JPH02289245A - レーザ装置 - 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］ 本２発明は、外科的あるいは経内視鏡的にレーザ光を照
射して患部の治療に用いられる医療用レーザ装置等に好
適するレーザ装置に関する。

［従来の技術］ 医療の分野においては、病巣にレーザ光を照射して焼灼
する笠のように、レーザ光を使用する治療が酋及しつつ
あり、これを供するレーザ装置の開発が進められている
。

従来のＮｄ−ＹＡＧレーザ装置の構成について、第９図
にもとづき説明する。

図において１はケーシングとなるレーザ装置本体を示し
、この本体１内には、レーザ光を出力する発振器ユニッ
ト２、電源ユニット３、制御ユニット４、冷却ユニット
５がそれぞれ組込まれている。

発振器ユニット２には集光器６が設けられており、この
集光器６の内周面は反射面をなしているとともに、この
集光器６にはレーザ発生源であるところのＹＡＧレーサ
゛ロッド７およびこのＹＡＧレーザロッド７を励起して
レーザ光を出力させる励起ランプ８が収容されている。

この発振器ユニット２には集光器６の両端、すなわち上
記ＹＡＧレーサロツド７の両端に対向してレーザロッド
７から発せられたレーザ光を共振増幅させるための全反
射ミラー９および一部透過ミラー１０が設けられている
。

さらにこの発振器ユニット２には、上記レーザロッド７
と一部透過ミラー１０との間に位置してレーザ光の出射
時にその光路を開けるとともに、非出射時には閉じられ
るシャッタ１１が設置されている。

１２は出力調節つまみであり、電源ユニット３から励起
ランプ８へ供給する電流の値を調整し、これにより励起
ランプ８から放出される光出力を制御し、よってレーザ
光出力を調整するものである。

１３はフットスイッチであり、上記シャッタ１１を開閉
してレーザ光を出射、非出射させるための操作手段であ
る。

また、１４は電源スィッチである。

このようなレーザ装置においては、たとえばあるレーザ
光出力で患部の治療を行なう場合、まず術者はｆ１２　
ａ＋Ｘスイッチ１４をオンにし、かつ出力調節つまみ１
２を操作して上記必要なレーザ光出力が得られるように
励起ランプ８へ流れる電流の値を設定する。

これにより、励起ランプ８か始動し、この励起ランプ８
が安定点灯状態に達すると、上記出力調節ツマｂ　１２
で設定されたレベルの光を放出シ、この光によりＹＡＧ
レーザロッド７が励起されてレーザ光を発生する。

ＹＡＧレーザロッド７から出力されたレー→ノ”光は、
全反射ミラーつと一部込過ミラー〕０との間で反射され
ることにより共振され出力が高められる。

なお、通常、レーザ光出力は図示しない表示部に表示さ
れており、術者は表示部に表示されたレーザ光出力レベ
ルを見ながら出力、２！Ｊ節っまみ］２を操作して電流
値を設定し、この電流値に対応してレーザ光出力が調節
される。

このような設定後、術者はフットスイッチ１３を踏み、
これによりシャッタ１１が光路から後退されるので透過
ミラー１０から図示しないレーザプローブ等を通してレ
ーザ光を導出することができ、よってこのレーザ光を病
巣に照射することができる。

このようなレーザ光の出射は上記フットスイッチ１３を
踏込んでいる間続けられ、したかって所望の時間だけフ
ットスイッチ１３を踏込めばその時間に応じてレーザ光
を出射させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来のレーザ装置においては、所望の出
力、たとえば７０Ｗに設定すると励起ランプ８には常時
比カフ０Ｗに対応する高い値の電流が流れている。つま
り、フットスイッチ１３を踏んで実際に治療する時間以
外であっても電流は流れ放しであり、励起ランプ８は７
０Ｗの出力で点灯し続けている。

しかしながら、手術１１５間がたとえば３時間といって
も、実際にレーザ光で治療する時間はその内の何分の−
にしか過ぎず、大半の時間はレーザ光を使用しないのが
実情である。

