JP3754561B2 - エネルギー照射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血管、尿道、腹腔等の生体内管腔に挿入し、生体深達性を有するレーザ光や超音波等のエネルギーを生体組織に照射する側射式のエネルギー照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔を利用し、または小切開を施して生体内管腔に長尺状のエネルギー照射装置を挿入して、種々のエネルギー密度のエネルギーを病変部へ照射することで変性、壊死、凝固、焼灼、切開または蒸散させて治療する技術が知られている。
【０００３】
一般にこれらの技術は、生体組織の表層部またはその近傍に位置する病変部に直接エネルギーを照射するものであるが、生体組織の深部に位置する病変部（病変深部）の治療を目的としてその病変深部へエネルギーを照射する技術も知られている。
【０００４】
しかしながら、病変深部を十分な温度に加熱するためには、比較的高い出力のエネルギーを照射する必要があるので、表層部を損傷させてしまうことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した問題を解決するには、例えば、エネルギー照射装置の先端部に、各出射部からのエネルギーの照射範囲が病変深部で重なるようにエネルギーを出射する複数の出射部を設けることが考えられる（多点集光法）。この方法によれば、異なる位置に設けられた各出射部からのエネルギーが病変深部に集まるので、ある程度は、表層部の損傷を低減しつつ、病変深部を十分な温度に加熱することが可能である。
【０００６】
しかしながら、このような構成のエネルギー照射装置では、表層部損傷の低減に限界がある。集光点付近の温度は、レーザ光単体が照射された部分に比べて、複数のレーザ光分の熱量が加算されて現れる為、高くなる。しかし、各レーザ光の光軸に沿った加温も行われるため、表層付近の（重ならない）各レーザ光軸上にも若干の高温部が形成されることとなる。この現象は、表層温存に不利に働き、多点集光法の限界となる。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易かつ確実に、正常組織（特に表層部の正常組織）の損傷を防止しつつ、照射目的部（特に深部に位置する照射目的部）にエネルギーを効果的に照射し得る側射式のエネルギー照射装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【０００９】
（１） 生体深達性を有するエネルギーを生体組織に照射する側射式のエネルギー照射装置であって、長尺状の本体と、前記本体に設置され前記エネルギーを側方または斜方に向けて出射する出射部と、前記出射部の位置を前記本体の軸方向へ移動させる移動手段とを有し、
前記出射部の軸方向への移動に伴い前記出射部の出射角度を変化させる連動手段を更に有することを特徴とするエネルギー照射装置。
【００１０】
（２） 前記連動手段が電気的な駆動手段を更に有し、前記出射部を軸方向へ繰り返し往復運動させることを特徴とする上記（１）に記載のエネルギー照射装置。
【００１１】
（３） 前記出射部の位置と角度との連動した相関関係を調節可能な調節手段を更に有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のエネルギー照射装置。
【００１２】
（４） 前記エネルギーが、レーザ光であることを特徴とする上記（１）ないし（３）に記載のエネルギー照射装置。
【００１３】
（５） 前記エネルギーを前記出射部へ導く導光部材を有することを特徴とする上記（４）に記載のエネルギー照射装置。
【００１４】
（６） 前記導光部材の先端と前記出射部との間に前記レーザ光を収束させる光学素子を具備し、前記光学素子が、前記レーザ光を平行光に収束させるものであることすることを特徴とする上記（５）に記載のエネルギー照射装置。
【００１５】
（７） 前記出射部が前記レーザ光を反射させる反射面を有することを特徴とする上記（４）ないし（６）に記載のエネルギー照射装置。
【００１６】
（８） 前記反射面が凹面であることを特徴とする上記（７）に記載のエネルギー照射装置。
【００１７】
（９） 前記移動手段は、移動操作する操作部材を有している上記（１）に記載のエネルギー照射装置。
【００１８】
（10） 前記本体は、内視鏡を挿入するルーメンを有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００１９】
（11） 先端部近傍に、拡張・収縮するバルーンを有する上記（１）ないし（10）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２０】
（12） 前記バルーンを拡張するための作動流体を供給および排出する流路を有する上記（11）に記載のレーザ照射装置。
【００２１】
（13） 前記作動流体は、冷却液である上記（12）に記載のレーザ照射装置。
【００２２】
（14） 前記本体の表面に親水性高分子材料を含む表面層を有する上記（１）ないし（13）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２３】
（15） 前記レーザ光の波長は、７５０〜１３００ｎｍ又は１６００〜１８００ｎｍである上記（４）ないし（14）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエネルギー照射装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明のエネルギー照射装置の第１実施例として、生体深達性を有するレーザ光を生体組織に照射する側射式のレーザ照射装置を示す断面図である。図１において、レーザ照射装置１は、長尺状の本体２を有している。この本体２の先端部には、レーザの出射部３を内包するハウジング４が連接されている。ハウジング４は、レーザ光出射用の窓４１を有する硬質の管状体からなり、その表面は、光透過性のカバー部材４２によって覆われている。ハウジング４の先端部は、先端キャップ４３により密封されている。
【００２６】
出射部３には、ハウジング４内にて出射部３を本体２の軸方向へ摺動可能に指示する移動手段として、アーム５ａ、５ｂが設けられており、アーム５ａ、５ｂは、出射部３の本体軸方向の位置と連動して角度を変化させるように、基端側の連動手段である駆動部６に連結されている。７はレーザ光を導くための導エネルギー手段（導光手段）としての光ファイバであり、光ファイバ７の先端にはレーザ光を平行光に収束させるための光学素子としてレンズ８が設けられている。光ファイバ７は、駆動部６に設けられたレーザ端子９まで延びており、図示しないレーザ光発生装置を接続可能に構成されている。
【００２７】
図２は、図１の本体２のＡ−Ａ線断面図である。図２において、２ａ、２ｂはそれぞれアーム５ａ、５ｂが摺動可能に挿通するワーキングルーメンである。この場合、ワーキングルーメン２ａおよび２ｂは、それぞれ、本体２の軸線と平行に形成されている。また、２ｃは光ファイバ７のための導光ルーメンであり、２ｄ、２ｅはそれぞれ、レーザによるハウジング４内の発熱を抑え、かつハウジング４に接触する生体組織表層を冷却するための、冷却水の流入用ルーメンと流出用ルーメンである。これらのルーメン２ｄ、２ｅは、それぞれ図１における接続部１０ａ、１０ｂに通じており、図示しない冷却水循環装置を接続可能に構成されている。この際、各ルーメン２ａ、２ｂ及び２ｃ、２ｆ中に図示しない逆止弁を設けることによって、冷却水の駆動部側への逆流を防ぐことが望ましい。ワーキングルーメン２ａ、２ｂを冷却水の流入、流出に兼用することも可能である。
【００２８】
２ｆは、内視鏡用ルーメンである。図示しない内視鏡は、照明光（ガイド光）の照射を兼ねた光ファイバを用いた斜方視型であり、レーザ光が照射される生体表層部を観察できるように構成されている。内視鏡はレーザ光照射装置１の基端部から出し入れ自在に設置されている。内視鏡観察により、ハウジングの位置決めを行うことができる。またガイド光機能付きにした場合、視覚的にレーザ照射位置を確認できる。更にレーザ照射中に連続して照射表面を観察できるため、状態を観察しながら照射条件を最適化することが可能となる。
