JPH0412745A - レーザプローブ - 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、例えば血管等の身体管腔の閉塞部における生
体組織にレーザ光を集中照射しこれを破壊あるいは切除
する等の処置を行なうレーザプローブに関する。

［従来の技術］ １本のレーザプローブにより、複数のレーザ装置（半導
体レーザを含む。）からのそれぞれのレーザ光をプロー
ブ先端に伝送するため、そのレーザプローブのカテーテ
ル内に複数の光ファイバを内挿するものが知られている
。そして、このレーザプローブは、例えば血管等の身体
管腔内に挿入し、各レーザ装置からそれぞれの光ファイ
バを介して伝送するレーザ光をそれぞれ先端から出射し
て種々の処置を行なおうとするものである。

第１８図はこのような種類のレーザプローブの従来例を
示すもので、これはＵＳＰ第４８３４０９３号明細書に
おいて開示されている。

これは、カテーテル７４に形成した複数のルーメン７５
に１本ずつ光ファイバ７０を挿入し、これら光ファイバ
７０によってそれぞれ異なるレーザ光の伝送を行なうも
のである。すなわち、ＹＡＧレーザ等の固体レーザやＨ
ｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザ等のガスレーザおよびエキ
シマレーザといった複数のレーザ装置７３を用いて各種
のレーザ光を出力し、各光ファイバ７ｏによってレーザ
光をプローブ先端まで伝送して、生体組織等に対して照
射するというものである。

また、第１６図ないし第１７図は他の従来例を示すもの
であり、これは、前記光ファイバ７０が図示しないカテ
ーテル内にまとめて配置され、プローブ７２の先端で単
に束ねるとともにその先端外周に金属またはセラミック
製のチップ７１を設けたものである。

［発明が解決しようとする課！ｆｉコ 上記従来例のごとく、前記複数のレーザ光を伝送する複
数の光ファイバはカテーテル内で単に配置させられてい
−るのみであるため、その集合体の外径は、各ファイバ
のコア径に加えて、各ファイバのクラツド径の和、また
は各ファイバ間の隙間等を考えればかなり太くなり、必
然的にカテーテルの外径もそれ以上に太くなる。また、
束ねた先ファイバの先端外周囲に金属チップやセラミッ
クチップ等を設ければその先端外径がさらに大きくなる
ことは避けられない。また、プローブ先端において各光
ファイバの出射端が別々に広がって配置されているため
、各光ファイバを通じて伝送する各レーザ光の出射分布
がばらつく。

一方、レーザ光が照射される際、光ファイバの出射端で
は熱が発生する。この熱はファイバを束ねている接着剤
やファイバのコアおよびクラッドを溶かすという事態を
誘発し、これはレーザ光伝送の障害になるとともにレー
ザ光の照射力低減をもたらし、さらには金属チップ等の
脱落という事態も起こしかねない。

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、複数のレーザ装置からのレーザ光を
、被照射部に対して高いパワー密度で照射できるなどそ
の配光分布を特定することが可能であり、また、レーザ
光の出射端部を小さくすることが容易にでき、さらに、
出射用先端部の耐久性の向上が図れるレーザプローブを
提供することにある。

Ｃ課題を解決するための手段］ 上記課題を達成するために、本発明は以下のように構成
した。すなわち、１または２以上のレーザ装置と結合し
てそれぞれレーザ光を伝送する少なくとも２本以上の光
ファイバを備えるレーザプローブにおいて、前記複数の
光ファイバの先端部のコア同士を溶融一体化して出射用
先端部とし、この出射用先端部を、前記光ファイバによ
り伝送されるレーザ光を定められた方向へ出射する形状
に形成したものである。

