JPH0329902A - 光学装置 - 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】 本発明は、レーザ光線を集束させて、選択した位置でｍ
ｒｌＲ面が比較的小さい長尺のくびれ（ｕ＋ａｉｓｔ）
を有するビームを得るのに有用である優れたレンズ構成
と、このレンズ構成を実現する方法とに係わる。本発明
は特に、レーザ装置で人体の表面または内部に存在する
ヒト組織その他の生物的、もしくは非生物的或長、沈積
物または閉塞を除去、穿通または治療する方法及び装置
に係わる。

医療及び歯科治療にレーザからの光線を用いることは、
泌尿器科学、整形外科学（ｏｒｔｈｏｌｏｇｙ）、胃病
学、心臓病学及び眼科学を含めた様々な医学分野での手
術及び治療に応用できることから、年を追ってますます
重要となってきている。遠紫外から可視スペクトルを経
て遠赤外に至る波長が用途に応じて用いられている。一
般に、レーザ光は手術または治療部位まで光導波路によ
って伝送される。光ファイバの出力端に配置されたレン
ズが、３ ４ レーザ光線の強度を高めるのに用いられ得る。

本発明は、好ましい例においてレーザカテーテルとして
機能する光学装置を含む。この光学装置は、比較的イン
コヒ〜レン１〜でコヒーレンス係数が約２．０以上であ
る光を発する光源を含む。光源によって発せられた光は
半径ｒｗの最小くびれを有する。好ましい例では、光源
は多モード光ファイバに結合されたレーザを含み、この
場合光源からの光の先端がレンズは光ファイバのコアの
半径に等しい。光ファイバがら射出した光ビームは入力
ビームとしてレンズに入射し、その際入力ビームはレン
ズによってビーム切り取り半径（ｂｅａｍ　ｉｎｔｅｒ
ｃｅｐｔ　ｒａｄｉｕｓ）ｒ＋．で切り取られる。レン
ズの前側主平面は入力ビームの最小くびれがら距離Ｓだ
け隔てられる。ビーム切り取り手径ｒＬを先端がレンズ
ｒｗで除して得られる因数Ｒは、光ファイバコアの半径
、もしくはより一般的には入力ビームの先端がレンズに
従属する値を有する。因数Ｒは１．５から、入力ビーム
の先端がレンズｒｗ（単位ｍｍ）の２倍で４．０を除し
た商を越えない値Ｘまでである。レンズの焦点距離Ｆは
、入力ビームの最小くびれと該レンズの前側主平面との
間の上記距離Ｓに従って、焦点距離Ｆの距離Ｓに対する
比が０，２５〜０．９５となるように選択される。

好ましい例において、レーザカテーテルには、様々な寸
法の中空チップを含めた交換可能な付属品が取り付けら
れる。上記のような中空チップは、出力レーザビームの
切断作業を触感で確認するのに用いられ得る。一例では
、中空チップの先端はレンズと出力ビームの先端がレン
ズとの間に位置する。別の例では、中空チップの先端は
実質的に出力ビームの先端がレンズの位置に有る。更に
別の例では、中空チップの先端は出力ビームの先端がレ
ンズより遠位に位置する。好ましくは、中空チップは円
錐形で、がつその遠位端部に開口部を具え、この開口部
は該開口部の位置でのビーム横断面を」二回る大きさを
有する。

本発明の更に別の例ては、レンズの屈折面か力テーデル
先端アセンブリより遠位に位置する。この場合、レンズ
の直径は好ましくはカテーテル先端アセンフリの外径に
実質的に等しい。このようなレンズは、レンズの集束力
を、まず組織その他の生物物質を当該物質に触れずに治
療するのに用い、その後レンス表面を物質に接触させる
ことによって組織その他の生物物質の加熱に用いる医療
に適用され得る。好ましくは、集束ビームは少なくとも
１ｍｍの集束域を有し、またレンズの後側主平面から少
なくとも３　ｍ　ｍ隔たった位置に０．２５ｍｍ以下の
先端がレンズを有する。

本発明を、添付図面を参照しつつ以下に詳述する。

第１図に示したように、レーザカテーテル１０は光ファ
イバ１２のような導波路と、遠位の先端アセンブリ１４
とを含む。光ファイバ１２にはレーザ１６のような光源
が、光を供給するべく結合されている。

光の波長は、問題となる特定の医学的用途に適合するよ
うに選択され、例えば可視、紫外または赤外波長範囲内
てあり得る。光はファイバ１２を通過し、遠位先端アセ
ンブリ１４においてカテーテルｌＯから出る。第２図〜
第５図に示したように、遠位先端アセンブリ１４はファ
イバホルタスリーブ２０と、レンズ支持台スリーブ２２
と、ファイバボルダ２４（第３図及び第４図）と、レン
ス支持台２６（第３図）とを含み、これらの楕成要素は
いずれも好ましくは、然及び腐食に対して耐性てある耐
久材料から成る。

梧成要素２０、２２、２４、２６には半硬質の黄銅合金
が好ましく用いられ、その際該合金の外側は厚み１００
万分のｌ５インチの金めつきと、それに続く厚み１００
万分の５インチのニッケルス１〜ライクとによって保護
される。

第３図に示したように、ファイバボルダスリーブ２０は
近位のスリーブ部分３０と、中央のスリーブ７ 〜８ 部分３２と、遠位のスリーブ部分３４とを含む。本明細
書中で″近位″及び″遠位″という語は、ファイバ１２
に光を供給するレーザ１６への近さに関して用いてある
。ファイバホルタスリーブ２０は円筒形で、軸線方向孔
３８（第３図）を有し、孔３８の直径Ｃまその全長にわ
たって一様である。ファイバボルタスリーブ２０の遠位
部分３４は、外径の減小によって中央部分３２の壁より
薄くなった壁を有する。遠位部分３４の外側表面にはね
じ山４０か設けられている。

レンズ支持台スリーブ２２は円筒形て、直径の一様な貫
通孔４２（第３図）を有する。第５図に示したように、
レンズ支持台スリーブ２２の近位端部４６には、ファイ
バホルダスリーブ２０の遠位スリーブ部分３４に設けら
れた雄ねし４０と係合する雌ねじ４４が設けられている
。ファイバホルダスリーブ２０の雄ねじ４０を雌ねじ４
４に、レンズ支持台スリーブ２Ｚの近位端部４６がスリ
ーブ２０の中央部分３２のショルタ４８に当接するまで
捩じ込むことによって、レンズ支持台スリーフ２２はフ
ァイバボルタスリーブ２０に固定される。レンズ支持台
スリーブ２２とファイバホルダスリーフ２０との間には
、適当なワッシャ、力′スケットまたはシーラン１へを
用いることによって水密シールが実現され得る。レンズ
支持台スリーブ２２とファイバホルダスリーブ２０の中
央スリーブ部分３２とは両者の相互当接部において、カ
テーテル先端アセンブリ１４の外測表面の一体性を損な
わないように同一の外径を有する。

