レーザ装置

【目的】安全性が高く、かつ使用可能となるまでの時間を短縮できるレーザ装置を提供することを主な目的とする。
【構成】集光器６内の冷却水でレーザロッド７と励起ランプ８とを冷却し、イオン交換器２３で前記冷却水中のイオン濃度を低下させるレーザ装置において、前記冷却水中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定部１５と、前記冷却液からレーザ装置の外装１７へ漏れる電流を測定する漏れ電流測定部１６と、これらの測定結果から励起ランプ８への印加電圧の決定、励起ランプ８の点灯制御、および異常状態の判断を行なう制御ユニット４とを備え、常に漏れ電流値の監視漏れ電流値が既定値を越えない範囲まで印加電圧を上げて励起ランプ８を点灯する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば外科的あるいは経内視鏡的にレーザ光を照射して患部の治療等に用いられるレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年は、特開昭６１−２４４３４１号公報や特公昭６２−４８９１５号公報等で知られるように医療の分野においても、病巣にレーザ光を照射して焼灼する等、レーザ光を使用する治療が普及しつつあり、これを供するレーザ装置の開発が進められている。
【０００３】従来のＮｄ・ＹＡＧレーザ装置の構成について、図９および図１０にもとづき説明する。図９において、１は外装となるレーザ装置本体を示し、このレーザ装置本体１の内部には、レーザ光を出力する発振器ユニット２、電源ユニット３、制御ユニット４、冷却ユニット５が、それぞれ組み込まれている。
【０００４】発振器ユニット２には、集光器６が設けられており、この集光器６の内周壁面は反射面をなしている。この集光器６内には、レーザ発生源であるところのＹＡＧレーザロッド７およびこのＹＡＧレーザロッド７を励起してレーザ光を出力させる励起ランプ８が収容されている。この発振器ユニット２には、集光器６の両端、すなわち、前記ＹＡＧレーザロッド７の両端に対向してＹＡＧレーザロッド７から発せられたレーザ光を共振増幅させるための全反射ミラー９および一部透過ミラー１０が設けられている。さらに、この発振器ユニット２には前記レーザロッド７と一部透過ミラー１０との間に位置してレーザ光の出射時にその光路を開けるとともに、非出射時には閉じられるシャッタ１１が設置されている。
【０００５】また、図９中１２は、出力調節つまみであり、電源ユニット３から励起ランプ８へ供給する電流の値を調整し、これにより励起ランプ８から放出される光出力を制御し、これによってレーザ光出力を調整するものである。１３は、フットスイッチであり、前記シャッタ１１を開閉してレーザ光の出射、出射停止を選択するための操作手段である。また、１４は後述するようなレーザプローブを接続するレーザ光出射口である。なお、このレーザ装置には、図示しないが、電源スイッチが設けられている。
【０００６】このようなレーザ装置においては、例えば、レーザ光出力で患部の治療を行なう場合、まず、術者は電源スイッチをオンにし、かつ出力調節つまみ１２をあらかじめ操作して前記必要なレーザ光出力が得られるように励起ランプ８へ流れる電流の値を設定する。これにより、励起ランプ８が始動し、この励起ランプ８の光がＹＡＧレーザロッド７に照射されると、そのＹＡＧレーザロッド７が励起される。ここで、フットスイッチ１３を踏む等によってシャッタ１１を開くと、全反射ミラー９と一部透過ミラー１０との間で共振が起こり、ＹＡＧレーザロッド７から出力されたレーザ光は、レーザ光出射口１４を通って出射し、レーザプローブ等を通して、このレーザ光を病巣に照射することができる。このようなレーザ光の出射は前記フットスイッチ１３を踏み込んでいる間続けられ、したがって所望の時間だけフットスイッチ１３を踏み続ければ、その時間に応じてレーザ光を出射させることができる。
