JPH07506733A - Laser radiation transmission method and device - Google Patents
Laser radiation transmission method and deviceInfo
- Publication number
- JPH07506733A JPH07506733A JP5512673A JP51267393A JPH07506733A JP H07506733 A JPH07506733 A JP H07506733A JP 5512673 A JP5512673 A JP 5512673A JP 51267393 A JP51267393 A JP 51267393A JP H07506733 A JPH07506733 A JP H07506733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- tip
- laser
- radiation
- longitudinal axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 120
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 51
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 161
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 29
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 5
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 5
- -1 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 206010010984 Corneal abrasion Diseases 0.000 description 3
- 208000028006 Corneal injury Diseases 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002399 angioplasty Methods 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- SWMBOMMGMHMOHE-MHLULTLJSA-N (2r,3r,4r,5r)-hexane-1,2,3,4,5,6-hexol;(2r,3r,4r,5s)-hexane-1,2,3,4,5,6-hexol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO SWMBOMMGMHMOHE-MHLULTLJSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZZPDXZPRHQOCG-OJAKKHQRSA-O CDP-choline(1+) Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC[N+](C)(C)C)O[C@H]1N1C(=O)N=C(N)C=C1 RZZPDXZPRHQOCG-OJAKKHQRSA-O 0.000 description 1
- 235000006693 Cassia laevigata Nutrition 0.000 description 1
- 241000270281 Coluber constrictor Species 0.000 description 1
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 241001502046 Nannopterum brasilianus Species 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000735631 Senna pendula Species 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000002921 anti-spasmodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002978 anti-vasoconstrictor Effects 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 229940124575 antispasmodic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000003143 atherosclerotic effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000009 barium salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 210000003560 epithelium corneal Anatomy 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N flurochloridone Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(N2C(C(Cl)C(CCl)C2)=O)=C1 OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910000498 pewter Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010957 pewter Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 229940124513 senna glycoside Drugs 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrafluoride Chemical compound F[Zr](F)(F)F OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/201—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser with beam delivery through a hollow tube, e.g. forming an articulated arm ; Hand-pieces therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00821—Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
- G02B6/327—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends with angled interfaces to reduce reflections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00872—Cornea
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 レーザー放射線伝送方法及び装置 発明の分野 本発明は光ファイバーを介してレーザーエネルギーの制御伝送を行う装置及びプ ロシージャーに関する。[Detailed description of the invention] Laser radiation transmission method and device field of invention The present invention provides a device and a program for controlling the transmission of laser energy through optical fibers. Regarding Rosier.
本発明は患者の体の表面もしくは内部のサイトをリング状または中空ビーム形状 のレーザーエネルギーで処置するのに特に適している。リング状もしくは中空ビ ームの中央領域においては、放射される光エネルギーはほとんどないがまたは実 際上はとんと存在しない。The present invention allows sites on or within a patient's body to be placed in a ring or hollow beam shape. Particularly suitable for treatment with laser energy. Ring-shaped or hollow In the central region of the beam, little or no light energy is emitted. Actually, it doesn't exist at all.
発明の背景 ミラー、光学マイクロスコープ、及びその他の装置を組み合わせて患者の体の表 面へレーザーエネルギーを伝送する人工的な手段が開発されている。柔軟な光フ ァイバーが手術においてレーザーエネルギーを組織または閉空間内に伝送するの に使用される。光ファイバーは、動脈またはその他の体の管腔もしくは体腔、内 視鏡装置、または外科的に形成された通路を介して、所定の内部の処置を必要と する部位に前進させることもできる。ある種の医学応用分野においては、そうし た装置はカテーテルを含むがもしくはカテーテルに組み込まれており、放射線を 体内のサイトに伝送する。Background of the invention Use a combination of mirrors, optical microscopes, and other equipment to view the surface of the patient's body. Artificial means of transmitting laser energy to surfaces have been developed. flexible light beam A fiber transmits laser energy into tissue or a closed space during surgery. used for. Optical fibers are inserted into arteries or other body lumens or cavities. necessitating a prescribed internal procedure via a viewing device or a surgically created passageway. It can also be advanced to the desired area. In certain medical applications, The device includes or is incorporated into a catheter and emits radiation. Transmitted to a site within the body.
上記タイプの医療器具はファイバー伝送システムと広く定義することかできょう 。この明細書及びクレームに使用されているように、“ファイバーシステム“も しくは“システム1という用語はレーザーエネルギーを体表上のターゲットサイ トに、または生来のもしくは外科的に形成された内部管腔1通路、または体腔を 介して内部ターゲットに導く、柔軟性もしくは剛性を有する器具をも広く含むこ とを意図している。Medical devices of the above type can be broadly defined as fiber transmission systems. . As used in this specification and claims, “fiber system” also refers to or “System 1” refers to the system that directs laser energy to a target site on the body surface. or a natural or surgically created internal lumen passageway or body cavity. It also broadly includes flexible or rigid devices that guide the internal target through the It is intended that
レンズはレーザーからの放射線を光フアイバー中に伝送するのに使用することが できる。例えば、米国特許第4,729,621号はレーザーからの放射線を受 光する幅広の基端と光ファイバーの入力端に光学的に結合される幅狭の先端を存 する円錐カップラーを使用することを教示している。ファイバーの入力端はほぼ 平滑で、レンズもしくはカップリングシステムの光軸に対して直角をなしている 。レーザーエネルギーはレンズから光フアイバー中に伝送され、そして所定のタ ーゲットサイトに向けられるファイバーの先端から出射される。A lens can be used to transmit radiation from a laser into an optical fiber. can. For example, U.S. Patent No. 4,729,621 It has a wide proximal end that emits light and a narrow distal end that is optically coupled to the input end of the optical fiber. teaches the use of a conical coupler. The input end of the fiber is approximately Smooth and perpendicular to the optical axis of the lens or coupling system . Laser energy is transmitted from the lens into an optical fiber and then at a predetermined target. It is emitted from the tip of the fiber which is directed towards the target site.
体内に挿入し、レーザー放射線を横方向に操作して体腔内の周辺サイトに移行す るように操作することのできるファイバーツステムについては数多くのデザイン か提案されている。光ファイバーから放出されるレーザーエネルギーは一般には 組織に“スポット”状に衝突するが、光ファイバーの先端をベベル状にしたりま たは変更することで衝突エネルギーパターンを変更修正することができる。放射 線を横方向に向ける内面反射プリズムを用いたデザインもある。光ファイバーの 一部からクラディングを除去することによって、放射線を、ファイバー軸から外 方に放射するほぼ3600ビームとして伝送することかできる。例えば米国特許 第4,672,961号、第4.852,567号及び第4.799,479号 を参照。It is inserted into the body and manipulates the laser radiation laterally to move it to surrounding sites within the body cavity. There are numerous designs for fiber stems that can be manipulated to or has been proposed. The laser energy emitted from the optical fiber is generally It impinges on the tissue in the form of a “spot,” but the tip of the optical fiber is beveled. The collision energy pattern can be changed or modified by changing the collision energy pattern. radiation Some designs use internally reflective prisms that direct the lines laterally. fiber optic By removing the cladding from a portion, the radiation is moved away from the fiber axis. It can be transmitted as approximately 3600 beams radiating toward the same direction. For example, US patent No. 4,672,961, No. 4.852,567 and No. 4.799,479 See.
外科手術用レーザービームの照準は典型的にはターゲット組織上にスポット状の 照射ゾーンを生ずる。ヘリウム−ネオンまたは“HeNe”標準ビームの場合に はそのスポットは赤色である。結果としてスポット内の組織は赤みを帯びるため 、スポット内の血管はぼんやりとしか見ることができない。Surgical laser beams are typically aimed at a spot on the target tissue. Creates an irradiation zone. For helium-neon or “HeNe” standard beams That spot is red. As a result, the tissue within the spot becomes reddish. , blood vessels within the spot can only be seen vaguely.
上記のデザインは意図された特定の応用分野においては十分に作動することがで きるが、眼科学、血管形成、外科、さらにはレーザー放射線をサイトに制御指向 させることもあり得る製造の分野における改良されたレーザー伝送用ファイバー 光学システムの提供が望まれる。特にある応用分野においては、環状、リング状 または中空状の円錐ビームパターンを存するターゲットティシュ−照射ゾーンを 生成すべくレーザービームを照射するのが望ましい場合もある。The above design may work satisfactorily in the specific intended application. Oriented to control ophthalmology, angioplasty, surgery, and even laser radiation sites Improved laser transmission fibers in the field of manufacturing that can also be It is desired to provide an optical system. Particularly in certain applications, annular, ring-shaped Or a target tissue with a hollow cone beam pattern - the irradiation zone In some cases, it may be desirable to apply a laser beam to generate the particles.
チューブ内面をアニールしたり、物質を円形状に切断したり、さらにはレーザー エネルギーの一定の閉ループ、例えばリング状のレーザーエネルギーを効果的に 使用することができるようなその他の応用分野においては、上記装置を比較的高 パワーレーザーと共用することかできるようになればさらに好都合であろう。Annealing the inner surface of tubes, cutting materials into circular shapes, and even laser Constant closed loop of energy, e.g. ring-shaped laser energy effectively In other applications where it may be used, the above device may be relatively expensive. It would be even more convenient if it could be used in conjunction with a power laser.
望ましくは、そうした改良装置は嵩が高くなく、または複雑すぎることがない。Desirably, such improved devices are not bulky or overly complex.
比較的単純で小型の構造体を、閉空間内に挿入されるカテーテルその他の装置の 用途に、またはカテーテルその他の装置として使用することができれば好都合で あろう。Relatively simple and small structures can be used for catheters and other devices inserted into closed spaces. It would be advantageous if it could be used for purposes such as catheters or other devices. Probably.
さらにはまた、外科手術サイト等のサイトに照射し、サイトの組織やその他の物 質の所望の表面構造を生しさせることのできる改良された方法を提供することか 望ましい。本発明はそうしたサイトを放射線で制御的に処置する独特な方法を提 供する。Furthermore, it can also be used to irradiate sites, such as surgical sites, to remove tissue or other material at the site. An object of the present invention is to provide an improved method capable of producing a desired quality surface structure. desirable. The present invention provides a unique method to treat such sites in a controlled manner with radiation. provide
本発明はさらにまた、レーザー源に結合し、レーザーエネルギーのビームを所定 サイトに向けて制御的に1例えばレーザーエネルギーを中空円錐体またはリング の形態で進行させるのに適した、改良されたレーザー伝送方法及び光フアイバー 伝送システムを提供する。本発明は上記の利点及び特徴を有する種々の装置デザ インを取り入れることかできる。The present invention also provides a method for coupling a laser source to a predetermined beam of laser energy. Controllably direct the laser energy towards the site, e.g. a hollow cone or ring. Improved laser transmission method and optical fiber suitable for delivery in the form of Provide transmission systems. The present invention provides various device designs having the advantages and features described above. You can also incorporate in.
発明の要約 本発明は光ファイバーツステム、メディカルデバイス、またはレーザーエネルギ ーを制御的に、例えばパルス状または連続波形態で、放射エネルギーの中空ビー ムとして所定サイトにレーザーエネルギーを印加する産業器具において実施する ことかできる。本発明はかかるエネルギーをそのように印加する方法においても 実施することができる。Summary of the invention The present invention is useful for optical fiber systems, medical devices, or laser energy systems. a hollow beam of radiant energy in a controlled manner, e.g. in pulsed or continuous wave form. carried out in industrial equipment that applies laser energy to a predetermined site as a system. I can do it. The present invention also relates to a method of applying such energy. It can be implemented.
