JP2012232014A - Multiwavelength laser device for photodynamic diagnosis/therapy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療用レーザ装置の改良、詳しくは、光線力学診断(Photodynamic Diagnosis、以下「ＰＤＤ」と記載)と光線力学治療(Photodynamic Therapy、以下「ＰＤＴ」と記載)を効率的に行うことができ、しかも、ＰＤＴ中における腫瘍組織の確認および光検出器を用いた高精度な検出も可能な光線力学診断・治療用の多波長レーザ装置に関するものである。 The present invention is an improvement of a medical laser device, specifically, photodynamic diagnosis (hereinafter referred to as “PDD”) and photodynamic therapy (hereinafter referred to as “PDT”) can be efficiently performed. In addition, the present invention relates to a multi-wavelength laser device for photodynamic diagnosis / treatment capable of confirming a tumor tissue in PDT and detecting with high accuracy using a photodetector.
近年、悪性腫瘍の治療において、外科手術や抗ガン化学療法よりも身体への負担が少ないＰＤＴが新しい治療法として注目されている。ちなみに「ＰＤＴ」とは、腫瘍組織に集積する特性を有する光増感剤を投与し、更に腫瘍組織に集まった光増感剤に所定波長の光を照射して、光増感剤の光化学反応で腫瘍細胞を壊死させる治療法である。 In recent years, in the treatment of malignant tumors, PDT, which has less burden on the body than surgery and anticancer chemotherapy, has attracted attention as a new treatment method. By the way, “PDT” is a photosensitizer that administers a photosensitizer having the property of accumulating in a tumor tissue, and further irradiates the photosensitizer collected in the tumor tissue with light of a predetermined wavelength, thereby causing a photochemical reaction of the photosensitizer. Is a treatment to necrotize tumor cells.
また、上記ＰＤＴの光増感剤としては、現時点で５-アミノレブリン酸(以下、「５-ＡＬＡ」と記載)やポルフィマーナトリウム(商品名:フォトフリン)、タラポルフィンナトリウム(商品名:レザフィリン)などが主に知られており、特にその中でも５-ＡＬＡは臨床に適し、治療時には最適波長である635nm前後の赤色レーザを照射して治療が行われる。 Further, as photosensitizers for the above-mentioned PDT, 5-aminolevulinic acid (hereinafter referred to as “5-ALA”), porfimer sodium (trade name: Photofrin), talaporfin sodium (trade name: resaphyrin) Among them, 5-ALA is particularly suitable for clinical use, and treatment is performed by irradiating a red laser with a wavelength of about 635 nm, which is an optimum wavelength, at the time of treatment.
一方、上記ＰＤＴを行う際には、光増感剤が蓄積された腫瘍組織に青紫色の光を当てて光増感剤を赤色(ピーク波長が約635nm)に蛍光発光させ、それによって腫瘍の形状や大きさを確認するＰＤＤも行われるが、特許文献１のようにＰＤＤ用光源を別に用意するとＰＤＴの前後でしかＰＤＤを行えないため、治療中に腫瘍の確認を行うことができない。 On the other hand, when performing the above PDT, the tumor tissue in which the photosensitizer is accumulated is irradiated with blue-violet light to cause the photosensitizer to emit fluorescent light in red (peak wavelength is about 635 nm), and thereby the tumor Although PDD for confirming the shape and size is also performed, if a PDD light source is separately prepared as in Patent Document 1, PDD can be performed only before and after PDT, so that tumor cannot be confirmed during treatment.
また、従来においては、複数波長のレーザ光を照射可能な医療用レーザ装置も公知となっており、このようなレーザ装置を用いて上記問題を解消することも考えられるが、例えば、特許文献２に記載のレーザ装置では、波長をスイッチでいちいち切り替える必要があるため、切り替え操作に手間がかかりＰＤＴとＰＤＤを効率的に行うことができない。 Conventionally, medical laser devices capable of irradiating laser beams of a plurality of wavelengths are also known, and it is conceivable to solve the above problem using such a laser device. In the laser apparatus described in 1), since it is necessary to switch the wavelength one by one with a switch, the switching operation is troublesome and PDT and PDD cannot be performed efficiently.
他方、特許文献３に記載されたレーザ装置では、複数波長のレーザ光を同時に照射することができるが、レーザの照射位置に腫瘍があるかどうかを確認するために腫瘍の赤色蛍光を検出器で検知しようとすると、同時に赤色レーザの反射光まで混入して識別・分離が困難になり、結果的に赤色蛍光の検出精度が低下してしまう問題がある。 On the other hand, the laser device described in Patent Document 3 can irradiate laser beams of a plurality of wavelengths at the same time, but in order to confirm whether there is a tumor at the irradiation position of the laser, the red fluorescence of the tumor is detected by a detector. When trying to detect, the reflected light of the red laser is mixed at the same time, making identification and separation difficult, resulting in a problem that the detection accuracy of red fluorescence is lowered.
そこで本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ＰＤＴ及びＰＤＤを効率的に行うことができ、しかも、ＰＤＴ中における腫瘍組織の確認および光検出器を用いた赤色蛍光の高精度な検出も可能な光線力学診断・治療用の多波長レーザ装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to efficiently perform PDT and PDD, and to confirm tumor detection and light detection in PDT. An object of the present invention is to provide a multi-wavelength laser device for photodynamic diagnosis / treatment capable of highly accurate detection of red fluorescence using a detector.
