JP2000024000A - レーザプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の幅を有し且つ均一エネルギ強度をもっ
てレーザ光を出射できるレーザプローブを提供する。 【解決手段】 レーザプローブ５０は、レーザ光Ｌを透
過する材料からなる棒状体５２を有する。棒状体５２の
先端側円錐部５６の表面には、棒状体５２の長軸Ｘとほ
ぼ直交する方向に伸びる複数の溝５８が形成されてい
る。例えば、歯科治療の分野においては、狭い歯周ポケ
ット内にある歯石の除去や不良肉芽の滅菌等が、ハンド
ピースを横移動するだけで簡単に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプローブ、
例えば、レーザ医療装置においてレーザ光の出射端を構
成するレーザプローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ医療装置は、図１に示す
ように、レーザ発生源（図示せず）を内蔵したレーザ発
生装置１０と、レーザ発生源で発生したレーザ光を導く
導光路１２（例えば光ファイバケーブル）と、この導光
路１２により導かれたレーザ光を目的の部位に向けて照
射するためのハンドピース１４を備えている。ハンドピ
ース１４は、その先端部に石英、サファイアなどの材料
からなる棒状のレーザプローブ１６を備えている。

【０００３】このように構成されたレーザ医療装置で
は、レーザ発生装置１０で発生したレーザ光が導光路１
２に導かれる。また、導光路１２の出射端から出射した
レーザ光はレーザプローブ１６の基端部から該レーザプ
ローブ１６に入射された後、レーザプローブ１６の内部
を透過してその先端側から出射する。

【０００４】このレーザプローブ１６としては種々の形
状のものがこれまで提供されており、その一つとして、
図２に示すように、先端側を円錐状に形成したレーザプ
ローブ２０がある。この円錐型レーザプローブ２０は、
例えば歯科治療の分野では、図３に示すように、歯牙２
と歯肉４との間にできた歯周ポケット内の歯石６にレー
ザ光を照射してこの歯石６を除去したり、歯周ポケット
内の不良肉芽にレーザ光を照射してこの不良肉芽表層の
蒸散及び歯周ポケット内の滅菌に利用されている。

【０００５】また、別のレーザプローブとして、図４に
示すレーザプローブ３０のように、先端側を曲げると共
に先端面３２を横方向に向けたものがある。このレーザ
プローブ３０は、例えば歯科治療の分野では、歯根分岐
部にできた病変８（図３参照）の除去、隣接する歯牙の
境界部近傍にできた歯石の除去に用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
レーザプローブ２０は、その基端面２２より入射された
レーザ光は周面を反射しながら伝播し、その殆どが先端
の限られた領域２４からしか出射しない。そのため、レ
ーザプローブ２０から出射したレーザ光の照射される領
域は極めて狭い。このような理由から、歯石を除去する
場合、また不良肉芽を滅菌する場合、レーザプローブを
横方向に移動させるだけなく、レーザプローブを長軸方
向にも移動しなければならないし、所定の面積を有する
目的の部位に対して均一にレーザ光を照射できない、と
いう問題があった。

【０００７】この問題を解消するために、ブラスト処理
等によりレーザプローブの外周に多数の点状凹部を付け
たレーザプローブが提案されているが、図５に示すよう
に、凹部４０の一部（この凹部の中心を通り且つレーザ
プローブの長軸４２を含む平面と交差する部分及びその
近傍）に当たったレーザ光Ｌの一部しかレーザプローブ
の外部に出射せず、凹部４０の側部に当たったレーザ光
Ｌ’は横方向に偏向するだけで外部に出射されることが
ない。そのため、十分な強度のエネルギを持って幅広く
レーザ光を出射できるものでなかった。

【０００８】他方、図４のレーザプローブ３０において
も、その内部を透過したレーザ光Ｌはその多くが先端面
３２に反射し、先端側の一部３４からしか出射せず、先
端面３０から均一にレーザ光Ｌを出射できるものでなか
った。

【０００９】そこで、本発明は、所定の幅を有し且つ均
一エネルギ強度をもってレーザ光を出射できるレーザプ
ローブを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第１の形態のレーザプローブは、レーザ光を透過す
る材料からなる棒状体を有し、この棒状体の少なくとも
先端側の外周面（例えば、略円錐状又は略円筒状形成さ
れている。）に、棒状体の長軸とほぼ直交する方向に伸
びる複数の溝を設けたことを特徴とする。

【００１１】第２の形態のレーザプローブは、レーザ光
を透過する材料からなる棒状体を有し、この棒状体の先
端部を曲げると共に、先端面に棒状体の長軸とほぼ直交
する方向に伸びる溝を設けたことを特徴とする。

