JP6463218B2 - Laser therapy apparatus and photodynamic therapy apparatus for esophageal cancer - Google Patents
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Description
本願は、レーザ治療装置に関する。本願は、特に、内視鏡用のレーザ治療装置に関する。 The present application relates to a laser therapy apparatus. In particular, the present application relates to a laser treatment apparatus for an endoscope.
医療分野において、治療または検査のため、患者または被検者の所望の部位に光を照射する光照射器が利用されている。近年、光線力学的治療法(photodynamic therapy:以下、「PDT」と略する。)が注目されている。PDTは、光感受性物質への光照射による光化学反応を利用した局所的治療法である。例えば、癌細胞に多く蓄積される光感受性物質を使用し、患部へのレーザ光照射により癌細胞を選択的に破壊する。 In the medical field, a light irradiator that irradiates light to a desired part of a patient or a subject is used for treatment or examination. In recent years, photodynamic therapy (hereinafter abbreviated as “PDT”) has attracted attention. PDT is a local treatment method using a photochemical reaction caused by light irradiation to a photosensitive substance. For example, a photosensitive substance that accumulates in a large amount in cancer cells is used, and the cancer cells are selectively destroyed by irradiating the affected area with laser light.
特許文献1〜3は、光照射に使用されるプローブの先端部の構造を開示している。特許文献1は、半球状のガラスレンズを備える光ファイバプローブを開示している。特許文献2は、ナイロンから形成された先端チップを有する光ファイバレーザ導光プローブを開示している。特許文献3は、口金を用いて球レンズを光ファイバの先端に固定した光ファイバレーザデバイスを開示している。
内視鏡用のレーザ治療装置を提供する。 Provided is a laser treatment apparatus for an endoscope.
本開示の限定的でない例示的な実施形態に係る光照射器は、内視鏡用のレーザ治療装置であって、光ファイバと、前記光ファイバの一端に接続されたレーザ光生成器と、ポリフェニルサルホンから形成されたキャップであって、前記光ファイバの他端を受け入れる穴部、および、前記穴部の延びる方向に沿って配置された凸レンズ部を有するキャップと、前記キャップを前記光ファイバの他端に結合する接着材とを備える。 A light irradiator according to a non-limiting exemplary embodiment of the present disclosure is a laser treatment apparatus for an endoscope, comprising: an optical fiber; a laser light generator connected to one end of the optical fiber; A cap formed of phenylsulfone, the cap having a hole portion for receiving the other end of the optical fiber, and a convex lens portion disposed along a direction in which the hole portion extends; And an adhesive material bonded to the other end.
本開示によれば、内視鏡用のレーザ治療装置が提供される。 According to the present disclosure, a laser treatment apparatus for an endoscope is provided.
まず、本開示の一態様の概要を説明する。 First, an overview of one aspect of the present disclosure will be described.
[項目1]
内視鏡用のレーザ治療装置であって、光ファイバと、光ファイバの一端に接続されたレーザ光生成器と、ポリフェニルサルホンから形成されたキャップであって、光ファイバの他端を受け入れる穴部、および、穴部の延びる方向に沿って配置された凸レンズ部を有するキャップと、キャップを光ファイバの他端に結合する接着材とを備える、レーザ治療装置。
[Item 1]
A laser treatment apparatus for an endoscope, which is an optical fiber, a laser light generator connected to one end of the optical fiber, and a cap formed from polyphenylsulfone, and receives the other end of the optical fiber A laser treatment apparatus comprising: a cap having a hole, and a convex lens disposed along the direction in which the hole extends; and an adhesive that couples the cap to the other end of the optical fiber.
