JP2004290520A

JP2004290520A - Energy irradiation device

Info

Publication number: JP2004290520A
Application number: JP2003089009A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kano; 渉狩野; Satoshi Sakaguchi; 諭坂口; Hiroshi Kizukuri; 弘木造
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy irradiation device capable of uniformly irradiating energy to a lesion without concentrating the energy locally. <P>SOLUTION: The energy irradiation device is equipped with an insertion part 3 which includes a hollow cylindrical body 14 having a sealed tip part, and an energy irradiation part 20 which irradiates the energy to the living tissue through an irradiation window part 17 provided on the side wall of the hollow cylindrical body 14 to extend in the longitudinal direction. In addition, the energy irradiation part 20 is constituted of a driving unit 55 which is guided reciprocatively in the direction indicated by an arrow mark D along the longitudinal direction of the irradiation window part 17, and is driven reciprocatively with a constant velocity. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血管、食道や直腸等の消化管、尿道、腹腔等の生体内腔あるいは管腔に挿入部を挿入し、エネルギーを生体組織に向けて照射して加熱治療を行うエネルギー照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー照射装置は、生体腔もしくは生体に施した小切開より長尺状の挿入部を挿入し、その生体の病変部位に選択的にエネルギーを照射し、病変部位の組織を加温、変性、壊死、凝固、焼灼あるいは蒸散させて消滅、治癒させるために使用されている。このようなエネルギー照射装置は、一般に生体組織の表層、またはその近傍に位置する病変部位にエネルギーを照射して行うように構成されている。
【０００３】
また、例えば、前立腺肥大症の加熱治療のように、生体組織の深部に位置する病変部位、つまり深部病変部位の治療を目的として、前立腺病変部位に直接エネルギー照射部を穿刺する等して生体組織の深部へエネルギーを照射する技術も知られている。
【０００４】
前立腺は、男性の膀胱の底部位において尿道後部を取り囲む部位に位置しており、前立腺肥大症に対するエネルギー照射治療を行う場合には、経尿道的手法が多く用いられている。しかしながら、尿道からエネルギーを長時間照射したり、尿道内から針状のエネルギー照射部を穿刺することは、尿道表面に傷を作ることとなるため、傷口からの感染症の発生原因となることがある。
【０００５】
このような問題に鑑みて、尿道内表面に傷を作らず、深部の前立腺患部のみを治療する装置として、エネルギーの出射部を連続的に移動させながら、深部に生体深達性を有するエネルギーを集束する装置についても提案されている（例えば、特許文献１、２、３）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３３００５号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１９号公報
【特許文献３】
特開２００１−４６３９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の各特許文献１〜３に記載されるような生体深達性を有するエネルギーを集束する装置によれば、エネルギー照射部を往復周期移動することにより、尿道表層ではエネルギーを分散させて組織を温存する一方で、病変部位である生体組織深部については、エネルギーを集束させることで効果的な加熱治療を施すようにしている。
【０００８】
しかしながら、このような装置によれば、往復周期移動の運動を発生させるために回転駆動される円盤に一端が支持され他端が往復移動される移動体に支持されるリンクを用いた往復移動機構を用いているために、装置が大型化するとともに、往復運動が角速度運動となる。この結果、往復の中央付近と両端付近で運動速度に偏りが生じる。
【０００９】
このように往復の両端付近では速度が遅くなり、中央付近が最も早くなる往復移動機構を用いてエネルギーの照射を行うと、往復動作の両端付近では長くエネルギーが照射されてしまい、局所的に尿道表層が加熱されて表層組織の温存が得られなくなるか、十分な治療効果が得られなくなる虞があった。
【００１０】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、局所的にエネルギーが集中することなく、病変部位に対してエネルギーを均一に照射することができ、かつ構造が簡単で小型に構成することのできるエネルギー照射装置の提供を目的としている。
【００１１】
加えて、生体組織の病変部位の深部にエネルギーを均一に照射して、正常表層の生体組織の温存を図ることのできるエネルギー照射装置の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、先端部を密閉した中空筒体からなり生体内に挿入される挿入部と、前記中空筒体の内部に配設され前記中空筒体の側壁において長手方向に延在して設けられた照射窓部を介して生体組織に向けてエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、を備えたエネルギー照射装置であって、前記エネルギー照射手段は、前記照射窓部に対向配置されるエネルギー照射部と、該エネルギー照射部を、前記照射窓部の長手方向に沿うように往復移動可能に案内する案内手段と、前記エネルギー照射部を、往復運動させるために前記挿入部の長手軸方向に往復移動される移動部材と、前記長手方向の軸と平行な軸回りに回転自在に保持され、外周面に前記移動部材を往復駆動する形状部を形成した円柱部材と、該円柱部材を回転駆動する駆動モータとから構成される駆動手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
また、前記円柱部材の形状部が前記移動部材を略等速で往復駆動させ、かつ方向転換時の停留時間を最小とするものであることを特徴としている。
【００１４】
また、前記円柱部材は、前記駆動モータの出力軸に直結され、内部に前記駆動モータを内蔵可能にする帽子状体であることを特徴としている。
【００１５】
また、前記形状部は、前記円柱部材の前記外周面に連続形成された無端溝部であり、前記移動部材を前記無端溝部への追動により前記往復駆動させることを特徴としている。
【００１６】
また、前記無端溝部は、前記円柱部材が１回転する毎に前記移動部材を１往復または２往復駆動するように形成されることを特徴としている。
【００１７】
また、前記エネルギー照射部は、エネルギー伝達用の光ファイバと、該光ファイバの出光面に対向配置されるミラーとから構成され、前記案内手段は、前記光ファイバの出光面から出力されるエネルギーを前記ミラーで反射し、生体組織の深部に指向させるために、前記往復移動に伴い前記ミラーの前記照射窓部に対する出光角度を変化させる角度変更手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１８】
また、前記駆動手段による往復運動の動力伝達を、前記光ファイバを介して行うことを特徴としている。
【００１９】
また、前記エネルギー照射手段と前記案内手段とを内蔵した前記挿入部と、前記駆動手段とを分離可能に構成し、かつ前記光ファイバの途中部位に固定される被係止部材を、前記駆動手段の動力伝達部材の係止部に対して係合することで、前記挿入部を前記駆動手段から着脱可能にしたことを特徴としている。
