JP2885355B2 - レーザメス装置及び接触型レーザプローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体等の生体組織の患
部にレーザ光を集中させて凝固・止血、蒸散・切開又は
加温等を行うレーザメス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人体等の生体組織の患部にレ
ーザ光のエネルギーを集中させ、この患部を焼き切って
手術を行うレーザメス装置が知られている。一般的に用
いられるレーザメス装置としては、炭酸ガスレーザメス
装置及びネオジウムレーザメス装置がある。

【０００３】前者の炭酸ガスレーザメス装置は、その発
振波長である10μｍ帯が生体組織に多く含まれている水
のＯＨ基による吸収が高い領域であることを利用した装
置である。この炭酸ガスレーザメス装置では、非接触型
レーザプローブを用いてレーザ光を直接生体組織に吸収
させ、生体組織自体を発熱、蒸散させて切開等を行う。

【０００４】後者のネオジウムレーザメス装置は、その
発振波長である１μｍ帯が、生体組織に対する吸収は低
くても、二酸化マンガン等による吸収が高い領域である
ことを利用した装置である。この装置では、レーザプロ
ーブとして接触型レーザプローブを用い、この接触型レ
ーザプローブの先端部表面全体にレーザ光を吸収するよ
うに二酸化マンガン等を被覆し、レーザプローブの先端
部自体を発熱させる（例えば、特開昭６３ー３１８９３
４号公報）。そして、レーザプローブ先端部を高温に加
熱した接触型レーザプローブで止血、切開を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
炭酸ガスレーザメス装置では、この装置によるレーザ光
の生体組織での吸収が高いため綺麗な切開面が得られる
が、逆にこのため吸収されたレーザ光のほとんどが組織
の蒸散に使われてしまい、組織の加温が不十分となる。
この結果、十分な厚さの凝固層が得られず、止血能力に
劣るという問題がある。

【０００６】さらに、非接触型であるため、術感がな
く、焦点距離を一定に保った均一な切開を行うのが難し
いという問題がある。

【０００７】一方、ネオジウムレーザメス装置では、接
触型レーザプローブ先端部の被覆膜での発熱を利用して
切開を行うことにより、適当な厚さの凝固層が形成され
て止血、切開を行うことができるが、前記接触型レーザ
プローブ先端部の被覆膜が熱剥離しやすく、剥離すると
プローブ表面の発熱状況が変化してしまう。これによ
り、このプローブを使用した切開時に切開性が変って術
感が変り、術者が切開速度等の操作を間違えることがあ
る。そして、操作を間違えると、生体組織を加熱し過
ぎ、厚すぎたり深すぎたりする不均一な凝固層を作って
しまう等の臨床上の問題がある。

【０００８】本発明は以上の問題点を考慮してなされた
もので、操作性に優れ、安全にかつ均一に生体組織を切
開することができ、しかも確実に止血できるレーザメス
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、プローブの先端部を患部に接触させな
がら基端部から導入したレーザ光を前記先端部から出射
させて前記患部の治療を行う接触型レーザプローブを有
するレーザメス装置であって、前記接触型レーザプロー
ブの少なくとも一部に該レーザプローブに導入されたレ
ーザ光を吸収するＯＨ基を内在させることにより、この
ＯＨ基によって前記レーザ光の一部を吸収させて該レー
ザプローブの温度を凝固・止血を含む治療が可能な温度
に昇温できるようにするとともに、残りのレーザ光を外
部に出射させて蒸散・切開を含む治療を行なえるように
したことを特徴とする。その場合、内在させるＯＨ基の
濃度を０．５〜１０ｐｐｍとすることが好ましい。ま
た、接触型レーザプローブとしては、その一部をＯＨ基
を内在させた材料で構成してもよい。また、先端部の表
面のみにＯＨ基を内在させてもよい。さらに、接触型レ
ーザプローブ先端部にＯＨ基を内在させた被膜を固着し
てもよい。

