JP6128873B2 - レーザ治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ治療装置に関するものである。

従来、生体の病変部にレーザ光を照射して組織を熱凝固させることにより病変部を治療するレーザ治療装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。特許文献１に記載の装置は、レーザ光が照射される領域の熱凝固状態を光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ；ＯＣＴ）画像によってリアルタイムで撮影している。特許文献２に記載の装置は、走査型内視鏡と電子内視鏡とを備え、電子内視鏡画像によって治療領域の位置を特定し、特定された位置に走査型内視鏡によって治療用のレーザ光を照射している。

特開２００２−１１３０１７号公報 特開２０１１−４５４６１号公報

しかしながら、特許文献１の装置の場合、治療用のレーザ光が一点の微小な領域にのみ照射されるため、ＯＣＴ画像を用いたとしても組織の熱凝固状態を明確に観察することが難しく、その結果、治療用のレーザ光の照射量を適切に調整することが難しいという問題がある。特許文献２の装置の場合、プローブと病変部との相対位置が変化したとしても、その相対位置の変化に治療用のレーザ光の走査範囲を追従させることにより、治療領域のみに治療レーザ光が照射することができるという利点があるものの、電子内視鏡と走査型内視鏡とが並列に設けられているためにプローブが大径化してしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、プローブを細径の構成としつつ、治療領域の熱凝固状態をリアルタイムでかつ明確に観察しながらレーザ治療を行うことができ、また、治療領域のみに治療レーザ光を照射することができるレーザ治療装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、生体内に挿入される細長いプローブと、該プローブ内に長手方向に沿って配置された細長い導光部材と、治療レーザ光を照明レーザ光の光軸に沿って出射して、前記治療レーザ光および前記照明レーザ光を前記導光部材の基端部に供給する光源部と、前記導光部材の先端部を該導光部材の長手方向に交差する２軸方向に振動させることによって前記導光部材の先端から出射される前記照明レーザ光および前記治療レーザ光を前記生体上で２次元走査させる走査機構と、前記生体上において反射された前記照明レーザ光の戻り光を検出して、前記照明レーザ光の走査範囲である観察対象部位の走査画像を構築する走査画像構築部と、該走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を治療領域として設定し、設定された位置を送信する治療領域設定部と、該治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出し、該ずれ量が所定の閾値以下であるときは、前記治療レーザ光の供給を許可し、前記ずれ量が前記所定の閾値よりも大きいときには、前記治療レーザ光の供給を許可しない判断部と、該判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可された場合に、前記治療領域設定部から受信した位置に基づいて、前記走査画像のうち前記治療領域においてのみ前記治療レーザ光が走査されるように前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させ、前記判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可されなかった場合に、前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させない制御部とを備え、前記判断部の判断結果に応じて、前記治療レーザ光を供給または停止するレーザ治療装置を提供する。

本発明によれば、生体内にプローブを挿入した状態で、光源部から導光部材に照明レーザ光が供給され、プローブの先端から生体内の組織に向かって照射される照明レーザ光が走査機構によって走査されることによって、生体内の観察対象部位の走査画像が画像構築部によって構築される。このときに、制御部が、観察対象部位のうち治療領域設定部によって設定された治療領域においてのみ照明レーザ光と共に治療レーザ光を走査させることにより、ユーザは、走査画像において治療領域の状態をリアルタイムにかつ明確に観察しながらレーザ治療を行うことができる。

この場合に、治療領域設定部によって治療領域が設定されて治療領域への治療レーザ光の照射が開始された後、判断部によって、走査画像内の観察対象部位の位置に基づいて治療用レーザ光の照射の可否が判断され、観察対象部位の位置が不適切であった場合には治療レーザ光の照射が迅速に停止される。これにより、治療領域のみに治療レーザ光を照射することができる。また、単一の導光部材を用いて観察対象部位の撮影と治療レーザ光の照射とを行うことにより、プローブを細径な構成にすることができる。

上記発明においては、前記判断部は、前記治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出し、該ずれ量が所定の閾値以下であるときは、前記治療レーザ光の供給を許可し、前記ずれ量が前記所定の閾値よりも大きいときには、前記治療レーザ光の供給を許可しない。前記相対位置は、前記治療領域の重心位置と前記走査画像内の特徴点との相対位置であってもよい。
このようにすることで、設定されている治療領域に対する観察対象部位の位置のずれを精度良く検出し、位置のずれが生じていた場合には迅速に治療レーザ光の照射を停止することができる。

