JP2022138015A - Medical optical fiber probe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種レーザ治療に用いる医療用光ファイバプローブに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a medical optical fiber probe used for various laser treatments.
従来、前立腺肥大治療、前立腺癌治療、脳腫瘍治療、血管内レーザ治療等の各種レーザ治療に使用される医療用光ファイバプローブは知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
Conventionally, medical optical fiber probes used for various laser treatments such as prostatic hyperplasia treatment, prostate cancer treatment, brain tumor treatment, and intravascular laser treatment are known (see, for example,
しかしながら、従来の医療用光ファイバプローブでは、各種レーザ治療のときにガラスキャップ先端部においてレーザ光が照射されない領域、すなわち治療に寄与できない領域が存在する。これは、医療用光ファイバプローブを体内に挿入し、先端ギリギリまで照射したい場合に不利な構造といえる。 However, in conventional medical optical fiber probes, there is a region at the tip of the glass cap that is not irradiated with laser light during various laser treatments, that is, a region that cannot contribute to treatment. This can be said to be a disadvantageous structure when a medical optical fiber probe is inserted into the body and irradiation is desired to the very end of the tip.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光の照射位置をできるだけガラスキャップの先端部に近付けることにより、先端側の治療に寄与しない領域をできるだけ無くして治療をしやすくすることにある。 The present invention has been made in view of this point, and its object is to eliminate as much as possible the region that does not contribute to treatment on the distal end side by bringing the irradiation position of the light as close to the distal end of the glass cap as possible. To facilitate treatment.
上記の目的を達成するために、第1の発明では、レーザ治療用機器に接続される医療用光ファイバプローブであって、
コア及び該コアを被覆するように設けられた該コアよりも屈折率が低いクラッドを有する光ファイバと、
上記光ファイバの外周を隙間を保って密閉状に覆う円筒状のガラスキャップとを備え、
上記光ファイバの先端部は、円錐状に加工されており、
上記光ファイバの外径は、0.2mm以上1.0mm以下であり、
上記先端部の円錐面における先端の角度は、円錐頂点の全角が59°以下であり、
上記ガラスキャップの先端位置と、上記先端部の円錐面が開始する位置との距離は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下である。
In order to achieve the above object, a first invention provides a medical optical fiber probe connected to a laser treatment device, comprising:
an optical fiber having a core and a clad covering the core and having a lower refractive index than the core;
a cylindrical glass cap that hermetically covers the outer periphery of the optical fiber while maintaining a gap;
The tip of the optical fiber is processed into a conical shape,
The outer diameter of the optical fiber is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less,
The angle of the tip on the conical surface of the tip is 59° or less in full angle at the apex of the cone,
The distance between the tip position of the glass cap and the position where the conical surface of the tip portion starts is 2.5 mm or less when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
上記の構成によると、光ファイバの先端部に円錐加工をした環状光照射プローブ等として用いられるのに最適なガラスキャップの外径及び光ファイバの外径であり、先端部の円錐面における先端の角度を円錐頂点の全角が59°以下としたので、環状照射光の照射位置をできるだけ前にすることができ、円錐頂点の全角が59°よりも大きい場合に比べてガラスキャップ外周面付近の光の照射面積が広くなってより広い患部組織の治療が可能となる。また、ガラスキャップの先端位置と、先端部の円錐面が開始する位置との距離を軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下としたので、ガラスキャップに邪魔されずにできるだけ近くの患部に照射が可能になる。なお、ガラスキャップは、光ファイバの外周を隙間を保って密閉状に覆うが、隙間の一部に接着剤などが流し込まれていてもよい。 According to the above configuration, the outer diameter of the glass cap and the outer diameter of the optical fiber are optimal for use as an annular light irradiation probe or the like in which the tip of the optical fiber is conically processed. Since the full angle of the cone apex is 59° or less, the irradiation position of the annular irradiation light can be made as far forward as possible, and the light near the outer peripheral surface of the glass cap can be emitted as compared to the case where the full angle of the cone apex is larger than 59°. The irradiation area of is widened, so that a wider affected tissue can be treated. In addition, since the distance between the tip position of the glass cap and the position where the conical surface of the tip starts is set to 2.5 mm or less when viewed from the direction perpendicular to the axial direction, the glass cap is as close as possible without being obstructed by the glass cap. It is possible to irradiate the affected area of Although the glass cap hermetically covers the outer periphery of the optical fiber while maintaining a gap, an adhesive or the like may be poured into a part of the gap.
