JP5610916B2 - レーザ治療装置およびレーザ出力制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えばレーザ治療を行うようなレーザ治療装置およびレーザ出力制御方法に関する。

従来、患者への負担が少なく治療できる治療方法として、内視鏡を用いる治療方法が実施されている。この内視鏡を用いた治療は、内視鏡チューブを口腔等から体内に挿入し、この内視鏡チューブの先端構成部を用いて撮像や施術を行うものである。

撮像は、先端構成部から照明光を照射し、この照明光の体内組織による反射光を前記先端構成部に設けられたレンズで受け取って内視鏡チューブから内視鏡本体装置に伝送し、内視鏡本体装置が画像化して表示装置に表示することで実行される。

施術は、チャンネルと呼ばれる鉗子挿入口から適宜の鉗子が挿入され、先端構成部の鉗子出口から出てくる鉗子先端により実施される。鉗子としては、握持鉗子やナイフ等の様々な器具が用いられる。

この鉗子挿入口から挿入されて施術に用いられる器具として、レーザ治療装置を用いるものが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１には、内視鏡にてＣＯ_２レーザを用いることが記載されている。

また、内視鏡を用いたレーザ治療に、ＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）装置を用いるレーザ治療装置も提案されている（特許文献２参照）。このＯＣＴ装置により、低コヒーレンス干渉を用いて体内組織の光断層画像を得られることが記載されている。

しかし、内視鏡でこのようなレーザを用いて治療を行う場合、術者は、内視鏡本体装置の表示装置に表示される撮像画像や接眼部で状況を確認しつつ、レーザでの治療を行う。このため、患部以外にレーザを照射することによる治療ミスや、レーザを照射しすぎることによる治療ミスを防ぐために、術者の熟練が必要となり、訓練等によって技術力を高めた術者でないと利用できないという問題点がある。

特表２００７−５３３３７４号公報 特開２００２−１１３０１７号公報

この発明は、上述した問題に鑑み、安全性の高いレーザ治療装置およびレーザ出力制御方法を提供することを目的とする。

この発明は、施術対象部位の診断用情報を取得する診断用情報取得手段と、前記施術対象部位にレーザ光線を照射するレーザ照射手段と、前記診断用情報から判別される施術対象部位の状態別に前記レーザ光線の出力制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、該診断用情報取得手段により取得した診断用情報と前記出力制御情報とに基づいて前記レーザ照射手段の出力制御を実行する出力制御手段と、前記レーザ光線を伝送するレーザ光線伝送手段と、前記施術対象部位へ向けてガイド光よりなる診断用投射媒体を前記レーザ光線伝送手段に伝送させる診断用投射手段とを備え、前記診断用情報取得手段は、前記施術対象部位から前記レーザ光線伝送手段により伝送させてきた診断用受取媒体に基づいて診断用情報を取得する構成であり、前記診断用受取媒体は、前記診断用投射媒体が前記施術対象部位へ投射されたことにより生じる媒体で構成し、前記レーザ光線伝送手段は、内部中空の筒状体の内面に誘電体薄膜を設けるとともに、前記診断用投射媒体、前記レーザ光線、及び前記診断用受取媒体を全て同軸で伝送する中空導波路で構成したレーザ治療装置であることを特徴とする。

施術対象部位は、食道や胃など、人間を含む生体のうち、内視鏡を挿通させる適宜の部位とすることができる。
前記レーザ照射手段は、適宜のレーザを照射するレーザ照射手段で構成することができる。照射するレーザは、炭酸ガスレーザ、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ダイオード・レーザなどの半導体レーザ、またはパルス・ダイ・レーザなど、適宜のレーザを用いることができる。

前記制御情報記憶手段は、不揮発性メモリやハードディスクなど、情報を記憶できる適宜の手段により構成することができる。
前記出力制御手段は、前記レーザ照射手段のレーザ出力を制御する適宜の制御手段で構成することができる。

前記診断用受取媒体は、近赤外光、赤外光、または可視光など、診断に用いることができる適宜の媒体で構成することができる。

前記診断用投射手段は、近赤外光を照射する近赤外光照射手段、赤外光を照射する赤外光照射手段、または可視光を照射する可視光照射手など、適宜のガイド光よりなる診断用投射媒体を投射する手段で構成することができる。

前記診断用投射媒体は、近赤外光、赤外光、または可視光など、適宜の媒体で構成することができる。
前記診断用投射媒体が前記施術対象部位へ投射されたことにより生じる診断用受取媒体は、近赤外光や赤外光や可視光といった光が反射することによる反射光など、適宜の媒体とすることができる。