また、上記発明においては、前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域を前記走査画像に重畳して表示する走査画像表示部を備えてもよい。
このようにすることで、ユーザは、観察対象部位と治療領域との位置関係を走査画像表示部に表示されている走査画像から容易に把握することができる。

また、上記発明においては、前記治療領域設定部による前記治療領域の設定を解除する治療領域解除手段を備えてもよい。
このようにすることで、一度治療領域を設定した後に、別の治療領域を設定し直すことができる。

また、上記発明においては、前記光源部から前記導光部材への前記治療レーザ光の供給を強制的に停止させる治療レーザ光停止手段を備えてもよい。
このようにすることで、ユーザは、任意のタイミングで治療レーザ光の生体への照射を停止させることができる。

また、上記発明においては、前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の面積に応じて、前記光源部から前記導光部材に供給される前記治療レーザ光の強度を調整する治療レーザ光強度調整手段を備えてもよい。
このようにすることで、ユーザは、治療領域への治療レーザ光の照射量をさらに容易に調整することができる。

また、上記発明においては、前記治療領域設定部が、所定の閾値以上の面積を有する領域を前記治療領域として設定してもよい。
このようにすることで、治療領域が狭くなって走査画像において治療領域の熱凝固状態を確認し難くなること、および、それによって治療レーザ光の照射量を適切に調整することが難しくなることを防ぐことができる。

また、上記発明においては、前記走査機構が、前記導光部材の先端近傍に固定され前記導光部材の長手方向に伸縮可能な圧電素子と、該圧電素子に交番電圧を印加して前記圧電素子を前記長手方向に伸縮させる駆動部とを備えてもよい。
このようにすることで、簡便な構成で照明レーザ光および治療レーザ光を走査することができる。

また、上記発明においては、低コヒーレント光を出射する低コヒーレント光源と、該低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を、前記光軸上において前記照明レーザ光および前記治療レーザ光と合波する合波部と、前記低コヒーレント光源と前記合波部との間に設けられ、低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記合波部へ出射すると共に、前記観察対象部位から戻ってくる前記測定光を前記参照光と干渉させる干渉部と、前記干渉部において得られる干渉信号から前記観察対象部位の断層画像を構築する断層画像構築部と、該断層画像構築部によって構築された前記断層画像を表示する断層画像表示部とを備えてもよい。
このようにすることで、治療領域の表面よりも深い位置における熱凝固状態をリアルタイムで観察することができる。

また、上記発明においては、前記走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を断層画像領域として設定する断層画像領域設定部を備え、前記制御部は、前記観察対象部位のうち前記断層画像領域においてのみ前記低コヒーレント光が走査されるように前記測定光を前記合波部へ供給させてもよい。
このようにすることで、観察対象部位のうち任意の領域を断層画像領域として設定することができる。

また、上記発明においては、前記断層画像領域設定部が、前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の周縁を前記断層画像領域として設定してもよい。
このようにすることで、ユーザによる操作を必要とすることなく、治療領域を囲む領域を断層画像領域として設定することができる。

本発明によれば、プローブを細径の構成としつつ、治療領域の熱凝固状態をリアルタイムでかつ明確に観察しながらレーザ治療を行うことができ、また、治療領域のみに治療レーザ光を照射することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係るレーザ治療装置の全体構成図である。 図１のレーザ治療装置が備えるプローブの先端部の（ａ）縦断面図および（ｂ）ＩＩ−ＩＩ’線における横断面図である。 （ａ），（ｂ）操作部の設定画面に表示される内視鏡画像と、（ｃ）モニタに表示される内視鏡画像の一例である。 図１のレーザ治療装置の動作を示すフローチャートである。 治療レーザ光が出射されるタイミングを説明する図である。 （ａ），（ｂ）図１のレーザ治療装置の第１の変形例において、操作部の設定画面に表示される内視鏡画像の一例である。 図１のレーザ治療装置の第２の変形例の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るレーザ治療装置の全体構成図である。 図８のレーザ治療装置の動作を示すフローチャートである。 モニタに表示される（ａ）内視鏡画像と（ｂ）ＯＣＴ画像の一例である。 モニタに表示される内視鏡画像の変形例である。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係るレーザ治療装置１について図１から図７を参照して説明する。
本実施形態に係るレーザ治療装置１は、図１に示されるように、体内に挿入される細長いプローブ２と、該プローブ２に基端側から照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２を供給する光源部３と、プローブ２の先端から出射されるレーザ光Ｌ１，Ｌ２を生体Ａの観察対象部位上において走査する走査機構４と、観察対象部位において反射された照明レーザ光Ｌ１の戻り光Ｌ１’の画像を構築する内視鏡画像構築部５と、治療レーザ光Ｌ２が照射される治療領域Ｘを設定する操作部（治療領域設定部）６と、制御部７と、モニタ（走査画像表示部）８とを備えている。

