JPWO2019151298A1 - 異常検出システム及び、レーザ治療装置、レーザ治療システム - Google Patents

異常検出システム及び、レーザ治療装置、レーザ治療システム Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、レーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる異常検出システムを提供すること。【解決手段】レーザ光16aを発振するレーザ治療ユニット10に連結され、レーザ光16aを伝送するレーザ伝送管20と、レーザ伝送管20における往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力変化を検出する排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで構成され、レーザ伝送管20は、レーザ光16aを導光する導光空間Sが長手方向に沿って形成された中空導波路21と、長手方向に沿って中空導波路21の外周を囲繞する外装部材22とで構成され、中空導波路21と外装部材22との間に、長手方向に沿う往方向空間T1及び復方向空間T2が形成され、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43が、往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力変化を検出することで異常を検出する異常検出システム1。

Description

本発明は、例えば、レーザ治療装置の異常を検出する異常検出システム及び、レーザ治療装置、レーザ治療システムに関する。
患者への負担が少ない低侵襲手術の方法として、内視鏡を用いる治療方法が実施されている。この内視鏡を用いた治療は、内視鏡チューブを口腔等から体内に挿入し、この内視鏡チューブの先端構成部を用いて施術を行うものである。
この施術は、チャンネルと呼ばれる鉗子挿入孔から適宜の鉗子を挿入し、先端構成部の鉗子出口から出てくる鉗子先端により実施される。鉗子としては、把持鉗子やナイフ等の様々な器具が用いられる。特に早期消化管がんを対象とする内視鏡的粘膜下層剥離術(Endoscopic Submucosal Dissection以下においてESDという。)では、患者への負担が少ない有効な治療方法として注目されており、近年では内視鏡にレーザ治療装置を構成するレーザ伝送管を用いて施術することがある。
鉗子挿入孔に挿入させるレーザ伝送管は、例えば、レーザ光を基端から先端に向けて導光させる導光管体が備えられており、導光管体に導光されるレーザ光をレーザ伝送管の先端から照射して癌などの施術対象部位を焼灼することや、切開すること、切除すること、剥離することができる。
このレーザ伝送管では、内視鏡チューブの湾曲動作に伴って導光管体も湾曲動作するが、この湾曲動作によって導光管体が破損し、破損個所からレーザ光が漏出して施術対象部位以外の箇所を損傷させるおそれがあった。そこで、このようなレーザ治療装置の異常を検出する異常検出システムがいくつか提案されている。
例えば、特許文献1に開示されている異常検出システムでは、中空状に形成された導光管体の内部を第一空間とし、導光管体の外部に第二空間が形成されており、第一空間にレーザ光と乾燥ガスとを導通させている。この乾燥ガスの導通状態において、導光管体が破損した場合、第一空間と第二空間とが連通するため、第二空間を流れる乾燥ガスの流量が変化することとなる。この第二空間に流れる乾燥ガスの流量変化を検出することで、導光管体の破損を検出することができるとされている。
しかしながら、乾燥ガスの流量の変化を瞬時にかつ高精度で検出することが困難であるため、特許文献1に開示されている異常検出システムでは、短時間で確実に精度良く導光管体の破損を検出することが困難であった。また、導光管体の破損以外のレーザ治療装置の異常の検出、あるいはこれらの異常の要因を区別して特定することが困難であり、異常検出システムを改善することが望まれている。
特開平11−194068号公報
そこで本発明は、上述の問題を鑑み、導光管体の破損等のレーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる異常検出システム及び、これを用いたレーザ治療装置、レーザ治療システムを提供することを目的とする。
この発明は、レーザ光を発振するレーザ治療ユニットに連結され、前記レーザ光を伝送するレーザ伝送管と、前記レーザ伝送管における冷却空間を導通する冷却流体の圧力変化を検出する冷却部流体変化検出部とで構成され、前記レーザ伝送管は、前記レーザ光を導光する導光空間が長手方向に沿って形成された導光管体と、前記長手方向に沿って前記導光管体の外周を囲繞する外装部材とで構成され、前記導光管体と前記外装部材との間に、前記長手方向に沿う前記冷却空間が形成され、前記冷却部流体変化検出部が、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化を検出することで異常を検出する異常検出システムであることを特徴とする。
またこの発明は、上述の異常検出システムと、レーザ光を発振するレーザ治療ユニットとで構成されたレーザ治療装置であることを特徴とする。
またこの発明は、上述のレーザ治療装置と、前記レーザ伝送管を挿通可能とした内視鏡システムとで構成されたレーザ治療システムであることを特徴とする。
前記冷却流体は、前記導光管体を冷却する流体であり、例えば水道水やイオン交換水、蒸留水やその他の液体や、空気や窒素ガス、ヘリウムガスなどの気体の他、粉体やゲル体を含む。
前記冷却部流体変化検出部は、前記冷却流体の圧力変化を検出できればどのような構成でもよく、例えば前記冷却流体の圧力の絶対値を計測する構成や、前記冷却空間に送り込む前記冷却流体の圧力と排出される前記冷却流体の圧力の差を計測する構成、また、例えば前記冷却流体が液体である場合には、前記冷却空間との間で密閉された前記冷却流体を貯める貯液部を設けて前記貯液部の圧力変化を検出する圧力検出計で構成された場合や、前記貯液部の液面の高さや冷却流体の量の変化を検出する液面計で構成された場合などを含む。
なお、前記冷却部流体変化検出部は、一つの検出計で構成されてもよく、また例えば液面計と圧力検出計とのように、複数の異なる機能の検出計で構成されてもよい。
この発明により、レーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる。
詳述すると、前記レーザ伝送管が破損した場合や前記冷却流体を供給する装置に異常があった場合などには、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力に変化が生じる。この圧力変化は前記冷却流体全体に作用するため、前記冷却部流体変化検出部により短時間に精度良く検出することができる。このため、前記冷却部流体変化検出部が前記冷却流体の圧力変化を検出することにより、前記レーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる。
この発明の態様として、前記導光空間に気体が導通され、前記導光空間を導通する気体の流れの変化を検出する導光部流体変化検出部が備えられてもよい。
前記気体は、人体に影響の少ない気体であればどのような気体であってもよく、空気の他、窒素ガス、ヘリウムガスなどを含む。なお、これらの気体は前記レーザ光を導光する導光管体の内部を導通するため、前記レーザ光を吸収しない気体であることが好ましい。
