JPH0332660A - レーザ導光プローブ - 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〕 本発明は、レーザ光の導光プローブ、たとえば人体など
の動物組織に対してレーザ光を照射してその組織の切開
、蒸散または温熱治療を行う際のレーザ導光プローブに
関する。

〔従来の技術〕

レーザ光の照射によって、動物の切開等を行うことは、
止血性に優れるため、近年、汎用されている。

この場合、古くは光ファイバーの先端からレーザ光を出
射することが行われていたが、部材の損さらに、表面層
５にはカーボン等のレーザ光の吸収性粉３が含有される
。その結果、レーザ光りが、吸収性粉３に当たると、当
たった大部分のレーザ光のエネルギーが光吸収性粉３に
よって熱エネルギーに変換され、表面層５から熱が組織
に与えられる。

これによって、組織の蒸散割合が多くなり、透過部材ｌ
の入射エネルギーが小さくとも、切開が容易に行われる
。したがって、透過部材を高速に動かしても切開が可能
となり、手術を迅速に行うことができる。さらに、透過
部材１へ与える入射パワーを小さくできることは、安価
かつ小型のレーザ光発生装置によって手術を行うことを
可能ならしめる。

一方、表面層を形成するに当たり、前述の吸収性粉と光
散乱粉とを液に分散させ、透過部材の表面にたとえば塗
布したとしても、液が蒸発した後は、両校が透過部材の
表面に物理的に吸着力で単に付着しているのみであるた
め、表面層を有するプローブが組織と接触したり、他の
物体に当たりたときは、表面層の破損が容易に生じてし
まう。

そこで、吸収性粉と光散乱粉とを透過部材の表面に対し
て結合させるバインダーを設けると、表面層の付着性が
高まる。

この場合、バインダーとしては石英粉等の光の透過材料
４を用いるのが好ましく、表面層５からのレーザ光の出
射を約束する。また、光の透過材料４を形成する透過炒
粉として、前記透過部材と融点が同じか低いものを用い
て、前記吸収性粉および光散乱粉とともに適当な液たと
えば水に分散させ、この分散液を塗布等により、透過炒
粉の融点より高く、透過部材の形状が保てないほど高く
ない温度で、焼成すると、透過炒粉が溶融して、吸収性
粉および光散乱粉を取り込んで機械的強度が高い表面層
を形成する。その結果、強度が高くかつ損傷が少ない表
面層を形成できる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

本発明にかかるプローブ１０は、第１図〜第４図に示す
ように、円柱部１０Ａ、疑似（概略）円錐部１０Ｂ１偏
平部ＩＯＣを有する。この偏平部ＩＯＣは円柱部１０Ａ
から延びる円錐部の両側を削ぎ切りしたような形状によ
り形成されている。

偏平部１０Ｃの先端の形状は適宜でよいが、図示例では
、偏平部の腹側からみてほぼ半円形をなしている。さら
に、第４図に明瞭に図示されているように、先に行くに
したがって、偏平部ＩＯＣの厚みが順次薄くなって形成
されている。

図示はされていないが、偏平部ＩＯＣは、円柱部１０Ａ
の先端側に正確な円錐部を有し、その先端側に偏平部を
有していてもよい。

第５図は第３図に対応する視図方向における他の形状例
を示し、偏平部ＩＯＣが基部側から急に薄肉となった例
である。第６図は第２図に対応する視図方向におけるさ
らに別の例を示したもので、偏平部１０Ｃが途中までテ
ーパー状に挟まり、その後先端がわにほぼ同一の幅をも
って延在している例である。

いずれにしても、このように偏平部１０Ｃを有するプロ
ーブは、第１図の取付構造例をもって取付けられる。

すなわち、プローブ１０の円柱部ｌＯＡが筒状の雌コネ
クタ−３３内に嵌入され、その合わせ部３３ａをカシメ
たり、セラミック系の耐熱接着剤を合わせ面に塗布した
り、あるいは両手段を併用することにより一体化されて
いる。雌コネクタ−３３の内面にはメネジ３４が形成さ
れ、雄コネクタ−３５のオネジ３６と着脱自在に螺合さ
れてる。

雌コネクタ−３３のプローブ１０の受光端３７の手前に
は、内外に連通する冷却水Ｗの透孔３８がたとえば周方
向に１８０度の角度をもって２個所（図示例では１つの
みが示されている）形成されている。一方、雄コネクタ
−３５は、たとえばテフロン（商品名）製の可撓製チュ
ーブ３９先端に圧入されている。この圧入に際しては、
雄コネクタ−３５の基部に段付部４０が形成されること
によって容易には抜けないようになっている。

