JP6095013B2 - レーザ・アブレーションにより組織を変化させるもしくは平滑化するまたはその両方を行うシステムおよび方法 - Google Patents
レーザ・アブレーションにより組織を変化させるもしくは平滑化するまたはその両方を行うシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
and Method for Modification and/or Smoothing of Tissue with Laser Ablation)」を発明の名称とする米国特許仮出願第61/323,590号に対する優先権を主張する。本出願は、その全体を本明細書に援用する。
for precise robotic surgery including redundant consistency checkingを発明の名称とする、Glassmanらの米国特許第5,086,401号;System and Method for Augmentation of Surgeryを発明の名称とする、Taylorらの米国特許第5,402,801号;および、Robotic System for positioning a Surgical Instrument
Relative to a Patient’s Bodyを発明の名称とする、Fundaらの米国特許第5,572,999号を参照されたい。種々の実施形態では、これらの参考文献の手術器具は組織の表面に入射するレーザでも、またはレーザ・ビームでもよい。また、インテューイティブ・サージカル・コーポレーション(Intuitive Surgical Corporation)から販売され、同社の商標である手術用ロボットの製品ライン、たとえば、da Vinci Surgical System−http://www.intuitivesurgical.com/index.aspxも参照されたい。
ii)表在性皮膚悪性腫瘍、たとえば基底細胞癌、ボーエン病、悪性黒子、扁平上皮癌;
iii)限局性感染性病変、たとえば疣贅、伝染性軟属腫、表在性白色爪および他の種類の爪真菌症、単純ヘルペスおよび帯状疱疹;
Claims (30)
- 不均一な表面を有する望ましくない組織を焼灼するシステムであって、
第1の波長範囲内の第1の波長、および組織を焼灼するのに十分な可変性の第1の総フルエンスを有する第1のレーザ・ビームを放射することができる第1のレーザ・ビーム源と、
第2の波長範囲内の第2の波長、および望ましくない組織を焼灼するのに十分な可変性の第2の総フルエンスを有する第2のレーザ・ビームを放射することができる第2のレーザ・ビーム源と、
前記第1の総フルエンスおよび前記第2の総フルエンスを調整する1つまたは複数の調整器と、
生組織が前記第1のレーザ・ビームにより損傷されることがないように望ましくない組織の保護厚みである薄層が残っている第1の終了点に達するまで、前記第1のレーザ・ビームを1つまたは複数の表面照射点で前記望ましくない組織の1つまたは複数の表面の上を移動可能に位置されるように前記第1のレーザ・ビームを操作し、続いて前記第1の終了点に達した後、前記第2のレーザ・ビームが、前記望ましくない組織の前記保護厚みを、露出した組織が生組織である第2の終了点に到達するまで焼灼するように前記第2のレーザ・ビームをさらに位置させる、前記1つまたは複数のレーザ・ポジショナと
を含み、前記第1の終了点が、薄くなった組織の光学的特徴を測定することにより決定される、前記システム。 - 不均一な表面を有する望ましくない組織を焼灼するシステムであって、
第1の波長範囲内の第1の波長、および組織を焼灼するのに十分な可変性の第1の総フルエンスを有する第1のレーザ・ビームを放射することができる第1のレーザ・ビーム源と、
第2の波長範囲内の第2の波長、および望ましくない組織を焼灼するのに十分な可変性の第2の総フルエンスを有する第2のレーザ・ビームを放射することができる第2のレーザ・ビーム源と、
前記第1の総フルエンスおよび前記第2の総フルエンスを調整する1つまたは複数の調整器と、
生組織が前記第1のレーザ・ビームにより損傷されることがないように望ましくない組織の保護厚みである薄層が残っている第1の終了点に達するまで、前記第1のレーザ・ビームを1つまたは複数の表面照射点で前記望ましくない組織の1つまたは複数の表面の上を移動可能に位置されるように前記第1のレーザ・ビームを操作し、続いて前記第1の終了点に達した後、前記第2のレーザ・ビームが、前記望ましくない組織の前記保護厚みを、露出した組織が生組織である第2の終了点に到達するまで焼灼するように前記第2のレーザ・ビームをさらに位置させる、前記1つまたは複数のレーザ・ポジショナと