上述の前記導光空間を導通する気体の流れの変化とは、例えば前記導光空間を導通する前記気体の流量の変化や圧力の変化、流速の変化や温度の変化などを含む。なお、前記導光部流体変化検出部は、一つ又は複数の物理量を検出する検出計で構成された場合を含む。
この発明により、前記導光管体が破損していることを特定して検出することができる。
詳述すると、前記導光管体が破損した場合、前記冷却流体の一部が前記導光空間内に流入する。また流入した前記冷却流体の一部は前記導光空間を導通する前記気体の流路を塞ぐ形になり、前記導光空間を導通する前記気体は抵抗を受ける。さらに、前記導光空間を導通する前記気体の一部が前記冷却空間内に流れ込むこととなる。このため、前記冷却流体の圧力は大きく変化し、前記冷却部流体変化検出部でその圧力変化を検出するとともに、前記気体の流れの変化を前記導光部流体変化検出部で検出することができ、前記冷却流体の圧力変化と前記気体の流れの変化とを組み合わせて前記導光管体が破損していることを特定して検出することができる。
また、例えば、前記気体の流れの変化が前記導光部流体変化検出部で検出されずに、前記冷却流体の圧力が変化していることを前記冷却部流体変化検出部で検出された場合には、前記導光管体が破損しておらず、前記外装部材が破損していること、または冷却流体を前記冷却空間へ供給する装置に異常があることを特定して検出することができる。
さらにまた、前記冷却流体の圧力変化が前記冷却部流体変化検出部で検出されず、前記導光管体を導通する気体の圧力が大気圧であることを前記導光部流体変化検出部で検出した場合には、前記導光管体が破損しておらず、前記気体を前記導光管体へ流すための装置に異常があることを特定して検出することができる。
このように、前記冷却部流体変化検出部に加えて前記導光部流体変化検出部を備えることで、前記導光管体の破損をより正確に検出することができるとともに、前記導光管体の破損以外の装置の異常も検出することができる。
またこの発明の態様として、前記導光部流体変化検出部は、前記導光空間を導通する気体の圧力変化、及び流量変化の少なくとも一方を検出してもよい。
この発明によると、例えば前記導光空間に前記冷却流体が流れ込むことにより、前記気体の圧力及び流量は流入した前記冷却流体の影響を明確に受ける。このように影響を受ける前記気体の圧力変化及び流量の変化の少なくとも一方を前記導光部流体変化検出部で検出することで、前記導光管体の破損を特定して検出できる。
またこの発明の態様として、前記冷却空間は、前記長手方向に沿って基端側から先端側に向かう往方向に前記冷却流体を導通させる往方向空間と、該往方向空間を導通した前記冷却流体を前記長手方向に沿って前記先端側から前記基端側に向かう復方向に導通させる復方向空間と、前記先端側において、前記往方向空間と前記復方向空間とを互いに連通する連通空間とで構成され、前記冷却部流体変化検出部が、前記復方向空間における前記冷却流体の圧力変化を検出してもよい。
前記往方向空間と前記復方向空間は、例えば前記レーザ伝送管の径内側から前記導光管体、前記復方向空間、前記往方向空間がこの順で配置されている構成や、前記導光管体、前記往方向空間、前記復方向空間が径内側からこの順で配置されている構成、前記導光管体の周方向に沿って前記往方向空間と前記復方向空間とが交互に配置されている構成、前記冷却空間を前記往方向空間と前記復方向空間とで二分する構成などを含む。
この発明によると、前記往方向空間を導通した前記冷却流体が、前記連通空間を介して前記復方向空間を導通することとなる。このように前記復方向空間を流れる前記冷却流体は、前記冷却流体を前記冷却空間に送り出すポンプから離れているため、前記復方向空間に流れる前記冷却流体の圧力は前記ポンプの圧力による影響を受けにくくなり、前記冷却部流体変化検出部で検出する前記冷却流体の圧力変化に対してノイズの影響が少なくなる。したがって、前記冷却流体の圧力変化をより精度良く検出することができ、前記導光管体の破損を精度良く特定して検出することができる。
またこの発明の態様として、前記往方向空間は、前記復方向空間の外周側に形成されてもよい。
この発明によると、前記レーザ伝送管において前記導光管体、前記復方向空間、前記往方向空間が径内側からこの順で配置されることとなる。このため、前記復方向空間を導通する前記冷却流体は前記導光管体の破損の影響を直接受けることととなり、前記導光管体の破損をより精度良く検出できる。
また、前記複方向空間に導通する前記冷却流体が前記ポンプから離れているため、前記冷却流体の圧力変化に対してノイズの影響が少なく安定している。これにより、前記導光管体の破損による圧力変化をより高精度で検出することができる。
またこの発明の態様として、前記冷却部流体変化検出部は、液体を貯めるとともに、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化に応じて液面が変化する貯液部と、前記貯液部の液面の変位を検出する液面検出部、又は、前記貯液部の圧力の変化を検出する圧力検出部とで構成されてもよい。
前記貯液部に貯める液体は、前記導光管体を冷却する前記冷却流体そのものである場合のみならず、前記冷却流体と異なる液体を前記貯液部に貯める場合も含む。また、前記貯液部に貯められた前記冷却流体の圧力を検出する場合や、前記冷却流体の圧力変化により液面が変位する又は圧力が変化する他の液体の液面の変位や圧力変化から前記冷却流体の圧力変化を間接的に検出する場合を含む。
この発明により、前記冷却空間に導通する前記冷却流体の圧力変化が前記貯液部の液面の変位や圧力変化として前記貯液部に作用するため、前記液面検出部又は前記圧力検出部による検出により、レーザ治療装置の異常を検出することができる。
また、前記貯液部に貯める前記冷却流体が前記液体である場合には、前記冷却流体が気体である場合における圧力変化と比べて検出しやすいため、前記冷却流体の圧力変化をより確実に検出することができ、レーザ治療装置の異常をより精度良く検出できる。
さらにまた、前記導光部流体変化検出部を備えた場合において前記導光管体が破損すると、前記導光管体内に前記冷却流体が侵入することとなるため、前記導光管体を流れる前記気体の流れが前記液体である前記冷却流体によって抵抗を受け、前記気体の流量、圧力が大きく変化する。これにより、前記導光部流体変化検出部より確実に前記導光管体の破損を高精度で検出できる。
またこの発明の態様として、前記冷却流体が、水で構成されてもよい。
この発明によると、前記冷却流体が人体に影響がないため、前記導光管体が破損して前記冷却流体が前記導光管体に沿って流れてきても、人体に影響はない。このため、より安全かつ安心して施術することができる。また、前記冷却流体を水とすることにより、コストを削減することができる。なお、前記水は、水道水、イオン交換水、蒸留水等であってよい。
この発明により、導光管体の破損等のレーザ治療装置の異常を精度良く検出することができる異常検出システム及び、これを用いたレーザ治療装置、レーザ治療システムを提供することができる。
内視鏡システムとレーザ治療装置とから構成されるレーザ治療システムの概略構成図。 レーザ治療システムのうちレーザ治療ユニットと内視鏡装置との構成を示すブロック図。 レーザ治療ユニットと異常検知システムで構成されたレーザ治療装置の概略構成図。 レーザ伝送管の説明図。 レーザ伝送管及び連結部の断面図。 水圧検出用液面計の概略模式図。 レーザ伝送管における冷却水の流れの説明図。 異常要因と検出パターンとの関係を示す説明図。
