JP4536953B2 - レーザ治療装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、治療レーザ光を皮膚に照射してレーザ治療を行うレーザ治療装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
皮膚科で使用されるレーザ装置、例えば、脱毛用のレーザ装置ではレーザ光の照射にハンドピースが使用されている。また、皮膚科のレーザ装置では、レーザ照射による皮膚の発熱を抑えるために、レーザ照射部位の皮膚を冷却しながらレーザ照射を行う。皮膚の冷却手段としては、冷却水等で冷却された透明ガラスからなるウィンドウの接触面を皮膚に接触させる方式が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置には次のような問題があった。すなわち、上記のような皮膚の冷却方式においては、冷却されたウィンドウの接触面を皮膚に押し当てるが、身体の部位によっては皮膚の凹凸によりウィンドウが十分に密着しなかったり、押し当てが不十分でウィンドウが浮いてしまうことがった。ウィンドウと皮膚との接触（当接）が不十分であると、レーザ照射による皮膚の発熱を十分に抑えることができなくなる。また、皮膚に対するハンドピースの保持が不安定となり、レーザ照射位置がずれ易い。
【０００４】
さらにまた、レーザ照射領域より広い範囲を対象とする場合、ハンドピースを移動させてレーザ照射を行うが、レーザ照射後の皮膚表面の状態は目視レベルでは差異がほとんど見られず、レーザ照射がされた部位とされていない部位を見分けることが難しいという問題があった。このため、レーザ照射を繰り返す間に、レーザ光を同じ部位に重ねて照射してしまったり、逆に照射されない部位ができてしまったりすることがあった。
【０００５】
本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、皮膚をより確実に冷却でき、また、レーザ照射を施した部位の確認をし易くできるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。さらにまた、ハンドピースの保持をより安定させることができるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 治療用レーザ光源からのレーザ光を所期する位置に照射するための照射光学系を持つハンドピースと、前記レーザ光及び可視光を透過すると共に皮膚に接触する接触面を持つウィンドウであって、レーザ光が通過する所定位置にて前記ハンドピースに取り付けられたウィンドウと、該ウィンドウを冷却する冷却手段と、を備え、前記ウィンドウの接触面が押し当てられる皮膚にレーザ光を照射するレーザ治療装置において、前記ウィンドウの下に位置する皮膚を吸い付けて前記接触面に皮膚を強制的に接触させる吸引手段であって、前記ウィンドウの側面を取り囲むように配置されると共に前記ウィンドウの接触面より下に突出して皮膚に接触する形状をもつ枠部材と、該枠部材の突出した内壁面に形成された吸引孔と、該吸引孔に連通する吸引源と、を有する吸引手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）のレーザ治療装置において、前記枠部材は前記ウィンドウの接触面より皮膚側に突出して皮膚に当接する軟性弾性部材で作成されたスカート部を持つことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について一実施形態を挙げ、図面に基づいて説明する。図１は脱毛治療等に使用されるレーザ治療装置の外観略図であり、図２は光学系及び制御系の概略構成を示す図である。
【００１６】
レーザ装置本体１の正面には大型の液晶（ＬＣＤ）パネル２が設けられており、ＬＣＤパネル２には各種設定条件が表示されるとともに、ＬＣＤパネル２上に表示される操作キーに触れることで各種の設定が可能なタッチパネルとなっている。また、レーザ装置本体１内部には、後述するウィンドウ４４に皮膚を強制的に接触させるための吸引力を発生する真空ポンプ１７が内蔵されている。レーザ装置本体１の上部からはレーザ光を照射するハンドピース２０まで通信ケーブル３、ファイバケーブル４、吸引チューブ１８が伸延している。
【００１７】
５はハンドピース２０側に供給する冷却水を冷却して循環させるためのチラーである。チラー５から伸びている２本の冷却チューブ７は、前述の通信ケーブル３、ファイバケーブル４、吸引チューブ１８と束ねられ、集中ケーブル８に一本にまとめられている。９はレーザー照射のトリガとなるフットスイッチである。
【００１８】
