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図面 (20)

課題

自己滅菌装置を提供すること。

解決手段

挿入可能な医療用要素は、バイオマテリアル滅菌するエバネッセントエネルギー支持可能である。エバネッセントエネルギーを支持する挿入可能な医療用要素を含むシステムは、電磁エネルギーまたはプラスモンエネルギー放射可能なエネルギー源と、表面プラスモン共鳴センサのようなセンサとを含んでよく、かつ/またはこのシステムは撮像装置を含んでよい。

概要

背景

Alexandra Boltasseva、Thomas Nikolajsen、Krisjan Leosson、Kasper Kjaer、Morten S. Larsen、およびSergey I. Bozhevolnyi著「INTEGRATED OPTICAL COMPONENTSUTILIZING LONG-RANGE SURFACEPLASMONPOLARITONS」(Journal of Lightwave Technology、2005年1月、第23巻、第1号)

概要

自己滅菌装置を提供すること。挿入可能な医療用要素は、バイオマテリアル滅菌するエバネッセントエネルギー支持可能である。エバネッセントエネルギーを支持する挿入可能な医療用要素を含むシステムは、電磁エネルギーまたはプラスモンエネルギー放射可能なエネルギー源と、表面プラスモン共鳴センサのようなセンサとを含んでよく、かつ/またはこのシステムは撮像装置を含んでよい。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

挿入可能な医療用要素の近傍に滅菌領域確立する方法において前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域に、前記少なくとも1つの表面領域にあるバイオマテリアルを実質的に無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場を生成するステップを含むことを特徴とする方法。

請求項2

前記挿入可能な医療用要素の外部の領域を電磁エネルギーから遮蔽するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

前記挿入可能な医療用要素の前記少なくとも1つの表面領域の上の少なくとも1つの位置においてエバネッセント場を阻止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項4

前記エバネッセント場はプラスモン場を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項5

前記エバネッセント場はプラスモン場であることを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項6

前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域にエバネッセント場を生成する前記ステップは、前記挿入可能な医療用要素の一部を介して紫外線エネルギーを導くステップと、前記紫外線エネルギーに応答して前記エバネッセント場を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項7

前記紫外線エネルギーはUVCエネルギーを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。

請求項8

前記挿入可能な医療用要素からの前記紫外線エネルギーの伝達を抑止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。

請求項9

前記エバネッセント場の特性はエネルギー範囲を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項10

前記エネルギー範囲を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。

請求項11

前記エネルギー範囲は、前記エバネッセント場の一部が、空気と前記少なくとも1つの表面領域との間の界面によって支持されるように選択されることを特徴とする請求項9に記載の方法。

請求項12

前記エネルギー範囲は、前記エバネッセント場の一部が、前記バイオマテリアルと前記少なくとも1つの表面領域との間の界面によって支持されるように選択されることを特徴とする請求項9に記載の方法。

請求項13

前記エバネッセント場の特性は空間的分布を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項14

前記空間的分布を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項15

前記エバネッセント場の特性は励磁継続時間を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項16

前記励磁継続時間を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。

請求項17

前記エバネッセント場の特性は振幅を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項18

前記振幅を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。

請求項19

滅菌のための露出を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項20

滅菌のための露出を決定する前記ステップは、滅菌のためのエバネッセント場の振幅およびエバネッセント場の励磁継続時間を決定するステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。

請求項21

滅菌のための露出を決定する前記ステップは、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。

請求項22

前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域にエバネッセント場を生成する前記ステップは、前記決定されたエバネッセント場の振幅を用いて、前記決定されたエバネッセント場の励磁継続時間だけ、前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域にエバネッセント場を生成するステップを含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。

請求項23

滅菌のための露出を決定する前記ステップは、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。

請求項24

前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの領域のエバネッセント場の応答を決定するステップをさらに含み、滅菌のためのエバネッセント場エネルギー範囲を決定する前記ステップは、前記決定されたエバネッセント場の応答に応答して、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。

請求項25

前記挿入可能な医療用要素はカテーテルを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項26

前記カテーテルはフォーリーカテーテルを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。

請求項27

前記カテーテルは中心静脈カテーテルを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。

請求項28

前記カテーテルは脳室カテーテルを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。

請求項29

前記挿入可能な医療用要素は針を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項30

前記挿入可能な医療用要素は生検針を含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。

請求項31

前記針は入れ墨用の針を含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。

請求項32

前記挿入可能な医療用要素はシャントを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項33

前記挿入可能な医療用要素は電極を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項34

前記挿入可能な医療用要素は心臓変調装置を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項35

前記挿入可能な医療用要素は神経変調装置を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項36

前記神経変調装置は脊髄刺激器を含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。

請求項37

前記神経変調装置は髄膜下疼痛ポンプを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。

請求項38

前記神経変調装置は脳深部刺激器を含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。

請求項39

前記挿入可能な医療用要素は外部骨固定装置を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項40

前記挿入可能な医療用要素は頭蓋内圧監視装置を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項41

前記挿入可能な医療用要素は外部骨固定ピンを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項42

前記挿入可能な医療用要素の前記少なくとも1つの表面領域は、前記挿入可能な医療用要素の外表面領域を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項43

前記挿入可能な医療用要素の前記少なくとも1つの表面領域は、前記挿入可能な医療用要素の第1内表面領域を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項44

前記挿入可能な医療用要素の前記少なくとも1つの表面領域は、前記挿入可能な医療用要素の第2内表面領域を含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。

請求項45

前記挿入可能な医療用要素の第1チャネルを介して第1材料を通すステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項46

前記第1材料はバイオマテリアルを含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。

請求項47

前記挿入可能な医療用要素の第2チャネルを介して第2材料を通すステップをさらに含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。

請求項48

前記第2チャネルは前記第1チャネルとは異なることを特徴とする請求項47に記載の方法。

請求項49

前記第1材料および前記第2材料を実質的に同じ方向に通すステップをさらに含むことを特徴とする請求項47に記載の方法。

請求項50

前記第1材料および前記第2材料を実質的に反対の方向に通すステップをさらに含むことを特徴とする請求項47に記載の方法。

請求項51

前記第2材料は前記第1材料とは異なることを特徴とする請求項47に記載の方法。

請求項52

前記エバネッセント場の特性を示す信号を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項53

前記受信した信号に従って前記エバネッセント場の特性を変えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項52に記載の方法。

請求項54

前記エバネッセント場の特性を示す前記信号は情報を含み、前記情報を保存するステップをさらに含むことを特徴とする請求項52に記載の方法。

請求項55

前記情報を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項54に記載の方法。

請求項56

前記挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域において、ユーザー指令に応答してバイオマテリアルを実質的に無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項57

前記バイオマテリアルの特性を感知するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項58

前記挿入可能な医療用要素を撮像するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項59

前記バイオマテリアルの存在に応答して前記エバネッセント場を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項60

前記バイオマテリアルの感知されたパラメータに応答して前記エバネッセント場を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項61

前記バイオマテリアルは病原体を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項62

前記バイオマテリアルは組織を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項63

少なくとも一部が患者内にある流体通路に沿って電磁エネルギーを導くステップと、前記導かれた電磁エネルギーに応答して前記流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成するステップと、前記導かれた電磁エネルギーに応答して前記流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成する前記ステップの後または間に、前記流体通路を介してバイオマテリアルを送達するステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項64

前記プラスモンエネルギーを介して前記バイオマテリアルの一部を通すステップをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項65

前記プラスモンエネルギーは前記バイオマテリアルを実質的に無能力にすることを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項66

前記流体通路は表面を含み、前記流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成する前記ステップは、前記流体通路に沿った前記表面の実質的にすべてにプラスモンエネルギーを生成するステップを含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項67

前記流体通路は表面を含み、前記流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成する前記ステップは、前記流体通路に沿った前記表面の一部にプラスモンエネルギーを生成するステップを含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項68