【０００７】次に、図１０で示す冷却ユニット５の構成を説明する。すなわち、冷却水を貯えたタンク１９、ポンプ２０、フイルタ２１、熱交換器２２、イオン交換器２３を有し、これらは冷却液通路２７を通じて連結されている。そして、タンク１９に貯えられた冷却水は、ポンプ２０によってフイルタ２１に送られる。ここで、冷却水中に含まれる不純物が取り除かれる。不純物が取り除かれた後の冷却水は、集光器６内に送られ、これによってレーザロッド７および励起ランプ８を冷却する。ここで、加熱された冷却水は、熱交換器２２で冷却されてタンク１９に戻る。
【０００８】また、ポンプ２０を出た冷却水の一部は、イオン交換器２３に送られ、ここを通ってタンク１９に戻る。イオン交換器２３は、冷却ユニット５の通路中に含まれる金属部より冷却水中に溶出した金属イオンを中和し、冷却水を純水化する働きをする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図９および図１０で示したように励起ランプ８の電極１８が集光器６の内部にあり、その電極１８が冷却水中に浸漬している場合には、次のような問題がある。
【００１０】例えば、何日間もレーザ装置を使用せず、冷却水がイオン交換器２３内を循環しなかったこと等により、冷却水中のイオン濃度が高くなっているときには、励起ランプ８を励起すべく電極１８に電圧を印加しても、冷却水中に電流が流れて漏れてしまい、励起ランプ８が点灯せず、レーザ装置が使用可能とならないことがある。
【００１１】このような場合、励起ランプを点灯させるのに２通りの方法がある。その１つの方法は、ポンプ２０を動作させて冷却水を循環させ、イオン交換器２３の働きにより、冷却水中のイオン濃度が低下するのを待った後、再びトリガをかけてみることである。しかし、この方法は、イオン濃度が低下するまでに多くの時間がかかり過ぎる。
【００１２】また、他の方法は、印加電圧を高くすることであるが、トリガ印加電圧を高くし過ぎると、冷却水中に流れる電流も大きくなり、この電流は冷却液通路２７を通って漏れ電流となり、もし、使用者などがレーザ装置本体１の外装等に触れていれば、使用者の体内に流れ込んで、感電の虞れがあり、安全上問題がある。また、その危険を回避するための印加電圧の調整は、実際上困難なものであった。
【００１３】本発明は前記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、安全性が高く、かつ使用可能となるまでの時間を短縮できるレーザ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決する手段および作用】本発明は、レーザロッドと励起ランプとが集光器内の冷却液中に浸漬された状態で設置された固体レーザ共振器と、前記冷却液中のイオン濃度を低下させるイオン交換器と、前記固体レーザ共振器とイオン交換器との間で冷却液を循環させる冷却液通路とを具備したレーザ装置において、前記冷却液中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定部と、前記冷却液からレーザ装置の外装へ漏れる電流を測定する漏れ電流測定部と、これらイオン濃度測定部と漏れ電流測定部との測定結果から励起ランプへの印加電圧の決定、励起ランプの点灯制御、および異常状態の判断を行なう制御部とを備えたものである。
【００１５】しかして、このレーザ装置にあっては、常に漏れ電流値を監視して安全性を確保し、また、漏れ電流値が既定値を越えない範囲まで励起ランプへの印加電圧を上げることができるので、冷却水中のイオン濃度がよほど高くない限り、励起ランプを点灯することができる。また、漏れ電流値とイオン濃度とから励起ランプを点灯させるに適当と思われる印加電圧を決定するので、必要以上に印加電圧を上げる必要がない。
【００１６】
