特許 7302789 光治療装置及び光治療装置の作動方法

(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】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】光治療装置及び光治療装置の作動方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/067 20060101AFI20230627BHJP

【ＦＩ】

A61N5/067

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019157051

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021029944

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2021-11-04

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503369495

【氏名又は名称】帝人ファーマ株式会社

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100141977

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100117019

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】南條 卓也

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊弘

(72)【発明者】

【氏名】高橋 一哲

【審査官】白川 敬寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３４２７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１８２７６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１５６８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭６１－０２３９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５１０１８８０（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０００－３３４０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３１９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／０６－ ５／０６７

Ａ６１Ｂ １８／２０－１８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

標的部位に対してレーザを照射するレーザ光源と、
標的部位までの距離を検出して前記距離に応じた距離信号を出力する距離検出部と、を具備し、
前記レーザ光源によるレーザの照射において、レーザ照射期間及びレーザ停止期間が交互に繰り返され、
前記距離検出部が、標的部位に対して発光する発光部と、前記発光部による発光によって標的部位から反射した光を受光する受光部とを有する光学センサを有し、
前記発光部による発光及び前記受光部による前記反射した光の受光が前記レーザ停止期間においてのみ行われ、
前記距離信号の変動量に応じて前記レーザ光源によるレーザの照射が許可されるように構成されており、
前記レーザ光源のレーザ波長の少なくとも一部が、前記距離検出部の前記受光部の受光波長域に含まれる光治療装置。

【請求項2】

前記距離信号に基づき基準値が設定され、前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲内にあるとき、前記レーザ光源によるレーザの照射が許可される請求項１に記載の光治療装置。

【請求項3】

前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲外になると、前記レーザ光源によるレーザの照射が禁止される請求項２に記載の光治療装置。

【請求項4】

前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲外になると、前記基準値がリセットされる請求項３に記載の光治療装置。

【請求項5】

前記距離検出部が複数の検出部を有し、前記複数の検出部による標的部位までの距離の検出が順次行われる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光治療装置。

【請求項6】

前記距離検出部が、前記発光部による発光が行われたときに標的部位から反射した光を前記受光部によって受光した検出値と、前記発光部による発光が行われないときに標的部位から反射した光を前記受光部によって受光した検出値との差分に基づく前記距離信号を出力する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光治療装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光治療装置及び光治療装置の作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

血行促進及び代謝促進等、治療や治療の補助の目的で生体組織にレーザを照射するために、光治療装置が用いられる。中でもレーザの安全基準JIS C 6802におけるレーザクラスにおいて、クラス３以上の高出力な光治療装置を在宅医療として使用する場合、クラス１Ｃの適合が必須要件となる。クラス１Ｃでは、意図した標的組織以外への露光を制限することが求められる。そのため、光治療装置のレーザ光源を備えたプローブと、標的組織である所定箇所の皮膚とが、所定距離だけ、例えば指１本分に相当する１２ｍｍの距離だけ離間するとレーザの照射を停止するように、光治療装置がインターロック機構を有している必要がある。

【0003】

ところで、プローブ又はレーザ光源と皮膚との距離等を光学センサ等で検出し、検出値に応じて、すなわち検出値が予め定められた許容範囲内であるか否かでレーザの照射を制御するように構成された光治療装置が公知である（特許文献１及び特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１６－５１２７８３号公報

【文献】特表２０１３－５０９２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光学センサは、標的部位に対して発光する発光部と標的部位から反射した光を受光する受光部とを有している。光治療装置において、光学センサを用いると、レーザ光源によるレーザが標的部位から反射した光を光学センサが誤検出してしまい、標的部位までの距離に応じた正確な距離信号が得られない場合がある。その結果、標的部位までの距離を正確に測定できなくなり、レーザの照射を適切に行うことができない。

【0006】

本発明は、標的部位までの距離を正確に測定し、レーザの照射を適切に行うことができる光治療装置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】