を含み、前記第1の終了点が、薄くなった組織の光学的特徴を測定することにより決定され、
第1の表面照射点の1つまたは複数における前記第1のレーザ・ビームの総フルエンスは前記第1のレーザ・ビームの位置が変化すると変化し、前記第1のレーザ・ビームはより高い隆起を有する前記表面照射点の1つまたは複数で前記望ましくない組織の1つまたは複数の層を最初に焼灼し、前記第1のレーザ・ビームの総フルエンスは、より低い隆起を有する第2の表面照射点の1つまたは複数で前記第1の焼灼を抑制するように変化するため、前記第1の焼灼される表面が前記最初の不均一な表面より平坦になる、前記システム。 - 不均一な表面を有する望ましくない組織を焼灼するシステムであって、
第1の波長範囲内の第1の波長、および組織を焼灼するのに十分な可変性の第1の総フルエンスを有する第1のレーザ・ビームを放射することができる第1のレーザ・ビーム源と、
第2の波長範囲内の第2の波長、および望ましくない組織を焼灼するのに十分な可変性の第2の総フルエンスを有する第2のレーザ・ビームを放射することができる第2のレーザ・ビーム源と、
前記第1の総フルエンスおよび前記第2の総フルエンスを調整する1つまたは複数の調整器と、
生組織が前記第1のレーザ・ビームにより損傷されることがないように望ましくない組織の保護厚みである薄層が残っている第1の終了点に達するまで、前記第1のレーザ・ビームを1つまたは複数の表面照射点で前記望ましくない組織の1つまたは複数の表面の上を移動可能に位置されるように前記第1のレーザ・ビームを操作し、続いて前記第1の終了点に達した後、前記第2のレーザ・ビームが、前記望ましくない組織の前記保護厚みを、露出した組織が生組織である第2の終了点に到達するまで焼灼するように前記第2のレーザ・ビームをさらに位置させる、前記1つまたは複数のレーザ・ポジショナと
を含み、
前記第1の終了点が、薄くなった組織の光学的特徴を測定することにより決定され、
前記レーザ・ビームの断面領域は非連続的であり、総フルエンスのより大きい2つ以上の部位とフルエンスのより小さい部位とに分かれている、前記システム。 - 不均一な表面を有する望ましくない組織を焼灼するシステムであって、
第1の波長範囲内の第1の波長、および組織を焼灼するのに十分な可変性の第1の総フルエンスを有する第1のレーザ・ビームを放射することができる第1のレーザ・ビーム源と、
第2の波長範囲内の第2の波長、および望ましくない組織を焼灼するのに十分な可変性の第2の総フルエンスを有する第2のレーザ・ビームを放射することができる第2のレーザ・ビーム源と、
前記第1の総フルエンスおよび前記第2の総フルエンスを調整する1つまたは複数の調整器と、
生組織が前記第1のレーザ・ビームにより損傷されることがないように望ましくない組織の保護厚みである薄層が残っている第1の終了点に達するまで、前記第1のレーザ・ビームを1つまたは複数の表面照射点で前記望ましくない組織の1つまたは複数の表面の上を移動可能に位置されるように前記第1のレーザ・ビームを操作し、続いて前記第1の終了点に達した後、前記第2のレーザ・ビームが、前記望ましくない組織の前記保護厚みを、露出した組織が生組織である第2の終了点に到達するまで焼灼するように前記第2のレーザ・ビームをさらに位置させる、前記1つまたは複数のレーザ・ポジショナと
を含み、
前記第1の終了点が、薄くなった組織の光学的特徴を測定することにより決定され、
前記レーザ・ビームの前記移動は非連続的であり、前記非連続的な移動はステップ・アンド・リピートである、前記システム。 - 前記第1の焼灼は壊死組織を除去し、下に生組織が存在する、少なくとも厚さ250nmの保護厚みの組織を残す保護終点で終了する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のレーザ・ビームと前記第2のレーザ・ビームとを切り替えるレーザ・ビーム・セレクタをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記レーザ・ビーム・セレクタが、鏡のセットである、請求項6に記載のシステム。
- 前記望ましくない組織を焼灼する前記第1の終了点に達する際に、前記第1のレーザ・ビームがオフにされ、前記第1のレーザ・ビームがオフにされた後に、前記第2のレーザ・ビームがオンにされる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第2の終了点は、前記生組織に対する付随する損傷を防止するのに十分な前記第2のレーザ・ビームのエネルギを吸収する吸収剤により自動的に決定される、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記吸収剤は溶解塩又は溶解イオンである、請求項9に記載のシステム。
