JP2002291764A - レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバに起因する出力の変化や異常を光
ファイバの入射端側でモニタできるレーザ治療装置を提
供する。 【解決手段】 治療レーザ光源から出射されたレーザ光
を患部に導光するための光ファイバと、光ファイバのレ
ーザ入射端側にその光ファイバからの戻り光の出力を検
出する戻り光検出手段と、レーザ光源から出射されたレ
ーザ光の出力を光ファイバに入射させる前に検出する出
射光検出手段と、前記戻り光検出手段及び出射光検出手
段からの出力信号に基づいて光ファイバの伝送状態の適
否を判断する判断手段と、該判断結果を報知する報知手
段と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、治療レーザ光源よ
り発射されたレーザ光を患部に導光照射して治療を行う
レーザ治療装置に関する。

【０００２】

【従来技術】レーザ光源からの治療用レーザ光を、光フ
ァイバを伝送手段とし、スリットランプデリバリやエン
ドフォトプローブを用いて患部に照射するレーザ治療装
置が知られている。治療目的を達成するには、レーザ光
が術者の意図した出力で患部に照射されることが重要で
ある。このため、レーザ装置にはレーザ光源から出射さ
れたレーザ光の出力をモニタする検出器が設けられ、レ
ーザ出力の調整制御が行われる。また、スリットランプ
デリバリでは光ファイバの出射端に出力検出器を設けた
ものも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光ファイバの
出射端側に出力検出器を設けるスペースが無かったり、
光ファイバの出射端がそのまま照射対象に向けられるエ
ンドフォトプローブを使用する場合、光ファイバの伝送
に異常があってもこれを検知できない。こうした場合、
パワーメータを用いて治療前や定期的に出力の確認を行
うが、この作業は手間である。また、エンドフォトプロ
ーブは滅菌して使用するので、治療直前の出力確認は清
潔を保つ上で難しい。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
光ファイバに起因する出力の変化や異常を光ファイバの
入射端側でモニタできるレーザ治療装置を提供すること
を技術課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。

【０００６】（１） 治療レーザ光源から出射されたレ
ーザ光を患部に導光するための光ファイバを備えるレー
ザ治療装置において、前記光ファイバのレーザ入射端側
にその光ファイバからの戻り光の出力を検出する戻り光
検出手段を設けたことを特徴とする。

【０００７】（２） 請求項１のレーザ治療装置は、さ
らに前記レーザ光源から出射されたレーザ光の出力を前
記光ファイバに入射させる前に検出する出射光検出手段
と、前記戻り光検出手段及び出射光検出手段からの出力
信号に基づいて前記光ファイバの伝送状態の適否を判断
する判断手段と、該判断結果を報知する報知手段と、を
備えることを備えることを特徴とする。

【０００８】（３） 請求項２の判断手段は、前記出射
光検出手段からの出力信号に応じて予め定められた戻り
光の出力基準値と前記前記戻り光検出手段により検出さ
れた戻り光の出力とを比較して前記光ファイバの伝送状
態の適否を判断することを特徴とする。

【０００９】（４） 請求項１のレーザ治療装置におい
て、前記戻り光検出手段は前記レーザ光源から出射され
るレーザ光の偏光方向に対して直交する偏光軸となるよ
うに配置された偏光板と該偏光板を通過した戻り光を受
光する受光センサとを備えることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明に係る光凝固用レーザ
治療装置の外観略図である。

【００１１】１はレーザ治療装置本体であり、治療レー
ザ光源が収納されている。２はコントロール部であり、
レーザ照射条件を設定入力するための各種スイッチや表
示部が設けられている。４はレーザ照射のトリガ信号を
発信するためのフットスイッチである。６はスリットラ
ンプであり、患者眼を観察するための照明ユニット及び
双眼の顕微鏡ユニットを持ち、レーザ光を患者眼に照射
する照射光学系が取付けられている。５は本体１からス
リットランプ６に備えられる照射光学系にレーザ光を導
光するための光ファイバである。

【００１２】図２は、装置の光学系及び要部構成を説明
する図である。 （光学系） １０は治療レーザ光源としてのレーザ発振
器であり、内部の光軸Ｌ１の光路には１０６４ｎｍの発
振線を持つＮｄ：ＹＡＧロッド１１、全反射ミラー１４
ａ、出力ミラー１５が配置され、出力ミラー１５で光軸
Ｌ１と同軸にされる光軸Ｌ２の光路にはレンズ１６、Ｋ
ＴＰ等の非線形結晶１３、全反射ミラー１４ｂが配置さ
れている。１２は励起光源である。出力ミラー１５は１
０６４ｎｍの光を全反射し、５３２ｎｍの光を透過する
性質を持つ。出力ミラー１５を介して全反射ミラー１４
ａ，１４ｂの間で往復して増幅される１０６４ｎｍの光
は、非線形結晶１３を通過する際にその一部が５３２ｎ
ｍに変換される。これにより、出力ミラー１５から５３
２ｎｍのレーザ光が出射する。この時、出力ミラー１５
より出射される治療用レーザ光は直線偏光の特性を持
つ。

