JPH11244296A

JPH11244296A - レーザ治療装置

Info

Publication number: JPH11244296A
Application number: JP10064061A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mukai; 秀雄迎
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】低パワーにおけるエラーの認識精度を向上す
ることのできるレーザ治療装置を提供する。【解決手段】レーザ治療装置において、治療部位に照
射するレーザパワーを設定する設定手段と、前記レーザ
光源から出射されたレーザ光のパワーを検出するパワー
検出手段と、パワー検出手段からの出力信号を増幅した
後、周波数の高い信号成分をカットする信号処理回路
と、前記設定手段によって設定されたレーザパワーに基
づいて前記出力検出手段からの出力信号の経路を前記信
号処理回路を通す経路もしくは信号処理回路を通さない
経路のどちらかに切換える切換手段と、切換手段の切換
え動作によって前記信号処理回路を経て入力される信号
又は前記信号処理回路を経ずに入力される信号に基づい
てレーザパワーのエラーを検知する検知手段とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、患者の治療部位
（患部）にレーザ光を照射して治療を行うレーザ治療装
置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、治療レーザ光を治療部位に照射
して治療を行うレーザ治療装置が知られている。例え
ば、赤外域に波長を持つ炭酸ガスレーザによる装置は、
患者のシワ、アザ等を除去する形成治療に使用されてい
る。

【０００３】この種の装置では、治療内容に応じて患部
に照射する治療レーザ光の照射時間やレーザ出力等の照
射条件を予め設定する。装置にはレーザ光の出力をモニ
タすす検出センサが設けられており、装置は検出センサ
からの出力信号に基づいてレーザ光の平均出力が設定値
になるように出力調整（キャリブレーション）を行う。
このとき、検出センサからの出力信号を許容範囲内（例
えば設定値に対して±１５％の範囲）に入るように制御
部にてレーザ光の出力パラメータを調整する。検出セン
サからの出力信号が所定時間内に許容範囲にならない場
合は、装置はエラー（異常があるもの）として認識し、
レーザ光路上にシャッタを挿入したり、レーザ用電源の
供給をストップする等の保護機能を働かせ、術者及び患
者の安全を確保する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出セ
ンサからの出力信号にはレーザ出力の大きさに拘わらず
同レベルのリップルが重畳している。したがって、レー
ザ出力の設定が低パワーのときには、相対的にリップル
やノイズの影響が大きくなり、レーザの出力自体はレー
ザ治療に問題なく正常であるが、装置はレーザ出力が許
容範囲から外れたとしてエラーを認識し、保護機能を働
かせてしまうことがあった。

【０００５】本発明は、上記従来装置の欠点に鑑み、低
パワーにおけるエラーの認識精度を向上することのでき
るレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。

【０００７】（１）治療用レーザ光源からのレーザ光
を治療部位に照射するレーザ治療装置において、治療部
位に照射するレーザパワーを設定する設定手段と、前記
レーザ光源から出射されたレーザ光のパワーを検出する
パワー検出手段と、該パワー検出手段からの出力信号を
増幅した後、周波数の高い信号成分をカットする信号処
理回路と、前記設定手段によって設定されたレーザパワ
ーに基づいて前記出力検出手段からの出力信号の経路を
前記信号処理回路を通す経路もしくは信号処理回路を通
さない経路のどちらかに切換える切換手段と、該切換手
段の切換え動作によって前記信号処理回路を経て入力さ
れる信号又は前記信号処理回路を経ずに入力される信号
に基づいてレーザパワーのエラーを検知する検知手段
と、を備えることを特徴とする。

【０００８】（２）（１）のレーザ治療装置におい
て、前記切換手段は前記設定手段によってレーザパワー
が所定の値以下に設定されたときに、前記出力検出手段
からの出力信号の経路を前記信号処理回路に入力するよ
うに切換えることを特徴とする。

【０００９】（３）（１）のレーザ治療装置におい
て、前記検知手段は入力された信号が前記設定手段によ
って設定されるレーザパワーの値に対する所定の割合の
許容範囲内か否かに基づいて、レーザパワーのエラーを
検知することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は実施の形態であるレーザ治療装置
の外観略図を示す。

