光線治療器
【課題】 １つの光源を用いて、複数のプローブから高出力の光線を照射することを可能とし、体の深部の治療や治療時間の短縮を可能とし、且つ、安価に製造可能な光線治療器を提供する。
【解決手段】 光源２と、前記光源２と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄと、複数のプローブ６ａ〜６ｄであって、その各々が前記複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々と光学的に接続されたプローブ６ａ〜６ｄとを含み、更に、前記複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのうち、前記光源２と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部５を備える。
【解決手段】 光源２と、前記光源２と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄと、複数のプローブ６ａ〜６ｄであって、その各々が前記複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々と光学的に接続されたプローブ６ａ〜６ｄとを含み、更に、前記複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのうち、前記光源２と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部５を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光等の光線を患部に照射することにより疾患を治療するための光線治療器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、筋肉、関節等の疼痛緩解に光線治療器が利用され、副作用の少ない治療法として注目されるようになっている。最近では、装置の光出力の増加によって、治療時間の短縮や適用の拡大が図られている。また、リウマチ等の複数部位の治療が必要な疾患に対しては、複数のプローブが装備された光線治療器を用いることにより、複数部位の同時照射を可能とし、治療時間の短縮を図ったものもある（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
【０００３】
図６は、複数のプローブを備えた従来の光線治療器を示す模式図である。この光線治療器においては、治療器本体１０１に、複数のレーザ素子１０２が装備されており、このレーザ素子の各々に光ファイバ１０３が接続されている。そして、この光ファイバ１０３の各々の出射端に、プローブ１０４が装備されている。このような構成の光線治療器について、その動作を説明する。まず、使用者は、治療器本体１０１に対して、照射条件等の設定を行う。そして、各プローブ１０４を複数の患部にあて、レーザ照射の指令操作をすると、レーザ素子１０２よりレーザ光が出力され、そのレーザ光は光ファイバ１０３を通じてプローブ１０４に導光され、プローブ１０４の照射口から患部に照射される。
【特許文献１】特開昭６３−１９２４６１号公報（第１図）
【特許文献２】特開昭６３−２０６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の光線治療器は、複数のプローブから光線を照射するために、複数のレーザ素子を装備しているため、機器が高価になるという問題を有していた。また、このような問題を避ける方法としては、レーザ素子を１つにして、この１つのレーザ素子に複数の光ファイバを分岐させて接続する方法が考えられるが、この場合、各プローブからの出力が低くなり、体表面に近い側での光線の減衰が大きく影響し、体の深部まで光線が届きにくくなるため、体の深部の治療が困難である、長い治療時間が必要となる等の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するもので、１つの光源を用いて、複数のプローブからそれぞれ高出力の光線を照射することを可能とし、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を可能とし、且つ、安価に製造可能な光線治療器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の光線治療器は、光源と、前記光源と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバと、前記複数の第１の光ファイバの各々とそれぞれ光学的に接続された複数のプローブと、前記複数の第１の光ファイバのうち、前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部を備えることを特徴とする。このような構成により、光源から出力された光線を、複数のプローブの各々から、出力を低下させることなく患部に照射可能となる。そのため、体の深部に対する治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、プローブと同数の光源（例えば、レーザ素子）を必要としていた従来の光線治療器に比べて、比較的安価に製造することが可能である。
【０００７】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、前記複数の第１の光ファイバのうち前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換えるものであることが好ましい。このような構成により、一つの光源から出力された光線を、各プローブから出力低下なしに照射でき、且つ、従来のように、患者の身体に危険となる熱感を与えることなく安全な照射が可能となる。
【０００８】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、第２の光ファイバおよび第２の光ファイバ保持部を備え、前記第２の光ファイバが、前記光源と前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このように、第２の光ファイバを備えることによって、光源が一つであっても、前記第２の光ファイバを介して複数の第１の光ファイバへの光学的接続の切り換えを行うことができる。
【０００９】
また、前記導光制御部において、前記複数の第１の光ファイバは、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、前記第２の光ファイバ保持部は、前記第２の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第２の光ファイバを回転させる回転機構を備えていることが好ましい。このような導光制御部により、光源と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失で光線を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができる。
【００１０】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、第２の光ファイバ、第３の光ファイバおよび第３の光ファイバ保持部を備え、前記第２の光ファイバは、前記光源と光学的に接続されており、前記第３の光ファイバは、前記第２の光ファイバと前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記第２の光ファイバと光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このように、第２の光ファイバおよび第３の光ファイバを備えることによって、光源が一つであっても、第２の光ファイバおよび第３の光ファイバを介して各第１の光ファイバへの光学的接続の切り換えを行うことができる。
【００１１】
また、前記導光制御部において、前記複数の第１の光ファイバは、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバの入射端面の中心が前記第２の光ファイバの出射端面の中心と同軸上に位置し、且つ、前記第３の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第３の光ファイバを回転させる回転機構を備えていることが好ましい。このような導光制御部により、光源と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失で光線を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができる。また、上記のような構成をとれば、第３の光ファイバを内包した回転部材により、第３の光ファイバはもちろん、第２の光ファイバに対する、不要な捩れや振動を回避できるため、より高信頼性を有する導光制御部とすることが可能である。
【００１２】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、レンズ、ミラーおよびミラー保持部を備え、前記レンズは、前記光源から出力される光線を、前記ミラーに集光するものであり、前記ミラーは、集光された前記光線を、前記複数の第１の光ファイバのうちの１つに導光するものであり、前記ミラー保持部は、前記ミラーを保持し、その反射面の向きを変化させることにより、前記光線が導光される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このような導光制御部であれば、ミラー保持部の制御により、ミラーの反射面の向きを所定の角度に回転できるため、光線を各第１の光ファイバに順次導光できる。
