JP2001514534A - 身体組織を治療するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 身体組織の治療、特に眼内白内障手術のための装置であって、該装置はパルスレーザ放射を赤外線範囲における波長で生成するエルビウムＹＡＧレーザのようなレーザビーム源を備える。制御装置は許容範囲のパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数を手術前に決めることができる第一装置（３８、４８）、およびパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数を手術時に所定範囲内の単一または複数の所定値に調節することができる第二装置（３４、３６、４０、４２）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 身体組織を治療するための装置 本発明は身体組織を治療する装置であって、特に赤外線範囲の波長でパルスレ ーサ放射を生じさせるレーザビーム源と、レーザ放射を治療の位置に導くための 装置とを備え、さらにパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパ ルス周波数を調節できる制御装置を備える装置に関する。 一般的に、本発明は身体組織を治療する、即ち多くの様々な方法で身体組織に 効果を与えるのに適している。「治療」という用語はこれらの組織の状態を変化 させること、または身体からこれらの組織を除去すること、または身体において 組織の位置を変化させることのいずれかを意味する。身体組織は多様であり、例 えば、疾病組織、または疾病形状に生成された組織、またはそれ自体は健康であ るが医療上の理由で除去すべき組織である。以下に周知である眼内の白内障手術 に関して本発明を詳細に説明する。 白内障は人間の眼の水晶体が変化し、その結果水晶体の可視光学範囲の透明度 が損なわれる。水晶体のある領域が濁るものである。透明度が失われると視力が 悪化する。 白内障手術は白内障の外科治療であり、光を感知するために必要な光線の経路 から濁った水晶体を取り除く。過去の数世紀の間、行われていたこのような除去 は白内障クラッキングとして知られ、患者は所謂白内障レンズが与えられる。 １９４９年、英国の眼科医Ｈ．リドレイ（H．Reidley）が最初の白内障手術の 後、患者の眼に人工レンズ（ＰＭＭＡ）を植え込んだ。 従って、眼内に（新しい）レンズを稙え込むために、白内障手術では元の濁っ た水晶体を除去する必要がある。 白内障手術において重要であると認識される規準はできるだけ多くの近隣組織 構造を維持すると共に濁った水晶体を取り除くことである。 外科的技術は所謂嚢内水晶体分与と白内障嚢外摘出とで異なる。後者の方法に おいて手術の目的は水晶体の嚢から濁った水晶体を取り除き、できるだけこの水 晶体の包を解剖位置に残しておこうとすることである。 最近、所謂水晶体乳化が嚢外白内障手術の一例として開発された(W．Boeke”P hakoemulsifikation．Warum?"，Klin．Mbl．Augenheilk.，197(1990)100-105，F ．Enke publishing house ofStuttgart)。基本的に水晶体乳化は切断によって行 われる標準的な外科手術である。 組織の切断その他の処置によって組織が受ける刺激を低減するために、所謂超 音波水晶体乳化が最近大いに使用されている(Jeffrey W．Berger，Jonathan H． Talamo，Keven J．LaMarche，Seon-Ho Kim，Robert W．Snyder，Donald J．D'Am ico，George Marcellino”Temperature Measuring During Phacoemulsification and Erbium:YAG Laser Phacoablation in Model Systems”，Journal of Catar act Refract Surg.，Vol．22，April 1996，pp.372 to 378参照)。このような超 音波水晶体乳化のため、手術中のストレスと術後の合併症の両方を最小にするこ とができる。この技術により、水晶体の組織は吸引／潅流システムにより除去さ れる。水晶体を破砕するために使用されるエネルギは水晶体に加えられる超音波 の振動によって生じる。 濁った水晶体を破砕するために必要なエネルギはレーザ放射によって生じるこ ともできる（J．W．Bergerらの上述の記事を参照）。所謂レーザ水晶体蒸気療法 の場合、例えばＥｒ−ＹＡＧまたはＥｒ−ＹＳＧＧレーザを使用すると治療すべ き組織においてＩＲ領域のレーザ放射がかなり吸収されるので、水晶体組織が砕 け、この破砕の結果組織の切除即ち組織の分離が行われる（Ray P．Gailitis，S cott W．Patterson，Mark A．Samuels，Kerry Hagen，Qiushi Ren，George O．W aring”Comparison of Laser Phacovaporization Using the Er-YAG and the Er -YSGG Laser”，Arch Ophtamol，Vol．