【0007】

本発明の一態様によれば、標的部位に対してレーザを照射するレーザ光源と、標的部位までの距離を検出して前記距離に応じた距離信号を出力する距離検出部と、を具備し、前記レーザ光源によるレーザの照射において、レーザ照射期間及びレーザ停止期間が交互に繰り返され、前記距離検出部が、標的部位に対して発光する発光部と標的部位から反射した光を受光する受光部とを有する光学センサを有し、前記発光及び前記受光が前記レーザ停止期間において行われ、前記距離信号の変動量に応じて前記レーザ光源によるレーザの照射が許可されるように構成されている光治療装置が提供される。

【0008】

本発明の別態様によれば、レーザ照射期間及びレーザ停止期間が交互に繰り返されるレーザ光源によるレーザの照射において、前記レーザ停止期間に、標的部位に対して発光すること、及び、標的部位から反射した光を受光することによって、標的部位までの距離を検出して前記距離に応じた距離信号を出力する工程と、前記距離信号の変動量に応じて前記レーザ光源によるレーザの照射を許可する工程と、を含む光治療装置の作動方法が提供される。

【0009】

前記レーザ光源のレーザ波長の少なくとも一部が、前記距離検出部の前記受光部の受光波長域に含まれてもよい。前記距離検出部の受光部が、さらに、前記レーザ光源によるレーザが標的部位から反射した光を検出するように構成されていてもよい。前記距離信号に基づき基準値が設定され、前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲内にあるとき、前記レーザ光源によるレーザの照射が許可されるようにしてもよい。前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲外になると、前記レーザ光源によるレーザの照射が禁止されるようにしてもよい。前記距離信号が前記基準値に対して所定範囲外になると、前記基準値がリセットされるようにしてもよい。前記距離検出部が複数の検出部を有し、前記複数の検出部による複数の前記距離信号が所定の偏差に収まる場合に、複数の前記距離信号に基づき前記基準値が設定されるようにしてもよい。前記距離検出部が複数の検出部を有し、前記複数の検出部による標的部位までの距離の検出が順次行われるようにしてもよい。前記距離検出部が、前記発光部による発光が行われたときに標的部位から反射した光を前記受光部によって受光した検出値と、前記発光部による発光が行われないときに標的部位から反射した光を前記受光部によって受光した検出値との差分に基づく前記距離信号を出力するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の態様によれば、標的部位までの距離を正確に測定し、レーザの照射を適切に行うことができる光治療装置を提供するという共通の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施形態による光治療装置の概略図である。

【図2】図２は、プローブの動作を示す図である。

【図3】図３は、距離信号の変化とレーザの照射との関係を示す図である。

【図4】図４は、光治療装置の動作を示すフローチャートである。

【図5】図５は、光治療装置の別の動作を示すフローチャートである。

【図6】図６は、レーザの照射と距離信号の検出との関係を示す図である。

【図7】図７は、発光部及び受光部の動作の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

【0013】

図１は、本発明の実施形態による光治療装置１の概略図であり、図２は、プローブ３の動作を示す図である。

【0014】

光治療装置１は、制御装置２と、プローブ３と、制御装置２及びプローブ３とを電気的に接続するケーブル４とを有している。制御装置２は、１つ又は複数のプロセッサ、記憶部及びその周辺回路等を有している。制御装置２は、予め記憶部に記憶されているコンピュータプログラムに基づいて、後述するフローチャートに示されるような、プローブ３の全体的な動作を統括的に制御する。その処理の際に、制御装置２は、後述する光学センサ等の各種センサから信号を受信し、レーザ光源の照射及び停止等に関する制御信号を送信する。制御装置２は、入出力部、例えば、ディスプレイ等の表示部や、操作ボタンやタッチパネル等の入力インターフェースを有していてもよい。

【0015】

プローブ３は、円筒状の本体部５と、本体部５内において本体部５の軸線方向に沿って移動可能に配置された円筒状の可動部６と、可動部６の前端面に設けられた４つの光学センサ７と、本体部５の内部に配置されたレーザ光源８と、本体部５の前面に設けられた光学窓９と、本体部５内に配置されたリミットスイッチ１０と、を有している。可動部６は、図示しない弾性部材によって本体部５に対して前方に付勢されている。

