JP3639963B2 - Laser surgery equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、被照射部に挿入するプローブが設けられたハンドピースを有するレーザー手術装置に係わり、特に、白内障、緑内障等の眼内手術装置に最適であり、レーザー光が射出される先端部が、レーザーエネルギ等により破壊された場合でも、ファイバー部と眼内組織が接触せず、更に、ファイバー部の接続部分がレーザーエネルギにより損傷されにくい様に構成されているレーザー手術装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水晶体が濁ってしまった白内障の患者に対しては、水晶体を透明化させる有効な治療剤は現在のところ存在しておらず、視力の低下を回復させるためには濁った水晶体を摘出する手術を行わなければならない。
【0003】
近年白内障の手術方法として、超音波乳化吸引術が広く実施されている。この超音波乳化吸引術は柔らかい水晶体核に限られるという制限があったが、水晶体核分割法が提唱され、硬い水晶体核に対しても超音波乳化吸引術が実施される様になっている。
【0004】
即ち水晶体核分割法は、超音波乳化吸引手術の術前に、積層状になっている水晶体核の層間に灌流液を一定量ずつ注入し、層間の分離と、水晶体核の軟化を図るものである。そして超音波乳化吸引術は、灌流液を注入しながら27〜55KHz程度の超音波を印加して振動させることにより、キャビテーションを発生させ、その機械的破壊作用により白内障水晶体組織を破壊し、乳化された水晶体核組織と灌流液とを吸引するものである。
【0005】
比較的柔らかい水晶体核に対しては、まず、水晶体前嚢を切開し、超音波乳化吸引法により白内障水晶体組織を破壊吸引する。そして残された水晶体嚢内に人工水晶体を挿入する手術が行われている。この水晶体前嚢を切開する方式は、円形切開法が広く使用されている。この方式は開口部が対称であり、前嚢辺縁に亀裂が入りにくく、眼組織への障害が少ないからである。また挿入された人工水晶体が安定に保たれるので、人工水晶体の軸ずれによる手術後の視力低下が少ないとされている。
【0006】
更に白内障が進行し、比較的硬くなった水晶体核に対しては、従来では、水晶体前嚢の切開も超音波乳化吸引法も行わず、水晶体嚢を全て摘出する嚢内摘出術(全摘手術)が実施されていた。しかしながら嚢内摘出術は、水晶体嚢が残らないため、人工水晶体を安定した状態で眼内に固定することができないという問題があった。このため、細い線材の先端を超音波により振動させ、先端から灌流液BSS(BALANCED SALT SOLUTION)を注入し、水晶体核の層間を剥離させる水力学的分離法(HYDRODELINEATION)が実施されている。
【0007】
眼内の白内障水晶体組織を除去するために、レーザー光を使用したハンドピースが開発されている。このハンドピースは、ハンドピース本体と、水の吸収ピークに対応する波長を有するレーザー光を伝達させる手段と、灌流液を灌流させるための灌流手段と、レーザー光により蒸散された組織を吸引するための吸引手段とから構成されている。
【0008】
そしてこのハンドピースには、レーザーメス用のプローブが取り付けられており、このプローブは例えばZnSe等の結晶体をファイバーの支持部材として使用し、ファイバーの射出端面を保護するものが存在している。
【0009】
更に、レーザー光のパワー伝達用ファイバーと同等か、それ以上の外径のファイバーをプローブの先端部に取付け、パワー伝達用ファイバーの端面を保護すると共に、射出するレーザー光を集光したり、発散させたりするファイバーも存在していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のハンドピースに使用するプローブは、プローブ先端部に取り付けられるファイバー先端保護部材の形状が複雑な上、ファイバー先端部のシーリング効果を上げるためには、ファイバー先端保護部材を高精度に加工せねばならず、フローブの径を小さくすることが困難であるという問題点があった。
【0011】
即ち、レーザープローブを使用して精密な眼内手術を行うためには、先端部のコア径をできるだけ小さくして照射するレーザー光のビーム径を小さくする必要がある。しかしながら光ファイバーの先端部から照射するレーザー光は、コアの全面からファイバーの開口数で規定される角度で広がるので、ファイバーの先端部を凸レンズ状に加工したり、先端部に凸レンズを設けたとしても、照射するレーザー光をファイバーのコア径より小さく集光することは困難だからである。
【0012】
また上述のファイバーの支持部材は、ZnSe等の結晶体から構成されているが、人体に対して無害とは言えず、人体内に挿入するファイバーエンドプローブとしては適当ではないという問題点があった。
【0013】
更にレーザー光を使用したハンドピースは、波長2.9μm付近の赤外レーザ ー光を使用することもできるが、波長2.9μm付近の赤外レーザー光は、ーO H基の鋭い吸収スペクトルと一致するので、成分にーOH基を含む例えば石英ファイバー等による伝送が不可能であるという問題点があった。
【0014】
そしてレーザーメスとして生体に作用させるに充分なエネルギーである2J/cm2(波長2.9μm付近の赤外レーザー光における作用面のエネルギー)程度以上を伝送可能なファイバーとしては、ジルコニウム系フッ化物ガラスを主成分とするファイバーが現在のところ最適と言われている。しかしながらジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーは僅かながら水に溶け、フッ化物を生成するので、人体内に被覆することなく挿入することはできないという問題点があった。
【0015】
更に波長2.9μm付近の赤外レーザー光を照射部まで導くために、ファイバ ー部にジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーを用いた場合には、このファーバー部と先端部との接続部分が、レーザー光の熱エネルギーによって先端部が破壊される恐れがあるのみならず、破壊された場合にファイバー部が生体組織に触れる可能性があり、人体に対して無害とは言えないという問題点があった。
【0016】
そしてレーザーメス等に使用される脱水処理されたエポキシ系の接着剤は、主剤であるエポキシの分子量が20万〜30万、硬化剤であるアミンの分子量が2万〜3万、混合初期粘度が5〜7Pa・S(5000〜7000cP)の特徴があり、例えば、Devcon 2−Ton Epoxyの2時間硬化型である。通常のエポキシは分子量の大きなアミン、エポキシが主成分となっているが、分子量の小さなアミン、エポキシも多く含まれている。このエポキシをそのままジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーの接着に用いれば、エポキシが硬化するまでの間に分子量の小さなアミン、エポキシとジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーとが、化学反応を起こしてしまい、ジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーのレーザーエネルギに対する耐久性が著しく低下してしまうという問題点があった。
【0017】
また、これらのエポキシを接着剤として用いると、レーザー光の熱エネルギによって第1のファイバー部の接続部分が、先端部に形成された第2のファイバー部よりも先に破壊されてしまう可能性も高く、このために高価なジルコニウム系フッ化物ガラスファイバーを頻繁に交換しなければならないという問題点が想定される。
【0018】
また最近ではウイルス等による感染が問題となっており、生体内に挿入するプローブは、ディスポーザブルとすることが常識となりつつあるが、従来の方式では、プローブの先端部だけをディスポーザブルとすることは不可能であるという問題点があった。
【0019】
従ってコア径260μm以下の第1のファイバー部のコアと、先端部の第2のファイバー部のコアとを正確かつ容易に位置合わせ可能であり、かつ、先端部のディスポーザブルな使用方法に適すると共に、耐久性に優れた第1のファイバー部と第2のファイバー部との接続技術の出現が強く望まれていた。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、被照射部に挿入するプローブが設けられたハンドピースを有するレーザー手術装置において、水の吸収ピークに対応する波長のレーザ光源からの光を前記ハンドピースまで導くためのジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成されている第1のファイバー部と、この第1のファイバー部に接続面で接続され、該第1のファイバー部からの光を被照射部に導くための第2のファイバー部と、前記第1のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第1端子と、前記第2のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第2端子と、前記第1端子と該第2端子とを接続するための割スリーブと、一方端に大きな開口を有し、他方端に小さな開口を有する一対の筒状の連結部と、該第1端子と前記第1のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で脱水処理されたエポキシ系の接着剤により固着するための第1の固着手段と、前記第2端子と前記第2のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で固着するための第2の固着手段とから構成されており、前記第1のファイバー部と前記第2のファイバー部とのアライメントを容易としたことを特徴としている。
【0020】
また本発明は、前記レーザ光源は、波長2.9μm付近の赤外レーザ光源であ り、前記第2のファイバー部は無水石英ファイバーから構成することもできる。
【0021】