項目1の構成によれば、内視鏡用のレーザ治療装置が提供される。
According to the configuration of
[項目2]
凸レンズ部の表面のうち、レーザ光生成器によって生成されたレーザ光が出射する部分の面積は、光ファイバのコアの直径よりも大きい、項目1に記載のレーザ治療装置。
[Item 2]
項目2の構成によれば、凸レンズ部に体液(典型的には血液)が付着したときにおいても、出力の低下を抑制し得る。
According to the configuration of
[項目3]
光ファイバの他端から凸レンズ部の頂部までの距離をd、光ファイバの開口数をNAとしたとき、1.2mm<d<2.4mmかつ0.2<NA<0.3の関係を満たす、項目1または2に記載のレーザ治療装置。
[Item 3]
When the distance from the other end of the optical fiber to the top of the convex lens portion is d and the numerical aperture of the optical fiber is NA, the relationship of 1.2 mm <d <2.4 mm and 0.2 <NA <0.3 is satisfied. Item 3. The laser treatment device according to
項目3の構成によれば、比較的小型のプローブを実現し得る。 According to the configuration of item 3, a relatively small probe can be realized.
[項目4]
凸レンズ部は、非球面形状を有する、項目1から3のいずれかに記載のレーザ治療装置。
[Item 4]
4. The laser treatment apparatus according to any one of
項目4の構成によれば、比較的容易にトップハットビームを形成し得る。 According to the configuration of item 4, the top hat beam can be formed relatively easily.
[項目5]
キャップの凸レンズ部を介して出射されるビームは、トップハットビームである、項目1から4のいずれかに記載のレーザ治療装置。
[Item 5]
The laser treatment apparatus according to any one of
[項目6]
キャップは、光ファイバの側面に達する第2の穴部を有する、項目1から5のいずれかに記載のレーザ治療装置。
[Item 6]
6. The laser treatment apparatus according to any one of
項目6の構成によれば、より強力に光ファイバとキャップとを結合し得る。 According to the configuration of item 6, the optical fiber and the cap can be more strongly coupled.
[項目7]
光ファイバは、光ファイバ側面の少なくとも一部を覆うジャケットを有し、光ファイバの他端は、ジャケットによって覆われていない露出部分であり、レーザ治療装置は、露出部分、キャップにおける穴部の内側面、および、ジャケットによって囲まれた空間を有し、空間は、接着材によって満たされている、項目1から6のいずれかに記載のレーザ治療装置。
[Item 7]
The optical fiber has a jacket that covers at least a part of the side surface of the optical fiber, and the other end of the optical fiber is an exposed portion that is not covered by the jacket. Item 7. The laser treatment device according to any one of
項目7の構成によれば、より強力に光ファイバとキャップとを結合し得る。 According to the configuration of item 7, the optical fiber and the cap can be coupled more strongly.
[項目8]
項目1から7のいずれかに記載のレーザ治療装置を備えた、食道用光線力学的治療装置。
[Item 8]
A photodynamic therapeutic device for esophagus comprising the laser therapeutic device according to any one of
