(57)【要約】【課題】複数のレーザの発振が可能なレーザ治療装置において、第１レーザと第２レーザのそれぞれの特性を損なわずに、治療部位に応じた利用をできるレーザ治療装置を提供する。【解決手段】波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ、又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザを第１レーザ２１ａとしてパルス発振する第１レーザ発振部２１と、前記第１レーザとは異なる赤外領域の波長の第２レーザ２２ａを発振する第２レーザ発振部２２と、前記第１レーザと前記第２レーザとを組み合わせて発振するように制御する発振制御部２３と、前記各レーザを伝送する単一の中空導波路３１とを備えた構成としている。【選択図】図２
2008049054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ、又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザを第１レーザとしてパルス発振する第１レーザ発振部と、前記第１レーザとは異なる赤外領域の波長の第２レーザを発振する第２レーザ発振部と、前記第１レーザと前記第２レーザとを組み合わせて発振するように制御する発振制御部と、前記各レーザを伝送する単一の中空導波路とを備えたことを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記発振制御部は、前記第１レーザをパルス発振するとともに、前記第２レーザを連続発振するように制御することを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記発振制御部は、前記第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、前記第２レーザをパルス発振するように制御することを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記発振制御部は、前記第１レーザをパルス発振するとともに、前記第２レーザを連続発振するように制御する第１発振モードと、前記第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、前記第２レーザをパルス発振するように制御する第２発振モードとを切り換え可能にしたことを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記第１レーザは、パルス数１〜５０ｐｐｓ、パルス幅５０〜５００μｓであることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記第２レーザは、波長７８０〜９１０ｎｍのダイオードレーザ、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザ、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザのいずれかであることを特徴とするレーザ治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ治療装置に関し、詳しくは、医科（外科、内科、耳鼻科、咽喉科、眼科、皮膚科、産婦人科、小児科、泌尿器科など）や歯科の治療、手術等に利用可能なレーザ治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医科や歯科の治療、手術等に利用可能なレーザ治療装置は多数提供されている。レーザ治療装置から発振されるレーザの波長は、治療する部位の光吸収特性や用途を考慮して、可視領域から赤外領域のものが選択され、従来のレーザ治療装置では、治療する部位や用途に応じて、また装置構成の簡素化の求めに応じて、前記のように選択された単一のレーザのみを発振するものが多用されている。
【０００３】
しかしながら、前記のようにレーザ治療装置から発振されるレーザが単一のレーザのみであると、治療する部位や用途に合わせて、レーザ治療装置を交換する必要があり、術者にとって煩わしい作業となり、また、レーザ治療装置は高額であるため、それぞれの治療部位や用途に応じたレーザ治療装置を購入すると高額の費用が掛かるとともに、治療スペースを広く必要とするなどの問題があった。
【０００４】
前記のような問題を解決するものとして、特許文献１では、図６に示すように、レーザ発振器２内のレーザダイオード２ａからの励起光で励起されたＮｄ：ＹＡＧレーザ２ｂからの波長１．０６μｍのレーザ光３を、光パラメトリック発振器４に入射させて、その入射されたレーザ光３から光パラメトリック発振器４が波長１．４μｍ〜２．１μｍのシグナル光４ａと波長２．１μｍ〜４．３μｍのアイドラ光４ｂを発生、すなわち、波長の異なる複数のレーザ光４ａ、４ｂを同時に出力し、それらのレーザ光４ａ、４ｂをフレキシブルチューブ５を介して、ハンドピース６に伝送し、ハンドピース６に装着された照射チップ７の先端から治療部位に向けて照射するレーザ治療装置１が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、発振波長の異なる複数の、少なくとも２個の、半導体レーザ発振器と、これらレーザ発振器をそれぞれ独立して駆動するためのレーザ駆動回路と、これらレーザ駆動回路を制御するためのＣＰＵと、レーザ発振器からのレーザ光を合波する合波器とを有し、合波器によって合波されたレーザ光をハンドピースに導入し、該ハンドピースの先端から放射する構成としたレーザ治療装置が提案さている。