前記電磁エネルギーは第1周波数の範囲を有し、前記第1周波数の範囲を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項69

前記流体通路の外側でプラスモンエネルギーを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項70

全反射を介して前記プラスモンエネルギーを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項71

前記流体通路を介してバイオマテリアルを患者に送達する前記ステップは、ポートを介してバイオマテリアルを通すステップを含むことを特徴とする請求項63に記載の方法。

請求項72

前記ポートの近傍でプラスモンエネルギー生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項71に記載の方法。

請求項73

前記ポートの近傍でプラスモンエネルギー生成する前記ステップは、前記ポートの近傍の格子を介してプラスモンエネルギーを生成するステップを含むことを特徴とする請求項72に記載の方法。

請求項74

前記格子は前記ポートを実質的に囲むことを特徴とする請求項73に記載の方法。

請求項75

第1位置から第2位置まで通路に沿って延在する第1生体流体誘導導管において、前記第1生体流体誘導導管の少なくとも一部が、患者内へと挿入可能である導管と、前記通路の少なくとも一部の近傍に電磁エネルギーを導くように構成された誘導構造体と、電磁エネルギーをプラスモンエネルギーに変換するように働く変換構造体において、前記導かれた電磁エネルギーを受け、前記通路の前記一部に前記プラスモンエネルギーを与えるように配置された変換構造体とを備えることを特徴とする装置。

請求項76

前記誘導構造体は光伝達材料を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項77

前記光伝達材料は紫外線伝達材料を含むことを特徴とする請求項76に記載の装置。

請求項78

前記誘導構造体は導光管を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項79

前記変換構造体は導電性被覆を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項80

前記導電性被覆は銀を含むことを特徴とする請求項79に記載の装置。

請求項81

前記第1生体流体誘導導管の一部と密接に接触した生体適合材料をさらに備えることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項82

前記第1生体流体誘導導管は内壁面を含み、前記変換構造体は前記内壁面の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項83

前記第1生体流体誘導導管は、通路を画定する少なくとも1つの壁を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項84

前記少なくとも1つの壁は、電磁エネルギーの伝達を支持するように構成されることを特徴とする請求項83に記載の装置。

請求項85

前記通路を画定する少なくとも1つの壁は、紫外線伝達材料を含むことを特徴とする請求項84に記載の装置。

請求項86

前記装置の外部への前記電磁エネルギーの放出を実質的に阻止するように配置された電磁遮蔽材をさらに含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項87

前記第1生体流体誘導導管の近傍に配置された第2流体誘導導管をさらに備えることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項88

前記誘導構造体が、前記第1生体流体誘導導管を実質的に囲むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項89

前記誘導構造体が、前記第1生体流体誘導導管に対して実質的に平行であることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項90

センサをさらに備えることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項91

前記電磁エネルギーを発生するように構成された発生器をさらに備えることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項92

エネルギーを受信するように配置された受信機をさらに備えることを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項93

前記エネルギーは前記導かれた電磁エネルギーを含むことを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項94

前記エネルギーは前記プラスモンエネルギーを含むことを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項95

前記受信されたエネルギーに関する情報を送信するように構成された送信機をさらに備えることを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項96

前記受信されたエネルギーに関する情報を保存するように構成された保存媒体をさらに備えることを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項97

前記受信されたエネルギーに関する情報を処理するように構成されたプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項98

前記受信されたエネルギーに関する情報を指示する第1信号を受信するように構成された入力ポートをさらに備えることを特徴とする請求項92に記載の装置。

請求項99

前記第1信号がユーザーの選択を含むことを特徴とする請求項98に記載の装置。

請求項100

前記変換構造体は格子を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項101

前記変換構造体は全反射の界面を含むことを特徴とする請求項75に記載の装置。

請求項102

出力エネルギーを有する光源と、エバネッセントエネルギーを支持する挿入可能な医療用要素と、前記出力エネルギーを受けるように結合され、滅菌レベルにあるバイオマテリアルの中または近傍で前記エバネッセントエネルギーを発生するように応答するエバネッセント場発生器とを備えることを特徴とするシステム

請求項103

導波管をさらに備えることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項104

前記導波管は光ファイバを含むことを特徴とする請求項103に記載のシステム。

請求項105

前記挿入可能な医療用要素は前記導波管を含むことを特徴とする請求項103に記載のシステム。

請求項106

前記エバネッセントエネルギーはプラスモンエネルギーを含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項107

前記エバネッセントエネルギーはプラスモンエネルギーであることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項108

流体ガイドをさらに備えることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項109

前記流体ガイドは、前記バイオマテリアルを運ぶように構成されることを特徴とする請求項108に記載のシステム。

請求項110

前記流体ガイドは開口を含むことを特徴とする請求項108に記載のシステム。

請求項111

前記開口の近傍に格子をさらに備えることを特徴とする請求項110に記載のシステム。

請求項112

前記エバネッセント場発生器は前記開口の近傍にあることを特徴とする請求項110に記載のシステム。

請求項113

前記エバネッセントエネルギーは、前記バイオマテリアルを実質的に無能力にするように選択されることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項114

前記エバネッセント場発生器は格子を含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項115

前記挿入可能な医療用要素はカテーテルを含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項116

前記挿入可能な医療用要素は針を含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項117

前記針は生検針を含むことを特徴とする請求項116に記載のシステム。

請求項118

前記挿入可能な医療用要素は、埋入可能な装置を含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項119

前記挿入可能な医療用要素はシャントを含むことを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項120

センサをさらに備えることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項121

前記センサは、表面プラスモン共鳴センサを含むことを特徴とする請求項120に記載のシステム。

請求項122

撮像システムをさらに備えることを特徴とする請求項102に記載のシステム。

請求項123

前記撮像システムは、前記挿入可能な医療用要素を撮像するように作動可能であることを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項124

前記撮像システムは、光学撮像システムを含むことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項125

前記撮像システムは、超音波システムを含むことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項126

前記撮像システムは、MRIシステムを含むことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項127

前記撮像システムは、X線撮影システムを含むことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項128

前記撮像システムは、バイオマテリアルを検出するように働くことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

請求項129

前記挿入可能な医療用要素は、前記撮像システムの一部を含むことを特徴とする請求項122に記載のシステム。

背景技術

0001

Alexandra Boltasseva、Thomas Nikolajsen、Krisjan Leosson、Kasper Kjaer、Morten S. Larsen、およびSergey I. Bozhevolnyi著「INTEGRATED OPTICAL COMPONENTSUTILIZING LONG-RANGE SURFACEPLASMONPOLARITONS」(Journal of Lightwave Technology、2005年1月、第23巻、第1号)

課題を解決するための手段

0002

一実施形態では、挿入可能な医療用要素滅菌領域確立する方法は、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域に、この少なくとも1つの表面領域にあるバイオマテリアル(biomaterial)を実質的に無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場(evanescent field)を生成するステップを含む。

0003

別の実施形態では、本方法は、少なくとも一部が患者内にある流体通路に沿って電磁エネルギーを導くステップと、導かれた電磁エネルギーに応答して、流体通路に沿ってプラスモンエネルギー(plasmon energy)を生成するステップと、導かれた電磁エネルギーに応答して流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成した後、または生成する間に、流体通路を介してバイオマテリアルを送達するステップとを含む。

0004

別の実施形態では、装置は、第1位置から第2位置まで通路に沿って延在する、第1生体流体誘導導管において、この第1生体流体誘導導管の少なくとも一部が、患者内へと挿入可能である導管と、通路の少なくとも一部の近傍に電磁エネルギーを導くように構成された誘導構造体と、電磁エネルギーをプラスモンエネルギーに変換するように働く変換構造体において、導かれた電磁エネルギーを受け、通路の一部にプラスモンエネルギーを与えるように配置された変換構造体とを備える。

