WO2019073556A1 - 治療装置 - Google Patents

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WO2019073556A1
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laser light
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irradiation
transmission member
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尚洋 浅香
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株式会社レフ・テクノロジー
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • A61B18/24—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor with a catheter

Definitions

  • the present invention relates to a treatment apparatus using laser light, and more particularly to a treatment apparatus for cancer using laser light.
  • speckle noise may occur in a region where the laser light does not strike sufficiently or a region where the laser light does not strike at all.
  • photodynamic therapy photochemical reactions are used to annihilate the cancer, so it is possible that cancer cells may remain where the laser light is not applied.
  • Nanoknife has the advantage that multiple treatments can be performed and the physical burden on the patient is relatively small, but the high voltage current may kill not only cancer cells but also normal cells, and muscle paralysis such as diaphragm There is a problem that it may occur and it can not be applied to patients with heart and lung disease.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and can locally perform puncture of a tumor and irradiation of a laser beam from the inside of the tumor efficiently, and can locally irradiate the laser beam more uniformly.
  • the purpose is to provide a therapeutic device.
  • a topical treatment apparatus is Laser light source, A puncturing irradiation unit which is formed of a substantially cylindrical optical member in which a plurality of optical fibers are bundled and whose tip end portion is formed in a substantially conical shape; A light transmission member having one end face connected to the laser light source and the other end face connected to the puncturing irradiation unit; A vibration applying unit that vibrates the light transmission member; Equipped with
  • a local treatment apparatus capable of efficiently performing puncture of a tumor and irradiation of a laser beam from the inside of the tumor and irradiating the laser beam more broadly and evenly is provided. be able to.
  • this local treatment device multiple treatments can be performed, and furthermore, since laser light can be emitted uniformly in multiple directions, the number of treatment cases can be reduced, and for minimally invasive local treatment of cancer. It can contribute greatly.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a topical treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the bonding structure of the puncturing irradiation unit and the light transmission member.
  • the local treatment apparatus 2 includes the laser light source 4 and a substantially cylindrical optical member in which a plurality of optical fibers are bundled, and the puncture irradiation unit 6 in which the tip 6A is formed in a substantially conical shape Equipped with
  • the light transmission member 8 has one end surface 8 A connected to the laser light source 4 and the other end surface 8 B connected to the surface 6 B at the other end of the puncture irradiation unit 6.
  • a vibration applying unit 10 for giving vibration.
  • the local treatment apparatus 2 includes a power source for supplying power to the laser light source 4 and the vibration applying unit 10, and a control unit 20 for controlling the laser light source 4 and the vibration applying unit 10.
  • the laser light source 4, the vibration applying unit 10, and the control unit 20 are disposed in the housing 30 of the local treatment apparatus 2, and the light transmission member 8 to which the puncturing irradiation unit 6 is attached at the tip is It extends outward from the housing 30.
  • the length of the light transmission member 8 extending outward from the housing 30 can be arbitrarily determined according to the application.
  • the optical member in which a plurality of optical fibers constituting the puncturing irradiation unit 6 are bundled is also referred to as a fiber optical plate (FOP).
  • the optical member used in the present embodiment has a substantially cylindrical shape with a diameter of 0.8 mm to 2.0 mm and a length of 5 mm to 15 mm, and is formed by bundling a large number of optical fibers.
  • the dimension of the optical member which comprises the puncture irradiation part 6 is not restricted to this, According to a use, another arbitrary dimension is employable.
  • the tip end portion 6A is formed in a substantially conical shape, and the other end is formed in a truncated cone shape. Therefore, the other end is constituted by the surface 6B (upper surface) of the other end and the inclined portion 6C (side surface) of the other end.
  • the outer diameter of the surface 6B at the other end matches the outer diameter of the other end surface 8B of the light transmission member 8.
  • the core portion of each optical fiber is exposed to the outside, but as described later, the inclined portion 6C at the other end is a protective member 12 having a light shielding property. It is covered. Thereby, in the puncturing irradiation part 6, a laser beam can be radiate
  • the puncture irradiation unit 6 has the substantially conical tip portion 6A, so that the tumor can be punctured.