【００１２】第３の形態のレーザプローブは、複数の光
ファイバを束ねて棒状体を構成すると共に、各光ファイ
バの先端を、これら先端の集合が略円錐形を描くように
揃えて形成されていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の効果】第１の形態のレーザプローブによれば、
棒状体の基端部から入射されたレーザ光は、この棒状体
の内部を進行する。そして、溝に到達すると、溝と空気
との境界面に対して臨界角を超える角度で当たった一部
のレーザ光は該境界面で反射して先端側に進行し、境界
面に対して臨界角よりも小さな角度で当たった残りのレ
ーザ光はこの境界面から外部に出射する。したがって、
溝の形成されている領域から多くのレーザ光が外部に出
射するので、この領域をレーザプローブの長軸方向に広
げれば、この広い領域から均一にレーザ光を出射でき
る。そのため、例えば、歯科治療の分野においては、狭
い歯周ポケット内にある歯石の除去や不良肉芽の滅菌等
が、ハンドピースを横移動するだけで簡単に行える。

【００１４】第２の形態のレーザプローブによれば、棒
状態の内部を進行したレーザ光は先端面の溝に当たり、
その全面から均一の強度で出射する。そのため、歯根分
岐部にできた病変や隣接する歯牙の境界部近傍にできた
歯石に対して幅広く且つ均一強度のレーザ光を照射して
これらを除去できる。

【００１５】第３の形態のレーザプローブによれば、光
ファイバに入射したレーザ光はその内部を進行して先端
より出射される。ここで、各光ファイバの先端位置が違
えてあるので、レーザプローブの円錐形部分から幅広く
レーザ光が均一の強度で出射される。したがって、この
レーザプローブは、第１の形態のレーザプローブと同様
に、歯石の除去、不良肉芽の除去に好適に利用できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図６は第１の実施形態
に係るレーザプローブ５０を示す。このレーザプローブ
５０は、レーザ光Ｌの透過できる材料（例えば石英、サ
ファイア）からなる一つの棒状体５２で構成されてい
る。この棒状体５２は、例えば長さ約１０〜４０ｍｍ、
直径φ１〜５ｍｍを有する。棒状体５２はまた、略中央
部より基端側（図面上左側）に円柱状の部分（円柱部５
４）を有し、先端側に略円錐状の部分（円錐部５６）を
有する。円錐部５６の外周面には、棒状体５２の長軸Ｘ
と略直交する方向に伸びる複数の溝５８がリング状に形
成されている。

【００１７】このように構成されたレーザプローブ５０
は、図１に示すハンドピース１４の先端に、基端側の円
柱部５４を図示しない保持具で保持し、交換可能に取り
付けられる。レーザ光Ｌの照射時、このレーザ光Ｌはレ
ーザプローブ５０の基端面６０に入射される。基端面６
０に入射されたレーザ光Ｌは、棒状体５２の内部を先端
側に向かって、あるものは空気との境界面で反射しなが
ら、またあるものは反射することなく進行し、円錐部５
６に到達する。円錐部５６に入ったレーザ光Ｌはその殆
どが溝５８に当たる。このとき、図７に示すように、臨
界角を超える角度で空気との境界面に当たったレーザ光
Ｌ₂は全反射してレーザプローブ５０の内部を進行し、
臨界角をよりも小さな角度で空気との境界面に当たった
レーザ光Ｌ₁が外部に出射する。

【００１８】このため、上述のように、ブラスト処理等
によりレーザプローブの表面に点状凹部を形成したもの
では、この凹部に当たる極一部のレーザ光しか外部に出
射しなかったが、本形態のレーザプローブ５０では溝５
８が周方向に所定の長さを有することから、溝５８に当
たったレーザ光Ｌの多くが外部に出射し、溝５８を有す
る円錐部５６から多くのエネルギが幅広く均一に放出さ
れる。

【００１９】したがって、レーザプローブ５０によれば
広範囲に亘って高いエネルギのレーザ光Ｌを照射できる
ので、狭い歯周ポケットに位置する歯石を除去したり、
不良肉芽の滅菌等を行う場合でも、ハンドピースを横方
向に動かすだけで、簡単に歯石を除去し、不良肉芽表層
の蒸散及び歯周ポケット内の滅菌ができる。また、レー
ザ光Ｌを象牙質の表面に照射することで象牙細管を塞ぐ
知覚過敏症処置法においても、このレーザ光Ｌを幅広く
均一に照射して短時間で処置を完了できる。

