JPH0330760A - レーザ光照射ヘッド - 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】 〔概要〕 レーザ光照射ヘッドに関し、 内視鏡用レーザ光照射ヘッド先端の光学系の曲率を変え
ることによって、レーザ光の集束点を容易に調整可能に
することを目的とし、 内部に少なくとも１本の光ファイバと複数のそれぞれ独
立した第１．第２および第３の輸送管が埋設された可撓
性管状ガイドと、前記ガイドの延長部であって、外側面
に設けられた前記第１の輸送管の開口部とステップ状端
部に設けられた前記第２の輸送管の開口部を有する第１
先端部と、前記第１の輸送管の開口部を包含し前記第１
先端部の外側面を囲周して密閉嚢体を形成するように設
けられた位置固定用バルーンと、前記第１先端部から同
軸に延長され前記光ファイバの出射口と前記第３の輸送
管の開口部が少なくとも設けられた第２先端部と、前記
出射口と前記第３の開口部を少なくとも包含し、前記第
２先端部の先端を包み込んで密閉嚢体を形成するように
設けられた集光用バルーンとを少なくとも備えるように
レーザ光照射ヘッドを構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はレーザ光照射ヘッド、と（に内視鏡用レーザ光
照射ヘッドの改良に関する。

近年、体腔内を観察・礒影したり、一部組織を切取り検
査に供したり、さらにはレーザメスによる治療を施した
りする内視鏡が広（使用されるようになってきた。

とくに、光ファイバとレーザ光技術の進歩により、いわ
ゆる、ファイバスコープと呼ばれる検査・治療装置は可
撓性があり、小形で明るいなどの特徴から、今後ますま
す重要視されている医療機器である。たとえば、ファイ
バスコープ型の血管内視鏡を通して血管内に詰まった動
脈硬化組織にレーザ光を当て、レーザ光の蒸散作用によ
って動脈硬化組織に孔をあけ血流の回復を図るなどの治
療が行なわれている。

この場合、血管内に挿入した血管内視鏡はできるだけ移
動を少なくし、かつ、短時間に医療処置を済ませ患者に
苦痛を与えないようにすることが重要であり、そのため
に内視鏡用のレーザ光照射ヘッドの機能的改良が強く求
められている。

〔従来の技術〕

第４図は従来のレーザ光照射ヘッドの例を示す図で、同
図（イ）はＡ−Ａ’断面図、同図（ロ）はヘッド先端の
正面図である。

図中、４０はレーザ光照射ヘッド１００の先端部でその
内部に光ファイバ８°、８″や輸送管１５．２６．２７
などが合成ゴムなどの被覆材の中に埋設されている、９
゛、９”は対物レンズで、たとえば、先球ファイバある
いは分布屈折率ロッドレンズ（ＧＲＩＮ−１？Ｌ）であ
り、光ファイバ８゛、８″の先端部に配設されている。

１４は光の出射口である。

３は位置固定用バルーンで、シリコーン樹脂系の合成ゴ
ムからなり、輸送管１５の開口部１６を包含し前記先端
部４０の側面を囲周して密閉嚢体を形成するように設け
られ、輸送管１５を通して、たとえば、空気を送って開
口部１６から噴出させると膨張するようになっている。

なお、先端部４０の外側面と位置固定用バルーン３との
密封には、たとえば、特殊な表面処理をしたのちエポキ
シ樹脂系の接着材などを使用して行なわれる。

第５図は従来のレーザ光照射ヘッドの装着状態を示す図
で、たとえば、血管内視鏡として用いた場合を模式的に
断面図で表したものである。

図中、１２は血管、２０は血流障害物質で、たとえばコ
レステロールや動脈硬化組織である。

いま、たとえば、血管１２の一部を切り開き血管内視鏡
を挿入し、血流障害物！２０を探索してそれを発見すれ
ば、そこで、図には示してない体外のハンドル操作によ
り、輸送管１５を通してガスまたは液体、たとえば、空
気を圧送して開口部１６から静かに噴出させると、位置
固定用バルーン３が膨張して血管１２に接触する。さら
に、空気を送り続けると位置固定用バルーン３は血管１
２を押し広げ血管膨張部１２゛を形成する。適度の膨張
部を形成したところで空気の送入を停止すると、レーザ
光照射ヘッド１００は簡単には動かない程度に血管内の
所定の位置に固定される。

