JPH0448467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば形成外科、皮膚科等で使用
されるレーザ治療装置に係り、特に異状血管群、
異状色素群等の有色性母斑に適量エネルギのレー
ザ光を照射して、その母斑の除去、治療を行なう
に適した形成外科あるいは皮膚科用のレーザ治療
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、母斑の治療に対しては、外科、皮膚科、
放射線科等のいくつかの分野で、それぞれ種々の
試みがなされてきた。例えば、外科分野では、切
除、縫縮術、植皮術、表皮剥削術等を用いた治療
法が、また皮膚科分野では薬物療法、ドライアイ
ス療法、電気分解法等が、更に放射線科分野では
ラジウム療法、コバルト療法、ストロンチウム療
法等を主として挙げることができる。しかし、こ
れらの治療法はいずれも、患者に対する侵襲が大
きい割りには充分な治療効果が得られない。ま
た、治療行為そのものが患者に苦痛を与え、且つ
入院の必要もあり、しかも治療期間が長くなる等
の欠点があり、そのためそれら治療方法の改良が
強く望まれるようになつた。

一方近年になつて母斑の組織学的研究が進み、
母斑の解明が徐々にではあるが明らかにされつつ
ある。いわゆる赤あざ等の有色性異状細胞は、正
常細胞に比べて一般に明度が低く、明度の高い正
常細胞に比べて可視光をより強く吸収する。従つ
て、この異状細胞に可視光線域の高エネルギ光を
照射すると、この光は、異常細胞に選択的に吸収
されて熱エネルギに変換される。その結果異常細
胞は強く焼けて破壊される。一方、正常細胞は一
般に明度が高く前述の高エネルギ光の吸収が少な
いため、それの熱による損傷は少い。従つて、有
色性母斑に対して、前述の高エネルギ光を照射す
れば、異常細胞のみが選択的に焼かれて除去、消
滅される。しかし、比較的明度の高い正常細胞、
汗腺、皮膚等は光をほとんど吸収しないので、非
可逆的損傷が避けられ、光による正常細胞、皮膚
表面等の火傷は、微小の瘢痕形成と共に急速に治
癒する。上記したように、患部母斑における正常
細胞に対しては光エネルギ吸収量が少く、その有
色細胞に対しては光エネルギ吸収量が増加するよ
うな可視光線域のある波長を選択し、且つその波
長の持つエネルギ密度を所定値に設定することに
より、有色性細胞を選択的に破壊消失することが
できる。このような条件を具えた光の代表例がレ
ーザ光であり、このレーザ光を治療手段として利
用したものがレーザ治療装置である。

現在、種々のレーザ治療装置が提案されている
が、その代表例を第１図に示す。図において１は
装置本体であり、この装置本体１は、電源１Ａ、
レーザ発振用のレーザ発振器１Ｂ、装置の各種条
件設定やオンオフ操作などを行なうための操作卓
１Ｃで構成され、レーザ発振器１Ｂから発振した
レーザ光は、コネクタ２を介して可撓性の導光路
であるフアイバを用いた導光路フアイバ３で導び
かれて、ハンドピース４の先端から出射され、治
療のためのエネルギ光として使用される。

有色性母斑の治療に有効な可視光線域にあつて
比較的出力が大きく、且つ実用化されているレー
ザとしては波長5140Åに代表されるアルゴンレー
ザ、波長6943Åのルビーレーザ等がある。これら
のうち、ルビーレーザは大きな光エネルギ及び照
射面積を得ることが出来るが、パルス発振である
ため照射する時間間隔が長く広い治療面の場合、
治療時間が長くなるという欠点を有する。一方、
アルゴンレーザはその出力が約数Ｗ（ワツト）と
ルビーレーザに比較して低いという欠点を有する
が、レーザ光の制御性が良好で、且つ照射面積が
小さく、ハンドピースの操作性が良好で取扱い易
いという特徴があることから、精巧微細の患部の
治療を必要とする部分への照射に適している。

このようなレーザ治療装置は一般に、治療時に
術者がハンドピース４を手で持ち、患部位置を肉
眼で確認しながらレーザ光照射位置をハンドピー
ス４の先端から出射されるレーザ光束分だけ順次
移動させ、且つ足踏スイツチ等でレーザ光を継続
的、あるいは連続的に照射して治療を行なつてい
る。

