JPS59121007A - 赤外レ−ザ治療装置の光学フアイバ−装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、赤外レーザ治療装置の光学ファイバー装置に
関する。

〔背景技術とその問題点〕

従来のレーザメスは、赤外レーザ光をミラー及びレンズ
群により屈折、集光せしめてマニピュレータの先端から
出射する関節方式のものであるが、この方式では装置全
体が堅陣に形成されているので繰作性が悪く、これを改
良して可撓性を有する光学ファイバーを使用するレーザ
メスが期待されていた。

しかし、医療用赤外レーザ光の導光路として光学ファイ
バーを使用する場合、光学ファイバーはその内部に導か
れる赤外レーザによシ加熱づれて特に中心のコア一部分
が早期に劣化するため、コア一部分を冷却する為の何等
かの手段が必要であるが、このための手段を設置すると
光学ファイバーの操作性が阻害されることが多く、さら
に従来赤外レーザの収束点を示すために可視ガイド光を
使用しているが、関節方式ではこの方イド光を赤外レー
ザ光と同一点に収束せしめる為装置全体が複雑になシ、
また、光学ファイバ一方式では別のガイド機構が必要と
なり、装置が複雑となる等解決すべき問題点が数多くあ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、赤外レ
ーザの導光及び集光機能を有せしめることは勿論、この
赤外レーザ導光用ファイバーを自ら冷却する機能、この
赤外レーザの収束点を示すガイド光を導光し捷だ集光す
る機能等すべて具備し、しかも全体が可撓性を有してそ
の取扱い、操作が極めて容易であって、困難な手術部位
等にも適用可能である等多ぐの利点を有するファイバー
装置を提供することをその目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成する為に、レーザ発１展源から
発振したレーザ光を可撓性の導光体を介して導光し、こ
の導光体の先端側より出射するレーザ光を患部に照射す
る赤外レーザ治療装置において、前記導光体のレーザ光
集光部分に清浄気体を給排する複数個の口径を設けると
共に、導光体の外周部には同心円的に、前記複数個の給
排する口径に対応した気体流通路を配置し前記導光体に
接する気体流通路を排気用流通路、排気用流通路の外周
の気体流通路を給気用流通路とし、また、前記導光体の
先端部分には、その端面より出射するレーザ光を集束す
るレンズを具備して、給気口径部から給気した清浄気体
を前記給気用流通路を経て導光体の先端側に到達せしめ
、その清浄気体の一部は前記レンズの外縁部から患部に
噴用し他の一部の清浄気体は、前記排気用流通路を経て
、給気側のレーザ光集光部分に戻り排気口径部より外部
に排出することができるようにしたことを特徴とするも
のである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明に係る光学ファイバー装置が適用される
赤外レーザ治療装置の一例を示す説、開園である。第１
図において、赤外レーザ光を発振せしめる発振管１と赤
外レーザ光の焦点を指示するためのカイト光としての可
視光であるＨｅ　−Ｎｅレーザ光を発振せしめる発振管
２とが並行して設けられている。発振管２の前方にはＢ
ｅ−Ｈｅレーザ光をほぼ直角方向に曲ける為のミラー６
が設けられている。また発振管１の前方には赤外レーザ
光は通過し、かつＨｅ−Ｎｅレーザ光はほぼ直角方向に
曲けるミキシングフィルタ４が設けられている。

発振管１とミキシングフィルタ４の延長線上に赤外レー
ザ光とＨｅ−Ｎｅレーザ光が入射されるＸ−Ｙ調芯装置
５が設けられている。Ｘ−Ｙ調芯装置５の出力部は光学
ファイバー装置６を介して生体にレーザ光を投射するハ
ンドピース７に接続されている。上述の赤外レーザ治療
装置において、発振管１によシ発振せしめられた赤外レ
ーザ光は発振管２によシ発振せしめられるＨｅ　−Ｈｅ
レーザ光と共にミキシングフィルタ４及びＸ−Ｙ調芯装
置５を経て光学ファイバー６に入射され、該ファイバー
６内を全反射しながら導光されて、ハンドピース７の先
端から生体に投射せしめられる。

