JPS60153852A - レーザ切開装置及びレーザ切開装置用器具 - 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〕 本発明はレーザによる外科手術に関し、特に。

外科手術を遂行する際にレーザ放射の手動による操作が
可能な充分にポータプルな器具に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

これまでのレーザによる外科手術は、比較的大きなＹＡ
Ｇ装置を用いていた。ＹＡＧ装置では、比較的大きな出
力・ぐワー密度が短い露光時間を余儀なくシ、かつ手術
されるべき部分が特に所望とする手術のために正確に位
置決めされなければならなのために従来のレーザ装置で
はその出力の方向を外科医に手動で操作させることを可
能にすることはできない。それ故、そのような装置を外
科手術に用いることには実質的な限界がある。

１９８３年１１月１７日出願の米国シリアル扁５５２．
９８３の私の出願では、眼科学的な外科手術のためのレ
ーザ装置及び技術を開示した。それによると１体の細胞
の選択的な除去が、燃焼によらによって達成される。

本発明の目的は、外層用ナイフの操作自在性のような、
容易に操作可能で、レーザ放射が外科手術のために選択
的に適用され得る外科手術用器具を提供することにある
。

本発明のもう一つの目的は１組織除去が光学的分解によ
って達成され１組繊細胞の燃焼によってＬｌ、達成され
ないような波長及びエネルギ密度で。

レーザエネルギを体の選択された部分に与える特徴を有
する前述の如き器具を提供することにある。

本発明の更に他の目的は１選択的に交換可能な部品を備
えた器具を提供し、器具が１選択された体組織に対する
異なる幾種類かの外科手術のうちの選択された１つを遂
行できるようにすることにある。

本発明の特別な目的は、網膜を傷つける危険性がなく、
白内障の水晶体に対して外科手術的に非侵入的に配置す
ることが可能な、上述の目的をも達成する器具を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、スペクトルの紫外線領域にある放射レーザ出
力に光学的に接続されたフレキシブルなオプティカルフ
ァイバを一端に有する細長いペンシル状Ｒ％具によって
上述の目的を達成する。ファイバからのレーザ光は前記
器具内で拡げられて平行光に変換される。平行光は複数
の異なる光学的突出部のうちの選択された１つに導かれ
る。各突出部の形状は、前記器具の他端に取外し可能に
取付けられる複数の突出部品のうちのその他のものとは
異なる特有のものである。

〔実施例〕

次に図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図において２本発明による器具が、オフ０テイカル
フアイバケーブル１１を介して出力ビームを出力するレ
ーザ装置１０と共に示されている。

オプティカルファイバケーブル１１は２手で持って操作
可能な器具１２の後端に接続されている。

器具１２は、オシティカル素子を含んでいる。オプティ
カル素子によって、器具１２に与えられたレーザ出力は
、外科手術の目的のために望まれる形状の線束として放
出させるために、器具１２の前端１３で変換される。

詳しくは、第２図において、器具１２は細長い筒状ボデ
ィ１４を含んでいる。筒状ボディ１４は。

径をしぼられた中央穴以外の後端部が本質的に閉じられ
ておシ、該中央穴を介して、ケーブル１１の放出端１５
が堅固に位置されている。器具１２の使用において好ま
しい放射光は、スにクトルの紫外線領域に限定され、そ
の領域は１例えば、レーザ１０の出力ビームの波長が実
質的に４００ナノメートル（ｎｍ）以下であシ、特に１
５０　ｎｍ〜４００　ｎｍの範囲のものが好ましい。ガ
スレーデにおいては、その範囲のレーザ放出は、特性的
に。

キセノン−弗化物レーザの３５１　ｎｍ　、窒素レーザ
の３３７　ｎｍ　、キセノン−塩化物レーザの３０８　
ｎｍ＋クリプトン−弗化物レーザの２０８　ｎｍ　、ア
ルゴン−弗化物レーザの１９３　ｎｍ　、弗素レーザの
１５７　ｎｍであシ、上述の範囲内のレーザ光は、クリ
スタルレーザ、更に他のレーザ源のレーザに周波数−増
倍技術を適用することによっても得られる。

