JPS5997656A - 赤外レ−ザ治療装置の光学フアイバ−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】 〔発明の技術分釦・〕 本発明は、赤外レーザ治療装置の光学コアイノ（−装＠
（−関する。

〔背を先技術と七の問題点〕

従来のレーザメスは、赤外レーザ光をミラー及びレンズ
群（二より屈折、第九せしめてマニピュレータの先端か
ら出射するＮｈｊ方式のものであるか、この方式では装
置全体が堅１剛Ｃ二形成されているので操作性が悪く、
これを改良して司撓性を有する光学ファイバーを使用す
るレーザメスがル」待されていた。

しかし、医療用赤外レーザ光の導光路として光学ファイ
バーを使用する場合、光学ファイ／＜−はその内部に導
かれる赤外レーザＣ二より加熱されて特に中心のコア一
部分が早期（＝劣化するため、コア　　”ｅｉｌｊ分を
冷却する為の伺等かの手段が８侠であるが、このための
手段を設置すると光学ファイノヘーの操作性が阻害され
ることが多く、さらに従来赤外レーザの収束点を示すた
めに可視ガイド光を使用しているが、関節方式ではこの
カイトうＣを赤外レーザ光と同一点（二収束せしめる為
装置全体か複雑（−なり、また、光学ファイバ一方式で
は別σ）ガイド機構が心太となり、装置が抜り１，２と
なシ１１」１決すべき問題点が数多くあった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、赤外レ
ーザの導光及び集光機能を有せしゅろことば勿論、この
赤外レーザ導光用ファイバーを目ら冷却する機能、この
赤外レーザの収束点を示すガイド光を導光しまた集光す
る機能等すべて具備し、しかも全体が可撓性を有してそ
の取扱い、操作が極めて容易であって、困難な手術部位
等（−も適用可能である等多くのオ１点を有するファイ
）＜−装置を提供することをその目的とするものである
。

〔発明の概シ〕

本発明は上記目的を達成１−る為に、赤外レーザ治療装
置の光学ファイバー製砂゛（＝おいて、光学ファイバー
装置の一端よりコアと保ぬ管との間隙（二圧龜空気を送
入し、この正編空気を光学コアイノく一装置ｆｔの他０
ｉｉｊより導出し、今度は保欣魁と外棲材との間隙を通
って圧ね空気な送入した元の端部（二戻すよう（二構成
したことを特休とするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明（１係る光学コアイノく一装置が適用さ
れる赤外レーザ治療装置の一例を示す説明図である。第
１図（二おいて、赤外レーザ光を発振せしめる発振管１
と赤外レーザ光の焦点を指示するためのガイド光として
の可視光である）ｌｅ−Ｎｅレーザ光を発振せしめる多
１．振廿２とが並行して設けられている。発振管２の前
方（二はＨｅ−Ｎｅレーザ光をほぼ直角方向Ｃ１曲げる
為のミラー３が設けられている。また発振管１の前方（
−は赤外レーザ光は通過し、かつ１−（ｅ−Ｎｅレーザ
光はほぼ直角方向（１曲げるミキシングフィルタ４が設
けられている。発振管１とミキシングフィルタ乙の延長
線上（二赤外レーザ光とＨｅ−Ｎｅレーザ光が入射され
るＸ−Ｙ調芯装置５が設けられている。Ｘ　−Ｙ　ＩＷ
ｒ芯装恒５０）出力部は光学ファイバー装置６を介して
生体≦ニレーサ元を投射するノ・ンドピース７（二接続
されている。上述の赤外レーザ治療装置において、発振
管１により発振せしめられた赤外レーザ光は発振管２に
より発振せしめられるＨｅ−Ｎｅレーザ光と共にミキシ
ングフィルタ４及びＸ−ＹＦＡ芯装俗５を経て光学ファ
イバ−６≦二人射され、該ファイバー６内を全反射しな
がら導光されて、）・ンドピース７の先端から生体（二
投射せしめられる。

