JPH0653115B2 - 切開深度監視装置 - Google Patents
切開深度監視装置Info
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- JPH0653115B2 JPH0653115B2 JP3199563A JP19956391A JPH0653115B2 JP H0653115 B2 JPH0653115 B2 JP H0653115B2 JP 3199563 A JP3199563 A JP 3199563A JP 19956391 A JP19956391 A JP 19956391A JP H0653115 B2 JPH0653115 B2 JP H0653115B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ・ビームを被切
開物に照射して加工を行う際、被照射部位の切開状態を
監視する切開深度監視装置に関する。
開物に照射して加工を行う際、被照射部位の切開状態を
監視する切開深度監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ・ビームを被切開物に照射して穴
開け加工や溝切り加工を行う場合、被切開物の厚さが未
知のとき、レーザ・ビーム照射条件の設定や加工状態の
監視のために、被切開物の厚さ、切開深度、およびこれ
ら２つの値の差である切開残余の厚さを監視することが
必要となる。従来の切開深度監視装置では、以下に説明
するような方法によってこれらの監視がなされていた。
開け加工や溝切り加工を行う場合、被切開物の厚さが未
知のとき、レーザ・ビーム照射条件の設定や加工状態の
監視のために、被切開物の厚さ、切開深度、およびこれ
ら２つの値の差である切開残余の厚さを監視することが
必要となる。従来の切開深度監視装置では、以下に説明
するような方法によってこれらの監視がなされていた。
【０００３】被切開物の厚さを求める方法として、超音
波エコー法がある。この超音波エコー法では、超音波探
触子と呼ばれる超音波の送信および受信を行うトランス
デューサを被切開物の表面に設置する。この超音波探触
子によって、被切開物の表面から内部へ超音波を送信す
るとともに、被切開物の底面（境界面）に衝突して表面
に戻ってくる反射波を受信する。超音波探触子から得た
検出信号によって、超音波の送受信に要した伝播時間を
測定する。被切開物の厚さは、測定された伝播時間と、
被切開物中における音波の伝播速度とから求めることが
できる。この音波の伝播速度は、予め被切開物の種類に
対応して定められている一定値を固定して用いている。
波エコー法がある。この超音波エコー法では、超音波探
触子と呼ばれる超音波の送信および受信を行うトランス
デューサを被切開物の表面に設置する。この超音波探触
子によって、被切開物の表面から内部へ超音波を送信す
るとともに、被切開物の底面（境界面）に衝突して表面
に戻ってくる反射波を受信する。超音波探触子から得た
検出信号によって、超音波の送受信に要した伝播時間を
測定する。被切開物の厚さは、測定された伝播時間と、
被切開物中における音波の伝播速度とから求めることが
できる。この音波の伝播速度は、予め被切開物の種類に
対応して定められている一定値を固定して用いている。
【０００４】一方、切開深度は、レーザ・ビームを照射
したときに被照射部位から発生する音波に基づいて演算
される。この方法としては、種々のものが提案されてい
る。例えば、トランスデューサで音波を検出して得られ
た検出信号に基づいて音波の振幅およびスペクトラムの
変化を検出して演算する方法、また、上記検出信号に基
づいてレーザ・ビーム照射から音波発生までの時間を求
め、これを用いて演算する方法などがある。音波を検出
するこのようなトランスデューサは、次述するように被
切開物から離して設置される場合と、被切開物に密着し
て設置される場合とがある。すなわち、トランスデュー
サを被切開物から離して空中に設置した場合、トランス
デューサは被照射部位から発生して空中を伝播する音波
を検出する。一方、トランスデューサを被切開物と音響
