JPS6377440A

JPS6377440A - レーザ治療装置

Info

Publication number: JPS6377440A
Application number: JP61219164A
Authority: JP
Inventors: 潔依田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-07
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0710281B2

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］この発明は、例えばレーザメスのように手術等の最に使
用され、被治療部にレーザ光を照射して被治療部の切開
等の治療を行うレーザ治療装置及び方法に関し、特にレ
ーザ光の照射定数を１＆適化できるレーザ治療装置及び
方法に関するものである。

［従来の技術］ −ｉに、レーザ治療装置は、高エネルギ密度のレーザ光
を被治療部に照射して被治療部を焼き切るので、止血効
果があり、はとんど出血を伴わずに手術を行うことがで
きると共に、被治療部に対する細菌汚染等の危険が少な
い等の利点があるため、従来より広く利用されている。

第６図は、例えば実公昭６１−７６８８号公報に記載さ
れた従来のレーザ治療装置を示す側面図である。

図において、（２３）は治療用のレーザ光（例えば、炭
酸ガスレーザ、アルゴンレーザ、ネオジウムヤグレーザ
からの光）を放射するレーザ発振器、（２４）はレーザ
発振器（２３）に接続されてレーザ光を導く光ファイバ
からなるレーザ光搬送体、（２５）はレーザ光搬送体（
２４〉の先端に設けられたレーザプローブ、（３１）は
レーザ光搬送体く２４）とレーザプローブ（２５）との
間に設けられた内視鏡、（３２）はレーザ光搬送体（２
４）と内視鏡（３１）とを接続するためのレーザガイド
用ヂャネルである。

従来のレーザ治療装置は上記のように構成され、レーザ
発振器（２３）から出力されたレーザ光は、レーザ光搬
送体（２４）即ち導光用光ファイバ及び内視鏡（３１）
を介し、レーザプローブ（２５）がら被治療部例えば胃
に照射されるようになっている。

ア紮被治療部をレーザ光によって焼き切る液には、生体細胞
が局部的に燃やされることになるが、その局部組織の状
悪は内視鏡（３１）を介して操作者により観察されるよ
うになっている。

［発明が解決しようとする問題点］従来のレーザ治療装置及び方法は以上のように、操作者
が肉眼により被治療部の表面のみを観察するようになっ
ているため、組織内部の循環動部及び代謝動態を観察す
ることができず、適切なレーザ治療が行なわれずに、照
射不足による不十分な治療又は照射過多による組織の損
傷等をもたらすという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、治療前後及び治療中に、被治療部の循環動君
、代謝動態及び形態情報を測定し、レーザ光の照射定数
を最適化できるレーザ治療装置及び方法を得ることを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明によるレーザ治療装置は、被治療部にレーザ光
を照射するためのレーザ治療手段と、被治療部からのＮ
ＭＲ信号を測定するＮＭＲ信号測定手段と、ＮＭＲ信号
に基づいてレーザ治療手段を制御するためのフィードバ
ック制御手段とを備えたものである。

又、この発明によるレーザ治療方法は、レーザ治療期間
に被治療部からのＮＭＲ信号を測定し、この測定結果に
基づいて被治療部に照射されるレーザ光の照射定数を決
定するものである。

［作用］この発明ににおいては、被治療部からのＮＭＲ信号をモ
ニタし、このＮＭＲ信号をレーザ治療のパラメータとし
てレーザ治療手段にフィードバックし、レーザ光の照射
定数を最適化する。

［実施例コ以下、この発明の一実施例を図について説明する、第１
図はこの発明の係るレーザ治療装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図内の被検体周辺の側面図、第
３図は第１図内のレーザプローブの拡大斜視図である０
図において、（２３）〜（２５）は前述の従来装置と同
様のものであり、これらはレーザ治療手段を構成してい
る。尚、第１図には図示しないが、レーザ治療手段には
第６図と同様の内視鏡（３１）も含まれている。

（１）は静磁場発生手段としての磁石であり、後述する
被検体（１３）を挿入できるように、６０〜１００ｃｍ
の開口径を有している。（２）は後述する高周波送信器
（４）及び傾斜磁場電源（８）を所定タイミングで駆動
するシーケンス制御装置である。（３）はメモリを内蔵
し、シーケンス制御装置（２）にシーケンスデータを供
給する計算機であり、被検体（１３）の被治療部から後
述する受信コイル（１９）を介して得られるＮＭＲ信号
を測定するＮＭＲ信号測定手段を構成している。又、シ
ーケンス制御装置（２）及び計算機〈３）は、被治療部
からのＮＭＲ信号の測定結果に基づいてレーザ発振器（
２３）を制御するフィードバック制御手段を構成してい
る。