111，May 1993，pp．697-700）。 本発明はＥｒ−ＹＡＧまたはＥｒ−ＹＳＳＧレーザのような固体状態のレーザ によるＥｒ−ＹＡＧまたはＥｒ−ＹＳＳＧレーザ放射、特にＩＲレーザ放射を使 用して濁った水晶体を除去することに関する。 上述したように、白内障手術において、除去されていない組織構造を保護し、 できるだけ組織の刺激を回避することが重要である。しかしながら水晶体組織は 患者によってかなり変わるので、外科医はレーザ光の吸収および効果に関する水 晶体組織の性質を常に前もって判断することができない。白内障手術においてさ らに問題となるのは組織が除去すべき水晶体中においても不均一な光学的特性を 示すかもしれないということであり、即ちレーザ光が作用する位置によって吸収 および切除に関して様々な態様で反応することが考えられる。 上述した問題は白内障手術のみならず通常レーザ光で人体組織（「身体組織」 ）を治療する場合にも生じる。レーザ光で身体組織を治療する場合このような放 射によって疾病もしくは変質領域のみ治療することが一般に重要であり、多かれ 少なかれ近隣領域はできるだけ放射を受けるべきではない。 このため、本発明はレーザ光により身体組織を治療するための装置を提供し、 該装置は請求項１記載の特徴を有する。本発明による第二制御装置で、ユーザは 例えば疾病組織から健康な組織への変遷組織の近傍で、健康な組織が極力影響を 受けないように、パルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス 周波数を調節および低減することができる。 白内障手術において使用される場合、本発明は患者によって水晶体組織が異な ることまた水晶体において光学的特性が均質でないことから生じる技術的問題に 関し、本発明の目的は冒頭に述べたような眼内白内障手術の装置を提供すること であり、外科医は本装置を与えられることによって近隣の組織構造を損傷するこ となく、注意深く、濁った水晶体を除去するためにレーザエネルギの眼内適用を 制御できる。 本発明によると、上述したような眼内白内障手術の装置を提供するという目的 はパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数の許容範 囲を手術の前に決めることができる第一装置と、手術時に所定の範囲内でパルス エネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数を所定値に調節可 能な第二装置とを備える制御装置において達成される。 本発明は特に皮膚病学において使用される装置、特に傷跡またはしわを処置す る装置にも適している。皮膚病学に使用される場合、繊維材またはそれ自体周知 である鏡を備えた関節式アームを誘導手段として使用することもでき、光は鏡に よって必要な部位に案内される。 さらに、本発明は歯科学、特に歯のエナメル質または象牙質のような歯の硬い 組織の治療において使用される装置にも適している。 歯科学において使用される場合、Ｅｒ：ＹＡＧ固体状態レーザは特にレーザ光 源として適し、これは好ましくはＮｄ：ＹＡＧ固体状態レーザ（波長１０６４ｎ ｍ）のような他のレーザと組み合わせることもできる。好ましくはこれら二つの レーザを二つの異なる誘導手段によって交互に使用するが、パルスエネルギ、パ ルス長またはパルス周波数に対しては本発明による同じ制御装置が設けられる。 本発明により、エネルギ供給の位置が重要な領域、例えばできるだけ保存すべ き嚢のような隣接組織構造に近づくと、外科医はレーザ光により加えられるエネ ルギを容易且つ劇的に低減することができる。従って、本発明によればレーザ光 が作用する位置および手術の進行状況によって手術時に行われるレーザ光のエネ ルギを調節できると共に、少しでも調節可能なパルスエネルギおよび／またはパ ルス長および／またはパルス周波数を制限することにより手術時に望ましくない パルス長および／またはパルス周波数のエネルギまたは光を確実にほんの僅かに することができる。 従って、本発明によれば制御且つ監視されたエネルギ供給によって手術を効率 的（特に速く）且つ制御された状態で行うことができると共に、外科医は治療す べき組織、例えば治療すべき組織に対して最善と思われる水晶体組織を判断する 際、少しでも調節可能なパルスエネルギおよび／またはパルス周波数および／ま たはパルス長の許容範囲を前もって決めることができる。手術時（手術の間）外 科医は手術の状況および治療を行っている組織また光が作用している場所によっ て、手または足で作動可能な調節要素のような簡単な処理システムにより所望の パラメータ（パルスエネルギ、パルス長またはパルス周波数）を迅速に変えるこ とができる。このことにより外科医は手術時および保存すべき隣接組織構造に届 いた場合、水晶体組織における個々の差異に確かに改善された状態で対応するこ とができる。 本発明の好適な実施例を従属請求項において説明する。 図面を参照して眼内白内障手術のための本発明の例をより詳細に説明するが、 図面において、 図１は眼内白内障手術装置の概略図であり、 図２は眼内白内障手術の制御装置の概略図である。 