JP2005287722A - 医療用エネルギー照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 前立腺肥大症などの加熱治療を行う際に、レーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射できる医療用エネルギー照射装置を提供する。
【解決手段】 本発明の医療用レーザ装置は、挿入部内部に配置され発生したエネルギーを反射面２１で反射して照射窓を介して生体組織に向けて照射する照射部の表面にエネルギーを透過する保護膜が被覆されている。この保護膜は、反射面２１を保護し、反射面２１で気泡を発生しないようできる。
【選択図】図４

Description

本発明は、エネルギーを生体組織に照射して、病変を含む生体組織の治療を行う医療用エネルギー照射装置に関し、例えば、癌等の腫瘍や前立腺肥大症等の目的とする生体深部のみを加熱治療する医療用エネルギー照射装置における挿入部に設置された照射部の保護および反射率の安定に関する。

体腔を利用し、あるいは小切開して生体内に長尺状の挿入部を挿入し、この挿入部から病変を含む生体組織にレーザ光、マイクロ波、ラジオ波、超音波等のエネルギーを照射して、その病変部位の組織を、変性、壊死、凝固、焼灼あるいは蒸散により消滅させる医療用エネルギー照射装置が知られている。

この医療用エネルギー照射装置は、一般には生体組織の表層またはその近傍に位置する病変部位にエネルギーを直接照射して治療するものであるが、前立腺などのように生体組織の深部に位置する病変部位の加熱治療にも利用されている。 また挿入部に設置されたエネルギーの照射部近傍が冷却液により冷却させるように構成された医療用エネルギー照射装置も知られている。この医療用エネルギー照射装置によれば、エネルギー照射部、あるいはその近傍に接触する生体組織の表層およびその近傍は冷却されて熱傷害から保護され、生体組織の深部が集中的に加熱される。

例えば、特表平６−５１０４５０号公報では、レーザ照射によって、腫瘍又は前立腺の一部の組織を凝固・縮小する方法を提案する技術が開示されている。この技術は、バルーン内に冷却液を注入することによって、バルーンに接する尿道表面は加熱せず、内部の腫瘍又は前立腺のみを加熱するものである。この技術では、固定されたレーザ光照射部からレーザが照射されるため、尿道表面を加熱しないためには、低出力で照射せざるを得ず、必然的に照射時間が長くなる不便さがあった（例えば、特許文献１）。

また、特開２００１−４６３９６号公報では、レーザ光を利用して尿道からレーザ光を導光して前立腺肥大症を治療するレーザ光照射装置が開示されている。このレーザ光照射装置におけるレーザ光の照射部は連続的に移動し、照射部からのレーザ光は照射部位に集中する構成となっているので、照射部位は高温に加熱されるが照射部位以外の周辺組織は、低温に保持される。そのため上記レーザ光照射装置は、照射部位が生体組織の深部に位置する場合でも、照射部と照射部位との間にある生体組織の損傷を極力低減可能であり、患者に対する安全性が高い装置であるといえる（例えば、特許文献２）。

このレーザ光照射装置を用いた前立腺肥大症の治療において、医師によるレーザ光の照射位置の決定は、例えば、以下の手順で行われる。まず、医師は、患者の尿道にレーザ光照射装置の挿入部を挿入する。この挿入部の内部には、レーザ光発生部で発生したレーザ光が光ファイバによって導かれ、光ファイバ先端部から出射されるレーザを反射面で反射するレーザ光照射部、内視鏡、レーザ光照射部を冷却する冷却水の入出力管などが挿入されている。次に、医師は、挿入部に設置されている観察用の窓から挿入部に挿入された内視鏡を用いて尿道を観察しながらレーザ光の照射部を患者の前立腺に囲まれた部分の尿道の位置に固定する。次に、照射部をレーザ光の照射方向に向け、レーザ光を照射する。なお、照射位置が複数ある場合には、上記の操作を繰り返す。
特表平６−５１０４５０号公報 特開２００１−４６３９６号公報

しかしながら、上記説明したレーザ光の照射位置の位置決め決定は、レーザ光照射装置の挿入部内に挿入されるレーザ光の照射部から出射されるレーザ光が予め決められた目標方向を照射することを前提としているためレーザ光の照射部の反射面で照射されるレーザ光の照射方向がなんらかの原因によって変更されると、目標とする部位にレーザ光を集中して照射できなくなるため目的とする治療ができなくなるおそれがある。

例えば、レーザの照射部の反射面は、平らな金属板上にレーザ光を全反射する金などでコーティングされて鏡面を形成している。この反射面の反射率が１００％であれば、レーザ光の発生部で発生したレーザ光をほぼそのまま目標部位に照射できる。しかしながら、反射面は若干レーザ光を吸収するため反射面はレーザ光を吸収して加熱される。そこで通常、反射面の加熱を防ぐために挿入部内に冷却水循環用のパイプを配設し、冷却水を反射面に供給している。

