медицинское устройство, использующее гибкие осветительные конструкции, и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Медицинское устройство, пригодное для облучения, по меньшей мере, участка полости тела, при этом устройство содержит:

удлиненный гибкий элемент, имеющий дистальный конец и проксимальный конец, при этом, по меньшей мере, участок удлиненного гибкого элемента выполнен по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться и перемещаться внутри полости тела;

множество излучателей света, причем излучатели света электрически соединены между собой без применения проводных соединений и выполняют функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения; и

полимерный корпусной участок, заключающий множество излучателей света, причем, по меньшей мере, участок полимерного корпусного участка является, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в указанном, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения, и полимерный корпусной участок выполнен по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться и перемещаться внутри полости тела и устанавливаться вблизи проксимального конца удлиненного гибкого элемента, для перемещения в полости тела, при перемещении удлиненного гибкого элемента,

при этом излучатели света распределены вдоль, по меньшей мере, участка длины полимерного корпусного участка, следующие подряд соседние излучатели света расположены взаимно противоположно и с частичным перекрытием, причем каждый из множества излучателей света имеет, по меньшей мере, два вывода, и указанные выводы соответственно примкнуты к соответствующему выводу предшествующего из излучателей света и соответствующему выводу последующего из излучателей света без какой-либо промежуточной электрической трассы.

2. Медицинское устройство по п.1, в котором каждый из множества излучателей света обладает главной оптической осью излучения.

3. Медицинское устройство по п.2, в котором главная оптическая ось излучения первого из множества излучателей света имеет иное направление, чем главная оптическая ось излучения другого из множества излучателей света.

4. Медицинское устройство по п.2, в котором главная оптическая ось излучения, по меньшей мере, некоторых из излучателей света диаметрально противоположна главной оптической оси излучения следующих подряд соседних излучателей света.

5. Медицинское устройство по п.1, в котором полимерный корпусной участок является цилиндрическим с продольной осью.

6. Медицинское устройство по п.5, в котором излучатели света распределены по спирали вокруг продольной оси цилиндрического полимерного корпусного участка.

7. Медицинское устройство по п.1, в котором удлиненный гибкий элемент представляет собой корпус катетера.

8. Медицинское устройство по п.7, в котором корпус катетера содержит внутренний участок, который, по меньшей мере, частично вмещает полимерный корпусной участок.

9. Медицинское устройство по п.8, в котором, по меньшей мере, участок корпуса катетера является, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения множества излучателей света.

10. Медицинское устройство по п.1, в котором удлиненный гибкий элемент представляет собой направитель, и полимерный корпусный участок физически соединен с направителем.

11. Медицинское устройство по п.1, в котором удлиненный гибкий элемент представляет собой корпус катетера, и полимерный корпусной участок имеет ровную внешнюю поверхность, при этом медицинское устройство дополнительно содержит:

расширяемый элемент, физически соединенный для перемещения в полости тела с полимерным корпусным участком и функционально предназначенный для расширения между расширенной конфигурацией и нерасширенной конфигурацией.

12. Медицинское устройство по п.1, в котором удлиненный гибкий элемент содержит полимер, и как полимерный корпусной участок, так и удлиненный гибкий элемент являются участками монолитной конструкции.

13. Медицинское устройство по п.1, в котором полимерный корпусной участок представляет собой, по существу, монолитный цилиндр.

14. Способ создания медицинского устройства, пригодного для облучения, по меньшей мере, участка полости тела, при этом способ заключается в том, что:

электрически соединяют множество излучателей света без применения проводных соединений, причем излучатели света выполняют функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения, причем каждый из множества излучателей света имеет, по меньшей мере, два вывода, и электрическое соединение множества излучателей света без применения проводных соединений заключается в непосредственной стыковке выводов излучателей света с соответствующим выводом, по меньшей мере, одного следующего подряд соседнего излучателя света с помощью электропроводящего адгезива и без какой-либо промежуточной электрической трассы, при расположении излучателей света взаимно противоположно с частичным перекрытием;

заключают множество излучателей света в полимерный корпусной участок, выполненный по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться в полость тела, причем, по меньшей мере, участок полимерного корпусного участка является, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения; и

физически соединяют полимерный корпусной участок с удлиненным гибким элементом, выполненным по габаритам для, по меньшей мере, частичного вмещения в полость тела.

15. Способ по п.14, в котором электрическое соединение множества излучателей света без применения проводных соединений заключается в электрическом соединении каждого из положительных выводов излучателей света с отрицательным выводом следующего подряд соседнего излучателя света, причем множество излучателей света электрически соединено по последовательной схеме.

16. Способ по п.14, в котором заключение множества излучателей света в полимерный корпусной участок содержит заключение множества излучателей света в цилиндрический полимерный корпусной участок, имеющий продольную ось и ровную внешнюю поверхность.

17. Способ по п.16, дополнительно содержащий этап, заключающийся в том, что:

распределяют по спирали излучатели света вокруг продольной оси цилиндрического полимерного корпусного участка перед заключением множества излучателей света в полимерный корпусной участок.

18. Способ по п.14, в котором физическое соединение полимерного корпусного участка с удлиненным гибким элементом заключается в физическом соединении полимерного корпусного участка с катетером.

19. Способ по п.14, в котором физическое соединение полимерного корпусного участка с удлиненным гибким элементом заключается в физическом соединении полимерного корпусного участка с направителем для катетера.

20. Медицинское устройство, пригодное для облучения, по меньшей мере, участка полости тела, при этом устройство содержит:

множество излучателей света, соединенных между собой без применения подложки, на которой расположены трассы, и выполняют функцию излучения электромагнитного излучения;

множество межкомпонентных соединителей, соединяющих вместе излучатели света, причем каждый из межкомпонентных соединителей соединен с выводом одного из излучателей света и соединен с выводом другого из излучателей света; и

полимерный корпусный участок, заключающий множество излучателей света, причем, по меньшей мере, участок полимерного корпусного участка является, по меньшей мере частично прозрачным для электромагнитного излучения от излучателей света, и полимерный корпусный участок выполнен по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться и перемещаться внутри полости тела.

21. Медицинское устройство по п.20, в котором каждый следующий подряд излучатель света ориентирован в противоположном направлении от последовательно соседнего излучателя света.

22. Медицинское устройство по п.20, в котором излучатели света расположены так, что главные оптические оси соответствующих излучателей света ориентированы в более чем двух направлениях.

23. Медицинское устройство по п.20, в котором излучатели света расположены по спирали.

24. Медицинское устройство по п.20, в котором излучатели света расположены для обеспечения облучения по всем 360°.

25. Медицинское устройство по п.20, в котором излучатели света распределены по спирали вокруг продольной оси цилиндрического полимерного корпусного участка.

