JPH03218742A - レーザ光照射による治療装置 - Google Patents

レーザ光照射による治療装置

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JPH03218742A
JPH03218742A JP2012347A JP1234790A JPH03218742A JP H03218742 A JPH03218742 A JP H03218742A JP 2012347 A JP2012347 A JP 2012347A JP 1234790 A JP1234790 A JP 1234790A JP H03218742 A JPH03218742 A JP H03218742A
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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〕 本発明は、レーザ光出射プローブ、たとえば人体などの
動物組織に対してレーザ光を照射してその組織の切開、
蒸散または温熱治療等を行う際のレーザ光出射体などの
レーザ光出射プローブとその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
レーザ光の照射によって、動物の切開等を行うことは、
止血性に優れるため、近年、汎用されている。
この場合、古くは光ファイバーの先端からレーザ光を対
象組織から離間した状態で出射することが行われていた
が、部材の損傷が激しいなどの理由によって、最近では
、レーザ光を光ファイバーに伝達した後、その先端前方
に配置した動物組織に対して接触する出射プローブにレ
ーザ光を入光させ、プローブを動物組織（以下単に組織
ともいう）に接触させながら、プローブの表面からレー
ザ光を出射させ、これを動物組織にレーザ光を照射する
ことが行われている。
本発明者は、種々のコンタクト（接触式）プローブを開
発し、広範囲で汎用されている。
かかるコンタクトプローブを用いて、組織を切開する場
合、組織の一表面がわから複数回切開線をなぞりながら
切開する必要がある。また、血管を切断する場合、その
血管が細い場合には、レーザ光の照射により血管の照射
部位が凝固するために出血があまり生じないけれども、
通常１．５ｗ以上の太い血管の場合には、出血を防止す
るために、切断個所の両側を予め手術用糸にて縫う（結
殺）することを要する。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、一つの導光プローブを用いる限り、太い血
管の切断に際しては、その都度、血管の切断個所の両側
を結殺することを要し、手術の迅速性に支障となる。さ
らに、根本的に問題なのは、手術後、回復した場合、縫
合糸として生体に融合するものも開発されているが、縫
合糸と生体組織との融合が十分でない場合には、再度開
腹して縫合糸を抜糸する必要があり、患者に多大な負担
がかかる。
また、肝臓などの出血性の高い臓器に対して切開しよう
とする場合には、出血を最小限に抑えるために、同じ切
開線に沿って何回もなぞりながら、徐々に切開せねばな
らずきわめて手術に手間がかかり、また注意を要するも
のであった。
しかも、ある組織を切開や切断するとき、複数回に分け
てレーザ光の照射を行うとしても、一部が既に切開され
、残部が未切開であるような場合、最終切開段階では、
その組織の背後にある組織に対しても、誤ってレーザ光
を照射を行ってしまうことを避けがたい。
一方、突起腫瘍の場合、その周囲に環状高周波スネアー
を配置して、腫瘍の首部からその腫瘍を切断することが
知られている。しかし、これでは止血性が悪く、また生
理食塩水を用いた場合、電気的ショックが生じ、また患
部近くに火傷を生じ無用な組織に対する損傷を与えるこ
とになる。
そこで、本発明の主たる課題は、一回の操作により、組
織の切断や切開を行うことができること、また止血性が
高いこと、対象組織のみを切断または切開を行うように