【００２９】
図３は、出射部３とアーム５ａ、５ｂの構造を説明するための斜視図（図３ａ）および側面図（図３ｂ）である。出射部３は、レーザ光を反射する反射面３１を有し、反射面３１の裏面には、アーム５ａ、５ｂと回動可能に連結する連結部３２ａ、３２ｂが設けられている。
【００３０】
図４は、出射部３とアーム５ａ、５ｂの出射角度の変化と軸方向の移動が、駆動部６によって連動する様子を示す概略図である。駆動部６内には、直動従節式の溝カム１１ａと、溝カム１１ａより径の小さい溝カム１１ｂが設けられ、溝カム１１ａ、１１ｂの回転軸１２は、電気的な駆動手段であるモータ６１の軸に接続されている。
【００３１】
図５は、溝カム１１ａ、１１ｂおよびモータ６１の構造を説明するための斜視図である。図４および図５に示されるように、溝カム１１ａ、１１ｂには、それぞれ溝１３ａ、１３ｂが設けられており、溝１３ａ、１３ｂにはそれぞれ延長アーム５１ａ、５１ｂが直動するようにはめ込まれている。モータ６１の回転により、溝カム１１ａ、１１ｂは回転軸１２を中心に回転する。回転軸１２は溝１３ａ、１３ｂに対して偏心しているので、回転により、延長アーム５１ａ、５１ｂおよびアーム５ａ、５ｂは直動運動（ピストン運動）を繰り返すこととなる。その際、アーム５ａと延長アーム５１ａの直動範囲は、アーム５ｂと延長アーム５１ｂの直動範囲よりも大きいので、図４（ｂ）に示す如く、出射部３の角度は溝カム側に近づくほど水平方向に傾くこととなる。
【００３２】
延長アーム５１ａ、５１ｂおよびアーム５ａ、５ｂは、アーム接続部５２ａ、５２ｂにより回動可能に接続されている。これにより、アーム５ａ、５ｂが出射部３の角度変化により、図の上下方向に近づくことを許容している。図４における、５３ａ、５３ｂは、それぞれ延長アーム５１ａ、５１ｂの長さを調整するための調整部である。
【００３３】
以上の構成により、図６に示すように、出射部３に設けられた連結部３２ａの直動範囲Ａは、連結部３２ｂの直動範囲Ｂより長く、よって出射部３は、その位置によって角度が変化し、基端側（駆動部６側）に位置する程水平に近づき、先端側に位置する程垂直に近づく事となる。このため、光ファイバ７を介して出射されるレーザ光は、出射部３のいずれの位置においても、目的部位１２１に向けて出射される。ここで、調整部５３ａ、５３ｂにより延長アーム５１ａ、５１ｂの長さを調節することにより、出射部３の直動範囲を変えることが出来、また延長アーム５１ａ、５１ｂの相対的な長さを調節することにより、出射部３の角度変化範囲を変えることが出来る。
【００３４】
次に、前述したレーザ照射装置１の具体的な使用状況と作用を説明する。
【００３５】
まず、図７に示すように、本体２を先端部から体腔１１０内に挿入し、先端部に設けられたハウジング４を照射目的部１２０の近傍に位置させる。この際、図示しない内視鏡で直接ハウジング４の位置を確認することが望ましい。
【００３６】
目的位置（集光位置）１２１が照射目的部１２０の中の所望の位置に位置するように調整部５３ａ、５３ｂで延長アーム５１ａ、５１ｂそれぞれの長さを調節（設定）する。調節は、体腔１１０への挿入前に、超音波映像やＭＲＩ映像によって目的位置を確認し、予め行っておくことが望ましい。
【００３７】この場合、調整部５３ａにより延長アーム５１ａを短くする（または、調整部５３ｂにより延長アーム５１ｂを長くする）と、目的位置１２１は、ハウジング４から離間する方向（図７中下側）に移動する。
【００３８】逆に、調整部５３ａにより延長アーム５１ａを長くする（または、調整部５３ｂにより延長アーム５１ｂを短くする）と、目的位置１２１は、ハウジング４に接近する方向（図７中上側）に移動する。
【００３９】
また、本体２の長手方向における目的位置１２１の位置の調節においては、レーザ照射装置１全体を所定方向（本体２の長手方向）に移動させる。
【００４０】
また、本体２の周方向における目的位置１２１の位置の調節においては、レーザ照射装置１全体を手動で回転させる。
【００４１】
なお、前述した本体２の軸線に対して垂直な方向、本体２の長手方向および本体２の周方向における目的位置１２１の位置の調節は、それぞれ、必要に応じて行えばよい。
【００４２】
次いで、図示しないレーザ光発生装置を作動させ、同時にモータ６１を回転駆動させ、レーザ光をハウジング４内の出射部３より出射させる。
【００４３】
駆動部６のレーザ端子９から入射したレーザ光は、光ファイバ７により基端部から先端部へ導かれ、レンズ８にて平行光に収束された後、出射部３の反射面３１で反射し、その反射光は、目的位置１２１に照射される。その際、出射部３は軸方向に摺動しながら出射角度を変化させるため、レーザ光は、連続的に経路を変更しながら目的位置１２１に集まる（集光する）。
【００４４】
これにより、生体組織１００のうちの目的位置１２１およびその近傍の部位（領域）は、照射されたレーザ光により、所望の温度に加熱される。一方、照射目的部１２０の図７中上側の部位（例えば、生体組織１００の表層部）および下側の部位では、レーザ光の照射時間が短い（少ない）ので、その温度は、それぞれ、比較的低い温度に保持される。（照射目的部１２０以外の部位を温存することができる）。これにより、照射目的部１２０以外の部位の損傷を防止（低減）することができ、特に、照射目的部１２０が深部に位置する場合でも表層部の損傷を防止することができるので、患者に対する安全性が高い。
【００４５】
次いで、目的位置１２１を移動させて（目的位置１２１を連続的に変えて）、照射目的部１２０全体を所望の温度に加熱する。
【００４６】
このように、本実施例のレーザ照射装置１では、目的位置１２１を任意の方向に移動させることができ、特に、目的位置１２１を本体２の軸線に対して垂直な方向に移動させることができるので、容易かつ確実に、任意の位置に位置する照射目的部１２０や、任意の形状、任意の寸法の照射目的部１２０に対して、その照射目的部１２０全体を均一に所望の温度に加熱することができる（局所的に加熱過剰や加熱不足が生じるのを防止することができる）。
【００４７】
なお、本発明では、出射部３から出射されるレーザ光は、発散光、平行光および集束光のいずれであってもよいが、これらのうち、平行光または集束光等の収束光が好ましい。
【００４８】
出射部３から出射されるレーザ光が平行光または集束光の場合には、目的位置１２１にレーザ光をより集中させることができ、目的位置１２１およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度をより高めることができる。換言すれば、収束光の場合には、目的位置１２１に照射されるレーザ光のエネルギー密度が同一のときは、発散光の場合に比べ、表層部に照射されるレーザ光のエネルギー密度を低くすることができるので、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００４９】
また、出射部３から出射されるレーザ光が集束光の場合には、そのレーザ光が目的位置１２１に集束、すなわち、レーザ光が集束する位置（レーザ光の光軸に垂直な面へのスポット光の面積が最小となる位置）と目的位置１２１とが一致するよう構成されているのが好ましい。レーザ光を目的位置１２１に集束させることにより、目的位置５およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度をさらに高めることができる。
【００５０】
出射部３から出射されるレーザ光が収束光となるようにするには、レーザ光の光路の途中に、レーザ光を収束光にする光学系を設ける。この場合、出射部３とは別に前記光学系（レンズ８）を設けてもよく、また、反射面３１を凹面鏡とすることにより前記光学系を兼ねてもよい。
【００５１】
また、本発明では、本体２のワーキングルーメン２ａ、２ｂの横断面形状は、特に限定されないが、例えば、ワーキングルーメン２ａ、２ｂの横断面形状を長方形にし、出射部３の傾き角度によるアーム５ａ、５ｂの上下方向の位置変化に対応した形状にする。
