JP3841622B2 - レーザー治療装置用ハンドピース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、特に歯科、口腔外科などの分野において患部にレーザー光を照射して治療をなすレーザー治療装置に用いるハンドピースに関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
レーザー光を利用するレーザー医療装置は、術者が把持するハンドピース本体およびその先端に装着されるレーザーチップを有するハンドピースと、レーザー光発生源と、レーザー光発生源からのレーザー光をハンドピースに導くための光導通手段と、空気その他の流体供給源からの流体をハンドピース本体に導くための流体送給路とを具備し、医療における種々の場面で利用されている。
【０００３】
一般に、ハンドピース本体は、鏡筒とこれに内蔵されてレーザー光を集束してレーザーチップを介し患部である所定の照射域に放射するレンズを具えており、鏡筒の中心軸とレンズの光軸とを一致させてレーザー光をレーザーチップの入射口に適正に導光することが最も重要な要件となる。
特に、歯科、口腔外科の領域で使用されるレーザーチップは小型、細径であることを要するから、レンズからレーザーチップへの導光は極めて正確な制御が必要となる。 例えば歯科領域において、歯周病の治療にあたっては歯周ポケットに細管状のレーザーチップを進入させて患部にレーザー照射をなすことが必要である。このためには、レーザーチップも外径１ｍｍ前後、内径０．７ｍｍ前後と極めて細径になさざるを得ない。 一方、レンズから送給されるレーザービ−ム径はｏ．３ｍｍ前後であり、このように細く集束されたレーザービ−ムをレーザーチップの端部すなわち入射口のほぼ中心から入射するには、レンズの位置調整をよほど精密になす必要がある。
【０００４】
従来、鏡筒内におけるレンズの保持機構は、レンズを嵌合保持するレンズ筒、レンズ筒内でレンズを固定するレンズ押え、レンズ筒の前後位置にそれぞれ設けられる位置決め環およびレンズ筒押えにより構成されていて、レンズ位置はレーザー進行方向での調整が可能であり、また回転方向での調節は可能であったが、光軸を鏡筒中心軸に対する垂直面においてＸ，Ｙ軸方向に移動調節すること、換言すればレンズ自体を鏡筒中心軸に対する垂直面においてＸ，Ｙ軸方向に移動調節することはできなかった。
したがって、レーザー光をレーザーチップの入射口の適正位置に集光するにはレンズを始めとするハンドピースの各構成部材を設計通りに組み立てること、また各構成部材の寸法精度を設計値に保つことが必要である。
【０００５】
しかしながら、仮に各構成部材の寸法精度を設計値どおりに加工し得ても、これらの組み込み作業において微小の誤差の発生は不可避であるうえ、そもそも各構成部材の寸法精度を設計値どおりに加工すること自体容易なことではない。
【０００６】
【発明の概要】
本願発明は、レーザー光発生源と光導通路を介して連結されるハンドピースにおいて、ハンドピースは本体部とこの本体部の端部に設けられ照射域にレーザー光を照射するレーザーチップとを具え、
レーザー光を集束して前記レーザーチップに伝送する前記本体部は、第１および第２鏡筒と、ミラーホルダーとからなり、
前記第１鏡筒内には、レンズ光軸の平行移動をなすための位置調整手段を有するレンズ保持機構により支持されるレンズが所定位置に装着され、
さらに、第１鏡筒内には、筒状のレンズホルダーが遊嵌されており、前記レンズはこのレンズホルダーに弾性嵌合するレンズ押えにより前記レンズホルダー内に固定されていて、このレンズホルダーを挟んで位置決め環とレンズホルダー押えが設けられ、これらは第１鏡筒内周面と螺合するようになっていて、これらのレンズホルダー、レンズ押え、位置決め環およびレンズホルダー押えにより前記レンズ保持機構が構成され、前記ミラーホルダー内にはレンズにより集束されたレーザー光を前記レーザーチップの中心軸方向に反射するミラーを具え、前記第１および第２鏡筒、前記ミラーホルダーは、互いの中心軸を合致させるために嵌め合い部を有するネジ結合により連結され、前記位置調整手段は、レンズを保持して鏡筒内に遊嵌される前記レンズホルダーと、このレンズホルダーを位置調整可能に支持するために鏡筒壁を貫通して突出する複数の調整ネジとを具え
