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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-07
(45)【発行日】2022-01-12
(54)【発明の名称】レーザー焼灼術用光ファイバーとそれを用いた医療機器
(51)【国際特許分類】
A61B 18/22 20060101AFI20220104BHJP
A61B 8/14 20060101ALI20220104BHJP
【ＦＩ】
A61B18/22
A61B8/14
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017203987
(22)【出願日】2017-10-20
(65)【公開番号】P2019076247
(43)【公開日】2019-05-23
【審査請求日】2020-07-21
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２９年度、国立研究開発法人日本医療研究開発機構、医工連携事業化推進事業「低侵襲かつ安全性を高めた改良型国産下肢静脈瘤治療用レーザ装置の開発・事業化」委託研究開発、産業技術強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】592042543
【氏名又は名称】株式会社ユニタック
(73)【特許権者】
【識別番号】504136568
【氏名又は名称】国立大学法人広島大学
(74)【代理人】
【識別番号】100111132
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 浩
(72)【発明者】
【氏名】高橋 勉
(72)【発明者】
【氏名】高橋 一哲
(72)【発明者】
【氏名】末田 泰二郎
(72)【発明者】
【氏名】黒崎 達也
(72)【発明者】
【氏名】高橋 信也
【審査官】家辺 信太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１５２６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１７９４８６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １８／２２
Ａ６１Ｂ ８／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
芯材と、この芯材の外周囲に配設され前記芯材よりも屈折率の低い第１の被覆材と、
この第１の被覆材の外周囲に配設される第２の被覆材と、
この第２の被覆材の先端部に前記芯材の先端部及び前記第１の被覆材の先端部を覆うように設けられた第３の被覆材と、を有し、人体内部でレーザー焼灼を施術するために用いられる光ファイバーであって、
前記芯材の先端部は、レーザー光を出射可能に前記第１の被覆材の先端部から突出し、
前記レーザー焼灼の施術の際に前記レーザー光が出射される前記芯材の先端部の位置を確認するために用いられる超音波を反射する前記第１の被覆材の外表面は、前記芯材の先端部の位置よりも基端側に近い軸方向位置に溝が形成されていることを特徴とするレーザー焼灼術用光ファイバー。
【請求項2】
前記溝は、前記第１の被覆材の外表面に代えて又は加えて、前記第１の被覆材の内表面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザー焼灼術用光ファイバー。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のレーザー焼灼術用光ファイバーと、このレーザー焼灼術用光ファイバーの基端に接続され、レーザー発振器と、レーザー出力調整器とを備えるレーザー発生装置と、を有することを特徴とするレーザー焼灼医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静脈瘤が発生した静脈にレーザー光を照射して焼灼することで静脈を塞ぐ治療を行うための光ファイバーとそれを用いた医療機器に係り、特に、施術時に光ファイバーの位置探査に用いられる超音波診断装置に対して視認性の高い光ファイバーとそれを用いた医療機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、下肢静脈などの静脈には弁不全によって血液が逆流し血管が膨れてコブのように見える静脈瘤が発生することがあり、見た目が悪くむくみやだるさの原因にもなることから、例えばこの静脈瘤を静脈ごと引き抜くことで治療するストリッピング法や静脈の中に硬化剤を注入して静脈を閉塞させてしまう硬化療法等の治療法が採用されてきた。しかしながら、ストリッピング法では、手術を通じて患者の身体への負担が大きく、手術後の痛みや出血なども見られ、硬化療法では手術が不要で短時間で治療が終了するので患者の身体への負担は軽いものの、再発率が高い等の欠点があることから、近年ではレーザー光を用いた焼灼術が実施されるようになってきた。
【0003】
具体的に図５を参照しながらレーザー光を用いた焼灼術に係る従来技術について説明する。
図５の（ａ）は従来のレーザー焼灼術用光ファイバーの外形に関する概念図、（ｂ）はその内部構造に関する概念図である。
図５（ａ）及び（ｂ）において、レーザー焼灼術用光ファイバー３１は芯材としてのコア３４の周囲を第１の被覆材としてクラッド３５で被覆されており、クラッド３５の外周をさらにジャケット３３で被覆されて構成されている。レーザー光はコア３４を光路として伝播するが、その際クラッド３５がコア３４よりも屈折率が低いため、コア３４からクラッド３５へレーザー光が到達すると臨界角よりも大きな角度であれば全反射され、コア３４からクラッド３５へ漏洩することなく伝播することになる。