  • the puncturing irradiation unit 6 is vibrated to make the substantially conical tip portion 6A easy to pierce the tumor.
  • speckle noise generated at the time of laser light irradiation can be averaged.
  • the cross-sectional shape of the substantially conical tip portion 6A may be a substantially triangular shape that narrows linearly toward the tip, or may have a cross-sectional shape that narrows toward the tip. Furthermore, the tip may be cut or rounded so long as it does not significantly affect the piercing function.
  • the outer surface of the puncturing irradiation unit 6 including the tip portion 6A has a coating layer to reduce friction during puncturing and protect the puncturing irradiation unit 6. As a result, it is possible to prevent in advance the loss of the tip of the optical fiber bundle constituting the puncturing irradiation unit 6 or the like.
  • the laser light source 4 and the puncturing irradiation unit 6 are connected by the light transmission member 8.
  • the light transmission member 8 is configured of one optical fiber.
  • an optical fiber used here a single mode fiber or a multimode fiber can also be applied.
  • the connection between the light transmission member 8 and the puncturing irradiation unit 6, as shown in FIG. 1, the surface 6B of the other end of the puncturing irradiation unit 6 and the other end surface 8B of the light transmission member 8 are concentrically butt together It has a structure fixed by the protection member 12 from the outside.
  • the protective member 12 has a light shielding property, and the inclined portion 6C at the other end of the puncturing irradiation unit 6 is completely covered with the protective member 12. Thereby, in the puncturing irradiation part 6, a laser beam can be radiate
  • the protective member 12 can be contracted and fixed.
  • the protective member 12 can also be formed by coating of a resin material.
  • the puncture irradiation unit 6 and the light transmission member 8 can also be mechanically fixed using a fixing member.
  • a recess may be formed on the surface 6B of the other end of the puncturing irradiation unit 6, and the light transmission member 8 may be fitted and joined to this recess.
  • the surface 6 B of the other end of the puncturing irradiation unit 6 is covered with the light shielding member (layer) 14.
  • the laser light can be emitted radially from the 6A with respect to the optical axis of the puncturing irradiation unit 6 by 360 degrees.
  • the ratio of the velocity component in the optical axis direction of the emitted laser beam and the velocity component in the direction orthogonal to the optical axis is determined by the angle ⁇ (see FIG. 1) formed by the tip of the substantially conical tip 6A. Will be different.
  • the angle ⁇ formed by the tip of the tip portion 6A is also related to the ability to pierce a tumor, the angle ⁇ formed by the tip is preferably 30 degrees or more and 120 degrees or less. By obtaining the angle ⁇ in such a range, it is possible to achieve both smooth puncture of a tumor and effective laser light irradiation from the inside of the tumor.
  • the laser light source 4 may be any laser light emitting device such as a YAG laser, an excimer laser, a CO2 laser, or a semiconductor laser depending on the application and the wavelength range.
  • laser light of any wavelength can be used as long as there is energy to excite the photosensitizer.
  • 200 to 600 mW can be exemplified.
  • the present invention is not limited to this, and a laser light source having any output can be used according to the application.
  • a laser light emitting device capable of changing the wavelength of the laser light to be irradiated can be used.
  • a laser light emitting device capable of changing the wavelength of the laser light to be irradiated can be used.
  • a CW laser Continuous wave laser
  • a pulsed laser that emits laser light intermittently can be used.
  • the laser light source 4 according to the present embodiment may include not only the light emitting element but also an optical system attached thereto.
  • a piezoelectric element piezo element
  • an electrostrictive element a magnetostrictive element, a super magnetostrictive element, or the like
  • an eccentric motor or a linear vibrator can also be used as the vibration applying unit 10.
  • the puncturing irradiation unit 6 connected at the tip of the light transmission member 8 can be vibrated.
  • the puncturing irradiation unit 6 can puncture the tumor more smoothly, and the averaging of spec noise generated at the time of laser light irradiation can be realized.
