JP3046316B2 - レーザ光の照射装置 - Google Patents
レーザ光の照射装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光の照射装置、たとえば人体などの
動物組織に対してレーザ光を照射してその組織の切開、
蒸散または温熱治療等を行う場合や、生体組織の狭隘路
たとえば人体の血管内のコレステロールに起因する狭窄
部を拡大させる場合などに用いるレーザ光の照射装置に
関する。
動物組織に対してレーザ光を照射してその組織の切開、
蒸散または温熱治療等を行う場合や、生体組織の狭隘路
たとえば人体の血管内のコレステロールに起因する狭窄
部を拡大させる場合などに用いるレーザ光の照射装置に
関する。
レーザ光の照射によって、動物の切開等を行うこと
は、止血性に優れるため、近年、汎用されている。
は、止血性に優れるため、近年、汎用されている。
この場合、古くは光ファイバーの先端からレーザ光を
出射することが行われていたが、部材の損傷が激しいな
どの理由によって、最近では、レーザ光を光ファイバー
に伝達した後、その先端前方に配置した人体または動物
の組織（以下単に組織という）に対して接触するまたは
接触させない出射プローブにレーザ光を入光させ、プロ
ーブを組織に接触させながら、プローブの表面からレー
ザ光を出射させ、組織にレーザ光を照射するコンタクト
プローブを用いることが行われている。
出射することが行われていたが、部材の損傷が激しいな
どの理由によって、最近では、レーザ光を光ファイバー
に伝達した後、その先端前方に配置した人体または動物
の組織（以下単に組織という）に対して接触するまたは
接触させない出射プローブにレーザ光を入光させ、プロ
ーブを組織に接触させながら、プローブの表面からレー
ザ光を出射させ、組織にレーザ光を照射するコンタクト
プローブを用いることが行われている。
本発明者は、種々のコンタクト（接触式）プローブを
開発し、広範囲で汎用されている。コンタクトプローブ
を用いると、プローブからの出射レーザ光量を均一に調
節する限り、組織に対して入射されるレーザ光量は常に
一定となる利点と、手術者にとって目的とする照射位置
を容易に設定できる利点があるので、現在では主流とな
っている。
開発し、広範囲で汎用されている。コンタクトプローブ
を用いると、プローブからの出射レーザ光量を均一に調
節する限り、組織に対して入射されるレーザ光量は常に
一定となる利点と、手術者にとって目的とする照射位置
を容易に設定できる利点があるので、現在では主流とな
っている。
かかるコンタクトプローブを用いる場合、従来、その
プローブの背面（入射面）と離間して光ファイバーの先
端を位置させている。
プローブの背面（入射面）と離間して光ファイバーの先
端を位置させている。
しかるに、光ファイバーの先端とコンタクトプローブ
の背面とが離間していると、手術に伴うたとえば組織片
や血液の飛び散りによる光ファイバー先端の汚染が見ら
れ、また手術室内の塵挨が前記離間空間内に侵入し、同
様に光ファイバー先端を汚染することがある。
の背面とが離間していると、手術に伴うたとえば組織片
や血液の飛び散りによる光ファイバー先端の汚染が見ら
れ、また手術室内の塵挨が前記離間空間内に侵入し、同
様に光ファイバー先端を汚染することがある。
この汚染が生じると、光ファイバー先端からのレーザ
光の透過率が変化してしまい、手術中にまたは手術の都
度、プローブ先端から最適なレーザ光の出力をもって出
射するように、レーザ光の発生装置側で発生出力を較正
する必要があり、迅速な手術を妨げていた。また、汚染
があると、光ファイバーの先端の劣化が生じる。さら
に、プローブに対して光ファイバーを離間した状態で保
持させるために、連結金具が必要となり、この連結金具
を配設することにより、照射装置の先端部のフレキシブ
ル化を妨げていた。
光の透過率が変化してしまい、手術中にまたは手術の都
度、プローブ先端から最適なレーザ光の出力をもって出
射するように、レーザ光の発生装置側で発生出力を較正
する必要があり、迅速な手術を妨げていた。また、汚染
があると、光ファイバーの先端の劣化が生じる。さら
に、プローブに対して光ファイバーを離間した状態で保
持させるために、連結金具が必要となり、この連結金具
を配設することにより、照射装置の先端部のフレキシブ
ル化を妨げていた。
一方、後の第８図に示すように、単一のプローブを用
いる限り、対象の照射組織に対する温度分布が一様でな
く、一部のみが集中的に照射される傾向があり、ある面
積範囲に対して一部十分に照射されない個所が生じ効果
的でない。
いる限り、対象の照射組織に対する温度分布が一様でな
く、一部のみが集中的に照射される傾向があり、ある面
積範囲に対して一部十分に照射されない個所が生じ効果