【0016】

光学センサ７及びリミットスイッチ１０は、プローブ３の内部に配置されており、直接皮膚等に接触しないように配置されている。それによって、光学センサ７及びリミットスイッチ１０に皮脂汚れ等が付着するリスクが小さく、安定した性能を維持することができる。また、光学センサ７及びリミットスイッチ１０は、可動部６の移動及びレーザ光源８によるレーザの照射を妨げないように配置されている。

【0017】

レーザの安全基準JIS C 6802におけるレーザクラスにおいて、クラス３以上の高出力なレーザ光源８を搭載した光治療装置１を在宅医療として使用する場合、光治療装置１はクラス１Ｃに適合する必要があるが、これに限定されない。その他の基準等で在宅医療に適合したレーザ光源８を適用することができる。

【0018】

図２（Ａ）は、プローブ３を、生体の標的組織、すなわち標的部位Ｔに押圧する前の状態を示し、図２（Ｂ）は、プローブ３を標的部位Ｔに押圧している状態を示している。図２（Ａ）に示された状態から、プローブ３を標的部位Ｔに押圧すると、可動部６が後退し、リミットスイッチ１０がＯＮとなる（図２（Ｂ））。すなわち、リミットスイッチ１０は、レーザ光源８が標的部位Ｔに対して所定の距離まで接近したことを検出して近接信号を出力する近接検出部を構成する。出力された近接信号は、制御装置２によって検出される。一方、プローブ３の標的部位Ｔに対する押圧を解除すると、可動部６は弾性部材の付勢力によって後退し、リミットスイッチ１０がＯＦＦとなる（図２（Ａ））。

【0019】

４つの光学センサ７は、可動部６の前端面において、周方向に沿って等間隔に配置されている。なお、光治療装置１は、１つ、２つ又は３つの光学センサ７を有するようにしてもよく、５つ以上の光学センサ７を有するようにしてもよい。光治療装置１が複数の光学センサ７を有する場合、複数の光学センサ７は、周方向に沿って等間隔に配置されていることが好ましい。１つ又は複数の光学センサ７の各々は、検出部であり、全体として、標的部位Ｔまでの距離を検出して距離に応じた距離信号を出力する距離検出部を構成する。出力された距離信号は、制御装置２によって検出される。光学センサ７は、標的部位Ｔに対して発光する、図示しない発光部と、標的部位Ｔから反射した光を受光する、図示しない受光部とを有する。光学センサ７は、標的部位Ｔとの距離を、受光部によって受光された反射光強度の変位で評価する。距離信号によって、例えばレーザ光源８から標的部位Ｔまでの距離を算出することができる。

【0020】

光治療装置１の動作について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、距離信号Ｓの変化とレーザの照射との関係を示す図である。図３において、上のグラフは光学センサ７による距離信号Ｓの値の経時的変化を示し、下のグラフはレーザの照射の状況を示している。図４は、光治療装置１の動作を示すフローチャートである。

【0021】

図４において、まず、ステップ１０１では、使用者がプローブ３を標的部位Ｔに押圧し、リミットスイッチ１０がＯＮになることによって出力された近接信号が検出される。次いで、ステップ１０２では、近接信号をトリガとして、標的部位Ｔまでの距離に応じて出力された距離信号Ｓの検出が開始される（時刻ｔ１）。次いで、ステップ１０３において、リミットスイッチ１０がＯＮになった後に、すなわち近接信号が検出された後に検出された距離信号Ｓに基づき、基準値Ｌ０が設定される。次いで、ステップ１０４において、距離信号Ｓが、基準値Ｌ０に対して所定範囲内、すなわち下限Ｌ１及び上限Ｌ２間の範囲内であるか否かが判定される。距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲内にある場合には、ステップ１０５へと進み、標的部位Ｔに対してレーザ光源８によるレーザの照射が許可され、レーザの照射が行われる。

