JPS63318933A - Medical laser probe - Google Patents

Medical laser probe

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Publication number
JPS63318933A
JPS63318933A JP62154253A JP15425387A JPS63318933A JP S63318933 A JPS63318933 A JP S63318933A JP 62154253 A JP62154253 A JP 62154253A JP 15425387 A JP15425387 A JP 15425387A JP S63318933 A JPS63318933 A JP S63318933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
probe
tissue
medical
laser energy
Prior art date
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Pending
Application number
JP62154253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
大工園 則雄
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SAAJIKARU LASER TECHNOL Inc
Original Assignee
SAAJIKARU LASER TECHNOL Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by SAAJIKARU LASER TECHNOL Inc filed Critical SAAJIKARU LASER TECHNOL Inc
Priority to JP62154253A priority Critical patent/JPS63318933A/en
Publication of JPS63318933A publication Critical patent/JPS63318933A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ヒト又は動物の組織をレーザー照射すること
によって、この組織について、温熱療法、凝固又は止血
を行う医療用レーザープローブに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a medical laser probe that performs thermotherapy, coagulation, or hemostasis on human or animal tissue by irradiating the tissue with a laser.

[従来の技術及び解決すべき間紐点] 触レーザープローブの使用とに関連して、レーザー外科
治療の分野に大きな進歩がみられた。
BACKGROUND OF THE INVENTION Significant advances have been made in the field of laser surgery in conjunction with the use of tactile laser probes.

接触型でも、非接触型でも、レーザーエネルギーの組織
中への透過は限定されており、表面下の組織のレーザー
治療には、上部の表面組織の除去又は切除が必要とされ
る。このレーザー外科治療の特性は、例えば組織の表面
層を切通すことが処置の本来の目的であるような場合は
特に問題とはならない。
With both contact and non-contact methods, the penetration of laser energy into tissue is limited, and laser treatment of subsurface tissue requires removal or ablation of the overlying surface tissue. This characteristic of laser surgery is not particularly problematic when, for example, the primary purpose of the procedure is to cut through the superficial layers of tissue.

しかし、その上方の組織を回復不可能に損傷させること
なく、皮膚の下方の組織をレーザー照射することが望ま
しい場合も存在する。PRT(光放射療法)として知ら
れる1つのそうした処置は、光感作剤で組織を予装置し
た場合に癌組織を選択的に破壊することが報告されてい
る(T、J、ドウターティ、「悪性M瘍を治療するため
の光放射療法」、Cancer、  Res、 、38
:2628〜2635.1978)。
However, there are times when it is desirable to laser irradiate tissue beneath the skin without irreversibly damaging the tissue above it. One such treatment, known as PRT (photoradiation therapy), has been reported to selectively destroy cancerous tissue when the tissue is primed with a photosensitizing agent (T. J. Daugherty, "Malignant "Photoradiotherapy to treat M tumors," Cancer, Res, 38.
:2628-2635.1978).

PRTにおいては、アルゴン染料レーザーを組織に照射
する約48〜72時叩前に、光感作剤、−最にヘモトボ
ルフイリン誘導体(HpD)が静詠内注射される。癌組
織は破壊され、正常な組織はほとんど影響されないこと
がわかっている。
In PRT, a photosensitizer, and finally a hemotoboruphyrin derivative (HpD), is injected intravenously approximately 48 to 72 hours before the tissue is irradiated with an argon dye laser. It has been found that cancerous tissue is destroyed and normal tissue is largely unaffected.

PRTの処置には、一般に組織の表面の十分下方にあ全
部の癌領域を照射することが必要とされる。従って、レ
ーザービームが光怒作剤と十分に反応するようにレーザ
ープローブを組織中に挿入することが、必要でないにし
ても望ましい。更に予め感作された癌組織を可能な限り
広い範囲に亘って照射するために、ティップの放射パタ
ーンを広汎にすることが必要である。
PRT treatment generally requires irradiating the entire cancer area well below the surface of the tissue. Therefore, it is desirable, if not necessary, to insert the laser probe into the tissue such that the laser beam sufficiently reacts with the photoagonist. Furthermore, in order to irradiate the pre-sensitized cancerous tissue over as wide a range as possible, it is necessary to provide a broad radiation pattern for the tip.

