JPH01308544A - 体腔内レーザ手術装置 - Google Patents

体腔内レーザ手術装置

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JPH01308544A
JPH01308544A JP63138757A JP13875788A JPH01308544A JP H01308544 A JPH01308544 A JP H01308544A JP 63138757 A JP63138757 A JP 63138757A JP 13875788 A JP13875788 A JP 13875788A JP H01308544 A JPH01308544 A JP H01308544A
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catheter
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Ichiro Sogawa
伊知郎 祖川
Shinichiro Niwa
真一郎 丹羽
Sachiro Yotsuya
幸朗 四谷
Takafumi Kamimiya
崇文 上宮
Shinichi Kanazawa
進一 金澤
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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〉 この発明は体腔内レーザ手術装置に関し、さらに詳細に
いえば、レーザ光を用いて体腔内の病変部を除去する体
腔内レーザ手術装置に関するものである。
〈従来の技術〉 従来より、例えば動脈硬化による血管の狭搾もしくは閉
塞、血栓の形成、または腎臓、尿道における結石等を除
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、
動脈硬化病巣の除去は困難であった。
そこで、カテーテルを体外から管腔に挿入し、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、管
腔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、狭搾の原因となる血栓
あるいは動脈硬化病巣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立も高い。また、完全に閉塞し
た血管や、動脈硬化が進み石灰化した血管の治療は困難
である。
他の一つは、YAGレーザ、アルゴンレーザ等のレーザ
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
照射されるレーザ光で加熱し、このチップを病変部に押
し当て焼灼し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搾の危険をも
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、或はエキシマ
レーザ等からのレーザ光をファイバ先端から照射して病
変部を直接蒸散させてしまうことも行われている。レー
ザ光は照射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る。また、レーザは出力調整が可能
であり、パルスレーザにあっては、振幅、パルス幅およ
びパルス間隔を調整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体腔内レーザ手術装置で
は、病変部の種類、即ち、アテローム、血栓、炭化等や
病状の進行度に応じて手術者がレーザ光源の出力調整、
パルスレーザにあっては振幅、パルス幅およびパルス間
隔を調節することによりパワーコントロールをしていた
が、レーザを照射中において病変部の状態を確認しなが
らパワーコントロールすることはできなかった。
さらに詳細に説明すれば、上記カテーテルでは、病変部
にいきなり大きなパワーで照射すると、体腔を傷付ける
虞れがあるため、レーザ光のパワーを数段階に別けて徐
々に上げて行く必要がある。
この場合において、パワーを上げる毎に病変部の変化状
態を内視用ファイバ等で確認する必要があり、時間およ
び手数が掛かる。
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、レ
ーザ照射中において病変部の状態を確認しながらパワー
コントロールすることができる体腔内レーザ手術装置を
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体腔内レーザ手
術装置は、レーザ光照射用ファイバを収容するカテーテ
ルを体腔内に送り込み、レーザ光照射用ファイバを通し
て病変部にレーザ光線を照射する手術装置であって、所
定周期のレーザ光線を生成して光ファイバに入射するパ
ルスレーザ発振装置と、パルスレーザの照射に応じて病
変部位から発生する音波を検出する音波受信器と、音波
受信器からの音波を分析して音波の振幅変化データ、ス
ペクトルデータを得る音波分析部と、音波分析部からの
データに基いて病変部に照射すべきレーザ光の最適照射
条件を算出し、該最適照射条件に基いて上記パルスレー
ザ発振装置を調整する制御部とを有するものである。
く作用〉 以上の発明であれば、レーザ光照射用ファイバを具備す
るカテーテルを体腔内に送り込み、レーザ光照射用ファ
イバを通して病変部にレーザ光線を照射する場合におい
て、パルスレーザの照射出力に応じて病変部が蒸散開始
近傍において急激な熱吸収に伴う熱膨張等のために、病
変部から音波が発生するのを音波検出器により検出する
ことができる。そして、音波分析部により、音波を分析