プローブ２は、図２に示されるように、可撓性を有する細長い筒状のシース２１と、該シース２１の内部に長手方向に沿って配置された照明ファイバ（導光部材）２２および受光ファイバ２３と、照明ファイバ２２の先端側に配置された集束光学系２４とを備えている。

照明ファイバ２２は、光源部３からその基端側の入射端に供給された照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２を導光して、その先端側の出射端２２ａから出射する。該出射端２２ａから出射された照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２は、集束光学系２４によって集束されて生体Ａに照射される。

受光ファイバ２３は、その先端面からなる受光面２３ａにおいて生体Ａの観察対象部位からの照明レーザ光Ｌ１の戻り光Ｌ１’を受光し、後述する光検出器５１に接続された基端まで導光する。受光ファイバ２３は、複数備えられ、プローブ２の先端面において受光面２３ａが集束光学系２４を周方向に囲んで配列されている。

光源部３は、照明レーザ光Ｌ１を出射する第１の光源３１と、治療レーザ光Ｌ２を出射する第２の光源３２と、これら２つの光源３１，３２から出射された照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２を合波して単一の光軸に沿って出射するダイクロイック光カプラのような光合波器３３とを備えている。符号３４は、各光学素子３１，３２，３３同士を接続する導光ファイバである。光合波器３３から出射された照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２は、導光ファイバ３４および光コネクタ３５を介して照明ファイバ２２の入射端に入射される。

走査機構４は、照明ファイバ２２の先端部に設けられ照明ファイバ２２の出射端２２ａを長手方向に交差する方向に振動させるアクチュエータ４１と、該アクチュエータ４１を駆動する駆動部４２とを備えている。
アクチュエータ４１は、ピエゾ式であり、照明ファイバ２２の外周面に周方向に囲むようにして固定された角筒状のフェルール４１ａと、該フェルール４１ａの４つの側面に貼り付けられた板状の４つの圧電素子４１ｂとを備えている。符号４１ｃは、照明ファイバ２２をフェルール４１ａの基端においてシース２１に固定する固定部材である。

駆動部４２から圧電素子４１ｂに交番電圧が印加されることによって、圧電素子４１ｂが照明ファイバ２２の長手方向に伸縮し、この圧電素子４１ｂの伸縮に従ってフェルール４１ａが弾性変形し、照明ファイバ２２の出射端２２ａが長手方向に交差する方向に振動させられるようになっている。また、走査機構４は、駆動部４２から４つの圧電素子４１ｂに印加される交番電圧の位相および振幅を適切に調整することによって、照明ファイバ２２の出射端２２ａを、その長手方向に交差する平面においてスパイラル状の振動軌跡に沿って振動させるようになっている。これにより、照明ファイバ２２の出射端２２ａから出射された照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２は、生体Ａの観察対象部位においてスパイラル状の軌跡に沿って２次元的に走査される。

内視鏡画像構築部５は、受光ファイバ２３を導光してきた戻り光Ｌ１’を検出して光電変換する光検出器５１と、該光検出器５１から出力された電気信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器５２と、該ＡＤ変換器５２によって生成されたデジタル信号から２次元の内視鏡画像を生成する画像生成回路５３と、操作部６によって設定された治療領域Ｘの位置を記憶するメモリ５４とを備えている。

画像生成回路５３は、ＡＤ変換器５２から受け取ったデジタル信号と、照明レーザ光Ｌ１の走査位置とを対応付けることにより、図３（ａ）に示されるように、観察対象部位の２次元の内視鏡画像（走査画像）を生成する。このときに、画像生成回路５３は、メモリ５４に治療領域Ｘの位置が記憶されている場合には、図３（ｃ）に示されるように、当該治療領域Ｘを内視鏡画像Ｇに重畳する。そして、内視鏡処理回路５３は、生成した内視鏡画像Ｇを制御部７を介してモニタ８および操作部６に出力する。