【００２０】
また、前記エネルギーはレーザ光であることを特徴としている。
【００２１】
また、前記エネルギー照射部は超音波発振子であり、該超音波発振子への通電リードを介して、前記駆動手段からの動力伝達を行うことを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施形態について、エネルギー照射装置の１つであるレーザ照射装置と超音波照射装置を例にとり、図面を参照して説明する。
【００２３】
先ず、図１はレーザ照射装置１の全体構成を示した外観斜視図であって、以下の各実施形態に略共通する図である。本図において、レーザ照射装置１は生体組織患部の深部の治療を行う側斜式であり、そのエネルギーとしてレーザ光を生体組織の患部に対して照射することで、例えば前立腺肥大症の治療に用いられるものであるが、この他には、生体組織の表層部への治療を行うタイプとして後述の超音波式のものがある。
【００２４】
このレーザ照射装置１は、生体に挿入可能な長尺の中空筒体の先端を密閉して形成される挿入部３と、この挿入部３の側壁においてレーザ光を透過するように長手方向に延在するように設けられた破線で示す照射窓部１７を介して生体組織の深部に向けてレーザ光を照射する。この挿入部３の外径寸法は、体腔内に挿入可能な２〜２０ｍｍ程度であって、３〜８ｍｍ程度がより好ましく、特に前立腺肥大症治療のためには男性の尿道から挿入されるので細い程患者への苦痛を和らげることができることになる。
【００２５】
この挿入部３は、図示のように医師の把持によって挿入などの操作が行われるカバー部４に対して後述するように着脱自在に固定されるとともに、この挿入部３から引き出された光ファイバ１２の基端は、レーザ光源装置１０１に対して不図示の光コネクタを介して接続される。このレーザ照射装置１には生体組織表面の観察を行う観測装置５が付設される。この観測装置５はレーザ照射装置１に対して脱着可能な内視鏡６を有しており、この内視鏡６はカバー部４の基端側から挿入され、挿入部３の内部において長手方向に移動可能に設置されている。
【００２６】
この内視鏡６は、例えば光ファイバ束と、保護チューブと、先端に設けられる結像レンズとを備えており、内視鏡６の基端側には、ＣＣＤカメラヘッド７が取り付けられており、カメラ信号リード８を通じて画像をモニター装置１０２に送ることができるようにしている。さらに、この内視鏡６の光ファイバは、光源装置１０３に接続されるライトガイド１３を通じて送られる照明光を照射する機能も有している。
【００２７】
挿入部３には二つの流路室が内蔵されており、これらの流路室に接続された給水チューブ１１と排水チューブ１０に対して洗浄液である滅菌された滅菌精製水や滅菌生理食塩水を供給及び取り出すための水供給排水装置１０４が接続される。さらに、挿入部３には光ファイバ１２が挿入部３の長手方向（矢印Ｄ方向）に往復駆動するように内蔵されており、この光ファイバ１２を往復駆動するための駆動モータへの通電を行うための電源装置１０５がリード線９を介して接続されている。
【００２８】
次に、図２は挿入部３の中心断面図である。また、図３は図２の内部構成を示した外観斜視図である。図２と図３において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、挿入部３は長尺状の中空筒体１４を基部としており、その内部においてレーザ照射部２０を設けている。このレーザ照射部２０は光ファイバ１２の出光面から出力されたレーザ光を平滑なレーザ反射面を有するミラー２１で反射することで照射窓部１７に指向させるように構成されている。挿入部３の中空筒体１４はステンレス鋼などの硬質のパイプ材料から構成されており、その先端側面側には、開口部１５が形成されている。この開口１５を含めて中空筒体１４の外周面全体は、レーザ透過性の良好な外層チューブ１６により覆われており、この外層チューブ１６により覆われた状態で照射窓部１７を構成している。
【００２９】
中空筒体１４の先端には、キャップ３０が密閉状態で固定されており、このキャップ３０には、さらに挿入部３の生体への挿入時に前方を観察するための前方窓３１が設けられている。この前方窓３１には、例えば光透過性の良好な透光板３２が固着されている。また、挿入部３の先端部分の内側には、内部空間を規定する一対の壁部材４０、４１が設けられている。
【００３０】
レーザ照射部２０のミラー２１は、例えば樹脂、ガラス、金属、あるいはこれらの複合材料から形成されている。具体的には、例えば金属を基材として表面を鏡面に研磨したもの、または樹脂や金属を基材として金属などの薄膜を蒸着などにより形成して鏡面としたもの、あるいはガラス製の鏡などの反射材を樹脂や金属などの基材に接着して形成されている。
【００３１】
この挿入部３の内部には、レーザ光を伝達する光ファイバ１２が配置されている。この光ファイバ１２は、挿入部３内では先端部分を除いて例えばステンレス鋼製の保護パイプによって破損や湾曲を起こさないように覆われている。この光ファイバ１２の出光面側は、ミラー２１を回動自在に設けた往復移動部材２３に固定されている。
【００３２】
この往復移動部材２３には長手方向に貫通孔２４（図３を参照）が穿設されており、この貫通孔２４に対して挿入部３の軸線と平行に保たれたモノレールパイプ２５が挿通されており、往復移動部材２３を図２の矢印Ｄ方向に移動自在に案内するようにしている。このようにモノレールパイプ２５で案内することで光ファイバ１２に対する往復運動力を後述するように与え、往復移動部材２３を挿入部３の軸線と平行に安定して摺動するように構成されている。
【００３３】
一方、ミラー２１は一対の回動部２７により往復移動部材２３に対して回動自在に軸支されるとともに先端の両側部において一対の突起２６が設けられている。これらの突起２６は、壁部材４０、４１に形成された一対の溝４２に挿入されて摺動可能に支持されている。図示のようにこれらの溝４２は挿入部３の軸方向に対して傾斜していることから、ミラー２１は光ファイバ１２の往復運動に伴って、溝４２への摺接作用によって傾斜角度が変化されつつ往復運動することで、図２において二点鎖線で示すレーザ軌跡で照射窓部１７から外部に出力されて患部Ｋに集中する。
【００３４】
また、モノレールパイプ２５は中空筒体として形成されておりその内部に洗浄液を供給することができるようにしている。このようにして供給された洗浄液は、キャップ３０内に形成された流路３３により前方窓３１の前方へ曲げられた後に、透光板３２の外側を洗浄するように流れるようにしている。
【００３５】
次に、図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である図４（ａ）と、図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である図４（ｂ）をさらに参照して、挿入部３の内部は、一対の壁部材４０、４１により区画されており、冷却水の注入用の流路室５０と排出用の流路室５１とが形成されている。冷却水はレーザ光を受ける生体組織の表面及びレーザ照射部２０全体を冷却するために利用される。流路室５０は図１に基づき説明した給水チューブ１１に接続されており、流路室５１は排水チューブ１０に接続されている。この給水チューブ１１を経て供給された冷却水は、流路室５０に流入した後に、挿入部３の先端近傍の孔３４から流路室５１中に流れ込み、排水チューブ１０を経て流出される。注入された冷却水の一部は、壁部材４１に形成された小孔４３（図４（ａ）参照）から流路室５２に対しても流入する。この冷却水についても孔３４から流路室５１に流れ込むこととなる。
【００３６】
以上のように、挿入部３の内部において冷却水を循環させることにより、冷却能率の向上が図られることとなる。この冷却水の温度は、レーザ光の照射によるレーザ照射部２０や、生体組織の照射表面の損傷を低減できれば特に限定されないが、好ましくは０〜３７℃、より好ましくは凍傷の虞れが少なく、かつ冷却効果の高い８〜２５℃が良い。冷却水としては、上記のように滅菌された液体、例えば滅菌精製水や滅菌生理食塩水を使用することが好ましい。
【００３７】
内視鏡６は挿入部３の側方の照射窓部１７及び前方の前方窓３１の双方からの観察視野を有している。したがって、この内視鏡６によって照射窓部１７あるいは前方窓３１を通して、レーザ光が照射されるときの生体組織表面の観察と、内視鏡６の観察に基づく挿入部３の位置決めとレーザ光照射位置の視覚的な確認を行うことができるように構成されている。
【００３８】
再度、図３において光ファイバ１２の途中には被係止部材であるスライダ８０が固定されている。このスライダ８０には係止溝８１が形成されており、この係止溝８１に対して係止部材であるフック８５が係止する。フック８５は軸体８６が固定されており、この軸体８６に対して動力を伝達する。
【００３９】