ドイツのコゝディングン（Ｇｏｔｔｉｎｇｅｎ　）のラ
ムグダ　フィシツク　ジーエムビーエイチ（Ｌａｍｂｄ
ａＰｈｙｓｉｋ　ＧｍｂＨ）のエフサイマーレーデ製品
の一つである１例えば、アルゴン−弗化物で動作するモ
デルＥＭＧ１０３が、レーザ１０として使用することが
できる。そして、このレーザの出力に含まれる短波長性
の点で、ケーブル１１のオプティカルファイバは、最適
なる紫外線伝送特性のものとして選ばれた石英からなる
ものが望ましい。このオシティカル７アイパは適当にク
ラッドされ、放出端１５で、そのオシティカルファイバ
の先端の横断面はボディ１４の筒状空所の軸上で、器具
１２の前端の方向に向いている。特性的に、放出端１５
でのレーザ放出ビームは拡が９．ボディ１４に保持され
ている第１の球面レンズ１６はオシティカルファイバか
らの放出ビームを（直径Ｄ１の比較的大きな領域で）受
け、ボディ１４に保持された第２の球面レンズ１７の（
直径Ｄ２の）比較的小さい領域に放出ビームを収束させ
る。レンズ１７は、器具１２の軸上で器具１２の前端に
向って紫外線放射の平行ビームが得られるように選ばれ
位置されている。

器具１２からの紫外線放射ビームの形状を所望の形状に
する目的で、最終レンズマウント即ち部品１８が取外し
可能にボディ１４に取付けられている。レンズ部品即）
１８は、ボディ１４の前端１９でねじかみあいによって
螺合される円錐台状筒からなっている。筒１８の小径端
部に保持されたレンズ２０は、レンズ１７によって放射
された全平行光束を受け得る。直径を有している。図示
のように、レンズ２０は球面レンズであって、レンズ２
０は、レンズ２０から所望の距離Ｓ１だけ前方に離れた
焦点位置に光束が収束するように選択された焦点距離を
有する。短波長性の観点から。

すべてのオプティカル素子、即ち、レンズ１６゜１７．
２０は石英からなるものが用いられている。

使用時、外科手術すべき体表面領域に沿う外科医による
焦点２１の移動が、エネルギ密度と露光時を達成するこ
とは、理解されるであろう。

なお、上述ではレンズ１６及び１７が直径Ｄ１よりも小
径の平行光束を得ることができるように選択されている
が、レンズ１６及び１７の焦点距離の選択を行う際に、
レンズ１７からの出射平行光束のサイズは上述の場合よ
りも更に小さくなっても、直径Ｄ１　よシも大きくなっ
てもかまわない。

このような直径の小さな、あるいは大きな平行光束の有
用性は２例えば第３図〜第６図に示されているような他
のレンズ部品についての以下の説明によって明らかとな
ろう。

第３図のレンズ部品即ちレンズマウント２２は。

第２図のレンズ部品１８の代９に選択的に使用できる複
数のもののうちの一つである。第３図において第１図と
異なる点は、レンズ２３が１片面が平面で片面が円柱面
として示された円柱面レンズである点で、その円柱面レ
ンズの円柱の軸は第３図の面に垂直に延びている。レン
ズ１７によってレンズ２３に入射された平行光束は、レ
ンズ２３によって、第３図では点として示されている１
ライン２４に結像する。（長さＤ２の）ライン２４は第
３図の面に垂直に延びている。レンズ１７の焦点距離の
選択及びボディ１４内における位置決めを行う際に、平
行光束の直径Ｄ２は第３図に示された場合よりも大きく
なっても小さくなってもよい。これにより、結像ライン
２４の長さく及びそれ故ライン２４の単位長さ当りのエ
ネルギ密度）が選択され得るからである。第３図の部品
２２は外科医に、切りくずやかすを生じない効果的なの
する。

