ES2405829T3

ES2405829T3 - Detección de caries utilizando diferenciales en el tiempo entre impulsos de excitación y de retorno

Info

Publication number: ES2405829T3
Application number: ES05785429T
Authority: ES
Inventors: Ioana M. Rizoiu; Dmitri Boutoussov
Original assignee: Biolase Technology Inc; Biolase Inc
Current assignee: Biolase Technology Inc; Biolase Inc
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2013-06-04
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: CN101076295A; WO2006023424A2; WO2006023424A3; US20060099548A1; SI1788966T1; US7303397B2; EP1788966A2; EP1788966A4; US20080070185A1; EP1788966B1

Abstract

Un aparato capaz de detectar caries dental, que comprende: un dispositivo de energía electromagnética capaz de generar un impulso de excitación de energía electromagnéticay dirigir la energía electromagnética a la superficie de un diente; un detector capaz de recibir radiación electromagnética devuelta desde el diente según la energía electromagnética,la radiación electromagnética devuelta tiene una características de la caries y es diferente en uno o más de entre laintensidad, retraso y distribución espectral de la radiación devuelta por un diente sano; y un controlador configurado para medir el retraso de tiempo entre el impulso de excitación de energíaelectromagnética y la radiación electromagnética devuelta, el controlador es capaz de controlar un temporizadorsegún el momento de la generación de los impulsos de energía electromagnética y un momento de recepción de unimpulso de radiación electromagnética.

Description

Deteccion de caries utilizando diferenciales en el tiempo entre impulsos de excitacion y de retorno.

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas.

Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE.UU. n° 60/601.437 (n° de expediente

5 BI9805PR), presentada el 13 de agosto de 2004 y titulada CARIES DETECTION USING TIMING DIFFERENTIALS BETWEEN EXCITATION AND RETURN PULSES. Esta invencion esta relacionada con la solicitud de EE.UU. n° 11/186.619 (n° de expediente BI9798P), presentada el 20 de julio de 2005 y titulada CONTRA-ANGLE ROTATING HANDPIECE HAVING TACT1LE-FEEDBACK TIP FERRULE, y la solicitud de EE.UU. n° 11/203.677 (n° de expediente BI9806EP), presentada el 12 de agosto de 2005 y titulada LASER HANDPIECE ARCHITECTURE AND

10 METHODS.

Antecedentes de la invencion.

Campo de la invencion.

La presente invencion esta relacionada en general con dispositivos procesales de energia electromagnetica y, mas particularmente, con el uso de un dispositivo de energia electromagnetica utilizado en aplicaciones dentales.

15 Descripcion de la tecnica relacionada.

La deteccion temprana de caries dental es un metodo importante para favorecer la salud dental. Mientras que los metodos tradicionales de deteccion de caries dental se basan en la observacion visual de un dentista, se han desarrollado otras tecnicas que pueden ser capaces de aumentar la capacidad de un profesional dental para detectar las caries dentales. Por lo menos uno de estos metodos, descrito mas plenamente en la patente de EE.UU. 20 n° 5.306.144, titulada DEVICE FOR DETECTING DENTAL CARIES, implica el uso de un laser que dirige luz monocromatica sobre un diente. Se sabe que las zonas cariadas del diente responden a la luz mediante la emision de radiacion fluorescente que es caracteristica de la caries y que difiere en intensidad y distribucion espectral de la radiacion devuelta desde un diente sano. La radiacion reflejada, por lo tanto, se puede utilizar para detectar la caries dental. En la tecnica anterior existe la necesidad de mejorar la sensibilidad y el contenido de la informacion de la

25 deteccion de caries dental.

El documento GB-A-2352512 describe un conjunto de sonda para el examen de una muestra, el conjunto comprende una sonda, unos medios de comunicacion para comunicar senales hacia y/o desde la sonda, un emisor para emitir radiacion para irradiar la muestra y un detector de radiacion electromagnetica para detectar la radiacion que se transmite o refleja desde la muestra. El emisor comprende un miembro de conversion de frecuencia que

30 emite radiacion en respuesta a ser irradiado con radiacion de entrada que tiene una frecuencia diferente a la radiacion emitida.

Compendio de la invencion.

La presente invencion se define en las reivindicaciones actuales 1 y 7. Aborda esta necesidad, proporcionando un metodo para detectar caries dental que comprende dirigir impulsos de excitacion de energia laser hacia una

35 superficie de un diente y recibir los correspondientes impulsos de retorno de radiacion fluorescente en respuesta a la energia laser. Segun una implementacion del metodo, se determina un retraso de tiempo entre los impulsos de excitacion y los impulsos de retorno.

Una realizacion de la presente invencion puede incluir un aparato para detectar caries dental que comprende un dispositivo laser capaz de generar impulsos de excitacion de energia laser, un sistema de entrega capaz de dirigir

40 los impulsos de excitacion hacia la superficie de un diente y un detector capaz de recibir impulsos de retorno de radiacion fluorescente segun los impulsos de excitacion. El aparato tambien puede incluir un controlador capaz de medir un retraso de tiempo entre la transmision de impulsos de excitacion y la recepcion de los correspondientes impulsos de retorno.

Cualquier caracteristica o combinacion de caracteristicas que se describen en esta memoria estan incluidas dentro

45 del alcance de la presente invencion, siempre que las caracteristicas incluidas en tal combinacion no sean mutuamente incompatibles como sera evidente a partir del contexto, esta memoria descriptiva y el conocimiento de un experto en la tecnica. A los efectos de compendio de la presente invencion, en esta memoria se describen ciertos aspectos, ventajas y caracteristicas novedosas de la presente invencion. Por supuesto, hay que entender que no necesariamente todos esos aspectos, ventajas o caracteristicas se incorporaran en cualquier realizacion particular

50 de la presente invencion. Ventajas y aspectos adicionales de la presente invencion son evidentes en la siguiente descripcion detallada y en las reivindicaciones que siguen.

Breve descripcion de las figuras.

La FIG. 1 es un diagrama pictorico de un sistema de entrega capaz de transferir energia electromagnetica a un lugar de tratamiento segun un ejemplo de la presente invencion;

La FIG. 2 es un diagrama pictorico que ilustra detalles de un conector segun un ejemplo de la presente invencion;

La FIG. 3 es un diagrama en perspectiva de una realizacion del modulo que puede conectarse a una unidad base de laser y que puede aceptar el conector ilustrado en la FIG. 2;

La FIG. 4 es una vista frontal de la realizacion del modulo ilustrado en la FIG. 3;

La FIG. 5 es una vista en seccion transversal del modulo ilustrado en la FIG. 4, la seccion transversal se ha tomado a lo largo de una linea 5-5' de la FIG. 4;

La FIG. 6 es otra vista en seccion transversal del modulo ilustrado en la FIG. 4, la seccion transversal se ha tomado a lo largo de una linea 6-6' de la FIG. 4;

La FIG. 7 es un diagrama pictorico de una realizacion del conducto mostrado en la FIG. 1;

La FIG. 8 es un diagrama en corte parcial de una extremidad de pieza de mano segun un ejemplo de la presente invencion;

La FIG. 8a es un diagrama pictorico en detalle de la extremidad de la pieza de mano de la FIG. 8 que ilustra una camara de mezcla para aire y agua de pulverizacion;

La FIG. 9 es una vista en seccion de un miembro proximal de la FIG. 7 tomada a lo largo de la linea 9-9' de la FIG. 7;

La FIG. 10 es una vista en seccion transversal de una extremidad de pieza de mano tomada a lo largo de la linea 10-10' de la FIG. 8;

La FIG. 11 es una diagrama en seccion transversal de otra realizacion de la extremidad de pieza de mano tomada a lo largo de la linea 10-10' de la FIG. 8;

La FIG. 12 es un diagrama en seccion transversal de otra realizacion de la extremidad de pieza de mano de energia electromagnetica tomada a lo largo de la linea 12-12' de la FIG. 8; y

La FIG. 13 es un diagrama de flujo que describe una implementacion de un metodo para detectar caries dental segun una implementacion de la presente invencion;

La FIG. 14 es un diagrama de flujo que ilustra una tecnica para determinar un retraso de tiempo relativo segun un ejemplo de la presente invencion; y

La FIG. 15 es un diagrama de bloques de una parte de un ejemplo de aparato que puede ser utilizado para detectar caries dental segun una aplicacion de la presente invencion.

Descripcion detallada de la invencion.

