レーザ手術装置

【課題】発振波長の異なる複数のレーザ発振器を用い、その発振レーザ光を種々に組み合せて使用できるようにし、多種、多様の用途に適応したレーザ手術を行うことができるようにした。
【解決手段】発振波長の異なる複数の半導体レーザ発振器１₁，１₂と、前記複数の半導体レーザ発振器の各々に対して設けられた半導体レーザ駆動回路２₁，２₂と、該半導体レーザ駆動回路２₁，２₂の夫々の駆動を制御する制御回路（ＣＰＵ）３と、前記複数の半導体レーザ発振器１₁，１₂の出力レーザ光を合波する合波器４とを有し、該合波器からの出力レーザ光をレーザハンドピース３０に導入するようにした。制御回路（ＣＰＵ）３は、レーザ発振器１₁，１₂を駆動するパルス信号を発生し、そのパルス信号のパルス幅、パルス間隔、パルス高さ等を調整することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いたレーザ手術装置、より詳細には、発振波長の異なる（つまり、使用目的の異なる）複数の半導体レーザ発振器をパルス駆動するに際し、該駆動パルスのパルス幅、パルス高さを調整して発振させ、各半導体レーザ発振器の出力を合波して出力することにより、一方の周波数を主成分とし、他方の周波数を補助成分とする所望のパワーのレーザ光出力を得るようにしたレーザ手術装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーザは、歯科領域において、軟組織の切開、止血、蒸散、凝固等の外科的用途のほか、歯石の除去、メラニン色素の除去など歯周病への応用、更には、口内炎などの疼痛緩和等に広く応用されている。
【０００３】
レーザ発振様式は、大きく分けて、連続波発振とパルス波発振とがあり、連続波の場合は、熱緩和時間がほとんどなく、大量のエネルギーを投入するので、そのままでは、痛みを伴なう。痛みの少ない治療を行うためには、連続波に比して熱蓄積の少ないパルスレーザがよい。パルスレーザの場合でも、パルスとパルスの間（パルス間隔）が、パルス当りの照射時間（パルス幅）に対して相対的に短いと熱の蓄積が生じるが、パルス幅を小さくし、パルス間隔を十分にとることによって、生体に与える熱作用を小さくすることができる。
【０００４】
上述のように、パルス波レーザの場合、パルス幅を小さくすれば、１パルス当りのエネルギーが増大しても、パルス間隔を十分にとれば熱傷害は生じないが、半導体レーザの場合、発生ピークパワーがあまり大きくなく、治療に必要な十分なピークパワーを得ることができない。
【０００５】
一方、レーザ治療は、レーザ光の波長により、生体への作用が異なり、例えば、８１０ｎｍのレーザ光は切開性に優れるが、血液の凝固性が低く、他方、９８０ｎｍのレーザ光は、その逆に、凝固性に優れ、切開性が低い。而して、従来のレーザ手術装置は、切開用には８１０ｎｍのレーザ発振器のみを備え、凝固用には９８０ｎｍのレーザ発振器のみを備えているというように、各用途別に単一のレーザ発振器を備えて構成されており、単一のレーザ手術装置に異なる波長のレーザ光を発生する２以上のレーザ発振器を備え、これら２以上の波長の異なるレーザ光を合波して、当該手術に適したレーザ光を得るようにする考えはなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、単一のレーザ手術装置に、発振波長の異なる複数の、少なくとも、２つのレーザ発振器を有し、これら複数のレーザ発振器の出力レーザ光を組み合せて、当該治療に適した波長のレーザ光を主成分として、他の波長のレーザ光を補助成分としてピークエネルギー値を調整し得るようにしたレーザ光を放射し得るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発振波長の異なる複数の半導体レーザ発振器と、前記複数の半導体レーザ発振器の各々に対して設けられた半導体レーザ駆動回路と、該半導体レーザ駆動回路の夫々の駆動を制御する制御回路と、前記複数の半導体レーザ発振器の出力レーザ光を合波する合波器とを有し、該合波器からの出力レーザ光にて手術を行うようにしたレーザ手術装置であって、前記制御回路は、発振波長の異なる複数の半導体レーザ発振器と、前記複数の半導体レーザ発振器の各々に対して設けられた半導体レーザ駆動回路と、該半導体レーザ駆動回路の夫々の駆動を制御する制御回路と、前記複数の半導体レーザ発振器の出力レーザ光を合波する合波器とを有し、該合波器からの出力レーザ光にて手術を行うようにしたレーザ手術装置であって、前記制御回路は、前記各半導体レーザ発振器を駆動するパルス信号を発生し、前記駆動パルス信号は、各半導体レーザ発振器毎に、パルス高さ及び／又はパルス幅及び／又はパルス間隔が調節可能であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