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図1はレーザ治療装置200と内視鏡システム300とで構成するレーザ治療システム2の概略構成図を示し、図2はレーザ治療システム2のうちレーザ治療ユニット10及び内視鏡装置100の構成を示すブロック図を示す。
図3は図1に示したレーザ治療システム2のうち、レーザ伝送管20及び冷却部流体変化検出部40(水圧検出部40)で構成された異常検出システム1とレーザ治療ユニット10とで構成されたレーザ治療装置200を示す構成図であり、図4はレーザ伝送管20の説明図を示し、図5は図4におけるレーザ伝送管20と連結部30とのA−A断面図を示し、図6は水圧検出用液面計43の概略模式図を示し、図7は中空導波路21を冷却する冷却水18aの流れの説明図を示し、図8は異常検出システム1による機器類の異常要因と検出パターンとの関係を示す一例の説明図を示す。
図4及び図7について詳述すると、図4(a)はレーザ伝送管20の先端部分の概略斜視図を示し、図4(b)は図4(a)におけるA−A断面図を示し、図7(a)は中空導波路21が破損していない状態におけるレーザ伝送管20のA−A断面図を示し、図7(b)は中空導波路21が破損した状態におけるレーザ伝送管20のA−A断面図を示し、それぞれの状態におけるレーザ光16a並びに、冷却水18a及び放出ガス17aの流れを示す。
なお、図4(a)において、レーザ伝送管20の構成を明確にするため、一部分を断面で表す。
例えばESDなど内視鏡下で用いるレーザ治療システム2は、レーザ治療装置200と内視鏡システム300とで構成されている。そして、レーザ治療装置200は、レーザ治療ユニット10と異常検出システム1とで構成され、異常検出システム1は、レーザ伝送管20と、レーザ伝送管20に連結される水圧検出部40で構成される。また、内視鏡システム300は内視鏡装置100と内視鏡スコープ112で構成される。
以下、内視鏡装置100について、図1及び図2に基づいて簡単に説明する。
この内視鏡装置100は、図1に示すように装置本体に対して接続ケーブル111により内視鏡スコープ112が接続されている。
内視鏡スコープ112は、主にスコープ操作部113と内視鏡チューブ121とで構成されている。
スコープ操作部113は、接眼部115、上下アングルノブ116、左右アングルノブ117、操作ボタン118、及びデバイス挿入口120等が設けられている。
操作ボタン118は、送気、送水、吸引、ズームなどの操作入力を受け付ける。
内視鏡チューブ121は、基部(後端)から先端へ向かって可撓管部122、湾曲管部123、及び先端構成部130がこの順に設けられている。また、内視鏡チューブ121の内部には、デバイス挿入口120から先端構成部130のデバイス出口136まで連通するデバイス挿入路119が設けられている。このデバイス挿入路119は、鉗子やレーザ伝送管20といった治療用デバイスを挿入する治療用デバイス挿入路として機能する。
なお、図1では可撓管部122の途中から湾曲管部123の先端にかけて拡径しているように図示しているが、これは先端構成部130の構成を分かり易く描画するためであって、実際には、食道、胃、腸といった生体内に挿通させるのに適した、一定の径を保った形状となっている。
可撓管部122は、適度に湾曲する円筒形状を有しており、デバイス挿入口120から適宜の鉗子などの治療用デバイスを先端構成部130まで挿通できる。この実施形態では、治療用デバイスとしてレーザ治療ユニット10と連結部30により接続されたレーザ伝送管20が挿通されている。
湾曲管部123は、上下アングルノブ116の操作によって上下方向に湾曲操作され、左右アングルノブ117によって左右方向に湾曲操作される。
先端構成部130は、ライトガイド131,135、副送水口132、レンズ133、ノズル134、及びデバイス出口136が設けられている。
ライトガイド131,135は、撮像のための照明となる光を照射する照明部位である。これにより、光の届かない体内を照らして観察及び施術できるようにする。
副送水口132は、内視鏡等において患部の洗浄する洗浄水や染色液等の液体を放出する送水口である。
レンズ133は、ライトガイド131,135等の照明による光を集光し、撮像画像を取得するためのレンズ及びその後方に配置された撮像素子である。
ノズル134は、レンズ133を洗浄するための洗浄液等をレンズ133へ向かって放出する部位である。
デバイス出口136は、レーザ治療ユニット10と連結部30により接続されたレーザ伝送管20等の治療用デバイスの出口である。このレーザ伝送管20は、内視鏡チューブ121の全長でもあるデバイス挿入路長よりも長く形成されている。
また、内視鏡装置100は、図2に示すように、操作部141、電源部142、中央制御部143、照明部144、撮像部145、水噴射部146、及び画像表示部147が設けられている。
操作部141は、スコープ操作部113(図1参照)による操作入力を中央制御部143に伝達する。すなわち、上下アングルノブ116や左右アングルノブ117の操作による湾曲管部123の湾曲動作、操作ボタン118による押下操作などを伝達する。また、内視鏡スコープ112のものとは別個に、例えば内視鏡装置100の制御器本体(図示省略)に操作部を設け、照明の光量、静止画の撮影記憶等の操作を中央制御部143に伝達する。
電源部142は、中央制御部143など各部に動作電力を供給し、中央制御部143は、各部に対して各種制御動作を実行する。
照明部144は、ライトガイド131,135(図7参照)からの照明を実行する。
撮像部145は、レンズ133及びその後ろに配置される撮像素子(図示省略)から伝送される画像を撮像し、施術に必要な撮像画像を得たり、画像処理をしたりする。この撮像画像を連続してリアルタイムに取得することで、術者が円滑に施術を行えるようにしている。
水噴射部146は、副送水口132からの液体の噴射を実行する。また、ノズル134からの液体の噴射も実行する。撮像部145が、先端構成部130の近傍に設けてあってもよいし、内視鏡装置100の制御器本体(図示省略)内に設けてあってもよい。
画像表示部147は、中央制御部143から伝達される信号に従って画像を表示する。この画像には、撮像部145で取得した撮像画像も含まれる。したがって、術者は、この画像表示部147にリアルタイムに表示される撮像画像を確認しながら施術を行うことができる。
このように構成された内視鏡装置100と接続ケーブル111により接続される内視鏡スコープ112のデバイス挿入口120に対して、レーザ治療装置200を構成するレーザ治療ユニット10と接続されるレーザ伝送管20を挿通させることで、レーザ光16aを施術対象部位に照射することができるレーザ治療システム2とすることができる。この内視鏡装置100と内視鏡スコープ112とから内視鏡システム300が構成される。
レーザ治療装置200は、図3に示すように、レーザ治療ユニット10及び異常検出システム1から構成される。
この異常検出システム1について図3に基づいて詳述すると、異常検出システム1は、レーザ伝送管20と、レーザ伝送管20を流れる冷却水18aの水圧を検出する水圧検出部40とが、例えば供給用水道管Pbや排出用水道管Pcなどにより連結されている。また、レーザ伝送管20に放出する放出ガス17aの変化を検出するエアー圧力計50が送気管Paに連結されている。
