激光烧灼装置.pdf

防止激光的局部的过量照射，在治疗对象范围内均一地照射激光。提供一种激光烧灼装置(10)，其具有：光源(17A)，其射出用于对患部进行烧灼的激光；光纤(15)，其设置于插入部(11)内，对从所述光源射出的激光进行引导并从插入部前端照射该激光；以及第1驱动部(16)，其设置于该光纤上，使该光纤以第1周期振动。

1.  一种激光烧灼装置，其具有：
光源，其射出用于对患部进行烧灼的激光；
光纤，其设置于插入部内，对从所述光源射出的激光进行引导并从插入部前端照 射该激光；以及
第1驱动部，其设置于该光纤上，使该光纤以第1周期振动。

2.  根据权利要求1所述的激光烧灼装置，其中，
该激光烧灼装置还具有使所述光纤以第2周期振动的第2驱动部。

3.  根据权利要求2所述的激光烧灼装置，其中，
所述第2驱动部所产生的振幅比所述第1驱动部所产生的振幅大。

4.  根据权利要求2或3所述的激光烧灼装置，其中，
所述第1驱动部比所述第2驱动部靠向所述光纤的前端侧设置，
所述第2周期比所述第1周期长。

5.  根据权利要求2至4中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
所述第1驱动部比所述第2驱动部靠向所述光纤的前端侧设置，
所述第2周期是所述第1周期的n倍(n为整数)的周期。

6.  根据权利要求2至5中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
所述光纤通过所述第1驱动部和所述第2驱动部而进行旋转运动，
所述第1驱动部导致的光纤的转速比所述第2驱动部导致的光纤的转速快。