［作用］ 上記構成により１、前記光ファイバ束の出射用先端部は
、単純に複数本の光ファイバを束ねただけのものよりそ
の断面積を小さくでき、この場合は、光ファイバを介し
て伝送されたレーザ光を同一の出射先端部から高いパワ
ー密度で出射させることができるなどその配光分布を特
定できる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１の実施例を示すものである。図示
のように、レーザプローブ１は、身体管腔内に挿入可能
なカテーテル３内に、レーザ光をそれぞれ別々に伝送す
る複数の光ファイバ２を束ねてなる光ファイバ束５を内
挿してなり、前記複数の光ファイバ２の先端では、その
クラッドを除去してガイドコアのみを一体的に溶融し、
球状に形成した出射用先端部４を形成している。前記複
数の光ファイバ２は、そのガイドコアが例えば多成分系
ガラスからなる（以下全実施例共同様。もっとも石英か
らなるものでもよい）。また、これら複数の光ファイバ
２は、その他端部を１または２以上のレーザ装置と結合
させるようになっている。この実施例では、光ファイバ
束５から分岐した各光ファイバ２の他端部（以下、基端
部という）は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置６、ＹＡＧレーザ
装置７、Ａｒレーザ装置８、エキシマレーザ装置９にそ
れぞれ結合されているが、用途、処置内容に応じて適切
な組み合わせを考えればよい。また、球状に溶融一体化
された出射用先端部４は、レーザ光が透過可能であり、
その外径はカテーテル３の外径より小さく、または、さ
らに光ファイバ束５の外径（単に、複数の光ファイバ２
を束ねただけの時のファイバ束５の外径）より小さい使
用上好ましい大きさに形成されている。

よって、上記構成のレーザプローブ１を身体管腔内等に
挿入し、前記光ファイバ２を通じて、前記レーザ装置６
．７．８．９より出力されたレーザ光をプローブ先端の
出射用先端部４まて伝送し、被照射部に対して照射する
こととなる。

したかって、このような構成では、光ファイバ束５の出
射用先端部４を同一の出射端として、少なくても１以上
の同種あるいは異種のレーザ光が同時に照射され、照射
されたレーザ光は出射用先端部４から通常数ｍｍの位置
で焦点を結ぶ。また、複数の光ファイバ２のコア同士の
みを溶融一体化したことにより、前記出射用先端部４は
、単純に複数本の光ファイバ２を束ねただけのものより
その断面積を小さくすることができるので、高いパワー
密度でレーザ照射をすることができる。また、出射用先
端部４の外径をカテーテル３の外径より小さくとること
により、その先端部４が身体管腔部等に無理なく挿入す
ることができる。

第２図ないし第１５図はそれぞれ第１の実施例のレーザ
プローブの出射用先端部を種々変形させた実施例を示し
たものである。なお、これら全ての実施例において、出
射用先端部を溶融一体形成するに際し、複数本の光ファ
イバのコア同士のみを用いるのは第１の実施例と同様で
ある。また、各出射用先端部の外径も、第１の実施例と
同様、カテーテルの外径よりも小さく、または、さらに
光ファイバ東外径より小さい使用上好ましい大きさに形
成すれば挿入性を向上することができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示すものであり、出射
用先端部１０は鋭端部１１を有する円錐形で、この円錐
形の底面が入射側端となるよう溶融一体形成されている
。また、第１の実施例と同様、前記先端部１０の外径を
カテーテル３のそれより小さくしである。また、光ファ
イバ束５の基端部側は第１の実施例と同様、図示しない
各種レーザ装置と結合している。

よって、この構成によれば、光ファイバ２により伝送さ
れたレーザ光はその内面全反射により、前記先端部１０
の鋭端部１１に集光されてから出射するため、被照射部
に対して極めて高いパワー密度で照射されることになる
。また、第１の実施例と同様、前記先端部１０の外径を
カテーテル３のそれより小さくしである。

第３図は本発明の第３の実施例を示すものであり、出射
用先端部１２は円柱形で、この円柱の一端面が入射側と
なるよう溶融一体形成されている。

また、光ファイバ束５の基端部側は図示しない各種レー
ザ装置と結合されている。また、第１の実施例と同様、
前記先端部１０の外径をカテーテル３のそれより小さく
しである。

よって、この構成によれば、光ファイバにより伝送され
たレーザ光は前記先端部１２の先端面から均一なパワー
密度で出射される。そのため、被照射部に対して押し付
ける等の接触照射をしても、１点に力が加わらないため
、機械的な力による被照射部の損傷が少ない。

第４図は本発明の第４の実施例を示すものであり、出射
用先端部１３は円柱形で、この円柱の一端面が入射側と
なるよう溶融一体形成されている。

また、この円柱の他端面部中央部には逆円錐型の窪み１
４があり、この窪み１４を除く周囲面を出射端としてい
る。この窪み１４の円錐は円柱と同軸で、出射端である
面の円と同心でこれより径の小さい円を底面とし、その
頂点は円柱の内部方向に形成されている。また、前記逆
円錐型の側面を反射面とし、このテーバ傾斜角は、円柱
の軸と垂直な方向に入射光が全反射するよう設定されて
いる。なお、光ファイバ束５の基端部側は図示しない各
種レーザ装置と結合されている。

