通して回折され、次いで、患者組織への送達のために光学的ウィンドウレンズ21によってコリメートされる。いくつかの事例において、光学的ボックス30の中の光学的ボックスキャビティー31の表面は、光の反射を促進させるために反射性であることが可能であり、それによって、患者組織に送達される治療用光エネルギーを最大化する。
【0049】
プローブデバイス1は、光学的ウィンドウレンズ21に隣接して、外部温度センサー28をさらに含み、外部温度センサー28は、プローブデバイス1の遠位端部20の前部側および後部側に位置付けされている。いくつかの事例において、外部温度センサー28は、端部キャップ27の中に配置されることが可能である。いくつかの他の事例において、外部温度センサー28は、実施形態の実装に応じて、他のエンクロージャーコンポーネントの中に配置されることも可能である。いずれの場合でも、外部温度センサー28は、処置の間に患者組織と接触して設置されるように構成されている。追加的に、プローブデバイス1は、1つまたは複数の内部温度センサー72を含む。図3Cに図示されているように、いくつかの事例において、内部温度センサー72は、内部光学的なインターフェース温度の表示のためにファイバーフェルール33および拡散レンズ32に隣接して光学的ボックス30の中に位置付けされることが可能である。
【0050】
外部および内部温度センサー28、72は、1つまたは複数のワイヤー29を介して、一体化された電子機器16に接続されることが可能である。したがって、一体化された電子機器16は、図1に描かれているように、外部および内部温度センサー28、72から受け取られた温度データをCCU10にワイヤレスに伝送するように構成されている。したがって、CCU10は、この受け取られた温度データに基づいてCLG6および/または冷却システム9の動作を制御するように構成されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、CCU10は、受け取られた温度データに基づいて、冷却剤流量、圧力、および/または、冷却システム9のウォーターチラー(たとえば、ウォーターチラー53)の中の水の温度を調節し、プローブデバイス1の内部および/または外部コンポーネントを所望の温度に維持することが可能である。たとえば、いくつかの事例において、CCU10は、(たとえば、外部温度センサー28によってモニタリングされるような)患者組織の温度が所望の組織閾値温度の下方に維持されることを保証するように構成されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、所望の組織閾値温度は、所与の用途に望まれる通りに、摂氏41度、摂氏45度、摂氏46度、または任意の他の閾値温度であることが可能である。同様に、いくつかの事例において、CCU10は、さまざまな内部プローブコンポーネント(たとえば、光学的ウィンドウ21、拡散レンズ32、光学的ボックス30)の温度が所望のコンポーネント閾値温度(たとえば、同様に内部温度センサー72を介してモニタリングされる)の下方に維持されることを保証するように構成されることが可能である。
【0051】
図3Cに最も良く示されているように、冷却剤入口チューブ17は、断熱スリーブ35の中に配置されており、断熱スリーブ35は、周囲環境から冷却剤入口チューブ17の中の冷却された冷却剤(たとえば、CO2ガス)への熱伝達を最小化するように構成されている。冷却剤入口チューブ17は、光学的ボックス30における冷却剤入口ポート38の中で終端しており、そこでは、流れる冷却剤(たとえば、CO2ガス)が、光学的ボックスキャビティー31に進入し、光学的ウィンドウレンズ21の内部表面の上におよびそれを覆って流れる。さらに、冷却剤入口ポート38の配置は、光学レンズ21の内側表面を直接的に冷却するために、光学レンズの内側表面の上に直接的に冷却剤を堆積させるように構成されており、コヒーレント光は、使用の間に光学レンズ21を通して患者に伝送される。そうであるので、いくつかの事例において、冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、光学的ボックス30の中の光伝送の経路の中に直接的に流れる。
【0052】
したがって、光学的ボックス30の入口ポート38において冷却剤入口チューブ17から光学的ボックスキャビティー31に進入する冷却剤は、光学的ボックス30のプローブ遠位端部オプティクス(たとえば、光学的ウィンドウレンズ21および拡散レンズ32)および物理的な構造体(たとえば、光学的ボックスキャビティー31の内部表面)、ならびに、光学的ウィンドウレンズ21に接触する患者の組織を冷却する。すなわち、光学的ウィンドウレンズ21の内側表面に入射して流れる冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、光学的ウィンドウレンズ21、および、光学的ウィンドウレンズ21の外側表面と接触している患者組織を冷却する。プローブデバイス1の遠位端部20における物理的なおよび光学的なコンポーネントおよびインターフェースのこの冷却は、光子伝送効率および全体的な治療的処置の質を改善する。追加的に、患者組織を冷却することによって、冷却構成は、患者組織が過熱することを防止し、また、患者の火傷を防止することが可能である。
【0053】
さらに、処置の間にプローブデバイス1が患者組織表面を横切って移動されるときに、患者組織(膣もしくは直腸粘膜および/または表皮-真皮皮膚表面)の冷却は、血管収縮をトリガーし、血管収縮は、血液によって運ばれる光子吸収発色団を低減させ、それは、光線療法の投与の間に、より多くの光子を組織の中へ(すなわち、表面において冷却されていない下側組織の中へ)より深くに送達することを促進させる。
【0054】
したがって、流れる冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、光学的ボックス30の中の光学的ボックスキャビティー31を通って循環し、さらに下記に議論されることとなるように、光学的ボックス30のベース、ファイバーフェルール33、およびファイバーリテンションナット34を通るおよびその周りの一連の通路を介して、光学的ボックス30の光学的ボックスキャビティー31から排出される。光学的ボックス30の光学的ボックスキャビティー31から排出された冷却剤は、次いで、収集スペース67の中で収集スリーブ19によって収集されるかまたは受け取られる。
【0055】
収集スリーブ19は、光学的ボックス30の端部、および、ファイバーリテンションナット34が取り付けられた状態のファイバーフェルール33の上に位置付けまたは配置されており、光学的ボックス30のベースを通る1つまたは複数の通路(下記にさらに議論されている)が完全にカプセル化されるようになっており、すべての排出された冷却剤が収集スリーブ19の中に収集されるようになっている。収集スリーブ19は、収集スリーブ19の周りのリング44によって光学的ボックス30のベースに物理的に固定されており、リング44は、収集スリーブ19および光学的ボックス30をクランプするか、それにクリンプされるか、または、それにその他の方法で締結される。追加的に、収集スリーブ19の内部リップ163は、光学的ボックス30の半径方向外向きに面する表面の上の対応するベース溝部45(図4Bに示されている)の中に受け入れられるように構成されており、それは、収集スリーブ19を光学的ボックス30の上にさらに固定する。すなわち、リテンションまたはベース溝部45は、光学的ボックス30への収集スリーブ19のリテンションおよびシーリングを位置付けして支持する。
【0056】
収集スリーブ19の中の収集スペース67から、冷却剤は、収集スリーブ19と冷却剤出口チューブ18との間のチュービングジャンクション36およびシーリングエレメント37を介して、冷却剤出口チューブ18に移送される。チュービングジャンクション36は、光学的ボックス30の反対側にある収集スリーブ19の開放端部と一体化されており、その中に配置されている。いくつかの事例において、チュービングジャンクション36は、収集スリーブ19の一体的で分離不可能なパーツであることが可能である。他の事例において、チュービングジャンクション36は、代替的に、別個のコンポーネントであることが可能である。シーリングエレメント37は、冷却剤ラインが圧力下にあるときに、チュービングジャンクション36、収集スリーブ19、および冷却剤出口チューブ18の間で、冷却剤が漏出することを防止するように構成されている。
【0057】
図示されているように、FOC14は、冷却剤出口チューブ18の端部から、チュービングジャンクション36および収集スリーブ19を通って、ファイバーフェルール33の中へ、そして、光学的ボックス30の中に延在している。応力スリーブ49は、ファイバーフェルール33の端部を越えて、収集スリーブ19の長さを通って途中まで、FOC14を保護および支持するように構成されている。
【0058】
図4Aおよび図4Bは、プローブデバイス1のさまざまな内部コンポーネントの簡単化された斜視図および詳細図である。図示されているように、プローブデバイス1の遠位端部20は、冷却剤入口ポート38を介して光学的ボックス30の中へ冷却剤を給送する冷却剤入口チューブ17を含む。いくつかの事例において、冷却剤入口チューブ17は、内部チュービング43および外部断熱スリーブ35を含む。光学的ボックス30から、冷却剤は、次いで、収集スリーブ19の中へおよび冷却剤出口チューブ18の外に排出される。上記に示唆したように、収集スリーブ19は、リテイニングリング44を介して光学的ボックス30の上に固定されている。
【0059】
図4Bに最良に示されているように、FOC14を備えたファイバーフェルール33は、ファイバーリテンションナット34によって光学的ボックス30の中に位置付けされて保たれている。ファイバーリテンションナット34は、複数のセットスクリュー46によって光学的ボックス30の上に固定されている。ファイバーリテンションナット34は、さまざまな他の適切な方法で固定されることが可能であるということが認識されるべきである。
【0060】
上記に言及されているように、光学的ボックス30の上に据え付けられた収集スリーブ19は、冷却剤収集スペース67を結果として生じさせ、光ファイバーケーブル14が冷却剤収集スペース67を通過し、排出された冷却剤(たとえば、CO2ガス)が冷却剤収集スペース67を通して冷却剤出口チューブ18の中へ方向付けされる。具体的には、ファイバーリテンションナット34の中の複数の開口部48は、詳細に下記に説明されることとなるように、光学的ボックス30を退出する冷却剤(たとえば、CO2ガス)が収集スリーブ19の中へ自由に流れることを可能にする。
【0061】
図5A～図5Cは、プローブデバイス1の冷却流路および詳細を図示するさまざまな図である。上記に言及されているように、プローブデバイス1の遠位端部20は、光学的ボックス30および光学的ウィンドウレンズ21を含み、それらの間には光学的ボックスキャビティー31があり、閉ループ冷却システム(たとえば、冷却システム9)からの冷却された冷却剤(たとえば、CO2ガス)のフローが、入口ポート38を介して光学的ボックスキャビティー31の中へ進入し、光学的ボックス30のベースにおいて収集スリーブ19によって形成された冷却剤収集スペース67の中へ退出する。図5Bおよび図5Cに最良に示されているように、光学的ボックス30は、拡散レンズ32の周りに放射状に位置付けされている複数のベントポート47を有している。ベントポート47は、光学的ボックス30の端部を通って延在しており、ファイバーリテンションナット34の中の開口部48とインターフェース接続しており、それによって、光学的ボックス30からファイバーフェルール33の外部表面に沿って収集スリーブ19の中への滑らかで抑制されない冷却剤フローおよび冷却を可能にする。したがって、冷却剤は、入口ポート38を通って光学的ボックス30に進入し、ベントポート47を通って退出する。
【0062】
光学的ボックス30は、ファイバーフェルール33および拡散レンズ32の反対側にある光学的ボックス30の開放端部において、レンズシート部51を含む。レンズシート部51は、プローブデバイス1が組み立てられたときに光学的ウィンドウレンズ21を受け入れるように構成されている。いくつかの事例において、光学的ウィンドウレンズ21は、端部キャップ27によってレンズシート部51の中に保持されることが可能である。他の事例において、光学的ウィンドウレンズ21は、他の適切な方法(たとえば、接着剤または締結具など)によって、レンズシート部51の中に保持されることが可能である。
【0063】
図示されているように、ファイバーフェルール33は、ファイバーボア50を含む。ファイバーボア50は、プローブデバイス1が組み立てられたときにFOC14を受け入れて保つように構成されている。いくつかの事例において、FOC14は、所与の用途に望まれる通りに、接着剤(たとえば、エポキシ)、締結具(たとえば、セットスクリュー)、または、任意の他の適切なリテンション方法を介して、ファイバーボア50の中に保たれることが可能である。
【0064】
図6は、例示的な実施形態による光線療法システム100の概略図であり、冷却システム9のさまざまなコンポーネントを示している。上記に言及されているように、冷却システム9は、チルドされた冷却剤を冷却システム出口チューブ7を介してプローブデバイス1に提供するように構成されており、冷却システム出口チューブ7は、アンビリカルケーブル2の冷却剤入口チューブ39に接続されている。冷却システム9は、加熱された(たとえば、プローブデバイス1のさまざまな光学的コンポーネントの冷却を介して)冷却剤を、冷却システム入口チューブ8を介して受け入れるようにさらに構成されており、冷却システム入口チューブ8は、アンビリカルケーブル2の冷却剤出口チューブ40を介して冷却剤を受け入れる。
【0065】