【発明の効果】
【００１３】
前述のように、本発明の光線治療器によれば、光源から出力された光線を、複数のプローブの各々から、出力を低下させることなく患部に照射可能となる。そのため、体の深部に対する治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、プローブと同数の光源（例えば、レーザ素子）を必要としていた従来の光線治療器に比べて、比較的安価に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
【００１５】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の光線治療器を、図1に示す。この光線治療器においては、治療器本体１内に、レーザ素子２と、このレーザ素子２をパルス駆動制御するためのパルス制御部３とを備えている。更に、治療器本体１からは、レーザ素子２から出力されたレーザ光を導光するための、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが引き出されており、その各々の出射端には、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄにより導光されたレーザ光を患部に照射するための、複数のプローブ６ａ〜６ｄが接続されている。なお、各プローブ６ａ〜６ｄの形状は、特に限定するものではなく、患部の形態、例えば手指の関節用、膝用等に適合させた形状とすることができる。
【００１６】
更に、治療器本体１内には、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのうち、レーザ素子２と光学的に接続される光ファイバを、時分割で切り換えるための、導光制御部５が内蔵されている。この導光制御部５の構成については、後に詳説する。
【００１７】
次に、上記光線治療器の動作について、図２を用いて説明する。図２は、パルス制御信号７、レーザ光出力８および各プローブ６a〜６ｄの出力９ａ〜９ｄのタイミングを示す図である。
【００１８】
まず、使用者は、治療器本体１において照射条件等の設定を行い、照射を開始する。照射時には、パルス制御部３より、パルス制御信号７がレーザ素子２に出力される。レーザ素子２は、パルス状のレーザ光出力８を出力し、その出力は、導光制御部５に入力される。導光制御部５では、レーザ光出力８の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光し、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各々から、各プローブの出力９ａ〜９ｄとして患部に照射される。
【００１９】
このような光線治療器によれば、レーザ素子からの出力を、時分割で複数のプローブの各々から出力することが可能となるため、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることができる。また、１つのレーザ素子を用いて、複数のプローブからの照射を可能とするため、光線治療器の製造コストを比較的安価に抑えることができる。
【００２０】
また、上記光線治療器において、各プローブの出力９ａ〜９ｄは、レーザ素子２からの出力と同等である。よって、レーザ素子２として高出力レーザ素子（例えば、１０Ｗ程度）を用いた場合、プローブの出力９ａ〜９ｄは、低出力レーザ（１０００ｍＷ程度）を用いた場合よりも高い出力となる。プローブの出力９ａ〜９ｄが高出力であると、プローブ先端という狭い範囲からの連続照射は、患者の身体に対して熱的な危険を生じるおそれがあるが、本実施の形態の光線治療器においては、各プローブからの出力はパルス状となるため、危険となる熱感を患者に与えることなく照射を実施することができる。例えば、各プローブの出力９ａ〜９ｄのデューティー比が１０％、パルス幅が２０ｍｓの場合、それぞれのパルス光出力は１０Ｗであっても、平均出力が従来の治療器と同程度の１Ｗとなり、安全な照射が可能となる。
【００２１】
また、この第1の実施の形態の光線治療器においては、１つのプローブから出力されるレーザ光がパルス状（例えば、デューティー比１０％）であるため、他のプローブからレーザ光が出力されている時間がオフの時間となっており、１つの素子で複数のプローブから効率的な照射が可能となっている。
【００２２】
なお、第1の実施の形態においては、第１の光ファイバおよびプローブの数を４個とした場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の光ファイバおよびプローブの数は、任意に増減することが可能である。
【００２３】
また、第1の実施の形態においては、光源としてレーザ素子を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ＬＥＤなど別の光源を使用することも可能である。
【００２４】
(第２の実施の形態)
本発明の第２の実施の形態の光線治療器を、図３に示す。図３ａは、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１と同一部材には同一番号を付している。
【００２５】
この導光制御部５は、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄを保持するためのスリーブ２０を備えている。このスリーブ２０に第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが保持されることよって、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端は、特定の配置に固定される。図３ｃは、この第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの配置形態の一例を示す図であり、スリーブ２０の端面を示している。本図に示すように、スリーブ２０の端面においては、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その各々の入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが、スリーブ２０の中心軸２２を中心とする円の円周３１上に位置するように配置される。更に、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄは、スリーブ２０の端面において、その中心３４ａ〜３４ｄが前記円周３１上に等間隔に位置するように、配置されていることが好ましい。
【００２６】
更に、導光制御部５は、レーザ素子２と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するための、第２の光ファイバ２３を備えている。なお、この第２の光ファイバ２３のコア径は、特に限定するものではないが、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径よりも小さく設定されることが好ましい。例えば、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径が６００μｍである場合、第２の光ファイバ２３のコア径は４００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００２７】
第２の光ファイバ２３の入射端は、レーザ素子２に接続されており、その出射端は、第２の光ファイバ保持部によって、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端と光学的に接続可能なように保持されている。この第２の光ファイバ保持部は、第２の光ファイバ２３の出射端を移動させることにより、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を有している。
【００２８】
図３ａに示す例において、第２の光ファイバ保持部は、第２の光ファイバ２３の出射端部を、その端面がスリーブ２０の端面と対向するように、特定の配置状態で保持する、回転部材２４を備えている。図３ｂは、回転部材２４によって実現される第２の光ファイバ２３の配置形態の一例を示す図であり、回転部材２４の第１の光ファイバ側端面を示している。本図および図３ｃを参照して分かるように、第２の光ファイバ２３は、その出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と重なり合うように、配置される。
【００２９】
更に、回転部材２４には、ギア２９を介して、回転駆動力源となるステッピングモータ２６が接続されている。これにより、回転部材２４は、第２の光ファイバ２３の出射端部を、スリーブ２０の中心軸２２と同軸に回転させ得るように構成されている。このような回転により、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３の軌跡を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と一致させることが可能となる。また、ステッピングモータ２６には、その回転軸２８にロータリーエンコーダ２７が装備されており、ステッピングモータ２６の回転数、ひいては回転部材２４の回転角度を検出可能な構成とされている。
【００３０】
