特許 7592304 牽引システム及びこれに備えられる牽引装置

(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】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】牽引システム及びこれに備えられる牽引装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 18/22 20060101AFI20241125BHJP

   A61N 5/067 20060101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

A61B18/22

A61N5/067

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021067824

(22)【出願日】2021-04-13

(65)【公開番号】P2022162814

(43)【公開日】2022-10-25

【審査請求日】2023-11-30

(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】100111132

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100179729

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 一美

(72)【発明者】

【氏名】高橋 一哲

(72)【発明者】

【氏名】廣井 和正

【審査官】段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００３８１０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２５３９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １８／２２

Ａ６１Ｎ ５／０６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置と、このレーザ装置が備える光ファイバを牽引するための牽引装置からなる牽引システムであって、
前記レーザ装置は、レーザ光源と、少なくとも前記レーザ光源の動作を制御する制御部と、前記レーザ光源及び前記制御部が収容される本体と、前記レーザ光源から放出されたレーザ光を伝送する前記光ファイバを備え、
前記牽引装置は、前記本体と一体または別体に設けられ、
前記光ファイバを牽引駆動する駆動部と、
前記光ファイバの牽引に伴って前記光ファイバに発生する負荷を反映する負荷信号を発生する負荷信号発生部と、
前記制御部と前記駆動部を通信可能に接続するとともに、前記負荷信号発生部と前記制御部を通信可能に接続する通信部と、
前記駆動部及び前記負荷信号発生部を収容し、かつ前記光ファイバを挿通させる筐体を備え、
前記駆動部は、前記光ファイバを挟んで摩擦移動させる駆動ローラ及び従動ローラと、前記駆動ローラの軸部に取り付けられ、前記駆動ローラを回動させるモータを備え、
前記制御部は、
前記モータを駆動するための駆動信号を発生し、前記通信部を介して前記モータへ前記駆動信号を送信するとともに、前記駆動信号を検知部へ送信するモータドライバと、
前記通信部を介して取得した前記負荷信号、及び、前記駆動信号に基づいて、前記負荷を検知する前記検知部を備え、
前記駆動信号は、この駆動信号そのものであり、
前記検知部が検知した前記負荷に基づいて、前記モータドライバに前記モータの駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達することを特徴とする牽引システム。

【請求項2】

前記モータは、ステッピングモータであり、
前記負荷信号発生部は、前記従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダであり、
前記負荷信号は、前記エンコーダが前記従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号であり、
前記検知部は、前記パルス信号のタイミングと、前記駆動信号のタイミングとの比較から推定される前記ステッピングモータの脱調を、前記負荷として検知することを特徴とする請求項１に記載の牽引システム。

【請求項3】

下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置と、このレーザ装置が備える光ファイバを牽引するための牽引装置からなる牽引システムであって、
前記レーザ装置は、レーザ光源と、少なくとも前記レーザ光源の動作を制御する制御部と、前記レーザ光源及び前記制御部が収容される本体と、前記レーザ光源から放出されたレーザ光を伝送する前記光ファイバを備え、
前記牽引装置は、前記本体と一体または別体に設けられ、
前記光ファイバを牽引駆動する駆動部と、
前記光ファイバの牽引に伴って前記光ファイバに発生する負荷を反映する負荷信号を発生する負荷信号発生部と、
前記制御部と前記駆動部を通信可能に接続するとともに、前記負荷信号発生部と前記制御部を通信可能に接続する通信部と、
前記駆動部及び前記負荷信号発生部を収容し、かつ前記光ファイバを挿通させる筐体を備え、
前記駆動部は、前記光ファイバを挟んで摩擦移動させる駆動ローラ及び従動ローラと、前記駆動ローラの軸部に取り付けられ、前記駆動ローラを回動させるモータを備え、
前記制御部は、
前記モータを駆動するための駆動信号を発生し、前記通信部を介して前記モータへ前記駆動信号を送信するモータドライバと、
前記通信部を介して取得した前記負荷信号に基づいて、前記負荷を検知する検知部を備え、
前記駆動信号は、この駆動信号そのものであり、
前記検知部が検知した前記負荷に基づいて、前記モータドライバに前記モータの駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達することを特徴とする牽引システム。

【請求項4】

前記負荷信号発生部は、前記従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダと、前記駆動ローラと、前記モータの間において、前記駆動ローラの前記軸部と同軸をなす前記モータの軸部に取り付けられるトルククラッチであり、
前記負荷信号は、前記エンコーダが前記従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号であり、
前記検知部は、前記トルククラッチの空転に伴う前記パルス信号の停止を、前記負荷として検知することを特徴とする請求項３に記載の牽引システム。

【請求項5】

下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置と、このレーザ装置が備える光ファイバを牽引するための牽引装置からなる牽引システムであって、
前記レーザ装置は、レーザ光源と、少なくとも前記レーザ光源の動作を制御する制御部と、前記レーザ光源及び前記制御部が収容される本体と、前記レーザ光源から放出されたレーザ光を伝送する前記光ファイバを備え、
前記牽引装置は、前記本体と一体または別体に設けられ、
前記光ファイバを牽引駆動する駆動部と、
前記光ファイバの牽引に伴って前記光ファイバに発生する負荷を反映する負荷信号を発生する負荷信号発生部と、
前記制御部と前記駆動部を通信可能に接続するとともに、前記負荷信号発生部と前記制御部を通信可能に接続する通信部と、
前記駆動部及び前記負荷信号発生部を収容し、かつ前記光ファイバを挿通させる筐体を備え、
前記駆動部は、前記光ファイバを挟んで摩擦移動させる駆動ローラ及び従動ローラと、前記駆動ローラの軸部に取り付けられ、前記駆動ローラを回動させるモータを備え、
前記負荷信号発生部は、前記従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダであり、
前記負荷信号は、前記エンコーダが前記従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の、所定の第１の設定時間内における第１のパルス数であり、
前記制御部は、
前記モータを駆動するための駆動信号を発生し、前記通信部を介して前記モータへ前記駆動信号を送信するモータドライバと、
前記モータドライバが制御する前記駆動信号の第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を計測して第１の計測値を得る第１の計測部と、
前記第１のパルス数に対応する前記第１の計測値から、前記第１の駆動電流又は前記第１の駆動電圧の予め設定された初期値を減算して変動値を演算する第１の演算部と、
前記変動値を、前記負荷として検知する検知部を備え、
前記駆動信号は、この駆動信号そのものであり、
前記検知部が検知した前記負荷に基づいて、前記モータドライバに前記モータの駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達することを特徴とする牽引システム。

【請求項6】

前記牽引装置は、前記駆動部を収容し、かつ前記筐体に対して移動可能な牽引ユニットを備え、
前記牽引ユニットは、支持部と、この支持部に立設され、前記光ファイバが挿通される第１及び第２の挿通孔がそれぞれ形成された第１及び第２の壁面を有し、
前記支持部は、前記駆動部を固定支持し、
前記負荷信号発生部は、前記牽引ユニットの周囲に設けられ、
前記負荷信号は、前記負荷信号発生部が、前記負荷の発生に伴って発生する前記牽引ユニットの位置変化を検出した検出値であり、
前記検知部は、前記検出値、又は前記検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を前記負荷として検知することを特徴とする請求項３に記載の牽引システム。

【請求項7】

前記制御部は、
前記レーザ光の放出と、前記光ファイバの牽引をそれぞれ開始させた状態において、前記エンコーダが前記従動ローラの回動に伴って出力する前記パルス信号の第２のパルス数（個）を計測し、計測した前記第２のパルス数（個）を前記光ファイバの牽引開始時から積算して第２の計測値（個）を得る第２の計測部と、
前記光ファイバの牽引距離（ｃｍ）を演算する第２の演算部を備え、
前記牽引距離（ｃｍ）が、予め設定された前記光ファイバの最大牽引距離（ｃｍ）に到達するときに、前記モータドライバに前記モータの駆動を停止させるための第２の停止信号を伝達し、
前記牽引距離（ｃｍ）は、この牽引距離をＬ_１（ｃｍ）、前記第２の計測値をＮ_２（個）、前記従動ローラの１回転当たりに出力される第１の設計パルス数をＮ_Ｄ１(個)、前記従動ローラの第１の半径をＲ_１（ｃｍ）とすると、以下の式（１）で求められることを特徴とする請求項２、請求項４及び請求項５のいずれか１項に記載の牽引システム。

