JP3138024B2 - Stone crushing equipment - Google Patents
Stone crushing equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は結石破砕装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calculus breaking device.
【0002】[0002]
【従来の技術】人体内部に形成された結石を破砕する手
段として、特開平2−161937号公報に開示された
結石破砕装置がある。2. Description of the Related Art As a means for crushing a calculus formed inside a human body, there is a calculus crushing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-161937.
【0003】特開平2−161937号公報に開示され
た結石破砕装置の構成について簡単に説明すると、該結
石破砕装置は、フラッシュランプにより励起され、波長
504nm、レーザパルス幅約1μsecのパルスレー
ザ光を発生させ得る色素パルスレーザ装置と、該色素パ
ルスレーザ装置により発生したパルスレーザ光を人体内
部の結石形成箇所へ導くための内視鏡とを備えている。The structure of the calculus crushing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-161937 is briefly described. The calculus crushing apparatus is excited by a flash lamp and emits a pulse laser beam having a wavelength of 504 nm and a laser pulse width of about 1 μsec. The apparatus includes a dye pulse laser device that can be generated, and an endoscope for guiding the pulse laser light generated by the dye pulse laser device to a calculus forming portion inside a human body.
【0004】前記内視鏡は、結石形成箇所の状態を観察
するための観察用光ファイバ等を備え、前端部より灌流
水(生理食塩水)を噴射し得るように構成されている。The endoscope is provided with an observation optical fiber for observing the state of a calculus forming portion, and is configured so that perfusion water (physiological saline) can be jetted from a front end portion.
【0005】上述した結石破砕装置を用いて人体内部に
形成された結石を破砕する際には、内視鏡を人体内部に
挿入して内視鏡の先端部を結石に対向させたうえ、色素
パルスレーザ装置によりパルスレーザ光を発生させる
と、該パルスレーザ光はファイバスコープを経て結石に
照射される。When calculus formed inside a human body is crushed by using the above-described calculus crushing apparatus, an endoscope is inserted into the human body so that the distal end of the endoscope faces the calculus, and a pigment is added. When pulsed laser light is generated by a pulsed laser device, the pulsed laser light is applied to a calculus via a fiberscope.
【0006】前記パルスレーザ光が結石に入射すると、
結石の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、この影響を受け
て、内視鏡の照射用光ファイバ先端と結石の表面との間
の水分が励起されてプラズマ状態となる。When the pulsed laser light is incident on a calculus,
Momentary thermal expansion occurs on the surface of the calculus, and under this influence, moisture between the tip of the irradiating optical fiber of the endoscope and the surface of the calculus is excited to be in a plasma state.
【0007】このプラズマが前記結石に対して衝撃波を
発生させ、該衝撃波によって結石が破砕される。The plasma generates a shock wave on the calculus, which breaks the calculus.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した結
石破砕装置では、シスチン(C6H12N2O4S4白色結晶
性アミノ酸)により形成された結石を容易に破砕するこ
とができなかった。However, the calculus crushing device described above cannot easily crush calculus formed by cystine (C 6 H 12 N 2 O 4 S 4 white crystalline amino acid). .
【0009】[0009]
【研究結果による知見】かかる問題を解決するために発
明者らは、パルスレーザ光の波長及びパルス幅に着目
し、種々の波長及びパルス幅のパルスレーザ光をシスチ
ンに照射したところ、パルス幅が約100nsec以下
のパルスレーザ光をシスチンに照射すると、短時間でシ
スチンが破砕される、という知見を得るに至った。[Knowledge from research results] In order to solve this problem, the present inventors focused on the wavelength and pulse width of pulsed laser light, and irradiated cystine with pulsed laser light of various wavelengths and pulse widths. It has been found that irradiating cystine with a pulse laser beam of about 100 nsec or less destroys cystine in a short time.
【0010】[0010]
【発明の目的】本発明は上述した知見に基づき従来技術
の問題点を解決するもので、人体内部にシスチンにより
形成された結石を破砕することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems of the prior art based on the above-mentioned findings, and an object of the present invention is to crush stones formed by cystine inside a human body.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の結石破砕装置
は、波長1064nm、パルス幅100nsec以下の
パルスレーザ光を発振するYAGレーザ発振器、及び当
該パルスレーザ光の波長を532nmに変換可能なYA
Gレーザ第2高調波発生器を有するパルスレーザ発生部
と、該パルスレーザ発生部からのパルスレーザ光で励起
されるチタンサファイアレーザロッドを有し且つ波長6
70〜1100nmのパルスレーザ光を発振するチタン
サファイアレーザ発生部と、パルスレーザ発生部からの
波長532nmまたは波長1064nmのパルスレーザ
光、及びチタンサファイアレーザ発生部からの波長67
0〜1100nmのパルスレーザ光を人体内部に形成さ
れた結石に照射するための内視鏡とを備えてなるもので
ある。A calculus crushing apparatus according to the present invention comprises a YAG laser oscillator which oscillates a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm and a pulse width of 100 nsec or less, and a YA capable of converting the wavelength of the pulse laser beam to 532 nm.
