レーザ装置
【目的】１台の光パワーセンサによって導光体の透過率を検出することができ、小型・軽量で、安価なレーザ装置を提供できる。
【構成】共振器１から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する第１のビームスプリッタ２を設け、この第１のビームスプリッタ２を透過したレーザ光を導光するレーザプローブ５と、このレーザプローブ５によって導光されたレーザ光と第１のビームスプリッタ２で反射されたレーザ光を受光する１つの光パワーセンサ１１を設け、前記レーザプローブ５を透過したレーザ光と第１のビームスプリッタ２で反射されたレーザ光を光パワーセンサ１１に選択的に入力させるダイ１と第２のシャッタ８，１０を設けたことにある。
【構成】共振器１から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する第１のビームスプリッタ２を設け、この第１のビームスプリッタ２を透過したレーザ光を導光するレーザプローブ５と、このレーザプローブ５によって導光されたレーザ光と第１のビームスプリッタ２で反射されたレーザ光を受光する１つの光パワーセンサ１１を設け、前記レーザプローブ５を透過したレーザ光と第１のビームスプリッタ２で反射されたレーザ光を光パワーセンサ１１に選択的に入力させるダイ１と第２のシャッタ８，１０を設けたことにある。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、生体の組織にレーザ光を照射して外科手術等を行うためのレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体の組織に接触する光透過性チップを有したレーザプローブを用い、このプローブを介して先端部の光透過性チップにレーザ光を放射して外科手術を行うレーザ装置が知られている。
【０００３】このレーザプローブは、体腔内に挿入する内視鏡に設けた挿通チャンネルにレーザプローブを挿入し、その先端部の光透過性チップを生体の組織に接触させ、レーザプローブを介して光透過性チップからレーザ光を照射して外科的手術を行うことができるようになっている。
【０００４】このようなレーザ装置は、レーザプローブを内視鏡とともに体腔内に挿入して使用するのでレーザプローブの先端から出射されるレーザ光の出力を知るためにあらかじめレーザプローブの透過率を求めておく必要がある。
【０００５】このレーザプローブの透過率を求めるために、従来のレーザ装置は図５に示すように構成されている。１は共振器であり、この共振器１から出射されたレーザ光Ｌはビームスプリッタ２によって一部は反射し、一部は透過する。ビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｌ1 は第１の光パワーセンサ３に入り、透過したレーザ光Ｌ2 は入力部４からレーザプローブ５に入る。レーザ光Ｌ2 はレーザプローブ５を光伝送され、その出力部６から第２の光パワーセンサ７に入る。
【０００６】このようにレーザプローブ５を透過しないレーザ光Ｌ1 は第１の光パワーセンサ３に入り、レーザプローブ５を透過したレーザ光Ｌ2 は第２の光パワーセンサ７に入るため、この第１と第２の光パワーセンサ３，７によって検出したパワーを比較することにより、レーザプローブ５の透過率が求まる。
【０００７】レーザプローブ５の透過率をメモリに記憶しておき、レーザプローブ５の出力部６を体腔内の患部組織に向け、レーザ光を出射したとき、第１の光パワーセンサ３の検出値に、メモリが記憶しているレーザプローブ５の透過率を乗算することによって治療中のレーザプローブ５の出力部６から出射しているレーザ出力値を知ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワーセンサは冷却する必要があり、冷却のために体積が大きくなるが、従来のレーザ装置では２台の光パワーセンサを内蔵しているために装置が大型化し、また高価になっている。
【０００９】この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、１台の光パワーセンサによって導光体の透過率を検出することができ、小型・軽量で、安価なレーザ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を達成するために、レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材と、この光学部材を透過したレーザ光を導光する導光体と、この導光体によって導光されたレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を選択的に受光する１つの光パワーセンサと、前記導光体を透過したレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を前記光パワーセンサに選択的に入力させる選択手段とを具備したことにある。
【００１１】