しかし、既知のレーザー10−ブは、プローブのティッ
プ域のみから、プローブティップから実りF 質的に下向きかつ下方に向けられた比較的狭いビームと
してレーザーエネルギーを放出する。このティップが癌
組織中に挿入されると、2つの問題が生じる。第1に例
えば8〜14°の、比較的狭い範囲しか照射できないの
で、それに対応した狭い組織しか治療することができな
い、約15〜35分間組織を曝露させることが必要なた
め、最小の領域を照明するにも、多くの時間が必要とな
る。第2の問題は、レーザービームの出力密度が高いの
でプローブティップの直ぐ近傍の組織が火傷することで
ある。火傷は組織の火傷部分をレーザービームが透過す
ることを妨げるため、レーザービームの全体的な透過率
を著しく低下させる。
However, known lasers 10-b emit laser energy only from the tip region of the probe as a relatively narrow beam directed qualitatively downward and downward from the probe tip. When this tip is inserted into cancerous tissue, two problems arise. Firstly, because only a relatively small area, e.g. Lighting also requires a lot of time. A second problem is that the high power density of the laser beam can burn tissue in the immediate vicinity of the probe tip. Burns significantly reduce the overall transmittance of the laser beam because it prevents the laser beam from passing through the burned area of tissue.

PRTのほかに、レーザービームを広角に拡散させるこ
とのできるプローブは、胃癌、潰瘍、胃又は腸の出血又
は局所的な温熱療法の治療のなめに有利に使用すること
ができる0局所的な温熱療法には、Nd−YAGレーザ
ーを使用することができる。
Besides PRT, the probe, which can spread the laser beam into a wide angle, can be advantageously used for the treatment of gastric cancer, ulcers, gastric or intestinal bleeding or local hyperthermia. A Nd-YAG laser can be used for therapy.

本発明3好ましい構成は、水晶、サファイア又はダイヤ
モンドの円錐形のプローブである。このプローブの設計
は、円錐形のプローブティップの側面からの放射を容易
にし又は禁止するように変更することができるが、この
場合の放射パターンは、本発明の教示がなければ、以前
としてプローブの軸線に沿って実質的に外方に向うパタ
ーンのままであり、照明域は限定されている。
A preferred configuration of the present invention is a quartz, sapphire or diamond conical probe. The design of this probe can be modified to facilitate or inhibit radiation from the sides of the conical probe tip, but the radiation pattern in this case would be similar to that of the probe without the teachings of the present invention. The pattern remains substantially outward along the axis and the illumination area is limited.

従って、本発明は、実質的により広角の放射パターン、
すなわち、通常の前方への放射のほかにjて 径方向横向き並びに後向きめ散乱するパターンをもった
、レーザープローブに関する0本発明によるプローブテ
ィップは、より広角の組織の照射を行なうだけでなく、
重要なこととして、実質的により一様なレーザーエネル
ギー密度において照射を行なうことによって、組織の火
傷の可能性を特徴とする特に、本発明によるプローブテ
ィップは、好ましくは約1〜100μ階の深さをもった
多数のへこみを備えた不整な表面即ち粗面加工した表面
によって特徴付けられる。その結果、とじて、この表面
に到達するレーザーエネルギーの一部は反射され、他の
部分は、一般に、これに隣接した組織に放射される。
Accordingly, the present invention provides a substantially wider angle radiation pattern,
That is, the probe tip according to the present invention for a laser probe with a radial sideways and backward scattering pattern in addition to the normal forward emission not only provides wider-angle tissue irradiation;
Importantly, the probe tip according to the invention, in particular characterized by the possibility of tissue burns, by performing irradiation at a substantially more uniform laser energy density, preferably has a depth of about 1 to 100 μm. It is characterized by an irregular or roughened surface with numerous indentations. As a result, a portion of the laser energy that reaches this surface is reflected and another portion is generally emitted to the adjacent tissue.

このようにティップの内部からこの表面に衝突するレー
ザービームの一部は、組織に向って直接に屈折され、一
部は、不整な粗面状の表面の多数のへこんだ部分の内部
において更に不整に反射される。レーザービームのこの
散乱はプローブの粗面状の表面全体に亘って生ずるため
、放出されたレーザーエネルギーは、実質的にあらゆる
方向から組織に衝突することによって、放射域を広くし
、組織の局所的な火傷を少くすることによって、組織中
への透過を増大させる。
A portion of the laser beam thus impinging on this surface from inside the tip is refracted directly towards the tissue, and a portion is further irregularized within the numerous recesses of the irregularly roughened surface. reflected. This scattering of the laser beam occurs across the roughened surface of the probe, so that the emitted laser energy impinges on the tissue from virtually every direction, increasing the radiation field and localizing the tissue. Increases penetration into tissues by reducing severe burns.

本発明によれば、導波管を経て伝播されるレーザーエネ
ルギーを組織に供与するように伝送するようにした医療
用プローブも提供される。このプローブは、導波管のテ
ィップ端から放射されたレーザービームをカバーするた
めに導波管のティップ端の部分を囲むようにしたレーザ
ー拡散部分を含み、該レーザー拡散部分は、レーザービ
ームを受ける内面の領域上に、きさげ加工又は粗面加工
された表面を、その内面に備えている。
The present invention also provides a medical probe adapted to transmit laser energy propagated through a waveguide for application to tissue. The probe includes a laser diffusing portion surrounding a portion of the tip end of the waveguide to cover the laser beam emitted from the tip end of the waveguide, the laser diffusing portion receiving the laser beam. The inner surface is provided with a scratched or roughened surface on the region of the inner surface.