【００１０】前記レーザ光としては、1.5 〜15μｍ波長
のレーザ光を使用することが望ましい。具体的には、エ
ルビウムレーザ光、ホロビウムレーザ光又は炭酸ガスレ
ーザ光が使用できる。

【００１１】

【作用】前記構成の第１の発明により、レーザ光の一部
がＯＨ基に吸収されてレーザプローブを加温し、残りの
レーザ光は外部に出射される。そして、この接触型レー
ザプローブにより、生体組織を切開する際には、外部に
出射されたレーザ光によって生体組織が蒸散、切開さ
れ、切開された部分に加温されたレーザプローブが接触
して凝固層を形成し、止血を行う。ここで、通常の治療
に用いられるレーザ光を使用した場合、内在させるＯＨ
基の濃度を０．５〜１０ｐｐｍにすることにより、レー
ザプローブの加温と該プローブからのレーザ光の出射量
を適切にすることができる。

【００１２】また、接触型レーザプローブとして、先端
部分、先端部の表面等の一部分だけにＯＨ基を内在させ
た材料で構成することで、レーザプローブ先端を加温
し、効率的にレーザ光を出射させることができる。さら
に、レーザプローブ先端部にＯＨ基を内在させた被膜を
固着しても同様である。

【００１３】レーザ光としては、1.5 〜15μｍ波長がＯ
Ｈ基に吸収され、レーザプローブを加温して止血のため
の凝固層を形成できる。エルビウムレーザ光、ホロビウ
ムレーザ光又は炭酸ガスレーザ光も前記波長帯域に入っ
ている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００１５】図１２は本発明の一実施例にかかるレーザ
メス装置の全体構成を示す図、図１は本実施例のレーザ
メス装置に使用する接触型レーザプローブの構成を示す
側面図、図２は図１２のＡ部拡大断面図である。なお、
この実施例は、近年、炭酸ガスレーザと同様にＯＨ基で
の吸収が高い波長域（1.5 〜15μｍ）で発振するレーザ
として開発されたエルビウム・ヤグレーザやホロビウム
・ヤグレーザ等のうち、エルビウム・ヤグレーザを用い
た例である。

【００１６】図１２において、符号１０は接触型レーザ
プローブ、符号２０は端部接続金具、符号３０はレーザ
光伝送手段、符号４０はエルビウム・ヤグレーザ発振
器、符号５０はレーザ制御装置である。接触型レーザプ
ローブ１０は端部接続金具２０によってレーザ伝送手段
３０の一端に接続され、このレーザ光伝送手段３０の他
端にはコネクター３１が接続されており、このコネクタ
ー３１がレーザ発振器４０に設けられたソケット４１に
装着して接続できるようになっている。

【００１７】接触型レーザプローブ１０は、基端部（図
中の左端部）である光入射端１４から先端部であるプロ
ーブ先端１５に向けて順次縮径した円錐形状に形成され
た棒状体から構成され、基端側は光入射端１４から入射
したレーザ光を先端部に導光する導光部１１、先端側は
生体組織に接触させ、止血作用をしながら切開を行う処
置部１２となっている。

【００１８】前記接触型レーザプローブ１０を構成する
基材料としては、使用するレーザ光を透過し得る材料で
あれば可能である。なお、本実施例では波長2.94μｍで
発振するエルビウム・ヤグレーザを使用する。このた
め、前記基材料としては、このエルビウム・ヤグレーザ
光を透過し得る材料であればよく、本実施例では石英ガ
ラスを使用する。この他にも、カルコゲナイトガラス、
フッ化物ガラス（例えば、ＨＯＹＡ（株）製ＡＺＹＲＮ
系フッ化物ガラス）等のガラス材料や、フッ化カルシウ
ム、サファイア、ジンクセレン等の結晶材料を使用でき
る。なお、上記材料は、2.1 μｍで発振するホロビウム
・ヤグレーザに対しても使用できる。さらに、10.6μｍ
で発振する炭酸ガスレーザに対しては、カルコゲナイト
ガラス等のガラス材料やジンクセレン等の結晶材料を使
用できる。