以下、図面を参照しながら、本開示のレーザ治療装置の一例を示す実施形態を詳細に説明する。なお、図面は、各部の大きさおよび形状を模式的に示しており、各部の現実の大きさおよび形状は、図面と必ずしも一致しない。以下の説明においては、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。 Hereinafter, an embodiment showing an example of a laser treatment apparatus of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The drawings schematically show the size and shape of each part, and the actual size and shape of each part do not necessarily match those in the drawing. In the following description, components having substantially the same function are denoted by common reference numerals, and description thereof may be omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本開示の実施形態によるレーザ治療装置の一例を示す。図1に示すレーザ治療装置100は、レーザ光を出射するレーザ光生成器20と、レーザ光生成器20によって生成されたレーザ光を照射対象に照射するためのプローブ10を有する。プローブ10は、光ファイバ2と、光ファイバ2の先端に取り付けられたキャップ30とを含んでいる。このキャップ30は、凸レンズ部32を有する。図1に例示する構成において、光ファイバ2の端部のうち、キャップ30が取り付けられていない方の端部は、レーザ光生成器20に接続されている。レーザ光生成器20によって生成されたレーザ光は、光ファイバ2を介して、キャップ30の凸レンズ部32から出射する。
(First embodiment)
FIG. 1 illustrates an example of a laser therapy apparatus according to an embodiment of the present disclosure. A
光ファイバ2には、レーザ光の導光に適した種々の光ファイバを使用できる。例えば、光ファイバ2は、シングルモードまたはマルチモード光ファイバであってもよいし、グレーデッドインデックス型ポリマー光ファイバ(GI・POF)、バンドルファイバなどであってもよい。光ファイバ2のコアの直径に特に制限はなく、例えば、400μm程度である。光ファイバ2は、ガンマ線による滅菌処理が可能なタイプであってもよい。
As the
レーザ治療装置100は、例えば、PDTに使用され得る。つまり、レーザ光生成器20は、PDTによる治療に適した波長(例えば664nm±2nmの波長)のレーザ光を生成する装置であり得る。以下では、レーザ治療装置100が、食道がん治療用の光線力学的治療装置である例を説明する。
The
レーザ治療装置100を用いたレーザ光の照射時、プローブ10の先端(キャップ30が取り付けられている方の端部)が照射対象(ここでは食道内の患部または検査対象部位)に向けられる。典型的には、プローブ10の先端は、プローブ10が内視鏡のバイオプシー用(あるいは吸引用)のチャネル内に配置された状態で、照射対象に向けられる。レーザ治療装置100は、内視鏡用のレーザ治療装置であり得る。
At the time of laser beam irradiation using the
図2は、内視鏡を有する内視鏡システムの一例を示す。図2に示す内視鏡システム500は、内視鏡505と、処理装置550と、ディスプレイ560とを有する。図示する例において、処理装置550は、光源340を有している。光源340は、例えばキセノンランプである。処理装置550には、ディスプレイ560が接続されている。内視鏡505は、操作部520と、操作部520に接続され、かつ、屈曲可能な挿入用チューブ510と、操作部520を処理装置550に接続するケーブル530とを含んでいる。
FIG. 2 shows an example of an endoscope system having an endoscope. An
図3を参照して後述するように、挿入用チューブ510の先端部510aには、一般的に、患部(あるいは検査対象部位)を照らすための照明器と、患部を撮影するための撮像部とが配置される。例えば、照明器は、処理装置550の光源340によって生成された光を患部に向けて照射する。また、撮像部は、患部の画像(典型的には動画)を取得する。撮像部によって取得された画像は、処理装置550を介してディスプレイ560に表示される。すなわち、ケーブル530は、光源340によって生成された光を照明器に導くためのライトガイド、および、撮像部から出力された電気信号を処理装置550に伝送する信号線を内部に有し得る。
As will be described later with reference to FIG. 3, the
操作部520は、先端部510aの向きを変更するための角度変更ノブ、照明のONおよびOFFを切り替えるためのボタンなどを有する。医師等の施術者は、操作部520を持ちながら内視鏡505の操作を行う。操作部520は、バイオプシー用ポート(鉗子挿入口とも呼ばれる)517aを有している。このバイオプシー用ポート517aは、挿入用チューブ510に設けられた、不図示のバイオプシー用(あるいは吸引用)のチャネルに連通している。バイオプシー用ポート517aからプローブ10の先端をチャネルに挿入することにより、プローブ10の先端を挿入用チューブ510の先端部510aに配置することができる。
The
図3は、挿入用チューブ510の先端部510aを拡大して示す。図3に例示する構成では、先端部510aの端面に、撮像部511と、2つの照明器512と、バイオプシー用チャネル517に連通する開口514とが設けられている。撮像部511は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーなどの撮像素子および対物レンズを含み得る。また、照明器512は、照明用レンズを含み得る。図3に示すように、ノズル513が先端部510aの端面にさらに設けられていてもよい。ノズル513は、例えば、撮像部511の対物レンズおよび照明器512の照明用レンズを洗浄するための水を吐出する。
