JPH01305940A - 血管内レーザー手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は血管内レーザー手術装置に関し、さらに詳細
にいえば、レーザ光を用いて血管内の病変部を除去する
血管内レーザー手術装置に関する。

〈従来の技術〉 従来より、例えば動脈硬化による血管の狭窄もしくは閉
塞、血栓の形成等を除去する治療診断装置ないし治療診
断方法が種々考案されている。

最も確立した治療方法はバイパス手術であり、例えば病
変部のある血管を患者自身の血管または人工血管に取り
替えてしまうことにより、障害を根本的に除去するもの
である。しかし、生体を切り開く手術を伴なうため、生
体に負担をかけ、治療に多大なコストを要する。また、
薬物治療も行われるが、血栓の溶解にのみ効果があり、
血管の狭窄や閉塞の除去は困難であった。

そこで、カテーテルを体外から血管に挿入し、病変部に
到達させ、障害の原因を直接取り除く治療が最近行われ
ている。

一つは、先端にバルーンを取り付けたバルーンカテーテ
ルを用いて、病変部に到達したバルーンを膨らませ、血
管狭窄部を機械的に拡張するものである。しかし、単に
狭窄部を押し拡げるだけなので、狭窄の原因となる動脈
硬化病巣あるいは血栓等を取り除くことはできず、短期
間内に病気が再発する確率も高い。また、完全に閉塞し
ていてバルーンを挿入することができない場合や、動脈
硬化が進み石灰化を来した場合等には、バルーンを用い
た治療が困難となる。

他の一つは、ＹＡＧレーザ−、アルゴンレーザー等のレ
ーザ光を利用する方式であり、カテーテル先端に設けら
れたメタルまたはセラミックのチップを光フアイバ先端
から照射されるレーザー光で加熱し、このチップを病変
部に押し当てて焼灼てしまう方法である。これによれば
、病変部を取り除くことはできるが、光加熱パワーの制
御が難しく、チップが′過加熱になると正常な血管壁を
損傷したり炭化させたりし、血管穿孔や新たな再狭窄の
危険をもたらしてしまう。また、屈曲の激しい血管や完
全に閉塞した血管であればチップが挿入できなくなるの
で適用できない。

そこで、ＹＡＧレーザ−、アルゴンレーザー、エキシマ
レーザ−等からのレーザー光をファイバ先端から直接病
変部に照射して病変部を蒸散させてしまうことも行われ
ている。レーザー光は照射された部位を直接蒸散させる
ので、完全に閉塞した病変部にも使用でき、かつ、レー
ザー光源の出力やパルスレーザ−におけるパルス幅やパ
ルス間隔を調節することにより高精度のパワーコントロ
ールが可能である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記の直接照射型の血管内レーザー手術装置
では、従来よりガイド用カテーテルを病変部まで挿入し
て、診断および治療に必要なファイバ、チューブ類を交
互に挿入していた。

例えば、血管中の病変部を診断・治療するには、まず、
内視用光ファイバおよび照明用光ファイバを挿入し、カ
テーテル先端部に設けた止血・固定用バルーンを膨張さ
せて止血し、使用レーザー光の波長域で損失の少ない液
体（フラッシュ液）を送り込み血液と置換して視界を透
明にした状態で血管内の状態を画面に写し出す。そして
、病変部の診断を行った後、レーザー光照射用ファイバ
と入替え、この状態でレーザー光を照射し病変部を除去
する。

ところが、このような方法では、レーザー照射時には、
病変部を観察することが不可能であるため、正確に照射
できたかどうかを確認することは困難であった。また、
内視のみでは病変部の形感診断しかできず、性状の判定
は困難であるため、精度のよい診断を行うことはできな
かった。したがって、治療の迅速性、安全確実性を確保
することが困難であった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、迅
速かつ安全確実に治療を行うことができる血管内レーザ
ー手術装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の血管内レーザー
手術装置は、生体血管内の病変部を内視する内視用ファ
イバ、先端対物光学系、照明用ライトガイド、流体通路
、およびレーザー光を病変部に照射するレーザー光照射
用ファイバを有するカテーテルと、照明光源と、レーザ
ー光照射用ファイバにレーザー光を供給するレーザー装
置と、内規用ファイバからの出力光に基づき血管内の状
態を表した画像を得る画像診断装置と、病変部の内規ス
ペクトルを測定するスペクトル診断装置と、全体をシス
テム制御する制御装置とを備えたものである。

く作用〉 上記の構成の血管内レーザー手術装置によれば、カテー
テルを血管内に挿入した状態で、画像診断装置およびス
ペクトル診断装置により、血管内の病変部の状態および
性状を知ることができる。そして、これらの診断結果に
従って、レーザー光の出力やパルス間隔などの条件を最
適値に設定することができる。そして、レーザー光によ
る治療を行う場合、内規後そのままの状態でレーザー装
置を作動させてレーザー光による治療に移ることができ
る。この場合、レーザー治療と同時に内視あるいはスペ
クトル測定を続けることも可能である。

