JPH0239003A - Laser conducting fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザー導光用ファイバに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a laser light guiding fiber.
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕膀胱、肝
臓等の各種の臓器等の患部を治療する場合、最近では、
ヘマトポルフィリン誘導体(以下、rHpD、という)
を用いた光化学治療が行なわれている。つまり、HpD
は生体に取り込まれると悪性1!11(患部)に取り込
まれる。そこで、この患部に、レーザー光線(例えば、
エキシマレーザ−)を照射すると、HpDは励起し、患
部は蛍光することになり、患部の局在診断が可能とされ
る。[Prior art and problems to be solved by the invention] Recently, when treating affected parts of various organs such as the bladder and liver,
Hematoporphyrin derivative (hereinafter referred to as rHpD)
Photochemical treatment using In other words, HpD
When taken into the living body, it is taken into the malignant 1!11 (affected area). Therefore, apply a laser beam (for example,
When irradiated with an excimer laser, HpD is excited and the affected area becomes fluorescent, making local diagnosis of the affected area possible.
しかして、この場合、どこが患部であるかわからないの
で、臓器内において、満遍なくレーザー光線を照射しな
ければならなかった。さらに、その後、臓器の内面の患
部にレーザー光線を照射して治療する場合、臓器の内面
の広い範囲に患部が拡がっているときには、広く満遍な
く照射せねばならない、又、同様の要求は、レーザー治
療の一つである温熱療法のレーザー導光用ファイバにも
求められている。しかし、従来のレーザー導光用ファイ
バの先端面は軸心と直角な面で切断された形状であって
、照射角度は限られ、全周にわたって臓器内にレーザー
光線を照射することが困難であった。 そこで、本発明
では、HpDが取り込まれている悪性腫瘍部(患部)等
を、迅速に検出させることができ、又は、広い範囲の患
部に一度に、満遍なくレーザー光線を照射して、治療す
ることができるレーザー導光用ファイバを提供すること
を目的とする。However, in this case, since it was not known where the affected area was, it was necessary to irradiate the laser beam evenly within the organ. Furthermore, when subsequently treating the affected area on the inner surface of an organ by irradiating the affected area with a laser beam, if the affected area has spread over a wide range of the inner surface of the organ, the irradiation must be applied widely and evenly. It is also in demand for fibers used to guide lasers in thermotherapy. However, the tip surface of conventional laser light guiding fibers is cut perpendicular to the axis, which limits the irradiation angle and makes it difficult to irradiate the laser beam into organs over the entire circumference. . Therefore, in the present invention, it is possible to quickly detect a malignant tumor area (affected area) in which HpD is taken up, or it is possible to treat a wide range of affected areas by uniformly irradiating the laser beam at once. The purpose of this invention is to provide a laser light guiding fiber that can be used.
〔課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明のレーザー導光用フ
ァイバにおいては、コアとクランド層とを有するファイ
バ本体の先端部を、該コアが該クランド層にて被覆され
た状態でもって先細テーパ状とし、かつ、その先細テー
パ部を、上記クランド層より高い屈折率を存する耐熱性
の透明体からなるバインダにて被覆すると共に、該バイ
ンダに、シリカ、アルミナ等のガラス組成物の粉末から
なる散乱体を分散状に含有させたものであり、先細テー
パ部の長さ寸法を2とすると共にクラッド層の外径寸法
をdとしたときに、d≦P≦10dとするのが好ましく
、さらには、先細テーパ部の長さ寸法をPとすると共に
クランド層の外径寸法をdとしたときに、10d<j!
とするも好ましい。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the laser light guiding fiber of the present invention, the tip of a fiber body having a core and a crand layer is connected to the core by the crand layer. The coated state has a tapered shape, and the tapered portion is covered with a binder made of a heat-resistant transparent material having a higher refractive index than the above-mentioned gland layer, and the binder is coated with silica, alumina, etc. It contains scatterers made of powder of a glass composition in a dispersed state, and when the length of the tapered part is 2 and the outer diameter of the cladding layer is d, d≦P≦ 10d is preferable, and furthermore, when the length of the tapered portion is P and the outer diameter of the gland layer is d, 10d<j!
It is also preferable to do so.
ファイバ本体の先端部は先細テーパ部とされているので
、ファイバ本体の基端(つまり、入射端)から入射され
たレーザー光線は、コア内を伝播して、この先細テーパ
部のクランド層に入射することになる。そして、その入
射角が臨界角より大きくなり、レーザー光線はそのクラ
ッド層を介してファイバ本体から放射される。Since the tip of the fiber body is a tapered part, the laser beam incident from the base end (in other words, the input end) of the fiber body propagates within the core and enters the cladding layer of this tapered part. It turns out. Then, the incident angle becomes larger than the critical angle, and the laser beam is emitted from the fiber body through the cladding layer.