できるようにすること、血管の場合、結殺なしで切開が
できるようにすること、もって手術時間の短縮を図るこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、レーザ光の発生装置と、レーザ光の導光プ
ローブと、前記発生装置からのレーザ光を前記導光プロ
ーブに入射させるレーザ光の伝達系とを備えた治療装置
において、 前記導光プローブは対向配置の２つの導光プローブを有
し、これら２つの導光プローブのレーザ光の出射部分は
施術者の操作により相対的に接離自在とされ、各導光プ
ローブにはそれぞれレーザ光の伝達系を介してレーザ光
が入射され、前記各導光プローブの出射部分間に治療対
象部位を挟むようにしたことで解決できる。
〔作用〕
本発明では、レーザ光の発生装置と、レーザ光の導光プ
ローブと、前記発生装置からのレーザ光を前記導光プロ
ーブに入射させるレーザ光の伝達系とを備えた治療装置
において、前記導光プローブは対向配置の２つの導光プ
ローブを有し、これら２つの導光プローブのレーザ光の
出射部分は施術者の操作により相対的に接離自在とされ
、各導光プローブにはそれぞれレーザ光の伝達系を介し
てレーザ光が入射され、前記各導光プローブの出射部分
間に治療対象部位を挟むようにしてある。
その結果、治療対象部位、たとえば血管に対して、血管
をピンセットのように挟みながら、血管の両側からレー
ザ光を照射できるので、従来のように、一つの導光プロ
ーブによる場合と比較して、少なくとも２倍の切開能力
を有するようになる。
さらに、驚くべきことに、一つの導光プローブを用いる
限り、止血切断を行うことができない程度の血管対して
、本発明に従う、２つの対向導光プローブを有する装置
によると、後述のように、血管壁が融合して止血を行う
ことができ、もって切開の際にその切開個所の両側を結
殺することを要しないことが判明した。
〔実施例〕
以下本発明を図面を参照しながら実施例によりさらに詳
説する。
第１図は本発明の治療装置の全体例を示したもので、１
は対向的に配設された導光プローブで、一つのレーザ光
発生器２から次述するレーザ光の伝達系を通ったレーザ
光を受けて対象組織に対してレーザ光を照射するように
なっている。
すなわち、レーザ光の伝達系の構成としては、レーザ光
発生器２から出射されたレーザ光が、レンズ３を通って
光ファイバー４に入射され、その先端から出射され、レ
ンズ５を通った後、５０／５０％分配ミラー６により分
光され、分光されたレーザ光は、それぞれレンズ７Ａ，
７Ｂを介して保護チューブにより被覆された光ファイバ
ー８Ａ，８Ｂに入射される。これら光ファイバー８Ａ１
　８Ｂの先端部は、ビンセットのようなＵ字状のたとえ
ば金属製ピンチホルダー９に、好ましくはその内部に保
持されている。ピンチホルダー９の各先端部には、前述
の導光プローブ１、■が一体的に保持されている。
導光プローブ１、ｌの保持形態例としては、第２図のよ
うに、ホルダー筒９Ａと導光プローブ１とがコネクター
１０により連結され、このコネクター１０が光ファイバ
ー８Ａを、その先端出射面が導光プローブ１の基端入射
面と離間させた状態で保持させるようになっている。な
お、第２図における右方の導光プローブ１も同様の構成
により光ファイバー８Ｂと光学的に連結された状態でホ
ルダー９に保持されているが、その図示を省略してある
。また、ホルダー９の基部には、反発スプリング１１が
設けられ、施術者がホルダー９の先端を接近させた後、
挟着力を緩めると、ホルダー９の先端が速やかに離間す
るようにしてある。なお、第１図のホルダー９の下部を
板バネ形式で復元性をもたせることができる。
次に導光プローブの第１形態例を、第２図〜第８図によ
り、さらに詳説する。
すなわち、導光プローブ１は耐熱性セラミックたとえば
石英などからなり、基端側部分は前記のコネクター１０
に嵌合する細径部ＩＡとなり、これに続く基端部ＩＢは
傾斜が緩い円錐形をなし、この細径部ＩＡおよび円錐部
ＩＢの中心軸はレーザ光の入射中心軸と実質的に同一と