（４）はシーケンス制御装置（２）からの変調信号に応
じて高周波を送信する高周波送信器、（５）は高周波送
信器（４）により駆動されて所定の高周波パルスを出力
する送信コイルであり、これらは高周波送信手段を構成
している。（７）は受信コイル（１９）からのＮＭＲ信
号をシーケンス制御装置（２）に出力する高周波受信器
であり、受信コイル（１９）と共に高周波受信手段を構
成している。

（８）は傾斜磁場電源であり、各直交軸ｘ、Ｙ、Ｚ方向
に対応した３個の傾斜磁場電源（８ａ）〜（８ｃ）から
なっている、（９）は傾斜磁場電源（８）により駆動さ
れ、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に適宜傾斜磁場を発生するための傾
斜磁場コイルであり、傾斜磁場電源（８）と共に傾斜磁
場発生手段を構成している。

（１０）は計［１（３）に対し所望のデータを入力する
ための操作卓である。　（１１）は高周波送信器（４）
と送信コイル（５）との間に挿入されたインピーダンス
整合器であり、送信コイル（５）と共に送信プローブを
構成している。

（１３）は磁石（１）、送信コイル（５）及び傾斜磁場
コイル（９）内に挿入された人体等の被検体であり、計
算機（３）内に格納された所定のシーケンスに従って、
静磁場、傾斜磁場及び高周波パルスが印加されるように
なっている。

（１５）はレーザ光搬送体（２４）の先端即ちレーザプ
ローブ（２５）の中心部に貫通して設けられたレーザ光
照射用の照射用光ファイバである。　（１６）は被治療
部を観察するための照光用光ファイバであり、照射用光
ラアイバ（１５）の周辺に配置されている。

（１７）は被治療部からの反射光を受光して被治療部を
観察するための受光用光ファイバであり、照光用光ファ
イバ（１６）と共に照射用光ファイバ（１５）の周辺に
配置されており、内視鏡（３１）（第６図参照）に接続
されている。（１８）は被検体（１３）の被治療部とな
る組織である。

（１９〉はサーフェスコイルと呼ばれるループ状の小形
の受信コイルであり、レーザプローブ（２５）と一体に
構成され、被治療部からのＮＭＲ信号を受信するように
なっている。　（２０）は受信コイル（１９）に接続さ
れた共振及びインピーダンス整合回路であり、受信コイ
ル（１９）と共に受信プローブを構成している。　（２
１）は共振及びインピーダンス整合回路（２０）に接続
された信号伝達用の同軸ケーブルである。同軸ケーブル
（２１）はレーザプローブ（２５）の端部からレーザ光
搬送体（２４）を貫通し、高周波受信器（７）に接続さ
れている。

次に、この発明によるレーザ治療方法を示す第５図のフ
ローチャート図を参照しながら、上記のように構成され
たこの発明によるレーザ治療装置の動作について説明す
る。

まず、磁石（１）、送信コイル（５）及び傾斜磁場コイ
ル（９）内に被検体（１３）を配置し、内視鏡（３１）
を用いて位置決めしながら、第１図のようにレーザプロ
ーブ（２５）及び受信プローブを被検体（１３）の口か
ら体腔（例えば胃）内の被治療部に挿入する。

あるいは、第２図に示すように被検体（１３）の表面に
レーザ光を照射するようにレーザプローブ（２５）を位
置決めする。第２図のように体表のみを治療する場きは
、特に内視鏡を必要とせず、又、第４図に示すように、
レーザ光搬送体り２４）を複数の関節（１４ａ）〜（１
４ｃ）を有する非金属のマニピュレータ（１４）で構成
することもできる。この場合、各関節（１４ａ）〜（１
４ｃ）内にはレーザ光を撤退するための反射鏡が設けら
れている。

第１図のように体腔内に挿入されたレーザプローブ（２
５）の先端からは、照光用光ファイバ（１６）を介した
光が照射され、更にその反射光は受光用光ファイバ（１
７）を介して受光される〈第３図参照）。

この反射光を内視ｊ、ａ（３１）で観察することにより
、掻作者は被治療部を確認する。

こうして、肉眼で被治療部に対するレーザプローブ（２
５）の位置決めを行なった後、被検体（１３）に対し静
磁場及び傾斜磁場を印加し、被検体（１３）内の核スピ
ンを９０’又は１８０°倒すための９０°、１８０°の
高周波パルスを適宜印加して、受信コイル（１９）によ
り被治療部からのＮ　Ｍ　Ｒ信号を受信する。