的に密着して設置する場合、トランスデューサは被照射
部位から発生して被切開物中を伝播する音波を検出す
る。いずれの場合においても、トランスデューサから出
力される検出信号に基づいて切開深度が演算される。
したときに被照射部位から発生する音波に基づいて演算
される。この方法としては、種々のものが提案されてい
る。例えば、トランスデューサで音波を検出して得られ
た検出信号に基づいて音波の振幅およびスペクトラムの
変化を検出して演算する方法、また、上記検出信号に基
づいてレーザ・ビーム照射から音波発生までの時間を求
め、これを用いて演算する方法などがある。音波を検出
するこのようなトランスデューサは、次述するように被
切開物から離して設置される場合と、被切開物に密着し
て設置される場合とがある。すなわち、トランスデュー
サを被切開物から離して空中に設置した場合、トランス
デューサは被照射部位から発生して空中を伝播する音波
を検出する。一方、トランスデューサを被切開物と音響
的に密着して設置する場合、トランスデューサは被照射
部位から発生して被切開物中を伝播する音波を検出す
る。いずれの場合においても、トランスデューサから出
力される検出信号に基づいて切開深度が演算される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の切開深度監視装置では、以下の問題がある。
た従来の切開深度監視装置では、以下の問題がある。
【０００６】従来、超音波エコー法によって被切開物の
厚さを演算する場合、被切開物中における音波の伝播速
度は、被切開物の種類に応じて所定値に固定されてい
る。
厚さを演算する場合、被切開物中における音波の伝播速
度は、被切開物の種類に応じて所定値に固定されてい
る。
【０００７】ところが、実際の被切開物においては、伝
播速度に影響を与える密度や弾性率にばらつきがあるの
が普通である。被切開物として人の骨を考えた場合、骨
の部位によって密度や弾性率が異なるため、音波の伝播
速度は異なる。例えば、大腿骨における伝播速度（径方
向）は３２００ｍ／ｓ、膝蓋骨におけるそれは２０５０
ｍ／ｓという平均値が発表されている。また、同じ部位
の骨であっても、個体、年齢、性別などによっても骨の
密度や弾性率は異なるため、同様に伝播速度は異なった
ものとなる。したがって、伝播速度を所定値に固定して
被切開物の厚さや切開残余の厚さを演算すると、被切開
物の密度や弾性率のばらつきや変化に起因する誤差を生
じてしまう欠点がある。
播速度に影響を与える密度や弾性率にばらつきがあるの
が普通である。被切開物として人の骨を考えた場合、骨
の部位によって密度や弾性率が異なるため、音波の伝播
速度は異なる。例えば、大腿骨における伝播速度（径方
向）は３２００ｍ／ｓ、膝蓋骨におけるそれは２０５０
ｍ／ｓという平均値が発表されている。また、同じ部位
の骨であっても、個体、年齢、性別などによっても骨の
密度や弾性率は異なるため、同様に伝播速度は異なった
ものとなる。したがって、伝播速度を所定値に固定して
被切開物の厚さや切開残余の厚さを演算すると、被切開
物の密度や弾性率のばらつきや変化に起因する誤差を生
じてしまう欠点がある。
【０００８】また、従来の切開深度監視装置では、被切
開物における伝播速度の値が未知の場合、被切開物の厚
さを演算することは不可能であった。
開物における伝播速度の値が未知の場合、被切開物の厚
さを演算することは不可能であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、レーザ・ビームを被
切開物に照射したときに被照射部位で発生して空中を伝
播する音波を検出するトランスデューサと、被切開物中
を伝播する音波を検出する第２のトランスデューサとを
備え、演算手段は、この第２のトランスデューサから出
力される検出信号および切開深度に基づいて被切開物中
における音波の伝播速度を演算するものである。
を解決するためになされたもので、レーザ・ビームを被
切開物に照射したときに被照射部位で発生して空中を伝
播する音波を検出するトランスデューサと、被切開物中
を伝播する音波を検出する第２のトランスデューサとを