操作部６は、ユーザによって操作される操作パネルを備えている。操作パネルは、治療レーザ光Ｌ２の照射開始および照射停止をそれぞれ示す開始ボタンおよび終了ボタン（治療レーザ光停止手段）と、治療レーザ光Ｌ２が照射される治療領域Ｘを設定する設定画面と、一度設定された治療領域Ｘの解除を示すリセットボタン（治療領域解除手段）とを有している。

各ボタンは、ユーザによって操作されると、治療レーザ光Ｌ２の照射開始、照射停止、または、治療領域Ｘのリセットを指示する信号を制御部７に送信する。
設定画面には、内視鏡画像構築部５によって生成された内視鏡画像Ｇが表示されている。図３（ｂ）に示されるように、この内視鏡画像Ｇ内の一部の領域が、例えばマウスなどの入力装置を用いて指定されることにより、その指定された領域の位置が照射領域Ｘの位置として制御部７に送信されると共に内視鏡画像構築部５のメモリ５４に記憶されるようになっている。

制御部７は、第１の光源３１および走査機構４を連続的に作動させることにより、照明レーザ光Ｌ１を生体Ａの観察対象部位上において連続的に走査させ、内視鏡画像構築部５によって連続的に内視鏡画像Ｇを生成させる。また、制御部７は、操作部６から治療領域Ｘの位置を受け取ると、照明レーザ光Ｌ１の走査周期のうち治療領域Ｘに対応する期間を計算し、算出された期間においてのみ第２の光源３２から治療レーザ光Ｌ２を出射させる。

ここで、制御部（判断部）７は、操作部６から治療領域Ｘの位置を受け取ったときに、該治療領域Ｘの位置を記憶すると共に、該治療領域Ｘと内視鏡画像Ｇ内の観察対象部位との相対位置を初期位置として記憶する。例えば、制御部７は、内視鏡画像Ｇ内の観察対象部位から特徴点を抽出し、抽出された特徴点と治療領域Ｘの重心位置との相対位置を初期位置として記憶する。そして、制御部７は、新たな内視鏡画像Ｇを画像生成回路５３から受け取ると、この内視鏡画像Ｇ内の観察対象部位と治療領域Ｘとの相対位置を計算し、算出された相対位置を初期位置と比較する。

比較の結果、算出された相対位置の初期位置からのずれ量が所定の閾値以下であるときは、制御部７は、治療領域Ｘに対応するタイミングで第２の光源３２から治療レーザ光Ｌ２を出射させる。一方、算出された相対位置の初期位置からのずれ量が所定の閾値よりも大きいときは、制御部７は、第２の光源３２からの治療レーザ光Ｌ２の出射を一時停止させる。

次に、このよう構成されたレーザ治療装置１の作用について図４を参照して説明する。
本実施形態に係るレーザ治療装置１を用いて生体Ａの病変部Ｂを治療するには、ユーザは、体内にプローブ２を挿入し、照明レーザ光Ｌ１による生体Ａの内視鏡画像Ｇをモニタ８上で観察しながら（ステップＳ１）、内視鏡画像Ｇ内に病変部Ｂが含まれる位置にプローブ２を配置する。

次に、ユーザは、操作部６の設定画面を用いて、内視鏡画像Ｇ内のうち病変部Ｂを含む領域を治療領域Ｘとして指定する（ステップＳ２）。指定された治療領域Ｘの位置は操作部６から制御部７に送信され、画像生成回路５３によって内視鏡画像Ｇに治療領域Ｘが重畳される。これにより、モニタ８上の内視鏡画像Ｇに治療領域Ｘが重畳表示される（ステップＳ３）。

次に、ユーザは、操作部６の開始ボタンを操作する。これにより、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射が開始する（ステップＳ５）。すなわち、図５に示されるように、照明レーザ光Ｌ１の走査周期Ｔのうち治療領域Ｘに対応する期間（同図において枠によって囲まれている期間）においてのみ治療レーザ光Ｌ２が出射される。なお、図５は、照明レーザ光Ｌ１が走査される２つの軸方向のうち一方の軸方向の走査振幅の時間変化のみを示している。

ここで、連続して生成される内視鏡画像Ｇにおいて治療領域Ｘと観察対象部位との相対位置が制御部７によって確認され、プローブ２の先端が移動するなどして治療領域Ｘが病変部Ｂからずれると（ステップＳ４のＹＥＳ）、治療レーザ光Ｌ２の照射が一時的に中断される（ステップＳ６）。そして、ユーザがプローブ２の先端の位置を調整するなどして治療領域Ｘが病変部Ｂに対して適切な位置に戻ると（ステップＳ４のＮＯ）、治療レーザ光Ｌ２の出射が再開される（ステップＳ５）。