ところで、反射面にコーティングされている金は比較的軟らかいためレーザ光照射部を挿入部内の所定位置に配置する際などに誤ってコーティング表面を傷つけたり汚したりするおそれがある。このコーティングされている反射面が傷つけられると、反射面に凹凸を生じるためレーザ光の光路が変更される。また、コーティング表面が傷つけられたり汚されたりして反射面の反射率が低下すると、反射面の加熱量が増加する。このとき、反射面表面を冷却していた冷却水が加熱されて沸騰し、反射面表面に気泡を発生する。気泡が発生するとレーザ光は気泡表面で反射されるためレーザ光は散乱し、目標部位を照射するレーザ光の量が減るばかりでなく、目標部位以外の部位を照射することにより正常な部位を損傷させる原因となる。このため、気泡が発生すると、レーザ出力を低下させ気泡の発生しない条件で治療を行う必要があるが、レーザ出力の低下は、加熱治療時間の増加を招くばかりでなく、生体組織の深部にある目標部位に所定量のレーザ光を照射できなくなり、加熱治療ができなくなるという不具合を生じる。

本発明は、上記説明した従来技術の問題点を合わせて解決するためになされたものであり、その目的は、医師が医療用エネルギー照射装置を用いて前立腺肥大症などの加熱治療を行う際に、単純で安価に製造可能な構造でありながら、エネルギーを正確にかつ安定して所定部位に照射することができる医療用エネルギー照射装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の医療用エネルギー照射装置は、以下の構成を有する。すなわち、生体内に挿入される挿入部と、エネルギーを発生し前記発生したエネルギーを前記挿入部の側壁に設けられた照射窓を介して生体組織に向けて照射する医療用エネルギー照射装置であって、前記挿入部内部に配置され、反射面を有し、前記発生したエネルギーを前記反射面で反射して前記照射窓を介して生体組織に向けて照射する照射手段と、前記挿入部内部に配置され、前記反射面を冷却する冷却水を供給する冷却手段とを有し、前記反射面上には、前記エネルギーを透過し、前記反射面上における気泡の発生を抑制する保護膜が被覆されていることを特徴とする。

ここで、例えば、前記反射面の全面が前記保護膜によって被覆されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記反射面の一部が前記保護膜によって被覆されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記保護膜は、樹脂フィルム、ガラス板、または蒸着膜によって形成されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記保護膜は、前記反射面に、接着剤を用いて接着されているまたは蒸着されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記樹脂フィルムまたはガラス板は、前記反射面の前記エネルギーを反射する領域以外の領域に接着剤を用いて接着されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記接着剤は、前記エネルギーを透過することが好ましい。 ここで、例えば、前記照射手段を前記挿入部の長手方向に沿って移動させる移動手段と、前記照射手段の照射角度を変化させる変更手段と、を更に有することが好ましい。

ここで、例えば、前記照射手段は、前記挿入部の長手方向に沿って往復運動する際に、前記反射面が前記挿入部の先端側に位置するときには前記エネルギーを鋭角に反射し、前記反射面が前記挿入部の基端側に位置するときには前記エネルギーを鈍角に反射するように制御されていることが好ましい。

ここで、例えば、前記エネルギーはレーザ光であることが好ましい。

本発明によれば、医師が医療用エネルギー照射装置を用いて前立腺肥大症などの加熱治療を行う際に、単純で安価に製造可能な構造でありながらレーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射することができる医療用エネルギー照射装置を提供できる。

以下に図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を説明する。

なお、以下の説明では、本実施の形態の医療用エネルギー照射装置を適用する一例として、前立腺肥大症の加熱治療に用いる場合を説明するが、本発明の医療用エネルギー照射装置は前立腺肥大症の加熱治療に限定されるものではない。また、加熱治療に使用するエネルギーの一例としてレーザ光を用いて説明するが、エネルギーはレーザ光に限定される必要はなく、エネルギーとして例えば、マイクロ波、ラジオ波、超音波等を使用しても良い。

レーザ光としては、発散光、平行光、或は収束光を使用することができるし、レーザの光路途中に、レーザ光を収束光にする光学系を設けてもよい。また、使用されるレーザ光は、生体の深部まで到達できるものであれば特に限定されないが、波長としては７５０〜１３００ｎｍ、又は１６００〜１８００ｎｍが好ましい。このようなレーザ光の発生手段としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザなどの固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザ等の半導体レーザを使用することができる。

＜第１の実施形態＞
［医療用エネルギー照射装置：図１］
図１は、本実施の形態の前立腺肥大症の加熱治療を行うための医療用エネルギー照射装置１０のシステム構成図である。

本医療用エネルギー照射装置１０は、側射式のレーザ光照射装置であり、体腔Ｕ（例えば、尿道）に挿入される挿入部１０３を有するアプリケータ１１０を備えている。アプリケータ１１０の先端部に配置される挿入部１０３の外径は、体腔内に挿入可能であれば特に限定されないが、２〜２０ｍｍ程度が好ましく、３〜８ｍｍがより好ましい。