この発明により、安全性の高いレーザ治療装置を提供することができる。
また、前記レーザ光線を伝送するレーザ光線伝送手段を備え、前記診断用情報取得手段は、前記施術対象部位から前記レーザ光線伝送手段により伝送させてきた診断用受取媒体に基づいて診断用情報を取得する構成とすることにより、治療に用いるレーザ光線と同軸で診断用媒体を取得できるため、治療部位と診断部位を精度よく一致させることができる。

また、前記施術対象部位へ向けてガイド光よりなる診断用投射媒体を前記レーザ光線伝送手段に伝送させる診断用投射手段を備え、前記診断用受取媒体は、前記診断用投射媒体が前記施術対象部位へ投射されたことにより生じる媒体とすることにより、レーザ光線を照射する部位と同一の部位に前記診断用投射媒体を投射することができる。

また、前記レーザ光線伝送手段は、内部中空の筒状体の内面に誘電体薄膜を設けた中空導波路で構成することにより、内視鏡のチューブ内に中空導波路を挿入して施術対象部位までレーザ光線を伝送するといった長距離の伝送を行っても、治療に必要なレーザ出力を確保することができる。
また、治療用のレーザ光線の伝送と、診断用の媒体の伝送と受け取りといった複数の伝送を１軸で行うことができる。このため、限られた空間である内視鏡の鉗子口に挿入して診断とこの診断結果をフィードバックしたレーザ光線による施術という多機能を実現することができる。

またこの発明の態様として、前記診断用情報取得手段は、前記診断用情報として前記施術対象部位の深さ方向の組織プロファイル情報を光干渉断層検出により取得する光干渉断層取得手段、前記診断用情報として前記施術対象部位の組織表面の光の吸収度を反射光計測により取得する反射光計測手段、または、前記診断用情報として前記施術対象部位の組織表面の光の吸収度を分光分析によって取得する分光分析手段で構成することができる。

これにより、診断用情報を具体的に取得し、この診断用情報に基づいてレーザ光線の出力制御にフィードバックさせることができる。

またこの発明の態様として、前記診断用情報取得手段を、前記診断用情報として前記施術対象部位の深さ方向の組織プロファイル情報を光干渉断層検出により取得する光干渉断層取得手段で構成することができる。

前記深さ方向の組織プロファイルは、深さ方向の反射率のプロファイルとするなど、適宜の構成にすることができる。また、このプロファイルは、例えば２〜３ｍｍ程度の深さの範囲で取得することができる。
この態様により、粘膜や粘膜下層や筋層の存在を的確に確認できる。

またこの発明の態様として、診断用投射手段は、気体を噴射する気体噴射手段を更に備え、前記診断用情報取得手段は、前記気体噴射による前記施術対象部位の変化を検出し得るよう構成されることができる。例えば、気体が噴射されることによる施術対象部位の変形によって変化する近赤外光や赤外光や可視光といった光を、診断用受取媒体としてもよいし、接触センサによって施術対象部位の変形を検出し、検出結果を光信号としてレーザ光線伝送手段で伝送してもよい。

これにより、組織が硬くなっていないかといったことを気体噴射の様子から容易に確認でき、また、その結果をレーザ出力にフィードバックすることができる。

この発明により、安全性の高いレーザ治療装置およびレーザ出力制御方法を提供することができる。

内視鏡装置とレーザ治療装置による治療システムの概略構成図。 内視鏡装置とレーザ治療装置の構成を示すブロック図。 制御データのデータ構成図。 光干渉断層情報に基づくレーザ光線の出力制御の説明図。 粘膜下層切開剥離術の説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。

図１は、内視鏡装置１０とレーザ治療装置５０とで構成される治療システム１の概略構成を示す構成図であり、図２は、内視鏡装置１０とレーザ治療装置５０の構成を示すブロック図であり、図３は、制御データ７０のデータ構成図である。

内視鏡装置１０は、図１に示すように装置本体に対して接続ケーブル１１により術者操作ユニット１２が接続されている。

術者操作ユニット１２は、主に操作部１３と内視鏡チューブ２１とで構成されている。
操作部１３は、接眼部１５、上下アングルノブ１６、左右アングルノブ１７、操作ボタン１８、および鉗子挿入口２０等が設けられている。
操作ボタン１８は、送気、送水、吸引、ズームなどの操作入力を受け付ける。

