(57)【要約】【課題】レーザ光照射による治療において、無痛治療を実現して患者の緊張、不安を解消するとともにレーザ照射効率を高めることのできるレーザ治療装置を提供する。【解決手段】レーザ光１２を発生するレーザ共振器１１と、レーザ共振器１１を放電励起する放電励起用電源２１と、レーザ共振器１１から出力されたレーザ光１２を被照射体１７まで導く光導波路１４と、レーザ共振器１から出力されたレーザ光１２を光導波路１４に集光して入射させる集光レンズ１３と、被照射体１７に照射するレーザ光照射パターンの条件調整をする条件調整部２０とを備え、条件調整部２０で条件調整をする被照射体１７に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間におけるパルス周期を５０μｓ以上、１６０μｓ以下とすることにより無痛治療を実現し、レーザ照射効率を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ共振器と、
前記レーザ共振器を放電励起する放電励起用電源と、
前記レーザ共振器から出力されたレーザ光を被照射体まで導く光導波路と、
前記レーザ共振器から出力されたレーザ光を前記光導波路に集光して入射させる集光レンズと、
前記被照射体に照射するレーザ光照射パターンの条件調整をする条件調整部とを備え、
前記条件調整部で条件調整をする前記被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間におけるパルス周期を５０μｓ以上、１６０μｓ以下とすることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】
前記条件調整部で条件調整をする前記被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間における照射励起パルス幅をパルス周期の３５パーセント以上、５０パーセント以下とすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ治療装置。
【請求項３】
前記条件調整部で条件調整をする前記被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間を０．６ｍｓ以上１ｍｓ以下、レーザ光照射停止時間を２５ｍｓより長く、４０ｍｓより短くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ治療装置。
【請求項４】
前記条件調整部で条件調整をする前記被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射停止時間における照射励起パルス幅を１μｓ、パルス周期を２００μｓとすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体組織に対する蒸散、凝固、止血、切開といった、レーザ光の効能、効果を利用して治療を施すレーザ治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光は歯肉、神経組織、髄質などを含む柔軟な組織の切開、蒸散などをはじめ種々の手術をなすために医科および歯科の分野で広く治療用として使用されている。生体組織に対するレーザ光の有効性は、レーザ光の波長とレーザ光のパワーレベルとレーザ光の照射パターンで決定される。
【０００３】
生体組織に照射されるレーザ光は、連続波形またはパルス波形のどちらかであり、具体的なレーザ光の照射条件としては、例えばある特定の手術においてパルス波形のレーザ光照射が好ましい場合、レーザ光照射時間、レーザ光照射停止時間、レーザ照射時間におけるパルス周期などの最適値が選択される。
【０００４】
パルス波形のレーザ光照射により生体組織に投入されるエネルギーは、レーザ光のパワーレベルとパルス時間の積で表わされる。生体組織の治療効果はエネルギーに比例して大きくなるが、同時にエネルギーが及ぼす熱によって患者の感じる痛みが増大する。口内炎や歯周病治療などの治療もしくは生体表面のみの治療においては，患者に痛みを感じさせない非侵襲での治療技術が強く望まれている。
【０００５】
従来のレーザ治療装置は、図７に示すように、レーザ共振器５４と、このレーザ共振器５４から出力されたレーザ光とガイド光発振部５５から発振されたガイド光を光路切替用反射ミラー５６と複数の反射鏡５７と集光レンズ５８を介して照射部位６０まで導く導光路５９と、スイッチ類、入力キー類を備えた操作パネル５１からなるレーザ光照射条件設定部と、演算手段、記憶手段、ＣＰＵを備えてコンピューターで構成され複数の照射パターンが予め格納されているレーザ光照射制御部５２とで構成されている。
【０００６】