【００１１】１はレーザ装置本体、２は多関節アーム
部、３はレーザ照射口を持つハンドピースユニット、４
はハンドピースユニット３内部に設置してある図示なき
ミラーを駆動させるための電気信号を送るケーブル、５
はケーブル４とレーザ装置本体１とをつなぐコネクタ
部、６はレーザ照射時に生じる煙を飛ばすための空気を
ハンドピースユニット３へ送るエアチューブ、７はレー
ザ照射条件等の各種設定条件を入力するためのコントロ
ールパネル、８はレーザ光を照射するためのトリガ信号
を発信するためのフットスイッチであり、レーザ装置本
体１の正面には電源を入れるためのキースイッチ９が設
けられている。

【００１２】レーザ装置本体１内部にはエアポンプ部や
後述する制御部、治療用レーザ光源、エイミング光源等
が収納されている。なお、本実施例では治療用レーザ光
源として赤外レーザ光束を出射するＣＯ₂レーザ光源
を、エイミング光源としては可視の赤色光を出射する半
導体レーザを使用している。

【００１３】図２は制御部と光学系等を示した要部ブロ
ック図である。２０は装置全体の制御を行う制御部であ
る。２１はレーザ光源であり、治療用レーザ光の出射を
行う。２２はビームスプリッタであり、出射されたレー
ザ光の大部分を反射し、残り数％を透過させる性質を持
つ。２３は安全シャッタであり、術者がフットペダル８
を踏んでいないときやエラーが生じたときにはレーザ光
路中に挿入されて、レーザ光が装置外部へ出射されるの
を防ぐ。２４は安全シャッタ２３が確実に挿入されてい
るか確認するためのシャッタセンサである。安全シャッ
タ２３が開放されているときは、レーザ光源２１からの
治療レーザ光は図示を略す半導体レーザからのエイミン
グ光と同軸にされた後、多関節アーム部２を経てハンド
ピースユニット３に導光され、患部に向けて照射され
る。

【００１４】２５はレーザ光源２１から出射されたレー
ザ光の一部を受光し、その光エネルギーを電気信号に変
換する出力センサ回路である。本形態の出力センサ回路
２５は、レーザ光の光エネルギー１Ｗあたり０．１Ｖの
電圧信号に変換して出力するように、その内部に増幅回
路を含んでいる。２６は切替スイッチであり、制御部２
０の制御により、出力センサ回路２５からの信号をその
まま制御部２０へ送るか、ＡＭＰ回路２７側へ送るかの
切替を行っている。ＡＭＰ回路２７は送られきた電気信
号を所定の割合分だけ増幅する。２８はローパスフィル
ター回路であり、ＡＭＰ回路２７により増幅された信号
の高い周波数のものをカットし、低い周波数のものを通
すようになっている。

【００１５】図３はコントロールパネル７の正面図を示
したものである。READY/STANDBY スイッチ１０は、術者
がREADY 状態（レーザ照射可能状態）とSTANDBY 状態
（待機状態）の切替えを行うためのスイッチである。モ
ード設定スイッチ群１１は、連続発振（CW）、パルス発
振（PULSE ）、走査モード（SCAN）スイッチにより構成
されており、術者が手術条件に基づいて設定する。照射
パターン設定スイッチ群１２は連続照射（CONT. ）、単
発照射（SINGLE）、繰返し照射（REPEAT）パターンスイ
ッチにより構成されている。

【００１６】照射パワー設定スイッチ１３は、治療用レ
ーザ光の照射出力の設定を行う。ＵＰ及びＤＯＷＮボタ
ンを操作することによって設定ができ、ディスプレイ１
３ａに表示される。本実施例ではCWモードの場合で０．
１〜４０Ｗ（ワット）の範囲（モードにより最大値が異
なる）で設定ができ、１Ｗまでは０．１Ｗステップ、４
０Ｗまでは１Ｗステップで設定できる。

【００１７】ON TIME 設定スイッチ１４はCW及びPULSE
モード時のレーザ照射時間の間隔を設定するためのスイ
ッチであり、OFF TIME設定スイッチ１５はREPEATパター
ンが設定された場合にレーザ照射中断時間の間隔を設定
するためのスイッチである。１６はエラーメッセージや
装置状態の情報を表示するためのディスプレイである。