いくつかの事例において、冷却システム9は、システムの全体を通して同じ冷却剤を再循環させるように構成されている閉ループ冷却回路である。冷却システム9は、さまざまな冷却剤フロー、温度、および圧力モニタリングおよび制御エレメントを含むことが可能であり、それは、それに限定されないが、冷却剤フローポンプ64、四(4)方バルブ61、パージバルブ60、冷却剤タンク65(たとえば、絶乾(bone dry)CO2ガスタンク)、タンク出口圧力調整器63、過圧リリーフバルブ62、フィルター-デシケーター59、質量流量計58、およびウォーターチラー53を含む。
【0066】
パージバルブ60は、4方バルブ61が適当な位置にあり、パージバルブ60が作動されるときに、冷却システム9が減圧されることを可能にするように構成されている。いくつかの事例において、パージバルブ60は、手動でまたは電子的に作動されることが可能である。いくつかの事例において、パージバルブ60は、排出する冷却剤(たとえば、CO2ガス)の音を消すための消音特徴を備えてまたはそれを備えずに実装されることが可能である。
【0067】
冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、4方バルブ61が適当な位置にあるときに、「チャージング」と称されるプロセスの間に、冷却剤タンク65から閉ループ冷却システム9に進入する。過圧リリーフバルブ62は、チャージングプロセスの間の過圧を自動的に防止する。すなわち、過圧リリーフバルブ62は、自動的な圧力リリーフを提供するように構成されており、閉ループ冷却システム9を過圧することを防止する。
【0068】
いくつかの事例において、フィルター-デシケーター59は、閉ループ冷却剤システムの中の物理的なおよび生物学的な汚染物質に関する冷却剤(たとえば、CO2ガス)の濾過と、通常使用の間の冷却剤(たとえば、ガス)の乾燥の両方を達成する単一のユニットである。いくつかの他の事例において、フィルター-デシケーター59は、これらの機能を達成するエレメントの組み合わせである。
【0069】
質量流量計58は、閉ループ冷却システム9の中を流れる冷却剤の流量、圧力、および温度に関する情報をCCU10に提供する電子モニタリングデバイスである。いくつかの事例において、質量流量計58からのデータは、指定されたフロー、圧力、および温度レベルにおいてシステムを維持するために、ウォーターチラー53およびポンプ64の動作設定に対する変更を行うようにCCU10を駆動する。
【0070】
いくつかの事例において、ウォーターチラー53は、一体化された水タンク54、冷却モジュール56、および温度センサー57を含む。一体化された水タンク54は、コイル熱交換器55を有しており、コイル熱交換器55は、閉ループ冷却システム9の中で水タンク54とコイル熱交換器55を通って流れる冷却剤との間の熱伝達を可能にするように構成されている。冷却モジュール56は、ウォーターチラー53の水タンク54の中の水を循環させて冷却するように構成されている。温度センサー57は、水タンク54の中の水温をモニタリングするように構成されており、冷却システム9を制御する際に使用されるように水温データをCCU10に提供する。たとえば、CCU10は、(たとえば、外部および内部温度センサー28、72から受け取られた温度データに基づいて)水タンク54の中の水の温度を選択的に上昇または低下させるために使用されることが可能である。さらに、いくつかの事例において、水タンク54の中の水は、別の液体と混合されることが可能であり、(摂氏)零度以下の温度(たとえば、水の凍結温度の下方の温度)を可能にする。たとえば、いくつかの事例において、(摂氏)零度以下の温度を可能にするために、水は、メタノールアルコールと混合されることが可能である。
【0071】
したがって、通常の動作条件下では、ポンプ64は、閉ループ冷却システム9を通して、4方バルブ61、フィルター-デシケーター59、質量流量計58、冷却システム9の中のチュービング52を通して、そして、ウォーターチラー53の水タンク54の中に浸漬されたコイル熱交換器55の中へ、冷却剤(たとえば、CO2ガス)を押し、ウォーターチラー53では、冷却剤が冷却される。次いで、冷却剤は、冷却システム出口チューブ7を通ってアンビリカルケーブル2およびプローブデバイス1へトラベルし、ここで、冷却剤は、プローブデバイス1のさまざまなコンポーネント(たとえば、遠位端部20および患者組織インターフェース)を冷却するために使用される。プローブデバイス1のさまざまなコンポーネントを冷却した後に、冷却剤は、フォトバイオモジュレーション療法の間に発生させられた熱を運搬し、冷却システム9に戻し、消散されるようになっており、また、連続的な冷却のために再循環されるようになっている。
【0072】
図7は、プローブデバイスの遠位端部の断面図であり、プローブの中のファイバーリテンションメカニズムの代替的な実施形態を図示している。たとえば、図示されているように、いくつかの事例において、ファイバーフェルール33の中に位置付けされている複数のセットスクリュー46は、FOC14および/または応力スリーブ49をファイバーフェルール33の中に機械的に固定するために使用されることが可能である。いくつかの事例において、4つのセットスクリュー46が使用されることが可能である。他の事例において、4つよりも多いまたは少ないセットスクリュー46が使用されることも可能である。同様に、これらの事例において、光学的ボックス30の光学的ボックスキャビティー31は、依然としてベントポート47を含むことが可能であり、ファイバーリテンションナット34は、開口部48を含むことが可能であり、開口部48は、流れる冷却剤が光学的ボックス30から収集スリーブ19の中へ排出することを可能にするように構成されており、収集スリーブ19では、冷却剤が収集スペース67の中に収集される。
【0073】
図8は、代替的な光学的ウィンドウレンズリテンションスキームを含むプローブデバイス1の遠位端部の断面図である。具体的には、光学的ボックス30の光学的ウィンドウレンズ21は、同様にレンズシート部51の上に位置付けされている。しかし、光学的ウィンドウレンズ21は、リテイニングリング68によって、レンズシート部51の中で、光学的ボックスに保たれている。いくつかの事例において、リテイニングリング68は、光学的ボックス30の上に螺合されることが可能である。他の事例において、リテイニングリング68は、さまざまな他の方法(たとえば、接着剤、スナップフィット接続、または任意の他の適切な方法など)を介して、光学的ボックス30の上に保たれることが可能である。
【0074】
図8に示されている図示されている実施形態において、リテイニングリング68は、光学的ウィンドウレンズ21の縁部を捕捉し、光学的ボックス30の外部ネジ山に固定されている。いくつかの他の実施形態において、リテイニングリング68は、内部光学的ボックスのネジ山の中へ螺合されることが可能である。さらに、いくつかの実施形態において、リテイニングリング68は、図8に示されているように、上部表面の代わりに、光学的ウィンドウレンズ21のテーパー付き外部表面に接触するように構成されることが可能である。いくつかの事例において、リテイニングリング68は、レンズシート部51に対して光学的ウィンドウレンズ21を圧縮し、光学的ウィンドウレンズ21とレンズシート部51との間にシールが生成されることを保証し、光学的ボックスキャビティー31の中に流れる冷却剤が外部に漏出することを防止することが可能である。いくつかの事例において、図8に示されているように、コンプライアントガスケット134は、光学的ウィンドウレンズ21とレンズシート部51との間に形成されたシールをさらに改善するために、光学的ウィンドウレンズ21とレンズシート部51との間にさらに含まれることが可能である。
【0075】
追加的に、ファイバーフェルールボア70は、拡散レンズ32がファイバーフェルールボア70の遠位端部においてシート部71の中に配置された状態で、ファイバーフェルール33を位置付けまたは配置するように構成されることが可能である。光学的ボックス30のベースは、外部ネジ山69をさらに含むことが可能であり、外部ネジ山69は、ファイバーリテンションナット34とインターフェースするように構成されている。
【0076】
図9Aおよび図9Bは、プローブデバイス1の遠位端部20の分解斜視図および分解断面図であり、光学的ボックス30、ファイバーフェルール33、およびファイバーリテンションナット34、ならびに、さまざまな冷却剤冷却経路およびインターフェースを図示している。上記に議論されているように、光学的ボックス30は、冷却剤入口ポート38および複数のベントポート47を含む。ファイバーフェルール33は、複数のファイバーリテンションスクリュー孔部66を含み、複数のファイバーリテンションスクリュー孔部66は、複数の対応するファイバーリテンションセットスクリューを受け入れるように構成されている。ファイバーリテンションナット34は、同様に、複数の対応する保持スクリューを受け入れるように構成されている複数のファイバーリテンションスクリュー孔部66と、複数のベント開口部48とを含む。
【0077】
動作の間に、冷却された冷却剤は、入口ポート38において光学的ボックス30に進入し、光学的ボックスキャビティー31を通って循環し、本開示の全体を通して詳細に説明されているように、光学的ボックス30のさまざまなコンポーネントおよび患者の組織を冷却する。次いで、冷却剤は、複数のベントポート47を介して光学的ボックス30から排出され、複数のベントポート47は、図9Aに提供されている例示目的の例において、ファイバーフェルールボア70の中心軸線の周りに等しく間隔を置いて配置された3つの孔部として示されている。ベントポート47は、ファイバーフェルールボア70の内部ボアと、ファイバーリテンションナット34に係合するように構成されている外部ネジ山69の両方に対して、それらが部分的に突き破る(すなわち、冷却剤がそれを通って流れるための開口部を生成させる)ように位置付けおよびサイズ決めされている。
【0078】
したがって、光学的ボックス30から排出される冷却剤は、光学的ボックス30のファイバーフェルールボア70の中へ据え付けられているときのファイバーフェルール33の外部表面の周りにベントポート47を通って流れる。ベントポート47を通って流れる排出された冷却剤は、次いで、ベントポート47を経由してファイバーリテンションナット34の中へおよびそれを通って自由に流れることができ、ベントポート47は、外部ネジ山69を突き破っており、それによって、ベントポート47とファイバーリテンションナット34のベント開口部48との間に開口部(すなわち、流体的に接続されたチャネル)を生成させる。
【0079】
具体的には、ファイバーフェルール33がファイバーフェルールボア70の中へスライドされた状態で、ファイバーリテンションナット34は、ファイバーフェルール33の上にスライドされ、外部ネジ山69を介して光学的ボックス30にネジ山によって連結されている。ファイバーリテンションナット34がファイバーフェルール33の上にスライドされるときに、ファイバーリテンションナット34のフェルール係合リップ164は、リテンションナット係合リッジ165に接触するように構成されており、それによって、ファイバーフェルール33をファイバーフェルールボア70の中に保つ。しかし、フェルール係合リップ164がリテンションナット係合リッジ165に接触するときに、ベント開口部48は、(図5Bに最も良く示されているように)リテンションナット係合リッジ165を越えて延在するように構成されており、それによって、ベントポート47とベント開口部48との間に開口部を生成させる。したがって、ベントポート47およびベント開口部48は、光学的ボックスキャビティー31と収集スリーブ19との間に連続的な遮るもののない流路を結果として生じさせ、冷却剤(たとえば、CO2ガス)がプローブデバイス1のさまざまな光学コンポーネントを通って流れてそれを冷却することを可能にする。
【0080】
さらに、いくつかの事例において、リテンションナット係合リッジ165は、随意的に、プローブデバイス1の中の冷却剤流量を改善するために、1つまたは複数の軸線方向チャネル166(図9Aにおいて破線によって示されている)を含むことが可能である。たとえば、1つの軸線方向チャネル166が示されているが、いくつかの事例では、3つの軸線方向チャネル166が、リテンションナット係合リッジ165(それは、ベント開口部48と実質的に整合することが可能である)を通して提供されることが可能である。いくつかの事例において、軸線方向チャネル166は、ベント開口部48の幅のおおよそ半分であることが可能である。
【0081】
ファイバーフェルール33は、ウィング付き先端部167をさらに含み、拡散レンズ32(たとえば、ボールレンズ)は、ファイバーフェルール33がファイバーフェルールボア70の中へスライドされたときに、ウィング付き先端部167の上に位置するように構成されている。ウィング付き先端部167は、1対の整合された線形突出部を含み、1対の整合された線形突出部は、ファイバーボア50のいずれかの側においてファイバーフェルール33の軸線方向端部から離れるように軸線方向に延在している。ウィング付き先端部167は、ベントポート47を通って流れる冷却剤がウィング付き先端部167のいずれかの側において拡散レンズ32の周りを旋回して拡散レンズ32を直接的に冷却することを可能にする。ウィング付き先端部167は、所与の用途に望まれる通りに、異なってサイズ決めまたは形状決めされることが可能であるということが認識されるべきである。
【0082】
ここで図10を参照すると、プローブデバイス1のジャンクション部分の断面図が示されており、プローブデバイス1の近位端部におけるチュービングジャンクション22の中の、アンビリカルケーブル2とプローブデバイス1との間のさまざまなチュービング接続部を備えたプローブデバイス1とアンビリカルケーブル2との間のインターフェース、および、FOC14を描いている。たとえば、プローブデバイス1の近位端部23は、プローブエンクロージャー(底部カバー26が図10に示されている)とストレインリリーフカラー24(および、アンビリカルケーブル2)との間にチュービングジャンクション22を含む。
