JPH10155805A - 定位レーザー外科手術方法 - Google Patents
定位レーザー外科手術方法Info
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- JPH10155805A JPH10155805A JP9201344A JP20134497A JPH10155805A JP H10155805 A JPH10155805 A JP H10155805A JP 9201344 A JP9201344 A JP 9201344A JP 20134497 A JP20134497 A JP 20134497A JP H10155805 A JPH10155805 A JP H10155805A
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Classifications
-
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
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-
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 脳腫瘍に対するレーザー外科手術の効率を高
める方法を提供する。 【解決手段】 １／１００〜１００ピコ秒のレーザーを
使用する。レーザービームはプローブ開口から放射され
る。ビームは焦点位置を移動され、腫瘍組織全体を除去
するまで順次に切除を繰返す。プローブは三つの同軸チ
ューブ１４，１６，１８で構成される。第１チューブは
ビーム制御用の光学装置を含む。第２チューブは第１チ
ューブを囲み、反射鏡２２が先端付近に配置される。チ
ューブ間の空間は手術部位へ潅注流体を圧送する流路と
なる。潅注流体は反射鏡を洗浄し、切除組織片を流す。
第３チューブは２チューブを囲み、間隔空間が潅注流体
の復路となる。潅注流体は頭蓋内圧の調整も行う。第２
チューブは長手方向および回転方向に可動で、ビーム放
射位置を長手方向移動および回転移動させる。
める方法を提供する。 【解決手段】 １／１００〜１００ピコ秒のレーザーを
使用する。レーザービームはプローブ開口から放射され
る。ビームは焦点位置を移動され、腫瘍組織全体を除去
するまで順次に切除を繰返す。プローブは三つの同軸チ
ューブ１４，１６，１８で構成される。第１チューブは
ビーム制御用の光学装置を含む。第２チューブは第１チ
ューブを囲み、反射鏡２２が先端付近に配置される。チ
ューブ間の空間は手術部位へ潅注流体を圧送する流路と
なる。潅注流体は反射鏡を洗浄し、切除組織片を流す。
第３チューブは２チューブを囲み、間隔空間が潅注流体
の復路となる。潅注流体は頭蓋内圧の調整も行う。第２
チューブは長手方向および回転方向に可動で、ビーム放
射位置を長手方向移動および回転移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脳腫瘍の処置およ
び機能手術（functional operations ）に使用される方
法および装置の分野に関する。
び機能手術（functional operations ）に使用される方
法および装置の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】脳腫瘍の処置に現在使用されている基本
的な方法は、手術による摘出である。このような処置
は、特に腫瘍が脳の深部に深く根ざしている場合には、
健全な周辺組織に対するかなりの肉体的外傷を必然的に
伴う。現在のところ、外科手術による摘出に関連して用
いられる最も一般的な処置は放射線療法である。
的な方法は、手術による摘出である。このような処置
は、特に腫瘍が脳の深部に深く根ざしている場合には、
健全な周辺組織に対するかなりの肉体的外傷を必然的に
伴う。現在のところ、外科手術による摘出に関連して用
いられる最も一般的な処置は放射線療法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】放射線療法は典型的
に、腫瘍に対する放射線作用の正確な局所化を得るため
に定位法（stereotaxis ）の助けをもって実行される。
定位法は患者の頭骨に取付けられた外部構造体（framew
ork ）によって達成される。これらの定位的な方法によ
って、放射線は腫瘍に対して正確に焦点を結ばれて、そ
の腫瘍組織の壊死を達成する。腫瘍組織の体積が或る大
きさを超えているならば、照射によって生じた壊死は重
大な副作用をもたらすことになる。実際に、照射によっ
て生じた壊死は腫瘍と同様に成長する。さらに、腫瘍部
位に体液が集り、この結果として生じる浮腫が長いこと
影響して、恐らくは死に至ることもある。化学療法が放
射線療法と関連して用いられるならば、壊死を伴う放射
線に関係した危険性が高まる。
に、腫瘍に対する放射線作用の正確な局所化を得るため
に定位法（stereotaxis ）の助けをもって実行される。
定位法は患者の頭骨に取付けられた外部構造体（framew
ork ）によって達成される。これらの定位的な方法によ
って、放射線は腫瘍に対して正確に焦点を結ばれて、そ
の腫瘍組織の壊死を達成する。腫瘍組織の体積が或る大
きさを超えているならば、照射によって生じた壊死は重
大な副作用をもたらすことになる。実際に、照射によっ
て生じた壊死は腫瘍と同様に成長する。さらに、腫瘍部
位に体液が集り、この結果として生じる浮腫が長いこと
影響して、恐らくは死に至ることもある。化学療法が放
射線療法と関連して用いられるならば、壊死を伴う放射
線に関係した危険性が高まる。
【０００４】レーザーによる外科手術によって脳腫瘍を
処置することも現在知られている。今のところこの目的
で使用されるレーザーはＣＯ2 レーザーまたはＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザーのいずれかである。これらのレーザーはい
ずれも腫瘍組織を蒸発すなわち凝集させるために熱エネ
ルギーを使用している。しかしながら、これらの機構で
腫瘍組織の壊死を達成するのに十分な熱エネルギーを付
与すると、必然的にその周囲組織も同様に熱することが
生じる。
処置することも現在知られている。今のところこの目的
で使用されるレーザーはＣＯ2 レーザーまたはＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザーのいずれかである。これらのレーザーはい
ずれも腫瘍組織を蒸発すなわち凝集させるために熱エネ
ルギーを使用している。しかしながら、これらの機構で
腫瘍組織の壊死を達成するのに十分な熱エネルギーを付
与すると、必然的にその周囲組織も同様に熱することが
生じる。
【０００５】脳腫瘍の現在のレーザーによる外科手術方
法では、手動または定位法のいずれかでレーザーをガイ
ドすることが要求される。いずれのばあいにも、長時間
の手順が必要とされる。現在使用されているレーザーは
広い角度範囲から腫瘍に焦点を結ばせねばならないの
で、その処置は比較的大きな体積の介在組織に影響をお
よぼし、またかなりの時間が必要となる。現在使用され
ているレーザーによる組織切除は熱を誘発するので、ま
た広い範囲のアプローチ角を必要とするので、周辺の健
全組織にかなりの熱膨張を引き起す。この結果、現在知
られているレーザー外科手術は、これまで知られていた
外科手術の技術を大きく上回るほど改善されていない。
法では、手動または定位法のいずれかでレーザーをガイ
ドすることが要求される。いずれのばあいにも、長時間
の手順が必要とされる。現在使用されているレーザーは
広い角度範囲から腫瘍に焦点を結ばせねばならないの
で、その処置は比較的大きな体積の介在組織に影響をお
よぼし、またかなりの時間が必要となる。現在使用され
ているレーザーによる組織切除は熱を誘発するので、ま
た広い範囲のアプローチ角を必要とするので、周辺の健
全組織にかなりの熱膨張を引き起す。この結果、現在知
られているレーザー外科手術は、これまで知られていた
外科手術の技術を大きく上回るほど改善されていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、より効率的な
組織切除の手法でレーザー形式を使用することで、また
レーザービームを腫瘍内部から当てて、そうしなければ
影響を受けてしまうことになる周辺の健全組織の大きさ
を減少させることによって、脳腫瘍に対するレーザー外
科手術の効率を高める方法である。
組織切除の手法でレーザー形式を使用することで、また
レーザービームを腫瘍内部から当てて、そうしなければ
影響を受けてしまうことになる周辺の健全組織の大きさ
を減少させることによって、脳腫瘍に対するレーザー外
科手術の効率を高める方法である。
【０００７】第一に、レーザー形式に言及すれば、１／
１００〜１００ピコ秒の範囲のパルス持続時間を有する
強力なソリッドステーツレーザーが使用される。このよ
うなレーザーが発するパルスは、腫瘍組織の小さい部分
を正確に切取って、これにより非熱光破壊機構による組
織の切除によって、腫瘍を完全に根絶する。周辺組織に
は認識できるような影響を及すことはない。
１００〜１００ピコ秒の範囲のパルス持続時間を有する
強力なソリッドステーツレーザーが使用される。このよ
うなレーザーが発するパルスは、腫瘍組織の小さい部分
を正確に切取って、これにより非熱光破壊機構による組
織の切除によって、腫瘍を完全に根絶する。周辺組織に
は認識できるような影響を及すことはない。
【０００８】第二に、腫瘍内部からレーザーを当てるよ
うにするので、腫瘍の正確な位置にレーザーエネルギー
を与えるレーザープローブは介在組織に対して最少限の
外傷しか与えない。このプローブはアクセス経路に沿っ
て最少限の外傷しか与えずに腫瘍内部に到達できるよう
に十分に小型とされる。さらに、しばしば一つのアクセ
ス経路で十分とされ、これまで使用されていたレーザー
装置で必要とされる広い範囲のアプローチ角は必要なく
