JPS61257638A - レ−ザ−による血管手術用カテ−テル - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、動脈即ち血管の閉塞症の診断および除去（血
管手術）を含む医療用途のための、光ファイバがカテー
テル内部に設けられ、レーザー光が光ファイバに沿って
指向される装置に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

用賭「レーザー」とは、°′ＬＡＳＥＲ”（放射線の誘
発放出による光の増幅）に対する頭文字である。本文に
おいては、この用語は、放射線の誘発放出による電磁波
の増幅の原理を用いて赤外線、可視光線または紫外線領
域のコヒーレント光を生じる装置包含する意味を有する
。このような放射線は、焼灼、摘出した網膜の移植、お
よび種々の皮膚癌の切除等の体外からの医療用途に使用
されてきた。

同様に、光ファイバは種々の医療用途において使用され
てきた。光ファイバは、外鞘部（クラツディング）がチ
ューブの心部よりも小さな屈折率を呈する被覆されたプ
ラスチックまたはガラスのチューブである。複数本のこ
のよう゛なチューブを纒めると、光ファイバの束が作ら
れる。光ファイバは可撓性に富み、従って光ファイバの
設置により画成される湾曲した経路内に光を導くことが
できる。

光ファイバ・スコープは、医療の従事者が生体の色々な
体内部分を照射して目で見えるようにするため、医療技
術に対して開発されたものである。

多数の医療用途において、光ファイバ装置は生体の内部
に対してレーザー光を正確に集束して当てるため、レー
ザー技術と組合せられてきた。

更に最近は、光ファイバを含む可撓性に富むかあるいは
剛性の大きな中空の管状装置（カテーテル）が診断およ
び外科的処置の目的のために生体の内部を照射するため
動脈または動脈内に挿入されるレーザー・カテーテルが
構成されている。光ファイバ束が可撓性に富むカテーテ
ルの管路内部に保持されるこのような用途については、
１０００年６月１７日発行のり、Ｓ、Ｊ、Ｃｈｏｙの米
国特許第４．２０７，８７４号に記載されている。この
光ファイバ・カテーテルは、下記の組合せからなる。即
ち、（１）目で覗くための光ファイバ束、（２）視認す
べき領域を照射するための光源の光ファイバ束、（３）
組織の除去のためレーザー光を部位に送るためのレーサ
ー光ファイバ束、（４）流体の供給吸出しのための光フ
ァイバ束周囲め環状空間、および（５）この環状空間と
結合された近位置の供給源および透明な貯留部である。

上記の各部はその全てが１つの「レーザー・トンネル装
置」を構成している。この装置の記された唯一の用途は
、循環系統における用途のための静脈内の血栓の除去で
ある。

前記のＣｈｏｙの装置は、観察用の光ファイバ束を介す
る静脈内の血栓の閉塞部の視認に期待する。

従って、血液を排除することが必要となる。血液の流れ
を閉塞する手段はＣｈｏｙの装置には示されていないた
め、　Ｃｈｏｙの装置は静脈が既に完全に閉塞された時
のみに使用することができる。閉塞部が例え僅７かでも
開口されると直ちに、透明な貯留部内の血液が処置の終
りを表示する。流れが不充分となる部分的な閉塞症は、
この装置により視認あるいは処置することはできない。

本発明の重要な処置の領域である冠状動脈の場合には、
完全な閉塞が末梢組織の死滅を生じるおそれがあり、ま
たこのような病気の末期症状における血液の流れの回復
は臨床的にはほとんど利益をもたらさな〜）。

Ｍ、Ｂａ５ｓは米国特許第３，８５８，５７７号および
同第４，１４６，０１９号において、生体腔部に対して
レーザー光を送るファイバを保護するため透明な窓を使
用する装置について記載している。この窓は、排気環境
において光ファイバに対するレーザーと組織の相互作用
による残漬物のスパッタを防止する如き保護機能を有す
る。払拭もしくは交換が可能な窓は、全ての事例におい
て金属即ち不透明なホルダーに陥没上でいる。この構造
は、組織と窓間の接触を避ける如きものである。更に、
この陥没により形成される腔部は血液の如き液体を補足
しようとする傾向を有し、レーザー光を吸収してこれが
目標の組織に達すること妨げる。

７−−Ｂ、ａ　ｓ　ｓの特許においては、カテーテル胴
部内の多数の光ファイバについての記載はあるが、これ
は光ファイバに障害が生じた場合において交換を行なう
目的のために過ぎない。

Ｂａ５ｓの装置はまた。その一体の部分として生体腔部
を視認するための可撓性に富む光ファイバ内視鏡を含ん
でいる。視覚的な装置であるため、内視鏡により診断の
ため得られる情報は目に見えることに限られる。更に、
この内視鏡は窓を設けた筐体内には保有されず、そのた
め内視鏡の前方における視野は血液もしくは血液の相等
物の如き全ての不透明な流体を完全に排除しなければな
らない。このような排除処置は血液の末梢組織および酸
素を奪う。従って、Ｂａ５ｓの装置は明らかに実際の使
用を意図しない器具であり、管脈系統においては使用す
ることができない。

Ｊ、Ｈ，Ｈｅｔｔの米国特許第４，０７２，１４７号は
、生体腔部内の治療用レーザー光の視認および送致のた
めの装置について記載している。この内視鏡装置は、視
認のためのアイピースと結合された光ファイバ束の像伝
達部と、内視鏡が目標とする場所を指示するスポット光
経路と、視認された点に対する治療学（可視光である必
要はない）を送る光ファイバとを含んでいる。この装置
は、更に、装置の遠端部に対する保護用の透明カバーを
有する。この装置はまた、術者の目を保護するため視認
経路内に手で調整可能な可変フィルタを内蔵することが
できる。手で調整されるフィルタに対して結合されるサ
ーボ装置が治療レーザーの作用力を調整することができ
る。

Ｈｅｔｔの装置は、専ら目による直接的な視認のため構
成され、光像の伝達部のコヒーレントな光ファイバ束を
必要とする。視覚的な装置であるため１組織の診断につ
いての情報は目に見えるものに限定される。また、視覚
を使用するため、装置の遠端部から組織までの経路は透
明でなければならないが、不透明な流体（血液の如き）
を排除する手段は設けられていない。スポット光、従っ
て治療用の光は装置の遠端部側における１つの前方位置
に対して送られ、「・光像（治療用レーザー光の）は視
野の予め定めた部分に見出される１１、」。

本装置は、異なる組尋の点が処置される毎に物理的に定
置し直さねばならない。血管内では、病変部、の処置は
一時に１つの点に限られることになる。

長い可撓性に富んだカテーテルを小さな組織片が除去さ
れる毎に新たな地点へ操作する難しさ、および装置の反
復されかつ時間的に長びく操作による傷付き易い血管壁
に対する損傷の可能性のため、このような場合において
本装置の使用を不可能にすることになる。最後に、レー
ザー光の制御部は手で操作される減衰フィルタの位置に
結合されるため、このような制御部は必然的に手の操作
によるものであり、従って指令の早さは電子的な制御装
置に比較して小さなものとなる。レーザー光が管壁を１
秒より短い時間で透過し得る血管に使用するには不充分
である。全てのこのような理由により、Ｈｅｔｔの装置
は管脈系統に使用するためには不充分なものである。

Ｈｕｓｓｅｉｎ等の米国特許第４．４４５．８９２号は
、血管のある部分を封止して排気を可能にする２つの膨
張自在な嚢体な備えた血管用光ファイバ・カテーテルに
ついて記載している。血液の流れは遠端部を流れるよう
に維持される。円筒状の窓が、本装置の側方からの視認
およびレーザー光照射を可能にする。前記の嚢体は血液
を移動させて、装置の作動部分を保護する。

管腔部に対して遠い位置の嚢体の挿入を可能にして本装
置を上記の如く使用できるように、血管内に大きな管腔
部が既に存在しなければならない。

管腔部が酷く狭窄即ち狭められた状態にあるかあるいは
完全に閉塞した状態にある場合には、末梢部の嚢体の強
制的な挿入は失敗するかあるいは血管の罹患部分に重大
な物理的な損傷を生じるおそれがある。本装置は、最も
必要とされる場合にほとんど使用できない。また、治療
用レーザー光が末梢部の嚢体に当ることを避けるため側
方に対しある角度が付されるため、動脈管壁の透過は正
面に向けた場合よりも多くなる。また、末梢部の嚢体な
保持するチューブは視野を狭くする。Ｂａ５ｓおよびＨ
ｅｔｔの場合と同様忙、本装置は視覚に頼り、診断の情
報は既に述べたように制御される。

レーザー光の電子的なフィードバック制御は含まれてい
ない。

レーザー・カテーテルの用途については文献に示されて
いる。即ち、Ｄ、Ｓ、Ｊ、Ｃｈｏｙ、Ｓ、Ｈ。

Ｓ　ｔｅｒｚｅｒ　、Ｈ，Ｚ　、Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ、
Ｎ、Ｓ　ｈａｒｒｏｃｋおよびＩ　、　Ｐ　、　Ｋａｍ
ｉｎｏｗ著「管腔部透過レーザー・カテーテルの血管形
成法Ｊ　（Ａｍ、Ｊ、Ｃａｒｄｉｏｌ　。

第５０号、１９８２年刊、１２０′６〜１２０８頁）、
Ｄ、Ｓ、Ｊ、Ｃｈｏｙ＊Ｓ、Ｈ，５ｔｅｒｚｅｒ　、Ｈ
，Ｚ、ＲｏｔｔｅｒｄａｍおよびＭ、Ｓ、Ｂｒｕｎｏ著
［レーザーの冠状動脈血管形成法、９屍体の心臓におけ
る経験Ｊ（Ａｍ、Ｊ。

Ｃａｒｄｉｏｌ、第５０号、１９８２年刊、１２０９〜
１２１１）、Ｇ、　Ｓ　、Ａｂｅｌａ　、　Ｓ　、Ｎｏ
ｒｍａｎｎ　、　Ｄ、　Ｃｏｈｅｎ。

Ｒ，Ｌ、Ｆｃｌｄｍａｎ、　Ｅ、Ａ、Ｇｅ１ｓｅｒおよ
びＣ、Ｒ、Ｃｏｎｔｉ著［冠状動脈の粉瘤斑に対する炭
酸ガス、Ｎｄ　−ＹＡＧ、　　アルゴン・ガスのレーザ
ー光照射Ｊ　（Ａｍ。

Ｊ　、　Ｃａｒｄ　ｉｏｌ　、第５０号、１９８２年刊
、１１９９〜１２０５　）　、−Ｇ、Ｌｅｅ　、Ｒ，Ｍ
、　Ｉｋｅｄａ　、Ｒ，Ｍ、Ｄｙｅｒ　。

Ｈ，Ｈｕｓｓｅｉｎ、Ｐ、Ｄｉｅｔｒｉｃｈおよびり、
Ｔ、Ｍａｓｏｎ著「心臓循、！Ｒ疾患の生体内の視認お
よび治療のための管脈内レーザー照射の可能性Ｊ　（Ａ
ｍ、ＨｅａｒｔＪ、第１０５号、１９８２年刊、１０７
６〜１０７７）、Ｒ，Ｇｉｎｓがｒｇ、Ｄ、Ｓ、Ｋｉｍ
＊Ｄ、Ｇｕｔｈａｎｅｒ、Ｊ、ＴｏｔｈおよびＲ，Ｓ、
Ｍｒｔｃｈｅｌｌ著「レーザー血管形成法による虚血症
四肢の回収、新しい技術の解説」（Ｃｌ１ｎ、Ｃａｒｄ
ｉｏｌ、第７号、１９８４年刊、５４〜５８）、および
Ｅ　、Ａｒｍｅｌ　ｉｎｎ　Ｒ，Ｍａｃｒｕｚ、Ｍ、　
Ｐ−Ｒｉｂｅｒｉｒｏ、Ｊ、Ｍ、Ｇ、Ｂｒｕｍ、Ｍ、Ｇ
、Ｃ，Ｍａｄｒｉｇａｎｏ。

Ｐ、Ｒ，Ｃａｍａｒｇｏ、Ｊ、Ｍｎｉｔｅｎｔａｇ、Ｐ
、ＰｉｌｅｇｇｉおよびＧ、Ｖｅｒｇｉｎｎｅｌｌｉ著
「皿流を遮断しない血管壁におけるレーザー光の照射Ｊ
　（Ｃ１ｒｃｕｌａｔｉｏｎ第６６号（要約）、１９８
２年刊、ＩＩ〜１３６）である。

これら全ての研究において、レーザー光を伝達する光フ
ァイバは血液と直接接触する保護されない方法で動脈内
圧置かれている。文献における論文は、このような簡単
な試みの効率および安全性における重大な欠陥を示して
いる。光ファイバの先端部においては、血管内の標的に
対する発射光の作用は激しい。照射中のベーコンの調理
の音に似た「騒音」について記載されている。血管の腐
蝕性を有する環境は、光ファイバの繊細な先端部を容易
に破損する。光（特に最も一般的に使用される青緑のア
ルゴン・ガス・レーザー光）は、元ファイバの先端部と
組織との間に介在する血液により顕著に吸収され、残漬
物とガスを生じる反応°が生じる。ここで赤血球が破壊
され、血小板の集塊の形成の素地をなす。血栓を結果と
して生じる問題に加えて、血管の穿孔が主な合併症であ
る。

後者は、レーザー光のずさんな管理の故に生じる。

更に、例えもし穿孔が急激に生じなくとも、動脈の血管
壁は依然として破損され易く、キの結果長期にわたり動
脈瘤の発生のおそれがある。

このような合併症を減少させる改良については提起され
ている。１つの試みは、露出した光ファイバをレーザー
光により加熱される吸収金属端部で覆ってホットプロー
ブを形成する。（文献参照。

即ち、Ｔ、Ａ、　５ａｎｂｏｒｎ、Ｄ、Ｐ、Ｆａｘｏｎ
嗜Ｃ，Ｃ。

ＨａｕｄｅｎｓｃｈｉｌｄおよびＴ、Ｊ、Ｒｙａｎ著「
アテローム性動脈硬化症患部のレーザー光照射、レーザ
ー光で加熱した金属端部による血管ｉ孔発生の減少」（
Ｊ、Ａｍ、Ｃｏ１１．Ｃａｒｄｉｏｌ、　（要約゛）第
６号、１９８４年刊４９０頁）、Ｇ、Ｌｅｅ、・Ｒ，Ｍ
、Ｉｋｅｄａ。

