激光破碎装置、激光破碎系统以及激光破碎方法与流程

1.关联申请的相互引用
2.本技术主张2019年11月12日申请的美国临时专利申请第62/934,019号的优先权，在本说明书中通过引用而并入该临时申请的全部内容。
3.本发明涉及激光破碎装置、激光破碎系统以及激光破碎方法。


背景技术：

4.以往，作为针对尿路结石症的治疗，进行通过对结石照射激光来破碎结石的激光碎石治疗。作为用于破碎结石的激光，使用ho：yag激光及铥光纤激光器(thuliumfiber laser)。在结石的大小小的情况下，由于因激光照射而产生的气泡以及破碎的反作用力，结石向后方大幅移动(后退(retropulsion))，或者结石向偏离激光的照射方向的方向移动(迁移)。在通过使用于照射激光的光纤与结石接触来破碎结石的方法中也容易发生后退。因此，难以瞄准结石。
5.另外，在结石移动的状况下，使用一边使结石在在肾盂或肾盏内移动一边破碎的被称为爆米花碎石的技巧。然而，与通过使光纤与结石接触来破碎结石的方法相比，爆米花碎石的破碎效率较低。
6.近年来，特别是在铥光纤激光器中，被称为“吸引效应(suction effect)”的现象受到关注。确认了该吸引效应以将位于远离的位置的结石沿倾斜方向或前方方向朝着光纤拉近的方式起作用，但迄今为止尚未明确详细的机理。认为如果能够适当地控制该吸引效应，则能够通过操作移动的结石来进行破碎，或者控制爆米花碎石中的结石的飞舞方式。
7.专利文献1如图29所示，不是使输出的脉冲的上升沿单调增大，而是通过使输出的脉冲的上升沿较短地增减来使输出的脉冲的上升沿钝化，从而尽可能地减小光能在到达结石之前被水吸收而生成气泡的情况。而且，为了破碎结石而照射剩余的光能，由此实现结石后退(向后移动)的降低以及破碎效率的提高。
8.专利文献2为在本技术主张优先权的2019年11月12日申请的美国临时申请号62/934,019之后公开的国际申请。专利文献2的技术通过低输出的第一脉冲来降低结石的向后移动的影响。并且，在从第一脉冲上升到高输出的第二脉冲之后，通过矩形的第二脉冲来破碎结石。在专利文献2中，使用由低输出的第一脉冲和高输出的第二脉冲构成的激光脉冲，在这些第一、第二脉冲之间设置用于由第一脉冲所生成的气泡到达结石并消失的间隔。记载了在气泡消失时，产生结石向朝着激光的射出端的前方方向移动的吸引效应。非专利文献1报告了：如图30所示，在阶梯状的脉冲形状中，观察到在照射光能量后从光纤离开1度的结石模型(phantom)返回到光纤前端的吸引效应现象。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：欧洲专利第2840999b1号说明书
12.专利文献2：国际公开第2020/033121号
13.非专利文献
14.非专利文献1：david a.gonzalez,nicholas c.giglio,layton a.hall,viktoriya vinnichenko,and nathaniel m.fried"comparison of single,dual,and staircase temporal pulse profiles for reducing stone retropulsion during thulium fiber laser lithotripsy in an in vitro stone phantom model",proc.spie 10852,therapeutics and diagnostics in urology2019,108520e(26february 2019)


技术实现要素：

15.发明所要解决的课题
16.但是，专利文献1的技术由于不能获得吸引效应，因此，在小的结石片的情况下，有可能由于因结石的破碎而产生的反作用力，而产生大的后退。专利文献2的技术是由足够高的输出构成的矩形状，以使第二脉冲专门带来破碎作用。破碎作用越大，由间隔带来的吸引效应可能越小或变得无效。非专利文献1的技术通过阶梯状地增大脉冲的输出来限制后退，存在出现吸引效应现象的情况。但是，如在图30中放大的标度所示，即使是阶梯状脉冲，从光能照射的开始起相当于第三级的最后的矩形状的脉冲中的峰值功率的持续时间占整体的时间的40％，因此在阶梯状脉冲的最后的期间，后退作用相对地增强，有可能无法有效地表现吸引效应。
17.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种激光破碎装置、激光破碎系统以及激光破碎方法，其能够有效地发挥吸引效应，即使发生后退也能够高效地向结石照射激光。
18.用于解决课题的手段
19.为了实现上述目的，本发明提供以下的手段。
20.本发明的第一方式是一种激光破碎装置，其具备：脉冲生成部，其对从激光光源激励出的激光进行脉冲化；输出调整部，其调整由该脉冲生成部脉冲化的所述激光的输出；以及激光射出端，其将由该输出调整部调整了所述输出的所述激光向液体中的结石射出，所述输出调整部将所述激光的输出在该输出单调增大的第一期间后切换为所述输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的第二期间。
21.根据本方式，从激光射出端射出由脉冲生成部脉冲化的激光，该激光照射到液体中的结石，由此结石被破碎。激光通过透过由激光在液体中生成的气泡而到达结石。
22.在该情况下，通过输出调整部，脉冲状的激光的输出在通过第一期间单调增大之后，通过第二期间以比规定的梯度大的梯度单调减小。在利用在第一期间射出的激光从激光射出端连续地生成多个气泡之后，这些多个气泡结合而形成气泡结合体。因此，通过利用气泡结合体将激光射出端与结石之间用气体连结，能够最有效地对结石照射激光。另外，利用在第二期间射出的激光，使气泡生成力转而急剧地消失，从而气泡结合体几乎同时消失。由此，能够产生吸引力，将结石朝着激光射出端向前方方向拉近。
23.因此，不会因激光的冲击而使结石向远离光纤射出端的方向移动，能够在距光纤射出端一定的距离内向结石照射激光。因此，能够有效地利用吸引效应，高效地向结石照射激光。
24.上述方式所涉及的激光破碎装置也可以具备光纤，所述光纤具有所述激光射出
端。
25.根据该结构，通过将光纤插入体内，能够使激光射出端与结石相对地配置。