またレーザ光の導光ファイバー１１は、チューブ３９お
よび雄コネクタ−３５内に設けられるとともに、チュー
ブ３９との間には冷却水供給用通路４１が形成されてい
る。さらに光フアイバー７の先端部は段付部４０内にお
いては密に内装されているが、段付部４０にたとえば１
８０度周方向位置に２つのスリット部４０ａが形成され
、このスリット部４０ａを冷却水Ｗが通るようになって
いる。また、雄コネクタ−３５の先端内面と光フアイバ
−７外面との間には、冷却水Ｗ連通用間隔４１が形成さ
れている。

かかるレーザ光の出射先端装置は、雌コネクタ−３３が
雄コネクタ−３５に螺合連結された状態で、内視鏡内や
、適当なホルダー４３に取付けられる。この状態で、光
フアイバー１１を介して導かれたパルスレーザ光が受光
端３７からプローブ１０内に入射され、穿刺部３０の全
外面から出射される。このとき、冷却水Ｗは、通路４２
、スリット部４０ａ１間隔４１を通りながら、プロ−ブ
１０を冷却するとともに、透孔３８から組織表面上に流
出し、組織Ｍの冷却に用いられる。

第７図は、たとえば第１図〜第４図に形状例を示すプロ
−ブ１０の表面層５形成部分の拡大図であり、透過部材
１の表面層５は、レーザ光の光散乱粉２およびレーザ光
の吸収性粉３を含み、前述のようにレーザ光の透過性粉
が溶融して、これがバインダーとなって透過材料４とな
り層をなしたものである。

この場合、透過部材１の表面には、第８図のように、凹
凸１ａを形成すると、よりレーザ光の散乱効果が高まる
。

本発明におけるプローブ１０の本体をなす透過部材とし
ては、人工または天然を問わず、ダイヤモンド、サファ
イヤ、石英などのセラミックスを用いるのが耐熱性の点
で好ましい。

この透過部材よりレーザ光の屈折率が高い光散乱粉とし
ては、人工または天然を問わず、ダイヤモンド、サファ
イヤ、石英（高融点のものが好ましい）、単結晶酸化ジ
ルコニウム（Ｚｒ２］＋）、高融点ガラス、透光性耐熱
プラスチック、レーザ光反射性金属、あるいはレーザ光
反射性であると否とを問わない金属粉表面にレーザ反射
性の金やアルミニウムなどをメツキなどの表面処理した
粉を用いることができる。

また、レーザ光の透過材料としては、製造面から言えば
、好ましくは透過性粉が用いられ、この透過性粉として
は、これが溶融したとき皮膜形成能力があるものが選定
され、好ましくは耐熱性のあるものが選定される。この
材質例として、人工および天然を問わず、サファイヤ、
石英、ガラス、透過性耐熱プラスチック等の粉を挙げる
ことができ、透過材料との関係を考慮しながら選定され
る。

さらに、光吸収性粉としては、カーボン、グラファイト
、酸化鉄、酸化マンガン等のレーザ光を吸収でき、熱エ
ネルギーを発する粉であれば、その材質は問われない。

これら６粉の表面層中の含有率（ｗｔＸ）、平均粒径は
次記の範囲であるのが望ましい（カッコ内の数値はより
好ましい範囲を示す）。

含有率（ｗｔＸ） 平均粒度（μｍ） 光散乱粉（Ａ）　　　　９０〜１　０．２〜３００（７
０〜２０）　　　（１〜５０） 透過性粉（Ｂ）　　　　　１０〜９００．２〜５００（
２０〜５０） 吸収炒粉（Ｃ）　　　　　９０〜１　０．２〜５００（
７０〜１０）　　　　（１〜１００）表面層の厚みは、
１０μｍ〜５ｍ＋ａ、特に３０μｍ〜１ｆｆＩ！ｌが好
ましい。１回で所望の厚みを形成できない場合、表面層
の形成を複数回繰り還せばよい。

また、表面層の形成に当っては、各粉相互を分散させ、
透過性粉の溶融温度以上に加熱した後に、透過部材を浸
漬する、透過部材に対して溶射を行うなどのばか適宜の
表面形成法を採用できるが、６粉を液に分散させれば、
透過部材に対する塗布方法を採用できるとともに、この
塗布方法によれば、分散液中に透過部材の所望の表面層
形成部分のみを浸漬した後、引き上げればよく、操作的
に簡易であるから、実用的でありかつ合理的となる。

被分散液としては、適宜の液、たとえば水やアルコール
など、あるいはそれらの混合液等を用いることができ、
さらに粘性を高めたりする目的で、砂糖やデンプン等を
添加してもよい。

上記のように、本発明に従って、透過部材の表面に表面
層５を形成すると、表面層５の形成部分からレーザ光が
全体的に広がりながら出射するので、組織の広い範囲に
わたってレーザ光を照射せきる。

