(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ照射装置本体と、前記レーザ照射装置本体に接続して用いる少なくとも２つの照射用光ファイバケーブルとで構成された医療用レーザ照射装置において、前記照射用光ファイバケーブルが、石英光ファイバを導光路とし、前記石英光ファイバの先端部に石英光ファイバの導光が実質上困難な波長のレーザ光を発生可能な固体レーザ媒質および／又は非線形光学結晶を備えると共に、前記レーザ照射装置本体が、石英光ファイバを伝送可能な複数波長のレーザ光を発振可能なレーザ光源とレーザ光出射口を備えることにより、前記レーザ照射装置に接続した前記照射用光ファイバケーブルの種類に応じて、前記固体レーザ媒質を励起するため又は前記非線形光学結晶で波長変換するために適した波長のレーザ光を選択的に前記照射用光ファイバケーブル中を導光し、石英光ファイバの導光が実質上困難な波長を含む少なくとも２つの波長のレーザ光を前記照射用光ファイバケーブル先端部より出射し、前記レーザ照射装置本体と、前記照射用光ファイバケーブルの間に、石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブルを更に具備することを特徴とする医療用レーザ照射装置。
【請求項２】
前記レーザ照射装置本体に接続された前記照射用光ファイバケーブルの種類を検知する検知手段と、前記照射用光ファイバケーブルの種類に基づき、前記レーザ照射装置本体から出力するレーザ波長を変える変更手段とを更に具備す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。
【請求項３】
前記レーザ照射装置本体が備えるレーザ発生手段が、半導体レーザを備えることを特徴とする請求項１記載の医療用レーザ照射装置。
【請求項４】
前記中継用光ファイバケーブルに接続された前記照射用光ファイバケーブルの種類を検知する手段と、前記照射用光ファイバケーブルの種類に基づき、前記レーザ照射装置本体から出力するレーザ波長を変える変更手段とを更に具備することを特徴とする請求項１記載のレーザ照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療分野での診断、治療装置に関するものであり、特に複数のレーザ波長により異なる効果を発揮させるのに好適な医療用レーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を医療用途に用いる場合には、レーザ光の波長に応じて生体組織に対する効果が異なるため、目的に応じた波長が出力できるレーザ装置を選択して用いるのが一般的である。例えば、治療目的にて生体組織を凝固させる場合には深達性が比較的高い可視域から近赤外領域のレーザ光が好適であり、蒸散させる場合には深達性が低い赤外領域のレーザ光がより効果的となる。また、診断目的にて蛍光を観察する場合には、紫外領域のレーザ光が好適となる。
【０００３】
このような目的に用いられる従来の医療用レーザ照射装置は、少なくとも１つのレーザ発振器を備えた装置本体に、レーザ導光手段として例えば光ファイバを接続して任意の箇所にレーザ光を導くようにしたものが一般的であり、２波長以上のレーザ光を照射する場合では、レーザ照射装置本体に異なる波長に対応したレーザ発振部を備え、前記レーザ波長の内少なくとも１つの波長が３００ｎｍ以下の紫外領域か又は２.５μｍ以上の赤外領域のレーザ光である場合には、レーザ導光手段として汎用の石英光ファイバの他に別途紫外用又は赤外用の専用の光ファイバを用いることが考えられる。
【０００４】
図９は、上記のように２波長以上のレーザ光を照射する場合の医療用レーザ照射装置として考えられる構成の一例を示したもので、１００はレーザ照射装置本体、１０１は石英光ファイバ、１２０はフッ化物光ファイバ、１０２は出力設定スイッチ、１０３は、レーザ波長切り替えスイッチ、１０４は出力パワーや設定照射時間を表示する表示部、１０５はレーザ照射を行うフットスイッチ、１０６は緊急停止スイッチである。また、図１０は、図９に示した例における医療用レーザ照射装置の内部構成例を示したもので、１１０は第一の波長として１.０６４μｍのレーザ光１１１を出力する第一のレーザ発振部としてＮｄ：ＹＡＧレーザ、１１２は第二の波長として２.９４μｍのレーザ光１１３を出力する第二のレーザ発振部としてＥｒ：ＹＡＧレーザ、１１４は固定反射鏡、１１５は可動反射鏡、１１６は集光レンズを示す。
【０００５】