【0022】

一方、ステップ１０４において、標的部位Ｔに対するプローブ３の位置及び姿勢が変化すること等によって、距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲外になった場合（時刻ｔ２）には、ステップ１０６へと進む。次いで、ステップ１０６では、レーザ光源８によるレーザの照射が禁止される。したがって、ステップ１０５を経てレーザの照射が行われている場合には、レーザの照射が停止される。次いで、ステップ１０７では、ステップ１０３で設定された基準値Ｌ０がリセットされ、光治療装置１の動作が終了する。

【0023】

ここで、基準値Ｌ０は、光学センサ７の距離信号Ｓに基づいて設定されるが、任意の方法で基準値Ｌ０を設定することができる。例えば、近接信号が検出された後に、４つの光学センサ７の所定時間のサンプリングによる平均値を距離信号Ｓとして、これを基準値Ｌ０に設定してもよい。また、４つの光学センサ７の各々の距離信号Ｓが、所定の偏差に収まる場合にのみその平均値を距離信号Ｓとしてこれを基準値Ｌ０に設定してもよい。所定の偏差に収まらない場合には、仮に近接信号が検出されたとしても、基準値Ｌ０を設定することなく、光治療装置１の動作を終了してもよい。

【0024】

４つの光学センサ７の各々の距離信号Ｓが、所定の偏差に収まらない場合とは、例えば、プローブ３が標的部位Ｔに対して傾いた状態で押圧された場合である。この場合、プローブ３の可動部６の先端の一部分が標的部位Ｔに対して当接し、反対側の部分が標的部位Ｔに対して離間している。したがって、周方向に沿って等間隔に配置された複数の光学センサ７による距離信号Ｓの各々は、互いに大きく異なることになる。この状態でレーザの照射を行うと、レーザが標的部位Ｔ以外に照射されることになるから、レーザの照射は禁止されなければならない。したがって、複数の距離信号Ｓが所定の偏差に収まっているか否かを判定することは有効である。

【0025】

基準値Ｌ０に対する所定範囲は、図３に示されるように、下限Ｌ１及び上限Ｌ２間の範囲である。下限Ｌ１及び上限Ｌ２は、例えば基準値に対して±５％であり、基準値に対する比で設定される。上限Ｌ０及び下限Ｌ１は、治療の効果や安全性等を考慮して決定される。例えば、下限Ｌ１は、レーザ光源８が標的部位Ｔから離間し、標的部位以外の部位への照射の可能性が生じるか否かで決定される。すなわち、光学センサ７の反射光と対象までの距離との関係を予め求め、例えば指１本分に相当する１２ｍｍの隙間に該当する反射光変位量から上下限の範囲を設定してもよい。距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲外であるということは、許容範囲以上に隙間が空いている状況であり、隙間に指が入ってしまう可能性がある。その結果、高出力なレーザが標的部位Ｔ以外の生体組織に直射されてしまう。なお、下限Ｌ１及び上限Ｌ２を、基準値に対する比ではなく、絶対値で設定してもよい。また、レーザ光源８が標的部位Ｔから離間することのみを判定するために、上限Ｌ２を設定せず、下限Ｌ１だけを設定してもよい。

【0026】

なお、基準値Ｌ０を、近接信号をトリガとすることなく、予め測定された距離信号Ｓ等に基づいて設定してもよい。すなわち、光治療装置１において、リミットスイッチ１０を省略してもよい。

【0027】

図５は、光治療装置１の別の動作を示すフローチャートである。図５において、まず、ステップ２０１では、使用者がプローブ３を標的部位Ｔに押圧し、リミットスイッチ１０がＯＮになることによって出力された近接信号が検出される。次いで、ステップ２０２では、近接信号をトリガとして、標的部位Ｔまでの距離に応じて出力された距離信号Ｓの検出が開始される（時刻ｔ１）。次いで、ステップ２０３において、リミットスイッチ１０がＯＮになった後に、すなわち近接信号が検出された後に検出された距離信号Ｓに基づき、基準値Ｌ０が設定される。次いで、ステップ２０４において、距離信号Ｓが、基準値Ｌ０に対して所定範囲内、すなわち下限Ｌ１及び上限Ｌ２間の範囲内であるか否かが判定される。距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲内である場合には、ステップ２０５へと進む。次いで、ステップ２０５では、リミットスイッチ１０がＯＮであることを示す近接信号が検出されるか否かが判定される。近接信号が検出された場合には、ステップ２０６へと進み、標的部位Ｔに対してレーザ光源８によるレーザの照射が許可され、レーザの照射が行われる。