また、回転部材２４には、第２の光ファイバ２３と接する部分に、ボールベアリング３２が配置されている。これにより、回転部材２４が同一方向に複数回回転した場合であっても、第２の光ファイバ２３の捩れを防止できるような構成とされている。
【００３１】
次に、この第２の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第２の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、第２の光ファイバ２３によって、導光制御部５に導光される。そして、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ａの入射端面の中心３４ａと一致するように回転部材２４の位置を制御すると、レーザ光出力は、第２の光ファイバ２３から第１の光ファイバ４ａに導光される。このとき、第２の光ファイバ２３のコア径より、第１の光ファイバ４ａのコア径が大きく設定した場合、極めて低損失でレーザ光が導光される。更に、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３と、第１の光ファイバ４ａの中心３４ａとが一致するように、回転部材２４の位置が制御されている場合、極めて低損失でレーザ光が導光される。
【００３２】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ステッピングモータ２６により、ロータリーエンコーダ２７の位置情報に基づいて、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ｂの入射端面の中心３４ｂと一致するように、回転部材２４を回転させる。このような回転部材２４の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００３３】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、回転部材２４を所定の角度回転させることにより、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光することができる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【００３４】
このような導光制御部により、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失でレーザ光を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができ、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、従来のような複数のレーザ素子が不要であり、導光制御部を比較的コンパクトな構成にできるため、光線治療器の小型化が容易である。
【００３５】
なお、上記説明においては、回転駆動力源として、ステッピングモータを用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらゆるモータの種類および回転伝達機構を採用することが可能である。例えば、サーボモータ等を用い、その回転力をベルト等を用いて伝達する構成とすることも可能である。
【００３６】
また、上記においては、回転に伴う第２の光ファイバの捩れを防止するために、回転部材２４の第２の光ファイバ２３と接する部分にボールベアリング３２を配したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ボールベアリングに代えて、空気軸受け等の他の構成を用いることが可能である。また、ボールベアリング３２等を配することなく、回転部材２４を逆転する制御を行うことによって、第２の光ファイバ２３の捩れを防止することも可能である。
【００３７】
(第３の実施の形態)
本発明の第３の実施の形態の光線治療器を、図４に示す。図４ａは、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の別の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１および図３ａ〜３ｃと同一部材には同一番号を付している。
【００３８】
この導光制御部５は、第２の実施の形態と同様に、スリーブ２０を備えており、このスリーブ２０に第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが保持されることよって、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端は、特定の配置に固定される。図４ｅは、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの配置形態の一例を示す図である。本図に示すように、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その各々の入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが、同一円の円周３１上に位置するように配置される。
【００３９】
更に、導光制御部５は、レーザ素子２と第1の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するための、第２の光ファイバ２３を備えている。この第２の光ファイバ２３の入射端は、レーザ素子２に接続されている。また、第２の光ファイバ２３の出射端は、第２の光ファイバ保持部３５によって、好ましくは出射端面の中心３３が、スリーブ２０の中心軸２２と一致するように、保持されている。
【００４０】
更に、第２の光ファイバ２３と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとの間には、この両者を光学的に接続するための、第３の光ファイバ３７が設けられている。なお、この第３の光ファイバ３７のコア径は、特に限定するものではないが、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径よりも小さく、且つ、第２の光ファイバ２３のコア径よりも大きく設定されることが好ましい。例えば、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径が６００μｍ、第２の光ファイバ２３のコア径は４００μｍの場合、第３の光ファイバ３７のコア径は５００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００４１】
第３の光ファイバ３７は、第３の光ファイバ保持部によって、入射端が第２の光ファイバ２３の出射端と光学的に接続され、且つ、出射端が第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端と光学的に接続可能なように保持されている。この第３の光ファイバ保持部は、第３の光ファイバ３７の出射端を移動させることにより、第２の光ファイバ２３と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を有している。
【００４２】
図４ａに示す例において、第３の光ファイバ保持部は、第３の光ファイバ３７を特定の配置状態で保持する、回転部材３６を備えている。図４ｃおよびｄは、回転部材３６によって実現される第３の光ファイバ３７の配置形態の一例を示す図であり、図４ｃは、回転部材３６の第２の光ファイバ側端面を示し、図４ｄは、回転部材３６の第1の光ファイバ側端面を示す。図４ａ〜図４ｅを参照して分かるように、第３の光ファイバ３７は、その入射端面の中心３８が、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３と一致し（図においては、いずれも中心もスリーブ２０の中心軸２２上に位置する）、且つ、出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と重なり合うように、配置される。
【００４３】
回転部材３６には、ギア２９を介して、回転駆動力源となるステッピングモータ２６が接続されている。これにより、回転部材３６は、第３の光ファイバ３７を、スリーブ２０の中心軸２２と同軸に回転させ得るように構成されている。このような回転により、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０の軌跡を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と一致させることが可能となる。また、ステッピングモータ２６には、実施の形態1と同様に、ロータリーエンコーダ２７が装備されている。
【００４４】
次に、この第３の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第３の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、第２の光ファイバ２３によって、導光制御部５に導光される。導光制御部５においては、レーザ光出力は、第２の光ファイバ２３から第３の光ファイバ３７に導光される。そして、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ａの入射端面の中心３４ａと一致するように回転部材３６の位置を制御すると、レーザ光出力は、第３の光ファイバ３７から第１の光ファイバ４ａに導光される。
