JPH0778565B2 - 光ファイバープローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザー光線を目的部位に導き、人体の治療
等に用いられるレーザー照射装置の光ファイバープロー
ブに関するものである。

従来の技術 近年、レーザーメスやレーザー加工機においてレーザー
光を導くのに操作性に優れた光ファイバープローブが用
いられるようになり、細径で可撓性に優れている光ファ
イバープローブを内視鏡や硬性鏡を用いて体内に挿入
し、患部組織を開刀せずに治療することが注目されてい
る。その光ファイバーとしてCO₂レーザー光に対してはA
gCl、AgBr等の材料を用い、YAGレーザー光に対しては石
英系の材料を用いたものが使用されつつある。

光ファイバープローブを体内に挿入する際、出射端側に
覆いがないと光ファイバー端面に体液が付着し焼損する
ことになるため、従来光ファイバープローブには、レー
ザー光を通し且つ端面を保護するウィンドウが固定され
ている。しかし、プローブに組み込んだ光ファイバーは
レーザー光の持つ高いエネルギーのためしばしば焼損す
る。焼損箇所の多くは光ファイバーの出射端面近傍であ
る。その大きな理由は、出射端に配置したウィンドウか
らの反射光により保護チューブ端部が加熱され、そのた
めに焼損するということによる。

プローブを眼内手術等1w程度の低パワーレーザー光で使
用する場合は問題ないが、内視鏡に挿入して使用する場
合においては10〜20wの高パワーのレーザー光が照射さ
れることが多く、プローブ先端部の温度上昇を抑えるこ
とが、重要な課題となっている。

ウィンドウと光ファイバー端面との距離を１〜4mm程度
まで離すと、第４図に示すように光ファイバー13端面か
らのレーザー光の出射角がウィンドウ14に到達するまで
に拡がり、ウィンドウ14を保持する部材15に照射されそ
の部分が熱源となって光ファイバー13が焼損することに
なる。またウィンドウ14からの反射光が光ファイバー13
端面に一部しか吸収されずに残りは周囲への反射光とな
り、これも熱源となって光ファイバー13が焼損すること
になる。

これら反射光の影響を避けてウィンドウと光ファイバー
端面との距離を短くすると、レーザー光は出射角の拡が
りが保持部材にけられることなくウィンドウを透過し、
またウィンドウからの反射光も大半が戻り光として光フ
ァイバーに返ることになり、保持部材へレーザー光が照
射される割合が少なくなり先端部の温度上昇は小さくな
る。そこでウィンドウと光ファイバー端面間は０〜0.5m
mと短い距離に設定することが望ましい。

発明が解決しようとする課題 しかしあまりに近接させるとレーザー光伝送時における
光ファイバーの伸びが問題となってくる。

例えば直径0.3mm長さ1.5mの光ファイバー単体の場合で
あると10wのレーザー光が照射されると、熱膨張により
端部において0.3〜0.5mmの伸びがある。すなわちウィン
ドウと光ファイバー端面との間を例えば0.5mmとして散
乱光を避けても10w〜20wの高パワーレーザー光が照射さ
れると、延びた光ファイバー端面がウィンドウに衝突し
さらに伸びようとして変形し焼損してしまうことにな
る。ウィンドウを取り外した構成であると温度上昇は非
常に小さいが、体内に挿入した際に光ファイバー端面に
体液が付着し焼損することになる。

課題を解決するための手段 本発明はレーザー光を導く光ファイバーと、この光ファ
イバーを収納保護する保護チューブと、光ファイバー出
射端部を覆いレーザー光を透過する光学部材と、この光
学部材を前記保護チューブに光ファイバー長さ方向に移
動可能に保持する保持具と、この保持具内に前記光学部
材を前記光ファイバー出射端面に向けて常時付勢する付
勢手段とを備え、前記光学部材が前記光ファイバーの熱
膨張に連動することを特徴とする。

作用 本発明は上記構成により、光学部材が光ファイバーの出
射端面に向けて常時付勢されているので端面と光学部材
との間の距離を常時最短に保持することができ、かつ光
学部材が光ファイバーの伸びに追随してその伸びの方向
に移動することにより、先端部の温度上昇を抑えるもの
である。