ユーザは、モニタ８上の内視鏡画像Ｇにおいて病変部Ｂの状態を観察し、病変部Ｂが十分に熱凝固したことを確認して、操作部６の終了ボタンを操作する（ステップＳ７のＹＥＳ）。これにより、生体Ａへの治療レーザ光Ｌ２の照射が終了する（ステップＳ８）。

このように、本実施形態によれば、治療レーザ光Ｌ２が照射されている治療領域Ｘの組織の現在の状態を、連続して取得される内視鏡画像Ｇによってリアルタイムでかつ明確に観察することができるので、ユーザは治療領域Ｘに対する治療レーザ光Ｌ２の照射量を容易に適切に調整することができるという利点がある。また、ユーザが一度治療領域Ｘを設定した後に、プローブ２の先端と観察対象部位との相対位置がずれてこのずれ量が所定の閾値よりも大きくなると、生体Ａへの治療レーザ光Ｌ２の照射が迅速に停止される。これにより、治療領域Ｘ以外の領域に治療レーザ光Ｌ２が照射されることを防ぎ、設定した治療領域のみに治療レーザ光Ｌ２を照射することができるという利点がある。さらに、照明レーザ光Ｌ１と治療レーザ光Ｌ２との生体Ａへの照射に共通の照明ファイバ２２を用いているので、プローブ２を細径にすることができるという利点がある。

次に、本実施形態に係るレーザ治療装置１の変形例について説明する。
本実施形態の第１の変形例として、操作部６が、内視鏡画像Ｇのうち任意の領域を治療領域Ｘとしてユーザによって指定されることに代えて、予め設定されている複数の治療領域の中から１つをユーザによって選択されるように構成されていてもよい。例えば、図６（ａ）に示されるように、内視鏡画像Ｇの中心を中心とする半径の異なる円が治療領域Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３として設定画面に表示され、図６（ｂ）に示されるように、いずれかの領域Ｘ２を選択して指定可能になっていてもよい。
このようにすることで、制御部７は、照明レーザ光Ｌ１の走査周期のうち、事前に計算された期間において治療レーザ光Ｌ２を出射させればよいので、制御部７の処理を簡単にすることができる。

本実施形態の第２の変形例として、操作部６が、ユーザによって治療領域Ｘとして指定された領域の面積を計算し、算出された面積に基づいて当該治療領域Ｘの指定を受け入れるか否かを判断してもよい。

操作部６は、算出された面積が所定の閾値以上である場合には、当該治療領域Ｘの指定を受け入れ、その治療領域Ｘの位置を制御部７に送信する。一方、操作部６は、算出された面積が所定の閾値よりも小さい場合には、当該治療領域Ｘの指定を拒否すると共に、例えば設定画面にメッセージを表示したりアラーム音を出力したりすることによって、治療領域Ｘの指定が拒否されたことをユーザに報知する。

このように構成された本変形例に係るレーザ治療装置１によれば、図７に示されるように、ステップＳ２において治療領域Ｘがユーザによって指定されると、その治療領域Ｘの面積Ｓが計算され（ステップＳ１０１）、算出された面積Ｓが所定の閾値Ｓｍｉｎと比較される（ステップＳ１０２）。そして、面積Ｓが閾値Ｓｍｉｎ以上である場合には（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射が可能な状態となる。一方、面積Ｓが閾値Ｓｍｉｎよりも小さい場合には（ステップＳ１０２のＮＯ）、ステップＳ３〜ステップＳ８は実行されず、治療領域Ｘの再指定がユーザに対して要求される（ステップＳ１０３）。

このようにすることで、治療領域Ｘが過度に狭い場合、治療領域Ｘを内視鏡画像Ｇにおいて十分に明確に観察できず、その結果、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射量を適切に調整することが難しくなる可能がある。そこで、治療領域Ｘの面積を十分に広く確保することにより、ユーザは、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射量を容易に適切に調整することができる。