Описание изобретения к патенту

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам, пригодным для медицинской диагностики и лечения, в частности диагностики и лечения в полости тела, например фототерапевтическим методам лечения, когда облучают участок полости.

Описание предшествующего уровня техники

В последние годы большое число исследований касалось фототерапевтических и, в частности, фотореактивных методов лечения. Данные методы лечения обычно заключаются в возбуждении соединений фотореактивного класса (т.е. «фотосенсибилизаторов»), которые убивают болезненную или нежелательную ткань. Фотосенсибилизаторы обычно активируются облучением светом, по меньшей мере, одной конкретной длины волны (т.е. длины волны возбуждения) и применяются при фотодинамической терапии (PDT). Применимы различные длины волн, в зависимости от конкретного фотосенсибилизатора, например применимы длины волн электромагнитного излучения в видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом участках электромагнитного спектра.

Чтобы активировать фотосенсибилизаторы для лечения намеченной ткани при многих заболеваниях глаз, сердечных, онкологических и других заболеваниях, обычно применяют такие излучатели света, как лазеры, излучающие подходящую длину волны возбуждения. Например, при старческой дегенерации желтого пятна (AMD), глаукоме и/или диабетической ретинопатии (DR) фотосенсибилизаторы можно использовать для подавления образования или замедления прогрессирования такого заболевания, признаком которого обычно является быстрый неконтролируемый рост сосудов (т.е. «неоваскуляризация») внутри болезненной глазной ткани и сопутствующая концентрация субретинальной жидкости.

Двумя важными и взаимосвязанными компонентами системы фотореактивного лечения являются фотосенсибилизатор и источник возбуждающего света и устройство для надлежащего подведения света к намеченной ткани. Традиционные подходы к PDT являются проблематичными с точки зрения требований к облучению светом с заданными интенсивностями, продолжительностью, формой и синхронизацией по времени, когда в болезненной ткани присутствуют фотосенсибилизаторы. Неточно созданное облучение, например облучение неправильного направления или неправильной формы, может вызвать непредсказуемые последствия. Соответственно, надлежащее медицинское устройство для обеспечения облучения полости тела, которое подходит к излечиваемому органу, может быть важным фактором успешного лечения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются медицинские устройства, в которых применяются гибкие устройства или конструкции, пригодные при лечении людей методами фототерапии, в частности внутриполостной, внутрисосудистой или внутритканевой фотореактивной терапии. Каждое данное устройство содержит множество конструкций, которые или излучают свет, или содержат излучатели света, и конструкции расположены с примыканием между собой для обеспечения компактности устройства.

В одном варианте осуществления медицинское устройство, пригодное для облучения, по меньшей мере, участка полости тела, содержит: удлиненный гибкий элемент, имеющий дистальный конец и проксимальный конец, при этом, по меньшей мере, участок удлиненного гибкого элемента выполнен по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться и перемещаться внутри полости тела; множество излучателей света, причем излучатели света электрически соединены между собой без применения проводных соединений взаимно противоположно и с частичным перекрытием и выполняют функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения; и полимерный корпусной участок, заключающий множество излучателей света, причем, по меньшей мере, участок полимерного корпусного участка является, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения, и полимерный корпусной участок выполнен по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться и перемещаться внутри полости тела и устанавливаться вблизи проксимального конца удлиненного гибкого элемента, который должен перемещаться в полости тела, при перемещении удлиненного гибкого элемента. Излучатели света обладают главной оптической осью излучения, которую можно ориентировать, по меньшей мере, в двух разных направлениях. Медицинское устройство может содержать расширяемый элемент, физически соединенный для перемещения в полости тела с полимерным корпусным участком и функционально предназначенный для расширения/сжатия между расширенной конфигурацией и нерасширенной конфигурацией. В некоторых вариантах осуществления излучатели света могут быть расположены по спирали.

В другом варианте осуществления способ создания медицинского устройства, пригодного для облучения, по меньшей мере, участка полости тела, заключается в том, что: электрически соединяют множество излучателей света без применения проводных соединений взаимно противоположно и с частичным перекрытием, при этом излучатели света выполняют функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волны излучения; заключают множество излучателей света в полимерный корпусной участок, выполненный по габаритам и размерам так, чтобы вмещаться в полость тела, причем, по меньшей мере, участок полимерного корпусного участка является, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения; и физически соединяют полимерный корпусной участок с удлиненным гибким элементом, выполненным с размером для, по меньшей мере, частичного вмещения в полость тела. Способ может дополнительно включать в себя распределение по спирали излучателей света вокруг продольной оси цилиндрического полимерного корпусного участка перед заключением множества излучателей света в полимерный корпусной участок.

Излучатели света могут быть расположены на подходящем расстоянии друг от друга, чтобы полимерный корпусной участок мог изгибаться. Излучатели света могут допускать электрическое подсоединение к источнику питания для активации либо всей матрицей, либо группами излучателей света или камер излучателей света, либо отдельными камерами излучателей света. В одном варианте осуществления схема расположения допускает излучение света в противоположных направлениях из полимерного корпусного участка.

В каждом из вариантов осуществления существует много возможных вариантов перестановки конструктивных схем и много вариантов перестановки электрической активации в виде либо отдельных конструкций, либо групп.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах одинаковые позиции обозначают аналогичные элементы или действия. Размеры и относительные положения элементов на чертежах необязательно приведены в масштабе. Например, не в масштабе представлены формы различных элементов и углы, и некоторые из данных элементов произвольно увеличены и расположены для повышения удобочитаемости чертежа. Кроме того, конкретные формы элементов изображены без намерения передачи тем самым какой-либо информации о фактической форме конкретных элементов и выбраны исключительно для облегчения различения на чертежах.

Фиг.1 - местный вид сбоку традиционной конструкции излучателя света, использующей несколько излучателей света, которые подсоединены проводами к электропроводящей дорожке или трассе на гибкой подложке.

Фиг.2 - схема окружающей среды, в которой применяется медицинская облучающая система для обеспечения облучения на участке тела в соответствии с одним представленным вариантом осуществления, при этом облучающая система содержит контроллер, удлиненный гибкий элемент и множество излучателей света, герметизированных в полимерном корпусном участке.

Фиг.3 - вид в изометрии справа, спереди, сверху излучателя света типа SMT (с установкой по технологии поверхностного монтажа)/SMD (прибора для поверхностного монтажа) в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.4 - вид в изометрии справа, спереди, сверху излучателя света типа SMT/SMD в соответствии с другим изображенным вариантом осуществления.

Фиг.5 - вид в изометрии слева, спереди, сверху излучателя света типа SMT/SMD, показанного на фиг.4.