この形式のプローブは、レーザー拡散部分の内面上にき
さげ加工又は粗面加工された表面が形成されていること
を特徴とする。レーザービームは、部分的には、きさげ
加工又は粗面加工された表面を経て伝送され、部分的に
は、プローブの別の部分に到達するように不整に反射さ
れ、この別の部分において、透過されるか、又は、再び
不整に反射される。その結果として、レーザーエネルギ
ーは、実質的に一様な出力密度においてプローブの広い
外面から放射される。この場合にレーザー放射域は、例
えば、大径の円形の表面に亘って広汎となるため、組織
を凝固させるために、組織の表面と接触するモードで使
用することができる。
This type of probe is characterized by a scuffed or roughened surface formed on the inner surface of the laser diffusing portion. The laser beam is partially transmitted through the scraped or roughened surface and partially reflected irregularly to reach another part of the probe, where it is Either it is transmitted or it is irregularly reflected again. As a result, laser energy is emitted from the wide outer surface of the probe at a substantially uniform power density. In this case, the laser radiation field is extended, for example over a circular surface of large diameter, so that it can be used in a mode in which it is in contact with the surface of the tissue to coagulate the tissue.

従って、本発明の目的は、拡散照射モードにおいて広い
表面域を照射しうるプローブを提供することにある。
It is therefore an object of the present invention to provide a probe capable of illuminating a large surface area in diffuse illumination mode.

本発明の別の目的は、実質的に一様な出力密度において
全照射面からレーザービームを送出しうるようにしたプ
ローブを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a probe capable of delivering a laser beam from the entire illuminated surface at a substantially uniform power density.

[実施例] 第1図は、レーザー導波管の光ファイバー32の先端部
分又は出力端部分に取付けられた本発明によるプローブ
10の縦断面図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a probe 10 according to the present invention attached to the tip or output end portion of an optical fiber 32 of a laser waveguide.

10−ブ10は、天然又は合成セラミック材料例えばサ
ファイア、水晶又はダイアモンドのようなレーザー透過
材からできている。ポリマー材料を用いてもよい0図示
した例において、プローブ10は、ティップ端の半球部
分12mと主要本体部分14とを備えた円錐状ないしは
テーパー状のレーザー拡散部分12を備えている。レー
ザー拡散部分12と主要本体部分14とは、互いに一体
的に成形され、本体部分14とレーザー拡散部分12と
の間には、フランジ16が形成されている。
10-Bub 10 is made of a laser transparent material such as a natural or synthetic ceramic material such as sapphire, quartz or diamond. In the illustrated example, the probe 10 includes a conical or tapered laser diffusing portion 12 with a hemispherical portion 12m at the tip end and a main body portion 14. Laser diffusion portion 12 and main body portion 14 are integrally molded with each other, and a flange 16 is formed between body portion 14 and laser diffusion portion 12.

10−ブ10は、円筒状の雌コネクタ−18に嵌合され
、そのはめ合い面のコーキングによるか又は該はめ合い
面の間のセラミック型接着剤を用いるかして、雌コネク
タ−18に一体的に固着されている。雌コネクタ−18
は、雄コネクター22の相補の雄ねじ部30と噛合うよ
うにした雌ねじ部20を内面に備えている。雄コネクタ
−18は、冷却水W又は他の流体の通過を容易にするた
めの、円筒状のコネクター壁に形成された2個の通し孔
24を備えている。2つの通し孔24(第1図に1つの
み示す)は、1806の角度間隔において円周上に配設
されている。
10 - The bulb 10 is fitted into the cylindrical female connector 18 and is integrally attached to the female connector 18 by caulking its mating surfaces or by using a ceramic type adhesive between the mating surfaces. is firmly fixed. Female connector-18
has a female threaded portion 20 on its inner surface that engages with a complementary male threaded portion 30 of the male connector 22. The male connector 18 includes two through holes 24 formed in the cylindrical connector wall to facilitate passage of cooling water W or other fluid. Two through holes 24 (only one shown in FIG. 1) are circumferentially arranged at an angular spacing of 1806.

雄コネクタ−22は、例えばテフロン(商標名)からで
きている可撓性の管状ジャケット26に圧力ばめされる
。雄コネクタ−22は、この圧力ばめを行なうために、
雄コネクタ−22は、この基端に段部28を有し、ジャ
ケット26から雄コネクタ−22が離脱することを阻止
するために、これらの段部によってジャケット26の内
部にしっかりと保持される。前記のように、雄コネクタ
−22は、雌コネクタ−18の雌ねL部20と噛合う雄
ねじ部30を備えている。
The male connector 22 is force fit into a flexible tubular jacket 26 made of, for example, Teflon. To achieve this force fit, the male connector 22 is
Male connector 22 has steps 28 at its proximal end and is held firmly within jacket 26 by these steps to prevent detachment of male connector 22 from jacket 26. As mentioned above, the male connector 22 includes a male threaded portion 30 that mates with the female threaded L portion 20 of the female connector 18.

