(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ装置において、レーザ媒質に励起光源からの励起光を付与してパルスレーザ光を発振するレーザ発振手段と、前記励起光源に駆動エネルギを供給するための放電用コンデンサと、該放電用コンデンサと前記励起光源との間の放電回路に直列に接続されるスイッチング素子であって、放電回路をオン・オフするスイッチング素子と、前記レーザ発振手段から所期するパルスレーザが得られるように該スイッチング素子にオン・オフの指令を行う指令手段と、前記レーザ発振手段から発振されるパルスレーザのパルス数を検出する検出手段と、所望するパルス数を設定するパルス数設定手段とを備え、前記指令手段は前記検出手段により検出されるパルス数が設定パルス数に達したかを確認して前記スイッチング素子にオフの指令を行うことを特徴とするレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源からの治療レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
医療用レーザ装置の発振形態には、主に衝撃作用によって患部組織を破壊したり切開したりするパルス波レーザがある。固体レーザによりパルス波のレーザを発振させる場合、レーザ発振器内にＱスイッチ（一種の光学シャッタ）を配置して、固体レーザの特徴的なレーザ上準位の寿命の長さを利用することによりジャイアントパルス（以下パルスと記す）を発振する方法が知られている。
【０００３】
レーザ媒質を励起して所期するパルス数のレーザを発振させるためには、発振パルス数に対応する励起光エネルギを励起光源（フラッシュランプ）から付与する。励起光源に励起光を発生させる際には、放電用コンデンサにチャージされたエネルギを励起光源に放電するが、所期するパルス数が得られるようにコントロールするためには、出射された設定パルス数を検出した後、励起光源への放電をＯＦＦにする。励起光源への放電をＯＦＦにするための機構としては、従来、励起光源と並列に接続されるサイリスタが使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サイリスタの場合、１回の照射信号にて放電用コンデンサに一度チャージしたエネルギをすべて放電してしまうため、再チャージをする際のチャージ時間が長くかかってしまう。このため、それに応じて治療時間も長くかかることになる。
【０００５】
さらに、コンデンサにチャージされていたエネルギをすべて放電してしまうことは、無駄にエネルギも消費していることとなる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、エネルギのロスを少なくし、効率よくパルスレーザを発振可能なレーザ装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１）  治療用レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ装置において、レーザ媒質に励起光源からの励起光を付与してパルスレーザ光を発振するレーザ発振手段と、前記励起光源に駆動エネルギを供給するための放電用コンデンサと、該放電用コンデンサと前記励起光源との間の放電回路に直列に接続されるスイッチング素子であって、放電回路をオン・オフするスイッチング素子と、前記レーザ発振手段から所期するパルスレーザが得られるように該スイッチング素子にオン・オフの指令を行う指令手段と、前記レーザ発振手段から発振されるパルスレーザのパルス数を検出する検出手段と、所望するパルス数を設定するパルス数設定手段とを備え、前記指令手段は前記検出手段により検出されるパルス数が設定パルス数に達したかを確認して前記スイッチング素子にオフの指令を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の装置の光学系と制御系の概略構成を示した図である。
【００１１】
１は主波長１０６４ｎｍのレーザ光を発振するＹＡＧレーザ発振器であり、ＹＡＧレーザ発振器１はＮｄ：ＹＡＧロッド２、Ｎｄ：ＹＡＧロッド２に励起光を与えるフラッシュランプ３、全反射ミラー４、出力ミラー５、及び出力ミラー５とＮｄ：ＹＡＧロッド２との間に設けられた加飽和色素のＤｙｅＱスイッチ６から構成される。Ｎｄ：ＹＡＧロッド２はフラッシュランプ３からの光で励起されるとエネルギレベルが高まり、ＤｙｅＱスイッチ６はＮｄ：ＹＡＧロッド２のエネルギレベルが一定レベルに達すると透明に変化していく。そして、飽和状態に達するとＤｙｅＱスイッチ６は完全な透明になり、レーザ発振器１のＱ値が最大になる。これにより、レーザ発振器１は発振状態となってＮｄ：ＹＡＧロッド２に蓄えられたエネルギが一度に放出され、ジャイアントパルスのレーザ光がレーザ発振器１から発振される。
【００１２】
