JPH0316154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高いエネルギ伝送をフアイバに行
ない患部に照射して治療する治療用レーザ装置に
おいて、前記高エネルギを持つレーザ光を多分割
し、それぞれに光導光路フアイバを配してエネル
ギ密度を小さくして光フアイバへの入力を行なう
と共に、光強度分布一様化を行なうカライドスコ
ープへ接続するフアイバ出力部とそのカライドス
コープを具備したレーザ治療装置に関するもので
ある。

〔発明の技術的背景〕

現在、レーザ光を利用した各種の医用装置が提
案されており形成外科領域で用いられるものとし
ては、アザ、シミ、ソバカス等の有色性母斑を除
去治療するレーザ治療装置がある。

母斑の治療には、従来から用いられて来た手段
としてドライアイスによる細胞破壊を利用する手
法、皮膚を移植する手法、除去する手法、薄く削
り取る手法、電気乾固法で焼く等の多くの方法が
知られているが、いずれの手段も侵襲の大きさに
比して効果が思わしくないこと、治療自体が患者
に苦痛を与え、そして入院の必要性もあり、しか
も治療期間が長期にわたること等の欠点があり、
治療手段の改良改善が願望されて来た。そして最
近ではレーザ装置の開発改良に伴ないレーザ光線
を使用し患部を焼く手段が提案され、数は少ない
ながらも実用化されつつあり、その治療効果も認
られつつある。

しかしながら、レーザ光を使用して治療を行な
う場合に、従来装置ではレーザ光源よりのレーザ
光をレンズ系などにより導光する方式をとつてい
るため患部へ導く過程でその操作性が著しく劣つ
ている。

例えば患部をレーザ照射治療する際の位置決め
においては、レーザ発振器または患者自身を移動
することにより行なつている。これら操作性改善
の一つとしてレーザ光導光路に光フアイバを使用
する試みがなされており、たとえば第１図に示す
ようなレーザ治療装置がある。

即ち、第１図において１は治療装置電源であ
り、２はこの電源１からケーブル１Ａを介してエ
ネルギが供給されて動作し、レーザ光を発振する
レーザ発振源でありレーザ発振源２の出力端には
コネクタ３を介して光フアイバを内蔵する光導光
部４が接続されており、光導光部４の出力端には
コネクタ５を介して出射レーザ光の光強度分布一
様化を行なう例えば棒状の光学ガラスにて構成さ
れたカライドスコープを装備する手操作用のハン
ドピース６が接続され装置が構成されている。

第２図は前記コネクタ３、即ちレーザ発振源２
から出力されるレーザ光を光フアイバ端面に位置
精度良く入力するコネクタ部分の要素断面図であ
る。即ち、コネクタ部分は導光部材４を形成して
いる光フアイバ１１を管状のスリーブ１２に挿入
して接着剤で固着し光フアイバ１１を構成する保
護外覆と反射面を形成するためのクラツドとをフ
アイバ端面からある長さを剥離し、光フアイバの
コア１３を露出させ、この露出端面をレーザ入射
端とすると共にこの露出したコア１３の先端外周
面を中央にコア保持孔１４ａを有するキヤツプ状
のコア支持器１４で保持している。コア支持器１
４は前記スリーブ１２に固定されており、またレ
ーザ光入射側となる面は一般的に鏡面あるいは拡
散面としてレーザ光を反対あるいは散乱させコア
１３の端面以外にレーザ光が入らないようにして
いる。

１５はスリーブ１２の外側に設けられ、且つ袋
ナツト１８を有するプラグであり、レンズ１６を
内部に具備固定してあるレセプタクル１７に袋ナ
ツト１８で螺着接続することによりレンズ１６の
集束光がコア１３のレーザ光入射端面に来るよう
位置精度よく結合されるように構成してある。そ
して、レーザ発振源１９から発振されたレーザ光
２０はレンズ１６で集光され出力光の全部がコア
１３のレーザ光入射端面に入るようレンズ焦点位
置より手前の位置でしかもコア１３の径と同径に
集束される光路位置にコア１３が来るように構成
されている。これによりレーザ光は光フアイバ１
１のコア１３に導かれ、コア１３内を伝搬してハ
ンドピース６へと送られる。ところでレーザ発振
源１９のレーザ種類が固体レーザの場合でなおか
つその発振方式が高エネルギとなるパルス発振で
ある場合は、レーザ光出力が高エネルギーである
がために破壊力が大きく危険であり、従つてレー
ザ発振源１９、レンズ１６そして、コア１３それ
ぞれの光学的アライメントを行なうことが困難で
一般的には別のガイド光（指向性が良く連続的に
光が出て安全性の高いもの、たとえばHe−Neレ
ーザ等）を使用して前記光学的アライメントを実
施して各光学部品の位置合わせを行なうものであ
るが、ガイド光はあくまでも便宜的なものである
から本来合わせなければならないレーザ発振源１
９のレーザ光に対するアライメントの合否は該レ
ーザ光を実際に照射してみなければわからないか
ら、調整時においてはその都度高エネルギの該レ
ーザ光を照射してガイド光とレーザ光の相対位置
の確認を行なう必要がある。