前記レーザーチップは中空針状体で構成して内壁面に金鍍金を施しレーザー光が前記中空針状体の入射口面のいずれかに達すれば、レーザー光軸と針状中空体の中心軸が合致し ていなくても、すなわち、レーザー光が入射口面と垂交せず所定角度で入射しても、入射光は、針状中空体の内周面の金メッキ層により輾転反射されて出射口から出射されるになす一方、歯周ポケットにレーザーチップの先端を挿入してレーザー光を照射できるように前記針状中空体は、全長１５ｍｍ、外径１ｍｍ，中空部の径は０．７ｍｍに設定してレーザー光の入射口を極めて微細なものとし、さらに、前記中空針状体はその軸線がミラーホルダーの先端において斜め前方を指向するようにミラーホルダーに取り付けるとともに、空気供給源からの空気をレーザーチップとしての中空針状体の先端から放出するための空気流路を具え、この空気流路は前記第１鏡筒外周部に設けられ第１鏡筒内におけるレンズ装着部を迂回するバイパス、第１鏡筒中空部、第２鏡筒２中空部、ミラーホルダー３中空部およびレーザーチップとしての中空針状体により構成し、前記バイパスは、第１鏡筒１の外周面と前述の鏡筒カバーの内周面により形成される間隙からなっていて、このバイパスの一端には、複数の通気口が設けられ、バイパスの他端にも通気口が複数形成されていて、空気供給源から第１鏡筒に送給された空気は、通気口を経てバイパスを流れて第１鏡筒のレンズ装着部を迂回し、通気口から再び第１鏡筒内に流入してレーザーチップの先端から放出され所定の冷却作用をなすようにしたレーザー治療装置用ハンドピースを実現しようとするものである。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本願発明の実施形態を説明する。
図１は本願発明の１実施形態に係るハンドピースの側面図で、図において１は、第１鏡筒であり、この第１鏡筒１の外周には鏡筒カバー１ａが装着されている。 また、２は、前記第１鏡筒１に連結される第２鏡筒で、第１鏡筒１同様に鏡筒カバー２ａがその外周に装着されている。 ＭＨは、前記第２鏡筒２の端部に連結されたミラーホルダーであり、その先端部にはレーザーチップＴが設けられている。 前記第１鏡筒１、前記第２鏡筒２およびミラーホルダーＭＨによりハンドピースの本体部が構成されていて、これら各部材は互いの中心軸の合致を安定確保できるように螺合手段により連結されている。
【０００８】
図２は、図１に示すハンドピースにおける第１鏡筒１内部の関連構成を示す、一部切欠断面図である。
第１鏡筒内１には、レンズ光軸の平行移動をなすための位置調整手段を有するレンズ保持機構により支持されるレンズ３が所定位置に装着されている。
さて、図２において、４は第１鏡筒１内に遊嵌される筒状のレンズホルダーで、レンズ３はこのレンズホルダー４に弾性嵌合するレンズ押え５によりレンズホルダー４内に固定されている。また、第１鏡筒１内にはレンズホルダー４を挟んで位置決め環６とレンズホルダー押え７が設けられていて、これらは第１鏡筒内周面と螺合するようになっている。 レンズホルダー４、レンズ押え５、位置決め環６およびレンズホルダー押え７によりレンズ保持機構が構成されている。
【０００９】
レンズ保持機構は、レンズ光軸の平行移動をなすための位置調整手段を有しているが、この位置調整手段は、第１鏡筒１内に遊嵌されるレンズホルダー４とこのレンズホルダー４を支持する調整ネジ８により構成されているが、これについては、後に詳述する。
【００１０】
該実施形態でハンドピースは、空気供給源からの空気をレーザーチップＴとしての中空針状体の先端から放出するための空気流路を具えているが、この空気流路は第１鏡筒１外周部に設けられ第１鏡筒内１におけるレンズ装着部を迂回するバイパス９、第１鏡筒１中空部、第２鏡筒２中空部、ミラーホルダー３中空部およびレーザーチップＴとしての中空針状体により構成されている。 バイパス９は、図示のように第１鏡筒１の外周面と前述の鏡筒カバー１ａの内周面により形成される間隙からなっていて、このバイパス９の一端（図で右方端）には、複数の通気口１０が設けられ、バイパス９の他端（図で左方端）にも通気口１１が複数形成されている。
空気供給源から第１鏡筒１に送給された空気は、通気口１０を経てバイパス９を流れて第１鏡筒１のレンズ装着部を迂回し、通気口１１から再び第１鏡筒１内に流入してレーザーチップＴの先端から放出され所定の冷却作用をなす。