26.上述方式所涉及的激光破碎装置也可以构成为，所述光纤添加有铥。
27.本发明的第二方式是一种激光破碎系统，具备：脉冲生成部，其对从激光光源激励出的激光进行脉冲化；输出调整部，其调整由该脉冲生成部脉冲化的所述激光的输出；以及激光射出端，其将由该输出调整部调整后的所述激光向液体中的结石射出；图像取得部，其取得所述激光的光路上的图像，其中该图像包含该激光射出端和所述结石；以及显示部，其显示由该图像取得部取得的所述图像，所述输出调整部将所述激光的输出在该输出单调增大的第一期间后切换为所述输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的第二期间，所述显示部显示表示所述结石和由所述激光生成的气泡的动态的所述图像。
28.根据本方式，通过输出调整部，脉冲状的激光的输出在通过第一期间单调增大之后，通过第二期间以比规定的梯度大的梯度单调减小。另外，通过显示部显示由图像取得部取得的包含激光射出端和结石的光路上的图像。通过利用显示部显示表示结石和由激光生成的气泡的动态的图像，用户能够容易地掌握激光向结石的照射状况。
29.上述方式所涉及的激光破碎系统也可以具备计算部，该计算部基于所述图像来计算所述激光射出端与所述结石之间的距离。
30.上述方式所涉及的激光破碎系统也可以是，所述显示部显示与所述距离相关的信息。
31.根据该结构，用户能够根据由显示部显示的图像信息和与距离相关的信息，容易地掌握激光射出端与结石之间的距离。
32.本发明的第三方式是一种激光破碎方法，通过对液体中的结石照射激光来破碎所述结石，所述激光破碎方法包括如下步骤：通过从与所述结石相对配置的激光射出端射出脉冲状的激光，从所述激光射出端连续地生成多个气泡；通过由多个所述气泡结合而构成的气泡结合体，将所述激光射出端与所述结石之间连结；以及通过由于所述气泡结合体消失而产生的吸引力，将所述结石向所述激光射出端拉近。
33.根据本方式，通过在液体中从激光射出端射出激光，从激光射出端连续地生成多个气泡。并且，通过多个气泡结合而成的气泡结合体将激光射出端与结石之间连结。由此，激光透过气泡结合体而照射到结石。接着，由于气泡结合体消失而产生吸引力，由此将结石向激光射出端拉近。
34.因此，能够防止结石因激光的冲击而向远离激光射出端的方向移动，能够在距激光射出端一定的距离内向结石照射激光。因此，能够有效地利用吸引效应，高效地向结石照射激光。
35.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，将所述激光的输出在该输出单调增大的第一期间后切换为所述输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的第二期间，通过在所述第一期间射出的所述激光生成所述气泡结合体，通过在所述第二期间射出的所述激光使所述气泡结合体消失。
36.在通过第一期间使激光的输出单调增大之后，通过第二期间使激光的输出以比规定的梯度大的梯度单调减小，从而强制地使沿着激光的照射方向连结的多个气泡几乎同时消失而带来大的吸引作用，因此能够实现有效地利用了吸引效应的碎石。
37.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，所述第一期间是所述输出以比所述规定的梯度小的梯度单调增大的期间。
38.根据该结构，容易从激光射出端连续地生成多个气泡。
39.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，将所述激光的输出在所述输出以比所述规定的梯度小的梯度单调减小的第三期间后切换为所述第一期间。
40.在第三期间射出的激光的气泡不会急剧消失，容易到达结石。另外，利用在第三期间射出的激光，在射出第一期间的激光之前对激光的光路上的液体进行升温，因此容易利用在第一期间射出的激光生成气泡。
41.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，将所述激光的输出在所述输出以比所述规定的梯度大的梯度单调增大的第四期间后切换为所述第三期间。
42.在第四期间射出的激光能够迅速地生成气泡。
43.上述方式所涉及的激光破碎方法中，所述激光的输出的梯度在0.625w/μs至5.0w/μs的范围内。
44.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，所述第一期间的所述激光的输出的梯度为2.5w/μsec以下，所述第二期间的所述激光的输出的梯度为2.5w/μsec以上。
45.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，所述第三期间的所述激光的输出的梯度为1.25w/μsec以上2.5w/μsec以下。
46.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，所述第四期间的所述激光的输出的梯度为2.5w/μsec以上。
47.上述方式所涉及的激光破碎方法也可以是，所述激光以不具有间隔的方式反复射出。
48.上述方式所涉及的激光破碎方法中，所述激光的重复频率可以为1.7khz以上2.5khz以下。
49.本发明的第四方式是一种激光破碎方法，通过对液体中的结石照射激光来破碎所述结石，所述激光破碎方法包括如下步骤：朝着所述结石配置激光射出端；以及从该激光射出端向所述结石照射脉冲状的所述激光，将所述激光的输出在该输出单调增大的第一期间后切换为所述输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的第二期间。
50.根据本方式，在朝着结石配置有激光射出端的状态下射出脉冲化的激光。在利用在第一期间射出的激光从激光射出端连续地生成多个气泡之后，通过多个气泡结合而形成气泡结合体。因此，通过利用气泡结合体将激光射出端与结石之间连结，能够向结石照射激光。另外，通过在第二期间射出的激光，气泡结合体急剧消失。由此，产生吸引力，能够将结石向激光射出端拉近。
51.因此，不会因激光的冲击而使结石向远离光纤射出端的方向移动，能够在距光纤射出端一定的距离内向结石照射激光。因此，能够有效地利用吸引效应，高效地向结石照射激光。