以上のように構成された医療用レーザ照射装置の動作を説明する。まず、本装置を用いて波長１.０６４μｍのレーザ光１１１を光ファイバ１０１の先端部より出射させるためには、波長選択スイッチ１０３によりレーザ発振部１１０を選択することにより、可動反射鏡１１５を１１５ａの位置にし、レーザ発振部１１０を待機状態にさせる。次に、フットスイッチ１０５を踏むことで、レーザ発振部１１０を発振させ、波長１.０６４μｍのレーザ光１１１を出射させる。レーザ光１１１は固定反射鏡１１４で光路変更され、集光レンズ１１６に入射することで集光されて、光ファイバ１０１に入射し、光ファイバ１０１の先端部に導かれ、照射箇所へ照射される。次に、波長２.９４μｍのレーザ光を照射させるためには、まず導光用光ファイバをフッ化物光ファイバ１２０に取り替えた上で、波長選択スイッチ１０３によりレーザ発振部１１２を選択することにより、可動反射鏡１１５を１１５ｂの位置にし、レーザ発振部１１２を待機状態にさせる。次いで、フットスイッチ１０５を踏むことで、レーザ発振部１１２を発振させる。レーザ発振部１１２より出射された波長２.９４μｍのレーザ光１１３は可動反射鏡１１５で光路変更され、集光レンズ１１６に入射して集光され、光ファイバ１０１に入射し、光ファイバ１０１の先端部に導かれ照射箇所へ照射される。
【０００６】
また、波長が３００ｎｍ以下の紫外領域か又は２.５μｍ以上の赤外領域のレーザ光を光ファイバ先端より照射する別の手段としては、特開平１−１６７８１２、特開平７−１０６６６５において、光ファイバケーブル先端部に非線形光学結晶および／又は固体レーザ媒質を内蔵したものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら本発明者らの検討によれば、上記のような構成の医療用レーザ照射装置では、照射するレーザ波長として、３００ｎｍ以下の紫外領域又は２.５μｍ以上の赤外領域を含む複数波長のレーザ光を光ファイバより出射させたい場合には、前記レーザ波長を出力可能な複数のレーザ発振部が装置本体内に必要になるため装置本体が著しく大きく、高価になると共に、汎用の石英光ファイバの他に別途特殊な光ファイバが必要となるという課題を有する。
【０００８】
また、このようなレーザ照射装置は、通常例えばカテーテル等の別の医療用具と共に導光用の光ファイバを生体内に侵入させて用いることが一般的であり、その際、前記導光用光ファイバケーブルの長さが、他の医療用具と比較して極端に長いことは操作の上からも、また滅菌等の取り扱い上でも好ましくない。従来のレーザ照射装置においては，照射するレーザ波長を切り換える際に、導光用の光ファイバケーブルを装置本体の接続部より一旦取り外し、波長に応じた別のものに取り替えなければならないため、導光用光ファイバケーブルの長さは、装置本体よりレーザ照射目的部位まで必要となり、他の医療用具が目的部位から生体外における使用者の手元までで済むのに比較し極端に長くなるという実使用上重大な課題を有する。
【０００９】
また、前記した光ファイバケーブル先端部に非線形光学結晶および／又は固体レーザ媒質を内蔵した従来例に関しては、前記固体レーザ媒質を励起および又は非線形光学素子で波長変換するためには各々最適波長のレーザ光源がレーザ照射装置本体に必要であるため、レーザ照射装置本体と、前記非線形光学結晶および／又は固体レーザ媒質を内蔵した光ファイバケーブルに相互の互換性が無く、出力レーザ波長ごとにレーザ照射装置本体と前記光ファイバケーブルを対にして用いなければならないという課題を有していた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、波長が３００ｎｍ以下の紫外領域又は２.５μｍ以上の赤外領域を含む２種類以上の波長のレーザ光を一台の装置により簡便に供給できる医療用レーザ照射装置を提供することを目的とする。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるレーザ照射装置は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
即ち、レーザ照射装置本体と、前記レーザ照射装置本体に接続して用いる少なくとも２つの照射用光ファイバケーブルとで構成された医療用レーザ照射装置において、前記照射用光ファイバケーブルが、石英光ファイバを導光路とし、前記石英光ファイバの先端部に石英光ファイバの導光が実質上困難な波長のレーザ光を発生可能な固体レーザ媒質および／又は非線形光学結晶を備えると共に、前記レーザ照射装置本体が、石英光ファイバを伝送可能な複数波長のレーザ光を発振可能なレーザ光源と１つのレーザ光出射口を備えることにより、前記レーザ照射装置に接続した前記照射用光ファイバケーブルの種類に応じて、前記固体レーザ媒質を励起するため又は前記非線形光学結晶で波長変換するために適した波長のレーザ光を選択的に前記照射用光ファイバケーブル中を導光し、石英光ファイバの導光が実質上困難な波長を含む少なくとも２つの波長のレーザ光を前記照射用光ファイバケーブル先端部より出射し、前記レーザ照射装置本体と、前記照射用光ファイバケーブルの間に、石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブルを更に具備することを特徴とする医療用レーザ照射装置によって解決することができる。
【００１３】
ここで、前記レーザ照射装置本体に接続された前記照射用光ファイバケーブルの種類を検知する検知手段と、前記照射用光ファイバケーブルの種類に基づき、前記レーザ照射装置本体から出力するレーザ波長を変える変更手段とを更に具備することが望ましい。