なる。レーザービームはプローブ先端の横開口から該プ
ローブの軸線に直角に放射されるか、プローブ先端の前
方へ向いた開口から放射され、これによりターゲットを
照射するようになされる。その後、レーザービームは計
画された手順にしたがって移動され、腫瘍組織の全てが
除去されるまで逐次に腫瘍組織を切除するようになされ
る。
うにするので、腫瘍の正確な位置にレーザーエネルギー
を与えるレーザープローブは介在組織に対して最少限の
外傷しか与えない。このプローブはアクセス経路に沿っ
て最少限の外傷しか与えずに腫瘍内部に到達できるよう
に十分に小型とされる。さらに、しばしば一つのアクセ
ス経路で十分とされ、これまで使用されていたレーザー
装置で必要とされる広い範囲のアプローチ角は必要なく
なる。レーザービームはプローブ先端の横開口から該プ
ローブの軸線に直角に放射されるか、プローブ先端の前
方へ向いた開口から放射され、これによりターゲットを
照射するようになされる。その後、レーザービームは計
画された手順にしたがって移動され、腫瘍組織の全てが
除去されるまで逐次に腫瘍組織を切除するようになされ
る。
【０００９】高出力ピコ秒レーザーは、プラズマ介在切
除と呼ばれる相互作用機構によってターゲット組織を光
破壊する。局所化された組織の特別な切除が望まれるば
あいには、レーザーは組織面上に正確に焦点を結ばれ
て、高出力密度の存在するその焦点位置にマイクロプラ
ズマを発生させる。マイクロプラズマは急激に膨張し、
キャビテーション気泡および衝撃波を発生する。キャビ
テーション気泡は組織に対して応力を伝え、衝撃波は組
織内部に圧力勾配を発生させて、組織の部片の機械的な
破壊を引き起す。このようにして、腫瘍組織は非常に微
細な破片に破砕される。レーザーのエネルギーレベルは
切除を起す閾値に達するが、それを大きく超えないよう
に制御される。この結果、周辺組織に対する機械的影響
を無視できる状態でターゲット組織の切除が行われる。
たとえこれより高エネルギーであっても、周辺組織に対
する影響は焦点位置の３００ミクロン以内で消滅する。
除と呼ばれる相互作用機構によってターゲット組織を光
破壊する。局所化された組織の特別な切除が望まれるば
あいには、レーザーは組織面上に正確に焦点を結ばれ
て、高出力密度の存在するその焦点位置にマイクロプラ
ズマを発生させる。マイクロプラズマは急激に膨張し、
キャビテーション気泡および衝撃波を発生する。キャビ
テーション気泡は組織に対して応力を伝え、衝撃波は組
織内部に圧力勾配を発生させて、組織の部片の機械的な
破壊を引き起す。このようにして、腫瘍組織は非常に微
細な破片に破砕される。レーザーのエネルギーレベルは
切除を起す閾値に達するが、それを大きく超えないよう
に制御される。この結果、周辺組織に対する機械的影響
を無視できる状態でターゲット組織の切除が行われる。
たとえこれより高エネルギーであっても、周辺組織に対
する影響は焦点位置の３００ミクロン以内で消滅する。
【００１０】レーザープローブは剛性管状部および取付
け本体とを有し、取付け本体は定位法の制御を目的とし
てヘッドリングに取付けることができる。プローブの管
状部は非常に小さい全体径を有し、三つの同軸チューブ
で構成される。他のチューブ構造も使用できる。第１の
内側チューブはレーザービーム路としてのチャンネルを
形成し、レーザービームを制御するために収束レンズを
含む必要な光学装置を収容する。第２チューブは第１チ
ューブを取囲み、レーザービームを偏向させるために反
射鏡がその第２チューブの先端付近に取付けられる。第
１チューブと第２チューブとの間の空間は、プローブの
先端へ向う潅注流体のための流路を形成する。この潅注
流体は第１および第２チューブの間の空間を通して圧送
されて反射鏡を洗浄し、プローブ先端付近の切除した組
織の破片を懸濁して巻込むようにする。第３の外側チュ
ーブは第１および第２チューブを取囲み、第２および第
３チューブの間の空間は、プローブ基端へ向けて吸引さ
れる潅注流体の流路を形成する。吸引流体は懸濁した組
織の破片およびあらゆる体液をプローブ先端付近の手術
部位から運び出す。それ故に、切除が行われるとき、手
術部位に対する連続した潅注および吸引がその切除によ
って破断された腫瘍組織の破片を除去する。潅注流路お
よび吸引流路における流れは、頭蓋内圧を調整するため
にも制御される。
け本体とを有し、取付け本体は定位法の制御を目的とし
てヘッドリングに取付けることができる。プローブの管
状部は非常に小さい全体径を有し、三つの同軸チューブ
で構成される。他のチューブ構造も使用できる。第１の
内側チューブはレーザービーム路としてのチャンネルを
形成し、レーザービームを制御するために収束レンズを
含む必要な光学装置を収容する。第２チューブは第１チ
ューブを取囲み、レーザービームを偏向させるために反
射鏡がその第２チューブの先端付近に取付けられる。第
１チューブと第２チューブとの間の空間は、プローブの
先端へ向う潅注流体のための流路を形成する。この潅注
流体は第１および第２チューブの間の空間を通して圧送
されて反射鏡を洗浄し、プローブ先端付近の切除した組
織の破片を懸濁して巻込むようにする。第３の外側チュ
ーブは第１および第２チューブを取囲み、第２および第
３チューブの間の空間は、プローブ基端へ向けて吸引さ
れる潅注流体の流路を形成する。吸引流体は懸濁した組
織の破片およびあらゆる体液をプローブ先端付近の手術
部位から運び出す。それ故に、切除が行われるとき、手
術部位に対する連続した潅注および吸引がその切除によ
って破断された腫瘍組織の破片を除去する。潅注流路お
よび吸引流路における流れは、頭蓋内圧を調整するため
にも制御される。
【００１１】反射鏡はプローブ先端付近に配置される。
レーザービームは内側チューブを通して長手方向に走
り、第２チューブ先端の反射鏡へ向けられる。反射鏡は
レーザービームを約９０゜の角度で放射するように角度
を付されて、レーザービームがチューブの横開口を通し
てプローブからその長手方向軸線にほぼ直角な経路に沿
って放射されるようにする。反射鏡が取付けられた第２
チューブは基端および先端の両方向に向けて長手方向に
可動とされ、レーザービーム放射位置をプローブに沿っ
て長手方向に移動できるようになす。
レーザービームは内側チューブを通して長手方向に走
り、第２チューブ先端の反射鏡へ向けられる。反射鏡は
レーザービームを約９０゜の角度で放射するように角度
を付されて、レーザービームがチューブの横開口を通し
てプローブからその長手方向軸線にほぼ直角な経路に沿
って放射されるようにする。反射鏡が取付けられた第２
チューブは基端および先端の両方向に向けて長手方向に
可動とされ、レーザービーム放射位置をプローブに沿っ
て長手方向に移動できるようになす。
【００１２】収束レンズは反射鏡の近くで内側チューブ
の内部に配置される。反射鏡に対するこの収束レンズの
配置は第２チューブに対する内側チューブの移動で正確
に制御され、レーザービームをプローブ軸線から予め定
めた距離だけ離れた位置で正確に焦点を結ばせることが
できるようにする。選択された距離は切除される腫瘍組
織面に焦点位置を定めるように選択される。第１および
第２チューブはまたレーザービームの放射路を長手方向
へ移動させる間、所望の焦点距離を維持するように連動
して移動されることができる。
の内部に配置される。反射鏡に対するこの収束レンズの
配置は第２チューブに対する内側チューブの移動で正確
に制御され、レーザービームをプローブ軸線から予め定
めた距離だけ離れた位置で正確に焦点を結ばせることが
できるようにする。選択された距離は切除される腫瘍組
織面に焦点位置を定めるように選択される。第１および
第２チューブはまたレーザービームの放射路を長手方向
へ移動させる間、所望の焦点距離を維持するように連動
して移動されることができる。
【００１３】第２チューブは回転されて、反射鏡および
放射レーザービームを選択された角度にわたって回転さ
せることができる。反射鏡およびレーザービームが回転
される角度は、３６０゜までのいずれの角度とすること
ができる。レーザービームはプローブ外部の一点に焦点
を結ばれるので、その焦点位置は選択された角度にわた
る反射鏡の回転で円弧状に移動する。望まれるならば、
この円弧は完全な円形を形成することができる。
放射レーザービームを選択された角度にわたって回転さ
せることができる。反射鏡およびレーザービームが回転
される角度は、３６０゜までのいずれの角度とすること
ができる。レーザービームはプローブ外部の一点に焦点
を結ばれるので、その焦点位置は選択された角度にわた
る反射鏡の回転で円弧状に移動する。望まれるならば、
この円弧は完全な円形を形成することができる。
【００１４】回転移動に加えて、上述したように反射鏡
および収束レンズは先端または基端へ向ういずれかの方
向にてプローブの長手方向軸線に沿って連動して移動さ
れることができる。この移動の間、反射鏡とレンズとの
間隔距離は正確に一定に保持されて、プローブ軸線から
直角方向の焦点位置までの距離が一定に保持される。こ
の長手方向の移動は第１および第２チューブを同時に移
動させることで達成できる。反射鏡およびレンズが長手
方向へ移動されるとき、焦点位置もまた長手方向へ移動
して、プローブ軸線からの選択された距離を保持する。
および収束レンズは先端または基端へ向ういずれかの方
向にてプローブの長手方向軸線に沿って連動して移動さ
れることができる。この移動の間、反射鏡とレンズとの
間隔距離は正確に一定に保持されて、プローブ軸線から
直角方向の焦点位置までの距離が一定に保持される。こ
の長手方向の移動は第１および第２チューブを同時に移
動させることで達成できる。反射鏡およびレンズが長手
方向へ移動されるとき、焦点位置もまた長手方向へ移動
して、プローブ軸線からの選択された距離を保持する。
【００１５】反射鏡およびレンズの長手方向の移動が前
述した反射鏡の全周円弧にわたる回転と組合わされるな
らば、焦点位置は螺旋路に沿って移動して、プローブと
同軸の円筒面を形成する。反射鏡およびレンズの長手方
