JPH0344788B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、レーザ光を利用して治療を行うレー
ザ治療装置に関するものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

アルゴン・レーザによる単純性血管腫の治療
は、はじめGoldmanらによつて発表され、正常
皮膚と血管腫組織へのアルゴン・レーザ光の吸収
率の差を利用した血管腫自体への選択的治療法と
して注目をあびてきた。単純性血管腫は皮膚表面
の色調の変化が主な特徴であるため、植皮術、放
射線照射、雪状炭酸療法など、皮膚表面の自然な
性状を妨げる従来の治療法には限界があり、その
治療は形成外科域における一つの課題であつた。
この点で、アルゴン・レーザを用いた非侵襲的治
療ほ画期的な効果を持つものである。

従来のアルゴン・レーザ治療装置は、最大出力
10ワツト程度のかなり大きな出力のレーザ装置か
ら出るレーザ光を石英フアイバを通して患部に照
射するものである。単位面積当りのエネルギを大
きく保ちながら患部に照射するには一本の石英フ
アイバにレーザ光を集光して導くようにするが、
この場合の問題点は、一本の石英フアイバを用い
るため光束が１〜２mmと細く、従つて、広い面積
にわたる血管腫の治療には不便であり、特にレー
ザ光束が円形であるために照射むらのないように
照射すると部分的に重複してレーザ光が照射され
ることになるので、治療が均一とならず、そのた
め、術後に色むらを生じやすいことである（経験
的には、レーザ・ビーム径２mm、出力1.8ワツト、
0.2秒照射程度が至敵条件であるとする説などが
ある）。また、この方法では一回の照射面積が非
常に小さいので、広範囲の血管腫に対してはどう
しても治療時間が長くなり、術者の疲労も問題と
なつてくる。

これらの点を改善するために、レーザ光束をレ
ンズで拡げて照射スポツト径を拡大する方法も試
みられたが、スポツト径を拡大すると単位面積当
りのレーザ光エネルギが低くなるので、レーザ発
振源の方の出力エネルギを増大させる必要が生じ
るが、従来のアルゴンレーザでは出力が不足し、
十分な治療効果が得られなかつた。

一方、単にレーザ光の出力を大きくするだけで
は、良い結果が得られない。というのは、高出力
のアルゴン・レーザ光を0.5秒以上照射すると熱
作用が血管腫のみでなく周辺正常組織にまで及ぶ
ため、患部全体が肥厚性般痕化してしまうからで
ある。

これらの難点を克服するために第１図に示すよ
うな方法がすでに開発されている（例えば、「日
本形成外科学会誌」1981年９月号P.562）。これ
は、例えば７本のフアイバＦを入射端側は一列に
し、射出端側は六角形状に束ねて形成したフアイ
バ・バンドルFBを用い、レーザ発振源Ｌからの
レーザ光をパルス・モータなどの駆動装置にとり
つけた図示しない反射鏡で走査して、入射端側の
一列に並べられた７本のフアイバＦに順にレーザ
光入斜しておき、フアイバ・バンドルの六角形状
に束ねられた出射端側からレーザ光を放出して患
部に照射する方法である。このようにすると、出
射端側の各フアイバより順にレーザ光が出射さ
れ、術者があまり手を動かさずとも、一本のフア
イバの場合に比べて一度に７倍の面積の治療を行
うことができることになる。

しかしながら、第２図ｂに示すように、この方
法を用いた場合にも大きい面積にわたる血管腫に
おいては一本のフアイバに比べて回数は減るもの
の、位置を変えながら複数回照射を繰り返えさな
ければならず、また、照射パターンは、フアイバ
一本のときの照射パターン（第２図ａ）と同様に
ほぼ円形をしているので、照射野が重なつた部分
の不揃いにより、術後色むらを生じる可能性が大
きい。また、この方法でも術者がフアイバのレー
ザ光出射端を保持していなければならないのは前
と同様であり、このため患部が大きく拡がつてい
る場合の術者の疲労は軽減されてない他、各フア
イバはレーザ光の入射角がそれぞれ異なるのでフ
アイバの位置により、レーザのエネルギ違いが生
じて一様なエネルギでの治療ができず、これも色
むらの一因をつくることになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、術
者に疲労を与えることの少ない、しかも色むらの
少ない治療を行うことができるレーザ治療装置を
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するため、レー
ザ光を利用して皮膚表面などの治療を行うレーザ
治療装置において、複数本のフアイバからなるレ
ーザ導光用のフアイバ・バンドルと、このフアイ
バ・バンドルの一端側から各フアイバに対し、皆
等角でレーザ光を順次入射させるレーザ光入射手
段とを用い、前記フアイバ・バンドルの他端側
は、その断面がほぼ方形を形成するように束ね、
レーザ光出射端とする構成とする。そして、この
ような構成においてレーザ光入射手順により順に
フアイバ・バンドルの各フアイバにそれぞれ等し
い入射角をもつてレーザ光束を入射させるように
し、各フアイバに入るレーザ光のエネルギを等し
くすると共にまた、フアイバ・バンドルの出射端
側の断面を方形にしてレーザ光の照射の重複する
領域や照射もれとなる領域の出来にくいように
し、且つ色むらの生じないようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第３図〜第５
図を参照しながら説明する。