第２図は本発明（１係るファイバー装ｆＦｉの装部断面
図である。第２図（二おいて第１図（二おけると同−ｔ
＆能を有するものは同一符号が伺しである。第２図にお
いて、赤外レーザウ′０を”６　＆せしめる発振管１と
ミキシングフィルタ４とＸ　−Ｙ　調芯装敢５とがほぼ
一直系Ｉｊ上Ｃ二配値される。Ｘ−Ｙ調芯装置５はその
箱体な本・？成するリング８とこのリング８内の一端に
収納される集ブＣレンズ９とからｔｌ”ｉ′１成される
。集光レンズ９の材質は１０．６μｍの赤外レーザ光か
ら０．６３μｍの）ｌｅ−Ｎｅガイド光まで透過できか
つ泗触性のないＺｎ５ｅが望ましい。リング８の他端（
二はレーザ光を透過するコア１０が保持部材１１を介し
て挿入される。コア１０の材質は赤外光から可視光まで
を効率よく透過できるＣｓＩが望ましい。保持部材１１
はコア１０を保持してコア１０の位ｆＡ、Ａｌ１１度を
保持するものであり、その材質は次の理由Ｃ二よりＣｓ
Ｂｒがツメましい。即ちＣｓＢｒの屈折率は１０．６μ
ｍの波長（赤外レーザ光（二相当）に対し、１，６６で
ありコア１０の材質であるＣｓＩのそれは１．７乙とな
りＣｓＢｒの屈折率より大きい。この為保持部材１１が
コア１０（＝接触しても保持部材１１はあたかもクラッ
ドのような悔きなし、コア１０内を伝播する赤外レーザ
光は保持部柑１１との接触部から外部にｄ！；れること
ばない。

リング８の直径方向Ｃ二は空気吸入孔である吸入孔１２
が設けられている。吸入孔１２はチューブ１３によりフ
ィルタ１４．乾燥器１５．タンク１６を介して圧縮空気
をリング８内に送り込むコンプレッサ１７に連結されて
いる。フィルタ１４は乾燥器１５から送られてくる圧縮
空気Ｃ二含まれるごみ、はこり等の汚染物を除去する為
粘性炭等が収納されている。乾燥器１５内にはタンク１
６から送られてくる圧ね空気を乾燥させる為、シリカゲ
ルあるいは活性アルミナ等の乾煉剤が封入されている。

タンク１６はコンプレッｖ１７がら送られた空気の脈動
を除くためのものである。

リング８のコア１０が保持される端部夕を族１８Ｃ二は
却ユネジが切られている。この雄坏ジ（二軸方向に空気
等が貫通できるような貫通孔を有し、かつその内面に雌
坏ジが切られたスリーブ１９が螺合している１、このス
リーブ１９と保持部材１１との間ｃ　保ｎ”　２０が気
密（＝挿入されている。更Ｃニスリーブ１９の外周（二
は夕を機料２１が接着固定されている。更に釘抜４ｇ２
１　、スリーブ１９およびリング８の外周には外１’１
ｉ）２２が圧縮固定されている。

外筒２２の半径方向には外筒２２内の空気を排気する排
気孔２３が設けられてチューブ２４によりフィルタ２５
を介して大気に排気されている。

次に第２図のＡ位％ｉで切断し集光レンズ９側から見た
鵬面図を示す第６図において、最外周に外筒２２があり
、その内側に外覆桐２１が気密に挿入されている。更に
その内側］に、軸方向に貫通孔２６を有するスリーブ１
９が］１１１人されている。更にその内側ｊに保護管・
２０が拓づ人されている。更にその内側に、保持部材１
１が対称位置に配置ト１された２個の部分に分かれて、
コア１０と＆４１２ｏとの間に介在し、コア１０友をリ
ング８に保持している。コア１０とリング８または保診
％′２０との間の保持部材１１が存在しない所は間隙が
あり空気等が通過できるよう構成されている。