【0028】

一方、ステップ２０４において、標的部位Ｔに対するプローブ３の位置及び姿勢が変化すること等によって、距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲外になった場合（時刻ｔ２）には、ステップ２０７へと進む。同様に、ステップ２０５において、近接信号が検出されなかった場合には、ステップ２０７へと進む。次いで、ステップ２０７では、レーザ光源８によるレーザの照射が禁止される。したがって、ステップ２０６を経てレーザの照射が行われている場合には、レーザの照射が停止される。次いで、ステップ２０８では、ステップ２０３で設定された基準値Ｌ０がリセットされ、光治療装置１の動作が終了する。

【0029】

図４のフローチャートに示された光治療装置１の動作と、図５のフローチャートに示された光治療装置１の動作とは、レーザの照射開始後に、近接信号が検出されるか否か、すなわちリミットスイッチ１０がＯＮであるか否かが判定され続ける点においてのみ異なる。なお、図４のフローチャートに示された光治療装置１の動作において、予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行されるルーチンとして、レーザの照射開始後に、リミットスイッチ１０がＯＮであり、近接信号が検出されるか否かを判定するようにしてもよい。レーザの照射開始後においても近接信号が検出されるか否かを判定することによって、意図せずプローブ３が標的部位Ｔから離間してしまうことを検出することができる。それによって、レーザが標的部位Ｔ以外に照射されることを防止し、レーザの照射をより適切に行うことができる。

【0030】

光治療装置１によれば、近接信号が検出された後に検出された距離信号Ｓに基づき基準値Ｌ０が設定され、基準値Ｌ０に対する距離信号Ｓの変動量に応じてレーザ光源８によるレーザの照射が行われる。したがって、レーザ光源８が標的部位Ｔに十分近接していることから、標的部位Ｔに対してのみ、レーザを確実に照射することができ、標的部位Ｔ以外にレーザが照射されることはない。また、光治療装置１によれば、標的部位Ｔに応じて基準値Ｌ０が設定されるため、標的とされた皮膚の部位や状態、すなわち皮膚の色や水分量、皺の程度等が異なれば、設定される基準値Ｌ０も異なる。また、基準値Ｌ０に対する、下限Ｌ１及び上限Ｌ２による所定範囲も異なる。したがって、標的部位Ｔに応じてレーザの照射を行うための設定値を、逐一調整する必要がない。その結果、光治療装置１によれば、レーザの照射を適切に行うことができる。

【0031】

さらに、光治療装置１では、距離信号Ｓが基準値Ｌ０に対して所定範囲外となるとレーザの照射が停止される。基準値Ｌ０は標的部位Ｔに応じて設定されることから、光治療装置１によれば、様々な皮膚の部位や状態の標的部位Ｔに対応可能なインターロック機構が実現される。例えば、プローブ３が標的部位Ｔから所定距離だけ、例えば指１本分に相当する１２ｍｍの距離だけ離間するとレーザの照射を停止するように、基準値Ｌ０に対応する下限Ｌ１及び上限Ｌ２を予め設定してもよい。それによって、使用者が、単にプローブ３を持ち替えたり移動させたりしただけでレーザが停止してしまうことを防止することができ、治療アドヒアランスの低下を防止することができる。レーザの照射の禁止は、近接信号及び距離信号以外にも、プローブ３における温度等の異常を検出することによってなされるようにしてもよい。

【0032】

ところで、光治療装置１において、距離検出部として光学センサ７を用いると、レーザ光源８によるレーザが標的部位Ｔから反射した光を光学センサ７が誤検出してしまい、標的部位Ｔまでの距離に応じた正確な距離信号が得られない場合がある。その結果、標的部位Ｔまでの距離を正確に測定できなくなり、レーザの照射を適切に行うことができない。これに関し、図６を参照しながら説明する。

