(57)【要約】  レーザシステムは、第１の波長で第１のレーザエネルギーを出力するように構成された第１のレーザ源と、第２の波長で第２のレーザエネルギーを出力するように構成された第２のレーザ源と、第１及び第２のレーザエネルギーを受け取って二波長レーザエネルギーを出力するように構成された結合器とを含むことができ、第１及び第２の波長は異なり、第１及び第２のレーザエネルギーは同時に出力される。また、関連するシステム及び方法が開示される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長で第１のレーザエネルギーを出力するように構成された第１のレーザ源と、  第２の波長で第２のレーザエネルギーを出力するように構成された第２のレーザ源と、  前記第１及び第２のレーザエネルギーを受け取って二波長レーザエネルギーを出力するように構成された結合器と、
を備え、前記第１及び第２の波長は異なり、前記第１及び第２のレーザエネルギーは同時に出力されることを特徴とするレーザシステム。
【請求項２】
前記第１の波長は、蒸発波長範囲内で発生し、前記第２の波長は、凝固波長範囲内で発生する、請求項１に記載のレーザシステム。
【請求項３】
前記第１の波長は、４００ｎｍ〜６００ｎｍの蒸発波長範囲から選択され、前記第２の波長は、７８０ｎｍ〜３．０μｍの凝固範囲から選択される、請求項２に記載のレーザシステム。
【請求項４】
前記第１の波長は５３２ｎｍであり、前記第２の波長は９８０ｎｍである、請求項２に記載のレーザシステム。
【請求項５】
前記第１のレーザエネルギーは、第１の電力レベルで前記第１のレーザ源から出力され、前記第２のレーザエネルギーは、第２の電力レベルで前記第２のレーザ源から出力される、請求項２に記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記第１の電力レベルは２０Ｗであり、前記第２の電力レベルは４０Ｗである、請求項５に記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記第１の電力レベルは、前記第２の電力レベルと同じである、請求項５に記載のレーザシステム。
【請求項８】
前記第１のレーザエネルギーはパルス波形で出力され、前記第２のレーザエネルギーは連続波形で出力される、請求項２に記載のレーザシステム。
【請求項９】
前記結合器は、遠位端部を有する光ファイバーに光学的に結合される、請求項１に記載のレーザシステム。
【請求項１０】
前記遠位端部は、サイドファイア構成を含む、請求項９に記載のレーザシステム。
【請求項１１】
前記遠位端部は、エンドファイア構成を含む、請求項９に記載のレーザシステム。
【請求項１２】
入力デバイスからユーザ入力を受け取るように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載のレーザシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記レーザシステムを蒸発モードに定めて前記第１のレーザエネルギーを標的位置の上に出力するように構成され、
前記コントローラは、前記レーザシステムを凝固モードに定めて前記二波長レーザエネルギーを前記標的位置の上に出力するように構成される、請求項１２に記載のレーザシステム。
【請求項１４】
前記入力デバイスは、制御モジュール、足踏みペダル、１又は２以上のトリガ、又は１又は２以上のボタンである、請求項１３に記載のレーザシステム。
【請求項１５】
前記レーザシステムは、少なくとも前記蒸発モードと前記凝固モードとの間で切替えられ、前記入力デバイスからの入力に基づいて選択的に作動される、請求項１４に記載のレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１６年９月１６日出願の米国仮特許出願第６２／３９６，００３号の優先権の利益を主張し（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１１９）、その開示内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示の態様は、一般的に、二波長レーザ療法のための方法及び装置に関する。詳細には、本開示の態様は、二波長光凝固術に関する。
【背景技術】
【０００３】