0005

別の実施形態では、システムは、出力エネルギーを有する光源と、エバネッセントエネルギーを支持する挿入可能な医療用要素と、出力エネルギーを受けるように結合され、滅菌ベルにあるバイオマテリアルの中またはその近傍でエバネッセントエネルギーを発生するように応答するエバネッセント場発生器とを備える。

0006

前述の概要は例示のみであり、いかようにも制限することは意図されない。上述の例示された態様、実施形態および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、ならびに特徴が、図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになろう。

発明を実施するための最良の形態

0007

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図では、文脈がそうでないことを指示しない限り、同様の符号は一般に同様の構成部品を示す。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に説明される例示的な実施形態は、制限することを意図するものではない。ここに提示される対象物の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態が使用されてよく、他の変更が行われてよい。

0008

表面プラスモンは、たとえば金属と誘電体との間といった、材料の誘電率εおよびε’の実部が異なる符号を有するときに、2つの材料の間の境界に存在することがある。図1は、金属などの負の実誘電率を有する材料106の境界104にあるプラスモン102を示す。材料106との境界104を形成する材料または構造体108は、空気、真空、もしくはその等価物、実質的に均一な誘電材料、または異なる材料もしくは構造体であってよい。境界104は、実質的に連続的かつ平坦であるように示されているが、異なる形状を有してもよい。プラスモン102は、境界104に最大の場を有する実質的な指数関数を含むものとして示されるが、およその指数関数のみを含んでもよく、異なる関数によって示されてもよく、かつ/または、境界以外のある場所に最大の場を有してもよい。さらに、プラスモン102は、例示の目的のために境界104上の特定の位置に示されているが、プラスモン102の空間的な分布はいかようであってもよい。

0009

いくつかの実施形態では、本明細書に参照により援用される非特許文献1において説明されるように、材料の厚さ110はプラスモンの波長より小さくてよい。さらに、Boltassevaは、長距離の表面プラスモンポラリトン伝播ができるようにするために、金属がどのように誘電体に埋め込まれてよいかを説明しており、このとき、厚さ110および幅(図示せず)を含む金属のパラメータが、プラスモンの伝播を制御することができる。

0010

プラスモン102はエバネッセント場103を含み、このときエバネッセント場103は、材料または構造体108の中へ延在するプラスモン102の一部である。しかしながら、エバネッセント場は表面プラスモンの外側で起こることができる。たとえば、エバネッセント場は、全反射が起こる2つの誘電体の間の境界において起こることができる。以下の実施形態で説明されるように、エバネッセント場は、たとえば滅菌のために、バイオマテリアルにエネルギーを与えることができる。

0011

図2は、プラスモンエネルギーを支持する装置200の一実施形態の側面の断面図を示す。実施形態200は、第1位置206から第2位置208まで通路204に沿って延在する(中空の管などのような)第1生体流体誘導導管202において、この第1生体流体誘導導管202の少なくとも一部が患者内へと挿入可能である導管202と、通路204の少なくとも一部の近傍に電磁エネルギーを導くように構成された誘導構造体210(たとえば電磁伝導性誘導体)と、電磁エネルギーをプラスモンエネルギーに変換するように働く変換構造体212(たとえば金属被覆)において、導かれた電磁エネルギーを受け、通路の一部にプラスモンエネルギーを与えるように配置された変換構造体212とを備える。

0012

示された実施形態では、誘導構造体210は、電磁エネルギーの伝達ができるように構成される。電磁エネルギーは、全反射を介して変換構造体212上にプラスモンを生じることができ、プラスモン場は、第1生体流体誘導導管202の中へ延在可能である。このプラスモン場は、次に、第1生体流体誘導導管202内の流体を滅菌するために使用可能である。

0013

誘導構造体210は、たとえば、ガラスプラスチック、または異なるタイプの材料もしくは構造体のような光伝達材料を含んでよい。誘導構造体210は図2に単一の層を有するものとして示されているが、いくつかの場合では、誘導構造体210は複数の層を含んでもよい。たとえば、誘導構造体210は、ガラスおよびプラスチックの層、または異なる屈折率を有する他の材料の層を含んでもよい。これらの材料は、組立体誘導特性に基づいて選択されてよい。

0014

誘導構造体210は、第1生体流体誘導導管202を実質的に囲んでよいか、第1生体流体誘導導管202に対して実質的に平行であってよいか、または、第1生体流体誘導導管202に対して異なる構成を有してもよい。たとえば、図2に示すように、誘導構造体210は、第1生体流体誘導導管202を実質的に囲む。しかしながら、他の実施形態では、誘導構造体210は、第1生体流体誘導導管202の近傍の一片の材料であってよいか、または、第1生体流体誘導導管202に対して別の向きを有してもよい。

0015

変換構造体212は、銀または異なる伝導体のような導電性被覆を含んでもよい。たとえば、図2に示すように、変換構造体212は、第1生体流体誘導導管202を実質的に囲み、第1生体流体誘導導管202を誘導構造体210から分離する導電性の被覆である。しかしながら、他の実施形態では、変換構造体212は、異なる形状を有してもよい。たとえば、誘導構造体210が、第1生体流体誘導導管202の近傍の一片の材料である場合、変換構造体212は、誘導構造体210と第1生体流体誘導導管202との間の導電性の条片であってよい。さらに、変換構造体212は、電磁エネルギーをプラスモンに変換するように構成されたプラスモンを支持する粒子集合体、格子、または別の装置であってよく、図2の例示的な実施形態に示すような連続的な導電性の条片でなくてもよい。変換構造体212は、電磁エネルギーをエバネッセント場に変換可能であり、この場合、変換構造体は、全反射を介してエバネッセントエネルギーを発生するように構成された誘電体、または電磁エネルギーの波長より小さい周期を有する回折格子であってよいか、あるいは変換構造体は異なる形状を有してもよい。変換構造体212および第1生体流体誘導導管202は、導電性の材料が第1生体流体誘導導管202との境界を形成する場合などのように、場合によっては同じ装置であってもよい。または、変換構造体212は、第1生体流体誘導導管の内壁面の一部のみを覆ってもよい。

0016

装置の実施形態200は、より大型の装置の一部、たとえば患者内に少なくとも部分的に挿入可能である針、カテーテル、または別の装置であってもよい。

0017

図2に示される装置の実施形態200は、エバネッセントエネルギーが第1生体流体誘導導管202内に延在するものとして構成されるが、他の実施形態では、たとえば変換構造体212が誘導構造体210を実質的に囲む場合、装置200は、エバネッセントエネルギーが装置200の外部に延在するように構成されてもよい。または、装置200は、エバネッセントエネルギーが装置200の外側および第1生体流体誘導導管202の内側の両方に延在するように構成されてもよい。エバネッセントエネルギーが装置200の外側に延在する場合、エバネッセントエネルギーは、装置200の表面のバイオマテリアル(たとえばバクテリアおよびウイルス)を無能力にすることができ、装置200を滅菌するのに使用可能である。これは、患者内への装置200の挿入の前に実施可能である。

0018

図3にその断面が示される一実施形態では、第1生体流体誘導導管202は、通路306を画定する壁304を含み、通路306は、電磁エネルギーの伝達を支持するように構成される。たとえば、図3において、通路306を形成する壁304は光ファイバの壁であり、光ファイバは、電磁エネルギーの伝達を支持するように構成された誘導構造体210を形成する。この場合、変換構造体212は、誘導構造体210上の導電性被覆を含む。この実施形態は、第1生体流体誘導導管202が電磁エネルギーを支持する単一の通路306を有するように示され、説明されているが、他の実施形態では、第1生体流体誘導導管202は、電磁エネルギーを支持する2つ以上の通路306を有し、それぞれの通路306が、電磁エネルギーをプラスモンエネルギーに変換するように構成された変換構造体212を含んでもよい。

