JPH0415050A - 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、レーザ光を照射することによって、例えば温
熱治療を行なったり、身体管腔の閉塞部における生体組
織部を破壊あるいは切除したり、止血、凝固する等の処
置を行なうレーザプローブに関する。

［従来の技術］ 従来、レーザ光透過性のチップを先端に設け、これより
生体組織等に向けてレーザ導光用ファイ−５０２１６８
号公報等）。特に、前記レーザ光透過性のチップの外表
面を粗面に形成し、出射するレーザ光を散乱させるよう
にしたものがある（特開昭６３−３１８９３３号公報）
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、被照射体に対してレーザ光を広汎な°角度に
散乱させて照射することは、効率かつ有益なレーザ光治
療を行なう上で極めて重要でり、被照射体である組織の
表面を部分的に回復不可能にＩｆｉ傷させることなく広
範囲に均一にレーザ照射するような場合、例えば、ＰＲ
Ｔ　（光放射療法）の処置などにおいては必要不可欠で
ある。

しかしながら、散乱照射の必要性を十分認識した前記従
来例においても以下の欠点が露呈した。

すなわち、レーザ光透過性のチップの外表面は粗面とし
て形成されているため、その外表面には組織や血液ある
いは粘液等が付着しやすい。そして、前記チップを通し
てレーザ光で前記組織等を焼灼する際、これによって発
生する熱の作用で、外表面に付着した組織や血液、ある
いは粘液等がその粗面部に焦げ付くという事態が開発し
た。このように組織や血液、粘液等がチップ外表面の粗
面部に焦げ付くと、レーザ導光用ファイバから受光した
レーザ光がここで吸収され、レーザプローブの照射力低
減をもたらす。さらに、組織にチップが付着した状態で
レーザプローブをチップごと無理に動かすと、組織を傷
付けたり剥がして出血を起こさせるおそれがある。

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、レーザ光を広汎な角度に散乱させるこ
とができるにも拘らず、レーザ光透過性のチップの出射
面である外表面に組織や異物等が付着したり焦げ付いた
りすることを極力防止し、被照射体に対して被害を及ぼ
さずに効率良（照射できるレーザプローブを提供するこ
とにある。

［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、レーザ光源に光学的に接続されるレー
ザ導光用ファイバと、このレーザ導光用ファイバの出射
端に対向して設けられ前記レーザ導光用ファイバからの
レーザ光を受けてこれを出射するレーザ光透過性の先端
チップとを有するレーザプローブにおいて、前記先端チ
・ノブの外表面を平滑な面とし、前記レーザ導光用ファ
イバの出射端から出射するレーザ光を受ける受光面をレ
ーザ光を散乱する粗面に形成したものである。

［作用］ 上記構成により、前記レーザプローブはレーザ光を単に
広汎な角度に散乱させるにも拘らず、前記先端チップの
外表面に組織や異物が付着したりすることを防止するこ
とができる。これによって、付着部分で光が吸収される
こともなく、出射光は被照射体に対して効率良く照射さ
れる。また、レーザプローブを先端チップごと動かして
も、先端チップの外表面が組織を傷付け、あるいは剥が
したり出血を起こさせたりすることもなくなる。

［実施例コ 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
断面図である。図示のように、本実施例のレーザプロー
ブ１は、光学的に公知のレーザ源（図示せず）に接続さ
れレーザ光を伝送するレーザ導光用ファイバ２を可撓性
のシース３内に挿通してなり、このファイバ２のレーザ
光出射端５に対向して設けられたレーザ光透過性の先端
チップ４を介してレーザ光を出射しようとするものであ
る。

ところで、前記シース３は、前記ファイバ２との間に空
隙６を保って、同軸状に配設されており、その先端には
ファイバ保持筒体７が固定的に取着されている。ファイ
バ保持筒体７にはチップ保持具８がねじ込んで着脱自在
に取着されている。このチップ保持具８には、例えばサ
ファイア等のレーザ透過４イからできている先端チップ
４がファイバ２と対向しつつ保持されている。なお、前
記空隙６はレーザ光透過性の冷却流体、例えば生理食塩
水を供給する流体源（図示せず）と連通しており、前記
ファイバ保持筒体７はレーザ導光用ファイバ２の先端部
を保持している。また、ファイバ保持筒体７とチップ保
持具８にはそれぞれ割溝９．１０が形成され、シース３
内の空隙６に連通するようになっている。よって、前記
流体源から供給された冷却流体は、空隙６、割溝９．１
０を通じて先端チップ４の外面周囲に向けて排出され、
処置すべき組織等を冷却する。