本発明の1つの態様によれば、1つまたはそれ以上の光ファイバーに沿って伝送 されるレーザーエネルギーの大部分が、光ファイバーの先端もしくは複数の光フ ァイバーの先端から中空円錐状またはシリンダー状で放出もしくは分配され、光 フアイバー先端の長手方向軸にほぼ垂直な平面にレーザーエネルギーリングを形 成する。入射面に対するビーム軸の傾斜角度を変更することによって、例えば長 円形、放物線、双曲線、楕円形または円形なとの種々の円錐曲線に類似する放射 パターンを容易に生成することができる。ファイバーンステムの先端を動かして ターゲノ!・サイトに近づけるかまたは遠ざけることによって、照射領域のサイ ズを思いのままに変更することができる。このように、レーザーエネルギーを正 確かつ制御的にサイトに印加して医療処置を遂行することができる。従って、本 発明はとりわけ角膜の表面を削って所望の滑らかな輪郭とするのに最適である。According to one aspect of the invention, transmission along one or more optical fibers Most of the laser energy is at the tip of the optical fiber or at multiple optical fibers. The light is emitted or distributed from the tip of the fiber in a hollow cone or cylinder shape. Shape the laser energy ring in a plane approximately perpendicular to the longitudinal axis of the fiber tip. to be accomplished. By changing the inclination angle of the beam axis with respect to the entrance plane, e.g. Radiation similar to various conic sections: circular, parabolic, hyperbolic, elliptical or circular Patterns can be easily generated. Move the tip of the fibern stem Tageno! -Improve the size of the irradiation area by moving it closer or further away from the site. You can change the settings at will. In this way, the laser energy can be It can be applied to a site in a reliable and controlled manner to perform a medical procedure. Therefore, the book The invention is particularly suited for abrading the surface of the cornea to achieve the desired smooth contour.
この発明の装置の1つの好ましい態様では、中実円筒形状光ファイバーの形態の 、細長状レーザーエネルギー伝送管を使用する。ファイバーは長手軸に沿って延 びる基端部を有する。レーザーエネルギーのビームはファイバーの基端面上に斜 角で衝突する。ファイバーの基端部は通常基端長手方向軸に対して斜角に、好ま しくは30°から606の角度で、さらに好ましくは約45°の角度で配向して レーザー放射線を受光するベベル状基端面を含む。ファイバーは、処置を必要と するサイト(管腔または体腔などの閉空間内に存在する場合もある)に近接配置 される先端部を有すると共に、レーザー放射線を出射する先端面を存する。In one preferred embodiment of the device of the invention, the optical fiber is in the form of a solid cylindrical optical fiber. , using an elongated laser energy transmission tube. The fiber extends along its longitudinal axis. It has a proximal end that extends. The beam of laser energy is directed obliquely onto the proximal face of the fiber. Collision at the corner. The proximal end of the fiber is usually at an oblique angle to the proximal longitudinal axis, preferably or oriented at an angle of 30° to 606°, more preferably at an angle of about 45°. It includes a beveled proximal surface that receives laser radiation. fibers require treatment Placed close to the site (which may be within a closed space such as a lumen or body cavity) and a distal end surface that emits laser radiation.
集束レンズはレンズとファイバー基端部を特定のアラインメントで保持する取り 付は手段を備えている。レンズの光軸はファイバーの基端長手方向軸にほぼ平行 かまたは一致しており、レンズはファイバー基端面上に焦点調節されている。A focusing lens is a mounting that holds the lens and proximal end of the fiber in a specific alignment. The attachment has the means. The optical axis of the lens is approximately parallel to the proximal longitudinal axis of the fiber. or coincident, and the lens is focused onto the fiber proximal surface.
パルスモードもしくは連続波モードでレーザーエネルギーを放射する適当なレー ザーエネルギー源がレンズに連結されている。レンズを通過するレーザー放射線 はファイバー中に伝送され、ファイバーの内部でその周面に沿って反射し、そし てファイバー先端面から実質的には中空円錐形状で出射される。その形状は所定 サイトで都合よく使用でき、そのサイトに液体が存在するかどうかは問題となら ない。A suitable laser that emits laser energy in pulsed or continuous wave mode a laser energy source is coupled to the lens. Laser radiation passing through the lens is transmitted into the fiber, reflected along its circumference inside the fiber, and then The light is emitted from the fiber end face in a substantially hollow conical shape. Its shape is predetermined site, where it does not matter whether liquid is present or not. do not have.
この発明方法の1つの態様は、円筒状中実光ファイバーの先端を患者の表面上ま たは中空管内のターゲット組織に対向して配置することを意図している。ファイ バーの基端部はベベル状の端面を備えており、この端面はレーザー放射線を受光 すべく基端長手方向軸に対して角度を持って配置されている。放射線は基端面に 関して配置された集束レンズを介して、ベベル状基端面上にその焦点が合わされ ている。レンズの光軸は基端長手方向軸にほぼ平行に配向しており、レンズを通 過するレーザー放射線はファイバー中に伝送され、ファイバーの内部でその周面 に沿って反射し、そしてファイバー先端面から実質的に中空円錐形状で所定サイ トに向けて放射される。このように、円形状切開だけでなく凝固、切除または気 化が効果的にサイトで行われる。One embodiment of the method of the invention is to place the tip of a cylindrical solid optical fiber over the surface of a patient. or placed opposite the target tissue within a hollow tube. Phi The proximal end of the bar has a beveled end face that receives laser radiation. The proximal longitudinal axis is arranged at an angle to the proximal longitudinal axis. Radiation is on the proximal surface The focus is focused on the beveled proximal surface via a focusing lens placed with respect to the ing. The optical axis of the lens is oriented approximately parallel to the proximal longitudinal axis; The laser radiation that passes through the fiber is transmitted into the fiber and is , and a substantially hollow conical shape of a predetermined size is reflected from the fiber tip surface. It is emitted towards the target. In this way, circular incisions as well as coagulation, ablation or insufflation are possible. is effectively done on the site.
光ファイバーはまた、その移動によって、放出される放射線パターンのサイズを 減少または増加することができる。さらに、種々のエネルギーレベルのレーザー エネルギーを、ターゲット組織から所定及び/または可変距離で所定の期間照射 することによって、単一もしくは複数の組織を形削りまたは研削することができ る: 本発明の別の態様では、従来の光ファイバーではまったくあるいはほとんと伝送 できない波長の光エネルギーが関与し、バス形成手段を介してターゲットサイト に伝送されるリング状または中空円錐状ビームの形態で、レーザーに光エネルギ ーを放出させる手段を伴っている。バス形成手段は、放射線の進行方向をレーザ ーからの出射方向に対して変更するミラー付き顕微鏡類似装置、またはミラー付 き人工アームを含んでもよい。こうしたレーザー放射は一般にはTEM0+ビー ムモードとして参照されている。Optical fibers also vary the size of the emitted radiation pattern by their movement. Can be decreased or increased. In addition, lasers of various energy levels delivering energy at a predetermined and/or variable distance from the target tissue for a predetermined period of time; Single or multiple tissues can be shaped or ground by Ru: In another aspect of the invention, conventional optical fibers transmit little or no transmission. Light energy at wavelengths that cannot reach the target site through bus-forming means Light energy is delivered to the laser in the form of a ring-shaped or hollow cone beam that is transmitted to the It is accompanied by a means for releasing -. The bus forming means uses a laser to direct the direction of the radiation. A microscope-like device with a mirror that changes the direction of emission from the It may also include an artificial arm. Such laser radiation is generally TEM0+beam referred to as system mode.
この発明のさらに別の態様では、放射線強度をリング上の周方向または角度方向 位置に応して変化させることかできる。物質欠陥、製造許容誤差範囲、作動変動 等により、ターゲットリングパターン上の1つの角度位置における放射線の強度 はリング上の別の角度位置における強度よりも大きいか、もしくは小さい。リン グ内のどの位置についても長期間に亘って実質上均一な平均放射線強度を提供す るために、光ファイバー長の少なくとも一部をその長手方向軸に関して角度変位 させる手段か設けられている。これは一方向または相反方向の回転もしくは揺動 を含むことができる。本発明で意図される1つの実施態様においては、外囲ギア かファイバー回りに取り付けられており、小型の駆動ギアがこの外囲ギアと噛合 している。この小型ギアは一方向もしくは相反方向に回転してもいいし、その長 手方向軸回りにファイバーを揺動させるように長円形もしくは楕円形状であって もよい。In yet another aspect of the invention, the radiation intensity is measured in a circumferential or angular direction on the ring. It can be changed depending on the position. Material defects, manufacturing tolerances, operating variations The intensity of the radiation at one angular position on the target ring pattern by etc. is greater or less than the intensity at another angular position on the ring. Rin Provides virtually uniform average radiation intensity over long periods of time at any location within the network. angular displacement of at least a portion of the optical fiber length with respect to its longitudinal axis There are means to do so. This is rotation or rocking in one direction or in opposite directions. can include. In one embodiment contemplated by the invention, the outer gear A small drive gear meshes with this outer gear. are doing. This small gear can rotate in one direction or in opposite directions, and its length It has an oval or elliptical shape that allows the fiber to swing around the axis in the hand direction. Good too.
光ファイバーの角度変位は、中空円錐状もしくはリング状の放射レーザーエネル ギーを生成する他の光フアイバーシステムと一緒に用いることができる。例えば 、光ファイバーの基端部に、基端長手方向軸に対して実質的に垂直方向となるよ うに配された基端面を形成してもよい。レーザー放射線を光ファイバーの基端部 に対して斜角で導入することもできる。その場合には、光フアイバー内に進入す る放射線は全反射の臨界角よりも大きな入射角度でファイバーの円筒壁に衝突す る。光フアイバー内に進入するレーザー放射線はファイバーの内部でその周面に 沿って反射し、そしてファイバー先端面から実質的には中空円錐形状て射出され る。光ファイバー長の少なくとも一部の角度変位は、そのラジアルバスに沿うリ ング状ビームの空間放射パターンの円周方向変動を減するのに役立つであろう本 発明のさらに別の態様では、先端を修正した光ファイバーが使用される。この光 ファイバーは長手方向軸に対して法線方向の基端面を有し、この基端面は軸に沿 って基端面に向けられたレーザー放射線を受光する。特に、放射線を射出する光 ファイバーの先端は実質的には円錐形である。好ましくは、先端は直円錐形状を 有し、放射線は入射面上にハロー(halo)を形成する中空ビームの形で出射 される。再度、ファイバーの角度変位を放射強度のビーム回りの変動を除去する ために用いることができよう。The angular displacement of the optical fiber is a hollow cone or ring shaped emitted laser energy. It can be used with other fiber optic systems that generate energy. for example , at the proximal end of the optical fiber in a direction substantially perpendicular to the proximal longitudinal axis. The proximal end surface may be arranged in a manner similar to that shown in FIG. Laser radiation at the proximal end of the optical fiber It can also be introduced at an oblique angle. In that case, enter the optical fiber. The radiation impinges on the cylindrical wall of the fiber at an angle of incidence greater than the critical angle for total internal reflection. Ru. Laser radiation entering an optical fiber is transmitted to its circumferential surface inside the fiber. It is reflected along the fiber and exits from the fiber tip in a substantially hollow conical shape. Ru. The angular displacement of at least a portion of the optical fiber length is determined by the angular displacement along its radial bus. A book that may help reduce circumferential variations in the spatial radiation pattern of beams In yet another aspect of the invention, optical fibers with modified tips are used. this light The fiber has a proximal surface normal to the longitudinal axis; receives laser radiation directed toward the proximal surface. In particular, light that emits radiation The tip of the fiber is substantially conical. Preferably, the tip has a right circular conical shape. and the radiation exits in the form of a hollow beam forming a halo on the plane of incidence. be done. Again, the angular displacement of the fiber eliminates the beam-around variation in the radiation intensity. It could be used for
本発明の別の形態は、放射線の所定サイトへの印加を制御する独特なプロセスそ してシステムを意図している。特に、レーザー放射線は光ファイバーの先端部か ら射出され、中空円錐形放射ビームまたは環状で、実質的には円筒形の放射ビー ムでサイトを照射する。ファイバー先端面と物質との間の距離が決定される。Another aspect of the invention involves a unique process for controlling the application of radiation to a given site. The system is intended. In particular, the laser radiation is at the tip of an optical fiber. emitted from a hollow conical radiation beam or an annular, substantially cylindrical radiation beam. Irradiate the site with the beam. The distance between the fiber tip surface and the material is determined.