0019

図3の実施形態は、第2生体流体誘導導管302をさらに含む。第1生体流体誘導導管202および第2生体流体誘導導管302のそれぞれは、図2に示される第1生体流体誘導導管202の説明に従って、誘導構造体210および変換構造体212を備えて構成されてよい。第1生体流体誘導導管202および第2生体流体誘導導管302は、異なる流体を運ぶように構成されてよく、異なるエネルギーを有するプラスモンを支持するように構成されてよく、かつ/または他の違いを有してもよい。たとえば、第1生体流体誘導導管202は、一方向に流れる流体を支持してよく、第2生体流体誘導導管302は、反対方向に流れる流体を支持してよい。

0020

この実施形態は、2つの生体流体誘導導管202、302を有して示されるが、他の実施形態では、異なる数の生体流体誘導導管があってもよい。さらに、生体流体誘導導管202、302は、実質的に平行で同じサイズであるものとして示されているが、他の実施形態では、これらの導管は平行でなくてもよく、かつ/またはこれらの導管は異なるサイズを有してもよい。第1生体流体誘導導管202および第2生体流体誘導導管302は、図3に示すように別々の誘導構造体210および/または変換構造体212をそれぞれ含んでもよく、また、共通の光源を共有してもよく、または独立して駆動されてもよい。そのような一実施形態は、202、302のような個々の導管の選択的な滅菌ができてもよい。一アプローチでは、導管202、302は、それぞれのチャネルに対してプラスモンの独立した生成ができる障壁を形成する中間の層によって分離される。

0021

別の実施形態では、第1生体流体誘導導管202および第2生体流体誘導導管203は、誘導構造体210および/または変換構造体212を共有するように構成されてもよい。

0022

図4は、電磁エネルギーを発生するように構成された発生器402を備える装置400の一実施形態を示し、この場合、電磁エネルギーが誘導構造体210に入射し、誘導構造体は、第1生体流体誘導導管202の内部にある。発生器402はセレクタ414、416、418を含んでよく、この実施形態では、セレクタは、振幅範囲セレクタ414、継続時間セレクタ416、およびエネルギー範囲セレクタ418を含む。

0023

たとえば、発生器402が、電磁スペクトル紫外線部分における電磁エネルギーを出力するように構成される場合、エネルギー範囲セレクタ418は、実質的にこの範囲におけるエネルギーを選択するように構成されてよい。または、発生器402は、電磁スペクトルの可視部分における電磁エネルギーを出力するように構成されてもよく、エネルギー範囲セレクタ418は、実質的にこの範囲におけるエネルギーを選択するように構成されてもよい。紫外線範囲および可視範囲におけるエネルギーが例示的な実施形態としてここに説明されているが、他の実施形態では、発生器402は、異なる部分のスペクトルにおいて、または複数の異なる部分のスペクトル(たとえば可視エネルギーおよび紫外線エネルギーの両方)において、電磁エネルギーを出力するように構成されてもよい。

0024

継続時間セレクタ416は、発生器402がオンである時間範囲、および/または発生器402が従うオン/オフサイクル時間パターン、および/または発生器402の作動の時間分布のいくつかの他の選択を選択するように構成されてよい。たとえば、セレクタ416は、ユーザーが発生器402を毎時2分間または1日数間オンにするように、あるいは何らかの他のパターンに従わせるように設定できるようにしてよい。または、ユーザーは、たとえば、第1生体流体誘導導管202を介する流体の流れの後に10秒間オンになるように、発生器をセットしてもよい。多くの異なる時間的分布が望まれてよく、当業者は、これらの分布に対応するようにセレクタ416を調整してよい。

0025

3つの異なるセレクタ414、416、418が示されているが、他の実施形態はより多くの、より少ない、または異なるセレクタを含んでもよい。いくつかの実施形態では、セレクタ414、416、418は、図4に示すように、ユーザーの選択が可能であるつまみであってよく、または、これらセレクタは、電子信号もしくは他の信号を受信するように構成されてよく、または、これらセレクタは、異なるやり方で制御されてもよい。

0026

図4に示される装置400は、エネルギーを受信するように配置された受信機404をさらに含んでよく、受信機404は、電磁エネルギーおよび/またはプラスモンエネルギーを受信するように構成されてよい。装置400は、受信したエネルギーに関する情報を送信するように構成された送信機406をさらに含んでよい。装置400は、受信したエネルギーに関する情報を保管するように構成された保存媒体408、受信したエネルギーに関する情報を処理するように構成されたプロセッサ410をさらに含んでよい。発生器402、受信機404、送信機406、保存媒体408、およびプロセッサ410は別々のユニットとして図4に示されているが、いくつかの実施形態では、これらのいくつかまたは全部が単一の装置に一体化されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、受信機404と送信機406とが単一のユニットに一体化されてよく、保存媒体408とプロセッサ410とが単一のユニットに一体化されてよく、または他の構成があってよく、当業者は、図4に示された構成の多くの置き替えが存在することを認識するであろう。

0027

図4に示される実施形態は、発生器402によって発生され、第1生体流体誘導導管202を介して移動し、次に受信機404によって受信される電磁エネルギーを示す。しかしながら別の実施形態では、第1生体流体誘導導管202は、電磁エネルギーが第1生体流体誘導導管202内に実質的に閉じ込められたままとなるように、1つまたは複数の反射器を含んでよい。または、電磁エネルギーは、高分散方式で、図4に示すような平行な光線としてではなく、第1生体流体誘導導管202を出てもよい。第1生体流体誘導導管202への電磁エネルギーの入射によってとられる実際の経路は、たとえば、第1生体流体誘導導管202の構造、含まれる光学的要素、および他の特性の関数であり、当業者は図4について多くの変形例をみいだすであろう。

0028

図4は、受信したエネルギーに関する情報を指示する第1信号413を受信するように構成された入力ポート412をさらに示す。入力ポート412は、図4につまみとして示され、第1信号413は、ユーザー411(尺度通りに描かれていない)によってなされる選択であり、ユーザー411は、たとえば受信するエネルギー範囲(たとえば、8〜9eVのようなスペクトルの紫外線部分におけるエネルギーのサブセット、または2〜3eVのようなスペクトルの可視部分のエネルギーのサブセット、または異なるエネルギー範囲)を選択するように、つまみを回してよい。入力ポート412は、エネルギー範囲の選択を受けるものとして説明されているが、他の実施形態では、入力ポート412は、エネルギーを受信する継続時間または別のタイプの選択といった、異なる選択を受けてもよい。または、2つ以上の入力ポート412があってもよく、このとき、異なる入力ポートが異なる信号を受けてよい。入力ポート412はつまみとして説明され、第1信号413は、ユーザーの選択として説明されているが、他の実施形態では、入力ポート412および第1信号413は、入力ポート412が電子ポートであり、入力信号が、たとえば受信する周波数の範囲を介して掃引するように構成可能である電子信号である場合のように、異なる組み合わせであってもよい。入力ポート412はさらに異なる構成を有してもよく、入力信号は異なる形状をとってもよく、当業者は、入力ポート412に情報を入力する様々な異なるやり方を認識するであろう。

0029

図4は、発生器402、受信機404、送信機406、保存媒体408、およびプロセッサ410のような複数の異なる装置を含む。しかしながら、いくつかの実施形態では、ただ1つまたはいくつかの装置402、404、406、408、410が含まれてもよい。たとえば、一実施形態は、発生器402を含むが、受信機404のような他の装置は含まなくてよく、または、異なる組み合わせの装置が含まれてもよい。さらに、いくつかの実施形態は、図示しない他の装置または構成要素を含んでもよい。