  • the length of the light transmission member 8 extending outward from the housing 30 can be arbitrarily determined according to the application, but from the viewpoint of efficiently transmitting the vibration to the puncture irradiation unit 6 to the light transmission member
  • the length of the light transmission member 8 is not so long.
  • the amplitude is preferably in the range of 5 ⁇ m to 60 ⁇ m and the frequency is in the range of 10 kHz to 60 kHz.
  • the conventional photodynamic therapy uses an endoscope to treat the surface of cancer cells in the body with laser light for treatment, and does not deliver the laser light into the cancer cells.
  • pancreatic cancer, liver cancer and the like can be generated inside the organ, when it comes out to the surface, in many cases, it becomes unresectable due to metastasis and blood vessel infiltration.
  • cancer cells can be pierced using the puncturing irradiation unit 6 in which the tip end portion 6A is formed in a substantially conical shape. Then, by emitting laser light radially from the tip 6A of the puncturing irradiation unit 6, the laser light can be irradiated from the inside of the cancer cell. That is, since the puncture needle itself emits a laser beam, the above-described complicated operation can be eliminated, and the risk of damaging the living body can be suppressed. Furthermore, in the local treatment apparatus 2 according to the present embodiment, as described later, since the laser light can be uniformly irradiated in multiple directions, the number of operations can be significantly reduced. The burden on the patient can be greatly reduced.
  • the puncturing irradiation unit 6 By piercing the light emitting member 6 while vibrating the puncturing irradiation unit 6, it is possible to realize puncturing of cancer cells smoothly. Since the optical fiber bundle of the distal end portion 6A of the puncturing irradiation unit 6 is conical, the fiber lengths are different concentrically. By this, the superposition effect of the phases of different laser beams occurs, and the speckle noise reduction effect can be expected. In addition to this, by vibrating the puncturing irradiation unit 6, the speckle noise of the emitted laser light can be averaged, and the light can be uniformly irradiated to the cancer cells.
  • speckles that occur when laser light is irradiated: speckles that are generated on the surface of the laser irradiation object and speckles that are generated when light reflected from the laser irradiation object is imaged on the retina Yes, and the speckle that human beings are aware of is the superposition of these two.
  • What influences the treatment of cancer by light irradiation is the speckle formed on the surface of the former laser irradiation object, and considering the scale of the unevenness of the tumor surface which is a collection of cancer cells, There is a high possibility that speckle noise larger than about 10 ⁇ m, which is considered to be a size, is generated on the surface of the laser irradiation object.
  • the synergistic effect of the speckle noise reduction effect by the conical tip portion 6A of the puncture irradiation unit 6 and the averaging of speckle noise by vibration is about 10 ⁇ m.
  • the laser light can be uniformly applied to the cancer cells of
  • the distal end portion 6A of the puncturing irradiation unit 6 formed of an optical fiber bundle is formed in a conical shape, it can pierce a cancer cell and also has a speckle noise reduction effect.
  • the local treatment apparatus as in the case of the nanoknife, a plurality of treatments can be performed, and furthermore, since the laser light can be uniformly irradiated in multiple directions, the number of treatment times can be reduced. Thus, it can greatly contribute to minimally invasive local treatment of cancer.