レーザエネルギーは、様々な有益な用途を有し、それらの多くは、波長特異的である。一部のレーザシステムは、この目的のために、第１の波長で第１のレーザエネルギーを放出するように構成された第１のレーザ源及び第２の波長で第２のレーザエネルギーを放出するように構成された第２のレーザ源などの複数のレーザ源を含む。例えば、第１の波長は、第１のレーザエネルギーが血液中のヘモグロビンによって強く吸収されるようなものとすることができ、第１のレーザエネルギーは、血管組織を切断して蒸発させるのに非常に有効になり、第２の波長は、第２のレーザエネルギーがヘモグロビンによって強く吸収されないようなものとすることができ、組織に深く浸入する代わりに、熱によって血液を十分に凝固させる及び／又は止血を行う。
【０００４】
光凝固術は、良性前立腺過形成（ＢＰＨ）に対するレーザ療法中に止血を行うことが知られている治療法である。従って、場合によっては、第１のレーザエネルギーは、出血が起こるまで組織を蒸発させるように放出され、その後、第２のレーザエネルギーが放出されて止血を行う。この例では、医療用レーザシステムの凝固有効性は、電力レベル及び／又はパルスタイミングなどの第２のレーザエネルギーの特性によって独占的に決定され、第１のレーザエネルギーは凝固には何の役割も果たさないことを意味する。単一レーザ波長レーザ（すなわち、第２のレーザエネルギーのみ）の照射は、長期の照射、不十分な組織凝固、あるいは不完全な止血も伴う場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの問題に対処するのにさらなる改良が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの態様は、レーザシステムである。レーザシステムは、第１の波長で第１のレーザエネルギーを出力するように構成された第１のレーザ源と、第２の波長で第２のレーザエネルギーを出力するように構成された第２のレーザ源と、第１及び第２のレーザエネルギーを受け取って二波長レーザエネルギーを出力するように構成された結合器とを含むことができ、第１及び第２の波長は異なり、第１及び第２のレーザエネルギーは同時に出力される。
【０００７】
この態様によれば、第１の波長は、蒸発波長範囲内で発生することができ、第２の波長は、凝固波長範囲内で発生することができる。第１の波長は、４００ｎｍ〜６００ｎｍの蒸発波長範囲から選択することができ、第２の波長は、７８０ｎｍ〜３．０μｍの凝固範囲から選択することができる。例えば、第１の波長は５３２ｎｍとすることができ、第２の波長は９８０ｎｍとすることができる。第１のレーザエネルギーは、第１の電力レベルで第１のレーザ源から出力することができ、第２のレーザエネルギーは、第２の電力レベルで第２のレーザ源から出力することができる。第１及び第２の電力レベルは、同一又は異なる場合がある。例えば、第１の電力レベルは２０Ｗとすることができ、第２の電力レベルは４０Ｗとすることができる。第１のレーザエネルギーはパルス波形で出力することができ、第２のレーザエネルギーは連続波形で出力することができる。
【０００８】
本開示の別の態様は、方法である。本方法は、第１の波長で第１のレーザエネルギーを出力するように構成された第１のレーザ源と、第２の波長で第２のレーザエネルギーを出力するように構成された第２のレーザ源と、第１及び第２のレーザエネルギーを受け取って二波長レーザエネルギーを出力するように構成された結合器とを含むレーザシステムに電力を供給する段階を含むことができ、第１及び第２の波長は異なり、第１及び第２のレーザエネルギーは同時に出力され、本方法は、さらにレーザシステムを蒸発モードに定める段階と、第１のレーザエネルギーを標的位置の上に出力する段階と、レーザシステムを凝固モードに定める段階と、二波長レーザエネルギーを標的位置の上に出力する段階とを含む。
【０００９】
この態様によれば、本方法は、第１のレーザエネルギーで標的位置において組織上で蒸発治療を行う段階、及び／又は第２のレーザエネルギーで標的位置において組織を凝固する段階を更に含むことができる。第１の波長は、４００ｎｍ〜６００ｎｍの凝固波長範囲から選択することができ、第２の波長は、７８０ｎｍ〜３．０μｍの凝固範囲から選択することができる。第１のレーザエネルギーは、第１の電力レベルで第１のレーザ源から出力することができ、第２のレーザエネルギーは、第２の電力レベルで第２のレーザ源から出力することができる。第１及び第２の電力レベルは、同一とすること又は異なることができる。例えば、第１の電力レベルは２０Ｗとすることができ、第２の電力レベルは４０Ｗとすることができる。第１のレーザエネルギーはパルス波形で出力することができ、第２のレーザエネルギーは連続波形で出力することができる。
【００１０】
上述の概要及び以下の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的に過ぎず、特許請求の範囲に記載の本発明を制限しないことを理解できる。
【００１１】