【００５２】
なお、使用されるレーザ光は、生体深達性を有するものであれば特に限定されないが、波長が７５０〜１３００ｎｍ又は、１６００〜１８００ｎｍ程度のものが好ましい。波長が７５０〜１３００ｎｍ又は、１６００〜１８００ｎｍ程度のレーザ光は、特に生体深達性に優れるので、レーザ光を生体組織に照射したときに、その表層部でのエネルギーの吸収が少なく、このため、より効果的に生体組織の深部に位置する照射目的部（病変部）１２０にレーザ光を照射することができる。
【００５３】
なお、前記波長のレーザ光を発生させるレーザ光発生装置としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザ等の半導体レーザ等が挙げられる。
【００５４】
レーザ照射装置１の挿入部の外径（直径）、すなわち、本体２の外径は、体腔１１０内に挿入可能であれば特に限定されないが、例えば、２〜２０mm程度が好ましく、３〜８mm程度がより好ましい。
【００５５】
また、本体２の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂等、これらのうちの１種を含むポリマーアロイ、またはこれらのうちの２以上を組み合わせたものが挙げられる。
【００５６】
また、本体２の表面には親水性高分子材料や、シリコン、フッ素樹脂等の潤滑性コーティングを施しても良い。これにより本体表面の摩擦を低減し、体腔への挿入をスムースなものとすることができる。また、本体を覆う使い捨てのシースを別途用意し、このシースの表面に潤滑性コーティングを施しても良い。使い捨てのシースを用いることで、複数回の使用によるコーティングの剥離により、潤滑性が損なわれる弊害を防ぐことが出来る。
【００５７】
なお、潤滑性コーティングに用いる親水性高分子材料としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、多糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、水溶性ポリアミド等が好ましく、これらのうち、特にメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体が好ましい。
【００５８】
親水性高分子材料をコーテンィングしたレーザ照射装置を使用する際は、例えば、生理食塩水等に、レーザ照射装置１の表面層を浸す。これにより、表面層が湿潤し、レーザ照射装置１の表面の潤滑性が生じる。このレーザ照射装置１では、親水性高分子材料を含む表面層を有しているので、生体組織に対するレーザ照射装置１の摩擦が減少し、これにより、患者の負担が軽減されるとともに、安全性が向上する。例えば、レーザ照射装置１の体腔内への挿入、体腔内からの引き抜き、体腔内での移動や回転を円滑に行うことができる。
【００５９】
また、ハウジング４の材質は、石英ガラス、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン、テフロン、ポリエステル等の光透過性特性の優れたものを利用することが望ましい。ここでハウジング４全体がこれらの材質からなる必要はなくレーザ光出射窓のみであってもよい。このような材質を用いることで、レーザ光を効率よく照射することができる。
【００６０】
また、本発明では、導光部材は、レーザ光を導くことが可能なものであれば光ファイバーに限らず、この他、例えば、ロッドレンズ等であってもよい。
【００６１】
また、本発明では、出射部は、前述した実施例のものに限らず、この他、例えば、プリズム、ウエッジ板等であってもよい。
【００６２】
次に、本発明のエネルギー照射装置の第２実施例を説明する。
【００６３】
図８は、本発明のレーザ照射装置の第２実施例を示す断面図である。なお、前述した第１実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００６４】
同図に示すように、このレーザ照射装置１は、レーザ光を反射する反射面を備えた出射部１３が、凹面形状の反射表面を有することにより、光ファイバ７より導光されるレーザ光を収束する。そのため、第１実施例にて設けられていたレンズが設けられていない。
【００６５】
また、本体２の先端部にあるハウジング４部には、拡張・収縮するバルーン１４が設けられている。バルーン１４の構成材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ラテックス、セルロース等のレーザ光透過性に優れた材料が好ましい。これにより、バルーン１４でのレーザ光の吸収によるエネルギーの損失や発熱を低減することができる。
【００６６】
バルーン１４を拡張するための作動流体の供給は、第１実施例に示した冷却水の流入・流出用ルーメン２ｄ、２ｅ（図２参照）によってなされる。これら流入・流出用ルーメン２ｄ、２ｅは、それぞれ、駆動部６の基端側に形成されている作動流体の供給部１０ｄおよび排出部１０ｅに開放し、かつ、その先端付近にてバルーン１４内へ連通するよう構成されている。
【００６７】
前記作動流体としては、バルーン１４を拡張・収縮し得るものであれば特に限定されないが、冷却液が好ましい。作動流体として冷却液を用いることにより、レーザ照射の際、その冷却液により生体組織の表層部を冷却することができ、これにより、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００６８】
例えば、照射目的部が前立腺の場合には、照射目的部の温度が４８〜５５℃程度になり、かつ、照射目的部の上側の部位および下側の部位の温度がそれぞれ４４℃以下になるようにレーザ光を照射するのが好ましいが、このレーザ照射装置１では、そのようにレーザ光を照射することができる。
【００６９】
前記冷却液の温度は、生体組織の表層部を冷却し得る程度であれば特に限定されないが、３７℃以下が好ましく、０〜２５℃程度がより好ましく、０〜１０℃程度がさらに好ましい。
【００７０】
また、作動流体としては、生理食塩水が好ましい。作動流体として生理食塩水を用いることにより、何らかの原因で作動流体が体内に漏出した場合、その漏出による影響を低減することができる。
【００７１】
また、作動流体として冷却液を用いる場合には、冷却液を循環させるのが好ましく、レーザ照射前からレーザ照射が終了するまで冷却液を循環させるのがより好ましい。冷却液を循環させることにより、冷却能率を向上させることができ、レーザ照射前からレーザ照射が終了するまで冷却液を循環させることにより、表層部をより一層冷却することができる。
【００７２】
また、排出部１０ｅには、例えば、一定の圧力を超えると開放する圧力弁を設けるのが好ましい。これにより、冷却液の流量によらず、一定の圧力でバルーン１４を拡張することができる。
【００７３】
また、冷却液の温度や冷却液の流量をレーザ照射と連動して制御するのが好ましい。これにより、表層部の過剰冷却や過剰加熱を防止することができる。
【００７４】
また、バルーン１４に生体組織の表面温度を検出する温度センサを設けるのが好ましい。この場合には、温度センサにより生体組織の表面温度を検出し、その情報（検出値）を冷却制御に利用することができる。これにより、効率良く、必要かつ十分に冷却することができる。
【００７５】
また、バルーン１４は、正面図である図９に示されるように、ハウジング４のレーザ光出射窓部分以外の全周を囲むように形成されても良い。この場合、バルーン１４の拡張により、本体２のレーザ光出射窓が体腔壁に押し付けられるので、照射目的部と出射部１３との距離が安定し、照射時の安定性が良い。
【００７６】
次に、このレーザ照射装置１の作用を説明する。
【００７７】
バルーン１４が収縮した状態で、レーザ照射装置１を先端部から体腔内に挿入し、その先端部を照射目的部に位置させる。
【００７８】
そして、供給部１０ｄに接続されたポンプ等により、供給部１０ｄから冷却液（作動流体）を注入し、バルーン１４を所定の大きさに拡張させる。
【００７９】