【作用】レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部は光学部材を透過し、一部は反射する。選択手段によって光学部材を反射したレーザ光と光学部材を透過し、かつ導光体を透過したレーザ光が時間差を持って光パワーセンサに入り、両レーザ光の光パワーを比較することにより、導光体の透過率を検出する。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明するが、従来と共通する部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００１３】図１に示すように、共振器１から出射されたレーザ光Ｐは光学部材としての第１のビームスプリッタ２によって一部は反射し、一部は透過するが、この反射率Ｒ1 および透過率Ｔ1 はあらかじめ分かっており、Ｒ1 Ｐは反射したレーザ光のパワーで、Ｔ1 Ｐは透過したレーザ光のパワーである。第１のビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｒ1 Ｐの光路上には第１のシャッタ８および光学部材としての第２のビームスプリッタ９が設けられている。
【００１４】第２のビームスプリッタ９は、第１のビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｒ1 Ｐを透過するが、レーザプローブ５の出力部６から出射されたレーザ光αＴ1 Ｐは反射するようになっている。この反射率Ｒ1 および透過率Ｒ2 はあらかじめ分かっており、Ｒ1 Ｔ2 Ｐは透過したレーザ光のパワー、αＲ2 Ｔ1 Ｐは反射したレーザ光のパワーである。さらに、レーザプローブ５の出力部６から出射されるレーザ光の光路上には第２のシャッタ１０が設けられている。
【００１５】また、第２のビームスプリッタ９を透過する透過光Ｒ1 Ｔ2 Ｐと反射光αＲ2Ｔ1 Ｐは光軸が一致するようになっており、この光軸上には１つの光パワーセンサ１１が設けられている。
【００１６】この光パワーセンサ１１の入力抵抗Ｚ1 はアンプ１２のマイナス端子に接続され、プラス端子は接地されている。アンプ１２のマイナス端子とアンプ１２の出力側との間には第１の帰還抵抗Ｚ21と第２の帰還抵抗Ｚ22およびこれらを切替えるスイッチ１３が設けられている。
【００１７】次に、前述のように構成されたレーザ装置の作用について説明する。まず、第１のシャッタ８を開き、第２のシャッタ１０を閉じ、スイッチ１３を第１の帰還抵抗Ｚ21に切替える。そして、共振器１から出射されたレーザ光のパワーをＰとすると、第１のビームスプリッタ２で反射され、その反射するパワーはＲ1 Ｐとなり、さらに第２のビームスプリッタ９を透過して光パワーセンサ１１に入るパワーはＲ1 Ｔ2 Ｐとなる。そして、これがアンプ１２で増幅されて観測されるパワーＰｏｕｔ(1) は、
【００１８】
【数１】
となる。
【００１９】次に、第１のシャッタ８を閉じ、第２のシャッタ１０を開き、スイッチ１３を第２の帰還抵抗Ｚ22に切替えると、第１のビームスプリッタ２を透過するレーザ光のパワーはＴ1 Ｐ，レーザプローブ５の透過率αとすると、レーザプローブ５を光伝送して出力部６から出射するレーザ光のパワーはαＴ1 Ｐ，さらに第２のビームスプリッタ９で反射して光パワーセンサ１１に入るのはαＲ2 Ｔ1 Ｐと成る。アンプ１２で増幅されると、観測されるパワーＰｏｕｔ(2) は、
【００２０】
【数２】
となる。ここで、Ｚ21とＺ22の比を
【００２１】
【数３】
となるようにしておけば、
【００２２】
【数４】
【００２３】と成る。すなわち、Ｐｏｕｔ(2) とＰｏｕｔ(1) の比をとれば、レーザプローブ５の透過率をαが求まる。したがって、従来のように２つの光パワーセンサを用いることなく、１つの光パワーセンサ１１によってレーザプローブ５の透過率を求めることができる。
【００２４】また、第１のビームスプリッタ２，第２のビームスプリッタ９の反射率、透過率がそれぞれ等しい場合には（３）式の右辺は１となり、すなわちＺ21＝Ｚ22となるが、この場合、Ｚ21とＺ22を別々に設ける必要はなく、兼用させることができる。当然、この時スイッチ１３は必要なく、さらに構成の簡略化を図ることができる。
【００２５】図２は、経内視鏡的に胆のう摘出手術を行う際に、肝臓と胆のうの剥離に用いられるレーザプローブの使用状態を示すもので、２１は内径が１０ｍｍのトラカールで、このトラカール２１の基端部にはゴムキャップ２２が装着されている。
【００２６】２３はレーザプローブで、これはホルダ２３ａと、パイプからなる挿入部２３ｂと、この挿入部２３ｂの先端部に設けた接触型チップ２３ｃとからなり、挿入部２３ｂおよびホルダ２３ａにはファイバー（図示しない）が内装され、この基端側はレーザ発生装置（図示しない）に、先端側は接触型チップ２３ｃに光学的に接続されている。
【００２７】前記挿入部２３ｂの先端側には屈曲部２３ｄが形成され、この屈曲の程度は接触型チップ２３ｃの先端、屈曲部２３ｄの角部、挿入部２３ｂのゴムキャップ２２位置の軸中心の３点が内径φが１０ｍｍのトラカール２１に入るものである。