内視鏡チューブ２１は、基部から先端へ向かって可撓管部２２、湾曲管部２３、および先端構成部３０がこの順に設けられている。なお、図１では可撓管部２２の途中から湾曲管部２３の先端にかけて拡径しているように図示しているが、これは先端構成部３０の構成を分かり易く描画するためであって、実際には、食道、胃、腸といった生体内に挿通させるのに適した、一定の径を保った形状となっている。

可撓管部２２は、適度に湾曲する円筒形状を有しており、鉗子挿入口２０から挿入された適宜の鉗子を先端構成部３０まで挿通できる。この実施例では、鉗子に代わって使用される治療用デバイスとしてレーザ治療装置５０の中空導波路６０が挿通されている。

湾曲管部２３は、上下アングルノブ１６の操作によって上下方向に湾曲操作され、左右アングルノブ１７によって左右方向に湾曲操作される。詳述すると、湾曲管部２３は、内視鏡チューブ２１内を挿通されているワイヤ（図示省略）によって上下アングルノブ１６および左右アングルノブ１７に接続されている。このため、上下アングルノブ１６や左右アングルノブ１７の回転操作がワイヤによって湾曲管部２３に伝達され、湾曲管部２３が上下左右に湾曲する。これにより、任意の方向へ任意の角度に湾曲管部２３を湾曲させることができ、先端構成部３０を施術対象部位Ｅに向かって適切な方向へ向けることができる。

先端構成部３０は、ライトガイド３１，３５、副送水口３２、レンズ３３、ノズル３４、及び鉗子出口３６が設けられている。
ライトガイド３１，３５は、撮像のための照明となる光を照射する照明部位である。これにより、光の届かない体内を照らして観察および施術できるようにする。

副送水口３２は、染色液等の液体を放出する送水口である。
レンズ３３は、ライトガイド３１，３５等の照明による光を集光し、撮像画像を取得するためのレンズである。この集光した情報を適宜加工することで撮像画像を得ることができ、術者が状態を確認できる。光を電気信号に変換する撮像素子は、先端構成部３０の近傍に設けて、内視鏡装置１０へ導電線で接続してもよいし、内視鏡装置１０内に設けて、照明用とは別途設けるライトガイドによってレンズで集光した光を伝送してもよい。

ノズル３４は、レンズ３３を洗浄するための洗浄液等をレンズ３３へ向かって放出する部位である。
鉗子出口３６は、レーザ治療装置５０の中空導波路６０等の治療用デバイスの出口である。

中空導波路６０は、ガラス、金属、あるいは樹脂といった素材により、内部が中空の円筒形状に形成されている。そして、この円筒形状に形成された筒状体６０ａ（図２参照）の内面に、誘電体薄膜６０ｂ（図２参照）を設けて光を反射し導光するようにしている。誘電体薄膜６０ｂは、例えばＣＯＰ（環状オレフィンポリマー）やポリイミド等で構成することができる。これにより、レーザ光線５７ａの減衰量を小さくして内視鏡チューブ２１の内部で効率よくレーザ光線５７ａを伝送し、先端から施術に有効な出力を有するレーザ光線５７ａを放出できる。

図２に示すように、レーザ治療装置５０は、操作部・表示部５１、電源部５２、信号処理部５３、中央制御部５４、検出部５５、ガイド光発光部５６、レーザ発振部５７、および気体噴射部５８を備えている。

操作部・表示部５１は、レーザの出力設定や動作モードの変更などの操作入力を受け付けて入力信号を中央制御部５４に伝達し、中央制御部５４からレーザの出力条件や装置の動作状況などの表示信号を受け取って適宜の情報の表示を行う。
電源部５２は、中央制御部５４など各部に動作電力を供給する。

信号処理部５３は、検出部５５で検出した信号を処理して中央制御部５４に伝達する。この実施例では、信号処理部５３と検出部５５とでＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）装置が構成される。検出部５５は、ガイド光発光部５６から照射される低コヒーレンス性のガイド光５６ａが、施術対象部位Ｅで反射されて得られた反射ガイド光５５ａ（信号光）と、ガイド光発光部５６から伝送される参照光とを受光して、干渉光を得る。このとき受光する光は、いずれも８００ｎｍ〜１μｍ付近の近赤外光である。検出部５５は、反射ガイド光５５ａ（信号光）と参照光との干渉により発生するビート信号の光強度を検出する。信号処理部５３は、検出部５５から受け取った光強度から施術対象部位Ｅの所定の面で反射された信号光の強度を求めるヘテロダイン検出を行い、光干渉断層情報を取得する。これを、検出する施術対象部位Ｅを変えながら実行することで、各施術対象部位Ｅの光干渉断層情報を得ることができる。これにより、表面からある程度の深さの組織プロファイルも含めた光干渉断層情報が得られ、表面の粘膜層だけでなく、粘膜下層や筋層までの組織プロファイルが得られる。この光干渉断層情報は、画像化処理を行う前の情報である。そして、信号処理部５３は、この光干渉断層情報を中央制御部５４に伝達する。