このため、レーザ光を使用しないときは電源スィッチ１
４を切ってレーザ装置全体を止めておくことも考えられ
るが、上記励起ランプ８は放電ランプであるため、この
種の放電ランプは電源投入後安定点灯に至るまでの時間
、つまり立上がりに要する時間が数１０秒ないし数分と
長くかかり、したがって手術中に直ちにレーザ光を使い
たいとしても、その時から電源スィッチ】４をオンして
は治療に間に合わなくなる不具合がある。

このため、手術中は、レーザ光を使わなくてもいつ必要
になるか分からないので励起ランプ８を点灯し放しにし
てあり、したがって励起ランプ８には高電流が流れ放し
となっている。

この場合、励起ランプ８の発熱が大きく、この熱により
励起ランプ８０升の寿命が大幅に低下し、またシャッタ
ｌｌｅの作動故障を招き、このため安全性が損なわれ、
フットスイッチ１３を踏まなくてもレーザ光が出力され
る笠の（」１躬異常を招くことが心配される。

このような加熱による破損を防止して安全性を確保する
ため、従来においては大型の冷却ユニット５を備えてお
り、この冷却ユニット５を運転して励起ランプ８やＹＡ
Ｇレーザロッド７およびその周囲の部材を冷却している
。

しかしながら、このような構造の場合、冷却ユニッｌ−
５が大形であるからレーザ装置も大形となり、しかも複
雑になり、持ち運びに不便であったり、設置に大きなス
ペースを要したり、製造価格が高くなる笠の不具合があ
る。

また、レーザ装置の運転中は、励起ランプ８に高電流を
流し放しであるとともに大形の冷却ユニット５も運転し
放しであるから、運転コストが高くなり、苫及の妨げに
もなっていた。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、励
起ランプの発熱による損傷が解消され、安全性が高く、
小型、軽量化および低価格化が可能となるレーザ装置を
提０（シようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、励起ランプに供給す
る電流の値を、その励起ランプが放電を維持するのに必
要な最小値から、またはこの最小値よりも所定値だけ大
きい値から、予め設定された所定のレーザ光出力を得る
のに必要な値に切換える切換手段を備える。

［作用］ 本発明によれば、励起ランプに流す電流を安定点灯を維
持するに必要な最小限度の値、またはその最小限度より
も所定値だけ大きい値にしておき、その値から設定レー
ザ光出力に対応する値へと切換えることができ、したが
ってレーザ光を出射する必要のないときには励起ランプ
電流が低いので発熱を低減することができ、励起ランプ
寿命を長くし、冷却能力を小さくすることができる。

［実施例コ 以下、本発明について、第１図に示す第１実施例にもと
づき説明する。

第１図において、１はレーザ装置本体、２は発振器ユニ
ット、３は電源ユニット、４は制御ユニット、５は冷却
ユニット、６は集光器、７はＹＡＧレーザロッド、８は
励起ランプ、９および１０はそれぞれレーザ光を共振増
幅させるための全反射ミラーおよび一部透過ミラー　１
１はレーザ光出射路を開閉するシャッタ、１２は出力調
節つまみ、１３はシャッタを開閉操作するためのフット
スイッチ、１４は電源スィッチである。

以上の構成は従来と同様であ７てよいので、それぞれ説
明を省略する。

本実施例は、上記構成部Ｈのほかに電流切換用の切換ス
イッチ１５を備えている。

この切換スイッチ１５は、これがオフの状態では制御ユ
ニット４が電源ユニット３に指令を出してこの電源ユニ
ット３から励起ランプ８に供給する電流を、この励起ラ
ンプ８が安定点灯を維持するのに必要な最小限度の値■
。となるように制御する。

また、この切換スイッチ１５をオンの状態に切換えると
、制御ユニット４が７１２源ユニツト３に指令を出して
この電源ユニット３から励起ランプ８に供給する電流を
、出力ニーＪ節つまみ１２て設定されたレーザ光出力が
１υられるように励起ランプ８の光出力を出す値１２　
　（Ｉｏ＜１２）となるように切換える。

なお、シャッタ１１は、上記切換スイッチ１５をオンの
状態に切換えない限りはフットスイッチ１３を踏んでも
レーザ光出射路を開かないようになっており、これは制
御ユニッ］・４で制御される。