向の移動と同時に反射鏡が小さな円弧にわたって往復回
転することによって、完全円筒面を形成するのでなく円
筒面の一部分を描くようにすることができる。
述した反射鏡の全周円弧にわたる回転と組合わされるな
らば、焦点位置は螺旋路に沿って移動して、プローブと
同軸の円筒面を形成する。反射鏡およびレンズの長手方
向の移動と同時に反射鏡が小さな円弧にわたって往復回
転することによって、完全円筒面を形成するのでなく円
筒面の一部分を描くようにすることができる。
【００１６】この代りに、回転および長手方向の移動が
同時に行われるのでなく、長手方向位置が静止された状
態で反射鏡を所望の円弧にわたって回転させることがで
き、これに続いて増分的に反射鏡およびレンズが長手方
向に移動された後、反射鏡が回転される。この段階的な
方法は、部分的円筒面または完全円筒面を形成するのに
使用できる。反射鏡の回転および長手方向の移動は、タ
ーゲット組織面に沿う円筒面上の経路のいずれかの部分
に焦点位置を追従させるように具現できるのであり、こ
の移動において組織の層を切除する。
同時に行われるのでなく、長手方向位置が静止された状
態で反射鏡を所望の円弧にわたって回転させることがで
き、これに続いて増分的に反射鏡およびレンズが長手方
向に移動された後、反射鏡が回転される。この段階的な
方法は、部分的円筒面または完全円筒面を形成するのに
使用できる。反射鏡の回転および長手方向の移動は、タ
ーゲット組織面に沿う円筒面上の経路のいずれかの部分
に焦点位置を追従させるように具現できるのであり、こ
の移動において組織の層を切除する。
【００１７】上述のように円筒面の経路に追従するよう
に焦点位置が移動した後、反射鏡および収束レンズ間の
距離は内側チューブを先端へ向けて移動させることで僅
かに減少され、これによりプローブ軸線から直角方向の
焦点位置までの距離を増大させることができる。この新
しい距離は、移動する焦点位置の位置で腫瘍組織を切除
することでその組織の第１の円筒面状の層を除去した後
に残された腫瘍組織の新たな露出面上に焦点位置を位置
決めするために、選択されることができる。
に焦点位置が移動した後、反射鏡および収束レンズ間の
距離は内側チューブを先端へ向けて移動させることで僅
かに減少され、これによりプローブ軸線から直角方向の
焦点位置までの距離を増大させることができる。この新
しい距離は、移動する焦点位置の位置で腫瘍組織を切除
することでその組織の第１の円筒面状の層を除去した後
に残された腫瘍組織の新たな露出面上に焦点位置を位置
決めするために、選択されることができる。
【００１８】一例として、プローブの先端はまず最初に
腫瘍の中心に挿入され、これにより腫瘍の中心にプロー
ブが占める円筒形キャビティを形成することができる。
その後、収束レンズは焦点位置をプローブ表面の近くに
位置させるように移動され、レーザービームの焦点を腫
瘍組織の隣接面上に結ばせることができる。したがっ
て、焦点位置の長手方向移動および回転移動は腫瘍の中
心を通る組織のほぼ円筒面状の層を切除できる。この手
順の開始を支援するために、レーザープローブ先端に取
付けられた小さなバルーンカテーテルが組織の第１層を
外側へ向かって僅かに変位させることができる。この
後、切除された組織の破片はプローブを通しての吸引に
よって潅注流体と一緒に除去される。プローブ軸線から
僅かに遠い位置へ焦点位置を調整し、これに続いて長手
方向および回転方向の移動を繰返すことが、腫瘍組織の
第２の円筒面状の層の切除を生じる。この手順は腫瘍が
中央から外側へ向かって完全に切除されて除去するまで
繰り返すことができる。
腫瘍の中心に挿入され、これにより腫瘍の中心にプロー
ブが占める円筒形キャビティを形成することができる。
その後、収束レンズは焦点位置をプローブ表面の近くに
位置させるように移動され、レーザービームの焦点を腫
瘍組織の隣接面上に結ばせることができる。したがっ
て、焦点位置の長手方向移動および回転移動は腫瘍の中
心を通る組織のほぼ円筒面状の層を切除できる。この手
順の開始を支援するために、レーザープローブ先端に取
付けられた小さなバルーンカテーテルが組織の第１層を
外側へ向かって僅かに変位させることができる。この
後、切除された組織の破片はプローブを通しての吸引に
よって潅注流体と一緒に除去される。プローブ軸線から
僅かに遠い位置へ焦点位置を調整し、これに続いて長手
方向および回転方向の移動を繰返すことが、腫瘍組織の
第２の円筒面状の層の切除を生じる。この手順は腫瘍が
中央から外側へ向かって完全に切除されて除去するまで
繰り返すことができる。
【００１９】この方法の変形例として、反射鏡の長手方
向および回転方向の移動と同時に焦点位置までの直角方
向の距離を調整することにより、不規則な面から腫瘍組
織の層を切除することができる。これは、焦点位置を、
したがって切除点を、円筒面に制限せずに腫瘍組織の不
規則な面に追従できるようにする。これは、腫瘍の外側
層が切除されるときに重要となる。何故なら、腫瘍は円
筒形状であることはめったにないからである。したがっ
て、周辺の健全組織に外傷を与えずに腫瘍の外側層が光
破壊されて除去されることができる。
向および回転方向の移動と同時に焦点位置までの直角方
向の距離を調整することにより、不規則な面から腫瘍組
織の層を切除することができる。これは、焦点位置を、
したがって切除点を、円筒面に制限せずに腫瘍組織の不
規則な面に追従できるようにする。これは、腫瘍の外側
層が切除されるときに重要となる。何故なら、腫瘍は円
筒形状であることはめったにないからである。したがっ
て、周辺の健全組織に外傷を与えずに腫瘍の外側層が光
破壊されて除去されることができる。
【００２０】レーザー外科手術の実施の間、出血を回避
または制御するために血管を凝結させることがしばしば
必要となる。これはレーザービームの焦点をぼかした
後、そのビームを用いて血管位置で血液を加熱すること
によって達成できる。組織を凝固させることのできる連
続波レーザーのような第２レーザーも使用することがで
きる。いずれのばあいも、外科手術の間に手術部位を視
覚的に監視して、露出される血管の位置を決め、確認す
ることが要求される。
または制御するために血管を凝結させることがしばしば
必要となる。これはレーザービームの焦点をぼかした
後、そのビームを用いて血管位置で血液を加熱すること
によって達成できる。組織を凝固させることのできる連
続波レーザーのような第２レーザーも使用することがで
きる。いずれのばあいも、外科手術の間に手術部位を視
覚的に監視して、露出される血管の位置を決め、確認す
ることが要求される。
【００２１】さらに、この確認を行う上で、そのような
血管の位置、寸法および形状などの特別な情報、ならび
に腫瘍に関する他の情報が外科医に利用できるようにな
されることは非常に助けとなる。このような情報はＸ線
断層撮影法（ＣＴ）および磁気共鳴（ＭＲ）像形成法の
ような技術によって術前に得ることができる。実時間で
の目視による監視は、レーザープローブに連結された共
焦点レーザー走査顕微鏡で達成できる。顕微鏡からの実
時間像が事前に得たＣＴおよびＭＲによる情報と合わさ
れて手術の正確な制御を容易にすることができる。コン
ピュータは選択された切除経路に追従するようにプログ
ラムされ、あるいは実時間でコンピュータ指令を入力し
て手でプローブを方向決めさせることができる。このよ
うにして外科手術に関しての三次元的な計画が具現で
き、またこの計画は手制御またはコンピュータ制御され
て定位的に制御されることができる。
血管の位置、寸法および形状などの特別な情報、ならび
に腫瘍に関する他の情報が外科医に利用できるようにな
されることは非常に助けとなる。このような情報はＸ線
断層撮影法（ＣＴ）および磁気共鳴（ＭＲ）像形成法の
ような技術によって術前に得ることができる。実時間で
の目視による監視は、レーザープローブに連結された共
焦点レーザー走査顕微鏡で達成できる。顕微鏡からの実
時間像が事前に得たＣＴおよびＭＲによる情報と合わさ
れて手術の正確な制御を容易にすることができる。コン
ピュータは選択された切除経路に追従するようにプログ
ラムされ、あるいは実時間でコンピュータ指令を入力し
て手でプローブを方向決めさせることができる。このよ
うにして外科手術に関しての三次元的な計画が具現で
き、またこの計画は手制御またはコンピュータ制御され
て定位的に制御されることができる。
【００２２】レーザー走査顕微鏡による実時間監視は、
レーザードップラーフローメータを備えて目視するには
小さすぎる個々の毛細血管のような詳細を検出するよう
に向上されることができる。さらに、超音波が大きな血
管を検出するのに使用できる。さらに、蛍光スペクトロ
メータがレーザープローブに一体化されて、腫瘍組織お
よび健全組織の確認および区別ができるようになし得
る。さらに、腫瘍の境界を肉眼で目視可能にするために
超音波が使用できる。
レーザードップラーフローメータを備えて目視するには
小さすぎる個々の毛細血管のような詳細を検出するよう
に向上されることができる。さらに、超音波が大きな血
管を検出するのに使用できる。さらに、蛍光スペクトロ
メータがレーザープローブに一体化されて、腫瘍組織お
よび健全組織の確認および区別ができるようになし得
る。さらに、腫瘍の境界を肉眼で目視可能にするために
超音波が使用できる。
【００２３】本発明の方法の新規な特徴ならびに本発明
そのものは、その構造および作動の両方に関して以下の
説明に関連した添付図面により理解できるであろう。図
面において、同じ符号は同じ部品を示している。
そのものは、その構造および作動の両方に関して以下の
説明に関連した添付図面により理解できるであろう。図
面において、同じ符号は同じ部品を示している。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の方法を説明する前に、こ
の方法を実施するのに使用できる装置の実施例を簡単に
説明することが助けになろう。図１に見られるように、
レーザープローブ１０はレーザーエネルギーを腫瘍Ａの
内部の正確な位置に与える。プローブ１０の管状先端部