図２において、１０は治療用レーザ光を出射するレーザ光源部であり、レーザ光源部１０は多数の半導体レーザを有する。各半導体レーザを出射したレーザ光はそれぞれに対応して配置されたレンズ１２ａにより各ファイバ１３ａの端面にそれぞれ集光されて入射する。各ファイバ１３ａは出射端面側で束ねられており、各半導体レーザから出射されたレーザ光はファイバ出射側でまとめられ、高出力のレーザ光として治療に利用される。本実施形態では治療用レーザ光に８００〜８２０ｎｍの波長の近赤外光を利用している。
【００１９】
また、エイミング光源１１から出射するエイミング光は、集光レンズ１２ｂにより集光され、ファイバ１３ｂに入射する。ファイバ１３ｂの出射側端面はファイバ１３ａの出射側端面と共に束ねられており、エイミング光はファイバ１３ｂを出射後、治療用レーザ光と同様の光路を進行する。本実施形態ではエイミング光束には６２０〜６５０ｎｍの波長の赤色可視光を利用している。
【００２０】
束ねられた各ファイバ１３ａ,１３ｂの出射端面から出射するレーザ光（エイミング光も含む）は集光レンズ群１４により集光され、ファイバケーブル４に入射する。ファイバケーブル４はハンドピース２０に接続されており、レーザ光はハンドピース２０に導光される。
【００２１】
ハンドピース２０のスキャナヘッド２０ａには第一ミラー２３，第二ミラー２４が設けられており、第一ミラー２３，第二ミラー２４をそれぞれ第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａを駆動して回転させることで、ＸＹ方向の各々にレーザ光の照射位置を移動（揺動）させ、広範囲に渡って治療用レーザ光を走査することができる。ファイバケーブル４からスキャナヘッド２０ａ内に入射したレーザ光は、ミラー２１により光軸を曲げられ、コリメータレンズ２２により平行光束にされた後、第一ミラー２３，第二ミラー２４でＸＹ方向に振られ、集光レンズ２５により直径５ｍｍ程の円形スポット光として治療部位に照射される。
【００２２】
また、ハンドピース２０の上部には、真空ポンプ１７のＯＮ／ＯＦＦスイッチ１９が設けられている。
【００２３】
図３はハンドピース２０の下方部分の側面断面図である。スキャナヘッド２０ａの下方には断熱性に優れたポリアセタール樹脂製のスキャナ支基２６が固定されている。スキャナ支基２６には、熱伝導性の良いアルミ製のウィンドウ取付板２７がネジ止めされている。２８は電子熱交換器であるペルチェ素子である。ペルチェ素子２８は、アルミ製の冷却板２９とウィンドウ取付板２７にはさまれる格好で取付けられており、ウィンドウ取付板２７側が吸熱側（冷却側）となり、冷却板２９側が放熱側となるように電流が流される。冷却板２９の内部には冷却水が循環する流路が形成されており、チラー５で冷却された冷却水は冷却チューブ７、配水管３０を通って冷却板２９内を循環し、冷却板２９を介してペルチェ素子２８で放熱された熱を吸熱する。
【００２４】
３１はウィンドウ取付板２７の下端に取付けられた温度センサであり、温度センサ３１はウィンドウ取付板２７の温度を検知し、この温度検知に基づき制御部１５によってペルチェ素子２８の温度がコントロールされる。
【００２５】
ウィンドウユニット４０は、熱伝導率の良い透明サファイアガラスのウィンドウ４４、このウィンドウ４４を保持する側面形状が略Ｌ字状のウィンドウフレーム４１から構成される。ウィンドウ４４は治療レーザ光及び可視光を透過すると共に皮膚に接触する接触面４４ａを持つ。
【００２６】
ウィンドウフレーム４１は、熱伝導率の良い材質（本実施の形態ではアルミ材）からなり、ウィンドウ４４の側面を取り囲む形でウィンドウ４４を保持するように横方向に張り出した枠部４１ｂと、この枠部４１ｂのウィンドウ取付板２７に取付けるための背板部４１ａを持つ。枠部４１ｂはウィンドウ４４の接触面４４ａより下側（接触させる皮膚側）に突出した形状を持つ。枠部４１ｂの四方向に突出した内壁面には、吸引孔４１ｃが多数設けられている。各吸引孔４１ｃは背板部４１ａに形成された１本の吸引通路４１ｄにまとめられている。また、枠部４１ｂの四方向に突出した下部には、皮膚に当接する幅の狭いエッジ４１ｅが形成されている。ウィンドウ４４の接触面４４ａからエッジ４１ｅの先端までの距離は、０．５〜５ｍｍとするのが好ましく、さらに好ましくは１〜３ｍｍとする。
【００２７】
ウィンドウフレーム４１の背板部４１ａは、２つのネジ３２によってウィンドウ取付板２７に取付けられ構造になっている。この取付けにより、ペルチェ素子２８によって冷却されたウィンドウ取付板２７は、ウィンドウフレーム４１を冷却し、さらにウィンドウ４４を冷却する。こうした構造により、ウィンドウ４４の熱がウィンドウフレーム４１、ウィンドウ取付板２７、ペルチェ素子２８へと伝わり、吸熱される。ウィンドウ４４の温度を下げることにより、患者の皮膚を冷却することができる。
【００２８】
ウィンドウ取付板２７の内部には、吸引チューブ１８に連通する空気孔である吸引通路２７ａが形成されている。吸引通路２７ａはウィンドウ取付板２７にウィンドウフレーム４１を取付けた時に、ウィンドウフレーム４１の吸引通路４１ｄと連結される。両者の連結部は空気が洩れない様にＯリング３３が嵌まっている。