【００１９】この接触型レーザプローブ１０の具体的な
寸法は、光入射端１４の外径Ｄ1 ＝２ｍｍ、処置部１２
の光入射端１６の外径Ｄ2 ＝0.8 ｍｍ、導光部１１の長
さＲ1 ＝１５ｍｍ、処置部１２の長さＲ2 ＝５ｍｍであ
る。

【００２０】処置部１２（図１参照）は、前記石英ガラ
スを基材料とし、この基材料にＯＨ基１３を１ｐｐｍ内
在させて構成されている。このＯＨ基１３を１ｐｐｍ内
在させた後の石英ガラスは、波長2.94μｍのレーザ光が
入射すると、このレーザ光が20ｍｍ進む間にそのエネル
ギーを20％吸収して熱に変換する特性を持つようにな
る。これにより、処置部１２が生体組織を凝固させて止
血するのに必要な温度である８０℃程度まで上昇する。

【００２１】また、処置部１２に内在するＯＨ基の濃度
を変え、それぞれの濃度の場合についてプローブ１０に
波長2.94μｍのエルビウム・ヤグレーザ光を入射させた
とき、処置部１２が加熱されて到達する温度及び処置部
１２から出射されるレーザ光の出射率を調べた結果は以
下の通りであった。なお、エルビウム・ヤグレーザ光と
しては、出力１００ｍＪ、１０ｐｐｓのパルス発振のレ
ーザ光を用いた。

【００２２】 ＯＨ基濃度(ppm) 0.1 0.5 0.8 1 8 10 15 30 出 射 率（％） 97 90 86 80 17 11 4 0 処置部温度（°Ｃ） 40 60 75 80 130 150 155 160 上記結果から、生体組織の止血が可能となる温度である
60°Ｃ以上に処置部１２の温度を維持するためには、Ｏ
Ｈ基濃度を少なくとも0.5ppm以上にする必要があり、一
方、ＯＨ基濃度を30ppm 以上にすると、処置部１２から
レーザ光が出射しなくなって出射レーザ光による切開が
できなくなるとともに、処置部１２が過度に加熱されて
破壊されるおそれが高くなることがわかる。このことか
ら、エルビウム・ヤグレーザを使用した本実施例におい
ては、処置部１２に内在させるＯＨ基濃度を0.5 〜30pp
m に設定すればよいことがわかる。

【００２３】上記接触型レーザプローブ１０の基端部に
は、結合用の雌コネクタ１７が固定されている。この雌
コネクタ１７は、全体をほぼ筒状に形成され、その先端
側（図中の右側）に接触型レーザプローブ１０の基端部
を嵌着して結合するための拡径断部１７１が設けられ、
基端側に後述の雄ねじ２１１が螺合される雌ねじ１７２
が設けられている。さらに、先端側に接触型レーザプロ
ーブ１０が嵌着され、基端側に雄ねじ２１１が螺合され
た状態でこれらの間に空間ができるように設定され、こ
の空間が接触型レーザプローブ１０の光入射端１４及び
後述の光ファイバ１８の光出射端１８４を冷却する冷却
室１７３となっている。この冷却室１７３は流体排出孔
１７４を介して外部と連通され、冷却室１７３内に流入
した冷却用流体ｆを外部に排出するようになっている。

