(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を導く導光体の先端部を生体組織に接触または接近させた状態で、上記先端部から上記生体組織にレーザ光を照射するとともに、上記先端部から液体を噴霧する医療用のコンタクトチップであって、
上記液体の噴霧のために、上記導光体に沿って、上記液体が気体と混合した状態で上記先端部へ運ばれる混合流路であって、上記導光体をチューブに挿通させることにより、そのチューブの内壁面と上記導光体の外周面との間に形成された混合流路と、
上記混合流路に気体を導入する気体入口と、
上記気体入口から導入された気体の流れの中に液体を注入する液体入口と、
を有することを特徴とするコンタクトチップ。
【請求項２】
上記気体入口から混合流路に至る気体通路がストレートになっている部分に上記液体入口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトチップ。
【請求項３】
あらかじめ所定形状に湾曲形成されたチューブに可撓性を有する導光体を挿通させることにより、上記導光体を上記チューブに沿って所定形状に湾曲させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンタクトチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組織に接触または接近してレーザ光を照射し、医療を行うためのコンタクトチップに関する。
【従来の技術】
【０００２】
近年、レーザ技術を医療分野に応用した技術が盛んに開発されている。レーザ光の優れた集光性、単色性などを利用し、レーザ光を生体組織に照射して、その組織の蒸散、切開等を行う技術もその一例である。
【０００３】
このような応用ケースでは、治療が行いやすいよう、レーザ発振器から出力されるレーザ光を光ファイバでハンドピースへ伝送する。医師はそのハンドピースを持ち、手術などの治療を行う。その際、ハンドピースには、コンタクトチップと呼ばれる着脱自在な器具が取り付けられる。コンタクトチップは、レーザ光を比較的限られた部位に照射するためのレーザ光を導く器具であって、リード状の先端部を有する。この先端部を組織に接触させるか、あるいは組織に接近させて治療に使用する。
【０００４】
歯科治療用を例にすると、歯牙等の硬組織にレーザ光を照射する場合、照射部位に霧状の水を噴霧する。そのような治療に使用されるコンタクトチップは、レーザ光を伝送する導光体とともに、噴霧のための水流路と空気流路を備えている。
【０００５】
具体的には、所定長の光ファイバをステンレスチューブに挿通させ、そのステンレスチューブをさらに太いステンレスチューブに挿通させて、ステンレスチューブの二重構造を形成する。そして、光ファイバと内側のステンレスチューブとの間の隙間を空気流路とし、内側と外側のステンレスチューブの間の隙間を水流路とする。
【０００６】
金属製のコンタクトチップ取付具には水入口と空気入口が設けられている。水入口は上記水流路につながり、空気入口は上記空気流路につながっている。コンタクトチップが取付具によってハンドピースに取り付けられた状態にて、水は水入口から、圧縮空気は空気入口からそれぞれにコンタクトチップ内に導かれる。
【０００７】
コンタクトチップ内に導かれた空気と水はそれぞれ、別々の通路を通って運ばれ、チップ先端から個別に噴射される。チップ外に噴射された水は、チップ外に噴射された圧縮空気によって吹き飛ばされる。これにより、水はチップの外に出たところで霧状にされる。つまり、空気と水をチップ先端から別々に噴射させることにより、そのチップ先端からの噴霧が行われる。
【０００８】
図２は、従来のコンタクトチップの一例を示す。
同図に示すコンタクトチップ３は、チップの先端側部分をなすリード部４と、このリード部４をハンドピース１に着脱可能に連結および固定させる取付具５とを有する。
【０００９】
リード部４は、内側チューブ４２と外側チューブ４３とで二重に囲まれた中に、光ファイバからなる導光体４１を挿通させたものであって、導光体４１と内側チューブ４２の間には空気流路６１が、内側チューブ４２と外側チューブ４３の間には水流路６２がそれぞれ形成されてるようになっている。
【００１０】
導光体４１は、チューブ４２，４３と共に、取付具５を介してハンドピース１に取り付けられる。この取付状態にて、ハンドピース１内に光ファイバ２１で伝送されてきたレーザ光は、集光レンズ２４を介して導光体４１の基端面に入射され、導光体４１内部を内面反射しながら導かれて、導光体４１先端から出射させられる。
【００１１】