0030

図5に示される一実施形態では、システム500は、出力エネルギーを有する光源502と、エバネッセントエネルギーを支持する挿入可能な医療用要素504と、出力エネルギーを受信するように結合され、滅菌レベルにあるバイオマテリアルの中または近傍でエバネッセントエネルギーを発生するように応答するエバネッセント場発生器506とを備える。システム500は、センサ512をさらに含み、センサ512は表面プラスモン共鳴センサであってよい。

0031

この実施形態では、挿入可能な医療用要素504は、患者にワクチンのようなバイオマテリアルを送達するように構成された針であり、挿入可能な医療用要素504は、バイオマテリアルを運ぶように構成された流体誘導部510を含む。エバネッセント場発生器506は、エバネッセント場を発生するように構成された光ファイバ508の外表面である。挿入可能な医療用要素504は、バイオマテリアルを送達するように構成された針として示され説明されているが、他の実施形態では、挿入可能な医療用要素は、カテーテル、生検針、埋入可能な装置(心臓変調装置脊髄刺激器もしくは髄膜下疼痛ポンプのような神経変調装置、および/または異なる埋入可能な装置を含む)、シャント(Shunt)、電極、外部骨固定装置、あるいは異なるタイプの要素を含んでもよい。装置は、患者内に一時的または実質的に恒久的に挿入するように構成されてよく、かつ/または、患者内に部分的もしくは完全に挿入可能であるように構成されてよい。さらに、挿入可能な医療用要素504は、バイオマテリアルを患者に送達するように構成された針として説明されているが、いくつかの実施形態では、挿入可能な医療用要素504は、バイオマテリアルを受けるか、または抜くように構成された針であってもよい。

0032

この実施形態は、全反射を介して、挿入可能な医療用要素504にエバネッセント場を発生するように構成されるものとして説明されているが、他の実施形態は、プラスモンを介してエバネッセント場を発生するように構成されてもよい。たとえば、挿入可能な医療用要素504の内部にあるファイバ508の一部が伝導体で被覆される場合、プラスモンは、その伝導体上に発生されてよい。または、別の実施形態では、エバネッセント場は、全反射によっておよびプラスモンを介しての両方によって起こるように構成されてもよい。

0033

センサ512は、ファイバ508から独立したものとして示されているが、他の実施形態では、センサ512およびファイバ508は、共に一体化されてもよい。

0034

流体ガイド510は、図6に詳細に示される開口602をさらに含んでよく、このとき開口602は開口602の近傍に格子604を含んでよく、格子604は開口の近傍にプラスモン場を発生するように構成され、それによって、生体流体が開口を介して流れるとき、生体流体がプラスモン場によって滅菌される。

0035

開口602は、図6には円状であるように表されているが、他の実施形態では、別の形状を有してもよい。たとえば、開口602は、細穴のような実質的に直線の形状であってもよい。さらに、格子604も円状であるように表されているが、開口602が細穴であり、格子604が細穴を囲む一連の線を含み得る場合のように、格子604もやはり異なる形状を有してよい。いくつかの実施形態は、より多くの流体の流れを容易にするように、複数の開口602をさらに含んでよい。

0036

別の実施形態では、システム700は、図7に示すように撮像システム702を備えてよく、撮像システム702は、図示のように、挿入可能な医療用要素504を撮像するように作動可能であってよい。図7は、挿入可能な医療用要素504に、ワイヤまたは他のコネクタによって連結されない、X線撮像装置などの撮像システム702を示す。しかしながらいくつかの実施形態では、撮像システム702は、光ファイバケーブル、ワイヤ、または異なるコネクタを介して、挿入可能な医療用要素504に接続されてもよい。

0037

撮像システムは、光学撮像システム超音波システムMRIシステムX線撮影システム、または異なる種類の撮像システムを含んでよい。撮像システムは、バイオマテリアルを検出するように働いてもよい。さらに、たとえば撮像システム702が、挿入可能な医療用要素504の回りの体の領域を撮像するように構成された光ファイバケーブルを含む場合、挿入可能な医療用要素504は、撮像装置の一部を含んでよい。撮像システム702は、たとえば要素を配置するために、挿入可能な医療用要素504を撮像するように構成されてよい。あるいは、撮像システム702は、組織性質を判定するため、または別の理由のために、医療用要素を囲む組織を撮像するように構成されてもよい。

0038

前述の実施形態は、生体適合材料をさらに含んでよい。たとえば、図5を参照して、挿入可能な医療用要素504は、生体適合材料の被覆を含んでもよい。

0039

上述の実施形態は、概ね、装置の内部でプラスモンおよび/またはエバネッセント場を支持する(たとえば図3のように、変換構造体212が第1生体流体誘導導管202の内部にある)構成を示しているが、他の実施形態は、装置の外側でプラスモンおよび/またはエバネッセント場を支持するように構成されてもよい。たとえば、図5を参照すると、挿入可能な医療用要素504は、装置の外側のバイオマテリアルを滅菌するプラスモンを発生するように構成される変換構造体212を有してもよい。これは、たとえば、挿入可能な医療用要素504が体に入り、感染が起こる可能性のある状況において有用であり得る。

0040

さらに、上述の実施形態は、電磁遮蔽材を含んでもよい。たとえば、再び図5を参照すると、挿入可能な医療用要素は、電磁エネルギーから患者を遮蔽するように構成された遮蔽材料の被覆を含んでよい。

0041

提示を分かりやすくするために、上述の実施形態は、装置の部分を示していることがあり、また、図示されていない他の成分を含むことがある。たとえば、図に全体的に示された実施形態は、第1生体流体誘導導管202へ、または第1生体流体誘導導管202から流体を導くように構成された装置を示しておらず、誘導装置210へ、または誘導装置210から電磁エネルギーを導くように構成された光学部品および/または導波管のような装置を示していないことがあるが、いくつかの実施形態は、そのような装置を含んでもよい。

0042

前述の実施形態は、たとえば図5におけるように、流体の流れの方向に対して実質的に直角をなす表面上にエバネッセントエネルギーを支持するように概ね構成されており、エバネッセント場発生器506は、挿入可能な医療用要素504の中央部に沿って、軸方向に延在するファイバを含む。しかしながら、エバネッセントエネルギーを支持する多くの他の構成があり、エバネッセント場発生器は、円筒形または他の左右対称形を有する必要はなく、挿入可能な医療用要素504に対してエバネッセント場発生器506が有してよい、多くの異なる向きが存在する。

0043

一実施形態では、挿入可能な医療用要素に滅菌領域を確立する方法は、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域に、少なくとも1つの表面領域にあるバイオマテリアルを実質的に無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場を生成するステップ(802)を含む。

0044

本方法は、挿入可能な医療用要素の外部の領域を電磁エネルギーから遮蔽するステップ(902)をさらに含んでよく、このステップは、反射装置吸収装置、または異なるタイプの装置を用いて電磁エネルギーを阻止するステップを含んでよい。本方法は、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域の上の少なくとも1つの位置においてエバネッセント場を阻止するステップ(904)をさらに含んでよく、このステップは、反射装置、吸収装置、または別のタイプの装置を用いてエバネッセント場を阻止するステップを含んでよい。

0045

図10に示すように、ある場合では、エバネッセント場はプラスモン場を含んでよく(1002)、別の場合では、エバネッセント場は、プラスモン場であってよい(1004)。

0046

図11の流れによって表される一実施形態では、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域に、この少なくとも1つの表面領域にあるバイオマテリアルを実質的に無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場を生成するステップ(802)は、挿入可能な医療用要素の一部を介して紫外線エネルギーを導き、この紫外線エネルギーに応答してエバネッセント場を生成するステップ(1102)をさらに含み、この場合、紫外線エネルギーはUVCエネルギーを含み(1104)、また、本方法は、たとえば反射装置、吸収装置、または異なる装置を用いて、挿入可能な医療用要素からの紫外線エネルギーの伝達を抑止するステップ(1106)をさらに含んでよい。