また、レーザー焼灼術用光ファイバー３１の先端は第２の被覆材としてのキャップ３２で覆われており、そのキャップ３２の内部でコア３４が露出し、コア先端部３４ａを形成し、そのコア先端部３４ａからレーザー焼灼術用光ファイバー３１の軸方向及び周方向にそれぞれレーザー光３６ａ及びレーザー光３６ｂが出射されている。日本国内ではレーザー光３６ａ，３６ｂとして９８０ｎｍあるいは１４７０ｎｍの波長のものが用いられている。
図５の（ａ）は従来のレーザー焼灼術用光ファイバーの外形に関する概念図、（ｂ）はその内部構造に関する概念図である。
図５（ａ）及び（ｂ）において、レーザー焼灼術用光ファイバー３１は芯材としてのコア３４の周囲を第１の被覆材としてクラッド３５で被覆されており、クラッド３５の外周をさらにジャケット３３で被覆されて構成されている。レーザー光はコア３４を光路として伝播するが、その際クラッド３５がコア３４よりも屈折率が低いため、コア３４からクラッド３５へレーザー光が到達すると臨界角よりも大きな角度であれば全反射され、コア３４からクラッド３５へ漏洩することなく伝播することになる。
また、レーザー焼灼術用光ファイバー３１の先端は第２の被覆材としてのキャップ３２で覆われており、そのキャップ３２の内部でコア３４が露出し、コア先端部３４ａを形成し、そのコア先端部３４ａからレーザー焼灼術用光ファイバー３１の軸方向及び周方向にそれぞれレーザー光３６ａ及びレーザー光３６ｂが出射されている。日本国内ではレーザー光３６ａ，３６ｂとして９８０ｎｍあるいは１４７０ｎｍの波長のものが用いられている。
【0004】
下肢静脈瘤の焼灼術では、このようなレーザー焼灼術用光ファイバー３１をキャップ３２側から静脈の下流側に挿入し、患部に到達後、コア先端部３４ａからレーザー光を照射して、発生する熱によって静脈の内壁を焼灼して閉じていく。これを静脈の下流側に後戻りしながら続けて静脈を閉じていくのである。
このような技術については既に特許出願もされており、たとえば、特許文献１には、「腔内レーザー切除装置および静脈治療方法」という名称で、静脈不全の安全で効率的な低パワー密度での腔内治療のための方法及び装置に関する発明が開示されている。
このように構成された腔内レーザー切除装置によれば、患者に対して低侵襲で相対的に速く、安全で効果的かつ確実な治療を提供することができる。
このような技術については既に特許出願もされており、たとえば、特許文献１には、「腔内レーザー切除装置および静脈治療方法」という名称で、静脈不全の安全で効率的な低パワー密度での腔内治療のための方法及び装置に関する発明が開示されている。
このように構成された腔内レーザー切除装置によれば、患者に対して低侵襲で相対的に速く、安全で効果的かつ確実な治療を提供することができる。
【0005】
一方、病気の診断や病変の拡大の程度を調査するために実施される臨床検査として、生体組織診断が知られている。この生体組織診断では、病変部位の組織を採取し、それを顕微鏡で観察するものであるが、生体組織の採取には一般的にバイオプシー針という尖鋭な針を内臓に指して実施される。
このようなバイオプシー針を用いた生体組織の採取の際には、超音波による画像を得ながら、経皮的に挿入されたバイオプシー針の先端の針カニューレが周囲の組織に損傷を与えることなく適正な箇所の組織検体が採取されるように実施されるのが一般的である。
したがって、医師や医療技師は、超音波画像における針カニューレの位置を観察しながら慎重にバイオプシー針を操作する必要があるため、バイオプシー針の先端の針カニューレが超音波画像で鮮明に表示される必要もある。
そこで、特許文献２には、「超音波画像診断用医療器具」という名称で、針カニューレに沿った軸方向の離間した位置に一又は複数の超音波反射器を備えることを特徴とする発明が開示されている。
このように構成された超音波画像診断用医療器具によれば、針カニューレの軸方向に沿って超音波の反射率を効果的に増大し、超音波の反射不足を解消し、観察者の視認性を向上させることができる。
このようなバイオプシー針を用いた生体組織の採取の際には、超音波による画像を得ながら、経皮的に挿入されたバイオプシー針の先端の針カニューレが周囲の組織に損傷を与えることなく適正な箇所の組織検体が採取されるように実施されるのが一般的である。
したがって、医師や医療技師は、超音波画像における針カニューレの位置を観察しながら慎重にバイオプシー針を操作する必要があるため、バイオプシー針の先端の針カニューレが超音波画像で鮮明に表示される必要もある。
そこで、特許文献２には、「超音波画像診断用医療器具」という名称で、針カニューレに沿った軸方向の離間した位置に一又は複数の超音波反射器を備えることを特徴とする発明が開示されている。
このように構成された超音波画像診断用医療器具によれば、針カニューレの軸方向に沿って超音波の反射率を効果的に増大し、超音波の反射不足を解消し、観察者の視認性を向上させることができる。
【0006】
また、特許文献３には、「超音波ガイド穿刺針及び留置針」という名称で、外周面に超音波を反射させる溝部を設けた発明が開示されている。
この超音波ガイド穿刺針によれば、溝部によって超音波を効果的に反射し、穿刺針の体内における位置を確実かつ高精度に確認することが可能である。
この超音波ガイド穿刺針によれば、溝部によって超音波を効果的に反射し、穿刺針の体内における位置を確実かつ高精度に確認することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特表２０１１－５１２９６５号公報
【文献】特開平６－３２７６７１号公報
【文献】特開２０１１－１２５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、レーザー焼灼術中にレーザーが射出される表面の位置に関する視認性が不足する可能性があり、特に身体の深部におけるレーザー焼灼術中では施術の精度が劣化してしまう可能性があるという課題があった。
また、特許文献２及び特許文献３に開示された発明では、いずれも金属製の穿刺針であり、細い光ファイバーを用いたレーザー焼灼術とは用途も原理も全く異なるもので用いることができないという課題があった。