一方、本発明者は、表面層を有する円錐プローブ（ただ
し偏平部を有しない）を用い、その際、前述の光散乱粉
（Ａ）、透過性粉（Ｂ）に対する吸収性粉（Ｃ）の含有
率を種々変えながら、豚のレバーに対して切開を開始で
きるレーザ光パワーの変化、および炭化層Ｘの下の凝固
層Ｙの深さｄを調べた（第１３図参照）ところ、第１４
図の結果を得た。

なお、Ａ：Ｂ＝２：ｌとした。

この結果によると、Ｃ％が高いと、レーザ光パワーが低
出力であって切開を行うことができ、したがって高速で
プローブを動かしても切開できるとともに、止血能力の
指標となる凝固層深さｄが低下することから止血性は低
下することが判る。

その結果、ダメージをある程度与えても支障のない組織
たとえば皮膚や脂肪などの切開に対しては、Ｃ％を高く
したプローブを用いると有効であることが判る。

一方、Ｃ％が低いプローブは、止血性を重視すべき組織
、たとえば肝臓や心臓などの切開に対して有効であり、
その際には、レーザ光発生装置の出力を高め低速でプロ
ーブを動かさなければならないことが判る。

さらに、本発明者は、上記の実験などに基づいて、次記
（１）式および（２）式の関係が存在することを知見し
た。

（１１式の意味するところは、 Ｃ％が高くなると、 発熱量が増し、切開が主に蒸散によって行われ、入射エ
ネルギーの多くが発熱に消費されるため、組織深くまで
レーザ光が入射されず、凝固層深さが浅くなることであ
る。

（２）式は、入射エネルギーの多くが組織内深くまで透
過し、レーザ光を吸収した組織は発熱し、そこで凝固を
生じることを意味している。

したがって、主にＣ％を種々変えたものを予め用意して
おけば、臨床目的に応じてプローブを選定することで、
適切な治療を行うことができる。

さて、本発明にかかるプローブ１０は、第９図のように
、図面上左方または図面を貫く方向に振りながら左方に
進めて、組織に切開または剥離を行うことができる。も
ちろん、組織表面に直角にプロ−ブ１０を位置させ（プ
ローブ１０を起立させた状態）ながら切開を行うことが
できる。

また、第１０図のように、偏平部１０Ｃの両側の薄肉部
で、組織に突起部などを切開または剥離を行うことがで
きる。

他方、第１１図のように、麿爛性出血部位に対して、偏
平部ＩＯＣの腹部分を対向させ、弱い照射エネルギーに
より、その止血を図ることができる。

第１２図には他のプロ−ブ１０の形状例として、屈曲し
たプローブの先端部に偏平部ＩＯＣを形成した例を示し
た。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、対象部位の状況に応じて
選択的に、切開、蒸散のみならず、剥離および止血を良
好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプローブおよびその取付は状態を
示す縦断面図、第２図はプローブの正面図、第３図はそ
の側面図、第４図は長さ方向の各横断面図、第５図およ
び第６図は他の形状例の側面および正面図、第７図およ
び第８図はプローブの表面層の拡大断面図、第９図〜第
１２図は他のれいの斜視図、第１３図は実験例における
状態説明図、第１４図は実験結果を示すグラフ、第１５
図は従来のプローブの形状の正面図である。 ｌ・・・透過部材、ｌａ・・・凹凸、２・・・・・・光
散乱粉３・・・吸収性粉、４・・・・・・透過材料、５
・・・表面層、１０・・・プローブ、ＩＯＡ・・・円柱
部、ＩＯＢ・・・疑似円錐部、ＩＯＣ・・・偏平部。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ７ 図 第 図 第 図 第 １゜ 図 第 １ 図 第１３図 第 ４ 図 レ−”ＪＲ吸収他抹かＩｃＪ令肩千（％）第 ５ 図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基端から入射したレーザ光をその先端部から出射
   するレーザ導光プローブにおいて： その先端部が偏平となっていることを特徴とするレーザ
   導光プローブ。
2. （２）基端部に円錐部を有し、この円錐部の先端側が偏
   平部となっている請求項１記載のレーザ導光プローブ。
3. （３）プローブ全体がその中心軸に対して対称である請
   求項１記載のレーザ導光プローブ。
4. （４）少なくともその先端部の偏平部が縦断面上の一方
   向に屈曲している請求項１記載のレーザ導光プローブ。
5. （５）少なくとも前記偏平部の表面に、レーザ光の吸収
   粉と、プローブ材質より屈折率が高い光散乱粉とを含有
   する表面層が設けられている請求項１記載のレーザ導光
   プローブ。
6. （６）少なくとも前記偏平部の表面に、レーザ光の吸収
   粉と、プローブ本体の材質より屈折率が高い光散乱粉と
   を有し、レーザ光の透過材料がバインダーとなった表面
   層が形成されていることを特徴とするレーザ導光プロー
   ブ。
7. （７）プローブ本体表面に凹凸が形成され、その表面に
   前記表面層が設けられている請求項５または６記載のレ
   ーザ導光プローブ。