また、特許文献３では、発振波長の異なる２つのレーザ、例えばダイオードレーザとＥｒ：ＹＡＧレーザとを発振するための２つのレーザモジュールを備える歯科治療用装置が提案されている。該医療装置においては、２つのレーザモジュールを同一の光導波路に連結することも可能であるが、それぞれに有することが好ましいとされている。
【特許文献１】特開２００２−１２５９８２号公報
【特許文献２】特開２００６−４２３号公報
【特許文献３】特表２００５−５３５３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１で開示されているレーザ治療装置１では、波長の異なる複数のレーザ光４ａ、４ｂを発振するために、光パラメトリック発振器４を設ける必要があり、光パラメトリック発振器４から発振されるシグナル光４ａとアイドラ光４ｂの波長を所望の波長に調整を行うことは複雑な作業であり、発振の動作が不安定になることもある。また、波長の異なる複数のレーザ光４ａ、４ｂを同時に照射することは、それぞれのレーザの特性を考慮して、治療部位に応じた制御をすることが困難である。
【０００７】
また、前記特許文献２で開示されているレーザ治療装置では、比較的ピークパワーの小さい、半導体レーザの欠点を補うべく、発振波長の異なる複数のレーザを合波させて発振させることで、一方のレーザ光を主成分（主レーザ光）として、他方のレーザ光を補助成分（補助レーザ光）としてピークエネルギー値を調整することを可能としているが、このものでは、主レーザ光のピーク値を大きくすることが可能となっているが、補助レーザ光の特性を十分に発揮させることができない、すなわち、主レーザ光の特性のみを発揮できる構成となっており、補助レーザ光はあくまでも主レーザ光のピーク値を大きくするためにあり、補助レーザ光の特性は発揮できないという問題があった。
また、前記特許文献３で開示されている医療装置では、各レーザモジュールが個別に用いられるものであり、しかもレーザモジュールごとに光導波路を有することが好ましいとされているため、実質的には、単一のレーザのみを照射するレーザ治療装置を複数備え、用途に応じて使い分けることと差異が無い。従って、用途に応じてレーザ治療装置を交換する手間は依然として解消されない。
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、複数のレーザの発振が可能なレーザ治療装置において、第１レーザと第２レーザのそれぞれの特性を損なわずに、治療部位に応じた利用をできるレーザ治療装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係るレーザ治療装置は、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ、又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザを第１レーザとしてパルス発振する第１レーザ発振部と、前記第１レーザとは異なる赤外領域の波長の第２レーザを発振する第２レーザ発振部と、前記第１レーザと前記第２レーザとを組み合わせて発振するように制御する発振制御部と、前記各レーザを伝送する単一の中空導波路とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、前記発振制御部は、前記第１レーザをパルス発振するとともに、前記第２レーザを連続発振するように制御してもよい。また、前記発振制御部は、前記第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、前記第２レーザをパルス発振するように制御してもよい。さらに、前記発振制御部は、前記第１レーザをパルス発振するとともに、前記第２レーザを連続発振するように制御する第１発振モードと、前記第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、前記第２レーザをパルス発振するように制御する第２発振モードとを切り換え可能にしてもよい。
【００１１】
さらにまた、前記第１レーザは、パルス数１〜５０ｐｐｓ、パルス幅５０〜５００μｓとしてもよい。また、前記第２レーザは、波長７８０〜９１０ｎｍのダイオードレーザ、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザ、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザのいずれかにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザ治療装置によれば、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ、又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザの第１レーザと、第１レーザとは異なる赤外領域の波長の第２レーザとを組み合わせて、単一の中空導波路を伝送させて発振するので、組み合わせの態様により、各レーザの特性を十分に活かして治療部位に応じた施術を行うことが可能となる。
