JPS6148953B2 - - Google Patents

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JPS6148953B2
JPS6148953B2 JP53028361A JP2836178A JPS6148953B2 JP S6148953 B2 JPS6148953 B2 JP S6148953B2 JP 53028361 A JP53028361 A JP 53028361A JP 2836178 A JP2836178 A JP 2836178A JP S6148953 B2 JPS6148953 B2 JP S6148953B2
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laser
probe
passageway
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Aaru Sumisu Maikeru
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JEIMUZU BII MIRAA
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外科手術において使用されるレーザ
ビーム技術に関するものであり、特には吸収性媒
体内のある局所化された領域にエネルギー送達の
為の赤外線レーザビームの使用に関するものであ
る。様々の型式の生物学組織を切除したりまた焼
灼する（cauterize）ような様々の外科或いは眼
科手術を達成する為の手段としてレーザビームを
使用することが斯界で良く知られている。切除作
用は、収斂したレーザスポツトにおいて組織によ
るレーザエネルギーの吸収に由り組織が局所的に
強く加熱されることにより与えられる。このよう
な装置は、皮膚上の薄赤色の母斑の除去、喉頭医
学及び婦人科医学におけるポリープの切除及び眼
網膜の光凝固法のような様々な外科手術の為に従
来から使用されてきた。そのような先行技術の装
置の一つは炭酸ガス赤外レーザビームを使用して
いる。この場合、レーザビームは指向づけ用の鏡
により可動的に位置決めされそして空気媒体を通
してレンズにより収斂されて、遠隔の施術地点の
組織表面上にレーザエネルギーを集中する。
炭酸ガス赤外レーザビームによる組織の処置を
利用する先行技術のすべては、隣りあう空気界面
を通して接近の可能な表面組織の処置にのみ限定
されていた。CO2レーザ輻射は流体あるいは組織
の外層によつて完全に吸収されそしてビームは外
側層の蒸発或いは損傷なく下側の組織層中に侵透
しえないから、介在或いは周囲の吸収媒体内に位
置する生物組織の処理の為に、この特定範囲のレ
ーザ波長を使用することは先行技術においては阻
まれていた。しかし、多くの場合には（例えば胃
外科手術、眼内部の手術及び神経外科手術）、内
部領域内を手術しそしてきわめて吸収性の媒体内
に介在及び周囲組織を損傷することなくレーザエ
ネルギーを位置決めすることが所望される。例え
ば、網膜血管組織が赤外線レーザビームによつて
眼内部で切除されねばならないなら、或いは類似
的に出血性胃かいようが通常の胃流体によつて取
囲まれたままその場で切除されねばならないな
ら、これら部位は吸収性媒体内に存在することに
なる。この型式の赤外レーザビームを使用する従
来装置は、周囲の吸収性媒体内に浸つた組織をそ
のレーザビームが介在組織によつて吸収されてし
まうことなしに選択的に処置するのに使用しえな
かつた。
本発明の目的は、吸収性媒体内で光凝固法或い
は局所的外科処置において使用する為の炭酸ガス
レーザのような赤線レーザビームを提供すること
である。
本発明は、吸収性媒体内の所定の局所域に収斂
したレーザエネルギーをその周囲媒体をレーザエ
ネルギーの吸収による損傷から隔絶したまま操向
し、焦点合せしそして送達せしめる為の赤外レー
ザビーム受取り装置を提供する。
本発明は、例えば眼のガラス質媒体のような水
含有物質即ち吸収性物質によつて浸漬されそして