【００１３】治療レーザ光が出射する光軸Ｌ２上にはビ
ームスプリッタ１７、ダイクロイックミラー２１が配置
されている。ビームスプリッタ１７は出力ミラー１５を
通過した治療レーザ光の大部分を通過し、一部を反射す
る特性を持つ。反射された治療レーザ光はポラライザ１
８を介して受光センサ１９へ向かう。ポラライザ１８は
その偏光軸方向が、レーザ発振器１０より直接出射され
る治療用レーザ光の偏光面とほぼ一致するように配置さ
れており、受光センサ１９はその受光量によりポラライ
ザ１８を通過した治療用レーザ光の出力を検出する。ま
た、ビームスプリッタ１７を挟んで受光センサ１９と反
対側の光路には、ファイバ５からの戻り光を検出する受
光センサ３０が配置されている。

【００１４】２０は安全シャッタであり、フットスイッ
チ４が踏まれ、治療レーザ光の照射を行う指令がなされ
たときは、シャッタ駆動部５１の駆動により光路から離
脱してレーザ光の通過を可能にし、また、異常時発生等
の場合に光路に挿入されてレーザ光を遮断する。

【００１５】ダイクロイックミラー２１は、レーザ発振
器１０より出射された治療用レーザ光を反射し、半導体
レーザ等のエイミング光源２２から出射された赤色可視
光を透過する特性を持つ。エイミング光源２２による出
射光束は、レンズ２３を通過しダイクロイックミラー２
１によって治療用レーザ光と同軸にされる。ダイクロイ
ックミラー２１によって同軸にされた治療用レーザ光と
エイミング光は、集光レンズ２４によって光ファイバ５
の入射端面５ａに集光されて光ファイバ５内に入射す
る。光ファイバ５の出射端面５ｂより出射した治療用レ
ーザ光は、スリットランプ６側に設けられた照射光学系
を構成するコリメータレンズ２５、フォーカシングレン
ズ２６及びミラー２７を介し、コンタクトレンズ２８よ
り患者眼Ｅの眼底に照射される。

【００１６】（制御系） 受光センサ１９，３０の出力
信号は制御部５０に入力され、制御部５０は入力された
信号に基づきレーザ発振器１０から出射した治療レーザ
光の出力状態及びファイバ５の伝送状態を検知する。制
御部５０にはコントロール部２、フットスイッチ４、エ
イミング光源２２、シャッタ駆動部５１が接続されてい
る。また、制御部５０は励起光源１２の電源部５２と接
続され、レーザ発振器１０から出射されるレーザ出力を
制御する。

【００１７】以上のような構成の装置において、その動
作を説明する。コントロール部２に配置されたスイッチ
を操作して、レーザ出力、照射時間等のレーザ照射条件
を設定する。術者はスリットランプ６を用いて患者眼を
観察しながら、エイミング光源２２からのエイミング光
の照準を患部に合せ、フットスイッチ４を押してレーザ
発振器１０から治療レーザ光を出射させる。レーザ発振
器１０から出射されたレーザ光の一部はビームスプリッ
タ１７で反射して受光センサ１９に受光される。制御部
５０はこの受光センサ１９の出力に基づき、コントロー
ル部２で設定されたレーザ出力となるようにレーザ発振
器１０の駆動を調整する。

【００１８】ビームスプリッタ１７を通過したレーザ光
は、ダイクロイックミラー２１、集光レンズ２４を介し
て光ファイバ５の入射端面５ａに集光し、光ファイバ５
により導光される。光ファイバ出射端面５ｂから出射し
たレーザ光は、照射光学系を経て患者眼患部に照射され
る。

【００１９】ところで、光ファイバ５の入射端面５ａと
出射端面５ｂでは、入射したレーザ光の一部がそれぞれ
反射光（通常、研磨されたファイバ端面でも４％程の反
射がある）となり、光ファイバ５に至る導光光学系を逆
行してレーザ発振器１０側へ戻っていく。入射端面５ａ
からの反射光は偏光成分が保存さるが、光ファイバ５の
出射端面５ｂからの反射光は、レーザ光の直線偏光特性
が崩れ、直線偏光が無偏光となる。この両者の戻り光の
一部は、ビームスプリッタ１７で反射されて受光センサ
３０で受光される。受光センサ３０からの出力は制御部
５０に入力され、制御部５０はこの入力された信号に基
づき光ファイバ５の伝送状態の適否を判断する。