また、特許文献２及び特許文献３に開示された発明では、いずれも金属製の穿刺針であり、細い光ファイバーを用いたレーザー焼灼術とは用途も原理も全く異なるもので用いることができないという課題があった。
【0009】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、焼灼施術中に光ファイバーの位置探査に用いられる超音波診断装置に対して視認性の高いレーザー焼灼術用光ファイバーとそれを用いた医療機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】
【0010】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るレーザー焼灼術用光ファイバーは、芯材と、この芯材の外周囲に配設され前記芯材よりも屈折率の低い第１の被覆材と、この第１の被覆材の外周囲に配設される第２の被覆材と、この第２の被覆材の先端部に前記芯材及び前記第１の被覆材の先端部を覆うように設けられた第３の被覆材と、を有し、人体内部でレーザー焼灼を施術するために用いられる光ファイバーであって、前記芯材は、レーザー光を出射可能に前記第１の被覆材から先端部を露出し、前記レーザー焼灼の施術の際に前記レーザー光が出射される前記芯材の先端部の位置を確認するために用いられる超音波を反射する前記第１の被覆材の外表面又は第３の被覆材の外表面は、前記芯材の先端部の位置よりも基端側に近い軸方向位置に凹部が形成されていることを特徴とする。
このような構成の発明においては、第１の被覆材の外表面又は第３の被覆材の外表面で芯材の先端部の位置よりも基端側に近い軸方向位置に形成された凹部が超音波を反射するように作用する。また、この凹部は芯材の先端部よりも基端側に近い軸方向に存在しているため、芯材の先端部からのレーザー光の出射を妨げることがなくレーザー焼灼術の施術に悪影響を与えることがない。
このような構成の発明においては、第１の被覆材の外表面又は第３の被覆材の外表面で芯材の先端部の位置よりも基端側に近い軸方向位置に形成された凹部が超音波を反射するように作用する。また、この凹部は芯材の先端部よりも基端側に近い軸方向に存在しているため、芯材の先端部からのレーザー光の出射を妨げることがなくレーザー焼灼術の施術に悪影響を与えることがない。
【0011】
さらに、第２の発明に係るレーザー焼灼術用光ファイバーは、第１の発明において、前記凹部は、前記第１の被覆材の外表面又は第３の被覆材の外表面に代えて又は加えて、前記第１の被覆材の内表面に形成されていることを特徴とする。
このような構成の発明においても、第１の発明と同様の作用を有する。
このような構成の発明においても、第１の発明と同様の作用を有する。
【0012】
そして、第３の発明の発明に係るレーザー焼灼術用光ファイバーは、第１又は第２の発明において、前記凹部は、溝であることを特徴とする。
このような構成の発明においては、凹部が溝として連続するので凹部が形成される表面における単位面積当たりの超音波の反射効率を高める作用を有する。
このような構成の発明においては、凹部が溝として連続するので凹部が形成される表面における単位面積当たりの超音波の反射効率を高める作用を有する。
【0013】
そして、第４の発明に係るレーザー焼灼術医療機器は、第１乃至第３のいずれかの発明に係るレーザー焼灼用光ファイバーと、このレーザー焼灼術用光ファイバーの基端に接続され、レーザー発振器と、レーザー出力調整器とを備えるレーザー発生装置と、を有することを特徴とする。
このような構成の発明においては、レーザー焼灼術用光ファイバーが第１乃至第４のいずれかの発明と同様に作用し、レーザー発振器がレーザー光を出射し、レーザー出力調整器がレーザー光の出力を制御するように作用する。
このような構成の発明においては、レーザー焼灼術用光ファイバーが第１乃至第４のいずれかの発明と同様に作用し、レーザー発振器がレーザー光を出射し、レーザー出力調整器がレーザー光の出力を制御するように作用する。
【発明の効果】
【0014】
第１の発明に係るレーザー焼灼術用光ファイバーによれば、レーザー焼灼術の施術中に、凹部が芯材の先端部からのレーザー光の出射を妨げることなく、超音波診断装置から発せられる超音波を効率的に反射し、レーザー焼灼術用光ファイバーの位置に対する視認性を向上させることが可能である。
【0015】
第２の発明に係るレーザー焼灼術用光ファイバーによれば、第１の発明の効果と同様の効果を発揮することができる。
【0016】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加えて、凹部が形成される表面における単位面積当たりの超音波の反射効率を高めるので、より高い視認性を発揮することができる。
【0017】
第４の発明によれば、第１乃至第３のいずれかの発明の効果に加えて、レーザー焼灼術用光ファイバーの視認性がより高い環境下でのレーザー焼灼術を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーの先端部に係る断面図である。
【図2】（ａ）乃至（ｈ）は、それぞれ本発明の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーにおいて形成される凹部の模様に関する概念図である。
【図3】本発明の第２の実施の形態に係るレーザー焼灼術医療機器の概念図である。
【図4】本発明の実施例に係るレーザー焼灼術用光ファイバーを用いて視認性の確認を行うための超音波診断画像であり、（ａ）はレーザー焼灼術用光ファイバーに溝加工を施していないものを用いた場合の超音波診断画像であり、（ｂ）はレーザー焼灼術用光ファイバーのキャップに溝加工を施した場合の超音波診断画像である。