備え、演算手段は、この第２のトランスデューサから出
力される検出信号および切開深度に基づいて被切開物中
における音波の伝播速度を演算するものである。
【００１０】また、本発明は、レーザ・ビームが照射さ
れてから空中を伝播する音波がトランスデューサに検出
されるまでの検出時間に基づいて被照射部位の切開深度
を演算し、かつ、第２のトランスデューサから被照射部
位までの距離、レーザ・ビームが照射されてから被切開
物中を伝播する音波が第２のトランスデューサに検出さ
れるまでの検出時間および演算された切開深度に基づい
て被切開物中における音波の伝播速度を演算するもので
ある。
れてから空中を伝播する音波がトランスデューサに検出
されるまでの検出時間に基づいて被照射部位の切開深度
を演算し、かつ、第２のトランスデューサから被照射部
位までの距離、レーザ・ビームが照射されてから被切開
物中を伝播する音波が第２のトランスデューサに検出さ
れるまでの検出時間および演算された切開深度に基づい
て被切開物中における音波の伝播速度を演算するもので
ある。
【００１１】さらに、超音波エコー法に基づいて、演算
した音波の伝播速度から被切開物の厚さを計測するもの
である。
した音波の伝播速度から被切開物の厚さを計測するもの
である。
【００１２】
【作用】空中を伝播する音波を検出するトランスデュー
サの検出出力から被照射部位の切開深度が演算され、被
切開物中を伝播する音波を検出する第２のトランスデュ
ーサの検出出力および演算した上記切開深度から、被切
開物中における音波の伝播速度がリアルタイムに演算さ
れる。
サの検出出力から被照射部位の切開深度が演算され、被
切開物中を伝播する音波を検出する第２のトランスデュ
ーサの検出出力および演算した上記切開深度から、被切
開物中における音波の伝播速度がリアルタイムに演算さ
れる。
【００１３】また、超音波エコー法に基づき、リアルタ
イムに演算された音波の伝播速度から被切開物の厚さは
正確に計測される。
イムに演算された音波の伝播速度から被切開物の厚さは
正確に計測される。
【００１４】
【実施例】次に、本発明による切開深度監視装置をレー
ザ・ビームを使用した骨切開手術に適用した一実施例に
ついて説明する。
ザ・ビームを使用した骨切開手術に適用した一実施例に
ついて説明する。
【００１５】図１は、本実施例による切開深度監視装置
におけるハンドピース先端部の構成を三面図で示してい
る。図１（ａ）は横断面図を示し、そのＢ−Ｂ断面を同
図（ｂ）に示し、Ｃ−Ｃ断面を同図（ｃ）に示す。図２
は本実施例による切開深度監視装置の概略構成を示す図
である。以下図面を参照して切開深度の監視原理につい
て説明する。
におけるハンドピース先端部の構成を三面図で示してい
る。図１（ａ）は横断面図を示し、そのＢ−Ｂ断面を同
図（ｂ）に示し、Ｃ−Ｃ断面を同図（ｃ）に示す。図２
は本実施例による切開深度監視装置の概略構成を示す図
である。以下図面を参照して切開深度の監視原理につい
て説明する。
【００１６】図２において、エキシマレーザ１はパルス
発振レーザ装置であり、この装置で発振されたレーザ光
は導光路２によって導かれ、レーザ・ビーム３になって
出力される。この導光路２は、多関節ミラー方式マニピ
ュレータおよび光ファイバなどで構成されている。導光
路２から出力されたレーザ・ビーム３は、ハンドピース
４の筒内を通って被切開物である骨皮質５ａに照射され
る。術者がこのハンドピース４の先端部を骨皮質５ａの
表面に沿って移動させ、骨皮質５ａへのレーザ・ビーム
３の被照射部位を図示の矢印のように移動させることに
より、骨皮質５ａに切開溝６が形成される。骨皮質５ａ
に隣接する層には、骨髄または周囲軟部組織５ｂが存在
している。
発振レーザ装置であり、この装置で発振されたレーザ光
は導光路２によって導かれ、レーザ・ビーム３になって
出力される。この導光路２は、多関節ミラー方式マニピ
ュレータおよび光ファイバなどで構成されている。導光
路２から出力されたレーザ・ビーム３は、ハンドピース
４の筒内を通って被切開物である骨皮質５ａに照射され
る。術者がこのハンドピース４の先端部を骨皮質５ａの