【００２０】なお、ビームスプリッタ１７を透過した戻
り光はレーザ発振器１０に入射し、レーザ発振器１０内
の全反射ミラー１４ｂ等で再び反射されて受光センサ１
９側へ向かい、出力検出のノイズ光となる。しかし、影
響の大きな直線偏光特性が崩れた出射端面５ｂからの反
射光は、レーザ発振器１０からのレーザ光と同じ直線偏
光成分しかポラライザ１８を通過しないので、信号光に
対する検出誤差は少なくて済む。

【００２１】受光センサ３０で検出される光ファイバ５
からの戻り光を用いて、その伝送状態の適否を判断する
方法について説明する。

【００２２】レーザ発振器１０から出射されるレーザ出
力をＡ（１００％）とし、第１受光センサではビームス
プリッタ１７の反射により、その１％が検出されるもの
とする。一方、光ファイバ５にファイバ折れ等の異常が
無い正常なものとした場合、ビームスプリッタ１７を通
過した９９％の内、入射端面５ａで４％が反射されるも
のとすれば、入射端面５ａからの戻り光はレーザ出力Ａ
比３．９６％（＝９９％×０．０４）となる。さらに光
ファイバ５内を導光されるレーザ光の内、出射端面２ｂ
でその４％が反射されるものとすれば、入射端面５ａか
ら出る戻り光は、レーザ出力Ａ比３．６５％（＝９９％
×０．９６×０．０４×０．９６）となる。この両者の
戻り光はビームスプリッタ１７で反射されて受光センサ
３０に入る。ビームスプリッタ１７で同じく１％が反射
されるものとすれば、受光センサ３０での検出はレーザ
出力Ａ比約０．０７６％となる。この値にノイズ等を考
慮してある幅を持たせた許容範囲の値を、レーザ出力Ａ
に対する基準値（受光センサ１９の検出信号に応じて定
められる基準値）としておく。

【００２３】そして、制御部５０はこの基準値と実際に
受光センサ３０で検出された出力値と比較し、受光セン
サ３０で検出された出力値が基準値から外れているか否
かにより、光ファイバ５の伝送状態の適否を判断する。
例えば、光ファイバ５にファイバ折れがあり、その折れ
た面の反射率が４％より高くなった場合、出射端面５ｂ
からのレーザ光は出力ダウンとなる。ファイバ折れによ
る反射が１０％に変化したとすれば、光ファイバ内から
の戻り光はレーザ出力Ａ比約９．１２％（＝９９％×
０．９６×０．１０×０．９６）となる。これと入射端
面５ａで反射された戻り光と合わせると、受光センサ３
０の検出はレーザ出力Ａ比約０．１３０％で、基準値
０．０７６％より大きな値となる。

【００２４】逆に、ファイバ折れにより光ファイバ入射
端面５ａ側からの反射が２％に減少したとすれば、光フ
ァイバ内からの戻り光はレーザ出力Ａ比約１．８２％
（＝９９％×０．９６×０．０２×０．９６）となる。
これと入射端面５ａで反射された戻り光と合わせると、
第２受光センサの検出はレーザ出力Ａ比約０．０５３％
で、基準値０．０７６％より低い値となる。

【００２５】また、光ファイバ５の入射端面５ａや出射
端面５ｂに汚れが付着している場合も、戻り光となるそ
の反射光量が減少する（又は増加することもある）。従
って、この場合も基準値と実際に受光センサ３０で検出
された出力値と比較することにより、光ファイバ５の伝
送状態の適否を判断することができる。

【００２６】なお、上記の説明での数値は単に例に過ぎ
ず、ビームスプリッタ１７で反射されて受光センサ３０
に向かう戻り光の反射を１％としたが、出射端面５ｂ等
のようにファイバ内を通過してくる戻り光は直線偏光が
保存されず、実際にはビームスプリッタ１７での反射が
高くなり、受光センサ３０で検出されるレーザ出力Ａ比
の値も高くなる。例えば、出射端面５ｂからの戻り光
は、Ｓ偏光成分１２％、Ｐ偏光０．４％のように反射が
変わる。