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。 Means employed by the present inventor for solving the above-described problems will be described with reference to the accompanying drawings.
即ち、本発明は、ピーク波長が395〜415nmのレーザ光Ｌ1を出射可能な第一レーザ発振器11、ピーク波長が625〜645nmのレーザ光Ｌ2を出射可能な第二レーザ発振器12、及びこれらのレーザ光Ｌ1・Ｌ2をパルス化するためのパルス発生器14を少なくとも備えたパルスレーザ光源１と；このパルスレーザ光源１から出射された複数のレーザ光Ｌ1・Ｌ2を一箇所に導く導光光学系２と；この導光光学系２の出力側に一端が固定され、この端部から入射されたレーザ光Ｌ1・Ｌ2を他端側の出射端部へと伝送して、出射端部が向けられた対象物に前記レーザ光Ｌ1・Ｌ2を照射可能な光ファイバケーブル３とを含んでレーザ装置を構成し、
更に、前記パルスレーザ光源１のパルス発生器14には、ピーク波長が395〜415nmのレーザ光Ｌ1と、ピーク波長が625〜645nmのレーザ光Ｌ2とが同時に照射されないように両者のパルス波形を制御して点滅タイミングをずらすパルス制御部を備えた点に特徴がある。
That is, the present invention includes a first laser oscillator 11 capable of emitting laser light L 1 having a peak wavelength of 395 to 415 nm, a second laser oscillator 12 capable of emitting laser light L 2 having a peak wavelength of 625 to 645 nm, and these A pulse laser light source 1 having at least a pulse generator 14 for pulsing the laser beams L 1 and L 2 of the laser; and a plurality of laser beams L 1 and L 2 emitted from the pulse laser light source 1 in one place One end of the light guide optical system 2 to be guided is fixed to the output side of the light guide optical system 2, and the laser beams L 1 and L 2 incident from this end are transmitted to the output end on the other end side. A laser device including an optical fiber cable 3 capable of irradiating the target with the emitting end directed to the laser light L 1 , L 2 ;
Further, the pulse generator 14 of the pulse laser light source 1 is not irradiated with the laser beam L 1 having a peak wavelength of 395 to 415 nm and the laser beam L 2 having a peak wavelength of 625 to 645 nm. It has a feature in that it has a pulse control unit that controls the blinking timing by controlling.
ちなみに、上記「光ファイバケーブル」は、一本の光ファイバから成るものだけでなく複数本の光ファイバを一本のケーブルに纏めたものも含んだ意味で使用する。また、複数本の光ファイバを有する場合には、異なる光ファイバを通して各波長のレーザ光を照射することもできる。 Incidentally, the above-mentioned “optical fiber cable” is used to include not only one optical fiber but also a plurality of optical fibers combined into one cable. In addition, in the case of having a plurality of optical fibers, it is possible to irradiate laser light of each wavelength through different optical fibers.
また本発明では、上記レーザ装置において、パルスレーザ光源１にピーク波長が655〜675nmのレーザ光Ｌ3を出射可能な第三レーザ発振器13を含めて２波長の赤色レーザを使用可能とすることにより、二次生成物(クロリンＥ６誘導体)によって励起波長が偏移する５-ＡＬＡの治療効果を向上することができる。 In the present invention, in the laser device, by a peak wavelength of the pulse laser light source 1 is to enable the red laser 2 wavelength including the third laser oscillator 13 capable of emitting a laser beam L 3 of 655~675nm The therapeutic effect of 5-ALA in which the excitation wavelength is shifted by the secondary product (chlorin E6 derivative) can be improved.
また更に、パルスレーザ光源１において、上記のように第三レーザ発振器13を含める場合には、ピーク波長が655〜675nmのレーザ光Ｌ3を、ピーク波長が625〜645nmのレーザ光Ｌ2と同じ点滅タイミングでパルス化されるようにパルス発生器14を設定して治療効果を一層高めることができる。 Furthermore, when the third laser oscillator 13 is included in the pulse laser light source 1 as described above, the laser beam L 3 having a peak wavelength of 655 to 675 nm is the same as the laser beam L 2 having a peak wavelength of 625 to 645 nm. The therapeutic effect can be further enhanced by setting the pulse generator 14 to be pulsed at the blinking timing.
また、本発明においては、上記レーザ装置において、パルスレーザ光源１の各レーザ発振器11・12…に半導体レーザ発振器を使用することにより装置の小型化および低コスト化を図ることもできる。 Further, in the present invention, in the above laser apparatus, by using a semiconductor laser oscillator for each of the laser oscillators 11, 12... Of the pulse laser light source 1, the apparatus can be reduced in size and cost.