A pulse laser generator having a G laser second harmonic generator; a titanium sapphire laser rod excited by pulse laser light from the pulse laser generator;
A titanium sapphire laser generator that oscillates a pulse laser beam of 70 to 1100 nm, a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm or 1064 nm from the pulse laser generator, and a wavelength 67 from the titanium sapphire laser generator.
An endoscope for irradiating pulse laser light of 0 to 1100 nm to a calculus formed inside a human body.
【0012】[0012]
【作用】本発明の結石破砕装置では、YAGレーザ発振
器で得た波長1064nmのパルスレーザ光、第2高調
波発生器により変換した波長532nmのパルスレーザ
光、及びチタンサファイアレーザ発生部で得た波長67
0〜1100nmのパルスレーザ光のいずれかを、内視
鏡を介して人体内部に形成された結石に照射して該結石
を破砕する。In the calculus breaking device of the present invention, a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm obtained by a YAG laser oscillator, a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm converted by a second harmonic generator, and a wavelength obtained by a titanium sapphire laser generator 67
The calculus formed inside the human body is irradiated with any one of the pulse laser light of 0 to 1100 nm through an endoscope to break the calculus.
【0013】[0013]
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1及び図2は本発明の結石破砕装置の一
実施例を示すもので、1はパルスレーザ発生装置であ
り、該パルスレーザ発生装置1は、パルスレーザ光を発
生させるパルスレーザ発生部2と、該パルスレーザ発生
部2によって発生したレーザビームにより励起され、所
定の波長のパルスレーザ光を発生させるチタンサファイ
アレーザ発生部3とから構成されている。FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the calculus crushing apparatus according to the present invention, in which 1 is a pulse laser generator, and the pulse laser generator 1 is a pulse laser generator for generating a pulse laser beam. It comprises a section 2 and a titanium sapphire laser generating section 3 which is excited by a laser beam generated by the pulse laser generating section 2 and generates pulsed laser light having a predetermined wavelength.
【0015】4は前記パルスレーザ発生部2、あるいは
チタンサファイアレーザ発生部3によって発生したパル
スレーザ光の出力を調整する1/2波長板及び偏光プリ
ズムである。Reference numeral 4 denotes a half-wave plate and a polarizing prism for adjusting the output of the pulse laser light generated by the pulse laser generator 2 or the titanium sapphire laser generator 3.
【0016】5はパルスレーザ発生装置1によって発生
したパルスレーザ光を人体内部に形成された結石形成箇
所へ導くための内視鏡であり、該内視鏡5は、照明用ラ
ンプ6が発する光線を結石形成箇所付近へ導いて結石7
を照明するための照明用光ファイバ8と、結石7及び結
石形成箇所付近の状態を観察するための観察用光ファイ
バ9と、前記パルスレーザ発生装置1より出力されるパ
ルスレーザ光を結石7へ照射するための照射用光ファイ
バ10と、前記照明用光ファイバ8、観察用光ファイバ
9、照射用光ファイバ10の先端部に洗浄用の灌流水
(生理食塩水)を供給するための灌流水供給流路11と
を備えている。Reference numeral 5 denotes an endoscope for guiding a pulse laser beam generated by the pulse laser generator 1 to a calculus forming portion formed inside a human body. The endoscope 5 is a light beam emitted by an illumination lamp 6. To the vicinity of the stone formation area
An illumination optical fiber 8 for illuminating the calculus, an observation optical fiber 9 for observing the state of the calculus 7 and the vicinity of the calculus formation point, and a pulse laser beam output from the pulse laser generator 1 to the calculus 7 Irradiation optical fiber 10 for irradiation, and perfusion water for supplying perfusion water (physiological saline) for cleaning to the distal end of the illumination optical fiber 8, the observation optical fiber 9, and the irradiation optical fiber 10. And a supply channel 11.
【0017】12は前記観察用光ファイバ9を介して結
石7及び結石形成箇所付近の状態を撮影するカラーテレ
ビカメラ、13は該カラーテレビカメラ12が撮影した
画像を表示するモニタである。Reference numeral 12 denotes a color television camera for photographing the state of the calculus 7 and the vicinity of the calculus formation via the optical fiber 9 for observation, and 13 a monitor for displaying an image photographed by the color television camera 12.
【0018】以下、前記パルスレーザ発生装置1のパル
スレーザ発生部2の構成を説明する。Hereinafter, the configuration of the pulse laser generator 2 of the pulse laser generator 1 will be described.