次に、図５（ａ）はレーザ照射装置１のカバー部４が開かれ、カバー部４内に駆動ユニット５５が取り付けられた状態を示す外観斜視図であり、図５（ｂ）は駆動ユニット５５を取り外した後の様子を示す外観斜視図である。
【００４０】
図５において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、カバー部４の内部には着脱自在に収納される駆動ユニット５５が設けられる。この駆動ユニット５５は、後述する駆動機構とこれを内蔵するケーシングとリード９とを含んでいる。このカバー部４は所定樹脂材料から射出成形されており、ヒンジ部７０を介して開閉自在に接続された第１ケース７１と第２ケース７２とを有しており、駆動ユニット５５はこれらの第１ケース７１と第２ケース７２との間で不動状態に保持されることによって着脱自在に収納される。この第１ケース７１の略中央部には、一対のガイド板８３が図示のように対向配置されており、これらのガイド板８３の空間部において、図３で示した薄板のスライダ８０が保持される。そして、このスライダ８０の係止溝８１に対して駆動ユニット５５に設けられたフック８５が係止することで、光ファイバ１２を挿入部３の軸方向に沿ってスライド移動するように構成されている。すなわち、スライダ８０が往復運動すると、この往復運動は光ファイバ１２を介して往復移動部材２３に伝えられる一方で、レーザ光はミラー２１に照射される結果、前述したように、レーザ照射部２０において、ミラー２１の傾斜角度が変化されつつ往復運動するように構成されている。このようにスライダ８０は、駆動ユニット５５から出力された往復運動の伝達を受けて等速度で往復運動する。
【００４１】
図６（ａ）は、フック８５を挿入部３の基端側（図中右側）に移動した後の第１実施形態の駆動ユニット５５を示す正面図、図６（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、往復運動自在なフック８５はスライダ８０の係合溝８１に係合して等速往復運動の動力伝達を光ファイバ１２を介して上述のように行う。
【００４２】
この駆動ユニット５５は、等速回転運動をするモータ２２０からの等速回転運動を等速往復運動に変換する。この駆動ユニット５５は、基部２００内において動力源であるモータ２２０を内蔵するとともに、このモータ２２０の出力軸にギア２０５を固定している。また円柱部材２０１は回転中心軸となる両端から軸部２０２、２０２を形成しており、これらの軸部２０２、２０２は基部２００に固定された軸受２０３、２０３により軸支されることにより円柱部材２０１は、上記の挿入部３の長手方向の軸と平行な軸回りに回転自在に保持されている。また、軸部２０２の一方にはギア２０５に噛合するギア２０４が固定されている。
【００４３】
また、この円柱部材２０１の外周面にはスライダ８０に係止するフック８５を等速往復駆動し、かつ方向変換時の停留時間を最小にする無端溝部２０６が形成されている。
【００４４】
フック８５は、上記のように軸体８６を固定している。この軸体８６は無端溝部２０６に潜入するローラ２０７と、基部２００において、スライダ８０の往復移動方向に沿うように穿設された案内溝２１７内において脱落防止されてセットされる一対のフランジ付きラジアル玉軸受２０８とを回動自在に設けている。
【００４５】
次に、図７は、円柱部材２０１の外周面に形成された無端溝部２０６を３６０度分開いて示した展開図である。図示のように無端溝部２０６は、山形の直線部分においてフック８５を等速往復駆動し、頂点と谷部においてフック８５の方向変換時の停留時間を最小にするための複数の屈曲形状部２０６ａを図示のように夫々形成している。
【００４６】
以上説明した駆動ユニット５５によれば、モータ２２０への通電によりギアを介して等速回転運動が円柱部材２０１に伝達されることで、円柱部材２０１の１回転につき、フック８５が案内溝２１７内において１往復される。また、この往復運動の方向変換のために、フック８５は停止することになるが、その停留時間は無端溝部２０６の形状部２０６ａ、２０６ａから可能な限り短くなる。以上説明した構成によれば、モータ２２０と円柱部材２０１とを直列方向に配置できるので、半径方向に小型に構成できることとなる。
【００４７】
次に、図８（ａ）は、フック８５を挿入部３の基端側（図中右側）に移動した後の第２実施形態の駆動ユニット５５を示す中心断面図、図８（ｂ）は、円柱部材２０１の一部を破断して示した正面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、往復運動自在なフック８５は上記のスライダ８０の係合溝８１に係合して等速往復運動の動力伝達を光ファイバ１２を介して行う。円柱部材２０１は上記の無端溝部２０６を外周面に形成する一方で、図示のように中空部２０１ａを有した帽子状体として準備されており、軸部２０２を一端のみにに設けている。
【００４８】
モータ２２０は、基部２００に対して固定される蓋部に固定されることで、基部２００に対して組付け可能にするとともに、モータ２２０は中空部２０１ａの内径寸法以下の外径寸法を有していることから、モータ２２０は円柱部材２０１の内部に図示のように内蔵でき、かつモータ出力軸２２０ａに対して上記の軸部２０２をピン２１０を圧入して固定している。
【００４９】
以上説明した第２実施形態の駆動ユニット５５によれば、モータ２２０と円柱部材２０１とを同軸方向に配置したのでフック８５の移動方向に沿って小型に構成できることとなる。
【００５０】
続いて、図９は、第３実施形態の駆動ユニット５５の円柱部材の外周面に形成された無端溝部２０６を３６０度分開いて示した展開図である。
【００５１】
図示のように無端溝部２０６は形成されており、山形の直線部分においてフック８５を等速往復駆動し、頂点と谷部においてフック８５の方向変換時の停留時間を最小にするための形状部２０６ａ、２０６ａを夫々形成している。以上の構成によれば、フック８５の軸体８６に保持されたローラ２０７は円柱部材２０１が時計方向にモータ２２０により駆動されることで、図示の矢印Ｄ１方向に移動し、形状部２０６ａで方向転換された後に、図示の矢印Ｄ２方向に移動し、その後矢印Ｄ３方向に進み、矢印Ｄ４方向に移動して再び元の位置に戻るので、円柱部材２０１が１回転する毎にフック８５を２往復駆動できることとなる。
【００５２】
以上のようにフック８５の等速直線往復運動を発生させ、フック８５をスライダ８０の係合溝８１へ係合するようにセットすることによって、スライダ８０に伝達された往復運動は、最終的にレーザ照射部２０に伝えられることになる。このようにして、モータ２２０の等速回転運動が、レーザ照射部２０の等速直線往復運動に変換される。
【００５３】
上述したような加熱治療時において、レーザ照射部２０は、１〜１０Ｈｚ、好ましくは１〜６Ｈｚの周期で軸方向に往復駆動される。また、生体組織に照射するレーザ光は、発散光、平行光あるいは収束光を用いることができる。レーザ光を収束光とするためには、レーザ光路の途中にレーザ光を収束光にする光学系を設けると良い。また、使用されるレーザ光は生体深達性有するものであれば特に限定されない。しかし、レーザ光の波長は７５０〜１３００ｎｍまたは１６００〜１８００ｎｍ程度が特に優れた生体深達性を有するためにこの波長を使用することが好ましい。上記波長範囲のレーザ光を発生させるレーザ光源装置１０１としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどの気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザなどの固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザなどの半導体レーザなどがある。
【００５４】
図１０は、エネルギー照射部として超音波発振子１２０を設けた場合を示した第４実施形態の要部断面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、挿入部３内部にはリード１２２により通電されることで超音波を発生する超音波発振子１２０が図示の実線と破線で示される間で往復移動可能に設けられており、患部Ｋへの超音波の照射を行うように構成されている。このリード１２２にはスライダ１８０が固定されており、フック８５に係合することで矢印Ｄ方向に等速往復駆動される。このフック８５は軸体８６を固定しており、ローラ２０７が無端溝部２０６中に入っている。円柱部材２０１はモータ２２０の出力軸に対して右側の軸部２０２が固定される一方、左側の軸部２０２が基部２００に固定された軸受２０３により軸支されている。以上の構成によれば、フック８５の等速往復運動時において超音波発振子１２０への通電を行うことで、生体組織の表面部位に対して均一な超音波を照射できるようになる。
【００５５】
