JP5313523B2 - Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser - Google Patents
Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser Download PDFInfo
- Publication number
- JP5313523B2 JP5313523B2 JP2008058872A JP2008058872A JP5313523B2 JP 5313523 B2 JP5313523 B2 JP 5313523B2 JP 2008058872 A JP2008058872 A JP 2008058872A JP 2008058872 A JP2008058872 A JP 2008058872A JP 5313523 B2 JP5313523 B2 JP 5313523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calculus
- laser
- optical fiber
- light
- infrared wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
本発明は、胆石等の生体内にある結石の成分を診断し、効率的に結石を破砕するための結石診断・破砕装置および方法に関する。 The present invention relates to a calculus diagnosis / crushing apparatus and method for diagnosing a component of a calculus in a living body such as a gallstone and efficiently crushing the calculus.
胆石や腎臓結石等の結石症は、食生活の欧米化を背景に、患者数が増加しつつある疾患である。その治療法としては、開腹または腹腔鏡を使用した結石除去手術による外科的治療、結石溶解剤の内服による内科的治療など様々な病態に対応し用意されている。
近年、低侵襲な治療法として、超音波を用いる破砕療法、レーザーを用いる破砕療法が注目されている。特に内視鏡下でレーザーを用いる破砕治療は結石を直接かつ確実に破砕する有力な治療法である。内視鏡下でのレーザー破砕治療は、症例の蓄積と各種器材の進歩により、比較的安全で低侵襲な治療法として認められ、近年、治療現場で採用されることも多く、また、従来有効な治療法がなかった膵石に対する治療としても試みられ始めている。
レーザー破砕治療に用いられるレーザー光は人体組織にはほとんどダメージを与えずに結石のみにエネルギーを集中して破砕することができるため、これからも発展してゆく治療法になると期待が寄せられている。
Stone disease such as gallstones and kidney stones is a disease whose number of patients is increasing against the background of westernization of eating habits. The treatment method is prepared for various pathological conditions such as surgical treatment by stone removal surgery using laparotomy or laparoscope, and medical treatment by oral administration of calculus dissolution agent.
In recent years, crushing therapy using ultrasonic waves and crushing therapy using lasers have attracted attention as minimally invasive treatments. In particular, crushing treatment using a laser under an endoscope is an effective treatment method for crushing stones directly and reliably. Endoscopic laser fragmentation treatment has been recognized as a relatively safe and minimally invasive treatment method due to the accumulation of cases and advances in various equipment. Attempts have also been made to treat pancreatic stones for which there was no effective treatment.
The laser beam used for laser crushing treatment can concentrate and crush the energy only on the calculus without causing any damage to human tissues, so it is expected to become a therapeutic method that will continue to develop. .
発明者らは、従来技術でのレーザー破砕治療には、下記の課題があることに気が付き、この課題解決に向けて取り組んできた。 The inventors have noticed that there are the following problems in laser crushing treatment in the prior art, and have been working on solving this problem.
第1の課題は、レーザー破砕治療前の結石主成分の診断精度である。レーザー破砕治療はレーザー光エネルギーを結石のみに集中して破砕することができるというメリットがあるものの、結石の構成成分が多種多様であり、それぞれ性質が違うため、レーザー光の波長を如何に選択するかが難しいという課題である。例えば、コレステロール結石、ビリルビンカルシウム結石、炭酸カルシウム結石、燐酸カルシウム結石、脂肪酸カルシウム結石など多様なものがあり、それらが混合している場合もあり得る。
現在の治療では、レーザー破砕治療前の診断として、腹部超音波検査(US)、超音波内視鏡検査(EUS)、腹部CT検査、内視鏡的逆行性胆管管造影(ERCP)、核磁気共鳴断層撮影(3D−MRC)などの様々な方法での撮影画像を得て結石の存在を確認し、生体内の場所や形などから結石の主成分が何であるかを推定しているケースが多い。この撮影画像からある程度結石の主成分の推定ができる場合が多いが、推定が難しい場合も多く、レーザー光波長の適切な選択を含めた診断は困難である。
The first problem is the diagnostic accuracy of the calculus main component before laser crushing treatment. Although laser crushing treatment has the merit that laser light energy can be crushed by concentrating only on the calculus, there are a wide variety of constituents of calculus, each having different properties, so how to select the wavelength of the laser beam It is a problem that is difficult. For example, there are various types such as cholesterol stones, bilirubin calcium stones, calcium carbonate stones, calcium phosphate stones, and fatty acid calcium stones, and they may be mixed.
In the current treatment, the diagnosis before laser crushing treatment includes abdominal ultrasonography (US), ultrasonic endoscopy (EUS), abdominal CT examination, endoscopic retrograde cholangiography (ERCP), nuclear magnetism There are cases where the presence of stones is confirmed by obtaining images taken by various methods such as resonance tomography (3D-MRC), and the main components of the stone are estimated from the location and shape in the living body. Many. In many cases, the principal component of the calculus can be estimated to some extent from this captured image, but it is often difficult to estimate, and diagnosis including appropriate selection of the laser light wavelength is difficult.
第2の課題は、レーザー破砕治療中の結石の安全確実な切削除去である。レーザー破砕治療はレーザー光エネルギーを結石のみに集中して破砕することができるというメリットがあるものの、従来のレーザー破砕治療では弾けるように割れる場合もあり、破砕片による人体組織の損傷も憂慮されるため、結石の安全な切削による除去が課題となっている。特に胆管内に結石が充満しているときや巨大結石である場合には結石の破砕や除去に難渋することがあった。大きな結石が勢い良く割れると人体組織に損傷が生じるばかりでなく、結石が周囲に飛び散ってしまいすべての結石片の除去のため時間がかかってしまうこともあった。細片化した結石が残った場合、遺残結石を惹起し切石後の再発結石のおそれがあった。 The second problem is safe and reliable cutting and removal of stones during laser crushing treatment. Laser crushing treatment has the merit that laser light energy can be concentrated only on stones and crushing, but conventional laser crushing treatment may break so that it can be flipped, and damage to human tissue due to crushing fragments is also a concern Therefore, the removal by the safe cutting of the calculus has been a problem. In particular, when the bile duct is full of stones or is a huge stone, it may be difficult to crush or remove the stone. When large stones cracked vigorously, not only human tissue was damaged, but the stones scattered around and it took time to remove all the stone fragments. When fragmented stones remained, there was a risk of recurring stones after cutting and causing residual stones.
上記問題点に鑑み、本発明は、レーザー破砕治療中に動的に結石主成分の精度の高い診断と治療に適切なレーザー光波長を選択を確実にでき、結石の安全な切削が可能な結石診断・破砕装置および赤外波長可変レーザーを用いた結石診断・破砕方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention is a calculus capable of ensuring safe selection of a laser light wavelength suitable for accurate diagnosis and treatment of a calculus main component dynamically during laser crushing treatment and capable of safe cutting of the calculus. The object is to provide a diagnosis and crushing method using a diagnostic and crushing apparatus and an infrared wavelength tunable laser.
上記目的を達成するため、本発明の第1の結石診断・破砕装置は、
結石破砕用レーザー光を結石に照射して破砕する赤外波長可変レーザーと、
先端に集光レンズを備え、前記赤外波長可変レーザーから照射された結石破砕用レーザー光を生体内の結石に導く第1の光ファイバーと、
照射手段により前記結石に向けてスペクトル測定用照射光を照射し、受光手段により前記結石からの反射光を受け取り前記結石のスペクトル分光解析を行うスペクトル測定装置と、
前記スペクトル測定装置の前記照射手段から照射されたスペクトル測定用照射光を生体内にある前記結石に導く第2の光ファイバーと、前記結石からの反射光を前記スペクトル測定装置の前記受光手段に導く第3の光ファイバーを備え、
前記スペクトル測定装置による前記生体内にある前記結石のスペクトル分光解析結果に基づいて前記結石の吸収率が大きいレーザー光となるように前記赤外波長可変レーザーで照射する前記結石破砕用レーザー光の波長を選択し、前記結石に対して照射せしめて破砕する結石診断・破砕装置である。
上記構成により、結石破砕用レーザー光を照射する前に、スペクトル測定用照射光を結石に照射してその反射光を分析することによりスペクトル分光解析結果を得て、問題となっている結石の吸収スペクトルから結石ごとに最適なレーザー波長を知ることができ、赤外波長可変レーザーにより結石に強く吸収される最適な波長のレーザー光を照射して結石を破砕することができる。
In order to achieve the above object, the first calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention comprises:
Infrared wavelength tunable laser that irradiates stones with stone light for crushing stones and crushes them,
A first optical fiber having a condensing lens at the tip, and guiding the lithotripsy laser light emitted from the infrared wavelength variable laser to the calculus in the living body;
A spectrum measuring apparatus that irradiates the calculus with irradiation light by the irradiating means, receives reflected light from the calculus by the light receiving means, and performs spectral spectroscopic analysis of the calculus;
A second optical fiber that guides the irradiation light for spectrum measurement irradiated from the irradiation means of the spectrum measuring apparatus to the calculus in the living body, and a second optical fiber that guides reflected light from the calculus to the light receiving means of the spectrum measuring apparatus. With 3 optical fibers,
The wavelength of the calculus breaking laser light irradiated with the infrared wavelength tunable laser so that the absorption light of the calculus becomes a laser light having a large absorption rate based on the spectral spectroscopic analysis result of the calculus in the living body by the spectrum measuring device. Is a stone diagnosis and crushing device that irradiates and crushes the stone.