添付の図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。これらの図面は本開示の態様を示し、記載された説明と共に本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の態様による例示的な手術レーザシステムの概略図である。
【図２Ａ】本開示の態様によるレーザエネルギー出力の凝固効果を示す。
【図２Ｂ】本開示の態様によるレーザエネルギー出力の凝固効果を示す。
【図２Ｃ】本開示の態様によるレーザエネルギー出力の凝固効果を示す。
【図２Ｄ】本開示の態様によるレーザエネルギー出力の凝固効果を示す。
【図２Ｅ】本本開示の態様によるレーザエネルギー出力の凝固効果を示す。
【図３】図２Ａ〜Ｅに示す効果の比較を示す。
【図４】本開示の態様による例示的なレーザ手術法のステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の態様は、以下に図１〜４を参照してより完全に説明される。同じか又は類似の参照文字を用いて特定される要素は、同じか又は類似の要素を指す。しかしながら、本開示の種々の態様は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に示す態様に限定されると解釈すべきではない。そうではなく、これらの態様は、本開示が徹底的かつ完全になり、何らかの特許請求の範囲に記載された主題の範囲を当業者に完全に伝えるように提供するものである。
【００１４】
具体的詳細は、本開示の態様の完全な理解を提供するように以下の説明に示されている。しかしながら、本明細書で説明する何らかの態様は、これらの具体的詳細なしに実施できることは当業者によって理解される。例えば、回路、システム、ネットワーク、プロセス、フレーム、支持体、コネクタ、モータ、プロセッサ、及び他の構成要素は、不必要な詳細で記載された態様を曖昧にしないために示さず又はブロック図の形態で示す場合もある。
【００１５】
本明細書で用いる専門用語は、特定の態様を説明する目的のためのみであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、別段の明確な指示がない限り複数形も含むことが意図される。用語「第１の」、「第２の」などは、種々の要素を説明するのに本明細書で用いられるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、一方の要素を他方の要素から区別するのに用いられるに過ぎない。従って、「第１の要素」は、本開示の教示から逸脱することなく「第２の要素」と呼ぶことができる。
【００１６】
本明細書で用いられる場合、用語「備える」及び／又は「備えている」又は同様の変形形態は、非排他的な含有物を包含することが意図され、要素リストを含むデバイス又は方法は、これらの要素を含むだけでなく、明示的に列挙されていない又はそれに本来備わっていない他の要素を含むことができる。例えば、規定された特徴、整数、ステップ、作動、要素、及び／又は構成要素の存在を識別するこれらの用語の使用は、１又は２以上の他の特徴、整数、ステップ、作動、要素、構成要素及び／又はこれらのグループの存在又は追加を排除しない。逆に、用語「から成る」及び「から成っている」は、排他的な含有物を包含することが意図され、要素リストから成るデバイス又は方法は、これらの要素のみを含む。別段に定められた場合を除き、用語「例示的な」は、「理想的」でなくて「実施例」の意味で用いられる。
【００１７】
別途の定めがない限り、本明細書で用いる全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本開示が属する当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書で定められた用語のような用語は、関連する技術分野との関連でこれらの意味と矛盾しない意味を有すると解釈すべきであり、本明細書で明示的に定めない限り、理想的な又は過度に型通りの意味に解釈されないことが更に理解されるであろう。
【００１８】
本開示の態様は、コンピュータプログラム命令によって実施することができることが理解される。これらのプログラム命令は、命令を実行してプロセッサ及び対応するハードウェア構成要素によって行うべき一連の作動ステップにより１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実行する、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又は他のプロセッサなどのプロセッサ回路又はコントローラに提供することができる。
【００１９】