また、複数のレーザを単一の中空導波路を介して伝送させるので、伝送損失が少なく、装置構成も簡易なものとなり、術者にとって、使い勝手のよいものとなる上、装置にかかるコストや導波路の取り回しに必要なスペースが削減される。
【００１３】
さらに、第１レーザを、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザとしているので、生体組織の軟組織及び硬組織の切開や蒸散などの幅広い施術を行うことが可能となる。
また、両レーザは、水にきわめてよく吸収され、熱作用によるものではなく、水分子への作用により切開や蒸散を行うので、生体組織への熱的影響を最小限に抑えることができる。
【００１４】
第１レーザをパルス発振するとともに、第２レーザを連続発振するように制御するものとすれば、前記した第１レーザの効果を発揮するとともに、第２レーザによる特性を絶え間なく発揮させることができる。
第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、第２レーザをパルス発振するように制御するものとすれば、治療部位や用途に応じて、各レーザの各パルスの出射開始を制御することで、各レーザの特性を十分に活かして施術を行うことができる。
【００１５】
第１レーザをパルス発振するとともに、第２レーザを連続発振するように制御する第１発振モードと、第１レーザの各パルスの出射開始の前後に、第２レーザをパルス発振するように制御する第２発振モードとを切り換え可能なものとすれば、モードの切り換えにより、治療部位に応じた細かい施術が可能となる。
【００１６】
第１レーザを、パルス数１〜５０ｐｐｓ、パルス幅５０〜５００μｓとすれば、生体組織への影響を最小限に抑えた効率的な施術が可能となる。
また、第２レーザを、波長７８０〜９１０ｎｍのダイオードレーザ、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザ、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザのいずれかにすれば、生体組織に対する止血や凝固の効果があるので、止血力や凝固力が比較的弱い第１レーザを補い、各レーザの特性を最大限に活かした施術が可能となる。
すなわち、第１レーザにより生体組織の切開や蒸散を行うとともに、前記したような組み合わせの態様により、第２レーザによる生体組織の止血や凝固を効率的に行うことが可能となる。
【００１７】
第２レーザを、波長７８０〜９１０ｎｍのダイオードレーザとすれば、第２レーザ発振部の構成を小型かつ軽量なものとすることができ、また、低コストとなる。
第２レーザを、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザとすれば、水への吸収性が良いため、治療部位に照射すると、表層で吸収されるので、深部の組織への影響や周囲組織への損傷を抑えることができ、表層の止血や凝固を効率的に行うことが可能となる。
第２レーザを、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザとすれば、ヘモグロビンやメラニンに吸収されやすく、組織深達性が高いため、深部にわたる止血や凝固を効率的に行うことが可能となる。また、第１レーザと同様に固体レーザであるので、励起用ランプやランプ周辺ミラーを第１レーザと共有化することが出来、装置構成が簡略化できる。
第２レーザを、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザとすれば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザと同様、励起用ランプやランプ周辺ミラーを第１レーザと共有化することが出来、装置構成が簡略化できる。
上記のうち、とりわけ臨床上の効果は、施術を受ける患者の負担削減と良好な予後をも導きうるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１乃至図５は、本実施形態に係るレーザ治療装置を示し、図１は、本実施形態のレーザ治療装置の概略全体図、図２は、本実施形態のレーザ治療装置の要部構成を示す概略図、図３は、本実施形態のレーザ治療装置に適用される中空導波路の断面図、図４は、本実施形態のレーザ治療装置に適用されるレーザハンドピースの要部断面図、図５（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態のレーザ治療装置から発振される第１レーザと第２レーザの組み合わせの態様を示す説明図である。
尚、以下の説明は第１レーザと第２レーザとを組み合わせて発振するレーザ治療装置を基に記載するものであるが、後述する中空導波路の伝送効率特性にあわせて、さらに治療用の第３レーザ、あるいはそれ以上の種類のレーザを組み合わせて発振する構成に発展させることも考えられる。本発明は、２種類のレーザのみを組み合わせて発振するレーザ治療装置に留まらず、したがって、３種類以上のレーザを組み合わせて発振するレーザ治療装置を除外するものではない。