【0019】20は波長1064nm、パルス幅約10
nsec、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光を発振
する励起用のYAGレーザ発振器、14はYAGレーザ
発振器20が発振する波長1064nmのパルスレーザ
光(YAGレーザ基本波)から、 1/λ2 =1/λ1 +1/λ1 …(1) (λ1 :基本波、λ2 :第2高調波) の関係(第2高調波発生)によって波長532nmのパ
ルスレーザ光を発生させるYAGレーザ第2高調波発生
器、15はYAGレーザ第2高調波発生器14によって
発生した波長532nmのパルスレーザ光と、YAGレ
ーザ第2高調波発生器14によって第2高調波に変換さ
れずに残った波長1064nmのパルスレーザ光のう
ち、波長1064nmのパルスレーザ光を透過させ、波
長532nmのパルスレーザ光のみを反射するダイクロ
イックミラーである。Reference numeral 20 denotes a wavelength of 1064 nm and a pulse width of about 10
A pumping YAG laser oscillator that oscillates pulse laser light of nsec and a repetition rate of 20 Hz. Reference numeral 14 denotes 1 / λ 2 = 1 / λ from a 1064 nm wavelength pulse laser light (YAG laser fundamental wave) oscillated by the YAG laser oscillator 20. 1 + 1 / λ 1 ... (1) YAG laser second harmonic generation that generates a pulse laser beam with a wavelength of 532 nm according to the relationship (second harmonic generation) (λ 1 : fundamental wave, λ 2 : second harmonic) A pulse laser beam having a wavelength of 532 nm generated by the second harmonic generator of the YAG laser and a pulse laser having a wavelength of 1064 nm remaining without being converted into the second harmonic by the second harmonic generator of the YAG laser; The dichroic mirror transmits a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm and reflects only a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm.
【0020】前記YAGレーザ発振器20とYAGレー
ザ第2高調波器14との間には全反射ミラー21を配置
できるように、また、YAGレーザ第2高調波器14と
ダイクロイックミラー15との間には波長532nmの
パルスレーザ光を反射し、他の波長のパルスレーザ光を
透過させるダイクロイックミラー27を配置できるよう
になっている。A total reflection mirror 21 can be arranged between the YAG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic device 14, and between the YAG laser second harmonic device 14 and the dichroic mirror 15. Can be provided with a dichroic mirror 27 that reflects a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm and transmits a pulse laser beam having another wavelength.
【0021】33は前記ダイクロイックミラー15を透
過した波長1064nmのパルスレーザ光を吸収するビ
ームダンパである。Reference numeral 33 denotes a beam damper that absorbs a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm transmitted through the dichroic mirror 15.
【0022】次に前記パルスレーザ発生装置1のチタン
サファイアレーザ発生部3の構成を説明する。Next, the configuration of the titanium sapphire laser generator 3 of the pulse laser generator 1 will be described.
【0023】16はダイクロイックミラー15によって
反射した波長532nmのパルスレーザ光の一部を透過
させ、残りを反射するハーフミラー、17はハーフミラ
ー16を透過した波長532nmのパルスレーザ光を収
束させるためのレンズ、18はハーフミラー16によっ
て透過した波長532nmのパルスレーザ光を反射する
全反射ミラー、19は全反射ミラー18により反射した
波長532nmのパルスレーザ光を収束させるためのレ
ンズである。Reference numeral 16 denotes a half mirror that transmits a part of the pulse laser light having a wavelength of 532 nm reflected by the dichroic mirror 15 and reflects the remaining part. Reference numeral 17 denotes a light source that converges the pulse laser light having a wavelength of 532 nm transmitted through the half mirror 16. A lens 18 is a total reflection mirror that reflects the 532 nm wavelength pulsed laser light transmitted by the half mirror 16, and 19 is a lens that converges the 532 nm wavelength pulsed laser light reflected by the total reflection mirror 18.
【0024】22は前記レンズ17によって収束した波
長532nmのパルスレーザ光を反射し且つチタンサフ
ァイアレーザ波長の光を透過させるダイクロイックミラ
ー、23はダイクロイックミラー22によって反射した
波長532nmのパルスレーザ光が入射することにより
励起され、波長670〜1100nmのパルスレーザ光
を発生する発振用チタンサファイアレーザロッド、24
はフロントミラー、25はエンドミラーであり、フロン
トミラー24とエンドミラー25とで、前記発振用チタ
ンサファイアレーザロッド23が発生するパルスレーザ
光を共振させるための共振器を構成している。Reference numeral 22 denotes a dichroic mirror that reflects the 532 nm wavelength pulse laser beam converged by the lens 17 and transmits light of the titanium sapphire laser wavelength. 23 denotes a 532 nm pulse laser beam reflected by the dichroic mirror 22. A titanium sapphire laser rod for oscillation, which is excited by the above and generates pulsed laser light having a wavelength of 670 to 1100 nm, 24
Is a front mirror, and 25 is an end mirror. The front mirror 24 and the end mirror 25 constitute a resonator for resonating pulse laser light generated by the oscillation titanium sapphire laser rod 23.