【実施例】図１ないし図３は、本発明の一実施例を示すものである。図１において、１はレーザ装置本体、２は発振器ユニット、３は電源ユニット、４は制御ユニット（制御部）、５は冷却ユニット、６は集光器、７はＹＡＧレーザロッド、８は励起ランプ、９は共振増幅用全反射ミラー、１０は共振増幅用一部透過ミラー、１１はレーザ光出射路を開閉するシャッタ、１２は出力調節つまみ、１３はシャッタを開閉操作するためのフットスイッチ、１４はレーザ光出射口である。以上の構成は上述した一般的なものと同様であってよいので、それぞれの説明を省略する。
【００１７】この実施例は、以上の構成の他にイオン濃度測定ユニット１５と漏れ電流測定ユニット１６を備えている。イオン濃度測定ユニット１５は、冷却ユニット５の内部にある冷却水中のイオン濃度を測定し、この測定結果を制御ユニット４に送る。また、漏れ電流測定ユニット１６は、冷却ユニット５からレーザ装置本体１の外装１７へ流れる漏れ電流を測定してこの結果を制御ユニット４に送る。
【００１８】図２は制御ユニット４の構成を示す。この制御ユニット４は、測定されたイオン濃度値の結果を受信するイオン濃度値受信部２４、同様に漏れ電流値の結果を受信する漏れ電流値受信部２５、これらが受け取ったデータにもとづいて励起ランプ８への印加電圧を決定したり、トリガをかけたりするための判断部２６を備えている。
【００１９】次に、この実施例の動作を図３で示す各ステップ (1)〜(19)に分けて説明する。
(1) レーザ装置本体１の図示しない電源スイッチをＯＮにする。
(2) 励起ランプ８への印加電圧をＯｖにする。
(3) この時点で漏れ電流測定ユニット１６により漏れ電流値を測定する。
(4) 測定した漏れ電流値が、あらかじめ決められた所定値以上であったならば、このレーザ装置は異常なものとして、異常であることを表示するなどして使用者に知らせるなどの処置を行う。さらに、このレーザ装置を使用不能の状態にする。この所定値は、冷却ユニット５から外装１７への漏れ電流が、その所定値をいくらか越えても外装１７からその外装１７に触れている人体へ流れる漏れ電流値が、例えばＩＥＣやＪＩＳ等の安全規格で規定された規格値を越えないような値に設定されている。
(5) 漏れ電流測定の結果が所定値以下であったならば、次に、イオン濃度測定ユニト１５によって冷却ユニット５の内部にある冷却水中のイオン濃度を測定する。
(6) 制御ユニット４は、測定した漏れ電流値とイオン濃度値とから、漏れ電流値が所定値を越えないと予測される値の印加電圧を算出する。
(7) この算出した値の印加電圧を励起ランプ８の電極１８間に印加する。
(8) 再び、漏れ電流値を測定する。
(9) 所定値以下ならば、励起ランプ８にトリガをかける。
(10)励起ランプ８が点灯すれば、レーザ装置は使用可能な状態となる。
(11)励起ランプ８が点灯しなければ、これに対する印加電圧の値を少し上げる。
再度、漏れ電流を測定し、同様のことを繰り返す。
(12)漏れ電流値が所定値以上だったならば、印加電圧を少し下げる。
(13)再び漏れ電流値を測定する。
所定値以下になるまで繰り返す。
(14)所定値以下になったらトリガをかける。
(15)励起ランプ８が点灯すれば、レーザ装置は使用可能な状態になる。
(16)点灯しなかったら印加電圧をＯｖにする。
(17)今一度、漏れ電流を測定する。
(18)所定値以上だったら異常としてレーザ装置を使用不能な状態にする。
(19)所定値以下だったら、冷却水中のイオン濃度がかなり高くなっている可能性があるので、ポンプ２０を動作させたまま冷却水を循環させてそのまま一定時間待機する。こうしておくと、冷却水中のイオン交換器２３を通過するごとに冷却水中のイオン濃度が下がってくることが予想される。一定時間の待機の後、もう一度イオン濃度を測定して前記(5) のステップ以下の動作を繰り返す。
【００２０】このような医療用レ−ザ装置において、例えば、そのレーザ光出射口１４に次のようなレーザプローブ３０を接続して以下のように使用される。血管内の病変部を加熱して蒸散・除去する通常のレーザプローブ３０は、中実の楕円球形（回転楕円体形）の先端チップ３１を設けている。そして、図４で示すように、先端チップ３１を血管内の狭窄した病変部３２に挿入してその病変部３２を加熱して蒸散・除去する。図４で示す如く、発熱用先端チップ３１は正常な血管内膜３３に対しても病変部３２の部位と同様に接触しており、その正常な血管内膜３３まで加熱して望ましくない熱影響を与える。
