JPH02271853A

JPH02271853A - 光エネルギー用可撓性ガイド

Info

Publication number: JPH02271853A
Application number: JP1313568A
Authority: JP
Inventors: Michael J Colles; マイケル　ジョン　コレス; Anthony O'hara; アンソニー　オーハラ; John Macleod; ジョン　マクロード
Original assignee: Heriot Watt University
Current assignee: Heriot Watt University
Priority date: 1988-12-03
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1990-11-06
Also published as: US5031980A; CA2004433A1; GB8828278D0; EP0372885A3; EP0372885A2

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〕本発明は、赤外並びに可視両帯域における光エネルギー
用の可撓性ガイドに関する。

〔従来の技術〕

本発明は、我々が発行した欧州特許出願Ｎα０、３２９
．３５３（前出願）に述べた発明の改良または変形した
ものであり、前発明は、外科手術の切断に使用される場
所に、炭酸ガスレーザからの１０．６μｍ（ミクロン）
の波長の赤外輻射に結合するに適切な可撓性ガイドにつ
いて述べである。前出願で述べた装置は、赤外輻射の能
率的な伝達器であるが、可視光線に対しては、そのよう
な良好な伝達器ではないことが分った。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の１つの目的は、可視光をガイドの遠隔端に、能
率的に伝達し得るもので、前出願の改良または変形を提
供することである。

また、ガイドの遠隔端と作用される面との間の距離を正
確に判断できる手段を提供することも、本発明の目的で
ある。

〔課題を解決するための手段〕

従って、本発明は、遠隔地へ夫々の光源から夫々第１と
第２の波長で光を伝達するための第１と第２の光ガイド
（以下光管と言う）よりなる導波管を備え、そして、そ
こで第１波長は本質的に不可視である。遠隔地における
光管の端部は、第２の光管から放射された光ビームが遠
隔地から離れた面に、第１の光管から放射された光ビー
ムが衝突する位置を定めるように配置されている。

代表的には、第２の波長は可視光であり、そのため第１
管からの光ビームの衝突位置は、オペレータ（ｏｐｅｒ
ａｔｏｒ　）には可視である。然しなから、別の例では
、第２波長は不可視光であって、表面で反作用すると、
表面は、可視を放射し、その結果、第１の光管により放
射される光の衝突の位置は、オペレータに可視となる。

代表的なこの別の例では、第２の波長は、紫外光であり
、そして表面は表面から可視光を放射するため、蛍光を
発する。

好ましくは、第１の光管は、前出願に従かい赤外エネル
ギーの伝達に対し、可撓性のガイドであり、そして第２
の光管は、可視光の伝達のため、第１の光ガイドの外面
に曲りくねった進路状に、配置された光ファイバよりな
っている。第１と第２の光管は、例えば熱収縮プラスチ
ックの外装で包囲されている。

〔作　用〕

代表的には、第２の光管からの可視光は、第１の光管か
ら放射される赤外エネルギーに対して、ある角度で第２
の光管から放射される。そして好ましくは、赤外エネル
ギーは、軸状のビームの導波管の端部から投射される。

そして、可視光がそれにある角度で投射される。可視光
は、光ファイバの端部の角の屈折面を備え、または、そ
の可撓性ガイドのテーパーのついた端部分に光ファイバ
ーの端を固着することによって、投射される。

また好ましくは、光の発散環（ｄｉｕｅｒｇｉｎｇ　ｒ
ｉｎｇ）のように可視光を投射させるだの手段かに設け
られている。その手段は、その源から、ある角度で光フ
ァイバーの中に、可視光を導くための手段、もしくはそ
の可撓性の赤外ガイドの出口附近に位置した光を伝達す
る材料の環帯をも含んでいる。

赤外エネルギーは、好ましくは、１０．６μｍの波長の
もので、そして、適切に、炭酸ガスレーザによって、発
生される。可視光は、好ましくは、へりニーム−ネオン
レーザから導かれる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を引用して、例のみにより述べよ
う。