【００１４】
また、前記レーザ照射装置本体が備えるレーザ発生手段が、半導体レーザを備えることが更に望ましい。
【００１６】
また、前記中継用光ファイバケーブルに接続された前記照射用光ファイバケーブルの種類を検知する手段と、前記照射用光ファイバケーブルの種類に基づき、前記レーザ照射装置本体から出力するレーザ波長を変える変更手段とを更に具備することが望ましい。
【００１７】
更に、前記レーザ発生手段は、１つのレーザ光源と、該レーザ光源から前記複数波長のレーザ光を発振させるための駆動手段とを備えることが望ましい。
【００１８】
更に、前記１つのレーザ光源は、半導体レーザであり、前記駆動手段は、前記半導体レーザの温度を変化させるための温度変更手段を備えることが望ましい。
【００１９】
更に、前記温度変更手段は、ペルチェ素子と、該ペルチェ素子に流す電流を変更する電流値変更回路とを備えることが望ましい。
【００２０】
更に、前記ペルチェ素子の温度をモニターするための温度検出手段を具備するることが望ましい。
【００２１】
更に、前記１つのレーザ光源は、チタンサファイアレーザであることが望ましい。
【００２２】
更に、前記レーザ発生手段は、それぞれ異なる波長のレーザ光を発振する複数のレーザ光源を備えることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレーザ照射装置について、添付図面に示す好適実施形態を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態のレーザ照射装置は、例えば波長３００ｎｍ以下のレーザ光を出力可能な非線形光学素結晶を先端部に備えた照射用光ファイバケーブル、又は波長２.５μｍ以上のレーザ光を出力可能な固体レーザ媒質を先端部に備えた照射用光ファイバケーブル、又は石英光ファイバからなる照射用光ファイバケーブルを前記レーザ照射装置本体に接続すれば、前記照射用光ファイバケーブルを導光するレーザ光が前記照射用光ファイバケーブルの種類に応じて各々適する波長に切り換えられ、異なる照射用光ファイバケーブル先端部からは、波長３００ｎｍ以下又は波長２.５μｍ以上のレーザ光、又はレーザ照射装置本体のレーザ光源として好適である近赤外波長の半導体レーザ光を出射できる。
【００２５】
このように、使用する照射用光ファイバケーブルの種類を選択するだけで、石英光ファイバを効率的に伝送できない波長領域のレーザ光を含む複数波長のレーザ光を目的に応じて照射用光ファイバケーブル先端部より出射させることができるため、１台の小型医療用レーザ照射装置を用いて、紫外レーザ光を用いた診断および近赤外レーザ光を用いた凝固治療および赤外レーザ光を用いた蒸散治療を行うことができる。また、照射用光ファイバケーブルは、何れも石英光ファイバを導光路として用いているため、レーザ照射装置本体との間に石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブルを挿入することが可能であり、照射用光ファイバケーブルの長さはレーザ照射装置本体から照射部位までの距離より短くて済み、医療現場で併用される他の医療用具の長さに合わせることができる。
【００２６】
また、２つ以上の照射用光ファイバケーブルとレーザ照射装置本体又は中継用光ファイバケーブルとの接続部には、各光ファイバケーブルの種類を検知する手段が具備されているため、前記照射用光ファイバケーブルを繋ぎ間違えることなく安全に目的のレーザ光を出射することができる。
【００２７】
図１は、本発明に基づく第一の実施形態における医療用レ−ザ照射装置の構成を示したもので、３種類の照射用光ファイバケーブルをつなぎ変えることで、波長９７０ｎｍ、２.８μｍ、２７５.５ｎｍの何れかの波長のレーザ光を照射できる装置を示している。
【００２８】
図１において、４０はレーザ照射装置本体であり、波長９７０ｎｍの半導体レーザ光源１台と前記半導体レーザの点灯制御を行う制御回路を内蔵している。また、半導体レーザ光源の温度を変えることにより前記波長を１２ｎｍの範囲で調整可能な制御回路を内蔵している。
【００２９】
図２に示すように、上記の半導体レーザ光源９０は、下部に放熱フィン９１が取り付けられたペルチェ素子９２の上に搭載されているペルチェ素子９２は、加える電流値により発生する熱量が変化するものであり、このペルチェ素子９２から発生される熱により半導体レーザ９０を加熱（又は冷却）する。ペルチェ素子９２には温度モニター用のサーミスタ９３が取り付けられており、これによりモニターされた温度が、ペルチェ素子９２のドライバ回路を内蔵する温度制御装置９４にフィードバックされ、ペルチェ素子９２即ち半導体レーザ光源９０の温度が制御される。半導体レーザ光源９０は、例えば温度が１℃変化すると、出力されるレーザ光の波長が０．３ｎｍ変化するものであり、±２０℃の温度変化を与えることにより、出力されるレーザ光の波長を±６ｎｍ変化させることができる。
【００３０】