【００２０】なお、本実施形態のレーザプローブ５０で
は、溝５８をリング状に形成しているが、これに限るも
のでなく、螺旋状に配置してもよいし、図８に示すレー
ザプローブ５０Ａのように、周方向にある程度の長さを
有する長溝５８Ａであってもよい。

【００２１】また、先端側は円錐状である必要はなく、
図９に示すレーザプローブ５０Ｂのように、基端側と同
様に円柱状であってもよい。この場合も、溝５８Ｂは周
方向に連続したリング状、螺旋状、長溝状のいずれでも
よい。

【００２２】さらに、図６、８及び９において、溝５
８，５８Ａ，５８Ｂの断面形状は略半円形状としてある
が、楔状であってもよいし、矩形であってもよい。そし
て、レーザプローブの長軸方向に関する溝の間隔は、特
に限定的でなく、この溝の加工条件、レーザプローブの
材質等から適宜決定すればよい。

【００２３】次に、図１０（Ａ）は第２の形態のレーザ
プローブ６２を示す。このレーザプローブ６２は、石
英、サファイア等のレーザ光が透過できる材料を用いて
形成された円柱状の棒状体６４からなる。棒状体６４の
先端は所定角度だけ折り曲げられており、先端面６６は
横方向に向けられている。先端面６６には、に示すよう
に、長軸Ｘとほぼ直交する方向に伸びる複数の溝６８が
等間隔に形成されている〔図１０（Ｃ）参照〕。

【００２４】このように構成されたレーザプローブ６２
は、図１に示すハンドピースの先端に、図示しない保持
具で基端側を保持し、交換可能に取り付けられる。レー
ザ光Ｌの照射時、このレーザ光Ｌはレーザプローブ６２
の基端面７０に入射される。基端面７０に入射されたレ
ーザ光Ｌは、棒状体６４の内部を先端面６６に向かっ
て、空気との境界面で反射しながら進行する。先端面６
６に到達したレーザ光Ｌはほぼ一様に溝６８に当たり、
先端面６６の全域からほぼ一定したエネルギをもって均
一に出射する〔図１０（Ｂ）参照〕。

【００２５】したがって、従来の同型のレーザプローブ
３０（図４参照）では、先端面の極一部からしかレーザ
光が出射しなかったが、本実施形態のレーザプローブ６
２では先端面６６から均一にレーザ光Ｌが出射するの
で、歯根分岐部にできた病変や隣接する歯牙の境界部近
傍にできたカリヒス、歯石に対して幅広く且つ均一強度
のレーザ光を照射してこれらを除去できる。

【００２６】以上、第１及び第２の形態のレーザプロー
ブ５０、６２では、基端面６０、７０を凹レンズ状の曲
面としてもよいし、凸レンズ状の曲面としてもよい。こ
れらの場合、レーザプローブ５０，６２の出射面から出
射されるレーザ光の放射角を変えることができる。

【００２７】続いて、図１１は第３の形態のレーザプロ
ーブ７２を示す。このレーザプローブ７２は、公知の光
ファイバ７４を複数束ねて棒状体７６としてある。光フ
ァイバ７４の数は、棒状体７６の直径により異なるが、
例えば１０〜１０００本が適当である。これら光ファイ
バ７４の基端側は金属リング７８により結束されてい
る。これに代えて、複数本の大径光ファイバを加熱して
溶解接着すると共に加熱状態で軸方向に引き伸ばすこと
で、光ファイバの束を所定の径に加工することもでき
る。他方、各光ファイバ７４の先端は、その集合により
略円錐形の輪郭が描かれるように、切断又は機械的な円
錐加工により揃えられている。但し、長手方向の任意の
位置で各光ファイバの先端が必ずしも揃っている必要は
なく、ある領域の光ファイバと別の領域の光ファイバと
では先端位置が前後にずれていてもよい。

【００２８】このように構成したレーザプローブ７２に
よれば、その基端側の端部より各光ファイバ７４にレー
ザ光が入射される。各光ファイバ７４に入射したレーザ
光Ｌはその内部を進行して先端より出射される。このと
き、各光ファイバ７４の先端位置が違えてあるので、レ
ーザプローブ７２の円錐形部分から幅広くレーザ光Ｌが
均一の強度で出射される。そのため、このレーザプロー
ブ７２は、第１の形態のレーザプローブ５０と同様に、
歯石の除去、不良肉芽の除去、知覚過敏症処置に好適に
利用できる。