Ahora se hara referencia con detalle a las realizaciones preferidas en este momento de la presente invencion, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, en los dibujos se utilizan los mismos numeros de referencia o similares y descripcion para referirse a las mismas o piezas similares. Cabe senalar que los dibujos son de forma simplificada y no son a escala exacta. En referencia a la descripcion que hay en esta memoria, solo con la finalidad de conveniencia y mayor claridad, los terminos de direccion, tal como superior, inferior, izquierda, derecha, arriba, abajo, sobre, encima, debajo, bajo, detras y delante, se utilizan con respecto a los dibujos adjuntos. Tales terminos direccionales no deben interpretarse en el sentido de limitar el alcance de la invencion de ninguna manera.

Aunque la descripcion de esta memoria se refiere a ciertas realizaciones ilustradas, se entiende que estas realizaciones se presentan a modo de ejemplo y no a modo de limitacion. La intencion de la siguiente descripcion detallada, aunque se comentan ejemplos de realizaciones, se interpretara en el sentido de cubrir todas las modificaciones, alternativas y equivalentes de las realizaciones que puedan encontrarse dentro del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Hay que entender y apreciar que las etapas del proceso y las estructuras descritas en esta memoria no abarcan un completo flujo de proceso para el funcionamiento de dispositivos laser. La presente invencion puede ponerse en practica conjuntamente con diversas tecnicas que se utilizan convencionalmente en la tecnica, y en esta memoria solo se incluyen las etapas de proceso puestas en practica comunmente segun sean necesarias para facilitar la comprension de la presente invencion. La presente invencion tiene aplicabilidad en el campo de dispositivos laser en general. Con fines ilustrativos, no obstante, la siguiente descripcion se refiere a un dispositivo laser medico y a un metodo para hacer funcionar el dispositivo laser medico para realizar funciones quirurgicas.

Haciendo referencia en particular a los dibujos, la FIG. 1 des un diagrama pictorico de un sistema de entrega capaz de transferir energia laser a un lugar de tratamiento. La realizacion ilustrada comprende una pieza de mano de energia electromagnetica 20 que se conecta a una unidad base de energia electromagnetica, tal como una unidad base de laser 30, utilizando un elemento de enlace 25. El elemento de enlace 25 puede comprender un conducto 35, que puede incluir una o mas fibras opticas, tubos de aire, tubos de agua y similares. El elemento de enlace 25 puede comprender ademas un conector 40 que une el conducto 35 a la unidad base de laser 30. El conector 40 puede ser un conector de identificacion como se describe con mas detalle en la solicitud de EE.UU. n° 11/192.334, presentada el 27 de julio de 2005, titulada IDENTIFICATION CONNECTOR FOR A MEDICAL LASER HANDPIECE, cuyo contenido entero se incorpora en la presente memoria por referencia. La pieza de mano de energia electromagnetica 20 puede comprender una parte alargada 22 y una extremidad 45 de pieza de mano formada como una prolongacion de la parte alargada 22. La parte alargada 22 puede tener dispuestas en la misma una pluralidad de fibras opticas que pueden conectarse o que son las mismas que las fibras opticas incluidas en el conducto 35. Una parte proximal (es decir, que esta relativamente mas cerca de la unidad base de laser 30) 21 y una parte distal (es decir, relativamente mas alejada de la unidad base de laser 30) 50 pueden disponerse en el respectivo extremo proximal y distal de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. La parte distal 50 tiene sobresaliendo de la misma una extremidad 55 de fibra, que se describe a continuacion con mas detalle haciendo referencia a la FIG. 8. Segun se ilustra, el elemento de enlace 25 tiene un primer extremo 26 y un segundo extremo 27. El primer extremo 26 se acopla con un receptaculo 32 de la unidad base de laser 30, y el segundo extremo 27 se acopla a la parte proximal 21 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. El conector 40 puede conectarse mecanicamente a la unidad base de laser 30 con una conexion roscada al receptaculo 32 que forma parte de la unidad base de laser

30.

En la FIG. 2 se ilustra con mayor detalle una realizacion de un conector 40. La realizacion ilustrada comprende una conexion 60 de guia de entrega de rayo laser que puede comprender, por ejemplo, una fibra optica de tratamiento 65 capaz de transmitir energia laser a la pieza de mano de energia electromagnetica 20 (FIG. 1). La realizacion ilustrada comprende ademas una pluralidad de conexiones auxiliares que comprenden, en este ejemplo, una conexion de realimentacion 115, una conexion de luz de iluminacion 100, una conexion de aire de pulverizacion 95, y una conexion de agua de pulverizacion 90, que pueden conectarse a la unidad base de laser 30 (FIG. 1). La pluralidad de conexiones auxiliares pueden comprender ademas conexiones no visibles en la FIG. 2, tal como una conexion de luz de excitacion y una conexion de aire de refrigeracion.

La realizacion del conector 40 ilustrado en la FIG. 2 comprende ademas una parte roscada 70 que puede emparejarse y proporcionar de ese modo la conexion con el receptaculo 32 en la unidad base de laser 30 (FIG. 1).

La FIG. 3 es un diagrama en perspectiva de una realizacion de un modulo que puede conectarse a, y formar parte de, una unidad base de laser 30 (FIG. 1) y que ademas puede aceptar al conector 40 (FIG. 2). La realizacion ilustrada comprende una placa 75 que puede sujetarse a una unidad base de laser 30 por medio de, por ejemplo, tornillos insertados en agujeros 76. El modulo comprende un receptaculo 32 que puede estar roscado en una superficie interior 80 para coincidir con unas roscas 70 en el conector 40 (FIG. 2). (Las roscas no se muestran en la FIG. 3.) La realizacion del modulo comprende ademas un acoplamiento de energia laser 61 acoplado a la conexion de guia de entrega 60 (FIG. 2) de rayo laser, el acoplamiento de energia laser 61 es capaz de proporcionar energia laser al sistema de entrega. La realizacion comprende ademas una pluralidad de acoplamientos auxiliares, incluidos un acoplamiento de aire de pulverizacion 96, un acoplamiento de agua de pulverizacion 91, un acoplamiento de aire de refrigeracion 111 y un acoplamiento de luz de excitacion 106. La realizacion aun comprende ademas un acoplamiento de realimentacion y un acoplamiento de luz de iluminacion que no son visibles en el diagrama. Puede incluirse una o mas ranuras 85 de chaveta para asegurar que el conector 40 se conecta al receptaculo 32 con una correcta orientacion.

La FIG. 4 es una vista frontal de la realizacion del modulo ilustrado en la FIG. 3. La vista de la FIG. 4 ilustra la placa 75 y los agujeros 76 que pueden utilizarse para asegurar el modulo de placa a la unidad base de laser, tal como la unidad base de laser 30 ilustrada en la FIG. 1. Ademas se ilustra el acoplamiento de energia laser 61, el acoplamiento de realimentacion 116, el acoplamiento de luz de iluminacion 101, el acoplamiento de aire de pulverizacion 96, el acoplamiento de agua de pulverizacion 91, el acoplamiento de aire de refrigeracion 111 y el acoplamiento de luz de excitacion 106. En funcionamiento, el acoplamiento de agua de pulverizacion 91 se empareja y es capaz de suministrar agua de pulverizacion a la conexion de agua de pulverizacion 90 en el conector 40 (FIG. 2). Similarmente, el acoplamiento de aire de pulverizacion 96 se empareja y es capaz de suministrar aire de pulverizacion a la conexion de aire de pulverizacion 95 en el conector 40. Ademas, el acoplamiento de luz de iluminacion 101, el acoplamiento de luz de excitacion 106 y el acoplamiento de aire de refrigeracion 111 se emparejan y son capaces de suministrar, respectivamente, luz de iluminacion a la conexion de luz de iluminacion 100, luz de excitacion al conector de luz de excitacion (no se muestra), y aire de refrigeracion a la conexion de aire de refrigeracion (no se muestra) en el conector 40. Ademas, el acoplamiento de realimentacion 116 se empareja y es capaz de recibir realimentacion de la conexion de realimentacion 115 en el conector 40. Segun una realizacion ilustrativa, el acoplamiento de luz de iluminacion 101 y el acoplamiento de luz de excitacion 106 acoplan luz desde un diodo emisor de luz (LED) o una fuente de luz laser, respectivamente, a la conexion de luz de iluminacion 100 y la conexion de luz de excitacion (no se muestra). Una realizacion emplea dos LED de color blanco como fuente para la

luz de iluminacion. En la FIG. 4 tambien se ilustran unas ranuras 85 de chaveta que pueden evitar que el conector 40 sea conectado al receptaculo 32 con una orientacion incorrecta.