第２図は本発明に係るファイバー装置の要部断面図であ
る。第２図において第１図におけると同一機能を有する
ものは同一符号が付しである。第２図において、赤外レ
ーザ光を発振せしめる発振管１とミキシングフィルタ４
とＸ−Ｙ％芯装置５とがほぼ一直線上に配置される。Ｘ
−Ｙ調芯装置５はその箱体を構成するリング８とこのリ
ング８内の一端に収納される集光レンズ９とから構成さ
れる。集光レンズ９の材質１ｄ　１０．６μｍの赤外レ
−ザ光から０．６３μｍのＨｅ−Ｎｅカイト光捷で透過
できかつ潮解性のないＺｎＳ　ｅが望ましい。リング８
の他端にはレーザ光を透過するコア１０が保持部材１１
を介して挿入される。コア１０の材質は赤外光から可視
光までを効率よく透過できるＣ、？Ｉが望捷しい。保持
部材１１はコア１０を保持してコア１０の位置精度を保
持するものであシ、その材質は次の理由によりＣｓＢｒ
が望ましい。即ちＣｓＢｒの屈折率は１０．６μｍの波
長（赤外レーザ光に相当）に対し、１．６６であシコア
１０の材質であるＣｇｌのそれは１．７４となりＣ’ｘ
Ｂｒのツバ（折率より大きい。

この為保持部材１１がコア１０に接触しても保持部材１
１はあたかもクラッドのような働きをし、コア１０内を
伝播する赤外レーザ光は保持部材１１との接触部から外
部に漏れることはない。

） 外筒２２の半径方向には空気吸入孔である吸入孔１２が
設けられている。吸入孔１２はチューブ１６によりフィ
ルター４．乾燥器１５．タンク１６を介して圧縮空気を
外筒２２内に送り込むコンプレッサー７に連結されてい
る。フィルター４は乾燥器１５から送られてくる圧縮空
気に含まれるごみ、はこり等の汚染物を除去する為活性
炭等が収納されている。乾燥器１５内にはタンク１６か
ら送られてくる圧縮空気を乾燥させる為、シリカケルあ
るいは活性アルミナ等の乾燥剤が封入されている。タン
ク１６はコンプレッサ１７から送られた空気の脈流を除
くためのものである。

リング８のコア１０が保持される端部外周には雄ネジが
切られている。この雄ネジに軸方向に空気等が貫通でき
るような貫通孔を有し、かつその内面に雌ネジが切られ
たスリーブ１９が螺合している。このスリーブ１９と保
持部材１１との間に保護管２０が気密に挿入されている
。更にスリーブ１９の外周には外覆材２１が接着固定さ
れている。更に外覆材２１．スリーブ１９およびリング
８の外周には外筒２２が圧縮固定されている。同、リン
グ８の直径方向には保持部材１１を介して送られてくる
空気を排気する排気孔２６が設けられてチューブ２４に
よシフィルタ２５全介して大気に排気されている。

次に第２図のＡ位置で切断し集光レンズ９側から見た断
面図を示す第６図において、最外周に外筒２２があり、
その内側に外覆材２１が気密に挿入されている。更にそ
の内側に、軸方向に貫通孔１９、（を有するスリーブ１
９が挿入されている。更にその内側に保護管２０が挿入
されている。更にその内側に、保持部材１１が対称位置
に配置された２個の部分に分かれて、コア１０と保繰管
２０との間に介在し、コア１０をリング８に保持してい
る。コア１０とリング８または保護管２０との間の保持
部材１１が存在しない所は間隙があシ空気等が通過でき
るよう構成されている。