的でない。
したがって、本発明の第１の課題は、対象組織のある
面積範囲内に対して一様に均一なレーザ光の照射を行う
ようにすることにある。
面積範囲内に対して一様に均一なレーザ光の照射を行う
ようにすることにある。
第２の課題は、光ファイバー先端の汚染がなく、しか
も照射装置先端部のフレキシブル化を可能とすることに
ある。
も照射装置先端部のフレキシブル化を可能とすることに
ある。
上記課題を解決した本発明の請求項１記載の発明は、
一つのレーザ光の透過体と、この透過体に対してレーザ
光を入射する複数の光ファイバーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、 前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前記中
心軸に平行的に配設され、 かつ、これらの光ファイバーの先端が前記透過体の後
面に接触され、光ファイバーの先端部周囲と透過体後面
の光ファイバー先端の接触面を除く部分とが光学的接合
材により接合されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
一つのレーザ光の透過体と、この透過体に対してレーザ
光を入射する複数の光ファイバーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、 前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前記中
心軸に平行的に配設され、 かつ、これらの光ファイバーの先端が前記透過体の後
面に接触され、光ファイバーの先端部周囲と透過体後面
の光ファイバー先端の接触面を除く部分とが光学的接合
材により接合されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
請求項２記載の発明は、一つのレーザ光の透過体と、
この透過体に対してレーザ光を入射する複数の光ファイ
バーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前
記中心軸に平行的に配設され、前記透孔を介して透過体
の挿入用可撓性ガイド線または温度検出導線が押通され
ており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
この透過体に対してレーザ光を入射する複数の光ファイ
バーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前
記中心軸に平行的に配設され、前記透孔を介して透過体
の挿入用可撓性ガイド線または温度検出導線が押通され
ており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
請求項３記載の発明は、一つのレーザ光の透過体と、
この透過体に対してレーザ光を入射する複数の光ファイ
バーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前
記中心軸に平行的に配設され、かつ透孔面にレーザ光の
反射層が形成されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
この透過体に対してレーザ光を入射する複数の光ファイ
バーとを備え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を
有し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前
記中心軸に平行的に配設され、かつ透孔面にレーザ光の
反射層が形成されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全
体に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置である。
ここにおいて、レーザ光としては、Nd:YAGレーザ光を
用いるのが好適であるが、他のアルゴンレーザ光などに
よってもよい。
用いるのが好適であるが、他のアルゴンレーザ光などに
よってもよい。
本発明に従って、一つのプローブに対して複数の光フ
ァイバーを設けると、後述のように、プローブから出射
するレーザ光のエネルギー分布をフラット化することが
可能となる。また、プローブの後面に光ファイバーの先
端を接触させ、光ファイバーの先端部周囲とプローブ後
面の光ファイバー先端の接触面を除く部分とを光学的接
合材により接合させると、光ファイバー先端から出射し
たレーザ光は直接的にプローブ中に入射し、逆に光学的
接合材中をレーザ光が透過することがほとんどなくな
り、もって接合材として耐熱性の低いもので足りる。