La FIG. 5 es una vista en seccion transversal del modulo ilustrado en las FIGS. 3 y 4. La seccion transversal se toma a lo largo de la linea 5-5' de la FIG. 4, la linea 5-5' muestra secciones transversales del acoplamiento de energia laser 61, el acoplamiento de realimentacion 116 y el acoplamiento de agua de pulverizacion 91. Una fuente de agua 120 puede suministrar agua al acoplamiento de agua de pulverizacion 91.

La FIG. 6 es otra vista en seccion transversal del modulo ilustrado en las FIGS. 3 y 4. La seccion transversal de la FIG 6, se toma a lo largo de la linea 6-6' de la FIG. 4. El diagrama representa unas secciones transversales de una fuente de luz (p. ej., un LED 140) que puede ser capaz de suministrar luz a, por ejemplo, uno o los dos de entre el acoplamiento de luz de iluminacion 101 (FIG. 4) y el acoplamiento de luz de excitacion 106. Un obturador neumatico 125 puede controlar la posicion de un filtro de radiacion 130 dispuesto en la unidad base de laser 30 de modo que el filtro se inserte o se retire de un recorrido de luz procedente de la fuente de luz (p. ej., el LED 140). Por ejemplo, puede proporcionarse uno o mas filtros de obturador neumatico que permiten cambiar entre, por ejemplo, luz azul y blanca que se acopla al acoplamiento de luz de iluminacion 101 y el acoplamiento de luz de excitacion 106 con el fin de mejorar la excitacion y la visualizacion.

La FIG. 7 es un diagrama pictorico de una realizacion del conducto 35 mostrado en la FIG. 1. La realizacion ilustrada del conducto 35 comprende una pluralidad de miembros proximales, tales como cuatro miembros proximales que comprenden un primer miembro proximal 36, segundo miembro proximal 37, tercer miembro proximal 38 y cuarto miembro proximal 39. El primer, segundo y tercer miembro proximal 36, 37 y 38 pueden tener unos interiores huecos configurados para alojar uno o mas transmisores de luz u otras estructuras tubulares o alargadas que tienen areas en seccion transversal menores que un area en seccion transversal de un interior hueco del conducto 35. Segun una realizacion, el primer miembro proximal 36 comprende una fibra de iluminacion, el segundo miembro proximal 37 comprende una fibra de excitacion y el tercer miembro proximal 38 comprende una fibra de realimentacion. El primer, segundo y tercer miembro proximal 36, 37 y 38 pueden disponerse de tal manera que el interior hueco de cada miembro proximal este en comunicacion con un interior hueco del cuerpo alargado 22 (FIG. 1). Esta disposicion permite un recorrido substancialmente continuo para que los transmisores de luz se extiendan desde la parte proximal 21 a la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20.

Segun otro aspecto de la presente invencion, el tercer miembro proximal 38 puede configurarse para recibir realimentacion (por ejemplo, luz reflejada o dispersada) desde la pieza de mano de energia electromagnetica 20 y puede transmitir la realimentacion a la unidad base de laser 30. Unas guias de ondas que son llevadas por el tercer miembro proximal pueden colocarse para rodear una fibra optica de tratamiento 400 (FIG. 8, mas adelante) en una salida o extremo distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica como se describe mas particularmente mas adelante.

El cuarto miembro proximal 39 puede comprender una fibra de energia laser que recibe energia laser derivada de un laser de estado solido de erbio, cromo, itrio, escandio, galio, granate (Er,Cr:YSGG) dispuesto en la unidad base de laser 30 (FIG. 1). El laser puede generar energia laser de una longitud de onda de aproximadamente 2,78 micrometros con una potencia media de aproximadamente 6 W, velocidad de repeticion de 20 Hz, y una anchura de impulso de aproximadamente 150 microsegundos. Por otra parte, la energia laser puede comprender ademas un rayo para apuntar, tal como la luz con una longitud de onda de aproximadamente 655 nm y una potencia media de aproximadamente 1 mW transmitidos en un modo de onda continua (CW, continuous-wave). El cuarto miembro proximal 39 puede acoplarse a, o puede comprender, la fibra optica de tratamiento 65 (FIG. 2) que recibe energia laser desde el acoplamiento de energia laser 61 (FIG. 4). El cuarto miembro proximal 39 puede transmitir ademas la energia laser recibida desde la unidad base de laser 30 a la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20 (FIG. 1).

Aunque la realizacion ilustrada esta provista de cuatro miembros proximales, se puede proporcionar un mayor o menor numero de miembros proximales en otras realizaciones segun, por ejemplo, el numero de transmisores de luz provistos por la unidad base de laser 30. Ademas, la realizacion ilustrada incluye un primer y un segundo miembro proximal 36 y 37 que tienen diametros substancialmente iguales y un tercer miembro proximal 38 que tiene un diametro menor que cualquiera de los diametros del primer y el segundo miembro proximal 36 y 37. En la presente invencion tambien se contemplan otras configuraciones de diametros. En un ejemplo de realizacion, los miembros proximales se conectan con las conexiones en el conector 40 ilustrado en la FIG. 2. Por ejemplo, el primer miembro proximal 36 puede conectarse con la conexion de luz de iluminacion 100 y el segundo miembro proximal 36 puede conectarse con la conexion de luz de excitacion (no se muestra). El tercer miembro proximal 38 puede conectarse con la conexion de realimentacion 115, y el cuarto miembro proximal 39 puede conectarse con la conexion 60 de guia de entrega de rayo laser y la fibra optica de tratamiento 65. La conexion de los miembros proximales 36-39 a las conexiones pueden ser internas al conector 40 de una manera conocida o evidente para los expertos en la tecnica a la vista de esta descripcion y no se ilustra en las FIGS. 2 y 7.

La FIG. 8 es un diagrama parcial en corte de una extremidad 45 de pieza de mano (comparese la FIG. 1) que se acopla con la unidad base de laser 30 por medio del elemento de enlace 25 y la parte alargada 22 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. La realizacion ilustrada, que esta encerrada por una superficie externa 46,

puede recibir energia electromagnetica (p. ej., laser), luz de iluminacion, luz de excitacion y similares desde la unidad base de laser 30. Tipicamente, la energia laser y la luz son recibidas por los miembros proximales 36-39 (FIG. 7) tal como se ha descrito anteriormente y se transmiten a traves de guias de ondas, tales como las fibras 405 dispuestas en la parte alargada 22 y la extremidad 45 de pieza de mano como se describe a continuacion con referencia a la FIG. 10. Por ejemplo, la luz de iluminacion (no se muestra) puede ser recibida por la extremidad 45 de pieza de mano, tal como desde los miembros proximales 36 y 37 (FIG. 7), de las fibras 405 (FIG. 10, no se muestra en la FIG. 8), y dirigidas a un primer espejo 425 dispuesto en la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. El primer espejo 425 en la realizacion ilustrada dirige la luz de iluminacion hacia una pluralidad de guias de ondas 430 de extremidad como se describe mas particularmente a continuacion haciendo referencia a la FIG. 12. La luz de iluminacion que sale de las guias de ondas 430 de extremidad puede iluminar una zona de destino.

Segun una realizacion, la energia electromagnetica concentrada, tal como la energia laser 401, es recibida (por ej., a traves del cuarto miembro proximal 39 (FIG. 7)) y es llevada por una guia de ondas interna tal como una fibra optica de tratamiento 400. La energia laser 401 puede ser dirigida hacia un segundo espejo 420, que puede eclipsar por lo menos una parte del primer espejo 425 con relacion a la direccion de propagacion de la luz de iluminacion en el primer espejo 425, 420 el segundo espejo esta igualmente dispuesto en la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. El segundo espejo 420 puede reflejar, y por lo tanto dirigir de ese modo, la energia laser 401 hacia la extremidad 55 de fibra. Con respecto a la energia electromagnetica concentrada (p. ej., energia laser 401), la luz de iluminacion puede comprender un ejemplo adicional de energia electromagnetica, descrito asi porque la luz de iluminacion y/o, como se describe a continuacion, la luz de excitacion, puede comprender energia electromagnetica que exhibe un nivel de energia relativamente bajo que se dirige para iluminar una parte de una superficie de destino que, por ejemplo, rodea una parte de una superficie de destino a la que se dirige la energia electromagnetica. La energia electromagnetica concentrada (p. ej., energia laser 401) puede ser dirigida hacia la superficie de destino por la extremidad 55 de fibra.