表面に沿って移動させ、骨皮質５ａへのレーザ・ビーム
３の被照射部位を図示の矢印のように移動させることに
より、骨皮質５ａに切開溝６が形成される。骨皮質５ａ
に隣接する層には、骨髄または周囲軟部組織５ｂが存在
している。
【００１７】図１および図２において、レーザ・ビーム
３の照射に伴い被照射部位７では音波が発生する。この
音波は空中および骨皮質５ａの内部に伝播する。空中を
伝播する音波を空中伝播音波８ａ（図１（ｂ），（ｃ）
参照）とし、骨皮質５ａの内部を伝播する音波を骨中伝
播音波８ｂ（図１（ｂ）参照）とする。空中伝播音波８
ａは、ハンドピース４に取り付けられたトランスデュー
サ９ａによって検出され、音響信号１０１に変換されて
演算回路１０に与えられる。これに対して、骨中伝播音
波８ｂは、骨皮質５ａの表面に音響的に密着するように
ハンドピース４に取り付けられたトランスデューサ９ｂ
によって検出され、音響信号１０２に変換されて演算回
路１０に与えられる。図２のように演算回路１０には、
エキシマレーザ１から出力されるトリガ信号１０３が与
えられている。エキシマレーザ１は、このトリガ信号１
０３に同期して発振する。演算回路１０は、トリガ信号
１０３を入力した後、これに遅れてトランスデューサ９
ａから音響信号１０１を入力し、トランスデューサ９ｂ
から音響信号１０２を入力する。次に、演算回路１０
は、トリガ信号１０３に対する音響信号１０１の時間遅
れｔ1 と、トリガ信号１０３に対する音響信号１０２の
時間遅れｔ2 とを演算する。これら時間遅れｔ1 ，ｔ2
は、レーザ・ビーム３が照射されてからトランスデュー
サ９ａ，９ｂに検出されるまでの検出時間に相当する。
３の照射に伴い被照射部位７では音波が発生する。この
音波は空中および骨皮質５ａの内部に伝播する。空中を
伝播する音波を空中伝播音波８ａ（図１（ｂ），（ｃ）
参照）とし、骨皮質５ａの内部を伝播する音波を骨中伝
播音波８ｂ（図１（ｂ）参照）とする。空中伝播音波８
ａは、ハンドピース４に取り付けられたトランスデュー
サ９ａによって検出され、音響信号１０１に変換されて
演算回路１０に与えられる。これに対して、骨中伝播音
波８ｂは、骨皮質５ａの表面に音響的に密着するように
ハンドピース４に取り付けられたトランスデューサ９ｂ
によって検出され、音響信号１０２に変換されて演算回
路１０に与えられる。図２のように演算回路１０には、
エキシマレーザ１から出力されるトリガ信号１０３が与
えられている。エキシマレーザ１は、このトリガ信号１
０３に同期して発振する。演算回路１０は、トリガ信号
１０３を入力した後、これに遅れてトランスデューサ９
ａから音響信号１０１を入力し、トランスデューサ９ｂ
から音響信号１０２を入力する。次に、演算回路１０
は、トリガ信号１０３に対する音響信号１０１の時間遅
れｔ1 と、トリガ信号１０３に対する音響信号１０２の
時間遅れｔ2 とを演算する。これら時間遅れｔ1 ，ｔ2
は、レーザ・ビーム３が照射されてからトランスデュー
サ９ａ，９ｂに検出されるまでの検出時間に相当する。
【００１８】時間遅れｔ1 と、レーザ・ビーム３の照射
によって形成される切開溝６の切開深度ｄとの間には、
次の（１）式の関係が近似的に成り立つことが実験によ
りわかっている。
によって形成される切開溝６の切開深度ｄとの間には、
次の（１）式の関係が近似的に成り立つことが実験によ
りわかっている。
【００１９】ｄ＝ｐ・ｔ1 ＋ｑ （１） ただし、ｐおよびｑはレーザ・ビーム３の照射条件によ
って定まる定数である。
って定まる定数である。
【００２０】したがって、演算回路１０は、この（１）
式の関係に基づいて切開深度ｄをリアルタイムに演算す
ることができる。
式の関係に基づいて切開深度ｄをリアルタイムに演算す
ることができる。
【００２１】一方、時間遅れｔ2 と、切開深度ｄとの間
には、次の（２）式の関係が近似的に成り立つことが実
験によりわかっている。
には、次の（２）式の関係が近似的に成り立つことが実
験によりわかっている。
【００２２】 ｖ・ｔ2 ＝（ａ2 ＋ｄ 2）1/2 （２） ただし、ｖは骨皮質５ａにおける音波の伝播速度、ａは