【数1】

【請求項8】

前記本体は、治療部位に対する前記レーザ光の照射エネルギー密度（Ｊ／ｃｍ）を調整するための調整因子を入力する入力部を備え、
前記調整因子は、前記照射エネルギー密度の目標値（Ｊ／ｃｍ）と、前記レーザ光のパワー（Ｊ／ｓ）であり、
前記制御部は、
前記レーザ光の放出と、前記光ファイバの牽引をそれぞれ開始させた状態において、前記エンコーダが前記従動ローラの回動に伴って出力する前記パルス信号の、所定の第２の設定時間（ｓ）内における第３のパルス数（個）を計測して第３の計測値（個）を得る第３の計測部と、
前記目標値（Ｊ／ｃｍ）を前記パワー（Ｊ／ｓ）で除算した目標速度（ｓ／ｃｍ）に対応する前記第２の設定時間（ｓ）内における目標パルス数（個）と、前記第３の計測値（個）との比率を演算する第３の演算部を備え、
前記第３の計測値（個）を調整して前記比率が１に等しくなるように、前記モータドライバに前記駆動信号の第２の駆動電流又は第２の駆動電圧を制御させるための制御信号を伝達し、
前記目標パルス数（個）は、この目標パルス数をＮ（個）、前記第２の設定時間をＴ_２（ｓ）、前記目標速度をＶ（ｓ／ｃｍ）、前記従動ローラの１回転当たりに出力される第２の設計パルス数をＮ_Ｄ２（個）、前記従動ローラの第２の半径をＲ_２（ｃｍ）とすると、以下の式（２）で求められることを特徴とする請求項２、請求項４及び請求項５のいずれか１項に記載の牽引システム。

【数2】

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の牽引システムに備えられることを特徴とする牽引装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置が備える光ファイバを牽引するための牽引システム及びこれに備えられる牽引装置に係り、特に、治療部位へレーザ光を出射する直前に光ファイバのたるみを自動的に取り去ることができる牽引システム及びこれに備えられる牽引装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下肢静脈瘤治療では、下肢静脈内に光ファイバを挿入し、レーザ光を出射するその先端を目的位置まで到達させた後、光ファイバを徐々に引き戻しながら静脈瘤へレーザ光を照射して焼灼し、閉塞させる方法が採られている。しかし、光ファイバの引き戻しは医師が手動で行っていたことから、照射中の引き戻し速度を一定に維持することが容易でなかった。そのため、静脈瘤に与えるレーザ光のエネルギー密度が不均等になる場合があった。
このような課題を解決するため、光ファイバを一定速度で引き戻すことを目的とした牽引装置に関する技術が開発されており、それに関してすでにいくつかの発明が開示されている。

【0003】

特許文献１には、「エネルギー供給装置の位置合わせに有用な医療装置及び方法」という名称で、静脈の内腔の全長に沿ってエネルギーを均等に供給するための医療装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、先端部に光放出部分を有する光ファイバを含むエネルギー供給装置と、このエネルギー供給装置に接続されたエネルギー発生器と、エネルギー発生器に係号する位置合わせ装置を備え、エネルギー発生器は治療部位内での光放出部分の配置や、エネルギー発生器から光放出部分に供給されるエネルギーを制御可能なメインプロセッサを含み、位置合わせ装置はメインプロセッサによって制御されることを特徴とする。
このような特徴を有する発明においては、位置合わせ装置がメインプロセッサによって制御されるため、エネルギー供給装置の光ファイバを連続的または増分的に移動させることができる。また、その際のエネルギーも制御されることから、光ファイバが供給するエネルギーを静脈の内腔の全長に沿って均等に供給することができる。
したがって、特許文献１に開示された発明によれば、治療部位に供給するレーザ光のエネルギーの過不足を防止できる。

【0004】

また、特許文献２には、「血管腔内治療装置」という名称で、レーザ光のパワー密度や光ファイバのプルバックスピードを調整可能な血管腔内治療装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、レーザ放射線源と、光ファイバと、温度センサと、パワーコントロールモジュールと、プルバックスピードコントローラによって駆動されているプルバックアクチュエータとで構成されることを特徴とする。
このような特徴を有する発明においては、プルバックスピードコントローラは血管を通るファイバを引き抜くためにプルバックアクチュエータをコントロールし、レーザ放射線源はコントロールモジュールから受け取ったコントロールシグナルに従って、レーザーパワーを決定する。
よって、特許文献２に開示された発明によれば、パワー密度と光ファイバのプルバックスピードを腔内の治療中に調整することが可能である。したがって、静脈壁の穿孔を生じさせるホットスポット又は組織の過熱の発生を防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－２５３９８３号公報

【文献】特許第６５０５８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、医師によって、レーザ光を最初に出射するときに、光ファイバの当初の先端位置の周囲で静脈や組織が過剰に焼灼されるおそれがあるとの課題が指摘された。これは、先端を静脈内の目的位置に到達させた状態の光ファイバが下肢に挿入されていない部分で弛んでいると、レーザ光の照射と光ファイバの牽引とを同時に開始したときに、レーザ光は照射されるものの、光ファイバの先端の位置がしばらく変化しないためである。
そこで、これを回避するためには、光ファイバがレーザ光を出射する前に、光ファイバの先端の位置をずらさないようにしつつ、この光ファイバを適切な長さだけ引っ張って、下肢に挿入されていない部分の弛みを確実に取り去る必要がある。また、光ファイバを手動で引っ張る場合では、すべての医師が上記の適切な長さを正確に認識することは困難であるから、牽引装置において光ファイバの弛みを機械的に検知し、検知した弛みを牽引動作に反映させる必要もある。
これに対し、特許文献１及び特許文献２にそれぞれ開示された発明においては、上記課題の明確な開示や、示唆がなされていない。そのため、特許文献１及び特許文献２にそれぞれ開示された発明では、上記課題を解決するための手段は想到されていないから、この課題を解決することができない。

【0007】

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、光ファイバの弛みを機械的に検知して自動的に除去し、当初の光ファイバ先端位置の周囲における静脈等の過剰な焼灼を防止可能な牽引システム及びこれに備えられる牽引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】

【0008】

上記目的を達成するため、第１の発明は、下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置と、このレーザ装置が備える光ファイバを牽引するための牽引装置からなる牽引システムであって、レーザ装置は、レーザ光源と、少なくともレーザ光源の動作を制御する制御部と、レーザ光源及び制御部が収容される本体と、レーザ光源から放出されたレーザ光を伝送する光ファイバを備え、牽引装置は、本体と一体または別体に設けられ、光ファイバを牽引駆動する駆動部と、光ファイバの牽引に伴って光ファイバに発生する負荷を反映する負荷信号を発生する負荷信号発生部と、制御部と駆動部を通信可能に接続するとともに、負荷信号発生部と制御部を通信可能に接続する通信部と、駆動部及び負荷信号発生部を収容し、かつ光ファイバを挿通させる筐体を備え、駆動部は、光ファイバを挟んで摩擦移動させる駆動ローラ及び従動ローラと、駆動ローラの軸部に取り付けられ、駆動ローラを回動させるモータを備え、制御部は、モータを駆動するための駆動信号を発生し、通信部を介してモータへ駆動信号を送信するモータドライバと、通信部を介して取得した負荷信号及び／又は駆動信号に基づいて、負荷を検知する検知部を備え、検知部が検知した負荷に基づいて、モータドライバにモータの駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達することを特徴とする。