7.  根据权利要求1至6中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
所述光纤被进行谐振运动。

8.  根据权利要求1至5中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
所述光纤被进行光栅扫描。

9.  根据权利要求1至5中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
所述光纤被进行螺旋扫描。

10.  根据权利要求1至9中的任意一项所述的激光烧灼装置，其中，
该激光烧灼装置还具有使所述光纤进行周期性振动的另外1个以上的驱动部。

激光烧灼装置
技术领域
本发明涉及激光烧灼装置。
背景技术
以往，公知有一种激光烧灼导管，该激光烧灼导管从射出具有高密度热量的激光 的插入部对患部组织照射激光进行烧灼(例如参照专利文献1)。激光烧灼导管主要 是用来治疗心律不齐的，因为对患者只需切开激光烧灼导管可以插入的最小限度的范 围就能够对患部进行烧灼，所以具有能够进行微创手术的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-8502号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述的激光烧灼导管中，因为具有高热量的激光进行直线照射，所以虽 然由激光对患部进行烧灼的能力高，但却可能会由于激光的过量照射而造成正常组织 的损伤或者穿孔。因此，操作者通过手动振动插入部来操作激光烧灼导管使得激光不 对局部造成过量照射，但这需要高度的操作，所以对操作者造成负担。此外，尤其是 在心囊内那样的狭小空间中，难以使操作者对插入部基端部的操作作用到插入部前 端，因而依赖于操作者的操作有限。而且，虽然用于治疗的激光的照射其光量、照射 范围及照射时间被确定，但会由于操作路径不同而在激光照射密度方面产生差异，所 以可能会产生照射不匀，从而不能进行期望的照射。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种激光烧灼装置，防止激 光的局部的过量照射，并在治疗对象范围内均一地照射激光。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明提供以下的手段。
本发明的一个方式提供一种激光烧灼装置，其具有：光源，其射出用于对患部进 行烧灼的激光；光纤，其设置于插入部内，对从所述光源射出的激光进行引导并从插 入部前端照射该激光；以及第1驱动部，其设置于该光纤上，使该光纤以第1周期振 动。
根据本方式，由设置于插入部内的光纤对从光源射出的激光进行引导，并由光纤 从插入部前端射出激光。虽然从插入部前端、即光纤的射出端射出的激光对患部进行 直线照射，但是由第1驱动部使激光进行周期性振动，所以激光不会定点照射，能够 在规定的区域内均一地照射激光。因此，能够在治疗对象范围内均一地照射激光，并 且，防止激光的局部的过量照射。
在上述的方式中，优选还具有使上述光纤以第2周期振动的第2驱动部。
由此，能够扩大激光的照射区域，从而能够在更广的范围内均一地照射激光。此 外，第1周期与第2周期既可以为不同的周期也可以为相同的周期。
在上述的方式中，优选所述第2驱动部所产生的振幅比所述第1驱动部所产生的 振幅大。
由此，因为能够由第1驱动部进行比较细的激光照射，由第2驱动部进行比较粗 的照射，所以能够在整体上扩大激光的照射区域，并且对患部进行均匀且均一的激光 照射。
在上述的方式中，优选所述第1驱动部比所述第2驱动部靠近所述光纤的前端侧 设置，所述第2周期比所述第1周期长。
此外，在上述的发明中，优选所述第1驱动部比所述第2驱动部靠近所述光纤的 前端侧设置，所述第2周期是所述第1周期的n倍(n为整数)的周期。
由此，能够更均一地对患部照射激光。
在上述的方式中，优选所述光纤由所述第1驱动部和所述第2驱动部进行旋转运 动，所述第1驱动部导致的光纤的转速比所述第2驱动部导致的光纤的转速快。
由此，能够更均一地对患部照射激光。
此外，第1驱动部和第2驱动部能够使所述光纤进行谐振运动、或者光栅扫描、 或者螺旋扫描、或者使不同的扫描进行组合。这样，通过谐振运动而提高电力-机械 转换效率，能够降低进行规定的治疗所需要的电压。
另外，因为通过将扫描方法改变成光栅扫描或螺旋扫描等而能够改变激光照射区 域的形状，所以通过结合治疗对象的形状而选择最佳的扫描方法，能够实现照射时间 的缩短、照射次数的削减。
此外，通过还具有使光纤进行周期性振动的另外1个以上的驱动部，能够更均一 地对患部照射激光，并且能够实现照射时间的缩短、照射次数的削减。
发明效果
根据本发明，能够实现防止激光的局部的过量照射，并在治疗对象范围内均一地 照射激光的效果。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式涉及的激光烧灼装置的整体结构的图。