図１１は、比較のために示した従来の直線往復運動を行う駆動ユニット５５の概略構成図である。本図においてモータ駆動される円盤７０に一端が回動軸支され他端がスライド８５に回動軸支されたリンクからなるクランク機構にて直線往復運動を駆動させていた。このために往復運動はサイン曲線となり常に移動速度は変化している。特に、中間部分Ａと比較して両端部Ｂでの停留時間が長くなる問題があった。さらに往復運動の中心を軸として左右対称の運動にすることが困難となり、挿入部３の基部側の端において、より停留時間が長くなる傾向があった。
【００５６】
これに対して、図１２のレーザ照射部２０が往復運動中において先端位置Ｐ１、中間位置Ｐ２、基端位置Ｐ３にそれぞれ位置した時のレーザ光路を模式的に示す図において、レーザ照射部２０は先端位置Ｐ１に位置する場合、挿入部３の軸方向に対して垂直に近い向きに起立し、レーザ光を小さな反射角度で反射する。また、レーザ照射部２０は基端位置Ｐ３に位置する場合、挿入部３の軸方向と平行に近い向きに傾き、レーザ光を大きな反射角度で反射する。このためにレーザ照射部２０のミラー２１が傾斜角度を変化させながら往復運動する場合に、レーザ光の出射位置は常に移動するが、レーザ光の光軸は加熱部位であるターゲット部位Ｋ内部のターゲットポイントＫ１に常に集中するとともに、レーザ光はターゲットポイントＫ１にのみに連続照射され、表層などの他の生体組織には間欠的に照射される。したがって、ターゲットポイントＫ１は照射されたレーザ光により加熱され、所望温度に達する。また、表層などの他の生体組織はレーザ光を受光する時間が短く、更に冷却水によって冷却されるため、発生する熱量も少なくほとんど加熱されなくなる。
【００５７】
図１３は、照射窓部１７に密着される表層組織周囲の温度分布の様子を模式的に示した図である。なお、本図においては、従来技術との相違の理解を助けるため、冷却水の循環などの影響は排除したものとなっている。
【００５８】
図１３（ａ）は、従来の角速度運動による往復運動による温度分布を示すものである。図１２（ａ）に示されるように、往復運動の両端部に当たるＢの領域は停留時間が長いため、局所的に加熱され、表層組織の温存が得られにくくなる可能性が高くなる。
【００５９】
図１３（ｂ）は、本発明の等速往復運動による温度分布を示すものである。図１２（ｂ）に示されるように、本発明の実施形態によるレーザ照射部２０の往復運動の際の両端での停留時間は、上述の通り可能な限り短くなるように設定されていることから、両端での停留時間がより短くなるために、両端での局所的な加熱は生じず、表層での照射エネルギーは確実に分散され、中心部で最も加熱されるという効率的な集光が得られることとなる。したがって、表層組織は温存しながら、深部の病変組織のみ加熱・壊死させることが可能となり、治療効果の安定化を図ることができる。
【００６０】
以上説明したように、エネルギー照射範囲の両端での停留時間がより短く、等速直線往復運動をなすために、表層での照射エネルギーは確実に分散され、中心部で最も加熱されるという効率的な集光が得られる。すなわち、表層組織は温存しながら、深部の病変組織のみ加熱・壊死させることが可能となるので、より治療効果の安定に繋がる。特に、前立腺肥大症、前立腺癌などの前立腺疾患のように、前立腺の近傍に尿道や直腸等の正常組織が存在していても、前立腺内部のみを効果的に加熱治療できることから理想的な治療が可能となる。このために、ミラー２１の傾斜角度範囲を適宜変更することで、深部の深さ変動に対応できることとなる。
【００６１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能であることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、局所的にエネルギーが集中することなく、病変部位に対してエネルギーを均一に照射することができ、かつ小型に構成することのできるエネルギー照射装置を提供できる。
また、加えて、生体組織の病変部位の深部にエネルギーを均一に照射して、正常表層の生体組織の温存を図ることのできるエネルギー照射装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ照射装置１の全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】挿入部３の中心断面図である。
【図３】図２の内部構成を示した外観斜視図である。
【図４】（ａ）は、図２のＸ−Ｘ線矢視断面図、（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図５】（ａ）は、レーザ照射装置１のカバー部４が開かれ、カバー部４内に駆動ユニット５５が取り付けられた状態を示す外観斜視図であり、（ｂ）は駆動ユニット５５を取り外した後の様子を示す外観斜視図である。
【図６】（ａ）は、フック８５を右側に移動した第１実施形態の駆動ユニット５５を示すために一部を破断した平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図７】円柱部材２０１の外周面に形成された無端溝部２０６を３６０度分開いて示した展開図である。
【図８】（ａ）は、フック８５を右側に移動した後の第２実施形態の駆動ユニット５５を示す中心断面図、（ｂ）は、円柱部材２０１の一部を破断した正面図である。
【図９】第３実施形態の駆動ユニット５５の円柱部材の外周面に形成された無端溝部２０６を３６０度分開いて示した展開図である。
【図１０】エネルギー照射部として超音波発振子１２０を設けた場合を示した第４実施形態の要部断面図である。
【図１１】従来の駆動ユニットのクランク機構を説明する図である。
【図１２】挿入部３を生体患部に挿入した動作説明図である。
【図１３】（ａ）は従来のレーザ照射装置による温度分布図、（ｂ）は本発明のレーザ照射装置による温度分布図である。
【符号の説明】
１レーザ照射装置
３挿入部
４カバー部
６内視鏡
１２光ファイバ
１４中空筒体
１５開口
１７照射窓部
２０レーザ照射部
２１ミラー
２３往復移動体
４２溝
５５駆動ユニット
８０スライダ
８１係止溝
８５フック
２００基部
２０１円柱部材
２０６溝部
２２０モータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an energy irradiation apparatus that inserts an insertion portion into a living body cavity or lumen such as a gastrointestinal tract such as a blood vessel, an esophagus, and a rectum, a urethra, and an abdominal cavity, and irradiates energy toward living tissue to perform heat treatment. .
[0002]
[Prior art]
The energy irradiation device inserts a long insertion part from a small incision made in a living body cavity or a living body, selectively irradiates energy to the lesion site in the living body, and heats, degenerates, and necroses the tissue in the lesion site It is used to extinguish and heal by coagulation, cauterization or evaporation. Such an energy irradiating apparatus is generally configured to irradiate energy to a lesion site located at or near the surface layer of a living tissue.
[0003]
In addition, for example, as in heat treatment for prostatic hypertrophy, a lesion site located deep in a living tissue, that is, for the purpose of treating a deep lesion site, the energy irradiation unit is directly punctured into the prostatic lesion site, and the like. There is also known a technique of irradiating energy to a deep part of the body.