【0025】26は前記発振用チタンサファイアレーザ
ロッド23が発生する波長670〜1100nmの波長
成分を有するパルスレーザ光のうち、特定の波長のパル
スレーザ光のみをよく透過させ、他の波長成分を有する
光を遮断する複屈折フィルタ等の波長同調素子(波長選
択素子)、29はテレスコープであり、前記フロントミ
ラー24及びエンドミラー25によって波長同調素子2
6を介して共振した波長670〜1100nmのパルス
レーザ光のみが発振され、テレスコープ29によってビ
ーム径を拡大されるようになっている。Reference numeral 26 denotes a pulse laser beam having a wavelength of 670 to 1100 nm generated by the oscillation titanium sapphire laser rod 23, which allows only a specific wavelength of the pulse laser beam to be well transmitted and has other wavelength components. A wavelength tuning element (wavelength selection element) 29 such as a birefringent filter for blocking light is a telescope, and the wavelength tuning element 2 is controlled by the front mirror 24 and the end mirror 25.
Only the pulse laser light having a wavelength of 670 to 1100 nm that resonates via 6 is oscillated, and the beam diameter is enlarged by the telescope 29.
【0026】28はテレスコープ29によりビーム径を
拡大した波長670〜1100nmのパルスレーザ光を
透過させ、前記レンズ19により収束した波長532n
mのパルスレーザ光を反射するダイクロイックミラー、
30はダイクロイックミラー28により反射した波長5
32nmのパルスレーザ光によって励起され、前記ダイ
クロイックミラー28を透過して入射する波長670〜
1100nmのパルスレーザ光を増幅する増幅用チタン
サファイアレーザロッドであり、該増幅用チタンサファ
イアレーザロッド30によって増幅した波長670〜1
100nmのパルスレーザ光は、前記内視鏡5の照射用
光ファイバ10に導かれるようになっている。Reference numeral 28 denotes a pulse laser beam having a wavelength of 670 to 1100 nm whose beam diameter has been expanded by the telescope 29, and a wavelength 532n converged by the lens 19.
dichroic mirror that reflects m pulse laser light,
Reference numeral 30 denotes a wavelength 5 reflected by the dichroic mirror 28
A wavelength 670 to be excited by a 32 nm pulse laser beam and transmitted through the dichroic mirror 28 and incident.
A titanium sapphire laser rod for amplification for amplifying a pulse laser beam of 1100 nm, wherein a wavelength of 670 to 1 amplified by the titanium sapphire laser rod for amplification 30.
The 100 nm pulsed laser light is guided to the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5.
【0027】上述したチタンサファイアレーザ発振器3
では、波長同調素子26を回転させて該波長同調素子2
6の角度を調整することにより、チタンサファイアレー
ザ発振器3から発振されるパルスレーザ光の波長を67
0〜1100nmの波長域における任意の波長に設定で
きるようになっている。The above-described titanium sapphire laser oscillator 3
Then, the wavelength tuning element 26 is rotated so that the wavelength tuning element 2
The wavelength of the pulse laser beam oscillated from the titanium sapphire laser oscillator 3 is adjusted to 67 by adjusting the angle of 6.
It can be set to any wavelength in the wavelength range of 0 to 1100 nm.
【0028】なお、図中31は前記全反射ミラー21と
対になっていて、全反射ミラー21をYAGレーザ発振
器20とYAGレーザ第2高調波発生器14との間に配
設した際に、全反射ミラー21が反射する波長1064
nmのパルスレーザ光を反射する全反射ミラー、32は
前記ダイクロイックミラー27と対になっていて、ダイ
クロイックミラー27をYAGレーザ第2高調波発生器
14とダイクロイックミラー15との間に配設した際
に、ダイクロイックミラー27が反射する波長532n
mのパルスレーザ光を反射する全反射ミラーであり、全
反射ミラー31,32が反射するパルスレーザ光は、前
記内視鏡5の照射用光ファイバ10に導かれるようにな
っている。In the figure, reference numeral 31 denotes a pair with the total reflection mirror 21. When the total reflection mirror 21 is disposed between the YAG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic generator 14, Wavelength 1064 reflected by total reflection mirror 21
A total reflection mirror 32 for reflecting a pulse laser beam of nm is paired with the dichroic mirror 27, and the dichroic mirror 27 is disposed between the YAG laser second harmonic generator 14 and the dichroic mirror 15. The wavelength 532n reflected by the dichroic mirror 27
This is a total reflection mirror that reflects the m pulse laser light, and the pulse laser light reflected by the total reflection mirrors 31 and 32 is guided to the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5.
【0029】以下、上述した結石破砕装置を用いて、人
体内に形成された結石7を破砕する手順の一例を説明す
る。Hereinafter, an example of a procedure for crushing the calculus 7 formed in the human body using the above-described calculus crushing apparatus will be described.