図１（ｂ）に示すように被照射部位７とトランスデュー
サ９ｂとの間の距離である。
図１（ｂ）に示すように被照射部位７とトランスデュー
サ９ｂとの間の距離である。
【００２３】したがって、演算回路１０は、（１）式に
より求めた切開深度ｄを上記（２）式に代入することに
よって、骨皮質５ａにおける音波の伝播速度ｖをリアル
タイムに演算することができる。
より求めた切開深度ｄを上記（２）式に代入することに
よって、骨皮質５ａにおける音波の伝播速度ｖをリアル
タイムに演算することができる。
【００２４】超音波エコー法により骨皮質５ａの厚さｌ
を測定するために、ハンドピース４には、骨皮質５ａの
表面に音響的に密着するように超音波探触子１２が取り
付けられている。この超音波探触子１２は、図２に示す
ように、超音波回路１１から送信信号１０４を受けて超
音波パルスを送信するとともに、この反射波を受信して
受信信号１０５を超音波回路１３に与える。すなわち、
図１（ｂ）に示すように、超音波探触子１２から骨皮質
５ａ内部に向かって超音波パルスである送信波１４１が
送信される。送信波１４１は、骨皮質５ａの内部を伝播
して骨髄または周囲軟部組織５ｂとの境界面に至り、こ
こで反射波１４２となって骨皮質５ａの内部を伝播して
超音波探触子１２に受信される。超音波回路１１では、
送信波１４１が送信されてから受信波１４２が受信され
るまでの時間差τが計測される。この時間差τ、骨皮質
５ａの厚さｌ、および骨皮質５ａにおける音波の伝播速
度ｖの間には次の（３）式の関係が成り立つ。
を測定するために、ハンドピース４には、骨皮質５ａの
表面に音響的に密着するように超音波探触子１２が取り
付けられている。この超音波探触子１２は、図２に示す
ように、超音波回路１１から送信信号１０４を受けて超
音波パルスを送信するとともに、この反射波を受信して
受信信号１０５を超音波回路１３に与える。すなわち、
図１（ｂ）に示すように、超音波探触子１２から骨皮質
５ａ内部に向かって超音波パルスである送信波１４１が
送信される。送信波１４１は、骨皮質５ａの内部を伝播
して骨髄または周囲軟部組織５ｂとの境界面に至り、こ
こで反射波１４２となって骨皮質５ａの内部を伝播して
超音波探触子１２に受信される。超音波回路１１では、
送信波１４１が送信されてから受信波１４２が受信され
るまでの時間差τが計測される。この時間差τ、骨皮質
５ａの厚さｌ、および骨皮質５ａにおける音波の伝播速
度ｖの間には次の（３）式の関係が成り立つ。
【００２５】 ｌ＝ｖ・τ／２ （３） 演算回路１０は、この（３）式に基づいて、骨皮質５ａ
の厚さｌをリアルタイムに演算する。
の厚さｌをリアルタイムに演算する。
【００２６】この厚さｌを求めるために使用する伝播速
度ｖの数値は、（２）式によりリアルタイムに演算され
るので、被照射部位７の近傍における骨皮質５ａの密度
や弾性率の変化に対応して正確な数値が得られる。した
がって、被照射部位７近傍における骨皮質５ａの正確な
厚さも超音波エコー法に基づいて正確に演算される。ま
た、切開残余の厚さは、厚さｌから切開深度ｄを差し引
くことにより演算される。このようにして、被切開物の
厚さｌ，切開深度ｄ，および切開残余の厚さｌ−ｄを求
めることによって、正確にかつリアルタイムに加工状態
を監視することができる。
度ｖの数値は、（２）式によりリアルタイムに演算され
るので、被照射部位７の近傍における骨皮質５ａの密度
や弾性率の変化に対応して正確な数値が得られる。した
がって、被照射部位７近傍における骨皮質５ａの正確な
厚さも超音波エコー法に基づいて正確に演算される。ま
た、切開残余の厚さは、厚さｌから切開深度ｄを差し引
くことにより演算される。このようにして、被切開物の
厚さｌ，切開深度ｄ，および切開残余の厚さｌ−ｄを求
めることによって、正確にかつリアルタイムに加工状態
を監視することができる。
【００２７】なお、厳密にいうと、被照射部位７で発生
した音波の伝播速度を演算しているので、レーザ・ビー
ム３の照射が未だ行われていない切開残余部分の音波の
伝播速度は未知である。しかしながら、切開残余部分の
音波の伝播速度は、被照射部位７で発生した音波の伝播