- 前記第2のレーザ・ビームのエネルギは前記溶解イオンの電子の光脱離により吸収される、請求項10に記載のシステム。
- 前記吸収剤は焼灼される前記望ましくない組織層の下に注入される食塩水溶液である、請求項10に記載のシステム。
- 前記望ましくない組織から反射または散乱する光の光学的特徴を測定する光学検出器をさらに含み、
前記第1の焼灼は前記光学的特徴により決定される第1の終了点で終了する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記望ましくない組織から反射または散乱する光の光学的特徴を測定する光学検出器をさらに含み、
前記第2の焼灼は光学的特徴により決定される第2の終了点で終了する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記光学的特徴は、暗さの程度、色の変化、反射光の量の変化、散乱光の量の変化、および表面の荒れの変化の1つまたは複数である、請求項13又は14に記載のシステム。
- 前記光学的特徴は、第2の波長を有する前記第2のレーザが前記露出した生組織を照射したときに、前記第2のレーザにより生成される新しい原子種が出現することで増加する散乱光であり、前記新しい原子種は水性環境に溶解した塩素原子であり、前記第2の波長は193nmである、請求項15に記載のシステム。
- 前記照射表面は1光子励起または多光子励起による前記塩素原子の電子遷移と共鳴する波長を有する光源でさらに照射される、請求項16に記載のシステム。
- 前記光源は、塩素原子の強い1光子電子遷移に対応する赤外波長、又は、塩素原子の強い2光子電子遷移に対応する紫外波長を有する、請求項17に記載のシステム。
- 前記望ましくない組織から反射または散乱する光の光学的特徴を測定する光学検出器をさらに含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシステム。
- 残っている望ましくない組織の領域の前記照射は、前記光学検出器が、第2の波長を有する前記第2のレーザが生組織を露出させたことを知らせる光学的特徴を受け取ったときに停止され、前記レーザ光線は、前記生組織がレーザ照射により除去される予定の望ましくない組織によりなお覆われている新しい領域に再誘導される、請求項19に記載のシステム。
- 前記光学的特徴は、焼灼される前記領域を照射する入射光からの散乱光の量の変化、反射光の量の変化、前記散乱/反射光のスペクトル分布の変化の1つまたは複数である、請求項19又は20に記載のシステム。
- さらに前記望ましくない組織と前記第1のレーザ・ビーム源の出力部との間の第1の作動距離を1cm〜20cm有する、請求項1〜21のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の総フルエンスは10ミリジュール/cm2より大きい、請求項1〜22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記レーザ・ビームの前記移動は連続的である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の波長範囲は200ナノメートル〜11マイクロメートルである、請求項1〜24のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記レーザはパルスであり、前記パルスのパルス繰り返し数は可変性である、請求項1〜25のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記レーザはパルスであり、前記パルスの前記パルス幅は可変性である、請求項1〜26のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記レーザの前記パルス幅は5ナノ秒〜50ナノ秒である、請求項27に記載のシステム。
- 前記表面照射点の1つまたは複数を照射する前記レーザの滞留時間は変化する、請求項1〜28のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のレーザの1パルス当たりのフルエンスは変化する、請求項1〜29のいずれか一項に記載のシステム。
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