52.在上述方式所涉及的激光破碎方法中，也可以在朝着所述结石射出所述激光的期间，维持所述激光射出端的位置。
53.根据该结构，能够高效地向结石照射激光。
54.发明效果
55.根据本发明，起到能够有效地利用吸引效应，高效地向结石照射激光的效果。
附图说明
56.图1是本发明的一个实施方式的激光破碎系统的概略结构图。
57.图2是说明图1的激光破碎系统的另一概略结构图。
58.图3是表示激光的脉冲形状与气泡的形状的关系的图。
59.图4是说明本发明的一个实施方式的激光破碎方法的流程图。
60.图5是表示脉冲形状的一例的图。
61.图6是说明气泡的形状和结石的动态的图。
62.图7是表示本发明的一个实施方式的一个变形例的激光的脉冲形状与气泡的形状的关系的图。
63.图8是表示一个变形例的脉冲形状的一例的图。
64.图9是说明一个变形例的气泡的形状和结石的动态的图。
65.图10是表示4种脉冲形状的图。
66.图11是表示测量脉冲能量的系统的一例的概略结构图。
67.图12是表示各脉冲形状和脉冲能量的一例的图。
68.图13是表示气泡形状解析系统的一例的图。
69.图14是说明气泡长度和气泡宽度的图。
70.图15是说明各脉冲的气泡形成过程的图。
71.图16是说明每个脉冲形状的气泡宽度、气泡长度以及气泡宽度与气泡长度的比率的图。
72.图17a是表示评价光纤的前方方向的吸引效应的实验系统的一例的图。
73.图17b是从侧方观察图17a的结石模型周边的图。
74.图18是说明结石后退距离的图。
75.图19是说明各脉冲形状中的2mm见方的结石模型的动态的解析结果的一例的图。
76.图20是说明各脉冲形状中的5mm见方的结石模型的动态的解析结果的一例的图。
77.图21是说明光纤端与结石模型之间的距离与吸引成功率的关系的图。
78.图22是说明结石模型的捕获位置和气泡长度的图。
79.图23是说明结石和气泡相互作用的力的图。
80.图24是表示评价光纤侧方的吸引效应的实验系统的一例的图。
81.图25是说明光纤与结石模型之间的距离的图。
82.图26是说明每个脉冲形状的光纤侧方的吸引效应的图。
83.图27是表示吸引成功率和吸引速度的结果的图。
84.图28是表示脉冲形状的一例的图。
85.图29是说明专利文献1的图。
86.图30是说明非专利文献1的图。
具体实施方式
87.以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的激光破碎装置、激光破碎系统
以及激光破碎方法进行说明。
88.如图1以及图2所示，本实施方式所涉及的激光破碎系统1具备激光破碎装置3、硬性镜或者软性镜的尿管镜5、显示部7、图像信息提取部9、结石形态识别部11、波形设定部13以及波形信息存储部15。
89.激光破碎装置3具备激光光源21、光纤23、光纤连接部25、波形控制部(脉冲生成部、输出调整部)27。在图2中，标号29表示用户接口。
90.作为激光光源21，例如能够使用铥光纤激光器(tlr-50/500-qcw-ac-y16，ipgphotonics)。取而代之，作为激光光源21，例如也可以使用holmium:yag激光、thulium:yag激光、erbium:yag激光、脉冲染料激光(pulsed dye laser)或q-switchednd:yag激光。
91.光纤23例如可以是单模光纤和多模光纤中的任一种，也可以是双包层构造的光纤。另外，光纤23也可以添加铥(thulium)。光纤23通过尿管镜5的通道5a被引导到尿路p内。尿路p内填充有尿、水或生理盐水等溶液w。光纤23具备射出被导光的激光的光纤前端(激光射出端)23a。
92.光纤连接部25读取所连接的光纤23的信息。并且，光纤连接部25将包含光纤23的芯径以及na等特性的光纤识别信息传送到波形控制部27。
93.尿管镜5观测尿路结石(结石)s的形态。如图2所示，例如，在尿管镜5上连接有产生照明光的照明光源17和生成将尿路结石s图像化的尿管镜图像的图像处理器(图像取得部)19。由图像处理器19生成的图像显示于显示部7。
94.通过显示于显示部7的尿管镜图像，用户能够确认由激光生成的气泡b(参照图3)是否到达了尿路结石s。并且，用户通过观察尿管镜图像进行判断，由此能够通过波形设定部13设定激光的波形。
95.图像信息提取部9基于由尿管镜5生成的尿管镜图像，提取尿路结石s的形态。
96.结石形态识别部11通过识别由图像信息提取部9提取出的尿路结石s的形态来生成波形控制信息，并将生成的波形控制信息传送到波形控制部27。
97.波形设定部13设定由用户选择的激光的波形。波形设定部13将表示所设定的波形的波形信息传送到波形控制部27。
98.在波形信息存储部15中存储有激光光源21的波长信息和用于根据波长信息生成适当的波形的波形信息。
99.波形控制部27基于从光纤连接部25发送来的光纤识别信息、从波形设定部13发送来的波形信息、以及从结石形态识别部11发送来的波形控制信息中的至少1个，从波形信息存储部15取得期望的波形信息。而且，波形控制部27基于所取得的波形信息来控制激光光源21的激励。
100.波形控制部27例如将激光的脉冲形状形成为上升三角脉冲。具体而言，如图3所示，波形控制部27首先使从激光光源21激励出的激光的输出单调增大。由此，通过从光纤前端23a射出的脉冲状的激光，从光纤前端23a连续地生成多个气泡b。并且，通过由多个气泡b结合而构成的气泡结合体bb，将光纤前端23a与尿路结石s之间连结。将使激光的输出单调增大的该期间设为第一期间。在第一期间中，也可以以比规定的梯度小的梯度使输出单调增大。
101.接着，波形控制部27在第一期间后切换激光的输出，以比规定的梯度大的梯度使
输出单调减小。由此，由于气泡结合体bb消失而产生吸引力。然后，通过吸引力将尿路结石s向光纤前端23a拉近。将使激光的输出单调减小的该期间设为第二期间。
102.激光的重复频率优选为1.7khz以上且3.0khz以下。激光的重复频率也可以为1.7khz以上且2.5khz以下。