ところで、レーザ光の自動走査を色むらなく行
なうためには、重ね照射することなく、また照射
し残す部分がないような照射パターン及び走査機
構でなければならない。そこで、本発明において
は第３図に示すようにフアイバ・バンドルの出射
端面形状が正方形になるようにフアイバ３１を並
べてフアイバ・バンドル３を構成し、この正方形
がカバーする一つの領域をレーザ光で照射し終わ
ると、フアイバ・バンドルの照射端がそのすぐ隣
り合う被照射領域に移動して、またレーザ光を照
射するというような走査方式を採ることにする。
この様にすると、照射パターンが円形の場合と異
なり、隣り合う照射パターン同志の整合が非常に
よく、患部全体にわたつてむらなく一様に照射す
ることができる。フアイバの本数は第３図ａ，ｂ
の様に９本でも、16本でも、或いはさらに多くの
フアイバを用いても良く、要は正方形或いは四角
形のパターンを構成できる本数であれば何本でも
構わない。

次に、レーザ光をフアイバ・バンドルに入射す
る部分の構成について説明する。第１図に示した
ような方式では、入射端においてフアイバ・バン
ドルの中心部に位置するフアイバと周辺部に位置
するフアイバとではレーザ光の入射角が異なるた
め、入射レーザ・エネルギにわずかではあるが差
ができて、治療後に色むらを生じやすい。この点
を考慮して本発明では以下に示すような方式をと
る。

即ち、第４図に示すように、入射端側ではフア
イバを円周上に配置する。そして、入射レーザ光
２を側面に複数の鏡を配した回転ミラー８で反射
させて、その反射レーザ光のビーム径をレンズ９
で適当な径にしぼつてフアイバの一本一本に入射
させる。このとき、回転ミラー８を構成する鏡の
数はフアイバの本数と同じになるようにしてお
く。各鏡の面は回転ミラーを角度2π／Ｎ（ただ
し、Ｎはフアイバの本数）だけ回転したときにそ
れぞれわずかの角度だけ異なるように配置してお
き、回転ミラー８が角度2π／Ｎずつ回転してゆ
くとき、反射されたレーザ光が円周上に配置され
たフアイバの一本一本に順にしかも同じ入射角を
もつて入射してゆくように調整しておく。従つ
て、回転ミラー８は当然それぞれのミラー面の調
整機構を持つているものとする。

即ち、フアイバの並べられた円周の中心軸線上
から見て反射レーザ光の方向が順に各フアイバの
端面に向うように回転ミラー８の各ミラーの角度
をそれぞれ調整しておき、回転ミラー８を回転さ
せることによつて順次各フアイバの端面にミラー
により反射されたレーザ光が入射されるものであ
る。

このようにすると、レーザ光の入射角はすべて
のフアイバについて等しくなるので、入射レー
ザ・エネルギは均一となる。尚、回転ミラー８の
駆動装置は、一例として第４図に示したようにパ
ルス・モータ４を用い、このパルスモータ４の軸
に歯車５を取り付け、また回転ミラー８にも軸を
設けると共にこの軸に歯車６を取り付けて両歯車
５，６を齒合させ、パルス・モータ４の回転を回
転ミラー８に伝達させる構成とする。

この方式で回転ミラー８が一回転すると、フア
イバ・バンドルの照射端側では順に各フアイバよ
りレーザ光が出射され、第３図のようにフアイバ
３１を並べて形成された正方形の照射パターン内
の各位置すべてにわたつてレーザ光の出射が完了
する。

