JPS649860B2

JPS649860B2 -

Info

Publication number: JPS649860B2
Application number: JP56071697A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsumoto
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1989-02-20
Also published as: JPS57185845A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は生体組織を焼灼して治療する医用レー
ザ装置に関する。

この種の医用レーザ装置においてレーザ光によ
る生体組織の焼灼の程度をコントロールする方法
は主としてその照射時間、照射回数およびレーザ
プローブ先端のビーム出力を実験や経験にもとづ
くデータや照射部位の目視観察により調整して行
なつていた。

しかし、照射部位に対するレーザ光の効果をそ
の照射中に確認することは現実には困難であり、
しかも、レーザ照射前において目的とする効果を
正確に予測することは不可能である。このため、
生体組織の焼灼が不充分であつたり、逆に過剰に
焼灼および穿孔したりする危険があつた。

一方、照射部位の表面からの熱放射を測定して
レーザ光の出力を制御しようとするもの（西ドイ
ツ特許公開第2829516号公報）も知られているが、
これによつてもレーザ照射前において予め照射部
位における効果が正確に知ることができないのみ
ならず、表面温度を検出するのみではレーザ照射
中において焼灼状態を正確に検知しているか不明
である。このように生体組織の焼灼の程度を正確
に確認できないことは前述したものと同様であ
る。このため、生体組織の焼灼が不充分であつた
り、逆に過剰に焼灼したり穿孔したりする危険が
残つていた。

ところで、一般に生体組織をレーザ光で焼灼す
る場合、その照射部位近傍における血液の冷却作
用がその焼灼効果に著しい差を与えることが確認
できた。そこで、照射部位近傍における血流の状
況を正確に知り、それに応じて、レーザ光の出力
を制御することを考えたのである。

すなわち、本発明はレーザ光の照射部位近傍の
生体組織における血流量を測定し、この測定結果
によつてレーザ光の出力を制御することにより適
正かつ安全な焼灼効果が得られる医用レーザ装置
を提供することを目的とするものである。

以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説
明する。

第１図はその医用レーザ装置の全体を概略的に
示すものである。同図中１は治療用のレーザ光を
出射するレーザ発振器であり、このレーザ発振器
１はレーザ発振装置２によつて発振させられる。
レーザ発振器１の出射光路上にはシヤツタ３と集
光レンズ４が設置されている。そして、レーザ発
振器１から出射するレーザ光は集光レンズ４によ
つて集光させられたのちレーザ光伝達体５に入射
し、被処理部位６側に導びかれる。レーザ光伝達
体５の出射端側にはそれと対向して集束レンズ７
が設置されていて、レーザ光伝達体５から出射す
るレーザ光を被処理部位６に集束させるようにな
つている。

レーザ光伝達体５の出射端の近傍には光エネル
ギにより被処理部位６を加熱する加熱装置８と被
処理部位６からの熱放射線を検出する検出器９が
設置されている。加熱装置８はたとえば赤外線ラ
ンプ１０を光エネルギの光源としてそれより放射
する赤外線を集光レンズ１１を通じて被処理部位
６の近傍に照射する。検出器９は赤外線感知半導
体からなり、被処理部位６の温度上昇により放射
する赤外線を集束レンズ１２で集束して受け、そ
の赤外線の強さに応じた電気信号を出力する。

また、検出器９の出力端は増幅器１３に接続さ
れ、この増幅器１３の出力端は制御装置１４に接
続される。また、制御装置１４は検出器９ととも
に、これによつて得た検出値により血流量を知る
測定装置１５を構成する。また、制御装置１４に
は血流量を測定した値を記憶するメモリ１６と表
示部１７を接続してある。さらに、制御装置１４
は上記加熱装置８にも接続され、その加熱動作を
制御するようになつている。

また、前記シヤツタ３の駆動部１８は制御装置
１４によつて制御される出射制御回路１９により
作動し、レーザ光の照射を制御する安全装置２０
を構成している。

次に、上記医用レーザ装置の作用を説明する。

一般に、人体の血液温度は約37℃とほゞ一定で
あることが知られている。また、その生体組織の
たんぱく質などを変成させない程度に加熱したと
きには一定の加熱エネルギに対しその加熱部位の
温度は血流量と単調減少の関係にある。これは血
流量が多い程血流による冷却効果が大きく作用し
てそれだけ加熱部位の温度が相対的に低くなるこ
とによる。したがつて、加熱部位の温度を測定す
ることにより血流量を間接的に知ることができ
る。