レンズ支持台２６は、遠位端部にその周縁を巡って配置
された複数の歯５０をイｒする円筒形スリーブを含む。

歯５０は、レンズ５２を掴んでレンズ支持台２６内に保
持するべく機能する。各歯５０はスペーザ部分５４とホ
ルダ部分５６とを含む。レンズ５２はレンズ支持台２６
の歯５０内叫に嵌入し、その際レンズ５２の入力側周縁
部がスペーザ部分５４のショルダ５８に当接ずる。歯５
０のポルダ部分５６は、レンス５２の周縁部上ｌ＼と僅
かに叩き曲ζフられてレンス５２を、該レンズ５２から
射出するレーザ光を遮ることなくその場に保持する。歯
５０のスペーサ部分５４はレンズ５２をレンズ支持台２
６の本体６０から離隔させ、それによって流体流のため
の側面開口部６４（第５図）を確保する。レンズ支持台
２６の本体６０は、レンズ支持台スリーブ２２の遠位端
部６６内に抽入できるように寸法決定されている。遠位
端部６６は、レンズ支持台２６受容のために内径を増大
するべく、レンズ支持台スリーブ２２の近位端部４６よ
り壁厚を減小されている。スリーブ２２は、レンズ支持
台２６の本体６０の近位端部と当接するショルダ７１（
第５図）を右する。レンズ支持台２６の内径はファイバ
ボルダスリーブ２０の内径と同じである。レンズ５２の
直径はレンズ支持台スリーブ２２の遠位端部６６の内径
とレンズ支持台２６の本体６０の内径とのほぼ中間であ
り、従ってレンズ５２の周縁とレンズ支持台スリーブ２
２の遠位端部６６との間には流体流を通す開口部が生し
る。歯５０が存在するため、上記開口部は分断された環
の形態を有する。レンズ支持台２６はレンズ支持台スリ
ーブ２２の遠位端部６６内に、好ましくはシアノアクリ
レートのような熱及び液体に耐性の接着剤も用いつつ摩
擦嵌めで固定されている。

好ましい例のレンズ５２は、Ｃ軸がレンズ５２の光軸に
一致するザファイアがら成る平凸球面レンズである。サ
ファイアは、球面収差を低減するうえで有利であると判
明している。レンズ５２の直径は、後段に詳述するよう
に光ファイバ１２の特性に応じて選択される。しがし、
好ましい最大直径は約４ｍｍである。レンズの最大直径
は２．７ｎｕｎ及び２．２ｍｌＩ１なとてもよい。好ま
しいレンズ直径は１　．３ｍｍである。

ファイバホルダ２４は、丁字形横断面を有する長尺部材
７２と、Ｕ字形横断面を有する長尺部材７４とを含む。

部材７４は、光ファイバ１２の直径にほぼ等しい幅を有
する渭７５を具えている。第４図に示したように、部材
７２及び７４は、Ｔ字形上部部材７２の中央脚部７３が
Ｕ字形下部部材７４に設けられた溝７５１１ に隙間無く嵌入するように形成されている。中央脚部７
３の高さは溝７５の深さより光ファイバ１２の直径分だ
け小さく、それによって光ファイバ１２を収容する細長
いスペースが確保されている。光ファイバ１２は部材７
２と７４との間に締まり嵌めによってか、あるいはまた
化学接着剤を用いて固定されている。

第４図〜第６図に示したように、ファイバボルダ２４の
、互いに反対側を向いた部材７２の上面７６と部材７４
の下面７８とはいずれもファイバホルダスリーブ２０の
軸線方向孔３８の曲率に対応する曲率を有する。ファイ
バホルダ２４の部材７２及び７４はスリーブ２０の孔３
８内への抽入のため、湾ｄｌｌ　Ｌた外側表面７６と７
８との間の距離が孔３８の直径にほぼ等しいことでファ
イバホルダ２４がスリーブ２ｏに隙間無く嵌入し得るよ
うに寸法決定されている。好ましくは、ファイバホルダ
２４はスリーブ２ｏに化学接着剤によって固定されてい
る。ファイバボルダ２４の背き合っ１２ た側面８０及び８２（第３図）間の距離は孔３８の直径
よりはるかに小さく、それによってファイバホルダ２４
の周囲に、流体を通過させる側方溝８４及び８６（第６
図）が構成される。ファイバホルダ２４はファイバ１２
を、ファイバ軸線がスリーブ２ｏ、２２の中心軸線に一
致するように軸線方向に向けて保持する。好ましくは、
ファイバ１２の遠位端部９ｏは、垂れ下がったり屈曲し
たりしないように非常に僅かしがファイバホルダ２４か
ら突出しない。ファイバホルダ２４のファイバホルダス
リーブ２ｏ内での向きは、該ボルダ２４内に設置された
光ファイバＩ２が心出しされてファイバ１２の軸線がレ
ンズ５２の光軸に一致するように決定されている。ファ
イバ１２はファイバホルダスリーブ２０内で不動に保持
され、従ってレンズ５２とファイバ１２の遠位端部９ｏ
との間隔は一定に維持される。しかし、ファイバ端部９
ｏとレンズ５２との相対位置は、ファイバホルダ２４を
ファイバホルダスリーブ２０内７″位’ＩｔＰめ１，な
おすことにょって調節され得る。

光ファイバ１２は多モードファイハで、比較的高屈折率
のコアを有し、このコアは比較的低い屈折率を有するク
ラットによって囲繞されている。コアは融解した純粋な
シリカで形或され得、一方コアを囲繞するクラッドは、
トープされて屈折率か低下した溶融シリカを含み得る。

好ましくは、コア材料は金属不純物を殆ど含有せず、そ
の場合伝送されるレーザエネルギはファイバ１２通過中
に比較的僅かしか減衰しない。可視光用ファイバによる
伝送が困難であるような波長に関しては、即座に入手可
能で、かつ当業者に公知である特定用途用ファイバを用
いることが望まれ得る。例えば、非常に短い波長には紫
外域用ファイバが適当てあり得、また非常に長い波長に
はフッ化ジルコニウムファイバが有利であると判明して
いる。更に、場合によっては中空コア導波路が適用され
ている。