その際、放射線強度及び期間は距離決定に対応して自動的に調節される。サイト の物質は、ファイバー先端を横方向及び/または軸方向に所望に移動させること でビーム研削される。The radiation intensity and duration are then automatically adjusted in accordance with the distance determination. site The material is capable of moving the fiber tip laterally and/or axially as desired. beam-ground.
ファイバーの先端部を物質の表面に対して傾斜させることもでき、それによって 物質上にほぼ正円形または楕円形の照射パターン、または円錐曲線もしくはその 一部に近似するその他のパターンを形成することができる。The tip of the fiber can also be tilted with respect to the surface of the material, thereby A substantially circular or elliptical irradiation pattern on a material, or a conic section or its Other patterns that approximate a portion can be formed.
本発明方法の別の態様は少なくとも1つの光ファイバーの先端部をターゲットサ イトに近接して配置する工程を含む。ファイバーの先端部はレーザー放射線をサ イトの近辺に出射する先端面を有する。レーザー放射線は光フアイバー内に導入 される。光フアイバー先端部を射出放射線に対してほぼ横方向に移動させ、物質 の表面に近接させる。次の工程の少なくとも1つは、次の工程の他の少なくとも 1つに応答して行われる: (1) レーザー放射線の強度を制御する工程、( 2)ファイバー先端面の物質からの距離を制御する工程、(3)物質にレーザー 放射線が照射される期間長を制御する工程、そして(4)ファイバー先端面の物 質の表面に対する角度を制御する工程。Another aspect of the method of the present invention is to target the tip of at least one optical fiber. the step of arranging it in close proximity to the light source. The fiber tip supports laser radiation. It has a tip surface that emits light near the light. Laser radiation is introduced into the optical fiber be done. The tip of the optical fiber is moved almost transversely to the emitted radiation, and the material is close to the surface. At least one of the following steps includes at least one other of the following steps. (1) controlling the intensity of the laser radiation; 2) The process of controlling the distance of the fiber tip from the material, (3) Injecting the laser into the material. a step of controlling the length of the period during which radiation is irradiated; and (4) a process of controlling the length of the period during which radiation is applied. The process of controlling the angle of the material to the surface.
これらの被制御工程は、種々のタイプの光ファイバー(例えば、(a)単一中実 光ファイバー、(b)単一中空光ファイバー、(C)環状束に配置された複数の 中実光ファイバー、(d)放射線を放出する存角端を有する1つまたは複数のフ ァイバー、または(e)先端面からのほぼ均一な中空ビームまたはレーザーエネ ルギーのリング放射を得るのに十分な長さを存する中空光ファイバーの切断面を その先端に配置する1つまたはそれ以上の光ファイバー)から種々のビーム外形 もしくは形状(例えば中実円筒形またはリング状)で供給される放射線で行うこ とができる。光ファイバーの先端から出射するレーザービームは機械的手段によ って操作することができる。出射ビームはミラーシステム等によって操作するこ とかできる。These controlled steps can be performed on various types of optical fibers (e.g. (a) single solid (b) a single hollow optical fiber; (C) a plurality of optical fibers arranged in an annular bundle; a solid optical fiber, (d) one or more fibers having an angular end that emits radiation; or (e) a substantially uniform hollow beam or laser energy from the tip surface. A cut section of a hollow optical fiber that is long enough to obtain a ring radiation of various beam profiles from one or more optical fibers placed at its tip or with radiation delivered in a shape (e.g. solid cylinder or ring). I can do it. The laser beam emitted from the tip of the optical fiber is mechanically It can be operated as follows. The output beam can be manipulated by a mirror system, etc. You can do something like that.
本発明のその他の種々の利点及び特徴は以下の発明の詳細な説明、クレーム、及 び添付図面から容易に明らかとなろう。Various other advantages and features of the invention can be found in the detailed description, claims, and description below. It will be readily apparent from the attached drawings.
図面の簡単な説明 明細書の一部を構成する添付図面おいて、明細書中を通して同番号は同パーツを 示すために用いられている。Brief description of the drawing In the accompanying drawings that form part of the specification, the same numbers refer to the same parts throughout the specification. It is used to indicate.
第1図は本発明を実施するレーザー伝送装置の先端面を示す一部断面、部分側面 図である。Fig. 1 is a partial cross section and partial side view showing the front end of a laser transmission device embodying the present invention. It is a diagram.
第2図は第1図の面2−2に沿って示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along plane 2--2 of FIG.
第3図は第2図に示すハローR等の複数のリング状照射パターンの現像写真用印 画紙像の複製である。Figure 3 shows a developed photographic stamp of multiple ring-shaped irradiation patterns such as the halo R shown in Figure 2. It is a reproduction of a paper image.
第4図は第3図に類似の複写であるが、楕円形リング形状を形成するように光フ アイバー先端部を傾斜させた場合に生じる照射パターンを示すものである。Figure 4 is a reproduction similar to Figure 3, but with the optical fibers arranged to form an elliptical ring shape. This figure shows the irradiation pattern that occurs when the tip of the eyebar is tilted.
第5図は本発明を実施する光ファイバーの別態様の部分的、図式、かつ部分概略 側面図である。FIG. 5 is a partial, schematic, and partial schematic diagram of another embodiment of an optical fiber embodying the present invention. FIG.
第6図は本発明の別の変更形態の概略部分断面図である。FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of another modification of the invention.
好ましい実施態様の説明 本発明の装置はレーサー伝送装置において実施される。伝送装置は1つの好まし い形態て育利に使用することができ、放射レーザーエネルギーをリング状パター ンで眼の角膜等の所定の身体サイトに印加する一方、サイト近辺の損傷を効率的 に最小限に抑えることができる。Description of preferred embodiments The device of the invention is implemented in a racer transmission device. The transmission device is one preferred The shape of the ring-shaped putter can be used to radiate laser energy It can be applied to a predetermined body site such as the cornea of the eye while efficiently destroying damage near the site. can be minimized.
かかる装置が作動すると、身体サイトまたはその他のターゲットに所望形状及び 強度を有するレーザーエネルギーの中空ビームが制御的に照射され、所望の切除 、凝固、切開等が行われると同時に、隣接する組織への損傷の可能性は最小限に 抑えられる。この装置は眼科学、血管形成、泌尿器科学及び婦人科学等の分野に おける用途に特に適している。When such a device is actuated, it imparts a desired shape and shape to a body site or other target. A hollow beam of intense laser energy is applied in a controlled manner to achieve the desired ablation. , coagulation, dissection, etc., while minimizing the possibility of damage to adjacent tissue. It can be suppressed. This device is used in fields such as ophthalmology, angioplasty, urology and gynecology. Particularly suitable for applications in
装置は外科分野での応用範囲が広く、ターゲットサイトにヘリウムネオンまたは HeNeレーザー等の低パワーレーザーエネルギーをリング形状パターンで照射 するように構成することができる。The device has a wide range of applications in the surgical field, with helium neon or Irradiates low power laser energy such as HeNe laser in a ring-shaped pattern It can be configured to:
生成される中空レーザービームは切断、アニーリングなどの種々の製造もしくは 工業的作業に使用することもできる。The generated hollow laser beam can be used for various manufacturing or It can also be used for industrial work.
この発明は種々の形態での実施が可能であるが、この明細書及び添付図面は発明 の一例としての1つの特定の形態のみを開示する。しかしながら、この発明はこ こに記載の実施態様に限定することを意図するものではない。発明の範囲は添付 のクレーム中で指摘される。Although this invention can be implemented in various forms, this specification and accompanying drawings are Only one particular form is disclosed as an example. However, this invention It is not intended to be limiting to the embodiments described herein. The scope of the invention is attached This is pointed out in the complaint.
この発明装置は適当な従来のレーザー源及びカップリングシステムと一緒に使用 することができる。その詳細はここで図示または説明しないが、当業者及びかか る装置の必要機能を理解するものにとっては明白であろう。こうした装置は本発 明を構成するものでなく、本発明の理解を助けるものでもないのでその詳細な説 明を省略する。The invented device can be used with any suitable conventional laser source and coupling system. can do. Although the details thereof are not shown or described here, those skilled in the art and It will be obvious to those who understand the required functionality of the equipment used. These devices are A detailed explanation thereof does not constitute an explanation or assist understanding of the present invention. Omit the description.
まず第1図を参照すると、本発明の装置はレーザー(十分には図示されていない )からのレーザーエネルギーを光ファイバーのベベル上基端に焦点調整するレン ズを有する。光ファイバーの先端は体表面上または管腔もしくは体腔内、または 外科的に形成される領域もしくは通路内のターゲット組織に向けて配置されてい る。実用的には、そうしたファイバーシステムは内視鏡、カメラ、中空ニードル 、またはその他の外科用器具(図示せず)を介して挿入されることもある。ファ イバーシステムlOが挿入される空洞は、身体組織における生来のまたは外科的 に形成される管腔、体腔または通路であり得る。たとえば組織は身体または器官 内に管腔もしくはその他の空洞を形成する。外科的に形成される通路または領域 はニードル、開腹手術や開口処置における外科用の、あるいは腹腔鏡処置におけ る1・ロカーによって創出することができよう。Referring first to FIG. 1, the apparatus of the present invention includes a laser (not fully shown). ) to focus the laser energy from the fiber onto the beveled upper proximal end of the optical fiber. It has a lot of features. The tip of the optical fiber is placed on the body surface or within a lumen or body cavity, or positioned toward the target tissue within the surgically created area or passageway. Ru. In practical terms, such fiber systems can be used in endoscopes, cameras, hollow needles, etc. , or other surgical instruments (not shown). Fa The cavity into which the Ivor System IO is inserted is a natural or surgical cavity in the body tissue. It can be a lumen, body cavity or passageway formed in the body. For example, a tissue is a body or an organ. forming a lumen or other cavity within. surgically created passageway or area is a needle, used for surgery in open or open procedures, or for laparoscopic procedures. It could be created by one location.
一般的に、カテーテルが挿入される空洞またはレーザーエネルギーが照射される 表面組織はレーザー放射エネルギーの印加によって変更される物質を含む身体サ イトを形成するものとして特徴づけられよう。物質は組織それ自体の一部であっ たり、癌組織等の組織の変更形体であったりする。物質は組織上に蓄積した付着 物である場合もある。例えば、かかる付着物は凝血、脂肪、または動脈硬化血小 板であるかもしれない。Typically a cavity into which a catheter is inserted or where laser energy is applied The surface tissue is a body tissue containing substances that are modified by the application of laser radiant energy. It can be characterized as forming a body. The substance is part of the tissue itself. or an altered form of tissue such as cancerous tissue. Substances are deposits that accumulate on tissues Sometimes it is a thing. For example, such deposits may include blood clots, fat, or atherosclerotic blood cells. It might be a board.