ァイバーを設けると、後述のように、プローブから出射
するレーザ光のエネルギー分布をフラット化することが
可能となる。また、プローブの後面に光ファイバーの先
端を接触させ、光ファイバーの先端部周囲とプローブ後
面の光ファイバー先端の接触面を除く部分とを光学的接
合材により接合させると、光ファイバー先端から出射し
たレーザ光は直接的にプローブ中に入射し、逆に光学的
接合材中をレーザ光が透過することがほとんどなくな
り、もって接合材として耐熱性の低いもので足りる。
プローブの中心部に貫通する透孔を形成し、プローブ
の後面に対応して複数の光ファイバーを平行的に配設さ
せると、その透孔を介してプローブの挿入用可撓性ガイ
ド線を押通させることができ、狭隘な管腔内や血管内に
プローブを挿入する際に有効である。この場合、透孔を
介して現組織温度を検出するための温度検出導線も押通
させることができる。
の後面に対応して複数の光ファイバーを平行的に配設さ
せると、その透孔を介してプローブの挿入用可撓性ガイ
ド線を押通させることができ、狭隘な管腔内や血管内に
プローブを挿入する際に有効である。この場合、透孔を
介して現組織温度を検出するための温度検出導線も押通
させることができる。
低出力での照射の場合、プローブとして、レーザ光を
散乱させる散乱性粉を含有しかつレーザ光が透過可能な
プラスチック材料からなるものを用いることができる。
散乱させる散乱性粉を含有しかつレーザ光が透過可能な
プラスチック材料からなるものを用いることができる。
また、本発明に係る光学的接合材としては、レーザ光
が透過可能なプラスチック材料を採用することができ、
当該プラスチック材料を溶融させながらプローブと光フ
ァイバー先端とを容易に接合できるし、かつ金属製連結
金具を用いる場合より材料費としても安価となる。しか
も、金属製連結金具が不要となることから、プローブよ
り基端側の全ての部材をプラスチックにより構成できる
ので、装置全体としてフレキシブルとなる。
が透過可能なプラスチック材料を採用することができ、
当該プラスチック材料を溶融させながらプローブと光フ
ァイバー先端とを容易に接合できるし、かつ金属製連結
金具を用いる場合より材料費としても安価となる。しか
も、金属製連結金具が不要となることから、プローブよ
り基端側の全ての部材をプラスチックにより構成できる
ので、装置全体としてフレキシブルとなる。
一方、プローブ全体から均一に対象組織に対してレー
ザ光を照射したい場合、プローブ表面に、レーザ光の吸
収性粉と、前記プローブより屈折率が高い光散乱粉とを
有し、レーザ光の透過材料をバインダーとした表面層を
形成すると、この表面層においてレーザ光が散乱するの
で、均一照射が可能となる。
ザ光を照射したい場合、プローブ表面に、レーザ光の吸
収性粉と、前記プローブより屈折率が高い光散乱粉とを
有し、レーザ光の透過材料をバインダーとした表面層を
形成すると、この表面層においてレーザ光が散乱するの
で、均一照射が可能となる。
同様な目的をもって、プローブ表面に、多数の光散乱
性粉が完全に溶融して均一な層を形成せず、粉形状を実
質的に保持した状態で層状をなした表面層を形成するこ
ともできる。この場合、レーザ光はプローブ表面からの
出射の際、光散乱性粉に入射する際、光散乱性粉から出
射する際などにおいて散乱を繰り返しながら組織に照射
される。これに対して、もし光散乱性粉が完全に溶融し
均一な層となった場合には、光散乱性粉への入射および
出射の際における屈折がなく散乱効果はない。
性粉が完全に溶融して均一な層を形成せず、粉形状を実
質的に保持した状態で層状をなした表面層を形成するこ
ともできる。この場合、レーザ光はプローブ表面からの
出射の際、光散乱性粉に入射する際、光散乱性粉から出
射する際などにおいて散乱を繰り返しながら組織に照射
される。これに対して、もし光散乱性粉が完全に溶融し
均一な層となった場合には、光散乱性粉への入射および
出射の際における屈折がなく散乱効果はない。
本発明では、プローブと光ファイバー先端部とを光学
的接合材により接合しているので、光ファイバー先端が
汚染されることはなく、出力調整のための較正が不要と
なり、取扱性が良好となる。また、光ファイバー先端部
の劣化がなくなり、寿命が長くなる。さらに、プローブ
と光ファイバー先端とを離間状態に保持する連結金具が
不要となり、それに代わって、たとえばプラスチック製
の光学的接合材により接合するから、プローブ先端部の
フレキシブル化が可能となる。
的接合材により接合しているので、光ファイバー先端が
汚染されることはなく、出力調整のための較正が不要と
なり、取扱性が良好となる。また、光ファイバー先端部
の劣化がなくなり、寿命が長くなる。さらに、プローブ
と光ファイバー先端とを離間状態に保持する連結金具が