そこで、同じく医師の手元のハンドル操作により、こ−
には図示してない、たとえば、ＹＡＧレーザを発振させ
光フアイバ８°内を伝播させたのち、レンズ９°によっ
て血流障害物質２０にレーザ光を集束照射して蒸散除去
する。なお、血流障害物質２０の観察やレーザ光照射ヘ
ッド１００の適正位置を決めるための照明および像観察
には光ファイバ８”およびレンズ９″を通して行なわれ
ることが多い。

また、きれいな像観察をするために、輸送管２６から、
たとえば、生理食塩水を送り開口部６から吹き出し、さ
らに、除去された血流障害物質２０の残骸は、開口部７
を有する輸送管２７を通して体外に吸引除去される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の構成において、位置固定用バルーン３を
膨張させ、−旦レーザ光照射へラド１００の位置を決め
てから、たとえば、第５図に示したようにレンズ９゛の
焦点が血流障害物質２０の表面から大きくずれた。たと
えば、かなり近い位置ｆになってしまった場合には、位
置固定用バルーン３から空気を抜き位置設定をやり直し
、再度位置固定用バルーン３に空気を送って位置固定を
しなおすというような繰り返し操作が必要となり、操作
時間が長くか−り、したがって、患者に余分な苦痛を与
えるといった問題を生じており、その解決が必要であっ
た。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、上記の課題は内部に少なくとも１本の光ファ
イバと複数のそれぞれ独立した第１．第２および第３の
輸送管１５．１８．１７が埋設された可撓性管状ガイド
ｌと、前記ガイド１の延長部であって、外側面に設けら
れた前記第１の輸送管の開口部１６とステップ状端部１
３に設けられた前記第２の輸送管の開口部６．７を有す
る第１先端部４と、前記第１の輸送管の開口部１６を包
含し前記第１先端部４の外側面を囲周して密閉嚢体を形
成するように設けられた位置固定用バルーン３と、前記
第１先端部４から同軸に延長され前記光ファイバの出射
口１４と前記第３の輸送管の開口部１１が少なくとも設
けられた第２先端部５と、前記出射口１４と前記第３の
開口部１１を少なくとも包含し、前記第２先端部５の先
端を包み込んで密閉嚢体を形成するように設けられた集
光用バルーン２とを少なくとも備えるようにレーザ光照
射ヘッドを構成することによって解決することができる
。

〔作用〕

本発明によれば、光ファイバの出射口と輸送管の開口部
が配設されているレーザ光照射ヘッドの第２先端部５の
先端を包み込んで、密閉嚢体を形成するように集光用バ
ルーン２を設け、その中に輸送管の開口部を通して屈折
率の高い液体を送入して膨張させ球面レンズを構成して
いる。しかも、集光用バルーン２は透光性の高いシリコ
ーン系樹脂等の合成ゴムからなる容易に膨張可能な材料
で作られているので、液体の送入量を調整することによ
って任意の曲率の集光用バルーン２．すなわち、対物用
凸レンズを形成することができる。

したがって、位置固定用バルーン３によって一旦位置固
定されたレーザ光照射ヘッドの焦点が、たとえば、血流
障害物質からずれている場合でも、従来のように位置固
定用バルーン３による位置設定のやり直しの必要はなく
、液体の送入量を変えることによって、集光用バルーン
２の曲率を変化させレーザ光を所要の位置、たとえば、
血流障害物質に焦点を結ばせることが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例の斜視図である。図中、５０はレ
ーザ光照射ヘッド、１はシリコーン系合成ゴムなどで被
覆され、内部に１本以上の光ファイバと複数の輸送管が
少なくとも埋設された。たとえば、外径５ｍｍφの可撓
性管状ガイドである。

４は第１先端部で、同じく外径５ｍｍφの前記ガイドｌ
の延長部であり、・そのステップ状端部１３には輸送管
の開口部６．７が設けられている。

３は位置固定用バルーンで、内部に輸送管の開口部を包
含し前記第１先端部４の側面を囲周して密閉嚢体を形成
するように設けられ、シリコーン樹脂系の合成ゴムから
なり、最大膨張時の外径が約１０ｍ　ｍｍ、膨張時のゴ
ム膜厚は約０．２　ｍｍである。