そして、酸テーパ部を被覆しているバインダはクラッド
層より高い屈折率を有する耐熱性の透明体からなるバイ
ンダにて被覆されているので、先細テーパ部から放射さ
れるレーザー光線は、該バインダ内に入り、さらに、こ
のレーザー光線は、バインダ内の散乱体にて散乱されて
外部へ放射される。Since the binder covering the acid tapered part is made of a heat-resistant transparent material having a higher refractive index than the cladding layer, the laser beam emitted from the tapered part is absorbed into the binder. Furthermore, this laser beam is scattered by a scatterer within the binder and radiated to the outside.
以下、実施例について図面を参照して説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第2図は本発明に係る一実施例のレーザー導光用ファイ
バの使用状態を示し、このレーザー導光用ファイバ■は
、中間部から基端部にわたって保護管2にて被覆され、
また、この保護管2には、ファイバ・レーザーコネクタ
部3が連設されている。そして、中間部から先端部にわ
たってこのファイバlが露出状とされ、生体の血管・消
化管・尿管等の細径管及び該細径管に連通連結された各
種の臓器に挿入される挿入部4が構成される。FIG. 2 shows the usage state of a laser light guide fiber according to an embodiment of the present invention.
Further, a fiber laser connector section 3 is connected to the protective tube 2 . The fiber l is exposed from the middle part to the tip part, and the insertion part is inserted into a small diameter tube such as a blood vessel, digestive tract, or ureter of a living body, and various organs connected to the narrow diameter tube. 4 is composed.
しかして、レーザー導充用ファイバIとは、第1図に示
す様に、純石英ガラスのコア5と、該コア5を被覆する
石英ガラス系のクラッド層6と該クランド層6をン波覆
するプラスチックのプリコート層7とからなる光フアイ
バ本体8と、該光フアイバ本体8の先端部に形成された
先細テーパ部10を被覆するレーザー光線出射部9と、
からなる。As shown in FIG. 1, the laser-charging fiber I consists of a pure silica glass core 5, a silica glass-based cladding layer 6 covering the core 5, and a cladding layer 6. an optical fiber body 8 made of a plastic precoat layer 7; a laser beam emitting part 9 covering a tapered part 10 formed at the tip of the optical fiber body 8;
Consisting of
ここに、先細テーパ蔀lOとは、その長さ寸法をlとす
ると共にクラッド層6の外径寸法をdとしたときに、d
≦2≦]Odとなるように設定され、しかも、コア5は
クラッド層6にて被覆され外部へ露出しない。なお、こ
の先細テーパ部10は、光フアイバ本体8の先端を加熱
して、その先端を弓張って形成されたものであって、こ
の際、プリコート層7はその熱により、回倒の如く除去
される。Here, the tapered lip lO is defined as d when its length is l and the outer diameter of the cladding layer 6 is d.
≦2≦]Od, and the core 5 is covered with the cladding layer 6 and is not exposed to the outside. Note that this tapered portion 10 is formed by heating the tip of the optical fiber main body 8 and arching the tip, and at this time, the precoat layer 7 is removed by the heat in a rotating manner. be done.
また、加熱の際には、極小カーボンヒータ、高周波誘導
炉等にて行われる。Further, heating is performed using an extremely small carbon heater, a high frequency induction furnace, or the like.
また、レーザー光線出射部9は、先細テーバ部lO乃至
その近傍のファイバ本体8を外嵌する円筒状の透明スリ
ーブ11と、散乱体12・・・が分散状に含有されたバ
インダ13とからなり、先細テーパ部10はバインダ1
3にて被覆される。Further, the laser beam emitting section 9 is composed of a cylindrical transparent sleeve 11 that externally fits the fiber main body 8 at the tapered tapered section IO or its vicinity, and a binder 13 containing scatterers 12 in a dispersed manner. The tapered portion 10 is the binder 1
3.
ここに、バインダ13とは、ファイバ本体8のクラッド
層6より高い屈折率を有す耐熱性の透明体、例えば、シ
リコーン系の接着剤からなり、また、散乱体12とは、
シリカ、アルミナ、酸化ゲルマニウム、酸化カルシウム
等のガラス組織物の粉末からなる、そして、この場合粉
末とは、0.001 μm〜1/zmとされる。Here, the binder 13 is made of a heat-resistant transparent material having a higher refractive index than the cladding layer 6 of the fiber body 8, for example, a silicone adhesive, and the scatterer 12 is made of a
It consists of powder of a glass structure such as silica, alumina, germanium oxide, calcium oxide, etc., and in this case, the powder is defined as 0.001 μm to 1/zm.