【0030】人体内部に形成された結石7を破砕する際
には、チタンサファイアレーザ発生部3の波長選択素子
26の角度を、波長790nmのパルスレーザ光が透過
し且つ他の波長のパルスレーザ光を吸収するように設定
し、内視鏡5を人体内部に内視鏡5の先端部が結石7に
対向するように挿入する。When the calculus 7 formed inside the human body is crushed, the angle of the wavelength selection element 26 of the titanium sapphire laser generator 3 is changed by changing the pulse laser light having a wavelength of 790 nm to pass and the pulse laser light having another wavelength. The endoscope 5 is inserted into the human body such that the distal end of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【0031】次いで、YAGレーザ発振器20により、
波長1064nm、パルス幅約10nsec、繰り返し
数20Hzのパルスレーザ光を発振させると、YAGレ
ーザ第2高調波発生器14によって、波長1064nm
のパルスレーザ光から波長532nm、パルス幅約10
nsec、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光が発生
し、該波長532nmのパルスレーザ光は、ハーフミラ
ー16に入射する。Next, the YAG laser oscillator 20
When a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec, and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the YAG laser second harmonic generator 14 generates a wavelength of 1064 nm.
532 nm wavelength and pulse width of about 10
Pulse laser light having a repetition rate of 20 Hz is generated for nsec, and the pulse laser light having a wavelength of 532 nm is incident on the half mirror 16.
【0032】ハーフミラー16に入射した波長532n
mのパルスレーザ光の一部はハーフミラー16を透過
し、レンズ17により収束したうえダイクロイックミラ
ー22によって反射してフロントミラー24を経て発振
用チタンサファイアレーザロッド23に入射し、該チタ
ンサファイアレーザロッド23を励起する。The wavelength 532n incident on the half mirror 16
A part of the pulse laser beam of m is transmitted through the half mirror 16, converged by the lens 17, reflected by the dichroic mirror 22, incident on the titanium sapphire laser rod for oscillation 23 via the front mirror 24, and Excite 23.
【0033】波長670〜1100nmの光は、フロン
トミラー24、エンドミラー25によって波長同調素子
26を介して波長790nm、パルス幅約10nse
c、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光のみが波長選
択素子26を透過し、他の波長の光は波長選択素子26
に反射され、波長790nmのパルスレーザ光は、前記
フロントミラー24、ダイクロイックミラー22、テレ
スコープ29、ダイクロイックミラー28を経て増幅用
チタンサファイアレーザロッド30に入射する。The light having a wavelength of 670 to 1100 nm passes through a wavelength tuning element 26 by a front mirror 24 and an end mirror 25 and has a wavelength of 790 nm and a pulse width of about 10 ns.
c, Only the pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz is transmitted through the wavelength selection element 26,
The pulse laser beam having a wavelength of 790 nm is incident on the titanium sapphire laser rod 30 for amplification through the front mirror 24, the dichroic mirror 22, the telescope 29, and the dichroic mirror 28.
【0034】一方、前記ハーフミラー16に入射した波
長532nmのパルスレーザ光の残りは、全反射ミラー
18により反射し、レンズ19により収束したうえ、ダ
イクロイックミラー28によって反射して増幅用チタン
サファイアレーザロッド30に入射する。On the other hand, the rest of the pulsed laser beam having a wavelength of 532 nm incident on the half mirror 16 is reflected by the total reflection mirror 18, converged by the lens 19, and then reflected by the dichroic mirror 28 to be amplified by the titanium sapphire laser rod for amplification. It is incident on 30.
【0035】ダイクロイックミラー28によって増幅用
チタンサファイアレーザロッド30に入射する波長53
2nmのパルスレーザ光により、増幅用チタンサファイ
アレーザロッド30が励起され、該増幅用チタンサファ
イアレーザロッド30に入射する波長790nm、パル
ス幅約10nsec、繰り返し数20Hzのパルスレー
ザ光が増幅される。The wavelength 53 incident on the titanium sapphire laser rod 30 for amplification by the dichroic mirror 28
The 2 nm pulse laser beam excites the amplification titanium sapphire laser rod 30, and the pulse laser beam having a wavelength of 790 nm, a pulse width of about 10 nsec, and a repetition rate of 20 Hz incident on the amplification titanium sapphire laser rod 30 is amplified.
【0036】この波長790nmのレーザ光は、1/2
波長板及び偏光プリズム4を経て内視鏡5の照射用光フ
ァイバ10に入射し、該照射用光ファイバ10により導
かれて人体内部の結石7の表面に照射される。The laser light having a wavelength of 790 nm is 1 /
The light enters the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5 through the wave plate and the polarizing prism 4, is guided by the irradiation optical fiber 10, and is irradiated on the surface of the calculus 7 inside the human body.
【0037】波長790nm、パルス幅約10nse
c、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光が前記結石7
に入射すると、結石7の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ10の先端と結石
7の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。A wavelength of 790 nm and a pulse width of about 10 ns
c, a pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz
Incident on the surface of the calculus 7 causes instantaneous thermal expansion,
Under the influence, the water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【0038】このプラズマが前記結石7に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石7が破砕される。This plasma generates a shock wave on the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【0039】このとき、本実施例においては、パルス幅
が約10nsecのパルスレーザ光を結石7に照射する
ので、結石7がシスチンにより形成されていても、該結
石7を短時間で破砕することができる。At this time, in this embodiment, the calculus 7 is irradiated with a pulse laser beam having a pulse width of about 10 nsec, so that the calculus 7 can be crushed in a short time even if the calculus 7 is formed of cystine. Can be.