中央制御部５４は、各部に対して各種制御動作を実行する。この中央制御部５４は、レーザ出力制御部５４ａと記憶部５４ｂも有している。
レーザ出力制御部５４ａは、信号処理部５３から受け取った光干渉断層情報を分析し、この分析結果を記憶部５４ｂの制御データ７０（図３参照）と比較して、レーザ発振部５７によるレーザ光線５７ａの出力値をリアルタイムに制御する。

記憶部５４ｂは、図３に示す制御データ７０を記憶している。この制御データ７０は、分析結果、判定結果、組織推定、出力（切開モード）、および出力（剥離モード）で構成されている。このうち分析結果は、たとえば光干渉断層情報の数値の範囲が予め定めたどの範囲に存在するかによって定めるなど、画像を用いない適宜の方法で求めることができる。
この制御データ７０を用いて、レーザ出力制御部５４ａは、検出部５５で受光し信号処理部５３で処理した光干渉断層情報を分析し、その分析結果が制御データ７０のいずれに該当するか判定し、該当する判定結果に対応した出力になるようレーザ発振部５７の出力を制御する。このときの出力は、レーザ発振部５７からのレーザ光線５７ａの出力が切開モードで実行されているか、剥離モードで実行されているかによって、採用する出力として制御データ７０の切開モード出力と剥離モード出力の一方を選択する。

図２に示す検出部５５は、上述したように反射ガイド光５５ａ（信号光）と参照光を受光して干渉光から発生するビート信号の光強度を検出する。
ガイド光発光部５６は、波長が８００ｎｍ〜１μｍ付近の低コヒーレンス性の近赤外光を発光する。
なお、このガイド光発光部５６が発光する検出用の近赤外光（レーザ光線）は、施術用のレーザ光線５７ａが照射される位置を示すためのものであるため、可視光であることが望ましい。但し、不可視である近赤外光であっても、撮像素子によって検出し画像化することが可能であるため、後述する内視鏡装置１０の撮像部４５によって画像信号へ変換され、画像表示部４８に表示され、施術用のレーザ光線５７ａが照射される位置を確認できる、というガイド光本来の役割も失うことはない。

レーザ発振部５７は、施術に用いるレーザ光線５７ａの発振を実行する。この実施例では、レーザ光線５７ａとして、炭酸ガスレーザを用いる。炭酸ガスレーザの照射強度や照射の開始停止といった操作は、操作部・表示部５１による手動操作と、中央制御部５４による制御出力によって行われる。

詳述すると、操作部・表示部５１による手動操作では、切開モードと剥離モードの選択と、レーザ光線５７ａのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを操作できる。レーザ発振部５７からのレーザ光線５７ａの出力強度は、信号処理部５３で取得した光干渉断層情報と制御データ７０に基づいてレーザ出力制御部５４ａが自動的に決定する。これにより、レーザ光線５７ａの出力強度が自動的に適切な強度に切り替わり、安全性を確保できる。また、術者は、切開するのか剥離するのかを選択しておけば、後はレーザ光線５７ａのＯＮ／ＯＦＦ操作と操作部１３による内視鏡チューブ２１の湾曲管部２３の操作に集中できる。このため、施術途中でレーザ光線５７ａの強度を切り替えるといった複雑な操作を減らすことができ、利便性および操作容易性が向上する。以上の手動操作の一部又は全部を、フートコントローラを用いた足踏み操作に換えることもできる。

なお、これに限らず、中央制御部５４がレーザ光線５７ａの最大出力を制御する構成とし、それ以下のレーザ出力であれば術者が任意に決定できる構成としてもよい。この場合、操作部・表示部５１の操作によって、切開モードと剥離モードの選択、および出力強度の選択（強、中、弱）が行われ、ＯＮ／ＯＦＦ操作に従って前記モードおよび出力強度の選択によって定まる出力のレーザ光線５７ａをレーザ発振部５７が照射する。そして、中央制御部５４による状況監視処理により、信号処理部５３から取得する光干渉断層情報に基づいて組織が推定された場合や異常が判定された場合、中央制御部５４によってレーザ発振部５７の最大出力が制限される。このように中央制御部５４により最大出力が制限されている場合、レーザ発振部５７は、操作部・表示部５１によってそれ以上の出力が選択されても制限された最大出力までしか出力を行わない。このように構成した場合でも、レーザ光線５７ａが必要以上に強くなることを防止でき、安全性を確保することができる。

