JPH0951899A - レーザプローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光治療に使用されるレーザプローブ装
置において、出力損失が少なく、光ファイバが蒸散物で
汚損されず、過熱損傷も受けにくい優れたレーザプロー
ブ装置を実現することを課題とする。 【手段】 光ファイバ１を組み込んだ光ケーブルＡと、
光ケーブルＡを収納するハンドピースＢと、ハンドピー
スＢの先端に取り付けた先端チップＣと、脱着部８の内
壁に取り付けた集光レンズ７を備えることにより、光フ
ァイバ１の先端面から出射したレーザ光が、集光レンズ
７を経て先端チップＣに平行光に近い浅い角度で入射す
るため、先端チップＣの内面でのレーザ光の反射回数が
少なくなり出力損失が減少する。また、光ファイバ１に
直接蒸散物が付着することを防止するため汚損のおそれ
がなくなる。さらに、光ケーブルＡの位置を先端チップ
Ｃから遠く離すことができるため、光ファイバ１の過熱
による損傷を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光治療に使用
されるレーザプローブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ光治療技術が進歩するにつ
れ、その取扱性や治療効果に大きな影響を与えるものと
してファイバ式レーザメスの照射部プローブ装置（以
下、レーザプローブ装置と言う）の重要性が指摘されて
いる。

【０００３】以下にレーザプローブ装置の従来例につい
て説明する。図６は従来例のレーザプローブ装置の断面
を示すものである。図６において、Ａは光ケーブルで、
炭酸ガスレーザ光を導光する塩化銀または臭化銀からな
る銀ハライド系光ファイバ１と、光ファイバ１を収納保
護するシース２と、光ファイバ１とシース２を連結固定
する先端固定部材３とで構成されている。Ｂはハンドピ
ースで、ハンドリング部本体４と、ハンドリング部先端
部５と、固定ゴム６とで構成されている。ハンドピース
Ｂを構成する部材はいずれも中空構造を有し、この中に
光ケーブルＡを貫通し、前記ハンドリング部先端部５を
ハンドリング部本体４にねじ込んで固定ゴム６を変形さ
せて光ケーブルＡを固定している。Ｃはハンドリング部
先端部５の先端に脱着部８によって脱着自在に取り付け
られている先端チップで、脱着部８とこれに固定された
金属チューブ９で構成されている。

【０００４】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、以下その動作について説明する。まず、炭
酸ガスレーザ発振器（図示せず）から出たレーザ光は光
ファイバ１に入射され、光ファイバ１の内部で繰り返し
全反射しながら進みハンドピースＢ内を通ってその先端
面から出射される。レーザ光は本来指向性が強く平行光
に近いものであるが、通常は、光ファイバ１にある入射
角をもって入射されるので、その入射角に見合った拡が
り角（約２０°）で出射される。この光ファイバ１の先
端面から出射されたレーザ光は、金属チューブ９の内部
に入射してチューブ内面で繰り返し反射して導光された
後、金属チューブ９の先端から出射されて治療対象部位
に照射される。この場合、レーザプローブ装置のレーザ
光出力損失は先端チップＣの内面での反射損失に依存し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例の構成では、光ファイバ１から出るレーザ光は大き
な拡がり角（約２０°）を持つので、先端チップＣの内
面での反射回数が多くなり出射損失が増大しやすく、ま
た、光ケーブルＡに直接蒸散物が付着して汚損しやす
い。さらに、光ケーブルＡの先端面を先端チップＣの近
くに位置させる必要があり、この先端チップＣの内面が
付着物等で汚損して光を吸収しやすい状態となった場合
には光ファイバ１が過熱して損傷を受けやすいという問
題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、出力損失が少なく、光ファイバに直接蒸散物が付着
せず、過熱損傷も受けにくいレーザプローブ装置を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のレーザプローブ装置は、光ファイバを組み込
んだ光ケーブルと、この光ケーブルを収納するハンドピ
ースと、ハンドピース先端に設けた先端チップと、先端
チップ内部に光拡散防止機能と光ファイバの汚損を防護
する機能とを併せ持つ光ファイバ保護手段を設けた構成
を有している。

【０００８】

【発明の実施の形態】前記する手段によれば、光ファイ
バ先端面から出射したレーザ光は光拡散防止機能と光フ
ァイバの汚損を防護する機能とを併せ持つ光ファイバ保
護手段を経て先端チップ内部に平行光に近い浅い角度で
入射する。このため先端チップ内面でのレーザ光の反射
回数が少なくなり出力損失が減少する。そして、光ケー
ブルに直接蒸散物が付着することも防護するため汚損の
おそれがなくなる。さらに、光ケーブル位置も先端チッ
プから遠く離すことが可能となり、光ファイバの過熱に
よる損傷を低減することができる。

