采用柔性照明结构的医疗设备和制造这种设备的方法

专利名称：采用柔性照明结构的医疗设备和制造这种设备的方法
技术领域：
本公开内容涉及用于医疗诊断和治疗的设备和方法，尤其涉及在 身体内腔中进行的诊断和治疗，例如照射内腔一部分的光线疗法治疗。
背景技术：
近年来，对光线疗法投入了非常多的研究，尤其是光复活疗法
(photoreactive therapies )。这些疗法通常包括一类杀死病变或不良组 织的光复活化合物(photo - reactive compounds )(即，光敏剂)的激 发。光敏剂通常利用具有至少一个特定光波波长(即，激发波长)的 光照被激活，并被用作光动力疗法(PDT)。取决于特定的光敏剂的各 种波长都是合适的，例如电磁波频镨的可见的、红外线和/或紫外线部 分的电磁辐射的波长都是合适的。
发射出合适的激发波长的光源，例如激光，通常可被用来激活光 敏剂以治疗处于眼睛，心脏，肿瘤和其他疾病情况的大量目标组织。 例如，在与年纪相关的黄斑变性(AMD),青光眼和/或糖尿病性视网 膜病(DR)，光敏剂可被用来抑制形成或延緩疾病进展，例如通常表 现为在病变的眼组织中快速不可控制的血管增生(即，新血管化)和 相关的视网膜下腔(sub-retinal)流体集中。
光复活治疗系统的两个重要相关组分是光敏剂和激发光源以及用 来向目标组织适当供光的装置。当光敏剂位于病变组织时，PDT的常 规方法受到啄光量的期望强度、持续时间、形状和时机要求的挑战。 不正确产生的照明，例如方向错误或畸形的照明，都会产生不期望的 影响。相应地，用来在与需治疗的器官更匹配的身体内腔中提供照明 的合适的医疗设备是成功治疗的一个因素。

发明内容
这里所公开的是一种采用柔性装置或结构的医疗设备，用于利用
光线疗法，尤其是光复活疗法对人类对象治疗，无论是在管腔内、血 管内或组织间隙。这些装置均包括多个发光或保存发光体的结构，该 结构彼此相邻设置以提供紧凑装置。
在一个实施例中，用于照射至少一部分身体内腔的医疗设备包括 细长柔性构件，包括远端和近端，细长柔性构件的至少一部分确定了 尺寸和大小以能被容纳在身体内腔中并在其中运动；多个发光体，发 光体以背靠背的部分重叠的关系不使用引线接合(wire bonds)地相
互电连接，且可操作以在至少一个特征发射波段上发射电磁辐射；和 聚合物封装部分，封装有多个发光体，聚合物封装部分的至少一部分 可至少部分透射处于至少一个特征发射波段的电磁辐射，聚合物封装 部分确定了尺寸和大小可被容纳在身体内腔中并在其中运动，且设置 在靠近细长柔性构件的近端以通过细长柔性构件的运动在身体内腔中 运动。发光体具有可在两个或多个不同方向定向的发射主轴。医疗设 备可以包括可膨胀构件，其与聚合物封装部分物理连接以在身体内腔 中移动，且可操作以在膨胀结构和非膨胀结构之间膨胀。在某些实施 例中，发光体可螺旋状设置。
在另一个实施例中，用来形成用于照射至少一部分身体内腔的医 疗设备的方法包括不使用引线接合将多个发光体以背靠背的部分重 叠的关系电连接，发光体可操作以在至少 一个特征发射波段上发射电 磁辐射；将多个发光体封装在确定了尺寸和大小以被容纳在身体内腔 中的聚合物封装部分中，聚合物封装部分的至少一部分可至少部分地 发射处于至少一个特征发射波段的电磁辐射；和将聚合物封装部分物 理连接到确定尺寸以至少部分地容纳在身体内腔中的细长柔性构件。 该方法还可以包括在将多个发光体封装入聚合物封装部分之前，绕圆 筒形的聚合物封装部分的纵向轴线螺旋状布置发光体。
发光体可以适当地相互间隔以允许聚合物封装部分弯曲。发光体 可与电源电连接，以便作为整体队列或作为发光体或发光体壳体组， 或作为单个的发光体壳体实现激活。在一个实施例中，这种设置允许
光在相反的方向从聚合物封装部分发射。
在每一个具体实施例中都存在结构布置可能性的多种变换，和作 为单个结构或组的电激活作用的多种变换。


在附图中，同一个附图标记标识类似的元件或动作。在附图中元 件的尺寸和相对位置没有必要按比例图示。例如，各个元件的形状和 角度都不是按比例图示的，这些元件中的一些被任意放大且设置为改 善附图的可读性。另外，如图所示的元件的特定形状没有要传递任何 有关该特定元件的实际形状的信息，仅仅是选来便于在附图中识别。
图1是常规发光体结构的部分侧视图，采用了多个引线接合在柔 性基体上的导电通路或轨道的发光体。
图2是外部环境的示意图，其中釆用医疗照明系统在身体的一部 分提供照明，按照图示实施例，照明系统包括控制器，细长柔性构件 和多个封装于柔性聚合物部分中的发光体。
图3是按照图示实施例的SMT/SMD发光体的右侧、正面、顶部 等距视图。
图4是按照另一个图示实施例的SMT/SMD发光体的右侧、正面、 顶部等距视图。
图5是图4所示的SMT/SMD发光体的左侧、正面、顶部等距浮见图。