即ち、シーケンス制御装置（２）は、被検体（１３）に
対して高周波パルスを印加すると共に、傾斜磁場コイル
（９）に矩形波状の電流を印加し、被検体（１３）から
放射されるＮ　Ｍ　Ｒ信号のサンプリング及び加算平均
、傾斜磁場の制御などをプログラマブルに行う。

通常、この計測シーケンスは計算機（３）内で組まれ、
データとしてシーケンス制御装ＴＩ（２）に送られる。

シーケンス制御装置（２）はこのデータ即ち命令を解読
し、高周波送信器（４）及び傾斜磁場電源（８）に必要
な信号を出力すると共に、被検体（１３）から受信コイ
ル（１９）を介して入力されるＮＭＲ信号をサンプリン
グする。

高周波送信器（４）は、シーケンス制御装置（２）から
の変調信号に従って、共鳴周波数で発振する発振器出力
を、変調後、電力増幅し、インピーダンス整合器（１１
）を介して送信コイル（５）に送る。

一方、受信コイル（１９）から得られるＮ　Ｍ　Ｒ信号
は、高周波受信器（７）に入力される。

高周波受信器（７）においては、位相感知検出器（Ｐｈ
ａｓｅ　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）によ
りＮ　Ｍ　Ｒ信号が直角位相検波され、１０〜３０ｋＨ
ｚ帯域幅を持つ２つの信号がシーケンス制御装置（２）
に送られた後、ディジタル量に変換される。尚、計算ｆ
ｉ（３）を含む全体の操作は操作卓（１０）を介して行
なわれる。

ＮＭＲ信号測定手段としての計算Ｒ（３）は、受　電信
されたＮＭＲ信号に基づいて、被治療部内のプロトンの
ＮＭＲ画像、プロトンのＮＭＲスペクトル又はリンのＮ
ＭＲスペクトルのうち少なくとも１つを測定する（ステ
ップＳ１）。

このステップＳ１は、例えば出血の治療などのように肉
眼的に治療部位が明らかな場合には不要であるが、組織
（１８）の内部のＭ瘍を除去する場合などには治療部位
を決定するために必要となる。

尚、血流がプロトンのＮＭＲ画像により測定できること
は、例えば特開昭６１−１１９２５３号公報に記載され
ているように公知の事実である。又、腫瘍組織と正常組
織とではプロトンのＮＭＲ信号の緩和時間が異なること
、及び腫瘍部によってリンのＮＭＲスペクトルが変化す
ることも、例えば特開昭６１−５６１５４号公報に記載
されているように公知の事実である。

このように、ＮＭＲ信号の測定に基づいて治療部位を再
確認した後、レーザ治療手段により被治療部に対しレー
ザ光を照射しなからレーザ治療を行う（ステップＳ２）
。

レーザ光照射中又はレーザ光照射後においても、ステッ
プＳ１と同様にＮＭＲ信号を用いて、被治療部の代謝状
層及び血流循環状態を逐次モニタする（ステップＳ３）
。

即ち、間欠的にレーザ光の照射を中断してＮＭＲ信号を
取得し、例えば止血を目的とする場合は、被治療部の組
織（１８）内の出血が止まったか否か企確認する。又、
腫瘍の治療の場合は、レーザ光の照射により腫瘍が消失
したか否かを確認する。

そして、ステップＳ３におけるＮＭＲ信号の測定結果に
基づいて、レーザ治療が十分であるか否かを判定する（
ステップＳ４）。

もし、レーザ治療（レーザ光の黒射旦）が十分でないと
判定された場合は、計算機（３）は、シーケンス制御装
置く２）を介してレーザ発振器（２３）を駆動し、再び
レーザ治療を行う（ステップＳ５）。

即ち、レーザ治療手段に対してフィードバック制御を行
い、ステップＳ３及びステップＳ４のループを繰り返す
、一方、ステップＳ４においてレーザ光の照射が十分で
あると判定された場合は、レーザ治療を終了する。

このようなレーザ治療手段に対するフィードバック制御
は、自動的に行なってもよく、又は操作者の判断を介し
て行なってもよい。

尚、上記実施例では、レーザ光の照射定数のフィードバ
ック制御として、ステップＳ５によりレーザ光の照射時
間を延長する場合について説明したが、測定されたＮＭ
Ｒ信号に基づいて、実時間でレーザ光の波長、又は照射
強度を決定してもよい。