取付具５は、上記取付状態にて、ハンドピース１内に送水チューブ２２と送気チューブ２３とでそれぞれに給送されてきた加圧水と圧縮空気を、上記水流路６２と空気流路６１に別々に送り込む液体入口５６と気体入口５５とを有する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のコンタクトチップ３では、チップ先端部から外に水と空気が出たところで霧を形成する構造になっているため、霧にムラができやすかった。さらに、圧縮空気と水の流路６１，６２が導光体（光ファイバ）４１を中心にして同心円状に形成されていれば、霧に生じるムラも低減することができるが、実際は、圧縮空気と水の流路を同心円状に形成することは困難である。すなわち、導光体４１を中心に内側のステンレスチューブ４２と外側のステンレスチューブ４３とを同心円状に挿通させることが難しかった。
【００１３】
とくに、ハンドピース１を握り、コンタクトチップ３の先端部を患部に接触または接近させるときには、コンタクトチップ３の先端側部分をなすリード部４が湾曲しているほうが使いやすく、そのために、湾曲形状のコンタクトチップ３が多用されている。このようなコンタクトチップ３では、導光体４１の全長にわたって同心状を再現性良く形成することは困難であり、少なくともその長さ方向に沿ったどこかで、導光体（光ファイバ）４１がステンレスチューブ４２，４３に対して、あるいは内側のステンレスチューブ４２が外側のステンレスチューブ４３に対して、偏心が生じやすい。このような状態では、空気の流路断面積と水の流路断面積が不均一になり、また両流路断面積の比も定まらないために、噴霧のムラがさらに大きくなりやすい、という問題が生じる。
【００１４】
さらに、空気と水の流路６１，６２を別個に設けるために構造が複雑になる。そして、ステンレスチューブ４２，４３を二重にするので、チップの径（すなわちリード部４の外径）がその分、太くなって、細部にコンタクトチップ３の先端部を近づけて使う際の操作性が損なわれる、という問題も生じる。
【００１５】
本発明は以上のような課題に鑑みなされたものであり、操作性を損なうことなく、むしろ向上させつつ、ムラのない液体噴霧を安定かつ再現性良く行うことができるコンタクトチップを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の手段は、レーザ光を導く導光体の先端部を生体組織に接触または接近させた状態で、上記先端部から上記生体組織にレーザ光を照射するとともに、上記先端部から液体を噴霧する医療用のコンタクトチップであって、上記液体の噴霧のために、上記導光体に沿って、上記液体が気体と混合した状態で上記先端部へ運ばれる混合流路を備えていることを特徴とするコンタクトチップである。
【００１７】
第２の手段は、第１の手段において、混合流路に気体を導入する気体入口と、この気体入口と上記混合流路の出口との間にて形成される気体通路に液体を導入する液体入口を有するとともに、上記気体通路内にて気体と液体が混合状態になって上記混合流路を運ばれる構造を有することを特徴とするコンタクトチップである。
【００１８】
第３の発明は、第１または第２の手段において、導光体をチューブに挿通させることにより、そのチューブの内壁面に沿って、液体を噴霧するための混合流路を形成したことを特徴とするコンタクトチップである。
【００１９】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの手段において、あらかじめ所定形状に湾曲形成されたチューブに可撓性を有する導光体を挿通させることにより、そのチューブの内壁面に沿って、液体を噴霧するための混合流路を形成するとともに、上記導光体を上記チューブに沿って所定形状に湾曲させたことを特徴とするコンタクトチップである。
【００２０】
上述した手段によれば、コンタクトチップの先端側部分の構造を単純化するとともに、その部分でのチップ径を細くすることができる。これとともに、混合流路内を運ばれる水と空気の割合を、その混合流路の通路構造の影響を受けずに一定に保つことができる。
【００２１】
これにより、操作性を損なうことなく、むしろ向上させつつ、ムラのない液体噴霧を安定かつ再現性良く行うことができるコンタクトチップを提供する、という目的が達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示すものとする。
【００２３】
図１は本発明によるコンタクトチップの一実施形態を示す断面図である。
同図に示すコンタクトチップ３は、チップ３の先端側部分をなすリード部４と、このリード部４をハンドピース１に着脱可能に連結および固定させる取付具５とを有する。
【００２４】
リード部４は導光体４１とチューブ４４で形成され、チューブ４４で囲まれた中に導光体４１が通っている。チューブ４４はステンレス製の単管で、このチューブ４４と導光体４１の間に単一の流路６３が形成されている。この流路６３は、導光体４１に沿って、空気（気体）と水（液体）とが混合した状態で運ばれる混合流路６３を形成する。