次に光学ファイバー６について説明する。光学ファイバ
ー装置６はその中心部にあるコア１０とこのコア１０の
側面をごみ、はこり等で汚染されるのを防ぐ保護管２０
と更にその外周にある外〜材２１とから構成される。保
護管２０の材質はテフロン等が望ましい。またコア１０
と保護管２０との間隙および保護管２０と外覆材２１と
の間隙には次の理由から空気が存在する。即ち、本発明
に係る光学ファイバー装置は一般にエア・クラッドと呼
ばれる構造でクラッドの役目をするものはコア１０と保
護管２０との間に存在する空気であシ、コア１０に入射
したレーザ光はコア１０と空気との境界面で全反射を繰
り返して出力端に向って伝播する。コア１０の側面が汚
染されると汚染箇所でレーザ光が漏れる危険がある。こ
の為、コア１０と保護管１７との間に介在する空気によ
りコア１０を保護している。またこの空気を流すことに
よ勺コア１０を冷却する機能も有する。

保護管２０および外覆材２１の一端は外筒２２を介して
リング８の一端に気密に挿入され他端は後述するハンド
ピース７の一端に気密に挿入される。

次にハンドピース７の構成について説明する。

ハンドピース７はその箱体を構成するリング２６とこの
リング２６内の一端に気密に収納される集光レンズ２７
とから構成される。集光レンズ２７の材質はＸ−Ｙ調芯
装置５内の集光レンズ９の材質と同様ＺｎＳ　ｇが望ま
しい。集光レンズ２７はコア１０から入射するレーザ光
を収束させる機能を有する。リング２６の先端には先細
部２６Ａが形成され、他端には光学ファイバー装置６を
構成するコア１０．保護管２０および外覆材２１が挿入
される。光学ファイバー装置６のリング２６への取付方
法は、光学ファイバー装置６の外筒２２への取付方法と
同じである。即ちリング２６の内側には順次、外覆材、
スリーブ１９′、保護管２０．保持部材１１′、コア１
０が取付けられ、そのＢ飽性における切断図は第６図に
示すと同一である。また、Ｃ位置における断面図では第
４図に示すように、集光レンズ２７はリング２６内の突
起部２６Ｂに支持された状態となシ複数の間隙２６Ｃを
形成している。

次に上述の如く構成された本発明に係る赤外レーザ治療
装置用光学ファイバー装置の作用について説明する。発
振器１から発振された赤外レーザ光２８がミキシングフ
ィルタ４に入射される。同時に発振器２から発振される
Ｈｓ−Ｎｅレーザ光２９はミラー５により方向変換され
た後更にミキシン０１） グフィルタ４によ多方向変換され、赤外レーザ光２８と
ガイド光であるＨｅ−Ｎｅレーザ光２５の光軸が一致せ
られる。ミキシングフィルタ４を通過あるいは反射して
集光レンズ９に入射するレーザ光は集光レンズ９によシ
コア１０の入力端面に効率よく収束せられる。その後コ
ア１０に入射されたレーザ光はコア１０内を伝播し、コ
ア１０の出力端面から出力され、ハンドピース７内の集
光レンズ２７に入射される。集光レンズ２７に入射され
たレーザ光は集光レンズ２７によシ効率よく収束せられ
る。この収束せられたレーザ光は焦点位置にある患部に
照射されて患部を治療する。Ｘ−Ｙ調芯装置６とハンド
ピース７内のコア１００入出力端面および光学ファイバ
ー６内のコア１０の内部のレーザ光伝播経路で不可避的
な損失が生じる。

この損失が例えば３０％の場合第１図に示した発振器１
の出力を６０Ｆとすると、コア１０による損失は１８Ｆ
になる。この熱損失の為コア１０を冷却しない場合、コ
ア１０は経時的に劣化しやがては破壊してしまう。

ｚ 一方、コンプレッサ１７で圧縮された空気はタンク１６
で脈流が取り除かれ、乾燥器１５で一定湿度以下に調整
されフィルタ１４でとみ１１こ、！２＃ｌ菌等が除去さ
れ、チューブ１３を介して吸入孔１２から外筒２２内に
送り込まれる。外筒２２内に送シ込まれた空気はスリー
ブ１９に設けられた貫通孔を通シ、保鯵管２０と外覆材
２１の間の流通路を通シさらにスリーブ１９′の貫通孔
を通り抜はリング２６内の空間部６１へ送られる。空間
部３１へ送シ込まれた空気は、前述のよう如集光レンズ
２７とリング２６の間隙から噴出して集光レンズ２７の
表面を各種の汚染物から保護すると共に、コア１０と保
持部材１１′の隙間を通りコア１０の側面を冷却する。