取巻かれている組織の赤外線外科処置を達成する
為に特に有用である。
この装置は、CO2レーザビーム発生器及びビー
ムの強さ及び期間を制御する為の制御系統から構
成される。レーザビームは、局所的部位の処置の
為関節式腕光案内によつてレーザ発生器からプロ
ーブまで自在に曲げられる態様で差向けられる。
プローブは高度に研磨されたレーザ光案内チユー
ブから成り、これによつてレーザエネルギーは、
周囲の吸収性媒体をレーザエネルギーによる損傷
から隔絶したまま特定域に選択的に送達されう
る。プローブは水含有生物学的組織を挿通されそ
して処置されるべき部位と直接接触状態に持ちき
たされる。レーザエネルギーはプローブの先端に
おける小さな透過性窓の外表面を通して出現す
る。斯くして、装置は眼において見出されるもの
のような脈管組織を切除したり或いは取巻き吸収
性媒体内に浸される他の組織を選択的に処置する
のに効果的に使用されうる。
本発明の目的は、吸収性媒体内の局所的部位を
処置するのに使用する為の赤外レーザビームを提
供することである。
本発明の別の目的は、眼内の脈管組織を光焼灼
するのに使用されうる赤外レーザビーム外科用チ
ユーブを提供することである。
本発明の他の目的、利点及び特徴については添
付図面を参照しての以下の記載から明らかとなろ
う。
第１図を参照すると、平行赤外レーザビームを
送達する為のCO2レーザビーム発生器１０から成
るレーザ光焼灼装置が示されている。レーザ発生
器の回転シヤツタ１２は足踏ペダルスイツチ１６
により作動される制御系統１４により制御され
る。制御系統１４は、処置される域上に送られる
レーザビームエネルギーの強さと期間を決定す
る。回転シヤツタ１２は通常発生器１０からのレ
ーザビームを遮断しそして処置の為の露光に先立
つて電力メータ１８にそれを転向する。
シヤツタ１２が開いている時、ビームは鏡２０
によつて関節連結式腕２２の近い側の端に変向さ
れる。鏡２０は、赤外レーザビームと関節腕２２
の第１区画の入口との整合を提供する。順次する
関節腕区画における回転自在の鏡継手２１，２４
及び２６は、レーザビームが関節腕の出口から光
学軸線に対する角度的整合を維持したまま出現す
るに際してレーザビームの位置を可動的に制御す
るのに６つの運動の自由度を提供する。ビームは
関節式腕を通して曲折自在にプローブ３０まで送
達されて、局所域の処置を行う。この場合、眼の
手術処置が例示してあるが、本装置は介在吸収性
媒体内の任意の部位の焼灼或いは切除等の処置の
為に使用されうる。
プローブの一具体例が３２として第２図に例示
されている。このプローブにおいて、レーザ光案
内チユーブ３４は、レンズ３８及び３９から成る
ビーム―収斂用テレスコープを含むブローブ胴体
３６に付設されている。レーザ光案内チユーブ３
４は、その内面が赤外レーザ輻射を反射するよう
な高度に研摩された金属管である。CO2レーザビ
ーム輻射の約90％が１mm内径のチユーブ（90mm長
さ）を通して伝送されうる。
レーザビームを従つてレーザ光案内チユーブを
処置されるべき部位に直接的に接触せしめる為
に、チユーブの先端に窓４０が設けられる。これ
はレーザ光案内チユーブ３４に介在水含有生物学
的組織が侵入するのを防止しそしてレーザ光案内
チユーブの先端４１が処置部位と直接的に接触す
るのを可能ならしめる。
外部からの微視的な観察の為処置されている域
を照射する為に、光学繊維束から成る環状光導管
４４がレーザ光案内チユーブに隣りあつて設けら
れている。環状ギヤツプ４５は処置中洗浄（潅
注）の為の通路を提供する。手術中、光源４６
が、光結合式連結具４８によつて光導管内に光を
差向けることにより処置部位を照射する。処置さ
れている部位を食塩水で洗浄する為に、洗浄液源
に通じる管５０が繋がれそしてプローブ３２の先
端の近傍まで通路４５を通しての流体の流れを提
供する。
プローブに対する別の構造が第４図に例示され
ている。この具体例は先の具体例の特徴をすべて
備えているが、但しこの具体例は処理される部位
の直接観察の為の内視鏡を組込んでいる。この具
体例において、ケース５１は、直視用観察装置５