【0009】

このような構成の発明において、レーザ装置の本体では、モータドライバが制御部によって制御されることにより、駆動信号を発生する。そして、発生した駆動信号が伝達部を介して駆動部のモータに伝達されることにより、駆動ローラが回動する。
また、駆動ローラの周面と従動ローラの周面は対向して配置されるとともに、これらの周面の間に光ファイバが挟まれているため、駆動ローラを回動させることにより、光ファイバを摩擦移動させることができる。

【0010】

そして、牽引装置では、負荷信号発生部として、例えば、光ファイバの張力や弛みを直接検知する張力センサや弛みセンサ、またはこの張力変化等に起因して発生する物理量の変化を検知して、光ファイバの弛みの有無を間接的に推定する機械要素やセンサが考えられる。
このようなセンサ等によって検知され、かつ出力された負荷信号は、光ファイバの負荷を反映するものである。よって、レーザ光の放出前に、モータが駆動して光ファイバが引き戻される方向へ牽引されている最中に、例えば負荷信号が通信部を介して検知部に送信されると、制御部がモータドライバにモータの駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達する。すなわち、光ファイバに負荷が発生、または負荷の大きさが当初の大きさから一定以上変化するまでは、光ファイバの牽引が継続される。
なお、「通信部を介して受信した負荷信号」とは、負荷信号そのもののほか、この負荷信号から演算又は抽出される物理量や、負荷信号から推定される特徴といった、負荷信号と関連する負荷信号関連因子も含まれる。「駆動信号」とは、駆動信号そのものである。
さらに、制御部によって、モータの駆動と、レーザ光源の動作がともに制御されることから、光ファイバの牽引と、レーザ光源から放出されたレーザ光のパワーの制御を同時に行うことができる。

【0011】

次に、第２の発明は、第１の発明において、モータは、ステッピングモータであり、負荷信号発生部は、従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダであり、負荷信号は、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号であり、検知部は、パルス信号のタイミング及び駆動信号のタイミングとの比較、又はパルス信号のタイミングから推定されるステッピングモータの脱調を、負荷として検知することを特徴とする。

【0012】

このような構成の第２の発明においては、第１の発明の作用に加えて、光ファイバの弛みが解消され、この光ファイバに負荷が発生すると、駆動ローラは駆動信号を受けてそのまま負荷発生前の回動速度を持続しようとする。しかし、実際には光ファイバの移動が停止するため、従動ローラの回動速度も遅くなってくる。
すると、駆動信号のタイミングと、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号のタイミングが一致しなかったり、パルス信号が途切れたりするといった現象が起こる。このような現象の発生により、ステッピングモータの脱調が発生したと推定され、さらに光ファイバの弛みが除去されたと判断される。
よって、上記の現象が発生すると、検知部が光ファイバに負荷が発生したとして検知する。これにより、制御部は、モータドライバに第１の停止信号を伝達し、モータの駆動を停止させる。

【0013】

さらに、第３の発明は、第１の発明において、負荷信号発生部は、従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダと、駆動ローラと、モータの間において、駆動ローラの軸部と同軸をなすモータの軸部に取り付けられるトルククラッチであり、負荷信号は、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号であり、検知部は、トルククラッチの空転に伴うパルス信号の停止を、負荷として検知することを特徴とする。
このような構成の第３の発明において、第１の発明の作用に加えて、光ファイバの弛みが解消されると、駆動ローラと光ファイバとの摩擦が増加する。これによって、トルククラッチに加わるトルクの大きさがその許容トルクの大きさ以上になると、トルククラッチが空転し、モータの駆動が駆動ローラへ伝達されることが遮断される。すると、光ファイバの移動が停止するから、従動ローラの回動が停止し、その結果エンコーダからのパルスも停止することになる。
検知部は、このようなパルスの停止を、光ファイバに負荷が発生したとして検知する。

【0014】

そして、第４の発明は、第１の発明において、負荷信号発生部は、従動ローラの軸部に取り付けられるエンコーダであり、負荷信号は、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の、所定の第１の設定時間内における第１のパルス数であり、制御部は、モータドライバが制御する駆動信号の第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を計測して第１の計測値を得る第１の計測部と、第１のパルス数に対応する第１の計測値から、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の予め設定された初期値を減算して変動値を演算する第１の演算部を備え、検知部は、変動値を、負荷として検知することを特徴とする。

【0015】

このような構成の第４の発明においては、第１の発明の作用に加えて、例えば、光ファイバを定速で牽引するように、モータの回動数を一定に設定しておくとき、すなわち、モータに対する駆動信号の第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を所定の初期値に設定しておくとき、光ファイバの弛みが解消されて負荷が増加すると、モータの回動数が減少する。これにより、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧も初期値から異なる値へと変動する。
また、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の変動の大きさは、負荷の増加量に依存することから、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の第１の計測値を計測し、さらにこの第１の計測値から初期値を差し引いて得た変動値によって、負荷の発生が検知されることになる。

【0016】

続いて、第５の発明は、第１の発明において、牽引装置は、駆動部を収容し、かつ筐体に対して移動可能な牽引ユニットを備え、牽引ユニットは、支持部と、この支持部に立設され、光ファイバが挿通される第１及び第２の挿通孔がそれぞれ形成された第１及び第２の壁面を有し、支持部は、駆動部を固定支持し、負荷信号発生部は、牽引ユニットの周囲に設けられ、負荷信号は、負荷信号発生部が、負荷の発生に伴って発生する牽引ユニットの位置変化を検出した検出値であり、検知部は、検出値、又は検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を負荷として検知することを特徴とする。

【0017】

このような構成の第５の発明においては、負荷信号発生部として、例えば、変位センサ、ひずみセンサ、圧力センサが使用される。
上記構成の発明においては、第１の発明の作用に加えて、牽引ユニットが牽引装置の筐体に対して移動可能であり、かつ牽引ユニットの支持部が駆動部を固定支持しているものの、光ファイバに負荷が発生していない場合では、光ファイバは滑らかに移動するが、牽引ユニットが牽引装置の筐体に対して移動しない。
これに対し、光ファイバに負荷が発生すると、支持部が駆動部を固定支持していることから、牽引装置は、光ファイバが移動しなくなる代わりに、光ファイバを引き戻そうとする牽引方向と逆の方向に引っ張られる。よって、牽引ユニットは、光ファイバの先端方向に向かってその位置を変化させることから、負荷信号発生部がその際の牽引ユニットの位置変化を検出した検出値を負荷信号として発生する。この検出値により、検知部によって、負荷の発生が検知されることになる。なお、検知部は、検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を負荷として検知してもよい。

【0018】

第６の発明は、第２乃至第４のいずれかの発明において、制御部は、レーザ光の放出と、光ファイバの牽引をそれぞれ開始させた状態において、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の第２のパルス数（個）を計測し、計測した第２のパルス数（個）を光ファイバの牽引開始時から積算して第２の計測値（個）を得る第２の計測部と、光ファイバの牽引距離（ｃｍ）を演算する第２の演算部を備え、牽引距離（ｃｍ）が、予め設定された光ファイバの最大牽引距離（ｃｍ）に到達するときに、モータドライバにモータの駆動を停止させるための第２の停止信号を伝達し、牽引距離（ｃｍ）は、この牽引距離をＬ_１（ｃｍ）、第２の計測値をＮ_２（個）、従動ローラの１回転当たりに出力される第１の設計パルス数をＮ_Ｄ１(個)、従動ローラの第１の半径をＲ_１（ｃｍ）とすると、以下の式（１）で求められることを特徴とする。

【0019】

【数1】

【0020】

このような構成の発明は、光ファイバの弛みを除去した後の、レーザ光の放出と、光ファイバの牽引が開始された状態において、牽引を開始した当初からの牽引距離が、予め設定された光ファイバの最大牽引距離に到達すると同時に、光ファイバの牽引を停止させるものである。
また、牽引を停止させるための指標として、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の第２のパルス数が用いられる。なお、具体的には、最大牽引距離とは、治療部位の血管長である。
上記構成の発明においては、第２乃至第４のいずれかの発明の作用に加えて、牽引距離が、予め設定された光ファイバの最大牽引距離に到達するときに、制御部がモータドライバにモータの駆動を停止させることから、予定された治療部位の治療を終了した後に、光ファイバが牽引され続けることが防止される。