５は第２先端部で、ステップ状端部１３が形成されるよ
うに、前記第１先端部４よりもや＼小さい。

たとえば、２．５ｍｍｍの外径で同軸に延長されている
。

２は集光用バルーンで、前記第２先端部５の先端を包み
込んで密閉嚢体を形成するように設けられた、屈折率が
約１．５の透光性の高いシリコーン樹脂系の合成ゴムか
らなり、最大膨張時の外径が約８ｍｍφ、膨張時のゴム
膜厚は約０．２ｍｍである。

第２図は本発明実施例の構造を示す図で、本発明実施例
をさらによく理解できるようにしたものである。同図（
イ）はＡ−Ａ’断面図、同図（ロ）は正面図である。図
中、８は光ファイバで、たとえば、直径０．５ｍｍφの
ガラスファイバ、９は対物レンズで、たとえば、先球フ
ァイバあるいは分布屈折率ロッドレンズ（ＧＲＩＮ−Ｒ
Ｌ）であり、光ファイバ８の先端部に配設されている。

１４は光の出射口である。

１５は輸送管で、ガイドｌを経由し第１先端部４の中間
の側面に形成された開口部１６に通じており、開口部１
６は位置固定用バルーン３の内部に包含されるように開
口されている。

６および７はそれぞれ独立した２つの輸送管の開口部で
、たとえば、ステップ状端部１３に開口している。１１
はさらに別に独立した輸送管１７の開口部で、第２先端
部５の端面に集光用バルーン２の内部に包含されるよう
に開口されている。

１０は照明用光ファイバで、たとえば、直径０．５ｍｍ
φのガラスファイバであり、光ファイバ８と同様に対物
レンズを通して光の人出射口を形成し、同じく集光用バ
ルーン２の内部に包含されるように位置している。

なお、第１先端部４．第２先端部５の外側面と位置固定
用バルーン３．集光用バルーン２との番台密封には、た
とえば、特殊な表面処理をしたのちエポキシ樹脂系の接
着材を使用して行なう。

位置固定用バルーン３は空気または生理用食塩水を輸送
管１５を通して送り、開口部１６から吹き出させること
によって膨張させ、逆に外部に吸引することによって収
縮させるようにしである。

一方、同様に集光用バルーン２は、レンズ効果を高める
ために屈折率の高い、たとえば、セダ油（ｎ＝１．５２
）を輸送管１７を通して送り、開口部１１から噴出させ
ることにより膨張させ、逆に外部に吸引することによっ
て収縮させるようにしている。

第３図は本発明実施例の動作状態を説明する図で、たと
えば、血管内視鏡として用いた場合を模式的に断面図で
表したものである。

いま、たとえば、血管１２の一部を切り開き血管内視鏡
を挿入し、血流障害物質２０を探索してそれを発見すれ
ば、そこで、図には示してない体外のハンドル操作によ
り、輸送管１５を通してガスまたは生理食塩水、たとえ
ば、空気を圧送して開口部１６から静かに噴出させると
、位置固定用バルーン３が膨張して血管１２に接触する
。さらに、空気を送り続けると位置固定用バルーン３は
血管１２を押し広げ血管膨張部１２’　を形成する。適
度の膨張部を形成したところで空気の送入を停止すると
、レーザ光照射ヘッドは簡単には動かない程度に血管内
の所定の位置に固定される。

このとき、同時に輸送管１７を経由して開口部１１から
、たとえば、セダ油を集光用バルーン２の内部に送入し
て、集光用バルーン２を膨張させると対物球形レンズの
機能を果たすことができる。

そこで、同じく医師の手元のハンドル操作により、こ＼
には図示してない、たとえば、ＹＡＧレーザを発振させ
光フアイバ８内を伝播させたのち、レンズ９と球形に膨
張された集光用バルーン２の組み合わせレンズ効果によ
り、出射レーザ光は焦点位置ｆに集束する。

同図（イ）は膨張した集光用バルーン２の曲率が大きす
ぎて、血流障害物質２０よりも遠い位置に照射レーザ光
が集束してしまい、エネルギー強度が不充分なため血流
障害物質２ｏが蒸散されない場合である。

一方、同図（ロ）の場合は、反対に集光用バルーン２の
曲率が大きすぎて、血流障害物質２ｏよりも近い位置に
照射レーザ光が集束してしまい、上と同様にエネルギー
強度が不充分なため血流障害物質２０が蒸散されない。