第2の発明では、レーザ治療用機器に接続される医療用光ファイバプローブであって、
コア及び該コアを被覆するように設けられた該コアよりも屈折率が低いクラッドを有する光ファイバと、
上記光ファイバの外周を隙間を保って密閉状に覆う円筒状のガラスキャップとを備え、
上記光ファイバの先端部は、先細になるように軸方向に対して傾斜して加工されており、
上記光ファイバの外径は、0.2mm以上1.0mm以下であり、
上記先端部の傾斜面の軸方向に対する角度は、軸方向に対する傾斜角度が37°以下であり、
上記ガラスキャップの先端位置と、上記先端部の傾斜面が開始する位置との距離は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下である。
In a second invention, a medical optical fiber probe connected to a laser treatment device,
an optical fiber having a core and a clad covering the core and having a lower refractive index than the core;
a cylindrical glass cap that hermetically covers the outer periphery of the optical fiber while maintaining a gap;
The tip portion of the optical fiber is processed so as to be inclined with respect to the axial direction so as to be tapered,
The outer diameter of the optical fiber is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less,
The angle of the inclined surface of the tip portion with respect to the axial direction is 37° or less with respect to the axial direction,
The distance between the tip position of the glass cap and the position where the inclined surface of the tip portion starts is 2.5 mm or less when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
上記の構成によると、光ファイバの先端部に傾斜加工をした側方光照射プローブ等として用いられるのに最適なガラスキャップの外径及び光ファイバの外径であり、先端部の傾斜面の軸方向に対する角度を軸方向に対する傾斜角度が37°以下としたので、側方照射光の照射位置をできるだけ前にすることができ、傾斜角度が37°よりも大きい場合に比べてガラスキャップ外周面付近の光の照射面積が広くなってより広い患部組織の治療が可能となり、ガラスキャップの先端位置と、先端部の傾斜面が開始する位置との距離を軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下としたので、ガラスキャップに邪魔されずにできるだけ近くの患部に照射が可能になる。 According to the above configuration, the outer diameter of the glass cap and the outer diameter of the optical fiber are optimal for use as a side light irradiation probe or the like in which the tip of the optical fiber is inclined, and the axis of the inclined surface of the tip is Since the inclination angle with respect to the direction is set to 37° or less with respect to the axial direction, the irradiation position of the side irradiation light can be made as forward as possible, and the vicinity of the outer peripheral surface of the glass cap is compared to the case where the inclination angle is larger than 37°. As the irradiation area of the light becomes wider, it becomes possible to treat a wider affected tissue. Since it is 2.5 mm or less, it is possible to irradiate the affected area as close as possible without being obstructed by the glass cap.