更に本発明は、前記第1のファイバー部は、コア径が40μm〜260μmとなっており、前記第2のファイバー部のコア径は、前記第1のファイバー部のコア径と同じか、或いは大きく構成することもできる。
【0022】
そして本発明は、前記ハンドピースは、先端部と本体部とに分離可能に構成されており、この本体部には、割スリーブが固定されている第1端子が取り付けられた第1のファイバー部が設けられ、前記先端部には、第2端子が取り付けられた第2のファイバーが設けられており、この先端部と前記本体部とを分離した場合には、前記割スリーブが前記第1のファイバー部の端面の保護機能を果たす様に構成することもできる。
【0023】
また本発明は、被照射部が眼内にあり、レーザー手術装置が眼内手術装置であってもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以上の様に構成された本発明は、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成されている第1のファイバー部が、水の吸収ピークに対応する波長のレーザ光源からの光をハンドピースまで導き、この第1のファイバー部に接続面で接続された第2のファイバー部が、第1のファイバー部からの光を被照射部に導き、第1端子には、第1のファイバー部の端部近傍に小さな開口を形成し、端部から離れた位置に大きな開口を形成しており、第2端子には、第2のファイバー部の端部近傍に小さな開口を形成し、端部から離れた位置では大きな開口を形成しており、割スリーブが、第1端子と第2端子とを接続し、一対の筒状の連結部には、一方端に大きな開口を有し、他方端に小さな開口を有し、第1の固着手段が、第1端子と第1のファイバー部とを、接続面から離れた位置で脱水処理されたエポキシ系の接着剤により固着し、第2の固着手段が、第2端子と第2のファイバー部とを、接続面から離れた位置で固着し、第1のファイバー部と第2のファイバー部とのアライメントを容易とする様になっている。
【0025】
また本発明は、レーザ光源が波長2.9μm付近の赤外レーザ光源であり、第2のファイバー部を無水石英ファイバーで構成している。
【0026】
更に本発明は、第1のファイバー部をコア径40μm〜260μmとし、第2のファイバー部のコア径を、第1のファイバー部のコア径と同じか、或いは大きくすることもできる。
【0027】
そして本発明は、ハンドピースを先端部と本体部とを分離可能に構成し、この本体部には、割スリーブが固定されている第1端子が取り付けられた第1のファイバー部を設け、先端部には、第2端子が取り付けられた第2のファイバーが設け、この先端部と本体部とを分離した場合には、割スリーブが第1のファイバー部の端面の保護機能を果たす様になっている。
【0028】
また本発明は、被照射部が眼内にあり、レーザー手術装置を眼内手術装置にすることもできる。
【0029】
【実施例】
【0030】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0031】
図1に示す様に本実施例の眼内手術装置1は、ハンドピース2と、眼内プローブ3と、この眼内プローブ3に挿通されている先端部ファイバー4と、この先端部ファイバー4と赤外レーザー光源1000とを連結するためのファイバー5とから構成されている。そして眼内手術装置1は、ファイバー5が設けられた本体部と、先端部ファイバー4が設けられた先端部とが、分離可能に構成されている。
【0032】
ハンドピース2には眼内プローブ3が形成されており、この眼内プローブ3の内部には、先端部ファイバー4が挿通されている。先端部ファイバー4は、ファイバー5を介して赤外レーザー光源1000に連結されており、赤外レーザー光源で発生した赤外レーザ光を眼内プローブ3の最先端部まで導く様になっている。そして眼内プローブ3の最先端部から射出されたレーザー光により、眼内組織の切開を行うことができる。なお、眼内は被照射部に該当するものである。
【0033】
赤外レーザー光源は、波長2.9μm付近の赤外レーザを発生させるものである。本実施例では、Er/YAG(エルビウム イットリウム アルミニウム ガーネット)レーザー光源が採用されているが、その他のレーザー発生光源を使用することができる。
【0034】
ここで、生体組織に対する赤外レーザー光について詳細に説明する。
【0035】
レーザー光は、その波長、エネルギーやパワーの強度、連続波であるかパルス波であるか等の相違等により、生体に対して異なった作用を与える。これらの作用の特徴から、PHOTOCHEMICAL、THERMAL、PHOTOABLATIVE、ELECTROーMECHANICALの4領域に分類され、レーザーメスとして使用されるのはTHERMAL領域である。
【0036】
レーザーを照射した生体組織の温度が上昇するのは、フォトンを吸収して低い励起状態になった分子の回転振動帯が自然放出を行わない時に、分子の温度が急速に上昇するためである。そしてレーザー光の波長、照射時間、照射面積の組合せが、エネルギーの到達深度や組織の到達温度を決定するので、細胞の活性抑制から、タンパク質の融解、凝固、炭化、蒸散に至るまでをコントロールすることができる。
【0037】
例えばArレーザーは、数10msecの照射で、網膜脈絡膜の温度を60〜70℃に上昇させて凝固させることができ、連続波の炭酸ガスレーザーは、生体組織の温度を100℃以上に上昇させ、周囲に炭化層を作りながら組織を蒸散するので、止血効果が期待される切開手術に用いられる。
【0038】
更に生体組織の主要な構成成分である水の吸収ピークと一致する波長のレーザーを、ハイピークパワー、超短パルス幅で作用させると、殆ど熱的損傷を与えることなく生体組織を切除することができる。そして水は、波長2.9μm付近に 強い吸収のピークを持っており、この付近の波長で発振するHFレーザー(マルチスペクトル2.74〜2.96μm)や、Er/YAGレーザー(波長2.93 6μm)を用いれば、殆ど熱的損傷を与えることなく生体組織を切除することができる。
【0039】
そして切除部に隣接した組織に対して、タンパク質変性や凝固等などの顕著な熱的損傷を与えることなく、目的の生体組織のみを蒸散させることのできる条件として、波長2.9μm付近の赤外レーザー光においては、EXPOSURE DULATION TIME が1.7μSEC以下であることが知られている。
【0040】
従って波長2.9μm付近であり、パルス幅が1.7μSEC以下の赤外レーザー光を用いれば、従来の金属性メスによる切開と同様な切開処理を無圧力下で行うことができる。特に本実施例の様な眼内手術装置1では、眼内プローブ3の最先端部から射出される赤外レーザーの射出径をできるだけ小さくすることにより、精密な手術に対応することができる。
【0041】
次に第2図に基づいて、ハンドピース2を詳細に説明する。第2図はハンドピース2の断面図であり、ハンドピース2の内部には眼内プローブ3が配置されている。
【0042】
そして眼内プローブ3の内部には先端部ファイバー4が挿通されており、先端部ファイバー4とファイバー5とは、連結手段6により連結されている。なおファイバー5は第1のファイバー部に該当するものであり、先端部ファイバー4は第2のファイバー部に該当するものである。そして先端部ファイバー4の端面である接続面と、ファイバー5の端面である接続面とは、連結手段6により接続されている。
【0043】
連結手段6は、フェルール61a、61bと、割スリーブ62と、コイルバネ63とから構成されている。
【0044】
フェルール61a、61bは、ファイバーを保持するためのコネクターであり、フェルール61aは眼内プローブ3内の先端部ファイバー4を保持し、フェルール61bはファイバー5を保持する様になっており、フェルール61aとフェルール61bとは、割スリーブ62により連結されている。この結果、先端部ファイバー4とファイバー5とが接続される。
【0045】
更にハンドピース2は、ハンドピース本体21と、このハンドピース本体21に取り付けるためのキャップ部材22とからなっており、ハンドピース本体21とキャップ部材22とは、ネジ手段23により螺合される様に構成されている。そして、ファイバー5の方向からフェルール61bに対してコイルバネ63を挿入し、キャップ部材22をハンドピース本体21に対してねじ込むことにより、コイルバネ63を介してフェルール61bが、割スリーブ62をガイドとしてフェルール61aに密着する様になっている。
【0046】
パッキン64と充填接着剤65は、手術時に眼内プローブ3とハンドピース本体21との間隙67から、生体内の水分がハンドピース2の内部に侵入することを防止するためのものである。
【0047】
次に第3図は、連結手段6により連結された先端部ファイバー4とファイバー5との接続部分を拡大した断面図である。
【0048】
フェルール61aは、一端部が開放されており、他端部には、小穴611aが穿設されており、この小穴611aに先端部ファイバー4を挿通する様に構成されている。更に開放された一端部には、カイド68aが挿入されており、先端部ファイバー4を保持する様になっている。
【0049】
同様にフェルール61bは、一端部が開放されており、他端部には、小穴611bが穿設されており、この小穴611bにファイバー5を挿通する様に構成されている。更に開放された一端部には、カイド68bが挿入されており、ファイバー5を保持する様になっている。そして割スリーブ62により、フェルール61aとフェルール61bとを位置決め連結する様になっている。また割スリーブ62は、フェルール61bに対して、接着剤又はピン等の手段により固着されている。
【0050】
なおフェルール61aの外径は、通常φ=2.499±0.001mmであり、フェルール61aの外径と小穴611aの中心との偏心は通常、0.0020m m以下となっており、小穴611aの孔径の精度は通常、φ目標値±0.001 0mmになっている。
【0051】