発振波長の異なる複数の半導体レーザ発振器を用い、一方の波長の発振レーザ光を主レーザ光として用い、他方の波長の発振レーザ光を補助レーザ光として用いて、全体としてピークエネルギーを大きくし、かつ、主レーザ光として用いる波長の機能をより効果的にできるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明によるレーザ手術装置の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、１０は、本発明によるレーザ手術装置で、該レーザ手術装置１０には、該レーザ手術装置１０の動作を制御する制御データを入力する操作パネル２０が該装置１０と一体に又は別体として設けられ、更には、該レーザ手術装置１０の出力レーザ光を用いて治療を行うためのレーザハンドピース３０が着脱自在に装着されるようになっている。
【００１０】
図１において、レーザ手術装置１０は、発振波長の異なる複数の、少なくとも２個の、半導体レーザ発振器１₁，１₂と、これらレーザ発振器１₁，１₂をそれぞれ独立して駆動するためのレーザ駆動回路２₁，２₂と、これらレーザ駆動回路２₁，２₂の駆動を制御するためのＣＰＵ３と、レーザ発振器１₁，１₂からレーザ光を合波する合波器４とを有し、該合波器４によって合波されたレーザ光がレーザハンドピース３０に導入され、該レーザハンドピース３０の図示しない先端から放射されて、種々の治療に用いられる。
【００１１】
なお、図１においては、説明を簡明にするために、発振波長の異なるレーザ発振器として、２個のレーザ発振器１₁，１₂を用いる例を示したが、その数は図示例に限定されるものではなく、必要により、３個以上としてもよい。また、以降の説明において、レーザ発振器１₁は生体組織の切開に効果的な８１０ｎｍのレーザ光を発生するレーザ発振器とし、レーザ発振器１₂は凝固に効果的な９８０ｎｍのレーザ光を発生するレーザ発振器としたが、本発明は、これらの波長に限定されるものではなく、必要により、所望の波長のものを用いればよい。
【００１２】
図２は、本発明の動作説明をするためのレーザ光の概念的パルス波形図で、図中、Ｌ₁はレーザ発振器１₁からの８１０ｎｍのレーザ光出力、Ｌ₂はレーザ発振器１₁からの９８０ｎｍのレーザ光出力で、これらが合波器４で合波されて、レーザハンドピース３０の先端より放射され、所望の治療に用いられる。
【００１３】
而して、図２（Ａ）は、操作パネル２０からの入力によって制御されるＣＰＵ３より、パルス幅τ、パルス間隔Ｔ、パルス高さＨ₁，Ｈ₂のパルスが各レーザ発振器１₁，１₂に入力され、これらレーザ発振器１₁，１₂から、パルス幅τ、パルス間隔Ｔが同じで、ピーク値が、パルス高さＨ₁，Ｈ₂に対応したレーザ光Ｌ₁，Ｌ₂が発生され、これら合波器４によって重ね合わされ、ピーク値がＨ₁＋Ｈ₂となってレーザハンドピース３０の先端より放射される。
【００１４】
而して、図２（Ａ）に示したレーザ出力光においては、レーザ光Ｌ₁，Ｌ₂が重畳されており、従って、ピーク値が大きく、例えば、切開に使用した場合において、８１０ｎｍの主レーザ光Ｌ₁のみの場合に比して、９８０ｎｍの補助レーザ光Ｌ₂のエネルギーをも利用することができるので、より効果的に切開することができる。血液の凝固を行う場合は、図２（Ｂ）に示すように、９８０ｎｍのレーザ光Ｌ₂を主レーザ光として用い、８１０ｎｍのレーザ光Ｌ₁を補助レーザ光として用いると、血液を凝固する場合においても、９８０ｎｍの主レーザ光Ｌ₂のみの場合に比して、８１０ｎｍの補助レーザ光Ｌ₁が加わった分だけより効果的に凝固させることができる。なお、レーザ光Ｌ₁，Ｌ₂のピーク値は、ＣＰＵ３からのパルス高さを調整することによって任意に変えることができ、従って、切開と凝固の関係を最適に選ぶことが可能となる。
【００１５】
図２（Ｃ）は、図２（Ｄ）、ＣＰＵ３からの出力パルスの出力タイミングを変えて、図示例の場合、Ｔ／２だけタイミングをずらせて、パルス間隔を半分にして切開或いは凝固を行うようにしたもので、このようにすると、パルス間隔を小さくして、換言すれば、いずれか一方のみを使用する単独使用の場合に比し、パルス密度を高くすることができ、より効果的な治療を行うことができる。
【００１６】