【0040】この理由は、従来の結石破砕装置のパルス
レーザ光(パルス幅約1μsec)と本実施例のパルス
レーザ光(パルス幅約10nsec)の1パルスあたり
のエネルギーが等しい場合、パルスレーザ光のパルス幅
が小さいほうが、1パルスあたりの尖頭値(ピークパワ
ー)が高くなり、前記プラズマによって結石7に作用す
る衝撃波が大きくなるからである。The reason is that if the pulse laser light (pulse width about 1 μsec) of the conventional calculus crushing apparatus and the pulse laser light (pulse width about 10 nsec) of this embodiment are equal in energy per pulse, the pulse laser light This is because the smaller the pulse width, the higher the peak value (peak power) per pulse, and the larger the shock wave acting on the calculus 7 by the plasma.
【0041】また、波長1064nmのパルスレーザ光
により結石7を破砕する際には、全反射ミラー21をY
AGレーザ発振器20とYAGレーザ第2高調波発生器
14との間に配設し、内視鏡5を人体内部に内視鏡5の
先端部が結石7に対向するように挿入する。When the calculus 7 is crushed by a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, the total reflection mirror 21 is moved to Y
The endoscope 5 is disposed between the AG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic generator 14 and inserted into the human body such that the distal end of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【0042】次いで、YAGレーザ発振器20により、
波長1064nm、パルス幅約10nsec、繰り返し
数20Hzのパルスレーザ光を発振させると、該パルス
レーザ光は全反射ミラー21,31によって反射し、こ
の波長1064nmのレーザ光は、偏光フィルタ4を経
て内視鏡5の照射用光ファイバ10に入射し、該照射用
光ファイバ10により導かれて人体内部の結石7の表面
に照射される。Next, the YAG laser oscillator 20
When a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec, and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the pulse laser beam is reflected by the total reflection mirrors 21 and 31, and the laser beam having a wavelength of 1064 nm passes through the polarizing filter 4 and is viewed endlessly. The light enters the irradiation optical fiber 10 of the mirror 5, is guided by the irradiation optical fiber 10, and is irradiated on the surface of the calculus 7 inside the human body.
【0043】波長1064nm、パルス幅約10nse
c、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光が前記結石7
に入射すると、結石7の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ10の先端と結石
7の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。Wavelength 1064 nm, pulse width about 10 ns
c, a pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz
Incident on the surface of the calculus 7 causes instantaneous thermal expansion,
Under the influence, the water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【0044】このプラズマが前記結石7に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石7が破砕される。This plasma generates a shock wave on the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【0045】このとき、1064nmのパルスレーザ光
によっても、前述した波長790nmのパルスレーザ光
と同様に、1パルスあたりの尖頭値が高いため、シスチ
ンにより形成された結石7を短時間で破砕することがで
きる。At this time, even with the 1064 nm pulse laser beam, the peak value per pulse is high as in the case of the aforementioned 790 nm pulse laser beam, so that the calculus 7 formed by cystine is crushed in a short time. be able to.
【0046】また、波長532nmのパルスレーザ光に
より結石7を破砕する際には、ダイクロイックミラー2
7をYAGレーザ第2高調波発振器14とダイクロイッ
クミラー15との間に配設し、内視鏡5を人体内部に内
視鏡5の先端部が結石7に対向するように挿入する。When the calculus 7 is crushed by a pulsed laser beam having a wavelength of 532 nm, the dichroic mirror 2
7 is disposed between the YAG laser second harmonic oscillator 14 and the dichroic mirror 15, and the endoscope 5 is inserted into the human body such that the distal end of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【0047】次いで、YAGレーザ発振器20により、
波長1064nm、パルス幅約10nsec、繰り返し
数20Hzのパルスレーザ光を発振させると、YAGレ
ーザ第2高調波発生器14によって、波長1064nm
のパルスレーザ光から波長532nm、パルス幅約10
nsec、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光が発生
し、該波長532nmのパルスレーザ光は、ダイクロイ
ックミラー27、全反射ミラー32によって反射し、こ
の波長532nmのレーザ光は、1/2波長板及び偏光
プリズム4を経て内視鏡5の照射用光ファイバ10に入
射し、該照射用光ファイバ10により導かれて人体内部
の結石7の表面に照射される。Next, the YAG laser oscillator 20
When a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec, and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the YAG laser second harmonic generator 14 generates a wavelength of 1064 nm.
532 nm wavelength and pulse width of about 10
Pulse laser light having a repetition rate of 20 Hz is generated for nsec. The pulse laser light having a wavelength of 532 nm is reflected by a dichroic mirror 27 and a total reflection mirror 32. The laser light having a wavelength of 532 nm is converted into a half-wave plate and a polarizing prism. The light enters the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5 through 4 and is guided by the irradiation optical fiber 10 to irradiate the surface of the calculus 7 inside the human body.