さらに、本変形例においては、面積Ｓが閾値Ｓｍｉｎ以上である場合に、治療領域Ｘの面積Ｓに応じて治療レーザ光Ｌ２の強度が設定されてもよい（ステップＳ１０４）。すなわち、制御部（治療レーザ光強度調整手段）７は、治療領域Ｘの面積Ｓが小さいほど治療レーザ光Ｌ２が弱くなるように、第２の光源３２の出力強度を制御する。
このようにすることで、ユーザは、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射量をさらに容易に調整することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るレーザ治療装置１について図８から図１１を参照して説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るレーザ治療装置１は、図８に示されるように、生体Ａの観察対象部位の光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ；ＯＣＴ）画像を取得するための光学系をさらに備えている点において、第１の実施形態と主に異なる。

具体的には、近赤外の低コヒーレンス光Ｌ３を出射する第３の光源（低コヒーレント光源）９と、照準光Ｌ４を出射する第４の光源１０と、第３の光源９からの低コヒーレンス光Ｌ３を測定光Ｌ３１と参照光Ｌ３２とに分割して出射すると共に生体Ａの観察対象部位から戻ってきた測定光Ｌ３１を参照光Ｌ３２と合波して干渉させる光カプラのような干渉計（干渉部）１１と、該干渉計１１から出射された参照光Ｌ３２を変調する周波数シフタ１２と、参照光Ｌ３２の光路長を調整する光路長調整部１３と、干渉計１１によって合波された測定光Ｌ３１と参照光Ｌ３２との干渉光Ｌ３’からＯＣＴ画像を生成するＯＣＴ画像構築部（断層画像構築部）１４とを備えている。

第３の光源９は、十分に短いコヒーレンス長を有する低コヒーレンス光Ｌ３を出射する。
第４の光源１０は、可視域のレーザ光を照準光Ｌ４として出射する。

符号１５は、各光学素子９，１０，１１，１２，３３同士を接続してレーザ光Ｌ３，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４を導光する光ファイバである。これらの光ファイバ１５は、シングルモードファイバまたはコヒーレンス性を十分に維持可能な低次マルチモードファイバであることが好ましく、偏波保持ファイバなどであってもよい。

第３の光源９から出射された低コヒーレンス光Ｌ３のうち干渉計１１によって分割された測定光Ｌ３１および第４の光源１０から出射された照準光Ｌ４は、光合波器（合波部）３３に入射し、該光合波器３３によって照明レーザ光Ｌ１および治療レーザ光Ｌ２と合波され、これらのレーザ光Ｌ１，Ｌ２と共に照明ファイバ２２に供給される。生体Ａにおいて反射された測定光Ｌ３１は、再び照明ファイバ２２を出射端２２ａから入射端まで導光し、光合波器３３を介して干渉計１１に戻る。

周波数シフタ１２は、干渉計１１から出射された参照光Ｌ３２の周波数を遷移させて光路長調整部１３に出射する。周波数シフタ１２としては、例えば、音響光学素子や電気光学素子、またはピエゾ素子にファイバループを設けたものなどが用いられる。

光路長調整部１３は、周波数シフタ１２から出射された参照光Ｌ３２を平行光に変換するコリメータレンズ１３１と、該コリメータレンズ１３１からの平行光を該コリメータレンズ１３１へ折り返す可動ミラー１３２と、該可動ミラー１３２をコリメータレンズ１３１の光軸方向に移動させるモータ１３３とを備えている。可動ミラー１３２の、コリメータレンズ１３１の光軸方向の位置をモータ１３３によって調整することによって、参照光Ｌ３２の光路長が調整されるようになっている。

ここで、干渉計１１において、生体Ａの観察対象部位から戻ってきた測定光Ｌ３１の光路長と、光路長調整部１３から戻ってきた参照光Ｌ３２の光路長とが、低コヒーレンス光Ｌ３のコヒーレンス長の範囲において一致した場合に、干渉計１１からは周波数シフタ１２による周波数の遷移量の等倍または２倍の周波数の変動を有する干渉光Ｌ３’が出射される。すなわち、参照光Ｌ３２の光路長が測定光Ｌ３１の光路長に一致するように、光路長調節部１３の可動ミラー１３２の位置を設定しておくことによって、生体Ａの観察対象部位からの情報が干渉光Ｌ３’として得られる。

ＯＣＴ画像構築部１４は、干渉計１１から出射された干渉光Ｌ３’を検出する光検出器１４１と、該光検出器１４１によって検出された干渉光Ｌ３’から所定の周波数の信号を抽出する復調器１４２と、ＡＤ変換器１４３と、画像生成回路１４４と、メモリ１４５とを備えている。