With the above configuration, before irradiating the lithotripsy laser beam, the spectrum stone is irradiated with spectrum measurement irradiation light and the reflected light is analyzed to obtain a spectral spectroscopic analysis result. The optimum laser wavelength can be known for each calculus from the spectrum, and the calculus can be crushed by irradiating laser light of the optimum wavelength that is strongly absorbed by the calculus by the infrared wavelength tunable laser.
次に、本発明の第1の結石診断・破砕装置の構成において、装置を小型化しコストを低減するため、スペクトル測定装置のレーザー照射手段と赤外波長可変レーザー照射手段とを兼用することが好ましい。つまり、前記スペクトル測定装置で用いる前記スペクトル測定用照射光の照射手段を、前記赤外波長可変レーザーによって兼用する構成とし、前記スペクトル測定用照射光を前記赤外波長可変レーザーから照射する波長スキャンレーザー光とし、前記赤外波長可変レーザーから照射されるレーザー光のうち、前記スキャンレーザー光を照射する際には前記第2の光ファイバーに導き、前記結石破砕用レーザー光を照射する際には前記第1の光ファイバーに導くものとすることが好ましい。 Next, in the configuration of the first calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention, it is preferable to use both the laser irradiation means and the infrared wavelength variable laser irradiation means of the spectrum measuring apparatus in order to reduce the size of the apparatus and reduce the cost. . That is, the wavelength scanning laser for irradiating the spectrum measurement irradiation light from the infrared wavelength tunable laser, wherein the spectrum measurement irradiation light irradiation means used in the spectrum measuring apparatus is also used as the infrared wavelength variable laser. Of the laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser, the light is guided to the second optical fiber when irradiating the scan laser light, and the laser light for calculus crushing is irradiated when the laser light is irradiated. It is preferable to guide to one optical fiber.
次に、本発明の第1の結石診断・破砕装置の構成において、前記第2の光ファイバーを通って前記結石に向けて照射された前記スペクトル測定用照射光が前記結石において反射して前記反射光として前記第3の光ファイバーに入射しやすいように、前記第2の光ファイバー及び第3の光ファイバーの前記結石との対向面に全反射プリズムを備えた構造とすることが好ましい。
上記構成により、スペクトル測定用照射光を結石表面面で効率的に反射させることができ、スペクトル解析に充分なレベルの反射光を得やすくなる。
Next, in the configuration of the first calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention, the spectrum measurement irradiation light irradiated toward the calculus through the second optical fiber is reflected by the calculus and the reflected light is reflected. In order to make it easy to enter the third optical fiber, it is preferable that the second optical fiber and the third optical fiber have a structure having a total reflection prism on the surface facing the calculus.
With the above configuration, it is possible to efficiently reflect the spectrum measurement irradiation light on the surface of the calculus, and it becomes easy to obtain reflected light having a level sufficient for spectrum analysis.
次に、本発明の第2の結石診断・破砕装置は、上記本発明の第1の結石診断・破砕装置における3本の光ファイバーを用いた構成に代え、3本の光ファイバーうちの2本の光ファイバーを兼用させて内視鏡の径を小さくしたものである。
つまり、本発明の第2の結石診断・破砕装置は、前記第2の光ファイバーと前記第3の光ファイバーを一本の第1の兼用光ファイバーで兼用する構成とし、前記第1の兼用光ファイバーは、前記結石との対向面において前記全反射プリズムを備え、前記対向面から前記スペクトル測定装置までの経路上において前記スペクトル測定用照射光を前記照射手段から前記結石に向かう経路に導くとともに前記結石からの反射光を前記受光手段に向かう経路に導く分光器を備えた構成としたものである。
上記構成により、スペクトル測定用照射光と反射光が通る光ファイバーを1本化することができ、全体の光ファイバー本数を2本で構成することができる。
Next, the second calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention is replaced with a configuration using three optical fibers in the first calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention, and two optical fibers out of the three optical fibers. In addition, the diameter of the endoscope is reduced.
That is, the second calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention has a configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are combined with one first combined optical fiber, and the first combined optical fiber is The total reflection prism is provided on the surface facing the calculus, and the spectrum measurement irradiation light is guided from the irradiation means to the path toward the calculus on the path from the facing surface to the spectrum measuring device and reflected from the calculus. A spectroscope that guides light to a path toward the light receiving means is provided.
With the above configuration, a single optical fiber through which the spectrum measurement irradiation light and reflected light pass can be formed, and the total number of optical fibers can be configured by two.
次に、上記第2の結石診断・破砕装置において、装置を小型化しコストを低減する工夫として、前記スペクトル測定装置で用いる前記スペクトル測定用照射光の照射手段を、前記赤外波長可変レーザーによって兼用する構成とし、前記スペクトル測定用照射光を前記赤外波長可変レーザーから照射する波長スキャンレーザー光とし、前記赤外波長可変レーザーから照射されるレーザー光のうち、前記スキャンレーザー光を照射する際には前記第1の兼用光ファイバーに導き、前記結石破砕用レーザー光を照射する際には前記第1の光ファイバーに導く構成とすることが好ましい。 Next, in the second stone diagnosing and crushing device, as a device for reducing the size of the device and reducing the cost, the means for irradiating the spectrum measuring irradiation light used in the spectrum measuring device is also used by the infrared wavelength variable laser. The wavelength measurement laser beam emitted from the infrared wavelength tunable laser is used as the spectrum measurement irradiation light, and the laser beam emitted from the infrared wavelength variable laser is irradiated with the scan laser light. Is preferably guided to the first dual-purpose optical fiber and guided to the first optical fiber when the calculus breaking laser beam is irradiated.
次に、本発明の第3の結石診断・破砕装置は、上記本発明の第1の結石診断・破砕装置における3本の光ファイバーを用いた構成に代え、3本の光ファイバーを1本の光ファイバーにより兼用させて内視鏡の径を小さくしたものである。
つまり、本発明の第3の結石診断・破砕装置は、前記第1の光ファイバーと前記第2の光ファイバーと前記第3の光ファイバーを一本の第2の兼用光ファイバーで兼用する構成とし、
前記第2の兼用光ファイバーは、前記結石との対向面において前記集光レンズと前記全反射プリズムとを切り替え可能な構成にて備え、前記対向面から前記スペクトル測定装置までの経路上において前記レーザー光および前記スペクトル測定用照射光を前記照射手段から前記結石に向かう経路に導くとともに前記結石からの反射光を前記受光手段に向かう経路に導く分光器を備え、
前記赤外波長可変レーザーから照射されたレーザー光のうち前記スペクトル測定照射光を照射する場合には前記全反射プリズムに切り替え、
前記赤外波長可変レーザーから照射されたレーザー光のうち前記結石破砕用レーザー光を照射する場合には前記集光レンズに切り替える構成としたものである。
上記構成により、装置で用いる光ファイバーを1本で構成することができる。
Next, the third calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention is replaced with the configuration using three optical fibers in the first calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention, and the three optical fibers are replaced by one optical fiber. This is also used to reduce the diameter of the endoscope.