ところで、この場合、回転ミラー８の回転を数
回繰り返すと、機械的なガタ或はパルス・モータ
の誤差などの影響によつて回転ミラー８より反射
されたビーム状のレーザ光の光路位置が本来の位
置よりずれてきて、一本一本のフアイバに正確に
入射されなくなる。

これを防ぐために、歯車６に噛合する別の歯車
７を設け、この歯車７の軸に回転位置検出用のデ
イスク（円板）１０を設ける。このデイスク１０
には所定位置に孔１１が設けてあり、またこの孔
１１を光電検出する穴位置検出器１２を設けてデ
イスク１０の回転検出を行えるようにし、歯車
５，６，７を通してデイスク１０にパルスモータ
４、すなわち、回転ミラー８の回転を伝えるよう
にする。このとき、回転ミラー８の一回転とデイ
スク１０の一回転が正確に等しくなるようにして
おく。もちろんデイスク１０の回転により孔１１
が通る位置に光源と光センサを組み合わせた穴位
置検出器１２を配置して孔１１を検出できるよう
に位置調整しておく。

このようにすると、回転ミラー８が一回転した
とき、孔１１も一回転するので、もしこの位置が
ずれていれば、穴位置検出器１２でずれを検知
し、それをパルス・モータ４にフイードバツクす
ることによつて一回転ごとに位置ずれを補正し、
もとの位置にもどすことができる。

次に実際の治療に使用するときのレーザ光照射
自動化のための走査機構について簡単に記述す
る。前述した様に一般的に血管腫はひろい範囲に
わたつており、その治療もかなりの時間を要する
のが普通である。従つてフアイバのレーザ光出射
端を術者が手で持たずに自動的にレーザ光を走行
することが望ましい。そこで、第５図に示したよ
うに、フアイバ・バンドル３の出射端を保持し、
その位置を水平方向或は垂直方向に自在に動かせ
るようなフアイバ・バンドル走行機構を構成す
る。

即ち、フアイバ・バンドル３をＸ、Ｙ、Ｚ軸の
各方向に移動できるようにＸ軸方向に沿つて水平
にガイドを兼ねた支持体１４を設け、この支持体
１４に軸方向に直交するように棒状の移動支持体
１５を設ける。この移動支持体１５は支持体１４
に支持案内されてＸ軸方向に移動できる構成とな
つている。また移動支持体１５にはこの移動支持
体１５に案内されて移動支持体１５の軸方向（Ｙ
軸方向）に移動できるようにフアイバ・バンドル
移動体１６が設けられ、また、このフアイバ・バ
ンドル移動体１６には上下方向即ちＺ軸方向に移
動できるようフアイバ・バンドル保持体１７が設
けられている。そして、フアイバ・バンドル保持
体１７にはフアイバ・バンドル３をその出射端面
が垂直下方を向き、且つフアイバ・バンドル移動
体１６がフアイバ・バンドル３の一辺の長分ずつ
動いた場合に照射されるレーザ光のパターンが隙
間なく、しかも重複する部分が生じないように位
置させておく。

また、水平方向の移動が容易に行えるように、
移動支持体１５にはカウンタ・バランス１８が付
けてある。水平方向（Ｘ軸方向）及びＹ軸方向或
いは垂直方向（Ｚ軸方向）の移動のための駆動機
構が付いているのは当然であるが、そのような機
構は一般によく知られおり、またその種類も豊富
であるので、ここでは特に示さず、概念図だけを
提示した。１３は患者、１３ａは患者を示す。
尚、フアイバ・バンドルと患部１３ａとの距離が
変化すると、レーザ光の照射面積も少し変化し、
単位面積あたりの照射エネルギが変化する。この
ため超音波測距法或いはレーザ光の反射光強度を
測定するなどによつてフアイバ・バンドル３の先
端と患部との距離を検知し、それを垂直方向移動
のための駆動機構にフイード・バツクし、距離を
一定に保つ機構を付けてもよい。