0047

ある場合において、エバネッセント場の特性は、エネルギー範囲を含んでよく(1202)、このとき、本方法は、エネルギー範囲を変化させるステップ(1204)をさらに含んでよく、また、エネルギー範囲は、エバネッセント場の一部が、空気と少なくとも1つの表面領域との間の界面によって支持されるように選択され(1206)、かつ/または、エネルギー範囲は、エバネッセント場の一部が、バイオマテリアルと上記の少なくとも1つの表面領域との間の界面によって支持されるように選択される(1208)。

0048

ある場合において、エバネッセント場の特性は空間的分布を含み(1302)、このとき本方法は、空間的分布を変化させるステップ(1304)をさらに含み、空間的分布を変化させるステップ(1304)は、エバネッセント場の空間的分布を変える電磁エネルギーまたは他のやり方を用いて異なる領域を照射する(illuminate)ことを含んでよい。別の場合では、エバネッセント場の特性は、励磁継続時間を含み(1306)、このとき、本方法は、励磁継続時間を変化させるステップ(1308)をさらに含んでよく、励磁継続時間を変化させるステップ(1308)は、挿入可能な医療用要素への電磁エネルギー入射のパルス継続時間を設定することを含んでよい。別の場合では、エバネッセント場の特性は振幅を含み(1310)、このとき本方法は、振幅を変化させるステップ(1312)をさらに含んでよく、エバネッセント場の振幅を変化させるステップ(1312)は、挿入可能な医療用要素の電磁エネルギー入射の振幅を変化させるステップを含んでよい。

0049

本方法は、滅菌のための露出を決定するステップ(1402)、滅菌のためのエバネッセント場の振幅およびエバネッセント場の励磁継続時間を決定するステップ(1404)、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップ(1406)、および/または、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域に、決定されたエバネッセント場の振幅を用いて、決定されたエバネッセント場の励磁継続時間だけ、エバネッセント場を生成するステップ(1408)をさらに含んでよい。

0050

図15の流れに示すように、滅菌のための露出を決定するステップ(1402)は、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップ(1502)と、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの領域のエバネッセント場の応答を決定するステップ(1504)とをさらに含んでよく、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップは、決定されたエバネッセント場の応答に応答して、滅菌のためのエバネッセント場のエネルギー範囲を決定するステップをさらに含む。

0051

ある場合では、挿入可能な医療用要素はカテーテルを含む(1602)。別の場合では、挿入可能な医療用要素は針を含み(1604)、このとき、挿入可能な医療用要素は生検針を含んでもよい(1606)。別の場合では、挿入可能な医療用要素はシャントを含む(1608)。

0052

ある場合では、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域は、挿入可能な医療用要素の外表面領域を含む(1702)。別の場合では、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域は、挿入可能な医療用要素の第1内表面領域を含み(1704)、このとき(たとえば挿入可能な医療用要素が、第1生体流体誘導導管202および第2生体流体誘導導管302を含む場合)、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域は、挿入可能な医療用要素の第2内表面領域を含んでもよい(1706)。

0053

本方法は、挿入可能な医療用要素の第1チャネルを介して第1材料を通すステップ(1802)をさらに含んでよく、このとき、第1材料はバイオマテリアルを含んでよい(1804)。挿入可能な医療用要素の第1チャネルを介して第1材料を通すステップ(1802)は、挿入可能な医療用要素の第2チャネルを介して第2材料を通すステップ(1806)をさらに含んでよく、また、第1材料および第2材料を実質的に同じ方向に通すステップ(1810)と、第1材料および第2材料を実質的に反対の方向に通すステップ(1812)とをさらに含んでよく、このとき、第2チャネルは第1チャネルとは異なる(1808)、かつ/または、第2材料は第1材料とは異なる(1814)。

0054

本方法は、エバネッセント場の特性(たとえば周波数および/または振幅)を示す信号を受信するステップ(1902)と、受信した信号に従ってエバネッセント場の特性を変えるステップ(1904)とをさらに含んでよく、このとき、エバネッセント場の特性を示す信号は情報を含んでよく(1906)、本方法は、情報を保存するステップと、情報を送信する(たとえばプロセッサに情報を電子的に送信する)ステップ(1908)とをさらに含んでよい。

0055

本方法は、挿入可能な医療用要素の少なくとも1つの表面領域において、ユーザーの指令に応答して実質的にバイオマテリアルを無能力にするように選択された特性を有するエバネッセント場を生成するステップ(2002)、バイオマテリアルの特性(屈折率など)を感知するステップ(2004)、挿入可能な医療用要素を撮像するステップ(2006)、バイオマテリアルの存在に応答してエバネッセント場を生成するステップ(2008)、および/またはバイオマテリアルの感知されたパラメータに応答してエバネッセント場を生成するステップ(2010)をさらに含んでよい。ある場合では、バイオマテリアルは病原体を含む(2012)。別の場合では、バイオマテリアルは組織を含む(2014)。

0056

別の実施形態では、方法は、少なくとも一部が患者内にある流体通路に沿って電磁エネルギーを導くステップ(2102)と、導かれた電磁エネルギーに応答して流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成するステップ(2104)と、導かれた電磁エネルギーに応答して流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成した後または生成する間に、流体通路を介してバイオマテリアルを送達するステップ(2106)とを含む。

0057

本方法は、プラスモンエネルギーを介してバイオマテリアルの一部を通すステップ(2202)、電磁エネルギーの第1周波数の範囲を変化させるステップ(2206)、流体通路の外側でプラスモンエネルギーを生成するステップ(2208)、および/または、全反射を介してプラスモンエネルギーを生成するステップ(2210)をさらに含んでよい。ある場合では、プラスモンエネルギーは、バイオマテリアルを実質的に無能力にしてもよい(2204)。

0058

図23の流れに示すように、導かれた電磁エネルギーに応答して流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成するステップ(2104)は、流体通路に沿った表面の実質的に全てにプラスモンエネルギーを生成するステップ(2302)、および/または、流体通路に沿った表面の一部にプラスモンエネルギーを生成するステップ(2304)を含んでよい。

0059

図24の流れに示すように、導かれた電磁エネルギーに応答して流体通路に沿ってプラスモンエネルギーを生成した後または生成する間に、流体通路を介してバイオマテリアルを送達するステップ(2106)は、(開口602のような)ポートを介してバイオマテリアルを通すステップ(2402)を含んでよい。本方法は、ポートの近傍でプラスモンエネルギーを生成するステップ(2404)をさらに含んでよく、このとき、ポートの近傍でプラスモンエネルギー生成するステップ(2404)は、ポートの近傍の格子を介してプラスモンエネルギーを生成するステップ(2406)をさらに含んでよく、ある場合では、格子はポートを実質的に囲む(2408)。

0060

システムの態様のハードウェアソフトウェア実装例の間にほとんど区別がない点まで最高水準の技術が進歩しており、ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般に、原価対効率のトレードオフを表す構成上の選択である(しかし常にそうではない、すなわちある状況ではハードウェアとソフトウェアとの間の選択が重要になり得る)ことを、当業者は認識するであろう。本明細書に述べられた方法および/またはシステムおよび/または他の技術がそれによって実行可能である様々な手段(たとえばハードウェア、ソフトウェアおよび/またはファームウェア)があり、好ましい手段は、方法および/またはシステムおよび/または他の技術が展開される状況によって変化することを、当業者は認識するであろう。たとえば、実装者が速度および正確さが最重要であると判断した場合、実装者は、主にハードウェアおよび/またはファームウェアの手段を選ぶであろうし、代替として、柔軟性が最重要である場合、実装者は主にソフトウェアの実装を選ぶであろうし、あるいは、また代替として、実装者はハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアのある組み合わせを選ぶであろう。それゆえ、本明細書に説明される方法および/または装置および/または他の技術がそれによって実行できるいくつかの可能な手段があり、そのいずれもが他者より本質的に優れてはおらず、すなわち、用いられるいずれの手段も、手段が展開される状況、および実施者の特定の関心事項(たとえば速度、柔軟性、または予測性)に依存した選択であり、このいずれもが変化し得る。実装例の光学的な態様は、光学指向のハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアを典型的に用いることを、当業者は認識するであろう。