【００１８】以上のような構成の装置についてその動作
を説明する。キースイッチ９を使用して電源を投入する
とレーザ装置はセルフチェックを開始し、セルフチェッ
ク中であることをディスプレイ１６に表示する。この時
制御部２０はシャッタセンサ２４により、安全シャッタ
２３がレーザ光路上に挿入されているかの確認を行う。
制御部２０は各部のチェックが完了し、正常に動作する
ことが確認されると、自動的にSTANDBY 状態へ移行す
る。制御部２０はSTANDBY 状態であることをディスプレ
イ１６に表示すると共にコントロールパネル７上のSTAN
DBY の文字を点灯させる。

【００１９】術者はコントロールパネル７上の表示によ
りSTANDBY 状態であることを確認したら、コントロール
パネル７のスイッチ類を操作し、モード設定、照射パタ
ーン設定、照射出力等の照射条件の設定をする。種々の
設定が終了すると術者はコントロールパネル７上のREAD
Y/STANDBY スイッチ１０を使用してSYANDBY 状態からRE
ADY 状態へ切換える。READY 状態に切換えられると、制
御部２０は所定時間内に以下のような動作チェックを行
い、レーザの出力状態をチェックする。

【００２０】コントロールパネル７上の照射パワー設定
スイッチ１３にてレーザの平均出力を５Ｗ以下に設定し
た場合、制御部２０は切替スイッチ２６を動作させて出
力センサ回路２５からの電気信号をＡＭＰ回路２７へ通
すように設定する。次に制御部２０はコントロールパネ
ル７にて設定されたレーザ出力設定値でレーザ光をレー
ザ光源２１から出射させる。レーザ光源２１から出射さ
れたレーザ光はビームスプリッタ２２によって大部分が
反射された後、図示なき出射口へ向かうが途中、安全シ
ャッタ２３によってその進路を阻まれており、それ以上
先へは導光されないようになっている。

【００２１】一方ビームスプリッタ２２を透過した数％
のレーザ光は出力センサ回路２５の受光面に受光され、
出力センサ回路２５からはレーザ光の光エネルギー１Ｗ
に対し０．１Ｖの電気信号に変換されて出力される。出
力センサ回路２５からの信号にはリップルが重畳され
る。リップルを重畳した電気信号はＡＭＰ回路２７によ
り５倍の出力に増幅される。同時にリップルのレベルも
５倍に増幅される。５倍に増幅された電気信号はフィル
タ２８に入力される。フィルタ２８は高い周波数成分の
信号はカットし、低い周波数成分を通すため高い周波数
成分のリップルはこれによってカットされる。これによ
り余計なノイズ成分を低減させることになる。

【００２２】図４はリップルとレーザ光の出力設定値に
対する許容範囲との関係を示した図である。本形態では
設定されたレーザの平均出力に対して±１５％の誤差を
許容範囲としている。図４の横軸Ｐはレーザ出力
（Ｗ）、縦軸Ｖは０．１Ｖ／Ｗで変換された電気信号
（Ｖ）を表している。Ｓはコントロールパネルによるレ
ーザ出力の設定値のグラフであり、ＳＵ、ＳＬはＳに対
して±１５％の許容範囲の上下限をそれぞれ示してい
る。グラフＳ上の波形グラフはレーザ光が出力センサ回
路２５にて電気信号に変換されたときに生じるリップル
を概略的に示している。

【００２３】図のように出力センサ回路２５から出力さ
れた信号には、レーザ出力の大きさによらず同じように
リップルが重畳している。レーザの平均出力が５Ｗ以下
の低い出力では相対的にリップルの影響が大きいので、
レーザ出力の設定値に対する±１５％の許容範囲より外
れてエラーと認識され易くなっている。

【００２４】制御部２０は、レーザの平均出力の設定値
が５Ｗ以下に設定されたときは、出力センサ回路２５か
らの信号がＡＭＰ回路２７へ入力されるように切替スイ
ッチ２６を動作制御する。ＡＭＰ回路２７では信号が５
倍に増幅され、フィルタ２８にて余計なノイズがカット
されることにより、図５のように信号が許容範囲ＳＵ−
ＳＬ間に収まることとなる。図５上のＡはＡＭＰ回路２
７、フィルタ２８を通過する前の電気信号の状態、Ａ′
は電気信号がＡＭＰ回路２７、フィルタ２８に通過して
５倍に増幅された後、ノイズが低減された電気信号の状
態を示している。