Ｍ、Ｃ，Ｃｈａｎ、Ｊ、Ｄｕｋｉｃｈ、Ｍ、Ｈ，Ｌｅｅ
、Ｊ、Ｈ。

Ｔｈｅｉｓ、Ｗ、Ｊ、Ｂｏｍｍｅｒ、Ｒ，Ｌ、Ｒｅ１ｓ
、Ｅ、Ｈａｎｎａおよびり、’ｌ’、Ｍａｓｏｎ　　著
［光ファイバのレーザー光で加熱した金属性焼灼キャッ
プによる人間のアテローム性動脈硬化症の分身＃Ｊ　（
Ａｍ、Ｈｅａｒｔ　Ｊ・第１０７号、１９８４年刊、７
７７〜７７８））。この試みはいくつかの理由から望ま
しくない。即ち、中周囲の組織に対して損傷がある。（
１１）脂肪斑のみｂｔ容易に溶解する。（曲比較的進ん
だ繊維および石灰化斑が炭化して残渣を生じる。Ｑ′Ｖ
Ｉ熱い先端部が組織と溶着する傾向を有し、このため除
去されると、組織は破壊される。

上記の研究範囲にも拘らず、もし血管壁を通すレーザー
光処置がその全電位に達するならば、光ファイバを通し
て供給される高エネルギ放射の正確な制御を求める需要
ｂｔ依然として存在する。

〔問題を解決する手段〕

本発明によれば、レーザー光を送ることができる光ファ
イバ（単数または複数）を遠端部まで透明な保護のため
の遮光シールドを備えた可撓性に富む不活性プラスチッ
クのカテーテル材料内部に取付けられる。この組立体が
レーザー−カテーテルを構成する。このカテーテルを血
管内に挿入し遠端部における前記シールドを斑点と接触
状態に置（。このような配置は、中空の可撓性に富むガ
イド即ち外側のカテーテルを用いるとと忙より容易にす
ることができる。シールドが斑点または他の閉塞部位と
接触状態にある時、介在する動脈の゛血液が押しやられ
て、診断のための直接の照射および組織の剥離が可能と
なる。

シールドは、ガラス、溶解状態のシリカ、す７アイヤそ
の他の透明な部材の形態を有するものでよい。シールド
は、平坦、あるいは球状もしくはレンズ形状のものでよ
い。シールドの局部はカテーテルの壁面の端部に固定さ
れている。

シールドにより提供される密閉された保護領域は、色々
な種類の要素を支持あるいシ１内臓するため使用するこ
とができる。このシールド内の異なる場所にはいくつか
のフィルタを正確に定置することができる。レンズまた
はミラーおよび機械的もしくは光学的な合焦および集束
装置をシールドの内側に取付けることができる。１本の
光ファイ、　　バにより液体を組織に対して当てること
ができ、また反射光を分光もしくは他の形態の分析のた
めの同じか別の「検出用」光ファイバによって戻すこと
ができる。内視鏡の如き他の保護装置もまたシールドに
取付けることができる。光ファイバは、接着剤を用いて
相互に固定することができ、また同様に遮光シールドに
対して固定することもできる。

保護用遮光シールドは、血液を物理的に移動させ、また
光ファイバを動脈内の内容物から保護する。光ファイバ
（単数または複数本）は、その外端部と７−ルドの先端
部との間に適当な距離ができるように係止される。カテ
ーテルおよびシールドは水密状態に封止され、血液が内
部の要素と接触することを防止する。介在する空間は液
体で充填することができ、あるいは鏡面を光学的に接触
させることもでき、あるいはまたフレネル反射を減少さ
せるため無反射皮膜を施すことも送られた光を最大にす
ることもできる。

遮光シールドは従来技術の露出状態の光ファイバノ短所
を克服するもので、新たな゛能力を提供するものである
。血液を局部的に移動させることにより、シールドは追
出しもしくは洗浄の必要もなく光ファイバの先端部およ
び組織間に明瞭な視野を提供する。洗浄を行なわずに視
認用の光ファイバ束を介する観察もまた可能である。血
液が優れた熱クンクであるため、このような機械的な移
動は照射された組織から血液に対する非常圧望ましくな
い熱の移動を減少する。

シールドはまた。レーザー光の伝達において比較的大き
な制御を行なう。強さに対するエネルギの比率は、もは
や光ファイバの心部の直径によって決定されない。光フ
ァイバの先端部から出てくる光は円錐状を呈し、点の出
力は光ファイバの先端部において最も小さく、光ファイ
バ先端部からの距離が大きくなるに従って大きくなる。

従って、ある１つの用途において、遮光シーＶドの外表
面従らてこれと接触する組織における光の点の太きさを
最適化するように、光ファイバ端部とシールド表面との
間の距離を調整することができる。点の大きさはまた、
シールド内忙挿入されるレンズにより、あるいは光ファ
イバの種類を色々な程度に混合することにより変更する
こともできる。

多重光ファイバを使用する場合は、レーザー・カテーテ
ルからの光の全体的な分布は、光ファイバを異なる位置
および角度に配置することにより制御することもできる
。光の強さを減少させると、露出した光ファイバの組織
の剥脱の際に生じ得る合併症である、装置の先端部に付
着する残漬物による組織の過度の加熱を最小限度忙抑え
る。遮光シールドはまた、光ファイバの折損の場合に患
者を保護する。

更に重要なことは、本発明の遮光シールドが指示された
組織の量を除去するため正確忙制御し得る照射量を送る
手段を提供することである。組織の剥離の割合即ち程度
は、入射レーザー光エネルギ、露出時間および照射点の
大きさとして定義することかで゛きる３つの独立的な光
学的なパラメータによって支配される。これらの６つか
ら得ることができる他のパラメータは、送られるエネル
ギ（レーザー光エネルギと露出時間の積）、入射の強さ
く点の面積に対するエネルギの大きさの比率）およびフ
ルエンス（レーザー光エネルギと露出時間の積を点の面
積で除したもの）を含む。特定量の組織を剥離する能力
は、これら全ての６つのパラメータの正確な制御を要求
する。

点の大きさは、露出した光ファイバ・レーザ−カテーテ
ルにおいて制御することはできない。

モジ光ファイバの先端部が組織と直接接触するならば、
光の点の直径は光ファイバの心部の直径となる（レーザ
ー光が完全に心部に行渡るものとして）。光ファイバと
標的間の空間す一増加すると、光ファイバから出てくる
光の拡がる円錐形状の故に点の大きさが増大する。しか
し、経験によれば、直接視認する場合でも、光ファイバ
の先端部と標的の患部との間の空間は正確に制御できな
いことが判った。従って、介在する血液および（または
）残漬物は更に入射レーザー光エネルギの制御な制約す
る。このため、露出したレーザー・カテーテルにおいて
は制御された組織の剥離は達成し得ない。対照的に、以
下に述べる実験結果は、本文に述べるレーザー・カテー
テルにおいては、組織を制御された状態で剥離すること
ができる。

熱論、レーザー・カテーテルは静脈ならびに動脈内で使
用することｂ−できる。また、このカテーテルは他の血
管、管脈または生体の腔部内で使用することができる。

このカテーテルはほとんどの種類の組織に挿通させるた
め使用するととｂ−できる。あらゆる場合において、本
発明の遮光７−ルドは処置されるかあるいは除去される
べき組織に対する光の制御された供給を行なうための手
段を提供するものである。組織は分光手法により識別さ
れ、また組織は必要に応じて取出される。このような剥
離は現存する管腔部を拡大し、あるいはその内部に固形
の組織が存在する凹部な生じる。

レーザー・カテーテルを新たな凹部に送込まれ、この過
程が反復される。必ずしも挿入される開口を拡大するこ
となくレーザー・カテーテルの曲げまたは位置決めを行
なうため、またこのように凹部な内側から拡大するため
レーザー・カテーテル体部内に形成された機械的な制御
装置を用いることができる。このように、レーザー・カ
テーテルよりも大きな管腔部および不規則な形状を有す
る管腔部を生体の内部の組織から切除することができる
。

〔実施例〕

（Ａ、　　構成要素） （Ａ、ル−ザー・カテーテルの望ましい実施例）第１図
は、レーザー・カテーテル１０全体の望ましい実施例を
破断面で示している。このレーザー・カテーテルは、遠
端部において遮光シールド１２で終り、近端部において
光ファイバのカプラー４６で終る。管腔部２１を有する
可撓性に富むカテーテル体部１６は一般に半乃至２メー
タの長さであり、患者の体内もしくは患者と接触するよ
う挿入するようになっている。カテーテル体部１６を前
記カプラー４６に対して結合する。保護筐体１８は短い
方が望ましいが、どすな長さでもよい。遮光シールド１
２は、溶解シリカ、ガラスまたはサファイヤ、もしくは
熱、蒸気および高いレーザー光エネルギに耐えることが
できる他の光学的な透過性を有する材料から作られた透
明な筐体である。

光学的な透過性とは、使用される光源およびレーザー光
源に従って紫外線、可視光線および赤外線が含まれる。

第１図の遮光シールド１２の遠端部は半球状の断面で示
されるが、矩形状の平坦なレンズ形状もしくは他のどん
な形状でもよい。遮光シールド１２は、第１図における
ように前方に拡がるジヨイント１５３により、あるいは
第２図に示されるようにテーバ状のジヨイント１３によ
ってカテーテル体部１６に対して固定することができる
。このジヨイントは、必要に応じて重合することもでき
る。

ジヨイント１３または１３ａを固定するため接着剤また
は重合材料を使用することができる。

光ファ°イバ２０ａ、２０ｂ、２０ｂ’　　＋２０Ｃ＋
２０ｃ′は、カテーテル体部１６内部に収められ、遮光
７−ルド１２の付近に遠端部を有する。光７アイバ２０
ａ、２０ｂ、２０ｂ’　＋２０ｃ、２０ｃ’の対応する
近端部４０ａ、４０ｂ、４０ｂ’　、４０ｃ　、　４０
ｃ’は光ファイバ・カプラー４６により固定されている
。光ファイバ２０ａ〜２００′の遠端部は、プラグ１１
の材料内に固定されている。光ファイバ２０ａ〜２０ｃ
′は、第１図に示されるように対称軸に対しである角度
が付され、あるいは第２図の縦断面図において２０ａ、
２０ｂ、２０ｂ’で示されるように直線状にレーザー−
カテーテル１０の遠端部に対し同軸状を呈している。

第１図において断面でまた第１Ａ図において遠端部にお
けるプラグの断面で示したレーザー−カテーテル１０の
望ましい実施例は、１本の中心部の光ファイバ２０ａと
、２０ｂ、２０ｂ／で示された６本の光ファイバの第１
のリングと、１２本の光ファイバ２０　Ｃｅ　２０ｃ’
の第２のりングとからなる１９本の光ファイバの組を含
んでいる。七〇遠端部が第２図の縦断面図で示されかつ
第６図の断面で示される別の実施例は、１本の容器部の
光ファイバ２０ａと、６本の光ファイバ２０　ａ　、　
２０ｂ’の第１のリングとを含む７本の光ファイバを含
んでいる。いずれの場合も、各党ファイバは心部２２と
、この心部２２よりも屈折率が小さな材料の外鞘部２４
と、光ファイ°バの遠端部まで延長するか延長しない保
護緩衝部２６とからなっている。望ましい実施例におい
ては、心部２２と外鞘部２４は、高いレーザー光エネル
ギに耐えるように溶解シリカまたはガラス、あるいは借
方ガラスである。

レーザー・カテーテル１０の近端部における光ファイバ
・カプラー４６の望ましい実施例は、光ファイバ２０ａ
〜２０ｃ′の光ファイバ端部４０ａ〜４０Ｃ′の平らな
直線状の列である。更に、光ファイバの端部４０ｂ＃お
よび４０　ｃ’は、レーザー・カテーテルの遠端部の第
１図の断面図には見えない元ファイバを示す。カプラー
４６は、直線状列に前部で１９本の光ファイバ４０ａ〜
４０ｃ”を保持している。第１９図の２０ｄとして示さ
れる別の光ファイバは、必要に応じて、一端部が近端部
の直線状列にまた他端部がレーザー光エネルギ・モニタ
ーに対して結合された状態で内蔵することができる。他
の形状のカプラー４６もまた使用することができる。

元ファイバ２０ａ〜２０Ｃ′の各々の遠端部は、心部と
外鞘部における光ファイバの終端部２８を有する面内で
終っている。この面は、固定プラグ１１と平坦であるか
あるいはこれから突出してもよい。望ましい実施例にお
いては、光ファイバ２０ａ〜２００′の遠端部は、この
元ファイバの剛囲に成形されたエポキシからなるプラグ
１−１により固定されている。成形されたエポキシ製プ
ラグ１１は、第１図および第２図に示されるように鏡面
に研削され研磨された面１５を有する。こ゛のプラグ１
１は、遮光シールド１２、カテーテル体部１６、または
望ましくはその両方に対して固定することができる。エ
ポキシ製プラグ１１は、カテーテル体部１６により遮光
シールド１２およびジヨイント１５ａまたは１６に対し
て強度を加える。

第１図に示されるように、光ファイバ２０ａ〜２０ｃ′
の鏡面研磨された遠端部２８は、Ｖ−ブー光または診断
用光線２９に対する出口面を提供する。第１図は、元フ
ァイバ２０から出て、遮光シールド１２の外表面状に点
２７を形成するレーザー光２９０円錐状ビームを示して
いる。この鏡面研磨面２８および遮光シールド１２の片
面または両面２５ａ、２５ｃに対する無反射コーティン
グ２５ｂの付加により、光線２９のフレネル反射す一減
少することになる。フレネル反射は送られるレーザー光
エネルギを減少させ、反射されたビームが予期しない位
置においてプラグを破損しあるいは組織を照射するおそ
れがある。

光ファイバ２０ａ〜２０ｃ′は一第１図のその近端部４
０ａ〜４０ｃ′においてレーザー光を受取ることができ
なければならない。第１図の実施例においては、全ての
光ファイバの近端部は直線列状に配置され、近端部の入
力端部列４６を形成するように１対のガラスのスライド
片の間に露出されている。この組立体は一体として研削
され鏡面研磨される。第１９図のエネルギ・モニターに
行く別の光ファイバ２０ｄもまた含むことができる。