ファイバｌ２の長さは一般に約５０〜５　０　０　ｃ　
ｍて、好ましくは約２００〜４００ｃｍである。一例に
おいて、コアは約２００μｍの直径を有し、その際コア
とクラ・ンドとを合わせた直径は約２２０μｍであり、
また開口数は０．２２である。医学的用途に適したファ
イノくコア直径は、典型的には１００〜７００ｚｚｍで
ある。

光ファイバ１２は、ＰＶＣ、硬化エボキシ、またはテフ
ロンのような材料から成るカテーテルスリーブ９２によ
って囲繞され、保護されている。カテーテルスリーブ９
２はファイバホルダスリーブ２０の中央部分３２と同じ
外径を有する。カテーテルの直径は、好ましい例では１
．８１であるが、２．２ｍｍ及び２．７　ｍ　ｍなとて
あってもよい。通常の場合、カテーテルスリーブ９２の
直径は一般に４．０ｍｍ以下である。

ファイバホルダスリーブ２０の近位部分３０は、中央部
分３２の外径よりカテーテルスリーブ９２の壁厚の２倍
分だけ小さい外径を有し、部分３０のこのような外径は
、カテーテルスリーブ９２が部分３０上に隙間無く被せ
られ、かつカテーテルスリーブ９２の遠１５ 位端部がファイバホルダスリーブ２０の中央部分３２の
ショルダ９４（第５図）に当接することを可能にする。

それによって、カテーテルスリーブ９２の外側表面はカ
テーテル先端アセンブリ１４の外側表面と、表面不整を
惹起することなく滑らかに一休化し得る。好ましくは、
カテーテルスリーブ９２は部分３０に、水密接合を保証
する化学接着剤によって固定されている。

加圧されたソースからの食塩水流またはガス流が、カテ
ーテルスリーブ９２によってカテーデル１０の遠位先端
アセンブリ１４まで導かれ得る。食塩水またはガスの流
れは、レンズ支持台２６に設けられた側面開口部６４を
通過して、、レンズ５Ｚの周縁とレンズ支持台スリーブ
２２との間からカテーテル先端アセンブリｌ４を出てゆ
く。カテーテル先端部１４から放出されたガスまたは食
塩水を回収するべく、レーザカテーテルに真空システム
（図示せず）を関連させることも可能である。ガスまた
は食塩水は、１６ レンズ５２の性能低下の軽減に有利に用いられ得る。

例えば、心臓血管形戊術のような侵入性の外科的処置に
おいて組織を高ピークエネルギレーザ光で切除する場合
、切除物が先端アセンブリ１４の方へ桃ね返ってレンズ
５２に付着する恐れが有る。レンズ５２への上記のよう
な付着物はレーザ光を吸収することによって熱勾配を出
現させる傾向を有し、熱勾配が現れるとレンズ５２は亀
裂を生じたり、性能が低下したりしかねない。レンズ５
２と組織との間に食塩水またはガスの層を永続的に介在
させることによって、組織片がレンズ５２に付着するの
を阻止できる。そのうえ、ガスまたは食塩水はレンズ５
２及びファイバ１２の冷却にも用いられ得る。

第７図に、レーザカテーテル先端アセンブリ１４の一変
形例を示す。この例では、レンズ支持台スリーブ２２の
遠位端部６６は遠位方向へ延長されてスリーブ部分を構
成しており、このスリーブ部分には、好ましい例では円
錐筒体９６を含む中空の触感ヂップなどの付属品が抽入
される。筒体９６は近位端部９８と遠位端部１００とを
有する。円筒形である近位端部９８は、レンズ支持台ス
リーブ２２の延長された遠位端部６６内Ｉ＼の抽入に適
するように寸法決定されている。好ましい例において、
近位端部９８はレンズ支持台スリーブ２２に接着されて
いる。円錐形である遠位端部１００は、近位端部９８と
の接続部において端部９８より大きい外径を有し、それ
によってレンズ支持台スリーブ２２の遠位端部６６に当
接する環形ショルダ１０２を具えている。円錐筒休９６
の遠位端部１００の切頭先端１０６は、集束レーザビー
ムがその１／ｅ２プロフィールにおいて有する直径以上
の大きさの内径を有し、それによって該先端１０６を通
過するレーザビームがそこまで維持してきたパワーを絞
ることを回避ずる。１／ｅ２ビームプロフィールは当業
者には、ビーム強度の約８５％を保有するビーム部分で
あると理解される。筒体９６の軸線方向長さは、用いる
レンズ構成及び所望の外川的成果に従って様々に選択さ
れる。

第８図に、好ましい例のレンズ構成を概略的に示す。（
１／ｃ２ビー１１プロフィールを表す）大点線によって
図示したように、ファイバ１２から射出した光はレンズ
５２へと向かう入カビームを椙戒ずる。

入力ビームは、レンズ５２によって集束して出力ビーム
となる。

記号ｒｗを付したディメンションは、有限面積光源から
の入力ビームの先端がレンズ（即ち最小横断面の半径〉
である。好ましい例の場合、光ファイバ１２の端部９０
が有限面積光源として機能し、入力ビームの先端がレン
ズは光ファイバ１２のコアの半径である。光ファイバ端
部９０からの光は、通常“拡がり角゜”と呼称される有
限角度θ，で発散する。角度θ４は光ファイバの開口数
Ｎ八との間に、方程式 Ｎ八一ｓｉｎθ，　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）に
よって表される関係を有する。

１９ ２０Ｊ′ 開口数Ｎ旧よ、関係 によって定義され、式中、ＩＩ　ｃ　ｏ　ｒ　ｅはファ
イバコアの屈折率であり、ｌｌｃｌａｄはファイバクラ
ッ１・の屈折率であり、ｎｍ。，１．，は周囲の媒質の
屈折率である。方程式（２）から、開口数ＷＡｃまファ
イバのパラメータのみでなく、ファイバを囲繞する媒質
の屈折率にも従属することが判る。即ち、開口数の計算
では、装置が食塩水と共に用いられるのか、それとも空
気中で用いられるのかといった要因に注意が払，ｌ）れ
なければならない。