图6A是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的 部分横截面视图，相继发光体处于彼此相反的关系，与一个图示实施 例相应。
图6B是与图6A垂直的部分横截面视图。
图6C是图6A和6B所示的封装于柔性聚合物部分的多个发光体 的侧视图。
图7是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的部 分横截面视图，相继发光体处于彼此相反重叠的关系，且背靠背地电 连接，与一个图示实施例相应。
图8A是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的
部分横截面视图，相继发光体处于彼此相反的关系，且通过由柔性基 体支撑的导电通路或轨道彼此串联地电连接，与一个图示实施例相应。
图8B是图8A所示的柔性基体的顶部平面视图，图示了一个导电 通路或轨道。
图8C是图8A所示的柔性基体的底部平面视图，图示了另一个导 电通路或轨道。
图8D是图8C和8D所示的柔性基体的端部侧视图，图示了导电 通路或轨道中的两个和贯穿基体的通道。
图9是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的部 分横截面视图，相继的发光体组处于彼此相反的关系，且通过由柔性 基体支撑的导电通路或轨道彼此串联地电连接，与一个图示实施例相 应。
图10是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的 部分横截面视图，发光体以处于彼此相反关系的两个不同的组电连接， 且每组发光体通过由柔性基体支撑的导电通路或轨道彼此串联地电连 接，与一个图示实施例相应。
图IIA是细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光体的 部分横截面视图，发光体以螺旋关系相互设置，且通过多个导电通路 或轨道电连接，与一个图示实施例相应。
图IIB是图IIA所示的封装于柔性聚合物部分的发光体的端部侧 视图。
图12是细长柔性构件的部分横截面视图，其具有确定尺寸以至少 部分容纳封装于柔性聚合物部分的多个发光体的插座，与一个图示实 施例相应。
图13是包括细长柔性构件和封装于柔性聚合物部分的多个发光 体的整体结构的部分横截面视图，与一个图示实施例相应。
图14是导管主体形式的细长柔性构件，封装于柔性聚合物部分的 多个发光体和至少部分地容纳在身体内腔中的可膨胀构件的部分横截 面视图，与一个图示实施例相应。
图15是引导线、导管主体形式的细长柔性构件和封装于柔性聚合 物部分的多个发光体的部分横截面视图，该导管主体物理连接于引导 线以至少部分地在身体内腔中移动，与一个图示实施例相应。
图16是引导线、引导线形式的细长柔性构件和物理连接于引导线 以至少部分地在身体内腔中移动的封装于柔性聚合物部分的多个发光 体的部分横截面视图，与一个图示实施例相应。
图17是流程图，示出 一种形成具有细长柔性构件和封装于柔性聚 合物部分的多个发光体的医疗设备的方法，与一个图示实施例相应。
图18是流程图，示出 一种使用包括通过可膨胀构件循环流体以控 制温度的医疗照明系统的方法，与一个图示实施例相应。
具体实施例方式
在下面的描述中，阐述必然的细节是为了提供对各个公开的实施 例的彻底了解。然而，本领域技术人员可认识到具体实施例可以在缺 少一个或多个细节下，或利用其他的方法、元件、材料等实施。在其 他情况下，与发光体、发光二极管、激光、导管、引导线和控制器有 关的已知结构没有示出或详细描述以避免该实施例不必要的模糊描 述。
除非上下文要求，否则整个说明书和权利要求的措辞"包括"及 其变化，例如"包括(comprises)"和"包括(comprising)"将被解 释为开放的、包括在内的含义，也就是说"包括但不限于"。
参考整个说明书"一个(one)实施例"或"一 (an)实施例"指 的是与该具体实施例有关的特定特征、结构或特性被包括在至少一个 实施例中。因此整个说明书中不同位置出现的短语"在一个实施例中" 或"在一实施例中"不是完全指的同一实施例。而且，特定特征、结 构或特性可以在一个或多个具体实施例中以任何适当的方式组合。
这里所提供的标题仅仅是为了方便起见而没有解释具体实施例的 范围或含义。
图l给出一种用于光复活疗法的常规医疗设备结构10。该结构10 包括具有一对相反表面12a, 12b的薄膜12，支撑封装在保护性聚合
物16中的多个发光体14a， 14b(统称为14)。
发光体14是发光二极管(LEDs)形式。每个发光体14可以在一 个相当宽的空间范围上发射光，同时每个发光体14都具有发射主轴 18,在其周围限定空间范围。发光体14a, 14b是成对的、以背靠背的 关系跨过薄膜12设置，具有处于相反关系的发射主轴以从薄膜12的 每个相反表面12a, 12b提供照明。