この列４６のレーザー光を横切る直線状の移転、あるい
は逆に列４６を通る入射レーザー光の移動は、付勢され
る光ファイバ２０ａ〜２００′の選択を可能にする。

レーザー−カテーテル１０は、近端部におけるカプラー
４６から光ファイバ２０ａ〜２０ｃ′および遮光シール
ド１２を経て作用される組織に対して高出力レーザー光
を送ることを可能にする。レーザー・カテーテル１０は
また。レーザーもしくは従来の光源のいずれかからスペ
クトル診断用光を送るため使用することもできる。組織
から戻される散乱光即ち螢光は遮光シールド１２を通っ
て光ファイバ２０ａ〜２００′の遠端部に再び入り、カ
プラー４６における近端部４０ａ〜４０ｃ′の近端部か
ら出るが、ここで分析を行なうことができる。戻りの散
乱光即ち螢光はまた高出力の処置の間集めて別のするこ
とができ、またフィードバック制御のための信号を生じ
ることができる。

螢光透視法による観察を助けるため、高周波エネルギを
透過しない材料をレーザー・カテーテル１０内に含ませ
ることもできる。どのような材料の添加が可能ないくつ
かの場所がある。即ち、カテーテル体部１６の材料内、
光ファイバ２０の緩衝部２６内、成形されたプラグ１１
の材料内、あるいは遮光シールド１２の７リカまたはガ
ラス内部である。第７Ａ図乃至第７Ｄ図に示される金属
帯材またはワイヤ１５ｆ、１３ｇ、１５ｈを遠端部付近
でレーザー・カテーテル１０の周囲に配置することがで
きるが、これは高周波エネルギを通さない指標とじ工作
用すると共に遮光シールド１２に対する機械的な支持部
を提供することができる。

これらの高周波エネルギを通さない指標の組合せは、皮
下に持られる時レーザー・カテーテル１０の最適な螢光
透視法による観察のため最も適したものとなり得る。

第４図は、動脈血管壁３２により形成される通常は血液
す一充填した管腔部６６を部分的に閉塞しつつある斑点
３４を動脈３０から剥離する典型的な用法におけるレー
ザー・カテーテル１０を示す。

第４図の実施例においては、光ファイバ２０ａ〜２００
′は、存在するレーザー・ビーム２９ａ〜２９ｃ／によ
り形成される遮光シールド１２の外表面上の各レーザ一
点２７ａ〜２７０′が僅かに隣接する点と重合するよう
に配置される。照射される組織において生じる穴即ちニ
ブル（ｎ１ｂｂ１６　）の直径が衝突する放射線の点の
大きさと同じであるとすれば、このような重合条件は遮
光シールド１２の遠端部と接触する全ての斑点３４が適
正な光ファイバ２０ａ〜２０ｃ’の選択により照射でき
かつ剥離できることを保証する。点２７ａ〜２７Ｃ′が
重合することは、レーザー光が遮光シールド１２の遠端
部の全ての面を通るように送れることを保証するもので
ある。

上記の記述は、照射された組織に生じた穴即ちニブルの
直径がレーザー光の衝突点の直径と同じであることを前
提とするものである。このことは、衝突するレーザー光
のフルエンスが充分に高い時にも妥当し、さもなければ
穴の直径は入射点の直径よりもやや小さくなる。この場
合には、遮光シールド１２の遠端部と選択する全ての斑
点を剥離できることを保証するため、プラグにおける光
ファイバ２０ａ〜２００′は、遮光シールド１２の外表
面におけるレーザ一点の重合の程度が然るべく大きくな
るように配置されなければならない。点の大きさと穴の
直径との間の関係についての実験的な資料は本文の章Ｖ
、８．２に示されている。

再び第４図の用例について見れば、レーザー・カテーテ
ル１０の遮光シールド１２は剥離されるべき斑点の如き
組織と接触状態に置かれている。

レーザー光は、ハツチを施した領域により示されるよう
に、光ファイバ２０ａから発射されて斑点３４の「ニブ
ル」６５ａを剥離する。光ファイバ２０ａ〜２０ｃは順
次発光されて、重合する「ニブル」６５ａ〜３５ｃを剥
離する。この断面図には示されない斑点に対して指向さ
れた別の光ファイバもまた発光される。管腔部６６内の
血液に指向された光ファイバ２０ｂ′および動脈の壁面
３２に指向された光ファイバ２００′は発光されない。

斑点のニブル５５ａ〜３５ｃの剥離は、レーザー・カテ
ーテル１０を前進させる。

（Ｖ、Ａ、２光ファイバの作動モード混成器）望ましい
実施例においては、調整可能なモード混成器を用いて光
ファイバ２０ａ〜２０ｃ’における作動モードを混成し
て、存在するレーザー光の発散角度を増大させる。この
モード混成器１２０の望ましい実施例は第５図に示され
、°別の実施例は第６図に示されている。

遮光シールド１２の遠端部面における各第４図の点２７
ａ〜２７０′の直径即ち「大きさ」は存在する各レーザ
ー光２９ａ〜２９Ｃ′の発散角度に依存するため、この
点の大きさは調整可能であり、隣接点の重合状態は元フ
ァイバ２０ａ〜２０Ｃ′のモードを混成することによっ
て最適化できる。モードを混成する微視的な曲折部は、
ワイヤ、ナイロンの単繊維で成形した突起部等の如き曲
折面を有する小さなロッド状構造部１２２に対して光フ
ァイバを定置して運動可能なパッド１２４により圧力を
加えることにより形成される。

ワイヤ２２を支持ブロック１２６上に取付けることによ
り、２つ以上の曲折面１２２を直列状に置くことができ
る。これにおいて圧力が光ファイバに対し加えられる面
におけるパッド１２４の材料は、ゴムの如き若干の柔軟
性を有するように選択すべきである。曲折面１２２を有
するロッド状の構造部をこの表面に対し固定することが
できる。

１つ以上のねじ１２８がパッド１２４をロッド状構造部
１２２に対して押圧してその間に光ファイバ２０を保持
する。支持ブロック１２６は、光ファイバ２０３４〜２
００′が混成される時これが見えるように透明材料から
作ることができる。圧力す−大きいと光ファイバ２０ａ
〜２０ｃ′における微小曲折部から散乱される光が多く
なり、この状態は透明ブロック１２６から観察すること
ができる。

１つ以上のモード混成器１２０を、辺端部付近でレーザ
ー・カテーテル１０の光ファイバ２０ａ〜２０ｃ′上の
恒久的な場所に設定することができる。この場合、取外
し自在に圧力パッド１２７が光ファイバ２０３〜２ｐｃ
’を取外し自在にワイヤ支持部もしくは成形された微小
曲折面１２５に対して押圧し、組立て物がエポキシ中に
入れ、フレーム１２５から取外される。

（Ｖ、Ａ、レーザー・カテーテルの別の実施例）レーザ
ー・カテーテル１０の種々の実施例ｂ−可能である。本
装置の遠端部から始めれば、第７Ａ図乃至第７Ｆ図にお
いて遮光シールドは四角の内外面の形状部１２ａ、また
は僅かに丸くなった外側の形状部１２ｂ、または平らな
゛内面形状と丸味を帯びた外面形状部１２Ｃを有するも
のである。

ｇｉ図の非対称的な形状部１２ｄは、完全に丸い形状部
１２と共に、もし装置を側方に、あるいは前方に対しで
ある角度を以て運動させねばならない場合に使用するこ
とができる。

可撓性に富む嚢体１２Ｃもまた、第７Ｅ図に示される如
き遮光シールドとして使用することもできる。嚢体の遮
光シールド１２ｅを膨張させる加圧気体または流体は、
レーザー・カテーテル胴部１６の中央の管腔部２１また
は副管腔゛部２１ａから供給することができる。この遮
光シールドの形状は調整可能であり、またこれが接触す
る組織と部分的に形状が一致し得る。しぼんだ嚢体１２
ｅは更に容易に挿入抜取りを行ない、膨張した嚢体１２
ｅはカテーテル体部１６の直径よりも大きな断面積にわ
たって血液を排出することができる。

嚢体の遮光シールド１２ｅは半透明のゴムまたは柔軟な
プラスチックから作ることができる。高出力レーザーお
よび高い熱に耐えるものとしてシリコーン・ゴムまたは
過フッ化水素ポリマーの使用が示唆される。透明なディ
スク１２ｆである遮光シールドと共１ｒＪａ性の大きな
金属チューブ即ちカニユーレ１６ｆを使用することがで
きる。カニユーレ１６ｆは、組織に対する挿入を助ける
ようにある角度で截断することができる。遮光シールド
１２ｆは図示の如くカニユーレに対しである角度を付し
た状態あるいは直角をなすようにすることもできる。

また、遮光シールド１２とカテーテル体部１６との間の
ジョイシト１３についても種々の実施例がある。第７Ａ
図乃至第７Ｄ図は、それぞれ重合ジヨイント１５ａ、角
度を付けた重合部１６ｂ°、段を設けたジヨイント１３
Ｃ，プラグ１１で補強した突合せジョイン）１５ｄおよ
び第２図のテーパ状ジヨイント１６を示している。テー
パ状ジヨイント１５はいずれか一方向に傾斜を有し、カ
テーテル体部１６を１２の内側ならびに外側に対して結
合することができる。更に、ジヨイントを補強する材料
であるワイヤ巻付は部１３ｆ、糸巻付は部１５ｇおよび
金属またはプラスチックのバンド部１５ｈも使用するこ
とができる。ジヨイント１３ａ〜１５ｄに対する結合剤
は、エポキ７．７アノアクリレート、および収縮もしく
は圧縮可能なカテーテル材料を用いた摩擦嵌めが含まれ
る。

どのような遮光シーＶド構造においてもジヨイントおよ
び補強材料を組合せて使用することもできる。第１図に
示されるように、組織６４に対する遮光シールド１２の
付着を最小限度に抑え、被着剤の焼付きを減少させ、血
液３６と遮光シールド１２間の生物学的作用を減少させ
、またフレネル反射を減少させるため、過フッ化炭化水
素、炭化水素もしくはシリコーン・ポリマーの如き薄い
被覆材料１７を遮光７−ルドの外側の遠端部に置くこと
もできる。

遮光シールド１２を形成するためには色々な方法を用い
ることができる。このシールドは、ガラスの吹込み成形
法を用いてトーチまたは他の熱源においてチューブから
自由に形成することもできる。このシールドは熱を用い
て精密なマンドレル上で形成することも可能である。あ
るいは第８図に示されるように、・各部分の溶解または
結合により２つの部分、から組立てることもできる。第
８Ａ図においては、研磨された端部な有するロッド６０
０またはディスクをチューブ６０２内に挿入する。典型
的な寸法が示されているが、どんな大きさでも作ること
ができる。

第８Ｂ図においては、チューブ６０２およびロッド６０
０をトーチ型ＣＯ２レーザーその他の熱源を用いて溶解
する。もしロッドを用いる場合には、第８Ｃ図に示され
るように余分なロッドを裁断し、組立体を遠端部におい
て研磨する。このため、第８Ｄ図の組立体は内側および
外側共に鏡面を提供する。この組立体は更に第８Ｅ図に
示されるように整形することができる。

別の構造が第９図に示されるが、これにおいてはロッド
またはディスク６００ａが第９Ａ図忙おけるように突合
せジヨイントを用いてチューブ６０２に対して取付けら
れる。第９Ｂ図におけるロッドまたはディスク６００ｂ
およびチューブ６０２に対する円錐面の整合は、ジヨイ
ントを第４図のレーザー光の経路２９ｃから反らせるの
に役立つ。あるいはまた、第９Ｃ図のロッドおよびプラ
グ６００ｃにおける段を有する直径も同じ働、　　　　
　　きを有する。ジヨイントを第９Ｄ図におけるように
結合して強度を高めるために金属製のバンド６０６を使
用することができる。

光ファイバ２０を保持するプラグ１１の他が実施例が第
１０Ａ図乃至第１０Ｇ図に示される。中実な材料片に平
行な穴を穿孔して直線状の列をなすプラグ１１ａを形成
することができ、あるいは穴にｉｉｂの如き傾斜を付け
ることもできるが、これらの穴はプラグの内部で交差し
ないように捻られている。光ファイバ２０はプラグの穴
内でエポキシその他の結合剤１９ａ、１９ｂにより結合
することもでき、遠端部２８ａ、２８ｂは鏡面仕上げさ
れる。光ファイバがプラグとは別個に仕上げられる場合
、これら光ファイバは陥没もしくは突出状にすることが
でき、あるいは結合した光ファイバ２０およびプラグ１
１．１１ａ、１１ｂを一体に鏡面仕上げすることもでき
る。光ファイバ２０は透明な第１０Ｃ図のプラグ１１ｃ
に対して光により収縮もしくは溶着することができ、あ
るいはＩＥ１０Ｄ図のプラグ１１ｄに埋設することもで
きる。ジヨイントにおける応力を最小限度に抑えるため
、透明なプラグ１１ｃ、１１ｄが光ファイバ２０と同じ
熱膨張係数を有することが望ましい。しかし、溶解温度
は、光ファイバ２０を溶かすことなく光ファイバの周囲
もしくはこれと接触するようにプラグ１１ｃ、１１ｄを
形成するため望ましい温度と同じである必要はない。光
ファイバ２０と透明プラグ１１ｃ、１１ａ間の接合点２
８ｃ、２８ｄは良好な光学的特性を持たねばならない。

第１０Ｅ図のプラグ１１ｅは、ガラスのブロックに融解
された光ファイバと鏡面研磨面２８ｅを示している。こ
の構成は、第２図の成形されたエポキシ・プラグ１１の
場合と類似している。同様に、第１０Ｆ図においては、
鏡面研磨面２８ｆを有するプラグ１１ｆを形成するため
溶解もしくは焼結材料１９ｆを添加するかあるいは添加
することなく光ファイバ２０はそれ自体−緒に溶解する
ことができる。第１０Ｇ図は、任意の溶°解材料１９ｆ
と共に相互に溶解され、その出力端部２８ｇが遮光シー
ルド１２ｇに対して直接溶着または結合または光学的に
接触させられた光ファイバ２０を示している。この場合
には、遮光シールド１２ｇの遠端部の肉厚は、発射され
たレーザー光２９ｇの適正な発散状態を生じ、遮光シー
ルド１２ｇの遠端部面における適正なビーム点２７ｇの
大きさを得るように調整される。透明なプラグ１１ｃ、
１１ｅを直接遮光シールド１２ｇに対して結合もしくは
溶着する際にこれらプラグに同様に構成を用いることが
できる。