従来の例では、上記のような場合はいずれも位置固定用
バルーン３の再調整により、レーザ光照射ヘッド５０の
移動と再固定を繰り返して血流障害物質２０に合焦（ジ
ャストフォーカス）するようにしていた。

しかし、本発明では同図（ハ）に示したように、いずれ
の焦点ずれ（デフォーカス）の場合も、位置固定用バル
ーン３の再調整を行なうことなく、単に集光用バルーン
２へのセダ油の送入量を微調整して、その曲率、すなわ
ち、集光用バルーン２の大きさを変えるだけで血流障害
物質２０に合焦状態（適正）になるようにして血流障害
物質２０の蒸散除去を行なうことができる。

なお、血流障害物質２０の観察やレーザ光照射ヘッド５
０の適正位置を決めるための照明および像観察には光フ
ァイバ１０を通して行なうことができるが、場合によっ
ては、光ファイバ８を照明用と治療加工用に兼ねて用い
てもよい。

また、きれいな像観察をするために、従来例と同様にそ
れぞれ独立した輸送管の開口部６から生理食塩水を吹き
出し、さらに、除去された血流障害物質２０の残骸は、
別の独立した輸送管の開口部７から体外に吸引除去する
。

以上の本発明による実施例において、焦点位置調整範囲
は１０±３　ｍｍ、　　レーザ光の集束スポット径は５
０〜１００μｍが得られることがわかった。

なお、上記実施例は一例を示したものであり、集光用バ
ルーンの材質、大きさ、第２先端部との接続法、第１先
端部と第２先端部の構成、輸送管の開口部の配置など、
適宜最適なもの、あるいはそれらの組み合わせを選択し
て実現してもよいことは勿論である。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明のレーザ光照射ヘッドは、
光ファイバの出射口と輸送管の開口部が配設されている
レーザ光照射ヘッドの第２先端部５の先端を包み込んで
、透孔性の高い密閉嚢体を形成するように集光用バルー
ン２を設け、その中に輸送管の開口部を通して屈折率の
高い液体を送入して膨張させ球面レンズを構成している
。しかも、集光用バルーン２はシリコーン系樹脂等の合
成ゴムからなる容易に膨張可能な材料から作られている
ので、液体の送入量を調整することによって任意の曲率
の集光用バルーン２．すなわち、対。

物用凸レンズを形成することができる。

したがって、レーザ光照射ヘッドの位置固定をやり直す
ことなく、出射レーザ光の焦点位置を任意に変えること
ができるので、たとえば、内視鏡用のレーザ光照射ヘッ
ドの機能および性能の向上に寄与するところが極めて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の斜視図、 第４図は従来のレーザ光照射ヘッドの例を示す図、 第５図は従来のレーザ光照射ヘッドの装着状態を示す図
、 図において、 １はガイド、２は集光用バルーン、 ３は位置固定用バルーン、４は第１先端部、５は第２先
端部、６．７，１１．１６は開口部、８、ｌＯは光ファ
イバ、９はレンズ、１４は光出射口、１５、１Ｂ、　１
１．２６．２７は輸送管である。 ！１［Ｅｌ Ｃロン正腫■２ 市を朗実矩卆１ｎ慎逍Σ示ず図 ＰＩＩＩ−２図 ３００−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に少なくとも１本の光ファイバと複数のそれぞれ独
   立した第１、第２および第３の輸送管（１５、１８、１
   ７）が埋設された可撓性管状ガイド（１）と、前記ガイ
   ド（１）の延長部であって、外側面に設けられた前記第
   １の輸送管の開口部（１６）とステップ状端部（１３）
   に設けられた前記第２の輸送管の開口部（６、７）を有
   する第１先端部（４）と、前記第１の輸送管の開口部（
   １６）を包含し前記第１先端部（４）の外側面を囲周し
   て密閉嚢体を形成するように設けられた位置固定用バル
   ーン（３）と、前記第１先端部（４）から同軸に延長さ
   れ前記光ファイバの出射口（１４）と前記第３の輸送管
   の開口部（１１）が少なくとも設けられた第２先端部（
   ５）と、 前記出射口（１４）と前記第３の開口部（１１）を少な
   くとも包含し、前記第２先端部（５）の先端を包み込ん
   で密閉嚢体を形成するように設けられた集光用バルーン
   （２）とを少なくとも備えたことを特徴とするレーザ光
   照射ヘッド。