JPS63501844A - 光手術用ならびに特に角膜切開用装置 - 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】 ル 背景技術 この発明は請求の範囲第１項の中心概念による光手術ならびに特に角膜切開用装 置に関する。

技術分野 生物学的組織と特に人の皮膚を波長１０．６μｍのｃｏ２レーザー光線で処置し 、特に手術することは周知のことである。しかし、この波長の光線は供物学的組 織には比較的高い浸入度を有しているので実際問題として、ＣＯ２レーザーは人 の眼の角膜切開に使用されていない。たとえば、角膜を切開して乱視などの治療 を行う場合そこで眼球下部層を損うことがある。

この理由で今まで、特に紫外線が人の眼の光角膜切開に使用されてきた。特に角 膜に切開術を導入し、または角膜から病的産物層を除去するに適切な光で周知の 「ＥＸＩＭＥＲＪレーザーをこの目的のために使用した。

しかし周知の［ＥＸＩＭＦ：ＲＪレーザーの紫外線放射には前記紫外光線が起こ す突然変異誘発力と発癌性との危険を無視できないといら不利益がある。

この理由で、　１９８４年発行のザ、　ＩＥＥＥジャーナル、オブ。

ジオンタム。エレクトロニクス（Ｔｈｅ　ｒＲＢＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ’Ｑ ａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　）に掲載の論文「レーザー手術−〇〇２ またはＥＦＪでＭ、　Ｌ、ウオルバーシト（Ｍ、Ｌ、Ｗａｌｂａｒｓｈｔ　）は 、レーザー手術に波長２．９μｍのＨＦレーザーの使用を提案し、その理由とし てこのような波長に対し水には最大限の高い吸収性があるので放射が極めて低い 浸入度しか示さないことを挙げている。

前記引用論文はレーザー手術の問題、特に人の皮膚を極めて普遍的な方法で扱っ ているが、眼角膜切開には全く引例がない。

しかし、ウオルパーシトが提案している前記ＨＦ（フッ化水素）レーザーの使用 には、このようなレーザーの光学上のビーム品位と同様に、これらレーザーの集 束能力には感心できない不利益がある。しかし、良好な集束能力は特に眼角膜切 開に使用するには絶対必要条件である。

加えて、前記ＨＦレーザーはその有毒ガスと、それに対処する全労力を必要とす るため非常に扱いにくい。

発明の開示 この発明による目的は、この装置の光ビームを手術目的に適切な方法で約２．７ と３．２μｍの光を放出させる光手術用ならびに特に眼角膜切開用の装置である 。

この発明によるこの目的の解答を請求の範囲とその後続の改良とともに記述しよ う。

この発明によれば、外科手術光源は、ｅルス、レーザーと、たとえばガスまたは 液体である適切なラマン媒質を充填させたラマン、セルを備え、その中で波長約 ２．７μｍ乃至約３．２μｍの放射を誘導ラマン効果の助けを借シて発生させる ものを使用する。前記、ｅルス、レーザーハ前記ラマン、セルのポンプ光源とし て役立つ。前記誘導ラマン効果の変換率は通常非常に高いので、この方法で約３ μｍの放射を得ることが可能で、その出力は光手術を可能にし、その「ビーム品 位」がすぐれた集束能力を与える。

従来「レーザーの発明以来」もっばらレーザー、特にアルゴン、ＮｄＹａｇ　、 　ＥＸＩＭＥＲ’ｌ＞るいはｃｏ２レーザーが外科手術光源として考えられてき ただけにこのことは今まで以上の驚きである。

この発明の後続の改良を従属請求の範囲を示す。

どの場合においても、前記ポンプ光源として高繰返し度と、たとえばメガワット 級の高／ξルス出力のレーザーを使用することが特に有利である。

請求の範囲第２項にあるように、このよう々レーザーはたとえば波長１．３１５ μｍの沃素レーザーあるいは波長１．０６μｍのＮｅｏｄｙｍ　−ＹＡＧレーザ ーである。本件においては、双方のレーザーをＱスイッチまたはモードロック運 転に使用できる。