Фиг.6А - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном корпусном участке, со следующими подряд излучателями света, расположенными взаимно противоположно, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.6В - местный вид в разрезе, перпендикулярный виду на фиг.6А.

Фиг.6С - вид с торца множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, показанном на фиг.6А и 6В.

Фиг.7 - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, со следующими подряд излучателями света, расположенными взаимно противоположно и с взаимным перекрытием и электрически соединенными задними стенками, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.8А - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, со следующими подряд излучателями света, расположенными взаимно противоположно и электрически соединенными последовательно один с другим посредством электропроводящей дорожки или трассы, содержащейся на гибкой подложке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.8В - вид сверху в плане гибкой подложки с фиг.8А, изображающий одну из электропроводящих дорожек или трасс.

Фиг.8С - вид снизу в плане гибкой подложки с фиг.8А, изображающий еще одну из электропроводящих дорожек или трасс.

Фиг.8D - вид с торца гибкой подложки с фиг.8С и 8D, изображающий две электропроводящих дорожки или трассы и сквозное межсоединение через подложку.

Фиг.9 - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, со следующими подряд наборами излучателей света, расположенными взаимно противоположно и электрически соединенными последовательно один с другим посредством электропроводящей дорожки или трассы, содержащейся на гибкой подложке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.10 - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, с излучателями света, электрически соединенными в два отдельных набора, которые расположены взаимно противоположно, причем излучатели света в каждом наборе электрически соединены последовательно один с другим посредством электропроводящей дорожки или трассы, содержащейся на гибкой подложке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.11А - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, с излучателями света, расположенными по спирали один относительно другого и электрически соединенными посредством множества электропроводящих дорожек или трасс, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.11В - вид с торца излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке с фиг.11А.

Фиг.12 - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента, содержащего приемную часть соединителя, выполненную в размере для, по меньшей мере, частичного вмещения множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.13 - местный вид в разрезе монолитной конструкции, содержащей удлиненный гибкий элемент и множество излучателей света, в гибком полимерном участке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.14 - местный вид в разрезе удлиненного гибкого элемента в форме корпуса катетера, множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, и расширяемого элемента, по меньшей мере, частично вмещенного в полость тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.15 - местный вид в разрезе направителя (проволочного проводника катетера), удлиненного гибкого элемента в форме корпуса катетера и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, с корпусом катетера, физически соединенным с направителем для перемещения, по меньшей мере, частично внутри полости тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.16 - местный вид в разрезе направителя, удлиненного гибкого элемента в форме направителя и множества излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, физически соединенном с направителем для перемещения, по меньшей мере, частично внутри полости тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.17 - блок-схема последовательности операций, представляющих способ создания медицинского устройства, содержащего удлиненный гибкий элемент и множество излучателей света, герметизированных в гибком полимерном участке, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Фиг.18 - блок-схема последовательности операций, представляющих способ применения медицинской облучающей системы, включающий в себя прокачивание текучей среды через расширяемый элемент для регулирования температуры, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В нижеследующем описании изложены некоторые конкретные элементы для обеспечения полного представления о различных предлагаемых вариантах осуществления. Однако специалисту в соответствующей области техники будет очевидно, что варианты осуществления применимы на практике, по меньшей мере, без одного из упомянутых конкретных элементов или с использованием отличающихся способов, компонентов, материалов и т.п. В других примерах широко известные конструкции, связанные с излучателями света, светоизлучающими диодами, лазерами, катетерами, направителями и контроллерами, не показаны или не описаны подробно во избежание необязательного запутывания описаний вариантов осуществления.

Если по контексту не требуется иного, в описании и последующей формуле изобретения термин «содержать» и его видоизменения, например «содержит» и «содержащий», следует понимать в открытом, охватывающем смысле, то есть как «включая, но без ограничения перечисленным».

Ссылка в настоящем описании на «один вариант осуществления», «вариант осуществления» означает, что конкретный(ая) признак, конструкция или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, содержится в, по меньшей мере, одном варианте осуществления. Таким образом, фразы «в одном варианте осуществления», или «в варианте осуществления», встречающиеся в различных местах по тексту настоящего описания, необязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Далее, конкретные признаки, конструкции или характеристики можно объединять любым походящим образом в, по меньшей мере, одном варианте осуществления.

Заголовки, приведенные в настоящем описании, предназначены только для удобства и не подлежат интерпретации применительно к объему или смыслу вариантов осуществления.

На фиг.1 изображена традиционная конструкция 10 медицинского устройства для применения при фотореактивной терапии. Конструкция 10 содержит пленку 12 с парой противолежащих поверхностей 12а, 12b, несущих несколько излучателей 14а, 14b света (совместно обозначаемых позицией 14), которые заключены в корпус из защитного полимера 16.

Излучатели 14 света выполнены в виде светоизлучающих диодов (LED). Хотя каждый из излучателей 14 света может обладать возможностью излучения света в довольно широких пространственных пределах, каждый из излучателей 14 света имеет главную оптическую ось 18 излучения, относительно которой можно определять пространственные пределы. Излучатели 14а, 14b света расположены парами взаимно противоположно и вдоль пленки 12, с главными оптическими осями излучения, ориентированными взаимно противоположно для обеспечения облучения от каждой из противоположных поверхностей 12а, 12b пленки 12.

Каждый излучатель 14 света содержит пару электродов 20а, 20b (на фиг.1 показана только одна группа), которые электрически соединены с электропроводящими дорожками или трассами (не показанными), содержащимися на пленке 12. Электропроводящие дорожки или трассы обычно являются металлическими, например медными или алюминиевыми. Один электрод 20а каждого из излучателей 14 света наложен на поверхность соответствующей электропроводящей дорожки или трассы (не показано), а другой электрод 20b каждого из излучателей света соединен проводником с соответствующей электропроводящей трассой (не показано) методом проводного соединения 22 (на фиг.1 показана только одна группа). Соответственно, мощность к излучателям 14 света можно подводить по электропроводящим дорожкам или трассам.

Изгиб или внешнее давление могут вызывать небольшую деформацию, показанную пунктирными линиями 24a, 24b. В результате металлические проводные соединения 22 и/или сопряжения (например, пайка) проводных соединений 22 с электродом 20b излучателя света и/или с электропроводящей дорожкой или трассой могут нарушаться, что приводит к повреждению конструкции 10. Кроме того, расположение взаимно противоположно излучателей света 14а, 14b налагает ограничения на размер конструкции 10. Следовательно, конструкция 10 имеет в поперечном сечении размер d_p, который приблизительно в два раза больше суммы размера d_e излучателя 14 света вдоль главной оптической оси 18 излучения и краевой толщины d _m, на которую полимер 16 продолжается за излучатель 14 света вдоль главной оптической оси 18 излучения. В этом отношении, следует отметить, что толщина полимера 16 должна быть по существу такой, чтобы обеспечивать достаточную защиту соединительных проводов 22 и подсоединений. Такое ограничение по размеру является существенным ограничением для некоторых потенциальных применений конструкции при фотореактивной терапии.