第４図のレンズ部品２５は、第２図の部品１８の代りに
使用可能な別の交換品である。部品２５は球面レンズ２
６と円柱面レンズ２７とを含み。

これらによってレンズ１７によって出射された平行光束
は２８で結像され、この場合の結像部での形状は円形（
第２図）あるいは１ライン状というよシはむしろ楕円状
となる。

第５図は選択的に利用可能なもう一つの取換えレンズ部
品３０を示している。部品３０の中に含まれている２つ
の球面レンズ３１及び３２は１体組織への外科手術的な
放射のために、レンズ１７によって出射された直径Ｄ２
から、更に小径の直径Ｄ３に、平行光の直径を減少させ
るために８選択されている。もちろん、出射平行レーザ
ビームの直径をＤ３に減少させると、出射エネルギ密度
は増大する。体組織の所望の領域に沿って第５図の出射
光束を方向付けることによって、露光の長さによる深さ
まで光分解が起こシ、切除部分は平行な側壁をもつもの
となろう。第５図の部品は。

角膜の外表面に複数の放射状の切込みを手動で入れたい
眼科学的な外科医に有用である。

第６図は別の交換可能なレンズ部品３５を部分的に示し
ている。器具１２のがディ１４内のレンズの形状ハ、１
μ径Ｄ４という比較的太なる面積の平行紫外線光束を、
短焦点距離の球面レンズ３６に出射するようなものであ
る。レンズ３６が短い焦点距離をもつことによって、そ
の放出光束が円錐状に収束する角度は、比較的大きい。

その放出光束が眼球３８の白内障の水晶体３７で結像さ
れている状態が示さノ１ている。このように、エネルギ
密度は水晶体で最大で、レーザ装置１０は、水晶体３７
でのエネルギ密度が、水晶体３７の光分解を達成するに
充分で、眼球の角膜や網膜の部分では顕著な効果を得る
には不充分であることが保証されるように調節されてい
る。このように眼球の外科的切開なく、白内障の水晶体
の除去が可能となる。