そして本実施例で使用されているファイバー5は、コア部501がφ200±5μmであり、クラッド部がφ250±5μmのジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成されており、ガイド68bを挿通してフェルール61bの小穴611bに挿入されている。そしてファイバー5は、フェルール内部で充填接着剤612bにより固定される。そしてバッファー層503を剥離し、端面部504を研磨した後、ファイバー5内に端面部504を挿入する。なおバッファー層503は、ファイバ−保護用に形成された保護層である。
【0052】
即ちファイバー5は、第1端子に該当するフェルール61bに対して、接続面である端面部504と離れた位置で、充填接着剤612bにより固定されている。なお充填接着剤612bは、第1の固着手段に該当するものである。そして、第2端子に該当するフェルール61aと接触する側であって、充填接着剤612bが塗布されていないフェルール61bを備えたファイバー5は、バッファー層503が剥離され、端面部504を研磨して構成されている。
【0053】
ここで用いる接着剤は、例えば、2液混合 Devcon 2−Ton Epoxy 2時間硬化型が採用され、混合する前に例えば、Molecular Sieves4A 1/16等の脱水剤で脱水処理が施される。この接着剤は、主剤であるエポキシの分子量が20万〜30万、硬化剤であるアミンの分子量が2万〜3万、混合初期粘度が5〜7Pa・S(5000〜7000cP)の特徴があり、接着強度が大きい上、硬化収縮が少なく完全硬化率が優れるという特徴を有している。この脱水処理により、分子量の小さなアミン、エポキシや水分が殆ど完全に除去される。脱水処理が施された主剤と硬化剤とを、化学天秤を使って0.1mgの単位まで正確に秤量し、混合したものを接着に用いれば完全硬化率は更に向上し、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーに化学的な損傷を与えることなくフェルールと接着することができる。
【0054】
また本実施例の先端部ファイバー4は、コア部401がφ200±5μmであり、クラッド部402がφ240±5μmの無水石英ファイバーから構成されており、バッファー層430を剥離して端面部404を研磨した後、ガイド68aを挿通してフェルール61aの小穴611aに挿入されている。先端部ファイバー4はフェルール内部612aまで、ステンレスチューブ410内に挿入されており、先端部ファイバー4とステンレスチューブ410とは、充填接着剤420により固定されている。そして先端部ファイバー4は、フェルール内部で充填接着剤420によりステンレスチューブ410と共に固定される。
【0055】
即ち先端部ファイバー4は、第2端子に該当するフェルール61aに対して、接続面である端面部404と離れた位置で、充填接着剤420により固定されている。なお充填接着剤420は、第2の固着手段に該当するものである。また第1端子に該当するフェルール61bと接触する側であって、充填接着剤420が塗布されていないフェルール61aを備えた先端部ファイバー4は、バッファー層430が剥離され、端面部404を研磨して構成されている。
【0056】
そしてファイバー5と、無水石英ファイバーからなる先端部ファイバー4との接続部分に、波長2.9μmの赤外エネルギを吸収して熱を発生させる様な接着剤を充填しないので、熱によってファイバー5が損傷される危険が極めて少ないという効果がある。
【0057】
以上の様にフェルール61a側と、フェルール61b側の各先端部を研磨した後、互いに当接し、フェルール61aとフェルール61bとを、割スリーブ62により密着させることにより、高精度にファイバー5と先端部ファイバー4との連結を行うことができる。
【0058】
なお本実施例のファイバー5を、コア径が40μm〜250μmのジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーとし、先端部ファイバー4の無水石英ファイバーを、コア径がファイバー部の径よりも大きくすることもできる。また端面部404と端面部504とは、接続面に該当するものである。
【0059】
以上の様に構成された連結手段6は、フェルール61a側とフェルール61b側の誤差が、全て反対方向に加算されて最大誤差を生じたとしても、第4図に示す様に、ファイバー5のコア部501が、先端部ファイバー4のコア部401から外れる量は極めて少ない。また仮に外れたとしても、ファイバー5と先端部ファイバー4との接続部分には、波長2.9μmの赤外エネルギーを吸収して熱を発生させる様な接着剤が充填されていないので、熱によってファイバー5が損傷される危険が極めて少ないという効果がある。
【0060】
また先端部ファイバー4は、波長2.9μm付近の赤外レーザー光の透過率が比較的良好な無水石英ファイバーから構成されており、かつ、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーからなるファイバー5は、ハンドピース2の内部において接続されている。なぜならば、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーは、波長2.9μm 付近の赤外レーザー光の透過率が極めて良好であるが、人体に対して無害ではないため、故障事故等により破壊された場合でも生体組織に触れることは避けなければならず、このため先端部ファイバー4は充分な軸方向の長さが必要となるからである。なお、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバー5は、コア部501とクラッド部502とから構成されている。
【0061】
以上の様に構成することで、ハンドピース2を含む眼内プローブ3から、先端部ファイバー4側のフェルール61aまでをディスポーザブルとすることができ、ディスポーザブルとしても、ファイバー5と先端部ファイバー4との接続を常に精密に行うことができる。
【0062】
ここで、眼内プローブ3から、先端部ファイバー4側のフェルール61aまでが先端部に該当し、フェルール61bからファイバー5までが本体部に該当しており、フェルール61bが第1端子に該当し、フェルール61aが第2端子に該当している。そして先端部と本体部とを分離した場合には、割スリーブ62がフェルール61bと固着されているので、ファイバー5の端面の保護機能を果たす様になっている。
【0063】
なお、角膜内皮に対する衝撃波(ショックウエーブ)の影響を最小限にするために、波長2.9μm付近の赤外レーザー光をパルス状に照射する場合には、1 回のパルスによって照射されるエネルギーは、最小限にすることが望ましい。しかしながら波長2.9μm付近の赤外レーザー光により、生体組織を蒸散させる のに必要なエネルギー密度は、2J/cm2 となっており、このエネルギー密 度以下では切開を行うことができない。従って、生体組織を蒸散させると共に、衝撃波(ショックウエーブ)の影響を最小限にするためには、赤外レーザー光の照射面積を極力小さくする必要がある。
【0064】
本実施例では、先端部ファイバー4の直径は80μmから250μm程度となっているので、この場合のレーザー照射による眼球に対する熱影響を理論的に考察することとする。
【0065】
サファイアロッド221aの断面積Arは、
【0066】
π*(80/2*10-42≦Ar≦π*(250/2*10-42
5*10-5 ≦Ar≦ 4.9*10-4 ( cm2
【0067】
となる。
【0068】
従って、生体組織を蒸散させるのに必要なエネルギーは、2J/cm2を用い て、印加されるエネルギーEは、2J/cm2 * Ar であるから、
【0069】
0.1mJ≦E≦1.0mJ
【0070】
となる。
【0071】
更に眼球の直径を24mmとすれば、眼球の体積は7.2cm3 であり、水晶 体前嚢に対して直径5mmの円形切開を行うとすれば、切開長Sは、
【0072】
S=5*π=15.7mm
【0073】
となり、この円形切開に必要なパルスの数は、
【0074】
(15.7/(80*10-3))=196 (先端部ファイバー4の直径が80μmの場合)
【0075】
(15.7/(250*10-3))=63 (先端部ファイバー4の直径が250μmの場合)
【0076】
となる。そして、この場合の眼球全体の温度上昇は、
【0077】
((0.1*10-3*4.2)cal*196)/7.2=0.011℃
(先端部ファイバー4の直径が80μmの場合)
【0078】
((1.0*10-3*4.2)cal*63)/7.2=0.037℃
(先端部ファイバー4の直径が250μmの場合)
【0079】
となり、本実施例の眼内手術装置1による水晶体前嚢の円形切開では、眼球に対する熱の悪影響を殆ど無視することができる。
【0080】
以上の様に眼内手術装置として説明を行ったが、本発明は、歯科、形成外科等の精密な組織の切開が必要とされる分野にも応用が可能である。
【0081】
更に本発明は、緑内障の有効な治療方法の一つである繊維柱帯切開術に応用することもできる。
【0082】
また本実施例の接着剤は、脱水剤で脱水処理が施され、主剤であるエポキシの分子量が20万〜30万、硬化剤であるアミンの分子量が2万〜3万、混合初期粘度が5〜7Pa・S(5000〜7000cP)の特徴がある。そして接着強度が大きい上、硬化収縮が少なく完全硬化率が優れた例えば、2液混合 Devcon 2−Ton Epoxy 2時間硬化型を化学天秤を使って0.1mgの単位まで正確に秤量し、混合したものを接着に用いているので、完全硬化率は更に向上し、ジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーに化学的な損傷を与えることなくフェルールと接着することができる。
【0083】
【効果】