しかしながら、レーザ装置から発振されるレー
ザ光束は、第２図に示す如く一般にその中心部は
エネルギ強度が高く外周部に行くに従つて低下す
るいわゆるガウシアン分布をしているのが普通で
ある。第２図ａはその分布を立体視表示したもの
であり、また第２図ｂは平面的な等高線表示をし
たものである。尚、ａ図におけるＸ、Ｙ軸はレー
ザ光束の大きさ（単位mm）を示し、また、Ｚ軸は
ピーク値を10とした無次元表示を示している。

このようなレーザ光を例えば生体患部に照射し
た場合、第３図ａに模式的に示すように、エネル
ギの強度に応じた照射むらが生じる。このとき最
も高いエネルギを有する中央部に瘢痕すなわち醜
いきずあとを残すことなく創傷治癒する適量の照
射エネルギでなければならない。これらの照射エ
ネルギ条件は、動物実験や臨床経験上から明らか
にされつつある。すなわち、レーザ出力とその光
束（照明面積）は、生体のレーザに対する反応の
種類および損傷の程度を知ることができ、照射時
間は、輻射熱効率や伝導熱効率を知るために必要
であり、照射間隔は、熱治療の場合の水分や血液
による冷却効果の程度を知ることができる。

第３図ｂは照射条件一定にて照射径ｄなる光束
を一列に多数個照射した場合を示したものである
が、この時の光束間相互のピツチＰすなわち重複
率は臨床経験上から照射径ｄの数割であることが
わかつている。

さらに第３図ｃは、照射後一定期間を置いて照
射部が創傷治癒した状態形状を示す。

また、治療を要する患部の面積がある広さを持
つている場合の照射方法は、第４図ａに示す如
く、レーザ光束を順次一方向のみに重ね照射を多
数回ある長さにわたつて行なつた後で、次に照射
光束より少ない間隙を設けて先の照射部分に平行
に且つ先と同様に照射を繰返し、縞状の照射を行
なういわゆるゼブラ状照射方法をとつている。そ
して、この照射により治癒後に未照射部分につい
て再びゼブラ状照射を行なうようにする。これは
前述したように、輻射熱効果、伝導熱効果、そし
て冷却効果等を考慮した経験上解明された一つの
よりよい方法であるといえる。第４図ｂは１回目
の上記のゼブラ状照射治療を行なつた後、一定期
間経過し治癒状態を示す。

第５図ａは２回目のゼブラ状照射治療を行なつ
た例を示すもので、前記第４図ｂの間隙すなわち
ゼブラ状照射の未照射部分に照射した状態を示し
さらに第５図ｂは一定期間経過した治癒状態形状
を示す。

上記したようなレーザ治療装置とレーザの性質
そして照射方法で実際の治療を行なう場合、次の
ようになる。すなわち、術者がハンドピース４を
手で持ち、患部表面とハンドピースとが直角とな
るように手首を動かすとともにハンドピース４の
出力側端面と患部表面との距離が一定の高さを保
つように腕で保持しつつ患部の照射位置を肉眼で
確認しながら、ハンドピース４の先端から照射さ
れるレーザ光束分だけ順次一方向に移動させ、足
踏みスイツチ等でレーザ光を連続あるいは継続的
に照射して治療を行なう。

しかしながら、患部表面とハンドピース先端部
とは一般に非接触である為にその照射距離を一定
に保ちつつ、かつ垂直性（直角性）を維持するこ
とは相当の熟練を要することになる。また、レー
ザ光束（通常φ2mm前後である）の照射円を肉眼
で目視しながら均一に配列したり、照射円の間隔
を一定に保つことは相当に困難がある。その結
果、照射円の配列が乱れ、重なり合いが大きくな
れば、患部の損傷が著しくなり瘢痕が残り易く治
療効果に影響を与える。一方、照射円の間隔が広
すぎればその部分が未治療部として除去治療され
ずに残される。また、一定の照射エネルギ密度
（出力一定のとき照射時間とその距離）を保つこ
とができなければ、その光束ごとの焼け斑が生じ
易く、特にエネルギ密度が大きくなると、照射さ
れた総エネルギのうち異状細胞の温度上昇に寄与
するエネルギ量に対し、本来治療する必要のない
周囲の組織を熱伝導等によつて、無差別に加熱す
るエネルギ量が多くなり、正常組織をも破壊する
恐れがあり好ましくない。