１０はレーザ光の偏光方向を回転させる１／２波長板、１１はブリュースタ角に配置された偏光板である。１／２波長板１０は後述するパルスモータによって回転され、偏光板１１との組み合わせによって患部に照射されるレーザ光のエネルギ量を調整する。１２はビームスプリッタであり、偏光板１１を通過したレーザ光の一部はビームスプリッタ１２によって反射されて光検出器１３に検出される。
【００１３】
１４は安全シャッタであり、テスト発振や異常発生時等所定の場合にレーザ光を遮断する。安全シャッタ１４を通過したレーザ光はエキスパンダレンズ１５によって光束を広げられ、ダイクロイックミラー１６で可視光半導体レーザ１７からのエイミング光（主波長６５０ｎｍ）と同軸にされる。可視半導体レーザ１７を出射したエイミング光は２つの開口を持つアパーチャ１８によって分割される。
【００１４】
１９はレーザ光束を広げるエキスパンダレンズ、２０はエイミング光の一部及びＹＡＧレーザ光を反射して観察光を透過するダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー２０で反射されたレーザ光は対物レンズ２１、コンタクトレンズ２２を介して患者眼Ｅの患部に集光される。
【００１５】
２３はスリット投影光学系であり、スリット投影光学系２３からの光束はコンタクトレンズ２２を介して患者眼Ｅを照明する。２４は患者眼Ｅを観察するための双眼の顕微鏡である。
【００１６】
３０はフラッシュランプ３に電圧を供給し、設定されたパルスレーザ光の数が得られるようにコントロールを行うフラッシュランプ制御回路部である。３１は装置全体の制御を行う制御部である。
【００１７】
４０は光検出器１３からの信号を検出処理する検出回路であり、検出回路４０で処理された信号は制御部３１に入力される。４１は１／２波長板１０を駆動するモータ、４２はモータ駆動回路である。４３は安全シャッタ１４を開閉駆動するモータ、４４はモータ駆動回路である。駆動回路４２、４４は制御部３１からの制御信号によって制御される。
【００１８】
５０は各種の入力スイッチ及び表示部を有するパネル操作部である。入力スイッチには、患部に照射されるレーザ光のエネルギ量や１照射信号による照射パルス数の照射条件を設定するスイッチ等がある。また、表示部は光検出器１３によって検出されるレーザ光の照射エネルギ量や設定されたパルス数等を表示する。５１はレーザ出射を行うための照射信号を発信するための照射スイッチである。
【００１９】
図２はフラッシュランプ制御回路部３０の概略構成を示した図である。
【００２０】
３２はコンデンサ３３にエネルギをチャージさせるためのＤＣ／ＤＣコンバータであり、制御部３１からの制御信号によって基準電圧を出力する。３４はトリガトランス３５をオン・オフさせるトリガ回路である。３６はスイッチング素子であるＦＥＴ（フィールド・エフェクト・トランジスタ）で、パルス数コントロール回路３７によりＦＥＴ３６を制御してフラッシュランプ３の点灯をオン・オフさせるようになっている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２、トリガ回路３４、パルス数コントロール回路３７は制御部３１によりその作動状態を制御されている。
【００２１】
以上のような構成をもつ装置において、その動作を説明する。
【００２２】
術者は図示無き電源スイッチを投入して装置を起動させると共に、パネル操作部５０を操作して治療目的に従って１照射信号に対するパルス数やレーザ出力等の照射条件の設定を行う。また、制御部３１は電源投入１０秒後にＤＣ／ＤＣコンバータ３２よりコンデンサ３３へエネルギのチャージを行う。パルス数の設定は１照射信号あたり１パルスを照射するシングルモード、パルスを２連射若しくは３連射で行うバーストモードがあり、必要に応じて１パルス〜３パルスの中で選ぶことができる。選択されたパルス数は表示部にその回数が表示される。
パルス数、レーザ出力の照射条件を入力すると制御部３１は安全シャッタ１４を閉じた状態でそれぞれにおいてテスト発振をして確認を行う。図３にパルス数を確認するテスト発振時におけるフローチャートを示す。
【００２３】
パネル操作部５０によりパルス数を設定すると、制御部３１はフラッシュランプ３とコンデンサ３３とを接続するためにＦＥＴ３６をオンした後、トリガ回路３４をオンにし、トリガトランス３５に大きな電圧が生じるようにする。トリガトランス３５に大電圧が生じると、それをきっかけとしてコンデンサ３３にチャージされたエネルギが放出し、フラッシュランプ３が発光し始める。フラッシュランプ３が発光をしている間、Ｎｄ：ＹＡＧロッド２内は励起されて続け、エネルギレベルが一定レベルに達するとレーザ発振器１は発振状態となってＮｄ：ＹＡＧロッド２に蓄えられたエネルギが一度に放出され、パルス波のレーザ光がレーザ発振器１から発振される。
【００２４】