【００２９】
なお、スキャナヘッド２０ａから出射したレーザ光がウィンドウ４４の接触面４４ａ付近に集光するように、接触面４４ａと集光レンズ２５との距離が設計されている。
【００３０】
また、ウィンドウユニット４０はネジ３２を外すことにより脱着可能である。治療面の形状に応じて、大きさが大きいウィンドウ、小さいウィンドウ、形状が長方形のウィンドウ等、各種ウィンドウに取換え可能である。
【００３１】
図２において、制御部１５にはＬＣＤパネル２、チラー５からの冷却水が正常に循環しているかどうかを確認するフロースイッチ６、メモリ１６、フットスイッチ９が接続されている。また、ハンドピース２０側のスイッチ１９、温度センサ３１、第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａ、ペルチェ素子２８は通信ケーブル３を介して制御部１５に接続されている。
【００３２】
以上のような構成を有するレーザ治療装置において、その動作について以下に説明する。
【００３３】
術者はＬＣＤパネル２に表示されている設定用キーを操作することで照射条件を設定する。走査パターン形状については、メモリ１６に予め記憶されたものから選択でき、円形パターン、正方形パターン、長方形パターン、ラインパターン等が用意されている。また、液晶パネル２のキー操作によって冷却機構を作動させる。ペルチェ素子２８及びチラー５を駆動させることによりウィンドウ４４が冷却される。
【００３４】
術者は装置本体１側の準備が整ったら、図示なきREADYスイッチを押して装置をREADY状態にした後、ハンドピース２０を手で保持してウィンドウユニット４０を患部上に当接させる。スキャンヘッド２０ａからは光源１１によるエイミング光が照射され、そのエイミング光は選択した走査パターン形状に従って第一ミラー２３，第二ミラー２４の駆動により繰返し走査される。術者はウィンドウ４４を通して観察される患部とエイミング光の照射位置を確認しながら、目的とする患部に合うようにハンドピース２０の位置を調整する。
【００３５】
術者はエイミング光の観察による照射部位の位置合わせができたら、スイッチ１９を押して真空ポンプ１７を作動させる。真空ポンプ１７を作動させると、吸引チューブ１８、吸引通路２７ａ，４１ｄ、吸引孔４１ｃを経て、図４（ａ）に示すように、ウィンドウ４４と共にエッジ４１ｅを皮膚表面に押し当てたときにできる空隙内の空気が吸引される。これにより、図４（ｂ）のように、皮膚表面が吸い付けられ、ウィンドウ４４の接触面４４ａに皮膚を強制的に密着させることができるようになる。また、ウィンドウ４４を単に皮膚に押し当てる場合に比べ、押し当ての力を緩めても、接触面４４ａへの皮膚の接触を維持することができ、より確実に皮膚を冷却できる。さらに、皮膚に対するウィンドウ４４の接触の固定力が増し、ハンドピースの保持が安定しやすくなる。すなわち、ハンドピース２０が皮膚に対してずれにくくなるため、レーザ照射の位置ずれを抑えることができる。
【００３６】
その後、フットスイッチ９が押されると、制御部１５は第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａを駆動制御してレーザ光源部１０からのレーザ光を走査し、選択された走査領域の治療部位にレーザ光を照射する。予め設定された照射時間が過ぎると、制御部１５はレーザ照射の終了に連動して真空ポンプ１７の作動を停止し、ウィンドウ４４側に皮膚が吸引されないようにする。これにより、再びハンドピース２０の移動が可能になる。もちろん、皮膚の吸引後にハンドピース２０を移動する必要があるときには、スイッチ１９を押すことにより真空ポンプ１７の作動をマニュアルで停止させることもできる。
【００３７】
また、上記のように皮膚をウィンドウ４４側に強制的に吸い上げたきには、枠部４１ｂが持つエッジ４１ｅにより、図５に示すようにその吸引跡（密着跡）５０が皮膚表面に残るようになる。実際にレーザ照射がされた部位の変化が視覚的に起きない場合にも、この吸引跡５０を目印としてレーザ照射の範囲を視覚的に把握できるようになる。したがって、この吸引跡５０を目印として次の治療部位の位置決めがしやすくなる。このことにより、広い範囲を対象として隣接する部位にレーザ照射を行う場合、同じ部位に重ねてレーザ照射してしまうことや、隣り合わせた治療部位にレーザ照射されない隙間があいてしまうことを防止しやすくなる。
【００３８】
図６は、上記ウィンドウユニット４０を変更した変容例を示す図である。枠部４１ｂの下部には、エッジ４１ｅを取り囲むように形成されたシリコンゴム等のフレキシブルに変形する素材でできたスカート部４６が空気洩れしない様に接着されている。このスカート部４６により、例えば、腕や足などの曲率半径の比較的小さい部位や、治療部が凹凸である皮膚の場合でも、ウィンドウユニット４０のスカート部４６を治療部のまわりの皮膚と密着でき、スカート部４６に覆われた空間の空気を吸引しやすくなる。これにより、接触面４４ａへの皮膚の接触を維持し、より確実に皮膚を冷却でき、ハンドピースの保持を安定させことができる。