４１は照射用光ファイバケーブルの一つであり、石英光ファイバの先端部４１ａに波長２.８μｍが発振可能な固体レーザ発振部が一体化され、他方の端にはレーザ照射装置本体４０と接続するためのコネクタ４１ｂを備えている。コネクタ４１ｂには、照射用光ファイバケーブル４１を識別可能な突起が形成されている。５１は照射用光ファイバケーブルの別の一つであり、石英光ファイバの先端部５１ａに波長５５１ｎｍが発振可能な固体レーザ媒質と非線形光学結晶が一体化され、他方の端にはレーザ照射装置本体４０と接続するためのコネクタ５１ｂを備えている。コネクタ５１ｂには、照射用光ファイバケーブル５１を識別可能な突起が形成されている。４２はレーザ照射装置本体４０において、前記３種類の照射用光ファイバケーブルの内何れかを接続するレセプタクルであり、前記照射用光ファイバケーブル接続時にはコネクタ４１ｂにおけるファイバ種類の識別用突起を検知する機構を有している。
【００３１】
４３、４４、４５は前記検知機構で検知された識別信号を元に、前記３種類の内何れの照射用光ファイバケーブルが接続されているかを示すインジケータであり、４３は先端部に波長２.８μｍが発振可能な固体レーザ発振部を有する照射用光ファイバケーブル、４４は先端部に波長５５１ｎｍが発振可能な固体レーザ媒質と非線形光学結晶よりなる波長変換素子を有する照射用光ファイバケーブル、４５は石英光ファイバよりなる照射用光ファイバケーブルに対応している。
【００３２】
４８はレーザ照射が可能であることを示すスイッチ兼ランプであり、４６はレーザ出力と照射波形を選択する出力設定スイッチ、４７は設定スイッチ４６による設定内容を表示する表示部、５０はフットスイッチであり、レーザ出力をＯＮ／ＯＦＦする。４９は緊急停止スイッチであり、このスイッチを押すことで、いかなる動作も停止させることができる。
【００３３】
図３は、照射用光ファイバケーブル４１の先端部４１ａの断面を示したもので、７０は石英光ファイバ、２２は波長９６７ｎｍの半導体レーザ光、７１は半導体レーザ光２２の集光用レンズ、７２は波長２.８μｍのレーザ光が発振可能な固体レーザ媒質としてＥｒを３０％ドープしたＹＳＧＧ結晶であり、入射面７２ａと出射面７２ｂにはそれぞれ波長２.８μｍのレーザに対する反射ミラーがコーティングしてあり、入射面７２ａと出射面７２ｂとでレーザ共振器を構成している。７５は光ファイバ７０および集光レンズ７１および固体レーザ媒質７２を固定位置決めするスリーブ、７６は波長２.８μｍの出力レーザ光である。
【００３４】
図４は、照射用光ファイバケーブル５１の先端部断面を示したもので、８０は石英光ファイバ、２２は波長９７５ｎｍの半導体レーザ光、８２は半導体レーザ光２２の集光用レンズ、８３は波長５５１ｎｍのレーザ光を発振可能な固体レーザ媒質としてＥｒを５％ドープしたＹＬＦ結晶、８５は波長５５１ｎｍのレーザ光の波長を２分の１に変換する非線形光学結晶としてβ−ＢａＢ２Ｏ４であり、固体レーザ媒質８３の端面８３ａと非線形光学結晶８５の端面８５ｂにはそれぞれ波長５５１ｎｍのレーザ光に対する反射ミラーコーティングが、また、固体レーザ媒質８３の端面８３ｂと非線形光学結晶８５の端面８５ａにはそれぞれ波長５５１ｎｍのレーザ光に対する無反射コーティングが施してあり、端面８３ａと端面８５ｂとでレーザ共振器を構成している。８７は、前記石英光ファイバ８０および集光レンズ８２および固体レーザ媒質８３および非線形光学結晶８５を固定位置決めするスリーブ、８４は波長５５１ｎｍのレーザ光、８６は波長２７５.５ｎｍの出力レーザ光である。
【００３５】
図５は、図１におけるコネクタ４１ｂの形態の一例を示したもので、１７は照射用光ファイバケーブル、１８はフェルール、３０はフェルール１８を中心に固定位置決めすると共に前記レセプタクルに接続する際の嵌合部品である。１９は、嵌合部品３０に取り付けるかもしくは一体形成した突起であり、異なる照射用光ファイバケーブルを識別するため、照射用光ファイバケーブルの種類により異なる形状もしくは突起の数を有している。前記レセプタクル４２は、前記突起１９の形状もしくは数を検知する機構を備えている。２０は照射用光ファイバケーブルをレーザ照射装置本体４０に固定するためのネジ部である。
【００３６】
図６は、図５に例示したコネクタにおいて、３種類の照射用光ファイバケーブルを識別するための突起１９の形状例を示したものである。
【００３７】
図７は、図１で示したレセプタクル４２において照射用光ファイバケーブルの種類を検出する機構の一例を示したもので、６０はレセプタクル本体、６１は照射用光ファイバケーブル固定用ネジ部、６２は照射用光ファイバケーブルコネクタにおける図５で示したところの突起１９が押し当てられることにより移動するスライド部であり、ネジ部６１の一部分を切り欠いた箇所に位置している。６３はスライド部６２を一定量押し出しているスプリングであり、６４はスライド部６２が前記コネクタ突起１９により押し込まれることにより働くスイッチである。
【００３８】