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Abstract

腫瘍への穿刺及び腫瘍内部からのレーザ光照射を効率的に実施でき、かつレーザ光をより広範囲にムラなく照射することが可能なように、レーザ光源４と、複数の光ファイバが束ねられた略円筒状の光学部材から構成され、先端部６Ａが略円錐状に形成された穿刺照射部６と、一方の端面８Ａがレーザ光源４に接続され、他方の端面８Ｂが穿刺照射部６に接続された光伝送部材８と、光伝送部材８に振動を与える振動付与部１０と、を備えた局所治療装置２を提供する。

Description

治療装置
　本発明は、レーザ光を用いた治療装置、特に、レーザ光を用いた癌の治療装置に関する。
　　近年、癌の早期発見の技術が進歩しているため、その治療方法も、従来の開腹法や化学治療といった、患者の体全体に負担をかける治療法ではなく、局所治療技術の必要性が高まっている。これに伴い、例えば、レーザ光の熱で腫瘍を焼き切る腫瘍焼灼法（Tumor ablation therapy）や、予め癌を化学物質でマーキングした後、レーザ光とその物質との相互作用で癌を殺す光線力学的治療法(Photodynamic therapy）が提案されている。その中で、光線力学的療法で用いる装置として、中空管の中に針を挿入して生体内へ穿刺した後、針を引き抜いて、中空管の中に光ファイバを挿入してレーザ光を癌巣へ照射する癌治療装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０７－１４４０２６号
　特許文献１に記載の治療装置では、中空管の中に針を挿入して引き抜き、中空管の中に光ファイバを挿入して引き抜く必要があるので、作業が繁雑になる。また、癌巣の外側からレーザ光を照射する場合には、効果的な治療ができない場合がある。更に、この装置の照射光学系は、一本の光ファイバから構成されるので、光照射面が一つの平面だけで構成される。よって、照射面の反対側には光は当たらないため、腫瘍に十分な光を照射することができない場合がある。
　また、コヒーレントな光であるレーザ光を患部に照射した場合、レーザ光が十分当たらない領域や、全く当たらない領域が生じるスペックルノイズが発生する可能性がある。光線力学的療法では、光化学反応を用いて癌を消滅させるので、レーザ光の当たらないところに癌細胞が残る可能性がある。
　また、従来の外科手術は患者の年齢やステージにもよるが、複数回行うことは難しく、癌が再発または転移した場合の治療は困難であったが、組織に針を刺し癌の組織に針を刺し、高圧の電流パルスを流して癌細胞にナノサイズの穴をあけて死滅させるナノナイフを用いた治療も行われるようになってきた。ナノナイフでは、複数回の施術が可能で患者の肉体的負担も比較的少ないという利点がある、しかし、高圧電流により、癌細胞だけでなく正常な細胞を死滅させる虞や、横隔膜等の筋肉麻痺が生じる虞があり、心肺に疾患のある患者に適用できないといった問題がある。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、腫瘍への穿刺及び腫瘍内部からのレーザ光照射を効率的に実施でき、かつレーザ光をより広範囲にムラなく照射することが可能な局所治療装置を提供することを目的とする。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの態様に係る局所治療装置は、
　レーザ光源と、
　複数の光ファイバが束ねられた略円筒状の光学部材から構成され、先端部が略円錐状に形成された穿刺照射部と、
　一方の端面が前記レーザ光源に接続され、他方の端面が前記穿刺照射部に接続された光伝送部材と、
　前記光伝送部材に振動を与える振動付与部と、
を備える。
　以上のように、上記の態様では、腫瘍への穿刺及び腫瘍内部からのレーザ光照射を効率的に実施でき、かつレーザ光をより広範囲にムラなく照射することが可能な局所治療装置を提供することができる。この局所治療装置を用いることによって、複数回の施術が可能であり、更に、レーザ光を多方向にムラなく照射できるので、施術回数事態を少なくすることができ、癌の低侵襲性局所治療に大きく貢献することができる。