以上説明したように、本発明によれば、光の照射位置をできるだけガラスキャップの先端部に近付けることにより、先端側の治療に寄与しない領域をできるだけ無くして治療をしやすくすることができる。 As described above, according to the present invention, by bringing the light irradiation position closer to the tip of the glass cap as much as possible, the region that does not contribute to treatment on the tip side can be eliminated as much as possible to facilitate treatment.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1~図4は本発明の実施形態1に係る医療用光ファイバプローブ10を示し、本実施形態に係る光ファイバプローブ10は、例えば下肢静脈瘤のある静脈にレーザ光を照射して治療するレーザ治療用機器Mに用いられるものである。
(Embodiment 1)
1 to 4 show a medical
本実施形態に係る医療用光ファイバプローブ10は、レーザ治療用機器Mに接続され、コア11a及びこのコア11aを被覆するように設けられたコア11aよりも屈折率が低いクラッド11bを有する光ファイバ11を備えている。光ファイバ11の外径は、例えば0.2mm以上1.0mm以下であり、長さは任意である。本実施形態では、光ファイバ11の先端部は、円錐状に加工された円錐面11cが形成されている。円錐面11cの加工は、例えば研磨加工により行われる。
The medical
図4にも示すように、光ファイバ11のコア11aは、光ファイバ11の中心に設けられている。コア11aは石英で形成されていることが好ましい。コア11aは、純粋石英で形成されていてもよく、また、ゲルマニウム等の屈折率を高くするドーパントがドープされた石英で形成されていてもよい。
As also shown in FIG. 4 , the
コア11aの横断面形状は一般的には円形であり、その直径は例えば0.05mm以上0.95mm以下である。コア11aの屈折率は、後述のクラッド11bよりも高く、例えば1.458以上1.502以下である。ここで、屈折率は、温度25℃において、波長589nm(d線)の光を用いて測定されるものである。
The cross-sectional shape of the
光ファイバ11のクラッド11bは、コア11aの直上にコア11aを被覆するように層状に一体に設けられている。クラッド11bは、コア11aが純粋石英で形成されている場合、フッ素等の屈折率を低くするドーパントがドープされた石英で形成されていることが好ましい。クラッド11bは、コア11aが純粋石英よりも高屈折率の場合、純粋石英で形成されていてもよい。
The
クラッド11bの厚さは例えば5.0μm以上50μm以下であるが、これに限定されない。クラッド11bの屈折率は、コア11aよりも低く、例えば1.430以上1.458以下である。コア11aとクラッド11bとの比屈折率差は例えば0.70%以上4.0%以下である。ここで、この比屈折率差は、コア11aの屈折率からクラッド11bの屈折率を引いた差をコア11aの屈折率で除して100倍した百分率で求められる。
The thickness of the
光ファイバ11の外周を隙間S(図4にのみ示す)を保って先の丸い円筒状のガラスキャップ14が密閉状に覆っている。ガラスキャップ14は、例えば、石英で構成され、その外径は、0.8mm以上2.8mm以下である。ガラスキャップ14の先端には、半球状の肉厚L0が厚くなった先端部14aがある。肉厚L0は、例えば、0.6mm程度であり、側面は0.25mm程度であるが、これに限定されない。
The outer periphery of the
光ファイバ11のガラスキャップ14以外の部分は、例えばUV硬化樹脂などのバッファ層及びナイロン、ETFEなどよりなるジャケット16で覆われているがこれに限定されない。バッファ層及びジャケット16とガラスキャップ14とは接着剤15で接着されている。図示しないが、光ファイバ11外周とガラスキャップ14内周との間の隙間Sには、透明な接着剤が流し込まれていてもよい。
A portion of the
上述したように、光ファイバ11の基端側は、例えば、レーザ治療機器Mに接続されている。このレーザ治療機器Mは、例えば波長980nm、1470nm、2000nmで、出力が15Wなどのレーザ光を出力可能となっている。
As described above, the proximal end side of the
そして、本実施形態では、先端部の円錐面11cの角度αは、円錐頂点の全角αが(α≦59°)である。また、ガラスキャップ14の先端位置と、先端部の円錐面11cが開始する位置との距離L1は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下(L1≦2.5mm)である。
In this embodiment, the angle α of the
次に、本実施形態に係る医療用光ファイバプローブ10の作動について説明する。
Next, the operation of the medical
例えば、下肢静脈瘤のレーザ治療の場合、太ももの内側の静脈が原因であれば、膝のあたりからガラスキャップ14で覆われた光ファイバプローブ10を挿入し、血管の内側からレーザを照射して血管を閉塞させる。
For example, in the case of laser treatment of lower extremity varicose veins, if the cause is a vein in the inner thigh, an
本実施形態では、光ファイバ11の先端部に円錐面11cを有する環状光照射プローブ等として用いられるのに最適なガラスキャップ14の外径及び光ファイバ11の外径としている。
In this embodiment, the outer diameter of the
図2に示すように、先端部の円錐面11cにおける先端の角度αを円錐頂点の全角αが59°以下としたので、環状照射光の照射位置A1をできるだけ前にすることができる。すると、角度αが59°よりも大きい場合に比べてガラスキャップ14外周面付近の光の照射面積が広くなって、より広い患部組織の治療が可能となる。このとき、パワー密度も低減されるため、生体組織への局所的なダメージを軽減できる。なお、角度αが59°よりも大きくなると、ガラスキャップ14外周面付近の光の照射面積が狭くなってパワー密度が高くなるおそれがある。