【００１１】
図３は、第２鏡筒２、ミラーホルダーＭＨ、レーザーチップＴの関連構成を示す一部切欠断面図である。前述のように、第２鏡筒２とミラーホルダーＭＨとは螺合手段により連結されており、ミラーホルダーＭＨの先端部には、前記レンズ３により集束されたレーザー光を反射するためのミラーＭが設置されている。
Ｔは、レーザーチップとしての針状中空体で、一端はレーザー光の入射口となり、他端はレーザー光の出射口となっている。 針状中空体Ｔは、その軸線がミラーホルダーＭＨの先端において斜め前方を指向するようにミラーホルダーＭＨに取り付けられており、前記ミラーＭはレンズ３からのレーザー光を針状中空体Ｔの前記入射口に反射するように所定角度をもってミラーホルダーＭＨに設置されている。 なお、針状中空体Ｔの内周面には、レーザー光が中心軸から逸れて周面にあたった場合、これを輾転反射させて出射口Ｔｂに導くために金メッキが施されている。
【００１２】
図４は、前記位置調整手段の説明図である。 レンズの位置調整手段は、前述のように第１鏡筒１内に遊嵌されるレンズホルダー４とこのレンズホルダー４を支持する調整ネジ８により構成されている。 調整ネジ８は、第１鏡筒１の外周面から内周面に貫通して穿設されたネジ孔に螺合してレンズホルダー４の外周面に対して接してレンズホルダー４を第１鏡筒１内にあたかも浮いた状態に支持している。 すなわち、前記ネジ孔は、第１鏡筒１の円周に沿って各９０度間隔で４個形成されていて、これらに螺合する４本の調整ネジ８がレンズホルダー４の外周面に接してこれを保持するようになっている。各調整ネジ８を第１鏡筒１内に出没させると、レンズホルダー４はこれに垂直に交わる面においてＸ−Ｙ方向に移動し、したがってレンズの光軸も同様に、Ｘ−Ｙ方向に移動することになる。
【００１３】
該実施形態に係るハンドピースは、歯科領域において歯周部の疾患治療に対応し、特に歯周ポケットにレーザーチップの先端を挿入してレーザー光を照射できるように設計されている。 このため、レーザーチップとしての前記針状中空体Ｔは、全長１５ｍｍ、外径１ｍｍ，中空部の径は０．７ｍｍに設定されていて、針状中空体Ｔのレーザー光の入射口は極めて微細なものとなっている。
【００１４】
一方、ハンドピースの組み立てにあたっては、レンズで集束されたレーザー光がレーザーチップとしての針状中空体の中心軸と合致するように、前記各構成部材の寸法精度を高めるとともに正確に各部材を組み込むようにすることは当然であるが、部材の製造工程あるいは各部材の組み込み工程において、微小な誤差が発生し、これがためレンズから入射口にいたるレーザー光軸と各部材の中心軸とのズレが生じレーザー光を針状中空体に入射できない事態の発生を完全に回避することはできない。
【００１５】
このようなズレが発生した場合、前記調整手段によりレンズの位置をＸ−Ｙ方向に移動してレーザー光が針状中空体Ｔの入射口に達し、さらに入射口においてレーザー光軸と針状中空体Ｔの中心軸を一致させるようになす。
レーザー光は入射口面のいずれかに達すれば、レーザー光軸と針状中空体Ｔの中心軸が合致していなくても、すなわち、レーザー光が入射口面と垂交せず所定角度で入射しても、入射光は、針状中空体Ｔの内周面の金メッキ層により輾転反射されて出射口から出射されるが、この場合前記角度が所定以上であると出力の低下がみられる。
なお、レンズ３の回転方向の調節は、レンズホルダー押え７を外し、調整ネジ８の締結を緩めた状態で爪楊枝等でレンズホルダー４を動かして行う。
【００１６】
前述のように、レーザーチップとしての針状中空体Ｔは、その軸線がミラーホルダーＭＨの先端において斜め前方を指向するようにミラーホルダーＭＨに取り付けられているので、口腔内で複雑に入り組んだ部位に対応して針状中空体Ｔのレーザー光の出射口をセットして所定照射域に正確容易にレーザー光を照射できる。
【００１７】
【発明の効果】
本願発明にあっては、以上説明した構成作用により、レンズの傾きのみならずレンズ自体の位置を垂直面におけるＸ−Ｙ方向に自在かつ容易に移動調節できるから、レーザー光軸と鏡筒その他のレーザー光伝送路との位置関係を精密に制御できる。 したがって、レーザー光の出射端であるレーザーチップの入射口が微小であっても正確にレーザー光を導くことができ、特に歯科、口腔外科等の分野で使用するレーザー治療装置のハンドピースとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 １実施形態に係るハンドピースの外観図である。