每个发光体14具有一对电极20a、20b(仅有一组在图1中图示)， 其电连接于由薄膜12支撑的导电通路或轨道(未示出)。导电通路或 轨道通常是金属的，例如铜或铝。每个发光体14的一个电极20a表面 安装于相应的导电通路或轨道(未示出)，而每个发光体的另一个电极 20b通过接合线22 (只有一个在图1中图示)引线接合于相应的轨道 (未示出)。因此，可通过导电通路或轨道向发光体14供电。
弯曲或外部压力造成轻微的变形，用虛线24a、 24b图示。因此， 金属接合线22和/或接合线22与发光体的电极20b和/或导电通路或 轨道的连接(例如钎焊)可能失效，导致结构10的失效。另外，发光 体14a, 14b的背靠背设置对结构IO的尺寸设置限制。因此，结构IO 具有近似等于发光体14沿发射主轴18的尺寸de加上边缘厚度dm的 和的两倍的横截面尺寸dP，聚合物16沿发射主轴18延伸超出发光体 14的边缘厚度。在这方面，应该意识到聚合物16的厚度必须是相当 大的以便为接合线22和附件提供充分的保护。这个尺寸限制是该结构 在光复活疗法的某些潜在应用方面的重要限制。
这里所公开的是用于光复活疗法的柔性发光体支承结构，包括在 管腔内的、血管内的和组织间隙的光动力疗法。某些具体实施例考虑 由于设置封装在基本上刚性的、保护性的透明(clear)聚合物中的模 片(die)和模片丝线(die wire)附接点导致的弯曲或外部施加压力 引起的设备失效的问题。这个方法允许小横截面尺寸装置的制造以便 于在结构尺寸是要素的治疗中使用。例如，小尺寸结构更适合于在身 体器官和血管中的侵入式使用，并且该尺寸便于该装置在导管、鞘及 其他内腔中的使用。具有最大尺寸为1.5 mm或较小横截面的结构适
合于某些应用。某些实施例允许结构具有超过单个发光体(例如LED ) 或聚合物封装的发光体最多O.lmm的尺寸，例如，对于0.5mm的封 装LED为0.6mm。近似O.lmm的差别来源于形状结构的外敷聚合物 的厚度。当技术改进时这个差别可以减少。可以容易地理解装置尺寸 可能是更小的，取决于所使用的发光体或封装发光体或其他发光体的 尺寸。
在某些实施例中，发光体可以采用发光二极管(LEDs)的形式， 但是这些实施例釆用了其他分立的发光体，例如激光模片(laser dies )。
在每个具体实施例中，存在至少一个，优选多个为发光体的结构 或各包含至少一个发光体的结构。这些结构彼此相互间隔，且在相邻 结构之间的间隔可以决定装置(例如发光棒)能够弯曲的角度，因为 弯曲将造成该装置的某些(可逆的)变形，其取决于间隔距离导致这 些结构之间的接触。因此，间隔距离的选择将考虑该装置必要或可能 要弯曲的程度。所连接的发光体在形成发光棒的结构中提供线性排列。 术语"发光棒"意味着装置是基本上纵向的形状且包括一个或多个位 于其顶端和或沿其长度的发光体。该装置通常根据需要设定尺寸以适 合于插入人或其他的哺乳动物的身体和/或特定器官。
虽然接下来示例性实施例按照包含至少一个发光体的"壳体"的 结构进行描述，用LEDs或其他发光体代替壳体落入本发明的范围。
图2按照一个图示实施例给出了医疗系统的照明系统100，用来 提供在身体104的一部分的内腔102中的照明。内腔102是形成于或 存在于身体104任何部分中的一个，包括但不限于血管、动脉和/或器 官。
该医疗照明系统包括控制器106，细长柔性构件108和多个封装 于聚合物封装部分112的发光体110。
细长柔性构件108具有远端114和近端116，并且可采用多种形 式，例如导管主体或引导线，并且确定尺寸和大小以至少部分地容纳 在身体104的内腔102中。封装发光体110的聚合物封装部分112也 可采用多种形式，例如杆或棒，并确定尺寸和大小以至少部分地容纳
在内腔102中。聚合物封装部分112可以优选为对身体104是生物相 容或生理惰性的。聚合物封装部分112可临近柔性延长构件108近端 116连接或固定到柔性延长构件108上，或可与柔性延长构件108形 成整体结构。
控制器106从电源(未示出)向发光体IIO提供调制电源，例如 标准的壁插座或专用的发电装置或电源，其可以包括或不包括辅助电 源例如电池或燃料电池系统。该控制器可以是物理和/或电学地连接或 固定到柔性延长构件108的远端。
控制器106通常包括用于转换或变换电源的电气与或电子器件。 例如，控制器106包括用于将交流电整流为直流电的整流器，用于提 高或降低电压的变压器和/或将直流电转化为交流电的逆变器。控制器 106可以优选为发光体提供脉冲电流。该控制器106可以包括或不包 括用来调整持续时间、幅值或供给电源类型的用户可操作的控制。