このような構成において、本装置は患部１３ａ
の走査起点となる位置にフアイバ・バンドル３の
端部を位置させ、フアイバ・バンドル３の出射端
面の形状、面積で定まる照射パターンのピツチで
順次所定方向にフアイバ・バンドル３の出射端を
移動させて患部を走査し、レーザ治療してゆく。
即ち、回転ミラー８が一回転して正方形の照射パ
ターン内に入る患部領域の部分全部を照合しおわ
ると、穴位置検出器１２の出力で位置ずれを検知
し、光軸のずれがあればその補正をすると同時
に、フアイバ・バンドル先端の水平方向の位置を
一つずらして、隣り合う次の被照射領域を照射す
る。移動する範囲は予め患部の分布に合わせて設
定しておき、レーザ光照射位置を検出装置により
検出して前記設定した範囲を示す情報とつき合わ
せながら範囲内の部分にレーザ照射を自動的に行
つてゆくようにすることは云うまでもない。この
様にして、患部全体にわたつて一様なレーザ光照
射を、自動的に行うことができる。

なお、ここに記述したのは本発明の基本概念を
示すための一実施例であつて、機構部分に関する
様々な変形例も当然、本発明に含まれるものであ
る。

以上詳述したように本発明はレーザを用いるレ
ーザ治療装置において複数本のフアイバを用い、
これらフアイバをレーザ光入射端側は円周に沿つ
て配置し、レーザ光出射端側は断面がほぼ方形を
形成するように束ねたレーザ光導光用のフアイ
バ・バンドルと、レーザ光を反射させて前記フア
イバ・バンドルに導くため、周側面に前記フアイ
バ・バンドルを構成するフアイバ数と同数の反射
鏡を配設し、各反射鏡は各々前記フアイバの異な
る一つに対応させると共に各反射鏡は反射したレ
ーザ光束がそれぞれ皆等角度で各反射鏡に対応す
るフアイバのレーザ光入射端に来るように各々調
整された回転ミラーと、前記フアイバ・バンドル
のレーザ光出射端側を保持すると共にフアイバ・
バンドルのレーザ光出射端面より出射されるレー
ザ光の照射野位置の照射が終る毎にこの照射野に
隣接する新たな照射野位置にフアイバ・バンドル
を移動させるフアイバ・バンドル走査装置とより
構成し、回転ミラーを回転させることによりレー
ザ光束の反射方向を順次切り換えて順にフアイ
バ・バンドルの各フアイバにそれぞれ等しい入射
角をもつてレーザ光束を入射させるようにし、ま
たフアイバ・バンドルの出射端側の断面を方形に
してレーザ光の照射の重複する領域や照射もれと
なる領域の出来にくいようにし、且つフアイバ・
バンドルの出射端側をレーザ光の照射野分のピチ
チで自動的に走査させて人手を労せずとも済むよ
うにしたので、各フアイバの出射レーザ光のエネ
ルギが等しく均一な分布でレーザ光の照射できる
他、方形の照射野でレーザ光を照射できるので患
部の各位置でレーザ光の照射量を一様化でき、従
つて、色むらなどが生じなくなり、また、患部に
対しレーザ光を自動的に走査させつつ治療できる
ので、術者の負担が軽減される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、色むらの
少ない治療を行うこのできるなど優れた特徴を有
するレーザ治療装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を説明するための図、第２図は
その照射パターンを一本のフアイバの照射パター
ンと比較した図、第３図は本発明のフアイバ・バ
ンドル出射端の構成例を示す斜視図、第４図は本
発明による装置の構成を説明するための図、第５
図はフアイバ・バンドルのレーザ光出射端の走査
機構の一例を示す図である。 Ｌ……レーザ光源、２……レーザ・ビーム、３
FB……フアイバ・バンドル、４……パルス・モ
ータ、５，６，７……歯車、８……回転ミラー、
９……レンズ、１０……デイスク、１１……孔、
１２……穴位置検出器、１３ａ……血管腫患部、
１４……支持体、１５……移動支持体、１６……
フアイバ・バンドル移動体、１７……フアイバ・
バンドル保持体、１８……カウンタ・バランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザ光を利用して皮膚表面などの治療を行
   うレーザ治療装置において、 複数本のフアイバからなるレーザ導光用のフア
   イバ・バンドルと、 このフアイバ・バンドルの一端側から各フアイ
   バに対し、皆等角でレーザ光を順次入射させるレ
   ーザ光入射手段とを用い、 前記フアイバ・バンドルの他端側は、その断面
   がほぼ方形を形成するように束ね、レーザ光出射
   端としたことを特徴とするレーザ治療装置。