先端チップ４は、円柱状のレーザ光入射部１２と、この
先端に位置し、外表面が・１え滑な略半球状のレーザ光
出射部１１とからなり、これらは、入射部１２である円
柱の一端面がファイバ２の１１１射端５と対向するよう
に一体成形゛されている（以下、前記円柱の一端面を対
向面という）。また、レーザ光入射部１２と出射部１１
との間の外周部分にはくびれ部１４が形成されている。

そして、前記チップ保持具８は、その先端部分１５を押
し潰して前記先端チップ４のくびれ部１４に係着する。

さらに、先端チップ４は、その入射部１２の対向面１３
に、頂点が半球状に形成されたいわゆる略円錐形の四部
１６を有している。この円錐形は、レーザ光入射部１２
の対向面１３と同心でこれより径の小さい円を底面とし
、レーザ光入射部１２である円柱と同軸であって、その
頂点は先端チップ４の内部方向に形成されている。また
、前記凹部１６内面は、レーザ光を散乱するように仕上
げられた粗面１７であり、先端チップ４はこの粗面１７
でファイバ２から出射されたレーザ光を受光して散乱さ
せた後、レーザ光出射部１１表面から被照射体に対して
出射するものである。

このように、上記構成のレーザプローブ］は、レーザ光
透過性の先端チップ４の外表面を平滑にし、内面である
受光面を粗面１７に形成したので、レーザ光を広汎な角
度に散乱させて透過する。先端チップ４の外表面は平滑
であるから、前記先端チップ４を組織等に接触ないしは
挿入してレーザ光で前記組織等を焼灼する際、それによ
って発生する熱の作用で組織や血液あるいは粘液等が先
端チップ４の外表面に焦げ付くという事態を回避するこ
とができる。これによって出射光は被照射体に対して効
率良く照射されるだけでなくレーザプローブ１を先端チ
ップ４ごと動かしても、先端チップ４の外表面が組織を
傷付け、あるいは剥がしたり出血を起こさせたりするこ
とはない。また、先端チップ４の広い外表面を粗面に加
工するより、狭い内面を粗面加工すればよいので、製作
コストの低減を図ることができる。

第２図は本発明の第２の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ１８とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した断面図である。この先端チップ１８は、円柱状
のレーザ光入射部１９と、この先端に位置するこれと同
軸な円柱状のレーザ光出射部２０とからなり、入射部１
９である円柱の一端面がファイバ２の出射端と対向する
よう一体成形されている。なお、出射部２０の外表面も
第１の実施例と同様、平滑になっている。本実施例では
出射部２０の外径が入射部１９のそれより若干大きくな
っているが、処置内容等に応じて種々変形すればよい。

また、レーザ光入射部１９と出射部２０との間の外周部
分にはくびれ部２３が形成されている。そして、第１の
実施例と同様、第１図のチップ保持具８がその先端部分
１５を押し潰してこの先端チップ１８のくびれ部２３に
係るする。さらに、先端チップ１８には、入射部１つの
対向面２４に入射部１９と同軸な円筒状の穴２１が設け
られており、この穴２１は出射部２０に及び、その閉端
は半球状に形成されている。

また、この穴２１の内面は、レーザ光を散乱するように
仕上げられた粗面２２であり、先端チップ１８はこの粗
面２２でファイバ２から出射されたレーザ光を受光して
散乱させた後、レーザ光出射部２０表面から被照射体に
対して出射するものである 第３図ないし第６図はそれぞれ第２の実施例の散乱面の
態様を種々変形させたものであり、レーザ光透過性チッ
プの外観形状は同一なのでこれについては説明を省略す
る。