Настоящее изобретение предлагает гибкие несущие конструкции для излучателей света, которые удобны при фотореактивной терапии, включая фототерапию, для внутриполостного, внутрисосудистого и внутритканевого облучения. Некоторые варианты осуществления решают проблему повреждения устройства при изгибе или прилагаемых извне давлениях путем обеспечения узлов прикрепления кристаллов и проводов кристаллов, заключенных в, по существу, жесткий защитный прозрачный полимер. Упомянутый подход допускает изготовление устройств с небольшими размерами в поперечном сечении для облегчения применения при лечении, когда размер конструкции имеет большое значение. Например, малоразмерные конструкции наиболее эффективны для инвазивного применения внутри органов и кровеносных сосудов человеческого тела, и размеры облегчают применение устройств в катетерах, влагалище и других полостях. Конструкция с максимальным размером 1,5 мм или менее в поперечном сечении может подходить для некоторых случаев применения. Некоторые варианты осуществления могут допускать конструкции с размерами, не более чем на 0,1 мм больше габаритных размеров одного излучателя света (например, LED), или 0,6-мм излучатель света, заключенный в полимерный корпусной участок, при 0,5-мм LED в корпусе. Приблизительно 0,1-мм различие обусловлено толщиной полимерного защитного покрытия, которое образует конструкцию. Упомянутую толщину можно уменьшать по мере совершенствования технологии. Несложно понять, что размеры устройства могут быть даже меньше, в зависимости от габаритов излучателей света или излучателей света, заключенных в корпус, или других используемых излучателей света.

В некоторых вариантах осуществления излучатели света могут быть в виде светоизлучающих диодов (LED), но в данных вариантах осуществления возможно применение других дискретных излучателей света, например лазерных диодов.

В каждом варианте осуществления существует, по меньшей мере, одна и предпочтительно множество конструкций, которые представляют собой излучатели света или конструкции, каждая из которых содержит, по меньшей мере, один излучатель света. Данные конструкции расположены на расстоянии друг от друга, и расстояние между соседними конструкциями может определять степень возможного изгиба устройства (например, световой линейки), поскольку изгиб будет вызывать некоторую (обратимую) деформацию устройства, которая может привести к контакту между данными конструкциями в зависимости от расстояния между ними. Таким образом, при выборе упомянутого расстояния следует учитывать степень необходимого или вероятного изгиба устройства. Соединенные излучатели света обеспечивают линейную матрицу в конструкции, которая образует световую линейку. Термин «световая линейка» означает устройство, которое является, по существу, продольным по форме и которое содержит, по меньшей мере, один излучатель света на его конце и/или по его длине. Устройство выполнено, в общем, с габаритами, необходимыми, чтобы подходить для вставки в тело и/или конкретные органы человека или другого млекопитающего.

Хотя нижеследующие примерные варианты осуществления описаны с основой на конструкции, которые являются «корпусами», содержащими, по меньшей мере, один излучатель света, замена корпусов на LED или другие излучатели света не выходит за пределы объема изобретения.

На фиг.2 показана медицинская облучающая система 100 в соответствии с одним показанным вариантом осуществления, применяемая для обеспечения облучения в полости 102 участка 104 тела. Полость 102 может быть полостью, образованной или существующей на любом участке 104 тела, включая, но без ограничения перечисленным, кровеносные сосуды, артерии и/или органы.

Медицинская облучающая система содержит контроллер 106, удлиненный гибкий элемент 108 и множество излучателей 110 света, заключенных в полимерный корпусной участок 112.

Удлиненный гибкий элемент 108 имеет дистальный конец 114 и проксимальный конец 116 и может принимать множество разнообразных форм, например корпуса катетера или направителя, и выполнен по габаритам и размерам так, чтобы, по меньшей мере, частично вмещаться в полость 102 тела 104. Полимерный корпусной участок 112, заключающий излучатели 110 света, также может принимать множество разнообразных форм, например стержня или линейки, и выполнен по габаритам и размерам так, чтобы, по меньшей мере, частично вмещаться в полость 102. Полимерный корпусной участок 112 может, в предпочтительном варианте, представлять собой участок, который биосовместим или физиологически инертен по отношению к телу 104. Полимерный корпусной участок 112 может быть присоединенным или прикрепленным к гибкому удлиненному элементу 108 вблизи его проксимального конца 116 или может формировать с ним монолитную конструкцию.

Контроллер 106 обеспечивает стабилизированное питание излучателей 110 света от источника питания (не показанного), например стандартной настенной розетки или специализированного генерирующего энергию устройства или блока питания, которые могут или не могут содержать вспомогательный источник питания, например аккумуляторную батарею или систему на топливных элементах. Контроллер может быть механически и/или электрически присоединен или прикреплен к дистальному концу гибкого удлиненного элемента 108.

Контроллер 106 обычно содержит электрические и/или электронные компоненты для преобразования или превращения питания. Например, контроллер 106 может содержать выпрямитель для выпрямления переменного тока в постоянный ток, преобразователь для повышения или понижения напряжения и/или инвертор для инвертирования постоянного тока в переменный ток. Контроллер 106 может, в предпочтительном варианте, обеспечивать импульсный ток для излучателей света. Контроллер 106 может или не может содержать пользовательские элементы управления для регулирования продолжительности, величины или диаграммы подводимого питания.

Медицинская облучающая система 100 может содержать, по желанию, систему 140 прокачивания текучей среды, выполняющей функцию селективной подачи текучей среды (т.е. газа, жидкости или паров) в расширяемый элемент (описанный со ссылкой на фиг.14). Система 140 прокачивания текучей среды может содержать питательную емкость 142, которая содержит текучую среду, и насос 144, выполняющий функцию принудительной перекачки текучей среды между питательной емкостью 142 и расширяемым элементом. Насос 144 может иметь разную форму, в том числе поршневого насоса, роторного насоса, компрессора, нагнетателя или вентилятора. Контроллер 106 может быть подсоединен для управления работой насоса 144. Система прокачки текучей среды может содержать, по желанию, один или несколько клапанов 146, и работа некоторых или всех данных клапанов может управляться контроллером 106, например, с помощью, по меньшей мере, одного соленоида. По меньшей мере, один трубопровод 148 пневмогидравлически соединяет питательную емкость 142 с удлиненным гибким элементом 108.