その際にレーザ発振源１９からの高エネルギの
レーザ光の一部がコア１３の入射端面内に入らな
かつた場合、このレーザ光はコア支持器１４に当
ることになる。また、振動や衝撃などによつて光
学アライメントにズレが生じた場合においてもコ
ア支持器１４に高エネルギのレーザ光の一部また
は全部が当つてしまうことがある。

コア支持器１４はその機能上、加工精度が高く
かつ安価に提供する必要性からその材質は黄銅や
ステンレスが一般的に使用されているが治療用レ
ーザ装置としてのレーザ光出力は高エネルギ（た
とえばパルス発振の場合、40ジユール、照射時間
１／１０００秒）を必要とするため、コア支持器１４に
レーザ光が誤照射された場合、照射された金属面
は、簡単に溶融してその時に発生する蒸散物が光
フアイバ１１のコア１３のレーザ光入射端面やレ
ンズ面に附着あるいは蒸着してレーザ光の透過率
を低下させてしまい、或いは端面破壊を引き起し
その結果、ハンドピースへの導光レーザ光の分布
にバラツキが生じて治療に際してのレーザ光出力
のバラツキが生じ治療効果に重大な悪影響を与え
使用不能の結果になるという難点がある。さらに
また、一般的に各波長を伝搬するフアイバは入出
力端面の研磨仕上精度にも依るがある限界値を有
し、入出力端面のエネルギ密度が閾値を越えると
損傷（破壊）を与えるという大きな問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、発振したレーザ光を集光レンズなどで集光し
たときに、金属などが溶融してしまうような高エ
ネルギ（一般的にフアイバは入出力端面のエネル
ギ密度が閾値を越えると損傷する）を利用する治
療用レーザ装置において導光路部材の光フアイバ
に、レーザ光を入射する際にフアイバ端面に損傷
を与えることなくレーザ光を有効に伝搬させるこ
とのできる治療用レーザ装置を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成させるため、レ
ーザ光を発振するレーザ発振源からのレーザ光を
可撓性の導光路を介して光強度分布均一化を図る
ためのカライドスコープを内蔵する治療操作用ハ
ンドピースに導き、この導かれたレーザ光を前記
カライドスコープを介して生体患部に照射し、治
療を行なうようにしたレーザ治療装置において、
前記光導光路のレーザ光の入射部には、レーザ光
を絞り込み、導光路端面に入力させるための多焦
点集光レンズを配置し、レーザ光を多分割集光す
ると共に前記多焦点集光レンズの焦点光軸上に対
応した多数個の導光路を設けて、多分割集光した
レーザ光を入射しレーザ光の伝搬を行ない導光路
の出力側において、多数個の導光路を結束したの
ちに前記カライドスコープに入力するようにして
各光路毎のエネルギ密度を低くし、破壊を防ぐよ
うにする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示すレーザ発振
源を除いた要素断面図である。

本装置は、集光レンズとして多焦点のレンズ２
２を用い光路を分割すると共に各々の光路に対応
させて導光路を設け、各々の光路のエネルギ密度
を低くするようにした点に特徴を有する。即ち、
第３図においてレーザ発振源（図示せず）から発
振したレーザ光２１を多焦点集光レンズたとえば
２焦点集光レンズ２２で分割集光し、２焦点集光
レンズ２２の焦点位置２３，２４で最小の光束径
に絞り込む。このときのレーザ光２１の持つ集光
スポツト径Ｄはレンズ焦点距離をｆ、レーザビー
ムの広がり角をθとすると Ｄ≒ｆ・θ〔mm〕 と表わされ、その時のエネルギ密度Ｅは、レーザ
ビームの平均パワーをＰとすると Ｅ＝Ｐ／π（Ｄ／２／）²／２〔Ｗ／cm²〕 で表わされる。すなわち２焦点レンズを使うこと
によりそれぞれの集光スポツトのエネルギ密度は
半分にまた、多焦点のレンズを使うとその焦点数
分の１とすることができる。フアイバの入出力端
面のエネルギ密度がその閾値に近い場合のような
高エネルギを必要とする治療を行なう場合に、こ
のようにレーザ光束を多分割したあとで導光路の
フアイバで伝送するようにすれば、フアイバ端面
を特殊なものとすることなく通常の光学的研磨仕
上ですませることができ安価にかつライフタイム
の長いフアイバとすることができる。

