JPH02256288A - レーザー装置 - Google Patents
レーザー装置Info
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- JPH02256288A JPH02256288A JP1046039A JP4603989A JPH02256288A JP H02256288 A JPH02256288 A JP H02256288A JP 1046039 A JP1046039 A JP 1046039A JP 4603989 A JP4603989 A JP 4603989A JP H02256288 A JPH02256288 A JP H02256288A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/20—Liquids
- H01S3/213—Liquids including an organic dye
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Laser Surgery Devices (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
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、医療用のレーザー装置、詳しくは、例えば
単純性血管腫などの治療に用いられる色素レーザー装置
に関するものである。
単純性血管腫などの治療に用いられる色素レーザー装置
に関するものである。
［発明の背景］
今日レーザー光線は、種々の分野で利用されているが、
医療面でもその特性を利用して所定の効果を得る例が報
告されている。
医療面でもその特性を利用して所定の効果を得る例が報
告されている。
すなわち、形成外科３１巻１１号にはレーザーによる［
ポートワイン血管腫」の治療例が記載されている。
ポートワイン血管腫」の治療例が記載されている。
これによれば、ボートワイン血管腫とよばれる単純性血
管腫のレーザー光による治療においては、正常組織には
影響を殆ど与えず、血管だけを熱凝固により破壊するた
めに、原因色素と正常真皮組織の大部分を占めるコラー
ゲン組織の光吸収率差が最も大きい波長を選択し、さら
に、レーザー照射時の熱伝導による周囲正常組織の凝固
破壊をできるだけ防ぐ必要がある。
管腫のレーザー光による治療においては、正常組織には
影響を殆ど与えず、血管だけを熱凝固により破壊するた
めに、原因色素と正常真皮組織の大部分を占めるコラー
ゲン組織の光吸収率差が最も大きい波長を選択し、さら
に、レーザー照射時の熱伝導による周囲正常組織の凝固
破壊をできるだけ防ぐ必要がある。
すなわち、レーザー光の波長選択にあっては。
ヘモグロビンとコラーゲン組織の光吸収率の差を大きく
して、血管腫真皮内での血管の選択的破壊を強くする必
要がある一方、照射時間も、熱伝導による周囲正常組織
への影響を考え適正値（１〜５ミリ秒）に設定しなけれ
ばならない。
して、血管腫真皮内での血管の選択的破壊を強くする必
要がある一方、照射時間も、熱伝導による周囲正常組織
への影響を考え適正値（１〜５ミリ秒）に設定しなけれ
ばならない。
この点、 色素レーザーは、適当な色素を選ぶことによ
り、エネルギーの吸収に最適な波長（５７５□、この波
長で上記光吸収率の差は最も大となる）を選択でき、波
長の点では単純性血管腫の治療に適しているが、パルス
発振方式をとるこれまでの色素レーザーは、そのパルス
幅が１マイクロ秒と微小血管組織のｔｈｅｒｍａｌ ｒ
ｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｉｓ＋ｅ（標的器官である微小
血管の外壁まで全体に熱凝固を起こさせるまでの最短時
間）の約１０００分の１という短時間内に全エネルギー
が集中するため、急激な温度上昇による赤血球の瞬間的
な爆発か起こる。
り、エネルギーの吸収に最適な波長（５７５□、この波
長で上記光吸収率の差は最も大となる）を選択でき、波
長の点では単純性血管腫の治療に適しているが、パルス
発振方式をとるこれまでの色素レーザーは、そのパルス
幅が１マイクロ秒と微小血管組織のｔｈｅｒｍａｌ ｒ
ｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｉｓ＋ｅ（標的器官である微小
血管の外壁まで全体に熱凝固を起こさせるまでの最短時
間）の約１０００分の１という短時間内に全エネルギー
が集中するため、急激な温度上昇による赤血球の瞬間的
な爆発か起こる。
しかし、血管腫の治療には血管外膜にいたるまで十分な
凝固変性を起こさせる必要があるため、このような、衝
撃波による血管皮細胞の損傷たけでは短期間のうちに破
壊された血管群は再生治癒してしまい、直接治療に結び
つかない結果となる［発明の概要］ この発明は、上述の背景の下になされたもので、パルス