Система 140 прокачивания текучей среды может также содержать теплообменник 150, который может содержать емкость 152 теплообменника и теплообменную конструкцию, например ребра 154 охлаждения. По меньшей мере, трубопровод 156 пневмогидравлически соединяет теплообменник 150 с удлиненным гибким элементом 108.

Некоторые варианты осуществления могут содержать дополнительные емкости, входящие в состав теплообменного механизма, или могут содержать активную систему охлаждения. В дополнение или в качестве альтернативы, некоторые варианты осуществления могут содержать нагреватель для подогревания текучей среды.

Таким образом, система 140 прокачивания текучей среды может выполнять функцию регулирования температуры вблизи полимерного корпусного участка 112. Например, система 140 прокачивания текучей среды может относить тепло, выделяемое излучателями 110 света, от полимерного корпусного участка 112 и полости 102 для поддерживания температуры на уровне или близко к искомой температуре. В дополнение или в качестве альтернативы, система 140 прокачивания текучей среды может переносить тепло к полимерному корпусному участку 112 и полости 102, например, до работы излучателей 110 света для предотвращения резких изменений температуры в полости 102.

На фиг.3 показан корпус 120 излучателя света типа SMT (с установкой по технологии поверхностного монтажа)/SMD (прибора для поверхностного монтажа), содержащий, по меньшей мере, один LED, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Данный корпус 120 излучателя света герметизирует, по меньшей мере, одно светоизлучающее(ую) устройство или конструкцию, например LED или другой источник света, в прозрачном полимере, например, эпоксидном полимере. В показанном варианте осуществления корпус 120 излучателя света имеет верхнюю часть 122, которая искривлена как линза, но пригодны и другие конфигурации. Как показано выше, хотя светоизлучающее(ая) устройство или конструкция могут допускать излучение в широких пространственных пределах, корпус излучателя света имеет главную оптическую ось 124 излучения, относительно которой определяются пространственные пределы. Таким образом, несмотря на то что некоторые LED могут излучать свет в 270-градусном секторе, при этом по-прежнему существует главная оптическая ось 124 излучения, относительно которой определяется дуга.

Корпус 120 излучателя света содержит внешние электроды 126а и 126b для электрического подсоединения светоизлучающих(его) устройств (а) или конструкций(ии) к схеме и/или источнику питания для возбуждения светоизлучающих(его) устройств(а) или конструкций(ии). Существуют другие LED типа SMT или SMD и другие конструктивные решения излучателей света, которые можно успешно применять.

На фиг.4 и 5 показан корпус 130 излучателя света в соответствии с другим изображенным вариантом осуществления. Корпус 130 излучателя света герметизирует, по меньшей мере, одно светоизлучающее(ую) устройство или конструкцию в прозрачном полимере. Как показано выше, хотя светоизлучающее(ая) устройство или конструкция могут допускать излучение в широких пространственных пределах, корпус излучателя света имеет главную оптическую ось 134 излучения, относительно которой определяются пространственные пределы. Таким образом, несмотря на то что некоторые LED могут излучать свет в 270-градусном секторе, при этом по-прежнему существует главная оптическая ось 134 излучения, относительно которой определяется дуга.

Корпус 130 излучателя света содержит внешние электроды 136а, 136b для подачи мощности возбуждения к излучателю(ям). Как подробнее поясняется ниже со ссылкой на фиг.6А-6С, электроды 136а, 136b допускают расположение корпусов 130 излучателей света в виде линейной матрицы (фиг.6), с поочередной установкой корпусов 130 излучателей света противоположно относительно соседних корпусов излучателей света, так что свет излучается в противоположных направлениях.

На фиг.6А-6С изображен удлиненный гибкий элемент 300, соединенный с полимерным корпусным участком 302, который заключает множество корпусов 304а-304е излучателей света (совместно обозначаемых позицией 304, из которых показано только пять), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Как нагляднее всего показано на фиг.6А и 6В, удлиненный гибкий элемент 300 содержит стенку 306 или другую конструкцию, которая ограничивает просвет или канал 308 сквозь упомянутый элемент. Просвет или канал 308 обеспечивает проход для монтажного электрического проводника 310а, 310b, например электропроводящей дорожки или трассы, или, в альтернативном варианте, для монтажных проводов.

Полимерный корпусной участок 308 заключает множество корпусов 304 излучателей света. Каждый из корпусов 304 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 308, соседний с корпусами 304 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Каждый из множества корпусов 304а-304е излучателей света обладает соответствующей главной оптической осью излучения 312а-312е (совместно обозначаемыми позицией 312, из которых показано только четыре). Корпуса 304 излучателей света, в предпочтительном варианте, могут быть одинаковой формы, как, например, показано на фиг.4 и 5, или могут принимать другие формы. Корпуса 304 излучателей света могут быть соединены стандартными методами (например, пайкой, пайкой оплавлением припоя) или с помощью электрически проводящих адгезивов на электродах 314а, 314b (которых показано на фигуре всего два для ясности представления) и затем заключены в полимерный корпусной участок 316.

Корпуса 304 излучателей света можно соединять так, чтобы допускать селективное высвечивание только некоторых излучателей света и/или только некоторых групп излучателей света, при желании. В настоящем или любом альтернативном варианте осуществления излучатели света можно электрически возбуждать последовательно или параллельно по длине полимерного корпусного участка 302. В результате полимерный корпусной участок 302 может иметь в поперечном сечении максимальный размер d_p, который меньше, чем двукратная сумма размера d_e одного из излучателей 304 света, измеренного вдоль главной оптической оси излучения 312, и краевого размера d _m, на который внешний участок полимерного корпусного участка 302 продолжается за излучатель 304 света вдоль главной оптической оси 312 излучения в направлении основного излучения, где направление указано наконечником или хвостовиком стрелок 312. Это эффективно обеспечивает значительное сокращение размера d_p в поперечном сечении.

На фиг.7 изображен удлиненный гибкий элемент 400, соединенный с полимерным корпусным участком 402, который заключает множество корпусов 404а-404n излучателей света (совместно обозначаемых позицией 404, из которых на фигуре показано двенадцать и обозначено семь), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Удлиненный гибкий элемент 400 подобен или идентичен элементу, описанному выше со ссылкой на фиг.6А-6С, поэтому ниже дополнительно не поясняется.

Каждый из корпусов 404 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 402, соседний с корпусами 404 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Каждый из множества корпусов 404а-404n излучателей света обладает соответствующей главной оптической осью излучения 406а-406n (совместно обозначаемыми позицией 406, из которых на фигуре показано и обозначено только пять). Корпуса 404 излучателей света, в предпочтительном варианте, могут иметь форму, показанную на фиг.3.