That is, the third calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention has a configuration in which the first optical fiber, the second optical fiber, and the third optical fiber are combined with one second combined optical fiber,
The second dual-purpose optical fiber has a configuration in which the condensing lens and the total reflection prism can be switched on a surface facing the calculus, and the laser beam is on a path from the facing surface to the spectrum measuring device. And a spectroscope for guiding the spectrum measurement irradiation light to the path from the irradiation means to the stone and guiding the reflected light from the stone to the light reception means,
When irradiating the spectrum measurement irradiation light among the laser light irradiated from the infrared wavelength tunable laser, switch to the total reflection prism,
In the case of irradiating the calculus breaking laser beam among the laser beams irradiated from the infrared wavelength tunable laser, it is configured to switch to the condenser lens.
With the above configuration, a single optical fiber can be used in the apparatus.
なお、上記の第1から第3の結石診断・破砕装置において、前記赤外波長可変レーザーが、前記結石破砕用レーザー光を照射する場合にはパルス時間幅を短くしたパルスレーザー光とすることが好ましい。
上記構成により、結石成分の分子間結合を徐々に切断するように結石を破砕してゆくことができ、結石が崩れるように切削できるので破砕片が微小粒子となり人体組織を損傷するおそれが低減するとともに再発を招くような大きな破砕片が残存することもない。
In the first to third calculus diagnosis / crushing apparatuses, when the infrared wavelength tunable laser irradiates the calculus crushing laser beam, the pulse laser beam may be a pulse laser beam having a reduced pulse time width. preferable.
With the above configuration, the calculus can be crushed so as to gradually break the intermolecular bonds of the calculus component, and the calculus can be cut so that the calculus collapses, so that the risk of damaging human tissue is reduced. At the same time, there is no large fragment that would cause recurrence.
また、上記の第1から第3の結石診断・破砕装置において、前記赤外波長可変レーザーが、5〜10μmの中赤外線波長領域でレーザー光を選択的に照射できるものであることが好ましい。
吸収の強い波長は結石の種類や状態により異なるが、赤外波長可変レーザーが、5〜10μmの中赤外線波長領域で波長を選択することができれば、スペクトル分光解析の結果に基づいて決められた最適なレーザー光波長に調整する汎用性のあるレーザー破砕治療を行うことができる。
In the first to third stone diagnosing / crushing apparatuses, the infrared wavelength tunable laser is preferably capable of selectively irradiating laser light in a mid-infrared wavelength region of 5 to 10 μm.
The wavelength of strong absorption varies depending on the type and condition of the calculus, but if the infrared wavelength tunable laser can select the wavelength in the mid-infrared wavelength region of 5 to 10 μm, the optimum determined based on the results of spectral spectroscopy analysis Versatile laser crushing treatment can be performed to adjust to a suitable laser beam wavelength.
また、上記の第1から第3の結石診断・破砕装置において、前記スペクトル測定装置で用いる前記スペクトル測定用照射光が白色光であることが好ましい。
白色光であればスペクトル分光解析に必要な波長領域のスペクトル測定用照射光として使用ができる。
また、上記の第1から第3の結石診断・破砕装置において、前記赤外波長可変レーザーが前記スペクトル測定用照射光として照射するスキャンレーザー光が2〜15μmの中赤外線波長領域であることが好ましい。
2〜15μmの中赤外線波長領域においてスペクトル分光解析ができれば、ほとんどの結石における吸収スペクトルの解析に必要なデータを得ることができる。
In the first to third calculus diagnosis / crushing apparatuses, it is preferable that the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measurement apparatus is white light.
If it is white light, it can be used as irradiation light for spectrum measurement in a wavelength region necessary for spectrum spectroscopic analysis.
In the first to third stone diagnosing and crushing apparatuses, it is preferable that the scan laser light emitted as the spectrum measurement irradiation light by the infrared wavelength variable laser is in the mid-infrared wavelength region of 2 to 15 μm. .
If spectral spectroscopic analysis can be performed in the mid-infrared wavelength region of 2 to 15 μm, data necessary for analysis of absorption spectra in most stones can be obtained.
次に、本発明の赤外波長可変レーザーを用いた結石診断・破砕方法は、スペクトル測定装置を用いて、結石に向けてスペクトル測定用照射光を照射し、前記結石からの反射光のスペクトル分光解析を行ない、
前記赤外波長可変レーザーを用いて結石破砕用レーザー光を前記結石に対して照射し、前記結石を破砕する際、前記スペクトル測定装置による前記生体内にある前記結石のスペクトル分光解析結果に基づいて前記結石の吸収率が大きいレーザー光となるように前記赤外波長可変レーザーの前記結石破砕用レーザー光の波長を選択する方法である。
Next, in the method for diagnosing and crushing stones using the infrared wavelength tunable laser of the present invention, the spectrum measurement device is used to irradiate the calculus with irradiation light for spectrum measurement, and the spectrum spectroscopy of the reflected light from the calculus. Do the analysis,
When irradiating the calculus with the tunable laser light using the infrared wavelength tunable laser and crushing the calculus, based on the result of spectral spectroscopy analysis of the calculus in the living body by the spectrum measuring device In this method, the wavelength of the calculus breaking laser beam of the infrared wavelength tunable laser is selected so that the absorption rate of the calculus is high.
本発明にかかる結石診断・破砕装置によれば、結石破砕用レーザー光を照射する前に、スペクトル測定用照射光を結石に照射してその反射光を分析することによりスペクトル分光解析結果を得て、問題となっている結石の吸収スペクトルを測定することで結石ごとに最適なレーザー波長を知ることができ、赤外波長可変レーザーにより結石に強く吸収される最適な波長の結石破砕用レーザー光を照射して結石を破砕することができる。 According to the calculus diagnosis / crushing apparatus according to the present invention, before irradiating the lithotripsy laser light, the spectrum measurement result is obtained by irradiating the calculus with the spectrum measurement irradiation light and analyzing the reflected light. By measuring the absorption spectrum of the calculus in question, it is possible to know the optimum laser wavelength for each calculus. Irradiation can crush stones.
以下、本発明の結石診断・破砕装置および結石診断・破砕方法を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the calculus diagnosis / crushing apparatus and the calculus diagnosis / crushing method of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. The present invention is not limited to these examples.
本発明の実施例1に係る結石診断・破砕装置100について説明する。
図1(a)は、本発明の実施例1に係る結石診断・破砕装置100の構成例を模式的に示す図である。併せて生体内の結石200も示している。なお、内視鏡装置は図示を省略しているが結石診断・破砕装置100が備える光ファイバーは内視鏡装置の導きにより先端部40が結石200まで導入されるものである。図1(b)は先端部40および内部に組み込まれている構成要素を模式的に拡大して図示した図である。
A calculus diagnosis / crushing
Fig.1 (a) is a figure which shows typically the structural example of the calculus diagnosis and crushing
図1(a)に示すように、本発明の結石診断・破砕装置100は、赤外波長可変レーザー10、スペクトル測定装置20、第1の光ファイバー30、第2の光ファイバー31、第3の光ファイバー32、結石200に対向する光ファイバー先端部40を備えている。
As shown in FIG. 1A, a calculus diagnosis / crushing
赤外波長可変レーザー10は、結石破砕用レーザー光を結石200に対して照射して破砕するレーザーであり、波長を選択して照射できる波長可変レーザーとなっている。例えば5〜10μmの中赤外線波長領域でレーザー光を選択的に照射できるものとする。中赤外波長可変レーザーとしては自由電子レーザーや量子カスケードレーザーの他、差周波発生や光パラメトリック発振など非線形光学を利用して近赤外など他の波長領域で発振する波長可変レーザーの波長変換を行うものがある。
結石破砕に用いるレーザー光は、5〜10μmの中赤外線波長領域のレーザー光であり、後述するように結石に対して吸収率が大きな波長を持つように調整されている。後述するように結石に対して吸収率が大きい波長がほとんどこの5〜10μmの中赤外線波長領域にあるため、5〜10μmの中赤外線波長領域で可変選択的にレーザー光を照射することができるものが好ましい。また、後述するように、結石破砕レーザーは、パルス時間幅を短くしたパルスレーザー光であることが好ましい。
なお、赤外波長可変レーザー10は、レーザー照射手段、波長調整手段などを備えている(図示は省略している)。
The infrared wavelength
The laser beam used for calculus crushing is a laser beam in the mid-infrared wavelength region of 5 to 10 μm, and is adjusted so as to have a wavelength with a large absorption rate for the calculus as will be described later. As will be described later, since most of the wavelengths having a high absorption rate for stones are in the mid-infrared wavelength region of 5 to 10 μm, laser light can be variably and selectively irradiated in the mid-infrared wavelength region of 5 to 10 μm. Is preferred. Moreover, as will be described later, the calculus breaking laser is preferably pulsed laser light with a shortened pulse time width.