ファイバーンステム10は細長いレーザーエネルギー伝送管として機能する光フ ァイバー20を含む。光ファイバー20はその基端が集束レンズ及び取り(Jけ フレームまたはアセンブリ22に連結されており、アセンブリは、放射レーサー エネルギーを発生してファイバー20に供給するレーザーエネルギー源26に連 結されている。The fiber stem 10 is an optical fiber that functions as an elongated laser energy transmission tube. The fiber 20 is included. The optical fiber 20 has a converging lens and a handle (J-key) at its proximal end. coupled to a frame or assembly 22, the assembly includes a radiation laser coupled to a laser energy source 26 that generates and supplies energy to the fiber 20; tied together.
この明細書の記載及びクレーム中で使用される用語“レーザーエネルギー”、“ レーザー放射“、“レーザービーム“及びその変形体は広範囲の放射モード、パ ルスまたは連続波(CW)、さらには周波数、特性、及びエネルギー密度または フラツクスを包含するものと理解されよう。As used in this specification and claims, the term “laser energy”, “ “Laser radiation”, “laser beam” and its variants have a wide range of radiation modes and patterns. Lux or Continuous Wave (CW), as well as frequency, characteristics, and energy density or It will be understood that it includes flux.
レーザー放射は通常のレーザーによって適当に生成され、可視レーザー光だけで なく赤外線(IR)及び紫外線(UG)をも含む。適当なエネルギーを生成する ことのできるレーザータイプの例としてはエキシマ−、アルゴン、ネオジウムイ ツトリウムアルミニウムガーネット(Nd :YAG) 、周波数重複Nd:Y AG (FTPレーザー)、ホルミウム、イツトリウムアルミニウムガーネット (ホルミウム・YAG)及びエルビウム、イツトリウムアルミニウムガーネット (エルビウム:YAG)などがある。同様に、いわゆる横波電磁波(TEM)モ ートの形で放射されるレーザーエネルギーを利用することかできる。2つのTE M。1モード、またはTEM、、モードとTEM、、モートから構成される円筒 状TEM。、モードは特に最適である。Laser radiation is suitably produced by ordinary lasers, and only visible laser light It also includes infrared (IR) and ultraviolet (UG) radiation. generate adequate energy Examples of laser types that can be used include excimer, argon, and neodymium lasers. Tutrium aluminum garnet (Nd:YAG), frequency overlap Nd:Y AG (FTP laser), holmium, yttrium aluminum garnet (holmium/YAG) and erbium, yttrium aluminum garnet (erbium: YAG), etc. Similarly, the so-called transverse electromagnetic (TEM) model Laser energy emitted in the form of laser beams can be used. 2 TEs M. 1 mode, or TEM, a cylinder consisting of a mode and a TEM, , mote Condition TEM. , mode is particularly optimal.
通常の手段(詳細に図示せず)を用いて放射レーザーエネルギーをアセンブリ2 2に入射させることかできる。かかる手段は通常、レーザー源26とアセンブリ 22の間にカップリングシステムを有している。レーザー源とカップリングシス テムのデザイン、構造及び操作はこの分野では広く知られており、ここではその 詳細な説明を省略する。かかるレーザー源及びカップリングシステムのデザイン 、構造及び操作の詳細は本発明の部分を構成するものではない。Assembly 2 of the emitted laser energy using conventional means (not shown in detail) It is possible to make it incident on 2. Such means typically include a laser source 26 and an assembly. 22 has a coupling system between them. Laser source and coupling system The design, construction and operation of the system are well known in the field and are described here. Detailed explanation will be omitted. Design of such laser sources and coupling systems , details of construction and operation do not form part of the invention.
ファイバー20はガラスまたはシリカクォーツから製造される円筒状コア3゜を 存する単一、中実、細長、一体的な光ファイバーである。ある実施態様において は、かかるファイバーはエキシマ−レーザーエネルギーの伝送に適した高水酸基 (OH)含量、またはホルニウム:YAGレーザ−エネルギーの伝送に適した低 OH含量を存することが可能である。The fiber 20 has a 3° cylindrical core made of glass or silica quartz. A single, solid, elongated, integral optical fiber. In some embodiments Such fibers have a high hydroxyl content suitable for the transmission of excimer laser energy. (OH) content, or hornium: low, suitable for the transmission of YAG laser energy. It is possible that there is an OH content.
別の実施態様においては、フッ化ジルコニウム、サファイアまたはその他の結晶 体のファイバーを、エルビウム:イツトリウムアルミニウムガーネット(エルビ ウム:YAG)放射線またはその他の赤外線波長を存する光を伝送するのに使用 することができる。あるいは、応用分野によっては、ファイバーコア3oが例え ばポリ(メチルメタクリレート)またはポリスチレン等の高分子材料から構成さ れることもある。コアの直径は好ましくは約0.1mmから約1.0mmの間で ある。本発明の1つの意図された実施態様においては、コア3oの直径は好まし くは約0.3mmから約0.6mmの範囲内にある。In another embodiment, zirconium fluoride, sapphire or other crystals Erbium: Yztrium Aluminum Garnet (Erbium) YAG) used to transmit radiation or other light in the infrared wavelengths can do. Alternatively, depending on the application field, fiber core 3o may be used as an example. Constructed from polymeric materials such as poly(methyl methacrylate) or polystyrene. Sometimes it happens. The diameter of the core is preferably between about 0.1 mm and about 1.0 mm. be. In one contemplated embodiment of the invention, the diameter of the core 3o is preferably The distance is within the range of about 0.3 mm to about 0.6 mm.
好ましい態様においては、外側クラツディング34がコア3oの外側円筒面を被 覆するように設けられている。クラツディング材料はファイバーコア3oの屈折 率よりも低い屈折率を有する。コア外側クラツディング34に用いられる材料は コア屈折率に対する屈折率に基づき選択され、レーザー放射線はファイバーコア 内に最小減衰で閉じ込められる。In a preferred embodiment, the outer cladding 34 covers the outer cylindrical surface of the core 3o. It is set up to cover. The cladding material is the refraction of the fiber core 3o. has a refractive index lower than the index. The material used for the core outer cladding 34 is The laser radiation is selected based on the refractive index relative to the core refractive index. confined within with minimal damping.
適当なりラッティング材料の例としては、シリコン、シリカ、ガラス、プラスチ ックまたは空気なとかある。クラツディングに適したプラスチック材料としては 、ポリメチルメタクリレートまたはポリメチルアクリレートとポリスチレンの混 合体がある。クラツディング34の厚みは例えば約0.1mmである。1つの企 図された実施態様においては、クラツディング34は空気である。Examples of suitable latting materials include silicone, silica, glass, and plastic. There is such a thing as air or air. Plastic materials suitable for crutching include , polymethyl methacrylate or a mixture of polymethyl acrylate and polystyrene. There is a union. The thickness of the cladding 34 is, for example, approximately 0.1 mm. one project In the illustrated embodiment, the cladding 34 is air.
特定の応用分野に適した種々の光ファイバーが市販されている。例えば、0゜4 mmの直径のコアを存する光ファイバーが名称Med40.0のもとで、ニュー ている。0.6mmの直径を有する光ファイバーか名称HCT600のもとで、 アメリカ合衆国コネチカット州のエンサインビックフォードカンパニーから市販 されている。A variety of optical fibers suitable for specific applications are commercially available. For example, 0°4 Optical fibers with a core of diameter mm are new under the designation Med40.0. ing. Optical fiber with a diameter of 0.6 mm or under the designation HCT600, Commercially available from Ensign Bickford Company, Connecticut, USA has been done.
光ファイバーに沿って伝送され得るパワーはそのファイバーのサイズに応して変 化する。この発明を実施するメディカルデバイスに上記HCT600光ファイバ ーを用いた場合、Nd:YAGレーザー源から最大限約60ワツトの連続パワー を伝送することができる。The power that can be transmitted along an optical fiber varies depending on the size of the fiber. become The above HCT600 optical fiber is used in a medical device implementing this invention. up to approximately 60 watts of continuous power from a Nd:YAG laser source when using can be transmitted.
との応用分野においても必要であるというわけではないが、保護ソース(図示せ ず)を外側クラツディング34の回りに設けることかできる。ソースは例えば厚 み約0.2nmのポリエチレンまたはポリアミドから構成することかできる。protection sources (not shown), although it is not necessary for applications with ) may be provided around the outer cladding 34. The sauce is thick, for example. It can be constructed from approximately 0.2 nm of polyethylene or polyamide.
最後に、ある応用分野においては、ソースの代わりに、またはソースに加えて外 側環状外装材(図示せず)を含むことか望ましい場合もある。外装材は商標名T EFLONのもとて販売されているポリマー等の合成樹脂ポリマーから構成する ことができる。外装材を構成するのに用いられる他の材料としてはシリコンゴム 、天然ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、共ポリエステルポリマー、熱可塑 性ゴム、シリコン−ポリカーボネート共重合体、ポリエチレンエチル−ビニル− アセテート共重合体、織成ポリエステル繊維またはこれらの結合体なとかあるフ ァイバーンステム10の壁は強化してもよい。さらに、鉛またはバリウム塩をカ テーテルの壁に組み入れることで放射線不透性を得ることかできる。Finally, in some applications, external sources may be used instead of or in addition to sources. It may also be desirable to include a side annular cladding (not shown). Exterior material is trade name T Constructed from synthetic resin polymers such as those sold under the name EFLON. be able to. Other materials used to construct the exterior material include silicone rubber. , natural rubber, polyvinyl chloride, polyurethane, copolyester polymer, thermoplastic rubber, silicone-polycarbonate copolymer, polyethylene ethyl vinyl Some fibers such as acetate copolymers, woven polyester fibers, or combinations thereof The walls of the fibrous stem 10 may be reinforced. In addition, lead or barium salts are It can be incorporated into the wall of the tether to provide radiopacity.
ファイバー20は先端長手方向軸46に沿って延出する先端部42を存する。Fiber 20 has a distal end 42 extending along a distal longitudinal axis 46 .
ファイバー20の先端は軸46に垂直な概千面47を有し、この概平面はレーサ ー放射線を出射する機能を果たす。望ましい場合には、放射線に対して実質上透 明な丸みを帯びた筒状のサファイア、ガラス、クォーツまたはパイレックスキャ ップ(図示せず)にはめ込むこともできる。The tip of the fiber 20 has approximately a thousand planes 47 perpendicular to the axis 46, and this approximately plane - Functions to emit radiation. Substantially transparent to radiation, if desired. Clear rounded cylindrical sapphire, glass, quartz or pyrex case. It can also be fitted into a cup (not shown).
レーザー放射線は集束レンズ及び取り付はアセンブリ22内に保持されるファイ バーの基端からファイバー20に伝送される。アセンブリ22はファイバー20 の基端を挿入する開孔68を形成している。アセンブリ22はステンレススチー ルまたはポリマー材料等の適当な材料から製作することができる。ファイバー2 0は適当な摩擦係合、または、例えば接着剤等のその他のファスニング手段によ って開孔68内に保持してもよい。The laser radiation is focused through a focusing lens and a fiber mounted within the assembly 22. It is transmitted from the proximal end of the bar to the fiber 20. Assembly 22 includes fiber 20 An opening 68 is formed into which the proximal end is inserted. Assembly 22 is made of stainless steel It can be made from any suitable material, such as plastic or polymeric materials. fiber 2 0 by suitable frictional engagement or other fastening means, e.g. adhesive. It may also be held within the aperture 68.