En algunas realizaciones, el respectivo espejo primero y segundo 425 y 420 puede comprender superficies parabolicas, toroidales y/o planas. La FIG. 8 tambien ilustra una vision simplificada de un recorrido 445 de aire de refrigeracion desde una linea de aire de refrigeracion (no se muestra) en la pieza de mano que puede recibir aire de refrigeracion del acoplamiento de aire de refrigeracion 111 (FIG. 4).

La extremidad 55 de fibra ilustrada en la FIG. 8 puede alojarse en una virola 105 de extremidad que tiene un extremo distal. La virola 105 de extremidad, junto con la extremidad 55 de fibra, pueden formar una unidad extraible e intercambiable como se describe mas completamente en la provisional de EE.UU. n° 60/610.757, presentada el 17 de septiembre de 2004 y titulada, OUTPUT ATTACHMENTS CODED FOR USE WITH ELECTROMAGNETIC-ENERGY PROCEDURAL DEVICE en la medida en que no sean mutuamente incompatibles.

La FIG. 9 es una vista en seccion transversal del primer miembro proximal 36 a lo largo de la linea 9-9' de la FIG. 7 que demuestra que ese primer miembro proximal 36 (asi como, opcionalmente, el segundo miembro proximal 37) puede comprender tres fibras opticas 405 sustancialmente fusionadas juntas para definir un conjunto unitario emisor de luz o guia de ondas. En realizaciones modificadas, las tres fibras opticas 405 pueden unirse por otros medios o no unirse. Segun otras realizaciones, uno o mas de entre los miembros proximales, tal como el segundo miembro proximal 37, pueden incluir distintos numeros de fibras opticas 405. En una realizacion ilustrada, el segundo miembro proximal 37 puede incluir seis fibras opticas 405 (FIG. 9) que comienzan a separarse y finalmente (p. ej., en la linea 10-10' en la FIG. 8) rodean una guia de ondas de energia laser, tal fibra optica de tratamiento 400, como se ilustra en la seccion transversal de la FIG. 10 tomada a lo largo de la linea 10-10' de la FIG. 8 en la extremidad 45 de pieza de mano. En otro ejemplo en realizacion, el segundo miembro proximal 37 puede incluir tres fibras opticas 405 (FIG. 9) y el primer miembro proximal 36 puede incluir tres fibras opticas 405 (FIG. 9), las seis comienzan a separarse y finalmente (p. ej., en la linea 10-10' en la FIG. 8) rodean una guia de ondas de energia laser, tal como la fibra optica de tratamiento 400 en la extremidad 45 de pieza de mano.

La FIG. 11 es un diagrama en seccion transversal de otra realizacion de la extremidad 45 de pieza de mano, la seccion transversal esta tomada a lo largo de la linea 10-10' en la FIG. 8. La FIG. 11 representa una guia de ondas de energia laser, tal como la fibra optica de tratamiento 400 rodeada de guias de ondas de iluminacion, tal como las fibras 405, guias de ondas de realimentacion, tal como las fibras 410, todas las cuales estan dispuestas dentro de la superficie exterior 46. De manera similar a la descrita anteriormente con referencia a la FIG. 10, las guias de ondas de iluminacion, tales como las fibras 405 pueden recibir energia de luz de la unidad base de laser 30 (FIG. 1) a modo de acoplamiento de luz de iluminacion 101 (FIG. 4), conexion de luz de iluminacion 100 (FIG. 2), y, por ejemplo, miembros proximales 36 y/o 37 (FIG. 7); y las fibras 405 pueden dirigir la luz a la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20 (FIG. 8). En implementaciones modificadas tal como aquellas que implican, por ejemplo, deteccion de caries, una o mas fibras (p. ej., las fibras 405) pueden funcionar como guias de ondas de iluminacion, excitacion y/o realimentacion.

Continuando la referencia con la FIG. 7 y las figuras relacionadas, el tercer miembro proximal 38 puede incluir seis fibras relativamente mas pequenas 410, como asimismo se muestra en la vista en seccion transversal de la FIG. 10. Las fibras mas pequenas 410 y/u otras guias de ondas pueden disponerse dentro de la superficie exterior 46. Las fibras 410 se ilustran como separadas entre si, pero en realizaciones adicionales dos o mas de las fibras 410

pueden fusionarse o unirse juntas de otro modo. Las fibras 405 y 410 pueden fabricarse de plastico utilizando tecnicas convencionales, tal como extrusion y similares.

Segun un aspecto de la presente invencion, las fibras 410 se pueden configurar para recibir realimentacion (p. ej., luz reflejada o dispersada) de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. Las fibras 410 se pueden colocar para rodear una fibra optica de tratamiento 400 (FIG. 8 mas adelante) en una salida o extremo distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica. En una implementacion particular las fibras 410 pueden configurarse para recibir realimentacion de la superficie de destino, mientras que en implementaciones modificadas las fibras 410 pueden configurarse ademas, o como alternativa, para recibir realimentacion de los componentes (p. ej., componentes opticos) dentro de la pieza de mano de energia electromagnetica. Por ejemplo, una implementacion modificada puede comprender realimentacion en forma de luz dispersa 435 (FIG. 8) recibida desde la extremidad 55 de fibra. Tal como se realiza en este momento, las fibras 410 estan colocadas para transmitir la realimentacion recibida a traves del tercer miembro proximal 38 y la unidad base de laser 30 (FIG. 1).

Las guias de ondas de realimentacion, tales como las fibras 410, pueden recibir realimentacion de la extremidad 55 de fibra (FIG. 8) y pueden transmitir la informacion al tercer miembro proximal 38, que se acopla a, o comprende, la conexion de realimentacion 115. La luz de realimentacion puede ser recibida por el acoplamiento de realimentacion 116, que transmite la luz a un detector de realimentacion 145 (FIG. 5) dispuesto en la unidad base de laser 30 (FIG. 1). En otras realizaciones, como se describe mas plenamente en la mencionada solicitud de EE.UU. n° 11/192.334 titulada IDENTIFICATION CONNECTOR FOR A MEDICAL LASER HANDPIECE, la unidad base de laser 30 puede ademas suministrar aire de pulverizacion, agua de pulverizacion y aire de refrigeracion a la pieza de mano de energia electromagnetica 20.

La FIG. 12 es un diagrama en seccion transversal de otra realizacion de la extremidad 45 de pieza de mano de energia electromagnetica tomada a lo largo de la linea 12-12' de la FIG. 8. Esta realizacion ilustra una extremidad 55 de fibra rodeada por un manguito o virola 105 de extremidad, y, opcionalmente, pegamento que llena una cavidad 130 alrededor de la extremidad 55 de fibra para sostener la extremidad 55 de fibra. Las guias de ondas 430 de extremidad pueden recibir luz de iluminacion desde el primer espejo 425 (FIG. 8) y dirigir la luz de iluminacion directa a un objetivo. En algunas realizaciones, las salidas de fluidos 415, que se disponen en la extremidad 45 de pieza de mano, pueden llevar, por ejemplo, aire y agua. Mas en particular, la luz de iluminacion que sale de las fibras de iluminacion 405 (comparese la FIG. 11) se refleja en el primer espejo 425 (FIG. 8) a las guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12).

Si bien una parte de esta luz de iluminacion tambien se refleja en el primer espejo 425 (FIG. 8) a la extremidad 55 de fibra, la extremidad 55 de fibra recibe, sobre todo, un nivel relativamente alto de energia laser 401 desde la fibra optica de tratamiento 400 (comparese la FIG. 11), dicha energia laser, tal como se realiza en este momento, comprende radiacion que incluye un rayo de corte y un rayo para apuntar. En una realizacion representativa, la luz de iluminacion de las fibras de iluminacion 405 que sale de las guias de ondas 430 de extremidad es luz blanca de intensidad variable (p. ej., ajustable por el usuario) para facilitar la visualizacion y el examinen de cerca de distintos lugares de la superficie de destino, tal como un diente. Por ejemplo, una cavidad en un diente puede ser examinada y tratada de cerca con la ayuda de luz de una pluralidad de guias de ondas 430 de extremidad.