そして、上記のようにパルスレーザ光源１に半導体レーザ発振器を使用する場合には、パルス発生器14を、電気パルス信号を出力するパルス信号源14aと、このパルス信号源14aから受けた電気パルス信号をタイミングの異なる２種類の信号に変換して出力するパルスタイミング補正回路14bと、このパルスタイミング補正回路から出力された電気パルス信号とＬＤ駆動回路15から出力された直流電流とを重畳して各レーザ発振器11・12…にパルス変調電流を出力するパルス変調回路14cとから構成することができる。 When a semiconductor laser oscillator is used for the pulse laser light source 1 as described above, the pulse generator 14 includes a pulse signal source 14a that outputs an electric pulse signal and an electric pulse signal received from the pulse signal source 14a. Is converted into two types of signals having different timings and output, and an electric pulse signal output from the pulse timing correction circuit and a direct current output from the LD drive circuit 15 are superimposed to each other. Can be constituted by a pulse modulation circuit 14c for outputting a pulse modulation current to the laser oscillators 11.
他方また、本発明においては、上記パルスレーザ光源１のパルス発生器14に連続発振から100kHzまでの繰り返し周波数の調節機能を付与して腫瘍部に対する赤色レーザの照射光量を調節することができる。また点滅間隔を伸ばしてＰＤＤを行うこともできる。 On the other hand, in the present invention, the pulse generator 14 of the pulse laser light source 1 can be given a function of adjusting the repetition frequency from continuous oscillation to 100 kHz to adjust the amount of red laser irradiation on the tumor. PDD can also be performed by extending the blinking interval.
本発明では、ピーク波長が625〜645nmの赤色レーザを照射できるＰＤＴ用のレーザ装置において、レーザ光源にピーク波長が395〜415nmの青紫色レーザを出射可能なレーザ発振器を加えると共に、これら二波長のレーザ光を共通の光ファイバケーブルを通して対象物に照射可能としたことにより、同じレーザ装置を用いてＰＤＴとＰＤＤを効率良く実施することが可能となる。 In the present invention, in a laser device for PDT capable of irradiating a red laser having a peak wavelength of 625 to 645 nm, a laser oscillator capable of emitting a blue-violet laser having a peak wavelength of 395 to 415 nm is added to the laser light source. By making it possible to irradiate the object with laser light through a common optical fiber cable, it is possible to efficiently perform PDT and PDD using the same laser device.
また本発明では、ＰＤＴ中に腫瘍組織の確認を行うことが可能となるため、腫瘍の形状や大きさを把握しながら赤色レーザを正確に照射することができ、また赤色蛍光の強弱や有無によって赤色レーザの照射が充分でない腫瘍組織の確認も行えるため、照射残しを防止してＰＤＴの治療効果を改善することができる。 In the present invention, since it is possible to confirm the tumor tissue during PDT, it is possible to accurately irradiate the red laser while grasping the shape and size of the tumor, and depending on the intensity and presence of red fluorescence. Since the tumor tissue that is not sufficiently irradiated with the red laser can also be confirmed, it is possible to prevent residual irradiation and improve the therapeutic effect of PDT.
しかも、本発明では、上記レーザ光をパルス化して赤色レーザと青紫色レーザが同時に照射されないように点滅タイミングをずらしたことにより、光検出器を用いて腫瘍の赤色蛍光を検知する場合でも、赤色レーザの反射光と赤色蛍光とを容易に識別・分離することができるため、蛍光量を高精度に検出することが可能となる。 Moreover, in the present invention, even when the red fluorescence of the tumor is detected using a photodetector, the laser light is pulsed and the blinking timing is shifted so that the red laser and the blue-violet laser are not irradiated simultaneously. Since the reflected laser light and the red fluorescence can be easily identified and separated, the amount of fluorescence can be detected with high accuracy.
したがって、本発明により、治療と診断を効率化できるだけでなく、光検出器を併用した正常組織へのレーザ照射防止機能や、赤色蛍光量のモニタ機能によって治療と診断を同時に実施できる機能性に優れた多波長レーザ装置を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。 Therefore, according to the present invention, not only can the treatment and diagnosis be made more efficient, but also has excellent functionality that enables simultaneous treatment and diagnosis by the function of preventing laser irradiation of normal tissue using a photodetector and the function of monitoring the amount of red fluorescence. In addition, since the multi-wavelength laser device can be provided, the practical utility value of the present invention is very high.
『実施例１』
本発明の実施例１について、図１から図３に基いて説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、パルスレーザ光源であり、符号２で指示するものは、導光光学系である。また符号３で指示するものは、光ファイバケーブルである。
“Example 1”
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, what is indicated by reference numeral 1 is a pulse laser light source, and what is indicated by reference numeral 2 is a light guide optical system. What is indicated by reference numeral 3 is an optical fiber cable.
[レーザ装置の構成]
まずこの実施例１では、レーザ装置のパルスレーザ光源１に、ピーク波長が約405nmのレーザ光Ｌ1を出射可能な第一レーザ発振器11、ピーク波長が約635nmのレーザ光Ｌ2を出射可能な第二レーザ発振器12、及びピーク波長が約665nmのレーザ光Ｌ3を出射可能な第三レーザ発振器13を使用している(図１参照)。
[Configuration of laser equipment]
First, in the first embodiment, the first laser oscillator 11 capable of emitting laser light L 1 having a peak wavelength of about 405 nm and the laser light L 2 having a peak wavelength of about 635 nm can be emitted to the pulsed laser light source 1 of the laser device. second laser oscillator 12, and peak wavelength is using a third laser oscillator 13 capable of emitting a laser beam L 3 of about 665 nm (see FIG. 1).