光検出器１４１は、検出した干渉光Ｌ３’を電気信号に変換して復調器１４２へ出力する。
復調器１４２は、光検出器１４１から入力された電気信号から、周波数シフタ１２の周波数の遷移量の等倍、２倍又は高次倍の周波数近傍の信号を抽出することによって、生体Ａの観察対象部位からの信号を光ヘテロダイン検出によって高Ｓ／Ｎ比で検出することができる。
画像生成回路１４４は、ＡＤ変換器１４３から受け取ったデジタル信号を測定光Ｌ３１の走査位置と対応付けることによってＯＣＴ画像を生成し、生成したＯＣＴ画像を制御部７を介してモニタ（断層画像表示部）８および操作部６に出力する。

本実施形態において、操作部（断層画像領域設定部）６の操作パネルは、ＯＣＴ画像を取得するＯＣＴ画像領域Ｙを設定するためのもう１つの設定画面を有している。もう１つの設定画面に表示されている内視鏡画像Ｇ内の一部の領域がユーザによって指定されると、その指定された領域の位置がＯＣＴ画像領域（断層画像領域）Ｙの位置として制御部７に送信されるようになっている。

制御部７は、操作部６からＯＣＴ画像領域Ｙの位置を受け取ると、治療領域Ｘの場合と同様に、照明レーザ光Ｌ１の走査周期のうちＯＣＴ画像領域Ｙに対応する期間を計算し、算出された期間において低コヒーレンス光Ｌ３および照準光Ｌ４を各光源３，４から出射させる。

次に、このよう構成されたレーザ治療装置１の作用について図９を参照して説明する。
本実施形態に係るレーザ治療装置１を用いて生体Ａの病変部Ｂを治療するには、ステップＳ１からステップＳ２までは、第１の実施形態と同様にして行われる。ステップＳ２の後、ユーザは、操作部６のもう１つの設定画面を使用してＯＣＴ画像領域Ｙを指定する（ステップＳ２０１）。指定されたＯＣＴ画像領域Ｙの位置は操作部６から制御部７に送信され、図１０（ａ）に示されるように、モニタ８上の内視鏡画像Ｇに治療領域ＸとＯＣＴ画像領域Ｙとが重畳表示される（ステップＳ２０２）。

次に、ユーザは、操作部６の開始ボタンを操作する。これにより、ＯＣＴ画像領域Ｙへの低コヒーレンス光Ｌ３の照射とＯＣＴ画像の取得とが開始すると共に（ステップＳ２０３）、治療領域Ｘへの治療レーザ光Ｌ２の照射が開始する（ステップＳ５）。すなわち、照明レーザ光Ｌ１の走査周期Ｔのうち、治療領域Ｘに対応する期間においてのみ治療レーザ光Ｌ２が出射され、ＯＣＴ画像取得領域Ｙに対応する期間においてのみ測定光Ｌ３１および照準光Ｌ４が出射される（ステップＳ６）。

本実施形態においては、観察対象部位に照射された照準光Ｌ４が照明レーザ光Ｌ１と共に内視鏡画像Ｇに撮影されるので、モニタ８に表示されている内視鏡画像ＧにおいてＯＣＴ画像の撮影範囲を確認することができる。
図１０（ｂ）は、モニタ８に表示されるＯＣＴ画像Ｇ’の一例を示している。同図において、符号Ｃは熱凝固された部分を示している。

ユーザは、モニタ８上の内視鏡画像ＧおよびＯＣＴ画像Ｇ’において病変部Ｂの状態を観察し、病変部Ｂが十分に熱凝固したことを確認して、操作部６の終了ボタンを操作する（ステップ７のＹＥＳ）。これにより、生体Ａへの治療レーザ光Ｌ２および低コヒーレンス光Ｌ３の照射が終了する（ステップＳ２０４）。

このように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、治療レーザ光Ｌ２が照射されている治療領域Ｘの、組織表面よりも深い位置における熱凝固状態をＯＣＴ画像によってリアルタイムで確認することができるので、治療レーザ光Ｌ２の照射量をさらに適切に調整することができるという利点がある。

次に、本実施形態に係るレーザ治療装置１の変形例について説明する。
本実施形態の変形例として、操作部６が、内視鏡画像Ｇのうち任意の領域をＯＣＴ画像領域Ｙとしてユーザによって指定されることに代えて、図１１に示されるように、制御部７が治療領域Ｘの外縁をＯＣＴ画像領域Ｙとして設定してもよい。
このようにすることで、ユーザの手間を省くことができる。
また、本実施形態においては、第１の実施形態の第１の変形例および第２の変形例を適宜適用してもよい。