このような構成による実施例の作用について説明する。

まず、術者は電源スィッチ１４をオンにし、かつ出力調
節つまみ１２を操作して治療に必要なレーザ光出力（た
とえば７０Ｗ）が得られるよう操作する。これにより電
源ユニット３は、後述するが、切換スイッチ］５をオン
の状態に切換えた場合に制御ユニット４からの指令にも
とづき、励起ランプ８へ流れる電流の値■２　（たとえ
ば３０Ａ）を演算し、その電流を励起ランプ８に出力す
る。

上記電源スィッチ１４をオンにすると励起ランプ８が始
動し、この励起ランプ８は所定の立上がり時間後に安定
点灯状態に達する。

励起ランプ８が安定点灯状態に達しても、この状態では
励起ランプ８に供給される電流はしきい値１ｏであり、
したがって励起ランプ８は安定点灯を維持するのが精−
杯の状態で点灯しており、光出力は低いレベルにある。

しかしながら、光出力が低くてもこの励起ランプ８から
放射された光によりＹＡＧレーザロッド７が励起されて
レーザ光を出射′し、このレーザ光は全反射ミラー９と
一部通過ミラー１０との間で反射されることにより共振
される。

手術中は、通常、すなわちレーザ光を使わない時にはこ
の状態が保たれており、つまりレーザ治療の準備状態が
保たれている。

術者がレーザ光による治療を行なう場合、まず切換スイ
ッチ１５をオンの状態に切換える。すると、制御ユニッ
ト４が電源ユニット３に指令を出してこの電源ユニット
３から励起ランプ８に供給する電流を、上記しきい値１
．から出力調節つまみ１２で設定されたレーザ光出力が
得られるような光出力を出す値Ｉ２　（たとえば３０Ａ
）に切換える。

これにより、励起ランプ８は発光強度が大きくなり、光
出力が増す。したがって、ＹＡＧレーザロッド７は強く
励起されてレーザ光出力か出力調節つまみ１２で設定さ
れたレベルに達する。

この後、術者はフットスイッチ１３を踏み、これにより
シャッタ１］が光路を開くので透過ミラー１０より図示
しないレーザプローブ等を通してレーザ光を導出するこ
とができ、このレーザ光を病巣に照射することができる
。

このレーザ光の出射は上記フットスイッチ１３を踏込ん
でいる間続けられ、したがって所望の時間だけフットス
イッチ１３を踏込めばその時間に応じてレーザ光を出射
することができる。

そして、フットスイッチ１３の踏込みを解除するとシャ
ッタ１１が光路を遮断してレーザ光の出射を鈴止し、こ
れに連動して切換スイッチ］５が自動的にオフ状態にリ
セットされる。したがって、励起ランプ８に供給される
電流はしきい値ＩＯに戻され、励起ランプ８は安定点灯
を維持するのに必要な最小限度の電流で点灯が保たれる
。

上記のような実施例によれば、レーザ光の照射時のみ励
起ランプ８へ高電流が流れ、レーザ光の照射が必要でな
いときは点灯を維持するのに必要な最小限度のしきい値
１．Ｌか流れないので、レーザ光を出射する必要のない
ときに励起ランプ８の発熱を低減することができる。

このため、励起ランプ８やＹ′ＡＣレーザロッド７、ミ
ラー９，１０あるいはシャッタ１１等の熱劣化が防止さ
れ、寿命が長くなるとともに、故障が少なくなり、安全
性が向上する。

また、発熱が少なくなるから、冷却能力の大きな冷却ユ
ニット５は必要でなくなり、冷却ユニット５を小形化す
ることができ、レーザ装置の小形化および構造の簡素化
がｉｉＪ能になり、設置スペースを小さくすることがで
きるとともに、製造価格を安くすることもできる。

また、レーザ光を出力しない運転中は、励起ランプ８に
流す電流は匹＜、冷却ユニット５の運転コス）・も安く
なるので維持費も安価になる。

しかも、本実施例の場合、切換スイッチ１５をオンの状
態に切換えない限りはフットスイッチ１３を踏んでもレ
ーザ光は出射されず、安全性が高い利点もある。

次に、本発明の第２実施例について第２図および第３図
にもとづき説明する。

本実施例は、フットスイッチ１３の一回目の操作により
励起ランプ８に高電流（たとえば３０Ａ）を流すように
切換えられ、これにより出力調節つまみ１２で設定され
た所定のレーザ光出力が得られ、次いでフットスイッチ
１３の２回目の操作によりシャッタ１１が開かれ、図示
しないレーザプローブ等を通してレーザ光を出射するよ
うにしたものである。