以上のように従来の形成外科用あるいは皮膚科
用のレーザ治療装置は、種々の欠点を有してお
り、実際の治療に応用される際に実質的にその効
果が低減されると共に患部面がある程度大きい場
合、治療に要する時間が長くなり、術者の疲労度
も激しく、かつ患者に対しても長時間不動の姿勢
が要求され、また総合的な治療期間も長期間にな
り、有効かつ効果的治療を行なうことは極めて困
難で熟練を要する作業であつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みて成されたもので、
ゼブラ状の照射を容易に行なうことができるとと
もに一様なエネルギ分布によるレーザ光を照射で
き、また、むらの無い照射を能率的に実施できる
ようにした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〕

すなわち本発明は上記目的を達成するため、レ
ーザ光源から出力されたレーザ光をフアイバにて
導びき、これを患部に照射して治療を行なう装置
において、前記フアイバは複数本用いるとともに
これらフアイバの出射端部には透明部材で作られ
た角柱状の出射レーザ光分布一様化用の光均一化
部材を複数個並設したものを所定間隔を介して複
数段積重しこれら各々の光均一化部材には前記複
数のフアイバのうちそれぞれ異なる特定のものを
対応させて構成し、前記フアイバにより導びかれ
たレーザ光を前記出射端部の各光均一化部材によ
り一様化し、この出射端部より方形でゼブラ状の
照射野で出射させるようにする。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例について、図面を参照
して説明する。

第６図は、本装置の概略構成を示す斜視図であ
る。図において、１１はレーザ発振装置であり、
このレーザ発振装置１１から出力されたレーザ光
１２は、レーザ光の所定の範囲にわたつてリニア
にスキヤンさせる既知のレーザ光走査駆動ユニツ
ト１３に装備したミラー１６で直角方向に折り曲
げられレンズ１７で集光されて多数本フアイバ
（バンドルフアイバ）１９の入射端面より導入さ
れる。このフアイバ１９のレーザ光入射端側はそ
れぞれ一本ずつ分けられ、これらは一方向に所定
間隔隔てて一列に並べられ支持体１８で保持され
ている。レーザ光走査駆動ユニツト１３は、一般
に上記スキヤン用の駆動機構部１４とこの駆動機
構１４によりフアイバ１９の入射端面配列区間を
往復移動する走査部１５とから構成される。

上記走査部１５上にはレーザ光１２の所定方向
に反射するミラー１６とこの反射されたレーザ光
１２を集光するレンズ１７等が備えられていて、
上記往復移動走査により、ミラー１６で反射され
たレーザ光１２が順次各フアイバ１９の入射端面
に入射されるようになつている。走査部１５の走
査とレーザ出力とのタイミングは、第７図に示す
ように、走査停止位置すなわちフアイバ１９が配
置されている位置毎に走査が一時停止さ、この一
時停止時にレーザ光１２が出力され、その停止位
置にあるフアイバ１９の入射端面からこのレーザ
光は導光されるように構成されている。

上述のように多数本フアイバ１９の入射端部
は、横一列に且つ走査部１５の走査移動量と同一
ピツチに整列されフアイバ保持台１８で固定され
ている。多数本フアイバ（この実施例においては
17本使用）１９は入射部をすぎるとバンドル状に
束ね、出射側はハンドピース２１内に固着してあ
る。ハンドピース２１の内部構造は、第８図に斜
視図で示す如く、あるいは第９図に断面図で示す
ように、レーザ光を導光するフアイバ１９−（２
〜１７）とその出射端から出力するガウシアン状
の強度分布を有するレーザ光束の強度分布を一様
化する例えばアクリル材による透明角柱状の複数
のカライド・スコープ（商標）２５−（２〜１７）
と一対一に対応するように、しかも互いに光軸を
一致させて設置し、ハンドピース２１内に固着さ
れている。すなわち16本のカライド・スコープ２
５をハンドピース２１の出射側より見た正面図で
ある第１０図に示すように、横方向に４個並設し
たものを４組用意してその１組毎に間隙を設ける
ためにスペーサ２６を挿入する。スペーサ２６の
厚さは数種類のものを用意し治癒した時の皮膚の
伸縮量に応じて交換可能としてある。実施例にお
いては、カライド・スコープ２５の単体の大きさ
は横２mm、縦２mm、長さ30mmの方形柱状型であ
る。これを前記のような配列に組込んだ場合の大
きさは、横８mm、縦８mm＋間隙4.5mm＝12.5mmと
なる。