【００１９】
図１に示すレーザ治療装置１０は、キャスタ付の治療装置本体１１内に、レーザ発生源２０と、空気又は不活性ガスなどの気体を供給する気体供給源１２と、噴射用水などの液体を供給する液体供給源１３とを配設している。
また、治療装置本体１１から導出され、レーザ発生源２０及び気体供給源１２並びに液体供給源１３から供給されるレーザ及び気体並びに液体などを治療装置本体１１外のレーザハンドピース４０に伝送・給送するフレキシブルチューブ３０と、治療装置本体１１前面上方部近傍に設けられた設定操作部１４及び表示部１５と、治療装置本体１１に接続されたフートコントローラ１６とを備えている。
【００２０】
詳しくは、気体供給源１２は、圧縮空気又は圧縮した不活性ガスを発生させることができるようになっており、例えば、空気を発生させる場合には、ブロアやコンプレッサなどが用いられ、また、不活性ガスを発生させる場合には、不活性ガスを圧縮して詰め込んだガスボンベなどが用いられる。
液体供給源１３は、精製水又は生理食塩水などを収容するタンクを備え、ポンプ機構などにより液体をフレキシブルチューブ３０に供給する。
【００２１】
レーザ発生源２０は、図２に示すように、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ２１ａを第１レーザ２１ａとしてパルス発振するＥｒ：ＹＡＧレーザ（第１レーザ）発振部２１と、第１レーザ２１ａ、すなわち、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ２１ａとは異なる赤外領域の波長の第２レーザ２２ａ、本実施形態では、波長７８０ｎｍ〜９１０ｎｍのダイオードレーザ２２ａを発振するダイオードレーザ（第２レーザ）発振部２２と、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ２１ａとダイオードレーザ２２ａとを組み合わせて発振するように制御する発振制御部２３とを有する。
また、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ（第１レーザ）発振部２１から発振されるＥｒ：ＹＡＧレーザ２１ａは、本実施形態では、更に、パルス数１〜５０ｐｐｓ、パルス幅５０〜５００μｓとなるように構成されており、後記するように所望の値を設定操作部１４で設定が可能に構成されている。これにより、生体組織への影響を最小限に抑えた効率的な施術が可能となる。
【００２２】
ダイオードレーザ発振部２２から発振されたダイオードレーザ２２ａは、反射ミラー２５と、ミキシングミラー２４を介して中空導波路３１（図３参照）に伝送され、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ発振部２１から発振されたＥｒ：ＹＡＧレーザ２１ａは、ミキシングミラー２４を透過し、中空導波路３１に伝送される。
ミキシングミラー２４は、レーザの波長により透過率が異なるものであれば、どのようなものでもよく、本実施形態では、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ２１ａは透過させ、ダイオードレーザ２２ａは、反射するように構成されている。
尚、発振制御部２３による前記各レーザを組み合わせて発振するように制御する態様については、後述する。
また、前記した第１レーザ発振部２１と第２レーザ発振部２２に加えて、ガイド光としての可視光を発振させる、例えば、不図示の可視光ダイオードレーザ発振部を別途備え、後述する中空導波路３１を使って伝送させる構成としてもよい。ここで使用する可視光の色は、赤色や緑色など、治療部位のポインティングに適した色より適宜選択される。
【００２３】
設定操作部１４は、操作キーやタッチパネルなどから構成され、第１レーザ２１ａと第２レーザ２２ａのそれぞれの出力エネルギーやパルス数、パルス幅の設定や、後述する照射チップ４９から噴射される気体や液体のそれぞれの噴射の有無や量の設定を可能に構成されている。
また、本実施形態の設定操作部１４は、更に、後述する第１発振モードと第２発振モードの切り換えを可能に構成されている。
尚、前記した設定操作部１４による各設定は、発振制御部２３の制御により実行される構成となっている。また、設定操作部１４による各設定は、出力エネルギー、パルス数、パルス幅、気体や液体の有無及び量、更に各レーザの発振モードを組み合わせた照射条件メモリとして、設定記憶部１８に記憶保存させておく構成とすることもできる。このように構成することで、症例や患者、あるいは術者ごとにレーザ照射条件の組み合わせを記憶保存させることができ、過去に設定した照射条件と同一の照射条件を所望する際は、設定記憶部１８より照射条件の組み合わせを読み出すだけで施術に移行することができ、使い勝手がよい。
表示部１５は、液晶パネル（ＬＣＤ）などから構成され、前記した設定操作部１４により設定された照射条件や照射状態、例えば、照射中、照射停止中、あるいは設定記憶部１８に記憶保存された照射条件の組み合わせなどを表示する。
【００２４】
フートコントローラ１６は、前記した設定操作部１４により設定された照射条件での照射のＯＮ／ＯＦＦを、足踏み操作することにより制御する構成となっている。