En la FIG. 8a se muestra una ilustracion detallada de una realizacion de una camara para mezclar aire de pulverizacion y agua de pulverizacion en la extremidad 45 de pieza de mano. Como se ilustra, la camara de mezcla comprende una entrada de aire 413 conectada a, por ejemplo, unos tubos (p. ej., una linea de aire de pulverizacion, no se muestra) que conecta a, y recibe aire desde, la conexion de aire de pulverizacion 95 en el conector 40 (FIG. 2). Similarmente, una entrada de agua 414 puede conectarse a los tubos (tampoco se muestran) que se conecta a, y recibe agua desde, la conexion de agua de pulverizacion 90 en el conector 40 (FIG. 2). La entrada de aire 413 y la entrada de agua 414, que pueden tener seccion circular de aproximadamente 250 !m de diametro, se unen con un angulo 412 que se aproxima a 110° en una realizacion tipica. La mezcla puede producirse en las proximidades en las que la entrada de aire 413 y la entrada de agua 414 y una mezcla de pulverizacion (por ejemplo, atomizada) 416 del agua y el aire puede ser expulsada a traves de una salida de fluido 415. La realizacion ilustrada en la FIG. 12 muestra tres salidas de fluidos 415. Estas salidas de fluidos pueden, por ejemplo, corresponder a, comprender partes de, o comprender sustancialmente la totalidad de, las salidas de fluidos descritas en la solicitud de EE.UU. n° 11/042.824, presentada el 24 de enero de 2005 y titulada ELECTROMAGNETICALLY INDUCED TREATMENT DEVICES AND METHODS, en la medida en que sean compatibles, o, en otras realizaciones, estructuras descritas en la solicitud de patente provisional de referencia pueden ser modificadas para ser compatibles con la presente invencion. Las salidas de fluidos 415 pueden, como se ilustra en las FIGS. 8 y 12, tener secciones transversales circulares de aproximadamente 350 !m de diametro.

Se puede detectar y analizar la dispersion de la luz como se describe anteriormente haciendo referencia a la FIG. 7 para supervisar diversas condiciones. Por ejemplo, se puede detectar y analizar la dispersion de un rayo para apuntar con el fin de supervisar, por ejemplo, la integridad de los componentes opticos que transmiten los rayos de corte y para apuntar. En implementaciones tipicas el rayo para apuntar puede provocar poca o ninguna reflexion de regreso a las fibras de realimentacion 410. No obstante, si alguno de los componentes (como, por ejemplo, el segundo espejo 420 o la extremidad 55 de fibra) esta danado, puede producirse la dispersion de la luz del rayo para apuntar (que puede ser de color rojo en unos ejemplos de realizaciones). La luz de dispersion 435 (FIG. 8) puede

ser dirigida por el primer espejo 425 a las fibras de realimentacion 410 que pueden transmitir la luz dispersada a la unidad base de laser 30 (FIG. 1).

Segun un aspecto de la presente invencion, la dispersion de la luz, como se ha descrito anteriormente con referencia a la FIG. 7 tambien se puede utilizar para la deteccion de diversas condiciones, tal como la caries dental.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo que presenta una implementacion de un metodo para detectar caries dental. Segun la implementacion ilustrada, se dirige un impulso de excitacion de luz hacia la superficie de un diente en la etapa 210. Por ejemplo, para deteccion de caries, la luz de iluminacion se puede recibir desde la unidad base de laser 30 como ya se ha descrito. La luz de iluminacion puede ser transmitida a traves y emitida desde de las fibras de iluminacion y/o de excitacion 405 (FIGS. 10 y 11) como un impulso de excitacion en una gama espectral (p. ej., gama de violeta, azul, cian, verde y amarillo) de aproximadamente de 360 nm a aproximadamente 580 nm. En una realizacion modificada, en su lugar se puede utilizar luz monocromatica con una longitud de onda de, por ejemplo, aproximadamente 406 nm (p. ej., longitudes de onda violeta visible). Ademas, en otras realizaciones modificadas, se pueden utilizar otras frecuencias o gamas espectrales.

Una fuente de la luz utilizada para deteccion de caries pueden comprender, segun una realizacion, luz blanca recibida de por lo menos un diodo emisor de luz blanca tal como el LED 140 (FIG. 6), que se dispone en la unidad base de laser 30 y la salida del mismo puede acoplarse o no a un filtro como se describe en esta memoria. En otras realizaciones por lo menos una fuente de luz puede comprender una fuente, tal como una lampara de vapor de mercurio, un laser de �ripton, una lampara halogena o un laser de colorante como ejemplos representativos. Segun otra implementacion, el LED 140 puede emitir otro tipo de luz (p. ej., luz azul), que luego puede ser filtrada para obtener una salida de luz deseada (p. ej., luz blanca, o luz con una longitud de onda en una gama de aproximadamente 360 nm a aproximadamente 420 nm). Por consiguiente, en las implementaciones tipicas puede disponerse por lo menos un filtro de luz correspondiente 135 (FIG. 7) en el recorrido de la radiacion generada por la por lo menos una fuente de luz para dejar pasar solo las longitudes de onda deseadas, en una realizacion, de aproximadamente 360 nm a aproximadamente 420 nm. Aunque se muestra acoplado al primer miembro proximal 36 (FIG. 7), el filtro de luz 130 o 135 puede acoplarse ademas, o como alternativa, al segundo miembro proximal 37 (FIG. 7). En otra realizacion, en la unidad base de laser 30 se puede disponer un filtro de luz 130 controlado por un obturador neumatico 125. El obturador neumatico 125 puede hacer que el filtro 130 sea insertado o retirado de un recorrido de luz procedente de la fuente de luz (p. ej., LED 140), el recorrido de la luz continua a traves de, por ejemplo, el segundo miembro proximal 37 (FIG. 7). Segun incluso otra realizacion, el obturador neumatico 125 puede cambiar entre luz blanca y cualquier otra luz (filtrada).

Haciendo referencia a la vista en seccion transversal de la FIG. 6, una implementacion que comprende el LED 140 para dirigir la luz a traves del filtro 130 de obturador controlado neumaticamente puede suministrar luz, por ejemplo, al acoplamiento de luz de excitacion 106 (FIG. 4). El acoplamiento de luz de excitacion 106 es capaz de acoplar luz a una conexion de luz de excitacion dispuesta en el conector 40 de la FIG. 2, aunque la conexion de luz de excitacion no es visible en la vista mostrada en la FIG. 2. Segun un ejemplo de realizacion, el segundo miembro proximal 37 (FIG. 7) recibe luz de la conexion de luz de excitacion y transmite la luz al primer espejo 425 (FIG. 8) en la parte distal 50 de la pieza de mano de energia electromagnetica 20. La luz reflejada desde el primer espejo 425 puede ser dirigida a, por ejemplo, guias de ondas 430 de extremidad tal como se ilustra en las FIGS. 8 y 12. Un LED similar al LED 140 (FIG. 6) puede dirigir luz al acoplamiento de luz de iluminacion 101 (FIG. 4). El acoplamiento de luz de iluminacion 101 puede conectarse y acoplar luz a la conexion de luz de iluminacion 100 en el conector 40 ilustrado en la FIG. 2. La conexion de luz de iluminacion 100 puede dirigir la luz, por ejemplo, al primer miembro proximal 36 (FIG. 7), que transmite la luz al primer espejo 425 (FIG. 8), de ahi la luz de excitacion se dirige a las guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12). Una fuente de luz (p. ej., LED 140) para el acoplamiento de excitacion 106 puede ser de un tipo diferente al de una fuente de luz para el acoplamiento de luz de iluminacion 101,

o las fuentes pueden ser del mismo tipo.

Segun un aspecto de la presente invencion, la luz que entra en el acoplamiento de luz de excitacion 106 es a impulsos, en donde la duracion del impulso puede variar de aproximadamente 0,001 a 100 !s. En una realizacion representativa, la duracion del impulso puede ser de aproximadamente 1 !s. La radiacion puede comprender una secuencia de impulsos identicos, o puede comprender secuencias de formas, separaciones y duraciones predeterminadas diferentes de impulsos segun las aplicaciones deseadas con el fin de facilitar la deteccion y el analisis de caries y/u otras propiedades del diente por medio de radiacion segun tecnicas de analisis de senales conocidas por los expertos en la tecnica.

Segun una realizacion, las fuentes de luz de iluminacion y de excitacion comprenden LED de luz blanca pero solo se procesa la radiacion que entra en el acoplamiento de luz de excitacion 106 para producir luz (p. ej., luz violeta) en una gama espectral de aproximadamente 360 nm a aproximadamente 420 nm, la luz es a impulsos como se ha descrito anteriormente. En otra realizacion, el acoplamiento de luz de iluminacion 101 de la FIG. 4 tambien transmite como un acoplamiento de luz de excitacion, de modo que dos fibras de excitacion (p.ej., el primer miembro proximal 36 y el segundo miembro proximal 37) dirigen la radiacion de excitacion (p. ej., radiacion filtrada y/o a impulsos) desde la unidad base de laser 30 hacia la pieza de mano 20.