以上の大きさのカライド・スコープを一体とな
して、ハンドピース２１のケース２７内に装着す
る。一方、これに相対向するフアイバ１９につい
ても、フアイバ中心がカライド・スコープ中心に
合致するように、フアイバ単体の外被にカライ
ド・スコープと同寸法のスリーブ２８をそれぞれ
定位置に固着する。しかるのちカライド・スコー
プの配列と同じようにフアイバを横方向に４本並
設したものを４組作製し、その一組毎に間隙用の
スペーサ２６を挿入する。これを一体としてハン
ド・ピース２１のケース２７内に装着する。

以上のように構成したマルチ型のハンドピース
２１のレーザ光出射側２１ａにはカライド出射面
を塵埃や治療時に患部皮膚から飛散する蒸散物等
の附着を防止するための光透過性の良い保護板
（例えばアクリル製）２３がその押え具２４によ
つて着脱自在に取り付けられてる。

さらに17本分を有するフアイバ１９の内その１
本のフアイバ１９−（１）は、途中で分離されて
上記ハンドルピース２１とは独立した１個のカラ
イド・スコープに接続され、小型のシングル・ハ
ンドピース２０を構成する。本装置はこれにより
ハンドピース２０，２１のうち、いずれかを選択
して使用することができるようになつている。

次に、上記構成のこの発明装置の作動を説明す
る。

術者は、治療を必要とする患部の大きさを勘案
して、シングル・ハンドピース２０を使用するか
あるいはマルチ・ハンドピース２１を使用するか
を判断して図示しない操作卓上の該選択用の電気
的スイツチをシングルかマルチかに設定操作す
る。

特に本装置ではマルチ・ハンドピース２１を使
用するべく設定した場合はレーザ光のエネルギ測
定をしたり、患部に対して試験的に照射して様子
を見たりすることが可能となる。すなわち、この
モードでは走査前の走査ユニツトの走査板１５は
原点位置すなわち、フアイバ番号１９−（１）に
あり、この位置により移動しないように制御され
るので、このフアイバ１９−（１）に接続されて
いるシングル・ハンドピースからのみ、レーザ光
が出射されるようになる。従つて寸法の小さいこ
のシングル・ハンドピース２０を使用することに
より、小さい照射野が得られるので例えば、レー
ザ光のエネルギを測定する出力計２２の受光部２
２ａの穴にハンドピース２０を当ることにより、
レーザの実出力を観測することができる。またレ
ーザ光照射野が小さいので、患部に対し臨床的な
試し照射を行なつて治癒状況を予め点検し、適正
出力等を補正して本治療にとりかかるようにする
と治療効果をより有効にすることができる。

上記の準備を経た上で、術者はハンドピース２
１を握り持ち、端面保護板２３とその押え具２４
をハンドピース先端の所定位置に装着した状態
で、患者の治療する部位に目視により位置を確認
して対向させる。そして、足踏スイツチ等により
走査始動信号を送ることにより駆動機構部１４と
レーザ発振装置１１が作動開始する。そして、、
走査部１５が所定ピツチずつ間欠的に移動走査
し、且つ上述したようにこの走査部１５の走査動
作とレーザ発振とが同期して、順次各フアイバ１
９の入射面よりレーザ光が入射される。そして、
その出射端から出力したレーザ光は、相対するよ
うに設けられたカライド・スコープ２５に入射
し、四方の壁で全反射を繰り返して、その出力端
面に於いて均一なエネルギ分布となり出射され
る。この出射された均一なエネルギ分布のレーザ
光は、保護カバー２３を透過して患部に照射され
る。マルチハンドピース２１を選択した場合には
フアイバ１９のうち、１９−（２）から１９−（１
７）の16本分についてレーザ光が順次入射するよ
うに走査部１５が制御されるので、これら１９−
（２）〜１９−（１７）の各フアイバについてこれ
らに対応するカライドスコープに順次レーザ光が
送られ、出射されることになる。各々のカライド
スコープより出射されるレーザ光は各々のカライ
ドスコープの出射面積内で一様なエネルギ分布と
なつており、しかも、各カライドスコープより順
次該レーザ光が出射されるので、16本のカライド
スコープの形成する照射野で一様なエネルギ分布
のレーザ光が得られることになる。従つて、この
レーザ光で治療すると焼けむらの無い広域面を照
射治療することができる。しかもこの照射野は方
形ゼブラ状であるので、患部上における照射野が
重ならないように順次ずらして前記の操作を繰り
返すことにより、さらに広い患部を簡単に且つ正
確、短時間にゼブラ状照射を行なうことができ
る。