この場合、冷却液は、供給部１０ｄから流入ルーメン２ｄを経て、バルーン１４の中空部内に流入し、これによりバルーン１４が拡張する。
【００８０】
バルーン１４を拡張させることにより、レーザ照射装置１の位置および向きが固定される。これにより、容易かつ確実に、照射目的部へレーザ光を照射することができる。
【００８１】
また、バルーン１４を拡張させて生体組織をその表面から深部に向けて所定の圧力で加圧することにより、生体組織が圧迫され、レーザ照射装置１から照射目的部までのレーザ光の光路長が短縮され、これにより低エネルギーで所望の加熱を行うことが出来る。
【００８２】
また、バルーン１４と接触する部分およびその近傍、すなわち、生体組織の表層部が、冷却液により冷却され、これにより、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００８３】
冷却液を循環させる場合には、供給部１０ｄから冷却液を注入しつつ、排出部１０ｅから冷却液を排出する。この場合、冷却液は、供給部１０ｄから流入ルーメン２ｄを経て、バルーン１４の中に流入する。バルーン１４内に流入した冷却液は、バルーン１４内を少なくとも半周し（循環し）、その後、流出ルーメン２ｅを経て、排出部１０ｅから排出される。
【００８４】
照射目的部へのレーザ照射が終了し、レーザ照射装置１を体腔内から引き抜く際は、供給部１０ｄからの冷却液の注入を行わず、排出部１０ｅからの冷却液の排出のみを行う。この場合、バルーン１４内の冷却液は、流出ルーメン２ｅを経て、排出部１０ｅから排出され、これによりバルーン１４が収縮する。そして、バルーン１４が収縮した状態で、レーザ照射装置１全体を体腔内から引き抜く。
【００８５】
このレーザ照射装置１では、前述したように、バルーン１４により、容易かつ確実に、レーザ照射装置１の位置および向きを固定することができる。
【００８６】
また、このレーザ照射装置１では、バルーン１４内の冷却液により、生体組織の表層部を冷却することができる。
【００８７】
なお、本発明では、前述した実施例のレーザ照射装置１においても、この第２実施例のレーザ照射装置１のように、本体２にバルーン１４等を設けてもよい。
【００８８】
また、バルーン１４の表面に第１実施例で述べたものと同様の潤滑性のコーティングを設けても良い。
【００８９】
次に、本発明のエネルギー照射装置の第３実施例を説明する。
【００９０】
図１０は、本発明のエネルギー照射装置の第３実施例として、超音波照射装置を示す断面図である。なお、前述した第１実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００９１】
図１０において、超音波照射装置２１は、長尺状の本体２２と、超音波振動子２３と、その超音波振動子２３を支持するアーム２５ａ、２５ｂと、内視鏡２７を有する。
【００９２】
本実施例において、アーム２５ａ、２５ｂは、絶縁被覆を有するクラッド構造の導電体からなり、第１実施例の直動運動と同様の運動で超音波振動子２３を摺動させると同時に、超音波振動子２３と図示しない駆動源とを電気的に接続する信号線を兼ねている。信号の供給は、超音波振動子２３と溝カム（図４、図５の１３ａ、１３ｂ）との間で、摺動接点を介して行われ、溝カムとアーム２５ａ、２５ｂの導電体とは電気的に絶縁されている。
【００９３】
なお、使用される超音波は、適用される臓器やその位置（深さ、範囲）によって異なるため一概に規定できないが、深さ方向に１〜５ｃｍ程度の軟組織であれば、周波数１〜５０ＭＨｚ程度のものが好ましい。
【００９４】
内視鏡２７は、照明光の照射を兼ねた光ファイバを用いた斜方視型であり、超音波が照射される生体表層部を観察できるように構成されている。内視鏡２７は、超音波照射装置２１の基端部から出し入れ自在であり、エネルギー（超音波）の照射位置、照射方向、照射表面の状態などを観察する。内視鏡２７により、照射部位の正確な確認が出来、誤った部位への照射を防止することが出来る。また、エネルギーの照射中も連続して観察することが出来るので、照射表面の状態観察による照射条件の変更等ができる。
【００９５】
本発明のエネルギー照射装置は、医療用のエネルギー照射装置であり、例えば、前立腺肥大症や、各種の腫瘍（例えば、癌）等の治療に用いられる。
【００９６】
以上、本発明のエネルギー照射装置を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【００９７】
本発明では、前述した各実施例の特徴を適宜組み合わせてもよい。例えば、第１、第３実施例の内視鏡を第２実施例に適用することや、第２実施例のバルーンを第１、第３実施例に適用することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエネルギー照射装置によれば、連続的に移動する出射位置からのエネルギーが目的位置のみに集中するので、照射目的部以外の部位（正常組織）の温度は、低い温度のままに保持される。これにより、照射目的部以外の部位の損傷を防止（低減）することができ、特に、照射目的部が深部に位置する場合でも表層部の損傷を防止することができるので、患者に対する安全性が高い。また、出射位置が連続的に移動するため、出射端が固定される多点集光式よりも表面温存性に優れた深部加熱が可能となる。
【００９９】
そして、連続的に移動する出射位置からのエネルギーが目的位置に集中するので、目的位置およびその近傍においてエネルギーの密度が高まり、これにより照射目的部を所望の温度に加熱することができる。
【０１００】
特に、本発明のエネルギー照射装置では、調節手段により出射部の角度変化範囲を変更することで、目的位置を本体の軸線に対して垂直な方向に移動させることができるので、容易かつ確実に、照射目的部以外の部位の温度を比較的低い温度に保持しつつ、照射目的部全体を均一に所望の温度に加熱することができる。このため、操作が容易であり、また、患者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエネルギー照射装置の第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示すエネルギー照射装置における本体２の断面図である。
【図３】図１に示すエネルギー照射装置における出射部とアームの構造を説明する斜視図および側面図である。
【図４】図１に示すエネルギー照射装置の駆動原理を説明する概略図である。
【図５】図１に示すエネルギー照射装置における駆動部の構造を説明する斜視図である。
【図６】図１に示すエネルギー照射装置の出射部の動きとエネルギー照射方向を説明する概略図である。
【図７】図１に示すエネルギー照射装置の使用例を示す断面図である。
【図８】本発明のエネルギー照射装置の第２実施例を示す側面図である。
【図９】本発明のエネルギー照射装置の第２実施例の変形例を示す正面図である。
【図１０】本発明のレーザ照射装置の第３実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ レーザ照射装置
２ 本体
３ 出射部
４ ハウジング
５ａ、５ｂ アーム
６ 駆動部
７ 光ファイバ
８ レンズ
６１ モータ
１４ バルーン
２３ 超音波振動子
２７ 内視鏡
【発明の属する技術分野】
本発明は、血管、尿道、腹腔等の生体内管腔に挿入し、生体深達性を有するレーザ光や超音波等のエネルギーを生体組織に照射する側射式のエネルギー照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔を利用し、または小切開を施して生体内管腔に長尺状のエネルギー照射装置を挿入して、種々のエネルギー密度のエネルギーを病変部へ照射することで変性、壊死、凝固、焼灼、切開または蒸散させて治療する技術が知られている。
【０００３】
一般にこれらの技術は、生体組織の表層部またはその近傍に位置する病変部に直接エネルギーを照射するものであるが、生体組織の深部に位置する病変部（病変深部）の治療を目的としてその病変深部へエネルギーを照射する技術も知られている。
【０００４】