尚、フートコントローラ１６でのＯＮ／ＯＦＦ制御に加えて、後述するレーザハンドピース４０に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを設けて、双方がＯＮ操作をされた際にのみ照射する構成としてもよい。これによれば、誤操作を防止することができる。
電源部１７は、ＡＣ１００Ｖ電源により駆動電源を生成し、レーザ治療装置１０の各部に駆動電源を供給する。
【００２５】
フレキシブルチューブ３０は、図３に示すように、レーザ発生源２０からのレーザ、あるいはそれらとともに前記したようにガイド光としての可視光を発振させる発振部を備えたものでは、ガイド光用の可視光が伝送され、また、気体供給源１２からの気体が給送される中空導波路３１と、液体供給源１３からの液体が給送される液体輸送管３５とを内装する外装チューブ３９とから構成されており、それぞれ、可撓性を有する素材から構成されている。
外装チューブ３９と中空導波路３１及び液体輸送管３５との間には、外側中空部３７が形成されている。
尚、図３のフレキシブルチューブ３０はあくまで一実施例であって、例えば中空導波路３１の外周に空隙を有するように液体輸送管３５を設け、中空導波路３１と液体輸送管３５との間に形成される空隙に液体供給源１３からの液体が給送されるように構成してもよいことは、言うまでもない。
【００２６】
以下、図３に基づいてフレキシブルチューブ３０の説明を行う。中空導波路３１は、ガラス、フッ素樹脂、シリコン樹脂などからなる非金属パイプ３２の内面の全域に、金、銀、銅、モリブデン、ニッケルなどからなる金属薄膜３３を形成し、更に、金属薄膜３３の内面の全域に、ポリイミド樹脂、環状ポリオレフィンなどからなる誘電体薄膜３４を形成して構成され、レーザあるいはそれらとともに前記したようにガイド光としての可視光を発振させる発振部を備えたものでは、ガイド光が伝送され、気体が給送される中空部３６を有する。
尚、本実施形態では、非金属パイプ３２に、金属薄膜３３を形成しているが、金属パイプで外管を構成し、その内面に誘電体薄膜３４を形成する構成としてもよい。
【００２７】
誘電体薄膜３４の膜厚は、中空導波路３１内を伝送されるレーザの波長により適宜選択することが好ましく、本実施形態のように第１レーザとしてＥｒ：ＹＡＧレーザ２１ａを適用した場合には、約０．２５μｍに膜厚を設定することにより、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ２１ａの伝送損失を最小限に抑えることが可能となる。
尚、第２レーザの波長に合わせて、更に、膜厚を適宜調整する構成としてもよく、例えば、第１レーザと第２レーザのそれぞれに最適な膜厚の平均値をとり、膜厚をその値としてもよく、また、膜厚を前記したような第１レーザに最適な膜厚として、後述するような第１レーザと第２レーザの組み合わせの発振の制御を、各レーザの伝送損失を考慮して調整するようにしてもよい。
【００２８】
前記のように構成されたフレキシブルチューブ３０では、レーザ発生源２０から発振された各レーザ２１ａ、２２ａは、中空導波路３１内で、中空部３６と誘電体薄膜３４との境界及び誘電体薄膜３４と金属薄膜３３との境界で反射を繰り返しながら中空部３６を伝送され、気体供給源１２からの気体は、中空部３６及び外側中空部３７を給送され、液体供給源１３からの液体は、液体輸送路３８を給送される構成となっている。
尚、気体供給源１２からの気体は、外側中空部３７を給送させず、中空部３６のみに給送される構成、あるいは、中空部３６を給送させず、外側中空部３７のみに給送される構成としてもよい。
このように、フレキシブルチューブ３０の中空部３６及び／又は外側中空部３７に気体が給送されることにより、各中空部内への粉塵や水分の侵入を防止することができるとともに、中空導波路３１を冷却することができる。
【００２９】
レーザハンドピース４０は、本実施形態では、歯科治療用に好適に適用されるものを例示しており、図４に示すように、ハンドピース本体４１と照射チップ４９とを有している。
ハンドピース本体４１は、その後方に、フレキシブルチューブ３０の先端に設けた接続用雄コネクタ（不図示）と着脱自在に接続される接続用雌コネクタ（不図示）を後端に有する後部カバー４１ａと、後部カバー４１ａと着脱自在に接続され、中空導波路３１を伝送される各レーザ２１ａ、２２ａを集光する凸レンズ４１ｄなどを有する本体部４１ｂと、本体部４１ｂと着脱自在に接続され、照射チップ４９を着脱自在に保持するキャップ部４１ｃなどを備えている。
【００３０】
ハンドピース本体４１内には、フレキシブルチューブ３０内の中空導波路３１と同様に構成され、中空導波路３１に前記コネクタを介して連結されるハンドピース内中空導波路３１ａと、フレキシブルチューブ３０内の液体輸送管３５と同様に構成され、液体輸送管３５に前記コネクタを介して連結されるハンドピース内液体輸送管３５ａが設けられ、また、フレキシブルチューブ３０の外側中空部３７から給送された気体が給送されるハンドピース内中空部３７ａを有している。
【００３１】