不要となり、それに代わって、たとえばプラスチック製
の光学的接合材により接合するから、プローブ先端部の
フレキシブル化が可能となる。
以下本発明を種々の具体例を挙げてさらに詳説する。
第１図および第２図は主にアンジオプラスティーに用
いられる第１実施例を示したもので、１はセラミックな
どからなるプローブで、先端周囲にアール部が形成さ
れ、血管BV内に挿入し押し進めるとき血管BV内壁に対す
る抵抗を少なくするようにしてある。２は可撓性材料た
とえば４弗化エチレン樹脂などのプラスチックからなる
本体管で、プローブ１に嵌合連結されている。
いられる第１実施例を示したもので、１はセラミックな
どからなるプローブで、先端周囲にアール部が形成さ
れ、血管BV内に挿入し押し進めるとき血管BV内壁に対す
る抵抗を少なくするようにしてある。２は可撓性材料た
とえば４弗化エチレン樹脂などのプラスチックからなる
本体管で、プローブ１に嵌合連結されている。
本体管２の内部には、図示しないレーザ光発生器と光
学的に接続された光ファイバー４が平行に複数本、図示
の例では４本、その露出したコア4a（露出させることは
必須ではない）をプローブ１の背面（レーザ光の入射
面）に近接させた状態で、プローブ１および本体管２の
中心軸周りに設けられている。各光ファイバー4,4…は
本体管２の基部の導入乱2aから導入され、コア4aをプロ
ーブ１の後面に接触させた状態で、接合材３によりプロ
ーブ１および本体管２に保持させている。接合材３によ
る接合に際しては、接合材３を予め溶融させ、プローブ
１の背面に光ファイバー４の先端を接触させた状態で光
ファイバー４先端部周囲とプローブ１の背面とに跨がっ
て接合材３を塗布することにより接合できる。一方、プ
ローブ１の中心には、貫通する透孔1Aが形成されてお
り、この透孔1Aは接合材３の内部透孔に連通している。
また、本体管２の後部を突き破って、導管５が設けら
れ、その導管５の先端は接合材内に挿嵌されている。導
管５内には柔軟なガイドワイヤー６が挿通され、さらに
ガイドワイヤー６は、接合材３の内部を通り、プローブ
１の透孔1Aを通って、前方に突出している。ガイドワイ
ヤー６の基部側は４弗化エチレン樹脂などのプラスチッ
ク被覆７により被覆され、先端部は緩く先細となり、先
端は球形とされ、先端部全体が金メッキ８されている。
９は今対象とするアンジオプラスティー用ではなく、温
熱療法などの場合において設けられる熱電対導線で、装
置内部を押通される。
学的に接続された光ファイバー４が平行に複数本、図示
の例では４本、その露出したコア4a（露出させることは
必須ではない）をプローブ１の背面（レーザ光の入射
面）に近接させた状態で、プローブ１および本体管２の
中心軸周りに設けられている。各光ファイバー4,4…は
本体管２の基部の導入乱2aから導入され、コア4aをプロ
ーブ１の後面に接触させた状態で、接合材３によりプロ
ーブ１および本体管２に保持させている。接合材３によ
る接合に際しては、接合材３を予め溶融させ、プローブ
１の背面に光ファイバー４の先端を接触させた状態で光
ファイバー４先端部周囲とプローブ１の背面とに跨がっ
て接合材３を塗布することにより接合できる。一方、プ
ローブ１の中心には、貫通する透孔1Aが形成されてお
り、この透孔1Aは接合材３の内部透孔に連通している。
また、本体管２の後部を突き破って、導管５が設けら
れ、その導管５の先端は接合材内に挿嵌されている。導
管５内には柔軟なガイドワイヤー６が挿通され、さらに
ガイドワイヤー６は、接合材３の内部を通り、プローブ
１の透孔1Aを通って、前方に突出している。ガイドワイ
ヤー６の基部側は４弗化エチレン樹脂などのプラスチッ
ク被覆７により被覆され、先端部は緩く先細となり、先
端は球形とされ、先端部全体が金メッキ８されている。
９は今対象とするアンジオプラスティー用ではなく、温
熱療法などの場合において設けられる熱電対導線で、装
置内部を押通される。
このように構成されたレーザ光照射装置においては、
レーザ光の発生装置からのレーザ光は、各光ファイバー
４を通ってその先端に到り、その先端から直接的にプロ
ーブ１に入射された後、プローブ１内を伝わってその表
面から対象組織に対して出射する。
レーザ光の発生装置からのレーザ光は、各光ファイバー
４を通ってその先端に到り、その先端から直接的にプロ
ーブ１に入射された後、プローブ１内を伝わってその表
面から対象組織に対して出射する。
また、手術に対しては、まず体外で、ガイドワイヤー
６を装置内部に貫通させる。次いで、ガイドワイヤー６
を対象の血管BV内に挿入する。その際、ガイドワイヤー
６の先端を焼灼対象の狭窄部ｍより前方まで挿入する。
６を装置内部に貫通させる。次いで、ガイドワイヤー６
を対象の血管BV内に挿入する。その際、ガイドワイヤー