この挿入部１０３の内部には、挿入部１０３の長手方向に往復運動可能なレーザ光照射部２０が配置されており、光ファイバ１２により導光されその先端部より出射するレーザ光は、レーザ光照射部２０で反射され、挿入部１０３の側壁にレーザ光を透過するように設けられたレーザ光照射窓から生体組織Ｔ中の照射目標部位Ｔ−１に向けて照射される。

レーザ光照射部２０は、往復移動部材２３（図２）を介してアプリケータ１１０の基端部に配置される駆動ユニット１５０に連結されており、往復移動部材２３を挿入部１０３の長手方向に移動することにより、図中の矢印で示す方向にレーザ光照射部２０の往復運動が可能となる。

駆動ユニット１５０は、モータ１８８の回転運動を往復運動に変換するカム機構（図示せず）を有しており、モータ１８８が回転することによりレーザ光照射部２０を挿入部１０３の長手方向に往復運動させる。

アプリケータ１１０中には、挿入部１０３に連通した冷却液循環用の複数のルーメン（図示せず）が設けられており、これらのルーメンは、冷却液循環部１０４の冷却液送りチューブ１８５と冷却液戻りチューブ１８６に接続されている。この冷却水は、挿入部１０３の内部に供給されレーザ光照射部２０を冷却して、レーザ光照射部２０の過熱を防止すると共に、挿入部１０３の壁を介して挿入部１０３と接触する体腔Ｕの表面を冷却し、レーザ光の照射によって加熱される正常な生体組織の損傷を防止する。

冷却液循環部１０４は、制御部１０６の制御信号に基づいて、設定された流量の冷却液をアプリケータ１１０を介して挿入部１０３に送り出す。冷却液温度調整器１０５は、制御部１０６の制御信号に基づいて、冷却液を加熱又は冷却して温度調節を行う。モータ１８８は、制御部１０６の制御信号に基づいて、設定された回転数で回転運動する。

制御部１０６は、入力手段としての操作部１０８、入力情報や装置情報を表示する表示部１０７、各部を制御する制御部（図示せず）各種情報の記憶部（図示せず）および各種情報の入出力部（図示せず）を備えている。

レーザ光による前立腺の照射目標部位Ｔ−１（ターゲットポイント）の加熱治療時には、冷却液循環部１０４から冷却液送りチューブ１８５を介して冷却液が挿入部１０３に供給され、モータ１８８が回転し、レーザ光発生部２が作動する。

発生したレーザ光は挿入部１０３の内部に配置されているレーザ光照射部２０で反射され、レーザ光照射窓部を通り照射目標部位Ｔ−１に照射される。このとき、レーザ光照射部２０は２〜１０Ｈｚ、好ましくは３〜６Ｈｚの周期で軸方向に往復運動しながら照射角度を変化させるが、レーザ光の光路は全て照射目標部位Ｔ−１で交差するため、照射目標部位Ｔ−１は、連続的にレーザ光の照射を受け発生する熱量が多くなるため、高温となり、効果的な加熱治療を行うことができる。

一方、体腔Ｕの表層は、レーザ光の照射が間欠的であり発生する熱量も少なく、表層は挿入部１０３内部に供給される冷却水によって冷却されているためレーザ光の加熱の影響から保護される。

［挿入部：図２、３］
図２は、挿入部１０３の断面図であり、図３は図２の内部構成を示した外観斜視図である。

挿入部１０３は、長尺状の中空筒体１４を基部としており、その内部にレーザ光照射部２０が設けられている。挿入部１０３の中空筒体１４は、例えばステンレス鋼などの硬質のパイプ材料から構成されており、その側面側には開口部１５が形成されこの開口部１５をレーザ光照射窓１７として使用する。この開口部１５を含めて中空筒体１４の外周面全体はレーザ透過性の良好な外装チューブ１６により被覆されている。

なお、上記説明した外装チューブ１６による被覆は、挿入部１０３全体を被覆する必要はなく、例えば、図８に示すように、目盛り付窓シール１８を開口部１５とその近傍だけを被覆してレーザ光照射窓１７を形成してもよい。この目盛り１８Ａは、レーザ光の照射方向位置の決定などに使用するものであり、レーザ光照射窓１７を介して生体組織に向けて照射されるレーザ光の光路を阻害しない位置に印刷等で作成されている。この目盛りはレーザ吸収の低い色を選定することが望ましい。目盛り付窓シール１８の材料としては、無色透明でレーザ光を透過し易い、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の表面が平滑な樹脂フィルムを使用することができ、特にＰＥＴフィルムが好ましい。また、目盛り付窓シール１８は、挿入部１０３へ容易に貼り付け易い様に裏面には接着剤が予め塗布されている。この接着剤はレーザ光を透過する材料が好ましく、また、目盛り付窓シール１８中のレーザ光が照射される部分には塗布されないことが好ましい。この接着剤は挿入部１０３内部に循環する冷却水がレーザ光照射窓１７よりリークしない様に目盛り付窓シール１８を挿入部１０３へ強力に接着できるものであればどのような接着剤でも使用することができる。