As shown in FIG. 2, since the full angle α of the apex of the
また、ガラスキャップ14の先端位置と、先端部の円錐面11cが開始する位置との距離L1を軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下としたので、ガラスキャップ14に邪魔されずにできるだけ近くの患部に照射が可能になる。2.5mmよりも大きいと、治療に寄与できない領域が増え、ガラスキャップ14が邪魔をして作業性が悪くなる場合がある。
In addition, since the distance L1 between the tip position of the
したがって、本実施形態に係る医療用光ファイバプローブ10によると、光の照射位置をできるだけガラスキャップ14の先端部に近付けることにより、先端側の治療に寄与しない領域をできるだけ無くして治療をしやすくすることができる。
Therefore, according to the medical
(実施形態2)
図5は本発明の実施形態2に係る医療用光ファイバプローブ10’を示し、特に光ファイバ11’の先端部形状が異なる点で実施形態1と異なる。なお、以下の各実施形態では、図1~図4と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a medical optical fiber probe 10' according to Embodiment 2 of the present invention, which differs from
本実施形態では、詳しくは図示しないが、例えば、前立腺肥大や脳腫瘍を対象としたレーザ治療用機器に接続される医療用光ファイバプローブ10’である。光ファイバ11の基端側は、例えば膀胱鏡などを通っている。このレーザ治療機器は、例えば波長532nm、980nm、2140nmで100W以上のレーザ光を出力可能となっている。
In this embodiment, although not shown in detail, for example, it is a medical optical fiber probe 10' that is connected to a laser treatment device for prostatic hyperplasia or brain tumor. The proximal end side of the
本実施形態では、光ファイバ11’の先端部は、先細になるように軸方向に対して傾斜して加工されている。傾斜加工は、例えば研磨加工で行われる。光ファイバ11’の先端部以外の部分は、上記実施形態1の医療用光ファイバプローブ10と同様である。
In this embodiment, the tip of the optical fiber 11' is processed so as to be tapered with respect to the axial direction. The slant processing is performed, for example, by polishing. Portions other than the distal end portion of the optical fiber 11' are the same as those of the medical
先端部の傾斜面11c’の軸方向に対する角度βは、軸方向に対する傾斜角度が37°以下(β≦37°)である。ガラスキャップ14の先端位置と、先端部の傾斜面が開始する位置との距離L2は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下(L2≦2.5mm)である。
The angle β of the
次に、本実施形態に係る医療用光ファイバプローブ10の作動について説明する。
Next, the operation of the medical
例えば、前立腺肥大のレーザ治療の場合、体内にガラスキャップ14で覆われた光ファイバプローブ10を挿入し、肥大した患部組織をレーザで蒸散させて尿道を拡げる。
For example, in the case of laser treatment of prostatic hyperplasia, the
本実施形態においても、光ファイバ11’の先端部に傾斜加工をした側方光照射プローブ等として用いられるのに最適なガラスキャップ14の外径及び光ファイバ11’の外径となっている。
Also in this embodiment, the outer diameter of the
また、先端部の傾斜面11c’の軸方向に対する角度を軸方向に対する傾斜角度が37°以下としたので、側方照射光の照射位置をできるだけ前にすることができる。このため、角度βが37°よりも大きい場合に比べてガラスキャップ14外周面付近の光の照射面積が広くなってより広い患部組織の治療が可能となる。このとき、パワー密度が低減されるため、生体組織への局所的なダメージを軽減できる。なお、角度βが37°よりも大きくなると、ガラスキャップ14外周面付近の光の照射面積が狭くなってパワー密度が高くなるおそれがある。
In addition, since the inclination angle of the
ガラスキャップ14の先端位置と、先端部の傾斜面11c’が開始する位置との距離L2を軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下としたので、ガラスキャップ14に邪魔されずにできるだけ近くの患部に照射が可能になる。2.5mmよりも大きいと、治療に寄与できない部分が増え、ガラスキャップ14が邪魔をして作業性が悪くなる場合がある。
Since the distance L2 between the tip position of the
したがって、本実施形態に係る医療用光ファイバプローブ10’によっても、光の照射位置をできるだけガラスキャップ14の先端部に近付けることにより、先端側の治療に寄与しない領域をできるだけ無くして治療をしやすくすることができる。
Therefore, even with the medical optical fiber probe 10' according to the present embodiment, by bringing the light irradiation position as close as possible to the tip portion of the
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or uses.