The infrared wavelength
次に、スペクトル測定装置20は、結石200に向けてスペクトル測定用照射光を照射し、結石200からの反射光を受け取り結石200のスペクトル分光解析を行う装置であり、例えばフーリエ変換赤外分光装置を用いることができる。
ここで、スペクトル測定用照射光は、例えば白色光を用いることができる。白色光は幅広い波長の光を含んでいるので白色光を結石200に対して照射するとその反射を分光することにより必要なスペクトル分光解析ができる。
Next, the
Here, for example, white light can be used as the irradiation light for spectrum measurement. Since white light includes light having a wide range of wavelengths, when white light is irradiated onto the
第1の光ファイバー30は、赤外波長可変レーザー10から照射された結石破砕用レーザー光を光ファイバー先端部40に対向している生体内の結石200に導く光路を提供する媒体であり、その先端には後述する集光レンズ50が配されている。
第2の光ファイバー31は、スペクトル測定装置20から照射されたスペクトル測定用照射光を生体内にある結石200に導く光路を提供する媒体であり、その先端には後述する全反射プリズム60が配されている。
第3の光ファイバー32は、結石200からの反射光をスペクトル測定装置20の受光手段に導く光路を提供する媒体であり、その先端には後述する全反射プリズム60が配されている。
The first
The second
The third
先端部40は各々の光ファイバーの先端をまとめた部分であり図示を省略している内視鏡装置操作の導きにより結石200に対向するように配される。
The
集光レンズ50は赤外波長可変レーザー10から照射された結石破砕用レーザー光を第1の光ファイバー30から出射させて結石200上に集束させるレンズである。
The
全反射プリズム60は、第2の光ファイバー31を通って結石200に向けて照射されたスペクトル測定用照射光が結石200において反射して反射光として第3の光ファイバー32に入射しやすいように、第2の光ファイバー31及び第3の光ファイバー32の先端に配されたプリズムである。スペクトル測定用照射光は光ファイバーの先端から出射する必要性はないので全反射させるものであることが好ましい。なお、結石200の吸収スペクトルを精度良く分析するためには、この全反射プリズム60が結石200の表面と接するように先端部40を結石200に対向するように配することが必要である。
The
図1(b)は先端部40および内部の構成要素とスペクトル測定用照射光および結石破砕用レーザー光の光路とを模式的に示した図である。赤外波長可変レーザー10から照射された結石破砕用レーザー光は集光レンズ50を介して出射され、結石200上に集束される。後述するように結石200の吸収率が大きい波長の赤外波長レーザー光となっており、結石200が効率的にレーザー光エネルギーを与えることができる。また、第2の光ファイバー31を通ってきたスペクトル測定用照射光が結石200と全反射プリズムが接する境界面において全反射し、その反射光が第3の光ファイバー32に入射する様子が模式的に示されている。
FIG. 1B is a diagram schematically showing the
ここで、結石破砕用レーザー光がパルス時間幅を短くしたパルスレーザー光とすることについて説明する。パルスレーザー光は強力なエネルギーを持っているので、結石200に照射された場合、連続したレーザー光エネルギーが与えられると結石200表面が蒸散したり物理的に大きく割れたり弾けたりすることがある。パルスレーザー光とすると短時間にこま切れにレーザー光エネルギーが与えられるので焦点があたった表面部分の結石成分の分子間結合を徐々に切断するように結石を破砕してゆくことができ、ゆっくりと切削するように破砕することができる。破砕粉は微小粒子となり人体組織を損傷するおそれが低減するとともに再発を招くような大きな破砕片が残存することもない。
Here, it will be described that the calculus breaking laser beam is a pulsed laser beam with a short pulse time width. Since the pulsed laser beam has strong energy, when the
次に、本発明の実施例1に係る結石診断・破砕装置100の動作の流れの一例を順に説明する。
まず、内視鏡装置等の操作により結石診断・破砕装置100の先端部40を生体内の結石200に接するまで導く(図3ステップ31)。後述する結石の吸収スペクトルを精度良く分析するには全反射プリズム60を結石に接するように配置することが好ましい。
Next, an example of the operation flow of the calculus diagnosis / crushing
First, the
次に、スペクトル測定装置20により結石200に向けて第2の光ファイバー31を介してスペクトル測定用照射光を照射する(図3ステップ32)。スペクトル測定装置20は第3の光ファイバー32を介して結石200からの反射光を受け取り結石200のスペクトル分光波形解析を行う(図3ステップ33)。
Next, the
図2は結石の吸収スペクトル分光結果の一例を示す図である。3つの分類に属する結石を3つずつ合計9つの吸収スペクトル分光結果を示している。横軸は波長、縦軸は吸収率である。
図2(a)はコレステロール石に属する3つの結石の吸収スペクトル分光結果を示し、図2(b)は炭酸カルシウム石に属する3つの結石の吸収スペクトル分光結果を示し、図2(c)はその他結石に分類される3つの結石の吸収スペクトル分光結果を示している。図2(c)は具体的には燐酸カルシウムが主成分のもの(図中上)とその他成分等であるもの(図中中と下)が示されている。
図2(a)から図2(c)に見るように、結石の吸収スペクトルはその構成成分の種類に応じて特徴的なパターンを備えており、吸収率が大きなピークが存在することが分かる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the result of absorption spectrum spectroscopy of stones. A total of nine absorption spectrum spectroscopic results are shown for three stones belonging to three classifications. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption rate.
FIG. 2 (a) shows the absorption spectrum spectroscopic results of three stones belonging to cholesterol stone, FIG. 2 (b) shows the absorption spectroscopic results of three stones belonging to calcium carbonate stone, and FIG. The absorption spectrum spectroscopy result of three stones classified into stones is shown. Specifically, FIG. 2 (c) shows a case in which calcium phosphate is the main component (upper in the figure) and other components (in the figure and lower).
As can be seen from FIG. 2A to FIG. 2C, the absorption spectrum of the calculus has a characteristic pattern according to the type of its constituent components, and it can be seen that there is a peak with a large absorption rate.
例えば、図2(a)に示すコレステロール石では、7μm付近もしくは9.5μm付近に大きなピークがある。これら波長のいずれかの赤外レーザーを用いることにより効率的にレーザー光エネルギーが結石200に吸収されるため効率的に結石200を破砕することが可能となる。
また、図2(b)に示す炭酸カルシウム石では、6.5〜7μm付近に大きなピークがある。この波長の赤外レーザーを用いることにより効率的にレーザー光エネルギーが結石200に吸収されるため効率的に結石200を破砕することが可能となる。
また、図2(c)上に示す燐酸カルシウム石では、6〜6.5μm付近と9〜9.5μm付近に大きなピークがある。これら波長のいずれかの赤外レーザーを用いることにより効率的にレーザー光エネルギーが結石200に吸収されるため効率的に結石200を破砕することが可能となる。また、図2(c)中と下に示すその他成分の結石では、6〜6.5μm付近に大きなピークがある。この波長の赤外レーザーを用いることにより効率的にレーザー光エネルギーが結石200に吸収されるため効率的に結石200を破砕することが可能となる。
For example, in the cholesterol stone shown in FIG. 2 (a), there is a large peak near 7 μm or 9.5 μm. By using an infrared laser of any of these wavelengths, the laser light energy is efficiently absorbed by the
In addition, the calcium carbonate stone shown in FIG. 2B has a large peak in the vicinity of 6.5 to 7 μm. By using an infrared laser of this wavelength, laser light energy is efficiently absorbed by the
In the calcium phosphate stone shown in FIG. 2 (c), there are large peaks in the vicinity of 6 to 6.5 μm and in the vicinity of 9 to 9.5 μm. By using an infrared laser of any of these wavelengths, the laser light energy is efficiently absorbed by the
次に、赤外波長可変レーザー10の波長調整手段により、結石200のスペクトル分光解析結果に基づいて照射する結石破砕用レーザー光の波長を結石200の吸収率が大きい波長に調整する(図3ステップ34)。
Next, the wavelength adjusting means of the infrared wavelength
次に、赤外波長可変レーザー10が結石破砕用レーザー光を第1の光ファイバー30を介して結石200に向けて照射し、結石を破砕する(図3ステップ35)。
Next, the infrared wavelength
本発明の結石診断・破砕装置によれば、結石の吸収スペクトルから結石ごとに最適な波長に調整された結石破砕用レーザー光を照射することができる。一方、従来の治療法では、画像診断などで得られた画像情報等から事前に結石成分を推定して波長を決めていたので必ずしも最適な波長が選択されるとは限らない。本発明の結石診断・破砕装置の優れた効果が理解されよう。 According to the calculus diagnosis / crushing apparatus of the present invention, it is possible to irradiate the calculus breaking laser light adjusted to the optimum wavelength for each calculus from the absorption spectrum of the calculus. On the other hand, in the conventional treatment method, the wavelength is determined by estimating the calculus component in advance from image information obtained by image diagnosis or the like, and therefore the optimum wavelength is not always selected. It will be understood that the excellent effect of the stone diagnosis and crushing apparatus of the present invention is achieved.