【００４５】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ステッピングモータ２６により、ロータリーエンコーダ２７の位置情報に基づいて、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ｂの入射端面の中心３４ｂと一致するように、回転部材３６を回転させる。このような回転部材３６の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００４６】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、回転部材３６を所定の角度回転させることにより、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光することができる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【００４７】
このような導光制御部により、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失でレーザ光を第1の光ファイバに導光することができ、導光の高効率化を安定して行うことができ、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、従来のような複数のレーザ素子が不要であり、導光制御部を比較的コンパクトな構成にできるため、光線治療器の小型化が容易である。更に、第３の光ファイバ３７を内包した回転部材３６により、第３の光ファイバ３７はもちろん、第２の光ファイバ２３に対する不要な捩れ、振動を回避できるため、より高信頼性を有する導光制御部５とすることが可能である。
【００４８】
なお、上記説明においては、回転駆動力源として、ステッピングモータを用いた場合を例示したが、第２の実施の形態と同様に、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
(第４の実施の形態)
本発明の第４の実施の形態の光線治療器を、図５に示す。図５は、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の、更に別の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１と同一部材には同一番号を付している。
【００５０】
この導光制御部５は、レーザ素子２と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するためのレンズ１０およびミラー１１と、このミラー１１を保持するためのミラー保持部１２とを備えている。そして、図示のように、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その入射端面がミラー１１の反射面と対向可能なように、ミラー１１の周囲を取り囲むように配置されている。
【００５１】
レンズ１０は、レーザ素子２から出力されたレーザ光を、ミラーの反射面上に集光できるように構成されている。ミラー１１は、ミラー保持部１２によって、集光されたレーザ光を、反射面での反射によって、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端に導くことが可能なように、保持されている。そして、ミラー保持部１２は、ミラーを保持し、これを回転させることによって、ミラー１１の反射面の向きを変化させるような構成を有している。これにより、ミラー１１およびミラー保持部１２は、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を果たしている。
【００５２】
次に、第４の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第４の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、導光制御部５に導光されると、レンズ１０により、ミラー１１の反射面上に集光される。そして、ミラー１１の反射面が第１の光ファイバ４ａの入射端面と対向するようにミラー保持部１２を制御すると、レーザ光はミラー１１で反射されて、第１の光ファイバ４ａに導光される。
【００５３】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ミラー保持部１２によってミラー１１を所定の角度回転させ、その反射面の向きを、第１の光ファイバ４ｂの入射端面と対向するように変化させる。このようなミラー保持部１２の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００５４】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、ミラー保持部１２の制御によって、ミラー１１の反射面の向きを所定の角度に回転できるため、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄに順次導光できる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の光線治療器は、光線を時分割で複数のプローブから出力することができるため、各プローブからの出力を低下させることなく、複数のプローブからの光線の照射が可能である。そのため、体の深部に対する治療や、治療時間の短縮を図ることが可能である。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、比較的安価に製造することができる。よって、複数の患部に光線照射することが必要とされる治療のための治療器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る、光線治療器におけるパルス制御信号及びレーザ光出力と各プローブの出力のタイミングを示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。図３ａは、上記光線治療器を構成する導光制御部の一例を示す模式的平面図であり、図３ｂおよび図３ｃは、その部分断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。図４ａは、上記光線治療器を構成する導光制御部の別の一例を示す模式的平面図であり、図４ｂ〜図４eは、その部分断面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る、上記光線治療器を構成する導光制御部の別の一例を示す模式図。
【図６】従来の光線治療器を示す模式図。
【符号の説明】
【００５７】
１ 治療器本体
２ レーザ素子
３ パルス制御部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 第１の光ファイバ
５ 導光制御部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ プローブ
７ パルス制御信号
８ レーザ光出力
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 各プローブの出力
１０ レンズ
１１ ミラー
１２ ミラー保持部
２０ スリーブ
２３ 第２の光ファイバ
２４ 回転部材
３６ 回転部材
３７ 第３の光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光等の光線を患部に照射することにより疾患を治療するための光線治療器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、筋肉、関節等の疼痛緩解に光線治療器が利用され、副作用の少ない治療法として注目されるようになっている。最近では、装置の光出力の増加によって、治療時間の短縮や適用の拡大が図られている。また、リウマチ等の複数部位の治療が必要な疾患に対しては、複数のプローブが装備された光線治療器を用いることにより、複数部位の同時照射を可能とし、治療時間の短縮を図ったものもある（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
【０００３】
図６は、複数のプローブを備えた従来の光線治療器を示す模式図である。この光線治療器においては、治療器本体１０１に、複数のレーザ素子１０２が装備されており、このレーザ素子の各々に光ファイバ１０３が接続されている。そして、この光ファイバ１０３の各々の出射端に、プローブ１０４が装備されている。このような構成の光線治療器について、その動作を説明する。まず、使用者は、治療器本体１０１に対して、照射条件等の設定を行う。そして、各プローブ１０４を複数の患部にあて、レーザ照射の指令操作をすると、レーザ素子１０２よりレーザ光が出力され、そのレーザ光は光ファイバ１０３を通じてプローブ１０４に導光され、プローブ１０４の照射口から患部に照射される。
【特許文献１】特開昭６３−１９２４６１号公報（第１図）
