(57)【要約】      （修正有）【課題】低侵襲であって正常細胞へのダメージが少なく、しかも大きな範囲を焼灼可能な治療用レーザ照射装置を提供する。【解決手段】ホルミウム-YAGレーザ１１と、CO2レーザ１２と、これらのレーザをコントロールするコントローラ１３とを備え、ホルミウム-YAGレーザ１１及びCO2レーザ１２の光路上には、それぞれ反射鏡１４及びハーフミラー１５が設けられており、これらの反射鏡によって反射されたレーザ光は、共通の光軸となって光学レンズ１６に入射し、集光されて光ファイバー１７の一端側に入射するようになる構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の治療部位を焼灼することによって治療を行うための医療用レーザ照射装置であって、少なくとも２種類の波長の赤外線レーザ光を同時に発生することが可能なレーザ発生手段と、該赤外線レーザ光を前記治療部位に照射するための導光部材と、を有することを特徴とする医療用レーザ照射装置。
【請求項２】
前記導光部材は、波長ごとに異なる導光ファイバーが複数本束ねられていることを特徴とする請求項１に記載の医療用レーザ照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線レーザ光を用いてがん細胞の治療部位を焼灼するための医療用レーザ照射装置に関し、特に肝臓がん、脳腫瘍、腎臓がん及び乳がんに好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、がん治療の局所療法としてラジオ波を利用して癌細胞を焼灼するラジオ波照射装置が知られている。この装置によってがん細胞にラジオ波を照射すると、照射した個所が加熱されるため、がん細胞を焼灼することができる。この方法は外科的手術によるがん細胞の切除と比べて、簡便で侵襲が最小限で済み、がん患者に対する負担を少なくすることができる。
【０００３】
しかし、ラジオ波焼灼療法では、ラジオ波による昇温箇所が広範囲となりやすいので、症例によっては十分な治療範囲が確保できなかったり、球形でなく不整形に焼灼されるため癌が局所再発してしまうおそれがある。さらには、広範囲の焼灼によって肝障害を起こすこともある（図６参照）。また、広範囲の焼灼の結果、患者の苦痛が大きいという欠点もある。
【０００４】
この点、赤外線をがん細胞に照射するレーザ照射装置（例えば特許文献１）は、ラジオ波照射装置に比べて局所的な加熱を行うことが可能であるため、がん細胞の存在する個所に限定して昇温させることが容易となり、ラジオ波焼灼療法による上記欠点は、かなり緩和される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２５６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のレーザ照射装置では、焼灼の範囲が狭いために3ｃｍ以上の大きさのがんについての適用は困難となっていた。本発明は、この従来の実情に鑑みてなされたものであり、低侵襲であって正常細胞へのダメージが少なく、しかも大きな範囲を焼灼可能な治療用レーザ照射装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記従来の医療用レーザ照射装置の課題を解決すべく、鋭意研究を行った。焼灼用のレーザ照射装置としては、赤外線を用いることが効果的であるが、その波長は様々で、生体に照射したときの影響も異なることが知られている。例えば、9．4及び10．6μｍのレーザ光を発振するCO2レーザ及び Nd-YAGレーザは、生体への吸収率が高いため、生体組織の切開,止血に適しており、2．10μｍのレーザ光を発振するホルミウム-YAGレーザは、生体内への浸透性が高いため、組織の蒸散に適している。本発明者らは、さらに同時に異なる波長を生体に照射した場合の効果を調べたところ、所望の箇所を限定的に焼灼できるとともに、その周辺へのダメージが少なく、しかも広範囲を焼灼することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第1の局面の医療用レーザ照射装置は、生体の治療部位を焼灼することによって治療を行うための医療用レーザ照射装置であって、少なくとも２種類の波長の赤外線レーザ光を同時に発生することが可能なレーザ発生手段と、該赤外線レーザ光を前記治療部位に照射するための導光部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の医療用レーザ照射装置によって、少なくとも２種類の波長の赤外線レーザ光をレーザ発生手段により同時に発生させ、導光部材によってそれらのレーザ光を生体の治療部位（例えばがん細胞）に同時に照射すれば、所望の箇所を焼灼できるとともに、その周辺へのダメージが少なく、しかも広範囲を焼灼することができる。