【００２４】光ファイバ１８は、コア１８１の外側にク
ラッド１８２を形成し、さらにクラッド１８２を保護用
のジャケット１８３で被覆したもので、エルビウム・ヤ
グレーザ光を使用するためフッ化物ファイバを用いる。
この光ファイバ１８は、レーザ光伝送手段３０の外側部
材を構成するチューブ状の外管１９に収納され、その先
端部が端部固定金具２０によって固定されている。この
端部固定金具２０には光ファイバ１８側と接触型レーザ
プローブ１０とを結合するための雄コネクタ部２１が形
成されている。この雄コネクタ部２１には、前記雌コネ
クタ１７の雌ねじ１７２に螺合する雄ねじ２１１が設け
られている。また、光ファイバ１８の基端部はコネクタ
ー３１及びソケット４１を通じてエルビウム・ヤグレー
ザ発振器４０に接続され、該発振器４０から射出したエ
ルビウム・ヤグレーザ光を接触型プローブ１０に導くよ
うになっている。

【００２５】さらに、光ファイバ１８の外周面と外管１
９の内周面との間には隙間が形成され、この隙間が冷却
用流体（例えば、乾燥空気）ｆをレーザ発振装置側から
接触型レーザプローブ１０まで導入する流体通路１９１
となっている。冷却用流体ｆは流体通路１９１から端部
固定金具２０の流体通過用スリット２１２を通り、冷却
室１７３に流入して光ファイバ１８の光出射端１８４及
び接触型レーザプローブ１０の光入射端１４を冷却する
と共に光出射端１８４に汚れが付着するのを防止し、流
体排出孔１７４から外部に排出されるようになってい
る。この流体通路１９１はコネクター３１及びソケット
４１を通じて流体導入口４１ａに連通され、この流体導
入口４１ａを通じて図示しない流体源から流体が供給さ
れるようになっている。

【００２６】なお、エルビウム・ヤグレーザ発振器４０
は、レーザ制御装置５０によって制御されて波長2.94μ
ｍで発振するエルビウム・ヤグレーザ光を射出するもの
である。

【００２７】以上の構成により、エルビウム・ヤグレー
ザ発振器４０から光ファイバ１８を介して伝送され、そ
の光出射端１８４から出射したエルビウム・ヤグレーザ
光Ｌは、接触型レーザプローブ１０の光入射端１４から
入射し、このプローブ１０内で内部反射を繰り返して処
理部１２に達する。処理部１２に達したレーザ光の一部
はこの処理部１２を構成する基材料に内在するＯＨ基１
３によって吸収され、熱エネルギーに変換されてこの処
理部１２を８０℃程度まで加温する。残りのレーザ光は
処置部１２から周囲にほぼ均一に出射される。

【００２８】そして、接触型レーザプローブ１０の処置
部１２を処置すべき生体組織３０に接触させることで、
処置部１２から出射されたレーザ光Ｌが生体組織３０に
吸収され、この生体組織３０を蒸散して切開する。これ
と同時に、処置部１２は８０℃程度まで加温されている
ため、処置部１２が生体組織３０の切開した部分に接触
して凝固層を形成し、止血を行う。

【００２９】以上のように本実施例のレーザメス装置で
は、接触型レーザプローブ１０により接触型のメスとし
て使用するため、加温された処置部１２により生体組織
３０の切開した部分を止血するのに十分な厚さの凝固層
を形成でき、しかも術感があるため、均一に凝固層を形
成でき、確実に止血を行いながら切開することができる
ようになる。

【００３０】さらに、処置部１２は、基材料にＯＨ基１
３を１ｐｐｍ内在して構成され、処置部１２周囲からレ
ーザ光を出射させると共にこの処置部１２を８０℃程度
まで加温するようにしたので、術感が一定になり、術者
が切開速度等の操作を間違える等の臨床時の問題がなく
なり、操作性に優れ、安全にしかも均一な生体組織の止
血、切開を行うことができる。

【００３１】また、処置部１２内部の温度は８０℃程度
で済み、この処置部１２の異常加熱により熱破損するこ
ともなくなる。

【００３２】なお、前記実施例では、接触型レーザプロ
ーブ１０を図１に示す構成としたが、本発明はこれに限
らず、他の形状でもよい。即ち、接触型レーザプローブ
を、図３に示すように、導光部４１を円柱状に、処置部
４２を球面状に形成してもよい。また、図４のように、
導光部４３の基端側を円柱状に先端側を円錐状に形成
し、処置部４４を球面状に形成してもよい。また、図５
に示すように、導光部４５及び処置部４６をともに円柱
状に形成してもよい。さらに、これ以外にも、使用する
生体組織の位置に合せて適宜設定してよい。