次に光学ファイバー６について説明する。光学ファイバ
ー装置６はその中心部にあるコア１０とこのコア１０の
側面をごみ、はこり等で汚染されるのを防ぐ保護管２０
と更にその外周にある外蟲材２１とから構成される。保
詐管２ｏの材質はテフロン等が望ましい。またコア１ｏ
と保玲省２゜との間隙および保護管２ｏと外核材２１と
の間隙（二は次の理由から空気が存在する。即ち、本発
明に係る光学ファイバー装置は一般にエア・クラッドと
呼ばれる構造でクラッドの役目をするものはコア１０と
保護管２ｏとの間に存在する空気であり、コア１０（二
人射したレーザ光はコア１ｏと空気との境界面で全反射
を繰り返して出力端（二向って伝播する。コア１ｏの側
面が汚染されると汚染箇所でレーザ光が漏れる危険があ
る。この為、コア１０と保ｉｄ管１７との間に介在する
空気によりコア１０を保護し℃ル）る。またこの空気を
流すことＣ二よりコア１ｏを冷却する機能も有する。

保題管２０および外ω材２１の一端は外筒２２を介して
リング８の一端（二気密に４１（１人され他端は後述す
るハンドピース７の一端Ｃ二気密Ｃすｊ・入される。

次（ニハンドピース７の構成について説明する。

ハンドピース７はその箱体を構成するリング２６とこの
リング２６内の−ｇｌ（二気密Ｃ二収納される集光レン
ズ２７とから構成される。集光レンズ２７の材質はＸ−
Ｙ調芯装置５内の集光レンズ９の材質と同様Ｚｎ５ｅが
望ましい。巣プＣレンズ２７はコア１０から入射するレ
ーザ光を収沫させる機能を有する。リング２６の他姶（
−はブ０学ファイバー装置６を構成するコア１０．保護
管２ｏおよび外懐材２１が挿入される。ｙＣ学ファイバ
ー装置ａ　６　ノＩＪング２６への増刊方法は、光学フ
ァイバー装置乙の外ｍ２２への取付方法と同じである。

即ちリング２６のＢ位しにおけるソＪ断図は第３図に示
すと同一である。

次（二上述の如く構成された本発明に係る赤外レーザ治
僚装置用光学ファイバー装伺の作用（二ついて説明する
。発振器１から発振された赤外レーザ光２８がミキシン
グフィルタ４に入射される。同時に発振器２から発振さ
れる。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光２９はミラー３により方向変
換された後火にミキシングフィルタ４（二より方向変換
され、赤外レーザ光２８とガイド元である）Ｌｅ−Ｎｅ
レーザ光２５の光軸が一致せられる。ミキシングフィル
タ４を通過あるいは反射して集光レンズ９Ｃ二人射する
レーザ光は集光レンズ９Ｃ二よりコア１０の入力端面（
＝効率よく収束せられる。その後コア１０（二人側され
たレーザ光はコア１０内を伝播し、コア１０の出力端面
１から出力され、ハンドピース７内の集光レンズ２７に
入射される。集光レンズ２７に、ｌ＝１されたレーザ光
は集光レンズ２７（二より効率よく収束せられる。この
収束せられたレーザ光は焦点位置転二ある患部に照射さ
れて患部を治療する。Ｘ−Ｙ調芯装置６とハンドピース
７内のコア１０の入出力端面および光学ファイバー６内
のコア１０の内部のレーザ光伝播径路で不可避的な損失
が生じる。

この損失が例えは６０チの場合第１図に示した発Ｊ＆器
１の出力を６０Ｗとすると、コア１０（二よる損失は１
８Ｗになる。この熱捗失の為コア１０を冷却しない場合
、コア１０は経時的ζ１劣化しやがては破壊してしまう
。

一方、コンブレラｖ１７で圧扁された空気はタンク１６
で脈流が取り除かれ、乾燥器１５で一定湿度以下に＝整
されフィルタ１４でごみほこり細菌等が除去され、チュ
ーブ１３を介して吸入孔１２からリング８内≦二送り込
まれる。リング８内の圧縮空気はリング８とコア１０の
間隙から光学ファイバー装置６内のコア１０と保訳盾２
０との１；４１隙に送り込まれる。コア１ｏと保護′［
イ２ｏとの間隙内の圧縮空気は間隙内を図（二おいて右
から左Ｃ二流れ、ハンドピース７のリング２６内の空間
に送り込まれる。リング２６内の圧縮空気はスリーブ１
９内の貫通孔な通って逆Ｃ二光学ファイバー装散６内の
保畿＠、　２０と外位材２１との間隙に送出される。