【００１０】
本発明の第２の局面の医療用レーザ照射装置は、前記導光部材は、波長ごとに異なる導光ファイバーが複数本束ねられていることとした。こうする事により、照射位置を常に同じ位置とすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１のがん治療用レーザ照射装置のブロック図である。
【図２】実施形態のがん治療用レーザ照射装置をがん組織に照射する場合の模式図である。
【図３】実施形態２のがん治療用レーザ照射装置のブロック図である。
【図４】実施形態２の変形例のがん治療用レーザ照射装置における光ファイバー部分の先端の斜視図である。
【図５】実施例１のレーザ照射装置を用いてブタ摘出肝にレーザ照射した場合の断面の図面代用写真である。
【図６】ラジオ波焼灼療法において広範囲の焼灼により肝障害を起こした場合のＣＴ画像写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の医療用レーザ照射装置では、少なくとも２種類の波長の赤外線レーザ光を発生するレーザ発生手段と、該レーザ光を前記がん患者のがん細胞に照射するために導光部材とを有する。
【００１３】
レーザ発生手段としては、赤外線（本明細書において赤外線とは0.7 μm以上1,000μm以下の電磁波をいう）を発生させるものであって、がん細胞を死滅させ得るエネルギーを有するレーザ光を発振できるものであれば特に限定はない。例えば、Nd-YAGレーザ（ネオジムをドープしたYAGレーザ）、CO2レーザ、CTH:YAGレーザ（クロム、ツリウム及びホルミウムをドープしたYAGレーザ）、赤外線発光半導体レーザ、アルゴンレーザ等が挙げられる。
【００１４】
また、導光部材としては、レーザ手段から発振される赤外光を導くことのできるものであれば特に限定はない。例えば、内側と外側で屈折率の異なる透光材料を用いた線材のガラスファイバーやプラスチックファイバーを用いることができる。
【００１５】
（実施形態１）
図１は実施形態に係るがん治療用レーザ照射装置１0のブロック図である。この装置はホルミウム-YAGレーザ11と、CO2レーザ12と、これらのレーザをコントロールするコントローラ13とを備えている。ホルミウム-YAGレーザ11はレーザドライバ11ａとホルミウム-YAGレーザ本体11ｂとからなり、CO2レーザ12はレーザドライバ12ａとCO2レーザ本体12ｂとからなる。ホルミウム-YAGレーザ11及びCO2レーザ12の光路上には、それぞれ反射鏡14及びハーフミラー15が設けられており、これらによって反射されたレーザ光は、光軸を同軸として光学レンズ16に入射し、集光されて光ファイバー１７の一端側に入射するようになっている。
【００１６】
以上のように構成された実施形態１のがん治療用レーザ照射装置１0では、レーザドライバ１１ａを駆動させることによってホルミウム-YAGレーザ11から波長2．10μｍのレーザ光が発振され、反射鏡14によって反射し光学レンズ16に入射し、集光されて光ファイバー17の一端側に入射される。また、同様にレーザドライバ12ａを駆動させることにより、CO2レーザ12から9．4及び10．6μｍのレーザ光が発振され、ハーフミラー15によって反射し光学レンズ16に入射し、集光されて光ファイバー17の一端側に入射され、他端側から治療部位に照射される。
【００１７】
ここで、生体の治療部位にレーザ光を照射するためには、次のような処置を施す。
例えば、肝臓に発生したがん細胞組織に対しては、ＣＴなどであらかじめ場所を確認しておく。そして、位置が特定できたならば、患部に穿刺し、図２に示すように光ファイバー17を肝臓Ｌのがん細胞組織Ｃに挿入する。そして超音波画像を見ながら光ファイバー１７の先端ががん細胞組織Ｃを貫通し、その先端ががん細胞組織Ｃと正常細胞組織Ｎとの境界あたりになるように設置する（図２ａ参照）。そして、ホルミウム-YAGレーザ11及びCO2レーザ12を発振させて異なる波長のレーザ光をがん細胞組織Ｃの部分に照射しながら、徐々に引き抜いていく。ここで、レーザ光の強さや、照射時間、照射タイミング（同時に照射するか、あるいは間欠的に照射するか等）をコントローラ13によって制御しながら照射する。これにより、がん細胞組織Ｃは焼灼され、がん細胞が死滅する（図２ｂ参照）。悪性腫瘍部の反対側の正常細胞との境界部分に達するまで光ファイバー１７を引き抜いたら、照射を停止させて光ファイバー17を体外にまで引き抜き、処置が終了する。
【００１８】