第３図は本発明の第３の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ２５とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した断面図である。この先端チップ２５は、これと
同軸に形成された中空孔２６を有し、この中空孔２６の
内面を粗面２７に形成している。よって、先端チップ２
５はこの粗面２７でファイバ２から出射されたレーザ光
を受光して散乱させた後、レーザ光出射部２０表面から
被照射体に対して出射するものである。なお、本実施例
においては上記散乱光の他に、中空孔２６の出射端部２
８から強力な直射レーザビームを前方に照射することが
できる。

第４図は本発明の第４の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ２９とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した断面図である。この先端チップ２９は、その入
射部１９の対向面２４にこれと同心な半球状の窪み３０
を有し、この窪み３０の内面を粗面３１に形成している
。よって、先端チップ２９はこの粗面３１でファイバ２
から出射されたレーザ光を受光して散乱させた後、レー
ザ光出射部２０表面から被照射体に対して出射するもの
である。

第５図は本発明の第５の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ３０とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した図である。この先端チップ３０は、その入射部
１９の対向面２４を第５図（ｂ）に示すように粗面３１
に形成している。よって、先端チップ３０はこの粗面３
１でファイバ２から出射されたレーザ光を受光して散乱
させた後、レーザ光出射部２０表面から被照射体に対し
て出射するものである。

第６図は本発明の第６の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ３２とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した図である。この先端チップ３２は、その入射部
１９の対向面２４に入射部１９と同軸な円筒状の穴３４
を有し、前記ファイバ２の先端部はこの穴３４内に配置
されている。

また、前記穴３４の閉端底面は第６図（ｂ）に示すよう
に粗面３３に形成されており、先端チップ３２はこの粗
面３３でファイバ２から出射されたレーザ光を受光して
散乱させた後、レーザ光出射部２０表面から被照射体に
対して出射するものである。

第７図は本発明の第７の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ３５とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した断面図である。この先端チップ３５は、円柱状
のレーザ光入射部３７と、この先端に位置し、外表面が
平滑な球状のレーザ光出射部３６とからなり、入射部３
７である円柱の一端面がファイバ２の出射端と対向する
よう一体成形されている。また、レーザ光入射部３７と
出射部３６との間の外周部分にはくびれ部３８が形成さ
れている。そして、第１の実施例と同様、第１図のチッ
プ保持具８がその先端部分１５を押し潰してこの先端チ
ップ３５のくびれ部３８に係着する。さらに、先端チッ
プ３５には、入射部３７の対向面４１に入射部３７と同
軸な円筒状の穴３９が設けられており、この六３９は出
射部３６に及び、その閉端は球状になっている。また、
この穴３９の内面は、レーザ光を散乱するように仕上げ
られた粗面４０であり、先端チップ３５はこの粗面４０
でファイバ２から出射されたレーザ光を受光して散乱さ
せた後、レーザ光出射部３６表面から被照射体に対して
出射するものである。

なお、本実施例のレーザプローブの先端チップ３５の出
射部３６は球状であるため、散乱光は後方にも及ぶ。

第８図は本発明の第８の実施例であるレーザプローブ１
の先端チップ４２とレーザ導光用ファイバ２の先端付近
を示した断面図である。この先端チップ４２は、円柱状
のレーザ光入射部４４と、この先端に位置してこれと同
軸な円柱状のレーザ光出射部４３とからなり、入射部４
４である円柱の一端面がファイバ２の出射端と対向しす
るよう一体成形されている。また、前記出射部４３はそ
の軸方向に細長く形成され、その先端部は半球状に成形
されている。なお、出射部４３の外表面も第１の実施例
と同様、平滑になっている。また、レーザ光入射部４４
と出射部４３との間の外周部分にはくびれ部４７が形成
されている。そして、第１の実施例と同様、第１図のチ
ップ保持具８がその先端部分１５を押し潰してこの先端
チップ４２のくびれ部４７に係着する。さらに、先端チ
ップ４２には、入射部４４の対向面４８に入射部４４と
同軸な円筒状の穴４６が設けられており、この穴４６は
出射部４３に及んで細長く形成され、その閉端は球状に
なっている。また、この穴４６の内面は、レーザ光を散
乱するように仕上げられたｉｌｌ而４面であり、先端チ
ップ４２はこの粗面４５でファイバ２から出射されたレ
ーザ光を受光して散乱させた後、レーザ光出射部４３表
面から被照射体に対して出射するものである。なお、本
実施例のレーザプローブの先端チップ４２の出射部４３
と穴４６はその軸方向に細長く形成されているため出射
部分長にわたって均等なエネルギ密度分布ｑ散乱光が照
射される。よって、例えば細長い管腔内をある長さにわ
たってレーザ照射する場合、本実施例のレーザプローブ
を位置決めしておくだけでよく、レーザプローブを一定
時間ごとに軸方向にいちいち移動して照射するという手
間が省ける。