Корпуса 404 излучателей света расположены взаимно противоположно, с частичным перекрытием, при этом следующие подряд соседние корпуса 404 излучателей света ориентированы в противоположных направлениях так, что соответствующие главные оптические оси 406 направлены в противоположных направлениях. Один электрод 408а каждого корпуса 404 излучателя света расположен вблизи соответствующего одного из электродов 408b корпуса 404 излучателя света, предыдущего в последовательности корпусов, направлен противоположно данному электроду или даже контактирует с ним, а другой электрод 408с расположен вблизи одного из электродов 408d корпуса 404 излучателя света, последующего в последовательности корпусов, направлен противоположно данному электроду или даже контактирует с ним. Можно использовать проводящий гибкий адгезив для обеспечения последовательного электрического соединения между противоположными электродами 408a-408d корпусов 404 излучателей света. Монтажные электрические проводники 410а, 410b, например, электропроводящие дорожки или трассы, могут обеспечивать питание корпусов 404 излучателей света из контроллера 106 (фиг.1).

Группы корпусов 404 излучателей света, каждый из которых содержит, по меньшей мере, одно светоизлучающее(ую) устройство или конструкцию, можно электрически соединять описанным образом и включать совместно как группу. Размер d_p в поперечном сечении полимерного корпусного участка 402, по меньшей мере, равен двукратной сумме размера d_e одного из излучателей 404 света, измеренного вдоль главной оптической оси излучения 406, и краевого размера d_m, на который внешний участок полимерного корпусного участка 402 продолжается за излучатель 404 света вдоль главной оптической оси излучения 406 в направлении основного излучения.

На фиг.8A-8D изображен удлиненный гибкий элемент 500, соединенный с полимерным корпусным участком 502, который заключает множество корпусов 504а-504n излучателей света (совместно обозначаемых позицией 504, из которых на фигуре показано и обозначено пять), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Удлиненный гибкий элемент 500 подобен или идентичен элементу, описанному выше со ссылкой на фиг.6A 6С, поэтому ниже дополнительно не поясняется.

Каждый из корпусов 504 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 502, соседний с корпусами 504 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Каждый из множества корпусов 504а-504n излучателей света обладает соответствующей главной оптической осью излучения 506а, 506n (совместно обозначаемых позицией 506, из которых на фигуре показано и обозначено только четыре). Корпуса 504 излучателей света, в предпочтительном варианте, могут иметь форму, показанную на фиг.3.

Корпуса 504 излучателей света могут располагаться, как показано, так что главная оптическая ось излучения 506 каждого следующего подряд корпуса 504b излучателя света ориентирована по направлению, противоположному относительно соседних в последовательности корпусов 504а, 504с излучателей света. В альтернативном варианте корпуса 504 излучателей света могут располагаться группами или могут располагаться так, что главные оптические оси 506 ориентированы по более чем двум показанным противоположным направлениям.

Каждый из корпусов 504 излучателей света содержит пару электродов 508а, 508b. Электроды 508а, 508b электрически соединены посредством гибкого металлического или металлизированного профилированного полимерного межкомпонентного соединителя 509, который содержит, по меньшей мере, две электропроводящие дорожки или трассы 511а, 511b, по одной для каждого электрода 508а, 508b. Сквозное межсоединение 514 может обеспечить электропроводящую дорожку от одной стороны межкомпонентного соединителя 509 к другой. Электрические монтажные проводники 510а, 510b, например электропроводящие дорожки или трассы, могут обеспечивать питание корпусов 504 излучателей света из контроллера 106 (фиг.1).

Следовательно, полимерный корпусной участок 502 может иметь в поперечном сечении максимальный размер d_p, который меньше, чем двукратная сумма размера d_e одного из излучателей 504 света, измеренного вдоль главной оптической оси излучения 506, и краевого размера d _m, на который внешний участок полимерного корпусного участка 502 продолжается за излучатель 504 света вдоль главной оптической оси 506 излучения в направлении основного излучения, где направление указано наконечником или хвостовиком стрелок 506. Это эффективно обеспечивает значительное сокращение размера d_p в поперечном сечении. Данные варианты осуществления могут иметь настолько малый размер d_p в поперечном сечении, насколько допускают габаритные размеры излучателя света (например, LED) и/или корпуса излучателя света.

Описанный вариант осуществления является гибким, и электрические контакты также являются гибкими в отличие от проводников в известных технических устройствах, чтобы полимерный корпусной участок 502 мог без повреждений изгибаться в разумно необходимых пределах при нормальном применении.

На фиг.9 изображен гибкий удлиненный элемент 600 и полимерный корпусной участок 602, содержащий корпуса 604 излучателей света, сгруппированные в наборы 604а-604n, например наборы 607а, 607b, 607n из двух корпусов.

Каждый из корпусов 604 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 602, соседний с корпусами 604 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Главные оптические оси излучения 606a-606d (совместно обозначаемые позицией 606, из которых на фигуре показано и обозначено только четыре) каждого корпуса 604 излучателя света в наборе 607 могут быть выставлены и ориентированы в одном направлении, как показано. В альтернативном варианте главные оптические оси излучения 606 каждого корпуса 604 излучателя света могут быть невыставленными и неориентированными в одном направлении. Главные оптические оси излучения 606 следующих подряд соседних наборов 607 могут быть ориентированы в противоположных направлениях, как показано. В альтернативном варианте главные оптические оси излучения 606 набора 607 могут быть ориентированы в одном направлении в следующих подряд соседних наборах или могут быть ориентированы в разных направлениях.

Наборы корпусов 607а-607n излучателей света электрически соединены посредством, по меньшей мере, двух электропроводящих дорожек или трасс 611а, 611b из гибкого металлического или металлизированного полимерного межкомпонентного соединителя 609, который может содержать сквозное межсоединение 614. Таким образом, излучатели света в каждом наборе корпусов излучателей света можно считать блоком, при желании. Схема расположения описанного типа может обеспечивать более высокую плотность упаковки с сокращенным количеством мест изгиба и, в результате, с меньшей степенью общей гибкости устройства. Очевидно, другие варианты группировки и схем расположения корпусов 604 вдоль полимерного корпусного участка также возможны для удовлетворения конкретных требований.

На фиг.10 изображен удлиненный гибкий элемент 700, соединенный с полимерным корпусным участком 702, который заключает множество корпусов 704а-704n излучателей света (совместно обозначаемых позицией 704, из которых на фигуре показано и обозначено только шесть), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Удлиненный гибкий элемент 700 подобен или идентичен элементу, описанному выше со ссылкой на фиг.6А-6С, поэтому ниже дополнительно не поясняется.

Каждый из корпусов 704 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 702, соседний с корпусами 704 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Каждый из множества корпусов 704а-704n излучателей света обладает соответствующей главной оптической осью излучения 706а-706n (совместно обозначаемых позицией 706, из которых на фигуре показано и обозначено только четыре). Корпуса 704 излучателей света, в предпочтительном варианте, могут иметь форму, показанную на фиг.3.