また、目盛り付窓シール１８の代わりに例えば図９に示すように目盛り付ガラス１９Ａや目盛り付ガラス１９Ｂを使用しても良い。目盛り付ガラス１９Ａ，Ｂは、樹脂フィルムではなく薄板ガラスを加熱によるプレス加工で円弧型にしたものである。目盛り付ガラス１９Ａを挿入部１０３に接着する場合には、図９（ａ）に示すようにその淵部に接着剤を塗布して挿入部１０３の上部からはめ込むことによって接着する。一方、目盛り付ガラス１９Ｂを挿入部１０３に接着する場合には、図９（ｂ）に示すようにキャップ３０を外しその淵部に接着剤を塗布してから挿入部１０３に目盛り付ガラス１９Ｂを挿入し、内部よりはめ込んで接着する。

挿入部１０３の中空筒体１４の先端には、キャップ３０が密閉状態で固定されており、このキャップ３０には、挿入部１０３を体腔Ｕへ挿入する時に、前方を観察するための光透過性の前方窓３２が設けられている。また挿入部１０３の内側には、内部空間を規定する一対の壁部材４０，４１が設けられている。挿入部１０３の内部には、反射面２１を有するレーザ光照射部２０、レーザ光照射部２０を支持する往復移動部材２３、往復移動部材２３を挿入部１０３の長手方向に往復移動可能とするモノレールパイプ２５、レーザ光照射部２０によって反射されるレーザ光が常に同一方向に照射させるようにレーザ光照射部２０の角度を変更する非平行溝４２および生体組織を観察するための内視鏡６が配置されている。ここで、レーザ光照射部２０は、光ファイバ１２の先端に固定された往復移動部材２３の左右側面に固定された一対の回転部２７によって回転自在に支持されている。またレーザ光照射部２０の左右側面に形成された一対の突起２６は、挿入部１０３内の壁部材４０，４１に設けられた一対の非平行溝４２に摺動可能に嵌合している。また非平行溝４２は、挿入部１０３の長手方向と非平行となっている。

［反射面：図４］
次に、挿入部１０３の内部に設けられているレーザ光照射部２０の反射面２１について説明する。反射面２１はレーザ光照射部２０の一部を構成し、光ファイバ１２の先端部から出力されたレーザ光をその平滑面で反射しレーザ光照射窓１７を介して照射目標位置Ｔ−１に向けて照射するものである。

本実施形態の反射面２１は、図４（ａ），（ｂ）に一例を示す形状であり、反射面２１の形状を規定し構造体としての機械的強度を有する下地２１−１と、下地２１−１の表面にコーティングにより形成されレーザ光を全反射するコーティング層２１−２とを有する。更に、反射面２１の上には、反射面２１を保護しレーザ出力の安定化・高出力化を達成する保護膜が設けられている。以下、反射面２１および反射面２１の上に設けられている保護膜について説明する。

［下地］
下地２１−１は、例えば、金属やプラスティックで形成され、その表面は、鏡面加工等により光学的に平滑となっている。特にステンレス薄板を板金し鏡面加工した材料が下地２１−１として安価で好ましい。この下地表面は、表面平滑度がＲａ±５ｎｍとなるよう鏡面加工されていることが望ましい。

［コーティング層］
鏡面加工されたステンレス薄板などの下地２１−１の上に、レーザ光を反射するコーティング層が形成される。このコーティング層は、例えば、レーザ光を全反射するに適した材料、金、銀、アルミ、白金等を下地２１−１の上にメッキあるいは蒸着することにより形成される。特に金は、使用条件下で酸化しにくいためコーティング材料として好ましい。なお、下地上にコーティングされる蒸着膜の厚さの一例を示せば、例えば、５Å〜５０μｍである。

［保護膜：図４］
反射面２１の上にレーザ光を吸収せず透過する材料で保護膜２２が形成される。保護膜２２は、反射面２１にコーティングされるコーティング層を保護するとともに反射面２１を冷却する冷却水の沸騰により発生する気泡を低減する。そのため、レーザ光出力の安定化・高出力化を可能にする。以下、この保護膜の機能について説明する。

下地２１−１は、ステンレス薄板を鏡面加工して所定の表面平滑度とし、その上に金などのコーティング層２１−２を蒸着して反射面２１が形成されるが、この反射面２１は極めて軟らかいためレーザ光照射部２０を挿入部内の所定位置に配置する際に、あるいは使用時に誤って反射面２１が傷つけられたり、汚れるおそれがある。反射面２１が傷つけられると、反射面２１に凹凸を生じレーザ光の光路が変更したり、あるいは反射面２１の反射率が低下する。反射面２１の反射率が低下すると、レーザ光の吸収量が増えて、反射面２１で発生する熱量が増加する。また、反射面２１が汚れても反射面２１でのレーザ光の吸収量が増え、反射面２１で発生する熱量も増加する。すると、反射面２１表面を冷却していた冷却水が加熱されて沸騰し、反射面２１表面に気泡が発生する。気泡が発生するとレーザ光は気泡表面で反射されるため、反射面２１において予め設定されている照射方向への反射が行われなくなり、目標部位を照射するレーザ光の量が減る。さらに、気泡表面で反射されたレーザ光は、目標部位以外の部位を照射するため正常な部位を損傷させるおそれもある。