本発明の１つの実施形態に係る局所治療装置の概要を示す模式図である。 穿刺照射部及び光伝送部材の接合構造のその他の例を示す模式的な断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。各図面中、同一の機能を有する対応する部材には、同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では前述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。
（１つの実施形態に係る局所治療装置）
　はじめに、図１及び図２を参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る局所治療装置の説明を行う。図１は、本発明の１つの実施形態に係る局所治療装置の概要を示す模式図である。図２は、穿刺照射部及び光伝送部材の接合構造のその他の例を示す模式的な断面図である。
　本実施形態に係る局所治療装置２は、レーザ光源４と、複数の光ファイバが束ねられた略円筒状の光学部材から構成され、先端部６Ａが略円錐状に形成された穿刺照射部６とを備える。また、局所治療装置２は、一方の端面８Ａがレーザ光源４に接続され、他方の端面８Ｂが穿刺照射部６の他端の面６Ｂに接続された光伝送部材８と、光伝送部材８に振動を与える振動付与部１０とを備えている。
　更に、局所治療装置２は、レーザ光源４及び振動付与部１０に電力を供給する電源と、レーザ光源４及び振動付与部１０を制御するための制御部２０とを備える。
　本実施形態では、レーザ光源４、振動付与部１０及び制御部２０が局所治療装置２の筐体３０の中に配置されており、先端に穿刺照射部６が取り付けられた光伝送部材８が、筐体３０から外側に延びている。筐体３０から外側に延びる光伝送部材８の長さは、用途に応じて任意に定めることができる。
＜穿刺照射部及び光伝送部材＞
　穿刺照射部６を構成する複数の光ファイバが束ねられた光学部材は、ファイバオプティカルプレート（Ｆｉｂｅｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｌａｔｅ：ＦＯＰ）とも称される。本実施形態で用いる光学部材は、直径が０．８ｍｍ～２．０ｍｍ、長さが５ｍｍ～１５ｍｍの略円筒形状を有し、多数の光ファイバが束ねられて形成されている。穿刺照射部６を構成する光学部材の寸法は、これに限られるものではなく、用途に応じてその他の任意の寸法を採用することができる。
　このような光学部材を研削することにより、本実施形態に係る穿刺照射部６は、先端部６Ａが略円錐状に形成され、他端が円錐台状に形成されている。よって、他端は、他端の面６Ｂ（上面）及び他端の傾斜部６Ｃ（側面）で構成されている。他端の面６Ｂの外径は、光伝送部材８の他方の端面８Ｂの外径と一致している。
　穿刺照射部６の両端の斜めに形成された領域では、各光ファイバのコア部分が外部に露出しているが、後述するように、他端の傾斜部６Ｃは遮光性を有する保護部材１２で覆われている。これにより、穿刺照射部６において、円錐状の先端部６Ａのみからレーザ光を出射できるようになっている。
　本実施形態に係る穿刺照射部６では、略円錐状の先端部６Ａを有するので、腫瘍へ穿刺することができる。後述するように、穿刺照射部６に接続された光伝送部材８を振動させることによって、穿刺照射部６を振動させて、略円錐状の先端部６Ａを腫瘍へ突き刺し易くしている。更に、穿刺照射部６を振動させることにより、レーザ光照射時に生じるスペックルノイズを平均化することができる。
　略円錐状の先端部６Ａの断面形状は、先端に向かって直線的に狭まった略三角形の形状の場合もあり得るし、先端に向かって曲線的に狭まった断面形状を有する場合もあり得る。更に、突き刺す機能に大きな影響を与えない範囲で、先端部をカットまたは丸く研磨してもよい。先端部６Ａを含む穿刺照射部６の外表面はコーティング層を有し、穿刺時の摩擦軽減と、穿刺照射部６の保護が図られている。これにより、穿刺照射部６を構成する光ファイバ束の先端の欠損等を未然に防ぐことができる。
　レーザ光源４及び穿刺照射部６の間は光伝送部材８で接続されている。本実施形態では、光伝送部材８は、1本の光ファイバから構成されている。ここで用いる光ファイバは、シングルモードファイバもマルチモードファイバを適用することもできる。