该医疗系统的照明系统100可选择性地包括流体循环系统140， 可操作地向可膨胀构件(接下来参考图14进行详述)供应流体(即， 气体、液体或蒸气)。该流体循环系统140可以包括储备流体的储罐 142和可操作以在储罐142和可膨胀构件之间传递流体的泵144。泵 144可以采用多种形式，包括活塞泵，旋转泵，压缩机，吹风机或风 扇。可以连接控制器106以控制泵144的操作。流体循环系统可选择 性地包括一个或多个阀146， 一些或所有阀可通过控制器106可操作 地控制，例如通过一个或多个螺线管。 一个或多个导管148将储罐142 流体连接于细长柔性构件108。
流体循环系统140还包括热交换器150，其包括热交换器容器152 和热传导结构，例如散热片154。 一个或多个导管156将热交换器150 与细长柔性构件108流体连接。某些实施例可以包括作为热交换机构 一部分的附加容器，或可以包括有效的制冷系统。另外或可替换地， 某些实施例可以包括用来加热流体的加热器。
因此流体循环系统140是可操作以控制临近聚合物封装部分112 的温度。例如，流体循环系统140可以从聚合物封装部分112和内腔
102传递由发光体110产生的热量以将温度维持在或接近于所要求的 温度。另外或可替换地，流体循环系统140可以将热量传递到聚合物 封装部分112和内腔102,例如在发光体110操作前以防止内腔102 中的突然的温度变化。
图3显示了按照一个图示实施例包含至少一个LED的SMT或 SMD发光体壳体120。该发光体壳体120封装有至少一个发光体装置 或结构，例如透明聚合物(例如环氧聚合物)形式的LED或其他光源。 在该图示实施例中，发光体壳体120具有类似透镜弯曲的顶部122， 不过其他结构也是有效的。如上所述，虽然该发光体装置或结构能够 在广泛的空间范围内发射，该发光体壳体具有在其附近限定了空间范 围的发射主轴124。因此，当某些LEDs以270度弧线发光时，仍旧 存在在其附近限定弧线的发射主轴124。
发光体壳体120具有外部电极126a和126b用于将发光体装置或 结构电连接于电路和/或电源以给该发光体装置或结构供电。可以有利 地采用其他的SMT或SMD LED及其他发光体设计。
图3和图4按照另一个图示实施例给出了发光体壳体130。发光 体壳体130封装有至少一个透明聚合物形式的发光体装置或结构。如 上所述，虽然该发光体装置或结构能够在广泛的空间范围内发射，该 发光体壳体具有在其附近限定了空间范围的发射主轴134。因此，当 某些LEDs以270度弧线发光时，仍旧存在在其附近限定弧线的发射 主轴134。
发光体壳体130具有外部电极136a、 136b用于向发射器供电。如 接下来参考图6A-6C的详细阐述，电极136a、 136b允许发光体壳体 130设置为线性排列(图6)，同时交替的发光体壳体130相对于相邻 发光体壳体成相反关系以便光在相反的方向发射。
按照一个图示实施例，图6A-6C示出了细长柔性构件300，其 与封装有多个发光体壳体304a-304e (统称为304，只图示5个)的 聚合物封装部分302相连。
图6A和6B中更好地显示出细长柔性构件300包括形成贯穿的内
腔或槽道308的壁306或其他结构。该内腔或槽道308为如导电通路 或轨道的导管310a， 310b，或可选择地为导电线提供一个通道。
聚合物封装部分308封装有多个发光体壳体304。每个发光体壳 体304包括至少一个可操作以在发光体的至少一个特征发射波段发射 电磁辐射的发光体。靠近发光体壳体304的聚合物封装部分308的至 少一部分应至少部分地传送在发光体的所述至少一个特征发射波段的 电磁辐射。
多个发光体壳体304a-304e中的每一个都具有各自的发射主轴 312a-312e (统称为312，只图示4个)。发光体壳体304可以优选采 用如图4和图5所示的同一种形式，或采用其他形式。发光体壳体304 可以通过标准技术(例如，钎焊、回流钎焊)或通过导电性粘合剂在 电极314a， 314b (为了附图的清楚只有2个图示在图中)处连接，然 后封装在聚合物封装部分316中。
如果需要，发光体壳体304可以连接为允许仅有某些发光体和/ 或仅有某些发光体组选择性地照明。在这种或任何替换装置中，发光 体可沿聚合物封装部分302以串联或并联的方式被电驱动。聚合物封 装部分302可以相应地具有最大横截面尺寸dp，其小于沿发射主轴312 测量的一个发光体304的尺寸de和边缘尺寸dm的和的两倍，聚合物 封装部分302的外部以边缘尺寸沿发射主轴312在主发射方向延伸超 过发光体304，该方向由箭头312的箭头或箭尾表示。这有利地提供 大量减小的横截面尺寸dp。
按照一个图示实施例，图7给出了细长柔性构件400，其连接于 封装有多个发光体壳体404a- 404n(统称为404，图示了12个，图中 标示了 7个)的聚合物封装部分402。细长柔性构件400与上述参考图 6A - 6C所述的类似或一致，因此不再进一步描述。
每个发光体壳体404包括至少一个可操作以在发光体的至少一个 特征发射波段发射电磁辐射的发光体。临近发光体壳体404的聚合物 封装部分402的至少一部分应至少部分地透射处于发光体的至少一个 特征发射波段的电磁辐射。