ここで、水圧検出部40は、図3に示すように、供給側水圧センサ41、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで構成され、供給用水道管Pb及び排出用水道管Pcの圧力を検出するための圧力センサである。これらの圧力センサの詳細は後述する。
レーザ治療ユニット10は、図2に示すように、操作部・表示部11、電源部12、中央制御部13、判定部14、ガイド光発光部15、レーザ発振部16、ガス放出部17及び冷却水循環部18を備えている。
操作部・表示部11は、レーザの出力設定や動作モードの変更などの操作入力を受け付けて入力信号を中央制御部13に伝達し、中央制御部13からレーザの出力条件や装置の動作状況などの表示信号を受け取って適宜の情報の表示を行う。
電源部12は、中央制御部13など各部に動作電力を供給する。
中央制御部13は、各部に対して各種制御動作を実行する。この中央制御部13は、レーザ出力制御部13aと記憶部13bとガス制御部13cと冷却水制御部13dと判定制御部13eとを有している。
レーザ出力制御部13aは、操作部・表示部11で設定された出力や動作モード、判定部14での判定結果に応じてレーザ発振部16によるレーザ光16aの出力値を制御する。記憶部13bは、出力の設定や動作モードの設定内容、判定部14による判定の基準値や判定結果に基づく動作の設定内容などの制御データなどの他に適宜のデータを記憶している。
ガス制御部13cは、操作部・表示部11で設定された出力や動作モードに応じてガス放出部17による放出ガス17aの出力値を制御する。冷却水制御部13dは、操作部・表示部11で設定された出力や動作モードに応じて冷却水循環部18による冷却水18aの出力値を制御する。
判定制御部13eは、後述する水圧検出部40及びエアー圧力計50の数値と記憶部13bに記憶する判定基準値とに基づいて正常値であるか異常値であるかを判定する判定部14を制御する。この判定部14による判定結果に基づいてレーザ出力制御部13aなどはレーザ発振部16やガス放出部17、冷却水循環部18などを制御し、レーザ光16aの照射と停止したりすることができる。
ガイド光発光部15は、治療用のレーザ光16aが照射される位置を示すためのガイド光15aを発光する。このガイド光15aは、治療用のレーザ光16aが照射される位置を確認することができる。
レーザ発振部16は、レーザ出力制御部13aによって制御され、施術に用いる治療用のレーザ光16aの発振を実行する。この実施形態では、レーザ光16aとして、炭酸ガスレーザを用いる。炭酸ガスレーザの照射強度の設定や照射の開始停止といった操作は、操作部・表示部11による手動操作と、中央制御部13による制御出力によって行われる。なお、手動操作の一部又は全部を、レーザ治療ユニット10に対して通信・制御可能に設けたフットコントローラ(図示省略)を用いた足踏み操作に替えることもできる。
上述したガイド光発光部15が照射するガイド光15a、及びレーザ発振部16が発振するレーザ光16aは、全て1つのレーザ伝送管20によって伝送される(図2参照)。
ガス放出部17は、ガス制御部13cによって制御される図示しないエアーポンプが備えられ、中空導波路21の内部に挿通させる放出ガス17aの放出を実行する。この放出ガス17aは空気であり、ガス放出部17に接続する送気管Paを介してレーザ伝送管20の基端側に送り込まれ、中空導波路21の内部に異物が侵入することを防止する(図3参照)。
冷却水循環部18は、冷却水制御部13dによって制御される図示しない冷却水ポンプが備えられ、レーザ光16aの損失によって発熱する中空導波路21を冷却するための冷却水18aの供給と、供給された冷却水18aの回収を実行する。
この冷却水18aは、冷却水制御部13dによって制御される図示しない冷却水ポンプが備えられており接続された供給用水道管Pbを介してレーザ伝送管20に送られるとともに、中空導波路21を冷却した後に排出用水道管Pc及び排出用水道管Pdを介して冷却水循環部18に回収される。なお、冷却水18aは、回収した後に循環させて再度供給させることができる。
また、この実施形態では、冷却水18aとして水道水を用いており、冷却水18aの放出量は操作部・表示部11による手動操作と、中央制御部13による制御出力によって行われている。
なお、冷却水18aは、水道水やイオン交換水、蒸留水、空気や窒素ガス、ヘリウムガスなどの気体、ゲル状物質に置き換えてもよい。
レーザ伝送管20は、基端側が連結部30を介してレーザ治療ユニット10と接続された可撓性を有する円筒体で構成されており、図3及び図4に示すように、基端から先端に向けてレーザ光16aを導光する中空導波路21と、中空導波路21を保護する外装部材22と、中空導波路21と外装部材22との間において中空導波路21の外周を囲繞する水路形成チューブ23と、水路形成チューブ23の先端側に設けられた先端部24とで構成されており、外装部材22の先端には種々の目的に合わせたレーザチップ(図示省略)を装着する装着部60が装着されている。
導光管体に対応する中空導波路21は、内面全周を誘電体薄膜(図示省略)で被覆した筒状の長尺管であり、内部に導光空間Sが形成されているとともに、先端にレーザ光16aを照射するレーザ照射口21aが設けられている。
この中空導波路21を構成する筒状体は、ガラス管など表面が円滑で、銀などの反射膜及び誘電体薄膜の形成に適した素材により可撓性を持ち長尺状に形成され、誘電体薄膜は、COP(環状オレフィンポリマー)やポリイミドなど、レーザ光16aを効率よく反射伝送する適宜の素材で形成している。
本実施形態では、中空導波路21の内周面は銀の反射膜及び誘電体薄膜で被覆しているため、中空導波路21の内部(導光空間S)を導通するレーザ光16aを高い伝送効率で導通することができる。
外装部材22は、中空状で可撓性を有する円環状の樹脂チューブであり、内径が中空導波路21の外径よりも大きく構成されている。なお、外装部材22の先端には後述する先端部24を挿入する先端挿入部22aが形成されている。
水路形成チューブ23は、内径が中空導波路21の外径よりも一回り大きく、外径が外装部材22の内径よりも一回り小さな可撓性を有する円環状の樹脂チューブであり、長手方向の長さが外装部材22よりも短く構成されている。
このように構成されている水路形成チューブ23は、図4(b)に示すように、径方向に所定の間隔を隔てて配置されている中空導波路21と外装部材22との間に配置されることで、径外側の往方向空間T1と径内側の復方向空間T2とを形成している。
先端部24は、図4(b)に示すように、外装部材22の先端に設けられた先端挿入部22aの内径部に圧入する略円筒体であり、長手方向の先端側(患部側)を前側筒部24aとし、後側を後側筒部24bとしている。また、先端部24の貫通孔には、中空導波路21の外径が圧入保持され、冷却水路となる往方向空間T1と復方向空間T2とT2を連通する連通空間T3を通過する水が冷却空間(往方向空間T1及び復方向空間T2)から漏れ出さないようにシール性を保持している。
この前側筒部24aは、正面視中央に、長手方向に中空導波路21の外径と同径の貫通孔を有する円筒体である。
後側筒部24bは、前側筒部24aの外径端部から後方に向けて延出する円筒体であり、その内径が後方に向けて滑らかに拡径するように構成されている。換言すると、前側筒部24aの後端部と後側筒部24bの先端との連結部位は、断面視において円弧状となるように形成されている。(図4(b)参照)。