【0048】波長532nm、パルス幅約10nse
c、繰り返し数20Hzのパルスレーザ光が前記結石7
に入射すると、結石7の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ10の先端と結石
7の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。A wavelength of 532 nm and a pulse width of about 10 ns
c, a pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz
Incident on the surface of the calculus 7 causes instantaneous thermal expansion,
Under the influence, the water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【0049】このプラズマが前記結石7に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石7が破砕される。This plasma generates a shock wave on the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【0050】このとき、532nmのパルスレーザ光に
よっても、前述した波長790nmのパルスレーザ光、
波長1064nmのパルスレーザ光と同様に、1パルス
あたりの尖頭値が高いため、シスチンにより形成された
結石7を短時間で破砕することができる。At this time, the pulse laser beam having the wavelength of 790 nm is also used by the pulse laser beam having the wavelength of 532 nm.
Since the peak value per pulse is high similarly to the pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, the calculus 7 formed by cystine can be crushed in a short time.
【0051】上述した各波長のパルスレーザ光による種
々成分の結石破砕効果を下記表1に示す。Table 1 below shows the calculus breaking effect of various components by the above-described pulsed laser light of each wavelength.
【0052】なお、各結石の成分は、結石Aが、蓚酸カ
ルシウム(CaC2O4)95%+燐酸カルシウム(Ca
3(PO4)2)5%、結石Bが、燐酸カルシウム93%
+炭酸カルシウム(CaCO3)7%、結石Cが、蓚酸
カルシウム50%+燐酸カルシウム50%、結石Dが、
燐酸カルシウム59%+蓚酸カルシウム30%+炭酸カ
ルシウム11%、結石Eが燐酸マグネシウムアンモニウ
ム(Mg(NH4)PO4)93%+炭酸カルシウム7
%、結石Fがシスチン(C6H12N2O4S4)、結石Gが
尿酸(C5H4N4O3)98%である。The components of each calculus are as follows: Calculus A is 95% calcium oxalate (CaC 2 O 4 ) + calcium phosphate (Ca)
3 (PO 4 ) 2 ) 5%, stone B is 93% calcium phosphate
+ Calcium carbonate (CaCO 3 ) 7%, calculus C is calcium oxalate 50% + calcium phosphate 50%, calculus D is
Calcium phosphate 59% + calcium oxalate 30% + calcium carbonate 11%, stones E is magnesium ammonium phosphate (Mg (NH 4) PO 4 ) 93% + calcium carbonate 7
%, Calculus F cystine (C 6 H 12 N 2 O 4 S 4), calculus G uric acid (C 5 H 4 N 4 O 3) is 98%.
【0053】また、各パルスレーザ光は、いずれもパル
ス幅約10nsec、パルスエネルギー10mJであ
る。Each pulse laser beam has a pulse width of about 10 nsec and a pulse energy of 10 mJ.
【0054】[0054]
【表1】 [Table 1]
【0055】このように、本実施例の結石破砕装置で
は、シスチンにより形成された結石をはじめとする種々
の結石を破砕することができ、また、パルスレーザ光を
YAGレーザ発振器20とチタンサファイアレーザロッ
ド23,30等の組合せにより発生させるので、従来の
色素パルスレーザを用いた結石破砕装置に比べて、操作
性及び保守点検が容易になる。As described above, the calculus crushing apparatus of this embodiment can crush various calculi such as calculus formed by cystine, and can also use the YAG laser oscillator 20 and the titanium sapphire laser Since it is generated by a combination of the rods 23, 30, etc., operability and maintenance and inspection are easier than in a calculus crushing apparatus using a conventional dye pulse laser.
【0056】なお、本発明の結石破砕装置は、上述の実
施例にのみ限定されるものではなく、たとえば、パルス
レーザ光のパルス幅を適宜変更すること、その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。[0056] Incidentally, lithotriptor of the present invention is not limited to the embodiments described above, for example, pulse
Needless to say, the pulse width of the laser beam can be appropriately changed , and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の結石破砕装
置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得
る。As described above, according to the calculus crushing apparatus of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
【0058】(1)結石に照射するパルスレーザ光をパ
ルス幅100nsec以下にしているので、パルスレー
ザ光の1パルスあたりの尖頭値(ピークパワー)が高
く、プラズマによって結石に作用する衝撃波が大きくな
り、また、YAGレーザ発振器、第2高調波発生器から
なるパルスレーザ発生部とチタンサファイアレーザ発生
部とで、パルスレーザ光の波長を、1064nm、53
2nm、670〜1100nmに設定できるので、シス
チンをはじめとする種々の結石を短時間で効果的に破砕
することができ、また、装置の操作性がよく、保守点検
も容易に行なえる。 (1) Since the pulse laser beam applied to the calculus is set to a pulse width of 100 nsec or less, the peak value (peak power) per pulse of the pulse laser beam is high, and the shock wave acting on the calculus by the plasma is large. And from the YAG laser oscillator and the second harmonic generator
Laser generator and titanium sapphire laser generation
The wavelength of the pulse laser beam is 1064 nm, 53
2 nm and 670 to 1100 nm can be set.