しかしながら、病変深部を十分な温度に加熱するためには、比較的高い出力のエネルギーを照射する必要があるので、表層部を損傷させてしまうことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した問題を解決するには、例えば、エネルギー照射装置の先端部に、各出射部からのエネルギーの照射範囲が病変深部で重なるようにエネルギーを出射する複数の出射部を設けることが考えられる（多点集光法）。この方法によれば、異なる位置に設けられた各出射部からのエネルギーが病変深部に集まるので、ある程度は、表層部の損傷を低減しつつ、病変深部を十分な温度に加熱することが可能である。
【０００６】
しかしながら、このような構成のエネルギー照射装置では、表層部損傷の低減に限界がある。集光点付近の温度は、レーザ光単体が照射された部分に比べて、複数のレーザ光分の熱量が加算されて現れる為、高くなる。しかし、各レーザ光の光軸に沿った加温も行われるため、表層付近の（重ならない）各レーザ光軸上にも若干の高温部が形成されることとなる。この現象は、表層温存に不利に働き、多点集光法の限界となる。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易かつ確実に、正常組織（特に表層部の正常組織）の損傷を防止しつつ、照射目的部（特に深部に位置する照射目的部）にエネルギーを効果的に照射し得る側射式のエネルギー照射装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【０００９】
（１） 生体深達性を有するエネルギーを生体組織に照射する側射式のエネルギー照射装置であって、長尺状の本体と、前記本体に設置され前記エネルギーを側方または斜方に向けて出射する出射部と、前記出射部の位置を前記本体の軸方向へ移動させる移動手段とを有し、
前記出射部の軸方向への移動に伴い前記出射部の出射角度を変化させる連動手段を更に有することを特徴とするエネルギー照射装置。
【００１０】
（２） 前記連動手段が電気的な駆動手段を更に有し、前記出射部を軸方向へ繰り返し往復運動させることを特徴とする上記（１）に記載のエネルギー照射装置。
【００１１】
（３） 前記出射部の位置と角度との連動した相関関係を調節可能な調節手段を更に有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のエネルギー照射装置。
【００１２】
（４） 前記エネルギーが、レーザ光であることを特徴とする上記（１）ないし（３）に記載のエネルギー照射装置。
【００１３】
（５） 前記エネルギーを前記出射部へ導く導光部材を有することを特徴とする上記（４）に記載のエネルギー照射装置。
【００１４】
（６） 前記導光部材の先端と前記出射部との間に前記レーザ光を収束させる光学素子を具備し、前記光学素子が、前記レーザ光を平行光に収束させるものであることすることを特徴とする上記（５）に記載のエネルギー照射装置。
【００１５】
（７） 前記出射部が前記レーザ光を反射させる反射面を有することを特徴とする上記（４）ないし（６）に記載のエネルギー照射装置。
【００１６】
（８） 前記反射面が凹面であることを特徴とする上記（７）に記載のエネルギー照射装置。
【００１７】
（９） 前記移動手段は、移動操作する操作部材を有している上記（１）に記載のエネルギー照射装置。
【００１８】
（10） 前記本体は、内視鏡を挿入するルーメンを有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００１９】
（11） 先端部近傍に、拡張・収縮するバルーンを有する上記（１）ないし（10）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２０】
（12） 前記バルーンを拡張するための作動流体を供給および排出する流路を有する上記（11）に記載のレーザ照射装置。
【００２１】
（13） 前記作動流体は、冷却液である上記（12）に記載のレーザ照射装置。
【００２２】
（14） 前記本体の表面に親水性高分子材料を含む表面層を有する上記（１）ないし（13）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２３】
（15） 前記レーザ光の波長は、７５０〜１３００ｎｍ又は１６００〜１８００ｎｍである上記（４）ないし（14）のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエネルギー照射装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明のエネルギー照射装置の第１実施例として、生体深達性を有するレーザ光を生体組織に照射する側射式のレーザ照射装置を示す断面図である。図１において、レーザ照射装置１は、長尺状の本体２を有している。この本体２の先端部には、レーザの出射部３を内包するハウジング４が連接されている。ハウジング４は、レーザ光出射用の窓４１を有する硬質の管状体からなり、その表面は、光透過性のカバー部材４２によって覆われている。ハウジング４の先端部は、先端キャップ４３により密封されている。
【００２６】
出射部３には、ハウジング４内にて出射部３を本体２の軸方向へ摺動可能に指示する移動手段として、アーム５ａ、５ｂが設けられており、アーム５ａ、５ｂは、出射部３の本体軸方向の位置と連動して角度を変化させるように、基端側の連動手段である駆動部６に連結されている。７はレーザ光を導くための導エネルギー手段（導光手段）としての光ファイバであり、光ファイバ７の先端にはレーザ光を平行光に収束させるための光学素子としてレンズ８が設けられている。光ファイバ７は、駆動部６に設けられたレーザ端子９まで延びており、図示しないレーザ光発生装置を接続可能に構成されている。
【００２７】
図２は、図１の本体２のＡ−Ａ線断面図である。図２において、２ａ、２ｂはそれぞれアーム５ａ、５ｂが摺動可能に挿通するワーキングルーメンである。この場合、ワーキングルーメン２ａおよび２ｂは、それぞれ、本体２の軸線と平行に形成されている。また、２ｃは光ファイバ７のための導光ルーメンであり、２ｄ、２ｅはそれぞれ、レーザによるハウジング４内の発熱を抑え、かつハウジング４に接触する生体組織表層を冷却するための、冷却水の流入用ルーメンと流出用ルーメンである。これらのルーメン２ｄ、２ｅは、それぞれ図１における接続部１０ａ、１０ｂに通じており、図示しない冷却水循環装置を接続可能に構成されている。この際、各ルーメン２ａ、２ｂ及び２ｃ、２ｆ中に図示しない逆止弁を設けることによって、冷却水の駆動部側への逆流を防ぐことが望ましい。ワーキングルーメン２ａ、２ｂを冷却水の流入、流出に兼用することも可能である。
【００２８】
２ｆは、内視鏡用ルーメンである。図示しない内視鏡は、照明光（ガイド光）の照射を兼ねた光ファイバを用いた斜方視型であり、レーザ光が照射される生体表層部を観察できるように構成されている。内視鏡はレーザ光照射装置１の基端部から出し入れ自在に設置されている。内視鏡観察により、ハウジングの位置決めを行うことができる。またガイド光機能付きにした場合、視覚的にレーザ照射位置を確認できる。更にレーザ照射中に連続して照射表面を観察できるため、状態を観察しながら照射条件を最適化することが可能となる。
【００２９】
図３は、出射部３とアーム５ａ、５ｂの構造を説明するための斜視図（図３ａ）および側面図（図３ｂ）である。出射部３は、レーザ光を反射する反射面３１を有し、反射面３１の裏面には、アーム５ａ、５ｂと回動可能に連結する連結部３２ａ、３２ｂが設けられている。
【００３０】
図４は、出射部３とアーム５ａ、５ｂの出射角度の変化と軸方向の移動が、駆動部６によって連動する様子を示す概略図である。駆動部６内には、直動従節式の溝カム１１ａと、溝カム１１ａより径の小さい溝カム１１ｂが設けられ、溝カム１１ａ、１１ｂの回転軸１２は、電気的な駆動手段であるモータ６１の軸に接続されている。
【００３１】