次に、本発明の実施例2に係る結石診断・破砕装置100aについて説明する。
図4は、本発明の実施例2に係る結石診断・破砕装置100aを模式的に示す図である。実施例2に係る結石診断・破砕装置100aは、スペクトル測定装置20aで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10aのレーザー照射手段によって兼用する構成として装置簡略化の工夫を図ったものである。
Next, a calculus diagnosis / crushing apparatus 100a according to Example 2 of the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a calculus diagnosis / crushing apparatus 100a according to the second embodiment of the present invention. The stone diagnosis / crushing apparatus 100a according to the second embodiment is designed to simplify the apparatus as a configuration in which the irradiation means of the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measurement apparatus 20a is shared by the laser irradiation means of the infrared wavelength variable laser 10a. It is a thing.
図4の構成例では、スペクトル測定装置20aが赤外波長可変レーザー10aの筐体内に組み込まれた構成となっており、スペクトル測定用照射光の照射手段が赤外波長可変レーザー10aのレーザー照射手段により兼用される構成となっている。
赤外波長可変レーザー10aから照射されるレーザー光の光路を切り替える機構(図示せず)が内蔵されており、赤外波長可変レーザー10aからスキャンレーザー光を照射する際には第2の光ファイバー31aに導かれ、結石破砕用レーザー光を照射する際には第1の光ファイバー30aに導かれるように切り替えられる構造となっている。
In the configuration example of FIG. 4, the spectrum measuring apparatus 20a is incorporated in the casing of the infrared wavelength variable laser 10a, and the irradiation means for the spectrum measurement irradiation light is the laser irradiation means of the infrared wavelength variable laser 10a. It becomes the structure which is shared by.
A mechanism (not shown) for switching the optical path of laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser 10a is built in, and when the scan laser light is emitted from the infrared wavelength tunable laser 10a, the second optical fiber 31a is provided. It is structured to be switched so that it is guided to the first optical fiber 30a when it is irradiated with the calculus breaking laser beam.
なお、スペクトル測定用照射光は、実施例1の構成では白色光であったが、本実施例2では、赤外波長可変レーザーを用いるので波長スキャンレーザー光とする。レーザー光自体は波長が揃っている光束であるので、所定の波長領域における結石200の吸収スペクトルを分析するためには波長調整手段により波長を細かいサンプリング間隔にて変えつつスキャンできるレーザー光群が必要である。つまり、本発明において波長スキャンレーザー光とは、スキャンする波長領域内にて結石200の吸収スペクトル波形が再現できる程度の細かさのサンプリング間隔にて多様な波長を含む光群であり、例えば、所定の波長領域の短波長からサンプリング間隔に相当する長さ分だけ波長を長くしつつ順に照射されるレーザー光群に相当するものである。
赤外波長可変レーザーがスペクトル測定用照射光として照射するスキャンレーザー光は2〜15μmの中赤外線波長領域であることが好ましい。概ねこの波長領域の吸収率を所定サンプリング間隔で収集すれば、結石200の吸収スペクトル解析に利用できる。
The spectrum measurement irradiation light is white light in the configuration of the first embodiment, but in the second embodiment, an infrared wavelength tunable laser is used, so that the wavelength scan laser light is used. Since the laser light itself is a light beam having a uniform wavelength, in order to analyze the absorption spectrum of the
It is preferable that the scan laser light emitted as the spectrum measurement irradiation light by the infrared wavelength variable laser is in the mid-infrared wavelength region of 2 to 15 μm. If the absorptivity in this wavelength region is collected at a predetermined sampling interval, it can be used for the absorption spectrum analysis of the
本実施例2のスキャンレーザー光をスペクトル測定用光として用いた場合、反射光から直接得られる吸収率は所定のサンプリング間隔の各々の値としてプロットされる離散値であるが、サンプリング間隔が充分に細かい場合(サンプリング定理を満たす程度であれば)、図2に示した結石200の吸収スペクトル波形とほぼ同一の波形が再現できる。
なお、図4の構成において、スペクトル測定装置20aで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10aのレーザー照射手段によって兼用する構成に係る構成部分以外の他の構成部分は、実施例1で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
When the scan laser light of the second embodiment is used as spectrum measurement light, the absorptance obtained directly from the reflected light is a discrete value plotted as each value of a predetermined sampling interval, but the sampling interval is sufficient. If it is fine (if it satisfies the sampling theorem), a waveform almost identical to the absorption spectrum waveform of the
In the configuration of FIG. 4, other components other than the components related to the configuration in which the irradiation unit of the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measuring apparatus 20a is also used by the laser irradiation unit of the infrared wavelength variable laser 10a are implemented. Since this is the same as that described in Example 1, description thereof is omitted here.
次に、図5は実施例2に係る結石診断・破砕装置100aの動作の流れの一例を示すものである。
まず、内視鏡装置等の操作により結石診断・破砕装置100aの先端部40aを生体内の結石200に接するまで導く(図5ステップ51)。
FIG. 5 shows an example of the operation flow of the calculus diagnosis / crushing apparatus 100a according to the second embodiment.
First, the distal end portion 40a of the calculus diagnosis / crushing apparatus 100a is guided by the operation of the endoscope apparatus or the like until it comes into contact with the
赤外波長可変レーザー10aにより結石200に向けてスキャンレーザー光をスペクトル測定用照射光として照射する(図5ステップ52)。
Scanning laser light is emitted as irradiation light for spectrum measurement toward the
スペクトル測定装置20aは結石200からの反射光を受け取り、スキャン波長領域で得られている離散値を元に吸収スペクトル波形を再現し、結石200のスペクトル分光解析を行う(図5ステップ53)。
The spectrum measuring apparatus 20a receives the reflected light from the
次に、赤外波長可変レーザー10aの波長調整手段により、結石200のスペクトル分光解析結果に基づいて照射する結石破砕用レーザー光の波長を結石200の吸収率が大きい波長に調整する(図5ステップ54)。
Next, the wavelength adjusting means of the infrared wavelength tunable laser 10a adjusts the wavelength of the lithotripsy laser light to be irradiated based on the spectral spectroscopic analysis result of the
次に、赤外波長可変レーザー10aが結石破砕用レーザー光を結石200に向けて照射し、結石を破砕する(図5ステップ55)。
Next, the infrared wavelength tunable laser 10a irradiates the
以上、本実施例2の結石診断・破砕装置100aによれば、スペクトル測定装置20aで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10aのレーザー照射手段によって兼用する構成として装置の簡略化が実現できる。 As described above, according to the calculus diagnosis / crushing apparatus 100a of the second embodiment, the apparatus is simplified as a configuration in which the irradiation means of the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measurement apparatus 20a is also used as the laser irradiation means of the infrared wavelength variable laser 10a. Can be realized.