は約５．５ミリメートルの外径を有し、アクセス経路に
沿って与える外傷を最少限に抑えて腫瘍Ａの内部に達す
るように十分小さい。プローブ１０の管状部の長さは約
１０センチメートルである。レーザービーム３６はプロ
ーブ１０の先端部から横方向へ、プローブ１０の軸線に
直角に放射されて腫瘍Ａの内部のターゲット面Ｂに当て
られるようになされる。レーザービーム３６の焦点を面
Ｂに結ばせることで、光破壊により表面組織が切除さ
れ、破砕された組織の破片すなわち粒状片３８が形成さ
れるようになされる。
の方法を実施するのに使用できる装置の実施例を簡単に
説明することが助けになろう。図１に見られるように、
レーザープローブ１０はレーザーエネルギーを腫瘍Ａの
内部の正確な位置に与える。プローブ１０の管状先端部
は約５．５ミリメートルの外径を有し、アクセス経路に
沿って与える外傷を最少限に抑えて腫瘍Ａの内部に達す
るように十分小さい。プローブ１０の管状部の長さは約
１０センチメートルである。レーザービーム３６はプロ
ーブ１０の先端部から横方向へ、プローブ１０の軸線に
直角に放射されて腫瘍Ａの内部のターゲット面Ｂに当て
られるようになされる。レーザービーム３６の焦点を面
Ｂに結ばせることで、光破壊により表面組織が切除さ
れ、破砕された組織の破片すなわち粒状片３８が形成さ
れるようになされる。
【００２５】レーザープローブ１０の先端部は三つの同
軸の中空チューブ１４，１６，１８で構成された剛性チ
ューブ部である。他のチューブ構造も使用できる。同軸
チューブ１４，１６，１８は取付け本体１２に取付けら
れている。第１内側チューブ１４はレーザービームの通
過するチャンネルを形成されており、また収束レンズ２
０を含めてレーザービーム３６を制御する不可欠の光学
装置を収容している。第２チューブ１６は第１チューブ
１４を同軸的に取囲んでおり、反射鏡２２が第２チュー
ブ１６の先端部付近に取付けられて、レーザービーム３
６を偏向させるようになされている。レーザービーム３
６は図解だけのために２本の光線として図中に描画的に
示されている。
軸の中空チューブ１４，１６，１８で構成された剛性チ
ューブ部である。他のチューブ構造も使用できる。同軸
チューブ１４，１６，１８は取付け本体１２に取付けら
れている。第１内側チューブ１４はレーザービームの通
過するチャンネルを形成されており、また収束レンズ２
０を含めてレーザービーム３６を制御する不可欠の光学
装置を収容している。第２チューブ１６は第１チューブ
１４を同軸的に取囲んでおり、反射鏡２２が第２チュー
ブ１６の先端部付近に取付けられて、レーザービーム３
６を偏向させるようになされている。レーザービーム３
６は図解だけのために２本の光線として図中に描画的に
示されている。
【００２６】第１チューブ１４と第２チューブ１６との
間の空間１５はプローブ１０の先端部へ向う潅注流体の
ための流路３２を形成している。生理食塩水溶液が潅注
流体として適当であることが見出されている。潅注流体
は第１チューブ１４と第２チューブ１６との間の空間１
５を圧送されて反射鏡２２を洗浄し、プローブ１０の先
端付近の切除した組織の破片３８を懸濁して巻込むよう
にする。第３の外側チューブ１８は第１チューブ１４お
よび第２チューブ１６を取囲む。第２チューブ１６およ
び第３チューブ１８の間の空間は、プローブ１０の基端
部へ向けて吸引される潅注流体の流路３４を形成する。
吸引流体は巻込んだ組織の破片３８およびあらゆる体液
をプローブ１０の先端付近の手術部位から運び出す。そ
れ故に、切除が行われるとき、手術部位に対する連続し
た潅注および吸引がその切除によって破断された腫瘍組
織の破片を面Ｂから除去する。潅注流路３２および吸引
流路３４は、頭蓋内圧を選択されたレベルとなるように
調整するためにも現在良く知られている手段で制御され
る。プローブ取付け本体１２に取付けられた導管２４は
レーザー装置からプローブ１０へレーザービーム３６を
導くことができる。取付け本体１２に対する別の連結方
法が潅注流体、吸引流体、および像形成および診断のた
めのあらゆる装置に関して実施することができる。
間の空間１５はプローブ１０の先端部へ向う潅注流体の
ための流路３２を形成している。生理食塩水溶液が潅注
流体として適当であることが見出されている。潅注流体
は第１チューブ１４と第２チューブ１６との間の空間１
５を圧送されて反射鏡２２を洗浄し、プローブ１０の先
端付近の切除した組織の破片３８を懸濁して巻込むよう
にする。第３の外側チューブ１８は第１チューブ１４お
よび第２チューブ１６を取囲む。第２チューブ１６およ
び第３チューブ１８の間の空間は、プローブ１０の基端
部へ向けて吸引される潅注流体の流路３４を形成する。
吸引流体は巻込んだ組織の破片３８およびあらゆる体液
をプローブ１０の先端付近の手術部位から運び出す。そ
れ故に、切除が行われるとき、手術部位に対する連続し
た潅注および吸引がその切除によって破断された腫瘍組
織の破片を面Ｂから除去する。潅注流路３２および吸引
流路３４は、頭蓋内圧を選択されたレベルとなるように
調整するためにも現在良く知られている手段で制御され
る。プローブ取付け本体１２に取付けられた導管２４は
レーザー装置からプローブ１０へレーザービーム３６を
導くことができる。取付け本体１２に対する別の連結方
法が潅注流体、吸引流体、および像形成および診断のた
めのあらゆる装置に関して実施することができる。
【００２７】反射鏡２２はプローブ１０の先端付近に配
置される。レーザービーム３６は内側チューブ１４を通
して長手方向に走り、第２チューブ１６の先端の反射鏡
へ向けられる。反射鏡２２はレーザービーム３６を約９
０゜の角度で放射するように角度を付されて、レーザー
ビーム３６が第２チューブ１６の横開口２６を通してプ
ローブ１０からその長手方向軸線にほぼ直角な経路に沿
って放射されるようにする。反射鏡２２が取付けられた
第２チューブ１６は矢印２８で示されるように基端およ
び先端の両方向に向けて長手方向に可動とされ、レーザ
ービーム３６の放射位置をプローブ１０の軸線に平行に
長手方向に移動できるようにする。第２チューブ１６の
長手方向の移動は、取付け本体１２の内部に位置するこ
の分野で知られている歯車列または他の機構によっても
達成できる。
置される。レーザービーム３６は内側チューブ１４を通
して長手方向に走り、第２チューブ１６の先端の反射鏡
へ向けられる。反射鏡２２はレーザービーム３６を約９
０゜の角度で放射するように角度を付されて、レーザー
ビーム３６が第２チューブ１６の横開口２６を通してプ
ローブ１０からその長手方向軸線にほぼ直角な経路に沿
って放射されるようにする。反射鏡２２が取付けられた
第２チューブ１６は矢印２８で示されるように基端およ
び先端の両方向に向けて長手方向に可動とされ、レーザ
ービーム３６の放射位置をプローブ１０の軸線に平行に
長手方向に移動できるようにする。第２チューブ１６の
長手方向の移動は、取付け本体１２の内部に位置するこ
の分野で知られている歯車列または他の機構によっても
達成できる。
【００２８】収束レンズ２０は反射鏡の近くで内側チュ
ーブの内部に配置される。反射鏡に対するこの収束レン
ズの配置は第２チューブに対する内側チューブの移動で
正確に制御され、レーザービームをプローブ軸線から予
め定めた距離だけ離れた位置で正確に焦点を結ばせるこ
とができるようにする。選択された距離は切除される腫
瘍組織面に焦点位置を定めるように選択される。第１お
よび第２チューブはまたレーザービームの放射路を長手
方向へ移動させる間、所望の焦点距離を維持するように
連動して移動されることができる。
ーブの内部に配置される。反射鏡に対するこの収束レン
ズの配置は第２チューブに対する内側チューブの移動で
正確に制御され、レーザービームをプローブ軸線から予
め定めた距離だけ離れた位置で正確に焦点を結ばせるこ
とができるようにする。選択された距離は切除される腫
瘍組織面に焦点位置を定めるように選択される。第１お
よび第２チューブはまたレーザービームの放射路を長手
方向へ移動させる間、所望の焦点距離を維持するように
連動して移動されることができる。
【００２９】第２チューブ１６は回転されて、反射鏡お
よび放射レーザービームを選択された角度にわたって回
転させることができる。第２チューブ１６の回転は取付
け本体１２の内部に配置されたこの分野で周知の歯車列
または他の機構によって達成される。反射鏡２２および
レーザービーム３６が回転される角度は、３６０゜まで
のいずれの角度とすることができる。レーザービーム３
６はプローブ１０の外部の一点３７に焦点を結ばれるの
で、その焦点位置３７は選択された角度にわたる反射鏡
２２の回転で円弧状に移動する。望まれるならば、この
円弧は完全な円形を形成することができる。
よび放射レーザービームを選択された角度にわたって回
転させることができる。第２チューブ１６の回転は取付
け本体１２の内部に配置されたこの分野で周知の歯車列
または他の機構によって達成される。反射鏡２２および
レーザービーム３６が回転される角度は、３６０゜まで
のいずれの角度とすることができる。レーザービーム３
６はプローブ１０の外部の一点３７に焦点を結ばれるの
で、その焦点位置３７は選択された角度にわたる反射鏡
２２の回転で円弧状に移動する。望まれるならば、この
円弧は完全な円形を形成することができる。
【００３０】１／１００〜１００ピコ秒の範囲のパルス
持続時間を有するレーザービーム３６を発生させるため
に強力なソリッドステーツレーザーが使用される。潅注
流体における吸収損失を考慮すれば、レーザーの焦点距
離は組織面Ｂに１平方センチメートル当り約５０ジュー
ルのエネルギー密度を得るように選択される。このよう
なレーザー装置からの一つのレーザーパルスによる切除
面積は、約１００マイクロメートル×１００マイクロメ
ートルである。このようなレーザー装置からのパルスは
腫瘍組織の小片を正確に切除するのであり、これにより
組織の非熱光破壊機構による切除によって腫瘍を根絶す
る。周辺組織には認識できるような影響を及すことはな
