JP6590440B2 - レーザハンドピース - Google Patents

Description

本発明は、レーザハンドピースに関し、詳しくは、レーザー光を伝送効率よく、かつ、良好な操作性の基に治療部位に照射できるとともに、使い捨ても可能でありながら使用回数の増大を図ることも可能な簡略構成のファイバーチップを備えるレーザハンドピースに関するものである。

一般に、レーザハンドピースから治療部位に向けて照射されるレーザー光は、例えば治療部位である歯肉の切開、口腔内殺菌、凝血等用として多く用いられている。この種のレーザハンドピースとしては、レーザハンドピース自体の先端に光ファイバーを備えたファイバーチップを装着し、光ファイバーによりレーザハンドピースからのレーザー光を導光してその先端から治療部位に向けてレーザー光を照射するように構成したものが多く用いられている。

特許文献１には、レーザー光を放出するレーザプローブのレーザー光放出口にレーザチップを着脱自在に螺合するためのレーザチップ着脱工具であって、該レーザチップ着脱工具は、筒状のカバー部材と、該筒状カバー部材の一端側において、前記レーザチップのレーザー光放射針を挿入可能で、かつ、該レーザチップを回動不可に挿入可能なレーザチップ挿入口を有し、該挿入口より内方に、挿入された前記レーザー光放射針を保持する弾性部材を有する構成のレーザチップ着脱工具が開示されている（段落〔０００２〕〜〔０００６〕）。

この特許文献１の場合、段落〔０００１〕、〔図４〕に開示されているようにレンズを介してレーザー光を伝達するので接触接合による端面焼損は生じ難いが、レーザー光を所望する方向に向けられないという問題を包含している。
また、特許文献１の場合、レーザー光とレーザチップの軸精度を上げることが難しく、光軸が一致しないと出力の伝達効率が低下するという問題を包含しているが、その解決策については何等解決策が講じられていない。

特許文献２には、一端にレーザー光源に接続される接続具を一体的に有し、他端にハンドピースを一体的に有する光ファイバーと、前記ハンドピースに着脱自在に接続されるレーザメスチップとを有し、該レーザメスチップが前記ハンドピースに装着された時に、前記ハンドピース側の光ファイバーの出光端面と前記レーザメスチップ側の光ファイバーの入光端面とが接触接合される構成のレーザプローブが開示されている。

この特許文献２のレーザプローブの場合、レーザメスチップの着脱自在によりオートクレーブ等による滅菌可能タイプであるが、ハンドピース側の光ファイバーの出光端面と、レーザメスチップ側の光ファイバーの入光端面とを接触接合する構造であり、レーザメスチップを回転させてレーザー光を所望の方向に向けようとすると、ファイバー端面が接触結合しているためファイバー端面が傷ついて出力の伝達効率が低下する問題が発生する。

特開２００９−２５４５１２号公報 特開平７−２８９５６０号公報

本発明が解決しようとする問題点は、レーザー光源からのレーザー光を伝送効率よく、かつ、良好な操作性の基に治療部位に照射できるとともに、使い捨ても可能でありながら使用回数の増大を図ることも可能な簡略構成のファイバーチップを備えるレーザハンドピースが存在しない点である。