図５は、溝カム１１ａ、１１ｂおよびモータ６１の構造を説明するための斜視図である。図４および図５に示されるように、溝カム１１ａ、１１ｂには、それぞれ溝１３ａ、１３ｂが設けられており、溝１３ａ、１３ｂにはそれぞれ延長アーム５１ａ、５１ｂが直動するようにはめ込まれている。モータ６１の回転により、溝カム１１ａ、１１ｂは回転軸１２を中心に回転する。回転軸１２は溝１３ａ、１３ｂに対して偏心しているので、回転により、延長アーム５１ａ、５１ｂおよびアーム５ａ、５ｂは直動運動（ピストン運動）を繰り返すこととなる。その際、アーム５ａと延長アーム５１ａの直動範囲は、アーム５ｂと延長アーム５１ｂの直動範囲よりも大きいので、図４（ｂ）に示す如く、出射部３の角度は溝カム側に近づくほど水平方向に傾くこととなる。
【００３２】
延長アーム５１ａ、５１ｂおよびアーム５ａ、５ｂは、アーム接続部５２ａ、５２ｂにより回動可能に接続されている。これにより、アーム５ａ、５ｂが出射部３の角度変化により、図の上下方向に近づくことを許容している。図４における、５３ａ、５３ｂは、それぞれ延長アーム５１ａ、５１ｂの長さを調整するための調整部である。
【００３３】
以上の構成により、図６に示すように、出射部３に設けられた連結部３２ａの直動範囲Ａは、連結部３２ｂの直動範囲Ｂより長く、よって出射部３は、その位置によって角度が変化し、基端側（駆動部６側）に位置する程水平に近づき、先端側に位置する程垂直に近づく事となる。このため、光ファイバ７を介して出射されるレーザ光は、出射部３のいずれの位置においても、目的部位１２１に向けて出射される。ここで、調整部５３ａ、５３ｂにより延長アーム５１ａ、５１ｂの長さを調節することにより、出射部３の直動範囲を変えることが出来、また延長アーム５１ａ、５１ｂの相対的な長さを調節することにより、出射部３の角度変化範囲を変えることが出来る。
【００３４】
次に、前述したレーザ照射装置１の具体的な使用状況と作用を説明する。
【００３５】
まず、図７に示すように、本体２を先端部から体腔１１０内に挿入し、先端部に設けられたハウジング４を照射目的部１２０の近傍に位置させる。この際、図示しない内視鏡で直接ハウジング４の位置を確認することが望ましい。
【００３６】
目的位置（集光位置）１２１が照射目的部１２０の中の所望の位置に位置するように調整部５３ａ、５３ｂで延長アーム５１ａ、５１ｂそれぞれの長さを調節（設定）する。調節は、体腔１１０への挿入前に、超音波映像やＭＲＩ映像によって目的位置を確認し、予め行っておくことが望ましい。
【００３７】この場合、調整部５３ａにより延長アーム５１ａを短くする（または、調整部５３ｂにより延長アーム５１ｂを長くする）と、目的位置１２１は、ハウジング４から離間する方向（図７中下側）に移動する。
【００３８】逆に、調整部５３ａにより延長アーム５１ａを長くする（または、調整部５３ｂにより延長アーム５１ｂを短くする）と、目的位置１２１は、ハウジング４に接近する方向（図７中上側）に移動する。
【００３９】
また、本体２の長手方向における目的位置１２１の位置の調節においては、レーザ照射装置１全体を所定方向（本体２の長手方向）に移動させる。
【００４０】
また、本体２の周方向における目的位置１２１の位置の調節においては、レーザ照射装置１全体を手動で回転させる。
【００４１】
なお、前述した本体２の軸線に対して垂直な方向、本体２の長手方向および本体２の周方向における目的位置１２１の位置の調節は、それぞれ、必要に応じて行えばよい。
【００４２】
次いで、図示しないレーザ光発生装置を作動させ、同時にモータ６１を回転駆動させ、レーザ光をハウジング４内の出射部３より出射させる。
【００４３】
駆動部６のレーザ端子９から入射したレーザ光は、光ファイバ７により基端部から先端部へ導かれ、レンズ８にて平行光に収束された後、出射部３の反射面３１で反射し、その反射光は、目的位置１２１に照射される。その際、出射部３は軸方向に摺動しながら出射角度を変化させるため、レーザ光は、連続的に経路を変更しながら目的位置１２１に集まる（集光する）。
【００４４】
これにより、生体組織１００のうちの目的位置１２１およびその近傍の部位（領域）は、照射されたレーザ光により、所望の温度に加熱される。一方、照射目的部１２０の図７中上側の部位（例えば、生体組織１００の表層部）および下側の部位では、レーザ光の照射時間が短い（少ない）ので、その温度は、それぞれ、比較的低い温度に保持される。（照射目的部１２０以外の部位を温存することができる）。これにより、照射目的部１２０以外の部位の損傷を防止（低減）することができ、特に、照射目的部１２０が深部に位置する場合でも表層部の損傷を防止することができるので、患者に対する安全性が高い。
【００４５】
次いで、目的位置１２１を移動させて（目的位置１２１を連続的に変えて）、照射目的部１２０全体を所望の温度に加熱する。
【００４６】
このように、本実施例のレーザ照射装置１では、目的位置１２１を任意の方向に移動させることができ、特に、目的位置１２１を本体２の軸線に対して垂直な方向に移動させることができるので、容易かつ確実に、任意の位置に位置する照射目的部１２０や、任意の形状、任意の寸法の照射目的部１２０に対して、その照射目的部１２０全体を均一に所望の温度に加熱することができる（局所的に加熱過剰や加熱不足が生じるのを防止することができる）。
【００４７】
なお、本発明では、出射部３から出射されるレーザ光は、発散光、平行光および集束光のいずれであってもよいが、これらのうち、平行光または集束光等の収束光が好ましい。
【００４８】
出射部３から出射されるレーザ光が平行光または集束光の場合には、目的位置１２１にレーザ光をより集中させることができ、目的位置１２１およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度をより高めることができる。換言すれば、収束光の場合には、目的位置１２１に照射されるレーザ光のエネルギー密度が同一のときは、発散光の場合に比べ、表層部に照射されるレーザ光のエネルギー密度を低くすることができるので、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００４９】
また、出射部３から出射されるレーザ光が集束光の場合には、そのレーザ光が目的位置１２１に集束、すなわち、レーザ光が集束する位置（レーザ光の光軸に垂直な面へのスポット光の面積が最小となる位置）と目的位置１２１とが一致するよう構成されているのが好ましい。レーザ光を目的位置１２１に集束させることにより、目的位置５およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度をさらに高めることができる。
【００５０】
出射部３から出射されるレーザ光が収束光となるようにするには、レーザ光の光路の途中に、レーザ光を収束光にする光学系を設ける。この場合、出射部３とは別に前記光学系（レンズ８）を設けてもよく、また、反射面３１を凹面鏡とすることにより前記光学系を兼ねてもよい。
【００５１】
また、本発明では、本体２のワーキングルーメン２ａ、２ｂの横断面形状は、特に限定されないが、例えば、ワーキングルーメン２ａ、２ｂの横断面形状を長方形にし、出射部３の傾き角度によるアーム５ａ、５ｂの上下方向の位置変化に対応した形状にする。
【００５２】
なお、使用されるレーザ光は、生体深達性を有するものであれば特に限定されないが、波長が７５０〜１３００ｎｍ又は、１６００〜１８００ｎｍ程度のものが好ましい。波長が７５０〜１３００ｎｍ又は、１６００〜１８００ｎｍ程度のレーザ光は、特に生体深達性に優れるので、レーザ光を生体組織に照射したときに、その表層部でのエネルギーの吸収が少なく、このため、より効果的に生体組織の深部に位置する照射目的部（病変部）１２０にレーザ光を照射することができる。
【００５３】
なお、前記波長のレーザ光を発生させるレーザ光発生装置としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザ等の半導体レーザ等が挙げられる。
【００５４】
レーザ照射装置１の挿入部の外径（直径）、すなわち、本体２の外径は、体腔１１０内に挿入可能であれば特に限定されないが、例えば、２〜２０mm程度が好ましく、３〜８mm程度がより好ましい。