以上の様に構成された本発明は、水の吸収ピークに対応する波長のレーザ光源からの光を前記ハンドピースまで導くためのジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成されている第1のファイバー部と、この第1のファイバー部に接続面で接続され、該第1のファイバー部からの光を被照射部に導くための第2のファイバー部と、前記第1のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第1端子と、前記第2のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第2端子と、前記第1端子と該第2端子とを接続するための割スリーブと、一方端に大きな開口を有し、他方端に小さな開口を有する一対の筒状の連結部と、該第1端子と前記第1のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で脱水処理されたエポキシ系の接着剤により固着するための第1の固着手段と、前記第2端子と前記第2のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で固着する様に構成されているので、第1のファイバー部と第2のファイバー部とのアライメントを容易にすることができるという効果がある。
【0084】
また第2のファイバー部等からなる先端部が、故障事故等の原因でレーザー光のエネルギーにより破壊された場合でも、第1のファイバー部と被照射部である眼内組織等とが接触しないという効果がある。従って、眼球組織等に対して安全かつ精密な切開手術ができるという効果がある。
【0085】
そしてレーザ光源は、波長2.9μm付近の赤外レーザ光源にすることもでき、第1のファイバー部をジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成し、第2のファイバー部を無水石英ファイバーから構成することもできる。
【0086】
更に第1のファイバー部のコア径を40μm〜260μmとし、第2のファイバー部のコア径を第1のファイバー部のコア径より大きくすることもできる。
【0087】
また先端部と本体部とを分離可能にハンドピースを構成し、割スリーブが固定されている第1端子が取り付けられた第1のファイバー部を、本体部に形成し、第2端子が取り付けられた第2のファイバーを、先端部に形成し、この先端部と本体部とを分離した場合には、割スリーブが第1のファイバー部の端面の保護機能を果たすことができるという効果がある。そして、先端部のみをディスポーザブルに使用することが可能となり、ウィルス等の感染の防止を図ることができるという卓越した効果がある。
【0088】
そして第1のファイバー部は、接続面から離れた位置で接着剤により第1端子に固定されており、第2端子と接触する側であって接着剤が塗布されていない部分の第1の端子は、予めファイバー保護用のバッファー層を剥離し、端面を研磨して構成することもできる。更に第2のファイバー部は、接続面から離れた位置で接着剤により第2端子に固定されており、第1端子と接触する側であって接着剤が塗布されていない部分の第2端子は、予めファイバー保護用のバッファー層を剥離し、端面を研磨して構成することもできる。従って、第1のファイバー部と第2のファイバー部との接続部分には、波長2.9μmの赤外エネルギーを吸収して熱を発生させる様な接着剤が充填されておらず、熱によりファイバーが損傷される危険が極めて少ないという卓越した効果がある。
【0089】
被照射部が眼内にあり、レーザー手術装置を眼内手術装置とすれば、眼科手術に最適であるという効果がある。
【0090】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である眼内手術装置1を説明する図である。
【図2】本実施例のハンドピース2の断面図である。
【図3】本実施例の連結手段6を説明する断面図である。
【図4】本実施例のファイバーの連結部分を説明する断面図である。
【符号の説明】
1 眼内手術装置
2 ハンドピース
21 ハンドピース本体21
22 キャップ部材
23 ネジ手段
3 眼内プローブ
4 先端部ファイバー
401 コア部
402 クラッド部
404 端面部
420 充填接着剤
430 バッファー層
5 ファイバー
501 コア部
502 クラッド部
503 バッファー層
504 端面部
6 連結手段
61a フェルール
61b フェルール
611a 小穴
611b 小穴
612b 充填接着剤
62 割スリーブ
63 コイルバネ
64、65 充填接着剤
68a ガイド
68b ガイド
1000 赤外レーザー光源
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a laser surgical apparatus having a handpiece provided with a probe to be inserted into an irradiated portion, and is particularly suitable for an intraocular surgical apparatus such as cataract and glaucoma, and a distal end portion to which laser light is emitted is provided. The present invention relates to a laser surgical apparatus configured so that the fiber part and the intraocular tissue do not come into contact with each other even when broken by laser energy or the like, and the connection part of the fiber part is not easily damaged by the laser energy.
[0002]
[Prior art]
For cataract patients whose lens has become cloudy, there is currently no effective treatment to clear the lens, and surgery to remove the cloudy lens is necessary to recover the loss of vision. It must be made.
[0003]
In recent years, an ultrasonic emulsification and aspiration technique has been widely practiced as a surgical method for cataracts. Although this ultrasonic emulsification and aspiration technique is limited to a soft lens nucleus, a lens nucleus splitting method has been proposed, and an ultrasonic emulsification and aspiration technique is also performed on a hard lens nucleus.
[0004]
In other words, the lens nucleus splitting method is designed to inject a certain amount of perfusate between the layers of the lens cores that are laminated before the ultrasonic emulsification aspiration operation, to separate the layers and soften the lens nucleus. is there. Ultrasonic emulsification and aspiration is performed by applying ultrasonic waves of about 27 to 55 KHz while injecting a perfusate to generate cavitation, and the mechanical destruction action destroys the cataractous lens tissue, which is emulsified. The lens nucleus tissue and perfusate are aspirated.
[0005]
For a relatively soft lens nucleus, first, the anterior lens capsule is incised, and the cataractous lens tissue is destructively sucked by ultrasonic emulsification and suction. And the operation which inserts an artificial lens in the remaining lens capsule is performed. As a method for incising the anterior lens capsule, a circular incision method is widely used. This is because the opening is symmetrical, the anterior capsule margin is hard to crack, and there are few obstacles to the eye tissue. In addition, since the inserted artificial lens is kept stable, it is said that there is little decrease in visual acuity after surgery due to the axis deviation of the artificial lens.