２をレーザ光案内チユーブ５４と共に包納してお
りそして前述と同様に処理される部位を洗滌する
為の流体を流す通路５６を提供している。内視鏡
は処理されている部位を観察す為の接眼鏡５８を
具備しそして内視鏡を通しての観察の為の照明を
与える為光学繊維連結具６０を含んでいる。この
場合、レーザビームは、レンズ３８及び３９から
成るビーム収斂用テレスコープを備えるプローブ
胴６２を通して差向けられそして後鏡６４からの
反射によつてレーザ光案内チユーブ５４内に差向
けられる。管６６は、前述のように処置部位の洗
浄の為通路５６に流体を流す。
レーザ光案内チユーブ５４の端は、前述したよ
うに、介在組織中でのレーザエネルギーの吸収を
防止しながらレーザビームの処置部位への接近を
可能ならしめるよう窓７０を備えている。この具
体例において、窓はビームに光学的強さを賦与す
る為彎曲した内面を備えている、即ちビームは窓
の彎曲内表面のレンズ効果により窓の外面におい
て点乃至線状に集中せしめられうる。
出血を防止するように眼内の脈管組織の光凝固
或いは焼灼において本発明装置の使用の態様が第
３図に例示されている。眼の後室内の血管を焼灼
する為に、切開が為されそして一時的なカニユー
レ或いはカラー７２が眼のガラス室内へのプロー
ブ３０の挿通を許容ならしめるよう挿通される。
その後、プローブの先端４１は眼内に挿入され、
その先端が焼灼されるべき脈管組織と接触するま
でガラス体液に装通される。その後、外科医は足
ペダル１６（第１図）を作動し、それによつて脈
管組織を所定の期間所定の強さのビームに曝せし
める。
平行化された赤外レーザビームは、第２図の具
体例のプローブの場合、光焼灼プローブ体の拡大
端３６に入りそしてビーム収斂用テレスコープに
よつて縮径される。ビームは第２レンズ３９を通
過後再平行化されそして中空レーザ光案内チユー
ブ３４内に心合して入る。ビームプロフイルの
１／e2強度準まで測定するものとして小さなビー
ムの直径は、効率的な結合の為にはレーザ光案内
チユーブの直径の0.64倍におおよそ等しくすべき
である。プローブ体に入る大きなレーザの代表的
直径は１／e2直径まで測定して６mmである。
ビーム減径用のテレスコープは、６mmから0.6
mmへの１／10のビーム減縮を提供するよう3.8mm
焦点距離のセレン化亜鉛（ZnSe）凸メニスクレ
ンズと、それから41.8mm離間された38mm焦点距離
のZnSe凸メニスクレンズとから構成されうる。
この直径は中空レーザ光案内チユーブ３４の１mm
内径に効率的にレーザを結合する。
レーザビームは、案内チユーブ通過後、窓４０
を通つて出現しそして窓の外面により接触されて
いる或いはそれに直ぐ隣りあう生体組織或いは他
の吸収性物質により吸収される。窓４０は、赤外
線を無視しうる程の吸収でもつて透過せしめる
ZnSeのような材料から構成されそして案内チユ
ーブの先端４１内に密封着される。窓４０は、平
担な平行面の円柱状光学素子でありえ、そしてレ
ーザビームの外側窓表面に隣りあう媒体内への弱
まることのない通過を許容するよう高度に研摩さ
れそして反射防止コーテイングされているべきで
ある。扁平な窓は、１mmレーザ光案内チユーブ径
より僅かに小さい直径を有する出力レーザビーム
を提供し、そのビームプロフイルムは案内管に入
る小径のビームのプロフイルムと同様である。
所望なら、窓の内面を彎曲せしめることにより
窓に光学的集中力が賦与されうる。窓の内面に適
正な球状の曲率を使用することにより、ビームは
窓外面上の小さい点に焦点づけられる。同様に、
適正な円筒状曲率を使用することにより、ビーム
は窓の外表面において線状に集中される。点状及
び線状へのビームの集中は、レーザエネルギーを
光束密度Ｗ／cm2を増加することによりレーザエネ
ルギーを強力とする。窓４０の重要な作用は、赤
外レーザビームが案内管を水或いは水含有生体組
織のような中間周囲媒体中に案内管の内部を周囲
吸収性媒体から密閉しそして隔絶したまま、装通
することを可能ならしめることである。
眼内のガラス体やレンズ体のような様々な部位