【０００９】従って本発明は上記作用を発揮する形態
で、レーザプローブ装置に実施できるものである。以下
にその具体的な実施例について詳しく説明する。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の実施例１について、図面を参
照しながら説明する。

【００１１】図１において、Ａは光ケーブルで光ファイ
バ１，シース２，先端固定部材３とで構成されており、
ハンドピースＢはハンドリング部本体４，ハンドリング
部先端部５，固定ゴム６を備え、また先端チップＣは脱
着部８，金属チューブ９を備えている。以上は図６に示
す従来構成と同様なものである。図６に示す従来例の構
成と異なるのは、脱着部８の内壁に、セレン化亜鉛（Ｚ
ｎＳｅ）の集光レンズ７をハンドリング部先端部５をね
じ込み押しつけて保持して先端チップＣを構成した点で
ある。また、ハンドリング部先端部５と先端チップＣ
は、光ファイバ１の先端面と金属チューブ９の光入力端
の距離が長くなるように構成してある。

【００１２】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、その動作について説明する。まず、炭酸ガ
スレーザ発振器（図示せず）から出たレーザ光は光ファ
イバ１に入射され、光ファイバ１の内部で繰り返し全反
射しながら進みハンドピース内を通ってその先端面から
出射される。レーザ光は本来指向性が強く平行光に近い
ものであるが、通常は、光ファイバ１にある入射角をも
って入射されるので、その入射角に見合った拡がり角
（約２０°）で出射される。以上は図６に示した従来の
レーザプローブ装置の動作と同様である。

【００１３】この光ファイバ１の先端面から拡がり角を
もって出射されたレーザ光は、先端チップＣに付設した
集光レンズ７で集光され、平行光に近い浅い角度で金属
チューブ９の内部に入射される。その後レーザ光は金属
チューブ９の内面で反射しながら導光されるが、このレ
ーザ光は平行光に近いから、その反射繰り返し回数は図
６で示した従来のレーザプローブ装置の反射繰り返し回
数より少ない。

【００１４】また、集光レンズ７で蒸散物を遮断するこ
とにより、光ケーブルＡが直接付着物で汚損することが
ない。さらに、集光レンズ７でレーザ光を集光すること
により、光ファイバ１の先端面と金属チューブ９の光入
力端の距離を長くすることができている。

【００１５】以上のように本実施例によれば、脱着部８
の内壁に、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）の集光レンズ７を
ハンドリング部先端部５でねじ込み押しつけて保持し
て、レーザ光を平行光に近づけ、先端チップＣの内面で
の反射回数を少なくすることにより、出力損失が小さく
光強度の強いレーザ光を出射して治療対象部位に照射さ
せることができる。また、光ケーブルＡの先端面を集光
レンズ７で治療対象部位から隔離することにより、光ケ
ーブルＡの先端面の付着物汚損を防止することができ
る。さらに、光ケーブルＡの位置を先端チップＣから離
すことにより、先端チップＣの内面が付着物等で汚損し
て光を吸収しやすい状態となった場合にも光ファイバ１
の過熱による損傷を低減することができる。

【００１６】（実施例２）以下本発明の実施例２につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図２において、図１と同じ符号を付したも
のは図１の構成と同様なものであり説明を省略する。図
１の構成と異なるのは集光レンズ７に代えて、球状レン
ズ７ａを挿入した点である。

【００１８】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、以下その動作について説明する。実施例１
と同様にして光ファイバ１の先端面からある拡がり角を
もって出射されたレーザ光は、反射部先端チップＣに付
設した球状レンズ７ａで集光され、平行光に近い浅い角
度で金属チューブ９の内部に入射される点は実施例１と
同様である。その後レーザ光は金属チューブ９の内面で
反射しながら導光されるが、このレーザ光は平行光に近
いから、その反射繰り返し回数は図６で示した従来のレ
ーザプローブ装置の反射繰り返し数より少ない点は実施
例１と同様である。また、球状レンズ７ａで蒸散物を遮
断することにより、光ケーブルＡが直接付着物で汚損す
ることがなく、さらに、球状レンズ７ａでレーザ光を集
光することにより、光ファイバ１の先端面と金属チュー
ブ９の光入力端の距離を長くすることができている点も
実施例１と同様である。