レーザービームを透過させるための光ファイバー32は
、雄コネクタ−22中に挿入される。光ファイバー32
は、冷却水又は伯の流体を通過させるための間隙34を
形成するように、ジャケット26の内部に同心的に配設
される。光ファイバー32は、雄コネクタ−22の段部
28の付近において雄コネクタ−22にきつく嵌合され
ているが、段部28には、冷却水Wを通過させるための
2個のスリット28aが、180°の角度間隔をおいて
、円周上に形成されている。雄コネクタ−22の先端部
の内面と光ファイバー32との間には、冷却水Wのため
の通路36が形成されている。
An optical fiber 32 for transmitting the laser beam is inserted into the male connector 22. optical fiber 32
are disposed concentrically within the jacket 26 to form a gap 34 for passage of cooling water or fluid. The optical fiber 32 is tightly fitted to the male connector 22 near the step 28 of the male connector 22, and the step 28 has two slits 28a at 180 They are formed on the circumference at angular intervals of °. A passage 36 for cooling water W is formed between the inner surface of the tip of the male connector 22 and the optical fiber 32.

組立てられたティップは、次に、内視鏡に挿入されるか
、又は、行なおうとするレーザービームによる外科処置
にとって必要とされる他の位置に取付けられる。
The assembled tip is then inserted into an endoscope or mounted in other locations as required for the laser beam surgical procedure to be performed.

光ファイバー32は、レーザー発生ユニット(図示しな
い)に光学的に結合されている。冷却水Wは、必要に応
じ、間隙34、スリット28a及び通路36に導かれ、
次に通し孔24を経て排出され、処置すべき組織を冷却
する。
Optical fiber 32 is optically coupled to a laser generating unit (not shown). The cooling water W is guided to the gap 34, the slit 28a and the passage 36 as necessary,
It is then discharged through the through hole 24 to cool the tissue to be treated.

レーザー発生ユニットからのレーザービームは光ファイ
バー32を通って案内され、その終端部らグローブ10
の基端38に結合される。レーザービームはその後に、
ティップのレーザー拡散部分12から、処置しようとす
る組織Mに、以下に詳述するように送出される。
The laser beam from the laser generating unit is guided through an optical fiber 32 and from its end to the globe 10.
is coupled to the proximal end 38 of. The laser beam then
From the laser diffusing portion 12 of the tip, it is delivered to the tissue M to be treated, as detailed below.

第2図には、本発明によるプローブを使用した場合のレ
ーザービームの分散及び拡散が図示されている。プロー
ブ10のレーザー拡散部分12の外面は、後述するよう
に、きさげ加工又は粗面加工されることにより、第2図
に示すように、レーザーエネルギーを広角に分散させる
FIG. 2 illustrates the dispersion and dispersion of the laser beam when using the probe according to the invention. As will be described later, the outer surface of the laser diffusing portion 12 of the probe 10 is scraped or roughened to disperse the laser energy over a wide angle, as shown in FIG.

第6図には、従来の技術によるプローブティップと本発
明によるプローブティップとの放射エネルギー密度が対
照されて図示されている。プローブティップ11′はど
ちらの形式のものでもよい。
FIG. 6 shows a comparison of the radiant energy densities of a conventional probe tip and a probe tip according to the present invention. Probe tip 11' can be of either type.

曲線13は、プローブティップの長手方向軸線と直交し
且つプローブティップの下方に隔てられている平面内に
おいてのレーザーエネルギー又はレーザー出力の密度分
布を表わしている。より詳しく説明すると、出力密度は
、点15(プローブティップの延長された長手方向軸線
に沿った点〉において最大となり、この軸線からの距離
の増大と共にすみやかに減少する。曲線17は、プロー
ブを囲みこのプローブと軸線を共通にする円筒面内のレ
ーザー出力密度分布に、非常に粗くではあるが近似して
いる。この曲線17は、レーザー放射の径方向成分を基
本的に表現しているが、これは、理解されるように、従
来のティップの場合、実質的に全部のレーザーエネルギ
ーがティップ12a′から下向きに長手方向に放射され
るため、非常に低くなる。従って、曲線17は、実際の
出力分布を示すのではなく、単に径方向放射の低レベル
を表わすためのものである。
Curve 13 represents the density distribution of the laser energy or laser power in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the probe tip and spaced below the probe tip. More specifically, the power density is maximum at point 15 (a point along the extended longitudinal axis of the probe tip) and decreases rapidly with increasing distance from this axis. It approximates, albeit very roughly, the laser power density distribution in a cylindrical plane that shares an axis with this probe.This curve 17 basically expresses the radial component of the laser radiation, but This, as will be appreciated, would be very low for a conventional tip since substantially all of the laser energy would be emitted longitudinally downward from the tip 12a'.Therefore, curve 17 would be much lower than the actual It is not intended to indicate the power distribution, but merely to represent the low level of radial radiation.