なお、上記レーザ発振器11・12…から出射されるレーザ光Ｌ1・Ｌ2…のピーク波長については±10nmの範囲(395〜415nm,625〜645nm,655〜675nm)であれば特に問題ない。また本実施例では、上記各レーザ発振器11・12…に、半導体レーザ発振器(ＬＤレーザ)を使用している。 The peak wavelengths of the laser beams L 1 , L 2, ... Emitted from the laser oscillators 11, 12. In this embodiment, a semiconductor laser oscillator (LD laser) is used for each of the laser oscillators 11, 12.
また更に、上記パルスレーザ光源１には、各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…をパルス化するためのパルス発生器14を使用している。具体的には、所定の繰り返し周波数・デューティ比の電気パルス信号を出力するパルス信号源14aと、このパルス信号源14aに接続されたパルスタイミング補正回路14bと、このパルスタイミング補正回路14bに接続されたパルス変調回路14c・14c…とから成るパルス発生器14を使用している。 Furthermore, the pulse laser light source 1 uses a pulse generator 14 for pulsing each laser beam L 1 , L 2 . Specifically, a pulse signal source 14a that outputs an electric pulse signal having a predetermined repetition frequency / duty ratio, a pulse timing correction circuit 14b connected to the pulse signal source 14a, and a pulse timing correction circuit 14b connected to the pulse signal source 14a. The pulse generator 14 comprising the pulse modulation circuits 14c, 14c... Is used.
そして、上記パルス発生器14については、パルス信号源14aから受けた電気パルス信号をパルスタイミング補正回路14bでタイミングの異なる２種類の信号に変換して出力し、更にこの電気パルス信号とＬＤ駆動回路15から出力された直流電流とをパルス変調回路14cで重畳して各レーザ発振器11・12…にパルス変調電流を出力するすることにより、レーザ光をパルス化している。 For the pulse generator 14, the electric pulse signal received from the pulse signal source 14a is converted into two types of signals having different timings by the pulse timing correction circuit 14b, and the electric pulse signal and the LD driving circuit are further output. The direct current output from 15 is superimposed by the pulse modulation circuit 14c and the pulse modulated current is output to each of the laser oscillators 11, 12,.
また、上記パルス発生器14のパルスタイミング補正回路14bは、ピーク波長が405nmの青紫色のレーザ光Ｌ1と、ピーク波長が635nm・665nmの赤色のレーザ光Ｌ2・Ｌ3とが同時に照射されないように電気パルス信号のパルス波形を制御するパルス制御部であり、このパルスタイミング補正回路14bによって両者の点滅タイミングずらしている。 The pulse timing correction circuit 14b of the pulse generator 14, the laser beam L 1 peak wavelength of 405nm blue-violet, the peak wavelength and the laser beam L 2 · L 3 red 635 nm · 665 nm is not irradiated at the same time As described above, the pulse control unit controls the pulse waveform of the electric pulse signal, and the blink timing of both is shifted by the pulse timing correction circuit 14b.
そしてまた、上記レーザ発振器11・12…のパルス変調回路14cに接続されたＬＤ駆動回路15・15…については、所定大きさの直流電流をパルス変調回路14cに供給できるように電源部16(電源トランスやＰＳ基板)に接続している。 Further, for the LD drive circuits 15, 15... Connected to the pulse modulation circuit 14 c of the laser oscillators 11, 12..., A power supply unit 16 (power supply unit 16 (power supply) is provided so that a predetermined direct current can be supplied to the pulse modulation circuit 14 c. Connected to a transformer or PS board).
他方また、上記パルスレーザ光源１の各レーザ発振器11・12…には、励起源の温度を調節するための温度調節器17を配設している。具体的には、温度調節器17にペルチェ素子17aを用いて、これを温度制御を行う温調回路17bに接続すると共に、この温調回路17bをレーザ発振器とは別の電源部16’(スイッチング電源やペルチェ駆動用トランジスタ)に接続して電力を確保している。 On the other hand, each of the laser oscillators 11, 12... Of the pulse laser light source 1 is provided with a temperature adjuster 17 for adjusting the temperature of the excitation source. Specifically, a Peltier element 17a is used as the temperature controller 17, and this is connected to a temperature control circuit 17b that controls the temperature, and this temperature control circuit 17b is connected to a power supply unit 16 ′ (switching) that is different from the laser oscillator. Power is secured by connecting to a power supply or a Peltier drive transistor.
一方、上記パルスレーザ光源１に対しては、出射される複数のレーザ光Ｌ1・Ｌ2…を一箇所に導く導光光学系２を接続している。本実施例では、その導光光学系２に、各レーザ発振器11・12…の出力部に接続された光ファイバ(図示せず)と、これらの光ファイバの一端が接続された光合波器21とを使用している。 On the other hand, to the pulse laser light source 1, a light guide optical system 2 that guides a plurality of emitted laser beams L 1 , L 2 ... To one place is connected. In this embodiment, an optical fiber 21 (not shown) connected to the output part of each laser oscillator 11, 12 and the optical multiplexer 21 in which one end of these optical fibers is connected to the light guide optical system 2. And using.