以上のように構成された医療用レ−ザ照射装置の動作を図１乃至図７を用いて説明する。図１に示したように、例えば波長２.８μｍを出射可能な照射用光ファイバケーブル４１をレーザ照射装置本体４０におけるレセプタクル４２に接続すると、例えばコネクタ４１ｂは、図６における１９ａの形状を有する識別用突起を備えており、前記識別用突起が前記レセプタクル４２に設けられたスライド部６２（図７）の対応した箇所を押し下げることにより、スイッチ６４の前記対応箇所がＯＮになり、照射用光ファイバケーブル４１が接続されたことが検出される。この状態において、インジケータ４３が点灯すると同時に、レーザ照射装置本体４０内に設置された半導体レーザ光源の温度が、温度制御回路９４により、固体レーザ媒質７２が波長２.８μｍのレーザ光を発振するのに最も効率のよい９６７ｎｍのレーザ光を発する温度に調整される。
【００３９】
照射用光ファイバケーブル４１を用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は図１における出力設定スイッチ４６を用いて任意の値に設定し、これらの値は表示部４７に表示される。ここで、出力モードとは、照射するレーザ光の時間波形のことを言う。
【００４０】
出力設定スイッチ４６を設定し終えたら、スイッチ４８を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、前述した制御回路により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。この待機状態において、図１におけるフットスイッチ５０を踏むと、照射用光ファイバケーブル４１の先端部４１ａより波長２.８μｍレーザ光を出力させることができる。
【００４１】
ここで、前記スライド部は、レセプタクル４２において、照射用光ファイバケーブルの種類に応じてコネクタ部に設けられた前記識別用突起に対応した全ての位置に配置されているため、照射用光ファイバケーブルはその種類によらずレセプタクル４２へ接続することが可能であるが、前記した検知機構により、照射用光ファイバケーブルの種類が自動的に判別される。したがって、本レーザ照射装置の別の動作として、図４に示したような石英光ファイバの先端部に波長５５１ｎｍのレーザ光が発振可能な固体レーザ媒質と非線形光学結晶を一体化させた照射用光ファイバケーブル５１を用いる場合には、コネクタ部５１ｂに設ける識別用突起を例えば図５における１９ｂの形状に設定しておけば、レセプタクル４２により照射用光ファイバケーブル５１が接続されたことが検出できる。この状態において、インジケータ４４が点灯すると同時に、レーザ照射装置本体４０内に設置された半導体レーザ光源の温度が、温度制御回路９４により、固体レーザ媒質８３が波長５５１ｎｍのレーザ光を発振するのに最も効率のよい９７５ｎｍに変更される。
【００４２】
照射用光ファイバケーブル５１を用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は図１における出力設定スイッチ４６を用いて任意の値に設定し、これらの値は表示部４７に表示される。出力設定スイッチ４６を設定し終えたら、スイッチ４８を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、前記制御回路により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。この待機状態において、図１におけるフットスイッチ５０を踏むと、照射用光ファイバケーブル５１の先端部５１ａより波長２７５.５ｎｍのレーザ光を出力させることができる。
【００４３】
また、本レーザ照射装置の別の動作として、石英光ファイバからなる照射用光ファイバケーブルを用いる場合には、前記コネクタ部に設ける識別用突起を例えば図６における１９ｃの形状に設定しておけば、レセプタクル４２により前記照射用光ファイバケーブルが接続されたことが検出され、この状態においてインジケータ４５が点灯すると同時に、レーザ照射装置本体４０内に設置された半導体レーザ光源の波長が９７０ｎｍに変えられる。
【００４４】
前記照射用光ファイバケーブルを用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は図１における出力設定スイッチ４６を用いて任意の値に設定し、これらの値は表示部４７に表示される。出力設定スイッチ４６を設定し終えたら、スイッチ４８を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、前記制御回路により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。この待機状態において、図１におけるフットスイッチ５０を踏むと、前記照射用光ファイバケーブルの先端部より波長９７０ｎｍのレーザ光を出射させることができる。なお、前記石英光ファイバからなる照射用光ファイバケーブルを用いる場合における半導体レーザ光源の波長は、半導体レーザの温度を変化させることにより可変できる任意の波長に設定できることは言うまでもなく、例えば９６４ｎｍから９７６ｎｍの範囲で選択することができる。
【００４５】