103.另外，激光的重复频率也可以为2.5khz以上且3.0khz以下。另外，激光的输出的梯度也可以在0.625～5.0w/μs的范围内。例如，在激光的输出成为向右上升的波形的第一期间，以2.5w/μsec以下的梯度使输出缓慢地单调增大。另外，在成为接着该第一期间后面的向右下降的波形的第二期间，以2.5w/μsec以上的梯度使输出急剧地单调减小，优选停止输出。
104.脉冲形状的生成例如能够使用函数发生器(wf1974，nf)。图像信息提取部9、结石形态识别部11以及波形控制部27的上述处理也可以由包括硬件的至少1个处理器来执行。
105.接着，本实施方式的激光破碎方法例如如图4的流程图所示，包括：步骤s1，通过从光纤前端23a射出脉冲状的激光，从光纤前端23a连续地生成多个气泡b；步骤s2，通过由多个气泡b结合而构成的气泡结合体bb，将光纤前端23a与尿路结石s之间连结；以及步骤s3，通过由于气泡结合体bb消失而产生的吸引力，将尿路结石s向光纤前端23a拉近。
106.接着，对本实施方式所涉及的激光破碎系统1以及激光破碎方法的作用进行说明。
107.在通过本实施方式所涉及的激光破碎系统1以及激光破碎方法来破碎结石的情况下，在将光纤23连接于光纤连接部25之后，将光纤前端23a朝着溶液w中的尿路结石s配置。并且，维持从光纤前端23a到尿路结石s的距离处于规定的范围内的状态。从光纤连接部25向波形控制部27传送光纤识别信息。
108.接着，从照明光源17朝着尿路结石s照射照明光。另外，从激光光源21产生激光。激励出的激光经由光纤连接部25入射到光纤23。由光纤23引导的激光从光纤前端23a朝着尿路结石s射出。
109.接着，由图像处理器19生成尿路结石s的图像，所生成的图像显示于显示部7。用户根据由显示部7显示的尿管镜图像，通过波形设定部13设定激光的波形。将表示所设定的波形的波形信息传送到波形控制部27。
110.另外，通过图像信息提取部9，基于所生成的尿管镜图像来提取尿路结石s的形态。然后，通过结石形态识别部11，基于提取出的尿路结石s的形态来生成波形控制信息。将所生成的波形控制信息传送到波形控制部27。
111.通过波形控制部27，基于来自光纤连接部25的光纤识别信息、来自波形设定部13的波形信息、以及来自结石形态识别部11的波形控制信息中的至少1个，从波形信息存储部15取得所希望的波形信息，基于所取得的波形信息来控制激光光源21的激励。
112.具体而言，如图5所示，从激光光源21射出的激光的输出在输出以比规定的梯度小的梯度单调增大的第一期间和输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的第二期间之间切换，并且按照第一期间、第二期间的顺序交替地重复。
113.由此，例如，如图6所示，首先，在第一期间，射出输出以比规定的梯度小的梯度单调增大的激光，由此从光纤前端23a生成气泡b(图6的(a)的状态)。然后，当通过一边使输出单调增大一边射出激光而使气泡b成为某种程度的大小时，从气泡b的前端生成第二个气泡b(图6的(b)的状态)。
114.接着，当因气泡b被溶液w冷却而导致第一个气泡b收缩时，第二个气泡b残留(图6的(c)的状态)。进而，一边使输出单调增大一边射出激光，由此从光纤前端23a生成新的气泡b(图6的(d)的状态)。通过该新的气泡b的生长，当新的气泡b与第二个气泡b结合时，形成2个气泡b结合而成的气泡结合体bb(图6的(e)的状态)。
115.当通过气泡结合体bb将光纤前端23a与尿路结石s之间连结时，激光透过气泡结合体bb而到达尿路结石s。由此，激光照射到尿路结石s。
116.接着，激光的输出从第一期间切换为第二期间。通过切换为第二期间，当激光的输出以比规定的梯度大的梯度单调减小时，气泡结合体bb消失(图6的(f)的状态)。由于气泡结合体bb的消失而产生吸引力，由此将尿路结石s拉近到光纤前端23a(图6的(g)的状态)。
117.接着，激光的输出从第二期间切换为第一期间。根据第一期间，当射出输出以比规定的梯度小的梯度单调增大的激光时(图6的(h)的状态)，从光纤前端23a生成气泡b(图6的(i)的状态)。并且，当通过一边使输出单调增大一边射出激光而使从气泡b生成的第二个气泡b与尿路结石s接触时，激光透过气泡b，由此向尿路结石s照射激光(图6的(j)的状态)。
118.接着，当第一个气泡b收缩时，第二个气泡b残留(图6的(k)的状态)。然后，反复进行与图6的(d)～(k)的状态相同的过程，直到将尿路结石s破碎成所希望的大小为止。通过伴随着所照射的激光的能量被尿路结石s中的水吸收而引起的温度上升的水蒸汽爆炸、或者尿路结石s本身对激光的能量的吸收所引起的热化学变化等，将尿路结石s破碎。
119.如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的激光破碎装置3、激光破碎系统1以及激光破碎方法，能够高效地利用因气泡结合体bb的消失而产生的拉近作用。由此，能够防止因激光的冲击而导致尿路结石s向远离光纤前端23a的方向移动，能够在距光纤前端23a一定的距离内向尿路结石s照射激光。因此，能够有效地利用吸引效应，高效地向尿路结石s照射激光。
120.在本实施方式中，如上所述，在激光的输出为向右上升的波形的第一期间，以2.5w/μsec以下的梯度使输出缓慢地单调增大，在为向右下降的波形的第二期间，以2.5w/μsec以上的梯度使输出急剧地单调减小，优选停止输出。
121.与此相对，作为本实施方式的比较例，在第一期间以超过2.5w/μsec的梯度使输出急剧地单调增大，在接下来的第二期间以低于2.5w/μsec的梯度使输出缓慢地单调减小的情况下，虽然根据介质(溶液w)的成分而多少有些不同，但是仅是未形成多个气泡b、或者产生多个未连结的离散的气泡b，几乎未确认到吸引效应。
122.另外，在第一期间以超过2.5w/μsec的梯度使输出急剧地单调增大，之后，在使输出的梯度平稳(矩形脉冲所具有的水平或平坦的顶部也包含于此)的情况下，气泡b容易损坏。而且，多个气泡b不同时存在，或者气泡b彼此不连结而以各自的顺序消失。
123.另外，即使在第一期间以2.5w/μsec以下的梯度使输出缓慢地单调增大，在接下来的第二期间以2.5w/μsec以下的梯度使输出缓慢地单调减小的情况下，连结的气泡b也会断片式地消失或阶段性地消失，未发现充分的吸引效应。