気体噴射部５８は、エアなどの気体５８ａを噴射する。この気体５８ａの噴射は、施術対象部位Ｅの変形度合いを確認し、これによって組織が変質しているか否か、どの程度の深さまで変質しているか等を確認するために用いられる。
なお、気体噴射部５８が噴射する気体５８ａの圧力は、適宜の圧力取得手段によって把握されることが好ましい。この場合、噴射した圧力と、施術対象部位Ｅの変形度合いによって適切なレーザ出力を定めておき、この分析結果をレーザ光線５７ａの出力制御にフィードバックする構成にしてもよい。

上述したガイド光発光部５６が照射するガイド光５６ａ、レーザ発振部５７が発振するレーザ光線５７ａ、および気体噴射部５８が噴射する気体５８ａ、および検出部５５が検出する反射ガイド光５５ａは、全て１つの中空導波路６０によって伝送される。従って、これらは全て同軸で伝送され、施術対象に対して作用を及ぼす部位および検知する部位が施術対象部位Ｅとして一致する。

内視鏡装置１０は、操作部４１、電源部４２、中央制御部４３、照明部４４、撮像部４５、水噴射部４６、および画像表示部４８が設けられている。
操作部４１は、操作部１３（図１参照）による操作入力を中央制御部４３に伝達する。すなわち、上下アングルノブ１６や左右アングルノブ１７の操作による湾曲管部２３の湾曲動作、操作ボタン１８による押下操作などを伝達する。あるいは、操作ユニット１２のものとは別個に、例えば内視鏡装置の制御器本体（不図示）に操作部を設け、照明の光量、静止画の撮影記憶等の操作を中央制御部４３に伝達する。

電源部４２は、中央制御部４３など各部に動作電力を供給する。
中央制御部４３は、各部に対して各種制御動作を実行する。
照明部４４は、ライトガイド３１，３５（図１参照）からの照明を実行する。

撮像部４５は、レンズ３３（図１参照）から伝送される画像を撮像し、施術に必要な撮像画像を得る。この撮像画像を連続してリアルタイムに取得することで、術者が円滑に施術を行えるようにしている。撮像部４５が、先端構成部３０の近傍に設けてあってもよいし、内視鏡装置１０の制御器本体（不図示）内に設けてあってもよいのは、前述のとおりである。
水噴射部４６は、副送水口３２からの液体の噴射を実行する。また、ノズル３４からの液体の噴射も実行する。

画像表示部４８は、中央制御部４３から伝達される信号に従って画像を表示する。この画像には、撮像部４５で取得した撮像画像も含まれる。したがって、術者は、この画像表示部４８にリアルタイムに表示される撮像画像を確認しながら施術を行うことができる。また、術前の画像を静止画として記憶しておき、施術の後で術前の画像を呼び出し表示し、施術の前後の画像を比較することもできる。

図４は、光干渉断層情報に基づいてレーザ光線５７ａの出力制御を実行する例の説明図である。図示の例は、切開モードでの制御を示している。
図４（Ａ）に示すように、先端構成部３０を移動させて中空導波路６０の先端を患者の様々な施術対象部位Ｅに対向させると、ガイド光発光部５６からその対向部位に近赤外光であるガイド光５６ａが照射され、このガイド光５６ａの反射光である反射ガイド光５５ａを検出部５５で受光し信号処理部５３で信号処理して光干渉断層情報が得られる。この光干渉断層情報を分析することで、施術対象部位Ｅとしての粘膜層Ｌ１に対向している分析結果ｃ、施術対象部位Ｅとしての腫瘍周辺Ｃ２に対向している分析結果ｂ、施術対象部位Ｅとしての腫瘍Ｃ１に対向している分析結果ａなどが得られる。この分析結果を得るための判定は、各分析結果ａ〜ｅについてそれぞれ閾値の範囲を定めておき、光干渉断層情報がどの閾値の範囲に入っているかによって決定する。この分析結果に基づき、制御データ７０に記憶されている出力にレーザ発振部５７の出力が切り替えられる。

図４（Ｂ）は、レーザ光線５７ａによる切開中の様子を示している。粘膜層Ｌ１をレーザ光線５７ａで切開していくと、図示するように施術対象部位Ｅが粘膜下層Ｌ２に到達する。このとき、取得している光干渉断層情報が変化して粘膜下層Ｌ２に到達したとの分析結果ｄが得られ、瞬時にレーザ光線５７ａの出力強度が「弱」に切り替えられる。

