JPH01145080A - 近赤外レーザー照射光強度分布映像装置 - 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】 （発明の目的） レーザーの照射対象に及ぼす作用を検討する場合、対象
におけるレーザー光の強度分布を把握することは最も重
要な［ｆｆである。とくに、レーザーの医学応用におい
てはレーザー光が生体組織等の照射対象に及ぼす作用お
よび作用領域を正確に把握することは、治療効果等を検
討する上からも、また治療の安全性の面からも極めて重
要な課題であり、もし上記作用および作用領域の把握を
可視的に観察できればレーザー光の臨床応用の質を飛躍
的に向上することかできるのは明らかである。

アルゴンレーザーなどの可視光レーザーの場合は、上記
作用および作用領域を可視像として肉眼で直接観察する
ことができる。また不可視領域のレーザー光てあっても
紫外線レーザーの場合に蛍光体を用いたり、赤外線レー
ザーの場合にイメージコンバータ、シリコンビジコンな
どの赤外イメージセンサで観測する方法のほかに、赤外
りん光や２光子過程を応用する方法によってレーザーの
空間的強度分布、すなわちモードパターンを測定する方
法、などが従来から知られているが、これらは臨床的に
必ずしも適切な方法と言えない。

増してや近赤外レーザーの場合、対象に照射したレーザ
ー光の強度分布を正確に把握できる装置は従来皆無とい
って過言でない。

近年、近赤外レーザー光は各分野において利用価値が急
増しており、とくに医学領域ではＮｄ−ＹＡＧレーザー
や半導体レーザーなどの近赤外レーザーか主流になりつ
つある。しかるに、以上のような実情であるため、従来
は不可視光の近赤外レーザー光照射による治療等が経験
則にもとづいて当て推量で行なわれていた。そのため、
近赤外レーザー光照射による治療効果ならびに安全性の
面で非常に大きな問題があった。

この発明はかかる点に鑑み、照射対象における近赤外レ
ーザー光の強度分布の可視像化を実現する装置を提供す
ることを目的とする。

（目的を達成するための手段） この発明によれば、生体組織などの照射対象物に近赤外
レーザー光を照射したときの上記対象物の光分布域、つ
まりレーザー光の作用領域が固体撮像素子を有するテレ
ビカメラで受像されたのち、その画像がアナログ−デジ
タル変換（以下、Ａ／Ｄ変換と称す）されてコンピュー
タに入力され、このコンピュータ内において外部から付
与される処理命令に応じて、レーザー光の強度分布のス
テップ階調処理や輪郭処理などが行なわれる。

しかるのち、デジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ
変換器と称す）を通じてモニターに対象に照射された近
赤外レーザー光の強度分布と作用域が表示されることに
なる。

（装置の説明） 第１図はこの発明に係る近赤外レーザー照射光強度分布
映像装置の全体構成を示すブロック図であり、同図にお
いて、ｌは生体組織等の照射対象物Ａに近赤外レーザー
光を照射するレーザー装置で、このレーザー装置ｌとし
ては、波長範囲が１．２７１ｍ以下のＮｄ−ＹＡＧレー
ザーや半導体レーザーが使用される。２は固体撮像素子
３を有するテレビカメラで、上記レーザー装置ｌにより
近赤外レーザー光を照射した対象物Ａにおけるレーザー
光の二次元像を光学系レンズ４を通して受像する。この
テレビカメラ２に用いる撮像素子３としては、ｘ−ｙア
ドレス方式のＭＯＳや電荷転送方式のＣＣＤなどが考え
られるが、撮像、転送、Ｍ積、読み出しなどの諸ａ俺を
有し、かつその分光強度特性から近赤外レーザー光に対
して高い感受特性をもつＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏ
ｕｐｌｅｄ［１６ｖｉｃｅ）の使用か最適である。５は
Ａ／Ｄ変換器で、上記テレビカメラ２て検出した二次元
像のビデオ信号な二値のデジタル信号に変換する。この
Ａ／Ｄ変換器５の入力段側に第１図仮想線で示すような
ビデオアンプ６を介挿しても良い。７はパソコン（コン
ピュータ）てあり、このパソコン７は上記Ａ／Ｄ変換器
５の出力を記憶するメモリ７Ａと記憶画像に対して光強
度分布のステップ階調処理や輪郭処理などの処理命令を
付与するキーボード７ｂを接続したパソコン本体７Ｂと
画像の取り込み１画面の切換え、入力チャンネル切換え
などの制御機能をもつコントローラ７Ｃとを含むもので
ある。８はＤ／Ａ変換器で、上記パソコン７で処理され
たデジタル画像信号をアナログ信号に変換する。９はビ
デオモニターて、上記Ｄ／Ａ変換器８の出力であるアナ
ログ画像信号を画像表示する。