第１図におけるように、プラグ１１と遮光シールド１２
間に介在する空間２５が存在する場合、この空間は空気
で充填することができる。別の実施例においては、フレ
ネル反射を減少させるため、この空間２５を抜気してガ
スで充填し、あるいは透明な流体で充填することができ
る。この空間と隣接する光ファイバ２０および光学面は
、フレネル反射を減少させるために無反射コーティング
２５ａ、２５ｂで覆うことｂｔできる。

別の実施例のカテーテル体部材料１６には、プラスチッ
ク、「元の形状記憶」即ち変形を保持する能力を有する
プラスチック、可撓性を持つように波形もしくは螺旋形
状を与えた金属チューブ、および生物学的な共存性を呈
するよう上記のものに被覆を与えたものが含まれる。制
御を強化するため、金属、ガラスもしくはプラスチック
繊維の網をカテーテル体部１６に組込むことができる。

例ｔば、「トルク制御」はカテーテル体部１６を曲げ運
動に対する可撓性を生じるが、トルクが加えられると捻
れに対して抵抗することになる。このため、レーザー・
カテーテル１０を血管内の曲りに追従させるが、遠端部
はカテーテル体部１６の近端部を回転させることにより
回転させることｂ−できる。

近端部の入力部列４６の別の実施例が第１１Ａ図におい
て断面で示される。光ファイバの端部４０ａ〜４０ｃは
円形状の列４６ａに配置され、レーザー光に対して列４
６ａを軸心４７の周囲に回転させることにより選択が行
なわれる。第１１Ｂ図に示される別の実施例は、遠端部
と同じ空間の列４６ｂに配列された近端部４０ａ〜４０
ｃ’に光ファイバを有し、各光ファイバ２０ａ〜２００
′は両端部において同じ相対的位置にある。中心部の光
ファイバ４０ａは、第１のリング４０ｂ〜４０ｂ“およ
び第２のリング４０ｃ〜４０ｃ“によって包囲されてい
る。光ファイバのこのような構成は、承認された用語に
より「コヒーレントな束」ト呼ばれる。コヒーレントな
束においては、四角なバッキングその他の列を使用する
ことができる。

リングの数はいくつ用いてもよい、別の実施例では、第
１２Ａ図および第１２Ｂ図に示されるように端部がリン
グ１０８上で内側を向いた元ファイバ２０ａ〜２０ｈを
有する。

光ファイバ２０の別の実施例では導光路を含む。

前記の光ファイバは、第２図の光を運ぶ心部２２と、光
を封じ込める屈折率が小さな外鞘部２４と、光ファイバ
２０を保護してその強度を高めるジャケット即ち緩衝部
２６とを有する。別の実施例は、緩衝部２６のない光フ
ァイバ２０を含み、緩衝部２６または外鞘部２４が存在
しない。（心部だけの場合には、周囲の空気または気体
が小さな屈折率の被覆として機能する。）定格の屈折率
の光ファイバもまた使用することができる。心部２２は
中実である必要はなく、流体で充填したチューブもまた
光ファイバ２０と見做すことができる。気体または空気
を充填した中空の導波管もまた使用することもでき、任
意の反射率のコーティングを設けて金属、ガラスまたは
プラスチックから作ることも可能である。色々な本数の
光ファイバを使用することもできる。望ましい実施例に
おいては１９本の光ファイバ２０が第１Ａ図に示される
ように対称的な六角形状の密な充填列を形成する。

同様に、このことは第６図に示した７本の光ファイバ２
０の形態についても妥当する。六角形状の密なバッキン
グを形成する更に多数の光ファイバの事例としては、３
７本、６″１本等がある。レーザー・カテーテルにおい
て、光ファイバは全て同じ寸法もしくは種類である必要
はない。

各端部において機械的に結合された２本以上の光ファイ
バからなる光ファイバ束な個々の光ファイバ２００代り
に使用することもできる。光ファイバを同じかあるいは
充分に画成された空間列状に保持するように両端部ｂ”
−結合された光ファイバ束テするコヒーレントな光ファ
イバ束な光ファイバ２０の一部もしくは前部の代りに使
用することもできる。

レーザー・カテーテル１０の他の１つの実施例では、数
万本もしくはそれ以上の光ファイバからナル単一のコヒ
ーレントな光ファイバ束を内蔵する。レーザー・カテー
テル１０の近端部の照射は遠端部において対応する出方
を生じる。入力端部において照射された光ファイバの本
数または断面積を変更すると、出力側における点の大き
さを変化させることになる。入力点を移動するとこれに
従って出力点の位置を移動させる。出力ビームは標的の
組織上を平滑に移動させることができる。

完全な重合状態を生じ得る出力ビームはこのように提供
される。同様に、どんな場所に対しても診断用光線を送
ることができ、また組織からの戻りの螢光即ち散乱光を
どんな場所でも監視することができる。この実施例は、
少数の光ファイバ２０が多数の光ファイバで弛緩された
点と、近端部の入力部が直線状列ではなく第１１Ｂ図に
示されるように整合した空間列２６ｂ状のコヒーレント
な光ファイバ束を有する点を除いて、上記の望ましい実
施例と類似している。

モード混成器の別の実施例が第６図に示される。

光ファイバ２０（単数または複数）は２つの丈夫なブロ
ック１３６ａ、１３６ｂ間に緊締され、一方もしくは両
方のブロックは透明である。任意の金属製の補強板１５
７ａ、１３７ｂを用いて剛性を高めることができる。数
本のねじ１３８が板１５７ａ、１３７ｂおよび（または
）プｃツ１１５６ａ、１５６ｂを貫通している。ａラド
１３２または一体の突起部１６３を備えた柔軟性を有す
るパッド１５４ａ、１３４ｂがブａｙり１３６ａと１３
６ｂの間に配置されている。どれらの突起部は、ねじが
締付けられると元ファイバ２０（単数または複数）に微
小な曲折を生じる。光ファイバ２０（単数または複数）
における微小曲折部から漏れる光を観察するため、パッ
ド１６４ａ、１５４ｂの一方を透明とすることができる
。ねじ１６Ｂを調整すると、モードの混”酸量な変更す
ることができる。光ファイバ２０および取外し自在なパ
ッド１３４ａ、１３４ｂは、恒久的なモードの混成のた
めエボキクその他の結合材中で形造することができる。

第１ｔＡ図および第１３Ｅ図の遠端部のレーザー・カテ
ーテルの別の実施例では、レーザー光および戻りの螢光
即ち散乱光の位置およ、び発散度を制御するため、レン
ズ２２１、多重レンズ２２２、ホログラム要素、偏光装
置または格子２２６、プリズム２２４、またはミラー２
２５を使用する。

第１５に図乃至第１３Ｂ図に示されたこれらの光学的要
素は、存在するレーザー光の位置および方向を移動する
ため、固定もしくは移動、回転その他傾斜が可能であ″
る。反射面２２５は、制御ワイヤ２２５ａによって傾斜
、回転もしくは移動される。プラグ１１もまた回転可能
である。プリズム２２４は、１本以上の制御ワイヤ２２
４ａによって回転されあるいは傾斜させられる。レンズ
２２１は、第１図の点２７の大きさおよびビームの発散
度２９を変化させる制御ワイヤ２２１ａの長手方向の運
動により軸方向に゛移動させられる。制御ワイヤ２２１
ａの回転運動は軸方向に対し直角にレンズ２２１を移動
させ、また遮光シールド１２における点２７の位置を移
動させる。多重レンズ組立体２２２は制御ワイヤ２２２
ａにより移動もしくは回転運動が可能である。ホログラ
ム要素２２３は、１本以上の制御ワイヤ２２６ａにより
移動または回転運動ができる。種々の光学的要素ｂｃ固
定されると、レーザー・カテーテルに制御ワイヤを含む
必要はなくなる。ミラー２２５もまた、ミラー２２５に
対し℃固定された電子機械的な素子２２５ｂｌＣより制
御可能であり、また１に１５Ｂ図に示されるように、ミ
ラー２゛２５をプラグ１１に対して固定することもでき
る。素子２２５ｂは圧電作用、電磁作用、磁歪効果もし
くは熱電対素子でよい。装置２２５ｂに対する電力は配
線２２５Ｃ１により供給される。

レーザー光の偏向もまた、第１３Ｆ図に示されるように
電子光学的もしくは音響光学的な素子２２９により達成
することができる。光ファイバ２０（単数または複数）
から出た光はワイヤ２２９ａにより給電される１つ以上
のこのような素子２２９を通過し、これらの素子は付勢
されると光の伝播方向に影響を及ぼす。光ファイバ２０
から出た光の方向は、光ファイバの遠端部を機械的に移
動させることにより変更することができる。第１３Ｍ図
に示される１本以上の制御ワイヤは光ファイバ２０の遠
端部２２６付近に固定されている。

これらの制御ワイヤ２２６ａの長手方向の運動もしくは
回転運動が遠端部２２６の位置を変化させることになる
。第１５Ｇ図の電子機械的素子２２７ａは、光ファイバ
２０の遠端部２２７を偏向させるためにも使用でき、ワ
イヤ２２７ｂはプラグ１１ｇに固定することができる素
子２２７ａに対して給電する。圧電素子、電磁素子、磁
歪効果素子および熱電対の如き熱作用素子を装置２２７
ａとして使用することができる。

第１３１図に示されるような元ファイバ２０の遠端部２
２８の機械的運動は、光ファイバを押圧する１つ以上の
嚢体２２８ａを用いて達成することができる。嚢体２２
８ａ、２２８ｂは、中心部の管腔部２１内の１つ以上の
管腔部２２８Ｃ１２２８ｄを介して膨張させられる。第
１３Ｉ図に示されるように、嚢体２２８ａは嚢体２２８
ｂより以上に膨張させられ、光ファイバの端部２２８を
偏向させる。

第１５Ｊ図は、レーザー・カテーテル１０の長手方向軸
の一方に対しである角度を付した遠端部１３０を有する
プラグ１１ｊに非対称的に配列された元ファイバを示し
ている。プラグ１１ｊは固定することもでき、あるいは
回転ジヨイント２３０ａの内部で回転させることもでき
る。制御ワイヤ２３０ｂはトルクをプラグ１１ｊに対し
て加える。

回転ジヨイント２６０ａは割愛でき、プラグ１１ｊは回
転運動および長手方向の運動の両方が自由となる。

光学的要素は光ファイバ２０と遮光シールド１２との間
の空間２５を占め、あるいはこれをレンズ形状に作る等
によりクールド１２に内蔵することもでき、あるいはま
た遠端部における定格の屈折率のレンズ等により、ある
いは光ファイバ２０の物理的な形状の付角端部もしくは
レンズ端部によって光ファイバ２０に内蔵させることも
できる。

プラグ１１は、光を反射するように角度を付しあるいは
非平面状に研磨することができる。遮光クールド１２の
厚さ、即ち軸方向距離に測定した距離を用いて、遮光シ
ールド１２の外表面忙達した時シー４ザー光の発散度を
制御することができる。

これら表面を平坦にする代りに湾曲させることにより、
遮光シールド１２もまたレンズとして作用させることも
できる。遮光シールド１２の入射面の曲率はプラグ１１
の研磨面の曲率と整合させても整合させなくてもよい。

表面を整合させる場合には、第１０Ｇ図における接触線
２８ｇにより示されるように、適当な精度および光学的
に接触するよう研磨することができる。このような構造
は光学的に結合された界面２８ｇからのフレネ反射を著
しく減少させるものである。

もし光学的に接触させられなければ、第１図の介在する
空間２５は、番号２５ｄで第１図に示されるように、透
明なガス、液体または固体物質により充填することがで
きる。例えば、透明なガスは、この物質を横切るレーザ
ー光の高いエネルギに耐えるように接触されたアルゴン
の如き不活性ガスからなるものでよい。この充填物質は
、プラグ１１に保持される遮光シールド１２および元フ
ァイバ２０の屈折率と一致するように選択することがで
きる。プラグ１１または遮光シールド１２の整合面は湾
曲しており、この場合一致しない屈折率を有する充填物
質２５ｄを提供することができる。このような場合の充
填物質２５ｄは、レーザー光のずれ即ち偏向を生じるこ
とになるレンズを形成する。このようなレンズの焦点距
離は、面の曲率および充填物質の屈折率が光ファイバの
心部２２と遮光７−ルド１２の屈折率よりも小さいかど
うかに従って、正または負のいずれかとなる。

レーザー・カテーテル１０は、第１４図のガイド・カテ
ーテル１４０と組合せて使用することができる。このガ
イド・カテーテル１４０は最初に第４図の動脈５Ｄ内に
挿入され、患部６４付近に置かれる。次に、レーザー−
カテーテル１０はガイド・カテーテル１４０内部に同心
状に挿入され、患部３４と接触状態に置かれる。チャネ
ル１４２（第１４図）をガイド・カテーテル１４０の壁
面に内蔵することもできる。このチャネル１４２は追出
しおよび吸引のため使用することｌ！１′−できる。

ガイド番カテーテル１４０とレーザー−カテーテル１０
との間の環状空間１４４もまた追出しおよび吸引のため
使用することができる。ガイド−ワイヤ１５０をチャネ
ル１４２内に挿入することができる。ガイド・カテーテ
ル１４０とは独立的に摺動するガイド・ワイヤは、動脈
６０内のカテーテルの設置を助ける。チャネル１４２に
対し平行に隣接する第２のチャネル（図示せず）は、ガ
イド・ワイヤも同時に追出しと吸引の両方を可能にする
。嚢体１４６は、ガイド・カテーテルを安定化させるた
め管腔部１４２と類似する管腔部（図示せず）を介して
膨張させることができる。