レーザ光照射制御部５２は、操作パネル５１からの設定信号に応じて予め格納している複数の照射パターンから選択した所定の照射パターンに基づいてレーザ光照射を行うもので、パルス照射モードにおける所定の照射パターンは、レーザ光照射時間とレーザ光照射停止時間の組み合わせからなり、レーザ光照射時間とレーザ光照射停止時間は生体の照射部位における熱作用時間を勘案して設定することによって、レーザ治療を実現している。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−８１６５８号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のレーザ治療装置においては、生体の照射部位における熱作用時間を勘案してレーザ光照射時間とレーザ光照射停止時間の組み合わせを設定することが可能であるが、照射パターンを変えることにより入力エネルギーに対するレーザ出力の効率を上げることができることについては開示されていなかった。
【０００８】
また、照射部位における熱緩和の時間を考慮すると、レーザ停止時間を長くとらなければならないため、レーザ光照射による治療時間が実質的に短くなり、レーザ照射効率が低くなる傾向にあった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、レーザ照射効率を高めるとともに無痛治療を実現して患者の緊張、不安を解消することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
レーザ光を発生するレーザ共振器と、レーザ共振器を放電励起する放電励起用電源と、レーザ共振器から出力されたレーザ光を被照射体まで導く光導波路と、レーザ共振器から出力されたレーザ光を光導波路に集光して入射させる集光レンズと、被照射体に照射するレーザ光照射パターンの条件調整をする条件調整部とを備え、条件調整部で条件調整をする被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間におけるパルス周期を５０μｓ以上、１６０μｓ以下とする構成を有している。
【００１１】
この構成により、被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間におけるパルス周期を５０μｓ以上、１６０μｓ以下とすることができる。
【００１２】
また、本発明のレーザ治療装置は、条件調整部で条件調整をする被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間における照射励起パルス幅をパルス周期の３５パーセント以上、５０パーセント以下とする構成を有している。
【００１３】
この構成により、被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間における照射励起パルス幅をパルス周期の３５パーセント以上、５０パーセント以下とすることができる。
【００１４】
また、本発明のレーザ治療装置は、条件調整部で条件調整をする被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間を０．６ｍｓ以上１ｍｓ以下、レーザ光照射停止時間を２５ｍｓより長く、４０ｍｓより短くする構成を有している。
【００１５】
この構成により、被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間を
０．６ｍｓ以上１ｍｓ以下、レーザ光照射停止時間を２５ｍｓより長く、４０ｍｓより短くすることができる。
【００１６】
また、本発明のレーザ治療装置は、条件調整部で条件調整をする被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射停止時間における照射励起パルス幅を１μｓ、パルス周期を２００μｓとする構成を有している。
【００１７】
この構成により、照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射停止時間における照射励起パルス幅を１μｓ、パルス周期を２００μｓとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレーザ治療装置は、レーザ光を発生するレーザ共振器と、レーザ共振器を放電励起する放電励起用電源と、レーザ共振器から出力されたレーザ光を被照射体まで導く光導波路部と、レーザ共振器から出力されたレーザ光を光導波路に集光して入射させる集光レンズと、被照射体に照射するレーザ光照射パターンの条件調整をする条件調整部とを備え、条件調整部で条件調整をする被照射体に照射するレーザ光照射パターンは、レーザ光照射時間におけるパルス周期を５０μｓ以上、１６０μｓ以下とすることにより、レーザ光照射による治療において、無痛治療を実現して患者の緊張、不安を解消して、レーザ照射治療を高効率に実現できるという効果を有するレーザ治療装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態のレーザ治療装置について、図面を用いて説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるレーザ治療装置の構成図である。
【００２０】
