JPH02246988A - レーザ光照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば体腔内の生体組織にレーザ光を照
射することによって病変部の治療を行うレーザ治療装置
などに用いられるレーザ光照射装置に関する。

Ｃ従来の技術］ 近年、レーザ光を照射して病変部を治療するレーザ治療
が盛んに行われるようになってきた。

このレーザ治療では、たとえば特開昭６０−５１７２号
公報または特開昭６３−２４２２８０号公報に開示され
るように、レーザ光照射部（病ｌＩＫ、部）の温度を一
定値に保つよう、レーザ光照射装置を制御するようにな
っており、その−例として病変部を４２〜４３℃に加温
して治療を行うハイパーサーミアがある。

このようなレーザ治療を体腔内などについて行う場合、
たとえば特願昭６２−３０６８９６号公報や特願昭６２
−３０６９０１号公報に開示されるように、体腔内や血
管内などに直接または内祝鏡のチャンネルに通して挿入
されるレーザプローブの先端近傍に測温部を持つように
、温度検出手段（＃Ｉｍプローブ）としての熱電対やそ
の他の温度センサを設けるようにしている。そして、そ
の温度センサによる測定温度を所定値（目標温度）とす
るように、レーザ光照射装置が制御される。

また、測定温度が異常に＾くなってしまった場合には、
たとえば特願昭６３−２５２９５３号公報に開示される
ように、危険温度オーバとしてレーザ光照射装置の出力
をオフすることにより、安全に治療が行えるようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の装置では、測温部がレーザ光の照
射部付近から外れたり、または故障などして、温度セン
サが一見まともな温度を測定してしまうような異常を起
こした場合、レーザ光が病変部に照射され続けることに
なるため、最後には穿孔してしまうなどの危険性があっ
た。

そこで、この発明は、温度検出手段が一見まともな温度
を測定してしまうような異常を起こした場合であっても
、温度検知手段の異常を確実に検知することができ、危
険の発生を未然に防止することが可能な安全性の高いレ
ーザ光照射装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明のレーザ光照射装
置にあっては、加温用のレーザ光を発振するレーザ発振
部と、このレーザ発振部からのレーザ光が照射される照
射部位の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出
手段の検出出力に応じて前記レーザ発振部の出力を制御
する制御手段とからなるレーザ光照射装置において、前
記レーザ発振部の出力を検出する出力センサと、前記レ
ーザ発振部の出力による最大連続供給エネルギー量を設
定する設定手段と、前記出力センサの検出出力よりレー
ザ光の供給エネルギー量を求め、この供給エネルギー量
が前記設定手段による最大連続供給エネルギー量に達し
たか否かにより前記温度検出手段の異常を検知する異常
検知手段とから構成されている。

［作用］ この発明は、上記した手段により、すでに照射部位の温
度を目標温度付近で維持するに充分なエネルギー量に相
当するレーザ光が連続して照射されているにもかかわら
ず、温度検出手段の検出出力が目標温度に達しない場合
、これを温度検出手段の異常として検知するようにした
ものである。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第６図は、この発明にがかるレーザ治療装置を示すもの
である。このレーザ治療装置は、レーザ光照射装置１０
と、このレーザ光照射装置１０からのレーザ光を病変部
（照射部位）へ導くレーザプローブ２０と、このレーザ
プローブ２０の先端を内部を通してたとえば体腔内の病
変部に位置させる内視鏡３０とから構成されている。

内祝ｙＬ３０は、湾曲自在の筒状金属ブレードの外周に
ビニルなどの絶縁被覆が施された挿入部３２を介して、
鉗子チャンネル口３１より挿入されるレーザプローブ２
０のその先端を先端構成部３３より突出させて体腔内の
病変部に接触させるように構成された周知のものである
。

レーザプローブ２０は、たとえば弓撓性を有する外装チ
ューブ内に保護チューブが設けられ゛、その保護チュー
ブ内に導光ファイバを挿通してなり、その先端には先の
尖った円錐形状の接触チップなどが設けられるようにな
っている。

レーザ光照射装置１０には、レーザ光のオン／オフを操
作するフットスイッチ１２が接続されるとともに、操作
部には各種の治療モードを選択するスイッチ部１１、図
示せぬＡ１１　Ｍプローブが接続される端子、前記レー
ザプローブ２０が接続される端子、後述する目標温度設
定スイッチおよび最大連続供給エネルギー量設定スイッ
チなどがそれぞれ設けられている。