１ レーザ治療装置
２ プローブ
２２ 照明ファイバ（導光部材）
３ 光源部
３３ 光合波器（合波部）
４ 走査機構
４１ｂ 圧電素子
４２ 駆動部
５ 内視鏡画像構築部（走査画像構築部）
６ 操作部（治療領域設定部、断層画像領域設定部、治療領域解除手段）
７ 制御部（判断部、治療レーザ光停止手段、治療レーザ光強度調整手段）
８ モニタ（走査画像表示部、断層画像表示部）
９ 第３の光源（低コヒーレント光源）
１１ 干渉計（干渉部）
１４ ＯＣＴ画像構築部（断層画像構築部）
Ｘ 治療領域
Ｙ ＯＣＴ画像領域

Claims (11)

1. 生体内に挿入される細長いプローブと、
   該プローブ内に長手方向に沿って配置された細長い導光部材と、
   治療レーザ光を照明レーザ光の光軸に沿って出射して、前記治療レーザ光および前記照明レーザ光を前記導光部材の基端部に供給する光源部と、
   前記導光部材の先端部を該導光部材の長手方向に交差する２軸方向に振動させることによって前記導光部材の先端から出射される前記照明レーザ光および前記治療レーザ光を前記生体上で２次元走査させる走査機構と、
   前記生体上において反射された前記照明レーザ光の戻り光を検出して、前記照明レーザ光の走査範囲である観察対象部位の走査画像を構築する走査画像構築部と、
   該走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を治療領域として設定し、設定された位置を送信する治療領域設定部と、
   該治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出し、該ずれ量が所定の閾値以下であるときは、前記治療レーザ光の供給を許可し、前記ずれ量が前記所定の閾値よりも大きいときには、前記治療レーザ光の供給を許可しない判断部と、
   該判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可された場合に、前記治療領域設定部から受信した位置に基づいて、前記走査画像のうち前記治療領域においてのみ前記治療レーザ光が走査されるように前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させ、前記判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可されなかった場合に、前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させない制御部とを備え、
   前記判断部の判断結果に応じて、前記治療レーザ光を供給または停止するレーザ治療装置。
2. 前記判断部は、前記治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域の重心位置と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域の重心位置との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出する請求項１に記載のレーザ治療装置。
3. 前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域を前記走査画像に重畳して表示する走査画像表示部を備える請求項１または請求項２に記載のレーザ治療装置。
4. 前記治療領域設定部による前記治療領域の設定を解除する治療領域解除手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ治療装置。
5. 前記光源部から前記導光部材への前記治療レーザ光の供給を強制的に停止させる治療レーザ光停止手段を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ治療装置。
6. 前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の面積に応じて、前記光源部から前記導光部材に供給される前記治療レーザ光の強度を調整する治療レーザ光強度調整手段を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ治療装置。
7. 前記治療領域設定部が、所定の閾値以上の面積を有する領域を前記治療領域として設定する請求項１から請求項６のいずれかに記載のレーザ治療装置。
8. 前記走査機構が、前記導光部材の先端近傍に固定され前記導光部材の長手方向に伸縮可能な圧電素子と、該圧電素子に交番電圧を印加して前記圧電素子を前記長手方向に伸縮させる駆動部とを備える請求項１から請求項７のいずれかに記載のレーザ治療装置。
9. 低コヒーレント光を出射する低コヒーレント光源と、
   該低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を、前記光軸上において前記照明レーザ光および前記治療レーザ光と合波する合波部と、
   前記低コヒーレント光源と前記合波部との間に設けられ、低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記合波部へ出射すると共に、前記観察対象部位から戻ってくる前記測定光を前記参照光と干渉させる干渉部と、
   前記干渉部において得られる干渉信号から前記観察対象部位の断層画像を構築する断層画像構築部と、
   該断層画像構築部によって構築された前記断層画像を表示する断層画像表示部とを備える請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ治療装置。
10. 前記走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を断層画像領域として設定する断層画像領域設定部を備え、
    前記制御部は、前記観察対象部位のうち前記断層画像領域においてのみ前記低コヒーレント光が走査されるように前記測定光を前記合波部へ供給させる請求項９に記載のレーザ治療装置。
11. 前記断層画像領域設定部が、前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の周縁を前記断層画像領域として設定する請求項１０に記載のレーザ治療装置。

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