本発明は、レーザー光を出光するハンドピースの先端に着脱自在なファイバーチップを有するレーザハンドピースであって、前記ファイバーチップは、前記ハンドピースに一端側を螺合結合するとともに、前記ハンドピースから出光されるレーザー光を受光し外方に導光する光ファイバーの一端側を固着保持したコネクタ部と、前記コネクタ部の他端側に、前記光ファイバーの途中部分を貫通させた状態で回転可能に装着され、回転操作により前記光ファイバーの他端側を所望する方向に撓ませる曲がり形状のカニューレ部と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ファイバーチップを、ハンドピースに一端側を螺合結合するとともに、前記ハンドピースから出光されるレーザー光を受光し外方に導光する光ファイバーの一端側を固着保持したコネクタ部と、前記コネクタ部の他端側に、前記光ファイバーの途中部分を貫通させた状態で回転可能に装着され、回転操作により前記光ファイバーの他端側を所望する方向に撓ませる曲がり形状のカニューレ部と、を有する構成としたことにより、カニューレ部に対する簡略な回転操作によって、光ファイバーを回転させることなく撓ませつつ所望の部位に位置する治療部位にレーザー光を照射でき、光ファイバーの端面が擦れて傷付くこともなく、レーザー光の伝送効率も良好な簡略構成のファイバーチップを備えるレーザハンドピースを提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏するとともに、コネクタ部、カニューレ部ともに滅菌対応の仕様とし、さらに、光ファイバー保持筒をセラミック製とし、ハンドピース出光コネクタ受筒と嵌合構造としているので、レーザー光の軸精度を向上させてレーザー光の伝送効率をより高めつつ所望の方向へのレーザー光の伝送を可能とすることができるとともに、使い捨ても可能でありながら使用回数の増大が可能なファイバーチップを備えるレーザハンドピースを提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、前記コネクタ部はポリカーボネート材により形成し、前記カニューレ部はポリエーテルイミド材により形成した構成としているので、請求項１又は２記載の発明の効果を奏するとともに、耐熱性、耐衝撃性に優れ、かつ、生体安全性に配慮した仕様のファイバーチップを備えるレーザハンドピースを提供することができる。

図１は本発明の実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップを示す概略斜視図である。 図２は本実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップの概略断面図である。 図３は本実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップのカニューレ部のみを示す概略斜視図である。 図４は本実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップのカニューレ部をコネクタ部に装着する状態を示す概略説明図である。 図５は本実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップの装着筒部に設けた可動爪体の外観形態を示す概略斜視図である。 図６は本実施例に係るレーザハンドピースと、ファイバーチップとの螺合状態を示す概略断面図である。 図７は本実施例に係るレーザハンドピースにおけるファイバーチップのカニューレ部を図１に示す状態から１８０度回転した状態を示す概略斜視図である。

本発明は、レーザー光源として例えば半導体レーザ、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等を使用したレーザー光を伝送効率よく、かつ、良好な操作性の基に治療部位に照射できるとともに、使い捨ても可能でありながら使用回数の増大を図ることも可能な簡略構成のファイバーチップを備えるレーザハンドピースを提供するという目的を、レーザー光を出光するハンドピースの先端に着脱自在なファイバーチップを有するレーザハンドピースであって、前記ファイバーチップは、前記ハンドピースに設けたレーザー光を出光するハンドピース出光コネクタ受筒に一端側を螺合結合するとともに、光ファイバーを固着保持するセラミック製の光ファイバー保持筒の一端側を前記ハンドピース出光コネクタ受筒に嵌合させる構造で内装し、前記光ファイバーの一端を前記ハンドピース出光コネクタ受筒のレーザー光出光端に臨ませ、前記光ファイバーの他端側を外方に突出させた滅菌可能な材質からなるコネクタ部と、前記コネクタ部の他端側に、前記光ファイバーの途中部分を貫通させた状態で着脱可能、かつ、回転可能に装着され、回転操作により前記光ファイバーの他端側を所望する方向に撓ませる曲がり形状で滅菌可能な材質からなるカニューレ部と、を有する構成により実現した。

以下に本発明の実施例に係るレーザハンドピースについて図面を参照して詳細に説明する。

本実施例に係るレーザハンドピース１は、図１乃至図６に示すように、レーザー光源からのレーザー光を出光するレーザハンドピース１自体の先端に着脱自在に、かつ、例えば石英ファイバ−からなる光ファイバ−２３を支持するファイバーチップ２１を備える構成としている。前記レーザー光源としては、例えば半導体レーザ、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等を使用したレーザー光源を用いる。