[0004]
The prostate is located at a site surrounding the posterior urethra at the bottom of the male bladder, and transurethral techniques are often used when performing energy irradiation treatment for prostatic hypertrophy. However, irradiating energy from the urethra for a long time or puncturing the needle-shaped energy irradiating part from inside the urethra may cause a wound on the surface of the urethra, which may cause infection from the wound. is there.
[0005]
In view of such a problem, as a device for treating only the deep prostate affected area without making a wound on the inner surface of the urethra, while continuously moving the emission part of the energy, the energy having the biological penetration into the deep part is obtained. A device for focusing is also proposed (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-333005
[Patent Document 2]
JP-A-2000-319
[Patent Document 3]
JP 2001-46396 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
According to the apparatus for converging energy having the depth of a living body as described in Patent Documents 1 to 3 described above, the energy irradiation unit is reciprocated periodically to disperse the energy in the urethra surface layer to dissipate the tissue. On the other hand, in the deep part of the living tissue, which is a lesion site, effective heat treatment is performed by focusing energy.
[0008]
However, according to such an apparatus, a reciprocating mechanism using a link supported at one end by a disk driven to rotate and generating a reciprocating cyclic movement at one end and supported by a moving body at the other end is reciprocated. Since the device is used, the size of the apparatus is increased, and the reciprocating motion is an angular velocity motion. As a result, the movement speed is biased near the center and both ends of the reciprocation.
[0009]
When energy is irradiated using the reciprocating movement mechanism in which the speed becomes slow near both ends of the reciprocating movement and the center is fastest, energy is irradiated for a long time near both ends of the reciprocating operation, and the urethra is locally There is a possibility that the surface layer is heated and the preservation of the surface layer tissue cannot be obtained, or a sufficient therapeutic effect cannot be obtained.
[0010]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and can uniformly irradiate energy to a lesion site without locally concentrating energy, and has a simple structure and small size. It is an object of the present invention to provide an energy irradiation device that can be configured as described above.
[0011]
In addition, it is another object of the present invention to provide an energy irradiation apparatus that can uniformly irradiate energy to a deep part of a lesion portion of a living tissue to preserve the living tissue of a normal surface layer.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, an insertion portion formed of a hollow cylindrical body having a sealed distal end and inserted into a living body, and disposed inside the hollow cylindrical body. Energy irradiating means for irradiating energy toward living tissue through an irradiation window provided extending in a longitudinal direction on a side wall of the hollow cylindrical body. The means is an energy irradiating unit disposed to face the irradiation window unit, a guiding unit that guides the energy irradiating unit reciprocally along the longitudinal direction of the irradiation window unit, and the energy irradiating unit. A moving member that is reciprocated in a longitudinal axis direction of the insertion portion for reciprocating motion, and a shape portion that is rotatably held around an axis parallel to the longitudinal axis and that reciprocates the moving member on an outer peripheral surface. The shape It is characterized by a columnar member, further comprising a driving means configured to circular pillar member and a driving motor for rotationally driving.
[0013]
Further, it is characterized in that the shape of the columnar member reciprocates the moving member at substantially constant speed, and minimizes the dwell time at the time of direction change.
[0014]
Further, the cylindrical member is a hat-shaped body directly connected to an output shaft of the drive motor and capable of incorporating the drive motor therein.
[0015]
Further, the shape portion is an endless groove continuously formed on the outer peripheral surface of the columnar member, and the reciprocating drive of the moving member is performed by following the endless groove.
[0016]
Further, the endless groove is formed so as to drive the moving member one reciprocation or two reciprocations each time the cylindrical member makes one rotation.
[0017]
The energy irradiating unit includes an optical fiber for transmitting energy, and a mirror disposed to face a light exit surface of the optical fiber, and the guide unit transmits energy output from the light exit surface of the optical fiber. In order to reflect the light from the mirror and direct the light toward a deep part of the living tissue, the apparatus further includes an angle changing unit that changes a light emission angle of the mirror with respect to the irradiation window in accordance with the reciprocating movement.
[0018]
Further, the power transmission of the reciprocating motion by the driving means is performed via the optical fiber.
[0019]
In addition, the insertion section including the energy irradiation unit and the guide unit and the driving unit are configured to be separable, and the locked member fixed to a middle portion of the optical fiber includes the locked member. The insertion portion is detachable from the driving means by engaging with the locking portion of the power transmission member.
[0020]
Further, the energy is a laser beam.
[0021]
Further, the energy irradiator is an ultrasonic oscillator, and power is transmitted from the driving unit via an energizing lead to the ultrasonic oscillator.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a laser irradiation device and an ultrasonic irradiation device, which are one of the energy irradiation devices, as examples.
[0023]
First, FIG. 1 is an external perspective view showing the entire configuration of the laser irradiation apparatus 1, and is a drawing that is substantially common to the following embodiments. In this figure, a laser irradiation device 1 is of a diagonal type that treats a deep part of a diseased part of a living tissue, and is used for treatment of, for example, prostatic hypertrophy by irradiating a laser beam as energy to the diseased part of the living tissue. In addition, there is an ultrasonic type described later as a type for treating the surface layer of a living tissue.
[0024]
The laser irradiation device 1 includes an insertion portion 3 formed by sealing a distal end of a long hollow cylindrical body that can be inserted into a living body, and extends in a longitudinal direction so that laser light is transmitted through a side wall of the insertion portion 3. The laser light is irradiated toward the deep part of the living tissue through the irradiation window 17 shown by a broken line provided to exist. The outer diameter of the insertion portion 3 is about 2 to 20 mm, and more preferably about 3 to 8 mm, which can be inserted into a body cavity. Thus, the pain to the patient can be reduced.
[0025]
The insertion portion 3 is detachably fixed to a cover portion 4 on which an operation such as insertion is performed by a doctor as shown in the drawing, as described later, and an optical fiber 12 pulled out from the insertion portion 3. Is connected to the laser light source device 101 via an optical connector (not shown). The laser irradiation device 1 is provided with an observation device 5 for observing the surface of a living tissue. The observation device 5 has an endoscope 6 that can be attached to and detached from the laser irradiation device 1. The endoscope 6 is inserted from the base end side of the cover portion 4, and extends inside the insertion portion 3 in the longitudinal direction. It is installed so that it can be moved.
[0026]
The endoscope 6 includes, for example, an optical fiber bundle, a protective tube, and an imaging lens provided at the distal end, and a CCD camera head 7 is attached to the proximal end side of the endoscope 6. The image can be sent to the monitor device 102 through the camera signal lead 8. Further, the optical fiber of the endoscope 6 has a function of irradiating illumination light sent through a light guide 13 connected to the light source device 103.
[0027]
The insertion section 3 has two flow path chambers therein, and sterile purified water or sterile physiological saline as a washing liquid is supplied to a water supply tube 11 and a drain tube 10 connected to these flow path chambers. A water supply and drainage device 104 for supplying and removing is connected. Further, an optical fiber 12 is built in the insertion section 3 so as to reciprocate in the longitudinal direction (the direction of arrow D) of the insertion section 3, and energizes a drive motor for reciprocating the optical fiber 12. Power supply 105 is connected via a lead wire 9.
[0028]
Next, FIG. 2 is a center sectional view of the insertion portion 3. FIG. 3 is an external perspective view showing the internal configuration of FIG. In FIGS. 2 and 3, the components already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The insertion portion 3 has a long hollow cylindrical body 14 as a base portion, and a laser irradiation portion inside the insertion portion 3. 20 are provided. The laser irradiation unit 20 is configured to direct the laser light output from the light emitting surface of the optical fiber 12 to the irradiation window 17 by reflecting the laser light on a mirror 21 having a smooth laser reflecting surface. The hollow cylindrical body 14 of the insertion section 3 is made of a hard pipe material such as stainless steel, and an opening 15 is formed on the side of the distal end. The entire outer peripheral surface of the hollow cylindrical body 14 including the opening 15 is covered with an outer tube 16 having good laser transmittance, and the irradiation window 17 is formed in a state covered by the outer tube 16. .