【0083】
たとえば、チュービングジャンクション22は、プローブ内部チューブ端部接続部41とプローブ外部チューブ端部接続部42との間のインターフェースを提供する。いくつかの事例において、アンビリカルケーブル2から冷却剤入口チューブ39を受け入れるための外部チューブ端部接続部42は、チュービングジャンクション22の中に/その上に据え付けられており、シーリングエレメント37を介して固定/シールされている。図10に提供されている例示目的の例では、シーリングエレメント37は、熱収縮タイプのエレメントである。しかし、他の事例において、シーリングエレメント37は、さまざまな他のタイプのシーリングエレメント(たとえば、エポキシ)であることが可能である。
【0084】
内部入口部冷却剤チューブ17に接続されている内部チューブ端部接続部41は、チュービングジャンクション22および断熱スリーブ35の中に/その上に据え付けられている内部チュービング43(冷却剤は内部チュービング43を通って流れる)を含むことが可能である。いくつかの事例において、図10に提供されている例示目的の例に示されているように、断熱スリーブ35(たとえば、その一部分)は、内部チュービング43とチュービングジャンクション22との間のシーリングエレメント37として機能することも可能である。
【0085】
内部冷却剤出口チューブ18のための内部チューブ端部接続部41は、チュービングジャンクション22の中に/その上に据え付けられており、シーリングエレメント37を介して固定/シールされている。アンビリカルケーブル2の中の冷却剤出口チューブ40のための外部チューブ端部接続部42は、チュービングジャンクション22の中に/その上に据え付けられており、シーリングエレメント37を介して固定/シールされている。追加的に、FOC14は、外部冷却剤出口チューブ40および内部冷却剤出口チューブ18の中に配置されており、それによって、患者への治療用光エネルギーの送達のために、コヒーレント光発生器6と光学的ボックス30との間の連続的な遮るもののないFOC14を可能にする。FOC14は、内部冷却剤出口チューブ18の中で終端するように示されているが、組み立てられたときに、FOC14は、本明細書で説明されているように、光学的ボックス30まで延在するということが理解されるべきである。
【0086】
いくつかの事例において、断熱材が、冷却システム82(および、図1に示されている冷却システム9)のさまざまなコンポーネントの上に含まれている。たとえば、いくつかの事例において、断熱材は、冷却システム82(または、冷却システム9)の中でそれを通って流れる冷却剤を有するさまざまなチュービングおよび他のコンポーネントのすべてまたはいくつかを包み込むかまたはその他の方法で包むために使用されており、望ましくない熱が冷却システム82(または、冷却システム9)に進入することを低減させる。たとえば、いくつかの事例において、さまざまな断熱スリーブ(たとえば、断熱スリーブ35と同様のもの)が、本明細書で説明されている冷却システムの中の任意の/すべての冷却剤チュービングの上で利用されることが可能である。同様の断熱スリーブは、所与の用途に望まれる通りに、それを通って流れる冷却剤を有するさまざまな他のコンポーネントを包むようにサイズ決めおよび構成されることが可能である。いくつかの事例において、本明細書で説明されている冷却システムの中の断熱スリーブ35および/またはさまざまな他の断熱材は、ゴム、ポッティング、プラスチック、または他の材料であることが可能である。いくつかの事例において、断熱材のうちのいくつかまたはすべては、コンポーネントと周囲環境との間の空気ギャップまたは真空シールされたギャップを介して提供されることが可能である。さらに、いくつかの事例において、プローブデバイス1(または、プローブデバイス80)の中のさまざまな空気ギャップおよびキャビティーは、断熱材(たとえば、発泡体、ゴムなど)によって充填され、プローブデバイスの中の内部で発生させられた熱が患者組織を加熱しないように維持することが可能である。いくつかの事例において、プローブデバイスの中の空気ギャップおよびキャビティーを充填することは、同様に、患者からの熱がプローブデバイスの内部コンポーネントを人工的に加熱することを防止することが可能である。
【0087】
図11は、例示的な実施形態による別の光線療法システム200の概略図である。システム100またはシステム200のいずれかのコンポーネントのいずれかは、本開示の範囲から逸脱することなく、システム100またはシステム200のさまざまなコンポーネントの代わりに、または、それに加えて使用されることが可能であるということが認識されるべきである。
【0088】
たとえば、光線療法システム200は、同様に、PBMTの適用のためのプローブデバイス80、冷却システム82、コヒーレント光発生器(CLG)83、およびコンピューター制御ユニット(CCU84)を含む。いくつかの事例において、プローブデバイス80は、同様に、ハンドヘルド式のプローブデバイスである。光線療法システム200は、冷却システム82、コヒーレント光発生器83、および、プローブデバイス80の動作のためのCCU84を含むさまざまな電子機器を包含するおよび/または保持するように構成されている1つまたは複数の一体化されたシステムモジュールを有するエンクロージャー81(たとえば、キャビネット、カート、または、他のタイプのエンクロージャー)をさらに含む。
【0089】
図11において、冷却システム82は、第1の一体化されたモジュール85および第2の一体化されたモジュール86の中に共同で位置付けされているコンポーネントの集合体を含む。CLG83およびCCU84は、さまざまな他の制御電子機器に加えて、第3の一体化されたモジュール87の中に組み合わせられている。たとえば、これらのモジュールは、エンクロージャー81の中のさまざまなエリアまたはセクションであることが可能である。いくつかの事例において、さまざまな他の構成も可能であり、本明細書で説明されているさまざまなコンポーネントは、同じまたは異なるモジュールの中に提供されることが可能であるということが認識されるべきである。
【0090】
動作の前に、冷却システム82は、ソース供給タンク(source supply tank)88(たとえば、CO2ガス供給タンク)から供給される(たとえば、チャージされる)。いくつかの事例において、供給タンク88は、エンクロージャー81の中に装着されることが可能である。追加的に、いくつかの事例において、供給タンク88は、医療グレードの絶乾のまたは同様に清浄で乾燥したCO2ガスを貯蔵するように構成されている小さな補充可能なタンクであることが可能である。いくつかの他の事例において、さまざまな他のタイプの冷却剤が利用されることが可能である。供給タンク88は、満タンのときに、400psiから1,200psiの間の圧力を有することが可能である。いくつかの事例において、冷却剤は、所与の用途に望まれる通りに、異なるガス、ガスの混合物、液体、または、液体の混合物であることが可能である。これらの事例では、利用されるガス、ガスの混合物、液体、または液体の混合物は、PBMTとともに使用するための冷却剤の適性に基づいて選択されることが可能である。この適性は、冷却剤が吸収することとなる光子エネルギーの量(たとえば、ガスまたは混合物が大量の光子エネルギーを吸収するか)に基づくことが可能であり、また、冷却剤が内部と外部の両方に患者に対して安全であると見なされるかどうかに基づくことが可能である。本明細書で説明されているように、いくつかの実施形態において、システム100、200は、絶乾で清浄で医療グレードのCO2ガスを利用するように構成されている。いくつかの他の実施形態において、システム100、200は、所与の用途に望まれる通りに、チルドされた空気ガス、チルドされた窒素ガス、チルドされた水、または、さまざまな他の冷却剤のいずれかを利用するように構成されている。
【0091】
タンク調整器89は、第1の一体化されたモジュール85において冷却システム82に進入することを許容される冷却剤の圧力を制限することによって、供給タンク88から冷却システム82への冷却剤の供給を制限するように構成されている。いくつかの事例において、タンク調整器89は、圧力をおおよそ100psiまで下げるように構成されている。
【0092】
したがって、冷却剤(たとえば、CO2ガス)は、タンク調整器89から冷却システム82の入口経路90の中へゆっくりと流れる(図11において、線の上の矢印によって示されている方向へのフローを伴う実線によって描かれている)。電子圧力調整器91は、入口経路90の中の冷却剤圧力を冷却システム82のための所望のターゲット動作圧力にさらに制御する。電子圧力調整器91は、CCU84に接続され、CCU84によって制御されることが可能である。いくつかの事例において、電子圧力調整器91によって制御されるときの冷却システム82のための動作圧力は、20psiから35psiの間にあることが可能である。しかし、いくつかの事例において、動作圧力は、10psiから100psiの間の範囲にあることが可能である。
【0093】
冷却システム82の入口経路90の中の電子圧力調整器91から下流にある圧力センサー92は、冷却システム82の中への導入を意図した調整された圧力を表す精密な圧力フィードバックをCCU84に提供する。冷却システム82は、1つまたは複数のソレノイドバルブ93、94、および95(図11において、ソレノイドを示す「S」によって描かれている)をさらに含む。ソレノイドバルブ93およびソレノイドバルブ95は、常時閉のバルブである(図11の中の「N」および「C」によって示されている)。入口経路90に示されているソレノイドバルブ93は、CCU84によって制御され、(たとえば、所望の圧力に到達するようにCO2ガスを追加することによって)冷却システム82をチャージするために必要に応じて開かれる。ソレノイドバルブ94は、(図11の中の「N」および「O」によって示されているように)常時開のバルブである。冷却システム82は、1つまたは複数の逆止バルブ96をさらに含むことが可能であり、1つまたは複数の逆止バルブ96は、(たとえば、1つの方向へのフローをブロックし、逆止バルブ96の図示の中の矢印によって示されている方向にのみ冷却剤が流れることを可能にすることによって)冷却システム82を通る冷却剤のフローを制御するために利用されることが可能である。
【0094】
冷却システム82のメイン冷却剤フローループは、通常動作の間に閉ループ回路であり、冷却剤は、プローブデバイス80を通って循環し、PBMTの送達の間に冷却を提供する。熱交換器97は、メイン冷却剤フローループの中に位置付けされており、冷却剤を冷却し、プローブデバイス80の遠位端部98(そこでは、PBMTが適用されている)から離れるように運搬される熱を除去する。
【0095】
メイン冷却剤フローループに対して2つの側が存在している。すなわち、メイン冷却剤フローループは、高温側99および低温側160を含み、高温側99は、プローブデバイス80から熱交換器97へ流れる加熱された冷却剤を含有し、低温側160は、熱交換器97からプローブデバイス80へ流れる冷却された冷却剤を含有する。高温側99は、図11において、破線の二重線「= =」によって描かれており、描かれているコンポーネント間のチュービングと、組み立てを促進させるために必要とされる任意の必要なコネクターおよびアダプターとを含む。たとえば、いくつかの事例において、使用されるコネクターは、ドライブレイククイックディスコネクト空気圧式コネクターであることが可能である。いくつかの他の事例において、使用されるコネクターは、異なるタイプの使用される冷却剤(たとえば、液体冷却剤)の必要に応じて、他のタイプのコネクターであることが可能である。低温側160は、実線の二重線「===」によって描かれており、描かれているコンポーネント間のチュービングと、組み立てを促進させるために必要とされる任意の必要なコネクターおよびアダプターとを含む。たとえば、いくつかの事例において、使用されるコネクターは、ドライブレイククイックディスコネクト空気圧式コネクターであることが可能である。いくつかの他の事例において、使用されるコネクターは、異なるタイプの使用される冷却剤(たとえば、液体冷却剤)の必要に応じて、他のタイプのコネクターであることが可能である。同様に、入口経路90およびベント経路101(109につながる)は、チュービングまたは他の機能的な構造体を利用し、コンポーネントと他のチューブとの間の流路としての役割を果たす。いくつかの事例において、冷却システム82の中で使用されるチュービングは、プラスチックまたはステンレス鋼であることが可能である。他の事例において、チュービングは、流体(たとえば、ガスまたは液体)が漏出なしにそれを通って流れることができる任意のタイプの中空のまたはチューブ状の構造体であることが可能である。
【0096】
追加的に、いくつかの事例において、冷却システム82の全体を通して使用されるさまざまなコネクターおよびアダプターは、標準的な流体工学的なおよび空気圧式のコンポーネントであることが可能である。他の事例において、さまざまなコネクターおよびアダプターは、同様のまたは異なるチュービングのセクション同士を接合するための、および、そのチュービングを他のシステムコンポーネントに接続するための、カスタムインターフェースであることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、冷却システム82は、さまざまなコネクターおよびアダプターを含み、それは、それに限定されないが、ネジ山付きコネクター-ツー-バーブチューブフィッティング(threaded connector-to-barb tube fitting)、異なるネジ山のためのネジ山付きコネクターアダプター、ドライブレイククイックディスコネクト空気圧式コネクター、他の流体コネクター、および、さまざまな流路を接合または分離するための2つ以上の入口部および/または出口部を備えたジャンクションコンポーネントを含む。