い。
持続時間を有するレーザービーム３６を発生させるため
に強力なソリッドステーツレーザーが使用される。潅注
流体における吸収損失を考慮すれば、レーザーの焦点距
離は組織面Ｂに１平方センチメートル当り約５０ジュー
ルのエネルギー密度を得るように選択される。このよう
なレーザー装置からの一つのレーザーパルスによる切除
面積は、約１００マイクロメートル×１００マイクロメ
ートルである。このようなレーザー装置からのパルスは
腫瘍組織の小片を正確に切除するのであり、これにより
組織の非熱光破壊機構による切除によって腫瘍を根絶す
る。周辺組織には認識できるような影響を及すことはな
い。
【００３１】この高出力ピコ秒レーザーは、プラズマ介
在切除と呼ばれる相互作用機構によってターゲット組織
を光破壊する。腫瘍組織の面Ｂにおけるように局所化さ
れた組織の特別な切除が望まれるばあいには、レーザー
はその組織面上に正確に焦点を結ばれて、高出力密度の
存在するその焦点位置３７にマイクロプラズマを発生さ
せる。マイクロプラズマは急激に膨張し、キャビテーシ
ョン気泡および衝撃波を発生する。キャビテーション気
泡は組織に対して応力を伝え、衝撃波は組織内部に圧力
勾配を発生させて、組織の部片の機械的な破壊を引き起
す。このようにして、腫瘍組織は非常に微細な破片に破
砕される。レーザーのエネルギーレベルは切除を起す閾
値に達するが、それを大きく超えないように制御され
る。この結果、周辺組織に対する機械的影響を無視でき
る状態でターゲット組織の切除が行われる。たとえこれ
より高エネルギーであっても、周辺組織に対する影響は
焦点位置３７の３００ミクロン以内で消滅する。
在切除と呼ばれる相互作用機構によってターゲット組織
を光破壊する。腫瘍組織の面Ｂにおけるように局所化さ
れた組織の特別な切除が望まれるばあいには、レーザー
はその組織面上に正確に焦点を結ばれて、高出力密度の
存在するその焦点位置３７にマイクロプラズマを発生さ
せる。マイクロプラズマは急激に膨張し、キャビテーシ
ョン気泡および衝撃波を発生する。キャビテーション気
泡は組織に対して応力を伝え、衝撃波は組織内部に圧力
勾配を発生させて、組織の部片の機械的な破壊を引き起
す。このようにして、腫瘍組織は非常に微細な破片に破
砕される。レーザーのエネルギーレベルは切除を起す閾
値に達するが、それを大きく超えないように制御され
る。この結果、周辺組織に対する機械的影響を無視でき
る状態でターゲット組織の切除が行われる。たとえこれ
より高エネルギーであっても、周辺組織に対する影響は
焦点位置３７の３００ミクロン以内で消滅する。
【００３２】図２は腫瘍Ａにプローブ１０が挿入された
状態での腫瘍Ａの断面図を示している。プローブ１０は
面Ｂから腫瘍組織の円筒面状の層Ｃ，Ｄ，Ｅを順次に切
除する。レーザービーム３６は面Ｂから円筒面状の層Ｃ
を切除し、同時に、完全円にわたり回転しつつ腫瘍Ａを
通して基端へ向かって移動する手順において示されてい
る。点線は、既に除去された層Ｄ、およびその層Ｄの除
去の前に除去された層Ｅに沿って現在除去されている層
Ｃを示している。プローブ１０および層Ｅの間に、その
層Ｅの除去の前に別の層が除去されているが、それらの
層は図面の簡明化のために図示されていないということ
は理解しなければならない。
状態での腫瘍Ａの断面図を示している。プローブ１０は
面Ｂから腫瘍組織の円筒面状の層Ｃ，Ｄ，Ｅを順次に切
除する。レーザービーム３６は面Ｂから円筒面状の層Ｃ
を切除し、同時に、完全円にわたり回転しつつ腫瘍Ａを
通して基端へ向かって移動する手順において示されてい
る。点線は、既に除去された層Ｄ、およびその層Ｄの除
去の前に除去された層Ｅに沿って現在除去されている層
Ｃを示している。プローブ１０および層Ｅの間に、その
層Ｅの除去の前に別の層が除去されているが、それらの
層は図面の簡明化のために図示されていないということ
は理解しなければならない。
【００３３】図３はレーザープローブ１０が使用されて
いる像形成および制御装置４０を含む他の装置を示して
いる。レーザープローブ１０は患者Ｐの頭蓋に挿入され
て示されている。レーザープローブ１０は取付け本体１
２によってこの分野で周知のようにヘッドリング４２に
取付けられ、レーザープローブ１０の位置決めの定位的
制御を行うようになされる。潅注流体の供給源４４およ
び吸引手段４６レーザープローブ１０の取付け本体１２
に連結される。高出力ソリッドステーツピコ秒レーザー
装置４８もビームガイド光学装置５０および可撓性反射
鏡装置５２を経て取付け本体１２に連結される。像形成
装置５４および制御マイクロプロセッサ装置５６もまた
プローブ１０およびヘッドリング４２に連結される。
いる像形成および制御装置４０を含む他の装置を示して
いる。レーザープローブ１０は患者Ｐの頭蓋に挿入され
て示されている。レーザープローブ１０は取付け本体１
２によってこの分野で周知のようにヘッドリング４２に
取付けられ、レーザープローブ１０の位置決めの定位的
制御を行うようになされる。潅注流体の供給源４４およ
び吸引手段４６レーザープローブ１０の取付け本体１２
に連結される。高出力ソリッドステーツピコ秒レーザー
装置４８もビームガイド光学装置５０および可撓性反射
鏡装置５２を経て取付け本体１２に連結される。像形成
装置５４および制御マイクロプロセッサ装置５６もまた
プローブ１０およびヘッドリング４２に連結される。
【００３４】像形成装置５４はレーザー走査顕微鏡、レ
ーザードップラーフローメータまたは蛍光スペクトルメ
ータ、またはそれらの組合せとすることができる。これ
らの装置のビューパス（viewpath）は繊維光学装置また
は他の手段を使用することでプローブ１０を通して確立
されることができる。実時間像形成は定位法によってガ
イドされる超音波プローブ６０による超音波によって完
遂できる。像形成装置５４はＣＴ像またはＭＲ像のデー
タを入力して、実時間像をそれらのＣＴ像またはＭＲ像
と比較できるようにする備えを有することができる。制
御マイクロプロセッサ装置５６はヘッドリング４２を経
てプローブ１０の移動、およびプローブ１０のチューブ
１４および１６の移動を制御する。制御マイクロプロセ
ッサ装置５６はまた像形成装置５４およびレーザー４８
を制御する。切除計画におけるマップ形成（mapping ）
は、超音波、ＣＴ装置、およびＭＲ装置から得た像デー
タを用いて制御マイクロプロセッサ装置５６にプログラ
ムされることができる。切除手順の手動制御は、実時間
で手術部位を視認しつつ指令を制御マイクロプロセッサ
装置５６に入力することで達成できる。
ーザードップラーフローメータまたは蛍光スペクトルメ
ータ、またはそれらの組合せとすることができる。これ
らの装置のビューパス（viewpath）は繊維光学装置また
は他の手段を使用することでプローブ１０を通して確立
されることができる。実時間像形成は定位法によってガ
イドされる超音波プローブ６０による超音波によって完
遂できる。像形成装置５４はＣＴ像またはＭＲ像のデー
タを入力して、実時間像をそれらのＣＴ像またはＭＲ像
と比較できるようにする備えを有することができる。制
御マイクロプロセッサ装置５６はヘッドリング４２を経
てプローブ１０の移動、およびプローブ１０のチューブ
１４および１６の移動を制御する。制御マイクロプロセ
ッサ装置５６はまた像形成装置５４およびレーザー４８
を制御する。切除計画におけるマップ形成（mapping ）
は、超音波、ＣＴ装置、およびＭＲ装置から得た像デー
タを用いて制御マイクロプロセッサ装置５６にプログラ
ムされることができる。切除手順の手動制御は、実時間
で手術部位を視認しつつ指令を制御マイクロプロセッサ
装置５６に入力することで達成できる。
【００３５】図４は、腫瘍Ａの内部の当該組織面Ｂに焦
点位置３７が当ることを保証するようにしてプローブ１
０の収束レンズ２０の位置を調整するのに使用できる装
置部材を示している。このために、プラズマスパーク６
２の光ビーム６８はビーム分割器６４により検出ユニッ
ト７８へ向けて反射される。光ビーム６８は第２ビーム
分割器６６でさらに二つのアームに分割される。第１ア
ームでは、ビームの総合強度が光検出器７６で検出され
る。第２アームにおいては、組織から放射されたプラズ
マ光と洗浄液体から放射されたプラズマ光との識別が可
能な波長が分離され、スペクトルフィルタ７０および光
検出器７４で検出される。この構造は分離された波長の
比較を可能にし、焦点位置３７が組織面Ｂの前方または
後方のいずれにあるかの情報を与える。さらにこの構造
は、レーザービーム３６の位置を正確に定めるために制
御マイクロプロセッサ装置５６に与えられることができ
る。
点位置３７が当ることを保証するようにしてプローブ１
０の収束レンズ２０の位置を調整するのに使用できる装
置部材を示している。このために、プラズマスパーク６
２の光ビーム６８はビーム分割器６４により検出ユニッ
ト７８へ向けて反射される。光ビーム６８は第２ビーム
分割器６６でさらに二つのアームに分割される。第１ア
ームでは、ビームの総合強度が光検出器７６で検出され
る。第２アームにおいては、組織から放射されたプラズ
マ光と洗浄液体から放射されたプラズマ光との識別が可
能な波長が分離され、スペクトルフィルタ７０および光
検出器７４で検出される。この構造は分離された波長の
比較を可能にし、焦点位置３７が組織面Ｂの前方または
後方のいずれにあるかの情報を与える。さらにこの構造
は、レーザービーム３６の位置を正確に定めるために制
御マイクロプロセッサ装置５６に与えられることができ
る。
【００３６】図５はアクティブ光学反射鏡８２によって
切断レーザービーム３６の波長、したがって焦点を能動
的に制御する方法および装置を示している。アクティブ
反射鏡８２の一つの部材は、切断レーザービーム３６の
歪んだ波面８４が組織面付近で最適な波面８８となるよ
うに編成されて鋭い焦点位置の形成をもたらすように、
この分野で周知の方法で調整されることができる。本発
明の目的に関しては、アクティブ光学反射鏡は、スプリ
ンガー−ヴァーラグのビー・アール・マスターズより発