本開示の態様は、第１の波長に第１のレーザエネルギー及び第２の波長に第２のレーザエネルギーを含む二波長レーザエネルギーを出力するように構成されたレーザシステムを参照してここで説明され、第１及び第２のレーザエネルギーは同時に出力され、第１及び第２の波長は異なる。レーザシステムは、組織蒸発に関連する波長範囲での第１のレーザエネルギー、及び組織凝固に関連する波長範囲での第２のレーザエネルギーを同時に出力するように構成することができる。例えば、蒸発波長は、約４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲とすることができ、凝固波長は、約７８０ｎｍ〜３．０μｍの範囲とすることができる。第１及び第２のレーザエネルギーのそれぞれの電力レベルは、所望のレーザ組織相互作用を達成するように修正することができる。例えば、１つの態様によれば、二波長レーザエネルギーの熱変性及び凝固効果は、第１及び第２のレーザエネルギーの両方が低電力レベル（例えば、それぞれ２０及び４０ワット）、又は同じ低電力レベル（例えば、４０Ｗ）で出力される場合に改善することができる。
【００２０】
これらの態様によれば、図１に示すように、例示的なレーザシステム１００は、第１のレーザエネルギー１３２及び第２のレーザエネルギー１５２を含む二波長レーザエネルギー１７２を出力するように構成される。システム１００は、第１のレーザエネルギー１３２を出力するように構成された第１のレーザ源１２０と、第２のレーザエネルギー１５２を出力するように構成された第２のレーザ源１４０と、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２を受け取って二波長レーザエネルギー１７２を出力するように構成された結合器１６０とを含む。また、レーザシステム１００は、二波長レーザエネルギー１７２を標的位置に伝送するように構成された光ファイバー１７４と、システム１００を作動させるように構成されたコントローラ１９０とを含むことができる。システム１００の各要素は、ここでは説明しない。
【００２１】
第１及び第２のレーザ源１２０及び１４０は、何らかのレーザ発振技術、又は何らかの波長、電力、周波数などでレーザエネルギーを放出するレーザ源を含むことができる。レーザ源１２０及び１４０のための例示的な構成は、２０１５年１２月１０日出願の米国特許出願第１４／９６４，８９０号で説明され、その開示内容全体は、引用によって本明細書に組み込まれている（「‘８９０出願」）。
【００２２】
‘８９０出願で説明するように、第１のレーザ源１２０は、約４００〜６００ｎｍの蒸発波長範囲の第１の波長で第１のレーザエネルギー１３２を出力するように構成することができる。１つの態様では、第１の波長は、５３２ｎｍとすることができる。第１のレーザ源１２０は、第１のレーザエネルギー１３２の電力レベルを高電力レベル（例えば、１００Ｗ）と低電力レベル（例えば、２０Ｗ）との間で調節するようにさらに構成することができる。‘８９０出願で説明するように、第２のレーザ源１４０は、約７８０ｎｍ〜３．０μｍの凝固波長範囲の第２の波長で第２のレーザエネルギー１５２を出力するように構成することができる。１つの態様では、第２の波長は、９８０ｎｍとすることができる。同様に、第２のレーザ源１４０は、第２のレーザエネルギー１５２の電力レベルを高電力レベル（例えば、１００Ｗ）と低電力レベル（例えば、２０Ｗ）との間で調節するように構成することができる。
【００２３】
図１において、第１及び第２のレーザ源１２０及び１４０は、結合器１６０に光学的に結合される。図示のように、結合器１６０は、サイドファイア構成又はエンドファイア構成のいずれかにおいてレーザエネルギーを標的位置に出力するように構成された遠位端部１７６を有する光ファイバー１７４に光学的に結合することができる。‘８９０出願に記載の光学系を含む結合器１６０は、何らかの光学的技術を含むことができる。結合器１６０は、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２をファイバー１７４及び遠位先端１７６を通って個々に、連続して、又は同時に出力するように構成することができる。
【００２４】
システム１００の各態様は、コンピュータ１９０によって作動させることができる。例えば、コントローラ１９０は、第１及び第２のレーザ源１２０及び１４０と無線又は有線通信する１又は２以上のプロセッサを含むことができる。一部の態様では、コントローラ１９０は、プログラム命令を実行し、入力デバイス（例えば、制御モジュール、足踏みペダル、トリガ、ボタン、その他）から入力信号を受信し、システム１００の態様を作動させるための制御信号を発生するように構成することができる。例えば、システム１００は、入力デバイスからの入力に基づいてコントローラ１９０によって生成される１又は２以上の制御信号に応答して、様々なモードに切替えること及び／又は選択的に作動することができる。