尚、上記パソコン７における画像処理の主なものは、上
記ＣＣＤテレビカメラ２の出力のある値を基準の強度レ
ベルに設定し、その基準の強度しベルから出力の大小に
応じてステップ階調処理をおこなうことであり、これに
よって近赤外レーザー光の強度に対応した色別階調で画
像をビデオモニター９に表示することかできる。また、
画像の輪郭処理も行なうことかてきる。

（発明の効果） 以上の説明からも明らかなように、この発明による装置
を用いれば、不可視光である近赤外レーザー光を照射し
た際の生体組織など照射対象物におけるレーザー光の分
布やレーザー光の深遠度など、肉眼ては側底観察するこ
とができない近赤外レーザー光の実作用領域を固体撮像
素子付きのテレビカメラにより捕捉し、かつこれを強度
分布を階調で示す可視像としてモニターとに表示させる
ことかできる。従って、上記可視像の観察によって近赤
外レーザー光照射による照射対象物での作用および作用
領域を容易、正確に検討することかでき、とくに医学応
用においては、データにもとづいて近赤外レーザー光照
射による治療効果や安全性等を検討することか可能で、
適確な治療効果を達成することかてきる。また、本装置
を用いてレーザー光の生体における強度分布をモニター
しながらレーザー治療を適確に遂行することもてきる。

（実施例） 上記のように構成された近赤外レーザー照射光強度分布
映像装置においては、レーザー装置ｌにより生体組織な
どの対象物Ａにその照射面の法線方向から近赤外レーザ
ー光を照射し、該照射部から適当距離隔てた箇所におい
て光軸に平行な割面におけるレーザー光分布を本装置で
撮影することによって、近赤外レーザー光の対象ｅｌＡ
内での分布を肉眼で観察することができる。

また、近赤外レーザー光を照射した生体組織など対象物
Ａの裏面をテレビカメラ２て撮像することによって、近
赤外レーザー光の深達度を測定することができる。

以上のほかにも、歯冠表面にレーザー光を照射した場合
の光の分布や深遠度の測定、歯の根管内にレーザー光を
導光照射した場合のレーザー光の作用域の測定などにも
応用することができるのである。

（産業上の利用分野） 本装置は医学用途のみならず、各分野にわたり広い範囲
で利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による装置全体の構成を示
すフロック図である。 （符号の説明） ｌ・・・レーザー装置、２・・・テレビカメラ、３・・
・固体撮像素子（ＣＣＤ）、５・・・Ａ／Ｄ変換器、７
・・・コンピュータ（パソコン）、８・−Ｄ　／　Ａ　
変換！、９・・・ビデオモニター。 一以上一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）近赤外レーザー光の照射対象物におけるレーザー
   光分布の二次元像を検出する固体撮像素子を有するテレ
   ビカメラと、該テレビカメラで検出した二次元像をアナ
   ログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換器と、
   該変換器の出力を記憶し、かつその記憶された画像に対
   して処理命令を付与する手段を含むコンピュータと、該
   コンピュータで処理された画像をデジタル−アナログ変
   換するデジタル−アナログ変換器と、該変換器の出力を
   表示するモニターとを具備し、照射対象におけるレーザ
   ー光の強度分布を階調表示する可視像を映像することを
   特徴とする近赤外レーザー照射光強度分布映像装置。
2. （２）上記テレビカメラに用いられる固体撮像素子がＣ
   ＣＤまたはＭＯＳである特許請求の範囲第１項に記載の
   近赤外レーザー照射光強度分布映像装置。
3. （３）対象に照射するレーザーがＧａＡｌＡｓ半導体レ
   ーザーやＹＡＧレーザーなどの近赤外レーザーである特
   許請求の範囲第１項に記載の近赤外レーザー照射光強度
   分布映像装置。
4. （４）上記コンピュータによる画像処理が照射対象にお
   けるレーザー光強度分布のステップ階調処理を含むもの
   である特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載の近赤外レーザー照射光強度分布映像装置。