【００３９】
図７は、ウィンドウ４４の接触面に皮膚を接触させる機構の変容例を示す図である。図７（ａ）は図３と同じく、ウィンドウフレーム４１´を側方から見たときの断面図、図７（ｂ）はウィンドウフレーム４１´を下から見たときの図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すウィンドウフレーム４１´の枠部４１ｂ´は、ウィンドウ４４の接触面４４ａと略同じ高さ位置で皮膚に接触する当接面（枠部４１ｂ´の下面）を持つ。枠部４１ｂ´の当接面には多数の吸引孔４１ｃ´が設けられており、各吸引孔４１ｃ´は背板部４１ａ側の吸引通路４１ｄにまとめられている。この例では、ウィンドウ４４の四方を囲む枠部４１ｂ´の枠方向に沿う長孔の吸引孔４１ｃ´を形成しているが、その形状は丸形状であっても良い。
【００４０】
こうした構成においても、真空ポンプ１７を作動させると、吸引孔４１ｃ´に皮膚が吸い付けられる。皮膚の吸い付けを十分に行いたい時は、ウィンドウ４４と共に枠部４１ｂを皮膚表面に押し当てて吸引する。また、この構成の場合においても、皮膚を吸い付ける吸引孔４１ｃ´の孔のエッジ部分により吸引跡が皮膚に形成される。なお、冷却を必要とせず、単に吸引跡を皮膚に形成する場合には、吸引孔４１ｃ´を持つと共に、枠の内側がレーザ照射領域をカバーする大きさを持つ枠部４１ｂ´のみで構成すれば良い。吸引により枠部４１ｂ´に皮膚が吸い付けられるため、ハンドピース２０の保持自体も安定する。
【００４１】
また、図７の変容例においては、吸引孔４１ｃ´はウィンドウ４４の周辺に設けても良い。この場合、ウィンドウ４４内に背板部４１ａ側の吸引通路４１ｄに繋がる吸引通路を、ウィンドウの二重構造等により形成する。さらに、ウィンドウ４４の接触面全体に亘って、小孔の吸引孔を設けても良い。その場合には、ウィンドウ４４を通過する治療レーザ光のエネルギ分布が治療効果に影響しない大きさとすれば良い。
【００４２】
以上の説明では、レーザ照射の終了に連動して吸引を自動的に停止するようにしたが、皮膚とのウィンドユニット４０の接触を検知することで吸引の開始も自動化することができる。例えば、図８に示すように、皮膚との接触を検知するタッチセンサ（マイクロスイッチ等）６０をウィンドウ取付板２７の下に取付ける。センサ６０からの出力が接続される制御部１５は、センサ６０による検知信号が入力されたときに、真空ポンプ１７を作動させ、吸引を開始する。吸引の停止はレーザ照射の終了に連動して行う。
【００４３】
皮膚との接触を検知する機構としては、ウィンドユニット４０〜冷却板２９等がスキャナ支基２６に対して一体的に上下移動可能とする構造にし、皮膚との接触によりウィンドユニット４０等が上に移動したことを検知するセンサをスキャナ支基２６側に設ける構成とすることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、皮膚の冷却をより確実に行うことができる。また、レーザ照射を施した部位の特定がし易くなる他、ハンドピースの保持の安定性が増し、レーザ照射位置のずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱毛治療等に使用されるレーザ治療装置の外観略図である。
【図２】光学系及び制御系の要部構成の概略図である。
【図３】ウィンドウユニット及び冷却機構を示す図である。
【図４】ウィンドウへの皮膚の吸引を説明する図である。
【図５】ウィンドウの吸引跡を示す図である。
【図６】ウィンドウユニットの変容例を説明する図である。
【図７】ウィンドウの吸引機構の変容例を説明する図である。
【図８】皮膚との接触を検知するタッチセンサを取付けたハンドピースを説明する図である。
【符号の説明】
１ レーザ装置本体
４ ファイバケーブル
５ チラー
１０ レーザ光源部
１５ 制御部
１７ 真空ポンプ
２０ ハンドピース
２７ ウィンドウ取付板
２８ ペルチェ素子
４０ ウィンドウユニット
４１ ウィンドウフレーム
４１ｂ 枠部
４１ｂ´ 枠部
４１ｃ 吸引孔
４１ｃ´ 吸引孔
４１ｅ エッジ
４４ ウィンドウ
４６ スカート部
６０ センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、治療レーザ光を皮膚に照射してレーザ治療を行うレーザ治療装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