速度と近似できるものと考えられる。
した音波の伝播速度を演算しているので、レーザ・ビー
ム３の照射が未だ行われていない切開残余部分の音波の
伝播速度は未知である。しかしながら、切開残余部分の
音波の伝播速度は、被照射部位７で発生した音波の伝播
速度と近似できるものと考えられる。
【００２８】演算回路１０で演算された切開深度ｄおよ
び厚さｌのデータは、演算回路１０に接続されたディス
プレイ１３に送出され、その画面上にグラフィック表示
される。
び厚さｌのデータは、演算回路１０に接続されたディス
プレイ１３に送出され、その画面上にグラフィック表示
される。
【００２９】切開深度ｄが厚さｌを超えた場合には、演
算回路１０からエキシマレーザ１に対して異常発生信号
１０６が出力され、この信号を受けたエキシマレーザ１
は自動的に停止する。したがって、切開深度ｄが被切開
物の厚さｌを超えることがないため、レーザ・ビーム３
が骨髄または周囲軟部組織５ｂに照射して損傷を与える
ことが防止される。
算回路１０からエキシマレーザ１に対して異常発生信号
１０６が出力され、この信号を受けたエキシマレーザ１
は自動的に停止する。したがって、切開深度ｄが被切開
物の厚さｌを超えることがないため、レーザ・ビーム３
が骨髄または周囲軟部組織５ｂに照射して損傷を与える
ことが防止される。
【００３０】なお、この実施例において、被切開物中を
伝播する音波である骨中伝播音波８ｂを検出するトラン
スデューサ９ｂに、被切開物中に超音波を送信させると
ともに、この超音波の反射波を受信させることにより、
このトランスデューサ９ｂに超音波探触子１２の機能を
兼用させることもできる。この場合には、超音波探触子
１２を設ける必要がなくなるため、部品点数を減らすこ
とができる利点がある。
伝播する音波である骨中伝播音波８ｂを検出するトラン
スデューサ９ｂに、被切開物中に超音波を送信させると
ともに、この超音波の反射波を受信させることにより、
このトランスデューサ９ｂに超音波探触子１２の機能を
兼用させることもできる。この場合には、超音波探触子
１２を設ける必要がなくなるため、部品点数を減らすこ
とができる利点がある。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の切開深度
監視装置によれば、空中を伝播する音波を検出するトラ
ンスデューサの検出出力から被照射部位の切開深度が演
算され、被切開物中を伝播する音波を検出する第２のト
ランスデューサの検出出力および演算した上記切開深度
から、被切開物中における音波の伝播速度がリアルタイ
ムに演算される。したがって、被切開物が骨のような物
質，すなわち、密度や弾力性のばらつきや変化に伴って
音波の伝播速度が変化するような物質であっても、正確
に加工状態を監視できる。
監視装置によれば、空中を伝播する音波を検出するトラ
ンスデューサの検出出力から被照射部位の切開深度が演
算され、被切開物中を伝播する音波を検出する第２のト
ランスデューサの検出出力および演算した上記切開深度
から、被切開物中における音波の伝播速度がリアルタイ
ムに演算される。したがって、被切開物が骨のような物
質，すなわち、密度や弾力性のばらつきや変化に伴って
音波の伝播速度が変化するような物質であっても、正確
に加工状態を監視できる。
【００３２】また、超音波エコー法に基づき、リアルタ
イムに演算された音波の伝播速度から被切開物の厚さは
正確に計測される。
イムに演算された音波の伝播速度から被切開物の厚さは
正確に計測される。
【００３３】また、従来の切開深度監視装置と違って、
被切開物中における音波の伝播速度を予め与える必要が
ないため、伝播速度が未知の場合でも加工状態を監視す
ることができる。例えば、金属や高分子などいくつかの
素材を組み合わせて構成された複合材料のように音波の
伝播速度が不明な被切開物でもその加工状態を監視でき
る利点がある。
被切開物中における音波の伝播速度を予め与える必要が
ないため、伝播速度が未知の場合でも加工状態を監視す
ることができる。例えば、金属や高分子などいくつかの
素材を組み合わせて構成された複合材料のように音波の