ファイバー20の基端は基端長手方向軸66を形成するものとして特徴づけられ る。ファイバー20の基端部はベベル状基端面70を形成しており、この基端面 は長手方向軸66に対して斜角への方向に配向している。The proximal end of fiber 20 is characterized as forming a proximal longitudinal axis 66. Ru. The proximal end of the fiber 20 forms a beveled proximal end surface 70, and this proximal end surface are oriented at an oblique angle with respect to the longitudinal axis 66.
集束レンズ80はアセンブリ22内に保持されており、端面70とほぼ軸方向で 隣接する。このため、アセンブリ22はレンズ80における環状溝82を有し、 この環状溝82は円錐台形状の通路84に開いている。この通路は開孔68と連 通ずると共に、開孔と軸方向に位置が合わされている。レンズ80の片側には保 持クランプ、リング、またはシール88を設け、レンズ80をその位置に保持す ることか望ましい。A focusing lens 80 is retained within assembly 22 and is generally axially aligned with end face 70. Adjacent. To this end, the assembly 22 has an annular groove 82 in the lens 80; This annular groove 82 opens into a truncated conical passage 84 . This passage communicates with the aperture 68. in communication and axially aligned with the aperture. There is a storage on one side of the lens 80. A retaining clamp, ring, or seal 88 is provided to hold the lens 80 in position. That is desirable.
レンズ80は共通の光軸について配向する2つの屈折面によって境界づけられる 適当な通常の集束レンズである。レンズの光軸はファイバー基端軸66と平行も しくは一致している。軸66及びそれと一致するレンズ80の光軸は端面70に 対して放射方向の面Nに対して鋭角B方向に配向していることで特徴づけられよ う。Lens 80 is bounded by two refractive surfaces oriented about a common optical axis. A suitable conventional focusing lens. The optical axis of the lens is also parallel to the fiber proximal axis 66. In fact, they match. The axis 66 and the optical axis of the lens 80 coincident with the axis 66 are at the end surface 70. On the other hand, it is characterized by being oriented at an acute angle B direction with respect to the radial plane N. cormorant.
第1図において収束線92で概略的に示すように、レンズ86はレーザー放射線 の焦点を合わせる機能をする。ベベル状表面70に入射する放射線は平面屈折及 び全内面反射の著名原理に従って、一般にはファイバー外面もしくはファイバー 20の周面上のクラツディング34の方向に屈折させられる。As shown schematically in FIG. 1 by converging line 92, lens 86 Functions to focus. Radiation incident on the beveled surface 70 undergoes plane refraction and According to the well-known principles of internal reflection and total internal reflection, the outer surface of the fiber or 20 in the direction of the cladding 34 on the circumference.
特に、ベベル状表面70に隣接する材質(表面70及びレンズ80の間)か空気 (または光フアイバーコア30よりも小さい屈折率を有するその他の材質)であ る場合には、コア30内の表面70における屈折角が入射角よりも小さく、そし て表面70を通過する放射線が表面70に対して垂直な面Nの方向に曲げられる 。In particular, the material adjacent to beveled surface 70 (between surface 70 and lens 80) or the air (or other material with a lower refractive index than the optical fiber core 30). If the angle of refraction at surface 70 in core 30 is smaller than the angle of incidence, then The radiation passing through the surface 70 is bent in the direction of the plane N perpendicular to the surface 70. .
さらに、コア30において、臨界角よりも大きい入射角でタラッデイング34に 衝突する放射線は、ファイバー20の長さに沿う多重、全内面反射によって伝送 されるであろう。開口数(すなわち、表面70に隣接する材質の屈折率と受光の 屈折率の2乗の差の2乗根に等しい。これは光が受光されそしてファイバー20 を介して伝導される最大角度を特定する。もちろん、ファイバー20内のクラツ ディング34に衝突する放射のスキュー光線は、メリジオナル光線よりも大きい 入射角を有するであろう。そしてスキュー光線についての開口数はメリジオナル 光線についての開口数よりも大きい。受光角は約30′′から約606の範囲が 望ましく、45°の範囲が最適に近い。Furthermore, in the core 30, the tarading 34 occurs at an incident angle larger than the critical angle. The impinging radiation is transmitted by multiple, total internal reflections along the length of the fiber 20. will be done. Numerical aperture (i.e., the refractive index of the material adjacent to surface 70 and the It is equal to the square root of the difference in the squares of the refractive index. This means that the light is received and the fiber 20 Determine the maximum angle that is conducted through. Of course, Kratz in Fiber 20 The skew ray of radiation impinging on the ding 34 is larger than the meridional ray. will have an angle of incidence. And the numerical aperture for skew rays is meridional larger than the numerical aperture for the rays. The acceptance angle ranges from about 30'' to about 606 Desirably, a range of 45° is close to optimal.
ファイバー20上の新規なベベル形状の使用によりレーザーエネルギーのファイ バー内への発射が可能とされ、そしてレーザーエネルギーの軸はずれ発射の要な く、ファイバーのメリジオナル角フィリングが可能とされることが理解されるで あろう。The use of a novel bevel shape on the fiber 20 reduces the rays of laser energy. It is possible to fire into the bar, and the key point for off-axis firing of laser energy is It can be understood that meridional angle filling of the fiber is possible. Probably.
上述したように、ファイバー20の基端部、アセンブリ22及びレンズ8oは共 動し、レーザー源26からのレーザーエネルギーをファイバー20に伝送する中 間連結手段としての機能を果たす。放射線はファイバー先端面47から、第1図 において線94で概略的に示される中空円錐体として射出する。先端長手方向軸 46に対して放線方向に配向する仮想面Tは辺94の中空円錐体と交差し、第2 図に示すようなリング状照射パターンまたはハローRを形成するであろう。As mentioned above, the proximal end of fiber 20, assembly 22 and lens 8o are common. while transmitting laser energy from laser source 26 to fiber 20. It functions as a connecting means. The radiation is transmitted from the fiber tip surface 47, as shown in FIG. It exits as a hollow cone, shown schematically by line 94 at . Tip longitudinal axis A virtual plane T oriented radially with respect to 46 intersects the hollow cone of side 94 and This will form a ring-shaped irradiation pattern or halo R as shown in the figure.
身体表面または管腔、体腔または外科的に形成される通路内に放射パターンRを 用いて、ファイバー20の前方にある組織にエネルギーの円周状中空ビームを照 射することができる。これは眼科学、血管形成、泌尿器科学、婦人科学などにお ける治療に存効であり、外科手術時における標準ビームとしても存効である。A radiation pattern R is placed on a body surface or within a lumen, body cavity or surgically created passageway. is used to direct a circumferential hollow beam of energy onto the tissue in front of the fiber 20. can be shot. This applies to ophthalmology, angiogenesis, urology, gynecology, etc. It is effective in medical treatment, and is also effective as a standard beam during surgical operations.
デバイスlOはチューブ内部のアニーリング、円形カットなどの製造プロセスに 使用される器具に組み入れることもできる。Device IO is suitable for manufacturing processes such as annealing inside the tube and circular cutting. It can also be incorporated into the equipment used.
第3図は数多くの別個の中空円錐ビーム、例えば放射線(第1図において線94 で図示されるような)のパルスを受けた露光印画紙上に形成された像の複写であ る。第3図は複数のパターンRを示し、各パターンは第2図に示される照射パタ ーンRに実質的に一致する。各パターンRは第1図に示される光ファイバー20 のような光ファイバーを現像印画紙に照準することによって形成された。この、 ニューハンプシャー03263、ビッツフィールド、ディーボットストリート4 に所在のケンチックコーポレーションから販売されている。FIG. 3 shows a number of separate hollow cone beams, such as radiation (line 94 in FIG. 1). It is a copy of an image formed on exposed photographic paper that has been subjected to a pulse of Ru. FIG. 3 shows a plurality of patterns R, each of which corresponds to the irradiation pattern shown in FIG. substantially corresponds to the curve R. Each pattern R corresponds to the optical fiber 20 shown in FIG. It was formed by aiming an optical fiber like this at a developing photographic paper. this, 4 Deebot Street, Bittsfield, New Hampshire 03263 It is sold by Kentick Corporation located in .
レーザー放射線はホルミウム:イツトリウムアルミニウムガーネットレーザーに よって生成された。レーザーは波長2. 1ミクロンで操作され、200ミリシ ールを発生した。光フアイバー内に伝送されるパルス数は1秒あたり5であった 。この光ファイバーは約400ミクロンの直径を有し、その基端面は約60°の 傾斜面(角度Bが約60°である第1図の端面70に対応する)を形成している 放射線を出射する光ファイバーの先端を移動させ、露光印画紙に接近させると( 第1図おいてファイバ一端47を移動させ、面Pに接近させるのと類似する)、 リングパターンの直径が減少した。最終的に、パターンは識別可能な、被照射、 円形状中央領域を現出しなくなり、その結果、第3図における参照文字Sによっ て示されるほぼ中実の円形パターンの照射パターンが表示された。Laser radiation is holmium: yztrium aluminum garnet laser Therefore, it was generated. The laser has a wavelength of 2. Operated at 1 micron, 200 millimeter A problem occurred. The number of pulses transmitted into the optical fiber was 5 per second. . This optical fiber has a diameter of about 400 microns, and its proximal end faces at an angle of about 60°. forming an inclined surface (corresponding to end surface 70 in FIG. 1 where angle B is approximately 60°); When the tip of the optical fiber that emits radiation is moved and brought close to the exposed photographic paper ( (similar to moving one end of the fiber 47 to approach plane P in FIG. 1), The diameter of the ring pattern has been reduced. Finally, the pattern is discernible, irradiated, The circular central area no longer appears, and as a result, the reference character S in Figure 3 An almost solid circular irradiation pattern was displayed.
光ファイバーの先端はターゲットサイトの面に対して傾斜させることができる。The tip of the optical fiber can be angled relative to the plane of the target site.
例えば、第1図に示されるように、先端面47を面Pに対して斜角の方向に配向 させることかできる。これによりほぼ楕円リング形状が形成され、ターゲットサ イト上のパターンの傾斜出射面47にもっとも近い部分でより大きなエネルギー 密度またはフラックスか発生する。For example, as shown in FIG. I can do it. This creates a nearly elliptical ring shape and targets the target. Larger energy in the portion of the pattern on the light source closest to the inclined exit surface 47 Density or flux occurs.
第4図はそうした楕円形状の照射パターンを示す。第4図は、上記のホルミウム :イツトリウムアルミニウムガーネットレーザーからのレーザー放射線を受けた 上記露光ZAPiT”ブランドペーパーの複製である。光ファイバーの放射線射 出端面は印画紙の面に対して斜角の方向に傾斜され、参照文字Eで示される楕円 形リングパターンを生成した。FIG. 4 shows such an elliptical illumination pattern. Figure 4 shows the above holmium : Received laser radiation from Yztrium Aluminum Garnet Laser This is a reproduction of the above-mentioned exposed ZAPiT” brand paper.Radiation radiation of optical fiber The exit surface is inclined at an oblique angle to the plane of the photographic paper and forms an ellipse indicated by the reference letter E. A shaped ring pattern was generated.
この発明の別の態様によれば、円錐ビームを、ターゲットに対向配置されるレー ザーから直接射出することができる。ファイバーの先端から射出される円錐ビー ムの方向はそれをパス形成手段を介して伝送することにより変更することができ る。かかる手段はこの分野においてはよく知られており、ミラーを備えた顕微鏡 に類似したデバイスあるいはミラーを備えた人工アームなどがある。これはフッ 化アルゴン(エキシマ−)レーザー、エルビウム:YAGレーザ−、COレーザ ー及びCO!レーザーなどの、通常の光ファイバーを介して伝送することか困難 なまたは不可能な波長の光エネルギーを射出するある種のレーザーの場合に特に 望ましい。According to another aspect of the invention, the conical beam is directed by a laser placed opposite the target. It can be ejected directly from the laser. Conical bea ejected from the tip of the fiber The direction of the beam can be changed by transmitting it through path forming means. Ru. Such means are well known in the art and include microscopes equipped with mirrors. There are similar devices or artificial arms with mirrors. This is Argon (excimer) laser, Erbium: YAG laser, CO laser - and CO! Difficult to transmit through regular optical fibers, such as lasers Especially in the case of certain lasers that emit light energy at wavelengths that are difficult or impossible to desirable.
