JP2001190700A - Apparatus for controlling x-ray dose - Google Patents

Apparatus for controlling x-ray dose

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JP2001190700A
JP2001190700A JP2000352386A JP2000352386A JP2001190700A JP 2001190700 A JP2001190700 A JP 2001190700A JP 2000352386 A JP2000352386 A JP 2000352386A JP 2000352386 A JP2000352386 A JP 2000352386A JP 2001190700 A JP2001190700 A JP 2001190700A
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JP
Japan
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radiation
radiation source
drive unit
lesion
control unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000352386A
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Japanese (ja)
Inventor
Leif Smith
レイフ・スミス
Lars Tenerz
ラルス・テネルズ
Jonas Tiren
ヨナス・ティレン
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Radi Medical Technologies AB
Original Assignee
Radi Medical Technologies AB
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for the controlled supply of ionizing radiation to a part to be treated. SOLUTION: The apparatus includes an ionizing radiation generation source 4 installed at the final end of a slender member 6 and also has a control unit 12 to control the movement of the radiation source 4 at a part to be treated through a drive unit 21. The method of this invention includes the regulation of radiation dose at the part to be treated by controlling the movement of the radiation source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人間又は動物の体
内治療部位にX線の制御された線量を供給するためのシ
ステム及び装置に関する。
The present invention relates to a system and apparatus for delivering a controlled dose of X-rays to a treatment site in a human or animal body.

【0002】[0002]

【従来の技術】いくつかの医学的治療状況に対しては、
問題の箇所を治療することができるようにある種の病巣
を放射線に晒すことが必要である。
BACKGROUND OF THE INVENTION For some medical treatment situations,
It is necessary to expose certain lesions to radiation so that the affected area can be treated.

【0003】一つの例として、伝統的には、狭窄した冠
状動脈は、バルーン拡張手術すなわち経皮管腔横断冠状
動脈形成術(Percutaneous Transl
uminal Coronary Angioplas
ty)(PTCA)によって処置されることが多い。プ
ラスチックのカテーテルの先端に設けられた小さいバル
ーンが、大腿動脈内に挿入され、血管内の狭窄した部位
へと導かれ、膨張せしめられる。狭窄部がバルーンによ
って押し出されると、動脈は、通常の内径まで広げられ
る。治療を更に改良するためには、通常は、所謂ステン
トが、狭窄位置に配置される。しかしながら、患者の約
1/3においては、PTCAが実施された後に依然とし
て再狭窄が起こるであろう。
[0003] As one example, traditionally, a stenotic coronary artery is used for balloon dilatation surgery, ie, percutaneous transluminal coronary angioplasty (Percutaneous Transl).
uminal Coronary Angioplas
ty) (PTCA). A small balloon at the tip of a plastic catheter is inserted into the femoral artery, guided to a stenotic site in the blood vessel, and inflated. When the stenosis is pushed out by the balloon, the artery is widened to its normal inner diameter. To further improve the treatment, a so-called stent is usually placed at the stenosis. However, in about one third of patients, restenosis will still occur after PTCA is performed.

【0004】再狭窄の速度を遅くするための一つの手段
は、PCTAと組み合わせて、X線、ガンマ線又はベー
タ線によって血管壁を部分的に治療することである。放
射線が再狭窄を抑制する正確な機構は未だに充分理解さ
れていない。しかしながら、いくつかの試みにおいて
は、カテーテルによって導入されるガンマ線及びベータ
線(放射線)源からの約10ないし50Gyに昇る放射
線線量が、再狭窄の速度を遅くすることが示されてき
た。
One means of slowing the rate of restenosis is to partially treat the vessel wall with x-rays, gamma rays or beta rays in combination with PCTA. The exact mechanism by which radiation suppresses restenosis is still poorly understood. However, in some attempts it has been shown that radiation doses as high as about 10 to 50 Gy from gamma and beta (radiation) sources introduced by catheters slow the rate of restenosis.