第１５図のレーザー・カテーテル１０に内蔵されるガイ
ド・ワイヤ１５０は、カテーテルの低値を助けることに
なる。ガイド・ワイヤ１５０を含む管腔部１５２は、光
ファイバ２０を含むレーザー・カテーテル体部１６の管
腔部２１に対して平行となる。同じ管腔部１５２または
別の隣接する管腔部（図示せず）を吸引および追出しの
ため使用することができる。ガイド・ワイヤ１５０が所
定位置にある時、レーザー・カテーテル１０はこのガイ
ド・ワイヤの周囲で前送および回転運動の両方す一可能
である。もしガイド・ワイヤ１５０に対する遠端部の開
口１５４ａが第１５図に示すようにこれに接近する代り
にプラグ１１に対して近ければ、更に流線形状で小さな
カテーテル体部１６を使用することができる。ガイド・
ワイヤ１５０もまた吸引または追出しのため中空であり
、あるいはこれに固定された嚢体１５３を含むことがで
きる。ガイド・ワイヤ１５０もまた第１６図に示すよう
に開口１５４ｂを通過する。この開口１５４ｂは、光フ
ァイバ２０ｂ−２０ｂ’および遮光シールド１２ｇ間の
環状空間２５内に流体が侵入し得ないようにプラグ１１
に対して封止されている。

プラグ１１に固定された任意の内側のチューブ１５５は
ガイド・ワイヤに対する管腔部１５８を提供して、どれ
を光ファイバ２０ｂ〜２０ｂ′から分離する。プラグ１
１または偏向された遮光シー−ルド１２ｇに配置される
光学的な摺動シール１５６は、流体す一カテーテル体部
１６内に侵入することを閉止する。遮光シールド１２ｇ
は空間２５ｇのない中実のものでよい。ガイド・ワイヤ
１５０は中心部に置かれる必要はない。中心から外れた
ガイド・ワイヤ１５０は、これを定置する際の助けとし
てレーザー−カテーテル１０の回転運動を許容する。

上記の実施例においては、中心を外れたガイド・ワイヤ
１５０は中心部のガイド・ワイヤもしくはガイド・ワイ
ヤのない場合と比較して、カテーテルの位置決めに改善
された可撓性を許容する。

別の実施例においては、レーザー・カテーテル１０は主
として回転運動を生じるように構成され、ガイド・ワイ
ヤ１５０の周囲に枢動して螺旋運動において組織に向っ
て前進する。このため、第１７Ａ図乃至第１７Ｄ図の回
転するレーザー・カテーテル１０は非対称的であり、一
方向に組織を裁断するように構成されている。レーザー
光２９ｈは管腔部の軸心に対しある角度で合流する。第
１７Ｃ図に断簡で示される長円形の遮光シールドｔ２ｈ
は望ましい実施例であるが、この形状に限定されるもの
ではない。同様に、このことは、プラグ１１−ｈにより
保持される光ファイしく２０の直線状列に対しても妥当
する。遮光シールド１２ｈは、光ファイバ２０から出て
くるレーザー光２９ｈの角度を変化させる反射または屈
折要素を含む。望ましい実施例においては、レーザー光
２９ｈが完全反射を生じる遮光シールド１２ｈの遠端部
からある角度で出てゆくように、プリズム面１６４は空
隙１６５を有する。この面１６４もまたミラーでもよい
。

第１７Ａ図は遮光シールド１２ｈの短手方向の断面を示
し、第１７Ｂ図は遮光シールド１２ｈの長手方向の断面
を示し、第１７Ｃ図および第１７Ｄ図は断面を示してい
る。ガイド・ワイヤ１５０の位置は４つの全ての図に示
されている。曲げワイヤ１６２は、遮光７−ルド１２ｈ
とガイド・ワイヤ１５０間の間隔を制御する。この距離
を増すと、レーザー・カテーテル１０をガイド・ワイヤ
から更に離れた組織に到達させる。この曲げ運動は、カ
テーテル１０ｈの遠端部を第１７Ａ図および第１７Ｂ図
の面より下方に下げさせる。説明を明瞭かつ簡単にする
ため、断面は全て同じ面を通るように描かれている。こ
の距離を第１７Ｄ図に断面で示されるように最小限度に
短縮すると、レーザー・カテーテルが更にコンパクトに
なって挿入が更に容易になる。制御ワイヤ１６２は、遠
端部において回転ジヨイント１６７により曲折した引張
るように直線状のものでよく、あるいはワイヤがチュー
ブ内で引張られる時曲折するワイヤとばねとチューブの
組合せでもよい。本実施例においては、レーザー光２９
ｈは第１７Ｂ図におけるレーザー光の点２７ｈの位置に
より示されるように遠端部九近いことが望ましい遮光シ
ールド１２ｈの側から出てくる。このため、組織の剥離
はほとんど片側において生じる。このような病変した組
織が剥離される時、レーザー・カテーテル１０は剥離さ
れる更に多くの組織と接触するまで第１７Ｃ図の矢印１
６８により示される方向にガイド・ワイヤの周囲で回転
させられる。遮光シールド１２ｈは、組織が剥離される
に従ってこのような螺旋状経路で前送される。組織内に
形成された新たな管腔部の半径は、遮光シールド１２ｈ
とガイド・ワイヤ１５０の枢着点との間の距離に依存す
る。ガイド−ワイヤ１５０は、レーザー・カテーテルを
枢動させる唯一の手段である必要はない。

別の実施例では、第１７Ａ図および第１７Ｂ図の嚢体１
６６を用いて係止点を提供する。もし嚢体１６６が遮光
シールド１２に対して近接する場合には、レーザー・カ
テーテル１０はガイド・ワイヤ１５０を使用することな
く偏向ワイヤ１６２を用いて定置することができる。嚢
体１４６が第１４図のガイド・カテーテル１４２に内蔵
することができ、レーザー・カテーテル１０はその内部
で回転される。同様に、ガイド・カテーテル１４２また
はレーザー・カテーテル１０のいずれかに対して非対称
的に固定されて膨張させられる嚢体１４６がこれを定置
することになる。第１８図忙示された回転ジヨイント上
の嚢体１７６は、レーザー・カテーテル１０を移動させ
ることなくその回転運動を許容する。環状体１７５がカ
テーテル体部１６に切込まれ、１つまたは２つの部分の
スリーブ１７４が溝に収められる。嚢体１７６はスリー
ブ１７４に対して取付けられ、このスリーブは環状開口
１７５を有し、流体が管腔部１７２から嚢体を膨張させ
るため流れることを許容する。

この流体もまたスリーブ１７４とカテーテル体部１６間
の環状空間１７３を潤滑し℃、容易な回転運動を許容す
る。螺旋状の切込みのためのレーザー・カテーテル１０
の別の実施例は、第７Ｄ図に示された非対称的な遮光シ
ールド１２ｄを使用する。

回転切開のため構成されるこのレーザー・カテーテル１
０の図示しない別の実施例では、ガイド・ワイヤ１５０
の周囲に非対称的に隔てられた２つ以上の同じ遮光シー
ルド１２ｈを使用する。回転するカテーテルの近端部は
、カテーテル体部１６内で捻れが累積しないように回転
股上に取付けることもできる。

（Ｖ、Ａ、光入射装置） 第１２Ａ図、第１２Ｂ図、第１９図および第２０図は、
本発明と関連して有用な光ファイバ選択装置を示してい
る。第１９図は、レーザー９２、シヤツタ４４およびレ
ンズ４１の位置が全て固定された装置であり、典型的に
＆キ７本または１９本から構成される光ファイバ２０が
直線列状４６にホルダー４６上に取付けられ、またレン
ズ４１の焦点の前方のある距離において機械的な変位装
置２００によって移動させられる。光ファイバ２０は、
光ファイバを収める１組の溝を設けることができる轡械
的なりランプにより工列状に取付けられるか、あるいは
２つのガラス片間に糊゛付けされた後この組立体を変位
装置２００の頂部に一体に緊締することもできる。この
変位装置は、光ファイバ列を適正な高い位置に置いてレ
ーザーの焦点に集束させる２つの小さな手で操作される
機械的段２０２からなっている。第３の変位段は、モー
タ２０４およびコンピュータ８０によって電気的に操作
される。この段は、第１９図における如き列状の光ファ
イバ４６を、１本の光ファイバが順次レーザーの焦点に
置かれるように水平距離に沿って移動させる。

このような機械的な変位装置は、米国二二一ヨーり州の
Ｋｌｉｎｇｅｒ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社から得ること
ができる。電気的に操作される変位装置は、米国ペンシ
ルバニア州ピッツバーグ市のＡｅ　ｒｏ　ｔｅｃｈ社か
ら入手可能である。

実際の使用に先立ち、変位装置２００の停止位置を適正
に設定しなければならない。用いられる手順として、光
ファイバが適正に整合されるかどうかを判断するためレ
ーザーを低出力状態に設定して光ファイバ列を移動させ
る。モータで駆動する変位段２００は、コンピュータに
この変位段の位置を常に監視させる光学的エンコーダを
有する。

一旦適正に整合されると、コンピュータ８０は特定の各
党ファイバの端部４０の位置を記憶し、次いで各党ファ
イバは１つの位置に整合させることカテキ、コンピュー
タはこれらの光ファイハツトれでも迅速にアクセスする
ことができ、あるいは相互に所要の頑序および所要の周
期で次々に移るよう指令を与えることができる。

コンピュータ８０により制御されるシャッタ４４の動作
が、各党ファイバ２０が組織に対するレーザー光を伝達
する時間量を決定する。実際には、レーザーは光ファイ
バが移動されつつある時遮断されることが必要であるが
、これはもし高出力のレーザー光が光ファイバの外鞘部
もしくは装置の他の部分に当たると破壊を生じるおそれ
があるためである。このため、例えば、１００μｍの心
部の光ファイバは、シャッタが開かれてレーザー光ｈ′
−光ファイバに進入させられる前に約２０μｍの精度を
以て適正位置に置かれなければならない。

入力側端部４０付近に配置されたフォトダイオード４５
は入力端もしくは外鞘部２４の一方からの散乱光を検出
することができる。最小限度に散乱された光が最も良好
な整合状態を示している。

フォトダイオード４５からのこの信号は、入力端部４０
に対するレーザー光９４の結合状態を最適化するように
モータ２０４に対して光ファイバの位置を直すことをコ
ンピュータ８０に指令させるよう結合することができる
。この信号はまた、光ファイバ列４６の位置における小
さな補正を行なうためコンピュータ８０に対°してフィ
ードバックを与える連続的なモニターとして作動中役立
つこともできる。この場合、変位段２００の５つの全て
の軸心を監視しなければならない。自動的な整合を行な
う゛ためレーザー光エネルギ・メータ４５ａを使用する
こともできる。これは、レーザー・カテーテル１０の遠
端部に配置してコンピュータ８０に対して結合され、あ
るいはカテーテル体部１６に内蔵されない別の光ファイ
バ２０ｄを監視することもできる。コンピュータ８０は
、最大量のエネルギを伝達するように入力端部４０を調
整する。

第２１図に示すように、フォトダイオードまたは光電子
増倍管６４がレーザー光の波長において散乱される戻り
光を監視することができる。光ファイバ２０または遮光
シールド１２の故障は第１９図の高出力のレーザー光９
４もしくは照射光９５を散乱させ、このため光ファイバ
２０を通るように戻り光５４を伝達し、コンピュータ８
０と結合された検出器６４により検出され、このため第
１９図のシャッタ４４を閉じる。

シャッタ４４は、電気的に駆動されコンビュータにより
付勢される点を除いて、カメラに用いられるものと類似
する機械的なシャッタである。ミリ秒単位の如き迅速な
一連の露出す一要求される場合は、コンピュータｓ　ｏ
　ｂ：シャッタ４４を閉じ、モータ２０４をして変位装
置゛２００を新たな位置へ移動させ、新たな光ファイバ
を整合位置に置く。

シャッタはコンピュータにより開かれ、レーザー光を選
択された光ファイバに進入させる。クヤツタの露出時間
は予め定められ、コンピュータにおいてプログラムされ
ている。高出力のレーザー光９４の経路内に減衰器７４
が置かれる。これは、レーザー光の減衰量を変化させる
調整可能な角度のフレネル反射板を有する。別の実施例
では、減衰器４７の如き偏光器が後に続く半波板を使用
する。この半波板が偏光器を回転させて、偏光器を通る
レーザー光９４の量を変化させる。

第２０図は、光ファイバに対してレーザー光を結合する
ための別の実施例を示している。この場合、レーザー・
ビームは光ファイバ２０の代すに変位装置２００によっ
て運動させられる。このように、これもまた直線列状を
呈する光ファイバカレンズ４１′に対して隔てられた位
置関係にあるホルダー２０６に機械的に固定されるミラ
ー４８を運動させることにより選択される。シャッタ４
４は第１９図におけるようにレーザーを遮断するが、整
合操作は行なわれる。また、シャッタ操作およびホルダ
ーの変位は、コンピュータが駆動する監視装置によって
制御される。第１２Ａ図および第１２Ｂ図に示される別
の実施例では、直線状の変位装置の代りに、レーザー光
９４の位置決めを行なう回転装置を使用する。本装置に
おいては、元ファイバ２０ａ〜２０ｈはクランプ２０６
により円形状のホルダー１０８上に円形列状に配置され
ている。ホルダーは、検流計の走査器、モータまたはス
テッピング・モータ１０２のモータ軸１０４に対して同
心状を呈する。ミラー９８６”−この軸上に４５°で、
もしくはこの軸心に対して他の角度で取付けられる。レ
ーザー９２からの光線はミラー９８に対してレンズ４１
により集束される。軸１０４ｂ’回転されると、集束光
線が円形上の異なる点に対して反射され、軸１０４の回
転角に応じて異なる光ファイバ２０に進入する。光ファ
イバ２０はホルダー１０８の全周にわたり等間隔に設゛
　　　　　　けられるように示されるが、これらの光フ
ァイバはまた第２０図の直線列４６と類似する列状に円
弧状に密な間隔で設けることもできる・。

別の実施例では、元ファイバ２０の入力端部４０に対し
てレーザー光を指向させるため、第１９図の音響光学的
偏向器もしくは電子光学的偏向器４９を使用する。光フ
ァイバのホルダー４６は静止状態を維持し、コンピュー
タが操作する音響光学的偏向器４９が適当な光ファイバ
２０に対してレーザー光９４を指向させる。二次元の音
響光学的偏向器４９は、入力端部４０を二次元の列状に
配置させる。

（Ｖ、Ａ、５スペクトル検出装置） カテーテルの技術は血管のアテローム性動脈硬化症の部
位に接近するため長年にわたって用いられてきたが、こ
れらの患部の診断は間接的なままであり、標準的な方法
は高周波を透過しない染料を用いる血管の患部のＸ線に
よる透視である。本発明による光ファイバのカテーテル
を使用することにより、就中斑点の沈着を診断する分光
法が可能である。アテローム性動脈硬化症患部の評価の
経皮的方法ｂ−著しく重視され、特にレーザー切除法を
用いる治療法において特に重宝されている。