【0021】

そして、第７の発明は、第２乃至第５のいずれかの発明において、本体は、治療部位に対するレーザ光の照射エネルギー密度（Ｊ／ｃｍ）を調整するための調整因子を入力する入力部を備え、調整因子は、照射エネルギー密度の目標値（Ｊ／ｃｍ）と、レーザ光のパワー（Ｊ／ｓ）であり、制御部は、レーザ光の放出と、光ファイバの牽引をそれぞれ開始させた状態において、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の、所定の第２の設定時間（ｓ）内における第３のパルス数（個）を計測して第３の計測値（個）を得る第３の計測部と、目標値（Ｊ／ｃｍ）をパワー（Ｊ／ｓ）で除算した目標速度（ｓ／ｃｍ）に対応する第２の設定時間（ｓ）内における目標パルス数（個）と、第３の計測値（個）との比率を演算する第３の演算部を備え、第３の計測値（個）を調整して比率が１に等しくなるように、モータドライバに駆動信号の第２の駆動電流又は第２の駆動電圧を制御させるための制御信号を伝達し、目標パルス数（個）は、この目標パルス数をＮ（個）、第２の設定時間をＴ_２（ｓ）、目標速度をＶ（ｓ／ｃｍ）、従動ローラの１回転当たりに出力される第２の設計パルス数をＮ_Ｄ２（個）、従動ローラの第２の半径をＲ_２（ｃｍ）とすると、以下の式（２）で求められることを特徴とする。

【0022】

【数2】

【0023】

このような構成の発明は、光ファイバの弛みを除去した後であってレーザ光の放出と、光ファイバの牽引がそれぞれ開始された途中において、レーザ光の照射エネルギー密度を当初から変更したいときに、変更後の目標とする照射エネルギー密度となるように、光ファイバの牽引速度を自動的に調整するものである。
また、牽引を停止させるための指標として、エンコーダが従動ローラの回動に伴って出力するパルス信号の、所定の設定時間当たりの第３のパルス数が用いられる。なお、牽引速度とは、設定時間を、この設定時間内に従動ローラが回動した回動距離で除算した値であって、この回動距離は設定時間当たりの第３のパルス数に正比例する。すなわち、牽引速度は設定時間内の第３のパルス数に反比例するから、設定時間当たりの第３のパルス数を調整することで牽引速度を増減することができる。

【0024】

上記構成の発明においては、第２乃至第５のいずれかの発明の作用に加えて、入力部を介して照射エネルギー密度の目標値とレーザ光のパワーを入力すると、第３の演算部が、目標値をパワーで除算した目標速度を演算し、さらに目標速度に対応する目標パルス数を、式（２）を用いて演算する。
また、エンコーダが出力する設定時間当たりの第３のパルス数は、モータドライバが発生する第２の駆動電流又は第２の駆動電圧を調整することによって、変化させることができる。これは、第２の駆動電流等が変化すると駆動ローラの設定時間当たりの回動数が変化し、さらに従動ローラの設定時間当たりの回動数が変化することによる。
したがって、制御部が、モータドライバに駆動信号の第２の駆動電流又は第２の駆動電圧を制御させるための制御信号を伝達することで、牽引速度が自動的に調整される。

【0025】

さらに、第８の発明は、第１乃至第７のいずれかの牽引システムに備えられることを特徴とする牽引装置である。
このような構成の発明においては、光ファイバの牽引時に発生した負荷が、負荷信号発生部によって検出され、通信部を介してレーザ装置の制御部へ送信される。よって、牽引装置がレーザ装置の本体と組み合わされることで、第１乃至第７のいずれかの牽引システムが発揮する作用と同様の作用が発揮される。

【発明の効果】

【0026】

第１の発明によれば、光ファイバに負荷が発生するまでは牽引が継続されるため、光ファイバの弛みを自動的に除去することができる。さらに、弛み除去と同時に光ファイバの牽引も停止されるため、最初にレーザ光を出射することによる、光ファイバ先端位置の周囲での過剰な焼灼を防止することができる。
また、第１の発明によれば、光ファイバの牽引と、レーザ光源から放出されたレーザ光のパワーの制御を同時に行うことができるため、治療部位に対するレーザ光の照射エネルギー密度を変化させることが可能である。

【0027】

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、ステッピングモータの脱調現象を利用して、光ファイバに発生する負荷を精度よく検知可能である。さらに、第２の発明は、ステッピングモータと、エンコーダ等からなる簡易な構成でありながら、上記のように精度よく負荷を検知可能なため、費用対効果が良好である。

【0028】

第３の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、トルククラッチの空転を利用して、光ファイバに発生する負荷を精度よく検知可能である。また、許容トルクが可変のトルククラッチを採用することによって、負荷検知の感度を容易に調整できる。

【0029】

第４の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、負荷の増加量によって変動する第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を利用して、光ファイバに発生する負荷を精度よく検知可能である。また、第１の駆動電流等は、第１の計測部において計測することのみで得られることから、簡易な構成を実現でき、製造コストを抑制可能である。

【0030】

第５の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、負荷信号発生部が牽引ユニットの位置変化を計測することで、光ファイバに発生する負荷を精度よく検知可能である。

【0031】

第６の発明によれば、第２乃至第４のいずれかの発明の効果に加えて、予定された治療部位の治療を終了した後に、光ファイバが牽引され続けることが防止されるため、光ファイバの挿入箇所から、レーザ光を出射中の光ファイバが抜去されてしまうことを防止できる。

【0032】

第７の発明によれば、第２乃至第５のいずれかの発明の効果に加えて、術者が入力部から照射エネルギー密度の目標値とレーザ光のパワーを入力することのみによって、牽引速度が自動的に調整される。よって、例えば、牽引中に特定の部位のみで照射エネルギー密度を高めたい場合に、容易にこれを実現することができる。したがって、第７の発明によれば、操作性が良好であるとともに、治療成績を向上させることができる。

【0033】

第８の発明によれば、牽引装置によって、従来技術では不可能であった光ファイバの弛みを検出できる。よって、牽引装置がレーザ装置の本体と組み合わされることで、弛みを除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】実施例１に係る牽引装置システムの構成図である。

【図2】実施例１に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。

【図3】実施例１の第１の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。

【図4】実施例１の第２の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例１の第３及び第４の変形例に係る牽引装置システムを構成する制御部の構成図である。

【図6】実施例２に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。

【図7】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２の第１及び第２の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0035】

本発明の第１の実施の形態に係る牽引システムについて、図１及び図２を用いて詳細に説明する。図１は、実施例１に係る牽引システムの構成図である。図２は、実施例１に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。
図１に示すように、実施例１に係る牽引システム１００は、下肢静脈瘤治療に用いられるレーザ装置５０と、このレーザ装置５０が備える光ファイバ５４を牽引するための牽引装置１からなる牽引システムである。
レーザ装置５０は、レーザ光源５１と、少なくともレーザ光源５１の動作を制御する制御部５２と、レーザ光源５１及び制御部５２が収容される本体５３と、レーザ光源５１から放出されたレーザ光を伝送し、その先端５４ａからレーザ光を出射する光ファイバ５４と、ケーブル５５を介して制御部５２と通信可能に接続されるフットスイッチ５６を備える。

【0036】

次に、牽引装置１は、光ファイバ５４を牽引駆動する駆動部２と、光ファイバ５４の牽引に伴ってこの光ファイバ５４に発生する負荷を反映する負荷信号を発生する負荷信号発生部３と、制御部５２と駆動部２を通信可能に接続するとともに、負荷信号発生部３と制御部５２を通信可能に接続する通信部４と、駆動部２及び負荷信号発生部３を収容し、かつ光ファイバ５４を挿通させる筐体５を備える。また、牽引装置１は、レーザ装置５０の本体５３と別体に設けられている。