なお、半導体レーザの発振波長の変更は、上述した温度による変更以外にも、例えば共振器内にプリズムを配置してこれを回転させる事による変更手段が考えられる。
【００４６】
図８は、本発明の第二の実施形態における医療用レーザ照射装置の構成を示したもので、８０は石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブル、８０ａは中継用光ファイバケーブル８０の先端部に位置した光ファイバケーブル用のレセプタクルであり、図７で示したような照射用光ファイバケーブルのコネクタ部の種類を検知する機構を備え、その結果を例えば電気信号によりレーザ照射装置本体４０に伝える機能を有している。
【００４７】
以上のように構成された第二の実施形態における医療用レーザ照射装置の動作は、基本的には前述した第一の実施形態と同様であるため、同一箇所には同じ番号を付し詳細な説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【００４８】
本実施形態の特徴は、中継用光ファイバケーブル８０を用いたことであり、第一の実施形態で記述した３種類の照射用光ファイバケーブルは、何れも石英光ファイバを導光路として用いているため、同じ石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブル８０の先端部レセプタクル８０ａに接続して用いることができる。また、中継用光ファイバケーブル８０に接続された照射用光ファイバケーブルの種類は、レセプタクル８０ａにより検知され、レーザ照射装置本体４０に備えられた半導体レーザ光源の波長が最適値に変更されるため、照射用光ファイバケーブルを用いた照射レーザ光の波長設定は、第一の実施形態と変わらず行うことができる。
【００４９】
本実施形態において用いる照射用光ファイバケーブルの長さは、中継用光ファイバケーブルをレーザ照射装置との間に用いたことにより、第一の実施形態と比較し短くすることができることは言うまでもなく、また、中継用光ファイバケーブル８０は１本使用するだけでよく、照射用光ファイバケーブルのみを交換するだけで石英光ファイバを伝送できない少なくとも２つの波長のレーザ光を照射用光ファイバケーブルの先端より出射することができることは言うまでもない。
【００５０】
なお、前記した第一の実施形態および第二の実施形態においては、レーザ照射装置本体に備えるレーザ光源として１つの半導体レーザを用いたが、前記レーザ照射装置本体に接続する照射用光ファイバケーブルの種類に適合した波長のレーザ光を発振できるものであればよく、例えばチタンサファイアレーザ等の波長可変レーザも好適となる。また、前記波長可変レーザを用いる場合には、照射用光ファイバケーブルを導光させるレーザ波長として、８００ｎｍ帯域のレーザを用いることも可能となるため、前記第一の実施形態および第二の実施形態において記述した紫外レーザ光を出射可能な照射用光ファイバケーブルとしては、先端部にＮｄ：ＹＡＧ固体レーザ結晶と２つの非線形光学結晶を備えたものを用いることもできる。
【００５１】
図１１は、本発明に基づく第三の実施形態における医療用レ−ザ照射装置の構成を示したもので、１はレーザ照射装置本体であり、波長９７０ｎｍの半導体レーザ光源を内蔵している。２は照射に用いる第１の光ファイバケーブルとして石英光ファイバ、３は同じく照射に用いる第２の光ファイバケーブルであり石英光ファイバの先端部３ａに波長２.８μｍのレーザが発振可能な固体レーザ発振部が一体化されている。４も同じく照射に用いる第三の光ファイバケーブルであり、石英光ファイバの先端部４ａには波長５５１ｎｍのレーザが発振可能な固体レーザ発振部と非線形光学結晶からなる波長変換部が一体化されている。５、６、７はレーザ照射装置本体において、それぞれ光ファイバケーブル２、３、４を接続するレセプタクルであり、これらは後述するように互いに他の組み合わせができないように異なる形状を有した嵌合部分を備えている。８は光ファイバケーブル２、３、４の選択スイッチであり、９、１０、１１は選択スイッチ８により光ファイバケーブル２、３、４の内いずれが選択されているかを示す発光ランプ式のインジケータである。１２はレーザ照射が可能であることを示すランプ兼スイッチであり、１３はレーザ出力と照射波形を選択する出力設定スイッチ、１４は設定スイッチ１３による設定値を表示する表示部である。１５はフットスイッチであり、術者が足で踏むことによりレーザ出力を任意のタイミングでＯＮ／ＯＦＦする。１６は緊急停止スイッチであり、このスイッチを押すことで、いかなる動作も停止させることができる。
【００５２】
光ファイバケーブル３の先端には、前述したように、固体レーザ発振部が一体化されているが、その構造は、図３に示した第一の実施形態における照射用光ファイバケーブル４１の先端部４１ａの構造と全く同一である。
【００５３】
また、光ファイバケーブル４の先端には、固体レーザ発振部と非線形光学結晶からなる波長変換部が一体化されているが、その構造は、図４に示した第一の実施形態における照射用光ファイバケーブル５１の先端部５１ａの構造と全く同一である。