以上に本発明の最適な実施例が詳細に述べられたが２本
発明の範囲を逸脱することなく種々の変更がなされ得る
ことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の器具及びその器具の使用
によって、上述したすべての目的が達成される。外科医
にとって、他のいかなる体細胞を切開することなく、目
的とする体細胞の選択的除去を可能にする器具が得られ
る。そして１体組織の選択的除去は８体の外表面上か、
あるいは白内障の水晶体の除去の場合のように外表面下
かのいずれかにおいて、達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の外科手術器具と該器具にレーザ出力供
給のためにフレキシブルに接続された付随レーザ装置と
を示す簡略化斜視図、第２図は第１図の器具の拡大縦断
面図、第３図、第４図及び第５図は第２図の器具に接続
して選択的に使用され得る突出部品を簡略化して示した
図、第６図は眼球の角膜や網膜に物理的ダメージを与え
ることなく、白内障の水晶体の外科手術的な光学的分解
に効果的に使用される突出部品をもつ、第２図の器具の
使用状態を簡略化して示した図である。 １０はレーザ装置、１１はオプティカルファイバケーブ
ル、１２は器具、１３は器具の前端。 １４は筒状ボディ、１５はケーブル１１の放出端。 １６及び１７は球面レンズ、１８はレンズマウント（部
品）、２０は球面レンズ、２１は焦点。 ２２はレンズ部品（レンズマウント）、２３１’ｉ円柱
面レンズ、２４は結像ライン、２５はレンズ部品（レン
ズマウント）’、２６は球面レンズ、２７は円柱面レン
ズ、３０はレンズ部品（レンズマウント）、３１及び３
２は球面レンズ、３５はレンズ部品（レンズマウン））
、３６は球面レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　放射ビーム出力を有するレーザ手段と、前記出力に
   一端が結合された細長いフレキンプル・オプティカルフ
   ァイバ・ケーブルを含む手段と。 一端が開放されたうつろな穴をもつボディを有し。 前記ケーブルの他端が前記ボディによって保持され、か
   つ、前記穴の開放端の方向に円錐状に拡がったレーザ出
   力を放出するために前記穴内に該穴の軸上に、前記ケー
   ブルの他端が位置された操作可能な器具との組合ぜであ
   って、前記穴の開放端の方向にレーザ放射の平行ビーム
   をつくるために。 オグティカル素子手段が、前記穴内で、しかも前記放出
   された拡がったレーザ出力の途中に位置され、レンズマ
   ウントが、前記ボディの開放端に選択的に取イ」け可能
   であシ、前記レンズマウントは。 該マウントが前記ボディに取付けられた時に、前記平行
   ビームの途中に位置されるレンズ素子を含んでいること
   を特徴とするレーザ切開装置。 ２　前記マウントの前記レンズ素子が球面レンズであシ
   、それによって、前記平行レーザ放射がその延在方向に
   前記レンズ素子から離れた一点にポイント状スポットと
   して結像される特許請求の範囲第１項記載のレーザ切開
   装置。 ３　前記マウントの前記レンズ素子が円柱面レンズであ
   シ、それによって前記平行レーザ放射がその延在方向に
   前記レンズ素子から離れた位置にあり、かつ前記軸を横
   切る一ラインに結像される特許請求の範囲第１項記載の
   レーザ切開装置。 ４　前記マウントの前記レンズ素子が球面レンズと円柱
   面レンズとの少なくとも２つの構成要素を含み、前記球
   面レンズは、前記平行レーザ放射を円錐状に集束するビ
   ームに変換するためのものであシ、前記円柱面レンズは
   、前記集束ビームの焦点から軸方向に離れた位置に位置
   されて、集束ビーム放射を、前記集束ビーム中における
   前記円柱面レンズの置かれた位置での前記集束ビームの
   直径範囲に実質的に比例する長さの一ラインに変換する
   ためのものである特許請求の範囲第１項記載のレーザ切
   開装置。 ５、　前記マウントの前記レンズ素子が第１の球面レン
   ズと第２の球面レンズとの少なくとも２つの構成要素を
   含み、前記第１の球面レンズは、前記平行レーデ放射を
   円錐状に集束するビームに変換するためのものであり、
   前記第２の球面レンズは、前記集束ビームの焦点を越え
   て位置され、しかも前記第１の球面レンズより短い焦点
   距離をもって、前記第１の球面レンズからのレーザ放射
   を前記集束ビームの断面に比べて減少された断面をもつ
   平行ビームに変換するものである特許請求の範囲第１項
   記載のレーザ切開装置。 ６、前記レーザは実質的に４００　ｎｍの波長以下のビ