【図5】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ従来技術に係るレーザー焼灼術用光ファイバーに関する概念図であり、（ａ）は外形に関する概念図、（ｂ）は内部構造に関する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の第１の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーについて、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーの先端部に係る断面図である。
図１において、レーザー焼灼術用光ファイバー１は、光路となる芯材としてのコア２の周囲に、コア２よりも屈折率の低い第１の被覆材としてのクラッド３が被覆されており、そのクラッド３の周囲には第２の被覆材としてのジャケット４が中空部５を介して被覆されている。
レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部には第３の被覆材としてキャップ６が接着剤７を介して被覆され、コア２を露出して形成されるコア先端部２ａからレーザー光が出射される。
なお、キャップ６内はクラッド３との間に中空部８が形成されている。
図１において、レーザー焼灼術用光ファイバー１は、光路となる芯材としてのコア２の周囲に、コア２よりも屈折率の低い第１の被覆材としてのクラッド３が被覆されており、そのクラッド３の周囲には第２の被覆材としてのジャケット４が中空部５を介して被覆されている。
レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部には第３の被覆材としてキャップ６が接着剤７を介して被覆され、コア２を露出して形成されるコア先端部２ａからレーザー光が出射される。
なお、キャップ６内はクラッド３との間に中空部８が形成されている。
【0020】
さらに、レーザー焼灼術用光ファイバー１では、キャップ６の外表面上において、コア先端部２ａよりも軸方向で基端側に凹部Ａが周方向に形成されており、クラッド３の外表面上においても同様にコア先端部２ａよりも軸方向で基端側に凹部Ｂが周方向に形成されている。
凹部Ａ，Ｂは共にキャップ６あるいはクラッド３を貫通することなくそれぞれの強度を維持することができるような深さに形成されている。凹部Ａ，Ｂはいずれか一方を設けてもよいし、両方設けるようにしてもよい。
ただし、レーザー焼灼術用光ファイバー１は前述のとおり、静脈中に挿入される場合もあることから、その先端のキャップ６の外表面に設けられた凹部Ａが血管の内壁に対して摩擦を生じることで施術の質に影響を与える可能性もあることから、キャップ６の外表面に形成される凹部Ａよりもその内部のクラッド３の外表面に形成される凹部Ｂの方がより低侵襲であると考えられる。
凹部Ａ，Ｂは共にキャップ６あるいはクラッド３を貫通することなくそれぞれの強度を維持することができるような深さに形成されている。凹部Ａ，Ｂはいずれか一方を設けてもよいし、両方設けるようにしてもよい。
ただし、レーザー焼灼術用光ファイバー１は前述のとおり、静脈中に挿入される場合もあることから、その先端のキャップ６の外表面に設けられた凹部Ａが血管の内壁に対して摩擦を生じることで施術の質に影響を与える可能性もあることから、キャップ６の外表面に形成される凹部Ａよりもその内部のクラッド３の外表面に形成される凹部Ｂの方がより低侵襲であると考えられる。
【0021】
このように構成されるレーザー焼灼術用光ファイバー１では、レーザー焼灼術の施術中に実施される超音波診断装置を用いたレーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部の位置確認をする際に、凹部Ａ及び凹部Ｂによってより効率的に超音波を反射させることが可能であるので、より鮮明にレーザー焼灼術用光ファイバー１の先端位置が超音波診断装置の画面上に表示され、医師や医療技師が施術中にその位置を容易かつ正確に把握することができる。
超音波診断装置は、超音波が反射によって戻ってきた超音波エネルギーの相対量を表すことで体内の状態をモニタするものであり、超音波は音響インピーダンスの差が大きいほど反射率が大きくなり、全反射に近くなる。
レーザー焼灼術用光ファイバー１としては大きく分けてガラス光ファイバーとプラスチック光ファイバーに分類されるが、コア２の材料としてはガラス光ファイバーでは石英あるいは多成分ガラスが用いられ、プラスチック光ファイバーではポリメチルメタクリレート等が用いられる。また、クラッド３の材料としてはガラス光ファイバーでは石英、シリコン、フッ素含有ポリマーあるいは多成分ガラスが用いられ、プラスチック光ファイバーではフッ素含有ポリマーが用いられる。
ジャケット４の材料としては、ポリアミド等が使用され、キャップ６には石英等が使用される。
ここで、表１に各種の材料に対する音響インピーダンスの一覧を示す。
超音波診断装置は、超音波が反射によって戻ってきた超音波エネルギーの相対量を表すことで体内の状態をモニタするものであり、超音波は音響インピーダンスの差が大きいほど反射率が大きくなり、全反射に近くなる。
レーザー焼灼術用光ファイバー１としては大きく分けてガラス光ファイバーとプラスチック光ファイバーに分類されるが、コア２の材料としてはガラス光ファイバーでは石英あるいは多成分ガラスが用いられ、プラスチック光ファイバーではポリメチルメタクリレート等が用いられる。また、クラッド３の材料としてはガラス光ファイバーでは石英、シリコン、フッ素含有ポリマーあるいは多成分ガラスが用いられ、プラスチック光ファイバーではフッ素含有ポリマーが用いられる。
ジャケット４の材料としては、ポリアミド等が使用され、キャップ６には石英等が使用される。
ここで、表１に各種の材料に対する音響インピーダンスの一覧を示す。
【0022】
【表1】
【0023】
表１から石英の音響インピーダンスは血液中の水分や体組織の音響インピーダンスと比較するとかなり大きく、一般的には、石英製のキャップ６の場合は超音波の反射が十分とも考えられるが、超音波診断装置で表示されるモニタ画面のエコー輝度が低い場合が多々生じている。