６の先端を焼灼対象の狭窄部ｍより前方まで挿入する。
その後、装置をガイドワイヤー６をガイドとしながら
血管BV内に挿入し、プローブ１の前面が狭窄部ｍに近接
した位置で停止する。この状態でレーザ光を各光ファイ
バー4,4…に導入し、その先端からレーザ光を出射し、
プローブ１の背面から入射させ、プローブ１の内部を透
過させ、主にプローブ１の前面からレーザ光を出射さ
せ、狭窄部ｍにレーザ光を照射する。
血管BV内に挿入し、プローブ１の前面が狭窄部ｍに近接
した位置で停止する。この状態でレーザ光を各光ファイ
バー4,4…に導入し、その先端からレーザ光を出射し、
プローブ１の背面から入射させ、プローブ１の内部を透
過させ、主にプローブ１の前面からレーザ光を出射さ
せ、狭窄部ｍにレーザ光を照射する。
レーザ光の照射により、狭窄部ｍは焼灼され、血管内
が開口される。かかる開口に際して、必要により、第４
図に示すように、焼灼後において、バルーン10により外
部から与えるエアまたは液体圧により圧壊することを併
用できる。
が開口される。かかる開口に際して、必要により、第４
図に示すように、焼灼後において、バルーン10により外
部から与えるエアまたは液体圧により圧壊することを併
用できる。
第１図のように、本実施例では、プローブ１の周辺部
からレーザ光が出射されるので、血管BVの内壁の狭窄部
ｍに対して効果的に照射され、小さいレーザ光パワーに
よっても焼灼が可能である。
からレーザ光が出射されるので、血管BVの内壁の狭窄部
ｍに対して効果的に照射され、小さいレーザ光パワーに
よっても焼灼が可能である。
レーザ光の照射に伴って、ガイドワイヤー６の突出部
分にレーザ光が照射されるが、その先端部表面は金メッ
キ８により被覆されているので、損傷が防止される。
分にレーザ光が照射されるが、その先端部表面は金メッ
キ８により被覆されているので、損傷が防止される。
レーザ光の中心部への照射を避ける場合、第３図のよ
うに、透孔1Aの内面に薄い金属管からなる反射スリーブ
11を設け、その外面にレーザ光の反射層たとえば金メッ
キ層を形成しておくことにより、レーザ光を金メッキ層
で反射させ、レーザ光の中心方向への照射量を少なくで
きる。
うに、透孔1Aの内面に薄い金属管からなる反射スリーブ
11を設け、その外面にレーザ光の反射層たとえば金メッ
キ層を形成しておくことにより、レーザ光を金メッキ層
で反射させ、レーザ光の中心方向への照射量を少なくで
きる。
なお、第３図の例では、光ファイバー４の基部側は適
宜のプラスチック材料からなる保持部材12により保持
し、また先端部は金属製ホルダー13により保持し、光フ
ァイバー４の先端部のみ光学的接合材３により接合した
ものである。また、同図に示されているように、光ファ
イバー４の先端はプローブ１の後面と離間して接合して
もよい。この場合には、光ファイバー４の先端から出射
したレーザ光は、一旦接合材３中に入射され、この接合
材３を通った後、プローブ１に入射される。
宜のプラスチック材料からなる保持部材12により保持
し、また先端部は金属製ホルダー13により保持し、光フ
ァイバー４の先端部のみ光学的接合材３により接合した
ものである。また、同図に示されているように、光ファ
イバー４の先端はプローブ１の後面と離間して接合して
もよい。この場合には、光ファイバー４の先端から出射
したレーザ光は、一旦接合材３中に入射され、この接合
材３を通った後、プローブ１に入射される。
本発明に係る光学的接合材としては、レーザ光が透過
可能な材料であれば、限定されるものではないが、接合
または接着性の点、および可携性の点からプラスチック
材料を一般的に用いるのが好適である。この光学的接合
材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂あるいは公知の紫外線硬
化剤樹脂などを挙げることができるが、セラミック材
料、たとえば低融点ガラスなども用いることができる。
可能な材料であれば、限定されるものではないが、接合
または接着性の点、および可携性の点からプラスチック
材料を一般的に用いるのが好適である。この光学的接合
材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂あるいは公知の紫外線硬
化剤樹脂などを挙げることができるが、セラミック材
料、たとえば低融点ガラスなども用いることができる。
上記第１図および第３図に示した装置は、温熱療法に
も有効に適用できる。すなわち、第５図のように、透孔
1Aを介して先端に熱電対9aを有する温度検出導線９を癌
組織Ｍ中に穿刺し、かつプローブ１をその組織Ｍ表面に
接触させた状態で、各光ファイバー4,4…からプローブ
１を介して組織Ｍに対して低いレーザ光量をもって照射
する。その際、組織温度が約42〜44℃になるように照射