[0006]
In addition, for phasic nuclei with advanced cataracts, capsulotomy (total pneumonectomy) has been performed in which the capsular capsule is completely removed without incision of the anterior lens capsule or ultrasonic emulsification. Has been implemented. However, the capsulotomy has a problem that the crystalline lens capsule does not remain, so that the artificial lens cannot be fixed in the eye in a stable state. For this reason, a hydrodynamic separation method (HYDRODELATIONATION) is performed in which the tip of a thin wire is vibrated with ultrasonic waves, a perfusion solution BSS (BALANCED SALT SOLUTION) is injected from the tip, and the layers of the lens nucleus are separated.
[0007]
In order to remove the cataract lens tissue in the eye, a handpiece using a laser beam has been developed. The handpiece includes a handpiece body, a means for transmitting laser light having a wavelength corresponding to the absorption peak of water, a perfusion means for perfusing perfusate, and aspiration of tissue evaporated by the laser light. Suction means.
[0008]
A probe for a laser knife is attached to the handpiece, and there is a probe that uses a crystal body such as ZnSe as a fiber support member to protect the emission end face of the fiber.
[0009]
In addition, a fiber with an outer diameter equal to or larger than the laser power transmission fiber is attached to the tip of the probe to protect the end face of the power transmission fiber and to focus or diverge the emitted laser light. There was also a fiber to let it go.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the probe used in the above-mentioned conventional handpiece has a complicated fiber tip protection member attached to the probe tip, and the fiber tip protection member is processed with high precision in order to increase the sealing effect of the fiber tip. There is a problem that it is difficult to reduce the diameter of the flow.
[0011]
That is, in order to perform precise intraocular surgery using a laser probe, it is necessary to reduce the beam diameter of the laser beam to be irradiated by making the core diameter of the tip portion as small as possible. However, the laser light emitted from the tip of the optical fiber spreads from the entire surface of the core at an angle defined by the numerical aperture of the fiber, so even if the tip of the fiber is processed into a convex lens shape or a convex lens is provided at the tip This is because it is difficult to focus the laser beam to be irradiated smaller than the fiber core diameter.
[0012]
Moreover, although the above-mentioned fiber support member is made of a crystal such as ZnSe, it is not harmless to the human body, and there is a problem that it is not suitable as a fiber end probe to be inserted into the human body. .
[0013]
In addition, handpieces using laser light can use infrared laser light with a wavelength of about 2.9 μm, but infrared laser light with a wavelength of about 2.9 μm has a sharp absorption spectrum of —OH groups. Therefore, there is a problem that transmission using, for example, quartz fiber containing —OH group as a component is impossible.
[0014]
And 2J / cm, which is enough energy to act on the living body as a laser knife.2As a fiber capable of transmitting more than about (energy of working surface in infrared laser light having a wavelength of about 2.9 μm) or more, a fiber mainly composed of zirconium fluoride glass is said to be optimal at present. However, since the zirconium-based fluoride glass fiber slightly dissolves in water and produces fluoride, there is a problem that it cannot be inserted into the human body without being coated.
[0015]
Furthermore, when a zirconium-based fluoride glass fiber is used for the fiber part in order to guide infrared laser light having a wavelength of about 2.9 μm to the irradiated part, the connection part between the fiber part and the tip part is a laser beam. There is a problem that not only the tip part may be destroyed by the thermal energy but also the fiber part may come into contact with the living tissue when it is destroyed, which is not harmful to the human body.
[0016]
And, the dehydrated epoxy adhesive used for laser scalpels has a molecular weight of 200,000 to 300,000 as the main agent, a molecular weight of 20,000 to 30,000 as the curing agent, and an initial viscosity of mixing. It has a characteristic of 5 to 7 Pa · S (5000 to 7000 cP), and is, for example, Devcon 2-Ton Epoxy 2 hour curing type. Normal epoxies are mainly composed of amines and epoxies with large molecular weights, but they also contain many amines and epoxies with small molecular weights. If this epoxy is used as it is for bonding zirconium-based fluoride glass fibers, the low molecular weight amine, epoxy, and zirconium-based fluoride glass fibers cause a chemical reaction until the epoxy is cured, and the zirconium-based fluoride glass fibers. There has been a problem that the durability against laser energy of the chemical glass fiber is remarkably lowered.
[0017]
In addition, when these epoxies are used as adhesives, the connection portion of the first fiber portion may be destroyed before the second fiber portion formed at the tip portion by the thermal energy of the laser beam. For this reason, there is a problem that an expensive zirconium-based fluoride glass fiber must be frequently replaced.
[0018]
Recently, infection due to viruses and the like has become a problem, and it has become common sense that probes to be inserted into a living body are disposable. However, with conventional methods, it is not possible to make only the tip of a probe disposable. There was a problem that it was possible.
[0019]
Therefore, the core of the first fiber portion having a core diameter of 260 μm or less and the core of the second fiber portion at the tip can be accurately and easily aligned, and suitable for a disposable method of using the tip, The emergence of a connection technique between the first fiber portion and the second fiber portion that is excellent in durability has been strongly desired.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has been devised in view of the above problems, and in a laser surgical apparatus having a handpiece provided with a probe to be inserted into an irradiated portion, the light from a laser light source having a wavelength corresponding to an absorption peak of water is A first fiber portion composed of a zirconium-based fluoride glass fiber for guiding to the handpiece, and connected to the first fiber portion at a connection surface, irradiated with light from the first fiber portion A second fiber portion for leading to the first portion, a first opening in which a small opening is formed near the end of the first fiber portion, and a large opening is formed at a position away from the end, and the first terminal A small opening is formed in the vicinity of the end of the fiber portion 2 and a second terminal having a large opening is formed at a position away from the end, and the first terminal and the second terminal are connected to each other. A split sleeve, a pair of cylindrical connecting portions having a large opening at one end and a small opening at the other end, and the first terminal and the first fiber portion are separated from the connection surface. A first fixing means for fixing with a dehydrated epoxy-based adhesive at a predetermined position, and the second terminal and the second fiber portion for fixing at a position away from the connection surface. It is comprised from the 2nd adhering means, The alignment with the said 1st fiber part and the said 2nd fiber part was made easy, It is characterized by the above-mentioned.
[0020]
  In the present invention, the laser light source may be an infrared laser light source having a wavelength of about 2.9 μm, and the second fiber portion may be made of anhydrous silica fiber.
[0021]
Furthermore, in the present invention, the first fiber portion has a core diameter of 40 μm to 260 μm, and the core diameter of the second fiber portion is the same as or larger than the core diameter of the first fiber portion. It can also be configured.
[0022]
In the present invention, the handpiece is configured to be separable into a tip portion and a main body portion, and a first fiber portion to which a first terminal to which a split sleeve is fixed is attached is attached to the main body portion. And a second fiber to which a second terminal is attached is provided at the distal end portion. When the distal end portion and the main body portion are separated from each other, the split sleeve is It can also comprise so that the protection function of the end surface of a fiber part may be fulfilled.
[0023]
In the present invention, the irradiated portion may be in the eye, and the laser surgical apparatus may be an intraocular surgical apparatus.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  In the present invention configured as described above, the first fiber portion composed of a zirconium-based fluoride glass fiber guides light from a laser light source having a wavelength corresponding to the absorption peak of water to the handpiece, The second fiber part connected to the first fiber part at the connection surface guides the light from the first fiber part to the irradiated part, and the first terminal is near the end of the first fiber part. A small opening is formed at a position away from the end, and a small opening is formed near the end of the second fiber part at the second terminal, and the position away from the end. Has a large opening, and the split sleeve connects the first terminal and the second terminal, and the pair of cylindrical connecting portions has a large opening at one end and a small opening at the other end. And the first fixing means has the first terminal and the first The fiber part is fixed with an epoxy adhesive dehydrated at a position away from the connection surface, and the second fixing means is a position at which the second terminal and the second fiber part are separated from the connection surface. The first fiber portion and the second fiber portion are easily aligned with each other.