皮膚科で使用されるレーザ装置、例えば、脱毛用のレーザ装置ではレーザ光の照射にハンドピースが使用されている。また、皮膚科のレーザ装置では、レーザ照射による皮膚の発熱を抑えるために、レーザ照射部位の皮膚を冷却しながらレーザ照射を行う。皮膚の冷却手段としては、冷却水等で冷却された透明ガラスからなるウィンドウの接触面を皮膚に接触させる方式が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置には次のような問題があった。すなわち、上記のような皮膚の冷却方式においては、冷却されたウィンドウの接触面を皮膚に押し当てるが、身体の部位によっては皮膚の凹凸によりウィンドウが十分に密着しなかったり、押し当てが不十分でウィンドウが浮いてしまうことがった。ウィンドウと皮膚との接触（当接）が不十分であると、レーザ照射による皮膚の発熱を十分に抑えることができなくなる。また、皮膚に対するハンドピースの保持が不安定となり、レーザ照射位置がずれ易い。
【０００４】
さらにまた、レーザ照射領域より広い範囲を対象とする場合、ハンドピースを移動させてレーザ照射を行うが、レーザ照射後の皮膚表面の状態は目視レベルでは差異がほとんど見られず、レーザ照射がされた部位とされていない部位を見分けることが難しいという問題があった。このため、レーザ照射を繰り返す間に、レーザ光を同じ部位に重ねて照射してしまったり、逆に照射されない部位ができてしまったりすることがあった。
【０００５】
本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、皮膚をより確実に冷却でき、また、レーザ照射を施した部位の確認をし易くできるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。さらにまた、ハンドピースの保持をより安定させることができるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 治療用レーザ光源からのレーザ光を所期する位置に照射するための照射光学系を持つハンドピースと、前記レーザ光及び可視光を透過すると共に皮膚に接触する接触面を持つウィンドウであって、レーザ光が通過する所定位置にて前記ハンドピースに取り付けられたウィンドウと、該ウィンドウを冷却する冷却手段と、を備え、前記ウィンドウの接触面が押し当てられる皮膚にレーザ光を照射するレーザ治療装置において、前記ウィンドウの下に位置する皮膚を吸い付けて前記接触面に皮膚を強制的に接触させる吸引手段であって、前記ウィンドウの側面を取り囲むように配置されると共に前記ウィンドウの接触面より下に突出して皮膚に接触する形状をもつ枠部材と、該枠部材の突出した内壁面に形成された吸引孔と、該吸引孔に連通する吸引源と、を有する吸引手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）のレーザ治療装置において、前記枠部材は前記ウィンドウの接触面より皮膚側に突出して皮膚に当接する軟性弾性部材で作成されたスカート部を持つことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について一実施形態を挙げ、図面に基づいて説明する。図１は脱毛治療等に使用されるレーザ治療装置の外観略図であり、図２は光学系及び制御系の概略構成を示す図である。
【００１６】
レーザ装置本体１の正面には大型の液晶（ＬＣＤ）パネル２が設けられており、ＬＣＤパネル２には各種設定条件が表示されるとともに、ＬＣＤパネル２上に表示される操作キーに触れることで各種の設定が可能なタッチパネルとなっている。また、レーザ装置本体１内部には、後述するウィンドウ４４に皮膚を強制的に接触させるための吸引力を発生する真空ポンプ１７が内蔵されている。レーザ装置本体１の上部からはレーザ光を照射するハンドピース２０まで通信ケーブル３、ファイバケーブル４、吸引チューブ１８が伸延している。
【００１７】
５はハンドピース２０側に供給する冷却水を冷却して循環させるためのチラーである。チラー５から伸びている２本の冷却チューブ７は、前述の通信ケーブル３、ファイバケーブル４、吸引チューブ１８と束ねられ、集中ケーブル８に一本にまとめられている。９はレーザー照射のトリガとなるフットスイッチである。
【００１８】
図２において、１０は治療用レーザ光を出射するレーザ光源部であり、レーザ光源部１０は多数の半導体レーザを有する。各半導体レーザを出射したレーザ光はそれぞれに対応して配置されたレンズ１２ａにより各ファイバ１３ａの端面にそれぞれ集光されて入射する。各ファイバ１３ａは出射端面側で束ねられており、各半導体レーザから出射されたレーザ光はファイバ出射側でまとめられ、高出力のレーザ光として治療に利用される。本実施形態では治療用レーザ光に８００〜８２０ｎｍの波長の近赤外光を利用している。
【００１９】
また、エイミング光源１１から出射するエイミング光は、集光レンズ１２ｂにより集光され、ファイバ１３ｂに入射する。ファイバ１３ｂの出射側端面はファイバ１３ａの出射側端面と共に束ねられており、エイミング光はファイバ１３ｂを出射後、治療用レーザ光と同様の光路を進行する。本実施形態ではエイミング光束には６２０〜６５０ｎｍの波長の赤色可視光を利用している。