発振方式の色素レーザー装置を、電気パルスを出力する
エネルギー発生手段と、このエネルギー発生手段により
少なくとも１０マイクロ秒以上のパルス幅の励起光を発
生する励起光発生手段と、 導波路としての色素 セルおよび光学系からなるレーザ
ー共振器とで構成して レーザー媒体としての色素 溶液を有する前記色素セル
は、レーザー光の色素セル内における電界強度を適正に
保つためにレーザー光軸 に垂直な面の断面積を十分大
きく形成するとともに、外、周面に光散乱層を形成して
、１０ないし数１００マイクロ秒のパルス幅を有しかつ
数ジュール以上の出力を有するレーザー光を発生させる
ようにして血管腫の治療に最適なレーザー装置を提供し
ようとするものである。
凝固変性を起こさせる必要があるため、このような、衝
撃波による血管皮細胞の損傷たけでは短期間のうちに破
壊された血管群は再生治癒してしまい、直接治療に結び
つかない結果となる［発明の概要］ この発明は、上述の背景の下になされたもので、パルス
発振方式の色素レーザー装置を、電気パルスを出力する
エネルギー発生手段と、このエネルギー発生手段により
少なくとも１０マイクロ秒以上のパルス幅の励起光を発
生する励起光発生手段と、 導波路としての色素 セルおよび光学系からなるレーザ
ー共振器とで構成して レーザー媒体としての色素 溶液を有する前記色素セル
は、レーザー光の色素セル内における電界強度を適正に
保つためにレーザー光軸 に垂直な面の断面積を十分大
きく形成するとともに、外、周面に光散乱層を形成して
、１０ないし数１００マイクロ秒のパルス幅を有しかつ
数ジュール以上の出力を有するレーザー光を発生させる
ようにして血管腫の治療に最適なレーザー装置を提供し
ようとするものである。
この発明に係るレーザー１ｔｉ置にあっては１色素セル
においてレーザー光軸に垂直な面の断面積を十分大きく
しであるため、光子による電界の単位面積当りの大きさ
が適正になり、誘導放出の確率が小さくなりレーザー光
が時間をかけて出力されるため１０ないし数１０Ｏとい
う従来より長いパルス幅のレーザー光が得られる。
においてレーザー光軸に垂直な面の断面積を十分大きく
しであるため、光子による電界の単位面積当りの大きさ
が適正になり、誘導放出の確率が小さくなりレーザー光
が時間をかけて出力されるため１０ないし数１０Ｏとい
う従来より長いパルス幅のレーザー光が得られる。
さらに、色素セルの外周に励起光の散乱面を形成しであ
るため、色素溶液中において、熱の部分的な集中が最小
限に抑制され、レーザー媒体に対する熱の影響（屈折率
、比重等の変化。これにより光経路が変化し発振不能と
もなる）による色素セルに対する入力がかなり大きくな
っても、レーザー発振の継続か可能となり治療に必要な
出力Ｃ数ジュール以上）を有するレーザー光を得ること
ができる。
るため、色素溶液中において、熱の部分的な集中が最小
限に抑制され、レーザー媒体に対する熱の影響（屈折率
、比重等の変化。これにより光経路が変化し発振不能と
もなる）による色素セルに対する入力がかなり大きくな
っても、レーザー発振の継続か可能となり治療に必要な
出力Ｃ数ジュール以上）を有するレーザー光を得ること
ができる。
［発明の実施例］
図面に基すいて、この発明の詳細な説明する。
第１図ないし第２図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。
ある。
図において、■は、電気パルスを発生し、励起光発生手
段としてのランプ２に、パルス幅か少なくとも１０マイ
クロ秒以上となるような励起光を発生させるエネルギー
源、３は、その中空部に温度制御された色素溶液５を有
する導波路としての石英ガラス管色素セルで、レーザー
光軸に垂直な面の断面積を十分大きく、すなわち、ＮＡ
値が０゜０２以上となるようになっており、外周面には
光散乱層６が形成されている。
段としてのランプ２に、パルス幅か少なくとも１０マイ
クロ秒以上となるような励起光を発生させるエネルギー
源、３は、その中空部に温度制御された色素溶液５を有
する導波路としての石英ガラス管色素セルで、レーザー
光軸に垂直な面の断面積を十分大きく、すなわち、ＮＡ
値が０゜０２以上となるようになっており、外周面には
光散乱層６が形成されている。
１３．１４は、石英ガラス管色素セル３の両端に設けら
れた光学窓、２１．２２は、前記光学窓１３．１４に対
向して設けられた凸レンズ、１１は、凸レンズ２１をは
さんで前記光学窓１３に対向して設けられた部分透過鏡
、１２ば、凸レンズ２２をはさんで前記光学：＠１４に
対向して設けられた反射鏡である。
れた光学窓、２１．２２は、前記光学窓１３．１４に対
向して設けられた凸レンズ、１１は、凸レンズ２１をは
さんで前記光学窓１３に対向して設けられた部分透過鏡
、１２ば、凸レンズ２２をはさんで前記光学：＠１４に
対向して設けられた反射鏡である。