【００５５】
また、本体２の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂等、これらのうちの１種を含むポリマーアロイ、またはこれらのうちの２以上を組み合わせたものが挙げられる。
【００５６】
また、本体２の表面には親水性高分子材料や、シリコン、フッ素樹脂等の潤滑性コーティングを施しても良い。これにより本体表面の摩擦を低減し、体腔への挿入をスムースなものとすることができる。また、本体を覆う使い捨てのシースを別途用意し、このシースの表面に潤滑性コーティングを施しても良い。使い捨てのシースを用いることで、複数回の使用によるコーティングの剥離により、潤滑性が損なわれる弊害を防ぐことが出来る。
【００５７】
なお、潤滑性コーティングに用いる親水性高分子材料としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、多糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、水溶性ポリアミド等が好ましく、これらのうち、特にメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体が好ましい。
【００５８】
親水性高分子材料をコーテンィングしたレーザ照射装置を使用する際は、例えば、生理食塩水等に、レーザ照射装置１の表面層を浸す。これにより、表面層が湿潤し、レーザ照射装置１の表面の潤滑性が生じる。このレーザ照射装置１では、親水性高分子材料を含む表面層を有しているので、生体組織に対するレーザ照射装置１の摩擦が減少し、これにより、患者の負担が軽減されるとともに、安全性が向上する。例えば、レーザ照射装置１の体腔内への挿入、体腔内からの引き抜き、体腔内での移動や回転を円滑に行うことができる。
【００５９】
また、ハウジング４の材質は、石英ガラス、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン、テフロン、ポリエステル等の光透過性特性の優れたものを利用することが望ましい。ここでハウジング４全体がこれらの材質からなる必要はなくレーザ光出射窓のみであってもよい。このような材質を用いることで、レーザ光を効率よく照射することができる。
【００６０】
また、本発明では、導光部材は、レーザ光を導くことが可能なものであれば光ファイバーに限らず、この他、例えば、ロッドレンズ等であってもよい。
【００６１】
また、本発明では、出射部は、前述した実施例のものに限らず、この他、例えば、プリズム、ウエッジ板等であってもよい。
【００６２】
次に、本発明のエネルギー照射装置の第２実施例を説明する。
【００６３】
図８は、本発明のレーザ照射装置の第２実施例を示す断面図である。なお、前述した第１実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００６４】
同図に示すように、このレーザ照射装置１は、レーザ光を反射する反射面を備えた出射部１３が、凹面形状の反射表面を有することにより、光ファイバ７より導光されるレーザ光を収束する。そのため、第１実施例にて設けられていたレンズが設けられていない。
【００６５】
また、本体２の先端部にあるハウジング４部には、拡張・収縮するバルーン１４が設けられている。バルーン１４の構成材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ラテックス、セルロース等のレーザ光透過性に優れた材料が好ましい。これにより、バルーン１４でのレーザ光の吸収によるエネルギーの損失や発熱を低減することができる。
【００６６】
バルーン１４を拡張するための作動流体の供給は、第１実施例に示した冷却水の流入・流出用ルーメン２ｄ、２ｅ（図２参照）によってなされる。これら流入・流出用ルーメン２ｄ、２ｅは、それぞれ、駆動部６の基端側に形成されている作動流体の供給部１０ｄおよび排出部１０ｅに開放し、かつ、その先端付近にてバルーン１４内へ連通するよう構成されている。
【００６７】
前記作動流体としては、バルーン１４を拡張・収縮し得るものであれば特に限定されないが、冷却液が好ましい。作動流体として冷却液を用いることにより、レーザ照射の際、その冷却液により生体組織の表層部を冷却することができ、これにより、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００６８】
例えば、照射目的部が前立腺の場合には、照射目的部の温度が４８〜５５℃程度になり、かつ、照射目的部の上側の部位および下側の部位の温度がそれぞれ４４℃以下になるようにレーザ光を照射するのが好ましいが、このレーザ照射装置１では、そのようにレーザ光を照射することができる。
【００６９】
前記冷却液の温度は、生体組織の表層部を冷却し得る程度であれば特に限定されないが、３７℃以下が好ましく、０〜２５℃程度がより好ましく、０〜１０℃程度がさらに好ましい。
【００７０】
また、作動流体としては、生理食塩水が好ましい。作動流体として生理食塩水を用いることにより、何らかの原因で作動流体が体内に漏出した場合、その漏出による影響を低減することができる。
【００７１】
また、作動流体として冷却液を用いる場合には、冷却液を循環させるのが好ましく、レーザ照射前からレーザ照射が終了するまで冷却液を循環させるのがより好ましい。冷却液を循環させることにより、冷却能率を向上させることができ、レーザ照射前からレーザ照射が終了するまで冷却液を循環させることにより、表層部をより一層冷却することができる。
【００７２】
また、排出部１０ｅには、例えば、一定の圧力を超えると開放する圧力弁を設けるのが好ましい。これにより、冷却液の流量によらず、一定の圧力でバルーン１４を拡張することができる。
【００７３】
また、冷却液の温度や冷却液の流量をレーザ照射と連動して制御するのが好ましい。これにより、表層部の過剰冷却や過剰加熱を防止することができる。
【００７４】
また、バルーン１４に生体組織の表面温度を検出する温度センサを設けるのが好ましい。この場合には、温度センサにより生体組織の表面温度を検出し、その情報（検出値）を冷却制御に利用することができる。これにより、効率良く、必要かつ十分に冷却することができる。
【００７５】
また、バルーン１４は、正面図である図９に示されるように、ハウジング４のレーザ光出射窓部分以外の全周を囲むように形成されても良い。この場合、バルーン１４の拡張により、本体２のレーザ光出射窓が体腔壁に押し付けられるので、照射目的部と出射部１３との距離が安定し、照射時の安定性が良い。
【００７６】
次に、このレーザ照射装置１の作用を説明する。
【００７７】
バルーン１４が収縮した状態で、レーザ照射装置１を先端部から体腔内に挿入し、その先端部を照射目的部に位置させる。
【００７８】
そして、供給部１０ｄに接続されたポンプ等により、供給部１０ｄから冷却液（作動流体）を注入し、バルーン１４を所定の大きさに拡張させる。
【００７９】
この場合、冷却液は、供給部１０ｄから流入ルーメン２ｄを経て、バルーン１４の中空部内に流入し、これによりバルーン１４が拡張する。
【００８０】
バルーン１４を拡張させることにより、レーザ照射装置１の位置および向きが固定される。これにより、容易かつ確実に、照射目的部へレーザ光を照射することができる。
【００８１】
また、バルーン１４を拡張させて生体組織をその表面から深部に向けて所定の圧力で加圧することにより、生体組織が圧迫され、レーザ照射装置１から照射目的部までのレーザ光の光路長が短縮され、これにより低エネルギーで所望の加熱を行うことが出来る。
【００８２】
また、バルーン１４と接触する部分およびその近傍、すなわち、生体組織の表層部が、冷却液により冷却され、これにより、表層部の損傷をより確実に防止することができる。
【００８３】
冷却液を循環させる場合には、供給部１０ｄから冷却液を注入しつつ、排出部１０ｅから冷却液を排出する。この場合、冷却液は、供給部１０ｄから流入ルーメン２ｄを経て、バルーン１４の中に流入する。バルーン１４内に流入した冷却液は、バルーン１４内を少なくとも半周し（循環し）、その後、流出ルーメン２ｅを経て、排出部１０ｅから排出される。