第７図は、前記スイッチ部１１の構成を示すものである
。すなわち、このレーザ治療装置では、たとえば４種の
治療が行えるようになっており、それぞれの治療モード
がスイッチｌｌａ、ｌｌｂ１１ｃ、ｌｉｄの操作によっ
て選択できるようになっている。上記治療モードとして
は、たとえば病変部を切開する際に用いられる切開モー
ド、止血などの処置を行う際に用いられる凝固モード、
光感受性物質を用いて腫瘍などの細胞を破壊するＰＤＴ
治療治療用いられるＰＤＴモード、およびハイパーサー
ミアを行う際に用いられる／％イノクーモードである。

ここで、上記構成のレーザ治療装置の動作について説明
する。術者により、治療に応じたモードがスイッチ部１
１の各スイッチｌｌａ〜１１ｄの操作によって選択され
、また患者の病変部にレーザプローブ２０の先端が接触
される。この状態において、フットスイッチ１２が操作
されると、このフットスイッチ１２の操作に応じて上記
レーザ光照射装置１０から治療にあった出力がなされる
。

そして、この出力によるレーザ光が上記プローブ２０の
接触チップから病変部に照射されることにより、症状に
適した各種の治療や処置が行われることになる。

第１図は、この発明のレーザ光照射装置１０の基本構成
を概略的に示すものである。このレーザ光照射装置１０
は、加温用のレーザ光を発振するレーザ発振部１と、こ
のレーザ発振部１の出力を温度センサ（温度検出手段）
４による病変部（照射部位）のａｌｌ定温度などに応じ
て制御する制御手段２と、前記レーザ発振部１からの出
力を検出する出力センサ３と、病変部の温度を目標温度
付近に維持するに充分なエネルギー量であるレーザ光の
最大連続供給エネルギー量を設定する設定手段６と、前
記出力センサ３の検出出力と前記設定手段６による設定
値とから前記温度センサ４の異常を検知する異常検知手
段５とをＨして構成されている。

すなわち、温度センサ４によるレーザ光照射部位（病変
部）における−一１定温度情報は制御手段２に供給され
、この制御手段２によって目標温度と上記測定温度との
差および治療モードなどに応じてレーザ発振部１からの
出力が制御されるようになっている。このレーザ発振部
１の出力は、前記レーザプローブ２０を介して病変部に
照射されるとともに、出力センサ３によって検出され、
この出力センサ３による検出出力は異常検知手段５に供
給される。

この異常検知手段５では、上記温度センサ４からのＡｌ
ｌ定温度が目標温度を下回ったとき、上記出力センサ３
の検出出力よりジュール数が求められるとともに、この
ジュール数と上記設定手段６により設定される最大連続
供給エネルギー量との比較が行われる。そして、上記ジ
ュール数が最大連続供給エネルギー量に達している場合
、上記温度センサ４の位置ずれや故障などにより、病変
部の温度が異常に高くなっているにもかかわらず（この
時点では、最大連続供給エネルギー量の設定値を危険回
避可能な値とすることにより生体などを損傷する危険性
はない）、−見まともな温度を７１１１定してしまうよ
うな異常を起こしているものとして、異常検知手段５よ
り前記制御手段２に異常検知信号が出力される。なお、
上記温度センサ４からの測定温度が目標温度を越えてい
る場合のジュール数は、０ジユールとなるように制御手
段２によって制御されている。

このようにして、異常検知手段５より異常検知信号が供
給されると、制御手段２によってレーザ発振部１の出力
が停止せしめられ、また上記温度センサ４の異常が術者
に報知せしめられるようにすることにより、安全に治療
を行うことができるようになるため、不要な損傷を与え
るなどの危険から患占を守ることができるものである。

第２図は、この発明の第１の実施例を示すものである。

第２図において、２ｂはレーザ制御部であり、このレー
ザ制御部２ｂにはレーザ発振部１を駆動するレーザ駆動
部２ａが接続されており、このレーザ駆動部２ａと上記
レーザ制御部２ｂとで前記制御手段２が構成されている
。

また、上記レーザ制御部２ｂには、前記したスイッチ部
１１やフットスイッチ１２からの操作信号が供給される
ようになっているとともに、前記レーザプローブ２０を
導かれるレーザ光によって加温される病変部の温度をＡ
ｌ１定する温度センサ４、上記レーザ発振部１の出力を
検出する出力センサ３からの検出出力（レーザ出力値信
号）を用いて上記温度センサ４の異常を検知する異常検
知手段５、上記病変部を治療モードに応じた温度に保つ
ための拭準となる目標温度を設定する目標温度設定スイ
ッチ７０、および上記異常検知手段５による温度センサ
４の異常検知（センサ異常）を術者に警告する異常警告
器８０が接続されている。