【００５４】
また、図１１におけるレセプタクル５、６、７へ嵌合させる光ファイバケーブル２、３、４のコネクター部分の構造は、図５に示した第一の実施形態のものと同様である。さらには、光ファイバケーブル２、３、４を識別するための突起１９の形状も、図６に示した第一の実施形態のものと同様である。
【００５５】
図１２は、レーザ照射装置本体１の内部において、用いる光ファイバケーブルを切り替えるための機構を示したもので、２１は半導体レーザ光源、２２は半導体レーザ光源２１より出射したレーザ光、２３、２４、２５は反射鏡であり、この内２４、２５は移動手段を備えている。２６、２７、２８は集光レンズであり、反射鏡２３、２４、２５で反射されたレーザ光２２を集光し、それぞれ光ファイバケーブル２、３、４へ結合させる。２９は制御回路であり、光ファイバケーブル選択スイッチ８で選択された光ファイバケーブルの種類に従って、反射鏡２４や２５の位置を制御することによりレーザ光２２の光路を切り替えると共に、必要に応じて半導体レーザ２１の温度を制御することで波長調整を行う。また、制御回路２９は、出力設定スイッチ１３で入力され、表示部１４に表示されたレーザ出力や照射波形に従って、半導体レーザ２１の駆動条件を制御する。
【００５６】
以上のように構成された医療用レ−ザ照射装置の動作を図１１及び図１２を用いて説明する。図１１における光ファイバケーブル選択スイッチ８を、例えば光ファイバケーブル２に合わせて設定すると、インジケータ９のランプが点灯すると共に、図１２における反射鏡２４および２５はレーザ光２２の光路より外れ、レーザ光２２が反射鏡２３へ入射するように移動して、光ファイバケーブル２が使用可能となるようレーザ光２２の光路選択が成される。
【００５７】
光ファイバケーブル２を用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は図１における出力設定スイッチ１３を用いて任意の値に設定し、これらの値は表示部１４に表示される。ここで、出力モードとは、照射するレーザ光の時間波形のことを言う。
【００５８】
光ファイバケーブル選択スイッチ８および出力設定スイッチ１３を設定し終えたら、スイッチ１２を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、図１２における制御回路２９により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。前記待機状態において、図１１におけるフットスイッチ１５を踏むと、光ファイバケーブル２の先端部より半導体レーザ２１の波長９７０ｎｍレーザ光を出力させることができる。
【００５９】
また、本レーザ照射装置の別の動作として、光ファイバケーブル選択スイッチ８を光ファイバケーブル３に合わせて設定すると、インジケータ１０のランプが点灯すると共に、反射鏡２５はレーザ光２２の光路より外れ、反射鏡２４がレーザ光２２を反射するように移動して、光ファイバケーブル３が使用可能となるようレーザ光２２の光路選択が成される。光ファイバケーブル３を用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は表示部１４に表示され、出力設定スイッチ１３を用いて任意の値に設定する。
【００６０】
なお、半導体レーザ２１は光ファイバケーブル３の先端部に一体化された固体レーザ媒質７２（図３参照）の励起光源として機能するため、表示部１４には固体レーザ発振部３ａより出射される波長２.８μｍのレーザ出力７６（図３参照）の設定値が表示されるが、実際の制御は制御回路２９により半導体レーザ２１の出力に対して行われ、また半導体レーザ２１の発振波長は、固体レーザ媒質７２で波長２.８μｍを発振させるのに最も効率のよい９６７ｎｍにチューニング（変更）される。
【００６１】
光ファイバケーブル選択スイッチ８および出力設定スイッチ１３を設定し終えたら、スイッチ１２を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、制御回路２９により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。前記待機状態において、フットスイッチ１５を踏むと、固定レーザ媒質７２が、半導体レーザ光２２で励起され、光ファイバケーブル３の先端部より波長２.８μｍのレーザ光７６を出力させることができる。
【００６２】
さらに、本レーザ照射装置の別の動作として、光ファイバケーブル選択スイッチ８を光ファイバケーブル４に合わせて設定すると、インジケータ１１のランプが点灯すると共に、反射鏡２５がレーザ光２２を反射するように移動して、光ファイバケーブル４が使用可能となるようレーザ光２２の光路選択が成される。光ファイバケーブル４を用いて照射するレーザの出力モード、出力値および照射時間は表示部１４に表示され、出力設定スイッチ１３を用いて任意の値に設定する。
【００６３】