レーザ光量をコントロールする。
も有効に適用できる。すなわち、第５図のように、透孔
1Aを介して先端に熱電対9aを有する温度検出導線９を癌
組織Ｍ中に穿刺し、かつプローブ１をその組織Ｍ表面に
接触させた状態で、各光ファイバー4,4…からプローブ
１を介して組織Ｍに対して低いレーザ光量をもって照射
する。その際、組織温度が約42〜44℃になるように照射
レーザ光量をコントロールする。
このように、プローブ１の周辺部からレーザ光を組織
Ｍに照射すると、第６図および第７図の温度分布から明
らかなように、単一の光ファイバーとプローブＰとを同
一軸心に配置し、そのプローブＰから出射する、第８図
の従来例におけるレーザ光の温度分布と比較して、広い
範囲にわたって均一な温度にコントロールできる。
Ｍに照射すると、第６図および第７図の温度分布から明
らかなように、単一の光ファイバーとプローブＰとを同
一軸心に配置し、そのプローブＰから出射する、第８図
の従来例におけるレーザ光の温度分布と比較して、広い
範囲にわたって均一な温度にコントロールできる。
第５図例において、透孔1Aが形成されなくともよい
が、透孔1Aを形成しかつプローブ１の後方に複数の光フ
ァイバー４を設けた場合、各光ファイバー４から入射さ
れたレーザ光の一部が透孔1A面に達し、そこでレーザ光
の一部が屈折透過するが、他の残部は反射し、先端に向
かうようになるので、透孔1Aを有しない場合に比較し
て、よりプローブ１の前面の周辺から出射する割合が多
くなり、より温度分布の均一化に寄与する。
が、透孔1Aを形成しかつプローブ１の後方に複数の光フ
ァイバー４を設けた場合、各光ファイバー４から入射さ
れたレーザ光の一部が透孔1A面に達し、そこでレーザ光
の一部が屈折透過するが、他の残部は反射し、先端に向
かうようになるので、透孔1Aを有しない場合に比較し
て、よりプローブ１の前面の周辺から出射する割合が多
くなり、より温度分布の均一化に寄与する。
他方、プローブとしては、通常は、セラミック材料、
たとえば石英、サファイア、シリカなどからなるものを
用いるが、低出力での照射の場合、かつプローブ表面全
体からレーザ光を出射させる場合には、レーザ光を散乱
させる散乱性粉を含有し、かつレーザ光が透過可能なプ
ラスチック材料からなるものも用いることができる。
たとえば石英、サファイア、シリカなどからなるものを
用いるが、低出力での照射の場合、かつプローブ表面全
体からレーザ光を出射させる場合には、レーザ光を散乱
させる散乱性粉を含有し、かつレーザ光が透過可能なプ
ラスチック材料からなるものも用いることができる。
このプラスチック材料としては、前記接合材と同様の
ものを用いることができ、その例として、シリコン樹
脂、アクリル樹脂（特にメチルメタアクリレート樹
脂）、カーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ウレタン樹脂またはポリエステル樹脂などの合
成樹脂、特に好ましくは熱可塑性合成樹脂を挙げること
ができる。また、散乱性粉としては、レーザ光を散乱さ
せるものであるため、前記のプラスチック材料よりレー
ザ光の屈折率が高い材料が用いられ、この例として人工
または天然を問わず、ダイヤモンド、サファイア、石英
系材料、単結晶酸化ジルコニュウム、透光性耐熱プラス
チック（もちろん前記プラスチック材料とは別種のも
の）、レーザ光反射性金属（たとえば金やアルミニウム
など）あるいはこれらの粉の表面を前記のレーザ光反射
性金属により被覆した複合材料の粉体を挙げることがで
きる。
ものを用いることができ、その例として、シリコン樹
脂、アクリル樹脂（特にメチルメタアクリレート樹
脂）、カーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ウレタン樹脂またはポリエステル樹脂などの合
成樹脂、特に好ましくは熱可塑性合成樹脂を挙げること
ができる。また、散乱性粉としては、レーザ光を散乱さ
せるものであるため、前記のプラスチック材料よりレー
ザ光の屈折率が高い材料が用いられ、この例として人工
または天然を問わず、ダイヤモンド、サファイア、石英
系材料、単結晶酸化ジルコニュウム、透光性耐熱プラス
チック（もちろん前記プラスチック材料とは別種のも
の）、レーザ光反射性金属（たとえば金やアルミニウム
など）あるいはこれらの粉の表面を前記のレーザ光反射
性金属により被覆した複合材料の粉体を挙げることがで
きる。
なお、必要により、散乱性粉とともに、レーザ光の吸
収性粉、たとえばカーボン、グラファイト、酸化鉄、酸
化マンガンなどを混入させて、プローブ中を散乱しなが
ら出射する際、レーザ光をこの吸収性粉に衝突させ熱エ
ネルギーに変換させ、加熱効果を高めることができる。
収性粉、たとえばカーボン、グラファイト、酸化鉄、酸