図４（Ｃ）は、レーザ光線５７ａによりさらに切開している様子を示している。粘膜下層Ｌ２も切開すると、図示するように施術対象部位Ｅが筋層Ｌ３に到達する。このとき、取得している光干渉断層情報が変化して筋層Ｌ３に到達したとの分析結果ｅが得られ、瞬時にレーザ光線５７ａの出力をＯＦＦにする。これにより、筋層Ｌ３を切開して穿孔や意図しない出血等が生じることを防止できる。

以上の制御方法は、閾値を用いた分析結果に基づくものであるが、これに代えて、あるいはこれと並行して、光干渉断層情報によって深さ方向のプロファイルを把握することができることを利用して、施術対象部位Ｅの組織が変化したかどうかを判断基準として出力の制御を行ってもよい。すなわち、レーザ光線５７ａの照射開始時は施術対象部位Ｅに対して出力強度を「強」としておき、一度目に組織の変化を検出したときは粘膜下層Ｌ２が露出したと推定して出力強度を「弱」にし、二度目に組織の変化を検出したときは筋層Ｌ３が露出したと推定して出力をＯＦＦにする、といった制御も行うことができる。

次に、図５の説明図と共に、上述したレーザ治療装置５０および内視鏡装置１０を用いて、腫瘍周囲を切り出す粘膜下層切開剥離術（ＥＳＤ）について説明する。

まず、内視鏡チューブ２１を口腔等から挿入して患部まで到達させた後、図５（Ａ）に示すように、切開する範囲の目印として、腫瘍Ｃ１の周辺にマーキングＭを行う。

次に、図５（Ｂ）に示すように、生理食塩水やヒアルロン酸（例えばムコアップ（登録商標））など、人体に影響を与えない液体ＷをマーキングＭ周辺の粘膜下層Ｌ２の下方に注入する。これにより、切開する部分を隆起させ、切開しやすいようにしている。

また、本願のようにレーザ光線５７ａを用いる場合、切開対象部位の下層（粘膜下層Ｌ２の下部）に液体Ｗを存在させることによっても、液体Ｗより下層をレーザ光線５７ａで誤って切開することを防止させることができる。詳述すると、図５（Ｃ）に示すように、レーザ光線５７ａが粘膜層Ｌ１を切開して粘膜下層Ｌ２に達し、液体Ｗに照射されると、この液体Ｗによってレーザ光線５７ａが吸収され、エネルギーが消費される。このため液体Ｗが防壁として機能し、仮に粘膜下層Ｌ２の切開が完了してレーザ光線５７ａがさらに筋層Ｌ３へ向かって照射されても、筋層Ｌ３の手前に存在している液体Ｗにより筋層Ｌ３を傷つけることを防止できる。そして、上述したレーザ出力制御部５４ａによるレーザ光線５７ａの出力制御によって、仮に液体Ｗが蒸散され尽くしてレーザ光線５７ａによる切開部位の下方位置に液体Ｗが存在していなかったような場合でも、筋層Ｌ３を傷つけることを防止できる。

次に、図５（Ｄ）に示すように、切開部分をマーキングＭに沿って広げていき、腫瘍Ｃ１の全周を切開する。このとき、レーザ発振部５７によるレーザ光線５７ａの出力がレーザ出力制御部５４ａによって制御され、粘膜層Ｌ１の切開中と粘膜下層Ｌ２の切開中にそれぞれ適切な出力制御がなされる。そして、この全周の切開の後、さらに液体Ｗを注入して腫瘍Ｃ１全体を大きく隆起させる。

最後に、図５（Ｅ）に示すように、腫瘍Ｃ１の周辺を完全に切り離したのち、切開モードから剥離モードに移行し、腫瘍Ｃ１を含めた粘膜層Ｌ１を筋層Ｌ３から剥離するように、内視鏡チューブ２１及び中空導波路６０の先端を、粘膜層Ｌ１の下に潜らせた状態で、粘膜下層Ｌ２に向けてレーザ光線５７ａを照射する。こうして剥離した粘膜層Ｌ１を腫瘍Ｃ１とともに回収して、施術を完了する。

以上の構成および動作により、安全性の高いレーザ治療装置５０や、安全性の高いレーザ出力制御方法を提供することができる。特に、筋層Ｌ３へのレーザ光線５７ａの照射を防止できるため、穿孔や意図しない出血を防止できる。