そこで、これらの問題を解決するために、保護膜２２を反射面２１の表面に種々の方法で被覆し、反射面２１を保護するとともに、反射面２１で気泡を発生しないようにする。この保護膜２２の役割は以下の通りである。
１）反射面の表面を保護し反射面上に傷や汚れを発生させないようにし、反射面でのレーザ光の光路変更とレーザ光の吸収増加（発熱量の増加）とを抑える。
２）反射面と冷却水との間に保護膜を設けることにより反射面に冷却水を直接接触させないようにし、反射面と保護層との間の温度勾配を利用して反射面での気泡発生を低減する。

次に、保護層２２として用いる材料とその製造方法について説明すると、この保護膜２２は、レーザ光を吸収せず透過し、例えば図４に示すように反射面２１の全面を保護するものであればどのような材料でも用いることができる。保護膜２２は、どのような製造方法で反射面２１に形成しても良い。

一例を示すと、保護膜２２としては、樹脂フィルムのようなフィルムを使用することができる。樹脂フィルムは、反射面２１の上に接着剤を用いて接着しても良い。樹脂フィルムとしては、無色透明な薄膜の樹脂フィルムであってレーザ光を吸収せず透過する材料で形成されたフィルムであればどのようなものであっても良い。

例えば、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で製造された表面が平滑な樹脂フィルムであればよい。特にＰＥＴフィルムが望ましい。ＰＥＴフィルムを用いる保護膜の厚さの一例を示せば、５〜５０μｍである。但し、保護膜２２の厚さは使用条件によって変化するものであり、使用条件に適した材料と厚みを選択すればよい。なお、樹脂フィルムを用いる場合には、そのフィルムの裏面に接着剤を塗布して用いる。この接着剤は、レーザ光を吸収しない接着剤が望ましい。一例を示せば、ＵＶ硬化接着剤である。また樹脂フィルムを図４に示すように反射面２１の全面に被覆する場合には、接着剤は、反射面２１の全面に塗布しても良いし、反射面２１のレーザ光を反射する部分を避けて、レーザ光を反射しない領域２２−１のみに塗布してもよい。

また、保護膜２２としては、樹脂フィルムの代わりにレーザ光を吸収せず透過する板、例えば、透光性のガラス板を用いてもよい。ガラス板を保護膜として使用する場合には、樹脂フィルムの時に説明したのと同様の方法で、ガラス板を反射面２１の上に接着剤を用いて接着しても良い。なおガラス板の厚さは使用条件によって変化するものであり、使用条件に適した厚みを選択すればよい。一例を示せば、０．０５〜０．３ｍｍである。

また、保護膜２２としては、樹脂フィルムやガラス板を反射板に接着して形成するばかりでなく、たとえば、蒸着法によって反射面２１の上にレーザ光を吸収せず透過する蒸着膜を直接形成しても良い。例えば、透光性のＩＴＯ（インジウムすず酸化物）を蒸着法により直接蒸着することにより形成しても良い。なおＩＴＯ膜の厚さは使用条件によって変化するものであり、使用条件に適した厚みを選択すればよい。一例を示せば、５Å〜５０μｍである。

［保護膜：図５］
また、図４には、保護膜２２が反射面２１全体を被覆する例を示したが、保護膜２２はかならずしも反射面２１全体を被覆する必要はなく、例えば、図５に示すように保護膜２２を反射面２１のレーザ光を反射する領域あるいはそれより少し大きい領域だけを被覆するようにしてもよい。保護膜２２を反射面２１の一部だけ被覆する場合もその材料や製造方法は、反射面２１全体を被覆する場合と同じようにして行うことができる。一例を示せば、保護膜２２として樹脂フィルムを使用する場合には、図５に示す形状に加工された保護膜２２を反射面２１のレーザ光を反射する領域あるいはそれより少し大きい領域を被覆するように接着し、このとき、接着剤は、保護膜の裏面全体に塗布して接着しても良いし、レーザ光を反射する領域以外の領域に接着剤を塗布して接着するようにしてもよい。

［モノレールパイプ：図２］
モノレールパイプ２５は、往復移動部材２３を挿入部１０３の長手方向に往復移動可能とするともに、挿入部１０３の前方窓３２が汚染されたときに、洗浄部（図示せず）から供給される洗浄物（例えば、洗浄液や洗浄用ガス）を前方窓３２に供給する配管の役割を担っている。

モノレールパイプ２５は、図２に示すように中空の管であり、管内に洗浄液や洗浄用ガスなどの洗浄物を通過させることができる。ここで、洗浄液としては、例えば、滅菌水や、滅菌された生理食塩水などの液体を使用することができる。 なお、洗浄液は、前方窓３２に付着した付着物を除去しやすいように、加圧された状態で洗浄部（図示せず）からモノレールパイプ２５内に供給され、挿入部１０３の洗浄水通路を介して、前方窓３２に供給され、前方窓３２に付着した汚染物質を除去する。