汎用スペクトル装置が第２１図および第２２図に略図的
に示される。レーザーまたは従来の光源からの第２１図
の励起光９５が選択された光ファイバ２０に対して送ら
れる。この励起光９５は、分析されるべき第４図の組織
５４を損傷しないように充分に低出力でなければならな
い。この光は、無反射面５２ａを有するビーム・スプリ
ッタ５２または第２２図の開口を有するミラー５０を通
過する。この光は、レンズ４１により入力端部４０に対
して集束される。この光は、光ファイバ２０の遠端部か
ら出て、遮光シールド１２を通過し、第４図の組織′５
４に当たる。螢光および散乱光は同じものかあるいは異
なる光ファイバ２０を経て光ラアイバ２０の近端部４０
へ戻される。この戻り光５４は、二色性偏光型のコーテ
ィング５２ｂでよいビーム・スプリッタ５２により、あ
るいは開口５１を有するミラー５０（第２２図）によっ
て分けられる。この螢光または散乱させられた戻り光５
４はスペクトル分析器６０および反射器６４に進入する
。

第２５図は、本装置と共に使用されることが望ましく、
また異なる多くの波長奪回時に検出することができるス
ペクトル検出器６５の１“つのタイプの概略図である。

回折格子６８が戻り光を標的から分散させる。分散され
た光は、各々が格子６８から出てくる光の１つの波長と
対応する多数の検出器を備えた多重チャネル検出器７０
に対して投射される。このように、戻り光の全スペクト
ルが非常に短い時間内で得ることができるが、これは全
ての波長が同時に収集されるためである。

典型的な形式の検出器７０はフォトダイオード列である
。もし光の信号が弱ければ、光像増強器をこの検出器列
の前方に設けることができる。フォトダイオードは、光
の信号を電流に変換する。

ダイオード列は、これらダイオードの各々を簡単にサン
プルする電子的な自動走査装置に対して結合することが
できる。このスペクトル情報は、次にコンピュータ８０
に対して送られて、次いで各波長毎に位の強さの表示８
６として、あるいは前に格納されたスペクトルとの比較
により示すことができる。

前に格納されたスペクトルとの関連性は、戻り光のスペ
クトルが斑点または動脈壁、もしくは他の種類の組織の
スペクトルと類似するかどうかを判定するため使用する
ことができ、また比較結果は数値の表示部８４において
表示することができる。

あるいはまた、検出器７０は、回折格子ではなく複数の
着色ガラスまたは干渉フィルタからなる。

このフィルタは、斑点の動脈管壁の組織と比較される健
康なそれからの光の間に大きな相違が観察される場合の
波長と特に対応するように選択されている。コンピュー
タ制御によるスペクトル検出装置の望ましい実施例の実
圧詳細な記述を第２４図に関して以下に行なう。

（Ｖ、Ｂ、制御装置） （Ｖ、Ｂ、１．スペクトル診断法） （Ｖ、Ｂ、１．（ａｌ　　一般的な方法）アテローム性
動脈硬化症の疑いのある動脈の患部の体内および切開し
た組織の双方の視覚的な診断は、通常は組織学的な確認
を必要とする。正常な組織および罹患した組織は見た目
にはしばしば同様に見え、視覚による臨床的判定は組織
、色およびしばしば量的な分析が難しい他の要因からは
把握し難い印象に基づ（ものである。像形成用の元ファ
イバ束な用いる血管の狭い管腔部による視覚的な診断は
、視野が非常に制限され視覚的な印象が歪められ得るた
め特に難しい。

本発明の本論の主題である分光法による視認法は、視覚
的な方法に附属する有力な新しい方法である。前述の如
く、この方法は、ある種の正常な組織および罹患組織な
らびに異なる種類の組織が全て異なる分光洗上の特徴を
呈するという事実に基づいている。このような特徴はし
ばしば極端に異なり、診断を迅速かつ正確に行なうこと
を可能にする。

分光的手法の特徴は、従来の光源またはレーザーからの
光線により診断される組織の部分を照射し、戻ってくる
スペクトル信号を集めて分析することにより得られる。

パルスもしくは連続的な照射のいずれも用いることがで
きる。

多数の特徴はいずれも、組織の種類もしくは組織の状態
を識別するため有効なスペクトル信号を生じ得るもので
ある。ラマン散乱、吸収および螢光を含む反射、弾性的
および非弾性的散乱の分光的な諸現象は全て組織の診断
のため使用することができる。パルス状の光源は螢光を
生じることができ、その減衰時間（持続時間）は種々の
組織の種類または状態に対して異なるものであり得る。

短い光パルスもまた距離（範囲）の情報を提供すること
ができる。適当な繊維管路に沿って伝播する音の放射の
パルスもまた測定のため使用することができる。更に、
異なる種類の組織間のスペクトルの相違を強調するため
組織の斑点の選択的な染色も使用することができる。強
力なレーザー光が組織を剥離する間、実時間の診断を行
なうため検出装置を作動状態に維持することができる。

連続的な観察ｂ−１斑点と動脈管壁の境界す一生じる時
にあるような変化の迅速な検出を可能にする。罹患した
組織が剥離された後、装置は切除した範囲に対する診断
を行なうことができる。上記の事例はアテローム性動脈
硬化症に対する本方法の使用を示すが、本方法は生体医
療用途に広い適用性を有するものである。

診断領域に対して色々な種類の照射を用いることができ
る。従来の光源からの光を全帯域にわたり使用すること
ができ、あるいは光ファイバに対して指向する前にフィ
ルタを通したり分散させることもできる。同様に、パル
ス状あるいは連続的な同調可能なもしくは固定された周
波数のレーザーからの光も使用可能である。もし各々光
ファイバを分析のため強い光の搬送および戻り光の収集
の両方に使用する場合には、ビーム・スプリッタ装置も
しくは相等装置を用いることができる。結果として得ら
れる光は、フィルタを通すか、分散させるか、あるいは
広帯域にわたり検出することができる。フォトダイオー
ドの如きソリッドステートの光検出器を用いて戻り光を
検出することができる。もし高感度が要求されるならば
、光電子増倍検出器を使用することができる。検出器お
よび光源は、機械的、電子機械的もしくは音響光学的そ
の他の手段によって光ファイバと結合することができる
。

１本の光ファイバから広範囲のスペクトル情報を同時に
集めるために、拡散型分光計によるビジコン、ダイオー
ド・アレーもしくは衝突型検出器を使用することができ
、また前述の如くこのデータは異なる種類の組織に対し
て使用することができる。スペクトルは、表示し、望ま
しくはコンピュータにより分析して照射される物質が斑
点であるか健康な組織であるかの迅速な判定を行なうこ
とができる。この情報を用いて、外科医もしくはコンピ
ュータによって強力なレーザーの発射を制御することが
できる。罹患した組織をこの部位から剥離する時、付近
の光ファイバｂ−選択され、この過程が反復される。同
じ形式のコンピュータ制御が他の多くの判定方式におい
て実施可能である。

個々のダイオードまたはビジコンまたは映像検出器と結
合された多重光ファイバを用いてカテーテルの先端部に
おける斑点と他の組織の°分布状態をマツプに描くこと
ができる。同様に、１本の可動光ファイバが同様な情報
を提供することができる。この情報マツプは、メモリー
に格納して映像を表示させることができる。従って、外
科医は、強力なレーザーにより照射されるべき「視野」
の部分を選択してこれを発射すべきか、あるいはマツプ
上の罹患部位に対してレーザーをコンピュータにより自
動的に発射させるかの選択を有する。

いずれの場合にも、斑点は選択的に剥離され、健−へ　
　　　　０″″ｂｙｉｗａｉ″−ｔｏ”″ｒ°ｙｍ＊ｂ
：″１１ｆｍ　ｊ　ｈると、マツプは連続的に更新され
、次いでカテーテルの先端部は前送される。

上記の検出装置および光ファイバ装置は、あらゆる形式
の生体診断に対する一般的な適用性を有するものである
。アテローム性動脈硬化症の斑点に対する使用法は、微
小な元ファイバの分光分析装置の特に魅力的な用途の事
例である。

（Ｖ、Ｂ、１　　［ｂｌ螢光診断法） 弊餅究所における実験は、螢光が健康な動脈管壁から繊
維性の斑点を識別するため使用することが可能な特殊な
スペクトル診断法であることを確立した。２４時間以内
に摘出されたものを得て検査された人間の屍体の頚動脈
試料について研究が行なわれた。標準的な病理学的な分
類法を用いて、使用された全ての試料が繊維性斑点また
は早期のアテローム性動脈硬化症斑点であることが判定
された。

全ての動脈管壁の試料は、塩水中に浸漬された水晶のク
ベット内に置かれた。各試料の管°腔部側をクベットの
表面に対して平らに固定して、これにより螢光を観察す
る充分に確保された面を提供した。試料のクベットは標
準的なパーキン・エルマー分光螢光測定器に定置した。

励起波長よりも長い波長の切欠きを有するフィルタを用
いて、入射光から散乱される背光を抑制した。入射エネ
ルギは１００　ｕｗより小さく、ビームは５　Ｘ５＋ｕ
＋の面積を照射した。

分光検査の直後に試料をフォルマリン中に固定した。次
いで照射された領域゛を隔離して、いくつかの組織学的
区分が行なわれた。１！準的なヘマトキシリンおよびエ
オシン染色が行なわれた。斑点の存在もしくは非存在が
その結果の、標本ガラスから確定され、赤外線照射され
た領域における少なくとも１５の異なる部位において各
試料について斑点の厚さが測定され、次いで平均化され
た。

励起幅が約５０ｎｍである４　８０　ｎｍの波長が励起
螢光のピークであることを発見した。この波長における
励起は、正常な動脈管壁と斑点を有する動脈管壁との管
の顕著な相違を示すスペクトルを生じた。典型的な螢光
スペクトルを第２６図に示す。正常な動脈試料が５５０
および６００　ｎｍにおける略々等しい大きさの異なる
スペクトルのピークを示した（第２６Ａ図）。繊維性の
斑点を有する動脈試料は２つの同じ波長においてピーク
を示したが、６００　ｎｍのピークは５５０　ｎｍにお
けるピークよりも常に小さかった（第２６Ｂ図）。

螢光の線形の相違を定量化する簡単な方法を考案した。

５８０ｎｍにおける谷に対する６００ｎｍのピークの高
さが斑点が生じた動脈の場合よりも遥かに大きいことを
用いて、波長λにおける螢光の強さＩ（λ）としてコン
トラスト比Ｒ＝Ｉ　Ｃ６００）／Ｉ（５８０）を定義し
た。コントラスト比ゆ、６つの組織学的に決定した事例
について得た。５つの正常な試料に対する値は１．７２
から２６００までであるが、０．５　ｗｔより大きな厚
さの斑点を有する３つの事例に対する値は１．０３から
１．０９の範囲にわたった。これら２つのグループを比
較するテストでは０．０１より小さなＰ値を得、螢光が
正常な動脈と厚さが０．５Ｍ以上である斑点のできた動
脈との間を識別することができることを確認した。

このように、４８０　ｎｍの励起光により生じる螢光が
本文に述べた本発明のレーザー・カテーテルにおける有
効なスペクトル診断法であると結論した。

（Ｖ、Ｂ、２．組織剥離線量法） 本発明の原理に従って設計されたレーザー・カテーテル
は、弊研究所において構成され、組織剥離法における種
々の制御の程度の決定を含む本発明の諸特徴を研究する
ため使用された。単心および多重心の元ファイバのレー
ザー・カテーテルが構成された。

第２７図は研究された１つの原型を示している。

この原型においては、慎重に切割かれあるいは研磨され
た出力端２８を有する単心の光ファイバ２０を透明な遮
光７ｆ−ルド１２の内部に確実に心出しを行なった。光
ファイバ２０は直径が１３５　ｕｍＯｍ都心部、２１の
開口数を有するものであった。

遮光シールド１２は外径が５Ｗａ、厚さが５ｗｍで長さ
が０．５ｗの一端部でトーチ状に閉鎖されて半球状の出
力面を形成した水晶のチューブにより形成された。光フ
ァイバ２０の遠端部から発射されるレーザー光２９は、
遮光シールドの外表面状に円形の点２７の形態の光の分
布を生じ、た。点の強さが半分だけ減じた直径として定
義される点の太きさは、光ファイバ２０の先端部２８と
遮光シールド１２の外表面との間に適当な距離を選択す
ることにより調整された。レチコン測定値は点を横切っ
て略々均等となるようなビーム輪郭を呈し、迅速に縁部
において零に落下した。点の大きさは±２５０の範囲で
正確であった。

実験はコヒーレントな■−２０アルゴン・イオン−レー
ザーからの青緑の光を用いた。データは、繊維性の斑点
を持った人間の屍体の頚動脈の口径面を露出するため長
手方向に切開された長手方向に新しく切除した部分にお
いて得た。典型的には１１ｕの厚さの試料は、中膜と重
なった脂質および泡沫細胞によりしばしば浸潤された比
較的細胞を含まない動脈内膜の繊維増殖症を呈した。試
料はぺとり皿３７に置かれ、血液または食塩水５６ａ中
に浸漬された。第２７図に示されるように、遮光シール
ド１２の先端部は試料の口径面に対し直角に接触するよ
う置かれ、介在する流体を排出し、２８にダイン（１オ
ンス）の一定の力で圧縮された。血液および食塩水中で
生じた穴の大きさは実験中の変動と同じでものであり、
従ってほとんどの研究においても食塩水を用いた。レー
ザー出力は、±５０ｍｗの精度で装置の外表面において
測定された。レーザー党内に配置された電子ンヤッタに
より制御される露出時間は、±２ミリ秒の精度であった
。

レーザー切除法により形成される開口は、丸味を帯びた
底部を有する略々円筒状であった。穴の直径は、接眼レ
ンズのレチクルを有する切片顕微鏡を用いて組織の口径
面において測定された。穴の深さは、最初に組織の表面
を、次いで穴の底部を焦点に合せて、目盛のある焦点微
調整つまみを備えた組織学研究用顕微鏡によって測定さ
れた。