表示したものである。

第１図を参照すると、赤外輻射のための可撓導波管１０
は、細隙（ａｘｉａｌｇａｐ）　１４により隔てられ、
また可撓性のプラスティック套管の内に保持されている
一連のアルミナ管１２よりなる。前出願で十分に記述し
たように、好ましい形の導波管は、炭酸ガスレーザにて
生ずる波長１０．６μｍのエネルギーを伝達するのに用
いられ、その管１２は約ｌ　ｍｍ長さ約５［［ｌｆｌ＋
の口徨を持っている。

本発明の導波管では、光エネルギーを伝達する第２の進
路が設けられている。本実施例では、可視光を伝達する
適切な光ファイバ１８が套管（ｓｌｅｅｖｅ）１６の回
りに螺旋状の通路として配置されている。

ファイバ１８は、好ましくは、ヘリウム−ネオンレーザ
により生ずる可視光を伝達し、また（それ自体でよく知
られているように）屈折率のより少ないシリカで被覆さ
れたシリカの心材よりなり、その被覆はまた高耐熱性の
ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）のような適切な緩衝
材で包囲たれている。

導波管１０、套管１６並びにファイバ１８のアセンブリ
（ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、熱収縮性プラスチック材料の
外装２０がなされている。

第２図は、光源より遠いアセンブリの端部２２を示した
ものである。赤外エネルギーは、外科手術（ｓｕｒｇｉ
ｃａｌ　ｃｕｔｔｉｎｇ）に適した細いビーム２４で導
波管から放射される。ファイバ１８は、以下述べるよう
に、すなわち可視光が、ビーム２４と２６で表示した面
積で衝突するように、ビーム２４と角度をもって放射さ
れるように配置される。この事は、外科医が導波管の先
端を、切断する組織片から望ましい小距離のところに維
持するよう支援する。第２図に示す如く、この合致を達
成する１つの適切な手段は、套管１６の端部を円錐面状
２８に形成することである。これは、第１図に示すよう
にして達せられる。すなわち、導波管１０は、予め設置
された支持台３０の上に置かれ、そして、その表面２８
は、スピンドル３６で回転する平坦な銅のヘッド（ｆｌ
ａｔｃｏｐｐｅｒｈｅａｄ）　３４上のダイヤモンド粉
末３２で擦られて形成される。可視光のファイバ１８は
、それから円錐面２８に固着される。正確な出口面を得
るために、ファイバ１８は第４図のように、導波管１０
と支持台３８との間で引張られ、そして、固着切断具４
０で打たれる。これにより、シリカファイバの表面に、
刻み目が生じ、そして、円錐面２８に直角な出口面を設
置るための切断が引張力により完了する。

第５図は、導波管の端面から５　ｍｎ＋の所に合致面積
２６を設ける代表的な寸法を示したものである。

第６図は、可能な掛替の方法を示したもので、これでは
導波管１０の端部が平行のままであり、そして、ファイ
バ１８は端面４２で切断され、また赤外ビームの釉の方
に可視光のビームを屈折するプリズムの後をするように
、角が磨かれている。然しなから、第１図−第５図の実
施例は、製造するのに、より実際的な好ましいものであ
る。

第７図は、第２図と同様な図であり、ファイバ１８が４
４で表示したように、可視光の発散１（ｄ＋ｖｅｒｇｉ
ｎｇｒｉｎｇ）を放射する変形例を示したものである。

動作位置に、光点（Ｌｉｇｈｔ　５ｐｏｔ）より寧ろ可
視光の環が、外科医により容易に用いられることが分っ
ている。特に、点の大きさより環の大きさを判断するこ
とは、より容易である。包まれる角度は、赤外ビーム２
４が、導波管１０と動作位置間の最も使用し易い間隔の
範囲に互って可視光の環４４内に位置するように選ばれ
る。発散環４４は、第８図に示すようにして発生される
。可視レーザ光４６のビームは、ファイバ１８の人口面
にある角度で入射して、レンズ系４８により焦点が合わ
される。望む出口角を生ずるに必要な入射角は、経験を
主にして設定され得る。