曲線19.21は、本発明によるプローブのレーザー出
力分布を示し、従来の技術によるプローブの曲線13.
17にそれぞれ対応している。曲線19かられかるよう
に、プローブの中心軸線に沿ったピーク出力密度23は
、従来の技術によるティップのものよりも実質的に低く
、また、重要なこととして、出力密度は、この軸線から
の距離の関数として、よりゆっくりと降下している。こ
れによって、広い領域に亘って、比較的一様なレーザー
照明が得られると共に、組織の火傷を惹起させる軸線上
の過大な出力密度がさけられる0曲線21は、本発明の
10−ブから実質的なレーザーエネルギーが径方向に送
出されることを示しており、さらにこの曲線21はこの
放射がティップ12a′の領域に限定されるものではな
く、プローブの円錐状のレーザー拡散部分12′の全長
に沿って発生することを示している。しかし、以下によ
り詳しく示すように、曲線21によって表わしたレーザ
ー出力分布は、実際には、プローブティップの内部のレ
ーザーエネルギーのランダムな屈折及び散乱によって達
せられるため、この放射は、ティップの側面に沿って組
織を照明するとしても、必ずしもこれから径方向に送出
されない。
Curve 19.21 shows the laser power distribution of the probe according to the invention and curve 13.21 of the probe according to the prior art.
17 respectively. As can be seen from curve 19, the peak power density 23 along the central axis of the probe is substantially lower than that of the prior art tip, and, importantly, the power density along the central axis of the probe is substantially lower than that of the prior art tip. It is descending more slowly as a function of distance. This provides relatively uniform laser illumination over a wide area and avoids excessive axial power density that would cause tissue burns. This curve 21 further shows that this radiation is not limited to the region of the tip 12a', but over the entire length of the conical laser diffusing portion 12' of the probe. It is shown that this occurs along the following lines. However, as will be shown in more detail below, the laser power distribution represented by curve 21 is actually achieved by random refraction and scattering of the laser energy inside the probe tip, so that this radiation is distributed along the sides of the tip. Even if the tissue is illuminated by the light, it is not necessarily transmitted radially from this point.

レーザー拡散部分12の外面は、第3.4図に最もよく
示すように、きさげ加工又は粗面加工されることにより
、大体において凸の突起及び凹のへこみとによって画定
される不均等な疑似ランダムな輪郭を形成する。表面の
不整又はへこみの深さは、約1〜100μ油、好ましく
は10〜60μ晴である。きさげ加工又は1■面加工は
、好ましくは、コンピューター制御されるといし車によ
って行なう、より詳しく説明すると表面処理を受けるプ
ローブは、回転され、次に、ダイアモンドといしと接触
させられる。といしは、プローブのティップ12aに始
まり、所望なだけ円錐面に沿って後方にプローブの粗面
加工されてない部分をトレースする。これによってレー
ザー拡散部分12が形成される。コンピューターは、既
知のように、といしの送り速度及び位置を制御する。成
る好ましい構成によれば、10〜20μ階の粒径のとい
しを使用し、といしは、3〜6 mm/秒の速度で、プ
ローブに沿って移動される。その結果として、約10μ
−のへこみによって限定された粗面加工された表面状態
が得られる。
The outer surface of the laser diffusing portion 12 is scraped or roughened to form a non-uniform pseudo-surface generally defined by convex protrusions and concave depressions, as best shown in Figure 3.4. Form random contours. The depth of the surface irregularities or indentations is about 1 to 100 microns, preferably 10 to 60 microns. Scraping or one-sided machining is preferably carried out by a computer-controlled grinding wheel; more particularly, the probe undergoing surface treatment is rotated and then brought into contact with a diamond grinding wheel. The wheel begins at the tip 12a of the probe and traces the untextured portion of the probe back along the conical surface as far as desired. This forms a laser diffusion section 12. The computer controls the feed rate and position of the wheel, as is known. According to a preferred configuration, a grinding wheel with a particle size of 10 to 20 μm is used, and the grinding wheel is moved along the probe at a speed of 3 to 6 mm/sec. As a result, approximately 10μ
- A roughened surface condition defined by the indentations is obtained.