上記異常検知手段５は積分回路５２と比較回路５ｂとか
ら構成され、この比較回路５ｂには前記最大連続供給エ
ネルギー量設定スイッチ６０からの設定値が供給される
ようになっているとともに、その出力（異常検知信号）
は前記レーザ制御部２ｂおよびレーザ駆動部２ａにそれ
ぞれ供給されるようになっている。最大連続供給エネル
ギー量設定スイッチ６０は、病変部の温度を上記目標温
度付近で維持するに充分なエネルギー量を治療モードご
とに設定するものであり、この設定値以下においては決
して生体などに損傷を与えることがないようになってい
る。

次に、第３図を参照して上記構成の動作について説明す
る。

たとえば今、レーザ制御部２ｂの制御によってレーザ駆
動部２ａが動作されると、このレーザ駆動部２ａによっ
てレーザ発振部１が駆動され、このレーザ発振部１より
レーザ駆動部２ａからの電流に応じたレーザ光が出射さ
れる。レーザ発振部１からのレーザ光は、出力センサ３
によってその出力値が検出されるとともに、前記レーザ
プローブ２０を介して患者の病変部に照射される。病変
部にはあらかじめ温度センサ４がセットされており、こ
の温度センサ４によって上記レーザ光の照射により加温
される病変部の温度が１１−１定されるようになってい
る。

上記温度センサ４による測定温度情報はレーザ制御部２
ｂに洪給され、このレーザ制御部２ｂにおいて、［ｌＩ
ｌ温度設定スイッチ７０により設定される目標温度（温
度設定値）と上記測定温度とが比較される（同図（ａ）
参照）。そして、この比−較結果に応じてレーザ駆動部
２ａを制御することにより、前記レーザ発振部１からの
レーザ出力が制御される（同図（ｂ）参照）。この制御
としては、たとえば測定温度が目標温度より高いか低い
かでレーザ出力をオン／オフするオン／オフ制御法の他
、レーザ出力値まで制御するＰＩＤ制御法などがあるが
、特に限定されるものではない。

一方、上記出力センサ３の検出出力（レーザ出力値信号
）は、異常検知手段５を構成する積分回路５ａに洪給さ
れ、ここで積分されてレーザ光の総出力量（積分値）■
が求められる。この総出力ｆｉｌは、温度センサ４によ
る測定温度が目標温度設定スイッチ７０からの目標温度
に達している場合、レーザ制御部２ｂからの信号によっ
てクリアされるようになっている。

上記積分回路５ａで求められた総出力ｆｉｌは比較回路
５ｂに送られ、この比較回路５ｂにおいて、最大連続供
給エネルギー量設定スイッチ６０からの設定値と比較さ
れる。そして、上記比較の結果、総出力量Ｉが最大連続
供給エネルギー量設定値に達している場合、レーザ制御
部２ｂに対して異常検知信号が出力される（同図（ｃ）
参照）。

異常検知信号が供給されると、レーザ制御部２ｂからは
、レーザ駆動部２ａに対して停止命令が、また異常警告
器８０に対して動作命令がそれぞれ出力される。すなわ
ち、本来、病変部の温度を目標温度付近で維持するに充
分なエネルギー量に相当するレーザ光が連続して照射さ
れているにもかかわらず、１ｌ１１定温度が］」標と度
に達しない場合、温度センサ４が病変部からずれていた
り、途中の短絡（故障）などによって温度センサ４に異
常が生じたものと判断し、レーザ駆動部２ａに対して停
止命令が、また異常警告器８０に対して動作命令がそれ
ぞれレーザ制御部２ｂより出力される。こうして、温度
センサ４に異常が起きた場合には、レーザ発振部１から
のレーザ光の出力を停止せしめるとともに、それを異常
警告器８０によって術者に知らしめることにより、患者
の安全を保証することができる。

なお、上記実施例では、温度センサ４の異常検知時に、
比較回路５ｂよりレーザ駆動部２ａに対しても異常検知
信号が供給されるようにしているため、レーザ駆動部２
ａの動作をレーザ制御部２ｂを介することなく直に停止
できるようになり、保護の信頼性向上が図られている。