可視光の環を作る他の手段が第９図に示されている。フ
ァイバ１８は、ガラスの環帯５０の面で林っている。可
視光は、環帯５０内で、内部反射をすることにより、拡
散して拡がっていき、そして、赤外ビーム２４と同軸の
発散環として放射する。

〔発明の効果〕

以上述べた実施例に対して、本発明の範囲内で、変形を
することができる。螺施状の通路は、可視光のファイバ
に対して好ましいものであるが、他の曲りくねった進路
、例えばＳ字曲線の通路（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ　ｐａ
ｔｈ）が用いられる。１以上の可視光ファイバを具備し
て、そのアセンブリに可撓性をもたせて、各ファイバが
曲りくねった進路に従かうようにすることができる。可
視光源は、ヘリューム−ネオン（Ｈｅ　−Ｎｅ）レーザ
より寧ろ半導体レーザの方がよい。一方、炭酸ガスとへ
りニーム−ネオンを混合させた単独のレーザを使用する
ことができ、（そのようなレーザはそれ自体で知られて
いるカリまた可視光は周波数依存性のコネクタにより、
赤外ビームから分離することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一般配置を示す一部断面、一部切欠
面の斜視図である。第２図は、本発明の第１の実施例の
略側面図である。第３図および第４図は、第２図の実施
例を形成する方法を示したもの、第５図は、第２図の実
施例のための好ましい寸法を表示したもの、第６図は、
第２の実施例の略側面図、第７図は他の実施例を表わす
略側面図である。第８図は第７図の実施例に可視光を供
給する方法を示し、第９図は、その他の実施例の略側面
図である。１０・・・導波管、　　　　１２．１８・・・光管、２
８・・・第１光管の勾配部分、４２・・・角のある屈折面、４４・・・光の発散環、４
８、５０・・・手段。

Claims

【特許請求の範囲】１、夫々第１および第２の波長の光を夫々の光源から遠
隔位置に伝達するための第１および第２の光管（１２、
１８）よりなる導波管（１０）において、第１の波長が
本質的に不可視であり、遠隔位置にある光管（１２、１
８）の端部が、第２の光管（１８）から放射される光ビ
ームが遠隔位置から離れた表面上に、第１の光管（１２
）から放射される光ビームが衝突する位置を定めるよう
に配置されていることを特徴とする導波管（１２）。２、第２の光管（１８）が第１の光管（１２）の外面に
あることを特徴とする請求項１記載の導波管。３、第２の光管（１８）が第１の光管（１２）の外面の
、曲りくねった進路に配置されていることを特徴とする
請求項２記載の導波管。４、曲りくねった進路が本質的に螺旋であることを特徴
とする請求項３記載の導波管。５、第２の光管（１８）が光ファイバを含むことを特徴
とする前請求項の何れかに記載の導波管。６、第１の光管（１２）が可撓性であることを特徴とす
る前請求項の何れかに記載の導波管。７、第２の波長が可視光であることを特徴とする前請求
項の何れかに記載の導波管。８、第１と第２の光管（１２、１８）から放射された光
ビームが互にある角度で放射されることを特徴とする前
請求項の何れかに記載の導波管。９、第２の光管（１８）からの光が、第２の光管（１８
）の端部に設けられた角度をもつ屈折面（４２）の存在
により角度をもって放射されることを特徴とする請求項
８記載の導波管。１０、第２の光管（１８）からの光が第１の光管（１２
）の勾配のついた端部（２８）に、第２の光管の端部が
固着されることにより角度をもって放射されることを特
徴とする請求項８記載の導波管。１１、更に、第２の光管（１８）からの光を、光の発散
環（４４）のように放射させる手段（４８；５０）を含
むことを特徴とする前請求項の何れにも記載の導波管。１２、手段が第２の光管（１８）に対する光を源より、
第２の光管（１８）にある角度で導くための手段（４８
）をも含むことを特徴とする請求項１１記載の導波管。１３、手段が第２の光管（１８）の出口附近に位置する
光伝達材（５０）の環帯を含むことを特徴とする請求項
１１記載の導波管。