なお、出射部9を形成する場合、スリーブ11を先細テ
ーパ部10に外嵌状とした後、散乱体12が含有された
バインダ13内に浸漬されれば、毛細現象により、該バ
インダ13がスリーブ部11に入り接着される。In addition, when forming the emission part 9, if the sleeve 11 is fitted onto the tapered part 10 and then immersed in the binder 13 containing the scatterer 12, the binder 13 becomes the sleeve due to the capillary phenomenon. It enters section 11 and is bonded.
しかして、上述の如く構成されたレーザー導光用ファイ
バlの基端(レーザー光線入射端)にレーザー光線Rを
入射すれば、該レーザー光線Rは、コア5内を伝播して
先細テーパ一部10に達する。Therefore, when the laser beam R is incident on the base end (laser beam incident end) of the laser light guiding fiber l configured as described above, the laser beam R propagates within the core 5 and reaches the tapered portion 10. .
そして、先細テーパ一部10に達すれば、レーザー光線
Rは所定範囲の波長を有するので、そのクラッド層6へ
の入射角が臨界角を越えたものは、クラド層6を透過し
、越えないものは該クラッド層6にて反射され、コア5
内をさらに伝達し、最終的には、すべてが臨界角を越え
、グランド層6を透過する。When the laser beam R reaches the tapered part 10, the wavelength falls within a predetermined range, so those whose incident angle on the cladding layer 6 exceeds the critical angle are transmitted through the cladding layer 6, and those whose incident angle does not exceed the critical angle. It is reflected by the cladding layer 6 and the core 5
Eventually, all of them exceed the critical angle and pass through the ground layer 6.
そして、クラッド層6を透過したレーザー光線Rは、バ
インダ13に入射する。ここで、バインダ13はクラッ
ドN6より裔い屈折率を有するので、該レーザー光線R
は、このバインダ13内を透過する。その際、該バイン
ダ13には散乱体12が分散状に含有されているので、
レーザー光線Rは、その散乱体12に衝突し、散乱され
て、このバインダI3から放射され、さらには透明スリ
ーブ11を介して外部へ四方八方に放射される。The laser beam R that has passed through the cladding layer 6 is then incident on the binder 13. Here, since the binder 13 has a higher refractive index than the cladding N6, the laser beam R
passes through the binder 13. At this time, since the binder 13 contains the scatterers 12 in a dispersed manner,
The laser beam R impinges on the scatterer 12, is scattered, is emitted from the binder I3, and is further emitted to the outside in all directions through the transparent sleeve 11.
従って、上述の如く構成されたレーザー導光用ファイバ
lの先端部(つまり、レーザー光線出射部9)を、′第
2図に示す様に、膀胱等の臓器14内に挿入して、レー
ザー光線Rをこのファイバlに入射すれば、出射部9か
ら四方八方にレーザー光線Rを放射することができ、例
えば、HpDが取り込まれた悪性腫瘍等の患部を蛍光さ
せて、その色部を、簡単に検出したり、さらには、温熱
療法(ハイパーサーミア)のために上記患部の広い範囲
に照射して治療出来る。Therefore, the tip of the laser light guiding fiber L configured as described above (that is, the laser beam emitting part 9) is inserted into an organ 14 such as the bladder, as shown in FIG. 2, and the laser beam R is emitted. When the laser beam R enters the fiber L, the laser beam R can be emitted in all directions from the emission part 9. For example, the affected area of a malignant tumor or the like in which HpD has been incorporated can be made to fluoresce, and the colored area can be easily detected. Furthermore, it is possible to treat a wide range of the affected area by irradiating it for thermotherapy (hyperthermia).
次に、第3図は他の実施例を示し、この場合、先細テー
バ部10は、その長さ寸法をpとすると共に、クラッド
部6の外径寸法をdとしたときに10d<1となるよう
に十分長く設定されている。Next, FIG. 3 shows another embodiment. In this case, the length of the tapered tapered portion 10 is p, and the outer diameter of the cladding portion 6 is d, and 10d<1. It is set long enough so that
即ち、このレーザー導光用ファイバ1は、透明スリーブ
11に沿ってレーザー光線Rを放射することになり、い
わゆる円筒状に放射する。That is, this laser light guide fiber 1 emits the laser beam R along the transparent sleeve 11, and emits the laser beam R in a so-called cylindrical shape.
なお、第3図においては、先細テーパ部10の基端部は
、弯曲状とされているが、仮想線で示す様に、直線状と
するも自由である。In FIG. 3, the base end of the tapered portion 10 is curved, but it may be straight as shown by the imaginary line.