124.从施加向右上升的波形的脉冲起到气泡b连结为止的时间根据介质以及波形以外的参数而不同。因此，若通过向虚设的或实际的尿路结石s照射具有与使用时同等的介质环境和参数的脉冲来进行测量，则能够取得从赋予向右上升的波形的脉冲起到气泡b连结为止的时间。
125.本实施方式能够变形为以下的结构。
126.在本实施方式中，采用了由第一期间和第二期间构成的上升三角脉冲。作为一个变形例，例如，如图7所示，波形控制部27也可以在第一期间之前，以比规定的梯度小的梯度使激光的输出单调减小。将在第一期间之前使激光的输出单调减小的该期间设为第三期间。
127.并且，波形控制部27也可以在第三期间之前，以比规定的梯度大的梯度使激光的输出单调增大。将在第三期间之前使激光的输出单调增大的该期间设为第四期间。
128.在该情况下，在第四期间，激光的输出以比规定的梯度大的梯度单调增大，由此从光纤前端23a迅速地生成第一个气泡b。接着，在第三期间，激光的输出以比规定的梯度小的梯度单调减小，由此在从第一个气泡b进一步生成第二个气泡b之后，两方的气泡b消失。
129.脉冲波形具有将在本实施方式中说明的上升三角脉冲和使上升三角脉冲左右反转的下降三角脉冲以下降三角脉冲、上升三角脉冲的顺序连接而成的m字型。m字形状脉冲的左半部分、即下降三角脉冲由如下波形构成：相当于第四期间的、输出以2.5w/μsec以上的梯度单调增大的上升波形；和相当于接着的第三期间的、输出以1.25w/μsec以上2.5w/μsec以下的梯度单调减小的向右下降的波形。m字形状脉冲的右半部分与在本实施方式中说明的上升三角脉冲的波形相同。
130.对上述结构的激光破碎系统1及激光破碎方法的作用进行说明。
131.在通过本变形例所涉及的激光破碎系统1以及激光破碎方法来破碎结石的情况下，如图8所示，通过波形控制部27将激光的输出切换为第四期间、第三期间、第一期间以及第二期间，并且按照第四期间、第三期间、第一期间、第二期间的顺序重复进行。
132.由此，例如，如图9所示，首先，在第四期间，射出输出以比规定的梯度大的梯度单调增大的激光，由此从光纤前端23a迅速地生成气泡b(图9的(a)的状态)。
133.接着，激光的输出从第四期间切换为第三期间。通过切换为第三期间，当射出输出以比规定的梯度小的梯度单调减小的激光时，气泡b逐渐变大，并且从气泡b的前端生成第二个气泡b(图9的(b)的状态)。并且，当两方的气泡b消失时，产生吸引力，由此将尿路结石s拉近到光纤前端23a(图9的(c)的状态)。
134.接着，激光的输出从第三期间切换为第一期间。通过切换为第一期间，当射出输出以比规定的梯度小的梯度单调增大的激光时，从光纤前端23a生成气泡b(图9的(d)的状态)。
135.在该情况下的第一期间中，通过在第四期间和第三期间中生成的气泡b，与激光保持光束而传播的光路对应的路径上的溶液w被升温，由此从光纤前端23a连续的多个气泡b生成为一块。然后，迅速地形成将光纤前端23a与尿路结石s连结的气泡结合体bb(图9的(e)的状态)。由此，激光透过气泡结合体bb，由此向尿路结石s照射激光。
136.接着，激光的输出从第一期间切换为第二期间。通过切换为第二期间，当射出输出以比规定的梯度大的梯度单调减小的激光时，气泡结合体bb消失。由此，产生吸引力，从而将尿路结石s吸引向光纤前端23a(图9的(f)、(g)、(h)的状态)。
137.接着，激光的输出从第二期间切换为第四期间。通过切换为第四期间，当射出输出以比规定的梯度大的梯度单调增大的激光时，在光纤前端23a迅速地生成气泡b(图9的(i)的状态)。
138.接着，激光的输出从第四期间切换为第三期间。通过切换为第三期间，当射出输出以比规定的梯度小的梯度单调减小的激光时，气泡b逐渐变大，并且从气泡b的前端生成第二个气泡b(图9的(j)的状态)。然后，当两方的气泡b消失时，产生吸引力，由此将气泡b向光纤前端23a拉近(图的(k)的状态)。
139.接着，激光的输出从第三期间切换为第一期间。通过切换为第一期间，当射出输出以比规定的梯度小的梯度单调增大的激光时，从光纤前端23a生成气泡b(图9的(l)的状态)。
140.在该情况下，通过在第四、第三期间生成的气泡b也使得激光的路径上的溶液w被升温，由此从光纤前端23a连续的多个气泡b生成为一块。然后，迅速地形成将光纤前端23a与尿路结石s连结的气泡结合体bb(图9的(m)的状态)。由此，激光透过气泡结合体bb，由此再次向尿路结石s照射激光。
141.当由于激光的冲击而使尿路结石s向远离光纤前端23a的方向移动时(图9的(n)、(o)、(p)的状态)，重复进行与图9的(a)～(p)的状态相同的过程。并且，通过重复进行激光的照射，将尿路结石s破碎为所希望的大小。
142.以上，根据本变形例，在第一、第二期间之前，通过第四期间迅速地生成气泡b，并且通过第三期间使激光的路径上的溶液w升温，由此在之后的第一期间，能够通过气泡结合体bb迅速地将光纤前端23a与尿路结石s之间连结。
143.在本变形例中，m字形状脉冲的左半部分、即下降三角脉冲由如下的波形构成：相当于第四期间的、输出以5w/μsec以上的梯度单调增大的上升波形；和相当于接下来的第三期间的、输出以25w/μsec以上2.5w/μsec以下的梯度单调减小的向右下降的波形。
144.第四期间的上升波形是不存在形成气泡b的余地的陡峭的梯度。另外，在接着上升波形之后的向右下降的下降波形的第三期间，在从先前的陡峭的上升波形转变为下降时，生成比较大的尺寸的气泡b。并且，在第三期间，输出以平缓的梯度单调减小，由此维持气泡b直到下降波形的最后。因此，在第三期间，通过气泡b使介质升温。并且，在第三期间，输出以1.25w/μsec以上且2.5w/μsec以下的梯度单调减小，由此气泡b难以破裂，因此在不引起针对尿路结石s的后退作用的状态下维持气泡b。
145.在通过从m字形状脉冲的左半部分的下降三角脉冲切换为右半部分的上升三角脉冲而转变为输出的上升时，在第四、第三期间的下降三角脉冲的过程中产生的气泡b暂时消失。但是，在接着在第一期间输出单调增大的过程中，在连续产生多个、典型的是2个或3个气泡b之后，这多个气泡b不消失而连结。之后，如上所述，通过从上升三角脉冲的上升转变为第二期间的急剧的下降，能够在短时间内得到吸引效应。