照射チップ４９は、フレキシブルチューブ３０内の中空導波路３１と同様に構成され、凸レンズ４１ｄにより集光された各レーザ２１ａ、２２ａが伝送されるチップ内中空導波路４９ａと、チップ内中空導波路４９ａの外周に、ハンドピース本体４１から給送された気体と液体とが給送されるチップ内気体・液体輸送路４９ｂとを有した二重構造とされ、それらを内装する金属性の保護管４９ｃを備えた構成としており、キャップ部４１ｃに、その後端が着脱自在に保持されている。
尚、照射チップ４９の径や形状は、治療部位や治療用途に応じて、レーザの波長や発振モードとともに適宜選択され、図１に示すようなストレート型、あるいは、図２及び図４に示すようなカーブ型など、複数のものから交換可能に選択される。
【００３２】
前記のように構成されたレーザハンドピース４０では、フレキシブルチューブ３０内の中空導波路３１を介して伝送される各レーザ２１ａ、２２ａは、ハンドピース内中空導波路３１ａ内を伝送され、凸レンズ４１ｄで集光され、照射チップ４９のチップ後端部４９ｄへ入射され、チップ内中空導波路４９ａを介してチップ先端部４９ｅから患部に向けて出射される。
また、フレキシブルチューブ３０内の液体輸送管３５を介して給送される液体は、ハンドピース内液体輸送管３５ａを給送され、キャップ部４１ｃと照射チップ４９との接続箇所に設けられた通水口４９ｆを介してチップ内気体・液体輸送路４９ｂを給送され、チップ内気体・液体輸送路４９ｂの先端部４９ｇから、破線矢で示すように、噴射される。あるいは、後述するように、気体と混合されてミスト状に噴射される。このチップ内気体・液体輸送路４９ｂを給送される液体により、照射チップ４９あるいはレーザ照射対象となる患部が冷却される。また、特に第１レーザ２１ａが、水に対して高い吸収特性を示すＥｒ：ＹＡＧレーザであれば、噴射される液体によりよく第１レーザ２１ａが吸収されるため、患部以外への過剰なエネルギー吸収を避けることができる。
【００３３】
また、フレキシブルチューブ３０内の中空導波路３１及び外側中空部３７を介して給送される気体は、ハンドピース内中空導波路３１ａ及びハンドピース内中空部３７ａを給送され、実線矢で示すように、チップ後端部４９ｄからチップ内中空導波路４９ａを給送され、チップ先端部４９ｅから噴射されるとともに、照射チップ４９の後端付近に設けられた通気口４９ｈを介してチップ内気体・液体輸送路４９ｂを給送され、チップ内気体・液体輸送路４９ｂの先端部４９ｇから、破線矢で示すように、液体と混合されてミスト状に噴射される。あるいは、チップ後端部４９ｄからチップ内中空導波路４９ａを給送され、チップ先端部４９ｅから噴射、チップ内気体・液体輸送路４９ｂの先端部４９ｇから液体と混合されてミスト状に噴射のいずれか一方とする構成としてもよい。
【００３４】
前記のように構成されたハンドピース本体４１内で給送される気体は、ハンドピース内中空導波路３１ａの先端部と凸レンズ４１ｄとの間、及び凸レンズ４１ｄと照射チップ４９のチップ後端部４９ｄとの間に形成された中空部を給送されるので、凸レンズ４１ｄやチップ後端部４９ｄなどを冷却し、また、これらに付着した粉塵を除去することができる。
【００３５】
尚、本実施形態では、ハンドピース内中空部３７ａとハンドピース内中空導波路３１ａの双方を介して気体が照射チップ４９に向けて給送される構成としているが、前記したように、外側中空部３７を給送させず、中空部３６のみに給送される構成、あるいは、中空部３６を給送させず、外側中空部３７のみに給送される構成に併せて適宜、いずれかを介して気体が給送される構成としてもよい。
また、本実施形態では、凸レンズ４１ｄの交換や、各部材の洗浄や滅菌作業を効率的に行うべく、ハンドピース本体４１を複数の部材、すなわち、後部カバー４１ａと本体部４１ｂとキャップ部４１ｃとで構成しているが、これに限られず、一体的に構成されたものとしてもよい。
さらに、前記した設定操作部１４をハンドピース本体４１に設ける構成としてもよい。これによれば、術者は治療を行う姿勢で所望の設定条件等に変更することが可能となり、操作性を向上させることができる。
【００３６】
さらにまた、本実施形態では、第１レーザ２１ａとして波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ２１ａを適用しているが、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザを第１レーザとして適用してもよい。このように、第１レーザを、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ、又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザとしているので、生体組織の軟組織及び硬組織の切開や蒸散などの幅広い施術を行うことが可能となる。
また、両レーザは、水にきわめてよく吸収され、熱作用によるものではなく、水分子への作用により切開や蒸散を行うので、生体組織への熱的影響を最小限に抑えることができる。
さらに、第２レーザ２２ａとして、波長７８０ｎｍ〜９１０ｎｍのダイオードレーザ２２ａを適用しているので、生体組織の止血や凝固を行うことができるとともに、第２レーザ発振部２２の構成を小型かつ、軽量なものとすることができ、また、低コストとなる。
【００３７】