前記レーザハンドピース１は、図６に示すように、略円筒状のハンドピースヘッド部２と、このハンドピースヘッド部２の内部に対して、その一端側より内部の位置から他端側の近くに至る範囲にわたる配置で、かつ、ハンドピースヘッド部２と同心配置に内装した略円筒状の光ファイバ支持体３と、前記ハンドピースヘッド部２の内部に対して、前記光ファイバ支持体３と同心配置で、かつ、前記光ファイバ支持体３よりも他端側に位置する配置で前記光ファイバ支持体３と直列かつ一定的に一部重合構造で連結した例えばステンレス製のハンドピース出光コネクタ受筒４と、前記光ファイバ支持体３の一端側の外周に内周部を固定連結し、外周部に設けたねじ部を前記ハンドピースヘッド部２の一端側内周部に螺合結合して前記光ファイバ支持体３、ハンドピース出光コネクタ受筒４を前記ハンドピースヘッド部２内に固定配置する固定連結用筒体５と、前記光ファイバ支持体３内で一端側から内方に寄った位置に設けた内部肉厚部３ａに対しこの光ファイバ支持体３の長さ方向中心部に位置する配置で、かつ、長さ方向に一定寸法にわたって設けた受孔３ｂに嵌装され、図示しないレーザー光源からのレーザー光を導光する本体内光ファイバー７を装着した本体内光ファイバー保持筒６と、を具備している。尚、図６中、５ａは、固定連結用筒体５と一体の円形突部である。前記ハンドピース出光コネクタ受筒４としては、上述したステンレス製に限定されるものではなく、高精度加工が可能な熱変形の少ない金属製のものを採用することができる。

前記本体内光ファイバー保持筒６、本体内光ファイバー７の各他端は、前記受孔３ｂの他端側の開口端面に合致させている。

前記ハンドピース出光コネクタ受筒４は、前記受孔３ｂの開口端の近傍位置からハンドピースヘッド部２の他端近傍位置にわたる範囲に設け、その他端側に詳細は後述するファイバーチップ２１用の受筒部４ａを形成している。

また、前記ハンドピース出光コネクタ受筒４内における前記受孔３ｂの開口端面からこのハンドピース出光コネクタ受筒４の他端側に寄った空間領域には、本体内光ファイバー７の他端から出光されるレーザー光を平行光とする第１レンズ８と、第１レンズ８からの平行光を焦点位置に集光する第２レンズ９とを所定の間隔で、かつ、外周部をハンドピース出光コネクタ受筒４に嵌め込む状態で配置している。

前記受筒部４ａは、前記第２レンズ９の焦点位置に対応する領域に設けた光ファイバー保持筒受孔１０と、この光ファイバー保持筒受孔１０よりも他端側の内周部に設けた詳細は後述するファイバーチップ２１螺合用の雌ネジ１２とを具備している。また、前記光ファイバー保持筒受孔１０よりも前記第２レンズ９側の空間領域を前記第２レンズ９からのレーザー光の集光領域１１としている。

前記ハンドピース出光コネクタ受筒４の一端側と、前記光ファイバ支持体３に設けた受孔３ｂの開口端面との間には、本体内光ファイバー７の他端から出光されるレーザー光を第１レンズ８に導くための導光補助筒部１３を設けている。

次に、前記ファイバーチップ２１について、図１乃至図４を参照して詳述する。

前記ファイバーチップ２１は、前記ハンドピースヘッド部２に設けたレーザー光を出光する前記ハンドピース出光コネクタ受筒４の雌ネジ１２に一端側を螺合結合する滅菌可能な材料、例えばポリカーボネート材を成型し全体として略円筒状の形態としたコネクタ部２２と、前記コネクタ部２２の他端側に着脱可能に、かつ、回転可能に装着する構成とするとともに、滅菌可能な材料、例えばポリエーテルイミド（ＰＥＩ）材を曲がりを有する略円筒状に成型し、前記光ファイバー２３の長さ方向途中部分を貫通状態で支持するカニューレ（cannula）部４１と、を有している。