このように構成された後側筒部24bは、外装部材22の内周面と水路形成チューブ23の外周面とで形成された往方向空間T1と、中空導波路21の外周面と水路形成チューブ23の内周面とで形成された復方向空間T2とを連通する連通空間T3を形成している。
外装部材22の先端に圧入することで外装部材22に固定される装着部60は、レーザ伝送管20の先端に図示しない各種レーザチップを取り付けるための取り付け具であり、レーザチップ装着部61と、チューブ連結部62と、外装部材固定部63が先端側から後端側に向かって並んで構成されている。
レーザチップ装着部61は、レーザ伝送管20を先端に固定可能な貫通孔を有する略円筒体であり、外径が外装部材22の内径より小さな円筒体と、外径が外装部材22の内径よりもわずかに大きな円筒体とを組み合わせて構成されている。また、レーザチップ装着部61の正面視中央に中空導波路21の外径と等しい内径の貫通孔が形成される。
なお、外周面にはネジ山61aが設けられている。このネジ山61aには、図示しないレーザチップの端部内径に形成されたネジ溝と螺合してレーザチップが固定される。
チューブ連結部62の最小口径は、中空導波路21の外径と略等しい内径を有するとともに、レーザチップ装着部61よりも拡径の外径を有する円筒体である。
外装部材固定部63は、図4(a)及び図4(b)に示すように、レーザチップ装着部61の外径と略同一の外径を有する円筒体である。この外装部材固定部63の外周面は緩やかな凹凸状に形成されているため、装着部60を外装部材22に対して固定することができる。
このように構成された装着部60には、中心部に中空導波路21の外径に略等しい貫通孔64が長手方向に沿って設けられており、貫通孔64に中空導波路21を挿通させて固定している。
レーザ治療ユニット10とレーザ伝送管20とを着脱交換可能に連結する連結部30は、図5に示すように、外装体31と、外装体31の内部に設けられた伝送管連結部32と、中空導波路21を挿通させる中空導波路挿通部33と、中空導波路21を中空導波路挿通部33に固定する固定部34と、供給用水道管Pbと接続するための供給用接続部35と、排出用水道管Pcと接続するための排出用接続部36とで構成され、レーザ治療ユニット10に対して不図示の袋ナット等で結合着脱交換自在にされている。
外装体31は金属製の保護部材であり、先端側にはレーザ伝送管20の基端側を挿入可能な先端側挿通孔31aが形成されているとともに、後端から伝送管連結部32及び中空導波路挿通部33を挿入可能な後端挿通孔31bが形成されている。
伝送管連結部32は、正面視中央部分には中空導波路21を挿通可能な貫通孔が設けられた有底の円筒体であり、先端側挿通孔31aから挿入されたレーザ伝送管20をレーザ治療ユニット10と連結するために固定するための連結部である。この伝送管連結部32は、挿入された外装部材22の基端側外周面を保持する保持部32aと、中空導波路21の外径と略同径の内径を有する内壁部32bと、外装部材22と連結する外壁部32cと、水路形成チューブ23と連結する仕切部32dとで構成されている。
保持部32aは、外装部材22の外径と略同径の内径を有する略円筒体で構成されている。
内壁部32bは、伝送管連結部32の正面視中央部分に中空導波路21の外径と略同径の内径を有する貫通孔を形成している。
外壁部32cは外装部材22と略同径の内径及び外径を有する、基端側が閉じた有底の円筒体であり、先端側挿通孔31aから挿入したレーザ伝送管20における外装部材22と連結する。
仕切部32dは水路形成チューブ23と略同径の内径及び外径を有する、基端側が閉じた有底の円筒体であり、先端側挿通孔31aから挿入したレーザ伝送管20における水路形成チューブ23と連結する。
このように構成された外壁部32c及び仕切部32dは往方向空間T1と連通する第一連通部32eを形成している。同様に、内壁部32b及び外壁部32cは復方向空間T2と連通する第二連通部32fを形成している。なお、これらの冷却水管路には、それぞれ適切なシール構成を持たせるOリング等を装着していることは言うまでもない。
中空導波路挿通部33は、後端挿通孔31bに挿通可能な先端固定部33aと、先端固定部33aの後端側に設けられた後端固定部33bとで構成された円筒体である。この後端固定部33bは、先端固定部33aよりも拡径の円筒体であり、後端部分には円柱状の凹部33cが形成されている。
このように形成された中空導波路挿通部33の正面視中央部分には、中空導波路21の外径と略同径の内径を有する固定用貫通孔33dが長手方向に沿って設けられている。
固定部34は、中空導波路挿通部33の後端部に形成された凹部33cに嵌合可能に形成された円筒体であり、先端側には中空導波路21の外径と略同径に形成され、中空導波路21を挿通させることができる挿通孔で構成された先端側挿通孔34aが長手方向に沿って形成されており、後端側には、中空導波路21の外径よりも小径の貫通孔で構成された後端側貫通孔34bが長手方向に沿って形成されている。
このように構成された固定部34は、凹部33cに嵌合することにより、中空導波路挿通部33に形成された固定用貫通孔33dに挿通された中空導波路21が固定部34の後端側から抜け出ることを防止でき、中空導波路21を中空導波路挿通部33(連結部30)に固定することができる。
往方向空間T1と連通する供給用接続部35は、冷却水循環部18と連結された供給用水道管Pbと接続するための接続部である。この供給用接続部35は内部には第一連通部32eと連通する供給用水路35aが設けられており、供給用接続部35に供給用水道管Pbを接続して、供給用水路35aを介して冷却水18aを第一連通部32eに供給することができる。
同様に、復方向空間T2と連通する排出用接続部36は、復方向空間T2に挿通された冷却水18aを排出する排出用水道管Pcと接続するための接続部である。この排出用接続部36は内部には第二連通部32fと連通する排出用水路36aが設けられており、排出用接続部36に排出用水道管Pcを接続して、第二連通部32fを導通した冷却水18aを、排出用水路36aを介して排出用水道管Pcに排出することができる。
冷却部流体変化検出部に対応する水圧検出部40は、供給用水道管Pb及び排出用水道管Pcの圧力を検出するための圧力センサであり、図3及び図6に示すように、供給用水道管Pbを流れる冷却水18aの圧力を測定する供給側水圧センサ41と、排出用水道管Pcに流れる冷却水18aの圧力を直接測定する排水側水圧センサ42と、冷却水18aの水圧を間接的に測定する水圧検出用液面計43とで構成されている。
水圧検出用液面計43は、図6に示すように、排出用水道管Pcから流入される冷却水18aを貯水する貯水部43aと、貯水部43aに貯水された冷却水18aの液面Lsの高さを検出する液面計43bと、貯水部43aの内部に空気圧を測定する圧力計43cとで構成されている。
貯水部43aは一定の体積を有する筐体で構成されており、排出用水道管Pcから流入される冷却水18aを貯水することができる。なお、貯水部43aに貯水された冷却水18aは排出用水道管Pdから排水される。このように構成された貯水部43aは、中空導波路21を冷却する冷却水18aの圧力が一定の場合には、液面Lsが一定となるように構成されており、この液面Lsを液面計43bで検出する。
また、貯水部43aの液面Lsが一定である場合、貯水部43a内における空気圧も一定となる。この貯水部43a内部の空気圧は圧力計43cで測定している。
このように構成された水圧検出部40の計測値は、中央制御部13に送られて記憶部13bに記憶されるとともに、判定部14でその値が正常値か否かを判定される。