コンプレッサ１７には流量調整器（図示せず）が付いて
おシ、送られる空気の流量が集光レンズ２７の表面の保
護とコア１０の冷却に十分な量になるよう調整できるよ
うになっている。コア１０と保持部材１１′及び１１の
間隙を通過しリング８内に入った冷却用空気は排気孔２
６からフィルタ２５を通り、一般に手術室に用意しであ
る排気口へ排出される。そのためコア材が事故等で断線
して有害な蒸気が発生してもフィルタ２５内の活性炭等
に吸着されて外部に漏れることはない。以上のようにし
て空気の流れは第２図の矢印で示すようになる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、レーザ光を伝播す
るコアと集光レンズにカイト光である１１ｔ−Ｎｅレー
ザ光と、患部を焼灼するための赤外レーザ光を透過でき
る材料を使用し、コアと同心円的に配置した流通路を通
して集光レンズの表面の保護とコアの側面を冷却する空
気を供給すると共に、コアを冷却した空気をファイバ装
置の入口であるＸ−Ｙ調芯装置内に保持されている外筒
に設けである排気孔からフィルタを介して外部に排出す
るようにしであるため、安全性にも配慮してあシ柔軟か
つ可撓性に富む操作性の著しく向上したファイバ装置を
提供できることになる。また光学ファイバー装置を使用
する為、全体の取扱い操作が容易となる等の利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される赤外ファイバーを使用する
赤外レーザ装置の全体説明図、第２図は本発明による赤
外ファイバー装置の要素断面図、第６図は第２図のΔ位
置及びＢ位置における断面図、第４図は第２図のＣ位置
における断面図である。 １・・・発振管、２・・・発振管、４・・・ミキシング
フィルタ、５・・・ｘ−ｙＫＩＡＩ芯装飯、６・・・光
学ファイバー、７・・・ハンドピース、９・・・集光レ
ンズ、１０・・・コア、１１・・・保持部材、１２・・
・吸入孔、１６・・・チューブ、１４・・・フィルタ、
１５・・・乾燥器、１６・・・タンク、１７・・・コン
プレッサ、１９・・・スリーブ、２０・・・保護管、２
１・・・外値材、２３・・・排気孔、２４・・・チュー
ブ、２５・・・フィルタ、２６・・・リング、２７・・
・集光レンズ。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑　（ほか１名）３９
− 〈７２１ 図 ６七キ嬉槌沁Ｊ／Ｉ９Ａ　　　　　　　　　ん／；；ミ
煮＼−一７ ７

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　レーザ発振源から発振したレーザ光を可撓性
   の導光体を介して導光し、との導光体の先端側よシ出射
   するレーザ光を患部に照射する赤外レーザ治療装置にお
   いて、前記導光体のレーザ光集光部分に清浄気体を給排
   する複数個の口径を設けると共に、導光体の外周部には
   同心円的に、前記複数個の給排する口径に対応した気体
   流通路を配置し前記導光体に接する気体流通路を排気用
   流通路、排気用流通路の外周の気体流通路を給気用流通
   路とし、また、前記導光体の先端部分には、その端面よ
   シ出射するレーザ光を集束するレンズを具備して、給気
   口径部から給気した清浄気体を前記給気用流通路を経て
   導光体の先端側に到達せしめ、その清浄気体の一部は前
   記レンズの外縁部から患部に噴出し他の一部の清浄り体
   は、前記排気用流通路を経て、給気側のレーザ光集光部
   分に戻り排気口径部よシ外部に排出することができるよ
   うにしたことを特徴とする光学ファイバー装置。
2. （２）前記導光体は治療のエネルギとして使用する赤外
   レーザ光と、ガイド光として使用する可視光とを共通に
   透過する部材であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光学ファイバー装置。
3. （３）前記赤外レーザ光としてＣＯ，レーザ光を用い、
   さらにガイド光として、Ｈｅ−Ｈｅレーザ光を用いた、
   特許請求の範囲第２項記載の光学ファイバー装置。