[0025]
  In the present invention, the laser light source is an infrared laser light source having a wavelength of about 2.9 μm, and the second fiber portion is made of anhydrous silica fiber.
[0026]
In the present invention, the first fiber portion may have a core diameter of 40 μm to 260 μm, and the core diameter of the second fiber portion may be the same as or larger than the core diameter of the first fiber portion.
[0027]
According to the present invention, the handpiece is configured so that the tip portion and the main body portion can be separated from each other, and the main body portion is provided with a first fiber portion to which a first terminal to which a split sleeve is fixed is attached. The part is provided with a second fiber to which a second terminal is attached, and when the tip part and the main body part are separated, the split sleeve serves to protect the end face of the first fiber part. ing.
[0028]
In the present invention, the irradiated portion is in the eye, and the laser surgical apparatus can be an intraocular surgical apparatus.
[0029]
【Example】
[0030]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
As shown in FIG. 1, the intraocular surgical apparatus 1 of this embodiment includes a handpiece 2, an intraocular probe 3, a distal end fiber 4 inserted through the intraocular probe 3, and the distal end fiber 4. It is comprised from the fiber 5 for connecting with the infrared laser light source 1000. FIG. And the intraocular surgery apparatus 1 is comprised so that the main-body part in which the fiber 5 was provided, and the front-end | tip part in which the front-end | tip part fiber 4 was provided are separable.
[0032]
An intraocular probe 3 is formed on the handpiece 2, and a distal end fiber 4 is inserted into the intraocular probe 3. The distal end fiber 4 is connected to the infrared laser light source 1000 through the fiber 5, and guides the infrared laser light generated by the infrared laser light source to the most distal portion of the intraocular probe 3. Incision of the intraocular tissue can be performed by the laser light emitted from the most distal portion of the intraocular probe 3. The inside of the eye corresponds to the irradiated part.
[0033]
The infrared laser light source generates an infrared laser having a wavelength of about 2.9 μm. In this embodiment, an Er / YAG (erbium yttrium aluminum garnet) laser light source is employed, but other laser light sources can be used.
[0034]
Here, the infrared laser beam for the living tissue will be described in detail.
[0035]
Laser light has different effects on a living body due to differences in wavelength, energy and power intensity, whether it is a continuous wave or a pulse wave, and the like. From these characteristics of action, the THEMAL region is classified into four regions, PHOTOCHEMICAL, THERMAL, PHOTOABLATIVE, and ELECTRO-MECHANIC, and used as a laser knife.
[0036]
The reason why the temperature of the biological tissue irradiated with the laser rises is that the temperature of the molecule rapidly rises when the rotational vibration band of the molecule that has absorbed the photon and is in a low excited state does not spontaneously emit. The combination of laser light wavelength, irradiation time, and irradiation area determines the depth of energy and the temperature of the tissue, and controls everything from cell activity suppression to protein melting, coagulation, carbonization, and transpiration. be able to.
[0037]
For example, an Ar laser can be solidified by raising the temperature of the retinal choroid to 60 to 70 ° C. with irradiation of several tens of milliseconds, and a continuous wave carbon dioxide laser raises the temperature of a living tissue to 100 ° C. or higher. Since the tissue is evaporated while creating a carbonized layer around it, it is used for open surgery where a hemostatic effect is expected.
[0038]
Furthermore, when a laser with a wavelength that matches the absorption peak of water, which is the main component of living tissue, is applied with high peak power and ultrashort pulse width, it can remove living tissue with little thermal damage. it can. Water has a strong absorption peak in the vicinity of a wavelength of 2.9 μm, and an HF laser (multispectrum 2.74 to 2.96 μm) that oscillates in the vicinity of this wavelength or an Er / YAG laser (wavelength 2.93). If 6 μm) is used, the living tissue can be excised with almost no thermal damage.
[0039]
As a condition that allows only the target biological tissue to evaporate without causing significant thermal damage such as protein denaturation or coagulation to the tissue adjacent to the excision, an infrared wavelength of about 2.9 μm is used. In laser light, it is known that EXPOSURE DULATION TIME is 1.7 μSEC or less.
[0040]
Therefore, when an infrared laser beam having a wavelength of about 2.9 μm and a pulse width of 1.7 μSEC or less is used, an incision process similar to that performed by a conventional metal knife can be performed under no pressure. In particular, in the intraocular surgical apparatus 1 as in the present embodiment, it is possible to cope with precise surgery by making the emission diameter of the infrared laser emitted from the most distal portion of the intraocular probe 3 as small as possible.
[0041]
Next, the handpiece 2 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the handpiece 2, and an intraocular probe 3 is disposed inside the handpiece 2.
[0042]
A distal end fiber 4 is inserted into the intraocular probe 3, and the distal end fiber 4 and the fiber 5 are connected by a connecting means 6. The fiber 5 corresponds to the first fiber portion, and the tip end fiber 4 corresponds to the second fiber portion. The connection surface that is the end surface of the tip end fiber 4 and the connection surface that is the end surface of the fiber 5 are connected by the connecting means 6.
[0043]
The connecting means 6 includes ferrules 61 a and 61 b, a split sleeve 62, and a coil spring 63.
[0044]
The ferrules 61a and 61b are connectors for holding the fiber. The ferrule 61a holds the distal end fiber 4 in the intraocular probe 3, and the ferrule 61b holds the fiber 5. The ferrule 61a The ferrule 61 b is connected by a split sleeve 62. As a result, the tip end fiber 4 and the fiber 5 are connected.
[0045]
Furthermore, the handpiece 2 includes a handpiece main body 21 and a cap member 22 for attaching to the handpiece main body 21. The handpiece main body 21 and the cap member 22 are screwed together by screw means 23. It is configured. Then, the coil spring 63 is inserted into the ferrule 61b from the direction of the fiber 5, and the cap member 22 is screwed into the handpiece main body 21, whereby the ferrule 61b is guided through the coil spring 63 and the ferrule 61a is guided using the split sleeve 62 as a guide. It comes to adhere to.
[0046]
The packing 64 and the filling adhesive 65 are for preventing moisture in the living body from entering the inside of the handpiece 2 from the gap 67 between the intraocular probe 3 and the handpiece body 21 at the time of surgery.
[0047]
Next, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the connecting portion between the tip end fiber 4 and the fiber 5 connected by the connecting means 6.
[0048]
One end of the ferrule 61a is open, and a small hole 611a is formed in the other end, and the distal end fiber 4 is inserted into the small hole 611a. Furthermore, a guide 68a is inserted into the opened one end so as to hold the tip end fiber 4.
[0049]
Similarly, the ferrule 61b has one end opened, and a small hole 611b is formed at the other end, and the fiber 5 is inserted into the small hole 611b. Further, a guide 68b is inserted into the opened one end so as to hold the fiber 5. The split sleeve 62 positions and connects the ferrule 61a and the ferrule 61b. The split sleeve 62 is fixed to the ferrule 61b by means such as an adhesive or a pin.
[0050]
The outer diameter of the ferrule 61a is usually φ = 2.499 ± 0.001 mm, and the eccentricity between the outer diameter of the ferrule 61a and the center of the small hole 611a is usually 0.0009 mm or less. The accuracy of the hole diameter is usually φ target value ± 0.001 mm.
[0051]
The fiber 5 used in the present embodiment is composed of a zirconium-based fluoride glass fiber having a core portion 501 of φ200 ± 5 μm and a clad portion of φ250 ± 5 μm. The ferrule is inserted through the guide 68b. It is inserted into the small hole 611b of 61b. The fiber 5 is fixed inside the ferrule with a filling adhesive 612b. Then, after peeling off the buffer layer 503 and polishing the end surface portion 504, the end surface portion 504 is inserted into the fiber 5. The buffer layer 503 is a protective layer formed for fiber protection.
[0052]
That is, the fiber 5 is fixed to the ferrule 61b corresponding to the first terminal by the filling adhesive 612b at a position away from the end surface portion 504 that is the connection surface. The filling adhesive 612b corresponds to the first fixing means. The fiber 5 provided with the ferrule 61b that is in contact with the ferrule 61a corresponding to the second terminal and to which the filling adhesive 612b is not applied has the buffer layer 503 peeled off and the end surface portion 504 is polished. It is configured.