また、上記の排水側水圧センサ42と、水圧検出用液面計43と、レーザ伝送管20とで、後述するようにレーザ治療装置200の異常を検出する異常検出システム1を構成する。
なお、本実施形態では、排水側水圧センサ42と水圧検出用液面計43とを両方とも備えた構成としているが、必ずしも両方とも備えている必要はなく、排水側水圧センサ42又は水圧検出用液面計43の一方のみを備えていてもよい。さらにまた、液面計43b及び圧力計43cも双方備えている必要はなく、一方のみを備えていてもよい。
導光部流体変化検出部に対応するエアー圧力計50(図3参照)は、送気管Paを流れる放出ガス17aの圧力変化を検出するための圧力計であり、エアー圧力計50で計測された圧力値は中央制御部13に送信されて記憶部13bに記憶されるとともに、判定部14で正常か否かの判定を判定される。
なお、エアー圧力計50は送気管Paを流れる放出ガス17aの流量を計測する流量計としてもよい。
このように構成された異常検出システム1は、中空導波路21が破損したこと、あるいはレーザ治療ユニット10の装置異常を検出することができる。
以下、その検出方法を図7に基づいて簡単に説明する。
図7(a)に示すように、冷却水循環部18から冷却水ポンプを用いて供給用水道管Pbに供給された冷却水18aは、供給用水路35aを介して第一連通部32eに流れ込み、往方向空間T1を連通することとなる。そして、往方向空間T1は連通空間T3を介して復方向空間T2と連通しているため、冷却水18aは中空導波路21の外周に形成される復方向空間T2に流れ込む。そして復方向空間T2を流れた冷却水18aは、第二連通部32fから排出用水路36aを介して排出用水道管Pcに排出され、貯水部43aに流入されて、冷却水循環部18に回収される。
一方で、中空導波路21が破損した場合、図7(b)に示すように、復方向空間T2を流れる冷却水18aの一部が導光空間Sに流入することとなる。このため、排出用水道管Pcに排出される冷却水18aの量は減少するとともに、圧力が減少する。したがって、貯水部43aに貯水した冷却水18aの液面Lsが下がるとともに、圧力計43cで計測する空気圧も減少することとなる。
また、中空導波路21が破損することにより、導光空間Sに冷却水18aが流入するため、導光空間Sに導通させる放出ガス17aが先端側に導通することが妨げられることとなる。これにより、エアー圧力計50で計測される空気圧が上昇することとなる。
このように中空導波路21が破損した場合、排水側水圧センサ42及び圧力計43cでの圧力値が減少するとともに、液面計43bで検出する貯水部43aの液面Lsが低下する。さらには、エアー圧力計50で計測する放出ガス17aの圧力が上昇することとなる。
このように冷却部流体変化検出部に対応する水圧検出部40や導光部流体変化検出部に対応するエアー圧力計50などにより、レーザ伝送管20を導通する冷却水18aの圧力変化や、放出ガス17aの圧力変化を計測することで、中空導波路21の破損を検出することができる。
例えば、図8に示す表のように、排水側水圧センサ42及び液面計43b、圧力計43c、エアー圧力計50で計測した計測値と、記憶部13bに記憶している基準値とを、判定制御部13eの制御により判定部14で比較判定することにより、エアー圧力計50の計測値が正常値よりも10%増であるとともに、液面計43bによる液面Lsが低下している場合(及び圧力計43cでの計測値が正常値よりも−10%減の場合)には、中空導波路21が破損していることで検出でき、レーザ出力制御部13aの制御によりレーザ光16aの照射を停止できる。
また、仮に、エアー圧力計50の計測値が正常値よりも10%増であるとともに、液面計43bによる液面Lsが低下していない場合及び圧力計43cでの計測値が正常値である場合には、判定部14の判定により中空導波路21は破損していないことを検出することができるとともに、レーザ照射口21aが何かに押し付けられた押付け状態であることを検出できる、この場合においても、レーザ出力制御部13aの制御によりレーザ光16aの照射を停止できる。
なお、例えば、本実施形態においては、中空導波路21の破損はレーザ治療装置200の起動後40秒経過した後、すなわちレーザ治療装置200が安定して起動している状態において有効に検出できるものとする。また、レーザ照射口21aが何かに押し付けられている状態では冷却水循環部18に備えた冷却水ポンプが起動されてから40秒経過した後、すなわち冷却水18aの供給が安定して行われている状態において有効に検出できる。
さらにまた、エアー圧力計50の計測値が大気圧であると判定された場合には、ガス放出部17に備えたエアーポンプの故障の疑いがあることが検出でき、同様に、供給側水圧センサ41で計測する水圧値が正常値よりも10%減である場合には、判定部14の判定により冷却水循環部18に備えた冷却水ポンプの故障の疑いがあることを検出できる(図8参照)。これにより、例えば警告音を鳴らすなり、レーザ光16aの照射を停止させるなどの制御を中央制御部13で実行できる。
なお、図8に示す表の値はあくまで一例であり、適宜設定などによって変更される。また、エアーポンプや冷却水ポンプでなく、ガス制御部13cや冷却水制御部13dの故障の疑いを検出してもよい。
このようにレーザ光16aを発振するレーザ治療ユニット10に連結され、レーザ光16aを伝送するレーザ伝送管20と、レーザ伝送管20における往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力変化を検出する排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで構成され、レーザ伝送管20は、レーザ光16aを導光する導光空間Sが長手方向に沿って形成された中空導波路21と、長手方向に沿って中空導波路21の外周を囲繞する外装部材22とで構成され、中空導波路21と外装部材22との間に、長手方向に沿う往方向空間T1及び復方向空間T2が形成され、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43が、往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力変化を検出することで異常を検出する異常検出システム1により、レーザ治療装置200の異常を精度良く検出することができる。
詳述すると、レーザ伝送管20が破損した場合や冷却水18aを供給する冷却水ポンプに異常があった場合などには、往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力に変化が生じる。この圧力変化は冷却水18a全体に作用するため、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43により瞬時に精度良く検出することができる。このため、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43が冷却水18aの圧力変化の検出することにより、レーザ治療装置200の異常を精度良く検出することができる。