また洗浄液の替わりに洗浄用ガスを使用する場合には、例えば、圧縮された空気、窒素、酸素などのガスを使用することができる。

［往復移動部材：図２］
往復移動部材２３は、モノレールパイプ２５上を図２の矢印の方向、すなわちアプリケータ１１０の長手方向（例えば、（ａ）位置→（ｂ）位置→（ｃ）位置→（ｂ）位置→（ａ）位置など）に往復移動する際に、レーザ光の照射方向を常に所定方向に向けることを可能としている。このため、レーザ光の照射位置と照射方向は、常に連続的に変化してレーザ光が常に同一方向に固定されて照射されないように制御することができる。

往復移動部材２３は、レーザ光照射部２０を往復移動可能に支持している。レーザ光照射部２０の一辺には、往復移動部材２３が設けられ、他辺に一対の突起２６が設けられている。往復移動部材２３は、レーザ光照射部２０を往復移動部材２３と自由に回転できるように取り付けるものであり、レーザ光照射部２０の反射角度の変更に対応可能である。突起２６は、挿入部１０３の内壁に配置される非平行溝４２と嵌合している。

往復移動部材２３は、アプリケータ１１０の基端部に配置される駆動ユニット１５０（図１）に連結され、モノレールパイプ２５上をスライドすることによりレーザ光照射部２０を挿入部１０３の長手方向に往復運動させる。このため、レーザ光照射部２０は、往復移動部材２３と非平行溝４２との連動に基づき、軸方向の移動に伴って傾斜角度を変化させることができる。

［レーザ光の照射方向：図６］
図６は、レーザ光照射部２０の動きとレーザ光の照射方向との関係を説明する図である。

図６に示すように、Ｐ２（（ｂ）位置）における往復移動部材２３と非平行溝４２との距離は、Ｐ１（（ｃ）位置）に比べて短い。そのため、レーザ光照射部２０の往復移動部材２３がＰ１（（ｃ）位置）からＰ２（（ｂ）位置）に移動する際に、レーザ光照射部２０の突起２６は非平行溝４２に沿ってスライドし、レーザ光照射部２０の傾斜角度は調整される。すなわち、レーザ光照射部２０のモノレールパイプ２５に対する傾斜角度は小さくなるように調整される。同様に、レーザ光照射部２０の往復移動部材２３が、Ｐ２（（ｂ）位置）からＰ３（（ａ）位置）に移動する場合、レーザ光照射部２０のモノレールパイプ２５に対する傾斜角度は更に小さくなるように調整される。

一方、Ｐ１（（ｃ）位置）〜Ｐ３（（ａ）位置）において、レーザ光照射部２０によって反射されるレーザ光は、目標とする前立腺Ｔの照射目標部位Ｔ−１（ターゲットポイント）に常に集中するように設定されている。このためレーザ光は、照射目標部位Ｔ−１だけを連続的に照射し、表層などの他の組織は間欠的に照射する。したがって、連続的にレーザ光が照射される照射目標部位Ｔ−１は、照射によって発生する熱量が多くなり、加熱されて所望の高温に達するが、間欠的にレーザ光が照射される表層などは、照射によって発生する熱量が少ないためあまり加熱されない。したがって、照射目標部位Ｔ−１とその近傍のみをレーザ光で選択的に加熱して加熱治療することができる。

なお、レーザ光を反射するレーザ光照射部２０は、２〜１０Ｈｚ好ましくは３〜６Ｈｚの周期で、モノレールパイプ２５上を角度を変化させながら挿入部１０３の長手方向に往復運動する。

［非平行溝：図７］
次に、図７の断面構造図を用いて、上記説明した非平行溝４２の構造について説明する。

図７は、図２の（ａ）位置、（ｂ）位置および（ｃ）位置における挿入部１０３の断面図であり、各位置において壁部材４０に設置されている非平行溝４２の位置の違いを説明する図である。

図７において、挿入部１０３の中央部には、２本の壁部材４０が配置されており、２本の壁部材４０の間には洗浄物を搬送するモノレールパイプ２５、レーザ光を導光するファイバ１２、冷却水を挿入部１０３の先端部まで送水する冷却水ルーメン（ｉｎ）５０が配置されている。

また各壁部材４０とアプリケータ１１０の左または右端部には、それぞれアプリケータ１１０の先端部まで送水された冷却水を冷却液循環部４に戻すための冷却水ルーメン（ｏｕｔ）５１，５２、外層チューブ１６、中空筒体１４が配置されている。

図７の（ａ）位置における非平行溝４２の位置は、図７の（ｂ）位置における非平行溝４２の位置よりも高い位置にある。このため図６に示す（ａ）位置におけるレーザ光を反射するレーザ光照射部２０の反射角度θ_３は、図６に示す（ｂ）位置における反射角度θ_２に比べて大きくなる。

同様にして、図６の（ｂ）位置における非平行溝４２の位置は、図７の（ｃ）位置における非平行溝４２の位置よりも高い位置にある。このため図６に示す（ｂ）位置におけるレーザ光を反射するレーザ光照射部２０の反射角度θ_２は、図６に示す（ｃ）位置における反射角度θ_３に比べて大きくなる。