なるように光ファイバー８Ａと同軸的にホルダー９に保
持されている。
さらに、円錐部ＩＢより先端側は他の導光プローブ１側
に近づくように傾斜屈曲し、さらにこの傾斜屈曲部ｌＣ
の先端側にほぼ前記基端側の中心軸と平行な稜線を有す
る平行部ＩＤを有している。
一方、第２図および第３図のように、平行部ＩＤの内方
、すなわち他の導光プローブ１に対する対向面側に散乱
層Ｄ（第２図の多数点で表示した部分）が形成され、ま
た第３図にレーザ光の反射経路を示すように、反射をさ
せるべき領域に、すなわち実施例では、円錐部ＩＢの一
部、傾斜屈曲部ｌＣおよび散乱層Ｄを除く平行部ｌＤに
レーザ光の反射層Ｒ（第２図のハツチング部分）が形成
されている。
反射層Ｒとしては、導光プローブ１本体表面に金メッキ
やアルミメッキを施すことにより形成するができる。
散乱層Ｄを形成する場合、単に表面に凹凸を形成するこ
とでも可能であるが、より散乱性を高めるために、第６
図のように、レーザ光Ｌの光散乱粉２０およびレーザ光
の吸収性粉２１を含み、レーザ光の透過性粉を溶融させ
たバインダー２２により層を形成させるのがよい。さら
に、第７図のように、導光プローブ１表面に凹凸１ａを
形成した上に散乱層Ｄを形成するとよりレーザ光の散乱
効果が高まる。
前述のように、本発明における導光プローブ１本体の材
質としては、人工または天然を問わず、ダイヤモンド、
サファイヤ、石英などのセラミックスを用いるのが耐熱
性の点で好ましい。
これに対して、散乱層Ｄを形成する際に用いられる光散
乱粉としては、導光プローブ１本体よりレーザ光の屈折
率が高い材質のものが選定されるのが好ましく、具体的
には、人工または天然を問わず、ダイヤモンド、サファ
イヤ、石英（高融点のものが好ましい）、単結晶酸化ジ
ルコニウム（Ｚｒ２０，）、高融点ガラス、透光性耐熱
プラスチック、レーザ光反射性金属（たとえば金、アル
ミニウム）、あるいはレーザ光反射性であると否とを問
わない金属粉表面にレーザ光反射性の金やアルミニウム
などをメッキなどの表面処理した粉を用いることができ
る。
また、バインダーを形成するための材料としては、製造
面から言えば、好ましくはレーザ光の透過性粉が用いら
れ、これが溶融したとき皮膜形成能力があるものが選定
され、好ましくは耐熱性のあるものが選定される。この
材質例として、人工および天然を問わず、サファイヤ、
石英、ガラス、透過性耐熱プラスチック等の粉を挙げる
ことができ、導光プローブ１本体との関係を考慮しなが
ら選定される。
さらに、光吸収性粉としては、カーボン、グラファイト
、酸化鉄、酸化マンガン等のレーザ光を吸収でき、熱エ
ネルギーを発する粉であれば、その材質は問われない。
これら各粉の表面層中の含有率（ｗｔ％）、平均粒径は
次記の範囲であるのが望ましい（カツコ内の数値はより
好ましい範囲を示す）。
含有率（ｗＬ％）　　平均粒度（μｍ）光散乱粉　　　
　　９０〜１　　０．２〜３００（７０〜２０）　　　
（１〜５０） 透過性粉　　　　　１０〜９００．２〜５００（２０〜
５０） 吸収性粉　　　　　９０〜１　　０．２〜５００（７０
〜１０）　　　（１〜１００） 散乱層の厚みは、１０μｍ〜５■、特に３０μｍ〜１ｕ
＋が好ましい。１回で所望の厚みを形成できない場合、
散乱層の形成を複数回繰り返せばよい。
また、散乱層の形成に当っては、各粉を液に分散させ、
透過性粉の溶融温度以上に加熱した後に、透過部材を浸
漬する、透過部材に対して各粉を同時的に溶射するなど
のほか適宜の表面形成法を採用できるが、各粉の液への
分散・浸漬方法を採用すれば、透過部材に対する塗布方
法を採用できるとともに、この塗布方法によれば、分散
液中に透過部材の所望の表面層形成部分のみ浸漬した後
、引き上げればよく、操作的に簡易であるから、実用的
でありかつ合理的となる。
被分散液としては、適宜の液、たとえば水やアルコール
など、あるいはそれらの混合液等を用いることができ、
さらに粘性を高めたりする目的で、砂糖やデンプン等を
添加してもよい。