第３図はその回路構成図を示し、２０．２１はエツジＩ
・リガーパルス発生器、２２．２３は２１８回路、２４
はアンド回路、２５はリセットスイッチを示す。

このような構成においては、フットスイッチ１３を一回
Ｉ」に操作すると、第１の記憶回路２２は“Ｈルーベル
となって記憶状態を維持し、これにより電源ユニット３
を制御して励起ランプ８へ流れる電流を、予め出力調節
つまみ１２で設定された高い値に設定する。したがって
、所定のレーザ光出力が得られるようになる。

このとき、ｆｊ４２の記憶回路２３は、上記フットスイ
ッチ１３の一回目の操作により“Ｈ°レベルとなるが、
パルス発生器２１からのパルスがこの記憶回路２３のリ
セット入力端に入力されているので、無記憶状態となっ
ている。

また、電源ユニット３は上記励起ランプ８へ流れる電流
を亮い値に切換えると、その信号をアンド回路２４に出
力する。

次に、フットスイッチ１３の一回目の踏込みを解除して
オフにすると、パルス発生器２１からの信号が出力され
ないので、記憶回路２３は″Ｈ＃レベルとなる。

さらに、フットスイッチ１３を２回目に踏込んでスイッ
チオンにすると、このフットスイッチ１３からもアンド
回路２４に入力がなされ、二のアンド回１１８２４はこ
のフットスイッチ１３がらの信号、記憶回路２３からの
信号および電源ユニット３からの励起ランプ８へ高電流
を０（給していることの信号が入力され、つまりアンド
回路２４には必要な全ての信号が入力されるがら、制御
ユニット４に指示を出し、これにより制御ユニット４は
シャッタ１１を開き、したがって所定のハイレベルのレ
ーザ光を出射することになる。

なお、アンド回路２４からの出力を立下がりでパルス化
して記憶回路２２．２３を自動的にリセットすることも
可能である。

この実施例によれば、１個のフッＩ・スイッチ１３で励
起ランプ電流の切換とシャッタ１］の開閉を操作できる
から操作性が向上する。

また、本発明は１個のスイッチによる１回のＪＸ作のみ
で励起ランプ電流の切換とシャッタ］１の開閉を行なう
ことも可能である。

つまり、励起ランプ電流制御用スイッチの接点と、シャ
ツタ開閉制御用スイッチの接点とを同時に押すようなス
イッチ手段であれば１回のｔＸ作てあってもよい。

但しこの場合、スイッチのオン操作の中で、励起ランプ
電流制御用スイッチの接点がシャツタ開閉制御用スイッ
チの接点よりもわずかに早く閉じるように設定しておけ
ば、このわずかな時間差で励起ランプ８に流れる電流の
値を設定電流値に切換えて所定レベルのレーザ光出力を
得ることができる。

また、１個のスイッチによる１回の操作で励起ランプＴ
ｔＳ流を切換えた後、タイマ手段等を用いて若干の時間
後にシャッタが開かれるようにすることも可能である。

１個のスイッチによる１回の操作で実施するようにすれ
ば、−層操作性が向上する。

この発明の第３実施例について説明する。

ここでは、制御ユニット４の機能が異なるだけで、他の
構成については第１実施例や第２実施例と同じである。

すなわち、第４図に示すように、フットスイッチ１３の
非踏込み時は励起ランプ８に供給する電流をしきい値１
ｏよりも所定値だけ大きい値１゜に維持し、フットスイ
ッチ１３の踏込みに際しては励起ランプ８に供給する電
流を、上記１、から出力調節つまみ１２で設定されたレ
ーザ光出力が得られるような光出力を出す値Ｉ２　（た
とえば３０　Ａ、　）に切換える。

この場合、レーザ光出力の立上がりがさらに早くなり、
所望の出力のレーザ光を迅速に患部組織へ照射すること
ができる。

なお、このＴＳ３実施例において、第５図に示すように
、フットスイッチ１３の非踏込み状態が一定時間を以上
続く場合には、励起ランプ８に供給する電流をしきい値
■ｏまで下げるようにしてもよい。