そして更に、上記導光光学系２の出力側には、光ファイバケーブル３を接続して、導光光学系２から入射したレーザ光Ｌ1・Ｌ2…を出射端部に伝送し、出射端部を向けた対象物にレーザ光Ｌ1・Ｌ2…を照射可能としている。なお本実施例では、光ファイバケーブル３に、一本の光ファイバを外装材で被覆したものを使用している。 Further, an optical fiber cable 3 is connected to the output side of the light guide optical system 2 to transmit the laser beams L 1 , L 2 ... Incident from the light guide optical system 2 to the exit end, and the exit end It is possible to irradiate laser beams L 1 , L 2 . In this embodiment, an optical fiber cable 3 in which one optical fiber is covered with an exterior material is used.
また、レーザ装置の構造について説明を加えると、本実施例では上記パルスレーザ光源１のパルスタイミング補正回路14b、パルス変調回路14c、ＬＤ駆動回路15、及び温調回路17bを同一の基板に載せてＬＤドライバ基板Ｂとし、これをレーザ発振器11・12…やペルチェ素子17a、電源部16・16’と共に装置筐体４に収容している。一方、パルス発生器14のパルス信号源14aについては別の装置筐体４’を使用している。 Further, the structure of the laser device will be described. In this embodiment, the pulse timing correction circuit 14b, the pulse modulation circuit 14c, the LD drive circuit 15, and the temperature control circuit 17b of the pulse laser light source 1 are mounted on the same substrate. The LD driver substrate B is housed in the apparatus housing 4 together with the laser oscillators 11, 12..., The Peltier element 17 a, and the power supply units 16 and 16 ′. On the other hand, another apparatus housing 4 ′ is used for the pulse signal source 14 a of the pulse generator 14.
そしてまた、上記ＬＤドライバ基板Ｂについては、装置筐体４のフロントパネル操作部41と接続して、トグルスイッチ41a・41a…でパルスタイミング回路14b、ＬＤ駆動回路15、温調回路17bのon/off操作を可能としている(図２参照)。またこれにより、レーザ光の連続照射とパルス照射の切り替え、使用するレーザ光の選択、および任意の温度調節器17bの起動・停止が可能となる。 Further, the LD driver board B is connected to the front panel operation unit 41 of the apparatus housing 4 and the on / off of the pulse timing circuit 14b, the LD drive circuit 15, and the temperature control circuit 17b is switched by the toggle switches 41a, 41a. The off operation is enabled (see FIG. 2). This also makes it possible to switch between continuous irradiation and pulse irradiation of the laser light, select the laser light to be used, and start / stop the arbitrary temperature controller 17b.
また更に、本実施例では上記フロントパネル操作部41の表示器41bで、ＬＤ駆動回路15からパルス変調回路14cに出力される電流の大きさを表示できるようにしており、この電流の大きさは表示器14bの下に配置された回転ダイヤル41cで調節することができる。そしてこれにより、各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…の出力(照射光量)を自由に調節することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the display 41b of the front panel operation unit 41 can display the magnitude of the current output from the LD drive circuit 15 to the pulse modulation circuit 14c. Adjustment can be made with a rotary dial 41c disposed under the display 14b. And thereby, the laser beam L 1 · L 2 ... output (the irradiation light amount) can be freely adjusted.
一方、パルス発生器14のパルス信号源14aについても、装置筐体４’のフロントパネル操作部41と接続して、フロントパネル操作部41の入力ボタン41d・41d…で電気パルス信号の周波数を変更できるようにしている。そしてこれにより、必要に応じてレーザ光Ｌ1・Ｌ2…の点滅間隔を調節することが可能となる。 On the other hand, the pulse signal source 14a of the pulse generator 14 is also connected to the front panel operation unit 41 of the apparatus housing 4 ', and the frequency of the electric pulse signal is changed by the input buttons 41d, 41d, etc. of the front panel operation unit 41. I can do it. This makes it possible to adjust the blinking interval of the laser beams L 1 , L 2 .
[レーザ装置を用いた治療方法]
次に、上記レーザ装置を用いたＰＤＴの治療方法について説明する。まず、治療を行う前の準備段階として、パルスレーザ光源１を起動して青紫色レーザ(波長405nmのレーザ光Ｌ1)と赤色レーザ(波長635nm・665nmのレーザ光Ｌ2・Ｌ3)の調節を行う。
[Treatment method using laser device]
Next, a method for treating PDT using the laser device will be described. First, as a preparatory stage before treatment, the pulsed laser light source 1 is activated to adjust the blue-violet laser (laser beam L 1 having a wavelength of 405 nm) and the red laser (laser beams L 2 and L 3 having wavelengths of 635 nm and 665 nm). I do.
なお、マウスを用いた治療試験では、レーザ光Ｌ1・Ｌ2…のパルス波形が図３に示す状態となるようにパルス発生器14を調節した。具体的には、フロントパネル操作部41でパルス信号源14aを調節して、各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…の繰り返し周波数が10kHz(１回の繰り返しでかかる時間:100μs)、デューティ比がパルス幅12μs、パルス間隔88μsとなるように調整した。 In the treatment test using mice, the pulse generator 14 was adjusted so that the pulse waveforms of the laser beams L 1 , L 2 ... Were in the state shown in FIG. Specifically, the pulse signal source 14a is adjusted by the front panel operation unit 41 so that the repetition frequency of each laser beam L 1 , L 2 ... Is 10 kHz (time required for one repetition: 100 μs) and the duty ratio is a pulse. The width was adjusted to 12 μs and the pulse interval was adjusted to 88 μs.