測定された穴の大きさは±２５１ｕＩの精度であった。

各データ点は少なくとも７つの個々の穴から平均した。

臨床用においては広い範囲の変動が経験されることにな
るため、誤差の境界は観察した全ての値を包含するよう
に設定された。

第２８Ａ図および第２８Ｂ図は、２，５．５．７．５お
よび１ＤＷの電力における７　５０　ｕｍの点サイズ対
露出時間を用いて生じた穴の直径および深さにそれぞれ
基づいている。いくつかの重要な傾向がある。最初に穴
の直径対露出時間の関係のカーブの第２８Ａ図について
考察すると、露出時間は、穴の直径す一点の大きさに近
づくに従って増加する。

また、強さが増加するに従って、穴の直径は更に迅速に
穴の大きさに接近する。Ｖ、Ａ、１章において論述した
ように、レーザー出力および点の大きさのある値に対す
る露出時間の関数としての穴の直径の知識は、組織の剥
離法における完全な範囲にわたって充分な重なりを以て
第４図の遮光シールド１２の遠端部に１組の点を生じる
ように、多重元ファイバのレーザー・カテーテルの設計
において使用することができる。　。

限界穴サイズの９０％に達する露出時間は、それぞれ１
０１、Ｚ５．５および２．５Ｗのレーザー出力に対し２
５．２５．２００および＞１ｏｏｏミリ秒である。９０
％の直径は、試料間の穴の大きさの変動がこの露出時間
において著しく減少するため有効である。このため、こ
の直径は再現可能な穴を形成するための実用的な閾値を
表わす。組織の最初の認められる点が剥離される露出時
間（「絶対」閾値）は組織の試料間で大幅に異なること
が判り、従って臨症的値とはならない。

第２８Ｂ図の穴の深さの測定値は、各事例において深さ
が穿孔点まで露出時間と共に直線的に増加することを示
している。このことは、繊維性の斑点および正常な動脈
管壁における剥離率が類似することを示す。各カーブの
勾配は穿孔速度（ＩＩＪ／秒）である。穿孔速度がレー
ザー光の強さの増加と共に増加することに注意されたい
。観察された穿孔速度は、それぞれ１０、Ｚ５．５およ
び２．５Ｗのレーザー出力に対して２．５６．２．４、
１．４２および１．０５ｍ／秒た゛右多。

これらデータは、選択された点の大きさの遮光シールド
型レーザー・カテーテルにおけるレーザー出力および露
出時間を変化させることにより、組織の切除過程におい
て穴の深さおよび直径を予測可能に制御することができ
ると仁を示している。

適当な点の大きさおよび出力を選択すること忙より得る
ことができる適正に穿孔速度の選択が非常に重要である
。多くの場合において絶対閾値の線量および薄い動脈管
壁の穿孔までの線量との間には狭い範囲しかないため、
制御できない穿孔速度は望ましくな、い。本文に述べた
レーザー・カテーテルの発明は、臨床的な用途において
要求される制御を提供するものである。

第２４図は、動脈内の斑点の剥離のための操作装置全体
を示すブロック図である。最初に、遮光シールド１２を
備えたレーザー・カテーテル１０を挿入し、このシール
ドは患部と接触状態に置かれる。次に、各党ファイバ２
０ａ〜２０Ｃ′が指向される組織の種類について判定が
行なわれる。罹患した組織に対して指向される光ファイ
バは、高出力のレーザー光を送って組織を剥離するため
選択されるが、健康な組織または血管に向けられた光フ
ァイバは付勢される。このため、選択的な組織の剥離が
行なわれる。上記のスペクトル診断法は、各党ファイバ
の前方の組織の診断に用いられる。

レーザーまたは従来の光源９８でよい光源を光ファイバ
に対して当てる。従来の光源の場合には、波長は任意の
モノクロメータまたはフィルタ１００によって選択すべ
きである。この診断光９５は、光ファイバ・セレクタ７
４を経て選択した光ファイバに対して送られる。光ファ
イバは、第１９図に関して前に述べた機械的な変位装置
上に置かれる。この変位装置は、適正な光ファイバ束か
ら出る光の前方における位置に移動されるよう°に、コ
ンピュータ８０によって制御される。あるいはまた、光
ファイバに対して光源を整合させるため、第１２図にお
ける如き回転ミラー９８または第１９図における如き音
響光学的偏光器４９を用いることができる。

診断光は、選択された光ファイバ２０ａ〜２０ｃ′の遠
端部から出て、遮光シールド１２を通過し、組織に対し
て当たる。組織はこの光を散乱して吸収し、吸収の場合
には、通常比較的長い波長を有する一部の光を再び出す
。この光は再び色々な光ファイバ２０の遠端部から再び
出てくる。戻°り光は同じかあるいは異なる光ファイバ
を通り、次いテ例工ばビーム・スプリッタを使用して選
択装置７４により結合される。この光は、モノクロメー
タまたはフィルタ装置７６へ至り、次いでフォトダイオ
ード、光電倍増管または他の検出装置６４によって検出
される。迅速な走査制御装置９０が格子またはプリズム
を運動させ、あるいはモノクロメータ７６において種類
を問わないスペクトル選択素子を用いて、順次波長を選
択する。このように、選択された光ファイバからの全て
のスペクトル信号が時間と共に変化する信号へ変換され
、これが検出器６４を介してコンピュータ８０に結合さ
れる。あるいはまた、第２６図に示すような多重チャネ
ル分析器６５を用いて、全てのスペクトルを同時に集め
てこれをコンピュータ８０に対して結合することができ
る。

コンピュータは、光の強さ対波長の関係を示すグラフで
ある情報をスペクトルとして格納する。

これは、ビデオ・ディスプレイ８２において即時に表示
することができる。あるいはまた、スペクトルは既にコ
ンピュータに格納された存在スペクトルと比較すること
ができ、相違がスペクトル・ディスプレイ８６上に表示
される。この計器の感度に応じて波長に対して補正を行
なうことができる。従来の光源の代りにパルス状のレー
ザー光光源の場合には、戻り光の一時的な表示をディス
プレイ８８上に示すことができる。一時的な表示または
スペクトルの表示からの情報は、コンピュータ８０に格
納された標準的なスペクトルと比較することができる。

この比較データは、次に、即ち数値表示部８４に対して
読込んで、斑点があるかあるいは反対に健康な動脈管壁
の組織から発射された光に対して戻り光のスペクトル即
ち一時的な挙動ｂＺどれだけ対比するかについての定量
化測定を行なうことができる。ごく少数の波長において
測定された螢光の強さｂ−充分な情報を提供できるよう
にすることは全く可能である。この場合には、全スペク
トルを収集する必要はない。

望ましい実施例においては、光源？８はアルゴン・イオ
ン・レーザーからの、４７６　ｎｍの光である。螢光は
、６００　ｎｍのピークが５５０　ｎｍのピークと比較
し得、また６　００　ｎｍのピークと５８０　ｎｍの谷
の比率が１より遥かに大きな時、ピーク５５０および６
　Ｄ　Ｏｎｍおよび谷５８０ｎｍにおいて監視され、こ
れが健康な動脈管壁を示す。

６００　ｎｍのピークが５５０　ｎｍのピークより遥か
に小さく、山と谷の比率が１に近い時、このことは斑点
の存在を示す。

多重チャネル検出器および充分に高速のコンピュータ、
あるいは適当な多重フィルタと検出器の場合は、この情
報を１秒の数分の−の時間で集めることも可能である。

このため、高出力のスペクトル光源９８が投入された後
１秒の数分の一以内に、対象となる光ファイバが当てら
れる組織の種類を示すスペクトルまたは数値の表示が与
えられる。もし組織が斑点でありかつこれを除去すべき
場合は、光ファイバ選択器７４がこの光ファイバを高出
力レーザー９２の出力ビームに対して整合させる。この
時、高出力レーザー９２が投入され（あるいは既にＯＮ
にあり）、適当なレベルの出力が減衰器４７により選択
され、シャッタ９４が予め定めた時間量だけ開かれてこ
の罹患組織のある量を剥離する。一旦この状態になれば
、シャッタが閉じられ、高出力のレーザー光は停止され
る。

次に、異なる光ファイバ２０に対してこの過程が反復さ
れる。もし短時間のスペクトル診断法が再び発症した組
織が存在することを示すならば、この組織は高出力のレ
ーザー光により迅速に剥離される。しかし、もしスペク
トル診断法が健康な組織または血管を示すならば、高出
力のレーザー光は問題の光ファイバ２０に達しては送ら
れない。

どの過程は、遮光シールド１２の遠端部と接触する全て
の罹患組織が剥離されるまで反復される。

次いで、レーザーｅカテーテル１０は、再び残る患部３
４と接触状態となるように前送され（一般に０．３乃至
２ｍ）あるいは変位される。上記の工程が反復され、レ
ーザー・カテーテル１０は罹患組・織を千切り取り、健
康な動脈管壁３２をそのままに残る。かなりの量の斑点
３４が動脈管壁３２に拡散している場合は、この発症度
ｂ−比較的少ない組織をそのまま残すようにコンピュー
タ８０の基準が設定される。レーザー・カテーテルは斑
点の終りまでかれを穿孔して至り、動脈管壁６２をその
まま残す。

もし動脈５０ｂ−第２５図に示されるように曲がり３１
を有する場合は、レーザー・カテーテル１０はこの曲が
り部の外壁面における動脈管壁５２と接触しようとする
傾向を有する。図示の如く完全に閉塞された動脈の場合
には、斑点に指向された光ファイバ２０ａ−２０ｃおよ
び２０ｂ′を次々に発光させて斑点５５ａ−５５ｃ、６
５ｂ′の「ニブル」を剥離する。動脈管壁６２に指向さ
れた光ファイバ２０ｃ′は発光されない。患部は非対称
的形状に剥離される。前に述べた如く動脈５０の直線状
部分においては、全ての光ファイバ２０ａ〜２０Ｃ′が
発光され、管腔部６９を直線状にする。　。

しかじ、非対称的な剥離は管腔部を回転させ、レーザー
−カテーテル１０が前送されるに伴いカテーテルは曲が
り付近における新たな管腔部５９ａに追従する。動脈管
壁６２は照射されず、その結果穿孔も行なわれない。

第４図は、動脈３０内部で組織６４を剥離するレーザー
・カテーテル１０を示す。しかし、このレーザー−カテ
ーテルおよび制御装置は静脈その他の管脈、血管または
生体の腔部における患部の剥離のため使用することがで
きる。また、このカテーテルは、第４Ａ図における如き
色々な種類の組織に穿孔することもできる。レーザー−
カテーテル１０は組織３′５４内にあって、管腔部５！
＋５を形成しあるいはその内部に挿通された状態にある
。光ファイバ２０ａ〜２００′の前のレーザー発射す一
組織を剥離して腔部６６５を形成する。制御ワイヤ３３
８または第１３Ａ図乃至ＩＥ１３Ｊ図に関して述べたも
のと類似する電子機械的装置を用いて遮光シールド１２
を切除すべき組織に対して定置する。第４Ａ図に示され
るように、光ファイバ２０ａは光の経路２９ａＫ涜って
丁度発光されたところで、組織５６４からニブル３３５
ａを剥離する。光ファイバ２０ｂは示された経路２９ｂ
に沿って発光され、ニブル３５５ｂを剥離する。

光ファイバ２０ｃが次に発光されて組織３４を更に剥離
して腔部３３５を拡大する。必要に応じて、剥離に先立
ち分光分析を各ニブル毎に行なう。遮光シールド１２の
構造は、点２７ｂの広さ、従ってニブル６３５ｂの大き
さについて制御を行なう。

このシールドは、腔部３５５内に累積してレーザー光を
吸収しあるいは散乱させるおそれがある流体を排除する
。レーザー・カテーテル１０は回転されて前送され、あ
るいは制御ワイヤ３５８により遠端部が曲折され、ある
いはこれを検査および必要に応じて剥離を行なう分析組
織６３４と接触状態にさせる必要がある。剥離される組
織の腔部６３５は、レーザー・カテーテル゛が挿入され
る管腔部５３３よりも実質的に大きい。第７Ｆ図におけ
る如き別の構造は、遮光シールド１２ｆと共忙半硬質の
チューブまたはカニユーレを使用する。

カニユーレは、直線状もしくは湾曲した形状にすること
ができる。このカニユーレは、レーザー処置もルくは組
織の剥離を進める前に、組織における罹患部位に対して
機械的に挿入することができる。このような装置は比較
的小さな患部においては最も効果的であろう。