部分透過鏡１１、反射鏡１２．凸レンズ２１．２２によ
り光学系か構成され、この光学系は石英ガラス管色素セ
ル３の前記特性にマツチングするよう構成されている。
り光学系か構成され、この光学系は石英ガラス管色素セ
ル３の前記特性にマツチングするよう構成されている。
また、４は、ランプ２からの励起光を石英ガラス管色素
セル３に集中させるためのりフレフタ−である。
セル３に集中させるためのりフレフタ−である。
次にこの実施例の作用を説明する。な゛お、この実施例
では１次のようなパラメーターで実験がなされた。
では１次のようなパラメーターで実験がなされた。
色素 ： ローダミン６Ｇ
溶媒 ： エタノール
濃度 −２，５ＸＩＱ−’ＩＩ／１
添加ｍ （Ｅｔ項消光剤） ： ＣＯＴ （２Ｘ１０−
’Ｍ／ｌ ）入力 ： ２５００Ｊ、 パルス幅： １ｍｓ スイッチオンによるランプ２の励起光ににより励起され
て色素溶液５中の色素か発光し、導波路としての石英ガ
ラス管色素セル３の中を光が全反射を繰かえす。
’Ｍ／ｌ ）入力 ： ２５００Ｊ、 パルス幅： １ｍｓ スイッチオンによるランプ２の励起光ににより励起され
て色素溶液５中の色素か発光し、導波路としての石英ガ
ラス管色素セル３の中を光が全反射を繰かえす。
ここで１石英ガラス管色素セル３は、ＮＡ値が０．０２
以上となるようレーザー光軸に垂直な面の断面積を十分
大きくしであるため、レーザー光がレーザー媒体（色素
溶液５）中を進むとき、光・子（レーザー光）による電
界のエネルギーの単位面積当りの大きさが適正になる。
以上となるようレーザー光軸に垂直な面の断面積を十分
大きくしであるため、レーザー光がレーザー媒体（色素
溶液５）中を進むとき、光・子（レーザー光）による電
界のエネルギーの単位面積当りの大きさが適正になる。
すなわち１分子、原子等が光子と衝突するときに生じる
誘導放出の確率が、上述のように単位面積当りの電界強
度を弱くすることにより、小さくなるので光か一挙に出
ることかなく、時間をかけて平均に出てくるため幅の長
いパルスを得ることができる。
誘導放出の確率が、上述のように単位面積当りの電界強
度を弱くすることにより、小さくなるので光か一挙に出
ることかなく、時間をかけて平均に出てくるため幅の長
いパルスを得ることができる。
ところで、石英ガラス管色素セル３の中を全反射した光
は、光学窓１３．１４を通して石英ガラス管色素セル３
のＮＡ値（０，０２以上）から決まる広がり角で放射さ
れる。この光は、凸レンズ２１．２２で波面が変換され
、部分透過鏡１１、反射鏡１２で反射され同じ経路をと
うり石英ガラス管色素セル３に戻る。
は、光学窓１３．１４を通して石英ガラス管色素セル３
のＮＡ値（０，０２以上）から決まる広がり角で放射さ
れる。この光は、凸レンズ２１．２２で波面が変換され
、部分透過鏡１１、反射鏡１２で反射され同じ経路をと
うり石英ガラス管色素セル３に戻る。
励起光によるエネルギー密度が、しきい値以上になると
誘導放出か起こり１石英ガラス管色素セル３両端に配設
された光学系により石英ガラス管色素セル３内を往復す
る光が増幅されレーザー発振か起こる。なお、三重項消
光剤［ＣＯＴ （Ｃ。
誘導放出か起こり１石英ガラス管色素セル３両端に配設
された光学系により石英ガラス管色素セル３内を往復す
る光が増幅されレーザー発振か起こる。なお、三重項消
光剤［ＣＯＴ （Ｃ。
Ｈｌ）］の色素溶液５への投入により色素が三重項状態
になりに＜＜、シきい値を下げレーザー発振の時間を長
くする。レーザー光は１部分透過鏡１１から出力される
。
になりに＜＜、シきい値を下げレーザー発振の時間を長
くする。レーザー光は１部分透過鏡１１から出力される
。
ところで、一般に励起光のエネルギーがレーザー光に変
換される効率は低く、大部分は熱に変換されてレーザー
媒体（色素溶液５）に蓄積され、レーザー媒体の光屈折
率、比重を変化させて光経路が変更され、レーザー発振
が停止される。
換される効率は低く、大部分は熱に変換されてレーザー
媒体（色素溶液５）に蓄積され、レーザー媒体の光屈折
率、比重を変化させて光経路が変更され、レーザー発振
が停止される。
従来の色素 セルでは、熱の部分的集中が発生すると全
体としての入力が小さくても部分的には多量の熱量とな
るのでレーザー発振に対する影響が大きくなる。
体としての入力が小さくても部分的には多量の熱量とな
るのでレーザー発振に対する影響が大きくなる。
すなわち、第３図は、従来の石英ガラス管色素セルの横
断面と色素 セル内の励起光の光強度分布を示す図で１
色素セルの半径ｒを横軸にし、光強度■を縦軸に示しで
ある。この図において、リフレクタ−の集光により励起
光が中央部に集中している事実か判明する。
断面と色素 セル内の励起光の光強度分布を示す図で１
色素セルの半径ｒを横軸にし、光強度■を縦軸に示しで
ある。この図において、リフレクタ−の集光により励起
光が中央部に集中している事実か判明する。
これに対して、第３図は外周面に散乱層を形成した本願