【特許文献２】特開昭６３−２０６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の光線治療器は、複数のプローブから光線を照射するために、複数のレーザ素子を装備しているため、機器が高価になるという問題を有していた。また、このような問題を避ける方法としては、レーザ素子を１つにして、この１つのレーザ素子に複数の光ファイバを分岐させて接続する方法が考えられるが、この場合、各プローブからの出力が低くなり、体表面に近い側での光線の減衰が大きく影響し、体の深部まで光線が届きにくくなるため、体の深部の治療が困難である、長い治療時間が必要となる等の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するもので、１つの光源を用いて、複数のプローブからそれぞれ高出力の光線を照射することを可能とし、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を可能とし、且つ、安価に製造可能な光線治療器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の光線治療器は、光源と、前記光源と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバと、前記複数の第１の光ファイバの各々とそれぞれ光学的に接続された複数のプローブと、前記複数の第１の光ファイバのうち、前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部を備えることを特徴とする。このような構成により、光源から出力された光線を、複数のプローブの各々から、出力を低下させることなく患部に照射可能となる。そのため、体の深部に対する治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、プローブと同数の光源（例えば、レーザ素子）を必要としていた従来の光線治療器に比べて、比較的安価に製造することが可能である。
【０００７】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、前記複数の第１の光ファイバのうち前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換えるものであることが好ましい。このような構成により、一つの光源から出力された光線を、各プローブから出力低下なしに照射でき、且つ、従来のように、患者の身体に危険となる熱感を与えることなく安全な照射が可能となる。
【０００８】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、第２の光ファイバおよび第２の光ファイバ保持部を備え、前記第２の光ファイバが、前記光源と前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このように、第２の光ファイバを備えることによって、光源が一つであっても、前記第２の光ファイバを介して複数の第１の光ファイバへの光学的接続の切り換えを行うことができる。
【０００９】
また、前記導光制御部において、前記複数の第１の光ファイバは、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、前記第２の光ファイバ保持部は、前記第２の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第２の光ファイバを回転させる回転機構を備えていることが好ましい。このような導光制御部により、光源と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失で光線を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができる。
【００１０】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、第２の光ファイバ、第３の光ファイバおよび第３の光ファイバ保持部を備え、前記第２の光ファイバは、前記光源と光学的に接続されており、前記第３の光ファイバは、前記第２の光ファイバと前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記第２の光ファイバと光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このように、第２の光ファイバおよび第３の光ファイバを備えることによって、光源が一つであっても、第２の光ファイバおよび第３の光ファイバを介して各第１の光ファイバへの光学的接続の切り換えを行うことができる。
【００１１】
また、前記導光制御部において、前記複数の第１の光ファイバは、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバの入射端面の中心が前記第２の光ファイバの出射端面の中心と同軸上に位置し、且つ、前記第３の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第３の光ファイバを回転させる回転機構を備えていることが好ましい。このような導光制御部により、光源と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失で光線を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができる。また、上記のような構成をとれば、第３の光ファイバを内包した回転部材により、第３の光ファイバはもちろん、第２の光ファイバに対する、不要な捩れや振動を回避できるため、より高信頼性を有する導光制御部とすることが可能である。
【００１２】
本発明の光線治療器において、前記導光制御部は、レンズ、ミラーおよびミラー保持部を備え、前記レンズは、前記光源から出力される光線を、前記ミラーに集光するものであり、前記ミラーは、集光された前記光線を、前記複数の第１の光ファイバのうちの１つに導光するものであり、前記ミラー保持部は、前記ミラーを保持し、その反射面の向きを変化させることにより、前記光線が導光される第１の光ファイバを切り換えるものであることが好ましい。このような導光制御部であれば、ミラー保持部の制御により、ミラーの反射面の向きを所定の角度に回転できるため、光線を各第１の光ファイバに順次導光できる。
【発明の効果】
【００１３】
前述のように、本発明の光線治療器によれば、光源から出力された光線を、複数のプローブの各々から、出力を低下させることなく患部に照射可能となる。そのため、体の深部に対する治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、プローブと同数の光源（例えば、レーザ素子）を必要としていた従来の光線治療器に比べて、比較的安価に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
【００１５】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の光線治療器を、図1に示す。この光線治療器においては、治療器本体１内に、レーザ素子２と、このレーザ素子２をパルス駆動制御するためのパルス制御部３とを備えている。更に、治療器本体１からは、レーザ素子２から出力されたレーザ光を導光するための、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが引き出されており、その各々の出射端には、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄにより導光されたレーザ光を患部に照射するための、複数のプローブ６ａ〜６ｄが接続されている。なお、各プローブ６ａ〜６ｄの形状は、特に限定するものではなく、患部の形態、例えば手指の関節用、膝用等に適合させた形状とすることができる。
【００１６】
更に、治療器本体１内には、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのうち、レーザ素子２と光学的に接続される光ファイバを、時分割で切り換えるための、導光制御部５が内蔵されている。この導光制御部５の構成については、後に詳説する。
【００１７】
次に、上記光線治療器の動作について、図２を用いて説明する。図２は、パルス制御信号７、レーザ光出力８および各プローブ６a〜６ｄの出力９ａ〜９ｄのタイミングを示す図である。
【００１８】
まず、使用者は、治療器本体１において照射条件等の設定を行い、照射を開始する。照射時には、パルス制御部３より、パルス制御信号７がレーザ素子２に出力される。レーザ素子２は、パルス状のレーザ光出力８を出力し、その出力は、導光制御部５に入力される。導光制御部５では、レーザ光出力８の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光し、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各々から、各プローブの出力９ａ〜９ｄとして患部に照射される。
【００１９】
このような光線治療器によれば、レーザ素子からの出力を、時分割で複数のプローブの各々から出力することが可能となるため、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることができる。また、１つのレーザ素子を用いて、複数のプローブからの照射を可能とするため、光線治療器の製造コストを比較的安価に抑えることができる。
【００２０】
また、上記光線治療器において、各プローブの出力９ａ〜９ｄは、レーザ素子２からの出力と同等である。よって、レーザ素子２として高出力レーザ素子（例えば、１０Ｗ程度）を用いた場合、プローブの出力９ａ〜９ｄは、低出力レーザ（１０００ｍＷ程度）を用いた場合よりも高い出力となる。プローブの出力９ａ〜９ｄが高出力であると、プローブ先端という狭い範囲からの連続照射は、患者の身体に対して熱的な危険を生じるおそれがあるが、本実施の形態の光線治療器においては、各プローブからの出力はパルス状となるため、危険となる熱感を患者に与えることなく照射を実施することができる。例えば、各プローブの出力９ａ〜９ｄのデューティー比が１０％、パルス幅が２０ｍｓの場合、それぞれのパルス光出力は１０Ｗであっても、平均出力が従来の治療器と同程度の１Ｗとなり、安全な照射が可能となる。