（Ｖｌ、相等例） これにて本発明の望ましい代替的な実施例の記述を完了
する。当業者にはン頭書の特許請求の範囲で網羅される
べき本文の特定の実施例の他の相等例は明らかであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の望ましい実施例を示すレーザー・カテ
ーテルの破断縦断面図、第１Ａ図は第１図の線Ｉ−Ｉに
関するレーザー・カテーテルの遠端部を示す断面図、第
２図は７本の元ファイバのレーザー・カテーテルの遠端
部を示す縦断面図、第６図は第２図の線１−１に関する
レーザー・カテーテルの遠端部を示す断面図、第４図は
典型的な使用環境における装置を示す動脈３０内に多重
光ファイバを配置したレーザー・カテ゛−チルの実施例
の断面図、第４Ａ図は第４図の組織内に置かれたレーザ
ー・カテーテルを示す断面図、第５図はレーザー・カテ
ーテルの発明と関連して使用されるモード混成器を示す
断面図、第６図はモード混成器の別の実施例を示す断面
図、第７Ａ図乃至第７Ｆ図はレーザ−１カテーテルの遮
光シールドの別の実施例の図、第８図は本発明による遮
光シールドの製造方法を示す工程図、第９図は遮光シー
ルドの別の実施例を示す断面図、第１０Ａ図乃至第１０
Ｇ図はレーザー・カテーテルに対する光ファイバ・プラ
グの種々の実施例を示す図、第１１Ａ図および第、１１
Ｂ図はレーザー・カテーテルの近端部の光ファイバ列の
別の実施例を示す図、第１２Ａ図および第１２Ｂ図はレ
ーザー・カテーテルの近端部の光ファイバ列の別の実施
例および関連する回転ミラー・光ファイバ選択装置をそ
れぞれ示す側面図および平面図、第１３図Ａ乃至第１６
Ｆ図は色々な種類の光学的要素を内蔵した遮光シールド
の実施例を示し、第１３Ａ図はレンズ、第１３Ｂ図はミ
ラー、第１６Ｃ図はホログラフ要素、第１３Ｄ図はプリ
ズム、第１３Ｅ図は多重レンズ、第１３Ｆ図は音響光学
的な偏向装置の場合であり、第１６Ｇ図乃至第１３Ｊ図
はレーザー・カテーテルの遮光シールドにおける光ファ
イバを偏向させる方法を示し、第１．Ｇ図は電子機械的
装置、第１３Ｈ図は制御ワイヤ、第１５Ｉ図は嚢体、第
１６Ｊ図は傾斜した光ファイバの場合を示し、第１４図
はガイド・カテーテル内部に配置されたレーザー・カテ
ーテルの遠端部を示す断面図、第１５図は側腔部内にガ
イド・ワイヤを内蔵するレーザー・カテーテルの遠端部
を示す断面図、第１６図は中心腔部内にガイド・ワイヤ
を内蔵するレーザー・カテーテルの遠端部を示す断面図
、第１７Ａ図乃至第１７Ｄ図はガイド・ワイヤおよび偏
向ワイヤを内蔵するレーザー・カテーテルの遠端部を示
す図、第１８図は回転ジヨイント上に嚢体な内蔵するレ
ーザー・カテーテルの遠端部を示す断面図、第１９図は
本発明による直列状の光ファイバ弁別装置を示すブロッ
ク図、第２０図は本発明による直列状の光ファイバ弁別
装置の別の実施例を示す図、第２１図はスペクトル分析
のため照射して戻る光を集めるため同じ光ファイバを使
用することができる方法および装置を示す概略図、第２
２図は第２１図の装置の別の実施例を示す図、第２５図
は本発明の装置と関連して使用することができる多重チ
ャネルのスペクトル検出器を示す図、第２４図は動脈内
の斑点を除去するための本発明による典型的な装置を示
すブロック図、第２５図は装置の作用状態を示す動脈の
折曲部に定置されたレーザー・カテーテルの実施例を示
す断面図、第２６Ａ図および第２６Ｂ図はそれぞれ正常
な動脈２７Ａおよび斑点を生じた動脈２７Ｂについて記
録した螢光の強さと波形の関係を示すグラフ、第２７図
は第２８Ａ図および第２８Ｂ図のデータが取出された実
験装置を示す図、および第２８Ａ図および第２８Ｂ図は
種々のエネルギにおける７５０ｎｍの点の大きさを有す
るアテローム性斑点の試料においてレーザー剥離法によ
り形成された開口の深さおよび直径の関係をそれぞれ示
すグラフである。 １０・・・レーザー・カテーテル、　　１１・・・固定
プラグ、　　１２・・・遮光７−ルド、　　１３・・・
ジヨイント、　　１６・・・カテーテル体部、　　１８
・・・保護筐体、２０・・・光ファイバ、　２１・・・
管腔部、　２２・・・右部、　　２４・・・外鞘部、　
２５・・・環状空間、　２６・・・保護緩衝部、　２７
・・・点、　２８・・・終端部、２９・・・レーザー光
、　３０・・・動脈、　３２・・・動脈壁、　３４・・
・斑点、　６５・・・ニブル、　５６・・・管腔部、　
４０近端部、　４１・・・レンズ、　４５・・・フォト
ダイオード、　　４６・・・カプラー、　　４７・・・
減衰器、　４８・・・ミラー、　４９・・・偏向器、５
０・・・開口、　５１・・・開口、　５２・・・ビーム
・スプリッタ、　　５４・・・戻り光、　　６０・・・
スペクトル分析器、　６４・・・検出器、　６５・・・
スペクトル検出器、　６８・・・回折格子、　７０・・
・多重チャネル検出器、　　７４・・・光ファイバ・セ
レクタ、７６・・・フィルタ族［１，８０・・・コンピ
ュータ、　　　８２・・・ビデオ・ディスプレイ、　８
４・・・数値表示部、８６・・・スペクトル・ディスプ
レイ、　　８８・・・ディスプレイ、　９０・・・走査
制御装置、　９２・・・レーザー、　９４・・・レーザ
ー光、　９５・・・照射光、９８・・・ミラー、　　１
００・・・フィルタ、　　１０２・・・ステッピング−
モータ、　　１０４・・・−Ｔ−−ｐ軸、１０８・・豐
ホルダー、　　１２０・・・モード混成器、１２２・・
・ロッド状構造部、　　１２６・・・微小曲折面、１２
４・・・運動可能す／ニット、　　　１２５・・・フレ
ーム、１２６・・・支持ブロック、　　１２７・・・圧
力パッド、１４０・・・ガイド拳カテーテル、　　１４
２・・・・管腔部、１４４・・・環状空間、　１４６・
・・嚢体、　１５０・・・ガイド・ワイヤ、　　１５２
・・・管腔部、　　１５５・・・チューブ、　１５６・
・・摺動シール、　　１５８・・・管腔部、　１６２・
・・偏向ワイヤ、　　１６４・・・プリズム面、　　１
６５・・・空隙、　　１６６・・・嚢体、　１６７・・
・回転ジヨイント、　　１７２・・・管腔部、　　１７
３・・・環状体、　１７４・・・スリーブ、　　１７５
・・・環状開口、　　１７６・・・嚢体、　２００・・
・変位装置、２０２・・・機械的段、　２０４・・・モ
ータ、　２０６・・・ホルダー。 （外５名） ＦＩに、２ ―Ｅ ＦＩＧ、３ Ｆｌ（、，４ ＦＩＧ、７Ｅ Ｆｌ（９，７Ｆ ＦＩＧ、　（５ ０、驕鬼 ＦＩ（ニア、ｑ Ａ、突合せ鋤もｐ犠麦 ８、　ＩＩＩＴ愉捩債造− Ｃ１筏付さ犠逍 Ｒｌｚ、　ＩＯＣＦｗ；、　ｔｏ　ｖ ＦＩＧｌｏＥ　　　　　　　ＦＩＧｌｏＦＦＩＧ　１０
（。 ｎＣｒ、／／Ａ Ｆｌ（：、、／／Ｂ ＦＩＧ、１３Ａ ｌ／ ＦＩＧ、　／　３　Ｈ ＦＩＧ、／３Ｊ ＦＩＧ７７Ｃ ＦＩＧ、　／８ Ｈの勿 ｏｏ　　　　　　　　ａ６ ｊ反＋（ｎｍン ＦＩＧ−，２７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動脈に挿入して動脈の組織または動脈内の流体中に
   位置する患部の処置を行なうためのレーザー・カテーテ
   ルにおいて、 （ａ）カテーテルと、 （ｂ）１本又は１本以上の光ファイバを含むカテーテル
   内に配置されるファイバ・光学装置と、 （ｃ）前記カテーテル端部において光学的に透明な筐体
   と、前記組織または患部に対して遠端面により直接的な
   接触ができるように動脈の流体を排出させるための遠端
   面とを提供するためのカテーテル遠端部における遮光シ
   ールド装置とを設けることを特徴とするレーザー・カテ
   ーテル。 ２、前記ファイバ・光学装置が、コヒーレントな光ファ
   イバ束からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のレーザー・カテーテル。 ３、前記遮光シールド装置が、管状部材の形態における
   窓を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   レーザー・カテーテル。 ４、前記遮光シールド装置が、光線を指向させる形状を
   呈するレンズであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のレーザー・カテーテル。 ５、前記遮光シールド装置が、膨張させることができる
   可撓性に富む材料であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 ６、前記光ファイバに隣接して１つの光学系が配置され
   、制御ワイヤ装置が前記各部材を運動させるため設けら
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレー
   ザー・カテーテル。 ７、前記光ファイバが非対称的に角度が付され、前記遮
   光シールドの片側に向けて指向されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 ８、前記光ファイバの端部を一体に回転または変位運動
   させる装置が設けられることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 ９、前記カテーテルの各部が、透視診断法において監視
   できるように高周波を透過しない材料を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のレーザー・カテーテ
   ル。 １０、前記遮光シールドが、組織の膠着を防ぐ薄い透明
   なコーティングを有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 １１、前記カテーテルが管状体を有し、該体部に隣接し
   てガイド・ワイヤが配置されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 １２、前記遮光シールドとガイド・ワイヤ間に調整可能
   な距離が設けられることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項記載のレーザー・カテーテル。 １３、前記レーザー・カテーテルの長手軸方向に対しあ
   る角度で出るように前記遮光シールドから出る光を指向
   させる装置が設けられることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のレーザー・カテーテル。 １４、前記レーザー・カテーテルが角度を付したレーザ
   ー光出力を生じ、かつ螺旋運動により組織を切開する回
   転運動が可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のレーザー・カテーテル。 １５、前記ファイバが近端部において整列して保持され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ
   ー・カテーテル。 １６、前記光ファイバ列が、一体に結合されかつ一体に
   鏡面研磨された光ファイバからなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１５項記載のレーザー・カテーテル。 １７、前記遮光シールド装置が、熱により軟化されて円
   形状または半球状の遠端部を形成するよう閉鎖される溶
   解シリカ・ガラスその他の材料のチューブからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカテーテル。 １８、前記遮光シールド装置が、前記材料のチューブに
   挿入されて溶解される光学的に明りような材料のロッド
   を含み、該ロッドは次いで遠端部において切断され、完
   成した組立体が前記遠端部において鏡面仕上げを施され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカテー
   テル。 １９、前記カテーテルの内表面に取り付けられるために
   適用される管状のプラグを含む前記カテーテルの遠端部
   付近のある固定位置において前記光ファイバを保持する
   ための装置を設け、該プラグは、光ファイバが延在しか
   つある距離をおいた位置関係に収受されるプラグを通り
   拡張する、間隙のある長手方向の開口を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のカテーテル。 ２０、前記光ファイバおよびプラグが光学的にユニット
   として研削および研磨されて、装置の遠端部において鏡
   面仕上げ面を形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１９項記載のカテーテル。 ２１、前記光ファイバが捻り角を以て配置され、光のビ
   ームが種々の角度で出てゆくことを許容することを特徴
   とする特許請求の範囲第１９項記載のカテーテル。 ２２、前記光ファイバに微小な曲折部を形成することに
   より光ファイバのモードを混成するためのモード混成器
   を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカテーテル。 ２３、前記モード混成器が、不規則な面を有する硬い胴
   部と、これに隣接して光ファイバを前記の不規則な面に
   対して押圧する材料の胴部とからなることを特徴とする
   特許請求の範囲第２２項記載のカテーテル。 ２４、組織に対して挿入するためのレーザー・カテーテ
   ルにおいて、 （ａ）管状のカニューレと、 （ｂ）内側の心部と外側の鞘部とを有する１又は１本以
   上の光ファイバを含むカニューレ内に配置されたファイ
   バ・光学装置と、 （ｃ）前記該カニューレの端部もしくはその付近に光を
   透過する筐体と、及び前記組織または患部に対して該遠
   端面部が直接的な接触を行ない得るように遠端面部とを
   提供するために前記カニューレの遠端部を囲む遮光シー
   ルド装置とを設けることを特徴とするレーザー・カニュ
   ーレ。 ２５、前記カニューレが組織に対して挿入するための角
   度を有し尖つた遠端部を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第２４項記載のレーザー・カニューレ。 ２６、前記カテーテルの遠端部の形状を曲折しあるいは
   変化させる装置が設けられることを特徴とする特許請求
   の範囲第２４項記載のレーザー・カニューレ。 ２７、生体の血管または腔部の組織内の患部の処置を行
   なう方法において、以下の工程を含む。 （ａ）カテーテルの遠端部がその内部で光放射に対して
   透明な遮光シールドにより囲繞される複数本の光ファイ
   バをカテーテルに設け、かつ前記カテーテルおよび光フ
   ァイバの近端部がレーザーもしくは他の光源に対して結
   合されることができること、 （ｂ）前記遮光シールドが疑いのある障害又は患部と接
   触するまで前記カテーテルを前記生体の血管もしくは腔
   部に対して挿入すること、 （ｃ）放射が処置すべき組織または患部に当たるように
   光ファイバを選択し、適当なパワーおよびエネルギのレ
   ーザ放射を前記の選択された光ファイバの近端部と結合
   することにより、該放射が前記光ファイバを通つて遠端
   部まで伝達されて選択された組織または患部を照射し、
   これによりこれらを剥離すること、 （ｄ）前記遮光シールドに隣接する全ての組織または患
   部が処置されあるいは必要に応じて剥離されるまで、他
   の光ファイバを用いて前記工程を反復すること、 （ｅ）前記カテーテルおよび遮光シールドを処置すべき
   付加的な組織または患部と接触させあるいはこれに隣接
   させるように該カテーテルおよび遮光シールドを前方ま
   たは側方に再移動させること、及び全ての所要の組織ま
   たは患部が処置されあるいは剥離されるまで前記工程を
   必要に応じて反復すること。 ２８、前記組織または患部の剥離または処置を行なうた
   め充分なパワーを印加する前に、低出力の光が光源から
   前記光ファイバの近端部に対して結合され、以て光が光
   ファイバの近端部に進入し、光が該光ファイバの前記遮
   光シールドから遠端部へ送られて組織または患部に対し
   て衝突し、散乱光および螢光が選択された光ファイバの
   近端部に戻されて、前記遮光シールドが接触するかそれ
   に隣接する物質、特に選択された光ファイバからの入射
   光で照射された部分が健康な物質もしくは他の物質であ
   るかどうかが決定されるスペクトル分析器に対して結合
   され、そして材料が装置されもしくは剥離される場合に
   は、特許請求の範囲第２６の工程（ｃ）を続行すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ２９、前記の低出力の光が約４８０ｎｍの波長を有し、
   剥離される物質がアテローム性斑点であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０、５５０ｎｍおよび６００ｎｍの螢光のピークの山
   と５８０ｎｍの谷の比率が前記決定において用いられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２９項記載の方法。 ３１、前記光ファイバの近端部が、前記レーザー放射の
   光源を通つて伝達することができる列状に整合されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ３２、前記光ファイバの近端部が列状に整合され、前記
   レーザー光光源が回転するミラーにより前記光ファイバ
   に対して指向されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２７項記載の方法。 ３３、適当なスペクトル分析もしくは一時的な分析結果
   がいずれかの光ファイバに対するコンピュータのメモリ
   ーに記憶され、前記カテーテルに隣接する組織の種類「
   マップ」を形成し、適当な光ファイバが選択される時レ
   ーザー放射がこの光ファイバの近端部に対して結合され
   、これにより前記光ファイバの遠端部における対応する
   組織の処置もしくは剥離を行なうことを特徴とする特許
   請求の範囲第２７項記載の方法。