保起・省２０と外（す拐２１との間腺内の圧Ｅｔａ空気
はｊドｊ隙内を図（二おいて左から右（二流れ、再びス
リ−ブ１９内の貫通孔２６を辿って外筒２２内の空間Ｃ
二送出される。夕＜拘２２内の圧縮空気は排気孔２６チ
ユーブ２４およびフィルタ２５を辿って大気（二放出さ
れる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれは、治療用の赤外レーザ光
とガイド光である　Ｈｅ−Ｎｅレーザ光とのいずれも透
過できるよう（ニする為、光ファイバーのコアの材料に
ＣｓＩを、保持部拐の材料（二Ｃｓ１３ｒを、集光レン
ズの材料にＺｎ５ｅを用いたこと３二より元ファイバー
のコアおよび集光レンズの性能を著しく向上させること
ができる。

゛また本発明によれは光ファイバーのコアとＮｉ管との
間隙Ｃ二空気を流すこと（二より、コアの発熱を防止で
き、またレーザ光照射中ニ串故等が発生してコアが断線
してコアの材料が蒸発し冷却Ｊｌ」窒気内≦ニコア材料
の蒸気が拡散しても圧に空２を再び光学ファイバー内を
辿し、かつフィルターを辿して手術室内の排気口へ排出
される為、前記不吉な蒸気を医師あるいは患者Ｃ１当る
のを避けることができる。

また光学ファイバー装置を使用する為、全体の取扱い操
作が容易となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される赤外ファイバーを使用する
赤外レーザ装置の全体説明図、第２図は本発明６二よる
赤外ファイバー装置の要素断面図、第３図は第２図のＡ
位置における断面図である。 １・・・発振管、　２・・・発振管、　　４・・・ミキ
シングフィルタ、　　５・・・Ｘ−Ｙ調芯装置、　　６
・・・ブ０学ファイバー、　７・・・ハンドピース、　
９・・・集光レンズ、　　１０・・・コア、　　１１・
・・保持部材、　　１２・・・吸入孔、　　１６・・・
チューブ、　　１４・・・フィルタ、１５・・・乾腺器
、　　１６・・・タンク、　　１７・・・コンプレッサ
、　　１９・・・スリーブ、　　２０・・・保顧管、２
１・・・外椋材、　２６・・・排気孔、　２４・・・チ
ューブ、　　２５・・・フィルタ、　　２６・・・リン
グ、　　２７・・・集光レンズ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　赤外レーザ光を発振する第１の発振管と、前
   記赤外レーザ光の焦点を指示するガイド光を発振する第
   ２の発振管と、前記赤外レーザ光と前記ガイド光の′ｊ
   ′ｔＳ軸を一致させるミキシングフィルタと、ｎ！Ｊｔ
   ｉピ赤外レーザ光と前記ガイド光とが入射される集光レ
   ンズを有するＸ−Ｙ調芯装置と、該Ｘ−Ｙ調芯装置≦二
   連結されかつ前記赤外レーザ光と前６ピノｊイド元とを
   ４光する光学ファイバー装置と、該光学ファイバー装置
   （二４光された赤外レーザブＣとガイド光とを集光し患
   部（二照射する集光レンズを内ｇｅｌ　ｔニイｊするハ
   ンドピースとから構成される赤外レーザ治ｆＧｔ　＊　
   ｈ′ｔ、−二おいて、前記光学ファイバー装置の一端よ
   り光学ファイバー装置を構成するコブと保独行との間隙
   （二圧枢空気を送入し、該圧縮空気を光学ファイバー装
   置の他端より導出し、再度、光学ファイバー装置を構成
   する保欣管と外接−装置。
2. （２）前記コアの材料がＣ８Ｉで、前記コアをＸ　−Ｙ
   調芯装置とノ・ンドピース内Ｃ二保持する保持部材の材
   料がＣｓＢｒで、かつＸ−ＹＷ、、Ｉ芯装僧およびノ・
   ファイバー装置１’ｊ　。