[0029]
A cap 30 is fixed to the end of the hollow cylindrical body 14 in a sealed state, and the cap 30 is further provided with a front window 31 for observing the front when the insertion portion 3 is inserted into the living body. . For example, a light transmitting plate 32 having good light transmittance is fixed to the front window 31. A pair of wall members 40 and 41 that define an internal space are provided inside the distal end portion of the insertion portion 3.
[0030]
The mirror 21 of the laser irradiation unit 20 is made of, for example, resin, glass, metal, or a composite material thereof. Specifically, for example, a mirror-finished surface made of a metal as a base material, or a mirror-finished surface formed by depositing a thin film of a metal or the like with a resin or a metal base, or a glass mirror or the like It is formed by bonding a reflective material to a base material such as a resin or a metal.
[0031]
An optical fiber 12 for transmitting a laser beam is disposed inside the insertion section 3. The optical fiber 12 is covered with a protective pipe made of, for example, stainless steel so as not to be damaged or bent in the insertion portion 3 except for the distal end portion. The light exit surface side of the optical fiber 12 is fixed to a reciprocating member 23 having a mirror 21 rotatably provided.
[0032]
A through-hole 24 (see FIG. 3) is formed in the reciprocating member 23 in the longitudinal direction, and a monorail pipe 25 kept parallel to the axis of the insertion portion 3 is inserted into the through-hole 24. The reciprocating member 23 is movably guided in the direction of arrow D in FIG. By being guided by the monorail pipe 25 in this way, a reciprocating motion force to the optical fiber 12 is given as described later, and the reciprocating member 23 is configured to slide stably in parallel with the axis of the insertion portion 3. .
[0033]
On the other hand, the mirror 21 is rotatably supported on the reciprocating member 23 by a pair of rotating portions 27, and has a pair of protrusions 26 on both sides at the distal end. These projections 26 are inserted into a pair of grooves 42 formed in the wall members 40 and 41 and slidably supported. Since these grooves 42 are inclined with respect to the axial direction of the insertion portion 3 as shown in the drawing, the inclination angle of the mirror 21 changes due to the sliding contact with the grooves 42 as the optical fiber 12 reciprocates. The reciprocating motion causes the laser beam to be output from the irradiation window 17 to the outside along a laser path indicated by a two-dot chain line in FIG.
[0034]
Further, the monorail pipe 25 is formed as a hollow cylindrical body so that a cleaning liquid can be supplied to the inside thereof. The cleaning liquid supplied in this manner is caused to flow so as to clean the outside of the light transmitting plate 32 after being bent forward of the front window 31 by the flow path 33 formed in the cap 30.
[0035]
Next, referring further to FIG. 4A, which is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 2, and FIG. 4B, which is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. Is partitioned by a pair of wall members 40 and 41, and a flow channel chamber 50 for cooling water injection and a flow channel chamber 51 for discharge are formed. The cooling water is used to cool the surface of the living tissue receiving the laser beam and the entire laser irradiation unit 20. The channel chamber 50 is connected to the water supply tube 11 described with reference to FIG. 1, and the channel chamber 51 is connected to the drain tube 10. The cooling water supplied through the water supply tube 11 flows into the flow channel chamber 50, then flows into the flow channel chamber 51 from the hole 34 near the distal end of the insertion section 3, and flows out through the drain tube 10. Part of the injected cooling water also flows into the flow channel chamber 52 from the small holes 43 (see FIG. 4A) formed in the wall member 41. This cooling water also flows from the hole 34 into the flow channel chamber 51.
[0036]
As described above, by circulating the cooling water inside the insertion portion 3, the cooling efficiency is improved. The temperature of the cooling water is not particularly limited as long as it can reduce the damage to the laser irradiation unit 20 by laser light irradiation and the irradiation surface of the living tissue, but is preferably 0 to 37 ° C., and more preferably less likely to cause frostbite, A high cooling effect of 8 to 25 ° C. is preferred. As the cooling water, it is preferable to use a liquid sterilized as described above, for example, sterilized purified water or sterilized physiological saline.
[0037]
The endoscope 6 has an observation field from both the irradiation window 17 on the side of the insertion section 3 and the front window 31 on the front. Therefore, observation of the surface of the living tissue when the laser beam is irradiated by the endoscope 6 through the irradiation window 17 or the front window 31, positioning of the insertion section 3 based on the observation of the endoscope 6, and irradiation of the laser beam. It is configured so that the position can be visually checked.
[0038]
Again, in FIG. 3, a slider 80 as a locked member is fixed in the middle of the optical fiber 12. A locking groove 81 is formed in the slider 80, and a hook 85 serving as a locking member is locked in the locking groove 81. The hook 85 has a shaft 86 fixed thereto, and transmits power to the shaft 86.
[0039]
Next, FIG. 5A is an external perspective view showing a state in which the cover unit 4 of the laser irradiation apparatus 1 is opened and the drive unit 55 is mounted in the cover unit 4, and FIG. It is an external appearance perspective view which shows the mode after removing 55.
[0040]
In FIG. 5, components that have already been described are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. A drive unit 55 that is detachably housed is provided inside the cover unit 4. The drive unit 55 includes a drive mechanism described later, a casing containing the drive mechanism, and a lead 9. The cover part 4 is injection-molded from a predetermined resin material, and has a first case 71 and a second case 72 that are openably and closably connected via a hinge part 70, and the drive unit 55 The first case 71 and the second case 72 are held in an immovable state so that they are removably stored. A pair of guide plates 83 are opposed to each other at a substantially central portion of the first case 71 as shown in the figure, and the thin plate slider 80 shown in FIG. You. The hook 85 provided on the drive unit 55 is engaged with the engagement groove 81 of the slider 80 so as to slide the optical fiber 12 along the axial direction of the insertion section 3. I have. That is, when the slider 80 reciprocates, the reciprocating motion is transmitted to the reciprocating member 23 via the optical fiber 12, while the laser beam is irradiated on the mirror 21. The mirror 21 is configured to reciprocate while changing the inclination angle thereof. In this manner, the slider 80 reciprocates at a constant speed in response to the transmission of the reciprocating motion output from the drive unit 55.
[0041]
FIG. 6A is a front view showing the drive unit 55 of the first embodiment after the hook 85 has been moved to the base end side (the right side in the figure) of the insertion section 3, and FIG. It is an XX line arrow view. In this drawing, the same reference numerals are given to the components already described and the description is omitted, and the reciprocally movable hook 85 is engaged with the engagement groove 81 of the slider 80 to transmit the power at a constant reciprocating motion. Through the optical fiber 12 as described above.
[0042]
The drive unit 55 converts the constant speed rotary motion from the motor 220 that performs the constant speed rotary motion into a constant speed reciprocating motion. The drive unit 55 incorporates a motor 220 as a power source in the base 200, and has a gear 205 fixed to an output shaft of the motor 220. Further, the cylindrical member 201 forms shaft portions 202, 202 from both ends serving as a rotation center axis, and these shaft portions 202, 202 are supported by bearings 203, 203 fixed to the base 200 to form a cylindrical member. 201 is held rotatably about an axis parallel to the longitudinal axis of the insertion section 3. A gear 204 meshing with the gear 205 is fixed to one of the shaft portions 202.