Volviendo a la FIG. 13, los lugares de caries de un diente emiten radiacion fluorescente (p. ej., longitudes de onda de rojo visible) en respuesta a la radiacion incidente de un impulso de excitacion. Este impulso fluorescente de retorno es recibido en la etapa 220. Mas particularmente, el impulso fluorescente de retorno puede ser recibido, por ejemplo, por las guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12). El impulso fluorescente de retorno puede permitir la identificacion de diferentes tipos/variedades de caries que hacen que las bacterias devuelvan radiacion con diferentes (por ejemplo, diversos tonos de rojo) longitudes de onda fluorescente. La radiacion fluorescente puede diferir en uno o mas de entre la intensidad, retraso y distribucion espectral respecto la radiacion devuelta por un diente sano, dicha radiacion puede comprender, por ejemplo, longitudes de onda de verde visible. De este modo, los lugares de caries del diente pueden aparecer como puntos brillantes que destacan claramente cuando se exponen con un fondo oscuro. Por consiguiente, se puede detectar una condicion de enfermedad con un relativamente alto nivel de precision y fiabilidad, en una fase relativamente temprana.

La radiacion devuelta desde la superficie del diente como resultado de la reflexion y fluorescencia entra en las guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12) de la pieza de mano 20 (FIG. 1) para su procesamiento. Los detalles con respecto a, por ejemplo, la generacion de luz de excitacion y procesamiento de la radiacion devuelta para, por ejemplo, eliminar ruido de fondo y facilitar la deteccion cualitativa y cuantitativa de la caries, se describen en la patente de EE.UU. n° 5.306.144, titulada DEVICE FOR DETECTING DENTAL CARIES, en la medida en que sea compatible o modificable por un experto en la tecnica para que sea compatible o en la medida en que no sea excluyente mutuamente con la descripcion que hay en esta memoria.

En un ejemplo de realizacion, la radiacion devuelta recibida por el acoplamiento de realimentacion 116 (FIG. 6) es procesada por un primer filtro (no se muestra) dentro de la unidad base de laser 30 (FIG. 1), el primer filtro deja pasar la radiacion en una gama espectral superior a 620 nm (p. ej., por encima de la luz naranja). La radiacion que ha pasado por el primer filtro es restringida de este modo en el extremo inferior, por lo que contiene principalmente radiacion fluorescente relativamente desprovista de radiacion de interferencia de fondo con longitudes de ondas mas cortas.

Las longitudes de onda por encima de una longitud de onda de aceptacion del filtro llegan al fotodetector 145 (FIG. 5) dentro de la unidad base de laser 30. El fotodetector 145 esta conectado para recibir la radiacion filtrada desde el primer filtro y para convertir la radiacion filtrada en una primera senal electrica para una evaluacion cuantitativa. La primera senal electrica, que puede ser indicada de una manera conocida, en una realizacion ilustrada es aproximadamente proporcional a un nivel de intensidad de radiacion detectada por el fotodetector 145 y, de este modo, es adecuada para el uso en una evaluacion cuantitativa de la magnitud de la condicion detectada de caries. En consecuencia, se pueden analizar los lugares de caries del diente.

En una realizacion, el primer filtro es un filtro de banda estrecha que acepta la radiacion devuelta desde el diente en las longitudes de onda de aproximadamente 636 nm (correspondiente a luz roja visible). Tambien se proporciona un segundo filtro de banda estrecha que acepta la radiacion devuelta desde el diente en las longitudes de onda de aproximadamente 550 nm (correspondiente a luz verde visible), que es un pico de longitud de onda de reflectancia del tejido de un diente sano. El fotodetector 145 u otro fotodetector convierten la radiacion filtrada desde el segundo filtro de banda estrecha en una segunda senal electrica. Dentro de la unidad base de laser 30 puede determinarse automaticamente un cociente dividiendo la primera senal electrica por la segunda senal electrica, y el cociente se puede utilizar para proporcionar una indicacion de la presencia de caries. Dicho de otro modo, una magnitud de un pico verde puede compararse con una magnitud de un pico rojo para determinar la presencia y magnitud de las caries.

Tal como se realiza en este momento, se detecta un retraso de tiempo entre un impulso de excitacion y el correspondiente impulso de retorno en la etapa 230 de la implementacion del metodo de la presente invencion representada en la FIG. 13. En la etapa 240 tambien se puede determinar un retraso de tiempo relativo de la misma cifra. La FIG. 14 es un diagrama de flujo que ilustra una implementacion de un metodo para determinar retrasos temporales relativos. Segun esta implementacion del metodo de la presente invencion, en la etapa 250 se mantiene un promedio en marcha de retrasos entre impulsos de excitacion y los correspondientes impulsos de retraso. En la etapa 260 se recibe un retraso de tiempo asociado con un impulso de excitacion, y el retraso de tiempo entre un impulso de excitacion dado y en la etapa 270 el correspondiente impulso de retorno se compara con el promedio en marcha de retrasos. En otras realizaciones, un impulso de excitacion puede compararse con un impulso de retorno correspondiente en busca de diferencias de por lo menos uno de entre la intensidad, el retraso y la distribucion espectral. Un retraso de tiempo dado (y/o cualquier otra diferencia u otras diferencias) entre un impulso de excitacion y un correspondiente impulso de retorno (p. ej., fluorescencia) puede proporcionar una indicacion de la profundidad de la caries, en donde una caries mas profunda (p. ej., sub-superficial) puede tener un mayor retraso y/o una mayor dispersion que la dispersion asociada con la caries superficial o el tejido sano. Diferentes longitudes de impulsos de excitacion pueden ser capaces de facilitar la determinacion de los diferentes tipos de informacion relativos a la superficie del diente. Una caries mas extendida en la superficie de un diente puede tener como resultado, por ejemplo, un impulso de retorno con un tiempo de fluorescencia mas largo en comparacion con caries distribuidas menos extensamente. Ademas, puede detectarse la presencia de diferentes tipos de bacterias en una magnitud tal que los diferentes tipos de bacterias afectan a una o mas caracteristicas de un impulso de retorno de manera diferente. Por ejemplo, diferentes tipos de bacterias pueden tener diferentes tiempos de retraso o de fluorescencia.

Ademas de deteccion de caries, la radiacion de rayo de corte, que, en general, conlleva una potencia relativamente mayor que la de la luz de iluminacion o de excitacion, el rayo de corte que se emite desde la extremidad 55 de fibra de la extremidad 45 de pieza de mano, se puede utilizar para terapia de caries. En tal caso, la radiacion del rayo de corte con una longitud de onda (p. ej., longitud de onda de violeta claro) en una gama de aproximadamente 360 nm a aproximadamente 420 nm puede hacer que los patogenos de caries reaccionen con sensibilidad a la radiacion del rayo de corte y se mueran. De este modo se puede implementar un tratamiento de la caries dental en fases tempranas con observacion simultanea de la ubicacion del tratamiento (p. ej., de forma iterativa, realizando multiples iteraciones).

En una realizacion, las guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12) y el manguito o virola 105 de extremidad estan alojados (p. ej., soportados) en un alojamiento 440 (FIG. 12) que puede comprender, por ejemplo, metal. Segun una implementacion, un interior del alojamiento 440 es solido, con cavidades dispuestas en el mismo para alojar, por ejemplo, el manguito o virola 105 de extremidad, y guias de ondas 430 de extremidad, y para definir las salidas de fluidos 415. En otras implementaciones, el alojamiento 440 y/o el interior pueden comprender un material transparente, tal como un plastico transparente, zafiro o cuarzo, de modo que las guias de ondas individuales 430 de extremidad se pueden omitir, opcionalmente. De este modo, en algunas realizaciones, la luz puede ser transmitida a traves del material transparente del interior sin la necesidad de disponer o definir guias de ondas 430 de extremidad, de modo que el interior puede comprender cavidades para el manguito o virola 105 de extremidad y las salidas de fluidos 415.

Volviendo a la FIG. 11, la realizacion ilustrada comprende una fibra emisora de laser 400 rodeada por seis fibras 405, que puede ser usada para la iluminacion y la excitacion en las implementaciones que implican deteccion de caries y tres fibras de realimentacion 410. Las fibras 405 pueden denominarse como fibras de iluminacion/excitacion. En otras realizaciones, puede emplearse mayor o menor numero, o diferentes dimensiones o separaciones de las fibras de iluminacion/excitacion 405 (y/o guias de ondas 430 de extremidad) y/o fibras de realimentacion 410. Segun un aspecto de la invencion, se puede utilizar dos o mas de cada uno de ellos, y en una implementacion particular tres o mas de cada uno, para evitar, por ejemplo, sombras, que puede ser el resultado de utilizar una unica (o dos) fibras de iluminacion/excitacion 405 y/o guias de ondas 430 de extremidad.