より具体的には、中空導波路21が破損した場合、冷却水18aが導光空間Sに流入する、または導光空間Sを導通する放出ガス17aが往方向空間T1及び復方向空間T2内に流れ込むこととなり、往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力が変化する。この圧力変化は冷却水18a全体に作用するため、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43により精度良く検出することができ、中空導波路21の破損や、外装部材22の破損、冷却水ポンプに異常があることの何れかを検出することができる。
なお、中空導波路21の破損箇所と排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とが離れている場合であっても、圧力変化が冷却水18a全体に作用するため、瞬時に圧力変化を検出できる。
このようにレーザ伝送管20と、水圧検出部40とで構成された異常検出システム1は、水圧検出部40が望ましくは排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで構成され、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43によりレーザ伝送管20の圧力変化を検知することにより、レーザ治療装置200の異常を検知できる。
また、導光空間Sを導通する放出ガス17aの圧力変化を検出するエアー圧力計50が備えられることにより、中空導波路21が破損していることを特定して検出することができる。
詳述すると、中空導波路21が破損した場合、冷却水18aが導光空間S内に流入する、または導光空間Sを導通する放出ガス17aが往方向空間T1及び復方向空間T2内に流れ込むこととなるため、冷却水18aの圧力変化を少なくとも排水側水圧センサ42や水圧検出用液面計43で検出するとともに、放出ガス17aの圧力変化をエアー圧力計50で検出することができる。このように冷却水18aの圧力変化と放出ガス17aの圧力変化とを組み合わせて中空導波路21の破損を検出することができるため、中空導波路21が破損していることを特定して検出することができる。
また、例えば、放出ガス17aの圧力変化がエアー圧力計50で検出されず、排水側水圧センサ42や水圧検出用液面計43により冷却水18aの圧力が減少していることを検出した場合には、中空導波路21が破損しておらず、外装部材22が破損している、または、冷却水ポンプ側に異常があることを特定して検出することができる。
さらにまた、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43により冷却水18aの圧力に変化が検出されず、エアー圧力計50により中空導波路21を導通する放出ガス17aの圧力が大気圧であることを検出した場合には、中空導波路21が破損しておらず、放出ガス17aを中空導波路21へ流すためのエアーポンプ側に異常があることを特定して検出することができる(図7参照)。
このように、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43に加えてエアー圧力計50を備えることで、中空導波路21が破損しているかを特定して検出することができるとともに、レーザ伝送管20の破損以外の異常箇所を特定して検出することができる。
また、例えば中空導波路21が破損した場合において、導光空間Sには冷却水18aが流れ込むこととなるため、放出ガス17aは流れ込んだ冷却水18aの影響を受けることとなる。このように明確な圧力変化が生じる放出ガス17aの圧力をエアー圧力計50で検出することで、中空導波路21の破損をより確実に特定して検出できる。
さらにまた、長手方向に沿って基端側から先端側に向かう往方向に向けて冷却水18aを導通させる往方向空間T1と、往方向空間T1を導通した冷却水18aを長手方向に沿って先端側から基端側に向かう復方向に向けて導通させる復方向空間T2と、先端側において、往方向空間T1と復方向空間T2とを互いに連通する連通空間T3とを備え、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43が、復方向空間T2における冷却水18aの圧力変化を検出することにより、冷却水18aの圧力変化を精度良く検出することができる。
詳述すると、冷却水18aは往方向空間T1を導通し、連通空間T3を介して復方向空間T2に導通するため、復方向空間T2を流れる冷却水18aは、冷却水18aを往方向空間T1に送り出す冷却水ポンプから離れている。このため、復方向空間T2に流れる冷却水18aの圧力は、冷却水ポンプの圧力による影響を受けにくくなり、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43で検出する冷却水18aの圧力変化に対するノイズの影響が少なくなる。したがって、冷却水18aの圧力変化を精度良く検出でき、中空導波路21の破損をより確実に検出することができる。
また、往方向空間T1は、復方向空間T2の外周側に形成されていることにより、すなわち、レーザ伝送管20の径内側から中空導波路21、復方向空間T2、往方向空間T1がこの順で配置されることにより、復方向空間T2を導通する冷却水18aは中空導波路21の破損の影響を直接受けることととなり、中空導波路21の破損をより確実に検出できる。
また、往方向空間T1に導通する冷却水18aが冷却水ポンプから離れているため、冷却水18aの圧力変化に対するノイズの影響が少なく安定している。これにより、中空導波路21の破損による圧力変化を高精度で検出することができる。
また、液体である冷却水18aを貯めるとともに、往方向空間T1及び復方向空間T2を導通する冷却水18aの圧力変化に応じて液面Lsが変化する貯水部43aと、貯水部43aの液面Lsの変位を検出する液面計43b、及び、貯水部43aの圧力の変化を検出する圧力計43cとを備えることにより、復方向空間T2に導通する冷却水18aの圧力変化が、貯水部43aの液面Ls及び圧力変化として作用するため、液面計43b及び圧力計43cによる貯水部43aの水面の変位や水圧の変化により、中空導波路21の破損を検出することができる。
また、冷却水18aが仮に気体とした場合の圧力変化と比べて、水道水である冷却水18aの圧力変化の方が排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43により検出しやすいため、冷却水18aの圧力変化をより確実に検出することができ、より精度良く中空導波路21の破損を検出できる。
さらにまた、中空導波路21が破損すると、中空導波路21内に水が流れ込むこととなるため、放出ガス17aの流れが液体である冷却水18aによって抵抗を受け、放出ガス17aの圧力などが変化する。このように変化する放出ガス17aの圧力をエアー圧力計50も用いて検出することで、中空導波路21の破損を確実に検出できる。
また、冷却水18aが、水道水で構成されているため、仮に中空導波路21が破損した場合であっても中空導波路21の導光空間Sを流れる冷却水18aが人体に影響がなく安全であるため、安心して施術することができる。さらにまた、冷却水18aを水とすることにより、コストを削減することができる。
また、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43とで冷却水18aの圧力を検出しているため、より高精度で検出できる。
詳述すると、冷却水18aの圧力を検出する排水側水圧センサ42と、貯水部43aに貯水された冷却水18aの液面Lsの高さを検出する水圧検出用液面計43とは、冷却水18aの圧力変化を異なる手法で検出しているため、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43の一方のみで検出する場合と比べて高精度で冷却水18aの圧力変化を検出できる。