10,10’ 医療用光ファイバプローブ
11 医療用光ファイバ
11,11’ 光ファイバ
11a コア
11b クラッド
11c 円錐面
14 ガラスキャップ
15 接着剤
16 バッファ層及びジャケット
10,10' medical optical fiber probe
11 Medical optical fiber
11,11' optical fiber
11a Core
11b Cladding
11c conical surface
14 glass cap
15 Adhesive
16 buffer layer and jacket
Claims (2)
コア及び該コアを被覆するように設けられた該コアよりも屈折率が低いクラッドを有する光ファイバと、
上記光ファイバの外周を隙間を保って密閉状に覆う円筒状のガラスキャップとを備え、
上記光ファイバの先端部は、円錐状に加工されており、
上記光ファイバの外径は、0.2mm以上1.0mm以下であり、
上記先端部の円錐面における先端の角度は、円錐頂点の全角が59°以下であり、
上記ガラスキャップの先端位置と、上記先端部の円錐面が開始する位置との距離は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下である
ことを特徴とする医療用光ファイバプローブ。 A medical fiber optic probe connected to a laser therapy device, comprising:
an optical fiber having a core and a clad covering the core and having a lower refractive index than the core;
a cylindrical glass cap that hermetically covers the outer periphery of the optical fiber while maintaining a gap;
The tip of the optical fiber is processed into a conical shape,
The outer diameter of the optical fiber is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less,
The angle of the tip on the conical surface of the tip is 59° or less in full angle at the apex of the cone,
A medical optical fiber probe, wherein the distance between the tip position of the glass cap and the position where the conical surface of the tip portion starts is 2.5 mm or less when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
コア及び該コアを被覆するように設けられた該コアよりも屈折率が低いクラッドを有する光ファイバと、
上記光ファイバの外周を隙間を保って密閉状に覆う円筒状のガラスキャップとを備え、
上記光ファイバの先端部は、先細になるように軸方向に対して傾斜して加工されており、
上記光ファイバの外径は、0.2mm以上1.0mm以下であり、
上記先端部の傾斜面の軸方向に対する角度は、軸方向に対する傾斜角度が37°以下であり、
上記ガラスキャップの先端位置と、上記先端部の傾斜面が開始する位置との距離は軸方向に垂直な方向から見たときに2.5mm以下である
ことを特徴とする医療用光ファイバプローブ。 A medical fiber optic probe connected to a laser therapy device, comprising:
an optical fiber having a core and a clad covering the core and having a lower refractive index than the core;
a cylindrical glass cap that hermetically covers the outer periphery of the optical fiber while maintaining a gap;
The tip portion of the optical fiber is processed so as to be inclined with respect to the axial direction so as to be tapered,
The outer diameter of the optical fiber is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less,
The angle of the inclined surface of the tip portion with respect to the axial direction is 37° or less with respect to the axial direction,
A medical optical fiber probe, wherein the distance between the tip position of the glass cap and the position where the inclined surface of the tip portion starts is 2.5 mm or less when viewed in a direction perpendicular to the axial direction.
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