適当なダイアモンドの粒径をといしを用いることによっ
て、へこみの深さを変更しうろことが理解されよう。し
かし、へこみの深さを特に前記の好ましい範囲以上に大
きくすると、プローブティップの内部において反射され
るレーザーエネルギーの比率が増大するので、屈折され
た径方向外方に拡散されるレーザーエネルギーは、それ
に対応して少くなる。このティップは所望の広範で一様
な放射パターンを示さない、別の極限として、前記の好
ましい限界をこえて表面の粗さを増大させると、プロー
ブを組織に挿入した際に組織が凹面のへこみに引掛かる
ため、プローブの引出しが妨げられる。
It will be appreciated that by grinding the appropriate diamond particle size, the depth of the indentation may be varied. However, increasing the depth of the indentations, especially above the preferred ranges mentioned above, increases the proportion of laser energy that is reflected inside the probe tip, so that the refracted radially outwardly diffused laser energy is correspondingly less. The tip does not exhibit the desired broad, uniform radiation pattern; another extreme is that increasing the surface roughness beyond the preferred limits described above causes the tissue to become concave indentations when the probe is inserted into the tissue. This prevents the probe from being pulled out.

本発明によるプローブの作用は、光ガイドからプローブ
に結合されたレーザービームが10−プテイツプの粗面
加工された表面12bに内部的に衝突していることを示
した第4図を参照することによって、最もよく理解され
よう。レーザーエネルギーは、光線31..33により
表わされている。
The operation of the probe according to the invention can be understood by referring to FIG. 4, which shows that the laser beam coupled into the probe from the light guide is internally impinging on the roughened surface 12b of the 10-tape. , will be best understood. The laser energy is a beam of light 31. .. 33.

なお、これらの光線は、平行関係において到達するので
はなく、いろいろの角度から衝突するが、これは、一般
的な場合として、上方の不整な表面からの予期できない
内部反射を受けたことを含めて、各々の光線がそれ自身
の独立した光路をたどりたことを表わしている。
Note that these rays do not arrive in a parallel relationship, but instead impinge from various angles, including, in the general case, receiving unexpected internal reflections from irregular surfaces above. This means that each ray follows its own independent optical path.

到来した光線は、それと粗面加工された表面12bとの
特定の交差点及び入射角の両方に依存して、内部的に反
射され、表面12bに再び衝突するか、又は、外部的に
屈折され、プローブから外部に放射される。一般的な場
合として、レーザーエネルギーは、分割されることがあ
り、即ち、いくらかのエネルギーは、反射され、残りの
エネルギーは、屈折され、放射される。第4図には、完
全な反射、完全な屈折及び2つのモードの組合せを示す
いくつかの代表的な光路が図示されている。
The incoming light ray is either internally reflected and strikes the surface 12b again, or externally refracted, depending on both its specific intersection with the roughened surface 12b and the angle of incidence; Emitted from the probe to the outside. In the general case, laser energy may be split, ie, some energy is reflected and remaining energy is refracted and emitted. FIG. 4 illustrates several representative optical paths showing complete reflection, complete refraction, and a combination of two modes.

プローブから放射されたレーザーエネルギーがどんな特
別の方向にも向けられず、はぼ全部の方向に放射される
ことはたいせつである。レーザーエネルギーはこのよう
にしてプローブから径方向に送出され、従来のレーザー
プローブとは相違して、プローブティップの径方向の近
傍にある組織を透過することができる。要約すると、こ
れが疑似ランダムなレーザーエネルギーの散乱又は分散
であり、これによって第6図の曲線21によって示した
ようなプローブティップに沿う強い放射が起こる。
It is important that the laser energy emitted by the probe is not directed in any particular direction, but is emitted in almost all directions. Laser energy is thus delivered radially from the probe and, unlike conventional laser probes, can penetrate tissue in the radial vicinity of the probe tip. In summary, this is a pseudo-random scattering or dispersion of laser energy that results in intense radiation along the probe tip as shown by curve 21 in FIG.

第7図は、本発明によるプローブの一実施例の典型的、
な寸法を示す、明らかなように、この寸法は、単なる例
示であり、プローブの寸法は、特別の処置要求に従って
適切に定めることができる。
FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a probe according to the invention.
As is clear, the dimensions shown are merely exemplary and the dimensions of the probe can be suitably defined according to specific treatment requirements.

例えば、プローブ10のレーザー拡散部分12の長さは
1組織M中へのプローブの挿入深さに従って適宜選定し
てよく、一般には、約1.0〜7.0asの範囲に含ま
れる。レーザー拡散部分12のティップ端は必ずしも半
球状とする必要はないが、尖状端は破損し易いので、レ
ーザー拡散部分12のティップ端は、丸形とすることが
好ましい。
For example, the length of the laser diffusion portion 12 of the probe 10 may be appropriately selected according to the insertion depth of the probe into one tissue M, and generally falls within a range of about 1.0 to 7.0 as. Although the tip end of the laser diffusing portion 12 does not necessarily have to be hemispherical, since a pointed end is easily damaged, it is preferable that the tip end of the laser diffusing portion 12 be round.