【0037】

さらに、図２に示すように、駆動部２は、光ファイバ５４を挟んで摩擦移動させる駆動ローラ６及び従動ローラ７と、同様に光ファイバ５４を挟んで摩擦移動させる一対の従動ローラ８，９と、駆動ローラ６の軸部６ａを支持し、駆動ローラ６を回動させるステッピングモータ１０を備える。なお、ステッピングモータ１０の軸部１０ａは駆動ローラ６の軸部６ａと同軸をなしている。また、駆動ローラ６及び従動ローラ７～９は、いずれもゴム材からなる。
次に、ステッピングモータ１０は、図示しない筐体５内の固定用部材によって固定支持されている。同様に、従動ローラ７の軸部７ａ及び従動ローラ８，９の軸部８ａ，９ａは、いずれも上記固定用部材に回動可能に取り付けられている。
さらに、駆動部２は、駆動ローラ６の軸部６ａ及び従動ローラ８の軸部８ａにそれぞれ取り付けられるギヤ１１ａ，１１ｂと、このギヤ１１ａ，１１ｂに懸架される無端ベルト１２を備える。このギヤ１１ａ，１１ｂと、無端ベルト１２は、光ファイバ５４に対する駆動ローラ６及び従動ローラ７～９の接触面積を増し、光ファイバ５４の送り出し効率を増加するために設けられる。

【0038】

そして、負荷信号発生部３は、具体的には、従動ローラ７の軸部７ａに取り付けられるエンコーダ１３である。よって、負荷信号発生部３が検出する負荷信号は、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号である。
さらに、通信部４は、制御部５２に設けられる後述するモータドライバ５２ａとステッピングモータ１０を通信可能に接続する一方の通信部４ａと、エンコーダ１３と制御部５２に設けられる検知部５２ｂを通信可能に接続する他方の通信部４ｂからなる。具体的には、一方の通信部４ａと、他方の通信部４ｂは、１本の通信ケーブルとしてまとめられている。

【0039】

一方、レーザ装置５０の制御部５２は、モータドライバ５２ａと、検知部５２ｂを備える。
このうち、モータドライバ５２ａは、ステッピングモータ１０を駆動するための駆動信号を発生し、一方の通信部４ａを介してステッピングモータ１０へ駆動信号を送信する。
また、検知部５２ｂは、他方の通信部４ｂを介して取得した、エンコーダ１３が発生した負荷信号、及びモータドライバ５２ａが発生した駆動信号に基づいて、光ファイバ５４に発生する負荷を検知する。
さらに、本体５３は、レーザ装置５０の動作を操作するための入力部５３ａを備える。よって、制御部５２は、レーザ光源５１を含むレーザ装置５０のすべての動作のほか、牽引装置１の動作を制御する。

【0040】

上記構成の牽引装置１においては、モータドライバ５２ａが駆動信号を発生すると、この駆動信号が一方の通信部４ａを介してステッピングモータ１０に伝達され、駆動ローラ６の軸部６ａが回動する。なお、駆動信号によって、軸部６ａの単位時間当たりの回動数を調整可能な駆動電流又は駆動電圧が決定される。
また、駆動ローラ６の周面６ｂと従動ローラ７の周面７ｂは対向して配置されるとともに、周面６ｂと、周面７ｂとの間に光ファイバ５４が挟まれているため、軸部６ａを回動させることにより光ファイバ５４を摩擦移動させることができる。なお、周面６ｂ，７ｂと光ファイバ５４との間にそれぞれ発生する摩擦力は、周面６ｂと、周面８ｂの隙間の大きさ、周面６ｂ，７ｂの材質や形状に依存している。

【0041】

続いて、牽引システム１００の作用を、下肢静脈瘤に対するレーザ治療の手順に沿って説明する。手順として、医師がまず光ファイバ５４のレーザ光を放出する先端５４ａを、挿入部位（例えば患者の膝裏部）に留置したシースや、このシースから挿入されたカテーテルを介して対象静脈へ挿入し、先端５４ａが挿入部位よりも近位方向にある照射開始部位に到達するまで、光ファイバ５４を押し進める。先端５４ａが照射開始部位に到達したとき、挿入部位から牽引装置１の駆動部２までの間では、光ファイバ５４に弛みが発生している。
次に、医師が、先端５４ａが照射開始部位からずれないように、挿入部位において光ファイバ５４を押さえた状態でフットスイッチ５６を踏むと、制御部５２により、レーザ光源５１がレーザ光を出射しない状態で、ステッピングモータ１０が駆動を開始する。これにより、光ファイバ５４が引き戻される。なお、制御部５２は、検知部５２ｂが光ファイバ５４の負荷を一度も検知しないうちは、フットスイッチ５６を踏んでもレーザ光源５１がレーザ光を出射することがないように設計されている。
また、このときの光ファイバ５４に発生する負荷Ｌ_１は、光ファイバ５４が弛んでいるため、極めて小さい。よって、駆動ローラ６と従動ローラ７の単位時間当たりの各回動数は、ステッピングモータ１０が駆動を開始した当初からそれぞれほぼ変化しない。そのため、後述するステッピングモータ１０の脱調現象が発生しないから、検知部５２ｂは負荷を検知しない。

【0042】

しかし、牽引装置１が牽引を続けると、医師が挿入部位において光ファイバ５４を押さえたままであるため、光ファイバ５４の弛みが除去されて余長がなくなる。その結果、負荷Ｌ_１は、急に増加して最大負荷Ｌ_２となる。
このとき、駆動ローラ６は駆動信号を受けてそのまま負荷Ｌ_２発生前の回動速度を持続しようとするが、実際には光ファイバ５４の移動が停止するため、従動ローラ７の回動速度も遅くなってくる。
すると、駆動信号のタイミングと、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号のタイミングが一致しなかったり、パルス信号が途切れたりするといった現象が起こる。また、駆動信号に関する情報は、制御部５２によって検知部５２ｂへ伝達され、エンコーダ１３が出力するパルス信号に関する情報は、他方の通信部４ｂと、制御部５２を介して検知部５２ｂへ伝達される。なお、このような現象の発生により、ステッピングモータ１０の脱調が発生したと推定され、さらに光ファイバ５４の弛みが除去されたと判断することができる。

【0043】

よって、検知部５２ｂは、モータドライバ５２ａが発生した駆動信号と、負荷信号発生部３が発生したパルス信号に基づいて、負荷を検知する。詳細には、検知部５２ｂが、モータドライバ５２ａから伝達された駆動信号のタイミングと、エンコーダ１３が出力するパルス信号のタイミングとの比較、又はパルス信号のタイミングから推定されるステッピングモータ１０の脱調を、光ファイバ５４の負荷として検知する。
次いで、検知部５２ｂは負荷の発生を制御部５２に伝達する。そして、制御部５２は、伝達された負荷に基づいて、モータドライバ５２ａにステッピングモータ１０の駆動を停止させるための第１の停止信号を伝達する。すなわち、光ファイバ５４に負荷が発生するまでは、その牽引が継続される。

【0044】

以上説明したように、牽引システム１００によれば、ステッピングモータ１０の脱調現象を利用して、検知部５２ｂが光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。また、光ファイバ５４に負荷が発生するまでは、その牽引が継続されるため、光ファイバ５４の弛みを自動的に除去することができる。また、負荷の検知は機械的に行われるため、医師の手技に依存することがない。そのため、弛みを過不足なく、かつ再現性よく除去することができる。さらに、弛み除去と同時に光ファイバ５４の牽引も停止されるため、最初にレーザ光を出射することによる、光ファイバ５４の先端５４ａ位置の周囲での過剰な焼灼を防止することができる。