以上のようにして、診断と治療とを同時に、あるいは並
行して進行させることが可能となる。

〈実施例〉 次いで、この発明の実施例について図を参照しながら以
下に説明する。

本実施例の血管内レーザー手術装置は、第１図に示すよ
うに、レーザー装置（１）と、病変部を内視する内視用
ファイバ、先端対物光学系、照明用ライトガイド、フラ
ッシュ液導通孔、バルーン拡張液厚通孔、レーザー光照
射用ファイバ、および先端部コントロールワイヤを備え
た手術用カテーテル（２）と、内祝画像の形態表示およ
び蛍光スペクトル分析表示、画像データの記録等を行う
画像・スペクトル診断装置（３）と、インターフェイス
部（４）を介して上記カテーテル■に光を入射し、かつ
液体等を供給する駆動制御部（５）とを有するものであ
る。

なお、（６）はカテーテル■の先端部に設けられた止血
・固定用のバルーンである。

第２図は、カテーテル■の断面図であり、内視用ファイ
バ（２１）およびレーザー光照射用ファイバ（２４）を
束ねて透明媒体（２Ｇ）中に固着させ、フラッシュ液導
通孔（２２）、バルーン拡張液厚通孔（２３）、先端部
コントロールワイヤ導通孔（２５）を形成し、表面を薄
膜で被覆したものである。なお、上記透明媒体（２Ｂ）
は照明用ライトガイドを兼用している。

なお、上記内視用ファイバ（２１）およびレーザー光照
射用ファイバ（２４）は、必ずしも透明媒体（２６）中
に固着されたものでなくともよく、透明媒体（２６）の
中に適当な挿通孔を設けて、これらのファイバ（２４）
　（２Ｂ）を挿通自在な構造としてもよい。

内規用ファイバ（２１）は、特に、高画質化を達成する
ため、分散の少ない材料が用いられているとともに両端
光学系の高精度化が達成されている。

レーザー光照射用ファイバ（２４）は紫外光を高エネル
ギー密度、低損失で伝送できるものであり、石英等の透
過性に優れた材料を用いるとともに、端面での発熱を押
さえるために端面の高精度化処理を行っている。照明用
ライトガイドとしての透明媒体（２Ｂ）は、可撓性に富
んだ多成分系ガラス、プラスチック、ゴム等の可視光透
過材料を採用したものであり、カテーテル■の先端断面
部から照明光を照射する。先端部コントロールワイヤ（
２５）は、カテーテル（２）の先端部を病変部に対向さ
せるべく後述のカテーテルコントローラ（４３）により
病変部へ誘導されるものである。

上記の各要素（２１）〜（２Ｂ）を内蔵するカテーテル
（２）の外径は数（財）、好ましくは１．５　ｎｖｎ以
下の極細径となっている。したがって、カテーテルコン
トローラ（４３）による案内により血管内の各部位に容
易に到達可能となる。

第３図は、上記レーザー装置（１）、インターフェイス
部（４）、駆動制御部（５）、および画像・スペクトル
診断装置（３）の詳細を図示したものである。レーザー
装置（１）は、レーザー出力制御部（１１）とレーザー
発振部（１２）とからなり、レーザー出力制御部（１１
）はレーザー発振部（１２）から出射されるレーザー光
のパワーおよびパルス間隔を調節する。レーザー発振部
（１２）はＸｅＣ１，ＫｒＦ、ＡｒＦ等の希ガスハライ
ドのパルス発振エキシマレーザ−からなる。なお、（１
３）は出射したレーザー光を導光ファイバ（２４）に結
合させるための結合部を示し、損失の少ない微小光学系
よりなるものである。

インターフェイス部（４）は、上記照明用ライトガイド
（２Ｇ）に可視光を入射するＸｅランプ（４１）、バル
ーン拡張液（４２１）　　（例えば生理食塩水）とフラ
ッシュ液（４２２）　　（使用レーザーの波長域で損失
の少ない液体）とをバルーン拡張液厚通孔（２３）、フ
ラッシュ液導通孔（２２）に送り込む血液排除機構（４
２）、およびコントロールワイヤ（２５）を操作する操
作機構を有するカテーテルコントローラ（４３）からな
り、それぞれ駆動制御部（５）により制御される。

すなわち、駆動制御部（５）は、上記カテーテルコント
ローラ（４３）を駆動してカテーテル■を所望の部位に
到達させ、Ｘｅランプ（４１）、血液排除機構（４２）
の０Ｎ１０ＦＦおよび調節を行う。これとともに、駆動
制御部（５）は、レーザー出力制御部（１１）に対して
制御信号を送り、レーザー出力の０Ｎ１０ＦＦおよびパ
ワー制御をも行う。なお、駆動制御部（５）自体の操作
は、画像・スペクトル診断装置（３）をモニタしている
人間が行うようにしてもよく、あるいはマイクロコンピ
ュータ等を内蔵して、画像・スペクトル診断装置（３）
から供給される所定の信号に基づき所定の命令信号を生
成し自動的に行うようにしてもよい。人間が行う場合、
遠隔制御装置（５１）によって例えば手術台からコント
ロールするようにしてもよい。