次に、本発明の実施例3に係る結石診断・破砕装置100bについて説明する。
図6(a)は、本発明の実施例3に係る結石診断・破砕装置100bを模式的に示す図である。実施例3に係る結石診断・破砕装置100bは、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33bで兼用する構成として装置の簡略化の工夫を図ったものである。
つまり、スペクトル測定装置20bから照射されるスペクトル測定用照射光は第1の兼用光ファイバー33bを介して結石200に導かれ、また、結石200からの反射光も再び第1の兼用光ファイバー33bを介してスペクトル測定装置20の受光手段に戻る構造となっている。図6(a)では反射光をスペクトル測定用照射光の光路からの分光はスペクトル測定装置20bの内部で行われており、分光器の図示は省略している。
Next, a calculus diagnosis / crushing apparatus 100b according to Example 3 of the present invention will be described.
FIG. 6A is a diagram schematically showing a calculus diagnosis / crushing apparatus 100b according to Example 3 of the present invention. The calculus diagnosis / crushing apparatus 100b according to the third embodiment is a device that simplifies the apparatus by using a second optical fiber and a third optical fiber as a single first
That is, the spectrum measurement irradiation light emitted from the
図6(b)は分光器の構成を模式的に示した図である。1本の第1の兼用光ファイバー33bをスペクトル測定用照射光とその反射光の光路として兼用しているため、先端部40bからスペクトル測定装置20bまでの経路上において、スペクトル測定用照射光を照射手段21から結石200に向かう経路に導くとともに、結石200から戻ってくる反射光をスペクトル測定装置20bの受光手段22側に向かう経路に導く分光器を備えた構成としておく必要がある。分光器はビームスプリッターなどの光学的手段を用いればよい。
FIG. 6B is a diagram schematically showing the configuration of the spectrometer. Since the single first
図7は本実施例3の構成における先端部40bの構造を模式的に示している。第1の兼用光ファイバー33bの先端には、結石200との対向面において全反射プリズム60bを備えている。スペクトル測定用照射光は第1の兼用光ファイバー33bから全反射プリズム60bにより結石200の境界面で全反射し、再び第1の兼用光ファイバー33bに戻ってゆく構造となっている。
FIG. 7 schematically shows the structure of the
全反射プリズム60bとして、図7(a)のように小さな全反射プリズム60bを用意しても良く、図7(b)のように、結石200の境界面以外の面では全反射しやすいように鏡面性をもたせたコーティングを施し、全反射プリズム60bに対して全反射条件を満たしていない角度で入射する光に対しても全反射を満たす角度となるように角度を調整し、高い反射率を得る工夫を施すことも可能である。
As the
なお、図6の構成において、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33bで兼用する構成以外の他の構成部分は、実施例1で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
In the configuration of FIG. 6, the other components other than the configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are shared by the single first
図8は、実施例3に係る結石診断・破砕装置100bの動作の流れの一例を示すものである。
まず、内視鏡装置等の操作により結石診断・破砕装置100bの先端部40bを生体内の結石200に接するまで導く(図8ステップ81)。
FIG. 8 shows an example of the operation flow of the stone diagnosis / crushing apparatus 100b according to the third embodiment.
First, the
次に、スペクトル測定装置20bにより結石200に向けて第1の兼用光ファイバー33bを介してスペクトル測定用照射光を照射する(図8ステップ82)。
Next, the
全反射プリズム60bと結石200の境界面で全反射した反射光が再び第1の兼用光ファイバー33bを介してスペクトル測定装置20bに戻り、スペクトル測定装置20bは結石200のスペクトル分光波形解析を行う(図8ステップ83)。
The reflected light totally reflected at the boundary surface between the
次に、赤外波長可変レーザー10bの波長調整手段により、結石200のスペクトル分光解析結果に基づいて照射する結石破砕用レーザー光の波長を結石200の吸収率が大きい波長に調整する(図8ステップ84)。 Next, the wavelength adjusting means of the infrared wavelength tunable laser 10b adjusts the wavelength of the calculus breaking laser light to be irradiated on the basis of the spectral spectroscopic analysis result of the calculus 200 (step in FIG. 8). 84).
次に、赤外波長可変レーザー10bが結石破砕用レーザー光を第1の光ファイバー30bを介して結石200に向けて照射し、結石を破砕する(図8ステップ85)。
Next, the infrared wavelength tunable laser 10b irradiates the
以上、本実施例3の結石診断・破砕装置によれば、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33bで兼用する構成として装置の簡略化が実現できる。
As described above, according to the calculus diagnosis / crushing apparatus of the third embodiment, the apparatus can be simplified by adopting a configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are shared by the single first
次に、実施例3の構成と実施例2の構成とを組み合わせた構成例を示す。つまり、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33cで兼用する構成と、スペクトル測定装置20cで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10cのレーザー照射手段によって兼用する構成とを組み合わせるものである。 Next, a configuration example in which the configuration of the third embodiment and the configuration of the second embodiment are combined will be described. In other words, the configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are shared by the single first optical fiber 33c, and the irradiation means of the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measuring apparatus 20c is the laser of the infrared wavelength variable laser 10c. This is combined with a configuration that is also used by the irradiation means.
図9は、本発明の実施例4に係る結石診断・破砕装置100cを模式的に示す図である。実施例3に係る結石診断・破砕装置100cは、スペクトル測定装置20cが赤外波長可変レーザー10cの筐体内に組み込まれた構成となっており、スペクトル測定用照射光の照射手段が赤外波長可変レーザー10cのレーザー照射手段により兼用される構成となっている。また、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33cが採用されている。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a calculus diagnosis / crushing apparatus 100c according to Example 4 of the present invention. The stone diagnosis / crushing apparatus 100c according to the third embodiment has a configuration in which the spectrum measuring apparatus 20c is incorporated in the casing of the infrared wavelength variable laser 10c, and the irradiation means for the irradiation light for spectrum measurement is variable in the infrared wavelength. The laser 10c is configured to be shared by the laser irradiation means. In addition, the first optical fiber 33c is used as the second optical fiber and the third optical fiber.
この構成例では、赤外波長可変レーザー10cから照射されるスキャンレーザー光が第1の兼用光ファイバー33cを介して結石200に導かれ、また、結石200からの反射光も再び第1の兼用光ファイバー33cを介して戻り、反射光がスペクトル測定装置20cに戻るまでに、反射光をスキャンレーザー光と分光し、スペクトル測定装置20cの受光手段側に入力される構造となっている。
In this configuration example, the scan laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser 10c is guided to the
なお、図9の構成において、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33cで兼用する構成と、スペクトル測定装置20cで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10cのレーザー照射手段によって兼用する構成以外の他の構成部分は、実施例1で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。 In the configuration of FIG. 9, the configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are shared by the single first optical fiber 33c, and the irradiation means for the spectrum measurement irradiation light used in the spectrum measuring apparatus 20c are infrared. Since the other components other than the configuration shared by the laser irradiation means of the wavelength tunable laser 10c are the same as those described in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
図10は、実施例4に係る結石診断・破砕装置100cの動作の流れの一例を示すものである。
まず、内視鏡装置等の操作により結石診断・破砕装置100cの先端部40cを生体内の結石200に接するまで導く(図10ステップ101)。
FIG. 10 shows an example of the operation flow of the calculus diagnosis / crushing apparatus 100c according to the fourth embodiment.
First, the distal end portion 40c of the calculus diagnosis / crushing apparatus 100c is guided by the operation of the endoscope apparatus or the like until it comes into contact with the
次に、赤外波長可変レーザー10cにより結石200に向けて第1の兼用光ファイバー33cを介してスキャンレーザー光を照射する(図10ステップ102)。
Next, the infrared wavelength variable laser 10c irradiates the
全反射プリズム60cと結石200の境界面で全反射した反射光が再び第1の兼用光ファイバー33cを介してスペクトル測定装置20cに戻り、スペクトル測定装置20cは結石200のスペクトル分光波形解析を行う(図10ステップ103)。
The reflected light totally reflected at the boundary surface between the total reflection prism 60c and the
次に、赤外波長可変レーザー10cの波長調整手段により、結石200のスペクトル分光解析結果に基づいて照射する結石破砕用レーザー光の波長を結石200の吸収率が大きい波長に調整する(図10ステップ104)。
Next, the wavelength adjusting means of the infrared wavelength tunable laser 10c adjusts the wavelength of the lithotripsy laser light to be irradiated based on the spectral spectroscopic analysis result of the
次に、赤外波長可変レーザー10cが結石破砕用レーザー光を第1の光ファイバー30cを介して結石200に向けて照射し、結石を破砕する(図10ステップ105)。
Next, the infrared wavelength tunable laser 10c irradiates the
以上、本実施例4の結石診断・破砕装置100cによれば、第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第1の兼用光ファイバー33cで兼用する構成と、スペクトル測定装置20cで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10cのレーザー照射手段によって兼用する構成として装置が簡略化できる。 As described above, according to the calculus diagnosis / crushing apparatus 100c of the fourth embodiment, the configuration in which the second optical fiber and the third optical fiber are combined with the single first optical fiber 33c, and the spectrum measurement used in the spectrum measurement apparatus 20c. The apparatus can be simplified as a configuration in which the irradiation means of the irradiation light is shared by the laser irradiation means of the infrared wavelength variable laser 10c.