FIG. 3 shows the
レーザ治療装置100の使用時、プローブ10は、バイオプシー用ポート517aを介してバイオプシー用チャネル517内に挿入される。レーザ治療装置100を用いたレーザ光の照射時においては、プローブ10の先端は、図3に示すように挿入用チューブ510の先端部510aに位置する。施術者が操作部520を用いて挿入用チューブ510の先端部510aの向きを変更すると、バイオプシー用チャネル517内に配置された光ファイバ2は、挿入用チューブ510に従って屈曲する。このように、施術者は、操作部520を操作することにより、プローブ10の先端を所望の方向に向けることができる。すなわち、施術者は、光ファイバ2に取り付けられたキャップ30の凸レンズ部32を照射対象部位に向けることができる。
When the
以下、図4〜図9を参照して、プローブ10の構成例を詳細に説明する。
Hereinafter, a configuration example of the
図4は、プローブ10の先端を拡大して示す。図4は、光ファイバ2の軸に垂直な方向から見たときにおける、キャップ30および光ファイバ2の一部の外観の一例を示している。
FIG. 4 shows the tip of the
図4に例示する構成において、キャップ30は、概ね筒形状を有する。キャップ30の筒形状の一方の端部30aには、穴部34が形成されている。この穴部34は、筒形状の軸に沿って延びている。筒形状の軸は、典型的には、直線状である。穴部34は、キャップ30を貫通していない。キャップ30は、光ファイバ2の先端が穴部34に挿入された状態で、接着材40によって光ファイバ2に固定される。キャップ30が光ファイバ2に結合された状態において、キャップ30の筒形状の軸と、光ファイバ2の軸とは、ほぼ一致する。
In the configuration illustrated in FIG. 4, the
接着材40は、光ファイバ2の外側面と、キャップ30の穴部34の内側面との間に形成された空間に充填されている。接着材40としては、例えば、エポキシ樹脂接着材、アクリル樹脂接着材などを用い得る。なお、典型的には、光ファイバ2の端面と、穴部34の底(穴部34に挿入された光ファイバ2の端面が対向する部分)とは密着している。
The adhesive 40 is filled in a space formed between the outer surface of the
キャップ30を構成する材料は、少なくとも、光ファイバ2から出射される光に対して透明であればよい。光ファイバ2から出射される光に対する透過率は、例えば80%以上である。キャップ30を構成する材料の例は、ポリフェニルサルホン(Polyphenylsulfone)、ポリアミド(例えばナイロン)、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂である。ここでは、キャップ30を構成する材料としてポリフェニルサルホンを用いる。ポリフェニルサルホンは、生体適合性の材料であり、かつ、ガンマ線滅菌が可能な材料であるので、ポリフェニルサルホンからキャップ30を構成すると有益である。
The material constituting the
以下、キャップ30の形状の典型例を詳細に説明する。
Hereinafter, a typical example of the shape of the
キャップ30の形状は、典型的には、光ファイバ2の軸に関して対称である。すなわち、キャップ30は、概ね円筒形状であり得る。ただし、キャップ30の筒形状の両端が平面である必要はない。ここでは、キャップ30の筒形状の一方の端部30aが平面であること対して、端部30aに対向する端部30bの表面は、凸曲面である。端部30bの表面が凸曲面形状を有することにより、キャップ30に凸レンズ部32が形成されている。この凸レンズ部32は、穴部34の延びる方向に沿って配置されている。
The shape of the
穴部34の延びる方向に沿って見たときにおける、凸レンズ部32の形状は、典型的には、回転対称性を有する。凸レンズ部32における回転対称の軸は、光ファイバ2の軸にほぼ一致する。凸レンズ部32は、非球面形状を有し得る。凸レンズ部32が非球面形状を有すると、比較的容易にトップハットのビームプロファイルが得られるので有益である。本開示の実施形態において、キャップ30の凸レンズ部32を介して出射されるビームは、トップハットビームである。
The shape of the
図5は、レーザ治療装置100におけるビームプロファイルの一例を示す。図5は、凸レンズ部32の頂部(凸レンズ部32の表面と光ファイバ2の軸の延長線との交点)から20mm離れた位置に配置された測定器(パワーメータ)によって得られるレーザ光のエネルギー密度の一例を示している。図5中、横軸は、光ファイバ2の軸からの距離Rを表している。図5に示すビームプロファイルにおいて、一定の領域(例えば、直径11mmの円盤領域)内におけるエネルギー密度は、ほぼ一定である。一方、その一定の領域の外側において、エネルギー密度は、速やかに低下している。このように、本開示の実施形態によれば、トップハットビームが比較的容易に得られるので、患部に対する均一な照射を実現し得る。これに対し、凸レンズ部の形状が球面レンズ形状である場合、ビームプロファイルは、ガウシアンであり、光ファイバ2の軸からの距離Rに関してエネルギー密度は滑らかに変化する。つまり、凸レンズ部の形状が球面レンズ形状であるとき、凸レンズ部を介して出射されるビームは、トップハットビームではない。