【0045】

次に、実施例１の第１の変形例に係る牽引システムについて、図３を用いて説明する。図３は、実施例１の第１の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。なお、図１及び図２で示した構成要素については、図３においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図３に示すように、実施例１の第１の変形例に係る牽引システム１００Ａにおいては、牽引システム１００を構成する牽引装置１の代わりに、牽引装置１Ａを備える。さらに、牽引装置１Ａは、牽引装置１が備える負荷信号発生部３及びステッピングモータ１０の代わりに、それぞれ負荷信号発生部１４及びモータ１５を備える。
このうち、負荷信号発生部１４は、牽引装置１と同様のエンコーダ１３と、駆動ローラ６と、モータ１５の間において、駆動ローラ６の軸部６ａと同軸をなすモータ１５の軸部１５ａに取り付けられるトルククラッチ１６である。
また、モータ１５は、ステッピングモータ以外のモータである。これ以外の実施例１の第１の変形例に係る牽引システム１００Ａ及び牽引装置１Ａの各構成は、実施例１に係る牽引システム１００及び牽引装置１の各構成と同様である。

【0046】

上記のうち、トルククラッチ１６は、加わるトルクの大きさがその許容トルクの大きさ以上になると空転するという動作特性を有する。
また、トルククラッチ１６の許容トルクは、可変であって、光ファイバ５４の弛みが除去されたときに、光ファイバ５４に発生する最大負荷Ｌ_２と同程度になるように設定されている。
よって、牽引することによって当初の軽い負荷Ｌ_１が最大負荷Ｌ_２に達すると、トルククラッチ１６が空転し、駆動ローラ６へ伝達するためのモータ１５の駆動が遮断されることになる。その結果、駆動ローラ６は回動を停止し、さらに従動ローラ７の回動も停止するから、エンコーダ１３もパルス信号を出力しなくなる。このように、負荷信号発生部１４が検出する負荷信号は、牽引装置１と同様に、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号である。

【0047】

また、上記のトルククラッチ１６の空転に伴うエンコーダ１３からのパルス信号の停止は、検知部５２ｂが光ファイバ５４に発生した負荷として検知し、制御部５２へ伝達する。
したがって、牽引システム１００Ａによれば、トルククラッチ１６の空転を利用して、光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。
なお、制御部５２が、モータ１５の駆動を停止させると、トルククラッチ１６がモータ１５の駆動を遮断した状態は解除される。これ以外の実施例１の第１の変形例に係る牽引システム１００Ａの作用及び効果と、牽引装置１Ａの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と、牽引装置１の作用及び効果とそれぞれ同様である。

【0048】

次に、実施例１の第２の変形例に係る牽引システムについて、図４を用いて説明する。図４は、実施例１の第２の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。なお、図１乃至図３で示した構成要素については、図４においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図４に示すように、実施例１の第２の変形例に係る牽引システム１００Ｂにおいては、牽引システム１００を構成する牽引装置１と、制御部５２の代わりに、牽引装置１Ｂと、制御部５２Ｂをそれぞれ備える。さらに、牽引装置１Ｂは、牽引装置１が備えるステッピングモータ１０の代わりに、モータ１７を備える。このモータ１７は、ステッピングモータ以外の直流モータである。
また、負荷信号は、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号の、所定の第１の設定時間Ｔ_１（ｓ）内における第１のパルス数である。詳細には、負荷信号は、第１の設定時間Ｔ_１（ｓ）内における第１のパルス信号の積算値(個)、またはこの積算値(個)を第１の設定時間Ｔ_１（ｓ）で除した第１のパルス率(個／ｓ)である。

【0049】

一方、制御部５２Ｂは、モータドライバ５２ａ及び検知部５２ｂに加えて、第１の計測部５２ｃと、第１の演算部５２ｄを備える。
このうち、第１の計測部５２ｃは、モータドライバ５２ａが制御する駆動信号の第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を計測して第１の計測値を得る。なお、第１の計測部５２ｃは、第１の演算部５２ｄと通信可能である。
また、第１の演算部５２ｄは、第１のパルス数に対応する第１の計測値から、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の予め設定された初期値を減算して変動値を演算する。
そして、検知部５２ｂは、第１の演算部５２ｄが演算した変動値を、光ファイバ５４に発生した負荷として検知する。そして、検知部５２ｂは、負荷の発生を制御部５２に伝達する。これ以外の実施例１の第２の変形例に係る牽引システム１００Ｂ及び牽引装置１Ｂの各の構成は、実施例１に係る牽引システム１００及び牽引装置１の各構成と同様である。

【0050】

次に、第１の計測部５２ｃと、第１の演算部５２ｄの作用について、詳細に説明する。まず、モータ１７は、弛みを有している光ファイバ５４を定速で牽引するよう、第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の予め設定された初期値に基づいて、定速で回動するように設定されている。しかし、モータ１７は直流モータであるため、光ファイバ５４の負荷が増加すると、回動速度が減少する。よって、エンコーダ１３が出力する第１の設定時間Ｔ_１（ｓ）内における第１のパルス数も減少する。
なお、負荷が増加すると、第１の駆動電流の大きさも比例して増加する。また、第１の設定時間Ｔ_１（ｓ）内における第１のパルス数は、第１の駆動電圧の大きさと比例する。よって、第１の駆動電圧の大きさは、負荷の増加に反比例して減少する。したがって、第１の駆動電流の変動値、または第１の駆動電圧の変動値がそれぞれゼロでない場合に、負荷が増加したことを検知することができる。

【0051】

よって、牽引によって軽い負荷Ｌ_１が最大負荷Ｌ_２に達すると、第１の駆動電流の変動値、または第１の駆動電圧の変動値がゼロでなくなるから、前述したように、検知部５２ｂは、第１の演算部５２ｄから伝達された変動値を、負荷として検知する。
したがって、牽引システム１００Ｂによれば、負荷の増加量によって変動する第１の駆動電流又は第１の駆動電圧を利用して、光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。これ以外の実施例１の第２の変形例に係る牽引システム１００Ｂの作用及び効果と、牽引装置１Ｂの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と、牽引装置１の作用及び効果とそれぞれ同様である。

【0052】

続いて、実施例１の第３及び第４の変形例に係る牽引システムについて、図５を用いて説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例１の第３及び第４の変形例に係る牽引装置システムを構成する制御部の構成図である。なお、図１乃至図４で示した構成要素については、図５においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図５（ａ）に示すように、実施例１の第３の変形例に係る牽引システム１００Ｃにおいては、牽引システム１００を構成する制御部５２の代わりに、制御部５２Ｃを備える。
この制御部５２Ｃは、実施例１に係る牽引装置１が備える制御部５２に、第２の計測部５２ｅと、第２の演算部５２ｆが追加されたものである。その目的は、光ファイバ５４の牽引を開始した当初からの牽引距離（ｃｍ）が、予め設定された光ファイバ５４の最大牽引距離に到達すると同時に、光ファイバ５４の牽引を停止させることである。なお、最大牽引距離とは、下肢における光ファイバ５４の挿入位置から、光ファイバ５４の先端５４ａを到達させる目標位置までの光ファイバ５４の長さであって、具体的には、治療部位の血管長である。

【0053】

このうち、第２の計測部５２ｅは、レーザ光の放出と、光ファイバ５４の牽引をそれぞれ開始させた状態において、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号の第２のパルス数（個）を計測する。さらに、第２の計測部５２ｅは、計測した第２のパルス数（個）を光ファイバ５４の牽引開始時から積算して第２の計測値（個）を得る。
なお、光ファイバ５４の牽引をそれぞれ開始させた状態での光ファイバ５４に発生する負荷Ｌ_３は最大負荷Ｌ_２よりも小さいことから、従動ローラ７の回動速度が遅くなることはない。したがって、前述のような、ステッピングモータ１０の脱調は発生しない。