【００２５】
リード部４は湾曲形状に形成されている。この湾曲形状のリード部４は、可撓性（フレキシブル）を有する光ファイバを導光体４１として使用し、この導光体４１をあらかじめ所定の湾曲形状に加工したステンレス製チューブ４４に挿通させることにより形成することができる。つまり、あらかじめ所定形状に湾曲させたチューブ４４に可撓性を有する導光体４１を挿通させることにより、その可撓性導体４１をチューブ４４の形に沿って所定の形状に湾曲させることができる。上記混合流路６３は、その湾曲形状のチューブ４４の内壁面に沿って形成される。
【００２６】
上記リード部４をなす導光体４１は、チューブ４４と共に、取付具５を介してハンドピース１に取り付けられる。この取付状態にて、ハンドピース１内に光ファイバ２１で伝送されてきたレーザ光は、集光レンズ２４を介して導光体４１の基端面に入射され、導光体４１内部を内面反射しながら導かれて、導光体４１の先端から出射させられる。
【００２７】
取付具５はネジ部５２によって上記ハンドピース１に着脱可能に取り付けられる。この取付状態にて、ハンドピース１内に送水チューブ２２と送気チューブ２３とでそれぞれに給送されてきた加圧水と圧縮空気を上記混合流路６３に送り込むための気体入口５５と液体入口５６を有する。取付具５とハンドピース１との間にはシール用のＯリング５３が介装されている。このＯリング５３は、気体入口５５と液体入口５６の間、気体入口５５とハンドピース１内の間、液体入口５６とネジ部５２との間をそれぞれシールする。
【００２８】
送気チューブ２３でハンドピース１内に送られてきた圧縮空気（気体）は、上記気体入口５５から混合流路６３に送り込まれるようになっている。このため、気体入口５５と混合流路６３の出口（導光体４１の先端）との間には、その気体入口５５から送り込まれた圧縮空気の通路すなわち気体通路が形成されるようになっている。他方、送水チューブ２２からハンドピース１内に送られてきた加圧水（液体）は、上記液体入口５６から上記気体通路に導入されるようになっている。つまり、気体入口５５から導入された圧縮空気の流れの中に、液体入口５６から導入された水が注入されるようになっている。
【００２９】
これにより、上記混合流路６３内では、少なくともその出口に至るまでの間にて、空気と水とが混合した状態で運ばれるようになる。混合流路６３内を運ばれた混合状態の空気と水は、その混合流路６３の出口から外部へ放出されるが、このとき、空気と混合状態で運ばれた水は空気と共に霧状に噴射される。これにより、導光体４１の先端部から水を噴霧させることができる。
【００３０】
このように、ハンドピース１内に別々に送られてきた水と空気は、取付具５に形成された気体入口５５と液体入口５６から別々に導入された後に混合され、この混合状態で導光体４１先端部まで運ばれて、そこから霧状に噴射される。
【００３１】
このとき、導光体４１に沿って形成される混合流路６３で運ばれるのは、水と空気とが混合した状態の流体ある。したがって、その混合流路６３の通路構造がどのようになっていても、その混合流路６３内を運ばれる水と空気の割合は常に一定に保つことができる。つまり、混合流路６３内を運ばれる水と空気の割合は、その混合流路６３の通路構造の影響を受けない。
【００３２】
これにより、最適な噴霧状態を安定かつ再現性良く得ることができる。さらに、その噴霧のための構造は、水と空気を導光体４１先端部まで別々に運ぶ必要がないことにより、非常に簡単化することができる。さらに、導光体４１に沿って形成すべき流路６３が単一通路で良いので、その分、チップの径（リード部４の外径）を細くすることができる。これにより、細部の治療が行いやすくなる。さらに、コンタクトチップ先端（リード部４の先端）が見やすくなるため、患部を正確に治療することが容易になる。したがって、レーザ光照射による治療可能な範囲を広げることもできる。これにより、細部にコンタクトチップ先端を近づけて使う際の操作性を向上させることもできる。
【００３３】
図３は本発明の別の実施形態を示す。
図１に示したものとの相違点に着目して説明すると、図３に示す実施形態では、コンタクトチップ３の先端側をなすリード部４がストレート形状に形成されているが、その他については、上述したものと基本的に同じである。
【００３４】
ただし、ストレート形状の導光体４１は、光ファイバのようなフレキシブルなものに限らず、剛性のある形状あるいは材質であってもよい。
【００３５】
図４はハンドピース１にコンタクトチップ３を取り付けた状態を例示する。
同図において、（Ａ）はストレート形状のハンドピース１の先端に湾曲形状のコンタクトチップ３を取り付けた状態、（Ｂ）はストレート形状のハンドピース１の先端にストレート形状のコンタクトチップ３を取り付けた状態、（Ｃ）は屈曲形状のハンドピース１の先端手前で側方に向けてストレート形状のコンタクトチップ３を取り付けた状態をそれぞれ示す。