FIG. 5 shows an example of a beam profile in the
再び図4を参照する。図4に例示する構成において、凸レンズ部32は、キャップ30の一部分である。すなわち、この例では、キャップ30において凸レンズ部32とその他の部分(本体部と呼ぶことがある)との間の明確な境界は存在しない。キャップ30の一部分として凸レンズ部32が形成されていると、凸レンズ部32がキャップ30のその他の部分から脱落するおそれがなく、有益である。
Refer to FIG. 4 again. In the configuration illustrated in FIG. 4, the
また、本開示の実施形態では、キャップ30における筒形状の端部を凸曲面に形成することにより、キャップ30の一部分を凸レンズ部32として利用しているので凸レンズ部32の表面に血液が付着しても、血液を容易に除去し得る。これに対して、フェルールを用いていわゆるGRINレンズ(軸に沿って屈折率が連続的に変化するように構成されたレンズ)を光ファイバの先端に固定する従来の構成(例えば特許文献3の図1参照)においては、GRINレンズの端面がフェルールの端部の内側に位置する。そのため、GRINレンズの端面に付着した血液を除去することは困難である。
Further, in the embodiment of the present disclosure, by forming the cylindrical end portion of the
プローブの表面のうち、プローブの外部に向かうレーザ光が通過する部分(以下、便宜的に「出射領域」と呼ぶことがある)に血液が付着したままであると、レーザ光を受けることによって、付着した血液が炭化することがある。炭化した血液は、レーザ光の進行を妨げ、結果として、十分な光量が得られないことがある。このような理由から、出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度が20W/cm2程度以下であると有益である。 When blood remains attached to the portion of the probe surface where the laser beam toward the outside of the probe passes (hereinafter sometimes referred to as “emission region” for convenience), by receiving the laser beam, The attached blood may char. Carbonized blood hinders the progress of the laser beam, and as a result, a sufficient amount of light may not be obtained. For these reasons, it is beneficial that the energy density of the laser light in the emission region is about 20 W / cm 2 or less.
図6は、凸レンズ部32の頂部付近を拡大して示す。上述したように、レーザ光生成器20(図1参照)によって生成され、光ファイバ2の一端に入射したレーザ光は、光ファイバ2の他端から出射する。光ファイバ2の他端から出射したレーザ光は、図6に模式的に示すように、キャップ30内を広がりながら進行し、凸レンズ部32の表面から出射する。図6からわかるように、本開示の実施形態においては、凸レンズ部32の表面のうち、レーザ光が出射する部分(すなわち、出射領域)の面積は、光ファイバ2のコアの直径よりも大きい。このように光ファイバ2の端面および凸レンズ部32の間においてビーム径を適度に拡大することにより、出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度を、光ファイバ2の端面におけるエネルギー密度に対して適度に低下させ得る。出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度を20W/cm2程度以下にまで低下させることにより、凸レンズ部32の表面に付着した血液の炭化を抑制し得る。
FIG. 6 shows the vicinity of the top of the
図7は、光ファイバ2の端面から凸レンズ部32の頂部32tまでの距離dと、頂部32tの位置におけるレーザ光のエネルギー密度との間の関係を示す。図7では、実施例として、レーザ治療装置100におけるエネルギー密度の測定結果を黒い丸印によって示している。図7に示すように、本開示の実施形態において、距離dの範囲は、1.2mm<d<2.4mmであり得る。このとき、光ファイバ2の開口数NAは、0.2<NA<0.3の範囲内であり得る。開口数NAは、光ファイバから出射したレーザ光の広がり度合いを示す。光ファイバ2の開口数NAは、例えば0.24以上0.26以下である。開口数NAが0.2よりも大きいと、照射面積が小さくなり過ぎないので有益である。開口数NAが0.3よりも小さいと、トップハットビームを比較的容易に形成し得る。なお、空気の屈折率を1としたとき、開口数NAは、以下の式(1)によって求めることができる。式(1)中、n1およびn2は、それぞれ、光ファイバ2のコアの屈折率およびクラッドの屈折率を表す。