本発明の新規な方法によれば、円筒状光ファイバー20の先端部42は身体表面 上または閉空間内の組織に対向して配置される。その先端面はレーザー放射線が ターゲットまたはサイトの近辺に射出されるように配向されている。According to the novel method of the present invention, the tip 42 of the cylindrical optical fiber 20 is attached to the body surface. Placed over or against tissue in a closed space. The tip surface is exposed to laser radiation. Oriented to be ejected near a target or site.
ファイバー20の基端部は基端長手方向軸66に沿って延出するように配置され 、そのベベル状端面70はレーザー放射線を受光するように軸66に対して斜角 への方向に向けられる。The proximal end of fiber 20 is arranged to extend along proximal longitudinal axis 66. , whose beveled end surface 70 is at an oblique angle to axis 66 to receive laser radiation. oriented in the direction of.
放射線は集束レンズ80を介してベベル状表面70上に焦点調節される。レンズ 80は基端面70に対して、その光軸が基端長手方向軸66にほぼ平行または一 致するように向けられて配置されている。レーザー放射線はレンズ80を通過し 、そしてファイバー20内に伝送される。放射線はファイバー内においてファイ バーの周面に沿って屈折及び全面反射し、そして最後にはファイバー先端面47 から実質的に中空円錐形状で射出される。The radiation is focused onto beveled surface 70 via focusing lens 80 . lens 80 has an optical axis substantially parallel to or aligned with the proximal longitudinal axis 66 relative to the proximal surface 70 . It is placed so that it is facing the right direction. The laser radiation passes through lens 80 , and transmitted into fiber 20. The radiation is transmitted through the fiber. It is refracted and totally reflected along the circumferential surface of the bar, and finally the fiber tip surface 47 It is injected in a substantially hollow conical shape.
この方法の好ましい形態においては、ファイバー20はファイバーシステムに組 み込まれた形でターゲット組織に向かって前進させられ、所定の軸方向位置に配 置されたファイバー20の先端を身体サイトに照射できるように配する。In a preferred form of this method, the fibers 20 are assembled into a fiber system. is advanced toward the target tissue and positioned at a predetermined axial location. The tip of the placed fiber 20 is arranged so that it can irradiate the body site.
ファイバーシステムは視覚的に、または蛍光法もしくは超音波の補助のもとで配 置することもできる。処置作業によっては、ファイバーシステムは内視鏡、カメ ラ、中空ニードル、またはその他の外科用器具を介して前進させられることもあ る。The fiber system can be deployed visually or with the aid of fluorescence or ultrasound. You can also place Depending on the procedure, fiber systems may be used with endoscopes, cameras, etc. It may also be advanced through a needle, hollow needle, or other surgical instrument. Ru.
ファイバーツステムを内視鏡、カメラ、中空ニードルまたはその他の外科用器具 を介して挿入する場合には、器具内の中央通路またはその目的のために器具内に 別個に設けられたチャネルを介してファイバーシステム本体回りに流体を注入し てもよい。流体としてはサリン溶液、グリシン溶液、ソルビトールーマニトール 溶液、滅菌水、気体(二酸化炭素等)及び酸素保持液体等の洗浄流体または処置 流体なとがある。凝血防止剤、鎮痙剤、抗血管収縮剤またはその他の作用薬剤ま たは薬品を流体と一緒に注入することもできる。内視鏡またはその他の器具を介 して吸引をすることもてきる。Use the fiber stem as an endoscope, camera, hollow needle or other surgical instrument. if inserted through a central passageway within the instrument or for that purpose within the instrument. Inject fluid around the body of the fiber system through separate channels. It's okay. Fluids include sarin solution, glycine solution, sorbitol-mannitol Cleaning fluids or treatments such as solutions, sterile water, gases (such as carbon dioxide) and oxygen-bearing liquids There is a fluid. Anticoagulants, antispasmodics, antivasoconstrictors or other active agents Or drugs can be injected together with the fluid. via an endoscope or other instrument. It can also be used for suction.
本発明の別の態様は独特の形状を有する光ファイバーの端部から中空円錐形状の 放射を生成することに関する。第5図はかかる光ファイバー200を示す。ファ イバー200は円筒状、中実光ファイバーであり、基端面270を形成する基端 部及び先端面247を有する。Another aspect of the invention is to create a hollow conical shape from the end of an optical fiber having a unique shape. Concerning producing radiation. FIG. 5 shows such an optical fiber 200. Fa The fiber 200 is a cylindrical, solid optical fiber with a proximal end forming a proximal surface 270. and a distal end surface 247.
ファイバー200は第1図に示すファイバー20を参照しつつ上述したものと同 一の物質から製作することができる。好ましい形態においては、ファイバー20 0の基端面270は基端長手方向軸266に対してほぼ法線方向となるように配 向している。ファイバー200の先端部は先端長手方向軸249に沿って延出す る。ファイバー200か直線状配置を取るときには軸266及び249は一直線 上にある。Fiber 200 is the same as that described above with reference to fiber 20 shown in FIG. It can be made from one substance. In a preferred form, the fiber 20 0 proximal surface 270 is oriented approximately normal to the proximal longitudinal axis 266. facing. The tip of fiber 200 extends along tip longitudinal axis 249 Ru. Axes 266 and 249 are aligned when fiber 200 is in a linear configuration. It is above.
先端面247は少なくとも1つのほぼ円錐体形状を形成し、その円錐形のベース は先端長手方向軸249に対してほぼ垂直方向に向けられている。好ましくは、 先端面247はその頂点が先端長手方向軸249上に存在する直円錐体を形成す る。The distal surface 247 forms at least one generally conical shape and has a conical base. is oriented generally perpendicular to the tip longitudinal axis 249. Preferably, The tip surface 247 forms a right circular cone whose apex lies on the tip longitudinal axis 249. Ru.
レーザービームはファイバーの先端面270に向けられ、そして好ましくは放射 線は基端面270に対してほぼ垂直方向に向けられている。レーザー放射線はフ ァイバー200を介して伝送され、そして円錐形先端面249からほぼ中空円錐 形状で射出される。射出放射線か先端長手方向軸249に対して法線方向のほぼ 平面上のターゲツト面に衝突すると、リング状照射パターンまたはノ\ローRを 形成する。長手方向軸249がターゲツト面に対して90°以下の角度で傾けら れると、円錐曲線またはその一部に類似する別の照射パターンが生成される。The laser beam is directed at the fiber distal end face 270 and preferably emits The lines are oriented generally perpendicular to proximal surface 270. Laser radiation is is transmitted through the fiber 200 and from the conical tip surface 249 to a substantially hollow cone. Injected in shape. The exit radiation is approximately normal to the tip longitudinal axis 249. When it collides with a flat target surface, it produces a ring-shaped irradiation pattern or Form. The longitudinal axis 249 is tilted at an angle of 90° or less relative to the target plane. When the conic section or a portion thereof is similar to the conic section, another illumination pattern is generated.
レーザー放射線は光フアイバー先端から中空円錐形状で均一に射出されないこと もある。この不均一は製造及び/またはアセンブリ許容誤差、物質の特性または 組成の微変動、操作条件の微変動などに起因するものであろう。従って、ターゲ ツト面に形成されるリング状パターンRにおける(第2図に示すように)放射フ ィールドの強度またはフラックスは、リングパターン上の角度方向または円周方 向の位置に関して不均一であろう。例えば第2図を参照すると、/%ローパター ンRの環状部分またはセグメントZlはリングパターンRの残存部分より大きい 他の環状部分においても、放射強度またはフラックスはリングパターンRの他の 部分におけるそれと異なるであろう。Laser radiation must not be uniformly emitted from the tip of the optical fiber in a hollow conical shape. There is also. This non-uniformity may be due to manufacturing and/or assembly tolerances, material properties or This may be due to slight variations in composition, slight variations in operating conditions, etc. Therefore, the target The radial pattern (as shown in Fig. 2) in the ring-shaped pattern R formed on the The strength or flux of the field is angular or circumferential on the ring pattern. It will be non-uniform with respect to the position in the direction. For example, referring to Figure 2, /% low putter The annular portion or segment Zl of the ring pattern R is larger than the remaining portion of the ring pattern R. In other annular parts, the radiation intensity or flux is different from that of the ring pattern R. It will be different from that in the part.
多くの、そして厳しい製造、アセンブリ及び操作許容誤差が要求される応用分野 においては、かかる変動は放射線の特定使用に関して無視できる程度の効果しか 有するにすぎないあろう。しかしながら、一般パワーレベル、リングパターンの サイズ及びその他の要因によっては、リングパターンの強度の角度方向の変動が 十分顕著となり、その結果ターゲットサイトの組織または他のターゲット物質に 望ましくない不均等または不均一な影響を及ぼすであろう。このため、角度方向 (円周方向)変動を除去できないまでも、それを減少させるような手段を設ける ことが望ましいであろう。Applications requiring many and tight manufacturing, assembly and operating tolerances , such variations have a negligible effect on specific uses of radiation. It's just that they have it. However, the general power level, ring pattern Depending on size and other factors, angular variations in ring pattern strength may occur. be sufficiently pronounced that it may cause damage to tissue at the target site or to other target materials. This will have an undesirable uneven or non-uniform effect. For this reason, the angular direction Provide measures to reduce (circumferential) fluctuations, if not eliminate them. That would be desirable.
さらにまた、中央ゾーンの切除が要求される場合には、ファイバーの最近接が切 除副産物の跳ね、及び、ファイバー先端の汚れまたは損傷を引き起こす可能性が あるので、ファイバーをターゲット組織のごく近くにまで移動させ中実または完 全なスポットを形成するよりはむしろ、横方向に徐々にエネルギーか減少するよ うな中実の中央スポットを描くことができることが望ましいであろう。Furthermore, if central zone ablation is required, the closest fiber This may cause splashing of removal byproducts and contamination or damage to the fiber tip. move the fiber very close to the target tissue to create a solid or complete Rather than forming a full spot, the energy gradually decreases laterally. It would be desirable to be able to draw the central spot of the eel.
このため、中央または周縁で一定期間に渡ってほぼ均一な照射パターンを提供す ることかできる新規なシステムを使用することができる。特定すると、第6図に 示されるように、光ファイバー、例えば光ファイバー300の長さの少なくとも 一部を、ファイバー300から放射線が射出されている期間、その長手方向軸回 りに角度方向に変位させる。ファイバー300は第1図を参照しつつ上述したフ ァイバー20と同じ組成を存していてもよい。ファイバー300は第1図のファ イバー20または第5図のファイバー200について示されるような基端形状及 び先端形状を有してもよい。いずれの場合にせよ、ファイバー300はレーザー 放射源と共働して、ファイバー先端から実質上中空円錐形状のレーザー放射を射 出するように配置されている。This provides a nearly uniform illumination pattern over a period of time in the center or at the periphery. A new system can be used that allows for When identified, Figure 6 shows As shown, at least the length of the optical fiber, e.g. A portion of the fiber 300 is rotated about its longitudinal axis while the radiation is being emitted from the fiber 300. angularly displaced. The fiber 300 is a fiber as described above with reference to FIG. It may have the same composition as fiber 20. Fiber 300 is the fiber of FIG. proximal end shape and shape as shown for fiber 20 or fiber 200 in FIG. It may also have a tip shape. In either case, the fiber 300 is Works with a radiation source to emit a substantially hollow cone of laser radiation from the fiber tip. It is arranged so that it comes out.