光ファイバ端部９０はレンズ５２の前側主平面１１０か
ら距離Ｓだけ隔てられている。より一般的に言えば、距
離Ｓはレンズ５２の前側主平面１１０から入力ビーｌ＼
の最小くびれの位置９０までの軸線方向距離である。レ
ンズ系に多数のレンズ要素が用いられる場合は、本明細
書中の′゛レンズの主平面゜′という表現は総てレンズ
系の主平面のことと理解される。

開口数Ｎ八及び距ＭＳは好ましくは、レンズ５２に入射
する光ビームが１／ｅ２ビームプロフィールにおいて半
径ｒＬを有するように選択される。本明細書で゛ビーム
切り取り半径゛′と呼称するディメンションｒＬは、ビ
ームがレンズ５２の前側主千面１１０（多要素レンズ系
ではレンズ系の主平面）を切り取る１／ｅ″Ｉビームプ
ロフィールでのビーム半径に対応する。

好ましい例において、ビーム切り取り半径ｒＬはレンズ
５２の半径より僅かに、即ちレンズ支持台２６によって
覆われるレンズ５２周縁部の幅の分だけ小さい。歯５０
はレンズ５２の周縁部を、例えば約０．１＋ｎｎ＋覆う
。その場合、直径１．３ｍｍ（半径０．６５ｍｍ）のレ
ンズ５２は約０．５５のビーム切り取り半径を有する。

ビーム切り取り半径ｒＬは、数学的には ｒＬｌ：ｒ，，口ゴｒ　　　　　　　　　　　（３）と
表され得、式中Ｚｆはｒ，／ｓｉｎθ，に等しい。本明
細書て゛入力側集束域゜′と呼称するパラメータＺ，は
、１／ｅ２ビームプロフィールにおいて入力ビームの半
径が該入カビ＝ｌ＼の最小くひれ半径の（ＴＦＩとなる
まての距離てある。方程式（３）は、１４一５７下面］
Ｔ尻ｙ（４） と書き替えられ、その際方程式（１）からＳｉｎθ，＝
Ｎ八 てある。

レンス５２は、当業者に公知であるように、レンズ材料
の屈折率、周囲の媒質の屈折率及ひレンスの曲率などの
要因に従属する焦点距離Ｆを有ずる。

焦点距離については一般に式 か戒り立ち、式中゛ｒはレンスの、該レンス白１ｄ＼の
光軸の位置にＪ３　＋）る厚ノノてあり．Ｃ．ｌ．ｌレ
ンスの入力１則の曲率てあり、Ｃ，はレンスの出力側の
１１１１率であり（正の焦点距離を右ずるレンスの場合
Ｃ２４ｉ負てあることに留意）、Ｎはレンズ媒質の屈折
率を周囲の媒質の屈折率て除した商である。

好ましい例て川いられる平凸レンズの場合、Ｃは七ロで
あり、方程式（５）は に短縮される。

より複雑なレンズ設計のための対応ずる方程式は当業者
に公知てあり、適当な文献中に見いだされ７１１る。多
要素レンズ系の場き、焦点距離Ｆはレンズ系の等価の焦
点距離てある。

上記方程式（５）、（６）から、焦点距離がレンズを囲
続ずる媒質に従属すること、即ち焦点距離はレンスが使
用される際の環境に従って選択されるべきてあることが
明らかである。例えば、レンズが使用時に食塩水に浸さ
れる場合は、焦点距離は食塩水の屈折率を考慮して選択
されるべさてある。

同様に、レンスが空気中で用いられる場合は、焦２３ ２４ 点距離は空気の屈折率（１．０）を考慮して選択されな
けれはならない。

レンス５２を透過ずる光はレンス５２によって集東して
、くびれを有ずる出力ビームを伯成し、その際前記くび
れはその中心１１１において最小となる。

第８図に、出力ビームのくびれの中心１１１におζ′ノ
る１／ｅ２プロフィール半径をディメンジョンｒ。′と
して示す。くびれの中心１１１から該中心１１１の各一
方の側に、本明細書において゛出力ビームの集束域“′
と呼称する軸線方向ディメンシジンＺ．′たＩ−）ｉｌ
Ｉ１１隔した２位置において、ビームの半径は１／ｅ２
フ゜ロフィールで半径ｒｗ′の，／−Ｔ倍となり、また
ヒーｌ１の強度はくびれの中心１１１ての強度の１／Ｚ
に低下する。第８図において、出力ヒーノ＼のくひれの
中心１１１（即ち最小ビーム直径の位置）からレンズ５
２の後側主千面１１２まての距離をディメンションＳ′
として示す。好ましい例の平凸レンズ５２の場き、後側
主千面１１２は出力面に正接し、光軸に対して垂直に位
置する。

本発明のレンス構戒は特に、２以上、好ましくは３以」
二のコヒーレンス係数Ｋｃを有する比較的インコヒーレ
ン１・な光と共に用いるべく設計されており、その際コ
ヒーレンス（系数Ｋｃはと定義され、式中人は光の波長
であり、またｒ，及ひθ，は先に定義したものである。

方程式（７）は方程式（１）の適当な置換によって光フ
ァイバに適用され得ることか留意されるへきである。

レンスを透過する光のコヒーレンスがレーザによって発
せられる光のコヒーレンスに従属し、かつ光ファイハが
用いられる場合は光ファイバの特性にも従属することは
、当業者には理解される。

市販の医用レーザは通常多発振モードて動作し、Ｉｔ較
的インコヒーレン１・な光を放出する。好ましい例て用
いられるような多モー１へ光ファイバは一般に無数のモ
ードで光を伝搬させるが、それらのモートは分散的であ
り、また光がファイバ中を伝搬するにつれて光の混合を
惹起し得る。このような分散及び混合によって光のコヒ
ーレンスは更に低下し、上記のようなファイバによって
伝送される光は通常、ファイバに入射した時よりファイ
バから射出する時の方がよりインコヒーレントである。