【００３６】
ハンドピース１には可撓性供給チューブ２が接続されているが、この可撓性供給チューブ２には、医療機器本体（図示省略）からハンドピース１にレーザ光を伝送するための光ファイバ２１、噴霧用の水を供給するための送水チューブ２２、および噴霧用の圧力空気を供給するための送気チューブ２３が収められている（図１，図３参照）。
【００３７】
以下、上述したコンタクトチップ３の好適な実施形態について、さらに詳細に説明する。
上述した本発明のコンタクトチップ３は、レーザ光を組織に照射し、切開、組織の蒸散など様々な治療に使用されるが、ここでは歯科治療用の場合、とくに歯牙等の硬組織の蒸散などに用いられるコンタクトチップを例にとり説明する。
【００３８】
コンタクトチップ３は、チップ根元付近に取付具５を有し、その取付具５を介してハンドピース１本体に取付けられる。取付具５内には、チューブ４４内に挿通された導光体４１の基端部が保持および固定されている。
【００３９】
導光体４１の材料はレーザ光の波長により適宜選択される。組織の蒸散、切開などにはＥｒ：ＹＡＧレーザ、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザなどが使用されるが、とくに水の吸収が大きい波長２．９４μｍで発振するＥｒ：ＹＡＧレーザが好適である。そのため、波長２．９４μｍに対し、伝送損失が小さく、機械強度も高い合成石英（低損失にするため水酸基の含有を低くしたもの）、あるいはサファイアからなる導光体が適している。
【００４０】
導光体４１が光ファイバであればフレキシブルなので、その光ファイバ（４１）を所定形状のチューブ４４に挿通すれば湾曲形状のチップ（リード部４）が容易に作製できる。あるいはストレート形状のチューブ４４に光ファイバ（４１）を挿通し、その後にチューブ４４を湾曲形状に変形させてもよい。
【００４１】
液体と気体の混合は、気体入口５５から導入された圧縮空気が混合流路６３の先端出口から出るまでの間に行わせることが望ましいが、この場合、上記圧縮空気が通る気体通路がストレートになっている部分で液体が導入されるような構造となっていることが、混合状態を良好にする上でさらに望ましい。
【００４２】
また、たとえば、ハンドピース１あるいはレーザ治療装置本体（図示省略）などであらかじめ混合状態にした流体をコンタクトチップ３へ送るようにしてもよい。
【００４３】
液体の代表としては水が、気体としては空気があげられるが、その他の液体、気体の組合わせでもよい。レーザ光照射部位あるいはレーザ光照射部位付近の部位に液体を噴霧することにより、レーザ光照射部位とその周辺の冷却が行われ、レーザ光照射により生じる飛散物の除去も行われる。
【００４４】
チューブ４４は導光体４１を保護しうるものであって、このチューブ４４を導光体４１に被せることにより、導光体４１を保護すると同時に、その導光体４１とチューブ４４との間に混合流路６３をなす隙間を形成することができる。
【００４５】
導光体４１および導光体４１に被せられたチューブ４４はストレート形状でもよいが、治療部位やハンドピース１の形状に合わせて適宜湾曲させてもよい。そのため、導光体４１に被せるチューブ４４は湾曲可能な材質からなり、耐蝕性、耐薬品性を有するものが適している。
【００４６】
チューブ４４の材質としては、金属や樹脂が適しており、とくにステンレスやポリサルホン系プレスチック（ポリサルホン、ポリエーテルサルホンなど）が好適である。
ポリサルホン系プラスチックとしてはポリエーテルサルホン樹脂、具体的には、ポリ（オキシ−ｐ−フェニレンスルホニル−ｐ−フェニレンオキシ−ｐ−フェニレンイソプロピリデン−ｐ−フェニレン）レジンを使用することができるが、他のポリサルホン系プラスチック（ポリサルホン、ポリエーテルサルホンなど）、あるいはそれ以外の樹脂を使用することも可能である。さらに要すれば、樹脂製チューブ４４には、金メッキあるいはニッケルメッキなどのメッキを施してもよい。
【００４７】
取付具５の材質についても、上記チューブ４４と同じく樹脂製にすることが望ましい。樹脂製とすることにより、大幅な低コスト化が可能となり、これにより、感染予防のための使い切りが経済的に可能になる。取付具５を樹脂製とした場合は、レーザ散乱光の吸収による発熱の防止や熱放散の促進などのために、表面に１〜１０μｍの金属メッキを施すことが望ましい。
【００４８】
ここで、光ファイバの構造について説明する。