多个发光体壳体404a- 404n中的每一个都具有各自的发射主轴 406a- 406n (统称为406，只图示5个并标示在图中)。发光体壳体 404优选采用图3所示的形式。
发光体壳体404以相反、部分重叠的关系设置，其中依次相邻的 发光体壳体404以相反方向定向以致各自的主轴406指向相反的方向。 每个发光体壳体404上的一个电极408a与接连之前的发光体壳体404 的相应电极408b处于近似相对的关系，或甚至接触，而另一个电极 408c与接连的之后的发光体壳体404的相应电极408d处于近似相对 的关系，或甚至接触。导电性柔性粘合剂可被用来在发光体壳体404 的相对的电极408a-408d之间提供串联的电连接。导电性导管410a， 410b，例如导电通路或轨道，可以从控制器106 (图1)向发光体壳体 404供电。
分别包含至少一个发光体装置或结构的发光体壳体组404可以以 这种方式电连接且作为一组被一起激发。聚合物封装部分402的横截 面尺寸dp至少等于沿发射主轴312测量的发光体304的尺寸de和边 缘尺寸dm的和的两倍，聚合物封装部分402的外部以边缘尺寸沿发射 主轴406在主发射方向延伸超过发光体404。
按照一个图示实施例，图8A-8D给出了细长柔性构件500，其 连接于封装有多个发光体壳体504a - 504n (统称为504，图示5个且 在图中标示)的聚合物封装部分502。细长柔性构件500与上述参考图 6A-6C所述的类似或一致，因此不再进一步描述。
每个发光体壳体504包括至少一个可操作以在发光体的特征发射 波段发射电磁辐射的发光体。临近发光体壳体504的聚合物封装部分 502的至少一部分应至少部分地透射处于发光体的至少一个特征发射 波段的电磁辐射。
多个发光体壳体504a- 504n中的每一个都具有各自的发射主轴 506a- 506n (统称为506，只图示4个并标示在图中)。发光体壳体 504优选图3所示的形式。
发光体壳体504可如图设置，这样每个接连发光体壳体504b的发射主轴506指向与依次相邻的发光体壳体504a， 504c相反的方向。可 替换地，发光体壳体504可成组设置，或可如此设置以使主轴506指 向多于两个图示的相反方向。
每个发光体壳体504都具有一对电极508a,508b。电极508a，508b 通过柔性金属或金属板的成形聚合物的互连接件509电连接，其具有 至少两个电气通路或轨道511a, 511b，分别对应各个电极508a， 508b。 通道514可以提供从互连接件509的一端到另一端的导电通路。导电 性导管510a， 510b，例如导电通路或轨道，可以从控制器106 (图1) 向发光体壳体404供电。
聚合物封装部分302因此可以具有最大横截面尺寸dp，其小于沿 发射主轴312测量的一个发光体304的尺寸de和边缘尺寸dm的和的 两倍，聚合物封装部分302的外部以边缘尺寸沿发射主轴312在主要 发射方向延伸超出发光体304,方向由箭头312的箭头或箭尾表示。 这有利地提供大量减小的横截面尺寸dp。这些实施例可被做为发光体 (例如，LED)和/或发光体壳体尺寸所允许的小的横截面尺寸dp。
本实施例是柔性的，电连接也是柔性的，与现有技术的电线不同， 因此聚合物封装部分502能够在正常使用的合理限制内弯曲而不会损 坏。
图9给出了柔性的延长元件600和聚合物封装部分602，其包括 设置成组604a-604n的发光体壳体604，例如两个一组的607a，607b， 607n。
每个发光体壳体604包括至少一个可操作以在发光体的至少一个 特征发射波段发射电磁辐射的发光体。临近发光体壳体604的聚合物 封装部分602的至少一部分可至少部分地透射处于发光体的至少一个 特征发射波段的电磁辐射。
在组407中的每个发光体壳体604的发射主轴606a - 606d (统称 为606，只图示4个并标示在图中)可以对齐并沿同一方向指向，如 图所示。可选择地，每个发光体壳体604的发射主轴606可不对齐并 不沿同一方向指向。依次相邻的组607的发射主轴606可以指向相反
方向，如图所示。可选择地， 一组607的发射主轴606指向同一方向 而依次相邻的组指向不同方向。
发光体壳体组607a- 607n通过包括通道614的柔性金属或板状聚 合物的互连接件609的至少两个导电通路或轨道611a， 611b电连接。 因此，如果希望，每组发光体壳体的发光体可被看作一个单元。这种 类型的设置可以提供具有减少柔性点的更高密度的封装，造成整个设 备柔性程度的降低。很明显，发光体壳体100沿聚合物封装部分的其 他分组或设置也可以适应特定需求。