En una realizacion representativa, las salidas de fluido 415 (FIG. 12) estan espaciadas en cero (una primera referencia), ciento veinte y doscientos cuarenta grados. En otra realizacion, las seis fibras de iluminacion/excitacion 405 y las tres fibras de realimentacion 410 (FIG. 11) estan alineadas opticamente y acopladas a traves del primer espejo 425, por ejemplo, sobre una base de uno a uno, con nueve guias de ondas 430 de extremidad (FIGS. 8 y 12). Por ejemplo, si hay nueve elementos (por ejemplo, seis fibras de iluminacion/excitacion 405 y tres fibras de realimentacion 410) espaciadas de manera uniforme y dispuestas en cero (una segunda referencia, que puede ser la misma o diferente a la primera referencia), cuarenta, ochenta, ciento veinte, ciento sesenta, doscientos, doscientos cuarenta, doscientos ochenta y trescientos veinte grados, entonces las nueve guias de ondas 430 de extremidad pueden igualmente estar uniformemente espaciadas y disponerse en cero, cuarenta, ochenta, ciento veinte, ciento sesenta, doscientos, doscientos cuarenta, doscientos ochenta y trescientos veinte grados. En otra realizacion en donde, por ejemplo, las guias de ondas 430 de extremidad se disponen en grupos de tres espaciados relativamente cerca y cada grupo se dispone entre dos salidas de fluidos, las guias de ondas 430 de extremidad pueden disponerse, por ejemplo, a alrededor de cero, treinta y cinco, setenta, ciento veinte, ciento cincuenta y cinco, ciento noventa, doscientos cuarenta, doscientos setenta y cinco y trescientos diez grados. En una de esas realizaciones, las guias de ondas 430 de extremidad pueden disponerse igualmente en cero, treinta y cinco, setenta, ciento veinte, ciento cincuenta y cinco, ciento noventa, doscientos cuarenta, doscientos setenta y cinco y trescientos diez grados. Ademas, en tal realizacion, las salidas de fluidos pueden disponerse entre los grupos de guias de ondas de extremidad aproximadamente a noventa y cinco, doscientos quince y trescientos treinta y cinco grados.

Las vistas en seccion transversal de las FIGS. 10 y 11 pueden como alternativa (o adicionalmente), sin ser cambiadas, corresponder a las lineas de seccion transversal 10-10' tomadas en la FIG. 8 mas cerca de (o junto a) el primer espejo y el segundo espejo 425 y 420 para aclarar la correspondiente estructura que saca radiacion distalmente sobre el primer espejo 425 y el segundo espejo 420. Los diametros de las fibras de iluminacion/excitacion 405 y las fibras de realimentacion 410 pueden ser diferentes, como se ilustra en la FIG. 10 o los diametros puede ser igual o sustancialmente igual a como se muestra en la FIG. 11. En un ejemplo de realizacion, las fibras de iluminacion/excitacion 405 y las fibras de realimentacion 410 de la FIG. 11 comprenden unas construcciones de plastico con diametros de aproximadamente 1 mm, y las guias de ondas 430 de extremidad en las FIGS. 8 y 12 comprenden unas construcciones de zafiro con diametros de aproximadamente 0,9 milimetros.

La FIG. 15 es un diagrama de bloques de una parte de una realizacion de un aparato que puede utilizarse para detectar caries dental. La realizacion ilustrada, que puede disponerse dentro de una unidad base de laser 30 (FIG. 1) comprende un controlador 500, un temporizador 505, un transmisor de luz 510 y un receptor de luz 515. La realizacion comprende ademas un divisor de luz 520, un primer filtro de luz 525, un segundo filtro de luz 530, un primer fotodetector 535, un segundo fotodetector 540 y un dispositivo de exposicion 550. Un bus de sistema 545 proporciona un recorrido de control y comunicacion mediante el cual el controlador 500 es capaz de controlar el temporizador 505 y el transmisor de luz 510. El bus de sistema 545 proporciona ademas unos medios para que el

controlador 500 reciba senales electricas del primer y el segundo fotodetector 535 y 540 y para comunicarse con el dispositivo de exposicion 550.

En funcionamiento, el controlador 500 puede hacer que el transmisor de luz 510 transmita un impulso de luz como se ha descrito anteriormente. El controlador 500, ademas, puede comunicarse con el temporizador 505 para recibir un primer valor de tiempo que representa el momento en el que fue transmitido el impulso de luz. La luz puede ser dirigida a traves de un conector 40, tal y como se ilustra, por ejemplo, en la FIG. 1, transportada a traves de un conducto 35 (FIG. 2), pasada a una energia electromagnetica (p. ej., laser) pieza de mano 20, reflejada desde un primer espejo 425 (FIG. 8), y dirigida a guias de ondas 430 de extremidad (FIG. 8) que dirigen la luz a la superficie de destino, tal como una superficie de un diente. La luz dispersada o reflejada 435 (FIG. 8), que puede ser causada por la fluorescencia de la caries en los dientes, puede ser dirigida a traves de guias de ondas 430 de extremidad y al primer espejo 425, reflejada desde el primer espejo 425 y ser transportada a la unidad base de laser 30 (FIG. 1) a traves de la pieza de mano de energia electromagnetica 20, el conducto 35 y el conector 40, y ser recibida por un receptor de luz 515 (FIG. 15).

Segun una realizacion, el receptor de luz 515 dirige la luz al divisor 520 que dirige una parte de la luz a un primer filtro 525 y que, ademas, dirige otra parte de la luz a un segundo filtro 530. Tal como se ha descrito anteriormente, el primer filtro 525 puede comprender, por ejemplo, un filtro de banda estrecha que pasa radiacion en longitudes de onda de aproximadamente 636 nm (es decir, substancialmente luz roja visible). El segundo filtro 530 puede comprender un segundo filtro de banda estrecha que deja pasar radiacion con longitudes de onda cercanas a 550 nm (es decir, substancialmente luz verde visible). La luz desde el primer filtro 525 (p. ej., luz roja) puede ser recibida por el primer fotodetector 535, que crea una primera senal electrica segun un nivel de intensidad de la luz que pasa por el primer filtro 525. Similarmente, la luz desde el segundo filtro 530 (p. ej., luz verde) puede ser recibida por el segundo fotodetector 540, que crea una segunda senal electrica segun un nivel de intensidad de la luz que pasa por el segundo filtro 530. El controlador puede recibir 500 la primera y la segunda senal electrica y puede calcular un cociente como ya se ha descrito, por ejemplo, dividiendo una magnitud de la primera senal electrica por una magnitud de la segunda senal electrica. El controlador 500 puede comparar un resultado de la division con un umbral almacenado, y puede proporcionar una indicacion en el dispositivo de exposicion 550 segun el resultado.

El controlador 500, ademas, puede comunicarse con el temporizador 505 cuando se detecta la primera y la segunda senal electrica con el fin de determinar un retraso de tiempo entre la transmision del impulso de luz y la recepcion de la respuesta correspondiente. El controlador 500 puede proporcionar entonces una indicacion al dispositivo de exposicion 550 segun el retraso de tiempo. Ademas, el controlador 550 puede determinar un retraso de tiempo relativo como se describe a continuacion con referencia a la FIG. 14.

Segun ciertas implementaciones, la salida de una fibra de potencia o de tratamiento puede ser dirigida, por ejemplo, al fluido (p. ej., una pulverizacion de aire y/o de agua o una distribucion atomizada de particulas de fluido desde una conexion de agua y/o una conexion de pulverizacion cerca de un extremo de salida de la pieza de mano) que se emite desde una salida de fluido de la pieza de mano por encima de una superficie de destino (por ejemplo, uno o varios de entre dientes, huesos, cartilagos y tejido blando). La salida de fluido puede comprender una pluralidad de salidas de fluidos, dispuestas concentricas alrededor de una fibra de potencia, tal como se describe, por ejemplo, en la solicitud de EE.UU. n° 11/042.824 y la solicitud provisional del EE.UU. n° 60/601.415. La fibra de potencia o de tratamiento puede acoplarse a una fuente de energia electromagnetica que comprende una o varias longitudes de onda dentro de una gama de 2,69 a 2,80 micrometros y una longitud de onda de aproximadamente 2,94 micrometros. En algunas implementaciones la fibra de potencia puede acoplarse a uno o varios de entre un laser Er:YAG, laser Er:YSGG, laser Er,Cr:YSGG y laser CTE:YAG, y en casos particulares puede acoplarse a uno de entre un laser Er,Cr:YSGG de estado solido con una longitud de onda de aproximadamente 2,789 micrometros y un laser Er:YAG de estado solido con una longitud de onda de aproximadamente 2,940 micrometros. Un aparato que incluye una estructura correspondiente para dirigir energia electromagnetica en una distribucion atomizada de particulas de fluido por encima de una superficie de destino se describe en la patente de EE.UU. mencionada anteriormente n° 5.574.247, que describe la imparticion de energia laser en particulas de fluido para aplicar con ello fuerzas perturbadoras a la superficie de destino.