従動リングギア350は適当な手段(例えば353の接着剤)によりファイバー 300の周面に取り付けられている。駆動ギア355がリングギア350と噛合 している。駆動ギア355はシャフト357上に取り付けられている。シャフト 357はモーター(図示せず)等の適当な手段によって駆動され、駆動ギア35 5を回転させる。駆動ギア355が回転するとリングギア350も回転し、それ によってファイバー300がその長手軸回りに回転させられる。回転は小さな角 度変位であろう。好ましい形態においては、この角度変位はファイバー300の 揺動の形態を取り(相方向矢印359で示されるような)、駆動ギア355を揺 動させる(相方向矢印360の方向に)モーターによって引き起こされる。ここ で意図される操作形態においては、ファイバー300は約θ°から約360゜の 間で揺動されるであろう。さらに、レーザー放射源がパルスモードで操作される 場合には、その揺動は好ましくはレーザーエネルギーパルスと同期させる。これ は適当な多段モーター及びコントロールシステム361を用いて実行することが できよう。コントロールシステムはリングギア350、ギア355及びシャフト 357を周囲の環境から隔離する、適当なコンジットまたは封入材363に取り 付けられた適当な1つ以上のスイッチを含む。光ファイバー300の長さの一部 のみを角度変位させればよく、典型的にはファイバー300の先端部分のみが照 射プロセスの間に揺動されるか、または先端部長手方向軸回りに角度変位させら れる。The driven ring gear 350 is attached to the fiber by suitable means (e.g. 353 adhesive). It is attached to the peripheral surface of 300. Drive gear 355 meshes with ring gear 350 are doing. Drive gear 355 is mounted on shaft 357. shaft 357 is driven by a suitable means such as a motor (not shown), and the driving gear 35 Rotate 5. When the drive gear 355 rotates, the ring gear 350 also rotates, and The fiber 300 is rotated about its longitudinal axis. rotation is a small angle It would be a degree displacement. In the preferred form, this angular displacement of fiber 300 oscillates (as indicated by phase direction arrow 359) and causes drive gear 355 to oscillate. caused by the motor to move (in the direction of phase direction arrow 360). here In the intended operating configuration, the fiber 300 extends from about θ° to about 360°. It will oscillate between. Furthermore, the laser radiation source is operated in pulsed mode If so, the rocking is preferably synchronized with the laser energy pulse. this can be performed using a suitable multi-stage motor and control system 361. I can do it. Control system includes ring gear 350, gear 355 and shaft 357 in a suitable conduit or encapsulant 363 that isolates it from the surrounding environment. including one or more suitable switches attached thereto. Part of the length of optical fiber 300 Typically, only the tip of the fiber 300 is illuminated. During the injection process, the tip is oscillated or angularly displaced about the longitudinal axis of the tip. It will be done.
眼科学においては、角膜の研削または修正は所定強度のレーザーエネルギーを角 膜から所定距離のところから所定期間射出することによってなし遂げることがで きる。角膜の前方面のレーザー照射に先立ち、角膜の上皮を一時的に退縮させる ことが望ましい場合もある。放射エネルギー準位、角膜からの距離、及び/また はレーザー照射の期間を変更することにより、切除、気化、または凝固の速度及 び被照射領域のサイズと深度を変更することができる。はぼ平面のサイトに対す る垂直位置からファイバー先端部の角度を傾斜させることによって、レーザーエ ネルギーを例えば楕円形または放物線形状で射出することができる。そうした形 状の一端においては他端においてよりも比較的大きいエネルギー密度及びより深 い切除、気化または凝固を生じ、複焦点効果を創出する。In ophthalmology, corneal abrasion or modification involves applying laser energy of a predetermined intensity to the cornea. This can be accomplished by injecting it from a certain distance from the membrane for a certain period of time. Wear. Temporary retraction of the corneal epithelium prior to laser irradiation of the anterior surface of the cornea In some cases, this may be desirable. radiation energy level, distance from the cornea, and/or By changing the duration of laser irradiation, the rate and rate of ablation, vaporization, or coagulation can be increased. and the size and depth of the illuminated area can be changed. For the Habo plane site By tilting the angle of the fiber tip from its vertical position, the laser beam can be The energy can be ejected in an elliptical or parabolic shape, for example. that kind of shape relatively greater energy density and deeper depth at one end of the shape than at the other end. causes ablation, vaporization or coagulation, creating a bifocal effect.
光ファイバーまたはカテーテルの先端部は手動または機械的に、好ましくはコン ピューター指示によりさらに正確に研削工程を制御することのできる機械的手段 によって、射出された放射線のほぼ横方向に移動させることが可能である。切除 または凝固の深度は患者の角膜形状をテレビモニター上に表示することによって 示すことができ、またライトベンを使って所望のパターンをスクリーン上に描く こともできる。これが1つ以上の面において、好ましくは少なくとも2つの面に おいてされる場合には、レーザーエネルギー、露光期間、角膜からの距離及び所 望の印加エネルギーが決定され得る。安全目的のため、コンピューターを試運転 し角膜の最終形状を初期形状と比較すべく表示することができる。The tip of the optical fiber or catheter is manually or mechanically, preferably controlled. Mechanical means that allow more precise control of the grinding process with pewter instructions This makes it possible to move the emitted radiation substantially laterally. excision Or the depth of coagulation can be determined by displaying the patient's corneal shape on a television monitor. You can also use the light ben to draw the desired pattern on the screen. You can also do that. This occurs in one or more planes, preferably at least two planes. laser energy, exposure duration, distance from the cornea and location. The desired applied energy can be determined. Trial run the computer for safety purposes The final shape of the cornea can then be displayed for comparison with the initial shape.
こうした作業を用いると、例えば角膜の曲率を増加したり減少させたりすること ができる。また、これらの技法を使用して単にサイトを加熱し、コラーゲン架橋 によってリング形状またはその他の所望形状に角膜の表面の局部的収縮を引き起 こすこともできる。These operations can be used, for example, to increase or decrease the curvature of the cornea. Can be done. You can also use these techniques to simply heat the site and cross-link the collagen. causes localized contraction of the corneal surface into a ring shape or other desired shape. You can also rub it.
角膜の曲率、従って眼の屈折特性は角膜組織の選択的除去及び/または角膜組織 の選択的変性によって調整することができる。角膜組織の除去は本発明によれば 紫外または赤外領域の中空ビーム照射を使って制御的に行うことができる。一方 、角膜組織の所定領域の熱変性は近赤外領域のレーザービーム照射を使って行う ことかできる。The curvature of the cornea, and thus the refractive properties of the eye, can be modified by selective removal of corneal tissue and/or corneal tissue. can be adjusted by selective denaturation of Removal of corneal tissue according to the invention This can be done in a controlled manner using hollow beam irradiation in the ultraviolet or infrared region. on the other hand , thermal degeneration of a predetermined area of corneal tissue is performed using laser beam irradiation in the near-infrared region. I can do it.
中空ビームを生成する本発明のレーザー伝送デバイスのタイプにおいては、エキ シマ−またはエルビウム:YAGレーザーをコンピューター制御X−,Y−。In the type of laser transmission device of the invention that produces a hollow beam, the Shimmer or Erbium:YAG laser controlled by computer X-, Y-.
Z一平面配置システムと連結し、そしてその外輪郭を変更することによって角膜 の屈折力を変更するのに使用することができる。Cornea by coupling with the Z-uniplane positioning system and changing its outer contour. can be used to change the refractive power of the
同様に、適当にパルス化及び/または周波数3重化(351μm波長)されたN d : YAG、ホルミウム、エルビウム等の熱レーザーをコンピューター制御 X−,Y−、Z一平面配置システムと適当に連結し、角膜内に熱変性コラーゲン の3次元ゾーンまたは領域を創出することによって角膜の屈折力を変化させるこ とができる。これらの3次元ゾーンまたは領域は角膜の外輪郭を修正し、従って その屈折力を変更する所望の形状を存することができる。上記の技法を単独、ま たは結合して使用すれば所望の角膜研削を行うことができる。Similarly, appropriately pulsed and/or frequency tripled (351 μm wavelength) N d: Computer control of YAG, holmium, erbium, etc. thermal lasers Appropriately connect with the X-, Y-, Z uniplanar arrangement system to inject heat-denatured collagen into the cornea. altering the refractive power of the cornea by creating three-dimensional zones or regions of I can do it. These three-dimensional zones or regions modify the outer contour of the cornea and thus There can be any desired shape that changes its optical power. Use the above techniques alone or Or, if used in combination, desired corneal abrasion can be achieved.
また、熱的技法を使って角膜研削をする場合には、角膜を、適用されるレーザー 波長を優先的に吸収する包体で前処理することもできる。例えば、リボフラビン 染料または患者自身の赤血球を角膜に塗布し、アルゴンレーザーと共に使用する ことができる。In addition, when corneal abrasion is performed using thermal techniques, the cornea is It can also be pretreated with an envelope that preferentially absorbs wavelengths. For example, riboflavin Dye or the patient's own red blood cells are applied to the cornea and used with an argon laser be able to.
レーザーエネルギーはパルスモードだけでなく、必要に応じて連続モードで伝送 することができる。約0.15μmから約11μmの範囲に亘るレーザービーム の波長に応じて、熱変性または分解だけでなく光分解切除を行うことができる角 膜研削の際に印加されるパワーフラックスはパルス状でも連続状でもよく、平方 センナメートルあたり約1ジユールから平方センチメートルあたり約1ジユール の範囲にある。Laser energy can be transmitted in pulsed mode as well as continuous mode if required can do. Laser beam ranging from approximately 0.15 μm to approximately 11 μm Depending on the wavelength of the horn, thermal denaturation or decomposition as well as photolytic ablation can be carried out. The power flux applied during membrane grinding may be pulsed or continuous, and may be square or Approximately 1 joule per senna meter to approximately 1 joule per square centimeter within the range of
パルスモードのレーザービームを照射する場合、個々のパルスのエネルギーを通 常は約1ミリジユールから約300ミリジユールの範囲で変化させることができ る。パルス持続期間は約10ナノ秒から約400マイクロ秒の範囲にある。パル スあたりの角膜切除の深度は約0. 1ミクロンから約200ミクロンの範囲に ある。l jou l e/cm”のエキシマ−レーザーパワーフラックスは角 膜組織を約1ミクロンの深度まで切除する。When irradiating with a pulsed mode laser beam, the energy of each individual pulse is transmitted. Usually it can be varied from about 1 millijoule to about 300 millijoules. Ru. Pulse durations range from about 10 nanoseconds to about 400 microseconds. Pal The depth of corneal ablation per scan is approximately 0. In the range of 1 micron to approximately 200 microns be. The excimer laser power flux of ljou le/cm” is The membranous tissue is excised to a depth of approximately 1 micron.
光フアイバー先端面と被照射サイトにある物質との距離は、赤外線距離決定法、 ソナー距離決定法あるいはその他の方法を用いて測定することができる。距離の 測定を適当なマイクロプロセッサあるいはコンピューターに入力することによっ て、レーザー放射のエネルギー強度、サイト物質の放射への露出期間、及び/ま たはサイトに対する光フアイバー先端部の位置を制御することができる。The distance between the optical fiber tip and the material at the irradiated site can be determined using the infrared distance determination method, It can be measured using sonar ranging or other methods. of distance by inputting the measurements into a suitable microprocessor or computer. the energy intensity of the laser radiation, the duration of exposure of the site material to the radiation, and/or or the position of the fiber tip relative to the site.