その理由としては、軸方向に円筒状となるレーザー焼灼術用光ファイバーでは、超音波診断装置から発信される超音波が円筒の中心から側面に反れると超音波の入射に対して角度を生じ、その結果超音波の反射を受信するセンサーに戻る超音波エネルギーが少なくなってしまうためと考えられる。
そこで、本実施の形態においては、超音波の反射を効率的に促すため、キャップ６の外表面又はクラッド３の外表面にそれぞれ凹部Ａ又は凹部Ｂを形成させたのである。
凹部が形成されることで、その凹部の内面を形成する角度が単一ではないため、様々な入射方向で入射する超音波を、超音波診断装置のセンサーの表面に反射させることが可能であり、センサーで受信される反射率を高めることが可能であり、よってレーザー焼灼術用光ファイバー１の視認性を向上させることができる。
その理由としては、軸方向に円筒状となるレーザー焼灼術用光ファイバーでは、超音波診断装置から発信される超音波が円筒の中心から側面に反れると超音波の入射に対して角度を生じ、その結果超音波の反射を受信するセンサーに戻る超音波エネルギーが少なくなってしまうためと考えられる。
そこで、本実施の形態においては、超音波の反射を効率的に促すため、キャップ６の外表面又はクラッド３の外表面にそれぞれ凹部Ａ又は凹部Ｂを形成させたのである。
凹部が形成されることで、その凹部の内面を形成する角度が単一ではないため、様々な入射方向で入射する超音波を、超音波診断装置のセンサーの表面に反射させることが可能であり、センサーで受信される反射率を高めることが可能であり、よってレーザー焼灼術用光ファイバー１の視認性を向上させることができる。
【0024】
図１においては、凹部Ａと凹部Ｂが記載されているが、前述のとおり患者の身体的な負担を考慮すると凹部Ｂの方が望ましいものの、キャップ６よりもクラッド３の径の方が小さいので凹部Ａの方が超音波の反射効率は高いものと考えられる。
また、キャップ６とクラッド３のいずれも石英の場合には、凹部Ａの周囲が水分又は体組織であるのに対し、凹部Ｂの周囲は図１では接着剤によって凹部Ｂが埋まっており、この場合には表１には明示がないが、凹部Ｂの方が超音波の反射効率は高いものと考えられる。
しかも、図１では接着剤７が凹部Ｂの全体を覆うように記載されているが、元々この部分は中空部８であり、キャップ６を接着するために用いられる接着剤７の量を調整することで凹部Ｂの表面を覆わないようにすることも可能である。その場合には、中空部８に存在しているのは空気であるため音響インピーダンスは極端に小さくなり、超音波の反射効率を著しく向上させることが可能である。
したがって、クラッド３の表面に形成される凹部Ｂの方がレーザー焼灼術用光ファイバー１の位置に関する視認性を向上させるためには望ましいと言える。
また、キャップ６とクラッド３のいずれも石英の場合には、凹部Ａの周囲が水分又は体組織であるのに対し、凹部Ｂの周囲は図１では接着剤によって凹部Ｂが埋まっており、この場合には表１には明示がないが、凹部Ｂの方が超音波の反射効率は高いものと考えられる。
しかも、図１では接着剤７が凹部Ｂの全体を覆うように記載されているが、元々この部分は中空部８であり、キャップ６を接着するために用いられる接着剤７の量を調整することで凹部Ｂの表面を覆わないようにすることも可能である。その場合には、中空部８に存在しているのは空気であるため音響インピーダンスは極端に小さくなり、超音波の反射効率を著しく向上させることが可能である。
したがって、クラッド３の表面に形成される凹部Ｂの方がレーザー焼灼術用光ファイバー１の位置に関する視認性を向上させるためには望ましいと言える。
【0025】
本実施の形態においては、凹部Ａと凹部Ｂのいずれも接着剤７の先端側の端面よりもレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向において基端側のキャップ６の外表面あるいはクラッド３の外表面に形成されているが、このような凹部Ａ，Ｂは、よりレーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部の位置を正確に把握するために、接着剤７の先端側の端面の位置を超えてコア先端部２ａ側のキャップ６の外表面あるいはクラッド３の外表面に形成してもよい。
ただし、コア先端部２ａからのレーザー光の出射を妨げないようにコア先端部２ａよりも基端側のキャップ６の外表面又は基端側のクラッド３の外表面、あるいはその両方に凹部を設けるとよい。
なお、前述のとおり凹部Ｂは接着剤７が塗布されていない箇所に設けることで、接着剤７に代えて空気との境界が形成されるため音響インピーダンスの差を大きく取れて超音波の反射効率を高めることが可能であるのでより望ましい。
ただし、コア先端部２ａからのレーザー光の出射を妨げないようにコア先端部２ａよりも基端側のキャップ６の外表面又は基端側のクラッド３の外表面、あるいはその両方に凹部を設けるとよい。
なお、前述のとおり凹部Ｂは接着剤７が塗布されていない箇所に設けることで、接着剤７に代えて空気との境界が形成されるため音響インピーダンスの差を大きく取れて超音波の反射効率を高めることが可能であるのでより望ましい。
【0026】
また、本実施の形態においては、キャップ６の外表面に凹部Ａを設けたが、コア先端部２ａよりも基端側のキャップ６の内表面に凹部を形成させてもよい。この場合、キャップ６の外表面ではないので、患者に身体的な負担をかけることもなく、しかも、クラッド３の径よりも大きな径であることから凹部の単位軸長さあたりの表面積はクラッド３の外表面よりも大きく取ることができ、さらに、キャップ６の内側は接着剤７の層か中空部８に接するためキャップ６やクラッド３を構成する石英との音響インピーダンスの差が大きいこともあって、超音波の反射効率を高くすることが可能である。
ただし、キャップ６の内側へ凹部を形成させるのは細い管内への加工となるため難易度が高く時間もかかるという短所がある。キャップ６を縦割りとして内面に凹部を加工するなどしても問題がない場合には短所が解消されると考えられる。