図２（Ｃ）は、切開を行う場合の例を示す図で、切開を行うのに適した８１０ｎｍの主レーザ光Ｌ₁に対して、凝固用の９８０ｎｍの補助レーザ光Ｌ₂を用いて、主レーザ光Ｌ₁の実質的なピーク値を大きくした例、図２（Ｄ）は、血液の凝固を行う場合の例を示す図で、凝固を行う９８０ｎｍの主レーザ光Ｌ₂に対して、切開用の８１０ｎｍの補助レーザ光Ｌ₂を用いて、ピーク値を大きくした例、図２（Ｅ）は、８１０ｎｍのレーザ光Ｌ₁のみを用いて切開を行う例、図２（Ｆ）は、９８０ｎｍのレーザ光Ｌ₂のみを用いて凝固行う例を示し、用途に応じて、必要な波長成分のレーザ光を主成分として用い、他を補助として用いることもできる。
【００１７】
図３は、本発明によるレーザ手術装置の一実施例を説明するための全体外観図で、図示例の場合、操作パネル２０は、レーザ手術装置１０のパネル面に一体的に設けられている。図４は、図３に示したレーザ手術装置にキーボード部（操作パネル部）の詳細を示す図である。
【００１８】
図４に示す操作パネル２０において、２１は、例えば、液晶表示面、２２は設定値記憶表示面で、術者は、レーザ治療に先立って、使用するレーザ発振器１₁，１₂のレーザ出力を決定するため、電源スイッチ２３をオンする。ここで、レーザ発振器１₁のみを使用する時は、レーザ１₁と表示されている部分を押す。すると、レーザ１₁と表示された領域が点灯表示される。次いで、パルス幅と表示された部分を押すと、該パルス幅と表示された領域が点灯表示され、液晶表示面２１に、レーザ１₁の標準パルス幅が表示される。このパルス幅を調整するには、調整ボタン２６を押して所望の値にし、所望の値になったところで、設定ボタン２７を押すと、レーザ１₁の表示とパルス幅の表示が交差する領域（斜線にて示す）に、設定されたレーザ１₁のパルス幅が点灯表示される。以下、同様にして、レーザ１₁のパルス間隔、パルス高さが設定され、点灯表示される。レーザ発振器１₂のみを使用する場合は、レーザ１₂と表示された部分を押して、以降、レーザ発振器１₁の場合と同様にして、パルス幅、パルス間隔、パルス高さ等を調整、設定して表示する。その後、駆動ボタン２８を押すと、レーザ発振器１₁が発振する。なお、駆動ボタン２８は、レーザハンドピース３０の手元に設けておいてもよい。
【００１９】
以上は、レーザ発振器１₁，１₂を単独で駆動する場合（図２の（Ｅ）又は（Ｆ）の場合）であるが、レーザ発振器１₁，１₂を同時に駆動する場合には、設定に先立って、同時と表示された部分２４を押し、その後、レーザ１₁及び１₂について、前述のごとくして、パルス幅、パルス間隔、パルス高さを設定し、駆動ボタン２８を押すと、例えば、図２（Ａ），図２（Ｂ）に示したレーザ光が出力される。
【００２０】
また、設定に先立って、個別と表示された部分２５を押した後、前述のごとくして、レーザ１₁，１₂について、各々パルス幅、パルス間隔、パルス高さを設定すると、図２（Ｃ）或いは図２（Ｄ）に示したレーザ光が出力される。
【００２１】
上述のように、本発明によると、発振波長の異なる複数のレーザ発振器を用い、その発振レーザ光を種々に組み合せて使用できるようにしたので、多種、多様の用途に適応したレーザ手術を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるレーザ手術装置の一実施例を説明するための要部構成図である。
【図２】本発明によって得られるレーザ出力光の例を説明するための図である。
【図３】本発明によるレーザ手術装置の全体構成を示す全体構成図である。
【図４】図３に示したレーザ手術装置のパネル表示面の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２３】
１₁，１₂…レーザ発振器、２₁，２₂…レーザ駆動回路、３…ＣＰＵ、４…合波器、１０…レーザ手術装置、２０…操作パネル、３０…レーザハンドピース。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振波長の異なる複数の半導体レーザ発振器と、前記複数の半導体レーザ発振器の各々に対して設けられた半導体レーザ駆動回路と、該半導体レーザ駆動回路の夫々の駆動を制御する制御回路と、前記複数の半導体レーザ発振器の出力レーザ光を合波する合波器とを有し、該合波器からの出力レーザ光にて手術を行うようにしたレーザ手術装置であって、前記制御回路は、前記各半導体レーザ発振器を駆動する駆動パルス信号を発生し、前記駆動パルス信号は、各半導体レーザ発振器毎に、パルス高さ及び／又はパルス幅及び／又はパルス間隔が調節可能であることを特徴とするレーザ手術装置。

【図１】