よって、この構成によれば、光ファイバ２により伝送さ
れたレーザ光は前記先端部１３の側方に出射される。こ
れは、前記先端部１３に対して側方に位置する被照射部
にレーザ光を照射する際、前記先端部１３の向きを変え
ることなく直ちに側方へ照射できる点で極めて有効であ
る。

第５図は本発明の第５の実施例を示すものである。これ
は、各光ファイバ２の出射用先端側部分を、単に束ねた
だけのときよりもその外径が小さくなるようにそのコア
同志を溶融一体形成して出射用細径部１６とし、この細
径部１６の周囲に熱伝達部材としての金属チップ１７を
被嵌して出射用先端部１５としたものである。

第６図は本発明の第６の実施例を示したもので、本実施
例の光ファイバ束５も、その出射用先端側に第５の実施
例と同様に形成された出射用細径部１６を有し、この細
径部１６の周囲に熱伝達部材として透光性セラミック１
８を被包したものである。なお、図示のように出射先端
を球状に形成してもよい。以上２つの各実施例で示した
構成によれば、光ファイバ２により伝送されたレーザ光
は、前者においては広がりをもって出射され、後者にお
いては第１の実施例と同様、先端部から数ｍｍの位置で
焦点を結ぶ。また、光ファイバ束５の出射用先端側を、
単に束ねただけのときよりもその外径が小さくなるよう
溶融一体形成して出射用細径部１６としたので、この細
径部１６の周囲にさらに熱伝達部材を施しても、出射用
先端部外径は従来のマルチファイバよりも小さくできる
。さらに前記熱伝達部材はファイバ束５を締め付けてフ
ァイバとファイバの間の隙間を小さくするので、ファイ
バ束５自体の細径化が可能となる。また、レーザ光が出
射される際に出射用先端部で発生する熱は、前記熱伝達
部材を加熱し、この熱伝達部材を介して行なわれる熱放
射は、例えば生体組織の切除後における残部を凝固する
等の凝固作用としての効果を有する。なお、第７図は、
第５図または第６図に示す光ファイバ束５の基端部側を
、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザの各レ
ーザ装置に結合したちである。

第８図は本発明の第７の実施例を示すものである。第５
図または第６図の光ファイバ束５の基端部の分岐した各
ファイバを、複数の発光素子を出射端面に対して横１列
に並べたＬＤ（半導体レーザ）１９の各発光素子に１対
１で結合したものである。よって、上記構成によれば、
ＬＤのレーザ光を前記光ファイバ２によって効率良く伝
送する。

また、光ファイバ２により伝送された複数のレーザ光は
出射用先端部１５から出射端を同じくして出射され、そ
の出射光は大きな広がり角をもつ。

第９図は本発明の第８の実施例を示すものであり、光フ
ァイバ束５の出射用先端部２０は、横断面がほぼ楕円形
で、横幅（楕円の短軸方向幅）は基端側から先端側にか
けて徐々に狭くなる形状をした柱状の、いわゆる楕円柱
であり、楕円の長軸の基端側側面を入射側とし、他端側
を出射側として溶融一体形成されている。よって、この
構成によれば、光ファイバ２により伝送されたレーザ光
は、先端部２０の先端横幅に応じた幅のレーザ光を中心
とした平行光となって出射される。

第１０図は、本発明の第９の実施例を示したものであり
、第９図における楕円形状をさらに円に近づけ、出射用
先端部２２から出射される光の横幅を大きくしたもので
ある。

第１１図は本発明の第１０の実施例を示すものであり、
出射用先端部２３は、その横断面が二股形状の柱状体で
、二股の元の側面部分を入射側として溶融一体形成され
ている。また、二股形状の凹部２４の横断面形状は、入
射光が全て反射する曲面に形成されている。よって、こ
の構成によれば、光ファイバにより伝送されたレーザ光
は凹部２４を出射端として主に側方へ放射状に出射され
る。