このため、レーザ光照射部２０で反射されるレーザ光は、非平行溝４２の位置の違いを利用して、常にターゲット部位Ｔ−１に集光させることができる。

以上説明したように、医療用エネルギー照射装置を用いた前立腺肥大症の治療において、医師は、患者の尿道に挿入部を挿入し、挿入部に設置されている内視鏡を用いてレーザ光照射窓を観察しながらレーザ光の照射位置を決定し、続いて、レーザ光照射部を挿入部の長手方向に往復移動させながらレーザ光をその反射面で反射させ、反射したレーザ光がレーザ光照射窓を介して前立腺の照射目標部位Ｔ−１（ターゲットポイント）に集中して照射されるように制御しながら加熱治療を行う。

このとき、反射面が傷つけられたり汚れていると、レーザ光の光路が変更されたり反射面での反射率が低下したりレーザ光の吸収量が増えて反射面での発生する熱量が増加し、反射面表面を冷却していた冷却水が沸騰して反射面表面に気泡が発生することにより、反射面において予め設定されている照射方向への反射が行われなくなり、目標部位を照射するレーザ光の量が減る。さらに、気泡表面で反射されたレーザ光は、目標部位以外の部位を照射するため正常な部位を損傷させるおそれもある。

しかしながら、第１の実施形態の医療用エネルギー照射装置には、反射面の表面には単純で安価に製造可能な構造の保護膜が被覆され、この保護膜は、反射面上に傷や汚れを発生させないように反射面を保護して反射面でのレーザ光の光路変更とレーザ光の吸収増加とを抑えることができる。さらに、この保護膜が反射面と冷却水との間に設けられることにより、反射面に冷却水を直接接触させないようにできるため反射面と保護層との間の温度勾配を利用して反射面での気泡の発生を低減することもできる。そのため、レーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態の医療用エネルギー照射装置２１０は、第１の実施形態で説明した医療用エネルギー照射装置１０と挿入部以外の構成は同じであり、挿入部の内部空間を効率よく活用できるように改良した点が異なる。そこで、以下の説明では、第１の実施形態で説明した共通部分の説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

［挿入部：図１０］
第１の実施形態で説明した挿入部１０３の内部には、一対の壁部材４０，４１が挿入部内に配置されていた。この壁部材４０，４１には非平行溝４２が作成されており、この溝を利用することにより、レーザ光照射部２０を挿入部１０３の長手方向に往復運動させる際にレーザ光照射部２０の反射面２１の反射方向を変えることによりレーザ光を常に照射目標部位Ｔ−１に照射できるようにしていた。しかしながら、挿入部１０３の外径は、３〜２０ｍｍと極めて小さいにもかかわらず図３や図７に示すように挿入部１０３内に壁部材４０，４１の占める割合が大きい。

そこで、第２の実施形態の挿入部２０３では、挿入部２０３内部の空間をより効率よく活用できるようにするため図１０に示すように、第１の実施形態で使用した挿入部１０３の壁部材４０，４１と非平行溝４２とを使用せず、その代わりに同じ機能を有する非平行パイプ２０４を使用した点が特徴である。非平行パイプ２０４を使用することにより、挿入部２０３は、より内部の空間をより効率よく活用できるようなった。

［非平行パイプ：図１１］
ここで、非平行パイプ２０４は図１１に示すようなコの字型の部品２１０を製作し、これを所定個所に簡単に製造することができる。図１１に示す形状の利点は、２本の非平行パイプ２０４を連結し、かつ両側の支持部２０５，２０６で支える構造としたことにより、往復移動部材２３がモノレールパイプ２５上を往復移動する場合も非平行パイプ２０４が変形しにくい構造となっている点である。

このようにコの字型の部品２１０を使用すると、非平行パイプ２０４を、単純かつ安価に製造することができると共にこの変形しにくい構造によってレーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射することができる。なお上記使用した中空状の非平行パイプ２０４の代わりに中実の丸棒を使用しても良い。

なお、レーザ光照射部２０を冷却するための冷却水は、挿入部２０３内に設置された複数のルーメンを使用して循環させることによりレーザ光照射部２０や挿入部２０３と接触する生体組織を冷却することができる。

以上説明したように、第２の実施形態の医療用エネルギー照射装置には、単純で安価に製造可能な構造を有する非平行パイプを用いることにより、挿入部の内部空間を効率よく活用できる。またレーザ光照射部の反射面には単純で安価に製造可能な構造の保護膜が被覆されているため、この保護膜によって、反射面上に傷や汚れを発生させないように反射面を保護して反射面でのレーザ光の光路変更とレーザ光の吸収増加とを抑えることができる。さらに、この保護膜が反射面と冷却水との間に設けられることにより、反射面に冷却水を直接接触させないようにできるため反射面と保護層との間の温度勾配を利用して反射面での気泡の発生を低減することもできる。そのため、レーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射することができる。