【0005】一般的には、例えば、必要な放射線源を供
給するために、放射性核種の形態の放射線源が使用され
る。病巣が血管の内側の種々の方向に異なる範囲及び厚
みを有する場合には、手近に病巣に合わせた放射線線量
を供給することは極めて困難である。従来技術による方
法及び装置は、例えば、米国特許第5,899,882
号(Novostc Corp.)に開示されているよ
うに列状に配列された複数の放射性同位元素(核種)の
提供を基礎としている。この方法の主な不利な点は、長
さが実際のケースに適用できないか又は少なくともやっ
とのことでのみ適用できることである。例えば、放射線
装置に4mm以上の長さの同位元素が設けられており且
つこの装置が3mmの長さの病巣を照射するために使用
される場合には、健康な組織が不所望に放射線に晒され
ると言わざるを得ない。
[0005] Generally, a radiation source in the form of a radionuclide is used, for example to supply the required radiation source. If the lesion has different areas and thicknesses in various directions inside the blood vessel, it is extremely difficult to provide a localized radiation dose at hand. Prior art methods and apparatus are described, for example, in US Pat. No. 5,899,882.
On the basis of the provision of a plurality of radioisotopes (nuclides) arranged in rows as disclosed in the Novostc Corp. The main disadvantage of this method is that the length is not applicable in the actual case or at least only in a barely applicable way. For example, if a radiological device is provided with an isotope 4 mm or longer in length and the device is used to irradiate a 3 mm long lesion, healthy tissue may be undesirably exposed to radiation. I have to say that it will be.

【0006】回転対称で均一な照射を達成するために、
種々の機械的方法及び手段が従来技術において使用され
て来た。これらの従来技術の手段は、例えば、適当なス
ペーサー手段によって、放射線源を血管内で機械的に中
心決めするために設けられている。
In order to achieve a rotationally symmetric and uniform irradiation,
Various mechanical methods and means have been used in the prior art. These prior art means are provided for mechanically centering the radiation source within the blood vessel, for example by means of suitable spacer means.

【0007】参照番号を記すことによってその全体が本
明細書に組み入れられている本出願人が所有する米国特
許出願第08/805,296号(WO 98/367
96に対応する)における例えば前記放射性核種の形態
の放射線源と対照的に、一対の板と、この一対の板のう
ちの一方の中に形成された密封された微小な空洞と、少
なくとも一方が微小な空洞内に配置され、他方が他方の
板上に配置されるカソード及びアノードの形態の一対の
電極であって、アノードが少なくとも部分的に比較的高
い原子量の金属でできている一対の電極と、前記カソー
ドとアノードとに接続された導電リード線と、を含む電
磁放射線を電離させる小型の放射線源が開示されてい
る。更に、本出願人が所有する米国の仮出願60/13
7,478(スウェーデン特許出願第9902118−
0号に対応する)においては、電子的にオンオフさせる
ことができるX線源も示唆されている。
[0007] Applicants' US patent application Ser. No. 08 / 805,296 (WO 98/367), which is hereby incorporated by reference in its entirety.
96 (corresponding to 96), for example, in the form of a radionuclide in the form of a pair of plates, a sealed microcavity formed in one of the pair of plates, at least one of which comprises: A pair of electrodes in the form of a cathode and an anode disposed in a microcavity, the other being disposed on the other plate, wherein the anode is at least partially made of a relatively high atomic weight metal; A small radiation source for ionizing electromagnetic radiation is disclosed, including a conductive lead connected to the cathode and anode. Further, US Provisional Application 60/13, owned by the applicant.
7,478 (Swedish patent application 9902118-
(Corresponding to No. 0), X-ray sources that can be turned on and off electronically are also suggested.

【0008】もう一つ別の装置は、膨張のためのバルー
ンカテーテルであるが、バルーンがカテーテルの内腔を
通る放射性液体によって満たされているバルーンカテー
テルを基礎としている。この装置は、放射性液体が不意
に周囲雰囲気へと出て来ることがあり得るという虞があ
るという欠点を有している。
[0008] Another device is a balloon catheter for inflation, but based on a balloon catheter in which the balloon is filled with a radioactive liquid passing through the lumen of the catheter. This device has the disadvantage that there is a risk that the radioactive liquid may unexpectedly come into the surrounding atmosphere.