【００１９】以上のように本実施例２によれば、脱着部
８の内壁に、製造容易で高精度が得やすい球状レンズ７
ａをハンドリング部先端部５でねじ込み押しつけて容易
に保持して、レーザ光を平行光に近づけ、先端チップＣ
の内面での反射回数を少なくすることにより、出力損失
が小さく光強度の強いレーザ光を出射して治療対象部位
に照射させることができる。また、光ケーブルＡの先端
面を球状レンズ７ａで治療対象部位から隔離することに
より、光ケーブルＡの先端面の付着物汚損を防止するこ
とができる。さらに、光ケーブルＡの位置を先端チップ
Ｃから離すことにより、先端チップＣの内面が付着物等
で汚損して光を吸収しやすい状態となった場合にも光フ
ァイバ１の過熱による損傷を低減することができる。

【００２０】（実施例３）以下本発明の実施例３につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図３において、図１と同じ符号を付したも
のは図１の構成と同様なものであり説明を省略する。図
１の構成と異なるのは集光レンズ７に代えて、平板状集
光素子７ｂを挿入した点である。平板状集光素子７ｂの
典型例としては周知の回折型フレネルレンズが利用でき
る。

【００２２】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、以下その動作について説明する。実施例１
と同様にして光ファイバ１の先端面からある拡がり角を
もって出射されたレーザ光は、反射部先端チップＣに付
設した平板状集光素子７ｂで集光され、平行光に近い浅
い角度で金属チューブ９の内部に入射される（平板状集
光素子を用いた場合には、ハンドリング部先端部５をね
じ込み押しつけての保持が確実で容易になる。さらに、
平板状集光素子７ｂは転写法が適用でき製造が容易とな
る。）。その後レーザ光は金属チューブ９の内面で反射
しながら導光されるが、このレーザ光は平行光に近いか
ら、その反射繰り返し回数は図６で示した従来のレーザ
プローブ装置の反射繰り返し数より少ない点は実施例１
と同様である。また、平板状集光素子７ｂで蒸散物を遮
断することにより、光ケーブルＡが直接付着物で汚損す
ることがなく、さらに、平板状集光素子７ｂでレーザ光
を集光することにより、光ファイバ１の先端面と金属チ
ューブ９の光入力端の距離を長くすることができている
点も実施例１と同様である。

【００２３】以上のように本実施例によれば、脱着部８
の内壁に、平板状集光素子７ｂをハンドリング部先端部
５でねじ込み押しつけて確実で容易に保持して、レーザ
光を平行光に近づけ、先端チップＣの内面での反射回数
を少なくすることにより、出力損失が小さく光強度の強
いレーザ光を出射して治療対象部位に照射させることが
できる。また、光ケーブルＡの先端面を平板状集光素子
７ｂで治療対象部位から隔離することにより、光ケーブ
ルＡの先端面の付着物汚損を防止することができる。さ
らに、光ケーブルＡの位置を先端チップＣから離すこと
により、先端チップＣの内面が付着物等で汚損して光を
吸収しやすい状態となった場合にも光ファイバ１の過熱
による損傷を低減することができる。

【００２４】（実施例４）以下本発明の実施例４につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２５】図４において、図３と同じ符号を付したも
のは図３の構成と同様なものであり説明を省略する。図
３の構成と異なるのは、光ファイバ１（先端面が単純な
平面）に代えて、先端部に光拡散防止加工を施した先端
加工光ファイバ１０とし、かつ、平板状集光素子７ｂに
代えて、平板状の透過窓７ｃを挿入した点である。

【００２６】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、以下その動作について説明する。実施例２
と同様にしてレーザ発振器から出たレーザ光は先端加工
光ファイバ１０に入射され、その内部で繰り返し全反射
しながら進むが、先端部には光拡散防止加工が施されて
いるため、通常の光ファイバ１のような大きな出射角で
はなく、あたかも光ファイバ１の直前にレンズを設けた
のと同等に集光され、平行光に近い浅い角度で出射され
る。出射されたレーザ光は、反射部先端チップＣに付設
した、透過窓７ｃをそのまま透過して平行光に近い浅い
角度で金属チューブ９の内部に入射される。その後レー
ザ光は金属チューブ９の内面で反射しながら導光される
が、このレーザ光は平行光に近いから、その反射繰り返
し回数は図６で示した従来のレーザプローブ装置の反射
繰り返し数より少ない点は実施例３と同様である。ま
た、透過窓７ｃで蒸散物を遮断することにより、光ケー
ブルＡが直接付着物で汚損することがなく、さらに、透
過窓７ｃを介してレーザ光を集光することにより、先端
加工光ファイバ１０の先端面と金属チューブ９の光入力
端の距離を長くすることができている点も実施例３と同
様である。