Effectively crush various stones including chin in a short time
Can be operated, the operability of the device is good,
Can also be done easily.
【0059】(2)パルスレーザ光のパルス幅を100
nsec以下にしてパルスレーザ光の1パルスあたりの
尖頭値(ピークパワー)を高くするので、シスチンをは
じめとする種々結石に対して従来の装置よりも低いパル
スエネルギーで同等以上の破砕効果を得ることができ、
パルスレーザ発生装置の出力を大きくしなくてもよい。(2) When the pulse width of the pulse laser beam is 100
Since the peak value (peak power) per pulse of the pulsed laser light is increased to nsec or less, a crushing effect equal to or greater than that of the conventional device can be obtained for various calculi including cystine with a lower pulse energy than that of the conventional device. It is possible,
It is not necessary to increase the output of the pulse laser generator.
【図1】本発明の結石破砕装置の一実施例を示す概念図
である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a calculus breaking device of the present invention.
【図2】図1に示す結石破砕装置のパルスレーザ発生部
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a pulse laser generator of the calculus crushing apparatus shown in FIG.
【符号の説明】2 パルスレーザ発生部 3 チタンサファイアレーザ発生部 5 内視鏡 7 結石14 第2高調波発生器 20 YAGレーザ発振器 [Description of Signs] Two- pulse laser generator 3 Titanium sapphire laser generator 5 Endoscope 7 Calculus 14 Second harmonic generator 20 YAG laser oscillator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高岡 啓吾 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 石川島播磨重工業株式会社 本社内 (72)発明者 西沢 代治 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 井上 克司 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (56)参考文献 特開 平3−170146(JP,A) 特開 平3−159661(JP,A) 特開 平2−57245(JP,A) 特表 昭62−502871(JP,A) 国際公開90/12544(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 17/22 A61B 18/00 - 18/28 A61N 5/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Keigo Takaoka 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. Head Office (72) Inventor Daiji Nishizawa 3-1-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo 15 Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries Co., Ltd., Toji Technical Center (72) Inventor Katsushi Inoue 3-1-1, Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.Toji Technical Center (56) References JP-A-3-170146 (JP, A) JP-A-3-159661 (JP, A) JP-A-2-57245 (JP, A) JP-T-62-502871 (JP, A) International publication 90/12544 (WO, A1) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 17/22 A61B 18/00-18/28 A61N 5/06
Claims (1)
ec以下のパルスレーザ光を発振するYAGレーザ発振
器、及び当該パルスレーザ光の波長を532nmに変換
可能なYAGレーザ第2高調波発生器を有するパルスレ
ーザ発生部と、該パルスレーザ発生部からのパルスレー
ザ光で励起されるチタンサファイアレーザロッドを有し
且つ波長670〜1100nmのパルスレーザ光を発振
するチタンサファイアレーザ発生部と、パルスレーザ発
生部からの波長532nmまたは波長1064nmのパ
ルスレーザ光、及びチタンサファイアレーザ発生部から
の波長670〜1100nmのパルスレーザ光を人体内
部に形成された結石に照射するための内視鏡とを備えて
なることを特徴とする結石破砕装置。1. A wavelength of 1064 nm and a pulse width of 100 ns.
a pulse laser generator having a YAG laser oscillator that oscillates a pulse laser beam of ec or less, a YAG laser second harmonic generator capable of converting the wavelength of the pulse laser beam to 532 nm, and a pulse from the pulse laser generator. a titanium sapphire laser generator for and oscillating a pulsed laser beam having a wavelength 670~1100nm have titanium sapphire laser rod excited by laser light, pulsed laser light having a wavelength of 532nm or wavelength 1064nm from the pulse laser generator, and titanium A calculus crushing device, comprising: an endoscope for irradiating a calculus formed inside a human body with pulsed laser light having a wavelength of 670 to 1100 nm from a sapphire laser generation unit.
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|---|---|---|---|
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| JPH0584253A JPH0584253A (en) | 1993-04-06 |
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|---|---|---|---|
| JP03274810A Expired - Fee Related JP3138024B2 (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Stone crushing equipment |
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| US9259231B2 (en) | 2014-05-11 | 2016-02-16 | Gyrus Acmi, Inc. | Computer aided image-based enhanced intracorporeal lithotripsy |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO1990012544A1 (en) | 1989-04-14 | 1990-11-01 | Karl Storz Endoscopy-America, Inc. | Dual frequency laser lithotripter |
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1991
- 1991-09-26 JP JP03274810A patent/JP3138024B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990012544A1 (en) | 1989-04-14 | 1990-11-01 | Karl Storz Endoscopy-America, Inc. | Dual frequency laser lithotripter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584253A (en) | 1993-04-06 |
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