【００２５】
これらの態様により、図１のレーザシステム１００は、蒸発モードに切替えることができ、ここでは、第１のレーザエネルギー１３２は、５３２ｎｍの第１の波長で第１のレーザ源１２０から出力される。典型的に、５３２ｎｍなどの短い波長のレーザの組織侵入深さは、より高い電力レベルでより短い。従って、蒸発モードでは、第１のレーザエネルギー１３２は、８０Ｗ又は１００Ｗの高電力レベルで、すなわち第１のレーザエネルギー１３２が組織を蒸発するように設定されたより大きな電力レベルで出力することができる。
【００２６】
図１のレーザシステム１００は、蒸発モード、単一波長凝固モード、及び二波長凝固モードの間でさらに切替えることができる。本明細書には多数の凝固モードが説明されている。システム１００は、これらの例示的な凝固モードのいずれかの間で切替えるようにさらに構成することができる。モード間の切替えは、事前にプログラムすること、又は例えば上述の入力デバイスによるユーザ入力に応答することができる。
【００２７】
単一波長凝固モードでは、システム１００は、第１のレーザエネルギー１３２の態様を修正し、結合器１６０から第１のレーザエネルギー１３２を出力し、かつエネルギー１３２をファイバー１７４の遠位端部１７６から標的位置の上に向けることによって第１の凝固効果を達成するように構成することができる。例えば、第１のレーザエネルギー１３２は、第１のレーザエネルギー１３２の電力レベルを４０Ｗまで低減することによって、５３２ｎｍの第１の波長で第１の凝固効果を達成することができる。このより低い電力レベルでの第１のレーザエネルギー１３２の凝固効果は、エネルギー蓄積に必要な時間量によって制限される場合がある。例えば、より低い電力レベルで第１のレーザエネルギー１３２の必要量を蓄積するためには長い照射時間が必要となる可能性があるので、作動時間が制限される場合のような一部の事例では、第１のレーザエネルギーのみでは十分な組織凝固及び／又は完全な止血をもたらすのが難しい場合がある。
【００２８】
二波長凝固モードでは、システム１００は、第１のレーザエネルギー１３２が標的位置に蓄積する速度を高めることによって照射時間を短縮するように構成することができる。このモードでは、システム１００は、二波長レーザエネルギー１７２として結合器１６０から第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２を同時に出力することによって第２の凝固効果を達成するように構成することができる。次に、二波長レーザエネルギー１７２は、ファイバー１７４の遠位端部１７６から標的位置の上に向けることができる。第１のレーザエネルギー１３２は、５３２ｎｍの第１の波長（又は蒸発波長範囲の他の波長）で第１のレーザ源１２０から出力することができるが、第２のレーザエネルギー１５２は、９８０ｎｍの第２の波長（又は凝固波長範囲の他の波長）で第２のレーザ源１４０から出力することができる。一部の態様では、第１のレーザエネルギー１３２の電力レベルは２０Ｗ又は４０Ｗとすることができるが、第２のレーザエネルギー１５２の電力レベルは４０Ｗとすることができる。
【００２９】
この構成では、二波長レーザエネルギー１７２は、処置速度（例えば、２、４、及び６ｍｍ／ｓ）に関係なく、単一波長凝固モードの第１のレーザエネルギー１３２で達成可能な第１の凝固効果よりもかなり大きい第２の凝固効果を実現することが判明している。詳細には、第２の凝固効果は、短波長レーザの組織侵入深さが２０Ｗなどのより低い電力レベルでより大きくなることが判明しているので実現することができる（以前は第１のレーザエネルギー１３２の凝固効果は最小になると考えられていた）。以下で検証する関係に起因して、第２のエネルギー１５２は、標的位置においてエネルギー蓄積を劇的に増加させるように二波長エネルギー１７２として第１のエネルギー１３２と一緒に同時に出力することができる。
【００３０】
上述の結果は、数多くの生体外検査で検証されており、種々のレーザエネルギーの凝固効果を、電力レベル、処置速度、及び照射モードに関して定量的に比較した。これらの検査中に、所定の凝固量を各レーザエネルギーで生成した。凝固量の描写を図２Ａ〜２Ｅに示し、凝固量の比較を図３に示す。検査における各試験に対する凝固量がわずかな変化を示したことに留意されたい。図３は、図２Ａ〜Ｅの各々に対応する試験の平均凝固量を示し、変動量は、各試験の凝固量を表す棒グラフの最上部の上下に延びる垂線で示した。
【００３１】