図１によれば、患者がベッド１０に寝かせられている。麻酔および診断システ ムは参照番号１２で示し、ＯＰＭＩ（手術マイクロスコープ）は参照番号１４で 示した。外科医は椅子１６に座っている。レーザ光源１９が水晶体切除システム １８に設けられている。レーザ光源１９はエルビウムＹＡＧレーザである。レー ザ出力光が光ファイバ素子２１により患者の眼に送られる。この技術は従来技術 に相当するので詳細に説明する必要がない。 外科医は足作動スイッチ２０によりパルスエネルギおよび／またはパルス長お よび／または特にパルス周波数（パルス反復周波数）を調節することもできる。 図１には水晶体の切片を除去するための吸引／潅流システム２２が示されてい る。吸引／潅流システム２２に加えて、モニタ２４（例えばビデオも）外科医の ために設けられている。 水晶体切除システム１８に予め組み込まれている制御装置３０に関して、図２ において参照番号３２〜４０で示されている主要フィールド並びに機能が特にこ こに関与する。フィールド３２には調節可能なパルスエネルギに対して異なるエ ネルギの値、即ち１０ｍＪ、１５ｍＪ等〜１００ｍＪ（パルスエネルギ）が示さ れている。調節可能なパルスエネルギの上限および低限は手術前にキーボード（ 詳細に示さず）により「エネルギフィールド」３２において予め設定するかまた は手術時変更することができる。これらの限界値は図2において括弧３８内に示 されている。従って、括弧３８は許容範囲の調節可能なパルスエネルギの限界値 を設定するものであり、図２に示されている実施例において、外科医は２０〜５ ０ｍＪのパルスエネルギを調節することができる。パルスエネルギは例えば、二 つのキー３４、３６により手術時に変更することができる。限界値３８を決めた 後コンピュータによって最小パルスエネルギ値（２０ｍＪ）を設定するとすぐに 、外科医は「＋」キー３６を押すことによってパルスエネルギを２５ｍＪ、３０ ｍＪ等に徐々に増加させることができ、キーにおいて各有効パルスエネルギ値は 例えば、設定されている各パルスエネルギ値を明るく照らすことによって強調さ れている。 制御装置３０のフィールド４４には調節可能なパルス反復周波数が示され、外 科医は１０〜１００Ｈｚの周波数を徐々に調節することができる。このような調 節はキー４０または４２（周波数の増加または減少）により行われる。本装置は 、手術前にパルスエネルギ範囲を調節することができるが（範囲限度３８）、そ の代わりにまたは追加でパルスエネルギに関して上述した括弧３８と同様に作用 する括弧４８により図２において示されている少しでも入手可能な周波数に関し て パルス反復周波数も前もって調節できるように任意で構成してもよい。 本装置は所謂ターゲットビームを使用して外科医には見えないＩＲレーザビー ムの位置を表示している。このようなターゲットビームは例えば、可視範囲（例 えば６３５ｎｍ）においてレーザダイオードによって供給されているビームでも よい。ターゲットビームのレーザダイオードは水晶体切除システム１８に設けら れ、この放射も光ファイバ素子２１を介して送られている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月１０日（１９９８．１１．１０） 【補正内容】 aring”Comparison of Laser Phacovaporization Using the Er-YAG and the Er -YSGG Laser”，Arch Ophtamol，Vol．111，May 1993，pp．697-700）。 本発明はＥｒ−ＹＡＧまたはＥｒ−ＹＳＳＧレーザのような固体状態のレーザ によるＥｒ−ＹＡＧまたはＥｒ−ＹＳＳＧレーザ放射、特にＩＲレーザ放射を使 用して濁った水晶体を除去することに関する。 上述したように、白内障手術において、除去されていない組織構造を保護し、 できるだけ組織の刺激を回避することが重要である。しかしながら水晶体組織は 患者によってかなり変わるので、外科医はレーザ光の吸収および効果に関する水 晶体組織の性質を常に前もって判断することができない。白内障手術においてさ らに問題となるのは組織が除去すべき水晶体中においても不均一な光学的特性を 示すかもしれないということであり、即ちレーザ光が作用する位置によって吸収 および切除に関して様々な態様で反応することが考えられる。 上述した問題は白内障手術のみならず通常レーザ光で人体組織（「身体組織」 ）を治療する場合にも生じる。レーザ光で身体組織を治療する場合このような放 射によって疾病もしくは変質領域のみ治療することが一般に重要であり、多かれ 少なかれ近隣領域はできるだけ放射を受けるべきではない。 ＵＳ−Ａ−４５７２１８９には最高パルス数および二つのパルス期間のみを予 め決めることができる手術用レーザシステムの電子制御装置が開示されている。 ＵＳ−Ａ４９３３８４３およびＥＰ−Ａ−０１６４７５１にはシステムの不十分 な調節がメニュー制御によって認識可能である手術用レーザシステムが開示され ている。 