图2是示出本发明的第1实施方式涉及的激光烧灼装置的插入部的图，(A)是 示出插入部整体的图，(B)是示出轴与光纤的固定状态的图，(C)是示出(B)的 A-A'剖面的图。
图3是示出本发明的第2实施方式涉及的激光烧灼装置的整体结构的图。
图4是示出本发明的第2实施方式涉及的激光烧灼装置的插入部的图，(A)是 示出插入部整体的图，(B)是示出轴与光纤的固定状态的图，(C)是示出4(B)的 A-A'剖面的图，(D)是示出(B)的B-B'剖面的图。
图5是本发明的第2实施方式涉及的激光烧灼装置的光纤所产生的激光的照射轨 迹的例子。
图6是示出本发明的第3实施方式涉及的激光烧灼装置的整体结构的图。
图7是示出本发明的第3实施方式涉及的激光烧灼装置的插入部的图。
图8是本发明的第3实施方式涉及的激光烧灼装置的光纤所产生的激光的照射轨 迹的例子。
图9是示出本发明的第3实施方式的变形例涉及的激光烧灼装置的插入部的图。
图10是本发明的第3实施方式的变形例涉及的激光烧灼装置的光纤所产生的激 光的照射轨迹的例子。
图11是示出本发明的其它例子涉及的激光烧灼装置的插入部的图。
图12是图11的激光烧灼装置的光纤所产生的激光的照射轨迹的例子。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面参照附图对本发明的第1实施方式涉及的激光烧灼装置10进行说明。本实 施方式中的激光烧灼装置10是通过从后述的插入部对患部组织照射激光来进行烧灼 从而进行心律不齐的治疗等的，该激光烧灼装置10具有插入部11和主体部12。
如图1及图2所示，插入患部体内的插入部11是细长且具有柔软性的管道，该 插入部11具有：光纤15，其对从后述的光源射出的激光进行引导并从插入部前端照 射该激光；以及马达16，其设置于光纤15，使光纤15以规定的周期振动。即，光纤 15与马达16的轴16A设置为一体，光纤15与马达16的旋转同时旋转且对激光进行 引导。
即，轴16A为中空结构，光纤15贯穿插入在轴16A中。并且，马达16的轴16A 具有弯曲部，使得马达16的输出相对于旋转轴偏心。如图2的(A)所示，轴16A 的前端部等间隔地配置有4个滚珠轴承16B，光纤15经由这些滚珠轴承16B与轴16A 连接，由此，光纤15被固定在轴16A上。在插入部11的前端面设置有使从光纤15 的射出端射出的激光透射的透镜15A。
主体部12具有光源部17、对光纤15的振动进行控制的振动控制部18、以及对 光源部17和振动控制部18等进行控制的控制部19。
光源部17具有作为射出用于对患部进行烧灼的激光的光源的LD(激光二极管) 17A以及对LD 17A进行驱动的LD驱动部17B。
振动控制部18具有使马达16进行旋转驱动的马达驱动部18A以及适当调整马 达16的旋转速度的旋转速度调整部18B。
下面对如上构成的激光烧灼装置10的作用进行说明。
将激光烧灼装置10的插入部11的前端插入到患部附近。在这种状态下，当根据 来自控制部19的控制信号而通过LD驱动部17B向LD 17A提供电源时，从LD 17A 射出激光，并向配置于插入部11的基端侧的光纤15的入射端入射激光。激光由光纤 15引导到光纤15的前端，并从其射出端经由设置于插入部11的前端的透镜15A向 患部照射。
此时，光纤15与马达16的轴16A设置为一体，光纤15与马达16的旋转同时 旋转且对激光进行引导。此外，因为马达16的轴16A使马达16的输出相对于旋转 轴偏心，所以当马达16通过马达驱动部18A而进行旋转驱动时，从光纤15射出的 激光沿着与轴16A的偏心位置对应的圆形的轨迹前行并对患部进行照射。
如上所述，根据本实施方式，通过利用马达16进行旋转使射出激光的光纤15 振动，从而能够使激光的照射轨迹也振动，防止激光对患部进行局部照射，并且能够 扩大照射范围且均一地照射激光。
(第2实施方式)
接着，参照附图对本发明的第2实施方式涉及的激光烧灼装置30进行说明。在 本实施方式中，对与上述的第1实施方式相同的结构标注相同符号，并省略其说明。 本实施方式与第1实施方式主要的不同点在于，如图3所示，在轴16A的输出端的 轴线周围在4个方向上对称地设置有压电元件15B。
因此，主体部12还具有对压电元件进行控制的压电元件控制部20，控制部19 对光源17、振动控制部18以及压电元件控制部20进行控制。
压电元件控制部20具有：AM调制部23，其对各压电元件15B提供电力；PLL 控制部24，其对从AM调制部23输出的调制信号的相位与马达16的转速进行调整； 交流信号产生部21，其生成向AM调制部23提供的交流信号；以及放大部22，其对 从交流信号产生部21输出的交流信号进行放大。
如图4所示，中空的轴16A的内部设置有光纤15，光纤15的前端被隔着弹性部 件16C而设置的滚珠轴承16B固定在轴16A中。滚珠轴承16B的接点设置于弹性部 件的振动的节位置。各压电元件15B隔着弹性部件16C被对称地设置于光纤15的轴 线周围的4个方向上，因为分为X轴方向驱动用压电元件和Y轴方向驱动用压电元 件，所以由交流信号产生部21所提供的交流信号的相位通过X轴方向驱动用压电元 件和Y轴方向驱动用压电元件而错开90度。并且，从AM调制部23输出的调制信 号与马达16的旋转速度被PLL控制部24控制成分别为分频/倍增的关系。