多くの医学的用途のためには、ファイバ及びレンズの構
成を、（ｉ）くびれの中心における強度が比較的大きく
（ｒｗ′が比教的小さく）、（ｉｉ）レンズからくびれ
の中心までの距離Ｓ′が比較的長く、従って出力ビーム
の′゛照射距離゜゜が比較的長く、かつ（ｉｉｉ）＜び
れの集束域Ｚｉ′が比較的長くなるように選択すること
が好ましい。残念ながら、上記出力ビーム特性はレンズ
系特性，に非常に複雑に、かつきわめて非線形に関連し
、その結果出力ビームの挙動は変則的となる。そのよう
な変則的挙動のうちで比較的顕著なものの一例に、距離
Ｓが漸次増大しても出力ビームの照射距離は連続的に増
大しないことが有る。Ｓが増大するにつれて、出力ビー
ムのくびれはまず遠ざかり、その後突然反対方向へ移動
してＳの増大と共にレンズに近付くことが判明した。実
に意外なこの挙動は、ビームのインコヒーレンスに関連
する光の相互作用によると看做される。更に、距離Ｓが
増大するにつれて出力ビームの最小くびれの大きさは、
入力ビームの最小くびれに関し非線形に減小する。これ
らの変則性及び非線形挙動によってもたらされる問題点
は互いに拮抗し、その結果系パラメータの最適化は困難
となる。しかし、独得の新規な方法によって本出願人は
、ファイバ及びレンズを適正に選択し、かつこれらの要
素を互いに関して、関係１．５≦Ｒ≦ｘ（８） ０．２５≦Ｆ／Ｓ≦０．９５　　　　　　　　　　　　
　（９）〔式中、（ｉ）Ｒはビーム切り取り半径（ｒＬ
）の入力ビ２７ ２８ ーム先端がレンズｒｗ（例えばファイバコアの半径〉に
対する比であり、（ｉｉ）Ｆ及びＳは第８図の説明で先
に定義したものであり、（ｉｉｉ）Ｘはレンズ直径を入
力ビーム先端がレンズｒｗの２倍で除した商である〕が
満足されるように位置決めすれば通常出力ビームパラメ
ータを最適化し得ることを発見した。

本発明の好ましい例において、最大レンズ直径は４ｌで
あり、従って入力ビームの先端がレンズを５０μｍ（フ
ァイバコア直径１００μｍに対応）とすれば関係（８）
のＸの値は４０であり、・Ｒの好ましい範囲は１．５〜
４０となる。通常、Ｘの値及び該値に関連するＲの適当
値の範囲は、入力ビームの先端がレンズが減小すると増
大し、前記半径が増大すると減小する。例えば、入力ビ
ーム先端がレンズが９０μｍ（ファイバコア直径１８０
μＩＩＩに対応〉の場合はＸの値が２２．２で、Ｒの範
囲は１．５〜２２．２であり、入力ビーム先端がレンズ
が１５０μｍ（ファイバコア直径３００μｍに対応〉の
場合はＸの値が１３．３で、Ｒの範囲は１．５〜１３．
３であり、入力ビーム先端がレンズが２５０μｍ（ファ
イバコア直径５００μｍに対応）の場合はＸの値が８．
０で、Ｒの範囲は１．５〜８．０であり、入力ビーム先
端がレンズが３５０μｍ（ファイバコア直径７００μｍ
に対応）の場合はＸの値が５．７で、Ｒの範囲は１．５
〜５．７である。

上記レンズ直径にくわえて、関係（８〉及び（９）によ
って得られる値の範囲はより小さいレンズ直径、即ち例
えば２．７ｌ、２．２ｍｍ及び１．８ｍｍか更にそれ以
下のレンズ直径に対して特に適当であると判明した。

Ｒ及びＦ／Ｓの値の′、上記のように規定した範囲内で
レンズ及びファイバのパラメータは、特定の医学的用途
に適するように反復方法によって更に限定され得る。上
記方法ではまずビーム切り取り半径ｒＬ及びファイバ半
径ｒ．が、上述のような適当な範囲内のＲが得られるよ
うに選択される。次に、ファイハ半径をファイバの開口
数で除することにより入力ビームの集束域Ｚ，が決定さ
れる。その後、距離Ｓか、関係 Ｓ＝Ｚ，汀可　　　　　　　　　　　　　（１０）に従
って決定される。得られ／ご『１】離Ｓに関して、関係
（９）を満足する適当な焦点距離Ｆを右ずるレンスが選
択される。このようにして得られた諸結果を、次の三つ
の方程式 ２．′＝閂？Ｚ，　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（１３）〔式中Ｎはレンズ系の倍率（即ちｒ．４
′をｒｗて除した商）てある〕に代入する。

方程式（１１）、（１２）及ひ（１３）を解くことによ
って、出力ビーｌ＼の諸特性、即ち倍率Ｍ（ｒ．′を決
定ずる）、レンスと出力ビームの最小くびれとの間のｆ
？［ｉ　ＭＩ　Ｓ　′、及び出力ビームのくひれの長さ
の基準である集束域ｚｌ′を決定することかできる。

上述の反復方法（ｉ、特定用途のための所望のレンス福
成が決定されるまで様々なファイバ及びレンスに関して
繰り返される。

このように、関係（８）及ひ（９）の提供するパラメー
タ範囲は方程式（１０）〜（１３）を用いて更に限定さ
れ得る。しかし、通常は、」二記範囲内て最高のＦ／Ｓ
値を用いれば強度を幾分犠牲にしつつ比較的長いビーム
照射距離が得られ、一方上記範囲内で最低のＦ／Ｓ値を
用いた場合は比較的高いビーム強度と幾分短めのビーム
照射距離とか得られることが観察されるはずである。特
にＦ／Ｓの値が範囲内の最高値に近い場合、比較的小さ
いＲ値は比較的高い相対強度（即ち出力ビーム最小くび
れの強度に幻 びずる入力ビーム最小くびれの強度）をもたらし、比較
的大きいＲ値は化較的長いビーム照射距離をもたらす傾
向に有る。更に、ファイバ直径が比較的大きいく〉４０
０μｍ）場合はＦ／Ｓの値を０．９以下に制３１ ３２ 限することが好都合であり得る。好ヰしい例において、
Ｒの値は約５．４５、Ｆ／Ｓの値は約０．６７てある。

上記諸方程式は、独立に導かれたものではあるか、Ｓｅ
ｌｆの一連のカウスビーム伝搬方程式と同し形態を有す
ることは明らかてある。Ｓｅｌｆの方程式（ま、水明＃
ＩＩＩ書に９考として合よｌしるＳｉｄｎｃｙ　Ａ．　
Ｓｃｒの論文“ＦｏｃｕｓｉＢ　ｏｆ　Ｓｐｌ＋ｅｒｉ
ｃａｌ　Ｇａｕｓｓｉｎｎ　Ｂｅａｍｓ，”　Ａ　　ｔ
ｉｅｄ　Ｏ　ｔｉｃｓ，　ｖｏｌ．　２２，　ｎｏ．　
５　（１９８３年３月１日）に開示されている。Ｓｅｌ
ｆの方程式はコヒーレン１・光に関して導かれたもので
あるが、方程式（１１〉〜（ｌ３）はインコヒーレン１
・光に関して導かれた。Ｓｅｌｆの方程式と方程式（１
１）〜（１３）との生要な相違点は、集束域パラメータ
２，に有る。Ｓｅｌｆの方程式では、２，の替わりにレ
イリー域（ｒａｙｌｅｉｇｌ＋　ｒａＢｅ）Ｚ，が用い
られている。パラメータｚｆとＺｒとは、つの方程式群
でそれぞれ同し位置を占めているか、互いに異なる方法
て計算され、かつ全く異なる結果をもたらす。