実施例 本発明の一実施例における光ファイバープローブを第１
図、第２図に基づき説明する。AgCl、AgBr等の材料から
成る光ファイバー１は、SUS等の金属あるいはフッ素樹
脂等の保護チューブ２に収納される。この保護チューブ
２の一端に位置決め具３が突出して固定されており、前
記光ファイバー１はその端部がこの位置決め具３よりさ
らに突出した状態で保持される。４はウィンドウ保持具
であり一端にダイアモンドから成るウィンドウ５が固定
され、他端には前記保護チューブ２の外側でその長さ方
向に移動可能なバネ押え６が固定されている。前記ウィ
ンドウ５と前記光ファイバー１の端面との距離は０〜0.
5mmである。８は広口部8aとスリット8bとを備えたジョ
イントであり、前記保護チューブ２に固定され、外側に
フッ素樹脂から成る外被チューブ９の開口端部と金属等
の先端プローブ10の基端部が固定される。また前記ウィ
ンドウ保持具４内には、前記位置決め具３と前記バネ押
え６との間に押圧バネ７が介装されており、このウィン
ドウ保持具４を前記保護チューブ２の外側において軸方
向基部側に常時付勢している。

前記保護チューブ２と前記外被チューブ９との間に流れ
るアシストガス11は、前記ジョイント８の広口部8aから
スリット8bを通って、前記ウィンドウ保持具４と前記先
端プローブ10との間を流れて噴出される。

10〜20wの高パワーレーザー光が照射されると前記光フ
ァイバー１は熱膨張により伸び、出射端が保護チューブ
２の開口端よりさらに突出して前記ウィンドウ５に当接
する。そのまま照射しつづけるとウィンドウ５に当接し
た光ファイバー１がさらに伸び、ウィンドウ５を固定し
た前記ウィンドウ保持具４が押圧バネ７の付勢力に抗し
て前記保護チューブ２の外側をスライドして連動し伸び
に追随する。レーザー光の照射を停止すると、伸びた光
ファイバー１は元の状態に収縮し、ウィンドウ保持具４
も押圧バネ６により元の位置に復帰する。

本実施例を用いた光ファイバープローブでは、40w入力
における先端の温度上昇が＋20℃以下と非常に小さい実
験結果が得られた。

第３図は本発明の他の実施例における光ファイバープロ
ーブを示す。幅広部12aを設けた位置決め具12を、常に
前記ウィンドウ保持具４のウィンドウ５に当接するよう
にしたものである。そのほかの構成は前記実施例と同様
なので同一符号を付して示し、説明は省略する。

発明の効果 以上のように本発明は光学部材を光ファイバーの伸びに
追随させて連動することにより、光ファイバーの出射端
がレーザー光照射中、常に出射端と光学部材との間の距
離を最短に保持することになり、光学部材と光ファイバ
ー端面が１〜4mm程度と大きく離れている場合のような
レーザー光の出射角の拡がりによる光学部材保持具など
への照射、発熱がなく、また光学部材からの反射光によ
る熱の影響を受けることもなく、光ファイバーの焼損が
抑えられるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における光ファイバープロー
ブの縦断側面図、第２図は同光ファイバープローブにお
けるジョイントの側面図、第３図は本発明の他の実施例
における光ファイバープローブの縦断側面図、第４図は
従来の光ファイバープローブの縦断側面図である。 １……光ファイバー、２……保護チューブ、５……ウィ
ンドウ、７……押圧バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザー光を導く光ファイバーと、この光
   ファイバーを収納保護する保護チューブと、光ファイバ
   ー出射端部を覆いレーザー光を透過する光学部材と、こ
   の光学部材を前記保護チューブに光ファイバー長さ方向
   に移動可能に保持する保持具と、この保持具内に前記光
   学部材を前記光ファイバー出射端面に向けて常時付勢す
   る付勢手段とを備え、前記光学部材が前記光ファイバー
   の熱膨張に連動することを特徴とする光ファイバープロ
   ーブ。