第１の検査セットでは、組織表面２０２を有する腎組織２００を生体外サンプルとして用いた。腎組織２００は容易に得ることができ、腎組織２００に対するこのような試験は容易に再現することができる。これらの検査の中で、多数の単一波長試験を、５３２ｎｍの第１の波長で２０Ｗの電力レベルでのレーザエネルギー１３２又は９８０ｎｍの第２の波長で４０Ｗの電力レベルでのレーザエネルギー１５２のいずれかを用いて、腎組織２００の標的位置上で行った。１つの態様では、第１のレーザエネルギー１３２はＱスイッチとすることができ、別の態様では、第２のレーザエネルギー１５２は連続波とすることができる。第１のレーザエネルギー１３２によって生成される凝固量「ＣＶ１」は図２Ａに示され、第２のレーザエネルギー１５２によって生成される凝固量「ＣＶ２」は図２Ｂに示されている。図示のように、ＣＶ１はＣＶ２よりも深くて広い。加えて、腎組織２００の特性（例えば、軟組織である）により、組織表面２０２とファイバー先端１７４との間の約３ｍｍの作動距離は、広範囲の電力レベルをもたらし、この電力レベルでは、単一波長レーザエネルギー１３２及び１５２のいずれかが、組織を蒸発することなく凝固させ得ることがさらに分かった。
【００３２】
上記と一致して、単一波長凝固の利点は、例えば、システム１００を単一波長凝固モードに定めて一次レーザエネルギー１３０を選択的に出力することによって、図１のシステム１００で実現できることである。
【００３３】
図２Ｃ及び２Ｄに示すように、同様に複数の二波長試験を第１の検査セットの間に腎組織２００上で行った。例えば、２つの連続した二波長試験を行い、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２を標的位置に連続して照射した第１の試験セットは、第１のレーザエネルギー１３２（例えば、５３２ｎｍ及び２０Ｗ）から第２のレーザエネルギー１５２（例えば、９８０ｎｍ及び４０Ｗ）まで行い、第２の試験セットは、第２のレーザエネルギー１５２（例えば、９８０ｎｍ及び４０Ｗ）から第１のレーザエネルギー１３２（例えば、５３２ｎｍ及び２０Ｗ）まで行った。第１の試験セットによって生成される凝固量「ＣＶ３」は図２Ｃに示され、第２のセットの試験によって生成される凝固量「ＣＶ４」は図２Ｄに示されている。図示のように、ＣＶ３及びＣＶ４はほぼ等しい。また、図２Ｃ〜２Ｄは、連続した二重照射が単一波長照射を用いて生成されたものと同じ凝固深さを生成するが（例えば、図２Ａ〜２Ｂ）、単一波長照射で生成されたものよりも約１５％広い凝固幅を生成することを示す。従って、連続した二重照射は、より大きな凝固量をもたらし、ＣＶ３及びＣＶ４は、ＣＶ１及びＣＶ２よりも大きい。
【００３４】
同様に上記と一致して、連続した二波長試験の利点は、例えば、特定の順序で第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２を出力することによって実現することができる。例えば、第１のレーザエネルギー１３２を送出し、次に第２のレーザエネルギー１５２を送出し、次に第１のレーザエネルギー１３２を再度送出することができる。第１のレーザエネルギー１３２及び第２のレーザエネルギー１５２は、交互の非オーバーラップ期間で連続的に出力することができる。もしくは、第１のレーザエネルギー１３２及び第２のレーザエネルギー１５２は、交互に部分的にオーバーラップする期間で連続的に出力することができる。この交互の印加は、標的組織を処置するために必要に応じて何回も繰り返すことができる。
【００３５】
また、複数の同時二波長試験を行ない、腎組織２００上の標的位置を、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２で同時に照射した。同時試験の結果を図２Ｅに示し、図３の他のレーザエネルギー試験の結果と比較した。
【００３６】
図２Ｅに示すように、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２による同時照射は、ＣＶ１又はＣＶ２及びＣＶ３又はＣＶ４のものよりも約３０％深い凝固深さ、並びにＣＶ１又はＣＶ２及びＣＶ３又はＣＶ４のものよりも約４０％広い凝固幅の凝固量「ＣＶ５」を生成した。従って、ＣＶ５は、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３又はＣＶ４よりもはるかに大きい。これらの結果は、処置速度、すなわち標的位置に対するファイバーの移動速度に関係なく一貫してもたらされた。さらに、同時二波長試験は、凝固量並びに熱変性の程度が、第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２の総電力レベルに対してほぼ直線的に増加したことをさらに示し、予測可能なレーザ組織相互作用をもたらす。
【００３７】