また、パルス発生器14のパルスタイミング補正回路14bで青紫色レーザ(405nm)と赤色レーザ(635nm・665nm)の点滅タイミングが50μsずれるように設定し、これによって青紫色レーザの出力が終わってから38μs後に赤色レーザが出力されるように調整した。そして、赤色レーザの２波長については、同じ電気パルス信号をパルス変調回路14c・14cに出力することで点滅タイミングを同期させた。 Also, the pulse timing correction circuit 14b of the pulse generator 14 is set so that the blinking timing of the blue-violet laser (405 nm) and the red laser (635 nm / 665 nm) is shifted by 50 μs, and 38 μs after the output of the blue-violet laser ends. Adjustment was made so that a red laser was output later. For the two wavelengths of the red laser, the same electrical pulse signal is output to the pulse modulation circuits 14c and 14c to synchronize the blinking timing.
ちなみに、５-ＡＬＡを光増感剤に用いるＰＤＴでは、二次生成物(クロリンＥ６誘導体)が生じて励起波長が偏移するため、治療効果を向上するために二波長(635nm・665nm)の赤色レーザを腫瘍組織に照射することが好ましいが、一波長(635nm)だけを使用する場合でも充分な治療効果を得ることができる。また波長665nmの赤色レーザについては、波長635nmのレーザと別々に照射することもできる。 By the way, in PDT using 5-ALA as a photosensitizer, a secondary product (chlorin E6 derivative) is generated and the excitation wavelength shifts. Therefore, in order to improve the therapeutic effect, two wavelengths (635 nm and 665 nm) are used. Although it is preferable to irradiate the tumor tissue with a red laser, a sufficient therapeutic effect can be obtained even when only one wavelength (635 nm) is used. A red laser with a wavelength of 665 nm can be irradiated separately from a laser with a wavelength of 635 nm.
一方、各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…の出力については、正常な組織へのダメージが少ない150mW/cm2程度となるようにＬＤ駆動回路15・15…から出力される電流値を調整した。また温度調節器17についてもフロントパネル操作部41各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…が適当な波長で出力されるように所定温度に調整した。 On the other hand, the output values of the laser beams L 1 , L 2, ... Were adjusted so as to be about 150 mW / cm 2 with little damage to normal tissue. The temperature controller 17 was also adjusted to a predetermined temperature so that each laser beam L 1 , L 2 ... Of the front panel operation unit 41 was output at an appropriate wavelength.
なお、上記レーザ光Ｌ1・Ｌ2…の出力は、ＬＤ駆動回路15・15…から出力される電流の大きさだけでなく、電気パルス信号の繰り返し周波数によっても変わるため、レーザ光の繰り返し周波数を10〜100kHzまたは連続発振(CW)に変更する場合には、それに合わせてＬＤ駆動回路15・15…の出力を調整する必要がある。 The output of the laser beams L 1 , L 2 ... Varies depending not only on the magnitude of the current output from the LD drive circuits 15, 15, but also on the repetition frequency of the electric pulse signal. Is changed to 10 to 100 kHz or continuous oscillation (CW), it is necessary to adjust the outputs of the LD drive circuits 15, 15.
そして、上記準備作業を終えた場合には、光ファイバケーブル３のハンドピースを持ってＰＤＴの治療に入るが、まずその前にＰＤＤによる腫瘍組織の確認を行う。具体的に説明すると、フロントパネル操作部41で、赤色レーザの出力を一旦停止して青紫色レーザのみを腫瘍部に照射し、蓄積されたPp-IXの赤色蛍光によって腫瘍組織の位置・大きさ・形状を目視により確認する。 When the above preparatory work is completed, the handpiece of the optical fiber cable 3 is held and PDT treatment is started. First, the tumor tissue is confirmed by PDD. Specifically, the front panel operation unit 41 temporarily stops the output of the red laser, irradiates the tumor part with only the blue-violet laser, and the position and size of the tumor tissue by the accumulated red fluorescence of Pp-IX.・ Check the shape visually.
なお、ＰＤＤを行う方法としては、上記の方法だけでなくパルス信号源14aを操作して電気パルス信号の繰り返し周波数を数ヘルツ程度まで下げ、それによって青色レーザと赤色レーザの点滅間隔を伸ばして目視で確認できるようにすることもできる。 As a method for performing PDD, not only the above method but also the pulse signal source 14a is operated to lower the repetition frequency of the electric pulse signal to about several hertz, thereby extending the blinking interval of the blue laser and the red laser and visually It can also be confirmed with.
そして、上記目視によるＰＤＤを終えた後は、赤色レーザの出力を戻して目視で確認した腫瘍組織に赤色レーザを照射する。なおこの照射中において、光検出器を用いてPp-IXの赤色蛍光を検知することもでき、それによって赤色レーザが正常な組織やPp-IXが少ない組織に照射されていないかを確認することができる。 After the visual PDD is completed, the output of the red laser is returned to irradiate the tumor tissue visually confirmed with the red laser. During this irradiation, it is also possible to detect the red fluorescence of Pp-IX using a photodetector, thereby confirming whether the red laser has been irradiated to normal tissue or tissue with little Pp-IX. Can do.