【００２９】図１２は、複数の光ファイバからなるレー
ザプローブの変形例を示す。この図において、レーザプ
ローブ８０は、複数の光ファイバ８２を束ねて形成され
たマルチファイバよりなる棒状体８４を金属リング８６
で保持すると共に、これら金属リング８６と棒状体８４
を軸方向の途中で略４５度曲げて形成されている。金属
リング８６から突出した各光ファイバ８２の先端は、そ
の集合により略円錐形の輪郭が描かれるように、切断又
は機械的な円錐加工により揃えられている。但し、長手
方向の任意の位置で各光ファイバの先端が必ずしも揃っ
ている必要はなく、ある領域の光ファイバと別の領域の
光ファイバとでは先端位置が前後にずれていてもよい。
また、本実施形態では、金属リング８６と棒状体８４を
曲げる際に両者の間に生じる摩擦で光ファイバ８２が損
傷（折損）するのを防止するために、金属リング８６と
棒状体８４との間に高分子材料（例えばポリテトラフル
オロエチレン）からなるジャケット８８を介在するのが
好ましい。

【００３０】なお、図１１及び図１２でレーザプローブ
７２，８０の先端側では、各光ファイバ７４，８２を接
着剤で接着してもよいし、接着せずに各光ファイバ７
４，８２が自由に変形できるようにしてもよい。前者の
場合、レーザプローブ７２は第１の形態のレーザプロー
ブ５０と同様に利用可能で、後者の場合には細部へのレ
ーザ光照射がより容易に行える。

【００３１】また、以上、レーザプローブを歯科治療に
利用した例を参照して本発明を説明したが、本発明のレ
ーザプローブは歯科治療に限定されるものでなく、その
他の医療行為、例えば顎関節や軟骨の整形、骨の穿孔に
も利用できるし、内視鏡の先端に取り付けて体内の結石
を粉砕することにも利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 レーザ医療装置の全体構成を示す斜視図。

【図２】 従来のレーザプローブの拡大側面図。

【図３】 歯牙と歯肉との間の歯周ポケットにある歯石
と、歯根分岐部の病変を示す拡大図。

【図４】 従来の他のレーザプローブの拡大側面図。

【図５】 従来のレーザプローブに設けた点状凹部の部
分拡大図。

【図６】 本発明の第１の形態のレーザプローブの半部
切断側面図。

【図７】 図６に示すレーザプローブの溝の部分拡大斜
視図。

【図８】 図６に示すレーザプローブの変形例の拡大側
面図。

【図９】 図６に示すレーザプローブの他の変形例の拡
大側面図。

【図１０】 本発明の第２の形態のレーザプローブの拡
大側面図（Ａ）、このレーザプローブの先端面から出射
されるレーザ光のエネルギ分布図（Ｂ）、及びこのレー
ザプローブ先端面の拡大正面図（Ｃ）。

【図１１】 本発明の第３の形態のレーザプローブの拡
大断面図。

【図１２】 本発明の第４の形態のレーザプローブの拡
大断面図。

【符号の説明】

５０・・・レーザプローブ ５２・・・棒状体 ５４・・・円柱部 ５６・・・円錐部 ５８・・・溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妻沼 孝司 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 Ｆターム(参考） 2H046 AA21 AA31 AA45 AA47 AA62 AD18 4C026 AA01 FF22 FF60 4C052 AA15 BB11 CC01 DD02 4C082 RA10 RE22 RE60 5F072 KK30 YY01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を透過する材料からなる棒状体
   を有し、この棒状体の少なくとも先端側外周面に、棒状
   体の長軸とほぼ直交する方向に伸びる複数の溝を設けた
   ことを特徴とするレーザプローブ。
2. 【請求項２】 上記棒状体は先端側が略円錐形状又は略
   円柱状に形成されている請求項１のレーザプローブ。
3. 【請求項３】 レーザ光を透過する材料からなる棒状体
   を有し、この棒状体の先端部を曲げると共に、先端面に
   棒状体の長軸とほぼ直交する方向に伸びる溝を設けたこ
   とを特徴とするレーザプローブ。
4. 【請求項４】 上記棒状体の基端面が凹状曲面又は凸状
   曲面に形成されている請求項１から３のいずれかのレー
   ザプローブ。
5. 【請求項５】 複数の光ファイバを束ねて棒状体を構成
   すると共に、各光ファイバの先端を、これら先端の集合
   が略円錐形を描くように揃えたことを特徴とするレーザ
   プローブ。
6. 【請求項６】 複数の光ファイバは少なくとも先端部が
   結束されていないことを特徴とする請求項５のレーザプ
   ローブ。