そこで、第２図のフローチヤートに従つて医用
レーザ装置の動作を説明する。まず、レーザ光で
被処理部位６を焼灼する前に加熱装置８の赤外線
ランプ１０を点灯して一定量のエネルギでその被
処理部位６の近傍を加熱する。このため、赤外線
を照射した被処理部位６の温度は上昇して一定温
度になる。そして、被処理部位６はその温度に応
じて熱放射線を放射するから、これを検出器９が
検出し、その温度に応じた値の電気信号を出力す
る。この出力は増幅器１３によつて増幅され、制
御装置１４に入力する。この制御装置１４におい
てはその電気信号の値をＡ／Ｄ変換して測定系の
感度等に応じた演算処理をしてメモリ１６に入力
して記憶させるとともに、表示部１７に表示す
る。つまり、温度情報から被処理部位６の血流量
を測定する。

ここで始めてレーザ光の照射が可能となる。そ
こで、レーザ発振装置２を作動させてレーザ発振
器１を励磁し、レーザ光を発振させることによ
り、レーザ光伝達体５を通じて被処理部位６にレ
ーザ光を照射する。なお、レーザ光はきわめて高
いエネルギ密度をもつから生体組織を過度に焼灼
するのを防ぐ目的で、連続的に照射することな
く、インターバルを有して不連続的に照射する。

また、このインターバルの非照射時間中におい
て加熱装置８を作動させて被処理部位６を加熱
し、検出器９により熱放射線を検出して上記同様
に血流量を測定する。

このようにしてレーザ光の照射を続けると、被
処理部位６のたんぱく質が変成し、その近傍の血
管２１に影響を与え、血流量が変化（減少）す
る。そして、測定した血流量の値があらかじめ医
学実験データにもとづいて定めた適当な設定値よ
り小さいか、あるいは同様にその変化分が設定値
より大きくなつたかを制御装置１４内の、たとえ
ばコンパレータあるいは演算処理により判別す
る。この判別した検出信号により制御装置１４は
出射制御回路１９に出射禁止信号を送り、これを
受けた出射制御回路１９は駆動部１８を作動しシ
ヤツタ３を閉じ、その閉じたまま維持させる。し
たがつて、レーザ光の照射は停止する。また、こ
れに連動してレーザ発振器１の発振動作を停止さ
せる。なお、この状態ではレーザ光の照射を行な
うスイツチを入れても照射は行なわれない。

一方、不充分な焼灼では上述した照射の禁止が
なされない。したがつて、不連続な照射と血流量
の測定を繰り返し、照射禁止になるまでレーザ光
の照射が行なわれることによつて充分な焼灼を行
ない得る。

なお、本発明は上記実施例のものに限定される
ものではない。たとえば加熱装置８の加熱源に焼
灼に用いるレーザ光の強さを低く制御して行なう
ものでもよい。また、波長が400〜600nｍ、特に
波長が約580nｍ以下のレーザ光を用いれば、血
液のエネルギ吸収性が良く、高い感度の血流量測
定ができる。また、検出器にサーミスタなどを用
いてもよい。さらに、本発明は生体の外部内腔に
拘わらず適用できる。

以上説明したように本発明は加熱装置から出射
する光エネルギによりレーザ光を照射する被処理
部位を加熱し、このときの被処理部位からの熱放
射線を検出して被処理部位の血流量を測定しなが
らレーザ光の照射を制御するようにした。したが
つて、適正な焼灼効果が得られる。特に、レーザ
光を照射する被処理部位の血流量を測定して、焼
灼の程度を正確に知り、レーザ光の照射を制御す
るので、血流量の差による焼灼の程度のばらつき
を大幅に減少できる。また、血流量の測定結果に
よりレーザ光の照射を禁止する制御を行なうの
で、過度の焼灼による穿孔あるいは不充分な焼灼
を確実に防ぐことができる。さらに、血流量を光
学的に非接触で測定する方式であるため、操作が
容易であるとともに、レーザ光による検出部の破
損の危険もない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はその全体の構成を概略的に示す構成図、第２図
はそのフローチヤートである。１……レーザ発振器、２……レーザ発振装置、
３……シヤツタ、５……レーザ光伝達体、６……
被処理部位、８……加熱装置、９……検出器、１
０……赤外線ランプ、１４……制御装置、１５…
…測定装置、１８……駆動部、１９……出射制御
回路、２０……安全装置。

Claims

【特許請求の範囲】１生体の被処理部位にレーザ光を照射しその部
位の生体組織を焼灼して治療する医用レーザ装置
において、被処理部位における血液の常温度より
高くかつたんぱく質が変成する温度より低く加熱
するように制御し光エネルギにより上記被処理部
位を加熱する加熱装置と、この加熱装置により加
熱した被処理部位からの熱放射線を検出するとと
もにその値から被処理部位における血流量を知る
測定装置と、この測定装置により知つた血流量の
情報によりレーザ光の照射を制御する安全装置と
を具備したことを特徴とする医用レーザ装置。２上記測定装置は熱放射線を検出する検出部に
赤外線感知半導体を用いたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の医用レーザ装置。３上記測定装置は熱放射線を検出する検出部に
サーミスタを用いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の医用レーザ装置。４上記加熱装置は波長が400〜600nｍの範囲の
レーザ光を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の医用レーザ装置。