の切除を達成する為に使用されうる本発明の別の
具体例が第５〜１１図に例示されている。このプ
ローブ具体例において、プローブ胴３７及びそこ
に付設されるケース５１は、照明用光導管４４、
レーザ光案内チユーブ３４を包納し、そしてプロ
ーブ先端シールド８０の近傍に洗浄用流体を通す
為の路４５を具備している。吸引管として作用す
る或いは使用されるべき追加的通路７８が設けら
れる。
部位を洗浄する為の流体の流入は、吸引管７８
を通して除去されたガラス質の容積を置換えるべ
く流体通路４５を流体源（図示なし）に繋ぐ連結
具５０を通して送給される流体により与えられ
る。ガラス体切除部位を観察する為の可視的な照
明は案内管３４及び吸引管７８に隣りあう光導管
４４を通して与えられる。光導管４４はシールド
先端部８０の表面内に突入して、眼内ガラス体切
除部の直接的照明を提供する。
第８〜１１図は、ガラス体切除プローブ先端構
造の先端部の構造の詳細を例示する。先端シール
ド８０は、第９及び１０図に見られるように光案
内チユーブ窓８２の相当部分を覆う点８１で終端
している。先端部シールド８０はまた光導管４４
及び流体導管４５をも取巻いてプローブの外側で
処置されている域への照明と洗浄を提供する。組
織通路８５が第１１図において光案内管、窓８２
及びシールド８０間に空隙を提供する先端シール
ド８０の端におけるスロツトとして見ることがで
きる。吸引管７８は第１０図に明示されるように
光案内管３４の幾分下の地点で終端している。斯
くして、組織は通路８５内に吸引されて窓８２か
ら入来しそして窓８２とシールド８０との間の通
路内で集中されるレーザビームにより切断されう
る。切断された組織はその後吸引管７８内にそし
てプローブ外へと吸出される。
眼内ガラス体切除を達成する為の操作におい
て、吸引装置或いはポンプ（図示なし）が吸引用
連結部７９に付設されそしてガラス質組織がシー
ルド８０に隣りあう通路８５の開口を通して引出
される。通路８５の狭い導通路はビーム集中用レ
ーザ窓８２の表面を横切つてそこに隣りあう域に
ガラス組織を閉じ込める。窓８２の内面は窓外面
において線状に焦合したレーザビームを創生する
べく円柱状に彎曲されている。線状焦合域におけ
る高い光束密度は切断作用を生じて通路８５内の
閉じ込め域内のガラス組織を切除乃至除去する。
切断された組織は続いて吸引管７８内に引出さ
れ、プローブ胴を通つて、吸引用連結具を介して
適当な受器へと引出される。
もし周囲媒体が水か水含有生体組織であるな
ら、10.6μｍ波長のCO2レーザビームは窓の外面
から約100μｍ以内に完全に吸収されよう。水中
のCO2レーザ輻射に対する吸収係数は１×103cm
-1であり、これは僅か10μｍの距離を通つた後初
期値の37％まで輻射が減衰することを意味する。
斯くして、CO2レーザ輻射の吸収は水性媒体内で
きわめて局限的に大量に行われる。第２及び４図
の具体例に例示した洗滌管はプローブ先端近傍へ
食塩水のような流体の流れを提供するのに使用さ
れうる。窓の近傍に流体を維持することは、生体
組織の光焼灼中窓外面に組織が付着するのを防止
する助けとなる。
観察用光導管は、窓の近傍での観察の為の透照
を提供するべく照明ランプからの可視光線を伝達
する為環状の光学繊維束でありうる。第４図に例
示されたように、光導管は眼内観察を与えるよう
内視鏡内に組込まれうる。鏡（図示なし）が先端
部４１及び窓４０の観察を与えるべく内視鏡の端
に設けられうる。
斯くして、生体組織を吸収性媒体によつて取囲
まれたままその場で焼灼若しくは除去する為の赤
外レーザビームを利用する装置が開示された。
以上、本発明の精神内で多くの改変を為しうる
ことを銘記されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のレーザ光焼灼装置の全体概略
図であり、第２図は第１図の焼灼装置と共に使用
するに適したプローブの断面図であり、第３図は
眼内のガラス体組織を焼灼する為の光焼灼装置の
使用態様を例示し、第４図は第１図の装置におい
て使用するに適したプローブの別の具体例を示
し、第５図は眼内ガラス体切除を達成する為のプ