この手術では、9．4及び10．6μｍのレーザ光を発振するCO2レーザのレーザ光と、2．10μｍのレーザ光を発振するホルミウム-YAGレーザ光を同時に照射するため、後述する発明者らの試験結果で述べるように、がん細胞組織Ｃを焼灼できるとともに、その周辺の正常細胞組織Ｎへのダメージが少なく、しかも５ｃｍ程度の大きな癌細胞組織Ｃを焼灼することができる。また、外科的手術のように、患部を大きく切開する必要もないため、低侵襲であり、患者への負担も軽くなる。
【００１９】
（実施形態２）
実施形態２のレーザ照射装置は、図３に示すように、CO2レーザ装置及びホルミウム-YAGレーザ装置から発振されたレーザ光が別々の光ファイバー21、22を通って治療部位に照射される。光ファイバー21、22の光照射側は束ねられている。それ以外の構成については実施形態１のレーザ照射装置と同様であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
実施形態２のレーザ照射装置であっても、実施形態１の装置と同様、異なる波長のレーザ光を治療部に同時、あるいは交互に照射したりすること可能であるため、実施形態１の場合と同様の効果を奏することができる。
【００２１】
また、実施形態２の変形例として図４に示すように、CO2レーザの光ファイバー31の周縁を取り囲むようにしてホルミウム-YAGレーザの光ファイバー32ａ、32ｂ、33ｃ、33ｄが取り囲むように束ねて配置させてもよい。
ホルミウム-YAGレーザのレーザ光はCO2レーザのレーザ光よりも波長が短いため、温度上昇の範囲をより限定できる。また、CO2レーザのレーザ光はホルミウム-YAGレーザのレーザ光よりも波長が長いため、より広範囲を昇温させることができる。以上の理由から、光ファイバーを上記変形例のように束ねた場合、限定的にかつより広範囲で温度を70℃にすることができる。
【００２２】
（実施例１）
YAGレーザ及びCO2レーザを組み合わせたレーザ照射装置を作製し、レーザ照射プローブの先端をブタの摘出肝に挿入し（単純に2つのプローブを合体させたものを挿入した）、同時に2種類のレーザ光を照射した。照射条件は以下のとおりである。
ホルミウム-YAGレーザ30Ｗ、CO2レーザ  5W、照射時間：1分間。
照射対象：死体ブタ摘出肝臓および生体ミニブタ肝臓
照射終了後、照射箇所で切断してその断面を観察し、焼灼の範囲などを肉眼により観察した。
結果を図５に示す。この図における白色に変色している部分が焼灼された部分である。この図から、照射箇所から半径2ｃｍの範囲で焼灼されており、１分以内に直径4ｃｍの球形部分を焼灼できることが分かった。
【００２３】
（比較例１及び実施例２）
ブタの摘出肝臓に30Ｗのホルミウム-YAGレーザ光を１分間、上記実施例と同様の方法によって照射した。その結果、直径3cm程度の球形の焼灼範囲を安定的に得ることができることを確認した。さらに、CO2レーザを同時照射することでこの焼灼範囲は1.5倍程度拡大することを確認した。
【００２４】
＜焼灼試験＞
ラジオ波（RFE）照射装置による焼灼範囲と、YAGレーザ照射装置による焼灼範囲との比較試験を行った。照射出力は80W〜100Ｗ、照射時間は15分間 とした。その結果、表１に示すように、照射中心箇所の温度及び照射周縁の境界の温度についてはラジオ波（RFE）照射装置とYAGレーザ照射装置の間でそれほど違いはなかった。しかしながら、照射周縁から1cm外側の温度については、ラジオ波（RFE）照射装置においてかなり温度が高くなるのに対して、YAGレーザ照射装置ではそれほど温度が高くなっていなかった。この結果から、YAGレーザ照射装置はラジオ波（RFE）照射装置と比べて、治療部位のみを焼灼するのに好適であることが分かった。この傾向はYAGレーザ照射装置及びCO2レーザを同時照射した場合も同様であった。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１１…ホルミウム-YAGレーザ（１１ａ…レーザドライバ、１１ｂ…ホルミウム-YAGレーザ本体）
１２…CO2レーザ（１２ａ…レーザドライバ、１２ｂ…CO2レーザ本体）
１３…コントローラ
１４…反射鏡
１５…ハーフミラー
１６…光学レンズ
１７…光ファイバー
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月4日(2012.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2013248327.tif 000010
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013248327.tif 000011