Por medio de la descripcion de esta memoria, se ha descrito una pieza de mano que utiliza energia electromagnetica para el diagnostico y/o afectar a una superficie de destino. En el caso de procedimientos que utilizan energia optica, tal como la deteccion de caries, la pieza puede incluir una o mas fibras de potencia o de tratamiento para transmitir energia de tratamiento a la superficie de destino para el tratamiento (p. ej., ablacion) de una estructura dental, tal como un diente, una pluralidad de fibras para transmitir luz (por ejemplo, luz azul y/o blanca) para la iluminacion y/o diagnostico de un objetivo tal como un diente (por ej., y, opcionalmente, para otros procedimientos tales como blanqueamiento o curacion), y una pluralidad de fibras para transmitir luz desde la superficie de destino de nuevo a un sensor para el analisis. En ciertas realizaciones, las fibras que transmiten luz azul tambien pueden transmitir luz blanca. Segun un aspecto de la presente invencion descrita en esta memoria, una pieza de mano comprende un tubo de iluminacion que tiene una senal de realimentacion y una pieza de mano de doble espejo. En cualquiera de las realizaciones descritas en esta memoria, la luz para la iluminacion y/o diagnostico puede ser transmitida simultaneamente, de forma intermitente o por separado de la transmision de la energia de tratamiento y/o del fluido desde las salidas de fluido o de las salidas.

En ciertas realizaciones, los metodos y aparatos de las realizaciones anteriores se puede configurar e implementar para el uso (p. ej., simultaneamente o de forma intermitente), en la medida en que sea compatible y/o no se excluyan mutuamente, con las tecnologias existentes que incluyen cualquiera de los mencionados aparatos y metodos. La correspondiente o relacionada estructura y metodos que se describen en las siguientes patentes 5 cedidas a BioLase Technology, Inc.; en las que tales ensenanzas incluyen la correspondiente o relacionada estructura (y sus modificaciones) en las siguientes patentes que pueden (i) hacerse funcionar, (ii) ser modificadas por un experto en la tecnica para poder funcionar y/o (iii) ser implementadas y utilizadas con o en combinacion con cualquier parte(s) de la presente invencion segun esta descripcion, las de las patentes y el conocimiento y criterio de un experto en la tecnica: Patente de EE.UU. n° 5.741.247; Patente de EE.UU. n° 5.785.521; Patente de EE.UU. n°

10 5.968.037; Patente de EE.UU. n° 6.086.367; Patente de EE.UU. n° 6.231.567; Patente de EE.UU. n° 6.254.597, patente de EE.UU. n° 6.288.499; Patente de EE.UU. n° 6.350.123; Patente de EE.UU. n° 6.389.193; Patente de EE.UU. n° 6.544.256; Patente de EE.UU. n° 6.561.803; Patente de EE.UU. n° 6.567.582; Patente de EE.UU. n° 6.610.053; Patente de EE.UU. n° 6.616.447; Patente de EE.UU. n° 6.616.451; Patente de EE.UU. n° 6.669.685 y patente de EE.UU. n° 6.744.790.

15 En vista de lo anterior, los expertos en la tecnica entenderan que los metodos y aparatos de la presente invencion pueden facilitar la deteccion de la caries dental utilizando dispositivos laser. Si bien esta invencion ha sido descrita con respecto a los diversos ejemplos y realizaciones concretos, ha de entenderse que la invencion no se limita a los mismos y que puede ser puesta en practica de manera variada. Con la consideracion de la descripcion precedente, a los expertos en la tecnica se les pueden ocurrir multiples variaciones y la modificacion de las realizaciones

20 descritas, en la medida en que no se excluyan mutuamente. Ademas, otras combinaciones, omisiones, sustituciones y modificaciones seran evidentes para los expertos en la tecnica a la vista de la descripcion de esta memoria. Por consiguiente, la presente invencion no deberia estar limitada por las realizaciones descritas, sino que debe definirse por referencia a las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato capaz de detectar caries dental, que comprende:

un dispositivo de energia electromagnetica capaz de generar un impulso de excitacion de energia electromagnetica y dirigir la energia electromagnetica a la superficie de un diente;

un detector capaz de recibir radiacion electromagnetica devuelta desde el diente segun la energia electromagnetica, la radiacion electromagnetica devuelta tiene una caracteristicas de la caries y es diferente en uno o mas de entre la intensidad, retraso y distribucion espectral de la radiacion devuelta por un diente sano; y

un controlador configurado para medir el retraso de tiempo entre el impulso de excitacion de energia electromagnetica y la radiacion electromagnetica devuelta, el controlador es capaz de controlar un temporizador segun el momento de la generacion de los impulsos de energia electromagnetica y un momento de recepcion de un impulso de radiacion electromagnetica.
2. El aparato tal como se establece en la reivindicacion 1, en donde:

el dispositivo de energia electromagnetica es capaz de generar por lo menos un impulso de excitacion de energia electromagnetica y dirigirlo a traves de un sistema de entrega hacia la superficie de un diente;

el detector es capaz de recibir por lo menos un impulso de retorno de radiacion fluorescente correspondiente al por lo menos un impulso de excitacion, el detector comprende un receptor de radiacion electromagnetica, un divisor, por lo menos un filtro que comprende un filtro de banda estrecha y por lo menos un fotodetector; y

el controlador esta configurado para medir el retraso de tiempo entre la transmision del por lo menos un impulso de excitacion y la recepcion del por lo menos un impulso de retorno.
3.

El aparato tal como se establece en la reivindicacion 2, en donde el primer filtro de banda estrecha deja pasar radiacion electromagnetica con longitudes de onda de aproximadamente 636 nm.
4.

El aparato tal como se establece en la reivindicacion 2, en donde por lo menos un filtro comprende un segundo filtro de banda estrecha.
5.

El aparato tal como se establece en la reivindicacion 4, en donde el segundo filtro de banda estrecha deja pasar radiacion electromagnetica con longitudes de onda de aproximadamente 550 nm.
6.

El aparato tal como se establece en la reivindicacion 5, en donde: el por lo menos un fotodetector comprende un primer fotodetector y un segundo fotodetector; el primer fotodetector es capaz de generar una primera senal electrica segun la radiacion electromagnetica recibida

desde el primer filtro de banda estrecha;

el segundo fotodetector es capaz de generar una segunda senal electrica segun la radiacion electromagnetica recibida desde el segundo filtro de banda estrecha; el controlador es capaz de determinar un cociente dividiendo la magnitud de la primera senal electrica por una

magnitud de la segunda senal electrica; y el controlador es capaz de comparar el cociente con un umbral almacenado y proporcionar una indicacion en el dispositivo de exposicion segun el resultado de la comparacion.
7. Un metodo que comprende:

dirigir por lo menos un impulso de excitacion de energia laser hacia la superficie de un diente; recibir por lo menos un impulso de retraso correspondiente de radiacion fluorescente en respuesta a la energia electromagnetica; y

determinar por lo menos un retraso de tiempo entre el por lo menos un impulso de excitacion y el correspondiente por lo menos un impulso de retorno.
8.

El metodo tal como se establece en la reivindicacion 7, que comprende ademas determinar un retraso de tiempo relativo segun por lo menos un retraso de tiempo.
9.

El metodo tal como se establece en la reivindicacion 8, en donde la determinacion de un tiempo de retraso relativo comprende:

mantener un promedio en marcha de retrasos de tiempo entre impulsos de excitacion y los correspondientes impulsos devueltos;

recibir un retraso de tiempo; y comparar el retraso de tiempo con el promedio en marcha.
10.

El metodo tal como se establece en la reivindicacion 7, que comprende ademas comparar un impulso de retorno con un impulso de excitacion correspondiente segun por lo menos uno de entre la intensidad, retraso de tiempo y distribucion espectral.
11.

El metodo tal como se establece en la reivindicacion 7, que comprende recibir una indicacion de una profundidad de caries segun el retraso de tiempo.