按照一个图示实施例，图10给出了细长柔性构件700,其连接于 封装有多个发光体壳体704a-704n (统称为704， 6个标示在图中) 的聚合物封装部分702。细长柔性构件700与上述参考图6A-6C所 述的类似或相同，因此不再进一步描述。
每个发光体壳体704包括至少一个可操作以在发光体的至少一个 特征发射波段上发射电磁辐射的发光体。临近发光体壳体704的聚合 物封装部分702的至少一部分可至少部分地透射处于发光体的至少一 个体性发射波段的电磁辐射。
多个发光体壳体704a- 704n中的每一个都具有相应的发射主轴 706a- 706n (统称为706，只图示4个且标示于图中)。发光体壳体 704优选采用图3所示的形式。
在本实施例中，第一组发光体壳体707a包括从图IO的左侧到右 侧计数的每奇数个发光体壳体，而第二组发光体壳体707b包括从图 10的左侧到右侧计数的每偶数个发光体壳体。第一组发光体壳体707a 通过第一柔性金属或聚合物互连接件的至少两个导电通路或轨道 711a, 711b彼此电连接，而第二组发光体壳体707b通过第二柔性金 属或板状聚合物互连接件的至少两个导电通路或轨道711c， 711d彼此 电连接。互连接件例如可形成在柔性电绝缘薄膜上，封装于聚合物封 装部分702中。
按照一个图示实施例，图11A和11B给出了细长柔性构件800, 其连接于封装有多个发光体壳体804a - 804n (统称为804，只有4个
标示于图中)的聚合物封装部分802。细长柔性构件802与上述参考 图6A-6C所述的类似或相同，因此不再进一步描述。
每个发光体壳体804包括至少一个能够在发光体的至少一个特征 发射波段上发射电磁辐射的发光体。临近发光体壳体804的聚合物封 装部分802的至少一部分可至少部分地透射处于发光体的至少一个体 性发射波段的电磁辐射。
多个发光体壳体804a- 804n中的每一个都具有相应的发射主轴 806a- 806n (统称为806，只图示4个且标示于图中)。
发光体壳体804以螺旋样式设置。在图示的实施例中，相应的发 射主轴806从聚合物封装部分802沿多个方向向外指出，且可设置为 提供360度的相对均匀的照明。
发光体壳体电连接于螺旋金属或螺旋模制金属聚合物互连接件的 多个导电通路或轨道811a-811c。可以理解聚合物套结构802可以采 用更多或更少的发光体壳体804，且这种发光体壳体804可以以多种 方式分布以提供来自聚合物封装部分802整个周围的发射光。
按照一个图示实施例，图12给出了细长柔性构件900,其形成有 确定了尺寸和大小以如箭头903所示至少部分地容纳聚合物封装部分 902的插座901。
聚合物封装部分902封装有多个发光体壳体904。临近插座901 的细长柔性构件900的至少一部分906可至少部分地透射处于至少一 个发光体特征发射波段的电磁辐射。接点908a, 908b形成在聚合物封 装部分902的底部910，互补接点912a， 912b形成在聚合物封装部分 902的底部914，以便当聚合物封装部分902插入或放置在插座时提供 导电通路。细长柔性构件900包括机械连接结构以保证聚合物封装部 分902在插座901中的准确放置和/或保持。
按照一个图示实施例，图13给出了其形成细长柔性构件IOOO和 封装有多个发光体壳体1004的聚合物封装部分1002的整体结构。细 长柔性构件1000优选为聚合物且沿着聚合物封装部分1002通过浇铸、 挤压或类似加工方法形成为单个整体件。临近发光体壳体1004的聚合
物封装部分1002的至少一部分可至少部分地传递至少一个发光体特 征发射波段的电磁辐射。
按照一个图示实施例，图14给出了导管主体形式的细长柔性构件 1100和容纳在身体内腔1106中的封装有多个发光体1104的聚合物封 装部分1102。
可膨胀构件1108,例如气球，可在非膨胀结构(以实线1108a表 示)和膨胀结构(以虚线1108b表示)之间选择性地膨胀以与形成内 腔1106的壁接合。导管主体1100可以包括一个或多个腔室或槽道1110 以在可膨胀构件1108和一个或多个容器(未示出)之间传送流体。在 某些实施例中，流体可循环以将由发光体1104产生的热量从身体内腔 1106中传递出去。
可膨胀构件1108可设置为覆盖或环绕发光体，如图所示，在这种 情形下可膨胀构件1108的至少一部分应当至少部分地传递处于发光 体1104的至少一个特征发射波段的电磁辐射。在其他实施例中可膨胀 构件1108可设置为不覆盖或环绕发光体1104。
某些实施例包括两个或更多可膨胀构件。例如，某些实施例包括
两个位于发光体前面和后面的可膨胀构件。在这样的实施例中，第一 可膨胀构件可以膨胀以阻止体内流体(例如血液)的流动，然后第二 可膨胀构件在内腔1106的一部分已没有体内流体后膨胀。这可以有利 于允许身体内腔1106被照射而不受体内流体的干涉。