第９図は本発明の第９の実施例であり、第８の実施例の
レーザ導光用ファイバ２の先端部を穴４６内に配置した
ものである。

次に、上記各実施例のレーザプローブが接続可能なレー
ザ装置について詳述する。

第１０図は、レーザ光を出力すると同時にこれを制御す
るようにしたレーザ装置２４９の構成図である。このレ
ーザ装置４９は、レーザ媒質５０、励起ランプ５１、共
振ミラー５２、シャッタ５３を備えた治療用レーザ発生
装置５４、ガイド光発生装置５５、電源５６、シャッタ
制御装置５７、制御部５８、温度モニタ５９、警報手段
６０、および、ガイド光と治療用レーザ光を同軸化させ
るためのミラー６１、ダイクロイックミラー６２を備え
ている。さらに図示はしないが、レーザ発生装置冷却用
の冷却器やコネクタ６３への入射光学系など必要最低限
の装置を備えている。よって、上記構成のレーザ装置４
９は以下のようにレーザ光を出力する。すなわち、治療
用レーザ発生装置５４に備えられたレーザ媒質５０は励
起ランプ５１のエネルギにより励起し、レーザ光を出力
する。このレーザ光はこの光軸上に配置された２枚の共
振ミラー５２で共振されて増幅され、治療用レーザ装置
５４外部へ出射される。この出射光は、ミラー６１、ダ
イロイツクミラー６２によってガイド光発生装置５５か
ら出射されたガイド光と同軸化され、コネクタ６′３を
介してレーザプローブへ出力される。

次に、レーザ装置４９の制御系について説明する。これ
は、従来行なわれていたレーザ光によるハイパーサーミ
ア（温熱治療）の問題点を解決するためになされたもの
で、治療部位の温度をある設定温度に確実かつ安全に制
御しようとするものである。

従来のレーザ光によるハイパーサーミア（温熱治療）に
おいては、治療部位の温度をある設定温度に制御するた
め、レーザ出射光の０Ｎ−ＯＦＦ制御あるいはレーザ出
力を増減させる等の手段を用いている。しかし、これら
の手段は、不正確な段階でＯＮ状態もしくは出力増加状
態を放置してお（と、治療部位を炭化し患者に多大な痛
手を与える。また実際の温度と設定温度との間には差が
あり、その制度の悪さも問題視されている。こうしたこ
とから実際には効率良いハイパーサーミアが行なわれて
いるとはいいがたい状況にある。そこで、本実施例では
出力を減少させる方向のろに制御して治療部位に被害を
与えないと共に、最終的に０Ｎ−ＯＦＦ制御を必要とし
ないレーザ光出力制御手段を提供できる。

第１１図に示すように、制御の初期段階ではレーザ出射
光の０Ｎ−ＯＦＦを繰り返す。まず、レーザ出力Ｐでレ
ーザ光を出射する（ＯＮ状態）。

温度センサにより検知した治療部位の定常状態の温度θ
、が設定温度θ。より高い場合はレーザ出力を停止する
（ＯＦＦ状態）。その後、治療部位の温度が設定温度を
下回った段階で再び、今度は初期のレーザ出力Ｐよりα
だけ小さい出力（Ｐ　−ｃｒ）でレーザ光を出射する。