前記光ファイバ−２３の径サイズとしては、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ等の例を挙げることができる。

前記コネクタ部２２は、一端側の螺合用筒部２４と、他端側の装着受筒部２５とをこれらが連設する状態で一体成型したものであり、前記螺合用筒部２４の一端側外周に設けた雄ネジ２４ｂを前記雌ネジ１２に螺合するように構成している。

また、前記螺合用筒部２４の内部に、例えばセラミック製で円筒状に形成した光ファイバー保持筒２７を備えている。

前記光ファイバー保持筒２７は、光ファイバー２３の一端側の所定寸法分を貫通孔２７ａ内で接着剤を用いて固着保持している。

また、前記光ファイバー保持筒２７の外周部を前記螺合用筒部２４の内壁部に接着剤を用いて固着し、これにより、これにより光ファイバー２３の一端側を光ファイバー保持筒２７を介して回転不能に支持している。

そして、光ファイバー２３の一端側の端面と光ファイバー保持筒２４の一端側の端面とを合致させる構成とし、前記ファイバーチップ２１を前記ハンドピースヘッド部２に螺合したとき、前記光ファイバー保持筒２７の一端側を前記ハンドピース出光コネクタ受筒４の光ファイバー保持筒受孔１０に嵌合させ、光ファイバー２３の一端側を前記第２レンズ９と同心配置で対向させその焦点位置に臨ませるようになっている。

また、前記光ファイバー２３の他端側をコネクタ部２２の他端外方に所望の寸法分突出させている。

前記コネクタ部２２の前記螺合用筒部２４の外周部における前記雄ネジ２４ｂの位置よりも他端側に寄った位置から、後述する装着受筒部２５の外周部に至るように例えば２個の回転操作用突片２４ａを１８０度対称配置に突出形成している。

前記コネクタ部２２の他端側には、前記螺合用筒部２４の内径より大きい内径を有するカニューレ部４１用の装着受筒部２５を形成し、これらの境界部に段部２６が生じる状態で前記螺合用筒部２４の内部と装着受筒部２５の内部とを連通させるとともに、前記装着受筒部２５内をカニューレ部用受領域３３として機能させるように構成している。

前記装着受筒部２５には、前記段部２６の隣りに位置して可動爪体２８を設けている。この可動爪体２８は、図５に示すように、前記装着受筒部２５の外周の一部に周方向に沿った一定長の凹陥部２９を形成するとともに、前記凹陥部２９の両隅部から装着受筒部２５の長さ方向、及び、前記段部２６の近傍位置を占める周方向に沿って全体としてコ字状を呈する切り抜き部３０ａを設けて、四角形状を呈し、かつ、凹陥部２９を支持部として前記装着受筒部２５の径方向内外に弾性を持って可動可能な可動片３０を形成している。また、前記可動片３０の前記段部２６側の端部には、後述するカニューレ部４１の一端に設けた環状突部４３の外周と係合する係合爪部３１を形成している。

そして、前記係合爪部３１と前記段部２６の壁面との間に、前記環状突部４３嵌合用の環状突部支持受部３２を形成し、この環状突部支持受部３２によりカニューレ部４１を３６０度回転可能に支持するように構成している。

前記カニューレ部４１は、図１乃至図３、及び、図６に示すように、例えばポリエーテルイミド製であり、内部を前記光ファイバー２７が貫通し得るように先細の中空円筒状とするとともに、かつ、円弧状を呈する曲げ形状のカニューレ本体４２と、このカニューレ本体４２の一端部において径方向外側に突出する環状突部４３と、この環状突部４３から所定寸法他端側に寄った位置において径方向外側に突出する円形突片４４と、を成型加工により一体に形成している。