　光伝送部材８及び穿刺照射部６の間の接続は、図１に示すように、穿刺照射部６の他端の面６Ｂと、光伝送部材８の他方の端面８Ｂとが同心で付き合わされ、外側からの保護部材１２により固定された構造を有している。保護部材１２は遮光性を有し、穿刺照射部６の他端の傾斜部６Ｃは、保護部材１２で完全に覆われている。これにより、穿刺照射部６において、円錐状の先端部６Ａのみからレーザ光を出射できるようになっている。
　例えば、保護部材１２として熱収縮フィルムを用いて、保護部材１２で覆った状態で穿刺照射部６及び光伝送部材８を位置合わせした後、保護部材１２を収縮させて固定することができる。その他、樹脂材料のコーティングにより保護部材１２を形成することもできる。また、固定部材を用いて、穿刺照射部６及び光伝送部材８を機械的に固定することもできる。　
　更に、図２に示すように、穿刺照射部６の他端の面６Ｂに凹部を形成して、光伝送部材８をこの凹部に嵌合して接合することもできる。このとき、穿刺照射部６の他端の面６Ｂは遮光部材（層）１４で覆われている。これにより、略円錐状の先端部６Ａからのみレーザ光を出射できる構造が得られる。
　図１及び図２の点線の矢印で模式的に示すように、レーザ光源４から出射されたレーザ光を、光伝送部材８を介して穿刺照射部６に供給した場合、略円錐状の先端部６Ａから、穿刺照射部６の光軸に対して、３６０度放射状にレーザ光を出射することができる。この場合、略円錐状の先端部６Ａの先端がなす角度θ（図１参照）によって、出射されたレーザ光の光軸方向への速度成分、及び光軸と直交する方向への速度成分の割合が異なってくる。また、先端部６Ａの先端がなす角度θは、腫瘍を突き刺す性能にも関連するため、先端がなす角度θは、３０度以上１２０度以下であることが好ましい。このような範囲の角度θを得ることにより、腫瘍へのスムーズな穿刺及び腫瘍内部からの効果的なレーザ光照射を両立させることができる。
＜レーザ光源＞
　本実施形態では、波長が１０６４ｎｍ近傍の赤外線域のレーザ光を用いる場合や、波長が６０２～６７０ｎｍの赤色光域のレーザ光を用いる場合を例示することができる。レーザ光源４は、用途や波長域に応じて、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ２レーザ、半導体レーザをはじめとする任意のレーザ発光装置を用いることができる。光線力学的治療法に用いる場合であれば、光感受性物質を励起するエネルギがあれば、基本的に、任意の波長のレーザ光を用いることができる。その場合のレーザ光源４の出力としては、２００～６００ｍＷを例示できる。ただし、これに限られるものではなく、用途に応じて、任意の出力のレーザ光源を用いることができる。
　また、照射するレーザ光の波長を変更可能なレーザ発光装置を用いることもできる。更に、連続的にレーザ光を出すＣＷレーザ（Continuous wave laser）だけでなく、断続的にレーザ光を出すパルスレーザを用いることもできる。
　なお、本実施形態に係るレーザ光源４は、発光素子だけでなく、それに付随する光学系を含む場合もあり得る。
＜振動付与部＞
　光伝送部材８を振動させる振動付与部１０として、本実施形態では、圧電素子(ピエゾ素子）、電歪素子、磁歪素子、超磁歪素子等を用いることができる。また、振動付与部１０として、偏心モータやリニアバイブレータを用いることもできる。振動付与部１０を振動させることにより、光伝送部材８の先端で繋がった穿刺照射部６を振動させることができる。この振動付与により、穿刺照射部６は、よりスムーズに腫瘍を穿刺することができ、レーザ光照射時に生じるスペックノイズの平均化を実現できる。
　上記のように、筐体３０から外側に延びる光伝送部材８の長さは用途に応じて任意に定めることができるが、振動を穿刺照射部６に効率的に光伝送部材に伝える観点からは、光伝送部材８の長さはあまり長くならない方が好ましい。
　振動付与部１０により、光伝送部材８、延いては穿刺照射部６を振動させる振動数としては、スペックルノイズを平均化させる観点では、穿刺照射部６の位置がずれればよいので、任意の振動数を用いることができる。一方、穿刺照射部６によるスムーズな穿刺を実現する観点では、振幅が５μｍ以上６０μｍ以下、振動数が１０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の範囲内にあることが好ましい。