２焦点集光レンズ２２の焦点２３，２４の位置
には、それぞれ導光路部材のフアイバ２７，２８
が位置精度よく対向してレーザ光が有効に伝搬す
るように構成されている。すなわち、２焦点集光
レンズ２２を保持するレンズホルダ２５の光出射
側端部に位置精度よく嵌合したフアイバホルダ２
６が設けられてその内部には、端末処理を施した
フアイバ２７，２８が固着されている。フアイバ
２７，２８はそれぞれコア３２，３１クラツド
（図示せず）そして、その保護材として被覆（図
示せず）で構成され、その入射端部の一部は、比
較的熱的に弱い材質のものであるため、レーザ光
の散乱光あるいは光軸ずれなどで万一照射された
とき、溶融し、他の部品に損傷を与えないように
これら被覆やクラツドは取り除かれ、コア３１，
３２のみが露出した状態でしかも、フアイバホル
ダ２６内側端面より突出させてコア支持器１４に
保持され使用される。

フアイバ２７，２８のレーザ光出力部すなわち
ハンドピース３３側端は、フアイバ入射部におい
て２焦点集光レンズ２２で分割し二系統のフアイ
バ２７，２８によつて分割伝送したレーザ光を再
び統合してカライドスコープ３６に入射させるた
めにこれら２つのフアイバ２７，２８をフアイバ
ホルダ３４で結束しカライドスコープ３６を保持
するカライドスコープ保持具３５内に挿入固着さ
せる。

以上のように構成された治療用レーザ装置の作
用を説明すると、レーザ発振源から出力されたレ
ーザ光２１は２焦点集光レンズ２２を介して２
点、２３，２４に分割収束されそれぞれ対向した
位置に設置された光フアイバ２７，２８内に入力
する。この入力したレーザ光は、光フアイバ内を
伝搬し出射側の先端から出力される。二系統のフ
アイバ２７，２８は出射端側では結束されてお
り、しかもフアイバ２７，２８の出射端部には四
角形カライドスコープ３６が配置されているので
フアイバ２７，２８の出射出端から出射する不均
一な強度分布を有するレーザ光二系統のは、カラ
イドスコープ３６内を進行する際に四方の壁面に
当つて反射を繰り返えし、光強度分布の均一化が
行なわれてカライドスコープ３６の断面形状であ
る四角形状のレーザ光として、その外部に出力さ
れ治療に供される。

ところで、この発明によれば次のような効果を
得ることができる。すなわち、エネルギ伝送用フ
アイバでは、その入出力端面のエネルギ密度
（Ｗ／cm²）が、フアイバ固有の閾値を越すと損傷
を起こし伝送が不可能となることはもちろん、そ
の閾値よりもたとえ小さい値であつても端面の仕
上には細心、最良の製作が要求され、またフアイ
バの寿命に関しても比較的短かく全体として高価
な導光材であつたが、多焦点集光レンズを使用す
ることによつてレーザ光を分散集光しレーザ光束
の持つエネルギ密度を小さくして焦点数に対応し
たフアイバで多数系統同時伝送を行なうようにし
たことにより高エネルギ伝送を簡単、安価に実現
したことである。

その結果各系統のフアイバの入射レーザ光エネ
ルギは低くなり、フアイバに損傷を与える危険性
がなくなる。しかも光フアイバの入射端側におけ
るコア３１，３２は突出していてその先端面に集
光レンズ２２の焦点が位置することから該先端面
より光進行方向側ではレーザ光束は広がることに
なり、エネルギ密度はより低くなるので、万一、
コア３１，３２の端面よりレーザ光の一部が外れ
ることがあつてもフアイバホルダ２６やコア支持
器１４その他の構成物に被害を与えることもな
い。