次に、本発明の実施例5に係る結石診断・破砕装置100dについて説明する。
図11(a)は、本発明の実施例5に係る結石診断・破砕装置100dを模式的に示す図である。実施例5に係る結石診断・破砕装置100dは、第1の光ファイバーと第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第2の兼用光ファイバー34dで兼用する構成となっている。また、スペクトル測定装置20dで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10dのレーザー照射手段によって兼用する構成として装置を簡略化した構成となっている。
Next, a calculus diagnosis / crushing
Fig.11 (a) is a figure which shows typically the calculus diagnosis and crushing
図11(a)の構成では、赤外波長可変レーザー10dはスペクトル測定装置20dを内蔵する構成となっており、結石の吸収スペクトルを調べるスペクトル測定用照射光の照射手段は、赤外波長可変レーザー10dからのスキャンレーザー光を用いる構成となっている。
本実施例5では、スペクトル測定用照射光の光路と反射光の光路と結石破砕レーザー光の光路が1本の第2の兼用光ファイバー34dで兼用されているため、以下の工夫が必要となる。
In the configuration of FIG. 11A, the infrared wavelength tunable laser 10d has a configuration in which a spectrum measuring device 20d is incorporated, and the irradiation means of the spectrum measurement irradiation light for examining the absorption spectrum of the calculus is an infrared wavelength tunable laser. The scanning laser beam from 10d is used.
In the fifth embodiment, the optical path of the spectrum measurement irradiation light, the reflected light, and the lithotripsy laser light are shared by the single second dual-purpose
まず、スペクトル測定用照射光となるスキャンレーザー光の光路と反射光の光路が兼用されているため、この例では赤外波長可変レーザー10d内にはスペクトル測定用照射光を照射手段から結石200に向かう経路に導くとともに結石200からの反射光をスペクトル測定装置20dの受光手段に向かう経路に導く分光器が内蔵されている。
First, since the optical path of the scanning laser light and the optical path of the reflected light that serve as the spectral measurement irradiation light are combined, in this example, the spectral measurement irradiation light is irradiated from the irradiation means to the
次に、スペクトル測定用照射光となるスキャンレーザー光の光路と結石破砕レーザー光の光路が1本の第2の兼用光ファイバー34dで兼用されているため、先端部40dにおける光学系要素の切り替え、つまり、集光レンズ50dと全反射プリズム60dが切り替えられる構成でなくてはならない。図11(b)では回転コマに組み込まれた集光レンズ50dと全反射プリズム60dが回転することにより配置が切り替えられる原理を模式的に図示したものである。
Next, since the optical path of the scanning laser light serving as the spectrum measurement irradiation light and the optical path of the calculus breaking laser light are shared by the single second dual-purpose
図11(b)の左側は、赤外波長可変レーザー10dから照射されるレーザー光のうちスペクトル測定照射光であるスキャンレーザー光を照射する場合に回転コマ41dを回転させて全反射プリズム60dが選択された様子を模式的に示す図である。 On the left side of FIG. 11B, the total reflection prism 60d is selected by rotating the rotary frame 41d when irradiating the scan laser light which is the spectrum measurement irradiation light among the laser lights irradiated from the infrared wavelength variable laser 10d. It is a figure which shows typically a mode that was done.
図11(b)の右側は、赤外波長可変レーザー10dから照射されるレーザー光のうち結石破砕用レーザー光を照射する場合には回転コマ41dを回転させて集光レンズ50dが選択された様子を模式的に示す図である。 The right side of FIG. 11B shows a state where the condensing lens 50d is selected by rotating the rotary piece 41d when irradiating the calculus breaking laser light among the laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser 10d. FIG.
なお、図11の構成において、第1の光ファイバーと第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第2の兼用光ファイバー34dで兼用する構成と、スペクトル測定装置20dで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10dのレーザー照射手段によって兼用する構成以外の他の構成部分は、実施例1で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
In the configuration of FIG. 11, the configuration in which the first optical fiber, the second optical fiber, and the third optical fiber are shared by one second dual-purpose
図12は、実施例5に係る結石診断・破砕装置100dの動作の流れの一例を示すものである。
まず、内視鏡装置等の操作により結石診断・破砕装置100dの先端部40dを生体内の結石200に接するまで導く(図12ステップ121)。
FIG. 12 shows an example of the operation flow of the calculus diagnosis / crushing
First, the
回転コマ41dを回転させて第2の兼用光ファイバー34dの先端と結石200との境界面に全反射プリズム60dが位置するように調整する(図12ステップ122)。
The rotary piece 41d is rotated and adjusted so that the total reflection prism 60d is positioned at the boundary surface between the tip of the second dual-purpose
次に、赤外波長可変レーザー10dにより結石200に向けて第2の兼用光ファイバー34dを介してスキャンレーザー光を照射する(図12ステップ123)。
Next, a scan laser beam is irradiated to the
全反射プリズム60dと結石200の境界面で全反射した反射光が再び第2の兼用光ファイバー34dを介してスペクトル測定装置20dに戻り、スペクトル測定装置20dは結石200のスペクトル分光波形解析を行う(図12ステップ124)。
The reflected light totally reflected at the boundary surface between the total reflection prism 60d and the
次に、回転コマ41dを回転させて第2の兼用光ファイバー34dの先端と結石200との境界面に集光レンズ50dが位置するように調整する(図12ステップ125)。
Next, the rotary piece 41d is rotated and adjusted so that the condenser lens 50d is positioned at the boundary surface between the tip of the second combined
次に、赤外波長可変レーザー10dの波長調整手段により、結石200のスペクトル分光解析結果に基づいて照射する結石破砕用レーザー光の波長を結石200の吸収率が大きい波長に調整する(図12ステップ126)。
Next, the wavelength adjusting means of the infrared wavelength tunable laser 10d adjusts the wavelength of the lithotripsy laser light to be irradiated based on the spectral spectroscopic analysis result of the
次に、赤外波長可変レーザー10dが結石破砕用レーザー光を第2の兼用光ファイバー34dを介して結石200に向けて照射し、結石を破砕する(図12ステップ127)。
Next, the infrared wavelength tunable laser 10d irradiates the
以上、本実施例5の結石診断・破砕装置100dによれば、第1の光ファイバーと第2の光ファイバーと第3の光ファイバーを1本の第2の兼用光ファイバー34dで兼用する構成と、スペクトル測定装置20dで用いるスペクトル測定用照射光の照射手段を赤外波長可変レーザー10dのレーザー照射手段によって兼用する構成として装置が簡略化できる。
As described above, according to the calculus diagnosis / crushing
以上、本発明の結石診断・破砕装置の構成例における好ましい実施例を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。 As mentioned above, although the preferable Example in the structural example of the calculus diagnosis and crushing apparatus of this invention was illustrated and demonstrated, it is understood that various changes are possible without deviating from the technical scope of this invention. I will.
本発明の結石診断・破砕装置は、生体内に生じた胆石や尿管結石や腎臓結石などの結石診断装置、結石治療装置に広く適応することができる。 The stone diagnosis / crushing device of the present invention can be widely applied to stone diagnosis devices and stone treatment devices such as gallstones, ureter stones and kidney stones generated in the living body.