[0053]
As the adhesive used here, for example, a two-component mixed Devcon 2-Ton Epoxy 2 hour curing type is adopted, and before mixing, for example, a dehydrating treatment such as Molecular Sieves 4A 1/16 is performed. This adhesive is characterized by a molecular weight of 200,000 to 300,000 of epoxy as a main agent, a molecular weight of 20,000 to 30,000 of an amine as a curing agent, and an initial mixed viscosity of 5 to 7 Pa · S (5000 to 7000 cP). In addition, the adhesive strength is high, and there is little cure shrinkage and a complete cure rate is excellent. This dehydration process almost completely removes amines, epoxies and moisture having a small molecular weight. If the dehydrated main agent and curing agent are accurately weighed to the unit of 0.1 mg using an analytical balance and mixed for use in adhesion, the complete cure rate is further improved, and zirconium-based fluoride Can be bonded to ferrules without chemically damaging the glass fiber.
[0054]
Further, the tip end fiber 4 of this embodiment has a core portion 401 of φ200 ± 5 μm and a clad portion 402 made of anhydrous silica fiber of φ240 ± 5 μm, and the end surface portion 404 is polished by peeling the buffer layer 430. After that, the guide 68a is inserted into the small hole 611a of the ferrule 61a. The tip end fiber 4 is inserted into the stainless steel tube 410 up to the ferrule inside 612a, and the tip end fiber 4 and the stainless steel tube 410 are fixed by a filling adhesive 420. The tip fiber 4 is fixed together with the stainless steel tube 410 by the filling adhesive 420 inside the ferrule.
[0055]
That is, the distal end fiber 4 is fixed to the ferrule 61a corresponding to the second terminal by the filling adhesive 420 at a position away from the end surface portion 404 that is a connection surface. The filling adhesive 420 corresponds to the second fixing means. Further, the tip end fiber 4 provided with the ferrule 61a that is in contact with the ferrule 61b corresponding to the first terminal and is not coated with the filling adhesive 420 has the buffer layer 430 peeled off and the end face portion 404 is polished. Configured.
[0056]
Since the fiber 5 and the tip fiber 4 made of anhydrous silica fiber are not filled with an adhesive that absorbs infrared energy having a wavelength of 2.9 μm and generates heat, the fiber 5 is heated by heat. The effect is that there is very little risk of damage.
[0057]
As described above, after the front ends of the ferrule 61a and the ferrule 61b are polished, they are brought into contact with each other, and the ferrule 61a and the ferrule 61b are brought into close contact with each other by the split sleeve 62. Connection with the fiber 4 can be performed.
[0058]
The fiber 5 of the present embodiment may be a zirconium-based fluoride glass fiber having a core diameter of 40 μm to 250 μm, and the anhydrous quartz fiber of the tip end fiber 4 may have a core diameter larger than the diameter of the fiber part. The end surface portion 404 and the end surface portion 504 correspond to connection surfaces.
[0059]
As shown in FIG. 4, the connecting means 6 configured as described above has the core of the fiber 5 as shown in FIG. 4 even if the errors on the ferrule 61a side and the ferrule 61b side are all added in the opposite directions and the maximum error occurs. The amount of the part 501 coming off from the core part 401 of the distal end fiber 4 is extremely small. Even if it is removed, the connecting portion between the fiber 5 and the tip fiber 4 is not filled with an adhesive that absorbs infrared energy having a wavelength of 2.9 μm and generates heat. There is an effect that the risk of the fiber 5 being damaged is extremely small.
[0060]
The tip fiber 4 is made of anhydrous silica fiber having a relatively good transmittance of infrared laser light in the vicinity of a wavelength of 2.9 μm, and the fiber 5 made of zirconium fluoride glass fiber is made of a hand. It is connected inside the piece 2. This is because the zirconium-based fluoride glass fiber has a very good transmittance of infrared laser light with a wavelength of about 2.9 μm, but it is not harmless to the human body. This is because touching the living tissue must be avoided, and for this reason, the distal end fiber 4 needs to have a sufficient length in the axial direction. The zirconium-based fluoride glass fiber 5 is composed of a core portion 501 and a clad portion 502.
[0061]
By configuring as described above, it is possible to make disposable from the intraocular probe 3 including the handpiece 2 to the ferrule 61a on the distal end fiber 4 side. Connections can always be made precisely.
[0062]
Here, from the intraocular probe 3 to the ferrule 61a on the distal end fiber 4 side corresponds to the distal end portion, from the ferrule 61b to the fiber 5 corresponds to the main body portion, and the ferrule 61b corresponds to the first terminal, The ferrule 61a corresponds to the second terminal. When the distal end portion and the main body portion are separated, the split sleeve 62 is fixed to the ferrule 61b, so that the end face of the fiber 5 is protected.
[0063]
In order to minimize the influence of shock waves on the corneal endothelium, when the infrared laser light having a wavelength of about 2.9 μm is irradiated in a pulsed manner, the energy irradiated by one pulse is: It is desirable to minimize. However, the energy density required to evaporate living tissue with infrared laser light having a wavelength of about 2.9 μm is 2 J / cm.2  The incision cannot be performed below this energy density. Therefore, in order to evaporate the living tissue and minimize the influence of the shock wave, it is necessary to minimize the irradiation area of the infrared laser light.
[0064]
In the present embodiment, since the diameter of the distal end fiber 4 is about 80 μm to 250 μm, the thermal effect on the eyeball due to laser irradiation in this case is theoretically considered.
[0065]
The cross-sectional area Ar of the sapphire rod 221a is
[0066]
π * (80/2 * 10-Four)2≦ Ar ≦ π * (250/2 * 10-Four)2
5 * 10-Five ≦ Ar ≦ 4.9 * 10-Four   (Cm2 )
[0067]
It becomes.
[0068]
Therefore, the energy required to evaporate living tissue is 2 J / cm2The applied energy E is 2 J / cm2 * Because it is Ar,
[0069]
0.1 mJ ≦ E ≦ 1.0 mJ
[0070]
It becomes.
[0071]
Furthermore, if the eyeball diameter is 24 mm, the eyeball volume is 7.2 cm.Three If a circular incision with a diameter of 5 mm is made to the anterior lens capsule, the incision length S is
[0072]
S = 5 * π = 15.7 mm
[0073]
And the number of pulses required for this circular incision is
[0074]
(15.7 / (80 * 10-3)) = 196 (when the diameter of the tip end fiber 4 is 80 μm)
[0075]
(15.7 / (250 * 10-3)) = 63 (when the diameter of the tip fiber 4 is 250 μm)
[0076]
It becomes. And the temperature rise of the whole eyeball in this case is
[0077]
((0.1 * 10-3* 4.2) cal * 196) /7.2 = 0.011 ° C
(When the tip fiber 4 has a diameter of 80 μm)
[0078]
((1.0 * 10-3* 4.2) cal * 63) /7.2 = 0.037 ° C
(When the diameter of the tip fiber 4 is 250 μm)
[0079]
Thus, in the circular incision of the anterior lens capsule by the intraocular surgical apparatus 1 of the present embodiment, the adverse effect of heat on the eyeball can be almost ignored.
[0080]
Although described as an intraocular surgical device as described above, the present invention can also be applied to fields requiring precise tissue incision such as dentistry and plastic surgery.
[0081]
Furthermore, the present invention can also be applied to trabeculotomy, which is one effective treatment method for glaucoma.
[0082]
Further, the adhesive of this example is subjected to a dehydration treatment with a dehydrating agent, the molecular weight of the epoxy resin as the main agent is 200,000 to 300,000, the molecular weight of the amine as the curing agent is 20,000 to 30,000, and the initial mixed viscosity is 5 It has a characteristic of ˜7 Pa · S (5000 to 7000 cP). For example, a two-component mixed Devcon 2-Ton Epoxy 2 hour curing type is accurately weighed to a unit of 0.1 mg using an analytical balance and mixed. Since the material is used for bonding, the complete curing rate is further improved, and the zirconium-based fluoride glass fiber can be bonded to the ferrule without causing chemical damage.