【図２】 図１に係るハンドピースの第１鏡筒部分における断面図である。
【図３】 図１に係るハンドピースのミラーホルダー部分における断面図である。
【図４】 図１に係るハンドピースにおける位置調節手段の説明斜視図である。
【符号の説明】
ＭＨ．．．．．．．ミラーホルダー
Ｔ．．．．．．．．．レーザーチップ（針状中空体）
１．．．．．．．．．第１鏡筒
１ａ．．．．．．．．鏡筒カバー
２．．．．．．．．．第２鏡筒
２ａ．．．．．．．．鏡筒カバー
３．．．．．．．．．レンズ
４．．．．．．．．．レンズホルダー
５．．．．．．．．．レンズ押え
６．．．．．．．．．位置決め環
７．．．．．．．．．レンズホルダー押え
８．．．．．．．．．調整ネジ
９．．．．．．．．．（冷却用空気）バイパス

Claims (1)

1. レーザー光発生源と光導通路を介して連結されるハンドピースにおいて、ハンドピースは本体部とこの本体部の端部に設けられ照射域にレーザー光を照射するレーザーチップとを具え、
   レーザー光を集束して前記レーザーチップに伝送する前記本体部は、第１および第２鏡筒と、ミラーホルダーとからなり、
   前記第１鏡筒内には、レンズ光軸の平行移動をなすための位置調整手段を有するレンズ保持機構により支持されるレンズが所定位置に装着され、
   さらに、第１鏡筒内には、筒状のレンズホルダーが遊嵌されており、前記レンズはこのレンズホルダーに弾性嵌合するレンズ押えにより前記レンズホルダー内に固定されていて、このレンズホルダーを挟んで位置決め環とレンズホルダー押えが設けられ、これらは第１鏡筒内周面と螺合するようになっていて、これらのレンズホルダー、レンズ押え、位置決め環およびレンズホルダー押えにより前記レンズ保持機構が構成され、前記ミラーホルダー内にはレンズにより集束されたレーザー光を前記レーザーチップの中心軸方向に反射するミラーを具え、前記第１および第２鏡筒、前記ミラーホルダーは、互いの中心軸を合致させるために嵌め合い部を有するネジ結合により連結され、前記位置調整手段は、レンズを保持して鏡筒内に遊嵌される前記レンズホルダーと、このレンズホルダーを位置調整可能に支持するために鏡筒壁を貫通して出没可能な複数の調整ネジとを具えてこの調整ネジの出没によりレンズホルダーはこれと垂直に交わる面において X − Y 方向に移動し、したがってレンズの光軸も同様に X-Y 方向に移動可能とし、前記レーザーチップは中空針状体で構成して内壁面に金鍍金を施しレーザー光が前記中空針状体の入射口面のいずれかに達すれば、レーザー光軸と針状中空体の中心軸が合致していなくても、すなわち、レーザー光が入射口面と垂交せず所定角度で入射しても、入射光は、針状中空体の内周面の金メッキ層により輾転反射されて出射口から出射されるになす一方、歯周ポケットにレーザーチップの先端を挿入してレーザー光を照射できる
   ように前記針状中空体は、全長１５ｍｍ、外径１ｍｍ，中空部の径は０．７ｍｍに設定してレーザー光の入射口を極めて微細なものとし、さらに、前記中空針状体はその軸線がミラーホルダーの先端において斜め前方を指向するようにミラーホルダーに取り付けるとともに、空気供給源からの空気をレーザーチップとしての中空針状体の先端から放出するための空気流路を具え、この空気流路は前記第１鏡筒外周部に設けられ第１鏡筒内におけるレンズ装着部を迂回するバイパス、第１鏡筒中空部、第２鏡筒２中空部、ミラーホルダー３中空部およびレーザーチップとしての中空針状体により構成し、前記バイパスは、第１鏡筒１の外周面と前述の鏡筒カバーの内周面により形成される間隙からなっていて、このバイパスの一端には、複数の通気口が設けられ、バイパスの他端にも通気口が複数形成されていて、空気供給源から第１鏡筒に送給された空気は、通気口を経てバイパスを流れて第１鏡筒のレンズ装着部を迂回し、通気口から再び第１鏡筒内に流入してレーザーチップの先端から放出され所定の冷却作用をなすようにしたことを特徴とするレーザー治療装置用ハンドピース。

Images