(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発生器で発生したレーザ光をレーザ照射装置から患部に照射すると共に、加温された吐出用流体を上記レーザ照射装置から患部に向けて吐出する医療用レーザ装置において、
上記レーザ発生器をレーザ発生器冷却用流体により冷却する冷却回路と、
上記吐出用流体を上記レーザ照射装置に導く流体通路と、
上記冷却回路の少なくとも一部で、この冷却回路を流れる冷却用流体の熱を利用して上記流体通路を流れる吐出用流体を加温する加温装置とを設けたことを特徴とする医療用レーザ装置の吐出用流体加温システム。
【請求項２】
上記吐出用流体が液体又は気体のいずれか１つである請求項１の流体加温システム。
【請求項３】
上記吐出用流体が液体および気体である請求項１の流体加温システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ照射装置からレーザ光を照射すると共にこのレーザ照射装置から流体を吐出する医療用レーザ装置において、上記レーザ照射装置から吐出する流体を加温するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の医療用レーザ装置として、図８に示すものが知られている。この図８では、レーザ発生器１２で発生したレーザ光をレーザ照射装置（ハンドピース）１４から患部に照射すると共に、加温された液体を上記レーザ照射装置１４から患部に向けて吐出するものが知られている。このような医療用レーザ装置では、吐出用液体を加温するために、専用の液体加温タンク１９を設け、そこに収容されている液体を専用のヒータ２１で所定温度に加温している。また、レーザ発生器１２を冷却するために、冷却回路１６に接続されている。冷却回路１６は、レーザ発生器１２の他に、放熱器２０、冷却水タンク２２、ポンプ２４を備え、タンク２２には温度検出器３０が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の医療用レーザ装置では、専用の液体加温タンク１９を必要とするために多くのスペースを必要とする。また、液体加温タンク内で専用のヒータ２１を用いているので、医療用レーザ装置の電力消費量が多い。さらに、液体の温度をコントロールするための専用の制御装置が必要である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の医療用レーザ装置の吐出用流体加温システムは、上記医療用レーザ装置に、
上記レーザ発生器をレーザ発生器冷却用流体により冷却する冷却回路と、
上記吐出用流体を上記レーザ照射装置に導く流体通路と、
上記冷却回路の少なくとも一部で、この冷却回路を流れる冷却用流体の熱を利用して上記流体通路を流れる吐出用流体を加温する加温装置とを設けたものである。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
このように構成された吐出用流体加温システムでは、流体は流体通路を介して加温装置に送られ、ここで冷却回路を流れる媒体の熱を利用して加温される。加温された吐出用流体は引き続き流体通路を介してレーザ照射装置に送られ、必要に応じて患部に向けて吐出される。
【０００６】
【発明の効果】
この吐出用流体加温システムによれば、専用の加温タンクが不要であるから、システムの小型化が可能である。また、レーザ発生器の廃熱を利用して流体を加温するので、専用のヒータを必要とせず、電力消費量が少なく済む。さらに、流体の温度を制御する専用の制御装置を必要としないので、コストも安くすむ。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１において、医療用レーザ装置の吐出用流体加温システム１０は、レーザ発生器１２を有する。このレーザ発生器１２は、図示しないレーザ導光路を介して、レーザ照射装置１４に接続されており、レーザ発生器１２で発生したレーザ光が光ファイバ等のレーザ導光路(不図示）を介してレーザ照射装置１４に導光され、このレーザ照射装置１４の先端から照射されるようにしてある。なお、レーザ照射装置１４としては、歯科治療用のレーザハンドピース、内視鏡の先端に取り付けられるレーザ照射装置、外科手術用のレーザ照射装置が挙げられるが、本発明はこれらに限るものでなくあらゆるレーザ医療機器に幅広く使用できる。