NA=sinθA=n1 2−n2 2 ・・・ (1)
FIG. 7 shows the relationship between the distance d from the end face of the
NA = sin θ A = n 1 2 −n 2 2 (1)
光ファイバ2の端面から凸レンズ部32の頂部32tまでの距離dが1.2mmより大きいと、出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度を20W/cm2程度以下にまで低下させ得、凸レンズ部32の表面に付着した血液の炭化を抑制し得る。距離dが2.4mmより小さいと、凸レンズ部32の外径が大きくなり過ぎないので、小型のキャップ30を実現し得る。これにより、内視鏡505のバイオプシー用ポート517a(図2参照)にプローブ10を容易に挿入し得る。凸レンズ部32の外径は、1.5mm以下であり得る。
If the distance d from the end face of the
図7中、d=0に対応する点(黒い星印によって示されている点)は、GRINレンズを使用した従来の構成(比較例)におけるエネルギー密度の測定結果に相当する。GRINレンズを光ファイバの端部に固定した従来の構成では、光ファイバの端面におけるコアの面積と、GRINレンズにおける出射領域の面積とは、ほぼ同じである。つまり、従来の構成においては、出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度は、光ファイバ2の端面におけるエネルギー密度にほぼ等しい。そのため、出射領域におけるレーザ光のエネルギー密度が比較的高い。結果として、GRINレンズの表面に血液が付着すると、血液の炭化が生じやすい。
In FIG. 7, a point corresponding to d = 0 (a point indicated by a black star) corresponds to an energy density measurement result in a conventional configuration (comparative example) using a GRIN lens. In the conventional configuration in which the GRIN lens is fixed to the end of the optical fiber, the area of the core on the end face of the optical fiber and the area of the emission region in the GRIN lens are substantially the same. That is, in the conventional configuration, the energy density of the laser light in the emission region is substantially equal to the energy density at the end face of the
図8は、凸レンズ部32の表面に血液を塗布した後、血液を拭き取ったときのレーザ光の出力の変化の例(実施例)を示すグラフである。図9は、GRINレンズを有する従来の構成において、GRINレンズの表面に血液を塗布した後、血液を拭き取ったときのレーザ光の出力の変化の例(比較例)を示すグラフである。図8および図9中、横軸は、時間を示し、縦軸は、出射領域から出射したレーザ光の出力を示している。詳細には、まず、実施例のサンプルについては凸レンズ部32の表面に、比較例のサンプルについてはGRINレンズの表面にそれぞれ同量の血液を塗布する。次に、出射領域上に血液が存在する状態で光ファイバ2からレーザ光を出射させる。出力の急激な低下(ここでは80%の低下)が観察されたら、レンズ表面をエタノールで湿らせたコットン綿または綿棒で拭く。その後、測定を再開する。なお、図8および図9のいずれも、3つのサンプルについての測定結果を示している。
FIG. 8 is a graph showing an example (Example) of a change in the output of the laser beam when blood is applied to the surface of the
図8に示す3つの実施例では、光ファイバ2からのレーザ光の出射を開始してからしばらくすると、出力が低下している。これは、出射領域上の血液のうちの一部が炭化するためであると考えられる。しかしながら、これらの3つの実施例では、凸レンズ部32の表面を拭くことによって、測定開始直後のレベルと同等程度まで出力が回復している。さらに、血液の拭き取りを行った後は、出力の低下は見られない。
In the three examples shown in FIG. 8, the output is lowered after a while after the emission of the laser light from the
これに対し、図9に示す3つの比較例のうちの2つでは、光ファイバ2からのレーザ光の出射を開始してからしばらくすると、出力はほぼ0にまで低下している。これは、出射領域上の血液のうちのほとんどすべてが炭化してしまったためであると考えられる。これらの2つのサンプルについては、血液の拭き取りを行っても出力は回復しなかった。これは、炭化した血液がGRINレンズの表面に強固に付着していることと、GRINレンズの表面がフェルールの端面に対して突出しいないために十分な拭き取りができないことによると考えられる。3つの比較例のうち、残りの1つでは、血液の拭き取りを行うことにより、出力の多少の回復は見られるが、測定開始直後のレベルと比較して大幅に出力が低下している。