【００２７】制御部５０は、受光センサ３０からの出力
信号から光ファイバ５に異常があると判断した場合は、
その旨をコントロール部２の表示器に警告表示する。こ
れは、アラームにより警告音を発生させて術者に知らせ
ても良い。また、光ファイバ５に異常があると判断した
場合、シャッタ駆動部５１を作動させて安全シャッタ２
０をレーザ光路に挿入し、レーザ照射が停止するように
しても良い。

【００２８】図３は本発明の変容例を示す図であり、図
２の光学系に対して異なる部分について説明する。

【００２９】光ファイバ５からの戻り光がビームスプリ
ッタ１７で反射して受光センサ３０に至る光路にはハー
フミラー３１が配置されており、ハーフミラー３１で分
割される光路には、ポラライザ３４と第２の戻り光検出
用の受光センサ３５が配置されている。ポラライザ３４
はレーザ発振器１０より出射されるレーザ光の偏光方向
に対して直交する偏光軸となるように配置されている。

【００３０】このような構成において、入射端面５ａで
反射した戻り光の一部はハーフミラー３１で反射される
が、その偏光方向は保存されたままであるので、ポララ
イザ３４でカットされて受光センサ３５には入射しな
い。一方、出射端面５ｂ及びファイバ折れによる面での
反射光の一部は、ハーフミラー３１で反射された後、偏
光方向が崩れた成分がポラライザ３４を通過して受光セ
ンサ３５で受光される。したがって、この例の場合、入
射端面５ａで反射した戻り光とそれ以降の戻り光とを区
別して異常を検出できる。すなわち、受光センサ３５で
検出される出力が、ファイバ５が正常である時の出力に
比べて変化しているか否かにより、入射端面５ａ以降の
ファイバ伝送状態の異常（ファイバ折れや出射端面５ｂ
の異常）を識別できる。一方、光ファイバ５の正常時に
対して受光センサ３５の出力が変化せず、受光センサ３
０の方が変化しているときは、入射端面５ａでの異常で
あると識別される。こうしたファイバ５の異常を術者に
報知する際には、何れの異常であるかも報知すると良
い。

【００３１】以上説明した実施形態では、スリットラン
プ６に光ファイバ５の出射端と接続される照射光学系を
持つものとしたが、光ファイバの出射端がそのまま照射
対象に向けられるエンドフォトプローブであっても適用
できることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバの伝送状態の異常を光ファイバが接続される
レーザ光源側（入射端側）で検出できる。これにより、
ファイバの出射端側に接続されるデリバリユニット毎に
出力検出器を設けることなく、また、出力検出器を設け
られないデリバリユニット又はそのまま出射端となる場
合でも、光ファイバの伝送状態の異常を手間なく知るこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ治療装置の外観略図であ
る。

【図２】装置の光学系と制御系の概略構成を説明する図
である。

【図３】変容例の装置における光学系と制御系の概略構
成を示す図である。

【符号の説明】

２ コントロール部 ４ フットスイッチ ５ 光ファイバ ５ａ ファイバ入射端面 ５ｂ ファイバ出射端面 １０ レーザ発振器 １７ ビームスプリッタ １８ ポラライザ １９ 受光センサ ３０ 受光センサ ５０ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 治療レーザ光源から出射されたレーザ光
   を患部に導光するための光ファイバを備えるレーザ治療
   装置において、前記光ファイバのレーザ入射端側にその
   光ファイバからの戻り光の出力を検出する戻り光検出手
   段を設けたことを特徴とするレーザ治療装置。
2. 【請求項２】 請求項１のレーザ治療装置は、さらに前
   記レーザ光源から出射されたレーザ光の出力を前記光フ
   ァイバに入射させる前に検出する出射光検出手段と、前
   記戻り光検出手段及び出射光検出手段からの出力信号に
   基づいて前記光ファイバの伝送状態の適否を判断する判
   断手段と、該判断結果を報知する報知手段と、を備える
   ことを備えることを特徴とするレーザ治療装置。
3. 【請求項３】 請求項２の判断手段は、前記出射光検出
   手段からの出力信号に応じて予め定められた戻り光の出
   力基準値と前記前記戻り光検出手段により検出された戻
   り光の出力とを比較して前記光ファイバの伝送状態の適
   否を判断することを特徴とするレーザ治療装置。
4. 【請求項４】 請求項１のレーザ治療装置において、前
   記戻り光検出手段は前記レーザ光源から出射されるレー
   ザ光の偏光方向に対して直交する偏光軸となるように配
   置された偏光板と該偏光板を通過した戻り光を受光する
   受光センサとを備えることを特徴とするレーザ治療装
   置。