【０００８】
レーザ発生器１２は、ここでレーザ光を発生する際に生じる熱を冷却水に回収することによりレーザ発生器１２を冷却するために、冷却回路１６に接続されている。冷却回路１６は、レーザ発生器１２の他に、熱交換部１８、放熱器２０、冷却水タンク２２、ポンプ２４を備えており、これらが循環路２６により直列接続されている。ポンプ２４は制御装置２８に接続されている。また、冷却水タンク２２には冷却媒体の温度検出器３０が設けてあり、この温度検出器３０の出力が制御装置２８に出力されるようにしてある。そして、制御装置２８は、検出された冷却水の温度をもとにポンプ２４の駆動回転数又は／及び放熱器２０の冷却ファン２１の回転数を制御し、冷却水タンク２２内の冷却水温度を約４０℃に調整するようプログラムされている。
【０００９】
レーザ照射装置に吐出用液体を供給する吐出用液体供給系３２は、吐出用液体供給源３４と、ポンプ３６と、上記液体供給源３４とレーザ照射装置１４をポンプ３６を介して接続する液体供給管３８を有する。液体供給管３８は、冷却回路１６の冷却水タンク２２と熱交換部１８に配置されており、これら冷却水タンク２２と熱交換部１８で冷却水の熱を液体に回収するようにしてある。なお、本実施形態の熱交換部１８は、循環路２６の周囲に液体供給管３８を巻回しただけの簡単な構造である。冷却回路１６の冷却水は一般にレーザヘッドの電気絶縁を確保するため純水が使用されることが多い。一方、レーザ照射装置１４へ供給される吐出用液体は水道水又は滅菌蒸留水等が使用される。このために冷却回路１６の冷却水とレーザ照射装置１４へ供給される吐出用液体とは別々としているが、水道水を冷却回路１６に用いる構成のものにおいては、レーザ照射装置１４へ供給する流体(液体）と冷却水タンク２２の水とを共用しても良い。
【００１０】
このように構成された吐出用流体加温システム１０の冷却回路１６では、制御装置２８の制御に基づいてポンプ２４が駆動し、循環路２６に沿って冷却水が循環される。ポンプ２４から送り出された冷却水は、レーザ発生器１２においてこのレーザ発生器１２で発生した熱を回収する。熱を回収した冷却水は熱交換部１８に送られ、ここで液体供給管３８を流れる液体を加温（二次加温）する。次に、冷却水は放熱器２０に送られ、ここで大気に熱を奪われて冷却される。続いて、冷却水は冷却水タンク２２に送られ、ここで液体を加温（一次加温）する。冷却水タンク２２の冷却水温度は温度検出器３０で検出され、その検出結果が制御装置２８に出力される。制御装置２８は、温度検出器３０で検出された温度をもとに、ポンプ２４の回転数又は/及び放熱器２０の冷却ファン２１の回転数を制御し、冷却水タンク２２内の冷却水温度を約４０℃に調節する。なお、図１の各構成部品の回路１６での順番は入れかわっても構わない。
【００１１】
また、吐出用液体供給系３２は、ポンプ３６の駆動に基づいて液体供給源３４から液体を送り出す。送り出された液体は、上述のように、冷却水タンク２２で一次加温され、次に熱交換部１８で二次加温されてレーザ照射装置１４に供給され、ここから患部に吐出される。なお、ポンプ３６の駆動は、図示しない液体吐出スイッチにより制御される。また、レーザ照射装置１４から吐出される液体の温度は、体温に近い温度が好ましい。そこで、レーザ装置の冷却水が４０℃前後にコントロールされており、レーザ照射装置より吐出される際には、体温に近い温度となる。
【００１２】
このように、流体加温システム１０によれば、レーザ発生器１２で発生した熱を利用して液体が加温される。したがって、液体加温用の専用タンクと専用ヒータが不要である。そのため、従来の医療用レーザ装置に比べて、医療用レーザ装置をより小型化できる。また、液体の温度は、制御装置２８で冷却水温度を調節することにより調整されるので、液体供給系３２に独自の温度制御装置を設ける必要がない。しかし、より精密な温度制御のために熱交換部１８に温度検出器を設け、その結果を踏まえて制御装置２８で温度調節してもよい。この制御装置２８は、上述の通り、ポンプ２４及び/又は放熱器２０の冷却ファン２１の回転数を制御することにより行われる。温度検出器３０の検出温度が設定値より高い場合、ポンプ２４及び／又は冷却ファン２１の回転を上げて冷却効果を高める。