第１２図は本発明の第１１の実施例を示すものであり、
出射用先端部２５は、楕円柱の出射側先端壁に凹部２６
を形成したものて、この凹部２６は、楕円の出射端から
楕円柱内部に向かって長軸方向に形成されている。また
、この四部２６と反対側に位置する長軸の基端部側面が
入射側となっている。また、前記四部２６は、入射光の
一部を入射方向と垂直な方向に反射し、一部を透過する
ように形成されている。よって、上記構成によれば、光
ファイバ２により伝送されたレーザ光は先端部２５の先
端横幅に応じた幅のレーザ光を中心とした平行光となっ
て出射されると同時に、この平行光と垂直な方向にも出
射される。

第１３図は本発明の第１２の実施例を示したものであり
、出射用先端部２７は、その先端に円錐型の突起２８を
有する円柱型で、この円柱の、突起を有さない一方の底
面が入射側となるよう溶融一体形成されている。前記突
起状の円錐２８は、前記円柱の底面であって出射用先端
部２７の先端面２９である円と同心で、これより径の小
さい円を底面とするもので、その軸は前記円柱と同じで
ある。よって、上記構成によれば、光ファイバ２により
伝送されたレーザ光は、前記円錐型の頂点と、前記円柱
の先端面２つの両方から広がりをもって出射される。

第１４図は本発明の第１３の実施例を示すものであり、
出射用先端部３０は、その横断面形状が帯状である柱状
体に溶融一体形成されている。また、この先端部３０は
、帯状の根元側面を入射側としており、内部には角柱の
空間３１を有している。この空間３１は先端部３０の先
端面に対して開放されており、先端面から内部に向かっ
て徐々に広がっている。よって、上記構成によれば、光
ファイバ２により伝送されたレーザ光は内部空間３１の
側面に反射し、先端面において集光され出射される。

第１５図は本発明の第１４の実施例を示すものであり、
出射用先端部３２は、出射方向に対して円錐型の突起３
３を有する球状に溶融一体形成されている。よって、こ
の構成によれば光ファイバ２により伝送されたレーザ光
は前記円錐型３３の頂点から広がりをもって出射される
とともに、球面からも出射され、この球面からの出射光
は球面先端から数ｍｍの位置において焦点を結ぶ。

本発明にかかるレーザプローブの出射用先端部の形状は
上記実施例に限らず、あらゆる処置状況、処置内容に応
じて種々変形することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、以下のような効果
を奏する。すなわち、複数の光ファイバのコア同士のみ
を溶融一体化して出射用先端部を形成したので、単純に
複数本の光ファイバの端部を束ねただけのものよりその
断面積を小さくすることができる。このため、特定した
配光分布て各レーザ光を常に効率良く照射できる。たと
えば高いパワー密度で各レーザ光のレーザ照射が可能で
ある。また、前記出射用先端部の外径をカテーテルの外
径より小さく、さらに光ファイバ東外径（単に、複数の
光ファイバを束ねただけの時のファイバ束の外径）より
小さい使用上好ましい大きさに形成することができる。

さらに、レーザ光が照射される際、光ファイバの出射端
で発生する熱が、ファイバを束ねている接着剤やファイ
バのコアおよびクラッドを溶かすという心配も、熱伝達
部材が脱落するという事態もなく、異なる複数のレーザ
光を同一の出射端で効率よく出射することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例であるレーザプローブの
斜視図、第２図は本発明の第２の実施例であるレーザプ
ローブの斜視図、第３図は本発明の第３の実施例である
レーザプローブの斜視図、第４図（ａ）は本発明の第４
の実施例であるレーザプローブの斜視図、第４図（ｂ）
はその断面図である。第５図（ａ）は本発明の第５の実
施例で各種レーザ装置に結合した構成図である。第８図
ないし第１５図は本発明の第７ないし第１２の実施例で
あるレーザプローブをそれぞれ示す斜視図である。第１
６図はレーザプローブの従来例を示す断面図、第１７図
は第１６図のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図、第１８図はレー
ザプローブの他の従来例を示す斜視図である。 １・・・レーザプローブ、２・・・光ファイバ　３・・
・カテーテル、４・・・出射用先端部、５・・・光ファ
イバ束。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １または２以上のレーザ装置と結合してそれぞれレーザ
   光を伝送する少なくとも２本以上の光ファイバを備える
   レーザプローブにおいて、前記複数の光ファイバの先端
   部のコア同士を溶融一体化して出射用先端部とし、この
   出射用先端部は、前記光ファイバにより伝送されるレー
   ザ光を定められた方向へ出射する形状に形成したことを
   特徴とするレーザプローブ。