[0043]
An endless groove 206 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member 201 so as to reciprocally drive the hook 85 engaged with the slider 80 at a constant speed and to minimize the dwell time during the direction change.
[0044]
The hook 85 fixes the shaft 86 as described above. The shaft body 86 includes a roller 207 that intrudes into the endless groove 206 and a pair of flanged radials that are set at the base 200 in a guide groove 217 formed in the reciprocating direction of the slider 80 so as to be prevented from falling off. A ball bearing 208 is provided rotatably.
[0045]
Next, FIG. 7 is a developed view in which the endless groove portion 206 formed on the outer peripheral surface of the columnar member 201 is opened by 360 degrees. As shown in the figure, the endless groove portion 206 drives the hook 85 reciprocatingly at a constant rate in the straight portion of the chevron, and forms a plurality of bent portions 206a at the vertices and valleys to minimize the dwell time when the direction of the hook 85 changes direction. Each is formed as shown.
[0046]
According to the drive unit 55 described above, the constant velocity rotational motion is transmitted to the cylindrical member 201 via the gears by energizing the motor 220, so that the hook 85 moves in the guide groove 217 per rotation of the cylindrical member 201. Is reciprocated once. In addition, the hook 85 stops due to the change in the direction of the reciprocating motion, but the stopping time is as short as possible from the shape portions 206a, 206a of the endless groove portion 206. According to the configuration described above, since the motor 220 and the columnar member 201 can be arranged in series, the size can be reduced in the radial direction.
[0047]
Next, FIG. 8A is a center cross-sectional view showing the drive unit 55 of the second embodiment after the hook 85 has been moved to the base end side (the right side in the figure) of the insertion section 3, and FIG. FIG. 2 is a front view showing a part of the columnar member 201 cut away. In this drawing, the same reference numerals are given to the components already described and the description is omitted, and the reciprocally movable hook 85 engages with the engagement groove 81 of the slider 80 to perform the constant speed reciprocating motion. Power transmission is performed via the optical fiber 12. The columnar member 201 has the above-mentioned endless groove portion 206 formed on the outer peripheral surface, and is prepared as a hat-like body having a hollow portion 201a as shown in the figure, and has a shaft portion 202 provided only at one end.
[0048]
The motor 220 is fixed to a lid fixed to the base 200, so that the motor 220 can be assembled to the base 200, and the motor 220 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the hollow portion 201a. Therefore, the motor 220 can be built in the cylindrical member 201 as shown in the figure, and the shaft part 202 is fixed by press-fitting the pin 210 to the motor output shaft 220a.
[0049]
According to the drive unit 55 of the second embodiment described above, since the motor 220 and the columnar member 201 are arranged coaxially, the motor 220 and the columnar member 201 can be made compact along the moving direction of the hook 85.
[0050]
Next, FIG. 9 is a developed view in which the endless groove 206 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member of the drive unit 55 of the third embodiment is opened by 360 degrees.
[0051]
As shown in the figure, an endless groove portion 206 is formed, and the hook portion 85 is reciprocally driven at a constant speed in the straight portion of the mountain shape, and the shape portion 206a for minimizing the dwell time during the direction change of the hook 85 at the peak and the valley portion. , 206a are formed respectively. According to the above configuration, the roller 207 held on the shaft 86 of the hook 85 moves in the direction of the arrow D1 shown in the drawing by the cylindrical member 201 being driven by the motor 220 in the clockwise direction. After being converted, it moves in the direction of arrow D2 shown in the figure, then moves in the direction of arrow D3, moves in the direction of arrow D4, and returns to the original position again. Therefore, each time the columnar member 201 makes one rotation, the hook 85 reciprocates twice. It can be driven.
[0052]
As described above, the reciprocating motion transmitted to the slider 80 is finally generated by generating the constant-speed linear reciprocating motion of the hook 85 and setting the hook 85 to be engaged with the engaging groove 81 of the slider 80. The information is transmitted to the laser irradiation unit 20. In this way, the constant speed rotary motion of the motor 220 is converted into the constant speed linear reciprocating motion of the laser irradiation unit 20.
[0053]
During the heat treatment as described above, the laser irradiation unit 20 is reciprocated in the axial direction at a period of 1 to 10 Hz, preferably 1 to 6 Hz. In addition, divergent light, parallel light, or convergent light can be used as the laser light applied to the living tissue. In order to make the laser light into convergent light, it is preferable to provide an optical system that makes the laser light convergent in the middle of the laser light path. Further, the laser light used is not particularly limited as long as it has a depth of a living body. However, the wavelength of the laser light is preferably about 750 to 1300 nm or about 1600 to 1800 nm, and therefore, it is preferable to use this wavelength since the living body has particularly excellent penetration depth. Examples of the laser light source device 101 that generates laser light in the above wavelength range include a gas laser such as a He-Ne laser, a solid-state laser such as a Nd-YAG laser, and a semiconductor laser such as a GaAlAs laser.
[0054]
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the fourth embodiment showing a case where an ultrasonic oscillator 120 is provided as an energy irradiation unit. In the figure, the components already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Inside the insertion portion 3, an ultrasonic oscillator 120 that generates an ultrasonic wave when energized by a lead 122 is illustrated. Are reciprocally movable between the solid line and the broken line, and are configured to irradiate the affected part K with ultrasonic waves. A slider 180 is fixed to the lead 122, and is reciprocated at a constant speed in the direction of arrow D by engaging with the hook 85. The hook 85 fixes the shaft 86, and the roller 207 enters the endless groove 206. The cylindrical member 201 has the right shaft 202 fixed to the output shaft of the motor 220, and the left shaft 202 is supported by a bearing 203 fixed to the base 200. According to the configuration described above, the ultrasonic oscillator 120 is energized during the reciprocating motion of the hook 85 at a constant speed, so that a uniform ultrasonic wave can be applied to the surface of the living tissue.
[0055]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a drive unit 55 that performs a conventional linear reciprocating motion shown for comparison. In this figure, a linear reciprocating motion is driven by a crank mechanism having a link whose one end is pivotally supported by a disk 70 driven by a motor and whose other end is pivotally supported by a slide 85. For this reason, the reciprocating motion becomes a sine curve, and the moving speed is constantly changing. In particular, there was a problem that the dwell time at both end portions B was longer than that at the intermediate portion A. Further, it is difficult to make the movement symmetrical about the center of the reciprocating movement as an axis, and the staying time at the end of the insertion portion 3 on the base side tends to be longer.
[0056]
On the other hand, in FIG. 12 schematically showing laser light paths when the laser irradiation unit 20 is located at the distal end position P1, the intermediate position P2, and the base end position P3 during the reciprocating movement, the laser irradiation unit 20 is When it is located at the distal end position P1, it stands up in a direction nearly perpendicular to the axial direction of the insertion section 3, and reflects the laser light at a small reflection angle. When the laser irradiation unit 20 is located at the base end position P3, the laser irradiation unit 20 is inclined in a direction almost parallel to the axial direction of the insertion unit 3, and reflects the laser light at a large reflection angle. For this reason, when the mirror 21 of the laser irradiation unit 20 reciprocates while changing the tilt angle, the emission position of the laser light always moves, but the optical axis of the laser light is the target inside the target part K which is the heating part. While being constantly concentrated on the point K1, the laser beam is continuously irradiated only on the target point K1, and is intermittently irradiated on other living tissues such as the surface layer. Therefore, the target point K1 is heated by the irradiated laser beam and reaches a desired temperature. In addition, other living tissues such as the surface layer have a short time to receive the laser beam and are cooled by the cooling water, so that the amount of generated heat is small and hardly heated.