前述した実施例において、円錐状又はテーパー状部分の
ほぼ全体は、そこからレーザーエネルギーを拡散するよ
うに作用する。別の方法として、ティップ端12mを含
めたこの円錐状又はテーパー状の部分の成る限られた一
部が、表面の粗さを対応して制限することによって、レ
ーザー拡散部分として作用するようにしてもよい、フラ
ンジ16は、前述したように突出したフランジ16の前
方端面が組1111Mに突当たるまでプローブ10を組
織Mに進入させた時に、10−ブ10を組織M中に位置
決めするための止め部として作用する。
In the embodiments described above, substantially the entire conical or tapered portion acts to diffuse laser energy therefrom. Alternatively, a limited portion of this conical or tapered section, including the tip end 12m, may act as a laser diffusing section by correspondingly limiting the surface roughness. The flange 16 may be used as a stop for positioning the probe 10 in the tissue M when the probe 10 is advanced into the tissue M until the front end surface of the protruding flange 16 hits the set 1111M as described above. act as a part.

しかしフランジ16は、場合に応じて省略してもよい。However, the flange 16 may be omitted depending on the case.

第8図は、本発明は更に別の実施例を表わしている。プ
ローブ50は、実質的にU字形の断面形状をもち、前述
したように雌コネクタ−18に連結するための受入れ部
分52を、その基部の外周に備えている。プローブ10
の外面及び内面は、半球状であり、この半球状の内面に
近接した円筒状部分の一部及び半球状の内面には、レー
ザー拡散部分54を形成するためのきさげ加工又は粗面
加工された表面が形成されている。内面及び外面の他の
部分は平滑である。プローブ50の受入れ部分中には光
ファイバー32が配設されている。
FIG. 8 shows yet another embodiment of the present invention. Probe 50 has a substantially U-shaped cross-sectional configuration and includes a receiving portion 52 at the outer periphery of its base for connection to female connector 18 as described above. probe 10
The outer and inner surfaces of the cylindrical portion are hemispherical, and a portion of the cylindrical portion adjacent to the hemispherical inner surface and the hemispherical inner surface are subjected to scraping or roughening to form the laser diffusion portion 54. A rough surface is formed. The rest of the inner and outer surfaces are smooth. An optical fiber 32 is disposed within the receiving portion of the probe 50.