【００２１】
また、この第1の実施の形態の光線治療器においては、１つのプローブから出力されるレーザ光がパルス状（例えば、デューティー比１０％）であるため、他のプローブからレーザ光が出力されている時間がオフの時間となっており、１つの素子で複数のプローブから効率的な照射が可能となっている。
【００２２】
なお、第1の実施の形態においては、第１の光ファイバおよびプローブの数を４個とした場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の光ファイバおよびプローブの数は、任意に増減することが可能である。
【００２３】
また、第1の実施の形態においては、光源としてレーザ素子を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ＬＥＤなど別の光源を使用することも可能である。
【００２４】
(第２の実施の形態)
本発明の第２の実施の形態の光線治療器を、図３に示す。図３ａは、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１と同一部材には同一番号を付している。
【００２５】
この導光制御部５は、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄを保持するためのスリーブ２０を備えている。このスリーブ２０に第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが保持されることよって、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端は、特定の配置に固定される。図３ｃは、この第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの配置形態の一例を示す図であり、スリーブ２０の端面を示している。本図に示すように、スリーブ２０の端面においては、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その各々の入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが、スリーブ２０の中心軸２２を中心とする円の円周３１上に位置するように配置される。更に、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄは、スリーブ２０の端面において、その中心３４ａ〜３４ｄが前記円周３１上に等間隔に位置するように、配置されていることが好ましい。
【００２６】
更に、導光制御部５は、レーザ素子２と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するための、第２の光ファイバ２３を備えている。なお、この第２の光ファイバ２３のコア径は、特に限定するものではないが、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径よりも小さく設定されることが好ましい。例えば、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径が６００μｍである場合、第２の光ファイバ２３のコア径は４００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００２７】
第２の光ファイバ２３の入射端は、レーザ素子２に接続されており、その出射端は、第２の光ファイバ保持部によって、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端と光学的に接続可能なように保持されている。この第２の光ファイバ保持部は、第２の光ファイバ２３の出射端を移動させることにより、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を有している。
【００２８】
図３ａに示す例において、第２の光ファイバ保持部は、第２の光ファイバ２３の出射端部を、その端面がスリーブ２０の端面と対向するように、特定の配置状態で保持する、回転部材２４を備えている。図３ｂは、回転部材２４によって実現される第２の光ファイバ２３の配置形態の一例を示す図であり、回転部材２４の第１の光ファイバ側端面を示している。本図および図３ｃを参照して分かるように、第２の光ファイバ２３は、その出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と重なり合うように、配置される。
【００２９】
更に、回転部材２４には、ギア２９を介して、回転駆動力源となるステッピングモータ２６が接続されている。これにより、回転部材２４は、第２の光ファイバ２３の出射端部を、スリーブ２０の中心軸２２と同軸に回転させ得るように構成されている。このような回転により、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３の軌跡を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と一致させることが可能となる。また、ステッピングモータ２６には、その回転軸２８にロータリーエンコーダ２７が装備されており、ステッピングモータ２６の回転数、ひいては回転部材２４の回転角度を検出可能な構成とされている。
【００３０】
また、回転部材２４には、第２の光ファイバ２３と接する部分に、ボールベアリング３２が配置されている。これにより、回転部材２４が同一方向に複数回回転した場合であっても、第２の光ファイバ２３の捩れを防止できるような構成とされている。
【００３１】
次に、この第２の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第２の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、第２の光ファイバ２３によって、導光制御部５に導光される。そして、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ａの入射端面の中心３４ａと一致するように回転部材２４の位置を制御すると、レーザ光出力は、第２の光ファイバ２３から第１の光ファイバ４ａに導光される。このとき、第２の光ファイバ２３のコア径より、第１の光ファイバ４ａのコア径が大きく設定した場合、極めて低損失でレーザ光が導光される。更に、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３と、第１の光ファイバ４ａの中心３４ａとが一致するように、回転部材２４の位置が制御されている場合、極めて低損失でレーザ光が導光される。
【００３２】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ステッピングモータ２６により、ロータリーエンコーダ２７の位置情報に基づいて、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３が、第１の光ファイバ４ｂの入射端面の中心３４ｂと一致するように、回転部材２４を回転させる。このような回転部材２４の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００３３】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、回転部材２４を所定の角度回転させることにより、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光することができる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【００３４】
このような導光制御部により、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失でレーザ光を第1の光ファイバに導光することができるため、導光の高効率化を安定して行うことができ、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、従来のような複数のレーザ素子が不要であり、導光制御部を比較的コンパクトな構成にできるため、光線治療器の小型化が容易である。
【００３５】
なお、上記説明においては、回転駆動力源として、ステッピングモータを用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらゆるモータの種類および回転伝達機構を採用することが可能である。例えば、サーボモータ等を用い、その回転力をベルト等を用いて伝達する構成とすることも可能である。
【００３６】
また、上記においては、回転に伴う第２の光ファイバの捩れを防止するために、回転部材２４の第２の光ファイバ２３と接する部分にボールベアリング３２を配したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ボールベアリングに代えて、空気軸受け等の他の構成を用いることが可能である。また、ボールベアリング３２等を配することなく、回転部材２４を逆転する制御を行うことによって、第２の光ファイバ２３の捩れを防止することも可能である。
【００３７】
(第３の実施の形態)
本発明の第３の実施の形態の光線治療器を、図４に示す。図４ａは、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の別の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１および図３ａ〜３ｃと同一部材には同一番号を付している。