【００２８】図３（ａ）（ｂ）はレーザプローブ２４の挿入部２４ｂの屈曲部２４ｄの屈曲程度をさらに大きくしたものであるが、この屈曲部２４ｄの部分を内径φが１０ｍｍのトラカール２１に挿入しても、塑性変形しない曲げ角度、材料で形成したものである。レーザプローブ２４の挿入部２４ｂをトラカール２１に完全に挿通した際、（ｂ）に示すように角度が付き、視野が確保され、また切開部分にどの角度からもアプローチできることになる。
【００２９】図４（ａ）（ｂ）はレーザプローブ２５の挿入部２５ｂの途中に密巻コイルばね２６を設け、トラカール２１に挿通後、オーバシース２７を挿入部２５ｂに嵌合することにより、密巻コイルばね２６を補強して真直ぐに矯正できるようにしたものであり、屈曲部２５ｄの屈曲角を大きくすることが可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材を設け、この光学部材を透過したレーザ光を導光体によって導光したレーザ光と、光学部材で反射されたレーザ光を選択的に受光する１つの光パワーセンサを設けることにより、１台の光パワーセンサによって導光体の透過率を検出することができ、小型・軽量で、安価なレーザ装置を提供できる。また、従来のように２つの光パワーセンサを使用した場合にはそれぞれのセンサの感度等の特性のバラツキを補正するための調整が必要であるが、この発明においては調整が不要であり、操作性も向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係わるレーザ装置の構成図。
【図２】レーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図３】（ａ）（ｂ）はレーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図４】（ａ）（ｂ）はレーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図５】従来のレーザ装置の構成図。
【符号の説明】
１…共振器、２…第１のビームスプリッタ、５…レーザプローブ、９…第２のビームスプリッタ、１１…光パワーセンサ。
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、生体の組織にレーザ光を照射して外科手術等を行うためのレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体の組織に接触する光透過性チップを有したレーザプローブを用い、このプローブを介して先端部の光透過性チップにレーザ光を放射して外科手術を行うレーザ装置が知られている。
【０００３】このレーザプローブは、体腔内に挿入する内視鏡に設けた挿通チャンネルにレーザプローブを挿入し、その先端部の光透過性チップを生体の組織に接触させ、レーザプローブを介して光透過性チップからレーザ光を照射して外科的手術を行うことができるようになっている。
【０００４】このようなレーザ装置は、レーザプローブを内視鏡とともに体腔内に挿入して使用するのでレーザプローブの先端から出射されるレーザ光の出力を知るためにあらかじめレーザプローブの透過率を求めておく必要がある。
【０００５】このレーザプローブの透過率を求めるために、従来のレーザ装置は図５に示すように構成されている。１は共振器であり、この共振器１から出射されたレーザ光Ｌはビームスプリッタ２によって一部は反射し、一部は透過する。ビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｌ1 は第１の光パワーセンサ３に入り、透過したレーザ光Ｌ2 は入力部４からレーザプローブ５に入る。レーザ光Ｌ2 はレーザプローブ５を光伝送され、その出力部６から第２の光パワーセンサ７に入る。
【０００６】このようにレーザプローブ５を透過しないレーザ光Ｌ1 は第１の光パワーセンサ３に入り、レーザプローブ５を透過したレーザ光Ｌ2 は第２の光パワーセンサ７に入るため、この第１と第２の光パワーセンサ３，７によって検出したパワーを比較することにより、レーザプローブ５の透過率が求まる。
【０００７】レーザプローブ５の透過率をメモリに記憶しておき、レーザプローブ５の出力部６を体腔内の患部組織に向け、レーザ光を出射したとき、第１の光パワーセンサ３の検出値に、メモリが記憶しているレーザプローブ５の透過率を乗算することによって治療中のレーザプローブ５の出力部６から出射しているレーザ出力値を知ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワーセンサは冷却する必要があり、冷却のために体積が大きくなるが、従来のレーザ装置では２台の光パワーセンサを内蔵しているために装置が大型化し、また高価になっている。