化マンガンなどを混入させて、プローブ中を散乱しなが
ら出射する際、レーザ光をこの吸収性粉に衝突させ熱エ
ネルギーに変換させ、加熱効果を高めることができる。
上記プラスチックプローブは、たとえば前記の散乱性
粉をプラスチック材料溶融状態で分散させ、所望の形状
に成形することで得ることができる。
粉をプラスチック材料溶融状態で分散させ、所望の形状
に成形することで得ることができる。
かかる例におけるレーザ光の照射装置においては、プ
ローブ内に入射したレーザ光は、プローブ外表面から出
射する過程で、散乱性粉に当たり屈折を繰り返す。した
がって、プローブの外表面からほぼ均一に組織に向かっ
て出射するようになる。
ローブ内に入射したレーザ光は、プローブ外表面から出
射する過程で、散乱性粉に当たり屈折を繰り返す。した
がって、プローブの外表面からほぼ均一に組織に向かっ
て出射するようになる。
本発明において、場合により、前記各種プローブ表面
に以下のような散乱効果を高めるための表面層を形成し
てもよい。
に以下のような散乱効果を高めるための表面層を形成し
てもよい。
すなわち、プローブの表面に、そのプローブ材質、つ
まり当該セラミックまたはプラスチック材質より屈折率
が高いサファイヤ、シリカまたはアルミナ等の光散乱
粉、ならびに前述のようにプローブ中に混入させること
も可能なカーボン等のレーザ光の吸収性粉を含有し、か
つ造膜のためのバインダーにより表面層を形成するもの
である。
まり当該セラミックまたはプラスチック材質より屈折率
が高いサファイヤ、シリカまたはアルミナ等の光散乱
粉、ならびに前述のようにプローブ中に混入させること
も可能なカーボン等のレーザ光の吸収性粉を含有し、か
つ造膜のためのバインダーにより表面層を形成するもの
である。
かかる光散乱粉によりレーザ光の散乱を行わせ、また
レーザ光を吸収性粉に当てることによって当たった大部
分のレーザ光のエネルギーを光吸収性粉によって熱エネ
ルギーに変換させるものである。
レーザ光を吸収性粉に当てることによって当たった大部
分のレーザ光のエネルギーを光吸収性粉によって熱エネ
ルギーに変換させるものである。
これによって、組織の蒸散割合が多くなり、プローブ
ヘのレーザ光の入射エネルギーが小さくとも、切開を容
易に行うことができる。したがって、プローブを高速に
動かしても切開が可能となり、手術を迅速に行うことが
できる。さらに、プローブヘ与える入射パワーを小さく
できることは、安価かつ小型のレーザ光発生装置によっ
て手術を行うことを可能ならしめる。
ヘのレーザ光の入射エネルギーが小さくとも、切開を容
易に行うことができる。したがって、プローブを高速に
動かしても切開が可能となり、手術を迅速に行うことが
できる。さらに、プローブヘ与える入射パワーを小さく
できることは、安価かつ小型のレーザ光発生装置によっ
て手術を行うことを可能ならしめる。
一方、表面層を形成するに当たり、前述の吸収性粉と
光散乱粉とを液に分散させ、プローブの表面にたとえば
塗布したとしても、液が蒸発した後は、両粉がプローブ
の表面に物理的に吸着力で単に付着しているのみである
ため、表面層を有するプローブが組織と接触したり、他
の物体に当たったときは、表面層の破損が容易に生じて
しまう。
光散乱粉とを液に分散させ、プローブの表面にたとえば
塗布したとしても、液が蒸発した後は、両粉がプローブ
の表面に物理的に吸着力で単に付着しているのみである
ため、表面層を有するプローブが組織と接触したり、他
の物体に当たったときは、表面層の破損が容易に生じて
しまう。
そこで、吸収性粉と光散乱粉とを透過部材の表面に対
して結合させるバインダーを設けると、表面層の付着性
を高めることができる。この場合、バインダーとしては
プラスチック粉や石英などのセラミック粉等の光の透過
性粉を用いるのが好ましい。造膜に際しては、バインダ
ーとしてのプラスチック粉を溶融するか、プローブの融
点より高いセラミック粉を用いる場合にはプローブ表面
を溶融することで可能である。
して結合させるバインダーを設けると、表面層の付着性
を高めることができる。この場合、バインダーとしては
プラスチック粉や石英などのセラミック粉等の光の透過
性粉を用いるのが好ましい。造膜に際しては、バインダ
ーとしてのプラスチック粉を溶融するか、プローブの融
点より高いセラミック粉を用いる場合にはプローブ表面
を溶融することで可能である。
表面層の他の例として、多数の光散乱性粉が完全に溶
融して均一な層を形成せず、粉形状を実質的に保持した
状態で層状をなした表面層を形成することもできる。こ
の表面層を形成する方法としては、揮発性液たとえばア
ルコール液中に光散乱性粉を分散させ、プローブをその
液に浸漬した後、液から引き上げて、プローブを光散乱