第４図は、この発明の第２の実施例を示すものである。

この第２の実施例では、異常検知手段５がＡ／Ｄ変換回
路５ｃとマイコン回路５ｄとから構成されている。すな
わち、出力センサ３の検出出力（レーザ出力値信号）は
Ａ／Ｄ変換回路５Ｃに供給され、ここでデジタル化され
る。このデジタルの出力値データは、内蔵するタイマ回
路（図示していない）からの出力にしたがって動作する
マイコン回路５ｄに取込まれ、この出力値データからジ
ュール数（−Σ出力値データＸタイマ間隔）としての総
出力ｍｌが求められる。そして、この総出力ｍｌは、最
大連続供給エネルギー量設定スイッチ６０からの設定値
と比較される。この比較の結果、総出力量ｌが最大連続
供給エネルギー量設定値に達している場合、第１の実！
Ｎと同様にして、レーザ制御部２ｂおよびレーザ駆動部
２ａに対して異常検知信号が出力される。

なお、上記マイコン回路５ｄにおける、最大連続供給エ
ネルギー量設定スイッチ６ｏがらの設定値を取込むタイ
ミングは、レーザ制御部２ｂよりジュール数をクリアす
る信号が供給されているとき、つまり測定温度がＬ１標
温度を越えている時に行われるようになっている。

このような構成によれば、温度センサ４が病変部からず
れていたり、途中の短絡（故障）などによって温度セン
サ４に異常が生じた際の保護が、レーザ制御部２ｂに負
荷をかけることなく、また従来装置のハード的な変更な
どを必要とすることなしに行える。また、出力センサ３
がらの出力がリニアでない時や、出力値に対する重み付
けなどの処理が容易に行い得る。

第５図は、この発明の第３の実施例を示すものである。

この第３の実施例の場合、温度制御を出カ一定とし、レ
ーザ光のオン／オフのみによって行う装置に適している
。すなわち、最大連続供給エネルギー量設定スイッチ６
ｏにより設定される設定値は、レーザ光の最大連続オン
時間を計算す名ための演算回路５ｅに供給される。また
、この演算回路５ｅには、レーザ制御部２２からの出力
設定値が供給されるようになっている。この２つの値が
演算回路５ｅに供給されると、上記最大連続供給エネル
ギー量設定値と出力設定値とから最大連続オン時間（最
大連続供給エネルギー量設定値士出力設定値）が計算さ
れ、タイマ回路５ｆに出力される。

このタイマ回路５ｆにはリトリガブルなワンショット集
積回路などが備えられており、温度センサ４によるｉｌ
？１定温度が目標温度設定スイッチ７０からの目標温度
に達している間は、レーザ制御部２ｂからの信号でリト
リガ（再セット）され続ける。しかし、もし、リトリガ
後の最大連続オン時間中に次のリトリガが供給されない
場合、レーザ制御Ｈ２ｂに対して割込みをかけることに
よって温度センサ４の異常を知らせるようになっている
。

このような構成によれば、随時変化する可能性のあるレ
ーザ出力値信号を積分することなく、単なるタイマ回路
５ｆによって、温度センサ４が病変部からずれていたり
、途中の短絡（故障）などによって温度センサ４に異常
が生じた際の保護を行うことが可能となるため、回路の
簡素化が図れるとともに、信頼性も向上できる。

なお、この第３の実施例では、レーザ制御部２ｂからの
出力設定値を出力センサ３の検出出力として代用するよ
うにしている。また、最大連続供給エネルギー量設定ス
イッチ６ｏによって最大連続供給エネルギー量を設定す
るようにしたが、最大連続オン時間を直にスイッチなど
を用いてタイマ回路５ｆに入力できるようにすれば、最
大連続オン時間を計算する演算回路５ｅを省略できる。

上記したように、レーザ光の総出力量と、病変部の温度
を目標温度付近で維持するに充分な最大連続供給エネル
ギー量とを比較し、上記総出力量が最大連続供給エネル
ギー量に達したが否かにより、温度センサの異常を検知
するようにしている。

すなわち、本来、病変部の温度を目標温度付近で維持す
るに充分なエネルギー量に相当するレーザ光が連続して
照射されているにもかかわらず、測定温度が目標温度に
達しない場合に、温度センサが病変部からずれていたり
、故障などの異常が生じていることを判断するようにし
たものである。

したがって、−見、正常に動作しているように見える温
度センサの異常を確実に検知できるようになるため、患
者が危険にさらされるような事態を未然に回避し得、装
置を信頼して使用することが可能となる。