請求の範囲第４項によって、特にＣＨ４ま、たはＤ２をガスとして使用でき、そ のガスでラマン、セルを充填する。

前記双方のガスを用いて、所望波長範囲の光を提供する２次ストークス波を発生 させることができる。

たとえば、ＮｄＹＡＧレーザーを前記ポンプ光源（λ１＝１．０６４μｍ）とし て使用する場合、Ｄ２のラマン偏移は２９８６α−１となシまたｃｆ（、のラマ ン偏移は２９１６．７ｃｍ−’となってそれぞれの波長が２．９２μｍと２．８ μｍの「操作光」が得られる。

このほかに、前記ラマン、セルをＨＣｌ、　Ｃｏ、　０２またはＮｏでも充填で きる請求の範囲第４項）。

ポンプ光源として使用可能のこれ以外のレーザーは、たとえばルビー、レーザー 、アレキサンドライト、レーザーあるいはエルビウム、レーザーである。請求の 範囲第５項乃至第７項において、ラマン媒質とこれらレーザーとの有利な組合せ の特性を記述している。

ラマン、セルの構造を広い範囲の設計で自由にできる。

しかし、ガスをラマン媒質として使用する場合、高圧セルは著しい利点を特徴す る請求の範囲第８項）。水素またはＣＨ４を充填することは使用圧力が約５パー ル以上、代表的例としては約５パールにまずはなるということである。

導波管型ラマン、セルの使用は本件では特に有利である（請求の範囲第９項）。

このようなラマン、セルには容易に集束できる光ビームを放出する利点がある。

図面の簡単な説明 次に図面を参照し改良実施例を用いてこの発明の詳細な説明する： 第１図はこの発明による装置の断面図、第２図はストークス、エネルギーのラマ ン、セル内圧への依存度、第３図は前記ストークス、エネルギーのポンプ、エネ ルギーへの依存度を示す図である。

改良実施例の説明 したもので、高圧ラマン、セル３におけるレシズ２によってその光を集束するポ ンプ、レーザーとしてＮｄＹＡＧレーザ−１を使用している。ラマン、セルにお いてストークス順位の大きさで発生させた光を、詳細には記述されていないが操 作ビーム路にあるレンズ４によって平行光として結合させる。

前記改良実施例に示されているように１．ｅルス繰返し度最高１０　Ｈｚ　ｉた 。ｅルス長１５ｎｓでパルス当シ最高１．５　：）ニールのエネルギーを提供す る多モード操作で運転するＮｄＹＡＧレーザーを使用する。

ラマン、セル３は約１０　ｍｍの内径と約１ｍの長さを有し平行平面型窓３′お よびγが封入されている。ラマン、セル中のガス圧を最高５パールに加圧できる 。

前記改良実施例が示すように、前記ラマン、セルをＣＢ、で充填する。圧力を約 １パール乃至約あバールに変化させた。このほかに、異った焦点距離のレンズ２ を使用してラマン、セルにおける前記ＮｄＹＡＧレーザ−１の光を集束する。

第２図は２次ストークス順位のエネルギーの依存度を示すもので、その波長は固 定ポンプ、エネルギー（レーザー、ショット当り１５０ｍＪ）ｉ用いて前記レン ズ２の異なる焦点距離に対するガス圧で約２，８μｍである。前記レンズ２の焦 点距離は５００　ｍｍ、　７５０　ｘｍと１０００ｍｍである。

第２図でわかるように、ガス圧が約２７．５パールであり集束レンズ２の焦点距 離が１０００　ｍｔｘ　ｓすなわち前記ラマン。

セルとほぼ同じ長さである時最上の成果が得られる。これの理由は比較的短かい 焦点距離でのガス排出にあるようで、それが前記２次ストークス順位にある前記 ラマン変換の破壊と、さらにラマン、セルの実質的汚染にもつながる（炭素と水 素に分離させる）。

第３図は、前記ストークス、エネルギーの最適集束と最適圧でのポンプ、レーザ ー放射のエネルギーへの依存度を示す。第３図でわかるように、約５００ｍＪの ポンプ。

エネルギーでは、１ショット当り約１０ｍＪのエネルギーが得られ、それはたと えば放射状角膜切開には十分である。

上記においては、実施例をこの発明の概念の制約内での改良実例を挙げ、波長が ２．７μｍ乃至３．３μｍの範囲の光を発生させるパルス、レーザーで励起させ るラマン、セル全具備する外科手術光源を使用する実施例を説明した。