　以上のように、振動付与部１０により、１０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の振動が光伝送部材８に付与される場合、レーザ光照射におけるスペックルノイズを平均化させ、穿刺照射部６によるスムーズな穿刺を実現できる。
（局所治療装置の使用方法）　
　本実施形態に係る局所治療装置２を実際の治療に用いた場合の説明を行う。ここでは、がん患者に腫瘍親和性光感受性物質を投与し、光ファイバを通して患部にレーザ光を照射することにより腫瘍細胞を死滅させる光線力学的治療法に適用した例を説明する。
　従来の光線力学的治療法では、内視鏡を用いて、体内の癌細胞の表面にレーザ光を当てて治療する方法であり、レーザ光を癌細胞の中に届けるものではなかった。特に、膵臓癌や肝臓癌などは臓器の内部にできるので、表面に出てきたときは転移や血管浸潤によって切除不能になるケースが多く見られた。
　これに対処するには、光ファイバを癌細胞の中に入れて、癌細胞の内部側からレーザ光を照射することが有効である。これを実現するため、例えば、中空管の中に針を挿入して生体内へ穿刺した後、針を引き抜いて、中空管の中に光ファイバを挿入してレーザ光を照射することが考えられる。しかし、この治療方法では、中空管の中に針を挿入して引き抜き、再び中空管の中に光ファイバを挿入して引き抜くといった繁雑な作業を要する。また、この作業に伴って、生体を損傷する危険性も増大する。
　一方、本実施形態に係る局所治療装置２を用いる場合には、先端部６Ａが略円錐状に形成された穿刺照射部６を用いて、癌細胞を突き刺すことができる。そして、穿刺照射部６の先端部６Ａから放射状にレーザ光を出射することにより、癌細胞の内部側からレーザ光を照射することができる。つまり、穿刺針自体がレーザ光を出射するので、上記の煩雑な作業か解消され、それに伴う生体を損傷する危険性も抑制できる。更に、本実施形態に係る局所治療装置２では、後述するように、レーザ光を多方向にムラなく照射できるので、施術回数事態を大幅に少なくできる。患者の負担を大幅に減らすことができる。
　特に、光伝送部材８を介して穿刺照射部６を振動させながら突き刺すことにより、スムーズな癌細胞への穿刺が実現できる。
　穿刺照射部６の先端部６Ａの光ファイバ束が円錐状であることから、ファイバ長は同心円状に異なっている。このことにより、異なるレーザ光の位相の重ね合わせ効果が生じて、スペックルノイズ低減効果が期待できる。これに加え、穿刺照射部６を振動させることにより、放射されるレーザ光のスペックルノイズを平均化し、癌細胞にムラなく光を照射することができる。
　レーザ光を照射した場合に生じるスペックルには、レーザ被照射物の表面にできるスペックルと、レーザ被照射物から反射した光が網膜上で結像するときに発生するスペックルの２種類があり、人間が視認しているスペックルはこの２つの重ね合わせとなる。光照射による癌の治療に影響を及ぼすのは、前者のレーザ被照射物の表面にできるスペックルであり、癌細胞の集合体である腫瘍表面の凹凸のスケールを考慮すると、１つの癌細胞の大きさと考えられる10μｍ程度よりも大きいスペックルノイズがレーザ被照射物の表面に生じる可能性が高い。よって、レーザ光が照射されず癌細胞が残る可能性がある。
　本実施形態に係る局所治療装置２を用いた場合には、穿刺照射部６の円錐状の先端部６Ａによるスペックルノイズ低減効果、及び振動によるスペックルノイズの平均化の相乗効果で、１０μｍ程度の癌細胞にもムラなくレーザ光を照射することができる。
　スペックルノイズのキャンセリングについては、位相重ね合わせ効果の他に波長重ね合わせ効果によっても可能であることが知られている。よって、複数のレーザ光源を用いて、穿刺照射部から出るレーザ光の波長を場所によって変えていき、重ね合わせることでスペックルをキャンセルすることも可能である。また、スペックルノイズのキャンセリングは、異なる照射角度の重ね合わせ効果によっても可能である。複数の穿刺照射部から光を照射するため、異なる照射角度の重ね合わせ効果によるキャンセリングも期待できる。