【0054】

また、第２の演算部５２ｆは、光ファイバ５４が牽引されて実際に移動する牽引距離Ｌ_１（ｃｍ）を演算する。この牽引距離Ｌ_１（ｃｍ）は、第２の計測部５２ｅが計測した第２の計測値をＮ_２（個）、従動ローラ７の１回転当たりに出力される第１の設計パルス数をＮ_Ｄ１(個)、従動ローラ７の第１の半径をＲ_１（ｃｍ）とすると、以下の式（１）で求められる。なお、第１の設計パルス数をＮ_Ｄ１とは、詳細には、エンコーダ１３を構成するエンコーダディスク(図示せず)の１回転当たりに出力される既知のパルス数である。
すなわち、式（１）は、従動ローラ７が牽引当初から回転した回転数(回)に、従動ローラ７の円周長さ（ｃｍ）を乗算した値を表している。これ以外の実施例１の第３の変形例に係る牽引システム１００Ｃの構成は、実施例１に係る牽引システム１００の構成と同様である。

【0055】

【数1】

【0056】

よって、制御部５２Ｃにおいては、牽引距離Ｌ_１（ｃｍ）が、予め設定された光ファイバ５４の最大牽引距離（ｃｍ）に到達するときに、モータドライバ５２ａにステッピングモータ１０の駆動を停止させるための第２の停止信号を伝達する。よって、予定された治療部位の治療を終了した後に、光ファイバ５４が牽引され続けることが防止される。
したがって、牽引システム１００Ｃによれば、光ファイバ５４の挿入箇所から、レーザ光を出射中の光ファイバ５４が抜去されてしまうことを防止できる。そのため、レーザ光が患者や周囲の医療従事者に照射されたり、挿入箇所に留置されている光ファイバ挿入案内用のシースが誤って焼灼されたりするおそれがなくなる。これ以外の実施例１の第３の変形例に係る牽引システム１００Ｃの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と同様である。

【0057】

次に、図５（ｂ）に示すように、実施例１の第４の変形例に係る牽引システム１００Ｄにおいては、牽引システム１００を構成する制御部５２の代わりに、制御部５２Ｄを備える。
また、レーザ装置５０の本体５３に設けられる入力部５３ａは、レーザ装置５０の本体５３に治療部位に対するレーザ光の照射エネルギー密度（Ｊ／ｃｍ）を調整するための調整因子を入力可能である。この調整因子は、照射エネルギー密度の目標値（Ｊ／ｃｍ）と、レーザ光のパワー（Ｊ／ｓ）である。

【0058】

さらに、制御部５２Ｄは、実施例１に係る牽引装置１が備える制御部５２に、第３の計測部５２ｇと、第３の演算部５２ｈが追加されたものである。その目的は、光ファイバ５４の弛みを除去した後であって、レーザ光の放出と、光ファイバ５４の牽引がそれぞれ開始された途中において、レーザ光の照射エネルギー密度を当初から変更したいときに、変更後の目標とする照射エネルギー密度となるように、光ファイバ５４の牽引速度を自動的に調整することである。

【0059】

このうち、第３の計測部５２ｇは、レーザ光の放出と、光ファイバ５４の牽引をそれぞれ開始させた状態において、エンコーダ１３が従動ローラ７の回動に伴って出力するパルス信号の、所定の第２の設定時間（ｓ）内における第３のパルス数（個）を計測して第３の計測値（個）を得る。
なお、牽引システム１００Ｄにおいても、牽引システム１００Ｃと同様に、光ファイバ５４の牽引を開始させた状態で、ステッピングモータ１０の脱調は発生しない。

【0060】

また、第３の演算部５２ｈは、目標値（Ｊ／ｃｍ）をパワー（Ｊ／ｓ）で除算した目標速度（ｓ／ｃｍ）に対応する第２の設定時間（ｓ）内における目標パルス数（個）と、第３の計測値（個）との比率Ｋを演算する。
なお、照射エネルギー密度の目標パルス数（個）は、この目標パルス数をＮ（個）、第２の設定時間をＴ_２（ｓ）、目標速度をＶ（ｓ／ｃｍ）、従動ローラ７の１回転当たりに出力される第２の設計パルス数をＮ_Ｄ２（個）、従動ローラ７の第２の半径をＲ_２（ｃｍ）とすると、以下の式（２）で求められる。なお、第２の設計パルス数をＮ_Ｄ２とは、第１の設計パルス数Ｎ_Ｄ１と同一の既知のパルス数である。これ以外の実施例１の第４の変形例に係る牽引システム１００Ｄの構成は、実施例１に係る牽引システム１００の構成と同様である。

【0061】

【数2】

また、式（２）は、以下の式（３）を変形して求められる。

【0062】

【数3】

【0063】

よって、制御部５２Ｄにおいては、第３の計測値（個）を調整して比率Ｋが１に等しくなるように、モータドライバ５２ａに駆動信号の第２の駆動電流又は第２の駆動電圧を制御させるための制御信号を伝達する。よって、牽引速度が自動的に調整される。
したがって、牽引システム１００Ｄによれば、術者が入力部５３ａから照射エネルギー密度の目標値とレーザ光のパワーを入力することのみによって、牽引速度が自動的に調整される。よって、例えば、牽引中に特定の部位のみで照射エネルギー密度を高めたい場合に、容易にこれを実現することができる。したがって、牽引システム１００Ｄによれば、操作性が良好であるとともに、治療成績を向上させることができる。これ以外の実施例１の第４の変形例に係る牽引システム１００Ｄの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と同様である。

【実施例2】

【0064】

続いて、本発明の第２の実施の形態に係る牽引システムについて、図６を用いて詳細に説明する。図６は、実施例２に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。なお、図１乃至図５で示した構成要素については、図６においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図６に示すように、実施例２に係る牽引システム１０１においては、牽引システム１００を構成する牽引装置１の代わりに、牽引装置１Ｃを備える。
この牽引装置１Ｃは、牽引装置１が備えるステッピングモータ１０の代わりにモータ１８を備えるとともに、牽引ユニット１９を備える。この牽引ユニット１９は、駆動部２、すなわち駆動ローラ６及び従動ローラ７～９と、モータ１８と、ギヤ１１ａ，１１ｂと、無端ベルト１２を収容する。なお、モータ１８は、ステッピングモータ以外のモータである。

【0065】

さらに、牽引ユニット１９は、板状の支持部２０と、この支持部２０に立設される第１の壁面２１ａ及び第２の壁面２１ｂと、第１の壁面２１ａと、第２の壁面２１ｂをそれぞれ接続する第３の壁面２１ｃ及び第３の壁面２１ｄからなる箱状の容器体である。また、第３の壁面２１ｃ及び第４の壁面２１ｄの外周面には、牽引ユニット１９が光ファイバ５４の牽引方向(図中Ｘ方向)に沿ってのみ移動するように、筐体５の内面５ａに固着された長尺のガイドレール２２，２２が設けられる。
このうち、支持部２０は、ガイドレール２２，２２で挟まれた状態で内面５ａに対して移動可能に載置されており、さらに駆動部２の従動ローラ７～９を回動可能に固定支持し、かつモータ１８を固定支持する。よって、牽引ユニット１９は、駆動部２とともに筐体５に対して移動可能である。
また、第１の壁面２１ａ及び第２の壁面２１ｂは、光ファイバ５４が挿通される第１の挿通孔２３ａ及び第２の挿通孔２３ｂがそれぞれ形成される。

【0066】

さらに、牽引装置１Ｃにおいては、牽引装置１が備える負荷信号発生部３(すなわち、エンコーダ１３)の代わりに、負荷信号発生部２４を備える。この負荷信号発生部２４は、牽引ユニット１９の周囲に設けられるセンサである。詳細には、負荷信号発生部２４は、筐体５と第１の壁面２１ａとの隙間に介設されるコイルばね２４ａ，２４ａと、第４の壁面２１ｄの外周面に固着される変位センサ２４ｂであって、筐体５と第１の壁面２１ａとの間隔Ｄの変位を検出する。この変位センサ２４ｂは、具体的には、光学式である。