先に述へたように、パラメータＺ．はｒ　Ｈ　／　Ｓ　
Ｉ　ｎθ，に等しい。これに対してＳｅｌｆのレイリー
域Ｚｒは、Ｚ，一πｗ。２　／λ　　　　　　　　　　
　　　　（１４）〔式中田。は入カビームの先端がレン
ズであり、λは光の波長である〕と計算される。

Ｓｅｌｆのガウスピーム伝搬方程式と方程式（１１）〜
（】３）との間の形態の類似性は、上述の反復方法をコ
ンピュータにおいて実施することをきわめて容易にする
。本明細書に参考として含まれる、Ｏｐｔ　ｉｃａｌ　
　Ｒｅｓｅａｒｃｂ　　八ｓｓｏｃｉａＬｅｓ，　　Ｐ
ａｓａｄｅｎａ，　　Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａの”Ｃｏｄ
ｅ　５”ソン１・ウェアなど、Ｓｅｌｆのガウスビーム
伝搬方程式を解くのに適したコンピュータブ口クラムは
幾つか市販されている。それらのコンピュータプログラ
ムは、ｌＩｌｏ＝ｒｏ及び２ｒ−２，とし、またλに（
本明細書において゛仮想波長′”と呼称する）波長λ“ λ′一πｒｗθ，　　　　　　　　　　　　　　（１５
）を代入するこどによって、方程式（１１）〜（１３）
を解くのに適用され得る。

興味深いことに、仮想波長λ”は非常に長い波長であり
得、或る種のインコヒーレン１・光源栴成用の仮想波長
はマイクロ波域に達することが判明した。

方程式（１１）〜（１３〉はインコヒーレンＩ・光のガ
ウスビーム近似計算として導かれたものであるが、この
近似１１算は均一な分布を有するビームにほぼ有効であ
ることが判明した。多モードファイバからの光出力は一
般に、全体として均一であるビーム分布を有するので、
方程式（１１〉〜（１３）は多モードファイバにきわめ
て有利に適用され得る。

方程式（１１）〜（１３）から計算される、出力ビーム
の最小くびれに関ずる距１１１ｆｆ　Ｓ　′及び該最小
くびれの半径ｒｗ’は、集束レンズが収差を惹起しない
ことを仮定している。しかし実際には、レンズは球面収
差など何等かの収差を惹起し得、そのような収差の量は
公知技術で測定され得る。好ましい例の単純な平凸レン
ズ５２の場合、収差（特に球面収差）が起こることによ
って、出力ビームくびれのパラメータは方程式（１１）
〜（１３）で計算されたものと幾分異なり得る。とはい
え、差はきわめて僅かのようである。（現在好ましい材
料である）サファイアから成る平凸レンズが用いられる
典型的な事例では、最小くびれに関する距離Ｓ′の実際
値は方程式（ｌ１）から得られる値より１６％しか小さ
くないことが判門した。出力ビームの先端がレンズｒ１
′の値は方程式（■２）を用いて計算される値と実質的
に同じであると判明した。即ち、実際のところ、上掲方
程式（ｌ１）〜（１３〉に基づく最適レンズ設計の選択
に収差が重大な影響を及ぼすことはない。そのうえ、当
業者に公知であるように収差の影響は、非球面を有する
レンズを用いるかまたは多要素球面レンズ系を用いるこ
とによって軽減し、または実質的に排除することができ
る。上述の光学的構成及び技術は、くびれの最小半径（
ｒ，’）が比較的３５ ３６ 小さく、ビーム′゛照射距離″（即ち距離Ｓ’）が比較
的長く、かつ集束域（Ｚ，′）が比較的長い出力光ビー
ムを創出するのに用いられ得る。本発明は、好ましくは
約３〜６ｌのビーム照射距離（即ち距離Ｓ′）を実現す
る。通常使用のための典型的なビーｊ、照射距離は約４
１１１１１１であり得る。比較的長いビーム照射距離は
、焦点をカテーテルの先端から遠ざ（″ノで、切断また
は治療されるべき領域のビームをユーザがより良好に観
察することを可能にする点で右利である。更に、ビーム
照射距離が長いと組織粒子のレンズ５２上への抗ね返り
が減少し７１る。

最小くびれ位置の各一方の側の集束域（Ｚ，′）４１好
ましくは約１〜２　＋ｏ　ｍで、一般に１．５＋ｎｍで
ある。ビーム強度が比較的高い距離が大きくなるので、
集束域Ｚ，′は比較的長いことが望ましい。即ち、その
場合にはビームを厳密に位置決めする必要は無く、最小
くびれの両側に或る程度の“遊び″が存在することによ
って、レーザカテーテルのユーザによる処置に関してよ
り優れた制御及び“′感覚゛が達成される。

焦点でのパワー密度を高めるためのみでなく、レーザ光
源１６のパワー出力の必要量を減少させるうえでもくび
れの横断面は小さいことが有利である。光源のパワーの
必要量が減少すれば、医学的用途に通常用いられるレー
ザほと強力でなく、そのためよりコンパクトで持ち運び
易いレーザを用いることが可能となる。通常、好ましい
最小くびれ直径は０．１〜０．４ｍｍであるが、用途に
よっては最小くびれ直径が約０．２５ｍｍ以下であるこ
とが好ましい くびれの直径が小さいとカテーテル１０の最大直径の減
小も可能となり、なぜなら所望の焦点において通常のレ
ーザカテーテル装置と同等以上の量の切断パワーを得る
のにより少ない光の伝送しが必要でないからである。カ
テーテル直径が減小することによって、レーザカテーテ
ル装置を、通常のレーザカデーテル装置ではアク七ス不
能であったり、アクセス可能でも甚だしい困難か件い、
もしくは人手による操作（ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ）
か不可欠であったりした領域にアクセスさせて位置決め
することが大幅に容易になる。例えば、現在通常の正像
鏡手術で膝の後方内側半月の裂け目にレーザカテーテル
を用いようとすると、靭帯または軟骨に生じた裂け目を
修復する通常のレーザカテーテルのアクセスを可能にす
るのに、半月から大腿骨を人手かまたは機械によって引
き離さなければならない。直径の減小したカテーテルは
大腿骨と半月との間により容易に抽入され、その際患者
の膝及び脚領域は人手による操作を受けず、従って患者
が外傷、障害または疼痛を被る危険は低下し、またこの
ようなカテーテルは手術の精確度を高める。