さらに、本実施の形態においては、クラッド３の外表面に凹部Ｂを設けたが、コア先端部２ａよりも基端側のクラッド３の内表面に凹部を形成させてもよい。ただし、クラッド３の内表面はコア２に接触する部分であるのでレーザー光との干渉の可能性があること、また、外表面に比較して面積が小さく、またクラッド３の内部に形成される内表面に凹部を加工すること自体難易度が高く時間もかかると考えられること、さらにクラッド３とコア２がいずれも石英の場合には音響インピーダンスの差がなくなり、反射率が小さくなると考えられるため、外表面に比較すると望ましいとは言えない。
しかしながら、クラッド３内面に形成された溝１０の深さや溝１０の本数密度を高めることで溝１０の内部に空気層を多く存在させることも可能と考えられるので音響インピーダンスの改善に伴う超音波の反射率の改善は期待できる。
ただし、キャップ６の内側へ凹部を形成させるのは細い管内への加工となるため難易度が高く時間もかかるという短所がある。キャップ６を縦割りとして内面に凹部を加工するなどしても問題がない場合には短所が解消されると考えられる。
さらに、本実施の形態においては、クラッド３の外表面に凹部Ｂを設けたが、コア先端部２ａよりも基端側のクラッド３の内表面に凹部を形成させてもよい。ただし、クラッド３の内表面はコア２に接触する部分であるのでレーザー光との干渉の可能性があること、また、外表面に比較して面積が小さく、またクラッド３の内部に形成される内表面に凹部を加工すること自体難易度が高く時間もかかると考えられること、さらにクラッド３とコア２がいずれも石英の場合には音響インピーダンスの差がなくなり、反射率が小さくなると考えられるため、外表面に比較すると望ましいとは言えない。
しかしながら、クラッド３内面に形成された溝１０の深さや溝１０の本数密度を高めることで溝１０の内部に空気層を多く存在させることも可能と考えられるので音響インピーダンスの改善に伴う超音波の反射率の改善は期待できる。
【0027】
次に、図２を参照しながら本実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバー１に形成される凹部の模様について説明を加える。
図２の（ａ）乃至（ｈ）は、それぞれ本発明の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーにおいて形成される凹部の模様に関する概念図である。これらの模様は、キャップ６の外表面、内表面あるいはクラッド３の外表面、内表面の円周状の面に形成される模様である。（ａ）乃至（ｆ）は線状に形成される溝１０を示しており、細い２本の線の間が溝１０となっている。また、（ｇ）及び（ｈ）は点状に形成される窪み１１を示している。
（ａ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して螺旋状に形成される溝１０であり、（ｂ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して平行に形成される溝１０であり、（ｃ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して垂直に形成される溝１０である。
また、（ｄ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して弧状に形成される溝１０であり、（ｅ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して斜めの溝１０が格子状に形成されたものであり、（ｆ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して平行・垂直な溝１０が格子状に形成されたものである。
（ｇ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して窪み１１が正方格子状に形成されたものであり、（ｈ）は窪み１１が正三角格子状に形成されたものである。
これらは一例であり、他の模様を排除するものではない。例えば、（ｇ）の正方格子は矩形格子でもよいし、（ｈ）の正三角格子は斜方格子や歪斜格子でもよい。
なお、これらの溝１０や窪み１１はそれぞれキャップ６やクラッド３の厚みよりも薄く形成されるものである。
図２の（ａ）乃至（ｈ）は、それぞれ本発明の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバーにおいて形成される凹部の模様に関する概念図である。これらの模様は、キャップ６の外表面、内表面あるいはクラッド３の外表面、内表面の円周状の面に形成される模様である。（ａ）乃至（ｆ）は線状に形成される溝１０を示しており、細い２本の線の間が溝１０となっている。また、（ｇ）及び（ｈ）は点状に形成される窪み１１を示している。
（ａ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して螺旋状に形成される溝１０であり、（ｂ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して平行に形成される溝１０であり、（ｃ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して垂直に形成される溝１０である。
また、（ｄ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して弧状に形成される溝１０であり、（ｅ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して斜めの溝１０が格子状に形成されたものであり、（ｆ）はレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して平行・垂直な溝１０が格子状に形成されたものである。
（ｇ）はキャップ６やクラッド３の周面に対して窪み１１が正方格子状に形成されたものであり、（ｈ）は窪み１１が正三角格子状に形成されたものである。