行されたジェー・エフ・ビルス氏、エー・ダブリュ・ド
レハー氏、ジー・ジンサー氏による「人間の生きている
眼の走査レーザー断層撮影法」（１９９０）に記載され
ている。アクティブ光学反射鏡の後方の波形８６はター
ゲット位置でのレーザー光の収差を補償するために調整
される。
切断レーザービーム３６の波長、したがって焦点を能動
的に制御する方法および装置を示している。アクティブ
反射鏡８２の一つの部材は、切断レーザービーム３６の
歪んだ波面８４が組織面付近で最適な波面８８となるよ
うに編成されて鋭い焦点位置の形成をもたらすように、
この分野で周知の方法で調整されることができる。本発
明の目的に関しては、アクティブ光学反射鏡は、スプリ
ンガー−ヴァーラグのビー・アール・マスターズより発
行されたジェー・エフ・ビルス氏、エー・ダブリュ・ド
レハー氏、ジー・ジンサー氏による「人間の生きている
眼の走査レーザー断層撮影法」（１９９０）に記載され
ている。アクティブ光学反射鏡の後方の波形８６はター
ゲット位置でのレーザー光の収差を補償するために調整
される。
【００３７】図６に示されるように、液晶光弁（ＬＣＬ
Ｖ）９０がこれと同じ結果を得るためにアクティブ光学
反射鏡の代りに使用できる。本発明によれば、液晶光弁
９０は、例えば米国ニュージャージー州のメドウラーク
・オプティクス社のヘックス６９空間光変調器の液晶光
弁のような空間光変調器（ＳＬＭ）とすることができ
る。
Ｖ）９０がこれと同じ結果を得るためにアクティブ光学
反射鏡の代りに使用できる。本発明によれば、液晶光弁
９０は、例えば米国ニュージャージー州のメドウラーク
・オプティクス社のヘックス６９空間光変調器の液晶光
弁のような空間光変調器（ＳＬＭ）とすることができ
る。
【００３８】図７は焦点位置３７の鋭さおよび性質に関
する情報を得る二つの異なる方法を示している。第一
に、ビーム分割器９４が組織面から反射された切断レー
ザー光の僅かな部分を分離するのに使用される。この光
はレンズ９６でダイオードアレーに結像される。このダ
イオードアレー９８は焦点位置の形状、したがってその
鋭さを測定する。第二に、６７０ｎｍ付近の波長を有す
るパイロットビーム１００が組織面Ｂで反射され、結像
手段の性質を検出するのに用いられる。焦点位置の性質
は、レンズ１０６でダイオードアレー１０８上に結像さ
せること、および（または）ビーム分割器１０４を用い
て光ビームを分離して、レンズアレー１１２によりＣＣ
Ｄ１１４上にビーム１１０が結像されるハルトマン−シ
ャックセンサーによって波形を測定することで、測定で
きる。これらの方法はいずれも、切断ビームおよび（ま
たは）パイロットビームの焦点面と共役の平面における
測定強度分布が理想強度分布と比較され、制御信号がそ
れぞれのアクティブ反射鏡に応答する空間光変調器を制
御して結像誤差を補償するようになすために発生される
ということを特徴としている。
する情報を得る二つの異なる方法を示している。第一
に、ビーム分割器９４が組織面から反射された切断レー
ザー光の僅かな部分を分離するのに使用される。この光
はレンズ９６でダイオードアレーに結像される。このダ
イオードアレー９８は焦点位置の形状、したがってその
鋭さを測定する。第二に、６７０ｎｍ付近の波長を有す
るパイロットビーム１００が組織面Ｂで反射され、結像
手段の性質を検出するのに用いられる。焦点位置の性質
は、レンズ１０６でダイオードアレー１０８上に結像さ
せること、および（または）ビーム分割器１０４を用い
て光ビームを分離して、レンズアレー１１２によりＣＣ
Ｄ１１４上にビーム１１０が結像されるハルトマン−シ
ャックセンサーによって波形を測定することで、測定で
きる。これらの方法はいずれも、切断ビームおよび（ま
たは）パイロットビームの焦点面と共役の平面における
測定強度分布が理想強度分布と比較され、制御信号がそ
れぞれのアクティブ反射鏡に応答する空間光変調器を制
御して結像誤差を補償するようになすために発生される
ということを特徴としている。
【００３９】さらに、これらはパイロットビームの波形
が波面センサー、例えばＪ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．第
１１巻、第７号、第１９４９〜１９５７頁（１９９４）
のジェー・リアン氏、ビー・グリム氏、エス・ゴエルツ
氏、ジェー・エフ・ビル氏の「ハルトマン−シャック波
面センサーを使用した人間の眼の波収差のオブジェクテ
ィブ測定」に記載されているようなハルトマン−シャッ
ク波面センサーで測定され、理想的波形と比較され、そ
して制御信号がアクティブ反射鏡に応答する空間光変調
器を制御して結像誤差を補償するようになすことを特徴
とする。
が波面センサー、例えばＪ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．第
１１巻、第７号、第１９４９〜１９５７頁（１９９４）
のジェー・リアン氏、ビー・グリム氏、エス・ゴエルツ
氏、ジェー・エフ・ビル氏の「ハルトマン−シャック波
面センサーを使用した人間の眼の波収差のオブジェクテ
ィブ測定」に記載されているようなハルトマン−シャッ
ク波面センサーで測定され、理想的波形と比較され、そ
して制御信号がアクティブ反射鏡に応答する空間光変調
器を制御して結像誤差を補償するようになすことを特徴
とする。
【００４０】
【作用】脳は超音波、ＣＴまたはＭＲ技術によってマッ
プを形成されて腫瘍Ａの位置を定め、その腫瘍Ａの寸法
および形状に関する情報、ならびに血管の位置、寸法お
よび形状に関する情報を展開するようになされる。この
情報は像形成装置５４および制御マイクロプロセッサ装
置５６へ送られる。制御マイクロプロセッサ装置５６は
プローブ１０の位置決めおよび移動、およびレーザー４
８のパルス発生を制御し、腫瘍組織を切除して除去する
ようになす。このことが特定の腫瘍Ａに対する三次元的
なレーザー処置計画を確立させる。
プを形成されて腫瘍Ａの位置を定め、その腫瘍Ａの寸法
および形状に関する情報、ならびに血管の位置、寸法お
よび形状に関する情報を展開するようになされる。この
情報は像形成装置５４および制御マイクロプロセッサ装
置５６へ送られる。制御マイクロプロセッサ装置５６は
プローブ１０の位置決めおよび移動、およびレーザー４
８のパルス発生を制御し、腫瘍組織を切除して除去する
ようになす。このことが特定の腫瘍Ａに対する三次元的
なレーザー処置計画を確立させる。
【００４１】患者の頭骨はプローブ１０の挿入に備えら
れ、プローブ１０が頭蓋内部へ、腫瘍Ａのほぼ中心へと
挿入される。レーザー装置４８が付勢され、制御マイク
ロプロセッサ装置５６により前述の切除プログラムにし
たがって選択的にパルスを発生させる。同時に、切除プ
ログラムにしたがって第２チューブ１６の回転移動およ
び第１および第２チューブ１４，１６の長手方向移動を
通して、レーザービーム３６の配向が制御マイクロプロ
セッサ装置５６で制御される。同様に、切除プログラム
にしたがってプローブ１０からの焦点位置３７までの距
離が、第２チューブ１６に対する第１チューブ１４の長
手方向移動を通して、制御マイクロプロセッサ装置５６
により制御される。腫瘍組織が切除によって光破壊され
ると、組織は非常に小さい破片３８に破砕される。
れ、プローブ１０が頭蓋内部へ、腫瘍Ａのほぼ中心へと
挿入される。レーザー装置４８が付勢され、制御マイク
ロプロセッサ装置５６により前述の切除プログラムにし
たがって選択的にパルスを発生させる。同時に、切除プ
ログラムにしたがって第２チューブ１６の回転移動およ
び第１および第２チューブ１４，１６の長手方向移動を
通して、レーザービーム３６の配向が制御マイクロプロ
セッサ装置５６で制御される。同様に、切除プログラム
にしたがってプローブ１０からの焦点位置３７までの距
離が、第２チューブ１６に対する第１チューブ１４の長
手方向移動を通して、制御マイクロプロセッサ装置５６
により制御される。腫瘍組織が切除によって光破壊され
ると、組織は非常に小さい破片３８に破砕される。
【００４２】この切除手順の進行を共焦点レーザー走査
顕微鏡を通して像形成装置のビデオモニター上で外科医
は観察することができる。実時間像はレーザードップラ
ーフローメータまたは蛍光スペクトルメータによって向
上させることができる。レーザードップラーフローメー
タは周知の手段により反射光の周波数移動を検出して、
そうしなければ見るには小さすぎる個々の腫瘍組織また
は個々の毛細血管を確認するようになす。さらに、超音
波が大きな血管を検出するのに使用できる。実時間像の
信号表示がＣＴ像またはＭＲ像の信号表示と比較され
る。二つの信号の間のエラーは電子技術で比較され、レ
ーザービーム３６を正確に位置決めするために制御マイ
クロプロセッサ装置５６で最少限に抑えられる。
顕微鏡を通して像形成装置のビデオモニター上で外科医
は観察することができる。実時間像はレーザードップラ
ーフローメータまたは蛍光スペクトルメータによって向
上させることができる。レーザードップラーフローメー
タは周知の手段により反射光の周波数移動を検出して、
そうしなければ見るには小さすぎる個々の腫瘍組織また
は個々の毛細血管を確認するようになす。さらに、超音
波が大きな血管を検出するのに使用できる。実時間像の
信号表示がＣＴ像またはＭＲ像の信号表示と比較され
る。二つの信号の間のエラーは電子技術で比較され、レ
ーザービーム３６を正確に位置決めするために制御マイ
クロプロセッサ装置５６で最少限に抑えられる。
【００４３】蛍光スペクトルメータは染料で組織を浸染
することを必要とする。ヘマトポルフィリン誘導体（Ｈ
ｐＤ）は周知の手段で手術部位に注入されて、健全組織
から区別するように腫瘍組織を確認するのに蛍光スペク
トルメータを使用できるようにすることができる。蛍光
強度が周知の手順で腫瘍組織と健全組織とを識別するた
めに測定できる。さらに、周知の手順にしたがって放射
された蛍光の時間遅れが測定されて、腫瘍組織と健全組
織とを確認することができる。さらに、肉眼で腫瘍の境
界を確認できるようにするために超音波が用いられる。