【００３８】
この導光制御部５は、第２の実施の形態と同様に、スリーブ２０を備えており、このスリーブ２０に第１の光ファイバ４ａ〜４ｄが保持されることよって、複数の第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端は、特定の配置に固定される。図４ｅは、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの配置形態の一例を示す図である。本図に示すように、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その各々の入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが、同一円の円周３１上に位置するように配置される。
【００３９】
更に、導光制御部５は、レーザ素子２と第1の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するための、第２の光ファイバ２３を備えている。この第２の光ファイバ２３の入射端は、レーザ素子２に接続されている。また、第２の光ファイバ２３の出射端は、第２の光ファイバ保持部３５によって、好ましくは出射端面の中心３３が、スリーブ２０の中心軸２２と一致するように、保持されている。
【００４０】
更に、第２の光ファイバ２３と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとの間には、この両者を光学的に接続するための、第３の光ファイバ３７が設けられている。なお、この第３の光ファイバ３７のコア径は、特に限定するものではないが、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径よりも小さく、且つ、第２の光ファイバ２３のコア径よりも大きく設定されることが好ましい。例えば、第1の光ファイバ４ａ〜４ｄのコア径が６００μｍ、第２の光ファイバ２３のコア径は４００μｍの場合、第３の光ファイバ３７のコア径は５００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００４１】
第３の光ファイバ３７は、第３の光ファイバ保持部によって、入射端が第２の光ファイバ２３の出射端と光学的に接続され、且つ、出射端が第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端と光学的に接続可能なように保持されている。この第３の光ファイバ保持部は、第３の光ファイバ３７の出射端を移動させることにより、第２の光ファイバ２３と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を有している。
【００４２】
図４ａに示す例において、第３の光ファイバ保持部は、第３の光ファイバ３７を特定の配置状態で保持する、回転部材３６を備えている。図４ｃおよびｄは、回転部材３６によって実現される第３の光ファイバ３７の配置形態の一例を示す図であり、図４ｃは、回転部材３６の第２の光ファイバ側端面を示し、図４ｄは、回転部材３６の第1の光ファイバ側端面を示す。図４ａ〜図４ｅを参照して分かるように、第３の光ファイバ３７は、その入射端面の中心３８が、第２の光ファイバ２３の出射端面の中心３３と一致し（図においては、いずれも中心もスリーブ２０の中心軸２２上に位置する）、且つ、出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と重なり合うように、配置される。
【００４３】
回転部材３６には、ギア２９を介して、回転駆動力源となるステッピングモータ２６が接続されている。これにより、回転部材３６は、第３の光ファイバ３７を、スリーブ２０の中心軸２２と同軸に回転させ得るように構成されている。このような回転により、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０の軌跡を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端面の中心３４ａ〜３４ｄが位置する円の円周３１と一致させることが可能となる。また、ステッピングモータ２６には、実施の形態1と同様に、ロータリーエンコーダ２７が装備されている。
【００４４】
次に、この第３の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第３の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、第２の光ファイバ２３によって、導光制御部５に導光される。導光制御部５においては、レーザ光出力は、第２の光ファイバ２３から第３の光ファイバ３７に導光される。そして、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ａの入射端面の中心３４ａと一致するように回転部材３６の位置を制御すると、レーザ光出力は、第３の光ファイバ３７から第１の光ファイバ４ａに導光される。
【００４５】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ステッピングモータ２６により、ロータリーエンコーダ２７の位置情報に基づいて、第３の光ファイバ３７の出射端面の中心４０が、第１の光ファイバ４ｂの入射端面の中心３４ｂと一致するように、回転部材３６を回転させる。このような回転部材３６の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００４６】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、回転部材３６を所定の角度回転させることにより、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの各々に時分割して導光することができる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【００４７】
このような導光制御部により、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバの切り換えを行えば、低損失でレーザ光を第1の光ファイバに導光することができ、導光の高効率化を安定して行うことができ、各プローブの出力を低下させることなく、複数の患部への照射が可能となる。そのため、体表面に近い側で光線の減衰の影響を少なくできることから、光線が体の深部まで届きやすくなり、体の深部の治療を容易にし、治療時間の短縮を図ることが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、従来のような複数のレーザ素子が不要であり、導光制御部を比較的コンパクトな構成にできるため、光線治療器の小型化が容易である。更に、第３の光ファイバ３７を内包した回転部材３６により、第３の光ファイバ３７はもちろん、第２の光ファイバ２３に対する不要な捩れ、振動を回避できるため、より高信頼性を有する導光制御部５とすることが可能である。
【００４８】
なお、上記説明においては、回転駆動力源として、ステッピングモータを用いた場合を例示したが、第２の実施の形態と同様に、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
(第４の実施の形態)
本発明の第４の実施の形態の光線治療器を、図５に示す。図５は、第１の実施の形態に係る光線治療器を構成する導光制御部５の、更に別の一例を示す模式的な平面図である。なお、本図においては、図１と同一部材には同一番号を付している。
【００５０】
この導光制御部５は、レーザ素子２と第１の光ファイバ４ａ〜４ｄとを光学的に接続するためのレンズ１０およびミラー１１と、このミラー１１を保持するためのミラー保持部１２とを備えている。そして、図示のように、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄは、その入射端面がミラー１１の反射面と対向可能なように、ミラー１１の周囲を取り囲むように配置されている。
【００５１】
レンズ１０は、レーザ素子２から出力されたレーザ光を、ミラーの反射面上に集光できるように構成されている。ミラー１１は、ミラー保持部１２によって、集光されたレーザ光を、反射面での反射によって、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄの入射端に導くことが可能なように、保持されている。そして、ミラー保持部１２は、ミラーを保持し、これを回転させることによって、ミラー１１の反射面の向きを変化させるような構成を有している。これにより、ミラー１１およびミラー保持部１２は、レーザ素子と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換える機能を果たしている。
【００５２】
次に、第４の実施の形態における導光制御部５の動作について、詳細に説明する。第４の実施の形態においては、レーザ素子２からのレーザ光出力は、導光制御部５に導光されると、レンズ１０により、ミラー１１の反射面上に集光される。そして、ミラー１１の反射面が第１の光ファイバ４ａの入射端面と対向するようにミラー保持部１２を制御すると、レーザ光はミラー１１で反射されて、第１の光ファイバ４ａに導光される。
【００５３】