[0057]
FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a state of a temperature distribution around the surface tissue adhered to the irradiation window portion 17. Note that, in this figure, in order to facilitate understanding of the difference from the related art, the influence of the circulation of the cooling water and the like is excluded.
[0058]
FIG. 13A shows a temperature distribution due to a reciprocating motion by a conventional angular velocity motion. As shown in FIG. 12A, the region B corresponding to both ends of the reciprocating motion has a long dwell time, and is locally heated, so that there is a high possibility that the preservation of the surface layer tissue becomes difficult to obtain.
[0059]
FIG. 13B shows a temperature distribution due to the reciprocating motion at a constant speed according to the present invention. As shown in FIG. 12B, the dwell time at both ends during the reciprocation of the laser irradiation unit 20 according to the embodiment of the present invention is set to be as short as possible as described above. Since the dwell time at both ends is shorter, local heating does not occur at both ends, and the irradiation energy on the surface layer is surely dispersed, and efficient light collection is obtained, in which the center is heated most. Will be done. Therefore, it is possible to heat and necrotize only the deeply affected tissue while preserving the surface layer tissue, thereby stabilizing the therapeutic effect.
[0060]
As explained above, the dwell time at both ends of the energy irradiation range is shorter, and in order to make a constant-speed linear reciprocating motion, the irradiation energy at the surface layer is surely dispersed and the center is heated most efficiently. Light is obtained. In other words, it is possible to heat and necrotize only the deep diseased tissue while preserving the surface tissue, which leads to more stable therapeutic effects. In particular, even if there is normal tissue such as the urethra or rectum near the prostate, such as prostate hyperplasia or prostate disease such as prostate cancer, the ideal treatment is effective because only the inside of the prostate can be effectively heated and treated. It becomes possible. For this reason, by appropriately changing the inclination angle range of the mirror 21, it is possible to cope with the depth fluctuation of the deep part.
[0061]
The embodiments described above are not described to limit the present invention, and it is needless to say that various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an energy irradiation device that can uniformly irradiate energy to a lesion site without locally concentrating energy and that can be configured in a small size. it can.
In addition, it is possible to provide an energy irradiation apparatus capable of uniformly irradiating energy to a deep part of a lesion site of a living tissue and preserving living tissue of a normal surface layer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an overall configuration of a laser irradiation apparatus 1. FIG.
FIG. 2 is a center sectional view of an insertion section 3;
FIG. 3 is an external perspective view showing an internal configuration of FIG. 2;
4A is a sectional view taken along line XX of FIG. 2, and FIG. 4B is a sectional view taken along line YY of FIG.
5A is an external perspective view illustrating a state in which a cover unit 4 of the laser irradiation apparatus 1 is opened and a drive unit 55 is mounted in the cover unit 4. FIG. 5B is a perspective view illustrating the drive unit 55. It is an external appearance perspective view which shows the state after removing.
6A is a plan view of the drive unit 55 of the first embodiment in which the hook 85 has been moved to the right side, with a part thereof broken away, and FIG. 6B is a view taken along line XX of FIG. FIG.
FIG. 7 is a developed view showing the endless groove portion 206 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member 201 opened by 360 degrees.
8A is a center cross-sectional view showing the drive unit 55 of the second embodiment after the hook 85 has been moved to the right, and FIG. 8B is a front view in which a part of the cylindrical member 201 has been cut away. .
FIG. 9 is a developed view showing an endless groove portion 206 formed on the outer peripheral surface of a cylindrical member of the drive unit 55 of the third embodiment opened by 360 degrees.
FIG. 10 is a cross-sectional view of main parts of a fourth embodiment showing a case where an ultrasonic oscillator 120 is provided as an energy irradiation unit.
FIG. 11 is a diagram illustrating a crank mechanism of a conventional drive unit.
FIG. 12 is an explanatory diagram of an operation in which the insertion unit 3 is inserted into a diseased part of a living body.
FIG. 13A is a temperature distribution diagram by a conventional laser irradiation device, and FIG. 13B is a temperature distribution diagram by a laser irradiation device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Laser irradiation device
3 Insertion section
4 Cover
6 Endoscope
12 Optical fiber
14 hollow cylinder
15 Opening
17 Irradiation window
20 Laser irradiation unit
21 mirror
23 Reciprocating moving body
42 grooves
55 drive unit
80 slider
81 Lock groove
85 hook
200 base
201 cylindrical member
206 groove
220 motor

Claims

An insertion portion formed of a hollow cylindrical body having a sealed distal end and inserted into a living body, and an irradiation window portion provided inside the hollow cylindrical body and extending in a longitudinal direction on a side wall of the hollow cylindrical body. Energy irradiation means for irradiating energy toward the living tissue through the, an energy irradiation device comprising:
The energy irradiation means,
An energy irradiating unit disposed to face the irradiation window unit,
Guide means for guiding the energy irradiation unit so as to reciprocate along the longitudinal direction of the irradiation window unit,
A moving member that is reciprocated in the longitudinal axis direction of the insertion unit to reciprocate the energy irradiation unit,
A cylindrical member that is rotatably held about an axis parallel to the longitudinal axis, and that has a shape on its outer peripheral surface that reciprocates the moving member;
An energy irradiating apparatus comprising: a driving means configured to rotate the cylindrical member and a driving motor configured to rotate the cylindrical member.

2. The energy irradiation apparatus according to claim 1, wherein the shape of the cylindrical member reciprocates the moving member at substantially constant speed, and minimizes a dwell time during a direction change. 3.

3. The energy irradiation device according to claim 1, wherein the cylindrical member is a hat-shaped body that is directly connected to an output shaft of the drive motor and allows the drive motor to be built therein. 4.

The said shape part is an endless groove part continuously formed in the said outer peripheral surface of the said cylindrical member, The said movable member is made to reciprocate by following to the said endless groove part, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The energy irradiation device according to claim 1.

5. The energy irradiation device according to claim 4, wherein the endless groove is formed so as to drive the moving member one reciprocation or two reciprocations each time the cylindrical member makes one rotation.

The energy irradiation unit,
An optical fiber for energy transmission, and a mirror arranged to face the light exit surface of the optical fiber,
The guide means,
In order to reflect the energy output from the light emitting surface of the optical fiber by the mirror and direct the energy to the deep part of the living tissue, an angle changing means for changing the light emitting angle of the mirror with respect to the irradiation window with the reciprocation. ,
The energy irradiation device according to claim 1, further comprising:

The energy irradiation apparatus according to claim 6, wherein the power transmission of the reciprocating motion by the driving unit is performed through the optical fiber.

The insertion section incorporating the energy irradiation means and the guide means, and the driving means is configured to be separable,
The insertion portion is made detachable from the driving unit by engaging a locked member fixed to an intermediate portion of the optical fiber with a locking unit of a power transmission member of the driving unit. The energy irradiation device according to claim 7, wherein:

The energy irradiating apparatus according to claim 1, wherein the energy is a laser beam.

2. The energy irradiation device according to claim 1, wherein the energy irradiation unit is an ultrasonic oscillator, and performs power transmission from the driving unit via an energizing lead to the ultrasonic oscillator. 3.