同時二波長試験の上述の利点は、図１のシステム１００を二波長凝固モードに定めて、同等の、同様の、又は同一の電力レベルで第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２を含む二波長レーザエネルギー１７２を出力することによって実現することができる。
【００３８】
第２の生体外検査セットは、第１の検査セットの間に得られた結果を検証するために行った。第２の検査セットでは、ブタの皮膚組織は、動脈／静脈出血を模倣するように構成された血液潅流疑似組織系を作るために用いた。ヘパリン添加のウサギ血液は、検証目的で用いた。単一波長試験及び同時二波長試験の各々を、第１のレーザエネルギー１３２及び第２のレーザエネルギー１５２を参照して上述した波長及び電力レベルを用いてブタの組織上で行った。これらの試験は、同時二波長照射が、単一波長照射よりも有効であることを裏付けた。例えば、単一波長及び同時二波長照射の両方は、組織中の１ｍｍ直径の穴などの小さな出血口からの出血を止め得ることが判明した。しかしながら、より大きな出血口に対しては、二波長照射のみが出血を減少又は止めるのに有効であった。例えば、二波長照射は、組織の５ｍｍ長の切れ目からの出血を６秒以内で止め得ることが判明した。単一波長照射は、このような切れ目又は傷からの出血を止めるか又は減少させることは全くできなかった。これらの結果は、ブタ組織の研究画像によって詳細に確認した。画像は、二波長照射が、さもなければ単一波長照射で可能なものよりも広くて黒い組織変性並び深くて広い凝固を生成したことを示した。単一波長照射（例えば、５３２ｎｍにおける）は、組織表面の表面剥離及び二波長照射よりも狭い範囲の組織凝固を生成した。また、第２の検査セットは、人工血液（例えば、アマランサスタトゥー染料）を用いた場合に、上述の照射条件のいずれでも止血を行えなかったことを示し、組織凝固は、止血を行うためにコラーゲン収縮並びに加熱血液凝固を必要とする場合があることを示唆することに留意されたい。
【００３９】
また、図１〜３のシステム１００を参照して多くの方法が説明される。例えば、図４は、例示的な方法４００を示す。ステップ４０２では、ユーザは、システム４００を蒸発モードに定めることができる。ステップ４０４では、ユーザは、システム１００を作動させて蒸発レーザエネルギー、例えば、第１のレーザエネルギー１３２（例えば、５３２ｎｍ及び８０Ｗでの）を出力することができる。出力蒸発レーザエネルギーを用いて、標的組織上で切断、蒸発、剥離、又は他のレーザ療法を行うことができる。レーザ療法の開始後、標的組織上で凝固操作を行うことが望ましい場合がある。従って、ユーザは、システム１００を蒸発モードから本明細書で説明する凝固モードにいずれかに切替えることができる。例えば、ステップ４０６では、ユーザは、システム１００を蒸発モードから凝固モード、例えば、単一又は二波長凝固モードに切替えることができる。ステップ４０８では、ユーザは、システム１００を作動させて凝固レーザエネルギーを出力することができる。凝固レーザエネルギーは、上述のように、第２のレーザエネルギー１５２単独とすること、又は第１及び第２のレーザエネルギー１３２及び１５２とすることができる。凝固レーザエネルギーは、治療組織から出血を止めるのに用いることができる。方法４００のステップは、必要に応じて何回も繰り返して組織を有効に治療することができる。
【００４０】
蒸発モードと、第１又は第２の凝固モードとの間のシステム１００の何らかの切替えは、足踏みペダルなどの入力デバイスから発生する入力信号に応答することができる。例えば、例示的な入力デバイスは、２００８年５月１４日出願の米国出願第１２／１２０，５５０号で説明され、その開示内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。従って、本明細書に開示する方法４００及び他の方法は、コントローラ１９０で入力信号を受信すること、及びシステム１００を所望のモードに切替える及び／又はシステム１００を選択されたレーザモードで作動させるようになっている対応する制御信号を発生することを含むことができる。
【００４１】
本開示の原理は、特定の用途に対して例示の態様を参照して本明細書で説明されるが、本開示はこれに限定されない。本明細書に提示された教示を利用する当業者であれば、追加の修正、用途、態様、及び均等物の置換の全てが、本明細書で説明する態様の範囲に含まれることを認識できるであろう。従って、本開示は、上述の説明によって限定されると解釈すべきではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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