【００２０】
束ねられた各ファイバ１３ａ,１３ｂの出射端面から出射するレーザ光（エイミング光も含む）は集光レンズ群１４により集光され、ファイバケーブル４に入射する。ファイバケーブル４はハンドピース２０に接続されており、レーザ光はハンドピース２０に導光される。
【００２１】
ハンドピース２０のスキャナヘッド２０ａには第一ミラー２３，第二ミラー２４が設けられており、第一ミラー２３，第二ミラー２４をそれぞれ第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａを駆動して回転させることで、ＸＹ方向の各々にレーザ光の照射位置を移動（揺動）させ、広範囲に渡って治療用レーザ光を走査することができる。ファイバケーブル４からスキャナヘッド２０ａ内に入射したレーザ光は、ミラー２１により光軸を曲げられ、コリメータレンズ２２により平行光束にされた後、第一ミラー２３，第二ミラー２４でＸＹ方向に振られ、集光レンズ２５により直径５ｍｍ程の円形スポット光として治療部位に照射される。
【００２２】
また、ハンドピース２０の上部には、真空ポンプ１７のＯＮ／ＯＦＦスイッチ１９が設けられている。
【００２３】
図３はハンドピース２０の下方部分の側面断面図である。スキャナヘッド２０ａの下方には断熱性に優れたポリアセタール樹脂製のスキャナ支基２６が固定されている。スキャナ支基２６には、熱伝導性の良いアルミ製のウィンドウ取付板２７がネジ止めされている。２８は電子熱交換器であるペルチェ素子である。ペルチェ素子２８は、アルミ製の冷却板２９とウィンドウ取付板２７にはさまれる格好で取付けられており、ウィンドウ取付板２７側が吸熱側（冷却側）となり、冷却板２９側が放熱側となるように電流が流される。冷却板２９の内部には冷却水が循環する流路が形成されており、チラー５で冷却された冷却水は冷却チューブ７、配水管３０を通って冷却板２９内を循環し、冷却板２９を介してペルチェ素子２８で放熱された熱を吸熱する。
【００２４】
３１はウィンドウ取付板２７の下端に取付けられた温度センサであり、温度センサ３１はウィンドウ取付板２７の温度を検知し、この温度検知に基づき制御部１５によってペルチェ素子２８の温度がコントロールされる。
【００２５】
ウィンドウユニット４０は、熱伝導率の良い透明サファイアガラスのウィンドウ４４、このウィンドウ４４を保持する側面形状が略Ｌ字状のウィンドウフレーム４１から構成される。ウィンドウ４４は治療レーザ光及び可視光を透過すると共に皮膚に接触する接触面４４ａを持つ。
【００２６】
ウィンドウフレーム４１は、熱伝導率の良い材質（本実施の形態ではアルミ材）からなり、ウィンドウ４４の側面を取り囲む形でウィンドウ４４を保持するように横方向に張り出した枠部４１ｂと、この枠部４１ｂのウィンドウ取付板２７に取付けるための背板部４１ａを持つ。枠部４１ｂはウィンドウ４４の接触面４４ａより下側（接触させる皮膚側）に突出した形状を持つ。枠部４１ｂの四方向に突出した内壁面には、吸引孔４１ｃが多数設けられている。各吸引孔４１ｃは背板部４１ａに形成された１本の吸引通路４１ｄにまとめられている。また、枠部４１ｂの四方向に突出した下部には、皮膚に当接する幅の狭いエッジ４１ｅが形成されている。ウィンドウ４４の接触面４４ａからエッジ４１ｅの先端までの距離は、０．５〜５ｍｍとするのが好ましく、さらに好ましくは１〜３ｍｍとする。
【００２７】
ウィンドウフレーム４１の背板部４１ａは、２つのネジ３２によってウィンドウ取付板２７に取付けられ構造になっている。この取付けにより、ペルチェ素子２８によって冷却されたウィンドウ取付板２７は、ウィンドウフレーム４１を冷却し、さらにウィンドウ４４を冷却する。こうした構造により、ウィンドウ４４の熱がウィンドウフレーム４１、ウィンドウ取付板２７、ペルチェ素子２８へと伝わり、吸熱される。ウィンドウ４４の温度を下げることにより、患者の皮膚を冷却することができる。
【００２８】
ウィンドウ取付板２７の内部には、吸引チューブ１８に連通する空気孔である吸引通路２７ａが形成されている。吸引通路２７ａはウィンドウ取付板２７にウィンドウフレーム４１を取付けた時に、ウィンドウフレーム４１の吸引通路４１ｄと連結される。両者の連結部は空気が洩れない様にＯリング３３が嵌まっている。
【００２９】
なお、スキャナヘッド２０ａから出射したレーザ光がウィンドウ４４の接触面４４ａ付近に集光するように、接触面４４ａと集光レンズ２５との距離が設計されている。
【００３０】
また、ウィンドウユニット４０はネジ３２を外すことにより脱着可能である。治療面の形状に応じて、大きさが大きいウィンドウ、小さいウィンドウ、形状が長方形のウィンドウ等、各種ウィンドウに取換え可能である。
【００３１】