発明に係る色素セルの横断面を示す図で散乱層６により
光が分散し、光による熱お発生が平準化され、必要とす
る数ジュールの出力も容易に得られることが解る。
発明に係る色素セルの横断面を示す図で散乱層６により
光が分散し、光による熱お発生が平準化され、必要とす
る数ジュールの出力も容易に得られることが解る。
な１本実施例では、前記パラメーターて実験を行なった
結果、次のような数値を得た。
結果、次のような数値を得た。
レーザー出力、：１０Ｊ以上
パルス幅：２００終Ｓ以上
［発明の効果］
この発明は、以上述べた構成１作用により、例えば単純
性血管腫などの治療に必要な出力、パルス幅を有するレ
ーザー光を容易に得ることができる。
性血管腫などの治療に必要な出力、パルス幅を有するレ
ーザー光を容易に得ることができる。
第１図は、この発明に係るレーザー装置の概略構成図、
第２図は、この発明に係る従来の色素セル内での光強度
分布を示す図、第３１２は、従来の色素セルにおける光
強度分布を示す図である。 ６・・・ 光散乱層 １１・・・部分透過鏡 １２・・・反射鏡 ２１・・・凸レンズ ２２・・・凸レンズ
第２図は、この発明に係る従来の色素セル内での光強度
分布を示す図、第３１２は、従来の色素セルにおける光
強度分布を示す図である。 ６・・・ 光散乱層 １１・・・部分透過鏡 １２・・・反射鏡 ２１・・・凸レンズ ２２・・・凸レンズ
Claims (3)
- （１）電気パルスを出力するエネルギー発生手段と、 このエネルギー発生手段により少なくとも１０マイクロ
秒以上のパルス幅の励起光光を発生する励起光発生手段
と、 導波路としての色素セルおよび光学系からなるレーザー
共振器とからなり レーザー媒体としての色素溶液を有する前記色素セルは
、レーザー光の色素セル内における電解強度を適正に保
つためにレーザー光軸に 垂直な面の断面積を十分大きく形成するとともに、外周
面に光散乱層を形成して、１０ないし数１００マイクロ
秒のパルス幅を有しかつ数ジュール以上の出力を有する
レーザー光を発生するようにしたことを特徴とするレー
ザー装置。 - （２）導波路としての前記色素セルは、誘導放出の確率
を小さくするためＮＡ値を０．０２以上にするとともに
、これに適合する光学系を具えたことを特徴とする請求
項１記載にレーザー装置。 - （３）前記色素セル内の色素溶液には三重項消光剤を加
えたことを特徴とする請求項１または２記載のレーザー
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046039A JPH02256288A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046039A JPH02256288A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | レーザー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256288A true JPH02256288A (ja) | 1990-10-17 |
Family
ID=12735892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046039A Pending JPH02256288A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02256288A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0470758U (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-23 | ||
| JP2010503459A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-02-04 | セラムオプテック インダストリーズ インコーポレーテッド | 静脈治療装置および方法 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1046039A patent/JPH02256288A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0470758U (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-23 | ||
| JP2010503459A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-02-04 | セラムオプテック インダストリーズ インコーポレーテッド | 静脈治療装置および方法 |
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