146.与此相对，作为本变形例的比较例，在成为m字形状脉冲的左半部分的最初的上升波形的第四期间，在输出以小于2.5w/μsec的梯度单调增大的情况下，存在瞬间生成或大或小的1个以上的气泡b的情况，由此暗示了尿路结石s向远端远离的可能性。
147.另外，在成为接着最初的上升波形之后的向右下降的下降波形的第三期间，在输出以超过2.5w/μsec的梯度急剧地单调减小的情况下，仅在下降波形的中途气泡b消失、或者产生多个未连结的离散的气泡b，通过气泡b对介质的升温不充分。
148.另外，在第三期间，在采用接近平坦(矩形脉冲所具有的水平或平坦的顶部也包含于此)的梯度的情况下，气泡b容易损坏。而且，多个气泡b不同时存在，或者气泡b彼此不连
结而以各自的顺序消失。
149.在本实施方式中，结石形态识别部11也可以作为基于图像来计算气泡b与尿路结石s之间的距离的计算部发挥功能。另外，与计算出的距离相关的信息也可以由显示部7显示。根据由显示部7显示的图像信息和由结石形态识别部11计算出的与距离相关的信息，用户能够容易地掌握光纤前端23a与尿路结石s之间的距离。
150.另外，在本实施方式中，以具有间隔的方式反复射出激光，但也可以以不具有间隔的方式反复射出激光。
151.另外，在本实施方式中，示出了应用于尿管的例子，但也可以是从像胆管、肾脏那样在体内会产生结石的任意的脏器取得图像的内窥镜。优选一边观察图像一边实施与在各脏器中生成的结石的成分相应的激光碎石。关于使用内窥镜的激光破碎装置的方式，也可以参照题为碎石装置以及碎石系统的国际申请pct/jp2019/007928。
152.实施例
153.接着，对上述实施方式所涉及的激光破碎装置3、激光破碎系统1以及激光破碎方法的实施例进行说明。
154.(方法)
155.在本实施例中，将具有相同脉冲能量的4种脉冲形状、即矩形脉冲(squre：sq)、下降三角脉冲(descending triangle：dt)、上升三角脉冲(ascending triangle：at)、m字形状脉冲(m-shaped pulse：mp)作为比较对象。使用270um芯径的光纤(hlfdbx0270c、dornier medtech)进行光能的传输。表1表示脉冲形状参数，图10表示各脉冲的脉冲形状。
156.[表1]
[0157]
脉冲形状参数
[0158][0159]
此外，作为图10所示的脉冲形状以外的参数的脉冲能量(j)、平均功率(w)、脉宽(μs)是在本实施例中选定的，能够称为优选的参数的一个例子。即，本实施例中采用的激光的脉冲均具有500w的平均功率和0.2j的脉冲能量，而它们的脉宽不同，与各自的脉冲形状相关。即，作为现有技术的矩形脉冲为400μs，下降三角脉冲以及上升三角脉冲均为800μs，m字形状脉冲为728μs。m字形状脉冲在相当于脉宽的一半的中央部的最下点处不为零而具有50w的平均功率。在这些脉冲形状中，能够利用平均功率和脉宽来规定与气泡的生成以及消失的动态相关联的脉冲输出的梯度。无论图10中明示的各参数的值如何，本发明都能够基于本说明书中叙述的发明的主旨而适当变更。
[0160]
如图11所示，由功率传感器(s322c、thorlabs)43以及功率计(pm100d、thorlabs)45测量从光纤(272μm-core mmf(hlfdbx0270c、dornier))41照射的实际的平均功率。
[0161]
另外，通过光检测器(det10d/m、thorlabs)47测量脉冲形状。在示波器49中进行16次数字平均而取得光检测器47的输出波形。通过将平均功率(w)除以脉冲速率(hz)而算出脉冲能量(j)。在图11中，标号55表示光纤(single mode fiber：单模光纤)，标号57表示分色镜(dmlp1800l、thorlabs r＝0.0225(@λ＝1.94μs))，标号59表示聚光透镜(la5763-d、thorlabs＝50mm)。
[0162]
图12表示各脉冲的脉冲形状和脉冲能量。
[0163]
激光装置51使用铥光纤激光器(thulium fiber laser)(tlr-50/500-qcw-ac-y16、ipg photonics)。由函数发生器(wf1974、nf)53进行脉冲形状的生成。
[0164]
(气泡观察)
[0165]
如图13所示，使用高速数码相机(fastcam sa-z、photoron)63，拍摄并记录各脉冲的气泡形成过程。拍摄速度设为10万帧/秒。
[0166]
图13表示气泡形状解析系统61的设置。
[0167]
从设置有光纤65的丙烯酸壳体67的背面，通过以卤素灯为光源69的柯拉照明对摄影区域进行照明。气泡表现为照相机拍摄图像的阴影。标号67a表示灌流入口，标号67b表示灌流出口。
[0168]
如图14所示，将气泡长度(l)定义为从光纤端65a连续的气泡b的最大长度，将气泡宽度(w)定义为与光纤65垂直的方向的气泡宽度的最大值。
[0169]
图15表示各脉冲的气泡形成过程。
[0170]
在矩形脉冲的情况下，从光纤端65a连续地生成2个气泡b并消失。2个气泡长度为相同程度。在下降三角脉冲的情况下，从光纤端65a连续地生成3个气泡b并消失。3个气泡长度逐渐变短。
[0171]
上升三角脉冲使得从光纤端65a连续地生成3个气泡b并消失，3个气泡长度逐渐变长。m字形状脉冲使得从光纤端65a连续地生成3个气泡b并消失。第一个气泡b和第三个气泡b的长度为相同程度，第二个气泡b的长度比第一个和第三个气泡b短。
[0172]
在图16中示出在各脉冲形状中连续生成和消失的多个气泡b各自的宽度、长度以及宽度与长度的比率。
[0173]
各脉冲形状的多个气泡宽度的大小的顺序根据脉冲形状而不同。任意的脉冲形状的气泡b均表示沿着光纤65的长轴方向较长的椭圆型，但上升三角脉冲的第三个气泡b的形状接近球形。
[0174]
(吸引效应及结石后退)
[0175]
图17a以及图17b示出评价光纤的前方方向的吸引效应的实验系统。
[0176]
在聚苯乙烯(ps)单元71上配置2mm见方的结石模型(bego stone plus、混合比5:1、bego canada)bs。将光纤65在水平方向上设置在距ps单元71的上表面为1mm的高度。
[0177]