0061

前述の詳細な説明は、ブロック図、フローチャートおよび/または例によって、装置および/または方法の様々な実施形態を述べてきた。そのようなブロック図、フローチャート、および/または例が1つもしくは複数の機能および/または作用を含む限りにおいて、そのようなブロック図、フローチャートもしくは例のそれぞれの機能および/または作用は、広い範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質的にこれらの任意の組み合わせによって、個々におよび/または集合的に実施可能であることが、当業者には理解されよう。一実施形態では、本明細書に述べられる対象物のいくつかの部分は、Application Specific IntegratedCircuits(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、または他の集積フォーマットによって実装されてよい。しかしながら、本明細書に開示された実施形態のいくつかの態様は、その全体または一部が、1つまたは複数のコンピュータ上で走る1つまたは複数のコンピュータプログラムとして(たとえば1つまたは複数のコンピュータシステム上で走る1つまたは複数のプログラムとして)、1つまたは複数のプロセッサ上で走る1つまたは複数のプログラムとして(たとえば1つまたは複数のマイクロプロセッサ上で走る1つまたは複数のプログラムとして)、ファームウェアとして、あるいは実質的にこれら任意の組み合わせとして、集積回路内において同等に実装可能であること、また、回路系の設計ならびに/またはソフトウェアおよび/もしくはファームウェアのためのコードの書き込みが、この開示に照らして当業者の技術の内にあることを、当業者は認識するであろう。さらに、本明細書に述べられる対象物の機構は、様々な形態におけるプログラム製品として配布可能であり、本明細書に述べられる対象物の例示的な実施形態は、配布を実際に行うのに用いられる特定のタイプの信号支持媒体にかかわらず適用されることを当業者は理解するであろう。信号支持媒体の例は、フロッピー登録商標ディスクハードディスクドライブコンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、デジタルテープコンピュータメモリなどのような記録可能なタイプの媒体、ならびにデジタルおよび/またはアナログ通信媒体(たとえば光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク無線通信リンクなど)のような伝達タイプの媒体を含むが、これに限定されない。

0062

一般的な意味において、本明細書に述べられる様々な実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質的にこれらの任意の組み合わせなどの広い範囲の電気構成要素を有する様々なタイプの電気機械システムと、剛性の本体、ばね式もしくはねじれ式の本体、液圧応用機械、および電磁作動装置、または実質的にこれらの任意の組み合わせなどの機械的な力または動きを伝えることのできる広い範囲の構成要素とによって、個々にならびに/あるいは集合的に実装可能であることを、当業者は認識するであろう。したがって、本明細書において使用される「電気機械システム」は、変換器に動作可能(operably)に結合された電気回路系(たとえばアクチュエータモータ圧電性結晶など)、少なくとも1つの別個の電気回路を有する電気回路系、少なくとも1つの集積回路を有する電気回路系、少なくとも1つの特定用途の集積回路を有する電気回路系、コンピュータプログラムによって構成される汎用計算装置を形成する電気回路系(たとえば、本明細書に述べられた方法および/もしくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、または本明細書に述べられる方法および/もしくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、記憶装置を形成する電気回路系(たとえばランダムアクセスメモリの形態)、通信装置を形成する電気回路系(たとえばモデム通信スイッチ、もしくは光電気装置)、ならびに光学系または他の類似物などの任意の非電気式のこれらの類似物を含むが、これに限定されない。電気機械システムの例は、様々な消費家電システム、ならびに動力輸送システム工場自動化システム、セキュリティシステム、および通信計算システムなどの他のシステムを含むが、これに限定されないことを、当業者は理解するであろう。本明細書に使用される電気機械は、文脈がそうでないことを指示しない限り、電気的および機械的な作動の両方を有するシステムに必ずしも限定されないことを、当業者は認識するであろう。

0063

一般的な意味において、広い範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせによって個々および/または集合的に実装可能である本明細書に述べられる様々な態様は、様々なタイプの「電気回路系」からなるものとして考察可能であることを、当業者は認識するであろう。したがって、本明細書に使用される「電気回路系」は、少なくとも1つの別個の電気回路を有する電気回路系、少なくとも1つの集積回路を有する電気回路系、少なくとも1つの特定用途の集積回路を有する電気回路系、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータを形成する電気回路系(たとえば、本明細書に述べられる方法および/もしくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、または本明細書に述べられる方法および/もしくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、記憶装置を形成する電気回路系(たとえばランダムアクセスメモリの形態)、ならびに/あるいは通信装置を形成する電気回路系(たとえばモデム、通信スイッチ、または光電気装置)を含むが、これに限定されない。本明細書に述べられた対象物は、アナログまたはデジタル方式、あるいはこれらのいくつかの組み合わせで実装されてよいことを、当業者は認識するであろう。

0064

当技術では、本明細書に示される方式における装置および/または方法を説明し、その後で、そのような説明された装置および/または方法を画像処理システムに一体化する技術的な実施を用いるのが一般的であることを、当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に説明された装置および/または方法の少なくとも一部は、相当な量の実験によって画像処理システムに一体化可能である。典型的な画像処理システムは、システムユニットハウジングビデオ表示装置揮発性メモリおよび不揮発性メモリのようなメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサのようなプロセッサ、オペレーティングシステムドライバ、およびアプリケーションプログラムのようなコンピュータエンティティタッチ式パッドまたは画面のような1つまたは複数のインタラクション装置フィードバックループおよび制御モータを含む制御システム(たとえばレンズの位置および/または速度を感知するフィードバック、望ましい焦点を与えるようにレンズを移動させる/歪ませる制御モータ)のうちの1つまたは複数を通常含むことを、当業者は認識するであろう。典型的な画像処理システムは、デジタル静止画システムおよび/またはデジタル動画システムにおいて通常見られるような任意の適切な市販の構成要素を用いて実装されてよい。

0065

当技術では、本明細書に示される方式における装置および/または方法を説明し、その後で、そのような説明された装置および/または方法をデータ処理システムに一体化する技術的な実施を用いるのが一般的であることを、当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に説明された装置および/または方法の少なくとも一部は、相当な量の実験によってデータ処理システムに一体化可能である。典型的なデータ処理システムは、システムユニットハウジング、ビデオ表示装置、揮発性メモリおよび不揮発性メモリのようなメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサのようなプロセッサ、オペレーティングシステム、ドライバ、グラフィカルユーザーインタフェース、およびアプリケーションプログラムのようなコンピュータエンティティ、タッチ式のパッドまたは画面のような1つまたは複数のインタラクション装置、ならびに/あるいはフィードバックループおよび制御モータを含む制御システム(たとえば位置および/または速度を感知するフィードバック、構成要素および/または量を移動/調整する制御モータ)のうちの1つまたは複数を通常含むことを、当業者は認識するであろう。典型的なデータ処理システムは、データ計算/通信および/またはネットワーク計算/通信システムにおいて典型的に見られるもののような任意の適切な市販の構成要素を用いて実装されてよい。

0066

本明細書において言及され、かつ/またはすべての出願データシートに列挙される上記の米国特許、米国特許出願出版物、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、および非特許出版物の全てが、本明細書に矛盾しない範囲まで、本明細書に援用される。