【００８４】
照射目的部へのレーザ照射が終了し、レーザ照射装置１を体腔内から引き抜く際は、供給部１０ｄからの冷却液の注入を行わず、排出部１０ｅからの冷却液の排出のみを行う。この場合、バルーン１４内の冷却液は、流出ルーメン２ｅを経て、排出部１０ｅから排出され、これによりバルーン１４が収縮する。そして、バルーン１４が収縮した状態で、レーザ照射装置１全体を体腔内から引き抜く。
【００８５】
このレーザ照射装置１では、前述したように、バルーン１４により、容易かつ確実に、レーザ照射装置１の位置および向きを固定することができる。
【００８６】
また、このレーザ照射装置１では、バルーン１４内の冷却液により、生体組織の表層部を冷却することができる。
【００８７】
なお、本発明では、前述した実施例のレーザ照射装置１においても、この第２実施例のレーザ照射装置１のように、本体２にバルーン１４等を設けてもよい。
【００８８】
また、バルーン１４の表面に第１実施例で述べたものと同様の潤滑性のコーティングを設けても良い。
【００８９】
次に、本発明のエネルギー照射装置の第３実施例を説明する。
【００９０】
図１０は、本発明のエネルギー照射装置の第３実施例として、超音波照射装置を示す断面図である。なお、前述した第１実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００９１】
図１０において、超音波照射装置２１は、長尺状の本体２２と、超音波振動子２３と、その超音波振動子２３を支持するアーム２５ａ、２５ｂと、内視鏡２７を有する。
【００９２】
本実施例において、アーム２５ａ、２５ｂは、絶縁被覆を有するクラッド構造の導電体からなり、第１実施例の直動運動と同様の運動で超音波振動子２３を摺動させると同時に、超音波振動子２３と図示しない駆動源とを電気的に接続する信号線を兼ねている。信号の供給は、超音波振動子２３と溝カム（図４、図５の１３ａ、１３ｂ）との間で、摺動接点を介して行われ、溝カムとアーム２５ａ、２５ｂの導電体とは電気的に絶縁されている。
【００９３】
なお、使用される超音波は、適用される臓器やその位置（深さ、範囲）によって異なるため一概に規定できないが、深さ方向に１〜５ｃｍ程度の軟組織であれば、周波数１〜５０ＭＨｚ程度のものが好ましい。
【００９４】
内視鏡２７は、照明光の照射を兼ねた光ファイバを用いた斜方視型であり、超音波が照射される生体表層部を観察できるように構成されている。内視鏡２７は、超音波照射装置２１の基端部から出し入れ自在であり、エネルギー（超音波）の照射位置、照射方向、照射表面の状態などを観察する。内視鏡２７により、照射部位の正確な確認が出来、誤った部位への照射を防止することが出来る。また、エネルギーの照射中も連続して観察することが出来るので、照射表面の状態観察による照射条件の変更等ができる。
【００９５】
本発明のエネルギー照射装置は、医療用のエネルギー照射装置であり、例えば、前立腺肥大症や、各種の腫瘍（例えば、癌）等の治療に用いられる。
【００９６】
以上、本発明のエネルギー照射装置を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【００９７】
本発明では、前述した各実施例の特徴を適宜組み合わせてもよい。例えば、第１、第３実施例の内視鏡を第２実施例に適用することや、第２実施例のバルーンを第１、第３実施例に適用することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエネルギー照射装置によれば、連続的に移動する出射位置からのエネルギーが目的位置のみに集中するので、照射目的部以外の部位（正常組織）の温度は、低い温度のままに保持される。これにより、照射目的部以外の部位の損傷を防止（低減）することができ、特に、照射目的部が深部に位置する場合でも表層部の損傷を防止することができるので、患者に対する安全性が高い。また、出射位置が連続的に移動するため、出射端が固定される多点集光式よりも表面温存性に優れた深部加熱が可能となる。
【００９９】
そして、連続的に移動する出射位置からのエネルギーが目的位置に集中するので、目的位置およびその近傍においてエネルギーの密度が高まり、これにより照射目的部を所望の温度に加熱することができる。
【０１００】
特に、本発明のエネルギー照射装置では、調節手段により出射部の角度変化範囲を変更することで、目的位置を本体の軸線に対して垂直な方向に移動させることができるので、容易かつ確実に、照射目的部以外の部位の温度を比較的低い温度に保持しつつ、照射目的部全体を均一に所望の温度に加熱することができる。このため、操作が容易であり、また、患者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエネルギー照射装置の第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示すエネルギー照射装置における本体２の断面図である。
【図３】図１に示すエネルギー照射装置における出射部とアームの構造を説明する斜視図および側面図である。
【図４】図１に示すエネルギー照射装置の駆動原理を説明する概略図である。
【図５】図１に示すエネルギー照射装置における駆動部の構造を説明する斜視図である。
【図６】図１に示すエネルギー照射装置の出射部の動きとエネルギー照射方向を説明する概略図である。
【図７】図１に示すエネルギー照射装置の使用例を示す断面図である。
【図８】本発明のエネルギー照射装置の第２実施例を示す側面図である。
【図９】本発明のエネルギー照射装置の第２実施例の変形例を示す正面図である。
【図１０】本発明のレーザ照射装置の第３実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ レーザ照射装置
２ 本体
３ 出射部
４ ハウジング
５ａ、５ｂ アーム
６ 駆動部
７ 光ファイバ
８ レンズ
６１ モータ
１４ バルーン
２３ 超音波振動子
２７ 内視鏡
Claims (9)
- 生体深達性を有するエネルギーを生体組織に照射する側射式のエネルギー照射装置であって、長尺状の本体と、前記本体に設置され前記エネルギーを側方または斜方に向けた出射角度で出射する出射部と、前記出射部の位置を前記本体の軸方向へ移動させる移動手段と、前記出射部の前記軸方向の位置に連動して前記出射角度を変化させる連動手段を有し、
前記出射部が前記移動手段により前記軸方向に摺動しながら前記出射角度を変化させることを特徴とするエネルギー照射装置。 - 前記連動手段が電気的な駆動手段を更に有し、前記出射部を軸方向へ繰り返し往復運動させることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー照射装置。
- 前記出射部の位置と角度との連動した相関関係を調節可能な調節手段を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー照射装置。
- 前記エネルギーが、レーザ光であることを特徴とする請求項１ないし３に記載のエネルギー照射装置。
- 前記エネルギーを前記出射部へ導く導光部材を有することを特徴とする請求項４に記載のエネルギー照射装置。
- 前記導光部材の先端と前記出射部との間に前記レーザ光を収束させる光学素子を具備することを特徴とする請求項５に記載のエネルギー照射装置。
- 前記出射部が前記レーザ光を反射させる反射面を有することを特徴とする請求項４ないし６に記載のエネルギー照射装置。
- 前記反射面が凹面であることを特徴とする請求項７に記載のエネルギー照射装置。
- 前記出射部より出射されたエネルギーが、前記出射部の移動したいずれの出射位置においても目的位置に集中することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のエネルギー照射装置。
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