なお、上記第１〜第３の実施例においては、最大連続供
給エネルギー量を設定スイッチより入力するようにした
が、これに限らず、たとえば目標温度設定スイッチの設
定による目標温度から、最大連続供給エネルギー量また
は最大連続オン時間をレーザ制御部における＝１算によ
って求め、これを上記設定スイッチの設定に変えて入力
するようにしても良い。この場合、最大連続供給エネル
ギー量設定スイッチや演算回路を省略することが可能と
なる。また、メモリを設け、そのマツプに目標温度と設
定値とを対応させて記憶させておき、これらを上記最大
連続供給エネルギー量設定スイッチの操作に変えて入力
するようにしても良い。

また、目標温度設定スイッチに代えて、スイッチ部の各
スイッチの操作に応じて、選択された治療モードにあっ
たレーザ出力、目標温度、レーザ出力を可変するスイッ
チのオン／オフ時間および周波数などが自動的にセット
されるよう、レーザ制御部を構成することもできる。こ
の場合、術者に煩わしいスイッチ操作をさせることなく
、治療のみに専念させることができるので、使い易い装
置とすることができる。

また、単機能型（単一治療モード専用）の装置の場合、
最大連続供給エネルギー量や最大連続オン時間などをい
ちいち設定するための機構は必要なく、固定の値として
も良い。

また、レーザ出力を検出する出力センサは、レーザ発振
部内の発振器の出射口側に限らず、反出射口側に現れる
レーザ光を検出するようにしても良い。さらに、出力セ
ンサとしては、レーザ光を直に検出するものに限らず、
たとえばレーザ駆動部からの電流値を検出するものであ
っても良い。

また、レーザプローブは、ビデオスコープやファイバス
コープなどの内視鏡のチャンネルに挿入して使用される
ものの他、外科用ハンドピース・タイプのもの、血管挿
入用のものなど、どのようなものでも良（、治療時に病
変部の温度をｉｌｌ定する各種の治療法に用いられるも
のに適用できる。

さらに、レーザ治療装置に限らず、たとえばレーザ加圧
装置などにも適用可能である。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変型実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上、詳述したようにこの発明によれば、温度検出手段
が一見まともな温度を測定してしまうような異常を起こ
した場合であっても、温度検知手段の異常を確実に検知
することができ、危険の発生を未然に防止することが可
能な安全性の高いレーザ光照射装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はこの
発明のレーザ光照射装置の基本構成を概略的に示すブロ
ック図、第２図はこの発明の第１の実施例を示すレーザ
光照射装置のブロック図、第３図は動作を説明するため
に示すタイミングチャート、第４図はこの発明の第２の
実施例を示すレーザ光照射装置のブロック図、第５図は
この発明の第３の実施例を示すレーザ光照射装置のブロ
ック図、第６図はこの発明にかかるレーザ治療装置の構
成を概略的に示す斜視図、第７図はレーザ治療装置のス
イッチ部を示す図である。 １・・・レーザ発振部、２・・・制御手段、２ａ・・・
レーザ駆動部、２ｂ・・・レーザ制御部、３・・・出力
センサ、４・・・温度センサ（温度検出手段）、５・・
・異常検知手段、６・・・設定手段、６０・・・最大連
続供給エネルギー量設定スイッチ、７０・・・目標温度
設定スイッチ。 出願人代理人　弁理士　　坪井　淳 第６図 第 図 １、事件の表示 特願平１−６８５５９号 ２、発明の名称 レーザ光照射装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０３７）　　オリンパス光学工業株式会社４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ７、補正の内容 （１）　明細書の第２頁第１８行目乃至第１９行目に「
特願昭６２−３０６８９６号公報や特願昭６２−３０６
９０１号公報」とあるを、「特願昭６２−３０６８９６
号や特願昭６２−３０６９０１号」と補正する。 （２）　同第３頁第８行目に「特願昭６３−２５２９５
３号公報」とあるを、「特願昭６３−２５２９５３号」
と補正する。 （３）　同第１１頁第９行目に「積分回路５２」とある
を、「積分回路５ａＪと補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加温用のレーザ光を発振するレーザ発振部と、このレー
   ザ発振部からのレーザ光が照射される照射部位の温度を
   検出する温度検出手段と、この温度検出手段の検出出力
   に応じて前記レーザ発振部の出力を制御する制御手段と
   からなるレーザ光照射装置において、 前記レーザ発振部の出力を検出する出力センサと、 前記レーザ発振部の出力による最大連続供給エネルギー
   量を設定する設定手段と、 前記出力センサの検出出力よりレーザ光の供給エネルギ
   ー量を求め、この供給エネルギー量が前記設定手段によ
   る最大連続供給エネルギー量に達したか否かにより前記
   温度検出手段の異常を検知する異常検知手段と を具備したことを特徴とするレーザ光照射装置。