【０００９】この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、１台の光パワーセンサによって導光体の透過率を検出することができ、小型・軽量で、安価なレーザ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を達成するために、レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材と、この光学部材を透過したレーザ光を導光する導光体と、この導光体によって導光されたレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を選択的に受光する１つの光パワーセンサと、前記導光体を透過したレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を前記光パワーセンサに選択的に入力させる選択手段とを具備したことにある。
【００１１】
【作用】レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部は光学部材を透過し、一部は反射する。選択手段によって光学部材を反射したレーザ光と光学部材を透過し、かつ導光体を透過したレーザ光が時間差を持って光パワーセンサに入り、両レーザ光の光パワーを比較することにより、導光体の透過率を検出する。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明するが、従来と共通する部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００１３】図１に示すように、共振器１から出射されたレーザ光Ｐは光学部材としての第１のビームスプリッタ２によって一部は反射し、一部は透過するが、この反射率Ｒ1 および透過率Ｔ1 はあらかじめ分かっており、Ｒ1 Ｐは反射したレーザ光のパワーで、Ｔ1 Ｐは透過したレーザ光のパワーである。第１のビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｒ1 Ｐの光路上には第１のシャッタ８および光学部材としての第２のビームスプリッタ９が設けられている。
【００１４】第２のビームスプリッタ９は、第１のビームスプリッタ２によって反射したレーザ光Ｒ1 Ｐを透過するが、レーザプローブ５の出力部６から出射されたレーザ光αＴ1 Ｐは反射するようになっている。この反射率Ｒ1 および透過率Ｒ2 はあらかじめ分かっており、Ｒ1 Ｔ2 Ｐは透過したレーザ光のパワー、αＲ2 Ｔ1 Ｐは反射したレーザ光のパワーである。さらに、レーザプローブ５の出力部６から出射されるレーザ光の光路上には第２のシャッタ１０が設けられている。
【００１５】また、第２のビームスプリッタ９を透過する透過光Ｒ1 Ｔ2 Ｐと反射光αＲ2Ｔ1 Ｐは光軸が一致するようになっており、この光軸上には１つの光パワーセンサ１１が設けられている。
【００１６】この光パワーセンサ１１の入力抵抗Ｚ1 はアンプ１２のマイナス端子に接続され、プラス端子は接地されている。アンプ１２のマイナス端子とアンプ１２の出力側との間には第１の帰還抵抗Ｚ21と第２の帰還抵抗Ｚ22およびこれらを切替えるスイッチ１３が設けられている。
【００１７】次に、前述のように構成されたレーザ装置の作用について説明する。まず、第１のシャッタ８を開き、第２のシャッタ１０を閉じ、スイッチ１３を第１の帰還抵抗Ｚ21に切替える。そして、共振器１から出射されたレーザ光のパワーをＰとすると、第１のビームスプリッタ２で反射され、その反射するパワーはＲ1 Ｐとなり、さらに第２のビームスプリッタ９を透過して光パワーセンサ１１に入るパワーはＲ1 Ｔ2 Ｐとなる。そして、これがアンプ１２で増幅されて観測されるパワーＰｏｕｔ(1) は、
【００１８】
【数１】
となる。
【００１９】次に、第１のシャッタ８を閉じ、第２のシャッタ１０を開き、スイッチ１３を第２の帰還抵抗Ｚ22に切替えると、第１のビームスプリッタ２を透過するレーザ光のパワーはＴ1 Ｐ，レーザプローブ５の透過率αとすると、レーザプローブ５を光伝送して出力部６から出射するレーザ光のパワーはαＴ1 Ｐ，さらに第２のビームスプリッタ９で反射して光パワーセンサ１１に入るのはαＲ2 Ｔ1 Ｐと成る。アンプ１２で増幅されると、観測されるパワーＰｏｕｔ(2) は、
【００２０】
【数２】
となる。ここで、Ｚ21とＺ22の比を
【００２１】
【数３】
となるようにしておけば、
【００２２】
【数４】
【００２３】と成る。すなわち、Ｐｏｕｔ(2) とＰｏｕｔ(1) の比をとれば、レーザプローブ５の透過率をαが求まる。したがって、従来のように２つの光パワーセンサを用いることなく、１つの光パワーセンサ１１によってレーザプローブ５の透過率を求めることができる。
【００２４】また、第１のビームスプリッタ２，第２のビームスプリッタ９の反射率、透過率がそれぞれ等しい場合には（３）式の右辺は１となり、すなわちＺ21＝Ｚ22となるが、この場合、Ｚ21とＺ22を別々に設ける必要はなく、兼用させることができる。当然、この時スイッチ１３は必要なく、さらに構成の簡略化を図ることができる。