尚、第２レーザ２２ａとしては、本実施形態で適用したダイオードレーザに限られず、第１レーザとは異なる赤外領域の波長、すなわち、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ及び波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザとは異なる赤外領域の波長のものが好ましく、生体組織に対する止血力や凝固力を有する波長のものが、より好ましい。
例えば、止血力や凝固力を有する波長のものとして、第２レーザを、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザとすれば、水への吸収性が良いため、治療部位に照射すると、表層で吸収されるので、深部の組織への影響や周囲組織への損傷を抑えることができ、表層の止血や凝固を効率的に行うことが可能となる。
また、第２レーザを、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザとすれば、ヘモグロビンやメラニンに吸収されやすく、組織深達性が高いため、深部にわたる止血や凝固を効率的に行うことが可能となる。また、第１レーザと同様に固体レーザであるので、励起用ランプやランプ周辺ミラーを第１レーザと共有化することが出来、装置構成が簡略化できる。
さらに、第２レーザを、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザとすれば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザと同様、励起用ランプやランプ周辺ミラーを第１レーザと共有化することが出来、装置構成が簡略化できる。
【００３８】
次に、前記のように構成されたレーザ治療装置１０における発振制御部２３により、第１レーザと第２レーザを組み合わせて発振するように制御する態様の例を図５に基づいて説明する。
【００３９】
図５では、本実施形態の理解を容易とするために、各レーザの各パルスを模式的に矩形で示しているが、実際の各レーザ出力は、例えば垂直未満の急な角度で立ち上り、立ち上り角度よりも小さな角度で出力を終える、といった山形に近い出力パターンを呈する。
尚、本実施形態では、第１レーザ２１ａは、図５（ａ）乃至（ｅ）では、パルス幅Ｔ１を２００μｓとし、パルス間隔Ｔ２を１００ｍｓ、すなわち、パルス数を約１０ｐｐｓとして例示している。第２レーザ２２ａは、図５（ａ）乃至（ｄ）ではパルス発振する態様を例示しており、パルス幅Ｔ３を５００μｓとし、パルス間隔Ｔ４を７００μｓとし、パルス発振中に休止時間Ｔ５を設けており、図５（ｅ）では、連続発振する態様を例示している。
また、以下の説明では、便宜的に第２レーザ２２ａの休止時間Ｔ５までの３つの各パルスを１パルス目、２パルス目、３パルス目として説明している。
【００４０】
さらに、第１レーザ２１ａとして、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ又は、波長２．７９〜２．８３μｍのＥｒ：ＹＳＧＧレーザを適用した例を示しており、第２レーザ２２ａとして、波長７８０〜９１０ｎｍのダイオードレーザ、波長１０．６μｍのＣＯ２レーザ、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ、波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザのいずれかを適用した例を示している。
【００４１】
図５（ａ）では、第１レーザ２１ａの各パルスの出射開始の後に、第２レーザ２２ａをパルス発振するように制御する態様を例示しており、詳しくは、本例では、第１レーザ２１ａの各パルスの出射開始から出射終了の後に、第２レーザ２２ａが３パルス分出射され、第２レーザ２２ａの休止時間Ｔ５の間に、第１レーザ２１ａの出射開始をするように各レーザのパルス発振を組み合わせて制御する態様を例示している（以下、パターン１と略す。）。
本例は、第１レーザ２１ａによる生体組織の特に硬組織を対象とした施術に好適に適用することができ、硬組織はさほど出血しないため、第１レーザ２１ａの各パルスの合間に第２レーザ２２ａを前記のような態様で出射するように制御している。
【００４２】
図５（ｂ）では、パターン１と同様、第１レーザ２１ａの各パルスの出射開始の後に、第２レーザ２２ａをパルス発振するように制御する態様であるが、第１レーザ２１ａの各パルスの出射終了までに、第２レーザ２２ａの１パルス目の出射開始をする態様を例示している（以下、パターン２と略す。）。
すなわち、第１レーザ２１ａの各パルスの一部に第２レーザ２２ａの１パルス目の一部が重畳する態様となっている。
本例は、第１レーザ２１ａによる生体組織の特に軟組織を対象とした施術に好適に適用することができ、第１レーザ２１ａで切開や蒸散された軟組織を第２レーザ２２ａで素早く凝固させることができるため、組織の安定化が期待できる。
【００４３】
図５（ｃ）では、第１レーザ２１ａの各パルスの出射開始の前に、第２レーザ２２ａをパルス発振するように制御する態様、すなわち、本例では、第２レーザ２２ａの３パルス目の出射終了前に、第１レーザ２１ａを出射するように制御する態様を例示している（以下、パターン３と略す。）。