On the other hand, in two of the three comparative examples shown in FIG. 9, the output drops to almost zero after a while after the emission of the laser light from the
図4を参照して説明したように、本開示の実施形態では、凸レンズ部32がキャップ30の一部分として形成されており、かつ、凸レンズ部32の表面が凸曲面である。これにより、凸レンズ部32の表面に血液が付着しても、凸レンズ部32の表面上の血液を容易に除去し得る。また、光ファイバ2の端面から凸レンズ部32の頂部32tまでの距離を適切に設定することにより、照射領域におけるレーザ光のエネルギー密度を適度に低下させ得る。これにより、凸レンズ部32の表面上の血液の炭化を抑制して、血液の付着に起因する出力低下を抑制し得る。これまでの説明から明らかなように、本開示の実施形態では、キャップ30が接着材40を介して光ファイバ2に固定されるので、GRINレンズなどのレンズをフェルールを用いて固定する必要がない。そのため、複数の部品の複雑な組み立ておよびアライメントが不要であり、プローブの製造が容易である。また、高価なGRINレンズを使用しないので、比較的安価なプローブを提供し得る。
As described with reference to FIG. 4, in the embodiment of the present disclosure, the
(第2の実施形態)
図10は、本開示の他の実施形態によるレーザ治療装置におけるプローブの一例を示す。図10に示すプローブ10Aは、光ファイバ2Aと、接着材40を介して光ファイバ2Aの先端に固定されたキャップ30Aとを含む。
(Second Embodiment)
FIG. 10 shows an example of a probe in a laser therapy apparatus according to another embodiment of the present disclosure. A
図11および図12は、それぞれ、光ファイバ2Aの軸に垂直な方向から見たときにおける、プローブ10Aの先端の外観の一例を示す上面図および側面図である。ここでは、図11および図12をそれぞれプローブ10Aの上面図および側面図として示しているが、プローブ10Aの使用時におけるプローブ10Aの向きを限定する意図ではない。
11 and 12 are a top view and a side view, respectively, showing an example of the appearance of the tip of the
図10〜図12に例示する構成において、光ファイバ2Aは、コアおよびクラッドを含む光ファイバ本体2bと、光ファイバ本体2bの側面を覆うジャケット2aとを有している。ただし、ジャケット2aは、光ファイバ2Aの端部付近の側面は覆っていない。
10 to 12, the
この例では、キャップ30の穴部34Aは、ジャケット2aの外径とほぼ同じかやや大きい直径を有する部分と、光ファイバ2Aが挿入される側の端部から凸レンズ部32に向かって徐々に断面積が減少する部分と、光ファイバ本体2bの外径とほぼ同じかやや大きい直径を有する部分とを含んでいる。図示するように、穴部34Aのうち、光ファイバ本体2bの外径とほぼ同じかやや大きい直径を有する部分には、光ファイバ2Aのうち、ジャケット2aによって光ファイバ本体2bが覆われていない部分(以下、「露出部分」と呼ぶことがある)が配置されている。
In this example, the
第2の実施形態では、キャップ30Aの側面に、光ファイバ2Aの側面に達する穴部36aが形成されている。この例では、穴部36aは、光ファイバ2Aの露出部分と重なる位置に設けられている(図11参照)。図10に示すように、この穴部36aの内部には、接着材40が存在している。なお、図11および図12では、図面が煩雑となることを避けるために、穴部36a内の接着材40の図示を省略している。
In the second embodiment, a
穴部34Aのうち、ジャケット2aの外径とほぼ同じかやや大きい直径を有する部分には、光ファイバ2Aのうち、露出部分以外の部分が配置されている。このように、光ファイバ2Aにおける露出部分以外の部分の少なくとも一部がキャップ30Aの穴部34A内に配置されることにより、キャップ30Aの内部に、光ファイバ2Aにおける露出部分、キャップ30Aの穴部34Aの内側面、および、光ファイバ2Aのジャケット2aによって囲まれた空間36bが形成されている。この空間36bは、接着材40によって満たされている。
In the
上述の穴部36aおよび空間36bは、光ファイバ2Aとキャップ30Aとを結合する接着材40を蓄えることができる。プローブ10の組み立て時、例えば、光ファイバ2Aの先端部(典型的には露出部分)の側面に接着材40を塗布する。そして、接着材40が塗布された状態の光ファイバ2Aの先端部をキャップ30Aの穴部34Aに挿入する。この時、光ファイバ2Aの先端部の側面に塗布された接着材40のうち、余剰分は、穴部36aまたは空間36bに向けて押し出され、穴部36a内の空間の少なくとも一部と、空間36bの少なくとも一部とを満たす。