按照一个图示实施例，图15给出了全部容纳在身体内腔1206中 的导管主体1200形式的细长柔性构件和封装有多个发光体1204的聚 合物封装部分1202。导管主体1200连接为可沿引导线1208移动，引 导线1208可在插入导管主体1200和聚合物封装部分1202前插入内腔 1206。
按照一个图示实施例，图16给出了全部容纳在身体内腔1306中 的引导线1300形式的细长柔性构件和封装有多个发光体1304的聚合 物封装部分1302。虽然该图给出了连接于或固定于引导线1300的聚 合物封装部分1302,在另一个实施例中聚合物封装部分1302可以是
可滑动地或可移动地安装于引导线1300上。
图17给出了生产与一个图示实施例对应的医疗设备的方法1400。
在步骤1402，发光体按照希望的布局设置。如上所述，发光体可 以按多种布局设置，例如线性排列或螺旋状布置。发光体可设置为发 射主轴全都指向同一方向，或相反方向或三个或四个方向。发光体可 以按部分重叠的背靠背关系设置。发光体可以成组设置，任一组的发 光体的发射主轴指向同一方向，各组指向不同方向。可选择地，发光 体可成组设置，任何一组的发光体的发射主轴指向不同方向。
在步骤1404，发光体电连接。如上所述，发光体可不使用引线接 合相互连接。另外，发光体可不通过导电通路或轨道相互连接，例如 当以背靠背地部分重叠的关系设置时或设置为使相邻发光体的端子接 近或相互接触。可选择地，发光体可利用导电通路或轨道(例如那些 柔性互连接件)相互连接。
在步骤1406，发光体封装在聚合物封装部分中。该封装可以优选 固定发光体的布局，还提供环境保护。
在步骤1408,任选地，封装的发光体电连接于细长柔性构件。这 种连接可在生产过程中完成，或由终端用户完成，例如就在使用前。 这样可以使得装置的一部分(例如导管主体，引导线或聚合物封装部 分)消毒和再次使用，或可以提供基于对象，病人，病症或过程的特 定元件选择的可能性。在某些实施例中，细长柔性构件和聚合物封装 部分形成为整体结构，因此电连接已经存在。
按照一个困示实施例，图18给出了使用包括流体循环系统140(图 2)的医疗系统照明系统100的方法1500。
在步骤1502，将具有可膨胀构件的导管的一部分插入身体内腔 102(图2)中。导管主体和/或引导线被用来操纵靠近要被照射的内腔 102区域的聚合物封装部分112。
在步骤1504，流体循环系统140使可膨胀构件1108 (图14)膨 胀，例如利用储罐142和泵144 (图2)向可膨胀构件1108充入流体 介质。如上所述，某些实施例可以包括多于一个的可膨胀构件。这种
实施例可采用附加储罐、泵和/或管道来对相应的可膨胀构件充注或致 动。
在步骤1506，控制器向多个发光体中的至少部分供电以照射身体 内腔102的至少一部分。如上所述，控制器106可形成多种照明空间 或临时的照明方式，并能够改变或控制照明强度。
在步骤1508，当对可膨胀构件1108进行充注且在向多个发光体 的至少部分供电的至少一部分时间段内，流体循环系统140将流体介 质循环进出可膨胀构件1108。由发光体产生的热量可以被传递到可膨 胀构件1108的流体中，然后从内腔102传到热交换器150(图2)。可 选择地，或附加地，热量可通过流体施加到可膨胀构件1108以在发光 体工作前和/或后加热内腔。
在步骤1510，可膨胀构件1108至少部分地被抽空。在步骤1512， 导管从内腔102去除。
图示实施例的上述描述，包括摘要中所描述的、不是详尽的或将 权利要求发明限制在已公开的精确形式。虽然为了图示目的在这里描 述了特定实施例和示例，在不脱离公开内容的精神和范围的情况下可 进行多种等价变型，正如本领域技术人员所认知的那样。这里所提供 的技术可被应用在多种医疗设备中，而不是上述的用于光动力疗法的 示意性导管型医疗设备。
例如，在肿瘤学领域，PDT可潜在用来处理或杀死病变细胞，例 如癌细胞，对周边健康组织没有实质损害。聚合物封装部分包括尽可 能多的或对特殊应用是有效的发光体壳体，发光体壳体可以按需要的 或对想要应用有效的方式成组设置。
上述的多个实施例可相互结合提供更多的实施例。在本说明书中 涉及的和/或在申请文件中列举的所有美国专利，美国专利申请公开文 本，美国专利申请，外国专利，外国专利申请和非专利公开文本，包 括但不限于2004年12月30日提交的美国临时专利申请序列号 60/640,382; 2003年3月14日提交的美国临时专利申请序列号 60/455,069; 2004年3月12日提交的美国非临时专利申请序列号
10/799,357;在这里全文引用以供参考。如果必要，可以修改发明的某 方面以采用各个专利、申请和公开文本的系统，回路和定义从而提供
本发明更多的实施例。
根据上面详细描述可对本发明进行这些或其他改变。通常来说，
在下列权利要求中，使用的术语不应被解释为将本发明限定在说明书 和权利要求书所公开的特定实施例，而应该解释为包括所有按照权利 要求操作的医疗设备。因此，本发明不受公开内容的限制，而是其范 围完全由下列权利要求所决定。