上記のように、本発明例に従って、散乱層Ｄを形成する
とともに、反射層Ｒを形成しながらレーザ光を散乱層Ｄ
部分に集めるようにすると、レーザ光のパワー密度分布
線Ｐを併示した第４図および第５図のように、散乱層Ｄ
の形成部分からのみ、散乱させながら組織の対象部位に
対して集中的にレーザ光を照射できる。
この散乱原理についてさらに説明すると、導光プローブ
１本体表面から出射したレーザ光Ｌが散乱層Ｄを通過す
る過程で、光散乱粉２０に当たったとき、その表面で反
射して角度を変えたり、部は光散乱粉２０内を屈折しな
がら内部に入り、かつ出光するときにおいても屈折する
ので、散乱層Ｄ全体から種々の角度でレーザ光が出射し
、より広い照射域が得られる。
さらに、散乱層Ｄにはカーボン等のレーザ光の吸収性粉
２１が含有されるのがより好ましく、かかる場合、レー
ザ光Ｌが、吸収性粉２１に当たると、当たった大部分の
レーザ光のエネルギーが光吸収性粉２１によって熱エネ
ルギーＨｅに変換され、散乱層Ｄから熱が組織に与えら
れる。
これによって、組織の蒸散割合が多くなり、導光プロー
ブ１への入射エネルギーが小さくとも、切開が容易に行
われる。したがって、導光プローブを高速に動かしても
切開が可能となり、手術を迅速に行うことができる。さ
らに、導光プローブ１へ与える入射パワーを小さくでき
ることは、安価かつ小型のレーザ光発生装置によって手
術を行うことを可能ならしめる。
一方、散乱層を形成するに当たり、前述の吸収性粉と光
散乱粉とを液に分散させ、導光プローブ１本体の表面に
たとえば塗布したとしても、液が蒸発した後は、両粉が
導光プローブ１本体の表面に物理的に吸着力で単に付着
しているのみであるため、かかる散乱層を有するプロー
ブが組織と接触したり、他の物体に当たったときは、散
乱層の破損が容易に生じてしまう。そこで、吸収性粉と
光散乱粉とを導光プローブ１本体の表面に対して結合さ
せるバインダーを設けると、散乱層の付着性が高まる。
一方、第３図には、導光プローブ１内でのレーザ光の反
射経路を示した。このように、導光プローブ１内で反射
しながら散乱層Ｄに集中することが判明するとともに、
導光プローブ１の形状がそれに適していることも判明す
るであろう。また、本発明において、散乱層Ｄの形成を
必須とするものではないが、もし散乱層Ｄを形成しない
場合、第４図のレーザ光パワー密度分布が右方にシャー
プに尖ったものとなり、主に切開用のみしか用いること
ができず、かつ止血性に劣ることになる。
さらに、第５図に示すレーザ光パワー密度分布が第３図
のレーザ光の出射角度からして、右上方向にシャープと
なり、たとえば血管が細い場合のみ切開できないことに
なる。
本発明の治療装置を用いる場合、電源をオンに投入した
後、手術者は、ホルダー９をもって、その先端の導光プ
ローブ１、■を対象組織、たとえば第２図のように、血
管ＢＶの両側に対向させたた状態で、第１図のスイッチ
１２をオンにする。
なお、第１図に示していないが、ホルダー９には手元ス
イッチが設けられ、前記スイッチ１２と連動している。
このスイッチ操作により、レーザ光が各導光プローブ１
、１の散乱層Ｄ，Ｄから血管ＢＶに対して出射される。
この出射により、第８図の当初の血管ＢＶに対して、第
９図のように、血管ＢＶ壁があたかも溶融されるように
切断が進行され、最後には血管ＢＶ壁が融合し、その融
合部分で血液の流れを止めてしまう。さらにレーザ光の
照射を進めると、第１０図のように、血管ＢＶ１８Ｖが
切断され、かつ端部からの出血が防止される。
かかる事実は、本発明者の僅かな出血はあるであろうと
の当初の想定とは、大幅に異なることでありであり、驚
くべきことである。
レーザ光の照射は、出血防止に有効であることは、本発
明者も幾多の手術経験から確認しているが、それは毛細
血管および約１．　５ａｕａ以下の血管にについて言え
ることであり、それ以上の血管では見られないことであ
った。
しからば、何故大径の血管についても、出血がないかの
理由は定かでないが、導光プローブ１、ｌから出射した