又、レーザ治療期間として、レーザ光の照射前、照射中
及び照射後においてＮＭＲ信号を測定したが、いずれか
の期間のみについてＮＭＲ信号を測定し、その結果に基
づいてレーザ光照射定数を決定してもよい。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、被治療部にレーザ光を
照射するためのレーザ治療手段と、被治療部からのＮＭ
Ｒ信号を測定するＮＭＲ信号測定手段と、ＮＭＲ信号に
基づいてレーザ治療手段を制御するためのフィードバッ
ク制御手段とを備え、レーザ治療期間に被治療部からの
ＮＭＲ信号を測定し、この測定結果に基づいて被治療部
に照射されるレーザ光の照射定数を決定するようにした
ので、レーザ光の照射の過不足を生じることなく、必要
十分なレーザ治療ができるレーザ治療装置及び方法が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレーザ治療装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図内の被検体の周辺を示す
側面図、第３図は第１図内のレーザプローブを示す拡大
斜視図、第４図は第２図内のレーザ光搬送体の他の実施
例を示す側面図、第５図はこの発明によるレーザ治療方
法を示すフローチャート図、第６図は従来のレーザ治療
装置を示すブロック図である。（１）・・・磁石（２）・・・シーケンス制御装置（３）・・・計！ｆｉ　　　　　　（５）・・・送信コ
イル（７）・・・高周波受信器　　（９）・・・傾斜磁
場コイル（１３）・・・被検体　　　　　（１４）・・
・マニピュレータ（１５）・・・照射用光ファイバ（１６）・・・照光用光ファイバ（１７）・・・受光用光ファイバ（１９）・・・受信コイル　　　（２３）・・・レーザ
発振器（２４）・・・レーザ光搬送体　（２５）・・・
レーザプローブＳｌ、Ｓ３・・・ＮＭＲ信号を測定する
ステップＳ２・・・レーザ光を照射するステップＳ４・
・・レーザ治療を判定するステップＳ５・・・レーザ光
の照射時間を延長するステップ尚、図中、同一符号は同
−又は相当部分を示す。市２図Ｉも４図４Ｇ１４；マニこ５し−２１９：受１本］イル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体の被治療部にレーザ光を照射するためのレ
ーザ治療手段と、前記被治療部からのＮＭＲ信号を測定
するＮＭＲ信号測定手段と、前記ＮＭＲ信号に基づいて
前記レーザ治療手段を制御するためのフィードバック制
御手段とを備えたレーザ治療装置。
（２）レーザ治療手段は、レーザ光を放射するレーザ発
振器と、前記レーザ光を導くレーザ光搬送体と、前記レ
ーザ光を被治療部に照射するレーザプローブとを備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ治
療装置。
（３）レーザ光搬送体は、光ファイバであることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のレーザ治療装置。
（４）レーザ光搬送体は、被治療部を観察するための内
視鏡を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載のレーザ治療装置。
（５）レーザ光搬送体は、反射鏡を有する少なくとも１
個の関節を備えたマニピュレータであることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のレーザ治療装置。
（６）ＮＭＲ信号測定手段は、被検体を収納する静磁場
発生手段、傾斜磁場発生手段及び高周波送信手段と、被
治療部からのＮＭＲ信号を受信する高周波受信手段とを
備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５
項のいずれかに記載のレーザ治療装置。
（７）高周波受信手段は、サーフェスコイルからなる受
信コイルを有する受信プローブを備え、この受信プロー
ブは、レーザ光照射用のレーザプローブと一体に構成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のレー
ザ治療装置。
（８）レーザ治療期間に被治療部からのＮＭＲ信号を測
定し、この測定結果に基づいて前記被治療部に照射され
るレーザ光の照射定数を決定するレーザ治療方法。
（９）レーザ治療期間は、少なくともレーザ治療前、レ
ーザ治療中又はレーザ治療後を含むことを特徴とする、
特許請求の範囲第８項記載のレーザ治療方法。
（１０）ＮＭＲ信号に基づいて、被治療部の少なくとも
プロトンのＮＭＲ画像、プロトンのＮＭＲスペクトル又
はリンのＮＭＲスペクトルを測定することを特徴とする
特許請求の範囲第８項又は第９項記載のレーザ治療方法
。
（１１）レーザ光の照射定数は、少なくとも波長、強度
又は照射時間を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
８項乃至第１０項のいずれかに記載のレーザ治療方法。