出力レーザビームの照射距離及び集束域が長いことも、
レーザカデーテル先端部１４を手術または除去部位から
はるかに隔てて配置し、それによってこの場合も手術患
者がイ」加的な外傷または障害を被る機会を減少し、ユ
ーザのためにより優れた制御もしくは″感覚″，を達成
し、かつ治療されるべき部位の観察をより容易にするこ
とが可能となるという点で、正像鏡手術での様々な侵入
性の医学的用途において有利である。

好ましい例において、ファイバ１２は先に述べたように
２００μｍのコア直径を有し、このファイバ１２の開口
数は０．２２である。レーザ１６はＮｄ　：　ＹＡＧレ
ーザであり、光ファイバ１２と共に用いられた場合ファ
イバ端部９０においてコヒーレンス係数約６５の光を提
供する。好ましい例のレーザ１６は、波長１．０６４μ
τａの光を放出する。レンズ５２は平凸レンズであり、
その直径は１．３ｍｍ、ビーム切り取り半径は０．５４
　５　ｍ　ｍ、焦点距離は１．７ｍ＋ｎてある。レンズ
５２の厚み（該レンズ５２の光軸沿いに測定）は０．３
１５ｍｍであり、レンズ５２はサファイアによって、サ
ファイアのＣ軸がレンズ５２の光軸に一致するように形
或されてい３９ ４０ る。レンズ５２とファイバ１２の端部９０との間の距離
Ｓは約２　．　５　３　ｍ　ｍてあり、この値から、出
力ビームの最小くびれの位置に関する距離Ｓ′は４．４
５ｍｍとなる。

因数Ｒは約５．４５であり、比Ｆ／Ｓは約０．６７であ
る。出カビーｌ＼の最小くびれの位置での横断面直径は
１／ｅ２ビームプロフィールで約３５０μ＋ｎであり、
また集束域Ｚｌ′は約１．４５ｍｍ（もしくは２Ｚｆ′
−２．９ｍｍ）である。

好ましい例では、カテーテル先端アセンブリ１４もカテ
ーテルスリーブ９２も１．８ｍｍの直径を有ずる。

上述の構成は、（レンズを伴わない〉ファイバそのもの
から４．４５ｍｍ離隔したところで得られるエネルギの
２６倍に凝縮されたエネルギをもたらす。

第９八図〜第９Ｃ図に、レンズ５２から射出する集束光
のパターンを３種概略的に示す。筒体９６の形態は、カ
テーテル１０から投射されるレーザ光の切断作業のため
の触感インジケータを実現するべく集束光パターンに従
って選択され得る。例えは第９八図に示したように、レ
ンズ支持台スリーブ２２の遠位端部６６（第７図）に取
り付けられた円錐筒体９６は、その切頭先端１０６が集
束出力光ビームの先端がレンズｒｗ′が位置する地点１
１１に位置するように寸法決定され得る。集束レーザ光
の先端がレンズｒｗ’が位置する地点付近の部分が単位
面積当たり最大のレーザパワーを有するので、円錐筒体
９６を該筒体９６の遠位端部１００の先端１０６がビー
ムの先端がレンズが位置する地点に位置するように寸法
決定することによって、ユーザが組織に先端１０６を触
感に頼って当接させ、最大のレーザ切断パワーを作川さ
せることが可能となる。

第９Ｂ図に、遠位端部１００の切頭先端１０６が集束出
力光ビームの先端がレンズｒｗ′が位置ずる地点１１１
を越えて位置する、円錐筒体９６の一変形例を示す。筒
体９６の長さを、先端１０Ｂが出力ビームの最小横断面
が位置する地点を遠位方向へ越えるように決定すること
によって、先端１０６に当接ずる表面に非集束レーザ光
が当たることが保証される。

非集束レーザ光は比較的大面積の表面の切断または治療
を可能にする。

第９Ｃ図には、切頭先端１０！３が集束光の先端がレン
ズｒｗ′の位置１１１の手前に位置する、円錐筒体９６
の別の変形例を示す。先端１０６を上記のように位置決
めすることによって、投射ビームの焦点が、先端１０６
の位置を越える比較的深い切断または治療に適するよう
に配置される。この構成では、出力ビームがくびれの最
小となる位置て作用するので切断は組織の奥まで比較的
激しく行なわれ、またユーザはレーザの焦点が筒休９６
の先端１０６が当接する表面の先に位置ずることを触感
で確認し得る。

先細りの円錐形である筒体９６は、流動する冷却ガスま
たは食塩水をレーザと組織との相互作用部位に導くノズ
ルとしても機能する。筒体９６の内径が減小するにつれ
、放出されるガスまたは液体の速度は増大する。このこ
とは、レンズ５２の方へ抗ね返って該レンズ５２にイ４
着する組織、血液または粒状物の量を減らし、それによ
ってカテーテルの性能を向上させるのに有用である。好
ましい例において、出力ビームの先端がレンズの位置１
１１は少なくとも１集束域分だけレンズの後側主平面か
ら離隔し、また触感ヂップ９６は先端がレンズの位置１
１１の一方の側の集束域内に達している。

更に好ましくは、出力ビームの先端がレンズの位置１１
１はレンズ５２の後側主平面から少なくとも１焦点距離
分だけ離隔する。

レンズ支持台スリーブ２２を捩じり外して、異なるレン
ズ及び中空チップを含み、前記レンズ支持台スリーブと
交換するだけで、レーザと中空チップとの様々な組み合
わせをカテーテルを変更せずに用いることができる。カ
テーテルには接触チップのような他の種類の付属品も同
様に取り付けることが可能であり、従って一つのレーザ
カデーテルが様々な目的で用いられ得る。例えば、図示
した４３ ４４ 筒体９６のうちのいずれか１種を用いて歯垢を除去する
ことができる。カテーテルを変更せず、単にスリーブ２
２を通常の接触チップにか、または異なる筒体及びレン
ズを含み、前記スリーブに交換すれば、レーザ心臓血管
形成術での血管焼灼が可能となる。