对这样构成的激光烧灼装置的作用进行说明。
从交流信号产生部21产生的交流信号被放大部22放大，并被AM调制部23进 行AM调制。施加到各压电元件15B的电压/电流的频率与光纤15的振动的谐振频率 一致。当从AM调制部22输出的调制信号被提供给各压电元件15B时，压电元件15B 根据压电效应而振动从而使轴16A振动。其振动进行传递，并使光纤15产生谐振。
在这种状态下，当LD驱动部17B根据控制部19的控制信号向LD 17A提供规 定的电源时，LD 17A朝向光纤15的射出端射出激光。射出的激光经由光纤15从插 入部前端对患部进行照射。
此时，如上述所述，由马达16驱动而使轴16A旋转，并且压电元件15B根据压 电效应而产生振动使轴16A的前端振动，所以从插入部11的前端照射的光线沿着马 达的振动与压电元件15B的振动所重叠的照射轨迹前行。
图5示出光纤15所产生的激光的照射轨迹的例子。图5的(A)示出通过使压 电元件15B所产生的振动的振幅比马达16的振动所产生的振幅小，从而由压电元件 15B使激光较细地移动，并且由马达16使激光较粗地移动的情况下的照射轨迹的例 子。图5的(A)示出由压电元件15B使光纤15呈螺旋状振动的情况下的激光的照 射轨迹的例子，图5的(B)示出由压电元件15B使光纤15以圆形的轨迹振动的情 况下的激光的照射轨迹的例子。
这样，根据本实施方式，通过使马达16的旋转运动所产生的振动与压电元件15B 所产生的振动重叠，从而防止激光局部的照射，并且能够照射更均一的激光，从而能 够防止对患部以外的组织的损伤。并且，因为能够避免定点照射，并可以进行区域照 射，所以能够通过内窥镜等的观察眼视觉地把握治疗量。
此外，马达的转速、旋转速度以及旋转方向可以任意，并且马达的振幅与压电元 件的振幅既可以为不同的振幅也可以为相同的振幅。并且，在本实施方式中，虽然使 被施加到各压电元件15B的电压/电流的频率与光纤15的振动的谐振频率一致，但未 必需要谐振，也可以是非谐振。
(第3实施方式)
接着，参照附图对本发明的第3实施方式涉及的激光烧灼装置40进行说明。在 本实施方式中，对与上述的第2实施方式相同的结构标注相同符号，并省略其说明。 本实施方式中的与第2实施方式的主要不同点在于，如图6、图7所示，设置有压电 元件15C来替代马达16。
即，光纤15设置有用于支承压电元件15B和压电元件15C的弹性部件32。分别 在弹性部件32的前端侧的4个方向上对称地设置有压电元件15B，在基端侧的4个 方向上对称地设置有压电元件15C。
因此，主体部12具有对压电元件15B和压电元件15C进行控制的压电元件控制 部28来替代压电元件控制部20。
压电元件控制部28具有：AM调制部23B、23C，它们对各压电元件15B、15C 提供电力；PLL控制部24，其对从AM调制部23B、23C输出的调制信号的相位进 行相互调整；交流信号产生部21B、21C，它们生成向AM调制部23B、23C提供的 交流信号；以及放大部22B、22C，它们对从交流信号产生部21B、21C输出的交流 信号进行放大。
从交流信号产生部21B产生的交流信号被放大部22B放大，并被AM调制部23B 进行AM调制。同样，从交流信号产生部21C产生的交流信号被放大部22C放大， 并被AM调制部23C进行AM调幅。虽然从AM调制部23B及AM调制部23C输出 的调制信号各自频率不同，但被PLL控制部24控制成分别为分频/倍增的关系。此外， 使被施加到压电元件15B的电压/电流的频率与弹性部件32的前端部的谐振频率一 致，并使被施加到压电元件15C的电压/电流的频率与光纤15的谐振频率一致。
对这样构成的激光烧灼装置的作用进行说明。从AM调制部23B、AM调制部 23C输出的调制信号分别被提供给压电元件15B、15C，压电元件15B、15C通过基 于调制信号的压电效应而振动。振动经由弹性部件32进行传递使光纤15振动。
在这种状态下，当LD驱动部17B根据来自控制部19的控制信号向LD 17A提 供规定的电源时，LD 17朝向光纤15的入射端射出激光。射出的激光经由光纤15从 插入部11的前端射出。
此时，因为光纤15由压电元件15B、15C而振动，所以从插入部11的前端射出 的激光沿着从插入部11的前端照射的由压电元件15B与压电元件15C的振动所重叠 的照射轨迹前行。
图8示出光纤15所产生的激光的照射轨迹的例子。图8示出通过使压电元件15B 所产生的振动的振幅比压电元件15C的振动所产生的振幅小，从而由压电元件15B 使激光较细地移动，并且由压电元件15C使激光较粗地移动的情况下的照射轨迹的 例子。图8的(A)示出由压电元件15C使光纤15以圆形的轨迹振动并且由压电元 件15B使光纤15呈螺旋状振动的情况下的激光的照射轨迹的例子，图8的(B)示 出使压电元件15B所产生的振动与(A)相同、并使压电元件15C所产生的振动呈螺 旋状振动的情况下的激光的照射轨迹的例子。图8的(C)示出使由压电元件15B、 15C中的任意一个所产生的振动都为圆形的轨迹的振动情况下的激光的照射轨迹的 例子。