することを必要とする。ヘマトポルフィリン誘導体（Ｈ
ｐＤ）は周知の手段で手術部位に注入されて、健全組織
から区別するように腫瘍組織を確認するのに蛍光スペク
トルメータを使用できるようにすることができる。蛍光
強度が周知の手順で腫瘍組織と健全組織とを識別するた
めに測定できる。さらに、周知の手順にしたがって放射
された蛍光の時間遅れが測定されて、腫瘍組織と健全組
織とを確認することができる。さらに、肉眼で腫瘍の境
界を確認できるようにするために超音波が用いられる。
【００４４】血管は、レーザー走査顕微鏡または他の手
段を視認することで超音波像形成によってＣＴおよびＭ
Ｒによる像形成のマップ形成技術を通じて位置を定める
ことができる。血管に出合うと、レーザービーム３６は
焦点をぼかされて血管内の血液を加熱して血液を凝固さ
せ、血管を閉塞するのに使用できる。血管は他の手段に
よっても凝結されることができる。
段を視認することで超音波像形成によってＣＴおよびＭ
Ｒによる像形成のマップ形成技術を通じて位置を定める
ことができる。血管に出合うと、レーザービーム３６は
焦点をぼかされて血管内の血液を加熱して血液を凝固さ
せ、血管を閉塞するのに使用できる。血管は他の手段に
よっても凝結されることができる。
【００４５】制御マイクロプロセッサ装置５６は、腫瘍
組織の円筒面状の層を切除するために、レーザービーム
３６の配向、移動およびパルス発生を制御する。ポンプ
のような潅注流体供給源４４が生理食塩水のような流体
を手術部位へ供給する。真空ポンプのような吸引手段４
６がこの溶液を、懸濁状に巻込んだ破片および他の屑片
と一緒に手術部位から吸引して、腫瘍破片３８を吸引す
る。円筒面状の層を切除した後、焦点距離を増大させて
焦点位置を腫瘍組織の新たに露出された面上に位置決め
するようにできる。その後、レーザービーム３６を繰返
して操作して、腫瘍組織の更なる層を除去する。切除で
きる円筒面の軸線方向長さはレーザービーム３６の焦点
距離によって決り、この焦点距離はピコ秒レーザー４８
の出力によって決る。出力が比較的制限された典型的な
装置は、レーザービーム３６の軸線方向移動を約２０ミ
リメートルに制限される。
組織の円筒面状の層を切除するために、レーザービーム
３６の配向、移動およびパルス発生を制御する。ポンプ
のような潅注流体供給源４４が生理食塩水のような流体
を手術部位へ供給する。真空ポンプのような吸引手段４
６がこの溶液を、懸濁状に巻込んだ破片および他の屑片
と一緒に手術部位から吸引して、腫瘍破片３８を吸引す
る。円筒面状の層を切除した後、焦点距離を増大させて
焦点位置を腫瘍組織の新たに露出された面上に位置決め
するようにできる。その後、レーザービーム３６を繰返
して操作して、腫瘍組織の更なる層を除去する。切除で
きる円筒面の軸線方向長さはレーザービーム３６の焦点
距離によって決り、この焦点距離はピコ秒レーザー４８
の出力によって決る。出力が比較的制限された典型的な
装置は、レーザービーム３６の軸線方向移動を約２０ミ
リメートルに制限される。
【００４６】図８は頭蓋内部圧力を制御するのに使用さ
れる構造の概略図を示す。小型圧力センサー１２２がプ
ローブ先端に取付けられ、切除して生じたキャビティ１
２０内部の圧力を正確に測定する。この信号はマイクロ
プロセッサインターフェース１３０に入力される。ポン
プ４４および４６により、またバルブ１２４により、洗
浄液体の流量は制御できる。この流体は流量計１２６，
１２８で測定されることができ、これらの流量計はそれ
ぞれ吸引量および潅注量を測定する。この流量計からの
信号もインターフェース１３０に入力される。
れる構造の概略図を示す。小型圧力センサー１２２がプ
ローブ先端に取付けられ、切除して生じたキャビティ１
２０内部の圧力を正確に測定する。この信号はマイクロ
プロセッサインターフェース１３０に入力される。ポン
プ４４および４６により、またバルブ１２４により、洗
浄液体の流量は制御できる。この流体は流量計１２６，
１２８で測定されることができ、これらの流量計はそれ
ぞれ吸引量および潅注量を測定する。この流量計からの
信号もインターフェース１３０に入力される。
【００４７】パルスエネルギーが２．５ミリジュール
で、繰返し速度が４ｋＨｚのピコ秒レーザーを使用する
ことで、切除速度は１秒間当り約４立方ミリメートル、
すなわち１時間当り約１５立方センチメートルとなる。
腫瘍組織の面上での所望される出力密度は、１平方セン
チメートル当り約５０ジュールである。
で、繰返し速度が４ｋＨｚのピコ秒レーザーを使用する
ことで、切除速度は１秒間当り約４立方ミリメートル、
すなわち１時間当り約１５立方センチメートルとなる。
腫瘍組織の面上での所望される出力密度は、１平方セン
チメートル当り約５０ジュールである。
【００４８】制御マイクロプロセッサ装置５６にプログ
ラムされた切除計画にしたがって、除去された層は図示
したように全円周の円筒面とすることができ、または他
の形状を有することができる。
ラムされた切除計画にしたがって、除去された層は図示
したように全円周の円筒面とすることができ、または他
の形状を有することができる。
【００４９】本明細書で図示し、詳細に説明した定位レ
ーザー外科手術を実施する方法は、目的を達成すること
ができ、本明細書で先に説明した利点を与えることがで
きるが、これは本発明の現在好ましいとされる実施例を
単に示すものであること、および特許請求の範囲の欄の
記載以外には本明細書で示した構造および設計上の詳細
に限定することが意図されていないことを理解しなけれ
ばならない。
ーザー外科手術を実施する方法は、目的を達成すること
ができ、本明細書で先に説明した利点を与えることがで
きるが、これは本発明の現在好ましいとされる実施例を
単に示すものであること、および特許請求の範囲の欄の
記載以外には本明細書で示した構造および設計上の詳細
に限定することが意図されていないことを理解しなけれ
ばならない。
【図１】本発明の方法に使用されるレーザープローブの
部分的な断面図。
部分的な断面図。
【図２】典型的な円筒面に沿う組織切除計画を示す腫瘍
の部分的断面図。
の部分的断面図。
【図３】本発明の方法を実施するのに使用される装置の
概略図。
概略図。
【図４】組織の層にレーザービームの焦点を結ばせるた
めに収束レンズの位置を調整するのに使用される装置部
材の概略図。
めに収束レンズの位置を調整するのに使用される装置部
材の概略図。
【図５】アクティブ光学結像を達成するためにアクティ
ブ反射鏡を使用することを示す概略図。
ブ反射鏡を使用することを示す概略図。
【図６】アクティブ光学結像を達成するために液晶光弁
を使用することを示す概略図。
を使用することを示す概略図。
【図７】焦点位置応答の光分布、切断波形、および（ま
たは）パイロットレーザービームを検出するために本発
明で使用された異なる副装置の概略図。
たは）パイロットレーザービームを検出するために本発
明で使用された異なる副装置の概略図。
【図８】頭蓋内部圧力を制御するために本発明で使用さ
れる装置の概略図。
れる装置の概略図。
Ａ 腫瘍 Ｂ 面 Ｐ 患者 １０ レーザープローブ １２ 取付け本体 １４，１６，１８ 同軸チューブ １５ 空間 ２０ 収束レンズ ２２ 反射鏡 ３６ レーザービーム ３８ 切除した組織の破片 ３２，３４ 流路 ３７ 焦点位置 ４０ 像形成および制御装置 ４２ ヘッドリング ４４ 潅注流体供給源 ４６ 吸引手段 ４８ レーザー装置 ５０ 光学装置 ５４ 像形成装置 ５６ 制御装置 ６０ 超音波プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォルカー シュトルム ドイツ連邦共和国ハイデルベルク，アム ストルヘルベルク，４
Claims (38)
- 【請求項１】 腫瘍組織を光破壊するための定位レーザ
ー神経外科手術にレーザービームを使用する方法であっ
て、 光破壊すべき組織に対する体外からのアクセスを確定す
るために、基端および先端を有するとともにチャンネル
を形成された中空プローブを位置決めする段階と、 前記プローブの前記先端の近くに光反射鏡を選択的に配
置する段階と、 前記プローブの前記チャンネルを通るビーム路上で前記
レーザービームを配向して、前記光反射鏡により該ビー
ム路から離れる方向へ反射させるようにする段階と、 前記チャンネル内で前記反射鏡の近くにレンズを位置決
めして、望まれる焦点位置に前記ビームの焦点を結ばせ
るようにする段階と、 前記光反射鏡を前記レンズの移動に連動させて移動し
て、組織の光破壊に関して予め定めたように前記焦点位
置を移動させるようにする段階とを含むことを特徴とす
るレーザービームの使用方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載された方法であって、前
記移動させる段階が、 円弧に沿って前記光反射鏡を回転させて、前記反射鏡か
ら前記円弧に沿う予め定めた半径方向距離の位置で組織
を光破壊するようにさせる段階と、 前記光反射鏡および前記レンズを等しい距離で基端／先
端方向へ同時に移動させて、前記基端／先端方向にて連
続する円弧に沿って組織を光破壊するようにさせる段階
とを含むことを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載された方法であって、前
記円弧が約３６０゜にわたることを特徴とするレーザー
ビームの使用方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載された方法であって、前
記基端／先端方向における移動範囲が約２０ミリメート
ルであることを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載された方法であって、前
記反射鏡に対して前記レンズを前記基端／先端方向に移
動させて、前記反射鏡に対する前記焦点位置の前記半径
方向距離を変化させるようにする段階をさらに含むこと
を特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載された方法であって、前