【0097】
いくつかの事例において、冷却システム82は、1つまたは複数のクイック接続フィッティング102をさらに含むことが可能である。クイック接続フィッティング102は、ツールなしでの接続および除去を可能にする嵌合部分を有するコネクターである。いくつかの事例において、クイック接続フィッティング102は、冷却システム82の圧力損失および汚染を防止または最小化するシーリング機能も有している。冷却システム82は、追加的に、上記に議論されているワイ字ジャンクション3と同様に、3つ以上のポートを備えた「T字」またはワイ字フィッティング103を含むことが可能である。
【0098】
したがって、動作の前に、供給タンク88からの冷却剤は、常時閉のソレノイドバルブ93が冷却システム82を「チャージする」ために開くときに、冷却システム82の閉ループ再循環部分に進入することを許容される。次いで、動作の間に、入口経路90からの冷却剤は、逆止バルブ96に隣接して高温側99の中へ流入し、矢印によって示されている1つの方向にループに進入するように流入を強制する。閉ループ流路に進入する冷却剤は、熱交換器97に向けて流れ、冷却剤(たとえば、CO2ガス)を洗浄および乾燥させるためのフィルターおよび/または乾燥デバイス104、ならびに、質量流量計および/または他のセンシングデバイス105を通過する。
【0099】
いくつかの事例において、フィルターおよび/または乾燥デバイス104は、1つの動作において濾過と乾燥の両方を実施するように構成されているオールインワンデバイスであることが可能である。いくつかの他の事例において、冷却システム82は、互いに直列に(通常は、最初に濾過と)接続されている別個の独立した濾過および乾燥デバイスを含むことが可能である。さらに、いくつかの事例において、フィルターおよび乾燥デバイス104は、液体冷却剤が利用されるシナリオでは、液体フィルターデバイスと交換されることが可能である。いくつかの事例において、追加的なクイック接続フィッティング102は、フィルターおよび/もしくは乾燥デバイス104または他のコンポーネントのいずれかの側において使用され、ツールなしのサービスおよび交換を促進させることが可能である。追加的に、いくつかの事例において、濾過および/または乾燥を達成するために利用されるデバイスは、フィルターおよび/または乾燥媒体のための交換可能な消耗品を有することが可能である。
【0100】
いくつかの事例において、冷却システム82は、1つまたは複数の滅菌コンポーネント119をさらに含む。図11に図示されているように、いくつかの事例において、1つまたは複数の滅菌コンポーネント119は、フィルターおよび/または乾燥デバイス104の上流に配置されることが可能である。追加的に、いくつかの事例において、1つまたは複数の滅菌コンポーネント119は、熱交換器97の下流に配置されることが可能である。しかし、他の事例において、滅菌コンポーネント119は、所与の用途に望まれる通りに、冷却システム82の中のどこかに配置されることが可能であるということが認識されるべきである。
【0101】
滅菌コンポーネント119は、抗ウイルス性の、抗細菌性の、抗菌性の、および/または、任意の他のタイプの滅菌コンポーネントであることが可能である。いくつかの事例において、滅菌コンポーネント119は、冷却システム82の中のカビおよび/または細菌の成長を制限するために、冷却ラインの中の冷却剤に紫外(UV)光を適用するように構成されている紫外(UV)光処置コンポーネントである。たとえば、滅菌コンポーネント119のうちの1つまたは複数は、インラインのUV光滅菌ユニットであってもよく、または、チュービング外部のUV光滅菌ユニットであってもよい。いずれのケースでも、UV滅菌ユニットは、冷却システム82の内部環境(たとえば、冷却システム82の中を流れる冷却剤)を無菌状態にまたは無菌に近い(たとえば、静菌性のおよび/または殺菌性の)状態に維持するように構成されることが可能である。いくつかの事例において、冷却システム82は、追加的にまたは代替的に、外部UV光ユニットを含む滅菌コンポーネント119を含むことが可能であり、外部UV光ユニットは、フィルターおよび/もしくは乾燥デバイス104の中の冷却剤を包んで照射し、ならびに/または、フィルターおよび/または乾燥デバイス104の吸入チャネル(たとえば、吸入チュービング)を照射する。
【0102】
いくつかの事例において、滅菌コンポーネント119に加えてまたは滅菌コンポーネント119の代わりに、冷却システム82は、抗菌性のチュービング(たとえば、抗菌性の含浸プラスチックチュービング)および耐細菌性のフィッティング(たとえば、耐細菌性のステンレス鋼フィッティング)を含む。これらの事例では、抗菌性のチュービングおよび耐細菌性のフィッティングは、冷却システム82の中の潜在的な細菌のおよび/またはウイルス粒子の蓄積(それは、「温かい」から「冷温の」循環冷却剤内部環境を有する)を低減させるように構成されている。
【0103】
質量流量計および/またはセンシングデバイス105は、冷却システム82を通って流れる冷却剤についてのさまざまな情報をCCU84に提供する。いくつかの事例において、センシングデバイス105は、冷却剤の質量流量、システム圧力、および冷却剤温度を測定することができる包括的なセンシングデバイスであることが可能である。いくつかの他の事例において、別個のデバイスは、すべての必要な情報を捕捉するために使用されることが可能である。追加的に、いくつかの事例において、相対湿度のような追加的な情報が、(たとえば、ガス状の冷却剤が利用されるシナリオにおいて)測定および利用されることが可能である。
【0104】
いくつかの事例において、熱交換器97は、クロスフロータイププレート熱交換器であることが可能であり、クロスフロータイププレート熱交換器は、一方の側において、冷却剤流路と連結されており、他方の側において、チラー106を通って流れるチルドされた熱伝達流体と連結されている。チラー106は、熱伝達流体が熱交換器97を通って流れるときに冷却剤から熱を除去するために熱伝達流体を使用するように構成されており、熱伝達流体がチラー106を通って流れて戻るときに熱伝達流体を冷却するように構成されている。チラー106は、チラー106と熱交換器97との間のチュービング107(図11において鎖線「・-・-」として描かれている)を通って流れる熱伝達流体から熱を除去するために、熱電エレメントまたは他の冷却方法を使用するように構成されることが可能である。いくつかの事例において、チラー106は、水、メタノール、プロピレングリコール、または、任意の他の適切な液体または流体の混合物を、熱伝達媒体として使用することが可能である。チラー106は、一体化されたポンプをさらに含み、一体化されたポンプは、チラー106を通して、および、チュービング107を通して熱交換器97へ/から、熱伝達流体を循環させるように構成されている。チラー106は、CCU84に接続されているさまざまなセンサーを含み、それは、チラー106の温度を設定するように、ならびに/または、さまざまな他の態様のチラー106をモニタリングおよび制御するように構成されることが可能である。いくつかの事例において、CCU84は、異なる冷却剤流量におけるさまざまな冷却能力を可能にするために、動作の間にチラー106の温度をアクティブに調節するように構成されることが可能である。
【0105】
冷却剤が熱交換器を通過した後に、低温側160において熱交換器97を離れて流れる冷却剤は、プローブデバイス80の遠位端部98に流れ、内部および外部光学的なインターフェースおよび他のコンポーネントを直接的に冷却する。プローブデバイス80から、冷却剤は、プローブデバイス80の下流において、高温側99に位置付けされている冷却剤ポンプ108に向けて流れる。冷却剤ポンプ108は、ポンプ108から、熱交換器97を通して、最終的に、プローブデバイス80へ、冷却剤を押すと同時に、プローブデバイス80から排出チャネルを通してポンプ108に向けて冷却剤を引っ張り出すように構成されている。いくつかの事例において、冷却剤ポンプ108は、ダイヤフラムタイプポンプであることが可能である。いくつかの他の事例において、ポンプ108は、ピストンポンプ、遠心ポンプ、蠕動ポンプ、または、任意の他の適切なポンプタイプであることが可能である。いずれの場合でも、ポンプ108は、システム圧力が定常状態においてポンプ108の両側において等しくなり、通常動作の間に最小圧力降下を伴うことを保証するように構成されることが可能である。
【0106】
冷却剤ポンプ108から下流に配置されているのは、ベント経路101(図11において二重点線「:::::」を使用して描かれている)のためのジャンクションの直ぐ下流にある常時開のソレノイドバルブ94である。常時開のソレノイドバルブ94は、特定のパージングルーチンおよび充填ルーチンの間に使用され(たとえば、選択的に閉じられ)、フローループを閉じ、ベント109を介して冷却システム82からの流出を方向付けることが可能である。
【0107】
いくつかの事例において、ベント経路101は、常時閉のソレノイドバルブ95を有することが可能であり、逆止バルブ96およびベント109がそれに続く。ベント経路101における常時閉のソレノイドバルブ95は、冷却システム82から冷却剤を排出するために(たとえば、下側システム圧力を低下させるために、メンテナンスを実施するために、または、冷却システム82から大気を押し出すためのパージングルーチンの間に)使用される(たとえば、選択的に開けられる)ことが可能である。ベント経路101における逆止バルブ96は、フローがベント109に向けてのみ進むことができるように配向されており、それによって、大気がベント経路101を通して冷却システム82の中へ引き込まれることを防止する。ベント109は、単純な排出部であることが可能である。たとえば、ベント109は、開口部、サイレンサー、または、それ自身のフィルターまたは他の音減衰メカニズムを備えたもしくは備えないバッフル付き出口部を含むことが可能である。
【0108】
図11に図示されているように、CLG83は、同様に、光ファイバーケーブル110を通して治療用光エネルギーを放出するように構成されており、光ファイバーケーブル110は、同様に、3方式のワイ字ジャンクション103を介して高温側99チュービングに進入し、そこで、それは、次いで、光線療法システム100に関して上記に説明されているものと同様の様式で、送達PBMTのためにプローブデバイス80の遠位端部98にルーティングされる。
【0109】
ここで図12A～図12Cを参照すると、プローブデバイス80の部分分解図およびさまざまな詳細図が示されている。描かれているように、いくつかの事例において、プローブデバイス80は、ワイヤレス電子機器を含まないハードワイヤー型プローブであることが可能である。しかし、プローブデバイス80は、代替的に、プローブデバイス1に関して上記に議論されているものと同様のワイヤレス特徴を組み込むことが可能であるということが認識されるべきである。
【0110】
図12A～図12Cに示されているプローブデバイス80は、アンビリカルケーブル111を介してCCU84へのプローブセンシングデバイス(たとえば、熱電対)のための直接的なハードワイヤー接続を利用する。すなわち、図12A～図12Cに示されているプローブデバイス80は、一般的にプローブデバイス80とCCU84との間でワイヤレスに通信するための集積回路、バッテリー、モーションセンシングデバイス、またはワイヤレス通信コンポーネントを含まない。
【0111】
プローブデバイス80の内部コンポーネント112は、2つ以上のピースを含む本体部113の中に囲まれている。図12Aに示されているように、本体部113は、2つの半分本体パーツを含み、それは、クラムシェルと称されることが可能である。囲んでいる本体部113は、プローブデバイス80の内部コンポーネント112を保持して位置付けし、または、その他の方法で配置させるように構成されており、外部環境と内部コンポーネント112との間の保護バリアとしての役割を果たす。
【0112】
図12Cに最も良く示されているように、プローブデバイス80の近位端部におけるジャンクションアッセンブリ114は、プローブデバイス80の本体部113とアンビリカルケーブル111との間にロバストなインターフェースを提供するように構成されている。ジャンクションアッセンブリ114のさまざまな物理的な特徴は、本体部113のさまざまな対応する物理的な特徴とインターフェース接続するように構成されている。たとえば、ジャンクションアッセンブリ114のリブ特徴115は、組み立てられたときに本体部113の溝部116とインターフェース接続するように構成されている。ジャンクションアッセンブリ114は、チューブ、スリーブ、熱収縮体、接着剤、カラー、および/または、プローブデバイス80の使用の間にすべての接続を確実に保って支持するように構成されている他のリッジ付き支持体の多数の層を含む(たとえば、上記に議論されているチュービングジャンクション22と同様)。たとえば、いくつかの事例において、さまざまなクリンプオンクランプ117または他のリテンションデバイスは、バーブ付きのチューブ接続のようなフィッティングに加えて、チュービングを確実に保ち、漏出することを防止するために使用されることが可能である。
【0113】
再び図12Aを参照すると、アンビリカルケーブル111の近位端部におけるアンビリカルインターフェース118は、アンビリカルケーブル111と、冷却システム82、コヒーレント光発生器83、CCU84、および/またはさまざまな他の接続された電子システム(たとえば、データ取得システム)へのさまざまな接続との間に延在する接続部および露出されたチュービング138に、同様の完全性および耐久性を提供することが可能である。
【0114】
アンビリカルケーブル111の近位端部コンポーネント(プローブデバイス80に通信可能に連結されている)は、露出されたチュービング138、高温側冷却システム接続部120、および低温側冷却システム接続部121を含む。いくつかの事例において、高温側冷却システム接続部120および/または低温側冷却システム接続部121は、クイックコネクトフィッティング(たとえば、図11に示されているクイック接続フィッティング102)であることが可能である。