【００２５】図２は、経内視鏡的に胆のう摘出手術を行う際に、肝臓と胆のうの剥離に用いられるレーザプローブの使用状態を示すもので、２１は内径が１０ｍｍのトラカールで、このトラカール２１の基端部にはゴムキャップ２２が装着されている。
【００２６】２３はレーザプローブで、これはホルダ２３ａと、パイプからなる挿入部２３ｂと、この挿入部２３ｂの先端部に設けた接触型チップ２３ｃとからなり、挿入部２３ｂおよびホルダ２３ａにはファイバー（図示しない）が内装され、この基端側はレーザ発生装置（図示しない）に、先端側は接触型チップ２３ｃに光学的に接続されている。
【００２７】前記挿入部２３ｂの先端側には屈曲部２３ｄが形成され、この屈曲の程度は接触型チップ２３ｃの先端、屈曲部２３ｄの角部、挿入部２３ｂのゴムキャップ２２位置の軸中心の３点が内径φが１０ｍｍのトラカール２１に入るものである。
【００２８】図３（ａ）（ｂ）はレーザプローブ２４の挿入部２４ｂの屈曲部２４ｄの屈曲程度をさらに大きくしたものであるが、この屈曲部２４ｄの部分を内径φが１０ｍｍのトラカール２１に挿入しても、塑性変形しない曲げ角度、材料で形成したものである。レーザプローブ２４の挿入部２４ｂをトラカール２１に完全に挿通した際、（ｂ）に示すように角度が付き、視野が確保され、また切開部分にどの角度からもアプローチできることになる。
【００２９】図４（ａ）（ｂ）はレーザプローブ２５の挿入部２５ｂの途中に密巻コイルばね２６を設け、トラカール２１に挿通後、オーバシース２７を挿入部２５ｂに嵌合することにより、密巻コイルばね２６を補強して真直ぐに矯正できるようにしたものであり、屈曲部２５ｄの屈曲角を大きくすることが可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材を設け、この光学部材を透過したレーザ光を導光体によって導光したレーザ光と、光学部材で反射されたレーザ光を選択的に受光する１つの光パワーセンサを設けることにより、１台の光パワーセンサによって導光体の透過率を検出することができ、小型・軽量で、安価なレーザ装置を提供できる。また、従来のように２つの光パワーセンサを使用した場合にはそれぞれのセンサの感度等の特性のバラツキを補正するための調整が必要であるが、この発明においては調整が不要であり、操作性も向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係わるレーザ装置の構成図。
【図２】レーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図３】（ａ）（ｂ）はレーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図４】（ａ）（ｂ）はレーザプローブの使用状態の縦断側面図。
【図５】従来のレーザ装置の構成図。
【符号の説明】
１…共振器、２…第１のビームスプリッタ、５…レーザプローブ、９…第２のビームスプリッタ、１１…光パワーセンサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材と、この光学部材を透過したレーザ光を導光する導光体と、この導光体によって導光されたレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を受光する１つの光パワーセンサと、前記導光体を透過したレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を前記光パワーセンサに選択的に入力させる選択手段とを具備したことを特徴とするレーザ装置。
【請求項１】 レーザ発生装置から入射したレーザ光の一部を透過し、一部を反射する光学部材と、この光学部材を透過したレーザ光を導光する導光体と、この導光体によって導光されたレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を受光する１つの光パワーセンサと、前記導光体を透過したレーザ光と前記光学部材で反射されたレーザ光を前記光パワーセンサに選択的に入力させる選択手段とを具備したことを特徴とするレーザ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開平５−２１２０５１
【公開日】平成５年（１９９３）８月２４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２１４３６
【出願日】平成４年（１９９２）２月６日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【公開日】平成５年（１９９３）８月２４日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）２月６日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
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