また、分析結果をレーザ光線５７ａの出力制御にフィードバックできるため、術者が熟練していなくとも穿孔や意図しない出血を防止でき、使い勝手を向上させることができる。

また、組織プロファイルからなる光干渉断層情報は、画像化される前の情報であり、この画像化前の情報によって分析とレーザ光線５７ａの出力制御を決定するため、少ないメモリ量で高速に演算処理して即座にレーザ出力を切り替えることができる。従って、レーザ出力へのフィードバックに遅延が生じることを防止でき、施術中にリアルタイムに適切な出力制御を実行できる。

また、レーザ光線５７ａを照射する部位と同一の部位に、診断用投射媒体としての近赤外光であるガイド光５６ａを照射することができる。
また、光干渉断層情報により、粘膜や粘膜下層や筋層の存在を的確に確認できる。

また、中空導波路６０によって、レーザ光線５７ａによる施術対象部位Ｅと同一の部位にガイド光５６ａが照射されて反射した反射ガイド光５５ａを精度良く受光できる。これにより、レーザ光線５７ａの出力制御を正確な情報に基づいて実行することができる。
また、内視鏡装置１０の内視鏡チューブ２１に中空導波路６０を挿入して利用できるため、低侵襲な外科治療にて実施することができる。

なお、以上の構成では、ガイド光発光部５６と検出部５５と信号処理部５３を光干渉断層情報を得るための光干渉断層情報取得装置により構成したが、反射光計測装置やＩＲ（分光分析）装置など、他の装置で構成することもできる。

反射光計測装置で構成する場合、ガイド光発光部５６は、近赤外光などの血管を判別可能な光を照射する赤外発光ダイオードや赤外レーザ発振器等により構成するとよい。そして、検出部５５は、ガイド光発光部５６の照射した光が施術対象部位Ｅで反射した反射光である近赤外光を電気信号に変換する近赤外受光素子、例えば赤外フォトダイオードや赤外フォトディテクタ等で構成するとよい。信号処理部５３は、検出部５５から受け取る電気信号を反射強度信号として処理し、中央制御部５４に伝達すればよい。制御データ７０には、波長が７４０〜９５０ｎｍ付近の光を血液がよく吸収する性質を利用して、分析結果ａ〜ｅを前記反射強度信号の強さの段階別に設定し、各段階によってレーザ出力の強度を異ならせる構成にするとよい。そして、レーザ出力制御部５４ａは、信号処理部５３から受け取る反射強度信号と制御データ７０に基づいてレーザ発振部５７の出力制御を行えばよい。これにより、血管の存在を判別してレーザ出力を制御できるため、血管に穿孔することを防止するといった制御が可能となる。

また、ＩＲ装置で構成する場合、ガイド光発光部５６は、近赤外光を照射するハロゲンランプ等により構成するとよい。この場合、１２００ｎｍ以上２２００ｎｍ以下であって１４５０ｎｍ近傍又は１９００ｎｍ近傍の波長を含む近赤外領域の光を照射することが好ましい。そして、検出部５５は、ガイド光発光部５６の照射した光が施術対象部位Ｅで反射した反射光からなる近赤外光を受光する構成とするとよい。この検出部５５は、１４５０ｎｍ±１００ｎｍの波長帯域を透過する特性を有するバンドパスフィルターを備えることが好ましい。これにより、脂肪による光の吸収度合いより血管による光の吸収度合いが２倍以上となる１４５０ｎｍ付近の光を中心に取得でき、血管の有無の分析を精度よく実行できる。信号処理部５３は、反射光を検出した信号を検出部５５から取得し、この信号を中央制御部５４に伝達する。制御データ７０には、波長が１４５０ｎｍ付近の光を血液がよく吸収する性質を利用して、分析結果ａ〜ｅを前記信号の強さの段階別に設定し、各段階によってレーザ出力の強度を異ならせる構成にするとよい。そして、レーザ出力制御部５４ａは、信号処理部５３から受け取る信号と制御データ７０に基づいてレーザ発振部５７の出力制御を行えばよい。これにより、血管の存在を判別してレーザ出力を制御できるため、血管に穿孔することを防止するといった制御が可能となる。

また、レーザ光線５７ａの出力制御は、出力強度の制御としたが、これに限らず連続光とパルス光とを切り替える、パルス光の周波数を切り替えるなど、適宜の出力制御とすることができる。また、レーザ光線５７ａそのものをパルス光とすることもできる。この場合、長時間レーザ光線５７ａが連続照射されて組織の炭化が生じるといったことを防止できる。