【0115】
近位端部コンポーネントは、光ファイバーケーブルチューブ122、SMAコネクターまたはCLGコネクター123、T字フィッティング103、およびマルチピンコネクター125をさらに含む。光ファイバーケーブルチューブ122およびSMAコネクターまたはCLGコネクター123は、FOC110を介してプローブデバイス80とCLG83との間の接続を可能にする。T字フィッティング103は、光ファイバーケーブルチューブ122の中のFOC110が高温側99の露出されたチュービング138に進入することを可能にするように構成されている。マルチピンコネクター125は、プローブデバイス80の中の熱電対および/または他のハードワイヤー型電子機器がCCU84に接続することを可能にするように構成されている。
【0116】
図13A～図16Cは、さまざまな内部特質を示す、プローブデバイス80およびアンビリカルケーブル111の近位端部コンポーネントのさまざまな図である。図13Aおよび図13Bに示されているように、プローブデバイス80は、遠位端部126およびハンドルセクション127を含み、アンビリカルケーブル111は、近位端部128を含む。上記に議論されているアンビリカルケーブル2と同様に、アンビリカルケーブル111は、1つまたは複数のチャネルを備えた導管の可撓性のセクションであることが可能であり、プローブデバイス80のハンドルセクション127をアンビリカルケーブル111の近位端部128における接続部に接続するチュービングおよびワイヤーが、1つまたは複数のチャネルを通過する。
【0117】
図14を特に参照すると、中心を外れた平面(すなわち、遠位端部の中心を通らない平面)においてとられたプローブデバイス80の遠位端部126の詳細な断面図が示されている。図示されているように、遠位端部126は、本体部113の中に囲まれているさまざまな内部コンポーネント112を含む。光学的ウィンドウレンズ(OWL)129は、遠位端部126の最終的な範囲において光学的ボックス(OB)135の上に位置付けされており、それは、PBMTの適用の間に治療用光エネルギーがプローブデバイス80から放出されるインターフェースとしての役割を果たす。いくつかの事例において、図14に示されているように、コンプライアントガスケット134が、OWL129と光学的ボックス135との間に含まれている。いくつかの事例において、コンプライアントガスケット134は、シリコーンワッシャーを含むことが可能である。他の事例において、コンプライアントガスケット134は、所与の用途に望まれる通りに、さまざまな他のタイプのガスケットを含むことが可能である。さらに、図14に示されているように、リテイニングリング68が同様に含まれており、リテイニングリング68は、OWL129をコンプライアントガスケット134に対して圧縮するように構成されており、コンプライアントガスケット134は、次いで、レンズシート部51に対して圧縮され、光学的ボックス135の中に形成された光学的ボックスキャビティーを効果的にシールし、それによって、光学的ボックス135の中に流れる冷却剤が動作の間にOWL129の周りから外部に漏出することを防止する。
【0118】
図示されているように、OWL129は、OWL21と比較して異なる形状を有している。具体的には、OWL129は、勾配付き外側周囲部を有しており、勾配付き外側周囲部は、光学的ボックスキャビティーに面する内部表面から、処置の間に患者に接触するように構成された外部表面に向けて、直径が減少している。リテイニングリング68は、リテイニングリング68が光学的ボックス135の上に螺合されるときに、この勾配付き外側周囲部に接触するように構成されている。しかし、リテイニングリング68は、所与の用途に望まれる通りに、さまざまな光学的ウィンドウレンズのいずれかをコンプライアントガスケット134およびレンズシート部51に対して圧縮するように、必要に応じて形状決めされることが可能であるということが認識されるべきである。たとえば、いくつかの事例において、利用される光学的ウィンドウレンズは、単一のレンズ、正方形の凸形レンズ、楕円形レンズ、二重凸形楕円形レンズなどであることが可能であり、リテイニングリング68は、必要に応じて、これらのレンズタイプのいずれにもフィットするように形状決めされることが可能である。
【0119】
1つまたは複数の外部温度センサー130は、温度フィードバックをCCU84に提供するために、本体部113の構造体の中にOWL129に隣接して位置付けされている。温度フィードバックは、温度センサー130とCCU84との間に接続されているワイヤー131を介して通信されることが可能である。いくつかの事例において、1つまたは複数の位置付け特徴(たとえば、ピン/孔部特徴132およびリブ/溝部特徴133など)が、本体部113を含むさまざまなコンポーネントを整合させる際に補助するように構成されることが可能である。示されているように、いくつかの事例において、外部温度センサー130は、プローブデバイス1の遠位端部20の軸線方向端部表面の上に配置されており、したがって、処置の間に患者組織と直接的に接触することが可能である。
【0120】
図15は、プローブデバイス80のハンドルセクション127の詳細な断面図である。図示されているように、ハンドルセクション127は、プローブハンドル154およびアンビリカルインターフェース118を含む。プローブハンドル154は、エンドユーザーによって片手でプローブデバイス80を人間工学的に保持および操作するように設計されている本体部113の一部分である。アンビリカルインターフェース118は、組み立てられたプローブ本体部113とアンビリカルケーブル111との間のジャンクション装置である。いくつかの事例において、アンビリカルインターフェース118は、金属もしくはプラスチックを含むことが可能であり、または、金属もしくはプラスチックからその他の方法で製作されることが可能である。いくつかの事例において、アンビリカルインターフェース118は、単一のコンポーネントであることが可能である。いくつかの他の事例において、アンビリカルインターフェース118は、代替的に、コンポーネントのアッセンブリを含むことが可能である。
【0121】
アンビリカルケーブル111のチュービング138と光学的ボックス135に出入りするプローブデバイス80の内部チュービング139との間に接続を提供するさまざまな接続部137が、本体部113のプローブハンドル154部分の中に収容されている。たとえば、1つまたは複数のチュービングユニオン140が、アンビリカルケーブル111のチュービング138を適当な内部チュービング139に接合するように構成されている。いくつかの事例において、チュービングユニオン140は、バーブ付き接続部を含むことが可能である。追加的に、チュービングユニオン140は、チュービングの2つのセクションの間に遮るものがなく漏出のない接続を提供するように構成されることが可能である。さらに、いくつかの事例において、クリンプリング141または他の支持メカニズムは、チュービングユニオン140とチュービング138、139との間の接続を補強するために使用されることが可能である。いずれの場合でも、FOC110は、アンビリカルケーブル111の入って来るチュービング138を通って、プローブハンドル154の中へ入り、チュービングユニオン140を通って、内部チュービング139の中へ入り、そこで、FOC110は、以前に開示されたように、光学的ボックス135に続く。
【0122】
追加的に、いくつかの事例において、スリーブ145は、チュービング138、139、FOC110、および/または接続部(たとえば、チュービングユニオン140、または、チュービング139もしくは他のコンポーネントの間の他のジャンクション)の上に据え付けられている。スリーブ145は、所与の接続またはチューブを断熱するか、補強するか、またはさらに保護するように構成されている任意の中実またはメッシュタイプのカプセル化チュービングまたはラップであることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、スリーブ145は、所与の用途に望まれる通りに、熱収縮チュービング、可撓性のメッシュチュービング、膨張可能なゴムチュービング、ヒートラップ断熱材、厚い発泡断熱材チュービングもしくはラッピング、または、任意の他の適切なタイプのスリーブを含むことが可能である。
【0123】
図示されているように、アンビリカルインターフェース118の中の補強支持カラー136は、プローブデバイス80の通常使用の間にアンビリカルケーブル111および本体部113のための物理的な構造体/支持体、位置付け特徴、およびストレインリリーフを提供するために含まれることが可能である。たとえば、本体部113のハンドルセクション127に進入するアンビリカルケーブル111のチュービング138は、カラー136を通過している。カラー136は、リブ特徴115を有しており、リブ特徴115は、本体部113の中の嵌合凹部特徴または溝部116の中に受け入れられている。嵌合特徴は、プローブ本体部113の中におよびプローブ本体部113に関してアンビリカルインターフェース118を位置付けし、物理的なストレインリリーフとしての役割を果たす。
【0124】
シール142は、追加的に、本体部113の物理的な構造体の端部の近くのプローブハンドル154の溝部の中に位置付けされることが可能である。いくつかの事例において、シール142は、Oリングであることが可能である。シール142は、保護メカニズムとしての役割を果たすように構成されており、保護メカニズムは、外来の汚染物質をシステムの中に入れないように構成されており、アンビリカルインターフェース118をプローブハンドル154の中で中心に置かれた状態に維持するように構成されている。いくつかの実施形態において、追加的なシーラント(たとえば、エポキシ)は、シール142のいずれかの側または両側において、本体部113(たとえば、プローブハンドル154)とアンビリカルインターフェース118との間の任意のギャップを充填するために使用され、外来の汚染物質の侵入をさらに防止することが可能である。
【0125】
図16A～図16Cは、アンビリカルケーブル111の近位端部128のさまざまな詳細図である。近位端部128は、アンビリカルインターフェース143(図16Bに示されている)を含み、そこでは、アンビリカルケーブル111が終了し、チュービング138がアンビリカルケーブル111から露出されている。アンビリカルインターフェース143は、アンビリカルケーブル111の端部を支持し、低温側冷却システム接続部121、高温側冷却システム接続部120、および、(図11に示されている)エンクロージャー81の中のCLG83へのCLGコネクター123に、ストレインリリーフを提供する役割を果たす。
【0126】
追加的に、プローブデバイス80からのワイヤー131(たとえば、温度センサーワイヤー)は、マルチピンコネクター125の中で終端するように構成されており、マルチピンコネクター125は、CCU84または他のデータ収集デバイス(図示せず)に直接的に接続するように構成されている。いくつかの事例において、マルチピンコネクター125は、複数の単一のピン接続デバイスであることが可能である。
【0127】
図16Cに最も良く示されているように、「T字」フィッティング103は、冷却システム戻りライン(たとえば、高温側99)および光ファイバーケーブル110の接合を促進させるように構成されている。いくつかの事例において、「T字」フィッティング103へのおよび「T字」フィッティング103からの接続を提供するチュービング接続部149は、(クリンプリング141と同様の)クリンプオンホルダー159を使用して補強され、スリーブ150によってカバーされている。
【0128】
コヒーレント光発生器コネクター123は、光ファイバーケーブルチューブ122の端部にあり、光ファイバーケーブル110は、CLGコネクター123まで延在しており、CLGコネクター123において終端している。光ファイバーケーブルチューブ122は、光ファイバーケーブルチューブ122の中にプラグ151をさらに含むことが可能であり、プラグ151は、CLGコネクター123に向けて流れる任意の循環冷却剤のフローをブロックし、代わりに冷却システム82の高温側99に向けた冷却剤のフローを強制するように構成されている。
【0129】
図17Aおよび図17Bは、例示的な実施形態による、光線療法システム200とともに使用するための閉ループ冷却システム動作スキームのフローチャートを描いている。動作スキームは、閉ループ冷却システムのパージ、充填、および通常動作のための異なる動作モードおよびプロセスフローを含む。図17Aは、異なるフローチャート記号およびそれらの代表的な意味を概説する、ダイアグラムの左手側におけるキーを含む。
【0130】
高いレベルにおいて、3つのスイムレーンは、さまざまなプロセスを3つのメイン制御サブプロセスに細分化している。それらのサブプロセスは、パージ/充填プロセス、メインシステム制御プロセス、および通常動作プロセスを含む。示されていないさまざまな追加的なサブプロセスまたはプロセスステップが、いくつかの実施形態の中へ組み込まれることが可能であり、他の実施形態は、より少ないプロセスおよび制御エレメントを有することが可能であるということが認識されるべきである。さらに、以下の説明は光線療法システム200に関係していることとなるが、同様のプロセスまたはスキームが、光線療法システム100にも同様に適用されることが可能であるということが認識されるべきである。以下の説明の中で、さまざまなプロセスフローステップに対応するテキストは、テキストの中で言及されるプロセスステップを強調するために大文字で表記されている。
【0131】