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の導光管体は、中空導波路21に対応し、
冷却流体は、冷却水18aに対応し、
冷却空間は、往方向空間T1及び復方向空間T2に対応し、
冷却部流体変化検出部は、水圧検出部40に対応し、より詳しくは水圧検出部40は供給側水圧センサ41、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43に対応し、
気体は、放出ガス17aに対応し、
導光部流体変化検出部は、エアー圧力計50に対応し、
貯液部は、貯水部43aに対応し、
液面検出部は、液面計43bに対応し、
圧力検出部は、圧力計43cに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、本実施形態において、放出ガス17aは空気としているが、人体に影響の少ない気体であればどのような気体であってもよく、空気の他、ヘリウムガス、窒素ガスなどとしてもよい。なお、これらの放出ガス17aはレーザ光16aが導光する中空導波路21の内部を導通するため、レーザ光16aを吸収しない放出ガス17aであることが好ましい。
また、本実施形態において、冷却水18aは水道水としているが、例えばイオン交換水、蒸留水などの水あるいは他の液体の他、空気や窒素ガス、ヘリウムガスなどの気体としてもよく、さらには流体である粉体やゲル体としても構わない。
また、冷却部流体変化検出部に対応する排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43は、冷却水18aの圧力変化を検出できればどのような構成でもよく、例えば冷却水18aの圧力の絶対値を計測する構成や、往方向空間T1及び復方向空間T2に送り込む冷却水18aの圧力と排出される冷却水18aの圧力の差の変化を計測する構成としてもよい。また、供給側水圧センサ41と排水側水圧センサ42との圧力差の変化を検出することにより、冷却水18aの圧力変化を検出してもよい。
なお、水圧検出部40は、供給側水圧センサ41、排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43の異なる3つで構成しているが、例えば排水側水圧センサ42、水圧検出用液面計43の何れか一つで構成されていてもよく、また、例えば液面計と圧力検出計とのように異なる構成の排水側水圧センサ42及び水圧検出用液面計43の二つで構成されてもよい。しかし、供給側水圧センサ41は冷却水循環部18に近いため、圧力変化の検出精度が下がるので、供給側水圧センサ41のみの構成は好ましくない。
さらにまた、本実施形態ではエアー圧力計50により導光空間Sを導通する放出ガス17aの圧力変化を計測しているが、圧力変化に限らず、例えば、放出ガス17aの流量変化や流速の変化や、温度の変化などを計測する構成としてもよい。なお、導光部流体変化検出部に対応する検出器は複数備えてもよい。
また例えば、本実施形態においてエアー圧力計50により放出ガス17aの圧力変化を測定することで、図8に示すように、エアー圧力計50の圧力値が正常値+10%以上となった場合に中空導波路21の破損やレーザ照射口21aが押し付けられている等の異常を判定できるが、例えば、エアー圧力計50を放出ガス17aの流量の変化を測定する流量計で構成としても同等の効果を得られる。
この場合には、図8における正常値+10%は正常値―10%として読み替える。すなわち、放出ガス17aの流量が正常値−10%以上となったときに場合に中空導波路21の破損又は、レーザ照射口21aが押し付けられている等の異常を判定できる。なお、この10%の値は、本実施形態の例であり、装置により適宜その値を変更できる。
1 異常検出システム
2 レーザ治療システム
10 レーザ治療ユニット
16a レーザ光
17a 放出ガス
18a 冷却水
20 レーザ伝送管
21 中空導波路
22 外装部材
40 水圧検出部(冷却部流体変化検出部)
41 供給側水圧センサ
42 排水側水圧センサ
43 水圧検出用液面計
43a 貯水部
43b 液面計
43c 圧力計
50 エアー圧力計(導光部流体変化検出部)
100 内視鏡装置
200 レーザ治療装置
T1 往方向空間(冷却空間)
T2 復方向空間(冷却空間)
T3 連通空間
S 導光空間

Claims (9)

  1. レーザ光を発振するレーザ治療ユニットに連結され、前記レーザ光を伝送するレーザ伝送管と、
    前記レーザ伝送管における冷却空間を導通する冷却流体の圧力変化を検出する冷却部流体変化検出部とで構成され、
    前記レーザ伝送管は、
    前記レーザ光を導光する導光空間が長手方向に沿って形成された導光管体と、
    前記長手方向に沿って前記導光管体の外周を囲繞する外装部材とで構成され、
    前記導光管体と前記外装部材との間に、前記長手方向に沿う前記冷却空間が形成され、
    前記冷却部流体変化検出部が、
    前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化を検出することで異常を検出する
    異常検出システム。
  2. 前記導光空間に気体が導通され、
    前記導光空間を導通する気体の流れの変化を検出する導光部流体変化検出部が備えられた
    請求項1に記載の異常検出システム。
  3. 前記導光部流体変化検出部は、
    前記導光空間を導通する気体の圧力変化、及び流量変化の少なくとも一方を検出する
    請求項2に記載の異常検出システム。
  4. 前記冷却空間は、
    前記長手方向に沿って基端側から先端側に向かう往方向に前記冷却流体を導通させる往方向空間と、
    該往方向空間を導通した前記冷却流体を前記長手方向に沿って前記先端側から前記基端側に向かう復方向に導通させる復方向空間と、
    前記先端側において、前記往方向空間と前記復方向空間とを互いに連通する連通空間とで構成され、
    前記冷却部流体変化検出部が、
    前記復方向空間における前記冷却流体の圧力変化を検出する
    請求項1乃至請求項3のうちのいずれかに記載の異常検出システム。
  5. 前記往方向空間は、前記復方向空間の外周側に形成された
    請求項4に記載の異常検出システム。
  6. 前記冷却部流体変化検出部は、
    液体を貯めるとともに、前記冷却空間を導通する前記冷却流体の圧力変化に応じて液面が変化する貯液部と、
    前記貯液部の液面の変位を検出する液面検出部、又は、前記貯液部の圧力の変化を検出する圧力検出部とで構成された
    請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の異常検出システム。
  7. 前記冷却流体が、水で構成された
    請求項1乃至請求項6のうちのいずれかに記載の異常検出システム。
  8. 請求項1乃至請求項7のうちのいずれかに記載の異常検出システムと、
    前記レーザ光を発振するレーザ治療ユニットとで構成された
    レーザ治療装置。
  9. 請求項8に記載のレーザ治療装置と、
    前記レーザ伝送管を挿通可能とした内視鏡とで構成された
    レーザ治療システム。
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