して音波の振幅変化データ、スペクトルデータを得る。
次に、制御部において、音波分析部からのデータに基い
て病変部に照射すべきレーザ光の最適照射条件(振幅、
パルス幅、およびパルス間隔)を算出し、該最適照射条
件に基いてパルスレーザ発振装置を調整し、レーザ光を
病変部に最適照射条件で照射することができる。
したがって、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搾の危険をもたらしてしまうと
いう虞れをなくすることができる。
〈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。
本実施例の体腔内レーザ手術装置は、第1図に示すよう
に、パルスレーザ発振装置(1)と、病変部を内視する
内視用ファイバ、照明用ライトガイド、フラッシュ液導
通孔、バルーン拡張液導通孔、レーザ光照射用ファイバ
、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装置(3
)と、レーザ照射に応じて病変部から発生する音波を受
信する音波検出器(4)と、音波受信器からの音波を分
析して音波の振幅変化データ、スペクトルデータを得る
音波分析部(5)と、インターフェース(6)を介して
上記カテーテル(2)への光の入射制御並びに液体等の
供給制御を行うと共に、音波分析部(5)からのデータ
に基いて病変部に照射すべきレーザ光の最適照射条件(
振幅、パルス幅、パルス間隔)を算出し、該最適照射条
件に基いて上記パルスレーザ発振装置を調整する制御部
(7)とを有するものである。なお、(8)はカテーテ
ル(2)の先端部に設けられた止血・固定用のバルーン
である。
上記音波検出器(4)は、マイクロフォンからなり、病
変組織がレーザ照射を受けることにより、蒸散開始近傍
において急激な熱吸収に伴う熱膨張等のために、病変部
から音波が発生するのを検出するものである。
上記音波分析部(5)は、音波検出器(4)により検出
される音波から心音等のノイズを除去し、ノイズを除去
した信号を分析して振幅変化データ、スペクトルデータ
を得るものである。
第2図は、カテーテル(2)の断面図であり、内祝用フ
ァイバ(21)、フラッシュ液導通孔(22)、/<ル
ーン拡張液導通孔(23)、レーザ光照射用ファイバ(
24)、および先端部コントロールワイヤ(25)を束
ねて、透明媒体(2B)中に固着させ、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。
内視用ファイバ(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(2G)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(2)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(63)により
病変部へ誘導されるものである。
上記の各要素(21)〜(26)を内蔵するカテーテル
(2)の外径は数mm s好ましくは1.5 mm以下
であり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(83)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、上記パルスレーザ発振装置(1)、インター
フェイス部(6)、制御部(7)、および画像装置(3
)の詳細を図示したものである。パルスレーザ発振装置
(1)は、レーザ出力制御部(11)とレーザ発振部(
12)とからなり、レーザ出力制御部(11)はレーザ
発振部(12)から出射されるレーザ光のパワーを調節
する。レーザ発振部(12)はXeC1,KrF。
A、 r F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、(13)は出射したレーザ光を
導光ファイバ(24)に結合させるだめの結合部を示し
、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(6)は、上記照明用ライトガイド
(26)に可視光を入射するXeランプ(61)、バル
ーン拡張液(821)  (例えば生理食塩水)とフラ
ッシュ液(822)  (使用レーザの波長域で損失の
少ない液体)、とをバルーン拡張液導通孔(23)なら
びにフラッシュ液導通孔(22)に送り込む血液排除機
構(62)、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(63)
からなり、それぞれ制御部(7)により制御される。
すなわち、制御部(7)は、上記カテーテルコントロー
ラ(63)を駆動してカテーテル(2)を所望の部位に
到達させ、Xeランプ(61)、血液排除機構(62)
の0N10FFおよび調節を行う。
制御部(7)は、音波分析部(5)からの振幅変化デー
タ、スペクトルデータに基いて病変組織の種類、および
病気の進行度を判断し、病変組織の種類、および病気の
進行度に応じて最適照射条件(振幅、パルス幅、パルス
間隔)の算出をも行うものである。そして、最適出力デ
ータに応じてレーザ出力−制御部(11)に対して制御
信号を送り、レーザ出力の出力レベル、パルス幅、パル
ス繰返周波数(0〜200Hz程度)の制御を行う。
画像装置(3)は、内祝用ファイバ(21)から出力さ
れた画像光を分割する分割光学系(31)、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(33)の出力を補正処
理する画像処理装置(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(35)および画像を