В настоящем варианте осуществления первый набор корпусов 707а излучателей света содержит все корпуса излучателей света с нечетными номерами, отсчитываемыми слева направо на фиг.10, тогда как второй набор корпусов 707b излучателей света содержит все корпуса излучателей света с четными номерами, отсчитываемыми слева направо на фиг.10. Корпуса излучателей света первого набора 707а электрически соединены между собой посредством, по меньшей мере, двух электропроводящих дорожек или трасс 711а, 711b первого гибкого металлического или металлизированного полимерного межкомпонентного соединителя, а корпуса излучателей света второго набора 707b электрически соединены между собой посредством, по меньшей мере, двух электропроводящих дорожек или трасс 711с, 711d второго гибкого металлического или металлизированного полимерного межкомпонентного соединителя. Межкомпонентный соединитель может быть сформирован, например, на гибкой электроизолирующей пленке, заключенной в полимерный корпусной участок 702.

На фиг.11А и 11В изображен удлиненный гибкий элемент 800, соединенный с полимерным корпусным участком 802, который заключает множество корпусов 804а-804n излучателей света (совместно обозначаемых позицией 804, из которых на фигурах обозначено только четыре), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Удлиненный гибкий элемент 800 подобен или идентичен элементу, описанному выше со ссылкой на фиг.6А-6С, поэтому ниже дополнительно не поясняется.

Каждый из корпусов 804 излучателей света содержит, по меньшей мере, один излучатель света, выполняющий функцию излучения электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 802, соседний с корпусами 804 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

Каждый из множества корпусов 804а-804n излучателей света обладает соответствующей главной оптической осью излучения 806а-806n (совместно обозначаемых позицией 806, из которых на фигурах показано и обозначено только четыре).

Корпуса 804 излучателей света расположены по спиральной схеме. В представленном варианте осуществления соответствующие главные оси излучения 806 ориентированы наружу от полимерного корпусного участка 802 по множеству направлений и могут быть расположены для обеспечения относительно равномерного облучения по всем 360 градусам.

Корпуса излучателей света электрически подсоединены к нескольким электропроводящим дорожкам или трассам 811а-811с спиральных металлических или спирально формованных металлизированных полимерных межкомпонентных соединителей. Очевидно, что конструкция полимерного корпусного участка 802 может содержать большее или меньшее число корпусов 804 излучателей света и что такие корпуса 804 излучателей света можно распределять множеством способов для обеспечения излучения света изо всех сторон полимерного корпусного участка 802.

На фиг.12 изображен удлиненный гибкий элемент 900, который образует приемную часть 901 соединителя, выполненную по габаритам и размерам для, по меньшей мере, частичного вмещения полимерного корпусного участка 902, как показано стрелкой 903, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Полимерный корпусной участок 902 заключает множество корпусов 904 излучателей света. По меньшей мере, участок 906 удлиненного гибкого элемента 900, соседний с приемной частью 901 соединителя, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света. Контакты 908а, 908b могут быть сформированы в нижней части 910 приемной части 901 соединителя, и ответные контакты 912а, 912b, сформированные на нижней части 914 полимерного корпусного участка 902, обеспечивают электропроводящую дорожку после вставки и посадки полимерного корпусного участка 902 в приемную часть соединителя. Удлиненный гибкий элемент 900 может содержать металлические захватные конструкции для обеспечения надлежащей посадки и/или фиксации полимерного корпусного участка 902 в приемной части 901 соединителя.

На фиг.13 изображена монолитная конструкция, которую образуют удлиненный гибкий элемент 1000 и полимерный корпусной участок 1002, заключающий множество корпусов 1004 излучателей света, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Удлиненный гибкий элемент 1000 в предпочтительном варианте может быть полимерным и литым, экструдированным или иначе формованным вместе с полимерным корпусным участком 1002 в виде одной монолитной детали. По меньшей мере, участок полимерного корпусного участка 1002, соседний с корпусами 1004 излучателей света, должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей света.

На фиг.14 изображены удлиненный гибкий элемент в форме корпуса 1100 катетера и полимерный корпусной участок 1102, заключающий множество излучателей 1104 света, вмещенные в полость 1106 тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

Расширяемый элемент 1108, например надувной баллон, можно выборочно расширять между нерасширенной конфигурацией (показанной сплошной линией 1108а) и расширенной конфигурацией (показанной пунктирной линией 1108b) для сцепления со стенкой, образующей полость 1106. Корпус 1100 катетера может содержать, по меньшей мере, один просвет или канал 1110 для прокачки текучей среды (например, жидкости или газа) между расширяемым элементом 1108 и, по меньшей мере, одной емкостью (непоказанной). В некоторых вариантах осуществления текучую среду можно прокачивать для отвода тепла, выделяемого излучателями 1104 света, из полости 1106 тела.

Расширяемый элемент 1108 можно располагать с покрытием или окружением излучателей 1104 света, как показано, при этом, по меньшей мере, участок расширяемого элемента 1108 должен быть, по меньшей мере, частично прозрачным для электромагнитного излучения в, по меньшей мере, одном диапазоне длин волн излучения излучателей 1104 света. В других вариантах осуществления расширяемый элемент 1108 может располагаться так, чтобы не покрывать или не окружать излучатели 1104 света.

Некоторые варианты осуществления могут содержать два или более расширяемых элемента. Например, некоторые варианты осуществления могут содержать два расширяемых элемента, расположенных впереди и сзади излучателей света. В подобном варианте осуществления первый из расширяемых элементов можно расширять для останова течения жидкости в организме (например, крови), затем можно расширять второй из расширяемых элементов после того, как участок полости 1106 освободился от жидкости организма. Это может эффективно обеспечивать облучение полости 1106 тела без помех со стороны жидкости организма.

На фиг.15 изображен удлиненный гибкий элемент в форме корпуса 1200 катетера и полимерный корпусной участок 1202, заключающий множество 1204 излучателей света, причем все вышеуказанное вмещено в полость 1206 тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Корпус 1200 катетера соединен так, чтобы двигаться вдоль направителя 1208, который можно вставлять в полость 1206 до введения корпуса 1200 катетера и полимерного корпусного участка 1202.

На фиг.16 изображен удлиненный гибкий элемент в форме направителя 1300 и полимерный корпусной участок 1302, заключающий множество 1304 излучателей света, причем все вышеуказанное вмещено в полость 1306 тела, в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления. Хотя на фигуре показан полимерный корпусной участок 1302, прикрепленный или зафиксированный к направителю 1300, в других вариантах осуществления полимерный корпусной участок 1302 можно устанавливать на направитель 1300 с возможностью сдвига или иным образом.