   ーム出力をもつ紫外線範囲のものである特許請求の範囲
   第１項記載のレーザ切開装置。 ７、　前記レーデ出力に対する前記ケーブルの結合部が
   ビームスプリッタを含み、可視光源が前記ビームスプリ
   ッタを介して前記ケーブルに結合されている特許請求の
   範囲第６項記載のレーザ切開装置。 ８、前記ケーブルのオシティカルファイバが石英からな
   シ、前記レーザが１５０　ｎｍから４００ｎｍる特許請
   求の範囲第１項記載のレーザ切開装置。 ９、　フレキシブル・オプティカルファイバケーブルを
   介してのレーザ照射のために用いられるＩ−タプルな器
   具において、一端が開放されたうつろな穴をもつボディ
   を含み、該がディは、前記穴の開放端の方向に円錐状に
   拡がったレーザ出力を放出するために、前記穴の軸上に
   オプティカルファイバケーブルの出射端を支持し位置さ
   せる手段と、前記大向で、しかも前記放出された拡がっ
   たレーザ出力の途中に位置され、前記穴の開放端の方向
   にレーザ放射の平行ビームをつくるためのオシティカル
   素子手段と、前記ボディの開放端に取外し可能に取付け
   られたレンズマウントとを含み。 前記レンズマウントは前記平行ビームの途中に位置され
   るレンズ素子を含んでいることを特徴とするレーザ切開
   装置用器具。 １０　前記レンズマウントは前記ボディに選択的に装着
   可能な複数個のマウントのうちの一つであフ、該複数個
   のマウントは互に異なる光学特性を有するレンズを備え
   ている特許請求の範囲第９項記載のレーデ切開装置用器
   具。 １１　互に異なる光学特性を有する前記複数個のレンズ
   は、　（ａ）　１つの球面レンズ要素、　（ｂ）　１　
   ツ（Ｄ円柱面レンズ要素、（Ｃ）互に異なる焦点距離を
   もつ２つの球面レンズ要素、　（ｄ）　１つの球面レン
   ズ要素及び１つの円柱面レンズ要素の４グループ（ａ）
   　、　（ｂ）　。 （ｃ）　、　（ｄ）から選ばれた少なくとも２つである
   特許請求の範囲第１０項記載のレンズ切開装置用器具。 １２、わずらっている眼球から白内障の水晶体を外科的
   に非侵入的に除去する方法において、キセノン−塩化物
   レーザ、クリプトン−弗化物レーザ。 アルコ８ンー弗化物レーザ、及び弗素レーザを含む紫外
   線グループの中からエフサイマーレーザを選択するステ
   ップと、該選択されたレーデのビーム出力が比較的大き
   なパワー密度の結像スポットとして円錐状に収束する線
   束に変換されるように。 前記ビーム出力を光学的に処理するステップと。 前記収束光束を、前記眼球の角膜を通して前記白内障の
   水晶体に結像すべく方向づけ、それによって比較的大き
   なパワー密度が前記白内障の水晶体に結像され、かつ、
   比較的拡散された激減した・母ワー密度が前記眼球の角
   膜あるいは網膜でのエネルギレベルを特徴づけるように
   するステ、／ｆと。 前記拡散・ぐワー密度レベルが前記白内障の水晶体より
   も他の部分の体細胞あるいは組織の光分解を誘起しない
   ようなレベルであって、前記比較的大きな・やワー密度
   によっては光分解が誘起されるように、前記レーデを励
   起するステップと、前記白内障の水晶体の光分解が実質
   的に完了するまで前記白内障の水晶体内に前記結像スポ
   ットの方向及び位置を操作することを特徴とする眼球か
   ら水晶体を除去する方法。 １３、わずらっている眼球から白内障の水晶体を外科的
   に非侵入的に除去する方法において、１５０ｎｍから４
   −００　ｎｍまでの範囲内の紫外線部波長での放射ビー
   ムを出力するレーザを選択するステップと、該選択され
   たレーザのビーム出力が比較的大きなパワー密度の結像
   スポットとして円錐状に収束する線束に変換されるよう
   に、前記ビーム出力を光学的に処理するステップと、前
   記収束線束を、前記眼球の角膜を通して前記白内障の水
   晶体に結像すべく方向づけ、それによって比較的大きな
   パワー密度が前記白内障の水晶体に結像され。 かつ、比較的拡散された激減した・ぐワー密度が前記眼
   球の角膜あるいは網膜でのエネルギレベルを特徴づける
   ようにするステ、プと、前記拡散・ぐワー密度レベルが
   前記白内障の水晶体より他の部分の体細胞あるいは組織
   の光分解を誘起しないようなレベルであって、しかも前
   記比較的大きなパワー密度によっては光分解が誘起され
   るように、前記レーザを励起するステップと、前記白内
   障の光分解が実質的に完了するまで前記白内障の水晶体
   内に前記結像ス月？ットの方向及び位置を操作するステ
   ップとを含む眼球から水晶体を除去する方法。