以上、この発明の一実施例について説明したが
この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を変更しない範囲内で種種の
変形して実施し得ることはいうまでもない。

前記実施例においては、多焦点集光レンズを使
つて多分割したレーザ光をその出射端部で再び結
束して１個のカライドスコープに入射させて発振
源から発振したレーザ光と同等のエネルギを投入
し治療を行なう方法であるが、変形例として第４
図に示すように、多焦点集光レンズで多分割した
レーザ光をそれぞれ対応する位置でフアイバ２
７，２８に入射させ、その出射端においてそれぞ
れ独立したカライドスコープ５１，５２を装備す
るように構成する。

このように構成したレーザ治療装置は種々の利
点を有する。

その第１はカライドスコープ５１，５２から照
射する均一化されたレーザ光は、同時にかつ等分
のエネルギを有しているので治療を必要とする別
部位あるいは複数以上の患者を同時に照射して治
療を行なうことができる。

第２は、たとえば一つのカライドスコープ５１
をその同時性、等分性を活用して患者に照射する
カライドスコープ先端の真の出力値を測定するこ
とができる。

すなわちカライドスコープ５１を出力測定器に
結合し、他の一つのカライドスコープ５２を治療
を要する患部に照射するスシテムを取れば、治療
と同時に治療に要した真のエネルギ値を知ること
ができ、以降の母斑治療に役立てることができ
る。

第３は、たとえばカライドスコープ５１の照射
面積を各積変えることによりエネルギ密度の違う
治療を行なうことができる。母斑の種類によつて
その治療に必要とするエネルギは当然変化するの
でエネルギ密度の違うカライドスコープから出射
するレーザ光を同時に治療に役立てることができ
るものである。

また、他の変形例として前記変形例は、それぞ
れのフアイバーに対してそれぞれ一対のカライド
スコープが独立して用いるものであつたが、第５
図に示すようにそれぞれ一対を構成するカライド
スコープ６１の外面に反射のためのクラツド層６
２を形成して全反射を保つ機能を持たせて多数個
のカライドスコープを治療しようとする母斑の形
状に合うように連接して使用することにより治療
面の重複あるいは治療残し（照射位置ずれによる
照射しない母斑面）などを防ぐことができる。

以上述べたようにこの発明によれば高いエネル
ギのレーザ光を低エネルギ化して伝送できる他、
出射端の面積を種々変えることによりその面積に
応じたエネルギ密度をもつたレーザ治療を行なう
ことができフアイバ損傷を防止し安全性の高い安
定したレーザ光で治療効果の良いレーザ治療装置
を提供することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明はレーザ発振源から
のレーザ光を集光レンズにより集光して導光路に
導き、この導光路を介して光強度分布均一化を図
るためのカライドスコープを有する治療操作用の
ハンドピースに導き生体患部に照射して治療する
治療用レーザ装置において、前記集光レンズは多
焦点のものを用い光路を分割すると共に光路数に
対応する数の導光路を設けて多分割でレーザ光を
導くようにしたので、各導光路はその入射レーザ
光のエネルギ密度が低くなり、高エネルギのレー
ザ光により生ずる導光路の破壊やレーザ光のもれ
による照射を受けた部分の溶融や飛散などが発生
しなくなる他、分割したレーザ光を集合すること
で高エネルギのレーザ光が得られるなど優れた特
徴を有する治療用レーザ装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、レーザ治療装置の全体を示す斜視
図、第２図は、従来の光フアイバ入力部を示す要
部断面図、第３図は、この発明の一実施例を示す
レーザ治療装置の断面図、第４図はこの発明の変
形例を示すハンドピース部断面図、第５図はこの
発明の他の変形例を示すハンドピース断面図であ
る。 ２１……レーザ光、２２……多焦点集光レン
ズ、２３，２４……焦点位置、２７，２８……光
フアイバ、３３……ハンドピース、３６……カラ
イドスコープ、５１，５２……カライドスコー
プ、６１……カライドスコープ、６２……クラツ
ド層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ発振源からのレーザ光を集光レンズに
   より集光して導光路に導き、この導光路を介して
   光強度分布均一化を図るためのカライドスコープ
   を有する治療操作用のハンドピースに導き、生体
   患部に照射して治療する治療用レーザ装置におい
   て、前記集光レンズは多焦点のものを用いて光路
   を分割すると共に光路数に対応する数の導光路を
   設けて多分割でレーザ光を導くことを特徴とする
   治療用レーザ装置。