【００２７】以上のように本実施例によれば、先端加工
光ファイバ１０を用い、脱着部８の内壁に、平板状の透
過窓７ｃをハンドリング部先端部５でねじ込み押しつけ
て容易に保持して、レーザ光を平行光に近づけ、先端チ
ップＣの内面での反射回数を少なくすることにより、出
力損失が小さく光強度の強いレーザ光を出射して治療対
象部位に照射させることができる。また、先端加工光フ
ァイバ１０の先端面を透過窓７ｃで治療対象部位から隔
離することにより、光ケーブルＡの先端面の付着物汚損
を防止することができる。また、先端加工光ファイバ１
０に直接蒸散物が付着することを防止するため汚損のお
それがなくなる。さらに、光ケーブルＡの位置を先端チ
ップＣから離すことにより、先端チップＣの内面が付着
物等で汚損して光を吸収しやすい状態となった場合にも
先端加工光ファイバ１０の過熱による損傷を低減するこ
とができる。

【００２８】（実施例５）以下本発明の実施例５につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２９】図５において、図２と同じ符号を付したも
のは図１の構成と同様なものであり説明を省略する。図
２の構成と異なるのは、ハンドリング部先端部５と脱着
部８との間に気密材６ａを付設し、かつ、ハンドリング
部先端部５にある貫通孔５ａおよび脱着部８にある流路
８ａで構成された流体通過経路８ｂを設けた点である。
これら流体通過経路８ｂは望ましくは軸対称に配設す
る。

【００３０】以上のように構成されたレーザプローブ装
置について、以下その動作について説明する。実施例２
と同様にして光ファイバ１の先端面からある拡がり角を
もって出射されたレーザ光は、反射部先端チップＣに付
設した球状レンズ７ａで集光され、平行光に近い浅い角
度で金属チューブ９の内部に入射される点は実施例２と
同様である。また、その後レーザ光は金属チューブ９の
内面で反射しながら導光されるが、このレーザ光は平行
光に近いから、その反射繰り返し回数は図６で示した従
来のレーザプローブ装置の反射繰り返し数より少ない点
も実施例２と同様であり、球状レンズ７ａでレーザ光を
集光することにより、光ファイバ１の先端面と金属チュ
ーブ９の光入力端の距離を長くすることができている点
も実施例２と同様である。球状レンズ７ａで蒸散物を遮
断することにより、光ケーブルＡが直接付着物での汚損
を防止している点も実施例２と同様である。さらに、光
ケーブルＡの内部もしくはその周囲から導いたアシスト
ガス等の流体を、貫通孔５ａおよび脱着部８に配設した
流路８ａで構成される流体通過経路８ｂを経て球状レン
ズ７ａの前方に流すことにより、光ファイバ保護手段で
ある球状レンズ７ａの汚損が軽減する。この場合、流体
通過経路８ｂを軸対称に配設すると、流体が均一に流れ
球状レンズ７ａの保護効果は一層向上する。

【００３１】以上のように本実施例によれば、脱着部８
の内壁に、製造容易で高精度が得やすい球状レンズ７ａ
をハンドリング部先端部５でねじ込み押しつけて容易に
保持して、レーザ光を平行光に近づけ、先端チップＣの
内面での反射回数を少なくすることにより、出力損失が
小さく光強度の強いレーザ光を出射して治療対象部位に
照射させることができる。また、光ケーブルＡの位置を
先端チップＣから離すことにより、先端チップＣの内面
が付着物等で汚損して光を吸収しやすい状態となった場
合にも光ファイバ１の過熱による損傷を低減することが
できる。さらに、光ケーブルＡの先端面を球状レンズ７
ａで治療対象部位から隔離することにより、光ケーブル
Ａの先端面の付着物汚損を防止することができるととも
に、光ケーブルＡの内部もしくはその周囲から導いたア
シストガス等の流体を、流体通過経路８ｂを経て球状レ
ンズ７ａの前方に流すことにより、光ファイバ保護手段
である球状レンズ７ａの汚損が軽減する。