性粉の溶融温度近傍まで加熱させ、光散乱性粉の一部を
溶融させ、この溶融により光散乱性粉をプローブ表面に
付着させることにより表面層を形成できる。
融して均一な層を形成せず、粉形状を実質的に保持した
状態で層状をなした表面層を形成することもできる。こ
の表面層を形成する方法としては、揮発性液たとえばア
ルコール液中に光散乱性粉を分散させ、プローブをその
液に浸漬した後、液から引き上げて、プローブを光散乱
性粉の溶融温度近傍まで加熱させ、光散乱性粉の一部を
溶融させ、この溶融により光散乱性粉をプローブ表面に
付着させることにより表面層を形成できる。
さらに、プローブ表面に凹凸を形成する、またはこの
凹凸表面に対して前記表面層を形成することも、その凹
凸部分でレーザ光が散乱するので、レーザ光の均一照射
により効果的である。
凹凸表面に対して前記表面層を形成することも、その凹
凸部分でレーザ光が散乱するので、レーザ光の均一照射
により効果的である。
以上の通り、本発明によれば、光ファイバー先端部の
汚染を防止でき、かつフレキシブル化が可能となる。
汚染を防止でき、かつフレキシブル化が可能となる。
第１図は本発明に係る第１の実施例の照射装置の要部縦
断面図、第２図はそのII-II線矢視図、第３図はその変
形例の縦断面図、第４図は血管内への照射装置の挿入状
態概要図、第５図は他の例の照射装置を用いて癌組織に
対して局所温熱療法を行っている状態の縦断面図、第６
図はその温度分布の説明図、第７図はその温度分布の平
面図、第８図は従来例の温度分布図である。 １……プローブ（透過体）、1A……透孔、３……光学的
接合材、４……光ファイバー（レーザ光の伝播体）、4a
……コア、６……ガイドワイヤー、８……金メッキ、９
……温度検出導線、9a……熱電対、10……バルーン。
断面図、第２図はそのII-II線矢視図、第３図はその変
形例の縦断面図、第４図は血管内への照射装置の挿入状
態概要図、第５図は他の例の照射装置を用いて癌組織に
対して局所温熱療法を行っている状態の縦断面図、第６
図はその温度分布の説明図、第７図はその温度分布の平
面図、第８図は従来例の温度分布図である。 １……プローブ（透過体）、1A……透孔、３……光学的
接合材、４……光ファイバー（レーザ光の伝播体）、4a
……コア、６……ガイドワイヤー、８……金メッキ、９
……温度検出導線、9a……熱電対、10……バルーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 18/20 A61N 5/06
Claims (3)
- 【請求項１】一つのレーザ光の透過体と、この透過体に
対してレーザ光を入射する複数の光ファイバーとを備
え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を有
し、 前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前記中心
軸に平行的に配設され、 かつ、これらの光ファイバーの先端が前記透過体の後面
に接触され、光ファイバーの先端部周囲と透過体後面の
光ファイバー先端の接触面を除く部分とが光学的接合材
により接合されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全体
に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置。 - 【請求項２】一つのレーザ光の透過体と、この透過体に
対してレーザ光を入射する複数の光ファイバーとを備
え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を有
し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前記
中心軸に平行的に配設され、前記透孔を介して透過体の
挿入用可撓性ガイド線または温度検出導線が挿通されて
おり、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全体
に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置。 - 【請求項３】一つのレーザ光の透過体と、この透過体に
対してレーザ光を入射する複数の光ファイバーとを備
え、 前記透過体の中心部には中心軸方向に貫通する透孔を有
し、前記透過体の後方に前記複数の光ファイバーが前記
中心軸に平行的に配設され、かつ透孔面にレーザ光の反
射層が形成されており、 前記レーザ光の透過体は、レーザ光の散乱性粉体が全体
に分散したプラスチックからなる、 ことを特徴とするレーザ光の照射装置。
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