なお、上記説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、発明の技術的思想内において種々変更可能である。また、生体組織に向けて照射されるエネルギーとして、レーザ光を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波、ラジオ波、超音波などを含むものである。また本発明の医療用エネルギー照射装置は、例えば、前立腺肥大症、前立腺ガンなどの前立腺疾患のように、前立腺近傍に存在する尿道や直腸などの正常組織の加熱による損傷を低減しつつ、前立腺のみを加熱治療する場合に適用することが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、医師が医療用エネルギー照射装置を用いて前立腺肥大症などの加熱治療を行う際に、単純で安価に製造可能な構造でありながらレーザ光を正確にかつ安定して所定部位に照射可能とする医療用エネルギー照射装置を提供できる。

本発明に係る一実施形態の医療用エネルギー照射装置のシステム構成図である。 本発明に係る一実施形態の挿入部を示す図である。 本発明に係る一実施形態の挿入部の内部構成を示す外観斜視図である。 本発明に係る一実施形態の反射面２１をコーティングする保護層の一例を示す図である。 本発明に係る一実施形態の反射面２１をコーティングする別の保護層の一例を示す図である。 本発明に係る一実施形態の反射面２１の動作とレーザ光の集中する生体組織部位（ターゲットポイント）の関係を説明する図である。 本発明に係る一実施形態の非平行溝の断面構造の位置（（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係を説明する図である。 本発明に係る一実施形態の開口部を被覆する目盛付窓シールの一例を示す図である。 本発明に係る一実施形態の開口部にはめ込む目盛付ガラスの一例を示す図である。 本発明に係る別の実施形態の挿入部の内部構成を示す外観斜視図である。 本発明に係る一実施形態のコの字部品の一例を示す外観斜視図である。

符号の説明

６ 内視鏡
１０ 医療用エネルギー照射装置
１２ 光ファイバ
１４ 中空筒体
１５ 開口部
１６ 外層チューブ
１７ レーザ光照射窓
１８ 目盛付窓シール
１８Ａ 目盛
１９Ａ 目盛付ガラス
１９Ｂ 目盛付ガラス
２０ レーザ光照射部
２１ 反射面２１
２３ 往復移動部材
２５ モノレールパイプ
２６ 突起
２７ 回転部
３０ キャップ
３２ 前方窓
４０ 壁部材
４２ 非平行溝
１０３ 挿入部
１１０ アプリケータ
１０２ レーザ光発生部
１０３ 駆動電源
１０４ 冷却液循環部
１０５ 冷却温度調節部
１０６ 制御部
１０７ 表示部
１０８ 操作部
１５０ 駆動ユニット
１８５ 冷却液送りチューブ
１８６ 冷却液戻りチューブ
１８８ モータ
２０３ 挿入部
２０４ 非平行パイプ
２０５ 支持部材
２０６ 支持部材
２０７ 連結部
２１４ 中空筒体

Claims (10)

1. 生体内に挿入される挿入部と、エネルギーを発生し前記発生したエネルギーを前記挿入部の側壁に設けられた照射窓を介して生体組織に向けて照射する医療用エネルギー照射装置であって、
   前記挿入部内部に配置され、反射面を有し、前記発生したエネルギーを前記反射面で反射して前記照射窓を介して生体組織に向けて照射する照射手段と、
   前記挿入部内部に配置され、前記反射面を冷却する冷却水を供給する冷却手段とを有し、
   前記反射面上には、前記エネルギーを透過し、前記反射面上における気泡の発生を抑制する保護膜が被覆されていることを特徴とする医療用エネルギー照射装置。
2. 前記反射面の全面が前記保護膜によって被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の医療用エネルギー照射装置。
3. 前記反射面の一部が前記保護膜によって被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の医療用エネルギー照射装置。
4. 前記保護膜は、樹脂フィルム、ガラス板、または蒸着膜によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の医療用エネルギー照射装置。
5. 前記保護膜は、前記反射面に、接着剤を用いて接着されているまたは蒸着されていることを特徴とする請求項４に記載の医療用エネルギー照射装置。
6. 前記樹脂フィルムまたはガラス板は、前記反射面の前記エネルギーを反射する領域以外の領域に接着剤を用いて接着されていることを特徴とする請求項５に記載の医療用エネルギー照射装置。
7. 前記接着剤は、前記エネルギーを透過することを特徴とする請求項５に記載の医療用エネルギー照射装置。
8. 前記照射手段を前記挿入部の長手方向に沿って移動させる移動手段と、
   前記照射手段の照射角度を変化させる変更手段と、
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の医療用エネルギー照射装置。
9. 前記照射手段は、前記挿入部の長手方向に沿って往復運動する際に、前記反射面が前記挿入部の先端側に位置するときには前記エネルギーを鋭角に反射し、前記反射面が前記挿入部の基端側に位置するときには前記エネルギーを鈍角に反射するように制御されていることを特徴とする請求項８に記載の医療用エネルギー照射装置。
10. 前記エネルギーはレーザ光であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の医療用エネルギー照射装置。

Images