また、レーザ光出力の立上がりをもっとｍ視する場合に
は、第６図に示すように、励起ランプ８に供給する電流
を、フットスイッチ１３の非踏込み時において出力調節
つまみ１２で設定されたレーザ光出力に対応する値１２
に設定し、その非踏込み状態が一定時間を以上続いた時
にしきい値ＩＯよりも所定値だけ大きい値１１　（また
は図示−点鎖線のようにしきい値１ｏ）に設定するよう
にしてもよい。

さらに、第７図に示すように発振器ユニット外のレーザ
光の出射路上に外部シャッタ４０を設け、励起ランプ電
流を高めてシャッタ１１の開いた後、上記外部シャッタ
４０を開くようにすれば、レーザ光出力の立上がり特性
をますます向上させることができる。

ところで、上記各実施例において、たとえば、ＹＡＧレ
ーザ装置で病変部の治療を行なう場合、術者はその患部
に適したレーザ光出力を決定し、出力調節つまみ１２で
選択設定して治療を行なうが、実際に出射されるレーザ
光出力が何等かの原因で術者の決定した出力よりも大き
な場合は患者にとって危険となる。

そこで、第８図に示すように、レーザ光出射路の途中に
、たとえば一部透過ミラー３０を設置し、この一部透過
ミラー３０を通過するレーザ光出力の内、予め決められ
た割合のレーザ光出力を受光索子３１で検知し、この受
光素子３１で検知したレーザ光出力と、出力調節つまみ
１２で設定されたレーザ光出力を比較器３２で比較し、
設定値より大きなレーザ光出力となっている場合は励起
ランプ８への電力供給を停止する、または低減させるな
どの安全手段を設けることが望ましい。

さらにまた、上記各実施例で、励起ランプ８への電流を
所定の設定値に設定すると同時に、照ｎ・１位置を予め
確認するためのガイド光でＨｅ−Ｎｅレーザ光を出４Ｊ
させるようにしてもよい。

また、本発明のレーザロッドはＹＡＧに制約されるもの
ではないことは勿論である。

さらに、組合わせて用いる内視鏡としては、先ファイバ
をライトガイドに用いて画像伝送する方式のものや、Ｃ
ＣＤ（７に荷結合素子）を用い画像処理をする電子内視
鏡が考えられる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、励起ランプに供給
する電流の値を、その励起ランプが放電を維持するのに
必要な最小値から、またはこの最小値よりも所定値だけ
大きい値から、予め設定された所定のレーザ光出力を得
るのに必要な値に切換える切換手段を備えたので、励起
ランプの発熱による損傷が解消され、安全性が高く、小
型、軽量化および低価格化が可能となるレーザ装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は本発明
の第２実施例の１８成図、第３図は同実施例の回路のブ
ロック図、第４図は本発明の第３実施例の作用を説明す
るための図、第５図ないしｕｓ７図はそれぞれ同実施例
の変形例を示す図、第８図は上記各実施例の変形例の回
路のブロック図、第９図は従来のレーザ装置の構成図で
ある。 １・・・レーザ装置本体、２・・・発振器ユニット、３
・・・電源ユニット、４・・・制御ユニット、５・・・
冷却ユニット、６・・・集光器、７・・・ＹＡＧレーザ
ロッド、８・・・励起ランプ、９．１０・・・ミラー　
１１・・・シャッタ、１２・・・出力調節つまみ、１３
・・・フットスイッチ、１５・・・切換スイッチ。 第１図 時間− 第 図 一関一 第 図 第 図 時間→ 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 励起ランプと、この励起ランプから放出された光で励起
   されることによりレーザ光を出力するレーザ発生源と、
   このレーザ発生源から出力されたレーザ光の光路を開閉
   するシャッタと、このシャッタを開閉操作する手段とを
   具備したレーザ装置において、 前記励起ランプに供給する電流を、前記励起ランプが放
   電を維持するのに必要な最小値から、またはこの最小値
   よりも所定値だけ大きい値から、予め設定された所定の
   レーザ光出力を得るのに必要な値に切換える切換手段を
   備えたことを特徴とするレーザ装置。