通过摄像机(artcam-130mi-bw、artray)73从侧方拍摄光纤65和结石模型bs。为了评价结石模型bs的移动的大小，在结石模型bs的上方设置数码相机75，取得激光照射前后的结石模型bs的位置(x、y)。标号77表示氙灯。
[0178]
如图18所示，结石后退距离是将从激光照射结束后的光纤65的前端到结石模型bs
的重心的距离(d)减去作为偏移的结石模型bs的半值宽度(d0)而得到的数值(d’)。
[0179]
进行如下的照射：将光纤65的前端与结石模型bs之间的距离设为0mm、0.5mm的情况下的针对2mm见方的结石模型bs的各脉冲形状的照射；和将该距离设为0mm的情况下的针对5mm见方的结石模型bs的各脉冲形状的照射。在各个条件中设为n＝3。n表示各实验的试行次数。
[0180]
图19表示对设光纤65的前端与2mm见方的结石模型bs之间的距离为0.5mm的情况下的各脉冲形状下的结石模型bs的动态进行解析的结果的一例。
[0181]
在矩形脉冲和下降三角脉冲中，在激光照射刚开始后，结石模型bs向一个方向滑动后停止。在上升三角脉冲以及m字形状脉冲中，观察到在激光照射中结石模型bs有1次从光纤65的前端离开后接近、或在该处旋转的现象(吸引效应)。
[0182]
在上升三角脉冲中，在激光照射即将结束之前被拉近向光纤65的前端的结石模型bs描绘较大的弧形而被吹飞。其结果，激光照射结束后的结石模型bs的位置与矩形脉冲和上升三角脉冲的情况相比不怎么变化。在m字形状脉冲的情况下，激光照射结束后的结石模型bs的位置与其他例子相比更接近光纤65的前端。
[0183]
图20表示将光纤65的前端与结石模型bs之间的距离设为0mm的情况下的5mm见方的结石模型bs的结果的一例。
[0184]
在矩形脉冲中，虽然对于结石模型bs而言吸引效应较弱地发挥作用，但结石模型bs大幅滑动。在下降三角脉冲中，结石模型bs在激光照射后向一个方向滑动后停止。上升三角脉冲和m字形状脉冲在激光照射中显示出吸引效应现象，在激光照射结束后，结石模型bs在靠近光纤65的前端的位置停止。
[0185]
对于上述的动画解析的结果，将确认到吸引效应现象的情况设为吸引成功，将未确认到吸引效应现象的情况设为吸引失败，将各条件下的n＝3的试行中的吸引成功的数量作为吸引成功率汇总于表2。
[0186]
[表2]
[0187]
吸引成功率
[0188][0189]
在上升三角脉冲和m字形状脉冲中，2mm见方的结石模型bs(光纤-结石模型间距离：0.5mm)和5mm见方的结石模型bs的情况下的吸引成功率高。但是，在2mm见方的结石模型bs(光纤-结石模型间距离：0mm)的情况下，吸引成功率低。
[0190]
结石后退距离的测量结果如表3所示。
[0191]
[表3]
[0192]
结石后退
[0193][0194]
m字形状脉冲在任意的条件下与其他脉冲形状相比结石后退距离都小。上升三角脉冲在5mm见方的结石模型bs的条件下结石后退距离小，在其他条件下与其他脉冲形状为相同程度。
[0195]
如图21所示，为了评价光纤65与结石模型bs之间的距离与吸引成功率的关系，在光纤65的前端与结石模型bs之间的距离为0mm、0.5mm、1mm、2mm的距离的条件下，设n＝3对结石模型bs的动态进行动画解析。该实验的脉冲形状使用上升三角脉冲。其结果，在距离为0.5mm、1mm的条件下，吸引成功率高。这样，确认了存在吸引成功率变高的间隔距离。
[0196]
根据图20、图21的研究结果可知，根据作为对象的结石与激光射出端之间的距离、结石的大小那样的条件，有时吸引成功率不同，因此优选在掌握这些条件的同时执行碎石。作为用于此的图像取得单元，优选具有能够对从光纤65的前端(激光射出端)到结石模型bs的距离为0.5mm、1mm、2mm的范围进行图像化的焦距。
[0197]
使用高速数码相机(fastcam sa-z、photoron)63，以5万帧/秒的拍摄速度，如图22所示，观察气泡b，测量光纤65与结石模型bs的相互作用。其结果可知，在吸引效应成功的例子中，在小于等于气泡b的最大长度的情况下，气泡b吸入捕获结石模型bs。
[0198]
(吸引效应的详细机理)
[0199]
在与气泡b相互作用的结石s的动态中，如图23所示，如下的4个力的关系是重要的，这4个力为：伴随气泡b的收缩的瞬间的拉近力、气泡b破裂后产生的喷射水流、照射的激光穿过气泡b之间而碰到结石s使得结石s破碎时产生的反作用力、作用于结石s的与地面的静摩擦力。
[0200]
所照射的激光的光能被水吸收而产生气泡b。然后，当膨胀的气泡b与结石s接触时，通过气泡b到达结石s的光能使结石s破碎。当膨胀的气泡b转变为收缩时，由于气泡b的内外的压力差，吸引力在气泡b的收缩方向上发挥作用。由于气泡b因收缩而破碎的反作用，在推压结石s的方向上产生水流。
[0201]
假设在破碎反作用力和水流的力超过吸引力和作用于结石s的静摩擦力的情况下，结石s向后方移动。此时，在气泡b到达结石s之后，通过迅速地减少照射能量来降低破碎反作用力。在伴随气泡b的收缩的吸引力超过作用于结石s的静摩擦力或者结石s的惯性力，
气泡破裂后的水流也低于结石s的惯性力的情况下，产生吸引效应。
[0202]
(与以往的波纹形状的对比)
[0203]
以往的脉冲形状如矩形状或阶梯状脉冲那样，脉冲输出的峰值持续，或者为了专门得到破碎效果而使气泡生成期间短，因此多个气泡不连结。在发明人的进一步的研究中，预想到即使在使用专利文献2所公开的那样的第一脉冲和第二脉冲的情况下，即使在光纤前端生成的气泡因间隔而到达结石，之后气泡也被分割为光纤侧和结石侧，附着于结石侧的残留的气泡在任意的时机消失，从而发生后退。这样，以往的基于脉冲形状的碎石的概念优先向结石s的消融注入大量的能量，因此认为即使具有产生吸引效应的条件，也会由于发生超过该吸引效应的后退而将结石s向后方吹飞。特别是，通过发明人的研究可知，对于矩形状的脉冲、仅产生破碎效果那样的输出足够高的脉冲而言，产生的气泡b过小，或者气泡的形状不沿着激光的照射方向连结成长条状，因此即使产生吸引力，后退力也会超过吸引力，因此难以发挥吸引效应。
[0204]
上升三角以及m字形状脉冲具有在适当的距离的条件下吸引结石s的效果。并且，m字形状脉冲的情况下结石的后退小。
[0205]
(方法：光纤侧方的吸引效应)
[0206]