【００２１】そこで、図５で示すように切欠き部３４を形成して複数の冷却フィン３５を設けた発熱用先端チップ３６とすることにより、その冷却フィン３５の部分を正常な血管内膜３３の部分に当て熱影響を低減するとよい。図６はその発熱用先端チップ３６の断面形状を詳細に示す図である。処置作用面３７に対して冷却フィン３５の部分が反対側に設けられている。また、血管自身の内部および切欠き部３４に生理食塩水または血液を流すことで、処置作用面３７以外の部分の温度を極力低くできる。
【００２２】図７および図８で示すレーザプローブの先端チップ３８には、その長軸方向に沿う複数の切欠き部３９を設けており、このため、血管組織に対する焼付きを防ぐことができる。また、切欠き部３９が複数個、先端チップ３８の外周にその先端チップ３８の長軸方向に長く設けられており、病変部４０に先端チップ３８が接触している状態でも血液あるいは生理食塩水の流路が確保される。よって、焼付きを防ぐことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、常に漏れ電流値を監視しているので、安全性が高い。また、漏れ電流値が既定値を越えない範囲まで印加電圧を上げることができるので、冷却液中のイオン濃度がよほど高くない限り、励起ランプが点灯できるまでイオン濃度が下がるのを待たなければならないことが少なくなる。さらには、漏れ電流値とイオン濃度とから励起ランプを点灯させるに適当と思われる印加電圧を決定するので、必要以上に印加電圧を上げることなく消費電力も少なくできる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体的な構成を概略的に示す説明図である。
【図２】同じく本発明の一実施例における制御ユニットの概略的な構成図である。
【図３】同じく本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】レーザプローブの使用状況を示す横断面図である。
【図５】他の種類のレーザプローブの使用状況を示す縦断面図である。
【図６】同じくその種類のレーザプローブの先端チップの縦断面図である。
【図７】さらに異なる他のレーザプローブの使用状況を示す縦断面図である。
【図８】同じくその種類のレーザプローブの先端チップの縦断面図である。
【図９】一般的なレーザ装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図１０】同じくそのレーザ装置における冷却ユニットの概略的な構成を示す説明図である。
１…レーザ装置本体、２…発振器ユニット、４…制御ユニット、５…冷却ユニット、６…集光器、７…ＹＡＧレーザロッド、８…励起ランプ、９，１０…ミラー、１１…シャッタ、１３…フットスイッチ、１４…レーザ光出射口、１５…イオン濃度測定ユニット、１６…漏れ電流測定ユニット、１７…外装、２３…イオン交換器、２４…イオン濃度値受信部、２５…漏れ電流値受信部、２６…判断部、２７…冷却液通路。

【特許請求の範囲】
【請求項１】レーザロッドと励起ランプとが集光器内の冷却液中に浸漬された状態で設置された固体レーザ共振器と、前記冷却液中のイオン濃度を低下させるイオン交換器と、前記固体レーザ共振器とイオン交換器との間で冷却液を循環させる冷却液通路とを具備したレーザ装置において、前記冷却液中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定部と、前記冷却液からレーザ装置の外装へ漏れる電流を測定する漏れ電流測定部と、これらイオン濃度測定部と漏れ電流測定部との測定結果から励起ランプへの印加電圧の決定、励起ランプの点灯制御、および異常状態の判断を行なう制御部とを備えたことを特徴とするレーザ装置。

【図１】