画像・スペクトル診断装置（３）は、内視用ファイバ（
２１）から出力された画像光を分割する分割光学系（３
１）、分割された一方の光をＣＯＤスキャナで受像する
受像部　（３２）、分割された他方の光の蛍光スペクト
ル成分を取得するスペクトル分光分析部（３３）、なら
びに、受像部（３２）およびスペクトル分光分析部（３
３）の出力を補正処理する画像処理部（３４）、処理さ
れた画像信号をテレビ画面に写し出すモニタテレビ（３
５）および画像を記録するＶＴＲ（３Ｂ）からなる。

次に、第４図を用いて、上記血管内レーザー手術装置の
操作手順を説明する。まずカテーテル挿入部位の消毒、
麻酔、投薬等の術前処理を行った後、駆動制御部（５）
を通してカテーテルコントローラ（４３）を駆動し、カ
テーテル（′２Ｊを所定の血管（例えば冠状動脈）内へ
誘導する。そして、バルーン拡張液（４２１）をバルー
ン拡張液導通孔（２３）に送り込んで、バルーン（６）
を膨らませて止血し、かつバルーン（６）によりカテー
テル■の先端部を血管内に固定する。その後進やかにフ
ラッシュ液導通孔（２２）にフラッシュ液（４２２）を
送り込み、止血した部位より下流側の血液を置換して透
明にする。そして、モニタテレビ（３５）で観察し、さ
らに照射用レーザー光の出力を下げたものを組織に照射
し、内視用ファイバ（２１）を通して得られる蛍光スペ
クト°ルをスペクトル分光分析部（３３）を通してスペ
クトル観測することにより、病変部を診断し、病変部が
なければバルーン（６）を収縮させて血流を回復し、カ
テーテル■を他の部位に進める。この場合、上記スペク
トル観測において、病変部に選択的に付着する薬剤（マ
ーカ、例えばヘマトポルフィリン誘導体）を投与してお
き、当該付着部から発するマーカ特有の蛍光スペクトル
を観測して、病変部の発見を容易にすることもできる。

病変部があれば、レーザー装置（１）を駆動してレーザ
ー光を照射し、病変部を破壊する。レーザー光は、生体
組織の吸収が大きな紫外光を使用し、しかもビークパワ
ーの大きなパルス光を用いているので、光が一度に生体
組織深部まで浸透せず、また、照射部周辺へ熱損傷の及
ぶ範囲を限局できるため、きめ細かな、かつ精度のよい
治療が行える。この時、内視用ファイバ（２１）を用い
て、モニタテレビ（３５）を見ながら、あるいはスペク
トル診断を行いながらレーザー光の照射を行えるので、
破壊が完全に行われたかそうでないかを直ちに判断する
ことができる。完全でなければ、再度レーザー光を照射
する。この時、時間が経過しているようであれば、いっ
たんバルーン（６）を収縮させて止血を解除しく止血の
解除は゛、止血時間が長時間にわたることは好ましくな
いため、行われる）、その後、再度止血して血液をフラ
ッシュ液（４２２）と置換してレーザー光を照射する。

以上の手順は、病変部が完全に破壊されるまで繰り返さ
れる。完全に破壊されると、バルーン■を収縮させて止
血を解除し、その後カテーテル■を抜き取る。その後必
要な術後処理を行い、手術を終える。

また、画像・スペクトル診断装置（３）での処理結果を
マイクロコンピュータ等に判断させ、レーザー照射を含
むすべての操作を自動的機械的に行わせることも可能で
ある。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の血管内レーザー手術装置によ
れば、カテーテルに、内視用ファイバおよびレーザー光
照射用ファイバの両方を具備させ、画像診断装置および
スペクトル診断装置からの情報に基づき、レーザー装置
を適宜駆動制御して、レーザー光を発射することができ
るので、ファイバの入替えを必要とせず、常に診断情況
を確認しながら治療を進めていくことができる。したが
って、迅速かつ安全確実に病変部の治療を行えるという
特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は血管内レーザー手術装置の一実施例を示す概略
図、 第２図はカテーテルの断面図１ 第３図は血管内レーザー手術装置のレーザー装置、駆動
制御部、画像・スペクトル診断装置等を示すブロック図
、 第４図は血管内レーザー手術装置の操作手順を示す流れ
図である。 （１）・・・レーザー装置、■・・・カテーテル、（３
）・・・画像・スペクトル診断装置、（２１）・・・内
視用ファイバ、 （２４）・・・レーザー光照射用ファイバ特許出願人　
　住友電気工業株式会社 第４図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生体血管内の病変部を内視する内視用 ファイバ、先端対物光学系、照明用ライ トガイド、流体通路、およびレーザー光 を病変部に照射するレーザー光照射用フ ァイバを有するカテーテルと、照明光源 と、レーザー光照射用ファイバにレーザ ー光を供給するレーザー装置と、内視用 ファイバからの出力光に基づき血管内の 状態を表した画像を得る画像診断装置と、 病変部の内視スペクトルを測定するスペ クトル診断装置と、全体をシステム制御 する制御装置とを備えたことを特徴とす る血管内レーザー手術装置。