【0009】更に別の方法は、バルーンカテーテル装置
のバルーンを放射性コーティングで覆うことである。既
に触れたように、従来技術による装置が有する問題は、
供給される線量を、空間的に、すなわち、米国特許第
5,899,882号(Novoste)における個々
の放射線源が本質的に点光源であり、大きい面積をカバ
ーするためにはガイドワイヤ上に複数の点光源を設けな
ければならないと言う事実に鑑みて、空間的に制御する
ことが困難であるということである。このことは、製造
の観点からも困難であり、また、いつくかのX線源のア
センブリは、多数の放射線源が設けられる場合には、比
較的嵩張り、このことは、例えば、狭い冠状動脈の内側
でガイドワイヤを操作することを難しくさせる。
[0009] Yet another method is to cover the balloon of the balloon catheter device with a radioactive coating. As already mentioned, the problem with prior art devices is that
The delivered dose is divided spatially, i.e., the individual radiation sources in U.S. Pat. No. 5,899,882 (Novoste) are essentially point sources and are placed on a guide wire to cover a large area. In view of the fact that multiple point light sources must be provided, it is difficult to control spatially. This is difficult from a manufacturing point of view, and the assembly of some x-ray sources is relatively bulky when provided with a large number of radiation sources; Makes it difficult to manipulate the guidewire inside the interior.

【0010】また、放射線が多すぎると細胞を殺し、放
射線が少なすぎると所望の治療効果を実際に達成するこ
となく、癌細胞及びその他の細胞を成長させるという点
において、正確な量の放射線を供給することは重要であ
るかもしれない。
[0010] Also, too much radiation kills cells, while too little radiation provides the correct amount of radiation in that cancer cells and other cells can be grown without actually achieving the desired therapeutic effect. Supplying may be important.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、選択された治療領域を覆う線量の制御を著しく改良
することができる治療位置に電離放射線(例えば、X
線)を供給するための装置を提供することである。特
に、治療される病変部は、既知で制御された放射線線量
を受けるべきである。健康な組織は、著しい放射線線量
を受けるべきでない。”制御された”という用語は、病
変の厚みに拘わらず、所与の深さで既知の量の放射線に
晒されることを意味している。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide ionizing radiation (e.g., X-ray) at a treatment location where control of the dose over a selected treatment area can be significantly improved.
Line). In particular, the lesion to be treated should receive a known and controlled radiation dose. Healthy tissues should not receive significant radiation doses. The term "controlled" means exposure to a known amount of radiation at a given depth, regardless of the thickness of the lesion.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本発明は、供給される放射線の量について及び供給
される場所に関して線量を制御するために、放射線源の
操作を可能にして治療箇所における供給位置を変えるこ
とができる手段を提供する。特に、本発明は、個々の放
射線源からの放射線ローブ(lobe)によってカバー
されるよりもより大きい面積に亘って放射線が提供され
るべきであるときに、血管内の長手方向におけるその位
置の調整を可能にする。更に、本発明は、血管の内側で
の放射線源の回転を可能にする。上記の目的は、請求項
1において請求された装置によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention provides a method of treating a radiation source by enabling the operation of a radiation source to control the amount of radiation delivered and the dose with respect to the location where it is delivered. Means can be provided for changing the supply position at a location. In particular, the present invention is directed to adjusting its position in a vessel longitudinally when radiation is to be provided over a larger area than is covered by a radiation lobe from an individual radiation source. Enable. Further, the present invention allows for rotation of the radiation source inside the blood vessel. The above object is achieved by a device as claimed in claim 1.

【0013】更に別の観点において、本発明は、治療箇
所において病変部への放射線を電離させる制御された線
量を提供する方法に関する。この方法は請求項10に規
定されている。
In yet another aspect, the present invention is directed to a method of providing a controlled dose of ionizing radiation to a lesion at a treatment site. This method is defined in claim 10.