記組織の光破壊がプラズマスペード（plasma spade）を
作り出し、また前記方法が前記反射鏡に対する前記レン
ズの前記基端／先端方向の移動を制御する段階をさらに
含んでいて、このプラズマスパークの光を検出して現在
の組織面に対する前記焦点位置の所在を測定するように
なすことを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載された方法であって、活
動反射鏡（activemirror ）により切断ビームの波形を
制御する段階をさらに含むことを特徴とするレーザービ
ームの使用方法および装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載された方法であって、空
間光変調器によって切断ビームの波形を制御する段階を
さらに含むことを特徴とするレーザービームの使用方
法。 - 【請求項９】 請求項１に記載された方法であって、 生理食塩水の溶液で前記光反射鏡を洗浄する段階と、 前記組織の周囲から前記溶液を光破壊された破片と一緒
に吸引して、該組織に対する圧力を予め定めたレベルに
保持するようになす段階をさらに含むことを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項１０】 請求項６に記載された方法であって、 頭蓋内圧力を測定する段階と、 前記組織に作用する前記圧力を予め定めたレベルに制御
する段階とをさらに含むことを特徴とするレーザービー
ムの使用方法。 - 【請求項１１】 請求項１に記載された方法であって、
前記レーザービームが約５０Ｊ／ｃｍ2 のエネルギー密
度を有することを特徴とするレーザービームの使用方
法。 - 【請求項１２】 請求項１に記載された方法であって、
前記レーザービームが１／１００〜１００ピコ秒の範囲
のパルス持続時間を有する複数のパルスを含んでなるこ
とを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載された方法であっ
て、前記レーザービームの前記パルスの各々が約２．５
ｍＪのパルスエネルギーを有し、前記レーザービームの
パルス繰返し速さが約４ｋＨｚであることを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項１４】 請求項１に記載された方法であって、 予め定めた継続時間にわたり前記焦点位置を所定位置に
固定するために前記移動段階を遅延させる段階と、 前記位置において血液を凝固させるために前記レーザー
ビームの焦点をぼかす（defocussing ）段階とをさらに
含むことを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載された方法であっ
て、 光破壊すべき組織内の血管を確認する段階と、 前記遅延段階および焦点ぼかし段階を前記血管に対して
実行する段階とをさらに含むことを特徴とするレーザー
ビームの使用方法。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載された方法であっ
て、前記確認段階が組織の実時間検視（real time view
ing ）に共焦点レーザー走査顕微鏡を使用して達成され
ることを特徴とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項１７】 請求項１５に記載された方法であっ
て、前記確認段階が組織の実時間検視にレーザードップ
ラーフローメータを使用して達成されることを特徴とす
るレーザービームの使用方法。 - 【請求項１８】 請求項１５に記載された方法であっ
て、前記確認段階が、 光破壊されるべき組織を浸染させる段階と、 固定波長のレーザーパルスで浸染組織を励振する段階
と、 光破壊されるべき組織の指示および確認として組織の蛍
光強度を測定する段階とを含んでいることを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載された方法であっ
て、前記浸染段階がヘマトポルフィリン誘導体（Ｈｐ
Ｄ）を用いて達成されることを特徴とするレーザービー
ムの使用方法。 - 【請求項２０】 請求項１５に記載された方法であっ
て、前記確認段階が、 光破壊されるべき組織を浸染させる段階と、 固定波長のレーザーパルスで浸染組織を励振する段階
と、 光破壊されるべき組織の指示および確認として組織の蛍
光の時間遅れを測定する段階とを含んでいることを特徴
とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載された方法であっ
て、前記浸染段階がヘマトポルフィリン誘導体（Ｈｐ
Ｄ）を用いて達成されることを特徴とするレーザービー
ムの使用方法。 - 【請求項２２】 請求項１に記載された方法であって、
光破壊されるべき腫瘍組織と健全組織との間の境界を決
定する段階をさらに含むことを特徴とするレーザービー
ムの使用方法。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載された方法であっ
て、前記決定段階が組織の実時間検視に超音波像形成法
を用いて達成されることを特徴とするレーザービームの
使用方法。 - 【請求項２４】 請求項２２に記載された方法であっ
て、前記決定段階が組織の実時間検視に共焦点レーザー
走査顕微鏡を使用して達成されることを特徴とするレー
ザービームの使用方法。 - 【請求項２５】 請求項２２に記載された方法であっ
て、前記確認段階が組織の実時間検視にレーザードップ
ラーフローメータを使用して達成されることを特徴とす
るレーザービームの使用方法。 - 【請求項２６】 請求項２２に記載された方法であっ
て、前記決定段階が、 光破壊されるべき組織を浸染させる段階と、 固定波長のレーザーパルスで浸染組織を励振する段階
と、 光破壊されるべき組織の指示および確認として組織の蛍
光強度を測定する段階とを含んでいることを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項２７】 請求項１に記載された方法であって、 光破壊されるべき組織の磁気共鳴像を構成する段階と、 光破壊されるべき組織の実時間像を形成するために共焦
点レーザー走査顕微鏡を使用して、その光破壊されるべ
き組織を検視する段階と、 前記配向段階を達成するために前記磁気共鳴像を前記実
時間像と比較する段階とをさらに含むことを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項２８】 請求項１に記載された方法であって、 光破壊されるべき組織の磁気共鳴像を構成する段階と、 光破壊されるべき組織の実時間像を形成するためにレー
ザードップラーフローメータを使用して、その光破壊さ
れるべき組織を検視する段階と、 前記配向段階を達成するために前記磁気共鳴像を前記実
時間像と比較する段階とをさらに含むことを特徴とする
レーザービームの使用方法。 - 【請求項２９】 請求項１に記載された方法であって、
前記反射鏡を移動させる前記段階において予め定めた方
法が光破壊されるべき別の組織片を作り出すことを特徴
とするレーザービームの使用方法。 - 【請求項３０】 請求項１に記載された方法であって、 光破壊されるべき組織の磁気共鳴像を構成する段階と、 前記磁気共鳴像の特徴である第１信号を発生させる段階
と、 光破壊されるべき組織の実時間像を形成するためにレー
ザードップラーフローメータを使用して、その光破壊さ
れるべき組織を検視する段階と、 前記実時間像の特徴である第２信号を発生させる段階
と、 前記磁気共鳴像の前記第１信号を前記実時間像の前記第
２信号と比較してエラー信号を発生させるようになす段
階と、 前記エラー信号を最小化するために前記移動段階を達成
する段階とをさらに含むことを特徴とするレーザービー
ムの使用方法。 - 【請求項３１】 請求項１に記載された方法であって、 前記プローブの前記先端の付近にバルーンカテーテルを
配置する段階と、 前記バルーンカテーテルを拡張させることで組織の第１
層を外方へ変位させる段階とをさらに含むことを特徴と
するレーザービームの使用方法。 - 【請求項３２】 腫瘍再絞り機構を光破壊するための定
位レーザー神経外科手術にレーザービームを使用する装
置であって、 チャンネルを形成され、基端および先端を有する中空プ
ローブ組立体と、 前記プローブの前記基端と光伝達状態で連結され、前記
チャンネルを通るレーザー光ビームを前記基端から前記
先端へ向けて配向するようになすレーザー光源と、 前記プローブの前記先端に滑動可能で回転可能に取付け
られ、前記レーザービームを前記プローブから腫瘍組織
へ向けて選択的に配向する反射器と、 前記レーザービームを前記反射器から前記腫瘍組織の焦
点位置に焦点を結ばせるためのレンズ装置とを含むこと
を特徴とする装置。 - 【請求項３３】 請求項３２に記載された装置であっ
て、前記反射器が反射鏡であることを特徴とする装置。 - 【請求項３４】 請求項３２に記載された装置であっ
て、前記反射器がプリズムであることを特徴とする装
置。 - 【請求項３５】 請求項３２に記載された装置であっ
て、前記レンズ装置が前記レーザービームを収束させる
ためにアクティブ反射鏡をさらに含むことを特徴とする
装置。 - 【請求項３６】 請求項３２に記載された装置であっ
て、前記レンズ装置が前記レーザービームを収束させる
ために液晶光弁をさらに含むことを特徴とする装置。 - 【請求項３７】 請求項３２に記載された装置であっ
て、前記腫瘍組織の実時間像を形成する手段をさらに含
み、該手段は前記プローブの前記基端を経て前記チャン
ネルと光伝達状態に取付けられていることを特徴とする
装置。 - 【請求項３８】 請求項３７に記載された装置であっ
て、実時間像を形成する前記手段が超音波プローブをさ
らに含んでいることを特徴とする装置。
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