前記環状突部４３の外径は前記装着受筒部２５の内径よりも僅かに大きく、また、前記円形突片４４の外径は前記装着受筒部２５の内径と略等しくなるように設定している。

上述した可動爪体２８は、本実施例においては、装着受筒部２５に対してその中心に関して１８０度対称配置に２箇所設けているが、可動爪体２８の配置個数は２箇所に限らず、３箇所、４箇所等設けてもよく、特に限定するものではない。

図４は、前記カニューレ部４１の前記装着受筒部２５に対する装着状態を示すものである。

すなわち、前記コネクタ部２２の装着受筒部２５内に、光ファイバー２７を貫通支持したカニューレ部４１の一端側を押し込むと、カニューレ部４１に設けた環状突部４３が、コネクタ部２２の装着受筒部２５に設けた可動爪体２８の係合爪部３１を弾性を有する可動片３０とともに一旦径方向外側に押し上げて通過する。

そして、前記環状突部４３が前記環状突部支持受部３２に嵌合し、同時に、係合爪部３１はその弾性により径方向内側に戻り、前記環状突部４３よりすぐ手前に位置するカニューレ本体４２の外周部領域を押圧し、カニューレ本体４２の装着受筒部２５からの離脱を防止する。

また、この状態では、前記カニューレ部４１に設けた前記円形突片４４の外周が、前記装着受筒部２５の他端側の内周部に当接する状態になる。

これにより、前記環状突部支持受部３２内においてカニューレ部４１の環状突部４３を回転可能に支持し、かつ、前記円形突片４４の外周を前記装着受筒部２５の他端側の内周部に当接させるという安定支持状態の基に、回転操作によって、前記光ファイバー２７を回転させることなく撓ませつつカニューレ部４１を３６０度所望の方向に操作性よく回転させ、前記光ファイバー２７を撓ませつつ所望の方向に位置する治療部位４５に臨ませレーザー光照射による治療を実行することができる。

図７は、前記カニューレ部４１を図１に示す状態から１８０度回転操作した状態を示すものである。

以上説明したように、本実施例のレーザハンドピース１によれば、特にレーザー光源からのレーザー光を伝送効率よく、かつ、カニューレ部４１の良好な回転操作性の基に光ファイバー２３を撓ませつつその他端を種々の位置に存在する治療部位４５に臨ませて照射し、当該治療部位４５の治療を速やかに実行することができる。

また、前記コネクタ部２２はポリカーボネート製で耐熱性に優れ、生体安全性に配慮したものであり、前記カニューレ部４１はポリエーテルイミド製で耐熱性、耐衝撃性に優れることから、これらは滅菌対応可能であるとともに、使い捨ても可能な仕様とすることができ、総合的に使い捨ても可能でありながら使用回数の増大を図ることも可能な簡略構成のファイバーチップ２１を備えるレーザハンドピース１を提供することができる。

また、前記光ファイバー保持筒２７をセラミック製とし、ステンレス製のハンドピース出光コネクタ受筒４と嵌合構造として嵌合精度を向上させているので、前記コネクタ部２２、カニューレ部４１が滅菌により熱変形しても光ファイバー２３の光軸とハンドピースヘッド部２側のレーザー光の光軸とを高精度で合致させることができ、レーザー光の伝送効率を良好なものとしつつ光ファイバー２３の撓みを利用してレーザー光の照射方向を所望の方向とすることを可能としている。

さらに、前記光ファイバー２３と本体内光ファイバー７とは付き合わせ構造でないことから光ファイバー２３の端面焼損や、端面の摺れを防止することもできる。

本実施例において、前記光ファイバー２３は、その他端（先端）を直接治療部位４５に接触させて使用することができる。

例えば、細い径サイズである径０．２ｍｍの光ファイバー２３を使用すれば、この光ファイバー２３の先端の単位面積当たりのレーザー密度を上げることができる。

逆に、前記光ファイバ−２３として、太い径サイズである径０．４ｍｍのものを使用すれば、この光ファイバー２３の先端の単位面積当たりのレーザー密度を下げることができる。