【００２５】また、Ａの状態であってもリップルは完全
に消えず残るが、大部分が低減するため、相対的に見る
と許容範囲に対するリップルの影響は少なくなる。

【００２６】このようにして増幅・修正された電気信号
は制御部２０に送られる。制御部２０はレーザ出力が設
定値で安定するようにレーザ光源２１を駆動するととも
に、レーザの出力が許容範囲に収まっているか判別す
る。レーザ出力が許容範囲内に収まっていればコントロ
ールパネル７のREADY/STANDBY スイッチ１０がREADY 状
態に変わり、レーザ光を治療部位へ照射できるようにな
る。

【００２７】なお、レーザの平均出力の設定値が５Ｗ以
下の場合、出力センサ回路２５により変換された電気信
号はＡＭＰ回路２７により増幅されるが、制御部２０は
予めコントローパネル７で入力される出力設定の条件に
基づいて、増幅分の信号を元に戻してレーザの平均出力
を調整する。

【００２８】コントロールパネル７にてレーザの平均出
力を５Ｗより上（最大４０Ｗ）に設定した場合を説明す
る。READY/STANDBY スイッチ１０が押されると、制御部
２０は出力センサ回路２５からの電気信号をＡＭＰ回路
２７側へ通さずに直接制御部２０へ通すように切替スイ
ッチ２６を動作させる。出力センサ回路２５からの信号
にはリップルが生じているが、設定値に対して相対的に
小さいので、これによるエラーの誤認識は少ない。

【００２９】制御部２０に送られた電気信号によってレ
ーザの出力が許容範囲に収まっているか判別される。レ
ーザ出力が許容範囲内に収まっていればコントロールパ
ネル７のREADY/STANDBY スイッチ１０がREADY 状態に変
わり、レーザ光を治療部位へ照射できるようになる。

【００３０】本形態ではコントロールパネル７にて設定
するレーザ出力設定値の５Ｗを基準にこれより上のレー
ザ出力設定値を高パワー、これ以下の設定値を低パワー
として通す回路を選択していたが、これに限るものでは
ない。回路を選択するための基準設定値はレーザ出力お
けるリップルの相対的な影響に基づくものであり、ま
た、複数の段階を設けても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントロールパネルでのレーザ出力設定値に基準を設
け、これより上のレーザ出力設定値を高パワー、これ以
下の設定値を低パワーとして通す回路を選択することで
低パワーにおけるエラーの認識精度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態であるレーザ治療装置の外観略図で
ある。

【図２】制御部と光学系等を示した要部ブロック図であ
る。

【図３】コントロールパネル７の正面図である。

【図４】図４はリップルとレーザ光の出力設定値に対す
る許容範囲との関係を示した図である。

【図５】信号処理回路を通過する前の電気信号の状態
と、通過して５倍に増幅された後、ノイズが低減された
電気信号の状態を示した図である。

【符号の説明】

１レーザ装置本体７コントロールパネル１０ READY/STANDBY スイッチ１３照射パワー設定スイッチ２０制御部２１レーザ光源２２ビームスプリッタ２５出力センサ回路２６切替スイッチ２７ＡＭＰ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】治療用レーザ光源からのレーザ光を治療
部位に照射するレーザ治療装置において、治療部位に照
射するレーザパワーを設定する設定手段と、前記レーザ
光源から出射されたレーザ光のパワーを検出するパワー
検出手段と、該パワー検出手段からの出力信号を増幅し
た後、周波数の高い信号成分をカットする信号処理回路
と、前記設定手段によって設定されたレーザパワーに基
づいて前記出力検出手段からの出力信号の経路を前記信
号処理回路を通す経路もしくは信号処理回路を通さない
経路のどちらかに切換える切換手段と、該切換手段の切
換え動作によって前記信号処理回路を経て入力される信
号又は前記信号処理回路を経ずに入力される信号に基づ
いてレーザパワーのエラーを検知する検知手段と、を備
えることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】請求項１のレーザ治療装置において、前
記切換手段は前記設定手段によってレーザパワーが所定
の値以下に設定されたときに、前記出力検出手段からの
出力信号の経路を前記信号処理回路に入力するように切
換えることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項３】請求項１のレーザ治療装置において、前
記検知手段は入力された信号が前記設定手段によって設
定されるレーザパワーの値に対する所定の割合の許容範
囲内か否かに基づいて、レーザパワーのエラーを検知す
ることを特徴とするレーザ治療装置。