【0014】種々の問題を特別に処理する実施形態は、
各従属項に規定されている。
Embodiments that specifically address various issues include:
Stipulated in each dependent claim.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】まず初めに、PTCA処置を幾分
更に詳細に説明する。既に述べたように、バルーンカテ
ーテルは、狭窄した血管を拡張するために使用される。
この処置方法においては、狭窄部は、図1の1a(PT
CA処置前の狭窄状態を示している)及び図1の1b
(PTCA治療後)に示されているように、血管の内部
から強制的に押し出される。しかしながら、この治療
は、血管組織を広げ且つ時々破りさえする作用を有す
る。これは、しばしば傷の成長を惹き起こし、従って、
PTCA後にしばしば再狭窄が起こる、すなわちステン
トが挿入される場合でさえも組織が再び内方へ成長する
であろう。再狭窄の機構は、既に示したように充分に理
解されてはいない。しかしながら、狭窄部位に対する上
記した放射線の作用は、狭窄部に隣接した組織すなわち
血管壁VW及び血管の外側の他の組織が損傷されるであ
ろうということが信じられている。このことにより、成
長速度が減じられる。従って、組織に傷害を与えるため
に、放射線は、最初に狭窄部(固化した血小板)を貫通
し、次いで、所望の効果を惹き起こすために、依然とし
て強いままであろう。一つの方法は、放射線が病変を越
えてある距離すなわち破線Aによって示されたように血
小板と血管又はその他の組織との間の境界から一定の深
さD 1だけその後方にある組織内へと貫通するのを確実
にすることである。別の方法は、放射線が、一点鎖線B
によって示された血管の中心Cから一定の深さD2まで
貫通するのを必要とすることができる。選択された方法
に依存して、制御ユニットは、対応してプログラムされ
なければならないが、原理がひとたび理解されると、本
発明の着想から逸脱することなくあらゆる方法を採用す
ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First, some PTCA treatments are used.
This will be described in more detail. As already mentioned, the balloon category
Ethers are used to dilate stenotic blood vessels.
In this treatment method, the stenosis is located at 1a (PT
1B shows a stenosis state before the CA treatment) and FIG.
(After PTCA treatment)
Is forced out of. However, this treatment
Has the effect of spreading and sometimes breaking blood vessel tissue
You. This often causes wound growth and, therefore,
Restenosis often occurs after PTCA, ie, stainless steel.
Tissue grows inward again, even when inserted
Will. The mechanism of restenosis is well understood, as indicated above.
Not understood. However, for stenosis sites
The effect of the radiation described is the tissue adjacent to the stenosis,
The vessel wall VW and other tissues outside the vessel may be damaged.
It is believed to be. This allows
Long speed is reduced. Therefore, to damage the tissue
Radiation first penetrates the stenosis (solidified platelets)
And then continue to produce the desired effect.
And will remain strong. One method is for radiation to cross the lesion.
A certain distance, blood as indicated by the dashed line A
A certain depth from the boundary between the platelet and the blood vessel or other tissue
D 1Only to penetrate into the tissue behind it
It is to be. Another method is to use a dash-dot line B
Constant depth D from the center C of the blood vessel indicated byTwoUntil
It may need to penetrate. Selected method
Depends on the control unit is correspondingly programmed
But once the principle is understood, the book
Adopt any method without departing from the idea of the invention
Can be

【0016】本発明による装置を以下に説明し、符号2
によって全体が示された図2に図示する。例えば、小型
のX線発生装置4(図示した実施形態においては、チッ
プ技術に基づいた装置である)は、カテーテル8の内側
に横たわっている簡単なワイヤー6に取り付けることが
できる(しかしながら、本発明の一般的な概念の目的の
ためには、発生源は、従来使用されている放射性同位元
素又は電気的に付勢されるX線放射線源のような如何な
るタイプのものとすることもできる)。ワイヤー6は、
次いで、矢印で示すように、カテーテル内腔内で前後に
動かすことができる。この動きは手動によってなすこと
ができるが、本発明に従って、例えば、カテーテル8の
内側で予めプログラムされた前後の動きを可能にするモ
ーター駆動ギヤ装置(図示せず)が設けられる。このこ
とは、患部全体をカバーする放射線源を提供することが
不可能ではない場合に困難である比較的細長い患部に亘
って放射線を提供することが望ましい場合に極めて有用
である。更に別の実施形態においては、放射線源を回転
させるための手段を設けることもできる。長手方向の動
きと組み合わせて、螺旋状の動きが達成されるであろ
う。
The device according to the invention will be described below,
FIG. For example, a small X-ray generator 4 (in the embodiment shown, based on tip technology) can be attached to a simple wire 6 lying inside the catheter 8 (however, the invention is not limited to this). For the purposes of this general concept, the source can be of any type, such as a conventionally used radioisotope or an electrically activated X-ray radiation source). Wire 6 is
It can then be moved back and forth within the catheter lumen, as indicated by the arrows. This movement can be done manually, but according to the invention, for example, a motor-driven gearing (not shown) is provided which allows a pre-programmed back and forth movement inside the catheter 8. This is extremely useful when it is desirable to provide radiation over a relatively elongated affected area, which is difficult, if not impossible, to provide a radiation source that covers the entire affected area. In yet another embodiment, means for rotating the radiation source may be provided. Spiral movement will be achieved in combination with longitudinal movement.