また、上記のように光検出器を用いてＰＤＤを行う場合には、腫瘍組織の赤色蛍光と赤色レーザの反射光を識別・分離する必要があるが、本実施例のレーザ装置は、青色レーザと赤色レーザの点滅タイミングをずらしているため、簡単なプログラムによって両者を識別・分離することができる。 In addition, when PDD is performed using a photodetector as described above, it is necessary to identify and separate the red fluorescence of the tumor tissue and the reflected light of the red laser. Since the blinking timing of the red laser and the red laser are shifted, the two can be identified and separated by a simple program.
そしてまた、上記光検出器を用いて得られたデータについては、治療中に蛍光量をモニタで表示すれば術者が治療と診断を同時に行うことができる。また、照射部位から赤色蛍光が検知されない場合にブザー等を鳴らして術者にそれを伝えることもできる。 In addition, regarding the data obtained using the photodetector, the surgeon can simultaneously perform treatment and diagnosis if the amount of fluorescence is displayed on the monitor during treatment. Further, when red fluorescence is not detected from the irradiated site, a buzzer or the like can be sounded to inform the operator.
そして、これ以上のレーザ照射が必要ないと判断した場合には、二波長の赤色レーザの出力を停止して目視によるＰＤＤをもう一度行い、明らかにレーザが照射されていない又は照射が足りない腫瘍組織が残っていないかを最終確認して治療を終了する。 If it is determined that further laser irradiation is not necessary, the output of the dual-wavelength red laser is stopped and visual PDD is performed again, and the tumor tissue that is clearly not irradiated with laser or insufficiently irradiated. The final check is made to see if there is any remaining and the treatment is terminated.
本発明は、概ね上記のように構成されるが、図示の実施形態にのみ限定されるものではなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、パルスレーザ光源１の各レーザ発振器11・12…には、各波長のレーザ光Ｌ1・Ｌ2…を照射できるものであれば半導体レーザ以外の固体レーザや色素レーザ、気体レーザ等を使用することもできる。 The present invention is generally configured as described above. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made within the description of “Claims”. As the laser oscillators 11, 12... Of the light source 1, solid lasers other than semiconductor lasers, dye lasers, gas lasers, and the like can be used as long as they can irradiate laser beams L 1 , L 2 ,. .
また、パルスレーザ光源１のパルス発生器14には、シャッタの開閉によって機械的にレーザ光をパルス化する光シャッタ装置を用いることもできる。またその場合には、パルス制御部の制御プログラムによってシャッターの開閉タイミングをずらして青色レーザと赤色レーザが同時に照射されないように制御することができる。 The pulse generator 14 of the pulse laser light source 1 may be an optical shutter device that mechanically pulses the laser light by opening and closing the shutter. In that case, the shutter opening / closing timing can be shifted by the control program of the pulse control unit so that the blue laser and the red laser are not irradiated simultaneously.
そしてまた、パルス発生器14のパルス信号源14aについては、ＬＤドライバ基板Ｂやレーザ発振器11・12…等と同じ装置筐体４に収納することもでき、その場合にはレーザ装置全体を一つの装置筐体４から構成することができる。 Further, the pulse signal source 14a of the pulse generator 14 can be accommodated in the same apparatus housing 4 as the LD driver substrate B, the laser oscillators 11, 12,... The apparatus housing 4 can be configured.
他方また、導光光学系２についても、光ファイバを用いずにミラーを用いて導光することもでき、また、光ファイバケーブル３が複数の光ファイバから成るものならば、光合波器21を使用せずに各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…を共通の光ファイバケーブル３の異なる光ファイバに導光することもできる。 On the other hand, the light guide optical system 2 can be guided using a mirror without using an optical fiber, and if the optical fiber cable 3 is composed of a plurality of optical fibers, an optical multiplexer 21 is provided. The laser beams L 1 , L 2 ... Can be guided to different optical fibers of the common optical fiber cable 3 without using them.
また、各レーザ光Ｌ1・Ｌ2…の出力調整や切り替えを行う操作部を、装置筐体４だけでなく光ファイバケーブル３のハンドピースに設けてもよく、その場合には、治療中に術者が手元のハンドピースでレーザ光の調整や切り替えを迅速に行うことができるため治療をより効率化することができる。 Further, an operation unit that adjusts and switches the output of each laser beam L 1 , L 2 ... May be provided not only in the apparatus housing 4 but also in the handpiece of the optical fiber cable 3. Since the surgeon can quickly adjust and switch the laser beam with the handpiece at hand, the treatment can be made more efficient.
そしてまた、ＰＤＤ時における腫瘍組織の赤色蛍光を検出するための光検出器をレーザ装置と一体化してもよく、その場合には、光ファイバケーブル３を光源の光路としてだけでなく赤色蛍光の検出光路としても利用することができ、何れのものも本発明の技術的範囲に属する。 In addition, a photodetector for detecting red fluorescence of tumor tissue at the time of PDD may be integrated with the laser device. In that case, not only the optical fiber cable 3 is used as an optical path of the light source but also detection of red fluorescence. It can also be used as an optical path, and any of them belongs to the technical scope of the present invention.