0067

本明細書に述べられる構成要素(たとえばステップ)、装置、および物体、ならびにそれらに伴う議論は、概念上の分かりやすさのために例として用いられており、様々な構成上の修正例が、当業者の技術の範囲内にあることを、当業者は認識するであろう。したがって、本明細書で使用される、示された特定の範例およびそれに伴う議論は、そのより一般的な部類の代表であるように意図される。一般に、本明細書における任意の特定の範例の使用もまた、その部類の代表であるように意図されており、本明細書においてそのような特定の構成要素(たとえばステップ)、装置、および物体を含まないことは、限定が望まれることを示すものとして解釈されるべきではない。

0068

ユーザー411は、単一の例示的な人影として本明細書に図示/説明されているが、ユーザー411は、人間のユーザー、ロボットのユーザー(たとえばコンピュータエンティティ)、および/またはこれらの実質的に任意の組み合わせ(たとえばユーザーが1つもしくは複数のロボット式作用物によって助けられてよい)を表し得ることを、当業者は理解するであろう。さらに、本明細書に述べられたユーザー411は、単一の存在物として示されているが、実際は2つ以上の存在物からなってもよい。一般に、「sender(送信者)」および/または他の存在物を示す用語ついて、この用語が本明細書において使用されるときに、同じことが言えることを、当業者は理解するであろう。

0069

本明細書における実質的に任意の複数および/または単数の用語の使用に関して、当業者は、複数から単数へ、および/または単数から複数へと、状況および/または用途に適切なように言い換えることができる。様々な単数/複数の置き換えは、分かりやすくするために、本明細書に特別には述べられない。

0070

本明細書に説明される対象物は、時折、異なる他の構成要素に含まれるか、または連結される、異なる構成要素を示す。このような図示の構造は単なる例であり、実際は、同じ機能性を達成する多くの他の構造が実装可能であることを理解されたい。概念上の意味において、同じ機能性を達成する構成要素の任意の配列は、望ましい機能性が達成されるように、有効に「関連付け」られる。それゆえに、特定の機能性を達成するように組み合わされた本明細書における任意の2つの構成要素は、構造または中間の構成要素にかかわりなく望ましい機能性が達成されるように、互いに「関連付け」られたものとして考えられる。同様に、このように関連付けられた任意の2つの構成要素は、また、望ましい機能性を達成するように、互いに「動作可能に接続された」または「動作可能に結合された」ものとして考えられ、このように関連付けられることのできる任意の2つの構成要素も、望ましい機能性を達成するように互いに「動作可能に結合可能」であるものとして考えられる。動作可能に結合可能な特定の例は、物理的につがいになり得るおよび/または物理的に相互作用する構成要素、ならびに/あるいは無線的に相互作用し得るおよび/または無線的に相互作用する構成要素、ならびに/あるいは論理的に相互作用するおよび/または論理的に相互作用し得る構成要素を含むが、これに限定されない。

0071

本明細書に説明される本発明の対象物の特定の態様が示され説明されてきたが、本明細書における教示に基づいて、本明細書に説明された対象物、およびそのより広い態様から逸脱することなく、変更および修正が行われてよく、したがって、添付の特許請求の範囲は、本明細書に説明された対象物の真の精神および範囲の範囲内にあるものとして、そのようなすべての変更例および修正例を特許請求の範囲の範囲内に含むものであることが、当業者には明らかであろう。さらに、本発明は添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。一般に、本明細書に用いられる用語、および特に添付の特許請求の範囲(たとえば添付の特許請求の範囲の本文)に用いられる用語は、一般に「open(開いた)」用語である(たとえば「including(含む)」という用語は「including but not limited to(含むがこれに限定されない)」と解釈されなければならならず、「having(有する)」という用語は「having at least(少なくとも有する)」と解釈されなければならず、「includes(含む)」という用語は「includes but not limited to(含むがこれに限定されない)」と解釈されなければならないなど)として意図されることが、当業者によって理解されるであろう。導入された請求項の特定の数の具陳が意図される場合、そのような意図はその請求項にはっきりと具陳され、そのような具陳がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者によってさらに理解されるであろう。たとえば、理解の助けとして、添付の特許請求の範囲は、請求項の具陳を導入するために、「at least one(少なくとも1つの)」および「one or more(1つまたは複数の)」という導入の語句の使用を含むことがある。しかしながら、そのような語句の使用は、同じ請求項が「one or more(1つまたは複数の)」あるいは「at least one(少なくとも1つの)」という導入の語句、および「a」または「an」のような不定詞(たとえば「a」および/または「an」は、一般に「at least one(少なくとも1つの)」あるいは「one or more(1つまたは複数の)」を意味するように解釈されるべき)を含むときでさえ、不定冠詞「a」または「an」による請求項の具陳の導入が、そのような導入された請求項の具陳を含む任意の特定の請求項を、ただ1つのそのような具陳を含む発明に限定することを含意するように解釈されるべきではなく、請求項の具陳を導入するのに用いられる定冠詞の使用にも同じことが言える。さらに、導入された請求項の特定の数の具陳が明示的に具陳された場合でも、そのような具陳は、一般に、少なくともその具陳された数を意味する(たとえば、他の修飾語句のない「2つの具陳」を単に具陳することは、典型的に、少なくとも2つの具陳、または2つ以上の具陳を意味する)ように解釈されるべきであることを当業者は認識するであろう。さらに、「A、BおよびCのうちの少なくとも1つなど」に類似した慣例が使用される場合では、一般に、そのような構造は、当業者がその慣例を理解するであろう意味に意図される(たとえば、「A、BおよびCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、Aだけ、Bだけ、Cだけ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、ならびに/またはA、BおよびCを共に、などを有するシステムを含むがこれに限定されない)。「A、BまたはCのうちの少なくとも1つなど」に類似した慣例が使用される場合では、一般に、そのような構造は、当業者がその慣例を理解するであろう意味に意図される(たとえば、「A、BまたはCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、Aだけ、Bだけ、Cだけ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、ならびに/またはA、BおよびCを共に、などを有するシステムを含むがこれに限定されない)。2つ以上の代替の用語を表す、事実上、すべての離接的接続詞および/または接続は、詳細な説明、請求項、または図面の中にかかわらず、その用語の1つ、用語のどちらか、または両方の用語を含む可能性を示唆するように理解されるべきであることを、当業者はさらに理解するであろう。たとえば、「AまたはB」という語句は、「A」または「B」、あるいは「AおよびB」の可能性を含むように理解されるであろう。

0072

添付の特許請求の範囲に関して、特許請求の範囲に具陳される操作は、一般に、任意の順序で行われてよいことを、当業者は理解するであろう。そのような代替の順序の例は、文脈がそうでないことを指示しない限り、重複、差し込み、中断、並べ替え、増加、予備補足、同時、逆、またはその他の順序変更を含んでよい。文脈に関して、「responsive to(応答して)」または「related to(関する)」または他の過去形の形容詞のような用語も、文脈がそうでないことを指示しない限り、一般に、その変形例を除外するようには意図されない。

0073

様々な態様および実施形態が本明細書に開示されてきたが、他の態様および実施形態が、当業者に明らかであろう。本明細書に開示された様々な態様および実施形態は、説明の目的のためであり、制限するようには意図されず、真の範囲および精神は、特許請求の範囲によって示される。

図面の簡単な説明

0074

境界のところのプラスモンの概略図である。
プラスモンエネルギーを支持する装置の一実施形態の概略図である。
第1および第2の流体誘導導管を有する装置の一実施形態の概略図である。
プラスモンエネルギーを支持する装置の一実施形態の概略図である。
挿入可能な医療用要素を含むシステムの一実施形態の概略図である。
流体誘導部の概略図である。
撮像システムを含むシステムの一実施形態の概略図である。
一方法を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図8のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
一方法を表すフローチャートである。
図21のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図21のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。
図21のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。

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