　また、パルスレーザは広い波長分布を持つため、パルスレーザを用いた場合には、波長重ね合わせ効果によるキャンセリングも期待できる。
　以上のように、穿刺照射部の先端部を円錐状にすることによる「異なる位相の重ね合わせ効果」及び振動による「ノイズ平均化効果」に加え、複数のファイバから照射することによる「異なる照射角度の重ね合わせ効果」や「異なる波長の重ね合わせ効果」により、スペックルノイズのキャンセリングを効果的に実施できる。
　以上のように、光ファイバ束から構成される穿刺照射部６の先端部６Ａが円錐状に形成されているので、癌細胞に突き刺すことができるともに、スペックルノイズ低減効果も奏する。これに加えて、穿刺照射部６を振動させることにより、スムーズな癌細胞への穿刺が実現できるとともに、スペックルノイズを平均化し、癌細胞にムラなく光を照射することができる。
　従って、腫瘍への穿刺及び腫瘍内部からのレーザ光照射を効率的に実施でき、かつレーザ光をより広範囲にムラなく照射することが可能な局所治療装置を提供することができる。
　特に、穿刺照射部６において、略円錐状の先端部６Ａのみから光が出射されるので、効率的なレーザ光照射が実現できる。
　本実施形態に係る局所治療装置では、ナノナイフと同様に複数回の施術が可能であり、更に、レーザ光を多方向にムラなく照射できるので、施術回数事態を少なくすることができる。よって、癌の低侵襲性局所治療に大きく貢献することができる。
　また、レーザ光源４からパルスレーザ光が出射される場合、パルスレーザのパルス幅によるインターバルが、振動付与部１０により付与する振動の振動数と一致した場合、スペックルノイズがあまり低減できない可能性がある。よって、スペックルノイズ低減効果が弱まらないように、パルスレーザのパルス幅及び振動付与部１０により付与する振動の振動数を調整することが好ましい。 
　本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
２　　局所治療装置
４　　レーザ光源
６　　穿刺照射部
６Ａ　先端部
６Ｂ　他端の面
６Ｃ　他端の傾斜部
８　　光伝送部材
８Ａ　一方の端面
８Ｂ　他方の端面　
１０　振動付与部
１２　保護部材
１４　遮光部材（層）
２０　制御部
３０　筐体

Claims (6)

  1. 　レーザ光源と、
    　複数の光ファイバが束ねられた略円筒状の光学部材から構成され、先端部が略円錐状に形成された穿刺照射部と、
    　一方の端面が前記レーザ光源に接続され、他方の端面が前記穿刺照射部に接続された光伝送部材と、
    　前記光伝送部材に振動を与える振動付与部と、
    を備えたことを特徴とする局所治療装置。
  2. 　前記穿刺照射部において、前記先端部のみから光が出射されることを特徴とする請求項１に記載の局所治療装置。
  3. 　前記振動付与部により、１０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の振動が前記光伝送部材に与えられることを特徴とする請求項１または２に記載の局所治療装置。
  4. 　略円錐状の前記先端部の先端がなす角度が３０度以上１２０度以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか1項に記載の局所治療装置。
  5. 　前記レーザ光源からパルスレーザが出射され、スペックルノイズ低減効果が弱まらないように、前記パルスレーザのパルス幅及び前記振動付与部により付与する振動の振動数を調整することを特徴とする請求項１から４の何れか1項に記載の局所治療装置。
  6. 　複数の光ファイバが束ねられた略円筒状の光学部材から構成され、先端部が略円錐状に形成された穿刺照射部と、一方の端面がレーザ光源に接続され、他方の端面が前記穿刺照射部に接続された光伝送部材とを備えた照射装置を準備する工程と、
    　前記穿刺照射部を前記先端部側から物体に穿刺する工程と、
    　前記光伝送部材に振動を加えることによって前記穿刺照射部を振動させながら、前記物体内部に位置する前記先端部から光を出射する工程と、
    を含むレーザ光の照射方法。
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