また、検出部５５と信号処理部５３は、気体噴射部５８から気体を噴射した際の組織の弾力性を分析してレーザ光線５７ａの出力制御を異ならせる風圧変化分析装置として構成してもよい。

この場合、検出部５５は、可視光の反射光を検出して変化を検出する構成とし、信号処理部５３は、その変化を分析し、制御データ７０に基づいてレーザ光線５７ａの出力制御を異ならせる構成にしてもよい。あるいは、接触センサによって施術対象部位Ｅの変形を検出し、検出結果を光信号として中空導波路６０で伝送してもよい。

また、液体Ｗの注入を行わずに施術してもよい。この場合も、筋層Ｌ３にレーザ光線５７ａが到達するとＯＦＦとなり、それ以上照射しないため、筋層Ｌ３を傷つけずに施術することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の出力制御手段は、実施形態のレーザ出力制御部５４ａに対応し、
以下同様に、
制御情報記憶手段は、記憶部５４ｂに対応し、
診断用情報取得手段および光干渉断層取得手段、反射光計測手段、および分光分析手段は、検出部５５および信号処理部５３に対応し、
診断用受取媒体は、反射ガイド光５５ａに対応し、
診断用投射手段は、ガイド光発光部５６に対応し、
診断用投射媒体は、ガイド光５６ａに対応し、
レーザ照射手段は、レーザ発振部５７に対応し、
気体噴射手段は、気体噴射部５８に対応し、
レーザ光線伝送手段は、中空導波路６０に対応し、
出力制御情報は、制御データ７０に対応し、
診断用情報は、光干渉断層情報に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

この発明は、レーザを用いて生体を治療するような様々な装置に用いることができる。特に、内視鏡のように限られた空間内において、中空導波路でレーザ光線を伝送して治療するような装置に利用できる。

５０…レーザ治療装置、５３…信号処理部、５４ａ…レーザ出力制御部、５４ｂ…記憶部、５５…検出部、５５ａ…反射ガイド光、５６…ガイド光発光部、５６ａ…ガイド光、５７…レーザ発振部、５７ａ…レーザ光線、５８…気体噴射部、６０…中空導波路、６０ａ…筒状体、６０ｂ…誘電体薄膜、７０…制御データ、Ｅ…施術対象部位

Claims (4)

1. 施術対象部位の診断用情報を取得する診断用情報取得手段と、
   前記施術対象部位にレーザ光線を照射するレーザ照射手段と、
   前記診断用情報から判別される施術対象部位の状態別に前記レーザ光線の出力制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、
   該診断用情報取得手段により取得した診断用情報と前記出力制御情報とに基づいて前記レーザ照射手段の出力制御を実行する出力制御手段と、
   前記レーザ光線を伝送するレーザ光線伝送手段と、
   前記施術対象部位へ向けてガイド光よりなる診断用投射媒体を前記レーザ光線伝送手段に伝送させる診断用投射手段とを備え、
   前記診断用情報取得手段は、前記施術対象部位から前記レーザ光線伝送手段により伝送させてきた診断用受取媒体に基づいて診断用情報を取得する構成であり、
   前記診断用受取媒体は、前記診断用投射媒体が前記施術対象部位へ投射されたことにより生じる媒体で構成し、
   前記レーザ光線伝送手段は、内部中空の筒状体の内面に誘電体薄膜を設けるとともに、前記診断用投射媒体、前記レーザ光線、及び前記診断用受取媒体を全て同軸で伝送する中空導波路で構成した
   レーザ治療装置。
2. 前記診断用情報取得手段は、
   前記診断用情報として前記施術対象部位の深さ方向の組織プロファイル情報を光干渉断層検出により取得する光干渉断層取得手段、
   前記診断用情報として前記施術対象部位の組織表面の光の吸収度を反射光計測により取得する反射光計測手段、
   または、前記診断用情報として前記施術対象部位の組織表面の光の吸収度を分光分析によって取得する分光分析手段である
   請求項１記載のレーザ治療装置。
3. 前記診断用情報取得手段は、
   前記診断用情報として前記施術対象部位の深さ方向の組織プロファイル情報を光干渉断層検出により取得する光干渉断層取得手段である
   請求項２記載のレーザ治療装置。
4. 診断用投射手段は、気体を噴射する気体噴射手段を更に備え、
   前記診断用情報取得手段は、前記気体噴射による前記施術対象部位の変化を検出し得るよう構成された
   請求項１記載のレーザ治療装置。
   

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