白内障手術において使用される場合、本発明は患者によって水晶体組織が異な ることまた水晶体において光学的特性が均質でないことから生じる技術的問題に 関し、本発明の目的は冒頭に述べたような眼内白内障手術の装置を提供すること であり、外科医は本装置を与えられることによって近隣の組織構造を損傷するこ 請求の範囲（補正） １． 身体組織を治療するための装置であって、パルスレーザ光を生成するレ ーザビーム源（１９）と、レーザビームを治療箇所に導くための装置（２１）と 、パルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数が調節可 能な制御装置（３０）とを備え、 上記制御装置（３０）がパルスエネルギおよび／またはパルス長および／また はパルス周波数の許容範囲を手術前に決めることができる第一装置（３８、４８ ）を備え、上記制御装置（３０）がパルスエネルギおよび／またはパルス長およ び／またはパルス周波数を手術時に上記範囲内の単一または複数の所定値に調節 することができる第二装置（２０）を備えていることを特徴とする装置。 ２． 請求項１記載の装置であって、許容範囲（３８）をパルスエネルギに対 して制御装置（３０）によって予め決めることができ、上記所定範囲内の値は手 術時に場合によって調節可能であることを特徴としている装置。 ３． 請求項１または２記載の装置であって、許容範囲をパルス反復周波数に 対して制御装置によって予め決めることができ、上記所定範囲内の値は手術時に 場合によって調節可能であることを特徴としている装置。 ４． 請求項１から３のいずれか一に記載の装置であって、レーザ光は赤外線 範囲、特に中間赤外線範囲においてレーザビーム源によって生成され、特にエル ビウムＹＡＧレーザ源のようなエルビウムがドープされている固体レーザ源であ ることを特徴としている装置。 ５． 請求項１から４のいずれかに一記載の装置であって、手術時にパルスエ ネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数を調節することがで きる上記第二装置が外科医により作動可能な足スイッチ（２０）であることを特 徴としている装置。 ６． 請求項１から５のいずれか一に記載の眼内白内障手術のための装置であ って、上記誘導手段（２１）は眼組織にレーザ光を照射することができるように 構成されていることを特徴とする装置。 ７． 請求項１から５のいずれか一に記載の装置であって、上記誘導手段は歯 の組織にレーザ光を照射することができるように構成されていることを特徴とす る装置。 ８． 請求項１から５のいずれか一に記載の装置であって、誘導手段によって 皮膚にレーザ光を照射することができ、繊維材または鏡を備えている関節式アー ムが上記誘導手段として設けられていることを特徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ，Ｕ Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 身体組織を治療するための装置であって、パルスレーザ光を生成するレ ーザビーム源（１９）と、レーザビームを治療の場所に導くための装置（２１） と、さらにパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数 が調節可能な制御装置（３０）とを備え、 上記制御装置（３０）が許容範囲のパルスエネルギおよび／またはパルス長お よび／またはパルス周波数を手術前に決めることができる第一装置（３８、４８ ）を備え、上記制御装置（３０）がパルスエネルギおよび／またはパルス長およ び／またはパルス周波数を手術時に所定範囲内の単一または複数の所定値に調節 することができる第二装置（２０）を備えていることを特徴とする装置。 ２． 請求項１記載の装置であって、許容範囲（３８）をパルスエネルギに対 して制御装置（３０）によって予め決めることができ上記所定範囲内の値は手術 時に任意で調節可能であることを特徴とする装置。 ３． 請求項１または２記載の装置であって、許容範囲をパルス反復周波数に 対して制御装置によって予め決めることができ上記所定範囲内の値は手術時に任 意で調節可能であることを特徴とする装置。 ４． 上記請求項のいずれか一に記載の装置であって、レーザ放射は赤外線範 囲、特に中間赤外線範囲においてレーザビーム源によって生成され、特にエルビ ウムＹＡＧレーザ源のようなエルビウムがドープされている固体状態のレーザ源 であることを特徴とする装置。 ５． 上記請求項のいずれか一に記載の装置であって、 手術時にパルスエネルギおよび／またはパルス長および／またはパルス周波数 を調節することができる上記第二装置が、外科医により作動可能な足スイッチ（ ２０）であることを特徴とする装置。 ６． 上記請求項のいずれか一に記載の眼内白内障手術のための装置であって 、 誘導手段（２１）によって眼組織にレーザ光を照射することができることを特徴 とする装置。 ７． 請求項１から５のいずれか一に記載の装置であって、誘導手段によって 歯の組織にレーザ光を照射することができることを特徴とする装置。 ８． 請求項１から５のいずれか一に記載の装置であって、誘導手段によって 皮膚にレーザ光を照射することができ、繊維材または鏡を備えている関節式アー ムが上記誘導手段として設けられていることを特徴とする装置。