記録するV T R(3B)からなる。
第4図は上記体腔内レーザ手術装置を人体に適用した例
を示す概略図であり、冠状動脈の血栓形成部にカテーテ
ル(2)を挿入し、血栓部位に最も近い体表に音波検出
器(4)を位置させている。そして、パルスレーザ発振
装置(1)からカテーテル(2)のレーザ照射用ファイ
バ(24)を通して血栓にレーザ光を照射している。音
波検出器(4)は、病変組織がレーザ照射を受けること
により、蒸散開始近傍において急激な熱吸収に伴う熱膨
張等のために、病変部から発生する音波を検出する。次
に、音波分析部(5)は、音波検出器(4)により検出
される音波から心音等のノイズを除去し、ノイズを除去
した信号を分析して振幅変化データ、スペクトルデータ
を得る。次いで、制御部は音波分析部(5)からのデー
タに基いて病変部に照射すべきレーザ光の最適照射条件
を算出し、上記パルスレーザ発振装置を調整するのであ
る。
次に、第5図を用いて、上記体腔内レーザ手術装置の操
作手順を説明する。まず術前処理として、カテーテル挿
入部位の消毒や麻酔、およびカテーテルの導入等を行っ
た後、制御部(7)によりカテーテルコントローラ(6
3)を駆動し、カテーテル(2)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(6
21)をバルーン拡張液導通孔(23)に送り込んで、
バルーン(8)を膨らませて止血し、かつバルーン(8
)によりカテーテル(2)の先端部を血管内に固定する
。その俊速やかにフラッシュ液導通孔(22)にフラッ
シュ液(822)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)で観察して病変部があるかどうかを調べ、病変部
がなければバルーン(8)を収縮させて血流を回復し、
カテーテル(2)を他の部位に進める。病変部があれば
、パルスレーザ発振装置(1)を駆動してレーザ光を病
変部に照射する。病変部はパルスレーザの照射を受ける
と、蒸散開始近傍において急激な熱吸収に伴う熱膨張等
のために、音波を発生する。この音波を音波検出器(4
)により検出し、音波分析部(5)により、音波を分析
して音波の振幅変化データ、スペクトルデータを得る。
次に、制御部(7)は、音波分析部(5)からの振幅変
化データ、スペクトルデータに基いて病変組織の種類、
および病気の進行度を判断し、病変組織の種類、および
病気の進行度に応じて最適照射条件の算出を行い、この
算出データに基いてレーザ光の振幅、パルス幅、および
パルス間隔を調整し、レーザ光を病変部に照射する。
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(8)を収縮させ
て止血を解除し、その後カテーテル(2)を抜き取る。
その後必要な術後処理を行い、手術を終える。
〈発明の効果〉 以上の発明であれば、内祝用ファイバ、およびレーザ光
照射用ファイバを具備するカテーテルを体腔内に送り込
み、内視用ファイバにより体腔内の病変部を捜し、レー
ザ光照射用ファイバを通して病変部にレーザ光線を照射
する場合において、病変部の音波の変化に基いて病変部
に照射すべきレーザ光の最適照射条件を算出し、上記最
適照射条件に基いてレーザ光を病変部に照射することが
できるので、正常な血管壁を損傷したり炭化させたり、
血管穿孔や新たな再狭窄の危険をもたらしてしまうとい
う虞れをなくすることができるという特有の効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は体腔内レーザ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、 第3図は体腔内レーザ手術装置のパルスレーザ発振装置
、制御部、画像装置等を示すブロック図、第4図は上記
体腔内レーザ手術装置を人体に適用した例を示す概略図
、 第5図は体腔内レーザ手術装置の操作手順を示す流れ図
である。 (1)・・・パルスレーザ発振装置、■・・・カテーテ
ル、(5)・・・音波分析部、(6)・・・音波検出器
、(7)・・・制御部特許出願人  住友電気工業株式
会社 (ほか1名) 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、レーザ光照射用ファイバを収容するカテーテルを体
    腔内に送り込み、レーザ光照射用ファイバを通して病変
    部にレーザ光線を照射する手術装置であって、 所定周期のレーザ光線を生成して光ファイバに入射する
    パルスレーザ発振装置と、 パルスレーザの照射に応じて病変部位から発生する音波
    を検出する音波受信器と、 音波受信器からの音波を分析して音波の振幅変化データ
    、スペクトルデータを得る音波分析部と、 音波分析部からのデータに基いて病変部に照射すべきレ
    ーザ光の最適照射条件を算出し、該照射条件に基いて上
    記パルスレーザ発振装置を調整する制御部と、 を有することを特徴とする体腔内レーザ手術装置。
JP63138757A 1988-06-06 1988-06-06 体腔内レーザ手術装置 Pending JPH01308544A (ja)

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JP63138757A JPH01308544A (ja) 1988-06-06 1988-06-06 体腔内レーザ手術装置
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WO (1) WO1989011829A1 (ja)

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