そして、１回のパルス光が第１の光ファイバ４ａに導光された後、ミラー保持部１２によってミラー１１を所定の角度回転させ、その反射面の向きを、第１の光ファイバ４ｂの入射端面と対向するように変化させる。このようなミラー保持部１２の制御によって、次のパルス光は、上記と同様の経路を経て、第１の光ファイバ４ｂに導光される。
【００５４】
このように、１回のパルス光が照射されるたびに、ミラー保持部１２の制御によって、ミラー１１の反射面の向きを所定の角度に回転できるため、レーザ光出力の各パルス出力を、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄに順次導光できる。そして、導光されたレーザ光は、第１の光ファイバ４ａ〜４ｄを通じて、プローブ６ａ〜６ｄの各出力として、患部に照射される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の光線治療器は、光線を時分割で複数のプローブから出力することができるため、各プローブからの出力を低下させることなく、複数のプローブからの光線の照射が可能である。そのため、体の深部に対する治療や、治療時間の短縮を図ることが可能である。また、複数のプローブからの照射を、１つの光源を用いて実施することが可能であるため、比較的安価に製造することができる。よって、複数の患部に光線照射することが必要とされる治療のための治療器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る、光線治療器におけるパルス制御信号及びレーザ光出力と各プローブの出力のタイミングを示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。図３ａは、上記光線治療器を構成する導光制御部の一例を示す模式的平面図であり、図３ｂおよび図３ｃは、その部分断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る、光線治療器の一例を示す模式図。図４ａは、上記光線治療器を構成する導光制御部の別の一例を示す模式的平面図であり、図４ｂ〜図４eは、その部分断面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る、上記光線治療器を構成する導光制御部の別の一例を示す模式図。
【図６】従来の光線治療器を示す模式図。
【符号の説明】
【００５７】
１ 治療器本体
２ レーザ素子
３ パルス制御部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 第１の光ファイバ
５ 導光制御部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ プローブ
７ パルス制御信号
８ レーザ光出力
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 各プローブの出力
１０ レンズ
１１ ミラー
１２ ミラー保持部
２０ スリーブ
２３ 第２の光ファイバ
２４ 回転部材
３６ 回転部材
３７ 第３の光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバと、前記複数の第１の光ファイバの各々とそれぞれ光学的に接続された複数のプローブと、前記複数の第１の光ファイバのうち、前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部を備えることを特徴とする光線治療器。
【請求項２】
前記導光制御部が、前記複数の第１の光ファイバのうち前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換えるものである請求項１記載の光線治療器。
【請求項３】
前記導光制御部が、第２の光ファイバおよび第２の光ファイバ保持部を備え、
前記第２の光ファイバが、前記光源と前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、
前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【請求項４】
前記複数の第１の光ファイバが、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、
前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第２の光ファイバを回転させる回転機構を備えている請求項３記載の光線治療器。
【請求項５】
前記導光制御部が、第２の光ファイバ、第３の光ファイバおよび第３の光ファイバ保持部を備え、
前記第２の光ファイバは、前記光源と光学的に接続されており、
前記第３の光ファイバは、前記第２の光ファイバと前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、
前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記第２の光ファイバと光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【請求項６】
前記複数の第１の光ファイバが、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、
前記第３の光ファイバ保持部が、前記第３の光ファイバの入射端面の中心が前記第２の光ファイバの出射端面の中心と同軸上に位置し、且つ、前記第３の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第３の光ファイバを回転させる回転機構を備えている請求項５記載の光線治療器。
【請求項７】
前記導光制御部が、レンズ、ミラーおよびミラー保持部を備え、
前記レンズは、前記光源から出力される光線を、前記ミラーに集光するものであり、
前記ミラーは、集光された前記光線を、前記複数の第１の光ファイバのうちの１つに導光するものであり、
前記ミラー保持部は、前記ミラーを保持し、その反射面の向きを変化させることにより、前記光線が導光される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【請求項１】
光源と、前記光源と光学的に接続可能な複数の第１の光ファイバと、前記複数の第１の光ファイバの各々とそれぞれ光学的に接続された複数のプローブと、前記複数の第１の光ファイバのうち、前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換える導光制御部を備えることを特徴とする光線治療器。
【請求項２】
前記導光制御部が、前記複数の第１の光ファイバのうち前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを時分割で切り換えるものである請求項１記載の光線治療器。
【請求項３】
前記導光制御部が、第２の光ファイバおよび第２の光ファイバ保持部を備え、
前記第２の光ファイバが、前記光源と前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、
前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記光源と光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【請求項４】
前記複数の第１の光ファイバが、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、
前記第２の光ファイバ保持部が、前記第２の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第２の光ファイバを回転させる回転機構を備えている請求項３記載の光線治療器。
【請求項５】
前記導光制御部が、第２の光ファイバ、第３の光ファイバおよび第３の光ファイバ保持部を備え、
前記第２の光ファイバは、前記光源と光学的に接続されており、
前記第３の光ファイバは、前記第２の光ファイバと前記第１の光ファイバのうちの１つとを光学的に接続するものであり、
前記第３の光ファイバ保持部は、前記第３の光ファイバを保持し、その出射端を移動させることにより前記第２の光ファイバと光学的に接続される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【請求項６】
前記複数の第１の光ファイバが、それらの入射端面の中心が同一円周上に位置するように配置されており、
前記第３の光ファイバ保持部が、前記第３の光ファイバの入射端面の中心が前記第２の光ファイバの出射端面の中心と同軸上に位置し、且つ、前記第３の光ファイバの出射端面の中心の軌跡が前記円周と重なり合うように前記第３の光ファイバを回転させる回転機構を備えている請求項５記載の光線治療器。
【請求項７】
前記導光制御部が、レンズ、ミラーおよびミラー保持部を備え、
前記レンズは、前記光源から出力される光線を、前記ミラーに集光するものであり、
前記ミラーは、集光された前記光線を、前記複数の第１の光ファイバのうちの１つに導光するものであり、
前記ミラー保持部は、前記ミラーを保持し、その反射面の向きを変化させることにより、前記光線が導光される第１の光ファイバを切り換えるものである請求項１または２記載の光線治療器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２２３６６５（Ｐ２００６−２２３６６５Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４２８５５（Ｐ２００５−４２８５５）
【出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]