The
キャップ30Aの側面に、光ファイバ2Aの側面に達する穴部36aを設け、穴部36aの内部を接着材40で満たすことにより、より強力に光ファイバ2Aとキャップ30Aとを結合し得る。また、接着材40に気泡が混入していても、接着材40のうちの余剰分とともに気泡を穴部36aに逃がすことができ、より強力に光ファイバ2Aとキャップ30Aとを結合し得る。例えば、20N以上の引張強度を実現し得る。本明細書における「引張強度」は、プローブにおけるキャップを固定した状態で、軸に沿った方向に光ファイバを引くことによってキャップから光ファイバを分離するのに必要な力の大きさを意味する。なお、穴部36aの個数、配置、形状およびサイズは、任意に設定可能である。
By providing a
穴部36aと同様に空間36bの内部を接着材40で満たすことにより、光ファイバ2Aにおけるジャケット2aおよび光ファイバ本体2bの露出部分とを一体的にキャップ30Aに接合し得る。したがって、より強力に光ファイバ2Aとキャップ30Aとを結合し得る。また、接着材40に気泡が混入していても、接着材40のうちの余剰分とともに気泡を空間36bに逃がすことができる。
Like the
上述したように、穴部36aおよび空間36bを設けることにより、プローブ10Aの組み立てにおいて、接着材40のうちの余剰分は、穴部36aおよび空間36bに押し出される。したがって、光ファイバ2Aの端面と、穴部34Aの底との間に接着材40は残るものの、穴部36aおよび空間36bに押し出されることにより均一性な層が形成され、ビームプロファイルの歪みを抑制し得る。結果として、光量の損失および/または照射特性の劣化を抑制できる。
As described above, by providing the
本開示の実施形態に係るレーザ治療装置は、内視鏡を用いて行うPDTに有用である。本開示のレーザ治療装置は、例えば、食道癌、喉頭癌などの治療に用いることができる。 The laser treatment apparatus according to the embodiment of the present disclosure is useful for PDT performed using an endoscope. The laser treatment apparatus of the present disclosure can be used for treatment of esophageal cancer, laryngeal cancer, and the like, for example.
2 光ファイバ
2a ジャケット
20 レーザ光生成器
30 キャップ
32 凸レンズ部
34 穴部
36a 第2の穴部
100 レーザ治療装置
2
Claims (8)
光ファイバと、
前記光ファイバの一端に接続されたレーザ光生成器と、
ポリフェニルサルホンから形成されたキャップであって、前記光ファイバの他端を受け入れる穴部、および、前記穴部の延びる方向に沿って配置された凸レンズ部を有するキャップと、
前記キャップを前記光ファイバの他端に結合する接着材と
を備える、レーザ治療装置。 A laser treatment apparatus for an endoscope,
Optical fiber,
A laser light generator connected to one end of the optical fiber;
A cap formed of polyphenylsulfone having a hole for receiving the other end of the optical fiber, and a convex lens portion disposed along the extending direction of the hole;
A laser treatment apparatus comprising: an adhesive for coupling the cap to the other end of the optical fiber.
前記光ファイバの前記他端は、前記ジャケットによって覆われていない露出部分であり、
前記レーザ治療装置は、前記露出部分、前記キャップにおける前記穴部の内側面、および、前記ジャケットによって囲まれた空間を有し、
前記空間は、前記接着材によって満たされている、請求項1から6のいずれかに記載のレーザ治療装置。 The optical fiber has a jacket covering at least a part of the side surface of the optical fiber;
The other end of the optical fiber is an exposed portion not covered by the jacket;
The laser treatment apparatus has a space surrounded by the exposed portion, an inner surface of the hole in the cap, and the jacket,
The laser treatment apparatus according to claim 1, wherein the space is filled with the adhesive.
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