これらは一例であり、他の模様を排除するものではない。例えば、（ｇ）の正方格子は矩形格子でもよいし、（ｈ）の正三角格子は斜方格子や歪斜格子でもよい。
なお、これらの溝１０や窪み１１はそれぞれキャップ６やクラッド３の厚みよりも薄く形成されるものである。
【0028】
次に、図３を参照しながら本発明の第２の実施の形態に係るレーザー焼灼術医療機器について説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態に係るレーザー焼灼術医療機器の概念図である。
図３において、第１の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバー１が、患者の大腿部１９の深部静脈２０から分岐する表在静脈２１内に挿入されている。レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部であるキャップ６は、表在静脈２１内に発生した静脈瘤の箇所まで挿入され、その後レーザー光を出射して焼灼する。
図３の符号２２は焼灼によって閉じられた焼灼後表在静脈であり、レーザー焼灼術用光ファイバー１は静脈を焼灼しつつ、図中符号Ｃで示される方向に引き抜かれていく。
図３は本発明の第２の実施の形態に係るレーザー焼灼術医療機器の概念図である。
図３において、第１の実施の形態に係るレーザー焼灼術用光ファイバー１が、患者の大腿部１９の深部静脈２０から分岐する表在静脈２１内に挿入されている。レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部であるキャップ６は、表在静脈２１内に発生した静脈瘤の箇所まで挿入され、その後レーザー光を出射して焼灼する。
図３の符号２２は焼灼によって閉じられた焼灼後表在静脈であり、レーザー焼灼術用光ファイバー１は静脈を焼灼しつつ、図中符号Ｃで示される方向に引き抜かれていく。
【0029】
このように表在静脈２１を焼灼するための装置がレーザー焼灼術医療機器１５である。
レーザー焼灼術医療機器１５は、レーザー焼灼術用光ファイバー１をレーザー発生装置１６に接続したものであり、レーザー発生装置１６はレーザーを発振させてレーザー光を出射するレーザー発振器１７と、レーザー発振器１７から出射されるレーザー光の出力を制御するためのレーザー出力調整器１８が備えられている。
レーザー焼灼術医療機器１５による焼灼では、まず、レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部であるキャップ６を患者の大腿部１９の下方から挿入する。その際には、超音波診断装置を用いてキャップ６の位置を把握しながらレーザー焼灼術用光ファイバー１を挿入操作する。
表在静脈２１に発生した静脈瘤の位置までキャップ６が届いたら、レーザー発生装置１６のレーザー出力調整器１８でレーザー出力の調整を行いながら、レーザー発振器１７からレーザー光を出射する。
キャップ６からレーザー光が出射され、静脈の内壁を焼灼して静脈を閉じていき、徐々にレーザー焼灼術用光ファイバー１を図中のＣで示される方向に引き抜きながら表在静脈２１全体を焼灼する。
施術後はレーザー焼灼術用光ファイバー１を引き抜き手術が終了する。
レーザー焼灼術医療機器１５は、レーザー焼灼術用光ファイバー１をレーザー発生装置１６に接続したものであり、レーザー発生装置１６はレーザーを発振させてレーザー光を出射するレーザー発振器１７と、レーザー発振器１７から出射されるレーザー光の出力を制御するためのレーザー出力調整器１８が備えられている。
レーザー焼灼術医療機器１５による焼灼では、まず、レーザー焼灼術用光ファイバー１の先端部であるキャップ６を患者の大腿部１９の下方から挿入する。その際には、超音波診断装置を用いてキャップ６の位置を把握しながらレーザー焼灼術用光ファイバー１を挿入操作する。
表在静脈２１に発生した静脈瘤の位置までキャップ６が届いたら、レーザー発生装置１６のレーザー出力調整器１８でレーザー出力の調整を行いながら、レーザー発振器１７からレーザー光を出射する。
キャップ６からレーザー光が出射され、静脈の内壁を焼灼して静脈を閉じていき、徐々にレーザー焼灼術用光ファイバー１を図中のＣで示される方向に引き抜きながら表在静脈２１全体を焼灼する。
施術後はレーザー焼灼術用光ファイバー１を引き抜き手術が終了する。
【実施例】
【0030】
最後に、図４（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、発明者がレーザー焼灼術用光ファイバー１を用いて行った実施例について説明する。
本実施例では、レーザー焼灼術用光ファイバー１のキャップ６及びクラッド３のいずれにも溝加工を施していなものと、キャップ６の外表面に、図２（ｅ）に示すようなレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して斜めに形成される格子状の溝１０を形成したものの両方を、予め指定された病原菌を持っていない、いわゆるＳＰＦ（Specific Pathogen Free）豚の静脈に挿入して超音波診断装置で画像を取得し視認性を比較した。なお、キャップ６、クラッド３及びコア２の材質はいずれも石英である。
実施日は２０１７年１月２５日であり、超音波診断装置の周波数は８ＭＨｚである。
図４（ａ）は溝加工を施していないレーザー焼灼術用光ファイバー１を静脈に挿入して超音波画像を取得した場合であるが、血管内にレーザー焼灼術用光ファイバー１が存在することは視認されるが、その先端位置を把握することが難しい。
一方、図４（ｂ）に示される溝加工を施したレーザー焼灼術用光ファイバー１を用いた場合には、いわゆるアコースティックシャドーが出ており、このアコースティックシャドーから先端位置を把握することができるので、溝加工を施したレーザー焼灼術用光ファイバー１の方が、視認性が高いということができる。