如图24所示，在丙烯酸壳体67内铺设ps单元71，在ps单元71上配置2mm见方的结石模型(begostone)bs。将生理盐水从灌流入口67a以约20ml/min的速度注入，将该生理盐水从灌流出口67b排出。使用高速数码相机(fastcam sa-z、photoron)63拍摄结石模型bs的移动，用氙光源77进行照明。在丙烯酸壳体67内，将200μm芯径的光纤65相对于ps单元71的上表面垂直地配置。
[0207]
如图25所示，将光纤65与结石模型bs之间的距离调整为x，将从ps单元71的上表面到光纤65的前端的距离调整为z。
[0208]
(结果：光纤侧方的吸引效应)
[0209]
图26表示z＝2.5mm、x＝1.5mm的配置条件下的矩形脉冲、下降三角脉冲、上升三角脉冲以及m字形状脉冲的吸引效应的评价结果。将脉冲能量为0.2j、脉冲频率为80hz、激光照射时间为1秒作为激光的照射条件。
[0210]
其中，在矩形脉冲和上升三角脉冲中，结石模型bs被朝向光纤65下方拉近，由此激光照射到结石模型bs，其结果，粉尘上升。将其定义为吸引成功，通过解析各取得动画数据来判定是否吸引成功。
[0211]
将吸引速度(velocity)作为吸引成功的情况下的光纤65与结石模型bs之间的距离(x)与从激光照射开始(laser start)到激光最初射中(stone hit)结石模型bs为止的时间、即激光最早到达结石模型bs为止的时间之比而计算出。
[0212]
velocity(mm/sec)＝x/(t[stone hit]-t[laser start])
[0213]
图27表示吸引成功率和吸引速度的结果。在矩形脉冲和上升三角脉冲的情况下光纤侧方的吸引效应表现得较多。吸引速度随着距离的增大而降低。矩形脉冲的吸引力比上升三角脉冲的吸引力强。
[0214]
光纤侧方的吸引效应对于加快爆米花碎石的开始、或将周围的位于附近的1个以上的结石s向光纤前方拉近是有用的。根据本实验结果，在矩形脉冲和上升三角脉冲的情况下出现光纤侧方的吸引效应，矩形脉冲的侧方的吸引力比上升三角脉冲的侧方的吸引力
高。
[0215]
但是，由于矩形脉冲向光纤前方的能量送达率比上升三角脉冲高，所以在临床中，被水吸收的能量的剩余能量被输送至光纤前方所朝向的生物体粘膜，所以必须慎重地进行，以使生物体粘膜的温度不会比正常的状态高。在这一点上，可以认为阶梯状的脉冲也同样应该慎重地处理。与此相对，上升三角脉冲的峰值的脉冲只不过是一瞬间，因此向光纤前方送达的能量少，另一方面，能够得到光纤侧方的吸引效应，因此能够在降低对生物体粘膜的损伤风险的同时，将光纤侧方的结石s吸引向光纤65。在这一点上，认为m字形状脉冲也同样对生物体的损伤少，因此优选如后述的变形例那样，以使m字形状脉冲的形状接近上升三角的形状的方式，变更构成脉冲的每个期间的输出的梯度。这样，在侧方的吸引效应中，在生物体中利用的激光碎石中，认为本发明的脉冲形状比矩形脉冲更适合。
[0216]
(脉冲形状的变形例)
[0217]
脉冲形状即使是图28的(a)～(f)所示的脉冲形状也显示同样的效果。图28的(a)表示上升三角脉冲的变形例，图28的(b)～(f)表示m字形状脉冲的变形例。这些变形例均具有上述那样的脉冲波形的梯度。根据图28的(a)所示的脉冲形状，作为上升三角形状的脉冲的变形例，单调增大的第一期间和单调减小的第二期间也可以是大致相同的规定梯度。另外，根据图28的(b)～(d)所示的脉冲形状，作为m字形状脉冲的变形例，也可以任意地变更第一组与第二组的相对梯度的大小关系，其中该第一组是与脉冲输出单调增大的脉冲相关的、相当于第一期间和第四期间的脉冲，该第二组是与脉冲输出单调减小的脉冲相关的、相当于第二期间和第三期间的脉冲。另外，在本发明的实施例中，在单调增大的第一期间和单调减小的第二期间，脉冲输出从增大转变为减小的部分的形状成为折线，由此提高气泡的消失作用，但在未预定气泡的消失的其他部分，不需要为折线的形状。因此，例如也可以如图28的(e)所示的脉冲形状那样，将从相当于m字形状脉冲的中央部的第三期间到第一期间，脉冲的输出从减小转为增大的部分变更为具有拐点的曲线。进而，根据本发明的实施例，如图10所示，通过使m字形状脉冲的上述中央部的脉冲输出大于零，能够对在第三期间内被升温的溶液w迅速地进行下一个气泡生成。因此，如图28的(e)及(f)所示，也可以是形成曲线或矩形状的波谷的脉冲形状。进而，根据图28的(f)，仅限于m字形状脉冲的变形例，能够将2个峰值的部分分别变更为宽度狭小的矩形状。即，如图所示，在m字形状脉冲的中央部被充分升温的液体中所连结的气泡有可能难以通过至多不到整体的30％的宽度的矩形脉冲来解除连结。
[0218]
如上所述，根据本实施例，通过调整激光的脉冲形状，将液体中生成的气泡b的收缩来拉近结石s的力有效化。由此，通过减小因碎石而产生的反作用力，来减少结石后退，或者使对生物体粘膜的损伤最小化。特别是，通过将1个以上的结石s向激光的照射区域拉近，能够减轻用户通过使激光照射装置移动而针对每个结石s准确地对准的麻烦，有助于利用短时间进行治疗。
[0219]
另外，通过向2个以上的结石s的中间照射激光，在这些结石s集中于激光的照射区域之后，各结石s能够被同时破碎。在同时破碎多个结石s的情况下，也能够减少体内的温度上升。并且，被拉近到激光照射区域的1个以上的结石s能够在直到被破碎到能够从体内自然地排出的大小为止的期间停留在照射区域。
[0220]
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构不限于该实施方
式，也包含不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。例如，并不限定于将本发明应用于上述实施方式以及变形例，也可以应用于将这些实施方式以及变形例适当组合的实施方式，并不特别限定。
[0221]
标号说明
[0222]
1 激光破碎系统
[0223]
3 激光破碎装置
[0224]
7 显示部
[0225]
11 结石形态识别部(计算部)
[0226]
19 图像处理处理器(图像取得部)
[0227]
23 光纤
[0228]
23a 光纤前端
[0229]
27 波形控制部(脉冲生成部、输出调整部)
[0230]
s 尿路结石(结石)