【００３３】ＯＨ基１３を内在させる処置部１２の領域
も、内部全域でもよく、図６に示すように、処置部１２
付近の表面部近傍のみにＯＨ基１３を分散させ、内在さ
せるようにしてもよい。この処置部１２付近の表面部近
傍にＯＨ基１３を内在させる方法としては、前記基材料
の内部にＯＨ基１３を分散させる方法以外に、図７に示
すように、ＯＨ基１３を内在させた薄膜４９を蒸着、ス
パッタ、イオンプテーティング、ＣＶＤ法又はゾルゲル
法により、処置部１２付近の表面部に固着させる方法を
用いることができる。この変形例によれば、基材料とし
て比較的耐熱性に劣る材料を用いた場合にも、熱破損の
おそれを防止でき、さらに止血に必要な処理部１２表面
を重点的に加温できることから、高い効率でレーザ光を
処置部１２より出射させることができる。

【００３４】さらに、図８に示すように、レーザ光を透
過する材料としての導光部１１と、ＯＨ基１３を内在さ
せた基材料としての処置部１２とを融着等の方法で固着
させ、接触型レーザプローブ１０を構成することもでき
る。この場合も、止血に必要な処置部１２付近のみを加
温できることから、高い効率でレーザ光を処置部１２よ
り出射させることができる。

【００３５】また、図９は図８の変形例であり、図示す
るように処置部５０の基端部に導光部５１側へ大きく延
設されたはかま部５２を設け、広い範囲で加温するよう
にしてもよい。

【００３６】図１０、図１１は図６の変形例で、図１０
はこの変形例に係る接触型レーザプローブの先端部を示
す部分断面図、図１１は図１０のＩーＩ矢視断面図であ
る。図示するように、接触型レーザプローブ先端部の一
側面（一部分）にだけＯＨ基１３を内在させるようにし
てもよい。これにより、プローブ先端部の一側面だけが
加温され、生体組織３０の特定部分だけを重点的に凝固
させることができる。

【００３７】また、前記実施例では、処置部１２を基材
料にＯＨ基１３を１ｐｐｍ内在させて構成したが、この
ＯＨ基１３の内在量を増加させれば処置部１２の温度が
上昇し、凝固層は厚くなるので、使用目的に応じて適量
が選定される。即ち、止血のための温度は処置すべき生
体組織３０の位置によって異なり、その処置すべき位置
に応じて５０〜１００℃程度に適宜設定する。このため
に処置部１２に内在させるＯＨ基濃度を約0.5 〜10ppm
の範囲に設定すればよい。

【００３８】さらに、本実施例では、波長2.94μｍで発
振するエルビウム・ヤグレーザ光を使用したが、本発明
は、波長2.1 μｍのホロビウム・ヤグレーザ光や波長1
0.6μｍの炭酸ガスレーザ光、その他、波長1.5 〜15μ
ｍの他のレーザ光を用いることにより、前記実施例と同
様の作用、効果を奏することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明は、接触
型レーザプローブの少なくとも一部に該レーザプローブ
に導入されたレーザ光を吸収するＯＨ基を内在させるこ
とにより、このＯＨ基によって前記レーザ光の一部を吸
収させて該レーザプローブの温度を凝固・止血を含む治
療が可能な温度に昇温できるようにするとともに、残り
のレーザ光を外部に出射させて蒸散・切開を含む治療を
行なえるようにしたもので、これにより、接触による術
感があるため操作性に優れ、かつ、均一に凝固層を形成
できて確実に止血を行いながら切開することができるレ
ーザメスを得ているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のレーザメス装置に使用する接触型レ
ーザプローブの構成を示す側面図である。