図１において、本実施の形態のレーザ治療装置は、レーザ光１２を発生するレーザ共振器１１と、レーザ共振器１１を放電励起する放電励起用電源２１と、レーザ共振器１１から出力されたレーザ光１２を被照射体１７まで導く光導波路部１４と、レーザ共振器１１から出力されたレーザ光を光導波路１４に集光して入射させる集光レンズ１３と、被照射体に照射するレーザ光照射パターンの条件を入力する入力部１９と、入力された条件に基づいてレーザ光照射パターンの条件調整をする条件調整部２０とを備えている。
【００２１】
また、条件調整部は、演算部と記憶部を備え、記憶部には被照射体に照射するレーザ光照射時間を０．６ｍｓ以上１ｍｓ以下、レーザ光照射停止時間を２５ｍｓより長く、４０ｍｓより短くする組み合わせの照射パターンが記憶されている。
【００２２】
また、本実施の形態では、レーザ光として炭酸ガスレーザを用いている。炭酸ガスレーザによる治療には、歯科に適した微細治療が可能であること、表面の蒸散・止血に優れること、殺菌効果を伴うこと、麻酔無しで治療可能な症例があること、疼痛緩解効果があること、治癒が早いことなどの利点がある。
【００２３】
以上のように構成されたレーザ治療装置において、図１を参照しながらその動作を説明する。
【００２４】
まず、レーザ光１２は、入力部１９より入力された情報に基づいて条件調整部２０によって、照射パターンが調整され、放電励起用電源２１によりレーザ共振器１１が放電励起されて出射される。レーザ共振器１１から出射されたレーザ光１２は、集光レンズ１３によって絞られ光導波路１４を通って、先端の細径チップ１５によって微細な治療部位のみを照射するように規制されて被照射体１７へ照射レーザ光１６として出射する。同時に前記細径チップ１５からは冷却ガス１８が流出して被照射体１７を冷却する。
【００２５】
次に、図２、図３を参照しながら本発明のレーザ治療装置のレーザ光照射パターンについて説明する。
【００２６】
図２は、第１のレーザ光照射パターンを示す図である。
【００２７】
被照射体に照射するレーザ光照射パターンについて、レーザ光照射時間が０．８ｍｓ、レーザ光照射停止時間が３０ｍｓを選択した場合であって、レーザ光照射時間における照射パルスの照射パルス幅を１００μｓ、周期を２００μｓ、レーザ光照射停止時間における照射パルス幅を１μｓ、周期を２００μｓに設定したときのパターンを示している。
【００２８】
図３は、第２のレーザ光照射パターンを示す図である。
【００２９】
被照射体に照射するレーザ光照射パターンについて、レーザ光照射時間が０．８ｍｓ、レーザ光照射停止時間が３０ｍｓを選択した場合であって、レーザ光照射時間における照射パルスの照射パルス幅を５０μｓ、周期を１００μｓ、レーザ光照射停止時間における照射パルス幅を１μｓ、周期を２００μｓに設定したときのパターンを示している。
【００３０】
第１と第２のレーザ光照射パターンにおいて、レーザ光照射停止時間における照射パルス幅を１μｓ、周期を２００μｓに設定しているのは、本来レーザ光が発光しないタイミングでレーザ発振閾値を超えてレーザ光が露光する現象であるブリーディングの発生を抑
え、痛みの原因となる熱のこもりを解消して、患者の緊張、不安を解消しつつ、レーザ照射治療を高効率に実現できるからである。
【００３１】
図４は、レーザ光照射時間おける照射パルスのパルス周期を２００μｓ、１８０μｓ、１６０μｓ、１００μｓと変化させた場合における痛みおよび患部の白濁の効果を総合した総合評価とピーク出力との関係を示す図である。
【００３２】
本実験においては、レーザ光照射停止時間が２０ｍｓ以下では痛みを感じ、４０ｍｓ以上では照射が間延びして効率が落ちることを検証の上でレーザ光照射停止時間を３０ｍｓに固定している。また、「患部の白濁」とはレーザ治療を行った際の患部の蛋白変性を示す。
【００３３】
また、「痛み」の評価では、同じ条件においても実験の対象となった被検者により痛みの感じ方が異なる。そこで、ほぼすべて被検者が痛みを感じなかった場合には「無」、人によってはチクチクと痛みを感じることがある場合には「やや有」、ほぼすべて被検者が痛みを感じた場合には「有」とした。
【００３４】
また、「白濁」評価では、スムーズに白濁した場合には「有」、白濁に時間がかかった場合には「ほぼ有」、白濁しなかった場合には「無」とした。
【００３５】
また、「総合評価」においては、「痛み」が「無」で、「白濁」が「有」の組み合わせの場合を「最適」とし、「痛み」が「有」か、「白濁」が「無」のいずれの場合には「不適」、その他の組み合わせの場合には「適」とした。
【００３６】
図４に示すように、パルス周期を２００μｓから１８０μｓに変更しても出力ピークは５Ｗにしなければ条件１のときと同等の患部の白濁効果はない。次に、パルス周期を１６０μｓに変更した場合には、レーザピーク出力を５Ｗから４．５Ｗに下げても条件１のときと同様の患部の白濁効果を得ることができ効率が向上する。さらに、パルス周期を１００μｓにした場合には、レーザピーク出力をさらに小さくして４Ｗに下げても同様の患部の白濁効果を得ることができる。
【００３７】
図４に示すように、パルス周期を短くするほどレーザ出力の効率が向上するが、パルス周期を５０μｓより小さくすると患部を白濁させることができなくなり最低５０μｓ以上のパルス周期を設定する必要がある。