【００３２】なお、実施例１，２，３，４，５におい
て、光ファイバ１および先端加工光ファイバ１０は、レ
ーザ光として炭酸ガスレーザ光を用いたので塩化銀や臭
化銀の銀ハライド系ファイバとしたが、波長が２〜６μ
ｍの中赤外光レーザでは光ファイバ１および先端加工光
ファイバ１０はカルコゲナイド系ファイバ、また、波長
が２．３μｍ以下のレーザ光では石英ファイバとしても
よい。また、同様に実施例１，２，３，４，５におい
て、集光レンズ７，球状レンズ７ａ，平板状集光素子７
ｂ，透過窓７ｃはセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）としたが、
レーザ光の波長に適した透過材料であればよいのであ
り、例えば短波長レーザ光ではシリカ（石英）系ガラス
としてもよい。さらに、上記すべてのファイバおよびレ
ンズ等の光学素子に対して無反射膜を施すとレーザ光の
透過効率はより向上するのは勿論である。

【００３３】また、実施例１，２，３，４，５におい
て、先端チップＣへの光は直接に金属チューブ９へ入射
するとしたが、金属チューブ９に入射する前に反射があ
る場合でも回数が少なければ同様の効果が得られる。ま
た、光ケーブルＡの構成もこれらの実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、光ケーブルＡに直接クラ
ッドを施してシースと兼ねることを妨げるものではな
い。

【００３４】なおまた、実施例１，２，３，４，５にお
ける金属チューブ９としては、レーザ光の反射率を向上
させるために内面粗さ１μｍ以下に研磨した金属チュー
ブ９や内面に誘電体膜を取り付けた金属チューブ９また
は酸化防止のため金メッキを施した金属チューブとすれ
ばよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明のように本発明は、光ファイ
バを組み込んだ光ケーブルと、光ケーブルを収納するハ
ンドピースと、ハンドピースの先端に設けた先端チップ
と、先端チップ内部に光拡散防止機能と光ファイバの汚
損を防護する機能とを併せ持つ光ファイバ保護手段とを
設けることにより、出力損失が少なくて、光強度の強い
レーザ光を出射することができるのみならず、光ファイ
バに直接蒸散物が付着することを防止するため汚損のお
それがなくなり、さらに、光ファイバの過熱による損傷
を低減することができる優れたレーザプローブ装置を実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるレーザプローブ装置
の部分断面図

【図２】本発明の実施例２におけるレーザプローブ装置
の部分断面図

【図３】本発明の実施例３におけるレーザプローブ装置
の部分断面図

【図４】本発明の実施例４におけるレーザプローブ装置
の部分断面図

【図５】本発明の実施例５におけるレーザプローブ装置
の部分断面図

【図６】（ａ）従来例のレーザプローブ装置の部分断面
図 （ｂ）従来例のレーザプローブ装置の部分拡大断面図

【符号の説明】

Ａ 光ケーブル Ｂ ハンドピース Ｃ 先端チップ １ 光ファイバ ７ 集光レンズ（光ファイバ保護手段） ７ａ 球状レンズ（光ファイバ保護手段） ７ｂ 平板状集光素子（光ファイバ保護手段） ７ｃ 透過窓 ８ 脱着部 ８ａ 流路 ８ｂ 流体通過経路 ９ 金属チューブ １０ 先端加工光ファイバ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを組み込んだ光ケーブルと、
   光ケーブルを収納するハンドピースと、ハンドピース先
   端に脱着可能に設けた先端チップと、先端チップ内部に
   光拡散防止機能と光ファイバの汚損を防護する機能とを
   併せ持つ光ファイバ保護手段を備えたレーザプローブ装
   置。
2. 【請求項２】 光ファイバ保護手段が集光レンズである
   請求項１記載のレーザプローブ装置。
3. 【請求項３】 光ファイバ保護手段が球状レンズである
   請求項１記載のレーザプローブ装置。
4. 【請求項４】 光ファイバ保護手段が平板状集光素子で
   ある請求項１記載のレーザプローブ装置。
5. 【請求項５】 光ファイバ保護手段が透過窓である請求
   項１記載のレーザプローブ装置。
6. 【請求項６】 先端部が光拡散防止加工された先端加工
   光ファイバを組み込んだ光ケーブルと、光ケーブルを収
   納するハンドピースと、ハンドピース先端に脱着可能に
   設けた先端チップと、先端チップ内部に光ファイバ保護
   手段を備えたレーザプローブ装置。
7. 【請求項７】 流体通過経路を付加した請求項１，２，
   ３，４，５，６のいずれかに記載のレーザプローブ装
   置。
8. 【請求項８】 流体通過経路を軸対称に配設した請求項
   ７記載のレーザプローブ装置。