電源が投入されて完全に初期化されるとき(システムをオンにする)、CCU84は、冷却システム82がPBMTの適用のためのプローブデバイス80の冷却のために準備ができているかどうかを決定する(システムは準備できているか)。この決定は、それに限定されないが、システム圧力(システム圧力 - システムが加圧されているかどうか、および、加圧されている場合には、システム圧力はいくらか)、ユーザー入力(ユーザー入力 - 冷却の必要性を妨げるかまたはそれに影響を及ぼすものをユーザーが行っているか)、および、さまざまなステータス(既知のステータス - 解決される必要のあるエラーまたは他のシステムステータスメッセージが存在しているか?)を含む要因に基づく。システムが準備できていないということが決定される場合には(システムは準備できているか = 「いいえ」)、システムは、パージ/充填プロセスに進入する。
【0132】
パージ/充填プロセスは、パージまたは充填が必要とされるかどうかを決定することから始まる(パージ/充填は必要か)。パージまたは充填が必要とされない場合には(パージ/充填 = 「いいえ」)、ユーザーは、セットアップのために必要なアクションを完了するか、または、動作のためにシステム82を準備するために任意のエラー/メッセージを解決する(問題を解決する)必要がある。代替的に、パージまたは充填が必要とされる場合には(パージ/充填は必要か = 「はい」)、CCU84は、システム82を制御し、必要に応じて/指示の通りに、ユーザー入力によってパージ/充填プロセスフローを通って進行する。
【0133】
具体的には、パージまたは充填が必要とされる場合には、CCU84は、システム82がパージ/充填プロセスを進める準備ができているどうかを決定する(進める準備ができているか)。システム82が進める準備ができていない場合には(進める準備ができているか = 「いいえ」)、ユーザーは、システム82を進める準備をするために、任意のエラー/メッセージを解決する必要がある(問題を解決する)。システム82が進める準備ができている場合には(進める準備ができているか = 「はい」)、プロセスは、ユーザーが所望の圧力を設定する(所望の圧力を設定する)ことによって継続する。所望の圧力は、パージ/充填プロセスによって実現されることとなる閉ループ冷却システム82のターゲット圧力である。いくつかの事例において、所望の圧力は、それに限定されないが、意図された処置パラメーター、システム設定、または他の情報入力を含む、要因に基づいて、CCU84によって制御されることが可能である。他の事例において、所望の圧力は、予め特定された範囲の中のユーザー制御された設定であることが可能である。いくつかの事例において、所望の圧力設定は、CCU84によって電子圧力調整器91に送られる(電子圧力調整器)。いくつかの他の事例において、手動で制御される調整器が使用されることが可能である。
【0134】
次いで、電子圧力調整器設定が設定された所望の圧力とマッチすることを保証するために、補助圧力センサー(たとえば、圧力センサー92)によって、設定された所望の圧力が検証される(圧力が検証される)。電子圧力調整器設定が、設定された所望の圧力とマッチしない場合には、電子圧力調整器91は調節される(調整器を調節する)。いくつかの事例において、電子圧力調整器91を調節することは、設定された所望の圧力と電子圧力調整器設定との間の差を補償するためのCCU84による自動的なアクションである。
【0135】
電子圧力調整器設定が、設定された所望の圧力とマッチする場合には、CCU84は、冷却システム82の中のさまざまなソレノイドバルブ状態を設定し(ソレノイドバルブ状態を設定する)、それは、冷却システム82のパージ/充填プロセスを実行することを始めるための初期化アクションである可能性がある。たとえば、CCU84は、ソレノイドバルブ95を開くことによってベント経路101を開き(ベント開)、ベント109からの流出を強制するためにソレノイドバルブ94を閉じることによって通常の冷却剤流路を閉じ(流路閉)、冷却剤が冷却システム82に進入することを可能にするためにソレノイドバルブ93を開くことによって冷却剤入口経路を開く(入口開)ことが可能である。
【0136】
次いで、CCU84は、ポンプ108の稼働を開始し(ポンプの稼働を開始する)、システム82の中へのおよびシステム82を通る、ならびに、ベント109から外への、冷却剤のポンプ送りされるフローを始めることが可能である。CCU84は、システム82がパージ時間遅延にわたってパージしている状態でポンプ108を稼働し続けることが可能であり(パージ時間遅延)、パージ時間遅延は、システム82の中の任意の大気が完全にパージされることを可能にするために、システム82がポンプをオンに保持し、ベントを開に保持する、予め決定された(または、調節可能な)時間遅延である。
【0137】
パージ時間遅延の後に、CCU84は、ソレノイドバルブ状態をリセットすることが可能であり(ソレノイドバルブ状態を設定する)、ベント109につながるソレノイドバルブ95が閉じられ(ベント閉)、通常の流路の中のソレノイドバルブ94が開けられ(流路開)、システム82が圧力を構築し始めるようになっている。CCU84は、システム82が圧力構築遅延にわたって圧力を構築することを可能にすることができ(圧力構築遅延)、圧力構築遅延は、(質量流量計および/または他のセンシングデバイスによって読み取られるような)システム圧力が設定された所望の圧力に到達するまで継続する可変の遅延であることが可能である。
【0138】
システム圧力は、設定された所望の圧力が到達されるまで継続的にチェックされる(設定圧力が到達されたか)。設定された所望の圧力が到達されると、ソレノイドバルブ状態は、再びリセットされ(ソレノイドバルブ状態を設定する)、ソレノイドバルブ93が閉じられ(入口閉)、ポンプ108が停止され(ポンプの稼働を停止する)、システム82が「システムは準備できているか」決定に戻るようになっている(システムは準備できているか)。
【0139】
代替的に、システムが準備できているということが決定される場合には(システムは準備できているか = 「はい」)、通常動作プロセスに進入する(通常動作)。通常動作プロセスに進入すると、CCU84は、ソレノイドバルブ93、94、95がその通常の状態にあるという検証を実施することが可能である(ソレノイドバルブは通常状態にあるか)。すなわち、CCU84は、ソレノイドバルブ95が閉じられているかどうか(ベント閉)、ソレノイドバルブ94が開いているかどうか(流路開)、および、ソレノイドバルブ93が閉じられているかどうか(入口閉)をチェックする。ソレノイドのいずれかがその通常の状態にない場合には(ソレノイドバルブは通常状態にあるか = 「いいえ」)、CCU84は、ソレノイドバルブを正しい状態に設定する(バルブを設定する)。代替的に、ソレノイドバルブのすべてがその通常の状態にある場合には(ソレノイドバルブは通常状態にあるか = 「はい」)、CCU84は、通常動作プロセスを継続する。
【0140】
具体的には、CCU84は、次いで、冷却が光線療法システム200によって現在必要とされるかどうかを決定する(冷却は必要か)。冷却が必要でない場合には(冷却は必要か = 「いいえ」)、CCU84は、続行する前に、冷却が必要とされるのを保留または待機する(待機する)。冷却が必要である場合には(冷却は必要か - 「はい」)、CCU84は、ポンプ108を稼働することを開始し(ポンプ稼働を開始する)、熱交換器97とプローブデバイス80との間での閉ループ冷却システム82の中の冷却剤の循環フローを始める。
【0141】
ポンプ108を稼働している間に、CCU84は、動作の間に冷却システム82のさまざまなコンポーネントをモニタリングおよび調節する連続的なメンテナンスプロセスを自動的に実施し、(たとえば、さまざまな一体化された温度センサーおよび/または圧力センサーによって取得される)さまざまなフィードバックデータに基づいて、プローブデバイス80の設定された所望の圧力および温度を維持するように構成されることが可能である(モニタリングおよび調節する)。
【0142】
たとえば、CCU84は、光線療法システム200の中のさまざまな温度が高過ぎるかまたは低過ぎるかを決定することが可能であり(温度が高いか/低いか)、また、設定されたシステム動作パラメーターに関して温度が範囲外になった場合には、さまざまなシステムパラメーターを調節することが可能である。たとえば、温度が高過ぎるかまたは低過ぎるということを決定すると、CCU84は、次いで、温度が高いときに(高い)温度を減少させることを助けるためにポンプ速度を増加させることによって(ポンプ速度を増加させる)、または、温度が低いときに(低い)温度を増加させることを助けるためにポンプ速度を減少させることによって(ポンプ速度を減少させる)、ポンプ108のためのシステムパラメーターを調節するようにトリガーされることが可能である(パラメーターを調節する)。
【0143】
CCU84は、光線療法システム200の中のさまざまな圧力が高過ぎるかまたは低過ぎるかをさらに決定することが可能であり(圧力が高いか/低いか)、また、設定された所望の圧力から圧力が逸脱する場合には、さまざまなシステムパラメーターを調節し、その逸脱を補償するために閉ループ冷却システム圧力を調節することが可能である。たとえば、CCU84は、設定された所望の圧力から許容可能範囲を超えてシステム圧力が増加する場合には(高い)(それは、環境または冷却剤におけるフロー制限または変化に起因して起こる可能性がある)、システム圧力を減少させることが可能であり(圧力を減少させる)。圧力を減少させるために、CCU84は、少量の冷却剤をシステムからベントさせるためにソレノイドバルブ95を瞬間的に開けることによって、ベント開パルスを実施することが可能である(ベント開パルス)。ベント開パルスは、設定された所望の圧力が到達されるまで、1回実施されてもよく、または、数回繰り返されてもよい。
【0144】
代替的に、CCU84は、設定された所望の圧力から許容可能範囲を超えてシステム圧力が減少する場合には(低い)(それは、小さな漏出または他の環境的な変化またはシステム変化に起因して起こる可能性がある)、システム圧力を増加させることが可能である(圧力を増加させる)。圧力を増加させるために、CCU84は、少量の冷却剤を供給タンク88から冷却システム82の中へ入れるためにソレノイドバルブ93を瞬間的に開けることによって、入口開パルスを実施することが可能である(入口開パルス)。入口開パルスは、同様に、設定された所望の圧力が到達されるまで、1回実施されてもよく、または、数回繰り返されてもよい。
【0145】
CCU84は、冷却が必要である限り(冷却は必要か = 「はい」)、システムパラメーターをモニタリングおよび調節し続ける。しかし、冷却がもはや必要でなくなると(冷却は必要か = 「いいえ」)、CCU84は、ポンプ108を稼働することを停止するように構成されている(ポンプの稼働を停止する)。次いで、CCU84は、セッションが完了したかどうかを決定する(セッションは完了したか)。セッションが完了した場合には(セッションは完了したか = 「はい」)、CCU84は、次いで、システムをターンオフすることが可能であり、(システムをオフにする)、それによって、制御スキームを終了する。代替的に、セッションが完了していない場合には(セッションは完了したか = 「いいえ」)、CCU84は、準備状態決定ステップに戻ることが可能である(システムは準備できているか)。したがって、制御スキームは、後続のセッションのために繰り返すことが可能である。
【0146】
したがって、上記に議論されている制御スキームは、光線療法システム200(または、光線療法システム100)がさまざまなリアルタイム温度および圧力(プローブデバイス80(または、プローブデバイス1)に関して内部と外部の両方)をモニタリングすること、ならびに、システムの中のさまざまな場所において所望の圧力および温度を効果的に維持するためにシステム圧力および/または冷却剤流量を自動的に調節することを可能にするということが認識されるべきである。さらに、図17Aおよび図17Bにおいて具体的には言及されていないが、いくつかの事例において、CCU84は、所与の用途に望まれる通りに、システムの全体を通して取得されるさまざまな温度情報に基づいて、チラー106の温度を調節するようにさらに構成されることが可能であるということが認識されるべきである。
【0147】
図18は、例示的な実施形態による、図11を参照して上記に説明されている冷却剤フロー制御配置の例示的な実施形態の斜視図である。描かれているように、入口流路は、電子圧力調整器91、圧力センサー92、常時閉のソレノイドバルブ93、および逆止バルブ96を含む。図示されているように、圧力センサー92は、アダプター153を介して入口流路の中のT字フィッティング152の上に据え付けられることが可能である。したがって、供給タンク88からの冷却剤は、(矢印155によって示されているように)電子圧力調整器91に進入し、T字フィッティング152、常時閉のソレノイドバルブ93(それが選択的に開けられているとき)、および逆止バルブ96を通って流れ、上記に議論されているように、システムをチャージすることが可能である。
【0148】
閉ループ流路は、冷却剤ポンプ108、常時開のソレノイドバルブ94、および逆止バルブ96を含む。したがって、通常動作の間に、プローブデバイス80から戻る冷却剤は、(矢印157によって示されているように)ポンプ108に進入し、常時開のソレノイドバルブ94および逆止バルブ96を通って流れ、(矢印158によって示されているように)図18に描かれている制御セクションから熱交換器97へ流れる。上記に議論されているように、閉ループ流路を通って流れる冷却剤は、追加的に、フィルターおよび/もしくは乾燥デバイス104、質量流量計、ならびに/または、冷却剤(たとえば、CO2ガス)を測定または調節するための他のセンシングデバイス105を通過することが可能である。
【0149】