なお、半導体レーザ２１は光ファイバケーブル４の先端部に一体化された固体レーザ媒質８３（図４参照）の励起光として機能するため、表示部１４には波長変換部４ａより出射される波長２７５.５ｎｍのレーザ出力８６（図４参照）の設定値が表示されるが、実際の制御は制御回路２９により半導体レーザ２１の出力に対して行われ、また半導体レーザ２１の発振波長は、固体レーザ媒質８３で波長５５１ｎｍを発振させるのに最も効率のよい９７５ｎｍに変更される。
【００６４】
光ファイバケーブル選択スイッチ８および出力設定スイッチ１３を設定し終えたら、スイッチ１２を押すと前記スイッチと一体化したランプが点灯し、制御回路２９により異常が無いことが確認された後、レーザ照射待機状態となる。前記待機状態において、フットスイッチ１５を踏むと、固定レーザ媒質８３が、半導体レーザ光２２で励起され、波長５５１ｎｍのレーザ光８４が発振すると共に、前記レーザ光８４が非線形光学結晶８５で波長を２分の１に変換され、光ファイバケーブル４の先端部より波長２７５.５ｎｍのレーザ光８６を出力させることができる。
【００６５】
また、図５に一構成例を示したところの光ファイバケーブル２、３、４をレーザ照射装置本体１に接続するためのコネクターには、それぞれ図６における１９ａ、１９ｂ、１９ｃに示した突起が具備されると共に、前記レーザ照射装置本体１におけるレセプタクル５、６、７は、前記突起１９ａ、１９ｂ、１９ｃに対応した嵌合部を備えているため、光ファイバ２、３、４は、それぞれレセプタクル５、６、７と排他的に接続することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、医療用レーザ照射装置において、石英光ファイバで伝送可能な複数波長のレーザ光を出力するレーザ照射装置１台に対して、先端部分に固体レーザ媒質および／又は非線形光学結晶を備えたものを含む少なくとも２つの照射用光ファイバケーブルを用いてこれらを使い分けることで、前記照射用光ファイバケーブル先端から石英光ファイバでは伝送しにくい例えば紫外波長領域や、波長２.５μｍを超えるような波長帯域のレーザ光を少なくとも２波長出射させることができる。
【００６７】
また、汎用の石英光ファイバからなる中継用光ファイバケーブルを用いることもできるため、前記照射用光ファイバケーブルの長さを短くでき、このため滅菌等の取り扱い上必要不可欠な処理も容易に行うことができると共に、医療現場において併用する他の医療用具の長さに合わせることも可能となる。
【００６８】
更に、前記した２種類以上の照射用光ファイバケーブルを識別する機構を備えることで、異なる照射光ファイバケーブルの接続を間違ることもなく、安全にレーザ照射装置を使用することができ、その実用的効果は大きく向上することになり、医療用レーザ照射装置の用途拡大に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態における半導体レーザ光源の温度を制御する構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置に用いる照射用光ファイバケーブル４１の要部断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置に用いる照射用光ファイバケーブル５１の要部断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置に用いる照射用光ファイバケーブルの接続部分の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置に用いる照射用光ファイバケーブルの接続部分に用いる部品図である。
【図７】 本発明の第１の実施形態における医療用レーザ照射装置の照射用光ファイバケーブル接続用レセプタクルの構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における医療用レーザ照射装置の外観図である。
【図９】医療用レーザ照射装置の外観図である。
【図１０】医療用レーザ照射装置の内部構成図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態における医療用レーザ照射装置の外観図である。
【図１２】第三の実施形態におけるレーザ光の光路を変更する構成を示した図である。
【符号の説明】
１９  識別用部品（突起）
４０  レーザ照射装置本体
４１  照射用光ファイバケーブル（波長２.８μｍ用）
４２  レセプタクル
４３、４４、４５  インジケータ
４６  出力設定スイッチ
４７  表示部
４８  照射確認スイッチ／ランプ
４９  緊急停止スイッチ
５０  フットスイッチ
５１  照射用光ファイバケーブル（波長２７５.５ｎｍ用）
６２  スライド部
６３  バネ
６４  スイッチ
８０  中継用光ファイバケーブル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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