光ファイバー32の端面から放射されたレーザービーム
の大部分は、レーザー拡散部分54に入り、そこで拡散
され、次に、ティップ端部分の外面から放射される。ま
た、このプローブは、組織に挿入されることなく、組織
と接触した状態で局所的な温熱療法、凝固又は光化学的
な療法に使用される。
The majority of the laser beam emitted from the end face of the optical fiber 32 enters the laser diffusing portion 54 where it is diffused and then emitted from the outer surface of the tip end portion. The probe can also be used for local hyperthermia, coagulation or photochemical therapy while in contact with tissue without being inserted into the tissue.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による10−ブ及びその保持部材の一
部を断面で表わした立面図、第2図は、第1図に示した
プローブを組織中に挿入してその近傍の組織を照射して
いる状態を示す立面図、第3図は、プローブのティップ
端部分の拡大断面図、第4図は、10−ブの表面部分の
拡大断面図であり、レーザービームの拡散モードを示す
図、第5図は、組織中に挿入されてプローブティップの
直下のffi織を照明している非拡散プローブを示す立
面図、第6図は、本発明によるプローブと非拡散プロー
ブとの放射出力密度を比較するためのa図、第7図は、
本発明の一実施例によるプローブの寸法例を示す立面図
、第8図は、本発明による10−プの別の実施例による
プローブを示す立断面図である。 lO・・・10−プ 12b・・・表面(不均等な不整の輪郭)(外4名)
FIG. 1 is an elevational view showing a part of the 10-branch and its holding member according to the present invention in cross section, and FIG. 2 shows the tissue in the vicinity of the probe shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the tip end of the probe, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the surface of the 10-beam. FIG. 5 is an elevational view showing a non-diffusion probe inserted into tissue and illuminating the FFI tissue directly below the probe tip; FIG. Figure a and Figure 7 are for comparing the radiation output density of
FIG. 8 is an elevational cross-sectional view showing an example of the dimensions of a probe according to an embodiment of the present invention; FIG. lO...10-pu12b...Surface (uneven contour) (4 people outside)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)光レーザー導波管の出力端から治療を受ける組織ま
でレーザーエネルギーを運ぶ医療用レーザープローブに
おいて、レーザー透過性材料から形成され光導波管から
レーザーを受けるレーザーエネルギー入力域と、レーザ
ー透過性材料から形成され、それに入射するレーザーエ
ネルギーを拡散させるため不均等かつ不整な輪郭をなす
レーザーエネルギー放射面と、を具備してなり、これに
よってプローブからのレーザー放射が広汎な角度に拡散
されることを特徴とする医療用レーザープローブ。 2)光レーザー導波管の出力端から治療を受ける組織ま
でレーザーエネルギーを運ぶ医療用レーザープローブに
おいて、レーザー透過性材料から形成され、光導波管か
らレーザーを受けるレーザーエネルギー入力域と、レー
ザー透過性材料から形成され、それに入射するレーザー
エネルギーを拡散させるための、1〜100μmの複数
の凹部によって不均等かつ不整な輪郭をなすレーザー放
射面と、を具備してなり、これによってプローブからの
レーザー放射が広汎な角度に拡散されることを特徴とす
る医療用レーザープローブ。 3)フランジを有し、該フランジから該レーザー放射面
が伸びることにより、該フランジが治療を受ける組織に
プローブを挿入する度合を制限する特許請求の範囲第1
項記載の医療用レーザープローブ。 4)該レーザー放射面が円錐形をなし、これによって円
錐形の狭くなった領域を組織中に前進させ、治療を受け
ている組織中にプローブを挿入しうるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の医療用レーザー
プローブ。 5)光レーザー導波管の出力端から治療を受ける組織ま
でレーザーエネルギーを運ぶ医療用レーザープローブに
おいて、光導波管のティップ端を囲むレーザー透過性材
料から形成されたレーザーエネルギー放射プローブ面と
光導波管のティップ端を囲むレーザー透過性材料から形
成され不均等かつ不整の輪郭をなすレーザーエネルギー
受入れプローブ面と、を具備してなり、これによってプ
ローブから放射されたレーザーエネルギーが拡散され散
乱されることを特徴とする医療用レーザープローブ。 6)光レーザー導波管の出力端から治療を受ける組織ま
でレーザーエネルギーを運ぶ医療用レーザープローブに
おいて、光導波管のティップ端を囲むレーザー透過性材
料からなり、光レーザー導波管の先端と、不均等かつ不
整な輪郭をなすプローブの内面との間に中空の内側域を
具備し、該内面に衝突したレーザーエネルギーが不均等
に屈折され反射されることにより、プローブから放出さ
れたレーザーエネルギーが拡散され散乱されることを特
徴とする医療用レーザープローブ。 7)プローブの外面を平滑としたことを特徴とする特許
請求の範囲第6項記載の医療用レーザープローブ。
[Scope of Claims] 1) In a medical laser probe that conveys laser energy from the output end of an optical laser waveguide to the tissue to be treated, a laser energy input region formed of a laser-transparent material and receiving the laser from the optical waveguide; and a laser energy emitting surface formed from a laser-transparent material and having an uneven and irregular contour to spread the laser energy incident thereon, so that the laser emission from the probe is spread over a wide range of angles. A medical laser probe characterized by being diffused into. 2) In a medical laser probe that conveys laser energy from the output end of an optical laser waveguide to the tissue to be treated, the laser energy input region formed from a laser-transparent material and receives the laser from the optical waveguide, and the laser transparency a laser emitting surface formed from a material and having an uneven and irregular contour with a plurality of recesses of 1 to 100 μm for diffusing the laser energy incident thereon, thereby diffusing the laser emitted from the probe. A medical laser probe that is characterized by being diffused over a wide range of angles. 3) having a flange from which the laser emitting surface extends, the flange limiting the degree of insertion of the probe into the tissue to be treated;
Medical laser probe as described in section. 4) A patent characterized in that the laser emitting surface has a conical shape, thereby allowing the narrowed area of the cone to be advanced into the tissue and to insert the probe into the tissue being treated. A medical laser probe according to claim 1. 5) In a medical laser probe that carries laser energy from the output end of an optical laser waveguide to the tissue to be treated, a laser energy emitting probe surface formed from a laser-transparent material surrounding the tip end of the optical waveguide and an optical waveguide. a laser energy-receiving probe surface formed from a laser-transparent material surrounding the tip end of the tube and having an uneven and irregular contour, thereby diffusing and scattering laser energy emitted from the probe. A medical laser probe featuring: 6) A medical laser probe that conveys laser energy from the output end of an optical laser waveguide to the tissue to be treated, comprising a laser-transparent material surrounding the tip end of the optical laser waveguide; A hollow inner region is provided between the inner surface of the probe and the inner surface of the probe, which has an uneven and irregular contour, and the laser energy that impinges on the inner surface is unevenly refracted and reflected, so that the laser energy emitted from the probe is A medical laser probe characterized by being diffused and scattered. 7) The medical laser probe according to claim 6, characterized in that the outer surface of the probe is smooth.
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