図２において、制御部１５にはＬＣＤパネル２、チラー５からの冷却水が正常に循環しているかどうかを確認するフロースイッチ６、メモリ１６、フットスイッチ９が接続されている。また、ハンドピース２０側のスイッチ１９、温度センサ３１、第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａ、ペルチェ素子２８は通信ケーブル３を介して制御部１５に接続されている。
【００３２】
以上のような構成を有するレーザ治療装置において、その動作について以下に説明する。
【００３３】
術者はＬＣＤパネル２に表示されている設定用キーを操作することで照射条件を設定する。走査パターン形状については、メモリ１６に予め記憶されたものから選択でき、円形パターン、正方形パターン、長方形パターン、ラインパターン等が用意されている。また、液晶パネル２のキー操作によって冷却機構を作動させる。ペルチェ素子２８及びチラー５を駆動させることによりウィンドウ４４が冷却される。
【００３４】
術者は装置本体１側の準備が整ったら、図示なきREADYスイッチを押して装置をREADY状態にした後、ハンドピース２０を手で保持してウィンドウユニット４０を患部上に当接させる。スキャンヘッド２０ａからは光源１１によるエイミング光が照射され、そのエイミング光は選択した走査パターン形状に従って第一ミラー２３，第二ミラー２４の駆動により繰返し走査される。術者はウィンドウ４４を通して観察される患部とエイミング光の照射位置を確認しながら、目的とする患部に合うようにハンドピース２０の位置を調整する。
【００３５】
術者はエイミング光の観察による照射部位の位置合わせができたら、スイッチ１９を押して真空ポンプ１７を作動させる。真空ポンプ１７を作動させると、吸引チューブ１８、吸引通路２７ａ，４１ｄ、吸引孔４１ｃを経て、図４（ａ）に示すように、ウィンドウ４４と共にエッジ４１ｅを皮膚表面に押し当てたときにできる空隙内の空気が吸引される。これにより、図４（ｂ）のように、皮膚表面が吸い付けられ、ウィンドウ４４の接触面４４ａに皮膚を強制的に密着させることができるようになる。また、ウィンドウ４４を単に皮膚に押し当てる場合に比べ、押し当ての力を緩めても、接触面４４ａへの皮膚の接触を維持することができ、より確実に皮膚を冷却できる。さらに、皮膚に対するウィンドウ４４の接触の固定力が増し、ハンドピースの保持が安定しやすくなる。すなわち、ハンドピース２０が皮膚に対してずれにくくなるため、レーザ照射の位置ずれを抑えることができる。
【００３６】
その後、フットスイッチ９が押されると、制御部１５は第一ガルバノメータ２３ａ，第二ガルバノメータ２４ａを駆動制御してレーザ光源部１０からのレーザ光を走査し、選択された走査領域の治療部位にレーザ光を照射する。予め設定された照射時間が過ぎると、制御部１５はレーザ照射の終了に連動して真空ポンプ１７の作動を停止し、ウィンドウ４４側に皮膚が吸引されないようにする。これにより、再びハンドピース２０の移動が可能になる。もちろん、皮膚の吸引後にハンドピース２０を移動する必要があるときには、スイッチ１９を押すことにより真空ポンプ１７の作動をマニュアルで停止させることもできる。
【００３７】
また、上記のように皮膚をウィンドウ４４側に強制的に吸い上げたきには、枠部４１ｂが持つエッジ４１ｅにより、図５に示すようにその吸引跡（密着跡）５０が皮膚表面に残るようになる。実際にレーザ照射がされた部位の変化が視覚的に起きない場合にも、この吸引跡５０を目印としてレーザ照射の範囲を視覚的に把握できるようになる。したがって、この吸引跡５０を目印として次の治療部位の位置決めがしやすくなる。このことにより、広い範囲を対象として隣接する部位にレーザ照射を行う場合、同じ部位に重ねてレーザ照射してしまうことや、隣り合わせた治療部位にレーザ照射されない隙間があいてしまうことを防止しやすくなる。
【００３８】
図６は、上記ウィンドウユニット４０を変更した変容例を示す図である。枠部４１ｂの下部には、エッジ４１ｅを取り囲むように形成されたシリコンゴム等のフレキシブルに変形する素材でできたスカート部４６が空気洩れしない様に接着されている。このスカート部４６により、例えば、腕や足などの曲率半径の比較的小さい部位や、治療部が凹凸である皮膚の場合でも、ウィンドウユニット４０のスカート部４６を治療部のまわりの皮膚と密着でき、スカート部４６に覆われた空間の空気を吸引しやすくなる。これにより、接触面４４ａへの皮膚の接触を維持し、より確実に皮膚を冷却でき、ハンドピースの保持を安定させことができる。
【００３９】
図７は、ウィンドウ４４の接触面に皮膚を接触させる機構の変容例を示す図である。図７（ａ）は図３と同じく、ウィンドウフレーム４１´を側方から見たときの断面図、図７（ｂ）はウィンドウフレーム４１´を下から見たときの図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すウィンドウフレーム４１´の枠部４１ｂ´は、ウィンドウ４４の接触面４４ａと略同じ高さ位置で皮膚に接触する当接面（枠部４１ｂ´の下面）を持つ。枠部４１ｂ´の当接面には多数の吸引孔４１ｃ´が設けられており、各吸引孔４１ｃ´は背板部４１ａ側の吸引通路４１ｄにまとめられている。この例では、ウィンドウ４４の四方を囲む枠部４１ｂ´の枠方向に沿う長孔の吸引孔４１ｃ´を形成しているが、その形状は丸形状であっても良い。