【００３８】
図５にレーザ光照射停止時間を３０ｍｓに、周期を１００μｓに設定した場合において、照射時間を０．６ｍｓから１．０ｍｓの間で変化させたときの痛みおよび白濁の結果とこれらを合わせた総合評価の結果を示す。図５における「痛み」、「白濁」、「総合」の評価基準は図４と同様である。
【００３９】
図５に示すように、照射時間が０．８ｍｓの条件では、ピーク出力が４Ｗ（デュティー４０％）から４．５Ｗ（デュティー４５％）の範囲で最適な結果が得られた。
【００４０】
しかし、照射時間が０．７ｍｓの条件では、ピーク出力を５Ｗとしないと最適な患部の白濁効果が得られなくなり、照射時間を０．９ｍｓとするとピーク出力を４Ｗ（デュティー４０％）としてもやや痛みが生じ、ピーク出力を３．５Ｗ（デュティー３５％）とすると患部の白濁効果が得られなくなった。
【００４１】
さらに、照射時間が０．６ｍｓの条件では、ピーク出力を５Ｗとしても痛みが生じない反面、患部の白濁の効果がやや少なくなり、照射時間を１．０ｍｓとするとピーク出力を
３．５Ｗ（デュティー３５％）としてもやや痛みが生じ、かつ白濁効果も少なくなった。
【００４２】
以上のように、レーザ光照射停止時間を３０ｍｓに、周期を１００μｓに設定した場合において、照射時間を０．６ｍｓから１．０ｍｓの間で変化させたとき、照射時間が０．８ｍｓではピーク出力を４Ｗ（デュティー４０％）と下げても最適な治療結果が得られた。
【００４３】
また、照射時間を０．６ｍｓから１．０ｍｓの間の範囲ではピーク出力を４Ｗ（デュティー４０％）以下としても適切な効果が得られた。
【００４４】
図６は、図２、図３における第１と第２のレーザ光照射パターンによる患部治療における白濁効果の違いが生ずる理由について説明する図である。
【００４５】
図６（ａ）と図６（ｂ）のレーザ照射時間におけるオン時間の面積（図面中の斜線部の面積の合計）は熱量の総計を表す。レーザの出力電圧ピーク値を同じにすると両者の面積は同じである。しかし、レーザ照射時間におけるオンパルス開始からオンパルス終了の時間は７００μｓから７５０μｓに延びている。また、レーザ照射時間におけるオフ時間は、１００μｓから５０μｓと短くなっている。
【００４６】
この結果、見かけ上レーザ照射時間が５０μｓ延び、照射停止時間が５０μｓ短くなったのと同様の効果が生じ、レーザ出力のピーク値を下げても同様に患部を白濁させることができる。また、発振周波数が上がったことによりレーザの起動もしやすくなりレーザ出力が上がる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態のレーザ治療装置によれば、レーザ出力の小さい出力設定で患部の白濁に関して同じ効果が得られる。これにより、レーザ光照射による治療において、無痛治療を実現して患者の緊張、不安を解消して、レーザ照射治療を高効率に実現できる。また、プローブ、チップの汚れ、レーザ管の出力低下に対しマージンが取れるようになり、信頼性の高いレーザ治療装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかるレーザ治療装置は、レーザ光照射による治療において、無痛治療を実現して患者の緊張、不安を解消して、レーザ照射治療を高効率に実現できるという効果を有しレーザ治療装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態におけるレーザ治療装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態におけるレーザ治療装置の第１のレーザ光照射パターンを示す図
【図３】本発明の実施の形態におけるレーザ治療装置の第２のレーザ光照射パターンを示す図
【図４】本発明の実施の形態におけるパルス周期を変更した場合における痛みおよび患部の白濁の効果を総合した評価結果とピーク出力との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態における照射時間を変化させたときの痛みおよび白濁の効果を総合した総合評価の結果を示す図
【図６】第１のレーザ光照射パターンと第２のレーザ光照射パターンの違いによる患部治療における白濁効果の違いが生ずる原因について説明する図
【図７】従来のレーザ治療装置の構成図
【符号の説明】
【００５０】
１１    レーザ共振器
１２    レーザ光
１３    集光レンズ
１４    光導波路
１５    細径チップ
１６    照射レーザ光
１７    被照射体
１８    冷却ガス
１９    入力部
２０    条件調整部
２１    放電励起用電源
【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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【図７】
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