【0067】

上記構成の牽引装置１Ｃにおいては、光ファイバ５４が駆動部２の駆動によってＸ方向へ牽引されている際に、負荷Ｌ１が最大負荷Ｌ２へ増加すると、牽引ユニット１９は、光ファイバ５４が停止することでＸ方向とは逆の方向へ引っ張られる。すると、コイルばね２４ａ，２４ａの長さがいずれも短縮する。その結果、変位センサ２４ｂが、その変位に応じた大きさの信号を発生する。なお、コイルばね２４ａ，２４ａは、その伸長力が最大負荷Ｌ２となった際の牽引ユニット１９の圧縮力よりも弱いものが選択される。
よって、負荷信号は、変位センサ２４ｂが、負荷の発生に伴って発生する間隔Ｄの変位を検出した検出値であって、この検出値は他方の通信部４ｂを介して検知部５２ｂへ伝達される。
また、検知部５２ｂは、この検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を光ファイバ５４の負荷として検知する。なお、換算係数は、予め予備実験で求められ、上記の乗算は図示しない制御部５２の演算部において演算される。

【0068】

したがって、牽引システム１０１によれば、間隔Ｄの変位を検出することで、光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。また、検知部５２ｂは、間隔Ｄの変化を示す換算値を、負荷の強さを反映する数値として検知するから、例えば、換算値を牽引装置１Ｃの保守管理に役立てることができる。これ以外の実施例２に係る牽引システム１０１の作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と同様である。

【0069】

次に、実施例２の第１及び第２の変形例に係る牽引システムについて、図７を用いて説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ実施例２の第１及び第２の変形例に係る牽引装置システムに備えられる牽引装置の構成図である。なお、図１乃至図６で示した構成要素については、図７においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図７（ａ）に示すように、実施例２の第１の変形例に係る牽引システム１０１Ａにおいては、牽引システム１０１を構成する牽引装置１Ｃの代わりに、牽引装置１Ｄを備える。さらに、牽引装置１Ｄは、牽引装置１Ｃが備える負荷信号発生部２４の代わりに、負荷信号発生部２５を備える。
負荷信号発生部２５は、第１の壁面２１ａの外周面と固定されるとともに、両端が固定部材２５ｂ，２５ｂを介して第３の壁面２１ｃ及び第４の壁面２１ｄの各内周面にそれぞれ固定される固定板２５ａと、この固定板２５ａに固着されるひずみゲージ２５ｃである。

【0070】

上記構成の牽引装置１Ｄにおいては、牽引装置１Ｃと同様に、光ファイバ５４に発生する負荷Ｌ_１が最大負荷Ｌ_２へ増加すると、牽引ユニット１９は、Ｘ方向とは逆の方向へ引っ張られる。すると、固定板２５ａにひずみが発生し、ひずみゲージ２５ｃがひずみ量に応じた大きさの信号を発生する。
よって、負荷信号は、ひずみゲージ２５ｃが、固定板２５ａのひずみ量を検出した検出値であって、この検出値は他方の通信部４ｂを介して検知部５２ｂへ伝達される。検知部５２ｂは、この検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を光ファイバ５４の負荷として検知する。
したがって、牽引システム１０１Ａによれば、固定板２５ａのひずみを検出することで、光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。これ以外の実施例２の第１の変形例に係る牽引システム１０１Ａの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と同様である。

【0071】

また、図７（ｂ）に示すように、実施例２の第２の変形例に係る牽引システム１０１Ｂにおいては、牽引システム１０１を構成する牽引装置１Ｃの代わりに、牽引装置１Ｅを備える。さらに、牽引装置１Ｅは、牽引装置１Ｃが備える負荷信号発生部２４の代わりに、負荷信号発生部２６を備える。
負荷信号発生部２６は、エアバッグ２６ａと、このエアバッグ２６ａ内の空気圧を検知する圧力センサ２６ｂである。

【0072】

上記構成の牽引装置１Ｅにおいては、牽引装置１Ｃと同様に、光ファイバ５４に発生する負荷Ｌ１が最大負荷Ｌ２へ増加すると、牽引ユニット１９は、Ｘ方向とは逆の方向へ引っ張られる。すると、エアバッグ２６ａが筐体５へ押し付けられ、圧力センサ２６ｂがエアバッグ２６ａ内の空気圧、すなわち光ファイバ５４に発生する負荷に応じた大きさの信号を発生する。
よって、負荷信号は、圧力センサ２６ｂが、上記空気圧を検出した検出値であって、この検出値は他方の通信部４ｂを介して検知部５２ｂへ伝達される。そして、検知部５２ｂが圧力センサ２６ｂによる検出値に対して所定の換算係数を乗算して得られる換算値を負荷として検知する。
したがって、牽引システム１０１Ｂによれば、エアバッグ２６ａ内の空気圧を検出することで、光ファイバ５４に発生する負荷を精度よく検知可能である。これ以外の実施例２の第２の変形例に係る牽引システム１０１Ｂの作用及び効果は、実施例１に係る牽引システム１００の作用及び効果と同様である。

【0073】

なお、本発明の牽引システム及び牽引装置の構造は、実施例に示すものに限定されない。例えば、実施例１，２に係る牽引システムを構成する牽引装置は、レーザ装置５０の本体５３と一体に設けられてもよい。この場合の通信部４として、通信ケーブルのほか、レーザ装置５０の内部インターフェースが利用される。また、実施例１に係る牽引システム１００Ｃ，１００Ｄをそれぞれ構成する牽引装置１の代わりに、エンコーダ１３を備える牽引装置１Ａ，１Ｂが用いられてもよい。この場合、トルククラッチ１６の許容トルクと、検知部が検知する第１の駆動電流又は第１の駆動電圧の変動値の閾値は、最大負荷Ｌ_２は検知するものの、光ファイバ５４の牽引をそれぞれ開始させた状態での負荷Ｌ_３を検出しない程度に調整されるとよい。
さらに、実施例２に係る牽引システム１０１の牽引装置１Ｃにおいて、変位センサ２４ｂは、磁気スケール式、近接センサ式、超音波センサ式、作動トランス式、磁気検出式等であってもよく、種類を問わない。そして、実施例２の第２の変形例に係る牽引システム１０１Ｂの牽引装置１Ｅにおいて、エアバッグ２６ａの代わりに液体バッグが用いられてもよく、この場合圧力センサ２６ｂは、水圧センサが用いられる。このほか、用いられる圧力センサ２６ｂは、感圧導電性エラストマーセンサ、静電容量式圧力センサ等であってもよく、種類を問わない。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、下肢静脈瘤治療に用いられる光ファイバの牽引システム及びこれに備えられる牽引装置として適用可能である。

【符号の説明】

【0075】

１００，１００Ａ～１００Ｄ，１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ…牽引システム １，１Ａ～１Ｅ…牽引装置 ２…駆動部 ３，１４，２４～２６…負荷信号発生部 ４…通信部 ４ａ…一方の通信部 ４ｂ…他方の通信部 ５…筐体 ５ａ…内面 ６…駆動ローラ ７～９…従動ローラ ６ａ～９ａ…軸部 ６ｂ，７ｂ…周面 １０…ステッピングモータ １０ａ…軸部 １１ａ，１１ｂ…ギヤ １２…無端ベルト １３…エンコーダ １５，１７，１８…モータ １５ａ…軸部 １６…トルククラッチ １９…牽引ユニット ２０…支持部 ２１ａ～２１ｄ…第１の壁面～第４の壁面 ２２…ガイドレール ２３ａ…第１の挿通孔 ２３ｂ…第２の挿通孔 ２４ａ…コイルばね ２４ｂ…変位センサ ２５ａ…固定板 ２５ｂ…固定部材 ２５ｃ…ひずみゲージ ２６ａ…エアバッグ ２６ｂ…圧力センサ ５０…レーザ装置 ５１…レーザ光源 ５２，５２Ｂ～５２Ｄ…制御部 ５２ａ…モータドライバ ５２ｂ…検知部 ５２ｃ…第１の計測部 ５２ｄ…第１の演算部 ５２ｅ…第２の計測部 ５２ｆ…第２の演算部 ５２ｇ…第３の計測部 ５２ｈ…第３の演算部 ５３…本体 ５３ａ…入力部 ５４…光ファイバ ５４ａ…先端 ５５…ケーブル ５６…フットスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】