合成石英製の光ファイバの場合、光ファイバの周囲にはシリコーン被覆が施され、その外側にはさらにナイロン被覆が施されている。このナイロン被覆を介して取付具に光ファイバを固定している。合成石英製光ファイバの代わりにサファイアファイバを用いる場合は、ファイバの外周にテフロン熱収縮チューブを被覆することが望ましい。合成石英の場合もサファイアの場合も、導光体に柔軟性を有する被覆を設けることにより、取付具に接着剤を用いなくても導光体を固定することができる。したがって、硬組織用チップなどのように導光体の周囲に流体の通路を設けることが容易になる。なお、光ファイバの被覆は、滅菌時の耐熱性の面からフッ素樹脂系の被覆のほうがより好ましい。
【００４９】
コンタクトチップ３のハンドピース１への取付け方法は、コンタクトチップの取付具に雄ネジを、ハンドピースのチップ取付け部分に雌ネジを設けてネジ込み固定を行ってもよいが、その他ワンタッチ式の取付けにするなど状況に応じて選択できる。
【００５０】
以上、歯科治療用の硬組織用コンタクトチップを例にとり、本発明の実施の形態を説明したが、他の医療分野においても適宜用途に合わせた変更を行い、同様のコンタクトチップを使用することができる。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第１の発明は、レーザ光を導く導光体４１の先端部を生体組織に接触または接近させた状態で、上記先端部から上記生体組織にレーザ光を照射するとともに、上記先端部から液体を噴霧する医療用のコンタクトチップ３であって、上記液体の噴霧のために、上記導光体４１に沿って、上記液体が気体と混合した状態で上記先端部へ運ばれる混合流路６３を備えていることを特徴とするコンタクトチップである。
これにより、チップの先端側部分での構造の単純化と細径化を可能にし、さらに噴霧のための気体と液体を、流路の通路構造に影響されることなくチップ先端まで確実に運ぶことができるため、操作性を損なうことなく、むしろ向上させつつ、ムラのない液体噴霧を安定かつ再現性良く行うことができる。
【００５２】
第２の発明は、第１の発明において、混合流路６３に気体を導入する気体入口５５と、この気体入口と上記混合流路６３の出口との間にて形成される気体通路に液体を導入する液体入口５６を有するとともに、上記気体通路内にて気体と液体が混合状態になって上記混合流路６３を運ばれる構造を有することを特徴とするコンタクトチップである。
これにより、気体と液体は、少なくとも混合流路６３の出口に運ばれるまでの間に混合状態となるため、その出口から直接霧状の液体が噴射させることができる。
【００５３】
第３の発明は、第１または第２の発明において、導光体４１をチューブ４４に挿通させることにより、そのチューブ４４の内壁面に沿って、液体を噴霧するための混合流路６３を形成したことを特徴とするコンタクトチップである。
これにより、導光体４１の先端部から液体を安定かつ再現性良く噴霧させるための構造を簡単に得ることができる。
【００５４】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、あらかじめ所定形状に湾曲形成されたチューブ４４に可撓性を有する導光体４１を挿通させることにより、そのチューブ４４の内壁面に沿って、液体を噴霧するための混合流路６３を形成するとともに、上記導光体４１を上記チューブ４４に沿って所定形状に湾曲させたことを特徴とするコンタクトチップである。
これにより、コンタクトチップの先端側部分に比較的簡単に所定形状を形成させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によるコンタクトチップでは、液体が気体を混合状態で運んで噴射させることにより、操作性を損なうことなく、むしろ向上させつつ、ムラのない液体噴霧を安定かつ再現性良く行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンタクトチップの一実施形態を示す図である。
【図２】従来のコンタクトチップの構成例を示す図である。
【図３】本発明によるコンタクトチップの別の実施形態を示す図である。
【図４】ハンドピースにコンタクトチップを取り付けた状態を例示する図である。
【符号の説明】
１  ハンドピース
２  可撓性供給チューブ
２１  光ファイバ
２２  送水チューブ
２３  送気チューブ
２４  集光レンズ
３  コンタクトチップ
４  リード部（コンタクトチップの先端側部）
４１  導光体
４２  外側チューブ（従来）
４３  内側チューブ（従来）
４４  チューブ（本発明）
５  取付具
５２  ネジ部
５３  Ｏリング
５５  気体入口（水入口）
５６  液体入口（空気入口）
６１  空気流路（従来）
６２  水流路（従来）
６３  混合流路（本発明）
【図１】
0004375843.tif 000002
【図２】
0004375843.tif 000003
【図３】
0004375843.tif 000004
【図４】
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