ベント経路101は、常時閉のソレノイドバルブ95および別の逆止バルブ96を含む。したがって、常時閉のソレノイドバルブ95が開けられるときに、冷却剤は、ソレノイドバルブ95および逆止バルブを通って自由に流れ、(矢印156によって示されているように)ベント109(図11に示されている)を通って外に流れることが可能である。
【0150】
したがって、本明細書で説明されているさまざまな光線療法システムは、対応するプローブデバイスのさまざまな光学的コンポーネントの効果的な冷却を可能にする。いくつかの事例において、この効果的な冷却は、光学的ボックスのコンポーネントを冷却するために、冷却剤(たとえば、CO2ガス)がハンドヘルド式のプローブの光学的ボックスに提供されることを可能にする冷却剤流路を含むことによって提供されることが可能である。これらの事例では、冷却剤流路は、冷却剤が収集スリーブの中へ排出されて最終的にプローブデバイスの外に排出されるときに、光学的ボックスの中に形成されたさまざまなチャネルを通して排出される冷却剤および対応するファイバー接続コンポーネントが、光学的ボックス出口部、拡散レンズ(たとえば、ボールレンズ)、対応するファイバー接続コンポーネント、および光ファイバーケーブルに沿って効果的に流れてそれらを冷却することを可能にすることができる。いくつかの他の事例において、プローブデバイスのさまざまなコンポーネントは、直接的に光学的ボックスを通って流れる冷却剤流路なしに実現されることが可能である。
【0151】
たとえば、特定の構成が本明細書で説明されてきたが、上記に議論されているシステムに対するさまざまな変更例および/または代替例が、本開示の範囲から逸脱することなく植え込まれることが可能であるということが認識されるべきである。たとえば、本明細書で説明されている光線療法システムは、冷却剤が特定の方向(たとえば、光学的ボックスの入口部を通って入り、ベント孔部および収集スリーブを通って退出する)に流れることを説明したが、いくつかの事例において、冷却剤フロー方向は、所与の用途に望まれる通りに、逆にされることが可能である。
【0152】
追加的に、いくつかの事例において、所与の用途に望まれる通りに、本明細書で議論されているさまざまなプローブの中の冷却剤流路は修正されることが可能であり、および/または、さまざまな追加的な冷却特徴が利用されることが可能である。たとえば、図3Cに示されているように、いくつかの事例において、プローブデバイス1は、追加的にまたは代替的に、1つもしくは複数のレンズ冷却特徴74、1つもしくは複数の光学的ボックス冷却特徴75、1つもしくは複数の埋め込まれた遠位端部冷却特徴76、および/または1つもしくは複数の外部冷却特徴77を含むことが可能である。
【0153】
いくつかの事例において、さまざまな冷却特徴74、75、76、77は、追加的な冷却剤経路を含むことが可能であり、追加的な冷却剤経路は、プローブデバイス1の冷却剤流路と流体連通しており、処置の間に、冷却剤が光学的ウィンドウレンズ21、光学的ボックス30、プローブデバイス1の遠位端部20、および/または、プローブデバイス1に隣接する外部エリアを通って流れて、直接的にそれに冷却を提供することを可能にする。たとえば、いくつかの事例において、1つまたは複数の入口部流体経路は、内部チュービング43からさまざまな冷却特徴74、75、76、77のうちのいずれかまたはすべてに延在することが可能であり、1つまたは複数の出口部流体経路は、さまざまな冷却特徴74、75、76、77のうちのいずれかまたはすべてから冷却剤収集スペース67に延在することが可能である。そうであるので、動作の間に、いくつかの事例において、冷却剤は、内部チュービング43から、1つまたは複数の入口部流体経路を通って、さまざまな冷却特徴74、75、76、77のうちのいずれかまたはすべてに流れることが可能である。次いで、冷却剤は、さまざまな冷却特徴74、75、76、77のうちのいずれかまたはすべてから、1つまたは複数の出口部流体経路を通って、冷却剤収集スペース67に流れることが可能である。いくつかの事例において、さまざまな冷却特徴を内部チュービング43および冷却剤収集スペース67に接続する流体経路は、冷却剤が光学的ボックスキャビティー31を完全にバイパスすることを可能にすることができる。そうであるので、いくつかの事例において、冷却剤入口ポート38は省略されることが可能であり、したがって、冷却剤は、動作の間に光学的ボックスキャビティー31に進入することを防止されることが可能である。冷却剤が光学的ボックスキャビティー31に進入することを防止することは、液体冷却剤がガス状の冷却剤の代わりに利用されるときに、光学的ボックスキャビティー31を通る光学的な伝送にとって有益である可能性がある。
【0154】
いくつかの事例において、1つまたは複数のレンズ冷却特徴74は、光学的ウィンドウレンズ21の中に埋め込まれている1つまたは複数の流体経路を含むことが可能である。たとえば、いくつかの事例において、レンズ冷却特徴74は、光学的ウィンドウレンズ21の中に埋め込まれて光学的ウィンドウレンズ21の周囲部の周りに延在している流体経路を含むことが可能である。埋め込まれた特徴として描かれているが、いくつかの事例において、1つまたは複数のレンズ冷却特徴74は、光学的ウィンドウレンズ21の外部表面に(たとえば、光学的ウィンドウレンズ21の周囲部の周りに)取り付けられている(たとえば、外部冷却特徴77と同様の)1つまたは複数の外部レンズ冷却特徴をさらに含むことが可能である。いずれのケースでも、レンズ冷却特徴74は、光学的ウィンドウレンズ21を直接的に冷却することが可能であり、いくつかの事例では、(たとえば、外部レンズ冷却特徴のケースでは)処置の間に患者組織を直接的に冷却することが可能である。
【0155】
いくつかの事例において、1つまたは複数の光学的ボックス冷却特徴75は、光学的ボックス30の中に埋め込まれている1つまたは複数の流体経路を含むことが可能である。たとえば、いくつかの事例において、光学的ボックス冷却特徴75は、光学的ボックス30の円周の周りの光学的ボックス30の側壁部の中に延在し、光学的ボックス30の側壁部の冷却を可能にすることができる。いくつかの事例において、光学的ボックス冷却特徴75は、光学的ボックス30の下側部分(たとえば、ファイバーフェルールボア70を含む光学的ボックス30の部分)の中へさらに延在し、動作の間に、ファイバーフェルール33、FOC14、および/または拡散レンズ32に冷却を提供することが可能である。
【0156】
いくつかの事例において、1つまたは複数の埋め込まれた遠位端部冷却特徴76は、プローブデバイス1の遠位端部20の中に埋め込まれている1つまたは複数の流体経路を含むことが可能である。たとえば、いくつかの事例において、埋め込まれた遠位端部冷却特徴76は、遠位端部20の円周の周りの遠位端部20の側壁部の中に延在し、遠位端部20の側壁部の冷却を可能にすることができる。埋め込まれた遠位端部冷却特徴76は、プローブデバイス1の遠位端部20のみの中に含まれるように示されているが、いくつかの事例では、埋め込まれた遠位端部冷却特徴76は、シャフト162の全体を通って延在し、所与の用途に望まれる通りに、シャフト162の軸線方向長さに沿って冷却を追加的に提供することが可能であるということが認識されるべきである。
【0157】
いくつかの事例において、1つまたは複数の外部冷却特徴77は、プローブデバイス1の遠位端部20の外部表面に取り付けられた1つまたは複数の流体経路を含むことが可能である。たとえば、いくつかの事例において、外部冷却特徴77は、遠位端部20の外部円周の周りに延在することが可能である。遠位端部20の半径方向外向きに面する表面の上に描かれているが、いくつかの事例では、外部冷却特徴77は、光学的ウィンドウレンズ21の周囲部の少なくとも一部分の周りにおいて、遠位端部20の軸線方向端部表面(すなわち、光学的ウィンドウレンズ21および外部温度センサー28の外部表面を含む表面)の上にさらに延在し、処置の間に患者組織に直接的な冷却を提供することが可能である。
【0158】
そのうえ、プローブデバイス1が経皮的な光療法を患者の皮膚に送達するために使用されるケースにおいて、いくつかの事例では、外部冷却特徴77のうちの1つまたは複数は、冷却剤(たとえば、CO2ガス)を患者の皮膚の表面の上に吐出し、処置の間に組織を直接的に冷却するように構成されることが可能である。これらの事例のうちのいくつかでは、1つまたは複数の外部冷却特徴77は、同じ冷却システム(たとえば、冷却システム9)または別個の冷却システムを介して冷却剤を受け入れることが可能である。いくつかの事例において、患者の皮膚を直接的に冷却することは、プローブデバイス1の中の内部冷却のみと比較して、より高い強度の光療法処置を可能にすることができる。そのうえ、いくつかの事例において、患者の皮膚の表面の上に冷却剤を吐出するように構成されている外部冷却特徴77のうちの1つまたは複数は、(たとえば、プローブデバイス1が患者キャビティーの中で利用されるときに冷却剤の吐出を防止するために)冷却剤の選択的な吐出を可能にする制御可能な外部開口部(たとえば、CCU10を介して制御可能である)を有することが可能である。
【0159】
追加的にまたは代替的に、いくつかの事例において、さまざまな冷却特徴74、75、76、77のうちのいずれかまたはすべては、代わりに、1つまたは複数の熱電冷却エレメントを含むことが可能であり、1つまたは複数の熱電冷却エレメントは、処置の間に、光学的ウィンドウレンズ21、光学的ボックス30、プローブデバイス1の遠位端部20、および/または、プローブデバイス1に隣接する外部エリアを熱電的に冷却するように構成されている。たとえば、いくつかの事例において、さまざまな熱電冷却エレメントのいずれかは、一体化された電子機器16と通信していることが可能であり、したがって、CCU10(または、CCU84)によってワイヤレスに制御され、動作の間にプローブデバイス1のさまざまなコンポーネントをアクティブに冷却することが可能である。
【0160】
いくつかの事例において、図3Aに示されているように、外部チルド用ブランケット78は、プローブデバイス1とともに利用され、プローブデバイス1の遠位端部20およびシャフト162に外部冷却を提供するとともに、処置の間に患者組織に直接的な冷却を提供することが可能である。図示されているように、いくつかの事例において、外部チルド用ブランケット78は、プローブデバイス1の遠位端部20およびシャフト162の上にスライドされるように構成されることが可能である。いくつかの事例において、外部チルド用ブランケット78は、同様に、外部チルド用ブランケット78の中のさまざまな流体チャネルを通過する流れる冷却剤を使用して冷却されることが可能である。いくつかの他の事例において、外部チルド用ブランケット78は、1つまたは複数の熱電冷却エレメントを使用してチルドされることが可能である。さらに、いくつかの事例において、外部チルド用ブランケット78は、アパーチャーを含むことが可能であり、アパーチャーは、処置の間に光療法が邪魔されないことを可能にするために、光学的ウィンドウレンズ21と整合するように構成されている。
【0161】
いくつかの事例において、冷却剤自体は、処置の間に冷却を提供することに加えて、レーザーエネルギーを方向付けるために利用されることが可能である。たとえば、いくつかの事例において、光療法(たとえば、コヒーレント光)は、FOC14(または、その遠位部分)の代わりに使用される内部反射性の冷却剤経路(たとえば、内部反射性の冷却剤チューブ)を通してガイドされることが可能である。これらの事例のうちのいくつかでは、冷却剤バイパスチャネル79は、(たとえば、図3Cに示されているように)内部チュービング43と内部反射性の冷却剤チューブの遠位端部との間に含まれ、光学的ボックスキャビティー31に進入することなしに、内部チュービング43から、冷却剤バイパスチャネル79を通って、内部反射性の冷却剤チューブの遠位端部の中へ、冷却剤が流れることを可能にすることができる。そうであるので、いくつかの事例において、プローブデバイス1は、FOC14を含まなくてもよい。
【0162】
追加的に、本明細書で説明されているさまざまな冷却システムは、ハンドヘルド式の光線療法デバイスを利用する光線療法システムを参照して議論されて示されてきたが、いくつかの実施形態では、本明細書で説明されている冷却システムは、所与の用途に望まれる通りに、さまざまな他のハンドヘルド式のデバイス、プローブ、ハンドピース、および/または他の療法デバイス(たとえば、非ハンドヘルド式のデバイス)を利用するさまざまな他の光処置、光線療法、PBMT、低レベル光療法、光線力学的療法、および/またはレーザー理学療法システムの中に実装されることが可能であるということが認識されるべきである。たとえば、いくつかの事例において、本明細書で説明されているさまざまな冷却システムは、内視鏡のおよび/または管腔内視鏡のPBMTデバイスまたは装置を冷却するために、PBMTシステムの中に実装されることが可能である。
【0163】
本明細書で説明されているように、本開示の1つの実施形態は、冷却システム、コヒーレント光発生器、および療法プローブデバイスを含む光線療法を投与するためのシステムに関する。冷却システムは、冷却剤を選択的に循環させるように構成されている。コヒーレント光発生器は、コヒーレント光のビームを作り出すように構成されている。療法プローブデバイスは、シャフトの遠位端部において光学的ボックスを含む。療法プローブデバイスは、光ファイバーケーブルをさらに含み、光ファイバーケーブルは、シャフトを通って光学的ボックスまで延在しており、コヒーレント光のビームを、コヒーレント光発生器から、光ファイバーケーブルを通って、ビームを拡散させる光学的ボックスの中へ伝送し、そして、療法プローブデバイスの先端部における光学的ウィンドウレンズを通して外に伝送するように構成されている。療法プローブデバイスは、冷却剤流路をさらに含む。冷却剤流路は、流量発生メカニズムまたは冷却システムのコンポーネントの中で生じ、入って来る冷却剤排出チューブを通って、療法プローブデバイスのシャフトを通って、光学的ボックスのチャンバーの中へおよびそれを通って継続および延在している。冷却剤流路は、光ファイバーケーブルを少なくとも部分的に包む。