权利要求
1.一种用于照射至少一部分身体内腔的医疗设备，该设备包括细长柔性构件，其包括远端和近端，确定所述细长柔性构件的至少一部分的尺寸和大小以便被容纳在身体内腔中并在其中运动；多个发光体，所述发光体不使用引线接合地相互电连接，且可操作以在至少一个特征发射波段上发射电磁辐射；和聚合物封装部分，其封装有多个发光体，所述聚合物封装部分的至少一部分可至少部分透射处于所述至少一个特征发射波段的电磁辐射，确定所述聚合物封装部分的尺寸和大小以便被容纳在身体内腔中并在其中运动，所述聚合物封装部分设置为靠近细长柔性构件的近端以通过细长柔性构件的运动在身体内腔中运动，其中，发光体通常沿聚合物封装部分的至少一部分长度分布，依次相邻的发光体以部分重叠的关系背靠背设置，多个发光体中的每一个都包括至少两个端子，所述端子分别粘接前一个发光体的相应端子和后一个发光体的相应端子而不干涉电轨道。
2. 如权利要求l所述的医疗设备，其中所述多个发光体中的每一 个都具有发射主轴。
3. 如权利要求2所述的医疗设备，其中所述多个发光体中的第一 个发光体的发射主轴与所述多个发光体中的另 一个发光体的发射主轴 处在不同方向。
4. 如权利要求2所述的医疗设备，其中至少一些所述发光体的发 射主轴与依次相邻的发光体的发射主轴完全相反。
5. 如权利要求l所述的医疗设备，其中所述聚合物封装部分是具 有纵向轴线的圆筒形。
6. 如权利要求5所述的医疗设备，其中所述发光体绕圆筒形聚合 物封装部分的纵向轴线螺旋状分布。
7. 如权利要求l所述的医疗设备，其中所述细长柔性构件是导管 主体。
8. 如权利要求7所述的医疗设备，其中所述导管主体具有至少部 分容纳聚合物封装部分的内部部分。
9. 如权利要求8所述的医疗设备，其中所述导管主体的至少一部 分可至少部分地透射处于所述多个发光体的所述至少一个特征发射波 段的电磁辐射。
10. 如权利要求1所述的医疗设备，其中所述细长柔性构件是引 导线，且聚合物封装部分物理连接于该引导线。
11. 如权利要求1所述的医疗设备，其中所述细长柔性构件是导 管主体，且聚合物封装部分具有光滑的外表面，所述医疗设备还包括可膨胀构件，其与聚合物封装部分物理连接以在身体内腔中移动， 且可操作以在膨胀结构和非膨胀结构之间膨胀。
12. 如权利要求1所述的医疗设备，其中所述细长柔性构件包括 聚合物，且所述聚合物封装部分和所述细长柔性构件都是单体结构的 一部分。
13. 如权利要求1所述的医疗设备，其中所述聚合物封装部分为 基本为实心圆筒体。
14. 一种形成用于照射至少一部分身体内腔的医疗设备的方法， 该方法包括不使用引线接合地将多个发光体电连接，所述发光体可操作以在 至少 一个特征发射波段上发射电磁辐射，其中所述多个发光体中的每 一个都具有至少两个端子，不使用引线接合地将多个发光体电连接的 步骤包括在发光体以部分重叠的关系背靠背设置的情况下，用导电粘 合剂将发光体的端子与至少一个依次相邻的发光体的相应端子直接粘 接而不干涉电轨道；将所述多个发光体封装在确定了尺寸和大小以被容纳在身体内腔 中的聚合物封装部分中，所述聚合物封装部分的至少一部分可至少部 分地透射处于所述至少一个特征发射波段内的电磁辐射；和将聚合物封装部分物理连接到确定尺寸以至少部分地容纳在身体 内腔中的细长柔性构件上。
15. 如权利要求14所述的方法，其中不使用引线接合地将多个发 光体电连接的步骤包括将发光体的端子的每个正极端子与下一个依次 相邻的发光体的端子的负极端子电连接，所述多个发光体串联地电连 接。
16. 如权利要求14所述的方法，其中将多个发光体封装在聚合物面的^I筒形聚合物封装部分中。''' ^ B,"
17. 如权利要求14所述的方法，还包括在将多个发光体封装在聚合物封装部分之前，绕圆筒形聚合物封 装部分的纵向轴线螺旋状分布所述发光体。
18. 如权利要求14所述的方法，其中将聚合物封装部分与细长柔 性构件物理连接的步骤包括将聚合物封装部分与一导管物理连接。
19. 如权利要求14所述的方法，其中将聚合物封装部分与细长柔 性构件物理连接的步骤包括将聚合物封装部分与用于一导管的引导线 物理连接。
全文摘要
一种制造方法和医疗设备，其提供用于照射至少一部分身体内腔的装置。该装置包括细长柔性构件和封装有多个发光体的聚合物封装部分。发光体不利用引线接合彼此电连接，在某些实施例中可不干涉电通路或轨道地连接。发光体可以线性地和/或螺旋地以部分重叠的背靠背关系设置。
文档编号A61N5/06GK101115526SQ200580045124
公开日2008年1月30日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者D·B·夏因, G·利希特内格, J·C·陈, P·伯威尔, S·R·戴利, 郭自红 申请人:光子科学肿瘤研究公司