以上、この発明の一実施例について説明した
が、この発明はその実施例に限定されるものでは
なく、この発明の要旨を変更しない範囲内で種々
変更して実施することができる。例えば、上記実
施例においては光導光フアイバ１９は全部で17本
で構成されるているが、フアイバの利点である可
撓性を損なわない範囲内で、カライド・スコープ
の配列を考慮して本数を増減することができる。

また、カライド・スコープの配列についても第
１０図に示す配置に限定することなく、第１１図
ａ，ｂに示すような配列にすることもでき、要は
患部に応じた治療効果が良くなるような配置にで
きる。

さらにカライド・スコープ２５の照射順序につ
いても、フアイバ１９の入射設置順あるいは出射
側順に変えることにより、配列順に照射すること
もできるし、あるいはランダム、一つ置き等自由
に照射順に組み換えることができる。

以上詳述したようにこの装置は導光路フアイバ
と強度分布均一化機能を持つカライドスコープと
を一対として多数組で構成することにより、個々
の照射むらはもとより、多数組全体としても均一
な照射ができる。また多数組の配列を治療効果の
最もすぐれているゼブラ状に構成することによ
り、効率の良いレーザ治療装置を得ることができ
る。さらに１回の位置決めによつて多数個の照射
を順次機械的に行なえるので、照射位置の制御が
極めて容易であることとハンドピースの先端が接
触式であるため、多数個の照射を終えて、さら
に、それに接続して照射するとき目視による位置
決めが簡単かつ正確に行なえる。

また１回のハンドピースの位置決めによつて得
られる照射エリアーが広いので術者の熟練は必要
とせず、患者によつても不動姿勢を要求されるこ
とがない等、操作性の良い、しかも均一性にすぐ
れたレーザ治療装置が得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、レーザ光源から
出力されたレーザ光をフアイバにて導びき、これ
を患部に照射して治療を行なう装置において、前
記フアイバは複数本用いるとともにこれらフアイ
バの出射端部には透明部材で作られた角柱状の出
射レーザ光分布一様化用の光均一化部材の複数個
並設したものを所定間隔を介して複数段積重しこ
れら各々の光均一化部材には前記複数のフアイバ
のうちそれぞれ異なる特定のものを対応させて構
成し、前記フアイバにより導びかれたレーザ光を
前記出射端部の各光均一化部材により一様化し、
この出射端部より方形でゼブラ状の照射野で出射
させるようにしたので、ゼブラ状の照射を容易に
行なうことができるようになるとともに一様なエ
ネルギ分布によるレーザ光を照射でき、また、広
い患部についてもむらの無い照射を能率的に実施
でき、しかも効果的な治療をおこなうことができ
るようになるなどの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図は従来のレーザ治療装置の全体を示す斜
視図、第２図は、従来のレーザ治療装置のハンド
ピース先端から出射するレーザ光の強度分布を示
す等高線図及び立体視図、第３図は、従来のレー
ザ治療装置を使かつて患部へ照射した場合の照射
例とその治癒状態を示す平面図、第４図は、従来
のレーザ治療装置を使つて、ゼブラ状に照射した
平面図、第５図は、従来のレーザ治療装置を使つ
てゼブラ状の間隙をうめるように照射した平面図
とその治癒状態図、第６図は、本発明の一実施例
を示す概略構成図、第７図は、レーザ発振と走査
駆動とのタイミング図、第８図は、カライド・ス
コープとフアイバとの配列を表わす斜視図、第９
図は、ハンドピース部の一断面を示す断面図、第
１０図は、カライド・スコープの配置図、第１１
図は、カライド・スコープ配列の変形例を示す配
置図である。 １１……レーザ発振装置、１２……レーザ光、
１３……レーザ走査ユニツト、１９……導光路フ
アイバ、２０……シングル・ハンドピース、２１
……マルチ・ハンドピース、２３……保護板、２
４……押え具、２５……カライド・スコープ、２
６……スペーサ、２８……スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ光源から出力されたレーザ光をフアイ
   バにて導びき、これを患部に照射して治療を行な
   う装置において、前記フアイバは複数本用いると
   ともにこれらフアイバの出射端部には透明部材で
   作られた角柱状の出射レーザ光分布一様化用の光
   均一化部材を複数個並設したものを所定間隔を介
   して複数段積重しこれら各々の光均一化部材には
   前記複数のフアイバのうちそれぞれ異なる特定の
   ものを対応させて構成し、前記フアイバにより導
   びかれたレーザ光を前記出射端部の各光均一化部
   材により一様化し、この出射端部より方形でゼブ
   ラ状の照射野で出射させるようにしたことを特徴
   とするレーザ治療装置。