【００１３】
図２は第２実施形態の流体加温システム１００を示す。この流体加温システム１００では、液体は熱交換部１８においてのみ加温されるようにしてある。本実施形態の熱交換部１８は、冷却水チャンバ４０を有し、その中に吐出用液体供給管３８が配置されている。この流体加温システム１００では、吐出用液体供給源３４から送り出された液体は冷却水チャンバ４０内で、レーザ発生器１２で熱を回収した冷却液により加温される。また、図１および図２において、吐出用液体供給源３４およびポンプ３６の代わりに水道水源を使用することができる。この場合には、吐出用液体供給源３４とポンプ３６は不要となる。
【００１４】
図３は第３の実施形態の流体加温システム１０００を示す。この流体加温システム１０００では、吐出用液体供給管３８は循環路２６のほぼ全長に亘って巻回されている。この液体加温システム１０は冷却水の廃熱をさらに効率よく回収できる。
【００１５】
上記第３の実施形態では、循環路２６の周囲に吐出用液体供給管３８を巻回したが、図４と図５に示すように、循環路２６と吐出用液体供給管３８を二重構造としてもよい。これらの場合、単位長さ当たりの液体と冷却水との熱交換率が最も高く、効率良く液体を加温できる。なお、図４は冷却水循環路２６の中に吐出用液体供給管３８を配置した例で、図５は吐出用液体供給管３８の中に冷却水循環路２６を配置した例である。これらの実施形態では、吐出用液体供給管３８の外周が、断熱材よりなる外皮４３で覆われている。
【００１６】
また、第１の実施形態では冷却水タンク２２の中に吐出用液体供給管３８を配置して冷却水と吐出用液体との間で熱交換をしたが、図６に示すように、冷却水タンク２２として凹状容器４２を設け、この凹状容器４２の中に吐出用液体を送水して加温してもよい。なお、水冷ジャケット４２の外周には断熱材外皮４３を設けることが望ましい。
【００１７】
さらに、図７に示すように、レーザ発生器１２の周囲に冷却水循環路２６と吐出用液体供給管３８を順次外装し、そこでレーザ発生器１２の熱を回収すると同時に液体を加温してもよい。本実施形態でも、吐出用液体供給管３８の周囲は断熱材からなる外皮４３で覆っている。
【００１８】
なお、以上の説明では、加温される流体が液体である場合を示したが、この流体は気体であってもよいし、液体と気体とをそれぞれ別個に加温し、別のポンプ、別の管路を使用しレーザ照射装置から患部に向けて、これを混合し患部に向けて噴霧しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る吐出用流体加温システムの第１の実施形態の回路図。
【図２】  本発明に係る吐出用流体加温システムの第２の実施形態の回路図。
【図３】  本発明に係る吐出用流体加温システムの第３の実施形態の回路図。
【図４】  吐出用液体供給管と冷却水循環路を二重管構造として断面図。
【図５】  吐出用液体供給管と冷却水循環路を二重管構造として断面図。
【図６】  冷却水タンクに水冷ジャケットを設けた実施形態の部分回路図。
【図７】  レーザ発生器の周囲に吐出用液体供給管と冷却水循環路を外装した実施形態の断面図。
【図８】  従来例に係る吐出用流体加温システムの回路図。
【符号の説明】
１０…吐出用流体加温システム、１２…レーザ発生器、１４…レーザ照射装置、１６…冷却回路、１８…熱交換部、２０…放熱器、２２…冷却水タンク、２４…ポンプ、２６…循環路、２８…制御装置、３０…温度検出器、３２…吐出用液体供給系、…３４…吐出用液体供給源、３６…ポンプ、３８…吐出用液体供給管。
【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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