すなわち、第１レーザ２１ａの各パルスの一部に第２レーザ２２ａの３パルス目の一部が重畳する態様となっている。
本例は、パターン２と同様、第１レーザ２１ａによる生体組織の特に軟組織を対象とした施術に好適に適用することができ、第２レーザ２２ａで凝固させた直後の軟組織を第１レーザ２１ａで切開や蒸散することができるため、第１レーザ２１ａの照射による蒸散部周辺に与える影響が軽減され、組織の安定化、術後の良好な経過が期待できる。
【００４４】
図５（ｄ）では、第１レーザ２１ａの各パルスの出射開始の前後に第２レーザ２２ａをパルス発振するように制御する態様、すなわち、本例では、第２レーザ２２ａの１パルス目と３パルス目の間に第１レーザ２１ａの出射を開始しており、第２レーザ２２ａの２パルス目と第１レーザ２１ａの各パルスが重畳する態様となっている（以下、パターン４と略す。）。
本例は、パターン２及びパターン３と同様、第１レーザ２１ａによる生体組織の特に軟組織を対象とした施術に好適に適用することができ、第２レーザ２２ａで凝固させた直後の軟組織を第１レーザ２１ａで切開や蒸散をし、さらに、切開や蒸散された直後に第２レーザ２２ａで、蒸散部周辺の凝固を行うので、パターン２及びパターン３を合わせた効果が期待できる。
【００４５】
図５（ｅ）では、第１レーザ２１ａをパルス発振するとともに、第２レーザ２２ａを連続発振するように制御する態様を例示している（以下、パターン５と略す。）。
本例は、パターン２乃至パターン４と同様、第１レーザ２１ａによる生体組織の特に軟組織を対象とした施術に好適に適用することができ、第２レーザ２２ａによる軟組織の止血や凝固を絶え間なく行うことができるので、比較的出血量の多い治療部位などに特に好適に適用することができる。
【００４６】
本実施形態では、更に、前記したパターン１乃至４のうちいずれかを第１発振モードとし、パターン５を第２発振モードとして、これらのモードの切り換えを可能にしており、前記した表示部１５の表示を確認しながら設定操作部１４で設定することにより容易に切り替えを行うことを可能としている。
また、パターン１乃至５のそれぞれを切り替え可能にして、設定操作部１４での設定により切り替えを行う構成としてもよい。
【００４７】
前記したパターン１乃至４の各態様によれば、出力エネルギーを効率的に高めるためにパルス間隔を比較的長くすることの多い第１レーザ２１ａの出射開始の前後に、第２レーザ２２ａが出射されるように制御しているので、全体として発振効率がよく、施術に掛かる時間を大幅に短縮することができる。
【００４８】
前記したパターン１乃至５の各態様によれば、設定操作部１４での設定により前記した各態様を簡単に設定することが可能な構成とすれば、術者は、各態様を設定することにより、各レーザの特性を十分に活かして治療部位や用途に応じた施術を行うことが可能となり、また、器具や装置を交換する必要がないので、施術に専念することができる。
さらに、前記した設定記憶部１８を併用することで、レーザの出力パターンを含めた照射条件を記憶し、施術の都度読み出すことができることとなり、施術の準備にかかる時間と手間を省くことができる。
【００４９】
尚、各レーザの出力エネルギーやパルス幅、パルス数は、レーザの波長や治療部位、用途に応じて、適宜選択することが好ましく、例えば、第２レーザを生体組織の止血や凝固を目的として適用する場合には、治療部位に応じて、第２レーザによる生体組織の切開や蒸散が必要以上に行われない程度の出力エネルギーとすることが好ましい。
また、第１レーザと第２レーザを組み合わせて発振するように制御する態様は、前記したパターン１乃至５に限られず、種々の態様を本実施形態に適用することが可能である。
さらに、本実施形態では、歯科治療に好適に適用できるレーザ治療装置１０を例示して説明しているが、歯科用に限られず、医科の各種の治療や手術等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る同実施形態のレーザ治療装置の概略全体図である。
【図２】本発明に係るレーザ治療装置の実施形態の一例における要部構成を示す概略図である。
【図３】本発明に係る同実施形態のレーザ治療装置に適用される中空導波路の断面図である。
【図４】本発明に係る同実施形態のレーザ治療装置に適用されるレーザハンドピースの要部断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）本発明に係る同実施形態のレーザ治療装置から発振される第１レーザと第２レーザの組み合わせの態様を示す説明図である。
【図６】従来のレーザ治療装置の一例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０        レーザ治療装置
２１        Ｅｒ：ＹＡＧレーザ発振部（第１レーザ発振部）
２１ａ      Ｅｒ：ＹＡＧレーザ（第１レーザ）
２２        ダイオードレーザ発振部（第２レーザ発振部）
２２ａ      ダイオードレーザ（第２レーザ）
２３        発振制御部
３１          中空導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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