[0083]
【effect】
  The present invention configured as described above is a first fiber portion including a zirconium-based fluoride glass fiber for guiding light from a laser light source having a wavelength corresponding to a water absorption peak to the handpiece. And a second fiber part connected to the first fiber part at the connection surface, for guiding the light from the first fiber part to the irradiated part, and the vicinity of the end of the first fiber part are A small opening is formed, and a small opening is formed in the vicinity of the end of the second terminal and the first terminal in which a large opening is formed at a position away from the end, and at a position away from the end. A second terminal having a large opening, a split sleeve for connecting the first terminal and the second terminal, a pair of cylindrical shapes having a large opening at one end and a small opening at the other end A connecting portion of A first fixing means for fixing the first terminal and the first fiber portion with an epoxy adhesive dehydrated at a position away from the connection surface; the second terminal; and the second terminal. Since the first fiber portion and the second fiber portion can be easily aligned with each other, the first fiber portion and the second fiber portion can be easily aligned.
[0084]
In addition, even when the tip portion made of the second fiber portion or the like is destroyed by the energy of the laser beam due to a failure accident or the like, the first fiber portion and the intraocular tissue that is the irradiated portion are not in contact with each other. effective. Therefore, there is an effect that a safe and precise incision operation can be performed on the eyeball tissue or the like.
[0085]
The laser light source may be an infrared laser light source having a wavelength of about 2.9 μm, and the first fiber portion is made of a zirconium-based fluoride glass fiber, and the second fiber portion is made of an anhydrous silica fiber. You can also
[0086]
Furthermore, the core diameter of the first fiber portion may be 40 μm to 260 μm, and the core diameter of the second fiber portion may be larger than the core diameter of the first fiber portion.
[0087]
The hand piece is configured to be separable from the tip and the main body, the first fiber portion to which the first terminal to which the split sleeve is fixed is attached is formed in the main body, and the second terminal is attached. Further, when the second fiber is formed at the tip portion and the tip portion and the main body portion are separated, there is an effect that the split sleeve can perform the protective function of the end face of the first fiber portion. And it becomes possible to use only a front-end | tip part disposablely, and has the outstanding effect that prevention of infection, such as a virus, can be aimed at.
[0088]
The first fiber portion is fixed to the first terminal with an adhesive at a position away from the connection surface, and the first terminal of the portion that is in contact with the second terminal and is not coated with the adhesive Can be constituted by previously peeling the buffer layer for protecting the fiber and polishing the end face. Further, the second fiber portion is fixed to the second terminal by an adhesive at a position away from the connection surface, and the second terminal of the portion that is in contact with the first terminal and is not coated with the adhesive is Alternatively, the fiber protection buffer layer may be peeled off in advance, and the end face may be polished. Therefore, the connecting portion between the first fiber portion and the second fiber portion is not filled with an adhesive that absorbs infrared energy having a wavelength of 2.9 μm and generates heat, and the fiber is heated by heat. Has the outstanding effect that there is very little risk of damage.
[0089]
If the irradiated portion is in the eye and the laser surgical device is an intraocular surgical device, there is an effect that it is optimal for ophthalmic surgery.
[0090]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an intraocular surgical apparatus 1 that is an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the handpiece 2 of the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating connecting means 6 of the present embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a connecting portion of fibers according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Intraocular surgery device
2 Handpiece
21 Handpiece body 21
22 Cap members
23 Screw means
3 Intraocular probe
4 End fiber
401 Core part
402 Clad part
404 End face
420 Filling adhesive
430 Buffer layer
5 Fiber
501 Core part
502 Clad part
503 Buffer layer
504 End face
6 connection means
61a Ferrule
61b Ferrule
611a Small hole
611b Small hole
612b Filling adhesive
62% sleeve
63 Coil spring
64, 65 Filling adhesive
68a guide
68b guide
1000 Infrared laser light source

Claims (5)

被照射部に挿入するプローブが設けられたハンドピースを有するレーザー手術装置において、水の吸収ピークに対応する波長のレーザ光源からの光を前記ハンドピースまで導くためのジルコニウム系のフッ化物ガラスファイバーから構成されている第1のファイバー部と、この第1のファイバー部に接続面で接続され、該第1のファイバー部からの光を被照射部に導くための第2のファイバー部と、前記第1のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第1端子と、前記第2のファイバー部の端部近傍は小さな開口が形成され、前記端部から離れた位置では大きな開口が形成された第2端子と、前記第1端子と該第2端子とを接続するための割スリーブと、一方端に大きな開口を有し、他方端に小さな開口を有する一対の筒状の連結部と、該第1端子と前記第1のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で脱水処理されたエポキシ系の接着剤により固着するための第1の固着手段と、前記第2端子と前記第2のファイバー部とを、前記接続面から離れた位置で固着するための第2の固着手段とから構成されており、前記第1のファイバー部と前記第2のファイバー部とのアライメントを容易としたことを特徴とするレーザー手術装置。In a laser surgical apparatus having a handpiece provided with a probe to be inserted into an irradiated part, from a zirconium-based fluoride glass fiber for guiding light from a laser light source having a wavelength corresponding to a water absorption peak to the handpiece A first fiber portion that is configured , a second fiber portion that is connected to the first fiber portion at a connection surface and guides light from the first fiber portion to an irradiated portion; and near the end of the first fiber portion is small opening is formed, at a position remote from the end portion and the first terminal a large opening is formed, near the edge of the second fiber portion is small opening is formed , a second terminal large opening is formed at a position remote from said end portion, and a split sleeve for connecting the said first terminal and the second terminal, while a large opening in the end And a connecting portion of the pair of cylindrical shape having a small opening at the other end, and said a first terminal a first fiber portion, by epoxy adhesive that has been dehydrated at a position apart from the connection surface First fixing means for fixing, and second fixing means for fixing the second terminal and the second fiber portion at a position away from the connection surface, A laser surgical apparatus characterized by facilitating alignment between the first fiber portion and the second fiber portion. 前記レーザ光源は、波長2 . 9μm付近の赤外レーザ光源で あり、前記第2のファイバー部は無水石英ファイバーから構成されている請求項1記載のレーザー手術装置。 The laser light source is an infrared laser light source having a wavelength of about 2.9 μm . The laser surgical apparatus according to claim 1 , wherein the second fiber portion is made of anhydrous quartz fiber . 前記第1のファイバー部は、コア径が40μm〜260μmとなっており、前記第2のファイバー部のコア径は、前記第1のファイバー部のコア径と同じか、或いは大きくなっている請求項2項記載のレーザー手術装置。  The core diameter of the first fiber portion is 40 μm to 260 μm, and the core diameter of the second fiber portion is the same as or larger than the core diameter of the first fiber portion. 3. A laser surgical apparatus according to item 2. 前記ハンドピースは、先端部と本体部とに分離可能に構成されており、この本体部には、割スリーブが固定されている第1端子が取り付けられた第1のファイバー部が設けられ、前記先端部には、第2端子が取り付けられた第2のファイバーが設けられており、この先端部と前記本体部とを分離した場合には、前記割スリーブが前記第1のファイバー部の端面の保護機能を果たす様に構成されている請求項1記載のレーザー手術装置。  The handpiece is configured to be separable into a distal end portion and a main body portion, and the main body portion is provided with a first fiber portion to which a first terminal to which a split sleeve is fixed is attached, The distal end portion is provided with a second fiber to which a second terminal is attached. When the distal end portion and the main body portion are separated, the split sleeve is formed on the end surface of the first fiber portion. The laser surgical apparatus according to claim 1, which is configured to perform a protective function. 被照射部が眼内にあり、レーザー手術装置が眼内手術装置である請求項1〜4項何れか1項記載のレーザー手術装置。The laser surgical apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the irradiated portion is in the eye and the laser surgical apparatus is an intraocular surgical apparatus.
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