これによって、次の段階で温度センサが検知する治療部
位の定常状態の温度θ２は最初のθ、より小さくなり、
定常温度θ２に至るまでの時間ｔ２も最初の定常温度θ
１に至るまでの時間ｔ、より長くなる。さらに定常温度
θ２が設定温度θ。より大きい場合は再び（Ｐ−ａ）よ
り小さい出力（Ｐ−β）てレーザ光を出射する。このよ
うに上記過程を繰り返すことによって、定常温度の極限
値はθ。となりレーザ光出力継続時間’Ｉ＋　　２＋　
　’３・・・・も次第【 に長くなりその極限値は無限大になる。言い換えれば、
レーザ光より与えられる熱量と血流等により失う熱量が
設定温度θ。にて等しくなるという平衡状態となるため
、０Ｎ−ＯＦＦすることなく設定温度に保つことができ
る。また、この平衡状態を逸早く実現させるには、ｔ、
と０１、ｔ２とθ２、ｔ、とθ３・・・・・・の関係す
なわちある時間で設定温度に対して何度オーバーしたか
を読みとり、減少させる出力をｙＪ整してやればよい。

さらに、平衡状態において血流等、熱量を失う要素が増
え、温度が下がりぎみの場合、その旨警告する手段を設
けても良い。その手段はブザー、ランプ等術者に出力ア
ップを促すものであればよい。また、出力増となった時
にもその旨警告できればさらによい。

以上説明した本装置のように安全性の高いレーザ装置と
組み合わせることにより、前記各実施例のレーザプロー
ブはその持っている性能を充分に発揮することができる
。

［発明の効果］ 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、レーザ光透過性の先端チップの外
表面を平滑にし、内面である受光面を粗面に形成したの
で、レーザ光を単に広汎な角度に散乱させて出射するこ
とができるだけでなく、前記先端チップに組織等が接触
ないしは付着した状態でレーザ光を照射する際でも、そ
れによって発生する熱の作用で組織や血液あるいは粘液
等が先端チップの外表面に焦げ付くという事態を極力回
避することができる。これによって、以後焦げ付いた部
分で光が吸収されることもなく、出射光は被照射体に対
して効率良く照射される。また、レーザプローブを先端
チップごと動かしても、先端チップの外表面が組織を傷
付け、あるいは剥がしたり出血を起こさせたりすること
はない。また−船釣に、先端チップの外表面を粗面に加
工するより、内面を粗面加工する方が加工面積が小さい
ので、コストの低減を図ることができる。

【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
断面図、第２図は本発明の第２の実施例であるレーザプ
ローブの先端チップとレーザ導光用ファイバの先端付近
を示した断面図、第３図は本発明の第３の実施例である
レーザプローブの先端チップとレーザ導光用ファイバの
先端付近を示した断面図、第４図は本発明の第４の実施
例であるレーザプローブの先端チップとレーザ導光用フ
ァイバの先端付近を示した断面図、第５図（ａ）は本発
明の第５の実施例であるレーザプローブの先端チップと
レーザ導光用ファイバの先端付近を示した断面図、第５
図（ｂ）は第５図（ａ）のＸ−Ｘ線方向から見た矢視図
、第６図（ａ）は本発明の第６の実施例であるレーザプ
ローブの先端チップとレーザ導光用ファイバの先端付近
を示した断面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＸ−Ｘ
線に沿う縦断面図、第７図は本発明の第７の実施例であ
るレーザプローブの先端チップとレーザ導光用ファイバ
の先端付近をボした断面図、第８図は本発明の第８の実
施例であるレーザプローブの先端チップとレーザ導光用
ファイバの先端付近を示した断面図、第９図は本発明の
第９の実施例であるレーザプローブの先端チップとレー
ザ導光用ファイバの先端付近を示した断面図、第１０図
は上記各実施例のレーザプローブが接続可能なレーザ装
置の構成図、第１１図は第１０図のレーザ装置の制御に
よる動作を示したグラフ図である。 １・・・レーザプローブ、２・・・レーザ導光用ファイ
バ、４・・・先端チップ、５・・・レーザ光出射端、１
７・・・粗面。 第１図 第２図 第３図 出願人代理人　弁理士　坪井　　淳 第４図 第６図 第 図 第８ 図 第９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源に光学的に接続されるレーザ導光用ファイバ
   と、このレーザ導光用ファイバの出射端に対向して設け
   られ前記レーザ導光用ファイバからのレーザ光を受けて
   これを出射するレーザ光透過性の先端チップとを有する
   レーザプローブにおいて、前記先端チップの外表面を平
   滑な面とし、前記レーザ導光用ファイバの出射端から出
   射するレーザ光を受ける受光面をレーザ光を散乱する粗
   面に形成したことを特徴とするレーザプローブ。