レーザ光による熱がまず血管壁を溶融し、この溶融状態
において、導光プローブ１、１による血管のピンチング
が行われるために、血管壁相互が融着し、もって血液流
に対する仕切り壁を形成するためと考えられる。
実際に、本発明者は、レーザ光の出射パワーの調節によ
り、６ＩＩＩ１程度の動脈血管であっても、出血がない
ことを確認している。
他方、レーザ光の出射部分としての、散乱層Ｄの形成領
域長さ（第３図の符号Ｄ）としては、２〜１０Ｍ、好ま
しくは３〜７閣であるのが汎用的である。
本発明の治療装置は、血管の止血状態での切開、胆管の
切開、卵管の切開、消化管の切開、肝臓などの臓器切開
などの切開術のほか、凝固、吻合、蒸散用などに用いる
ことができる。レーザ光としては、ＹＡＧレーザ光を通
常用いることができるが、他の炭酸レーザ光などでもも
ちろんよい。
本発明において、凝固を主体とする場合には、前述のよ
うに、導光プローブｌの横断面が円形であるのが好まし
いけれども、切開を主目的とする場合には、第１１図の
ように、出射側に山形にしたり、第１３図のように、さ
らに鋭利な山形にすることができる。また、幅広でピン
チング凝固を行う場合、第１２図のように、出射面をフ
ラット面とすることができる。このように、本発明にお
いて、横断面形状に関して限定されるものではない。
第１４図に形状を若干異にする導光プローブ５０例をレ
ーザ光の反射経路とともに示した。この例では、主に一
回反射で出射部分に到達することが判明するであろう。
第１５図は、さらに態様を異にする導光プローブ５１の
例で、先端部が反り返っている例である。
この場合には、レーザ光は、導光プローブ１内で反射す
る割合が少なく、直接的に出射部分に到達し出射するよ
うになる。
第１６図も変形例を示したもので、円錐形部分の対向面
を第１２図の横断面を有するべく切欠したものである。
この場合にも、反射する割合が少ない。
なお、第１４図〜第１６図例において、反射層Ｒおよび
散乱層Ｄを好ましくは形成するが、その図示を省略して
ある。しかしながら、前述の第１例のように、導光プロ
ーブ１内において、反射する割合を多くした方が、目的
の出射部分に対するレーザ光の導光割合が高まり、もっ
て入射させるレーザ光のパワーを小さくでき好適である
。
他方、第１８図のように、組織表面部に生成した突起腫
瘍Ｇの切除を行うような場合、第１７図に示すように、
凹部５２Ａを形成した導光プローブ５２、５２を用いる
ことができる。この凹部５２Ａには散乱層Ｄを形成する
のがよい。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明によれば、一回の操作により、組織
の切断や切開を行うことができ、また止血性が高く、対
象組織のみを切断または切開を行うようにできるように
なるとともに、血管の場合、結殺なしで切開ができ、も
って手術時間の短縮を図ることができるなどの利点がも
たらされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の治療装置全体例の概要図、第２図はそ
のレーザ光出射部分の一部断面正面図、第３図はレーザ
光の透過経路の説明図、第４図はＩＶ−ＩＶ線矢視図、
第５図はレーザ光の出射密度分布説明図、第６図および
第７図は散乱層例の拡大断面図、第８図〜第１０図は血
管の切断過程を示す断面図、第１１図〜第１３図は種々
の導光プローブの横断面形状図、第１４図〜第１６図は
他の導光プローブの形状図、第１７図はさらに他の導光
プローブの形状例の要部縦断面図、第１８図は突起腫瘍
の切除例の説明図である。 １・・・導光プローブ、２・・・レーザ光発生器、８Ａ
，８Ｂ・・・光ファイバー　９・・・ホルダー　２０・
・・光散乱粉、２ｌ・・・光吸収粉、２２・・・バイン
ダー　５０〜５２・・・導光プローブ、Ｄ・・・散乱層
、Ｒ・・・反射層、ＢＶ・・・血管、Ｇ・・・一突起腫
瘍、Ｌ・・・レーザ光、Ｈｅ・・・熱エネルギー、Ｐ・