这样，根据本实施方式，通过使压电元件15B所产生的振动与压电元件15C所 产生的振动经由弹性部件32向光纤15传递，并且使压电元件15B所产生的振动与 压电元件15C所产生的振动重叠，从而防止激光局部的照射，并且能够照射更均一 的激光，从而能够防止对患部以外的组织的损伤。并且，因为能够避免定点照射，并 可以进行区域照射，所以能够通过内窥镜等的观察眼视觉地把握治疗量。因为照射范 围的可变区域广，所以能够灵活地对应不同的治疗范围。
(第3实施方式的变形例)
接着，参照附图对本发明的第3实施方式的变形例涉及的激光烧灼装置进行说 明。在本实施方式中，对与上述的第3实施方式相同的结构标注相同符号，并省略其 说明。本实施方式中的与第3实施方式主要的不同点在于，如图9所示，在弹性部件 32的轴向上的3个位置设置有压电元件的所谓3段结构。
即，光纤15设置有用于支承压电元件15B、压电元件15C以及压电元件15D的 弹性部件32。分别在弹性部件32的前端侧的4个方向上对称地设置有压电元件15B， 在比压电元件15B靠近基端侧的4个方向上对称地设置有压电元件15C，还在基端侧 的4个方向上对称地设置有压电元件15D。
因此，与上述的第3实施方式相同，主体部具有对压电元件15B、压电元件15C 及压电元件15D进行控制的压电元件控制部来替代压电元件控制部20，压电元件控 制部28具有：AM调制部，其向各压电元件15B、15C、以及15D提供电力；PLL 控制部，其对从AM调制部输出的调制信号的相位进行相互调整；交流信号产生部， 其生成向AM调制部提供的交流信号；以及放大部，其对从交流信号产生部输出的交 流信号进行放大。
图10示出像这样在光纤的轴向上的3个位置设置有压电元件15B、15C、15D的 情况下的光纤15所产生的激光的照射轨迹的例子。图10示出通过使越靠近光纤15 的前端侧设置的压电元件越使其振动的振幅变小，从而由前端侧的压电元件使激光较 细地移动，并且由基端侧的压电元件使激光较粗地移动的情况下的照射轨迹的例子。 尤其是图10的(A)示出由压电元件15C、15D使光纤15以圆形的轨迹振动并由压 电元件15B使光纤15呈螺旋状振动的情况下的激光的照射轨迹的例子，图10的(B) 示出使压电元件15B、15C所产生的振动呈螺旋状振动并由压电元件15D使光纤15 以圆形的轨迹振动的情况下的激光的照射轨迹的例子，图10的(C)示出使由压电 元件15B、15C、15D中的任一个所产生的振动都为圆形的轨迹的振动情况下的激光 的照射轨迹的例子。
这样，根据本实施方式，通过使压电元件15B、15C、15D所产生的振动经由弹 性部件32传递给光纤15，并且使压电元件15B、15C、15D所产生的振动重叠，从 而能够防止激光局部的照射，并且能够照射更均一的激光，从而能够防止对患部以外 的组织的损伤。并且，因为能够避免定点照射，并可以进行区域照射，所以能够通过 内窥镜等的观察眼视觉地把握治疗量。因为照射范围的可变区域广，所以能够灵活地 对应不同的治疗范围。
此外，虽然在上述的各实施方式中使用了压电元件作为产生振动的单元，但未必 限于压电元件，例如也可以是电磁式的振动元件。
并且，虽然在第3实施方式中是使压电元件15B产生振动的驱动部与使压电元 件15C产生振动的驱动部的2段结构，在第3实施方式的变形例中是使压电元件产 生振动的3个驱动部的3段结构，但也可以为4段或4段以上的结构，作为驱动部， 能够单独应用马达、压电元件、电磁式的振动元件等能够使光纤振动的所有单元或者 适当地组合应用。
例如，如图11所示，电磁式的振动元件35具有配置于向光纤15传递振动的弹 性部件32的轴上的永久磁铁33以及以围绕该永久磁铁33的周围的方式设置的线圈 34。并且，在应用这样构成的电磁式振动元件35的情况下，既可以如图11的(A) 所示那样，采用在光纤15的基端侧设置有电磁式的振动元件35、并且在前端侧设置 有压电元件15C的结构，也可以如图11的(B)所示那样，在光纤15的基端侧及前 端侧都设置电磁式的振动元件35的结构。
并且，当向线圈提供电流时，永久磁铁利用电磁感应而振动，该振动经由弹性部 件使光纤15的前端侧振动。因为电磁式的振动元件35能够进行光栅扫描，所以在如 图11的(A)那样在光纤15的前端侧设置有压电元件的情况下，如图12的(A)、 (B)所示，能够与基于压电元件的旋转所产生的振动组合，在如图11的(B)所示 那样在光纤15的基端侧和前端侧都设置有电磁式的振动元件35的情况下，通过使双 方都进行光栅扫描，而能够产生像图12的(C)那样的扫描轨迹。任一种情况都能 够防止激光局部的照射。
符号说明
10、30、40：激光烧灼装置；
11：插入部；
15：光纤；
15B：压电元件；
15C：压电元件；
16：马达；
16A：轴；
17A：光源；
18：振动控制部；
19：控制部；
20、28：压电元件控制部。