На фиг.17 представлен способ 1400 изготовления медицинского устройства в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

На этапе 1402 излучатели света располагают согласно искомой топологии. Как изложено выше, излучатели света можно располагать согласно множеству различных топологий, например в виде линейной матрицы или по спирали. Излучатели света можно располагать со всеми их главными оптическими осями излучения, ориентированными в одном общем направлении или в противоположных направлениях или, по меньшей мере, в тех направлениях. Излучатели света можно располагать взаимно противоположно и с частичным перекрытием. Излучатели света можно располагать группами, с главными оптическими осями излучения излучателей света в любой группе, ориентированными в одном общем направлении, и с группами, ориентированными в разных направлениях. В альтернативном варианте излучатели света можно располагать группами, с главными оптическими осями излучения излучателей света в любой группе, ориентированными по множеству разных направлений.

На этапе 1404 излучатели света электрически соединяют. Как описано выше, излучатели света можно соединять один с другим без применения проводных соединений. Кроме того, излучатели света можно соединять один с другим без применения электропроводящих дорожек или трасс, например, при расположении взаимно противоположно и с частичным перекрытием или при расположении таким образом, что выводы соседних излучателей света находятся рядом или в контакте между собой. В альтернативном варианте излучатели света можно соединять один с другим с применением электропроводящих дорожек или трасс, например, в форме гибких межкомпонентных соединителей.

На этапе 1406 излучатели света заключены в полимерный корпусной участок. Корпус может эффективно фиксировать топологию излучателей света, а также обеспечивать защиту от внешних воздействий.

По желанию, на этапе 1408 заключенные в корпус излучатели света электрически соединяют с удлиненным гибким элементом. Такое соединение может выполняться во время изготовления или может выполняться конечным пользователем, например, непосредственно перед применением. Последнее может обеспечивать возможность стерилизации и повторного применения участка (например, корпуса катетера, направителя или полимерного корпусного участка) устройства или может допускать выбор конкретного компонента в зависимости от объекта, пациента, болезни или процедуры. В некоторых вариантах осуществления удлиненный гибкий элемент и полимерный корпусной участок выполнены в виде монолитной конструкции, так что электрическое соединение уже может существовать.

На фиг.18 представлен способ 1500 применения медицинской облучающей системы 100, содержащей систему 140 прокачивания текучей среды (фиг.2), в соответствии с одним изображенным вариантом осуществления.

На этапе 1502, по меньшей мере, участок катетера, содержащего расширяемый элемент, вводят в полость 102 (фиг.2) тела. Корпус катетера и/или направитель служат для проведения полимерного корпусного участка 112 ближе к подлежащей облучению области в полости 102.

На этапе 1504 система 140 прокачивания текучей среды расширяет расширяемый элемент 1108 (фиг.14), например надувной элемент 1108, текучей средой с помощью питательной емкости 142 и насоса 144 (фиг.2). Как отмечено выше, некоторые варианты осуществления могут содержать больше одного расширяемого элемента. В подобных вариантах осуществления возможно применение дополнительных питательных емкостей, насосов и/или трубопроводов для накачивания или иного приведения в действие соответствующих расширяемых элементов.

На этапе 1506 контроллер подает питание в, по меньшей мере, некоторые излучатели света для облучения, по меньшей мере, участка полости 102 тела. Как пояснялось выше, контроллер 106 может обеспечить множество разнообразных пространственных или временных схем облучения и может изменять или иным образом регулировать интенсивность облучения.

На этапе 1508 система 140 прокачивания текучей среды прокачивает текучую среду в расширяемый элемент 1108 и из него в то время, как расширяемый элемент 1108 раздувается, и во время, по меньшей мере, части времени, когда подается питание, по меньшей мере, в некоторые из множества излучателей света. Тепло, выделяемое излучателями света, может передаваться в текучую среду в расширяемом элементе 1108 и затем отводиться из полости 102 в теплообменник 150 (фиг.2). В качестве альтернативы или в дополнение, тепло можно подводить в расширяемый элемент 1108 текучей средой для подогрева полости до и/или после работы излучателей света.

На этапе 1510 расширяемый элемент 1108, по меньшей мере, частично скачивается. Затем на этапе 1512 катетер извлекается из полости 102.

Вышеприведенное описание изображенных вариантов осуществления, включая содержание реферата, не подразумевает исчерпывающего значения или ограничения формулы изобретения в точности до описанных вариантов осуществления. Хотя выше для наглядности описаны конкретные варианты осуществления и примеры, существует возможность осуществления различных эквивалентных модификаций без выхода за пределы существа и объема изобретения, что будет очевидно для специалистов в соответствующей области техники. Принципы, изложенные в настоящем описании, применимы к различным медицинским устройствам, необязательно к примерному медицинскому устройству катетерного типа для фотодинамической терапии, описанного выше в общих чертах.

Например, в области онкологии PDT можно, в принципе, применять для лечения и ликвидации больных клеток, например раковых клеток, без существенного повреждения окружающей здоровой ткани. Полимерный корпусной участок может содержать столько корпусов излучателей света, сколько требуется или было бы полезно для конкретного применения, и корпуса излучателей света можно группировать так, как необходимо или полезно для предполагаемого применения.

Различные вышеописанные варианты осуществления можно комбинировать для обеспечения дополнительных вариантов осуществления. Все патенты США, опубликованные заявки на патенты США, заявки на патенты США, иностранные патенты, иностранные заявки на патенты и непатетные публикации, упомянутые в ссылках в настоящем описании и/или в перечне информационного листа заявки, включая, но без ограничения перечисленным, принадлежащую общему владельцу предварительную заявку на патент № 60/640,382, поданную в США 30 декабря 2004 г.; принадлежащую общему владельцу предварительную заявку на патент № 60/455,069, поданную в США 14 марта 2003 г.; и принадлежащую общему владельцу непредварительную обыкновенную заявку на патент № 10/799,357, поданную в США 12 марта 2004 г.; целиком включены в настоящее описание путем отсылки. Аспекты изобретения можно видоизменять, при необходимости, для использования систем, цепей и принципов различных патентов, заявок и публикаций, чтобы создать еще больше дополнительных вариантов осуществления изобретения.

В свете вышеприведенного подробного описания в изобретение можно вносить упомянутые и другие изменения. В общем, в нижеследующей формуле изобретения используемые выражения нельзя трактовать в смысле ограничения изобретения конкретными вариантами осуществления, показанными в описании и формуле изобретения, но следует предполагать охватывающими все медицинские устройства, которые работают в соответствии с формулой изобретения. Соответственно, объем изобретения не ограничен описанием, а должен определяться исключительно нижеследующей формулой изобретения.