10 赤外波長可変レーザー
20 スペクトル測定装置
30 第1の光ファイバー
31 第2の光ファイバー
32 第3の光ファイバー
33 第1の兼用光ファイバー
34 第2の兼用光ファイバー
40 先端部
41 回転コマ
50 集光レンズ
60 全反射プリズム
100 結石診断・破砕装置
200 結石
DESCRIPTION OF
Claims (9)
先端に集光レンズを備え、前記赤外波長可変レーザーから照射された結石破砕用レーザー光を生体内の結石に導く第1の光ファイバーと、
前記赤外波長可変レーザーから波長スキャンレーザー光を前記結石に向けてスペクトル測定用照射光として照射し、受光手段により前記結石からの反射光を受け取り前記結石のスペクトル分光解析を行うスペクトル測定装置と、
前記スペクトル測定装置の照射手段から照射された前記スペクトル測定用照射光を生体内にある前記結石に導く第2の光ファイバーと、
前記赤外波長可変レーザーから照射されるレーザー光のうち、前記スキャンレーザー光を照射する際には前記第2の光ファイバーに導き、前記結石破砕用レーザー光を照射する際には前記第1の光ファイバーに導く切替手段と、
前記結石からの反射光を前記スペクトル測定装置の前記受光手段に導く第3の光ファイバーを備え、
前記スペクトル測定装置による前記生体内にある前記結石のスペクトル分光解析結果に基づいて前記結石の吸収率が大きいレーザー光となるように前記赤外波長可変レーザーで照射する前記結石破砕用レーザー光の波長を選択し、前記結石に対して照射せしめて破砕する結石診断・破砕装置。 Infrared wavelength tunable laser that irradiates stones with stone light for crushing stones and crushes them,
A first optical fiber having a condensing lens at the tip, and guiding the lithotripsy laser light emitted from the infrared wavelength variable laser to the calculus in the living body;
A spectrum measuring device that irradiates wavelength scanning laser light from the infrared wavelength tunable laser toward the stone as irradiation light for spectrum measurement, receives reflected light from the stone by a light receiving means, and performs spectral spectroscopy analysis of the stone;
A second optical fiber for guiding the spectral measurement irradiation light irradiated from the irradiation means of the spectral measurement device to the stones in the body,
Of the laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser, when irradiating the scan laser light, it is guided to the second optical fiber, and when irradiating the calculus breaking laser light, the first optical fiber. Switching means leading to
A third optical fiber for guiding the reflected light from the calculus to the light receiving means of the spectrum measuring device;
The wavelength of the calculus breaking laser light irradiated with the infrared wavelength tunable laser so that the absorption light of the calculus becomes a laser light having a large absorption rate based on the spectral spectroscopic analysis result of the calculus in the living body by the spectrum measuring device. A stone diagnosis and crushing device that selects and crushes stones by irradiating them.
前記第1の兼用光ファイバーは、前記結石との対向面において前記全反射プリズムを備え、前記対向面から前記スペクトル測定装置までの経路上において前記スペクトル測定用照射光を前記照射手段から前記結石に向かう経路に導くとともに前記結石からの反射光を前記受光手段に向かう経路に導く分光器を備えたことを特徴とする請求項2に記載の結石診断・破砕装置。 The second optical fiber and the third optical fiber are combined into a single first optical fiber,
The first dual-purpose optical fiber includes the total reflection prism on a surface facing the calculus, and directs the spectrum measurement irradiation light from the irradiation unit to the calculus on a path from the facing surface to the spectrum measuring device. The calculus diagnosis / crushing apparatus according to claim 2, further comprising a spectroscope that guides the reflected light from the calculus to the path toward the light receiving means while guiding the reflected light from the calculus to the path.
前記第2の兼用光ファイバーは、前記結石との対向面において前記集光レンズと前記全反射プリズムとを切り替え可能な構成にて備え、前記対向面から前記スペクトル測定装置までの経路上において前記レーザー光および前記スペクトル測定用照射光を前記照射手段から前記結石に向かう経路に導くとともに前記結石からの反射光を前記受光手段に向かう経路に導く分光器を備え、
前記赤外波長可変レーザーから照射されたレーザー光のうち前記スペクトル測定照射光を照射する場合には前記全反射プリズムに切り替え、
前記赤外波長可変レーザーから照射されたレーザー光のうち前記結石破砕用レーザー光を照射する場合には前記集光レンズに切り替える構成とした請求項2に記載の結石診断・破砕装置。 The first optical fiber, the second optical fiber, and the third optical fiber are combined with a single second optical fiber,
The second dual-purpose optical fiber has a configuration in which the condensing lens and the total reflection prism can be switched on a surface facing the calculus, and the laser beam is on a path from the facing surface to the spectrum measuring device. And a spectroscope for guiding the spectrum measurement irradiation light to the path from the irradiation means to the stone and guiding the reflected light from the stone to the light reception means,
When irradiating the spectrum measurement irradiation light among the laser light irradiated from the infrared wavelength tunable laser, switch to the total reflection prism,
The calculus diagnosis / crushing apparatus according to claim 2, wherein the calculus crushing laser light is irradiated with the calculus crushing laser light among the laser light emitted from the infrared wavelength tunable laser.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008058872A JP5313523B2 (en) | 2008-03-09 | 2008-03-09 | Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008058872A JP5313523B2 (en) | 2008-03-09 | 2008-03-09 | Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009213589A JP2009213589A (en) | 2009-09-24 |
JP5313523B2 true JP5313523B2 (en) | 2013-10-09 |
Family
ID=41186130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008058872A Expired - Fee Related JP5313523B2 (en) | 2008-03-09 | 2008-03-09 | Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5313523B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200143673A (en) * | 2018-02-09 | 2020-12-24 | 자이러스 에이씨엠아이, 인코포레이티드 디.비.에이. 올림푸스 써지컬 테크놀러지스 아메리카 | Medical laser devices and systems |
CN114502091A (en) * | 2019-08-05 | 2022-05-13 | 捷锐士阿希迈公司(以奥林巴斯美国外科技术名义) | Selective laser emission for tissue safety |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02161937A (en) * | 1988-12-15 | 1990-06-21 | Hamamatsu Photonics Kk | Calcus breaking device |
JP3718024B2 (en) * | 1996-03-19 | 2005-11-16 | 松下電器産業株式会社 | Fluorescence diagnostic equipment |
JP3072840B1 (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-07 | 川崎重工業株式会社 | Gallstone crusher |
JP4242737B2 (en) * | 2003-09-02 | 2009-03-25 | ナノフォトン株式会社 | Laser treatment apparatus and cell destruction method |
JP2009538672A (en) * | 2006-05-30 | 2009-11-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Apparatus for depth-resolved measurement of tissue attributes |
-
2008
- 2008-03-09 JP JP2008058872A patent/JP5313523B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009213589A (en) | 2009-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200197093A1 (en) | Surgical laser tool | |
JP6006773B2 (en) | Method and apparatus for imaging scattering medium | |
JP5349839B2 (en) | Biological information imaging device | |
US20090281536A1 (en) | Medical Device For Diagnosing and Treating Anomalous Tissue and Method for Doing the Same | |
JP5619351B2 (en) | Method and apparatus for visually characterizing tissue | |
US20210038304A1 (en) | Selective laser firing for tissue safety | |
EP2018824A1 (en) | Optical biopsy system and methods for tissue diagnosis | |
US11406447B2 (en) | Target identification with optical feedback signal splitter | |
US20220022960A1 (en) | Laser treatment using acoustic feedback | |
JP7368597B2 (en) | Endoscopic laser system with laser interlock | |
JP5313523B2 (en) | Calculus diagnosis and crushing device and calculus diagnosis and crushing method using infrared wavelength tunable laser | |
RU2372873C1 (en) | Sapphire-blade system for biological tissue resection and optical diagnostics of malignancy | |
JP3896190B2 (en) | Photodynamic therapy device | |
JPH02161937A (en) | Calcus breaking device | |
RU2510248C2 (en) | Method for removing cerebral tumours with fluorescence diagnostics detection of tumour in combination with coagulation and aspiration and device for implementing it | |
JP7359892B2 (en) | Optical splitter for laser surgery systems with overheating protection | |
JP6752116B2 (en) | Endoscope device and method for observing internal organs in the living body | |
CN114041739A (en) | Photoacoustic diagnosis nasopharyngoscope and nasopharyngoscope device | |
Bay et al. | Optoacoustic monitoring of cutting and heating processes during laser ablation | |
Pang | Design and Evaluation of a Laser-Ultrasound Probe with a Potential Application to Arterial Disease |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110310 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110713 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110713 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130403 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |