JP6128873B2 - レーザ治療装置 - Google Patents
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Description
本発明は、生体内に挿入される細長いプローブと、該プローブ内に長手方向に沿って配置された細長い導光部材と、治療レーザ光を照明レーザ光の光軸に沿って出射して、前記治療レーザ光および前記照明レーザ光を前記導光部材の基端部に供給する光源部と、前記導光部材の先端部を該導光部材の長手方向に交差する2軸方向に振動させることによって前記導光部材の先端から出射される前記照明レーザ光および前記治療レーザ光を前記生体上で2次元走査させる走査機構と、前記生体上において反射された前記照明レーザ光の戻り光を検出して、前記照明レーザ光の走査範囲である観察対象部位の走査画像を構築する走査画像構築部と、該走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を治療領域として設定し、設定された位置を送信する治療領域設定部と、該治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出し、該ずれ量が所定の閾値以下であるときは、前記治療レーザ光の供給を許可し、前記ずれ量が前記所定の閾値よりも大きいときには、前記治療レーザ光の供給を許可しない判断部と、該判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可された場合に、前記治療領域設定部から受信した位置に基づいて、前記走査画像のうち前記治療領域においてのみ前記治療レーザ光が走査されるように前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させ、前記判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可されなかった場合に、前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させない制御部とを備え、前記判断部の判断結果に応じて、前記治療レーザ光を供給または停止するレーザ治療装置を提供する。
このようにすることで、設定されている治療領域に対する観察対象部位の位置のずれを精度良く検出し、位置のずれが生じていた場合には迅速に治療レーザ光の照射を停止することができる。
このようにすることで、ユーザは、観察対象部位と治療領域との位置関係を走査画像表示部に表示されている走査画像から容易に把握することができる。
このようにすることで、一度治療領域を設定した後に、別の治療領域を設定し直すことができる。
このようにすることで、ユーザは、任意のタイミングで治療レーザ光の生体への照射を停止させることができる。
このようにすることで、ユーザは、治療領域への治療レーザ光の照射量をさらに容易に調整することができる。
このようにすることで、治療領域が狭くなって走査画像において治療領域の熱凝固状態を確認し難くなること、および、それによって治療レーザ光の照射量を適切に調整することが難しくなることを防ぐことができる。
このようにすることで、簡便な構成で照明レーザ光および治療レーザ光を走査することができる。
このようにすることで、治療領域の表面よりも深い位置における熱凝固状態をリアルタイムで観察することができる。
このようにすることで、観察対象部位のうち任意の領域を断層画像領域として設定することができる。
このようにすることで、ユーザによる操作を必要とすることなく、治療領域を囲む領域を断層画像領域として設定することができる。
以下に、本発明の第1の実施形態に係るレーザ治療装置1について図1から図7を参照して説明する。
本実施形態に係るレーザ治療装置1は、図1に示されるように、体内に挿入される細長いプローブ2と、該プローブ2に基端側から照明レーザ光L1および治療レーザ光L2を供給する光源部3と、プローブ2の先端から出射されるレーザ光L1,L2を生体Aの観察対象部位上において走査する走査機構4と、観察対象部位において反射された照明レーザ光L1の戻り光L1’の画像を構築する内視鏡画像構築部5と、治療レーザ光L2が照射される治療領域Xを設定する操作部(治療領域設定部)6と、制御部7と、モニタ(走査画像表示部)8とを備えている。
アクチュエータ41は、ピエゾ式であり、照明ファイバ22の外周面に周方向に囲むようにして固定された角筒状のフェルール41aと、該フェルール41aの4つの側面に貼り付けられた板状の4つの圧電素子41bとを備えている。符号41cは、照明ファイバ22をフェルール41aの基端においてシース21に固定する固定部材である。
設定画面には、内視鏡画像構築部5によって生成された内視鏡画像Gが表示されている。図3(b)に示されるように、この内視鏡画像G内の一部の領域が、例えばマウスなどの入力装置を用いて指定されることにより、その指定された領域の位置が照射領域Xの位置として制御部7に送信されると共に内視鏡画像構築部5のメモリ54に記憶されるようになっている。
本実施形態に係るレーザ治療装置1を用いて生体Aの病変部Bを治療するには、ユーザは、体内にプローブ2を挿入し、照明レーザ光L1による生体Aの内視鏡画像Gをモニタ8上で観察しながら(ステップS1)、内視鏡画像G内に病変部Bが含まれる位置にプローブ2を配置する。
本実施形態の第1の変形例として、操作部6が、内視鏡画像Gのうち任意の領域を治療領域Xとしてユーザによって指定されることに代えて、予め設定されている複数の治療領域の中から1つをユーザによって選択されるように構成されていてもよい。例えば、図6(a)に示されるように、内視鏡画像Gの中心を中心とする半径の異なる円が治療領域X1,X2,X3として設定画面に表示され、図6(b)に示されるように、いずれかの領域X2を選択して指定可能になっていてもよい。
このようにすることで、制御部7は、照明レーザ光L1の走査周期のうち、事前に計算された期間において治療レーザ光L2を出射させればよいので、制御部7の処理を簡単にすることができる。
このようにすることで、ユーザは、治療領域Xへの治療レーザ光L2の照射量をさらに容易に調整することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係るレーザ治療装置1について図8から図11を参照して説明する。本実施形態においては、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るレーザ治療装置1は、図8に示されるように、生体Aの観察対象部位の光干渉断層法(Optical Coherence Tomography;OCT)画像を取得するための光学系をさらに備えている点において、第1の実施形態と主に異なる。
第4の光源10は、可視域のレーザ光を照準光L4として出射する。
復調器142は、光検出器141から入力された電気信号から、周波数シフタ12の周波数の遷移量の等倍、2倍又は高次倍の周波数近傍の信号を抽出することによって、生体Aの観察対象部位からの信号を光ヘテロダイン検出によって高S/N比で検出することができる。
画像生成回路144は、AD変換器143から受け取ったデジタル信号を測定光L31の走査位置と対応付けることによってOCT画像を生成し、生成したOCT画像を制御部7を介してモニタ(断層画像表示部)8および操作部6に出力する。
本実施形態に係るレーザ治療装置1を用いて生体Aの病変部Bを治療するには、ステップS1からステップS2までは、第1の実施形態と同様にして行われる。ステップS2の後、ユーザは、操作部6のもう1つの設定画面を使用してOCT画像領域Yを指定する(ステップS201)。指定されたOCT画像領域Yの位置は操作部6から制御部7に送信され、図10(a)に示されるように、モニタ8上の内視鏡画像Gに治療領域XとOCT画像領域Yとが重畳表示される(ステップS202)。
図10(b)は、モニタ8に表示されるOCT画像G’の一例を示している。同図において、符号Cは熱凝固された部分を示している。
本実施形態の変形例として、操作部6が、内視鏡画像Gのうち任意の領域をOCT画像領域Yとしてユーザによって指定されることに代えて、図11に示されるように、制御部7が治療領域Xの外縁をOCT画像領域Yとして設定してもよい。
このようにすることで、ユーザの手間を省くことができる。
また、本実施形態においては、第1の実施形態の第1の変形例および第2の変形例を適宜適用してもよい。
2 プローブ
22 照明ファイバ(導光部材)
3 光源部
33 光合波器(合波部)
4 走査機構
41b 圧電素子
42 駆動部
5 内視鏡画像構築部(走査画像構築部)
6 操作部(治療領域設定部、断層画像領域設定部、治療領域解除手段)
7 制御部(判断部、治療レーザ光停止手段、治療レーザ光強度調整手段)
8 モニタ(走査画像表示部、断層画像表示部)
9 第3の光源(低コヒーレント光源)
11 干渉計(干渉部)
14 OCT画像構築部(断層画像構築部)
X 治療領域
Y OCT画像領域
Claims (11)
- 生体内に挿入される細長いプローブと、
該プローブ内に長手方向に沿って配置された細長い導光部材と、
治療レーザ光を照明レーザ光の光軸に沿って出射して、前記治療レーザ光および前記照明レーザ光を前記導光部材の基端部に供給する光源部と、
前記導光部材の先端部を該導光部材の長手方向に交差する2軸方向に振動させることによって前記導光部材の先端から出射される前記照明レーザ光および前記治療レーザ光を前記生体上で2次元走査させる走査機構と、
前記生体上において反射された前記照明レーザ光の戻り光を検出して、前記照明レーザ光の走査範囲である観察対象部位の走査画像を構築する走査画像構築部と、
該走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を治療領域として設定し、設定された位置を送信する治療領域設定部と、
該治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出し、該ずれ量が所定の閾値以下であるときは、前記治療レーザ光の供給を許可し、前記ずれ量が前記所定の閾値よりも大きいときには、前記治療レーザ光の供給を許可しない判断部と、
該判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可された場合に、前記治療領域設定部から受信した位置に基づいて、前記走査画像のうち前記治療領域においてのみ前記治療レーザ光が走査されるように前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させ、前記判断部によって前記治療レーザ光の供給が許可されなかった場合に、前記光源部から前記導光部材へ前記治療レーザ光を供給させない制御部とを備え、
前記判断部の判断結果に応じて、前記治療レーザ光を供給または停止するレーザ治療装置。 - 前記判断部は、前記治療領域設定部によって前記治療領域が設定されたときの該治療領域の重心位置と前記走査画像内の特徴点との相対位置を初期位置として記憶し、その後に前記走査画像構築部によって構築される前記走査画像内の前記特徴点と前記治療領域の重心位置との相対位置と記憶されている前記初期位置とのずれ量を算出する請求項1に記載のレーザ治療装置。
- 前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域を前記走査画像に重畳して表示する走査画像表示部を備える請求項1または請求項2に記載のレーザ治療装置。
- 前記治療領域設定部による前記治療領域の設定を解除する治療領域解除手段を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ治療装置。
- 前記光源部から前記導光部材への前記治療レーザ光の供給を強制的に停止させる治療レーザ光停止手段を備える請求項1から請求項4のいずれかに記載のレーザ治療装置。
- 前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の面積に応じて、前記光源部から前記導光部材に供給される前記治療レーザ光の強度を調整する治療レーザ光強度調整手段を備える請求項1から請求項5のいずれかに記載のレーザ治療装置。
- 前記治療領域設定部が、所定の閾値以上の面積を有する領域を前記治療領域として設定する請求項1から請求項6のいずれかに記載のレーザ治療装置。
- 前記走査機構が、前記導光部材の先端近傍に固定され前記導光部材の長手方向に伸縮可能な圧電素子と、該圧電素子に交番電圧を印加して前記圧電素子を前記長手方向に伸縮させる駆動部とを備える請求項1から請求項7のいずれかに記載のレーザ治療装置。
- 低コヒーレント光を出射する低コヒーレント光源と、
該低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を、前記光軸上において前記照明レーザ光および前記治療レーザ光と合波する合波部と、
前記低コヒーレント光源と前記合波部との間に設けられ、低コヒーレント光源から出射された前記低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記合波部へ出射すると共に、前記観察対象部位から戻ってくる前記測定光を前記参照光と干渉させる干渉部と、
前記干渉部において得られる干渉信号から前記観察対象部位の断層画像を構築する断層画像構築部と、
該断層画像構築部によって構築された前記断層画像を表示する断層画像表示部とを備える請求項1から請求項8のいずれかに記載のレーザ治療装置。 - 前記走査画像構築部によって構築された前記走査画像の一部の領域を断層画像領域として設定する断層画像領域設定部を備え、
前記制御部は、前記観察対象部位のうち前記断層画像領域においてのみ前記低コヒーレント光が走査されるように前記測定光を前記合波部へ供給させる請求項9に記載のレーザ治療装置。 - 前記断層画像領域設定部が、前記治療領域設定部によって設定された前記治療領域の周縁を前記断層画像領域として設定する請求項10に記載のレーザ治療装置。
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