【図２】図１のレーザプローブを光ファイバに結合した
状態を示す断面図である。

【図３】本実施例の変形例を示す側面図である。

【図４】本実施例の変形例を示す側面図である。

【図５】本実施例の変形例を示す側面図である。

【図６】本実施例の変形例を示す部分側面図である。

【図７】本実施例の変形例を示す部分断面図である。

【図８】本実施例の変形例を示す部分側面図である。

【図９】本実施例の変形例を示す部分側面図である。

【図１０】本実施例の変形例を示す部分側面図である。

【図１１】図１０のＩーＩ矢視断面図である。

【図１２】一実施例の全体構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…接触型レーザプローブ、１１…導光部、１２…処
置部、１３…ＯＨ基、１４…光入射端、１５…プローブ
先端、２０…端部固定金具、３０…レーザ光伝送手段、
４０…エルビウム・ヤグレーザ発振器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 研慥 京都府京都市伏見区東浜南町680 株式 会社モリタ製作所内 (72)発明者 小高 正樹 京都府京都市伏見区東浜南町680 株式 会社モリタ製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 17/36 350

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ先端部を患部に接触させながら
   基端部から導入したレーザ光を前記先端部から出射させ
   て前記患部の治療を行う接触型レーザプローブを有する
   レーザメス装置であって、 前記接触型レーザプローブの少なくとも一部に該レーザ
   プローブに導入されたレーザ光を吸収するＯＨ基を内在
   させることにより、このＯＨ基によって前記レーザ光の
   一部を吸収させて該レーザプローブの温度を凝固・止血
   を含む治療が可能な温度に昇温できるようにするととも
   に、残りのレーザ光を外部に出射させて蒸散・切開を含
   む治療を行えるようにしたことを特徴とするレーザメス
   装置。
2. 【請求項２】 前記接触型レーザプローブに内在させる
   ＯＨ基の濃度を０．５〜１０ｐｐｍにしたことを特徴と
   する請求項１記載のレーザメス装置。
3. 【請求項３】 前記接触型レーザプローブの少なくとも
   一部を、ＯＨ基を内在させた材料で構成したことを特徴
   とする請求項１記載のレーザメス装置。
4. 【請求項４】 前記接触型レーザプローブの先端部の表
   面にのみ、ＯＨ基を内在させたことを特徴とする請求項
   １記載のレーザメス装置。
5. 【請求項５】 前記接触型レーザプローブの先端部に、
   ＯＨ基を内在させた被膜を固着したことを特徴とする請
   求項１記載のレーザメス装置。
6. 【請求項６】 前記レーザ光として、波長１．５〜１５
   μｍのレーザ光を使用することを特徴とする請求項１な
   いし５のいずれかに記載のレーザメス装置。
7. 【請求項７】 前記レーザ光として、エルビウムレーザ
   光、ホロビウムレーザ光又は炭酸ガスレーザ光のいずれ
   かを使用することを特徴とする請求項１ないし５のいず
   れかに記載のレーザメス装置。
8. 【請求項８】 プローブ先端部を患部に接触させながら
   基端部から導入したレーザ光を前記先端部から出射させ
   て前記患部の治療を行う接触型レーザプローブであっ
   て、 前記プローブの少なくとも一部に該プローブに導入され
   たレーザ光を吸収するＯＨ基を内在させることにより、
   このＯＨ基によって前記レーザ光の一部を吸収させて該
   プローブの温度を凝固・止血を含む治療が可能な温度に
   昇温できるようにするとともに、残りのレーザ光を外部
   に出射させて蒸散・切開を含む治療を行 えるようにした
   ことを特徴とする接触型レーザプローブ。
9. 【請求項９】 前記プローブ基端部には、レーザ光源か
   らのレーザ光を伝送するレーザ光伝送手段に該プローブ
   基端部を着脱自在に接続する接続手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項８記載の接触型レーザプロー
   ブ。