【0164】
本開示は、さまざまな動作を達成するための任意の機械可読媒体の上の方法、システム、およびプログラム製品を企図している。本開示の実施形態は、既存のコンピュータープロセッサーを使用して、または、このために組み込まれたもしくは別の目的のために組み込まれた、適当なシステムのための専用コンピュータープロセッサーによって、または、ハードワイヤー型システムによって、実装されることが可能である。本開示の範囲の中の実施形態は、記憶された機械実行可能なインストラクションまたはデータ構造体を担持するかまたは有するための機械可読媒体を含むプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、汎用もしくは専用コンピューター、または、プロセッサーを備えた他の機械によってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であることが可能である。例として、そのような機械可読媒体は、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM、または他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気ストレージデバイス、または任意の他の媒体を含むことが可能であり、それは、機械実行可能なインストラクションまたはデータ構造体の形態の所望のプログラムコードを担持または記憶するために使用されることが可能であり、また、それは、汎用もしくは専用コンピューター、または、プロセッサーを備えた他の機械によってアクセスされることが可能である。情報が、ネットワークまたは別の通信接続(ハードワイヤー型、ワイヤレス、または、ハードワイヤー型もしくはワイヤレスの組み合わせのいずれか)で機械に移送または提供されるときに、機械は、その接続を機械可読媒体として適正に見なす。したがって、任意のそのような接続は、機械可読媒体と適正に呼ばれる。上記の組み合わせも、機械可読媒体の範囲の中に含まれる。機械実行可能なインストラクションは、たとえば、汎用コンピューター、専用コンピューター、または専用処理機械が特定の機能または機能のグループを実施することを引き起こすインストラクションおよびデータを含む。
【0165】
図は、方法ステップの特定の順序を示している可能性があるが、ステップの順序は、描かれているものとは異なる可能性がある。また、2つ以上のステップが、同時にまたは部分的に同時に実施されることも可能である。そのような変形例は、選択されるソフトウェアおよびハードウェアシステムに依存することとなり、また、設計者の選択に依存することとなる。すべてのそのような変形例は、本開示の範囲の中にある。同様に、ソフトウェア実装形態は、さまざまな接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、および決定ステップを達成するためのルールベースのロジックおよび他のロジックを備えた標準的なプログラミング技法によって達成されることが可能である。
【0166】
また、「または」という用語は、その包含的な意味で(および、その排他的な意味ではなく)使用されており、たとえば、エレメントのリストを接続するために使用されるときには、「または」という用語は、リストの中のエレメントのうちの1つ、いくつか、またはすべてを意味するようになっている。「X、Y、およびZのうちの少なくとも1つ」という語句などのような接続的な言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語などが、X、Y、Z、XおよびY、XおよびZ、YおよびZ、または、X、Y、およびZのいずれかである可能性があるということを伝えるために一般的に使用されるものとして文脈とともに理解される。したがって、そのような接続的な言語は、特定の実施形態が、Xのうちの少なくとも1つ、Yのうちの少なくとも1つ、およびZのうちの少なくとも1つがそれぞれ存在することを必要とすることを暗示することを一般的に意図するものではない。
【0167】
さまざまな態様および実施形態が本明細書で開示されてきたが、他の態様および実施形態も当業者に明らかであることとなる。本明細書で開示されているさまざまな態様および実施形態は、図示の目的のためのものであり、限定するものであることを意図するものではなく、真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示されている。
【符号の説明】
【0168】
1 プローブデバイス
2 アンビリカルケーブル
3 「Y字」ジャンクション
4 冷却剤接続コンポーネント
5 光ファイバーケーブル(FOC)接続コンポーネント
6 コヒーレント光発生器(CLG)
7 冷却システム出口チューブ
8 冷却システム入口チューブ
9 冷却システム
10 コンピューター制御ユニット(CCU)
11 保護シース
12 ワイヤレスネットワークインターフェース
13 エンクロージャー
14 光ファイバーケーブル(FOC)
15 保護シース
16 一体化された電子機器
17 内部冷却剤入口チューブ
18 内部冷却剤出口チューブ
19 収集スリーブ
20 遠位端部
21 光学的ウィンドウレンズ
22 チュービングジャンクション
23 近位端部
24 ストレインリリーフカラー
25 上部カバー
26 底部カバー
27 端部キャップ
28 外部温度センサー
29 ワイヤー
30 光学的ボックス
31 光学的ボックスキャビティー
32 拡散レンズ
33 ファイバーフェルール
34 ファイバーリテンションナット
35 断熱スリーブ
36 チュービングジャンクション
37 シーリングエレメント
38 入口ポート
39 外部冷却剤入口チューブ
40 外部冷却剤出口チューブ
41 プローブ内部チューブ端部接続部
42 プローブ外部チューブ端部接続部
43 内部チュービング
44 リング
45 ベース溝部
46 セットスクリュー
47 ベントポート
48 開口部
49 応力スリーブ
50 ファイバーボア
51 レンズシート部
52 チュービング
53 ウォーターチラー
54 水タンク
55 コイル熱交換器
56 冷却モジュール
57 温度センサー
58 質量流量計
59 フィルター-デシケーター
60 パージバルブ
61 4方バルブ
62 過圧リリーフバルブ
63 タンク出口圧力調整器
64 ポンプ
65 冷却剤タンク
66 ファイバーリテンションスクリュー孔部
67 収集スペース
68 リテイニングリング
69 外部ネジ山
70 ファイバーフェルールボア
71 シート部
72 内部温度センサー
73 ハンドル
74 レンズ冷却特徴
75 光学的ボックス冷却特徴
76 埋め込まれた遠位端部冷却特徴
77 外部冷却特徴
78 外部チルド用ブランケット
79 冷却剤バイパスチャネル
80 プローブデバイス
81 エンクロージャー
82 冷却システム
83 コヒーレント光発生器(CLG)
84 コンピューター制御ユニット(CCU)
85 第1の一体化されたモジュール
86 第2の一体化されたモジュール
87 第3の一体化されたモジュール
88 供給タンク
89 タンク調整器
90 入口経路
91 電子圧力調整器
92 圧力センサー
93 ソレノイドバルブ
94 ソレノイドバルブ
95 ソレノイドバルブ
96 逆止バルブ
97 熱交換器
98 遠位端部
99 高温側
100 光線療法システム
101 ベント経路
102 クイック接続フィッティング
103 T字フィッティング
104 フィルターおよび/または乾燥デバイス
105 センシングデバイス
106 チラー
107 チュービング
108 冷却剤ポンプ
109 ベント
110 光ファイバーケーブル
111 アンビリカルケーブル
112 内部コンポーネント
113 本体部
114 ジャンクションアッセンブリ
115 リブ特徴
116 溝部
117 クリンプオンクランプ
118 アンビリカルインターフェース
119 滅菌コンポーネント
120 高温側冷却システム接続部
121 低温側冷却システム接続部
122 光ファイバーケーブルチューブ
123 コヒーレント光発生器コネクター
125 マルチピンコネクター
126 遠位端部
127 ハンドルセクション
128 近位端部
129 光学的ウィンドウレンズ(OWL)
130 外部温度センサー
131 ワイヤー
132 ピン/孔部特徴
133 リブ/溝部特徴
134 コンプライアントガスケット
135 光学的ボックス
136 補強支持カラー
137 接続部
138 チュービング
139 内部チュービング
140 チュービングユニオン
141 クリンプリング
142 シール
143 アンビリカルインターフェース
145 スリーブ
149 チュービング接続部
150 スリーブ
151 プラグ
152 T字フィッティング
153 アダプター
154 プローブハンドル
155 矢印
156 矢印
157 矢印
158 矢印
159 クリンプオンホルダー
160 低温側
161 グリップ部分
162 シャフト
163 内部リップ
164 フェルール係合リップ
165 リテンションナット係合リッジ
166 軸線方向チャネル
167 ウィング付き先端部
200 光線療法システム
2 アンビリカルケーブル
3 「Y字」ジャンクション
4 冷却剤接続コンポーネント
5 光ファイバーケーブル(FOC)接続コンポーネント
6 コヒーレント光発生器(CLG)
7 冷却システム出口チューブ
8 冷却システム入口チューブ
9 冷却システム
10 コンピューター制御ユニット(CCU)
11 保護シース
12 ワイヤレスネットワークインターフェース
13 エンクロージャー
14 光ファイバーケーブル(FOC)
15 保護シース
16 一体化された電子機器
17 内部冷却剤入口チューブ
18 内部冷却剤出口チューブ
19 収集スリーブ
20 遠位端部
21 光学的ウィンドウレンズ
22 チュービングジャンクション
23 近位端部
24 ストレインリリーフカラー
25 上部カバー
26 底部カバー
27 端部キャップ
28 外部温度センサー
29 ワイヤー
30 光学的ボックス
31 光学的ボックスキャビティー
32 拡散レンズ
33 ファイバーフェルール
34 ファイバーリテンションナット
35 断熱スリーブ
36 チュービングジャンクション
37 シーリングエレメント
38 入口ポート
39 外部冷却剤入口チューブ
40 外部冷却剤出口チューブ
41 プローブ内部チューブ端部接続部
42 プローブ外部チューブ端部接続部
43 内部チュービング
44 リング
45 ベース溝部
46 セットスクリュー
47 ベントポート
48 開口部
49 応力スリーブ
50 ファイバーボア
51 レンズシート部
52 チュービング
53 ウォーターチラー
54 水タンク
55 コイル熱交換器
56 冷却モジュール
57 温度センサー
58 質量流量計
59 フィルター-デシケーター
60 パージバルブ
61 4方バルブ
62 過圧リリーフバルブ
63 タンク出口圧力調整器
64 ポンプ
65 冷却剤タンク
66 ファイバーリテンションスクリュー孔部
67 収集スペース
68 リテイニングリング
69 外部ネジ山
70 ファイバーフェルールボア
71 シート部
72 内部温度センサー
73 ハンドル
74 レンズ冷却特徴
75 光学的ボックス冷却特徴
76 埋め込まれた遠位端部冷却特徴
77 外部冷却特徴
78 外部チルド用ブランケット
79 冷却剤バイパスチャネル
80 プローブデバイス
81 エンクロージャー
82 冷却システム
83 コヒーレント光発生器(CLG)
84 コンピューター制御ユニット(CCU)
85 第1の一体化されたモジュール
86 第2の一体化されたモジュール
87 第3の一体化されたモジュール
88 供給タンク
89 タンク調整器
90 入口経路
91 電子圧力調整器
92 圧力センサー
93 ソレノイドバルブ
94 ソレノイドバルブ
95 ソレノイドバルブ
96 逆止バルブ
97 熱交換器
98 遠位端部
99 高温側
100 光線療法システム
101 ベント経路
102 クイック接続フィッティング
103 T字フィッティング
104 フィルターおよび/または乾燥デバイス
105 センシングデバイス
106 チラー
107 チュービング
108 冷却剤ポンプ
109 ベント
110 光ファイバーケーブル
111 アンビリカルケーブル
112 内部コンポーネント
113 本体部
114 ジャンクションアッセンブリ
115 リブ特徴
116 溝部
117 クリンプオンクランプ
118 アンビリカルインターフェース
119 滅菌コンポーネント
120 高温側冷却システム接続部
121 低温側冷却システム接続部
122 光ファイバーケーブルチューブ
123 コヒーレント光発生器コネクター
125 マルチピンコネクター
126 遠位端部
127 ハンドルセクション
128 近位端部
129 光学的ウィンドウレンズ(OWL)
130 外部温度センサー
131 ワイヤー
132 ピン/孔部特徴
133 リブ/溝部特徴
134 コンプライアントガスケット
135 光学的ボックス
136 補強支持カラー
137 接続部
138 チュービング
139 内部チュービング
140 チュービングユニオン
141 クリンプリング
142 シール
143 アンビリカルインターフェース
145 スリーブ
149 チュービング接続部
150 スリーブ
151 プラグ
152 T字フィッティング
153 アダプター
154 プローブハンドル
155 矢印
156 矢印
157 矢印
158 矢印
159 クリンプオンホルダー
160 低温側
161 グリップ部分
162 シャフト
163 内部リップ
164 フェルール係合リップ
165 リテンションナット係合リッジ
166 軸線方向チャネル
167 ウィング付き先端部
200 光線療法システム
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【国際調査報告】