レーザ発振器１から発振されたパルス波のレーザは、ビームスプリッタ１２により一部反射され、光検出器１３に検出される。制御部３１は検出回路４０によりパルス数を確認するが、所定時間内（数ｍｓ）にパルスの発振を確認できないとタイマーアウトとしてパネル操作部５０の表示部にエラー表示を行う。
【００２５】
コンデンサ３３からのエネルギの放出が続き、フラッシュランプ３が発光をしている間は上記のようにパルス波の発振は行われる。制御部３１は所定時間内毎にパルスの発振を確認しながら、設定されたパルス数の発振をすべて確認するとパルス数コントロール回路３７を使用してＦＥＴ３６をオフする。ＦＥＴ３６がオフされて回路が遮断されると、フラッシュランプ３の発光が止まる。一方、コンデンサ３３からのエネルギの放出も直列に接続されたＦＥＴ３６がオフになっているため停止しており、必要以上のエネルギが放出されることはない。
【００２６】
ＦＥＴ３６がオフされてから所定時間（数ｍｓ）の間、制御部３１は安全確認のため、レーザ光が発振されているかを確認する。ここで、レーザ光が検出回路４０によって確認されるとパネル操作部５０の表示部にエラー表示を行う。ＦＥＴ３６がオフされてから所定時間パルスが確認されないときは正常に動作が終了したとしてテスト発振を終了する。また、上記のテスト発振はパルス数の設定を行ったときに行われるが、電源を投入後、パルス数の設定をしなくとも所定時間内に同様なテスト発振をするようになっている。
【００２７】
テスト発振終了後、フラッシュランプ３の発光に使用されたエネルギの分だけコンデンサ３３にチャージされていたエネルギが不足しているため、制御部３１はＤＣ／ＤＣコンバータから所定時間だけコンデンサ３３へエネルギを再チャージさせる。チャージ時間は設定されたパルス数によって決定されているため、パルス数によって違いはあるが、コンデンサ３３にチャージされているエネルギが０のときからチャージを行う時間に比べると、短時間にてエネルギをチャージすることができる。
【００２８】
このようにしてテスト発振が終了してエラー表示が無ければ、レーザ治療を行う。術者は安全シャッタ１４を開放させるための図示無きスイッチを押し、患者眼Ｅにレーザ光照射できる状態にする。術者は患者眼Ｅを顕微鏡部２４で観察しながら可視光半導体レーザ１７からのエイミング光の照準を患部に合わせ、照準が完了したら照射スイッチ５１を押してレーザ光を患者眼に照射する。この場合、ＦＥＴ３６とトリガ回路３４のオンは照射スイッチ５１に連動して行われる。トリガ回路３４がオンされるとテスト発振時と同様な手順にて制御部３１によりパルス数の確認等が行われ、設定されたパルス数になった時点でＦＥＴ３６がオフになり、コンデンサ３３にチャージされたフラッシュランプ３へのエネルギの放出を止める。制御部３１はコンデンサ３３からのエネルギの供給が行われず、ＹＡＧレーザ発振器１からのパルス波の発振が無いことを確認した後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２にてコンデンサ３３へエネルギの再チャージを行う。この場合もテスト発振時と同様に、コンデンサ３３からのエネルギの放出はパルス発振に使用される量だけであるので、コンデンサ３３内のエネルギが０のときからチャージを行う時間に比べると短時間にてエネルギをチャージすることができる。
【００２９】
以上のように本実施例ではフラッシュランプ３へのエネルギ供給をするための回路の制御をＦＥＴにて行ったがこれに限らず、ＩＧＢＴ（アイソレイテッド  ゲート  バイポーラ  トランジスタ）でも同じ効果が得られる。
【００３０】
また、レーザ治療装置をバッテリで駆動させる場合には、消費されたエネルギのみをコンデンサに再チャージするため、再チャージに必要なエネルギが最小限ですむ。その結果、従来に比べバッテリの使用可能時間が長くなる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め設定されたパルスレーザのパルス数に対応してフラッシュランプへ供給するコンデンサからのエネルギ放出量を制御できるため、余計なエネルギの消費を抑えると共に再チャージの時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に使用される光学系と制御系を示した図である。
【図２】フラッシュランプ制御回路部の概略構成を示した図である
【図３】実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ＹＡＧレーザ発振器
２  Ｎｄ：ＹＡＧロッド
３  フラッシュランプ
６  ＤｙｅＱスイッチ
１３  光検出器
３０  フラッシュランプ制御回路部
３１  制御部
３３  コンデンサ
３４  トリガ回路
３５  トリガトランス
３６  ＦＥＴ
３７  パルス数コントロール回路
【図１】
0003953646.tif 000002
【図２】
0003953646.tif 000003
【図３】
0003953646.tif 000004