【0033】

図６は、レーザの照射と距離信号Ｓの検出との関係を示す図である。図６において、上のグラフはレーザ光源８によるレーザの照射のＯＮ又はＯＦＦのタイミングを示し、下のグラフは光学センサ７による検出のＯＮ又はＯＦＦのタイミングを示している。

【0034】

光治療装置１において、レーザ光源８によるレーザの照射は、連続的な連続発振（ＣＷ）ではなく、パルス状のパルス発振（ＰＷ）である。したがって、レーザ光源８によるレーザの照射において、レーザ照射期間ｄ１及びレーザ停止期間ｄ２が交互に繰り返される。それによって、レーザの照射による標的部位の温度上昇を容易に抑制することができる。レーザ照射期間ｄ１は、例えば２０ｍｓであり、レーザ停止期間ｄ２は、例えば１８０ｍｓである。

【0035】

なお、連続発振（ＣＷ）の出力波形を有するレーザ光源を用いて、パルス発振（ＰＷ）の場合よりも十分長い周期で、レーザ照射期間及びレーザ停止期間が交互に繰り返されるように制御を行ってもよい。なお、レーザ照射期間及びレーザ停止期間を設けずに、連続発振（ＣＷ）としてもよい。図３に示されるレーザがＯＮとなっている期間は、レーザの照射が許可された状態を示しており、発振されるレーザは、当該期間において、連続発振（ＣＷ）であってもパルス発振（ＰＷ）であってもよい。

【0036】

光学センサ７による検出は、光学センサ７がＯＮのときに、発光部が標的部位Ｔに対して発光し、受光部が標的部位Ｔから反射した光を受光することによって行われる。光学センサ７がＯＮである時間、すなわち検出時間をｄ３とし、光学センサ７がＯＦＦである時間、すなわち停止期間をｄ４とすると、ｄ３及びｄ４は、例えば１ｍｓである。光学センサ７による検出、すなわち発光部による発光及び受光部による受光は、レーザ停止期間ｄ２において行われる。それによって、レーザ光源８によるレーザが標的部位Ｔから反射した光を光学センサ７が検出してしまうことはなく、標的部位Ｔまでの距離に応じた正確な距離信号が得られ、標的部位Ｔまでの距離を正確に測定できる。結果としてレーザの照射を適切に行うことができる。

【0037】

光治療装置１において、レーザ光源８のレーザ波長の全部又は少なくとも一部が、光学センサ７の受光部の受光波長域に含まれるように、受光部が構成されている。それによって、光学センサ７に搭載する受光素子の仕様に制限がなくなり、安価で高品質な受光素子を選択することができる。

【0038】

また、レーザ停止期間ｄ２において行われる光学センサ７による標的部位Ｔまでの距離の検出について、４つの光学センサ７が、図６に示されたタイミングで同時に検出を行ってもよい。しかしながら、４つの光学センサ７による検出を、順次行うようにしてもよい。すなわち、１つの光学センサ７における発光及び受光を、他の光学センサ７の発光及び受光と重複しないタイミングで行うようにしてもよい。それによって、他の光学センサ７の発光によって標的部位から反射した光を受光してしまうことを防止することができる。光学センサ７による検出は、レーザ停止期間ｄ２の全体に亘って行ってもよく、レーザ停止期間ｄ２の一部において行ってもよい。

【0039】

次に、図７を参照しながら、光学センサ７による正確な検出について説明する。図７は、発光部及び受光部の動作の関係を示す図である。図７において、上のグラフは発光部による発光のＯＮ又はＯＦＦのタイミングを示し、下のグラフは受光部による受光のＯＮ又はＯＦＦのタイミングを示している。