上記制御方法は眼科作業時だけでなく、医学や医学以外の作業時のレーザー放射 の光フアイバー伝送に応用することができる。かかる制御方法は、リング状パタ ーンでターゲットサイトを照射する中空円錐ビームを生成する上記の中実光ファ イバーとの使用に限定される必要はない。実際、上記の制御方法は、ターゲット サイトにスポットゾーンを形成するほぼ中実の円筒状ビームの形でレーザー放射 を射出する光ファイバーと共に用いることもできる。The above control method is used not only for ophthalmological work, but also for laser radiation during medical and non-medical work. It can be applied to optical fiber transmission. This control method uses a ring-shaped pattern. The above solid optical fiber generates a hollow cone beam that illuminates the target site with a need not be limited to use with ibar. In fact, the above control method Laser radiation in the form of an almost solid cylindrical beam that forms a spot zone at the site It can also be used with optical fibers that emit .
また、本発明の方法の別の態様においては、複数の中実光ファイバー(例えば、 約10ミクロンから約50ミクロンの範囲の直径を有する約200から約500 のファイバー)が、環状束の形で配列されている。これはファイバーを一対の同 心円筒スリーブ間の環状スペース内に充填することによって得られる。かかる構 造は概リング状のビームを伝送するのに使用することができる。In another aspect of the method of the invention, a plurality of solid optical fibers (e.g. from about 200 to about 500 having a diameter ranging from about 10 microns to about 50 microns fibers) are arranged in an annular bundle. This connects the fibers to a pair of identical This is obtained by filling the annular space between the core and the cylindrical sleeve. This structure The structure can be used to transmit a generally ring-shaped beam.
加えて、十分長の中空光ファイバーの基端にレーザーから延出する中実光ファイ バーからのレーザー放射が供給されると、中空光ファイバーの先端からリング状 のビームの形態で放射線が射出される。In addition, a solid optical fiber extending from the laser at the proximal end of a sufficiently long hollow optical fiber is When laser radiation from the bar is supplied, a ring-shaped Radiation is emitted in the form of a beam.
ファイバー環状束にせよ、単一中空光ファイバーにせよ、その先端はターゲット サイトの物質表面に対して傾いているか、または角度を形成している。このため ほぼ楕円形のリング状のターゲット領域が提供され、そこではエネルギー強度が 楕円形リングパターン内の所定位置に応じて変化する。Whether it is a fiber ring bundle or a single hollow optical fiber, the tip is the target. Tilted or forming an angle with respect to the material surface of the site. For this reason A roughly elliptical ring-shaped target area is provided where the energy intensity is It varies depending on the predetermined position within the oval ring pattern.
また、中実光ファイバーも同様に、ターゲットサイトに対して傾斜し、はぼ中実 の楕円形パターンをサイト上に提供する。Similarly, solid optical fibers are tilted relative to the target site and are oval pattern on the site.
上記のファイバー環状束の放射線射出先端は、有角あるいはベベル状端に配置す ることができる。同様に、中空光ファイバーの端部も、切断により有角またはベ ベル状端を形成することができる。そうしたベベル状端の表面をファイバーの長 手方向軸に対して法線方向から見ると楕円または長円形状に見える。The radiation exit tip of the above-mentioned fiber annular bundle can be placed at the angular or beveled end. can be done. Similarly, the ends of hollow optical fibers can also be cut into angular or beveled ends. A bell-shaped end can be formed. The surface of such a beveled end is When viewed from the normal direction to the hand direction axis, it appears to be elliptical or oblong.
本発明は放射線を効率的に制御、そして指向させる新規な方法及び装置を提供し 、放射線を、中空円錐またはリング形状で、閉空間内に位置する所定サイトに伝 送することを含むことが理解されるであろう。The present invention provides a novel method and apparatus for efficiently controlling and directing radiation. , the radiation is transmitted to a predetermined site located in a closed space in the form of a hollow cone or ring. It will be understood that this includes sending.
上記の方法に従えば、医療器具使用及び製造分野の実務者であれば、本発明のさ らなる応用及び変更を容易に思いつくであろう。従って、本発明は以下のクレー ムの言語に従って解釈されるべきであり、本発明を教示するのに用いた特定の実 施態様に従ってのみ解釈されるべきではない。By following the above method, a practitioner in the field of medical device use and manufacturing will be able to realize the benefits of the present invention. Further applications and modifications may easily come to mind. Therefore, the present invention and the specific implementation used to teach the invention. It should not be construed solely according to the embodiments.
FIG、5 フロントページの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号HOI S 3/101 8832−4M(72)発明者 ハラサン・ハニー・エム・ジ−アメリカ合衆 国、92626 カリフォルニア州、コスタ・メサ、パルトラ、2001IFIG.5 Continuation of front page (51) Int, C1, 6 identification code Office reference number HOI S 3/101 8832-4M (72) Inventor Harasan Honey M.G.A. Country, 92626 California, Costa Mesa, Partola, 2001I
Claims (1)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82211592A | 1992-01-17 | 1992-01-17 | |
US822,115 | 1992-01-17 | ||
PCT/US1993/000357 WO1993014430A1 (en) | 1992-01-17 | 1993-01-14 | Method and apparatus for transmitting laser radiation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07506733A true JPH07506733A (en) | 1995-07-27 |
Family
ID=25235180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5512673A Pending JPH07506733A (en) | 1992-01-17 | 1993-01-14 | Laser radiation transmission method and device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0625271A4 (en) |
JP (1) | JPH07506733A (en) |
CA (1) | CA2128104A1 (en) |
WO (1) | WO1993014430A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006015064A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Keio Gijuku | Balloon catheter |
WO2013051207A1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | パナソニック株式会社 | Laser surgery device |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6090100A (en) | 1992-10-01 | 2000-07-18 | Chiron Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme | Excimer laser system for correction of vision with reduced thermal effects |
DE4232915A1 (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-07 | Hohla Kristian | Device for shaping the cornea by removing tissue |
US6319247B1 (en) | 1993-05-07 | 2001-11-20 | Visx, Incorporated | Systems and methods for corneal surface ablation to correct hyperopia |
CO4230054A1 (en) | 1993-05-07 | 1995-10-19 | Visx Inc | METHOD AND SYSTEMS FOR LASER TREATMENT OF REFRACTIVE ERRORS USING TRAVELING IMAGES FORMATION |
US7918846B2 (en) | 2000-12-05 | 2011-04-05 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Method and system for laser treatment of refractive errors using offset imaging |
EP1763323B1 (en) | 2004-03-15 | 2011-05-11 | AMO Manufacturing USA, LLC | Stabilizing delivered laser energy |
DE102005056958A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-06 | Rowiak Gmbh | Method and device for machining a workpiece |
WO2009036098A2 (en) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Lensx Lasers, Inc. | Apparatus, systems and techniques for interfacing with an eye in laser surgery |
US8845624B2 (en) | 2010-06-25 | 2014-09-30 | Alcon LexSx, Inc. | Adaptive patient interface |
DE102010053781B4 (en) | 2010-12-08 | 2018-03-01 | LIMO GmbH | Device for converting laser radiation into laser radiation with an M profile |
US9089401B2 (en) | 2011-05-06 | 2015-07-28 | Alcon Lensx, Inc. | Adjusting ophthalmic docking system |
US8939967B2 (en) | 2011-08-03 | 2015-01-27 | Alcon Lensx, Inc. | Patient interface defogger |
US9044304B2 (en) | 2011-12-23 | 2015-06-02 | Alcon Lensx, Inc. | Patient interface with variable applanation |
US10335315B2 (en) | 2013-02-01 | 2019-07-02 | Alcon Lensx, Inc. | Bi-radial patient interface |
EP3086744B1 (en) * | 2013-12-23 | 2018-07-04 | Quantel Medical | System and device for multi spot photocoagulation |
EP3801755B1 (en) * | 2018-06-05 | 2023-08-02 | Elesta S.P.A. | Optical fiber device for laser thermal ablation and thermal therapy |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3641332A (en) * | 1969-10-30 | 1972-02-08 | Ebert Michael | Fiber optics illumination system |
JPS60123818A (en) * | 1983-12-08 | 1985-07-02 | Olympus Optical Co Ltd | Optical transmitter |
US4732450A (en) * | 1985-02-27 | 1988-03-22 | Amada Engineering & Service Co., Inc. | Input/output coupling device for optical fiber used in high power laser beam delivery |
US4967745A (en) * | 1987-04-10 | 1990-11-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Multi-fiber plug for a laser catheter |
DE3514374A1 (en) * | 1985-04-20 | 1986-10-23 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Connecting sleeve for launching a laser beam into an optical waveguide |
US4917084A (en) * | 1985-07-31 | 1990-04-17 | C. R. Bard, Inc. | Infrared laser catheter system |
DE3639981A1 (en) * | 1986-11-22 | 1988-05-26 | Messerschmitt Boelkow Blohm | ENDOSCOPE WITH AN ULTRASONIC TRANSDUCER |
EP0292695B1 (en) * | 1987-05-25 | 1993-02-17 | Deutsche Aerospace AG | Device for circumferential irradiation of objects |
-
1993
- 1993-01-14 WO PCT/US1993/000357 patent/WO1993014430A1/en not_active Application Discontinuation
- 1993-01-14 EP EP93904503A patent/EP0625271A4/en not_active Withdrawn
- 1993-01-14 CA CA002128104A patent/CA2128104A1/en not_active Abandoned
- 1993-01-14 JP JP5512673A patent/JPH07506733A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006015064A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Keio Gijuku | Balloon catheter |
WO2013051207A1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | パナソニック株式会社 | Laser surgery device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993014430A1 (en) | 1993-07-22 |
EP0625271A1 (en) | 1994-11-23 |
CA2128104A1 (en) | 1993-07-22 |
EP0625271A4 (en) | 1995-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH07506733A (en) | Laser radiation transmission method and device | |
Verdaasdonk et al. | Laser light delivery systems for medical applications | |
US5395362A (en) | Methods and apparatus for distributing laser radiation | |
US10022269B2 (en) | Patterned laser treatment | |
AU678967B2 (en) | Apparatus and method for performing eye surgery | |
US4538608A (en) | Method and apparatus for removing cataractous lens tissue by laser radiation | |
AU601136B2 (en) | Multiwavelength laser source | |
US4559942A (en) | Method utilizing a laser for eye surgery | |
ES2938218T3 (en) | Laser cutting device with emission tip for non-contact use | |
US7692865B2 (en) | Adapter for coupling a laser processing device to an object | |
US5437658A (en) | Method and system for laser thermokeratoplasty of the cornea | |
US5746738A (en) | Laser surgical device | |
JP2008529682A (en) | Optically induced treatment of body tissues | |
JP2002515774A (en) | Fiber optic sleeve for surgical instruments | |
JPH11514246A (en) | Handheld laser scanner | |
EP0578756B1 (en) | Laser surgical probe | |
KR20110091295A (en) | Multidirectional side fire optical fiber probe and its fabrication method | |
TWI782275B (en) | Optical structure of endoscope | |
JPS61257637A (en) | Method for removing living tissue by radiation energy and catheter used therein | |
JPH03111040A (en) | Laser medical treatment device | |
AU699994B2 (en) | Apparatus and method for performing eye surgery | |
Russo | Fibers in Medicine—I | |
JPH0767884A (en) | Fiber probe for operation | |
JPS58188470A (en) | Laser treating apparatus |