第１０図に、実質的に直径より大きい長さ即ち厚みを有
ずる厚いレンズ１１３が用いられるレーザカテーテル先
端アセンブリ１４を示す。レンズ１．１３は近位端部１
１５と遠位端部１１４とを有する。近位端部１１５は円
柱形であり、レンズ支持台スリー・ブ２２の遠位端部６
６の開口部４２（第３図）に捕入されてシコルダ７１に
当接するように寸法決定されている。遠位端部１１４は
円柱形の延長ボディ部１２０を含み、このボディ部１２
０は、レンズ支持台スリーブ２２を越えて遠位に配置さ
れた凸レンズ面１２２を具えている。ボディ部１２０は
、レンズ支持台スリーブ２２の外径以」二の大きさの直
径、女了ましくは該外径と同し大きさの直径を有する。

レンズ１１３とファイバホルダスリーブ２０との間にお
いてレンズ支持台スリーブ２２に設けられた放出孔１２
４から、冷却ガス及び／または食塩水が排出される。厚
いレンズ１１３は、レンズ５２より大きいビーム切り取
り手径ｒＬ具 を有する点で有利である。レンズ　　面１２２は、レン
ズ支持台スリーブ２２を越えて遠位に位置決めされるこ
とによって他の場合よりも大きい面積を有し得、なぜな
ら囲繞するレンズ支持台によって直径が制限されないか
らである。好ましい例では、ＬＲ レンズ１１３の妾耐面１２２における直径は実質的に力
ンズ５２より細く集束させ得（他の点は同じ）、即ち忌
竹 用途によっては大きめの４１１４面がきわめて望ましい
場合が有る。レンズ１１３の別の利点は、焼灼用の接触
チップとして用いられ得ることである。使用時、レンズ
は一般にレーザ光線によって焼灼に十分な温度まで加熱
され、所望てあれば遠位に位同様に用いることができる
。即ち、レンズ（ｉ初め組織の切断に用いられた後、同
し組織を焼灼するのに用いられ得、それによってこれら
二つの処置の両方を、カデーテル全体の変更はもちろん
カデーテル先端部の変更ずら必要とせずに実施すること
が可能となる。この例のレンス１１３は、好ましくほサ
ファイアから成る。

本明細書に説明し、かつ添付図面に示した構成は単に本
発明の目下好ましい諸例を示し、これらの例には本発明
の範囲及び精神から逸脱せずに様々な変形及び付加を行
ない得ると理解されるべきてある。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ光源から光を受け取るように接続された
レーザカテーテルを、光ファイバが見えるようにカテー
テルスリーブの一部を除いて示す概略的説明図、第２図
はレーザカテーテル先端部及ひ光ファイバを示す本発明
装置の斜視図、第３図は第２図の装置の構成要素を示す
分解斜視図、第４図は光ファイバを保持する細長い光フ
ァイバホルタの拡大分解図、第５図は第２図のレーザカ
テーテル先端部の線５−５における断面を拡大して示す
断面図、第６図はファイバホルダスリーブ内に設置され
た光ファイバホルダを示す、第５図の線６６における断
面図、第７図はレーザカテーテル先端部の遠位端部に円
錐筒体が設置された変形例を示す、レーザカテーテル先
端部の遠位端部の断面図、第８図は入力ビームを集束さ
せて出力ビームを創出するレンズの概略的説明図、第９
八図〜第９Ｃ図は出力ビームに関して別様に寸法決定さ
れた３種の円錐筒体を示す説明図、第■０図はレンズが
レンズ支持台スリーブの先端を越えて伸長するカテーテ
ル先端部の変形例の断面図てある。 １６　　・・光源、５２，１１３・・・　レンズ、１１
０，１１２・・・・・・主４７ ４８ 平面。 −２１ １ ｌ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）比較的インコヒーレントでコヒーレンス係数が約
   ２．０以上である、半径ｒ＿Ｗの最小くびれを有する光
   を発する光源と、 （ｉ）４ｍｍ以下の直径、（ｉｉ）焦点距離Ｆ、（ｉｉ
   ｉ）ビーム切り取り半径ｒ＿Ｌ、及び（ｉｖ）前記最小
   くびれからディメンションＳだけ隔てられた前側主平面
   を有する、光源からの前記光を集束させるレンズと を含み、光源及びレンズは互いに関して、関係１．５≦
   Ｒ≦Ｘ 及び ０．２５≦Ｆ／Ｓ≦０．９５ 〔式中、Ｒはｒ＿Ｌ／ｒ＿Ｗに等しく、またＸは単位ｍ
   ｍの最小くびれ半径ｒ＿Ｗの２倍で４を除した商を越え
   ない〕を満足するように位置決めされていることを特徴
   とする光学装置。
2. （２）光源が光導波路に結合されたレーザを含み、光源
   からの光の最小くびれは前記導波路の出力端部に位置す
   ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. （３）レンズが、光源からの光を出力ビームの最小くび
   れ半径が該レンズの後側主平面から少なくとも２ｍｍ隔
   たって位置するように集束させるべく構成されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. （４）レンズが、光源からの光を少なくとも１ｍｍの出
   力側集束域が生じるように集束させるべく構成されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. （５）導波路がカテーテル先端アセンブリに固定された
   光ファイバを含み、前記カテーテル先端アセンブリは（
   ｉ）ファイバホルダスリーブ内に配置された細長いファ
   イバホルダと、（ｉｉ）レンズを支持するレンズ支持台
   とを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. （６）導波路がレンズを具備したカテーテル先端アセン
   ブリに固定されており、カテーテル先端アセンブリには
   更に中空チップが取り付けられていることを特徴とする
   請求項２に記載の装置。
7. （７）中空チップの先端がレンズによって集束した光の
   最小くびれ半径の位置の一方の側に存在する集束域内に
   達していることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. （８）中空チップの先端がレンズと、レンズによって集
   束した光の最小くびれ半径との間に位置することを特徴
   とする請求項７に記載の装置。
9. （９）中空チップの先端が実質的に、レンズによって集
   束した光の最小くびれ半径の位置に有ることを特徴とす
   る請求項７に記載の装置。
10. （１０）中空チップの先端がレンズによって集束した光
    の最小くびれ半径よりも遠位に位置することを特徴とす
    る請求項７に記載の装置。