ローブのまた別の具体例の断面図でり、第６図は
第５図の具体例の端面図であり、第７図は第６図
の７―７線に沿う部分断面図であり、第８図はプ
ローブの先端の部分断面図であり、第９図は第８
図の９―９線に沿う断面図であり、第１０図は先
端部近傍の拡大図であり、そして第１１図は先端
部の要素の関係を例示する拡大斜視図である。 １０：レーザビーム発生器、１４：露光制御系
統、１６：ペダル、１２：回転シヤツタ、２０：
鏡、２１，２４，２６：継手、２２：関節腕、３
０：プローブ。 （第２図）、３２：プローブ、３４：レーザ光
案内チユーブ、３６：プローブ胴体、３８，３
９：収斂用レンズ、４０：窓、４１：プローブ先
端、４６：光源、４４：光導管、５０：洗浄水連
結管、４５：通路。 （第４図）、５２：直（内）視用観察装置、５
８：接眼鏡、５４：案内チユーブ、５６：洗浄通
路、６２：プローブ胴、７０：窓。 （第５〜１１図）、３７：プローブ胴、４４：
照明用光導管、３４：レーザ光案内チユーブ、４
５：洗浄流体通路、７８：吸引通路、８０：シー
ルド、８２：窓、８５：通路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 血管及びその他の生物学的な組織に対して吸
    収性のCO2レーザビームを発生する為のCO2レー
    ザビーム発生手段と；該CO2レーザビームを吸収
    性媒体中の所望の部位にまで周囲の介在媒体をビ
    ームと隔絶したまま操向し、収斂しそして送達す
    る為の光学的手段であつて、CO2レーザ光案内手
    段と、該CO2レーザ光案内手段を密閉するCO2レ
    ーザビーム透過性の窓手段にしてその外面にCO2
    レーザビームを集中するような構成とされている
    CO2レーザビーム透過性の窓手段と、プローブ胴
    体と、該胴体内でビーム直径を減縮する為のビー
    ム収斂用テレスコープとを含む光学的手段と；
    CO2レーザビームの強さ及び期間を制御する為の
    自動制御手段と；を包含する、血管及び他の生物
    学的組織を焼灼したり或いは切断することによる
    処置を行なう為の装置。 ２ 透過窓がセレン化亜鉛から成るような特許請
    求の範囲第１項記載の装置。 ３ 窓が光チユーブの端に密封着される円柱状光
    学素子であるような特許請求の範囲第２項記載の
    装置。 ４ 窓が点状集中部を提供するよう構成されてい
    る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 窓が線状集中部を提供するよう構成されてい
    る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 処置されている部位を観察しうるようプロー
    ブと組合さつて設けられる内視鏡を含む特許請求
    の範囲第１項記載の装置。 ７ 光案内チユーブと連接する通路及び処置され
    ている部位を洗浄するよう該通路を通して流体を
    送給する為の手段とを含む特許請求の範囲第２項
    記載の装置。 ８ 処置されている部位を観察する為の手段を含
    む特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 観察手段が内視鏡から成りそして通路が内視
    鏡周囲にあるような特許請求の範囲第８項記載の
    装置。 １０ 処置部位を照明する為の手段を含む特許請
    求の範囲第９項記載の装置。 １１ 照明手段がレーザ光案内チユーブと同心の
    光学繊維束を含み、そして通路が該光学繊維束と
    レーザ光案内チユーブとの間に存在するような特
    許請求の範囲第１０項記載の装置。
JP2836178A 1977-03-14 1978-03-14 Infrared ray laser canterizer Granted JPS54485A (en)

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