【００４０】
こうした構成においても、真空ポンプ１７を作動させると、吸引孔４１ｃ´に皮膚が吸い付けられる。皮膚の吸い付けを十分に行いたい時は、ウィンドウ４４と共に枠部４１ｂを皮膚表面に押し当てて吸引する。また、この構成の場合においても、皮膚を吸い付ける吸引孔４１ｃ´の孔のエッジ部分により吸引跡が皮膚に形成される。なお、冷却を必要とせず、単に吸引跡を皮膚に形成する場合には、吸引孔４１ｃ´を持つと共に、枠の内側がレーザ照射領域をカバーする大きさを持つ枠部４１ｂ´のみで構成すれば良い。吸引により枠部４１ｂ´に皮膚が吸い付けられるため、ハンドピース２０の保持自体も安定する。
【００４１】
また、図７の変容例においては、吸引孔４１ｃ´はウィンドウ４４の周辺に設けても良い。この場合、ウィンドウ４４内に背板部４１ａ側の吸引通路４１ｄに繋がる吸引通路を、ウィンドウの二重構造等により形成する。さらに、ウィンドウ４４の接触面全体に亘って、小孔の吸引孔を設けても良い。その場合には、ウィンドウ４４を通過する治療レーザ光のエネルギ分布が治療効果に影響しない大きさとすれば良い。
【００４２】
以上の説明では、レーザ照射の終了に連動して吸引を自動的に停止するようにしたが、皮膚とのウィンドユニット４０の接触を検知することで吸引の開始も自動化することができる。例えば、図８に示すように、皮膚との接触を検知するタッチセンサ（マイクロスイッチ等）６０をウィンドウ取付板２７の下に取付ける。センサ６０からの出力が接続される制御部１５は、センサ６０による検知信号が入力されたときに、真空ポンプ１７を作動させ、吸引を開始する。吸引の停止はレーザ照射の終了に連動して行う。
【００４３】
皮膚との接触を検知する機構としては、ウィンドユニット４０〜冷却板２９等がスキャナ支基２６に対して一体的に上下移動可能とする構造にし、皮膚との接触によりウィンドユニット４０等が上に移動したことを検知するセンサをスキャナ支基２６側に設ける構成とすることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、皮膚の冷却をより確実に行うことができる。また、レーザ照射を施した部位の特定がし易くなる他、ハンドピースの保持の安定性が増し、レーザ照射位置のずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱毛治療等に使用されるレーザ治療装置の外観略図である。
【図２】光学系及び制御系の要部構成の概略図である。
【図３】ウィンドウユニット及び冷却機構を示す図である。
【図４】ウィンドウへの皮膚の吸引を説明する図である。
【図５】ウィンドウの吸引跡を示す図である。
【図６】ウィンドウユニットの変容例を説明する図である。
【図７】ウィンドウの吸引機構の変容例を説明する図である。
【図８】皮膚との接触を検知するタッチセンサを取付けたハンドピースを説明する図である。
【符号の説明】
１ レーザ装置本体
４ ファイバケーブル
５ チラー
１０ レーザ光源部
１５ 制御部
１７ 真空ポンプ
２０ ハンドピース
２７ ウィンドウ取付板
２８ ペルチェ素子
４０ ウィンドウユニット
４１ ウィンドウフレーム
４１ｂ 枠部
４１ｂ´ 枠部
４１ｃ 吸引孔
４１ｃ´ 吸引孔
４１ｅ エッジ
４４ ウィンドウ
４６ スカート部
６０ センサ
Claims (2)
- 治療用レーザ光源からのレーザ光を所期する位置に照射するための照射光学系を持つハンドピースと、前記レーザ光及び可視光を透過すると共に皮膚に接触する接触面を持つウィンドウであって、レーザ光が通過する所定位置にて前記ハンドピースに取り付けられたウィンドウと、該ウィンドウを冷却する冷却手段と、を備え、前記ウィンドウの接触面が押し当てられる皮膚にレーザ光を照射するレーザ治療装置において、前記ウィンドウの下に位置する皮膚を吸い付けて前記接触面に皮膚を強制的に接触させる吸引手段であって、前記ウィンドウの側面を取り囲むように配置されると共に前記ウィンドウの接触面より下に突出して皮膚に接触する形状をもつ枠部材と、該枠部材の突出した内壁面に形成された吸引孔と、該吸引孔に連通する吸引源と、を有する吸引手段と、を備えることを特徴とするレーザ治療装置。
- 請求項１のレーザ治療装置において、前記枠部材は前記ウィンドウの接触面より皮膚側に突出して皮膚に当接する軟性弾性部材で作成されたスカート部を持つことを特徴とするレーザ治療装置。
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