たとえば、前記ＮｄＹＡｆｌレーザーを単一モードで操作し、また望遠鏡を前記 ビーム路に挿入する場合、説明された前記改良実例との比較において効果率に明 らかな進歩が得られる。

加えて、前記導波管型のラマン、セルの使用が可能で、この方法で、前記３μ口 放射のビーム品位と従ってその集束能力をさらに増大させる。

しかし、これ以外のラマン、セルと、同様に液状ものたとえばペンゾールを含む ラマン媒質あるいは固体媒質を使用できることが明快に指摘されている。どの場 合においても、この発明によって提案された集成装置はこの発明によって眼角膜 切開または角膜の病的産物層の部位除去に特に適切であると認められた前記波長 を用いて波長２．７μｍ乃至３．２μｍの良好なビーム品位の光を放出する光源 を比較的苦労もなく得られるという利点がある。

この工程において、元手術用装置は周知の構造を備えることができる。たとえば 、本来分割ランプで周知のレーザー装置を角膜の角膜切開用装置に使用でき、そ してレーザー、ビームは切開を導入すべき部位を突き止めたシ、この切開の区域 を照射する。

加えて、この発明に従って元手術と、特に眼角膜切開用に提案された２、７μｍ 乃至３．２μｍの波長は前記紫外線域とあるいはＣＯ２の波長域との比較におい て特別に光学的苦心を必要としないので、回転プリズムや反射鏡素子などの周知 の光学的手段をビーム案内やビーム誘導に使用できる。この理由のため、ここで はこのような装置の構造についての詳細な説明を与えない。

フマンエネンし￥−（ｍｌ） 国際調査報告 ＡＪＪＮＥＸ　Ｔｏ　τＨＥ　ＩＮＴＥＲ，ＮＡＴｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦ、 ＲＥ：’ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　 Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＤＥ　８６１００４６９　（ＳＡ　１５２０４）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．手術光源を具備し、その光を組織の手術部位に映すことができ、波長２．７ μｍ乃至３，３μｍの光を発生させるため、パルス・レーザー（１）で励起させ たラマン・セル（３）を備える手術光源を使用することを特徴とする光手術用な らびに特に眼角膜切開用装置。
2. ２．前記パルス．レーザーはＱスイッチまたはモード．ロック・モードのいづれ かで運転する沃素レーザーまたはＮｄＹＡＱレーザーであることを特徴とする請 求の範囲第１項記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
3. ３．ラマン・セルをＤ２またはＣＨ４で充填することを特徴とする請求の範囲第 ２項記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
4. ４．前記パルス・レーザーはＮｅｏｄｙｍ−ＹＡＱレーザーであり且つ前記ラマ ン・セルをＤ２、ＨＣｌ、ＣＯ、Ｏ２、ＣＨ４またはＮＯで充填することを特徴 とする請求の範囲第２項記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
5. ５．前記パルス・レーザーはルビー・レーザーであり且つ、前記ラマン・セルを ＨＪ、またはＮＯで充填することを特徴とする請求の範囲第１項記載の光手術用 ならびに特に眼角膜切開用装置。
6. ６．前記パルス・レーザーはアレキサンドライト・レーザーであり且つ前記ラマ ン・セルをＨＢｒ、ＣＯ、Ｎ２またはＮＯで充填することを特徴とする請求の範 囲第１項記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
7. ７．前記パルス・レーザーはエルビウム・レーザーであり且つ前記ラマン・セル をＮ２、ＣＯ２、Ｏ２またはＨＪで充損することを特徴とする請求の範囲第１項 記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
8. ８．前記ラマン・セルは高圧セルであることを特徴とする請求の範囲第１項乃至 第７項いづれか記載の光手術用ならびに特に眼角膜切開用装置。
9. ９．前記ラマン・セルは導波管型であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至 第８項いづれか記載の光手術用左らびに特に眼角腹切開用装置。
10. １０．焦点距離が前記ラマン・セルの長さとほぼ同じ長さである光学システム（ ２）によつてポンプ・レーザーの光を前記ラマン・セル（３）で集束することを 特徴とする請求の範囲第１乃至第９項いづれか記載の光手術用ならびに特に眼角 膜切開用装置。