なお、本実施例ではキャップ６の外表面に図２（ｅ）に示すような格子状の溝１０を形成したが、超音波診断装置が反射によって戻ってきた超音波のエネルギーの相対量を表すことで体内の状態をモニタするという原理を考慮すれば、図２に示される凹状の他の模様を付してもアコースティックシャドーは発生すると考えられ、また、他の箇所、すなわちキャップ６の内表面やクラッド３の外表面や内表面に凹状の模様を形成してもアコースティックシャドーは発生すると考えられる。
また、本実施例ではクラッド３及びキャップ６は石英製のものを用いて、段落００２１で述べたような他の材料のものでは実施していないが、段落００２３で述べたとおり、血液中の水分や体組織の音響インピーダンスとの差が十分に大きい石英でさえエコー輝度が低い場合が多々生じているという状況であり、その理由が軸方向に円筒状となるレーザー焼灼術用光ファイバーでは超音波診断装置から発信される超音波が円筒の中心から側面に反れることで、超音波の入射に対して角度を生じ、超音波の反射を受信するセンサーに戻る超音波エネルギーが少なくなってしまうためと考えられるため、同様に他の材料でも凹状の模様を形成することで石英製のものを用いた場合と同様な結果が得られるものと考えられる。
本実施例では、レーザー焼灼術用光ファイバー１のキャップ６及びクラッド３のいずれにも溝加工を施していなものと、キャップ６の外表面に、図２（ｅ）に示すようなレーザー焼灼術用光ファイバー１の軸方向に対して斜めに形成される格子状の溝１０を形成したものの両方を、予め指定された病原菌を持っていない、いわゆるＳＰＦ（Specific Pathogen Free）豚の静脈に挿入して超音波診断装置で画像を取得し視認性を比較した。なお、キャップ６、クラッド３及びコア２の材質はいずれも石英である。
実施日は２０１７年１月２５日であり、超音波診断装置の周波数は８ＭＨｚである。
図４（ａ）は溝加工を施していないレーザー焼灼術用光ファイバー１を静脈に挿入して超音波画像を取得した場合であるが、血管内にレーザー焼灼術用光ファイバー１が存在することは視認されるが、その先端位置を把握することが難しい。
一方、図４（ｂ）に示される溝加工を施したレーザー焼灼術用光ファイバー１を用いた場合には、いわゆるアコースティックシャドーが出ており、このアコースティックシャドーから先端位置を把握することができるので、溝加工を施したレーザー焼灼術用光ファイバー１の方が、視認性が高いということができる。
なお、本実施例ではキャップ６の外表面に図２（ｅ）に示すような格子状の溝１０を形成したが、超音波診断装置が反射によって戻ってきた超音波のエネルギーの相対量を表すことで体内の状態をモニタするという原理を考慮すれば、図２に示される凹状の他の模様を付してもアコースティックシャドーは発生すると考えられ、また、他の箇所、すなわちキャップ６の内表面やクラッド３の外表面や内表面に凹状の模様を形成してもアコースティックシャドーは発生すると考えられる。
また、本実施例ではクラッド３及びキャップ６は石英製のものを用いて、段落００２１で述べたような他の材料のものでは実施していないが、段落００２３で述べたとおり、血液中の水分や体組織の音響インピーダンスとの差が十分に大きい石英でさえエコー輝度が低い場合が多々生じているという状況であり、その理由が軸方向に円筒状となるレーザー焼灼術用光ファイバーでは超音波診断装置から発信される超音波が円筒の中心から側面に反れることで、超音波の入射に対して角度を生じ、超音波の反射を受信するセンサーに戻る超音波エネルギーが少なくなってしまうためと考えられるため、同様に他の材料でも凹状の模様を形成することで石英製のものを用いた場合と同様な結果が得られるものと考えられる。
【0031】
本実施の形態に係るレーザー焼灼術医療機器１５では、レーザー焼灼術用光ファイバー１のキャップ６の外表面や内表面あるいはクラッド３の外表面には溝１０や窪み１１等の凹部が形成されているので超音波診断装置から発生される超音波をより効率的に反射することができ、キャップ６の位置、さらにはコア先端部２ａの位置までも把握することが可能である。したがって、より精度の高いレーザー光の照射が可能となり、焼灼が必要な部位を正確に焼灼することが可能である。
このことから、医師や医療技師は迅速かつ集中して手術を実行することができ、肉体的、精神的な負担を軽減することが可能である。患者も手術時間が短縮され精度の高い手術を受けることができるので同様に肉体的、精神的な負担を軽減することが可能である。さらに、手術が短時間で医師等の負担を少なくして終了させることができるので、１日当りの手術数を増やすことも可能である。
このことから、医師や医療技師は迅速かつ集中して手術を実行することができ、肉体的、精神的な負担を軽減することが可能である。患者も手術時間が短縮され精度の高い手術を受けることができるので同様に肉体的、精神的な負担を軽減することが可能である。さらに、手術が短時間で医師等の負担を少なくして終了させることができるので、１日当りの手術数を増やすことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は、病院などの医療機関において下肢静脈瘤等の静脈瘤にレーザー光を照射して治療するレーザー焼灼術用光ファイバー及びレーザー焼灼術医療機器として利用可能である。
【符号の説明】
【0033】
１…レーザー焼灼術用光ファイバー ２…コア ２ａ…コア先端部 ３…クラッド ４…ジャケット ５…中空部 ６…キャップ ７…接着剤 ８…中空部 １０…溝 １１…窪み １５…レーザー焼灼医療機器 １６…レーザー発生装置 １７…レーザー発振器 １８…レーザー出力調整器 １９…大腿部 ２０…深部静脈 ２１…表在静脈 ２２…焼灼後表在静脈 ３１…レーザー焼灼術用光ファイバー ３２…キャップ ３３…ジャケット ３４…コア ３４ａ…コア先端部 ３５…クラッド ３６ａ，３６ｂ…レーザー光 Ａ，Ｂ…凹部 Ｃ…方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】