従来、光線力学療法の治療機器として、医療用アルゴン・色素レーザ、エキシマ色素レーザなどの波長可変(OPO)レーザが用いられてきたが、大型化で高価であるだけなくメンテナンスも非常に大変であったため、医療現場への導入が思うように進まなかった。また従来においては、蛍光診断用レーザと治療用レーザが別装置であったため、診断と治療が別々の日取りで行われ、診断を行う者と治療を行う者が異なる場合もあった。 Conventionally, variable wavelength (OPO) lasers such as medical argon / dye lasers and excimer dye lasers have been used as photodynamic therapy devices, but they are not only large and expensive, but also very difficult to maintain. Therefore, the introduction to the medical field did not proceed as expected. Conventionally, since the fluorescence diagnostic laser and the treatment laser are separate devices, the diagnosis and treatment are performed on different dates, and the person performing the diagnosis and the person performing the treatment may be different.
そのような中で、本発明の光線力学診断・治療用の多波長レーザ装置は、小型かつ安価でメンテナンスも簡単な半導体レーザを光源に用いることができ、しかも、同じ術者が診断と治療を同時に行うことで患者の負担も軽減できる有用な技術であるため、その産業上の利用価値は非常に高い。 Under such circumstances, the multi-wavelength laser device for photodynamic diagnosis and treatment of the present invention can use a small, inexpensive and easy-to-maintain semiconductor laser as a light source, and the same operator can perform diagnosis and treatment. Since it is a useful technique that can reduce the burden on the patient by performing it simultaneously, its industrial utility value is very high.
１ パルスレーザ光源
11 第一レーザ発振器
12 第二レーザ発振器
13 第三レーザ発振器
14 パルス発生器
14a パルス信号源
14b パルスタイミング補正回路
14c パルス変調回路
15 ＬＤ駆動回路
16 電源部
17 温度調節器
17a ペルチェ素子
17b 温調回路
２ 導光光学系
21 光合波器
３ 光ファイバケーブル
４ 装置筐体
41 フロントパネル操作部
41a トグルスイッチ
41b 表示器
41c 回転ダイヤル
41b 入力ボタン
Ｌ レーザ光
Ｂ ＬＤドライバ基板
1 Pulse laser light source
11 First laser oscillator
12 Second laser oscillator
13 Third laser oscillator
14 Pulse generator
14a Pulse signal source
14b Pulse timing correction circuit
14c Pulse modulation circuit
15 LD drive circuit
16 Power supply
17 Temperature controller
17a Peltier element
17b Temperature control circuit 2 Light guiding optical system
21 Optical multiplexer 3 Optical fiber cable 4 Device housing
41 Front panel operation section
41a toggle switch
41b Display
41c Rotating dial
41b Input button L Laser light B LD driver board
Claims (6)
更に、前記パルスレーザ光源(１)のパルス発生器(14)には、ピーク波長が395〜415nmのレーザ光(Ｌ1)と、ピーク波長が625〜645nmのレーザ光(Ｌ2)とが同時に照射されないように両者のパルス波形を制御して点滅タイミングをずらすパルス制御部を備えたことを特徴とする光線力学診断・治療用の多波長レーザ装置。 A first laser oscillator (11) capable of emitting laser light (L 1 ) having a peak wavelength of 395 to 415 nm, a second laser oscillator (12) capable of emitting laser light (L 2 ) having a peak wavelength of 625 to 645 nm, And a pulse laser light source (1) having at least a pulse generator (14) for pulsing these laser beams (L 1 , L 2 ); a plurality of laser beams emitted from the pulse laser light source (1) A light guide optical system (2) for guiding light (L 1 · L 2 ) to one place; one end of the light guide optical system (2) is fixed to the output side, and laser light (L 1 · L 2 ) is transmitted to the output end on the other end side, and an optical fiber cable (3) capable of irradiating the object to which the output end is directed with the laser beam (L 1 · L 2 ) Comprising
Further, the pulse generator (14) of the pulse laser light source (1) simultaneously receives a laser beam (L 1 ) having a peak wavelength of 395 to 415 nm and a laser beam (L 2 ) having a peak wavelength of 625 to 645 nm. A multi-wavelength laser device for photodynamic diagnosis and treatment, comprising a pulse control unit for controlling both pulse waveforms so as not to irradiate and shifting the blinking timing.
Priority Applications (1)
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| JP2011103518A JP2012232014A (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Multiwavelength laser device for photodynamic diagnosis/therapy |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087261A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 건국대학교 글로컬산학협력단 | Apparatus for inducing tactile sense using pulse laser |
| JP2017079940A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | Ｓｂｉファーマ株式会社 | Photodynamic therapy device and operation method therefor |
| WO2022021508A1 (en) * | 2020-07-28 | 2022-02-03 | 清华大学 | Method and system for using pulsed laser to control drug release |
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2011
- 2011-05-06 JP JP2011103518A patent/JP2012232014A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087261A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 건국대학교 글로컬산학협력단 | Apparatus for inducing tactile sense using pulse laser |
| KR101648854B1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-08-17 | 건국대학교 글로컬산학협력단 | Apparatus for inducing tactile sense using pulse laser |
| JP2017079940A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | Ｓｂｉファーマ株式会社 | Photodynamic therapy device and operation method therefor |
| WO2022021508A1 (en) * | 2020-07-28 | 2022-02-03 | 清华大学 | Method and system for using pulsed laser to control drug release |
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