また、前記光ファイバー２３に撓りをもたせて先端を治療部位４５に接触させながら細く繊細な動きに対応した使用を行うことが可能となる。
例えば歯科治療においては歯牙の根管や、歯周ポケットの中へ前記光ファイバー２３をフレキシブルに挿通して治療を行うことが可能となる。

さらに、前記光ファイバー２３にコシをもたせて力を加えながらの使用を行うことも可能となる。
この場合、前記光ファイバー２３にコシをもたせることで、歯肉や皮膚の切開力を増すことが可能となる。

本実施例のファイバーチップ２１は、歯科治療における種々の用途に応じて使い分けての使用が可能となる。

本発明のレーザハンドピースの特にファイバーチップの構成は、先端に光ファイバーを備えたファイバーチップを装着し、光ファイバーによりレーザハンドピースからのレーザー光を治療部位に導光して治療を行うタイプの各種レーザハンドピースに広範に適用可能である。

１ レーザハンドピース
２ ハンドピースヘッド部
３ 光ファイバ支持体
３ａ 内部肉厚部
３ｂ 受孔
４ ハンドピース出光コネクタ受筒
４ａ 受筒部
５ 固定連結用筒体
５ａ 円形突部
６ 本体内光ファイバー保持筒
７ 本体内光ファイバー
８ 第１レンズ
９ 第２レンズ
１０ 光ファイバー保持筒受孔
１１ 集光領域
１２ 雌ネジ
１３ 導光補助筒部
２１ ファイバーチップ
２２ コネクタ部
２３ 光ファイバー
２４ 螺合用筒部
２４ａ 回転操作用突片
２４ｂ 雄ネジ
２５ 装着受筒部
２６ 段部
２７ 光ファイバー保持筒
２７ａ 貫通孔
２８ 可動爪体
２９ 凹陥部
３０ 可動片
３０ａ 切り抜き部
３１ 係合爪部
３２ 環状突部支持受部
３３ カニューレ部用受領域
４１ カニューレ部
４２ カニューレ本体
４３ 環状突部
４４ 円形突片
４５ 治療部位

Claims (3)

1. レーザー光を出光するハンドピースの先端に着脱自在なファイバーチップを有するレーザハンドピースであって、
   前記ファイバーチップは、
   前記ハンドピースに一端側を螺合結合するとともに、前記ハンドピースから出光されるレーザー光を受光し外方に導光する光ファイバーの一端側を固着保持したコネクタ部と、
   前記コネクタ部の他端側に、前記光ファイバーの途中部分を貫通させた状態で回転可能に装着され、回転操作により前記光ファイバーの他端側を所望する方向に撓ませる曲がり形状のカニューレ部と、
   を有することを特徴とするレーザハンドピース。
2. レーザー光を出光するハンドピースの先端に着脱自在なファイバーチップを有するレーザハンドピースであって、
   前記ファイバーチップは、
   前記ハンドピースに設けたレーザー光を出光するハンドピース出光コネクタ受筒に一端側を螺合結合するとともに、光ファイバーを固着保持するセラミック製の光ファイバー保持筒の一端側を前記ハンドピース出光コネクタ受筒に嵌合させる構造で内装し、前記光ファイバーの一端を前記ハンドピース出光コネクタ受筒のレーザー光出光端に臨ませ、前記光ファイバーの他端側を外方に突出させた滅菌可能な材質からなるコネクタ部と、
   前記コネクタ部の他端側に、前記光ファイバーの途中部分を貫通させた状態で着脱可能、かつ、回転可能に装着され、回転操作により前記光ファイバーの他端側を所望する方向に撓ませる曲がり形状で滅菌可能な材質からなるカニューレ部と、
   を有することを特徴とするレーザハンドピース。
3. 前記コネクタ部はポリカーボネート材により形成し、前記カニューレ部はポリエーテルイミド材により形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のレーザハンドピース。

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