しかして、このレーザー導光ファイバlは、臓器の壁内
に差し込んで、壁内の悪性Ill瘍等の患部を検出した
り治療する場合や、細径管に挿入して、該細径管内の患
部を検出したり治療する場合等に使用される。Therefore, this laser light guide fiber l is inserted into the wall of an organ to detect or treat an affected area such as a malignant tumor within the wall, or inserted into a small diameter tube to detect or treat an affected area such as a malignant tumor within the wall. It is used to detect and treat affected areas.
なお、本発明はL述の実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で設定変更自由であり、例えば、透
明スリーブ11を有さない場合も可能である。また、レ
ーザー光線は、エキシマレーザ−(波長: 0.2um
−0,4μm) 、アルゴンレーザー(波長: 0.3
5 ttm −0,55am)等のレーザーを使用する
ので、このレーザー導光用ファイバlはその透過波長域
を0.2μm−1,8μmとするのが望ましい。Note that the present invention is not limited to the embodiments described in L, and settings may be changed without departing from the gist of the present invention. For example, it is also possible to not include the transparent sleeve 11. In addition, the laser beam is an excimer laser (wavelength: 0.2um
-0.4 μm), argon laser (wavelength: 0.3
Since a laser such as 5 ttm -0.55 am is used, it is desirable that the transmission wavelength range of this laser light guiding fiber l is 0.2 μm to 1.8 μm.
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.
バインダから放射されるレーザー光線Rは、散乱されて
放射されるので、請求項2のレーザー導光用ファイバで
あれば、該レーザー光線Rは、いわゆる四方八方に放射
され、各種のEH2’a等に挿入された際には、方晶な
くこの臓器内を照射することができ、N@に該臓器内の
患部を検出又は治療することができる。また、請求項3
のレーザー導光用ファイバであれば、円筒状にレーザー
光線Rは放射されるので、血管、尿管等の細径管内の患
部を検出又は治療することができ、さらには、臓器の壁
内に、挿入すれば、この臓器の壁内の、患部を検出又は
治療することができる。Since the laser beam R emitted from the binder is scattered and emitted, in the case of the laser light guiding fiber according to claim 2, the laser beam R is emitted in so-called all directions and can be inserted into various EH2'a etc. When the radiation is detected, the inside of this organ can be irradiated without crystals, and the affected area within the organ can be detected or treated. Also, claim 3
With this laser light guide fiber, the laser beam R is emitted in a cylindrical shape, so it is possible to detect or treat affected areas in small diameter tubes such as blood vessels and ureters. Once inserted, affected areas within the wall of this organ can be detected or treated.
第1図は本発明の一実施例を示す要部拡大断面図、第2
図は使用状態を示す全体側面図、第3図は他の実施例の
要部拡大断面図である。
5・・・コア、
6・・・クラッド層、
8・・・ファイバ本体、
io・・・先細テーバ部、
12・・・散乱体、
13・・・バインダ。Fig. 1 is an enlarged sectional view of main parts showing one embodiment of the present invention;
The figure is an overall side view showing the state of use, and FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of another embodiment. 5... Core, 6... Clad layer, 8... Fiber main body, io... Tapered tapered part, 12... Scatterer, 13... Binder.
Claims (1)
を、該コアが該クラッド層にて被覆された状態でもって
先細テーパ状とし、かつ、その先細テーパ部を、上記ク
ラッド層より高い屈折率を有する耐熱性の透明体からな
るバインダにて被覆すると共に、該バインダに、シリカ
、アルミナ等のガラス組成物の粉末からなる散乱体を分
散状に含有させたことを特徴とするレーザー導光用ファ
イバ。 2、先細テーパ部の長さ寸法をlとすると共にクラッド
層の外径寸法をdとしたときに、d≦l≦10dとなる
請求項1記載のレーザー導光用ファイバ。 3、先細テーパ部の長さ寸法をlとすると共にクラッド
層の外径寸法をdとしたときに、10d<lとなる請求
項1記載のレーザー導光用ファイバ。[Claims] 1. The tip of a fiber body having a core and a cladding layer is formed into a tapered shape with the core covered with the cladding layer, and the tapered portion is formed into a tapered shape as described above. It is characterized by being coated with a binder made of a heat-resistant transparent material having a refractive index higher than that of the cladding layer, and in which the binder contains a scattering material made of powder of a glass composition such as silica or alumina in a dispersed state. Fiber for laser light guide. 2. The laser light guiding fiber according to claim 1, wherein d≦l≦10d, where l is the length of the tapered portion and d is the outer diameter of the cladding layer. 3. The laser light guiding fiber according to claim 1, wherein 10d<l, where l is the length of the tapered portion and d is the outer diameter of the cladding layer.
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