【0040】

図７に示されるように、光学センサ７において、受光部は、発光部による発光と同一のタイミングの期間Ｐ１で、標的部位Ｔから反射した光を受光すると共に、発光部による発光と次の発光との間のタイミングの期間Ｐ２においても標的部位Ｔから反射した光を受光する。したがって、光学センサ７は、発光部による発光が行われたときに標的部位Ｔから反射した光を受光部によって受光した検出値と発光部による発光が行われないときに標的部位Ｔから反射した光を受光部によって受光した検出値との差分に基づく距離信号Ｓを出力する。

【0041】

仮に、光学センサ７において、受光部が、発光部による発光と同一のタイミングの期間Ｐ１だけで標的部位Ｔから反射した光を受光すると、光学センサ７と標的部位Ｔとの間から迷光又は外乱光が入射している場合、検出値が見かけ上増加し、正確な距離を測定することができない。他方、光学センサ７において、受光部が、さらに、発光部による発光と次の発光との間のタイミングの期間Ｐ２においても標的部位Ｔから反射した光を受光することによって、検出値の見かけ上の増分を知ることができる。したがって、期間Ｐ１及び期間Ｐ２における受光部による検出値の差分を取得することで、迷光等に由来する変更分を除去することができ、外乱に強い光学センサ７とすることができる。

【0042】

光学センサ７の受光部が、さらに、レーザ光源８によるレーザが標的部位Ｔから反射した光を検出するように構成されていてもよい。すなわち、光学センサ７の受光部を、常時又は少なくともレーザ光源８によるレーザの照射の際に、作動させることによって、レーザ光源８によるレーザが標的部位Ｔから反射した光も検出することができる。それによって、レーザ光源８によるレーザの照射時間を実測することができ、レーザ照射の有無を確認することができる。

【0043】

上述した実施形態では、近接検出部としてリミットスイッチ１０を用いたが、レーザ光源８が標的部位Ｔに対して所定の距離まで接近したことを検出して近接信号を出力することができる限りにおいて、他のセンサ等であってもよい。可動部６の皮膚に対する接触、又は、可動部６の後退を検知することができる限りにおいて、他の接触式のセンサであってもよい。接触式のセンサとすることによって、皮膚の部位や状態等の影響を排除することができる。

【0044】

距離検出部として光学センサ７を用いたが、標的部位Ｔまでの距離を検出して距離に応じた距離信号Ｓを出力することができる限りにおいて、他のセンサ等であってもよい。ただし、距離検出部は、費用及び性能を考慮して、上述したように、光学センサであることが好ましい。光学センサは、非接触で測定できるため、皮脂汚れ等が付着するリスクが小さく、安定した性能を維持することができる。

【0045】

近接検出部及び距離検出部は、光学センサ、静電容量センサ、温度センサ、超音波センサ、音響センサ、マイクロ波センサ及び物理センサからそれぞれ選択されてもよい。光治療装置１の堅牢性を高めるために、近接検出部及び距離検出部は互いに異なる方式のセンサであることが好ましい。また、近接検出部を、同一又は互いに異なる方式の複数のセンサから構成してもよく、同様に、距離検出部を、同一又は互いに異なる方式の複数のセンサから構成してもよい。

【0046】

上述した光治療装置１において、リミットスイッチ１０、すなわち近接検出部を省略してもよい。この場合、光治療装置は、標的部位に対してレーザを照射するレーザ光源と、標的部位までの距離を検出して距離に応じた距離信号を出力する距離検出部と、を具備し、レーザ光源によるレーザの照射において、レーザ照射期間及びレーザ停止期間が交互に繰り返され、距離検出部が、標的部位に対して発光する発光部と標的部位から反射した光を受光する受光部とを有する光学センサを有し、発光及び受光が停止期間において行われ、距離信号の変動量に応じてレーザ光源によるレーザの照射が行われるように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 光治療装置
２ 制御装置
３ プローブ
４ ケーブル
５ 本体部
６ 可動部
７ 光学センサ
８ レーザ光源
９ 光学窓
１０ リミットスイッチ
Ｓ 距離信号
Ｔ 標的部位
Ｌ０ 基準値
Ｌ１ 下限
Ｌ２ 上限
ｄ１ レーザ照射期間
ｄ２ レーザ停止期間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】