伝播速度が不明な被切開物でもその加工状態を監視でき
る利点がある。
【図１】本発明の一実施例による切開深度監視装置のハ
ンドピース先端部の構成を示す断面図である。
ンドピース先端部の構成を示す断面図である。
【図２】切開深度監視装置の全体の概略構成を示す図で
ある。
ある。
１…エキシマーザ ２…導光路 ３…レーザ・ビーム ４…ハンドピース ５ａ…骨皮質（被切開物） ５ｂ…骨髄または周囲軟部組織 ６…切開溝 ７…被照射部位 ８ａ…空中伝播音波 ８ｂ…骨中伝播音波 ９ａ，ｂ…トランスデューサ １０…演算回路（演算手段） １１…超音波回路 １２…超音波探触子 １０１，１０２…音響信号（検出信号） １４１，１４２…超音波 ａ…トランスデューサ９ｂから被照射部位７までの距離 ｄ…切開深度 ｌ…被切開物５ａの厚さ
Claims (3)
- 【請求項１】レーザ・ビームを被切開物に照射したとき
に被照射部位で発生して空中を伝播する音波を検出する
トランスデューサと、このトランスデューサから出力さ
れる検出信号に基づいて前記被照射部位の切開深度を演
算する演算手段とを有する切開深度監視装置において、 前記被切開物中を伝播する音波を検出する第２のトラン
スデューサを設け、 前記演算手段は、この第２のトランスデューサから出力
される検出信号および前記切開深度に基づいて前記被切
開物中における音波の伝播速度を演算することを特徴と
する切開深度監視装置。 - 【請求項２】演算手段は、レーザ・ビームが照射されて
から空中を伝播する音波がトランスデューサに検出され
るまでの検出時間に基づいて被照射部位の切開深度を演
算し、かつ、第２のトランスデューサから前記被照射部
位までの距離、レーザ・ビームが照射されてから被切開
物中を伝播する音波が前記第２のトランスデューサに検
出されるまでの検出時間および演算された前記切開深度
に基づいて被切開物中における音波の伝播速度を演算す
ることを特徴とする請求項１記載の切開深度監視装置。 - 【請求項３】超音波エコー法に基づいて、演算した音波
の伝播速度から被切開物の厚さを計測することを特徴と
する請求項１または請求項２記載の切開深度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199563A JPH0653115B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 切開深度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199563A JPH0653115B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 切開深度監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337106A JPH05337106A (ja) | 1993-12-21 |
| JPH0653115B2 true JPH0653115B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16409912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199563A Expired - Fee Related JPH0653115B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 切開深度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653115B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199563A patent/JPH0653115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337106A (ja) | 1993-12-21 |
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