・・レーザ光の出射パワー密度分布。 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 １１ 図 第 ８ 図 ＢＶ 第 ９ 図 ８Ｖ 第 １０ 図 第 １２ 図 第 １３ 図 第 １４ 図 第 １６ 図 第 １７ 図

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）レーザ光の発生装置と、レーザ光の導光プローブ
    と、前記発生装置からのレーザ光を前記導光プローブに
    入射させるレーザ光の伝達系とを備えた治療装置におい
    て、 前記導光プローブは対向配置の２つの導光プローブを有
    し、これら２つの導光プローブのレーザ光の出射部分は
    施術者の操作により相対的に接離自在とされ、各導光プ
    ローブにはそれぞれレーザ光の伝達系を介してレーザ光
    が入射され、前記各導光プローブの出射部分間に治療対
    象部位を挟むようにしたことを特徴とするレーザ光照射
    による治療装置。
  2. （２）導光プローブはレーザ光が透過可能な耐熱性セラ
    ミックからなる請求項１記載の装置。
  3. （３）導光プローブはある長さを有する部材からなり、
    その一端からレーザ光が入射され、レーザ光の出射部分
    が他端近傍であり、かつ他の導光プローブの対向側に位
    置している請求項１記載の装置。
  4. （４）導光プローブの基端側の中心軸はレーザ光の入射
    中心軸と実質的に同一であり、この基端側の先端側は他
    の導光プローブ側に近づくように傾斜し、さらにこの傾
    斜部分の先端側にほぼ前記基端側の中心軸と平行な稜線
    を有する出射部分が形成されている請求項１記載の装置
    。
  5. （５）導光プローブの基端側の中心軸はレーザ光の入射
    中心軸と実質的に同一であり、この基端側の先端側は他
    の導光プローブ側に遠ざかるように傾斜し、この傾斜部
    が出射部分となっている請求項１記載の装置。
  6. （６）相対的に一方の出射部分の他の導光プローブに対
    向する長手方向に沿う稜線が、両導光プローブを接触さ
    せたときほぼ平行である請求項４または５記載の装置。
  7. （７）出射部分の一部に長手方向に関して凹部を有して
    いる請求項１記載の装置。
  8. （８）出射部分の他のプローブ側横断面形状が平面部分
    を有する請求項４または５記載の治療装置。
  9. （９）出射部分の他のプローブ側横断面形状が他の導光
    プローブ側に突出する山形部分を有する請求項４または
    ５記載の装置。
  10. （１０）出射部分の他のプローブ側横断面形状が他の導
    光プローブ側に突出するほぼ円形部分を有する請求項４
    または５記載の装置。
  11. （１１）出射部分の横断面形状がほぼ円形である請求項
    ４または５記載の装置。
  12. （１２）一方の導光プローブの出射部分が、実質的に他
    方の導光プローブ側のみである請求項１記載の装置。
  13. （１３）前記一方の導光プローブの他方の導光プローブ
    に対して反対側面にレーザ光の反射層を有することで、
    この反射層と対向する部分が集中出射部分となっている
    請求項１２記載の装置。
  14. （１４）出射部分にレーザ光の散乱手段が形成されてい
    る請求項１、４または５記載の装置。
  15. （１５）導光プローブは実質的に先細とされている請求
    項１、４または５記載の装置。
  16. （１６）各導光プローブはホルダーにそれぞれ保持され
    、この各ホルダーを施術者が接離することにより、出射
    部分が相互に接離するよう構成されている請求項１記載
    の装置。
  17. （１７）各ホルダー内に各導光プローブへレーザ光を入
    射させるためのレーザ光の伝達系が保持されている請求
    項１記載の装置。
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