【0017】更に別の実施形態においては、カテーテル
は、内部をシールし、それによって、患者がワイヤーに
さらされないように保護するように設計されている。シ
ールされているカテーテルのおかげで、ワイヤー及び放
射線源の殺菌の必要はなく、従って、これらは再使用可
能部品として作ることができ、また、殺菌が必要でない
ときには、操作はもちろん遙かに簡単であろう。
In yet another embodiment, the catheter is designed to seal the interior, thereby protecting the patient from exposure to the wire. Thanks to the sealed catheter, there is no need for sterilization of the wires and radiation sources, so they can be made as reusable parts, and when sterilization is not required, the operation is of course much easier. There will be.

【0018】末端に放射線源が取り付けられたワイヤー
全体を制御ユニット12の内側に配列されたスプール又
はシリンダ10上に設けることができる。これは、比較
的敏感な装置の適切な保護を提供する。前記スプールに
隣接して制御ユニットの内側にX線検知器14を設ける
ことができ、それによって、目盛り合わせ又は機能チェ
ックを制御ユニット内で行うことができる。これは、発
生源の位置を取り巻く適切な放射線の遮蔽を必要とす
る。
The entire wire, with the radiation source attached at the end, can be provided on a spool or cylinder 10 arranged inside the control unit 12. This provides adequate protection for relatively sensitive devices. An X-ray detector 14 can be provided inside the control unit adjacent to the spool, so that calibration or function checks can be performed in the control unit. This requires adequate radiation shielding surrounding the location of the source.

【0019】好適には、カテーテルが血管内に挿入され
るときに、放射線源を正しく位置決めできるように、放
射線源及び/又はカテーテルの末端部分には、放射線透
過性の材料のいくつかの部片16,18が設けられる。
Preferably, the radiation source and / or the distal portion of the catheter include several pieces of radiolucent material so that the radiation source can be properly positioned when the catheter is inserted into a blood vessel. 16 and 18 are provided.

【0020】放射線源が取り付けられるワイヤー6が金
属でできている場合には、このワイヤーは、先端に作動
電圧を提供するための導電体として使用することができ
る。第2の導電体がワイヤーと平行に走り且つ適切に取
り付けられた単一のリード線20として提供することが
できる。芯線の周囲に絶縁体が設けられ且つ第2の導電
体がこの絶縁体上の導電材料からなる同心層として提供
される同軸タイプの構造もまた考えられる。
If the wire 6 to which the radiation source is attached is made of metal, this wire can be used as a conductor for providing an operating voltage at the tip. A second electrical conductor may be provided as a single lead 20 that runs parallel to the wire and is properly attached. Coaxial structures are also conceivable in which an insulator is provided around the core and the second conductor is provided as a concentric layer of conductive material on the insulator.

【0021】カテーテルを配置する方法、すなわちカテ
ーテルを操作して患者の体内の選択された治療箇所に導
く標準的な方法は、容易に操作するのに充分な可撓性を
有するガイドワイヤーを治療がなされる場所へ最初に挿
入することである。使用されるべきカテーテルは、図3
に示されているように、放射線源4が配置されるべきカ
テーテル8の内側の残りの部分からシールされている小
さい内腔22を有するであろう。カテーテルの末端28
には、前記内腔へアクセスするための第1の開口24
と、カテーテルの側壁に設けられた第2の開口26と、
が設けられている。従って、カテーテル8は、開口24
を介して(ガイド)ワイヤーの基端を挿入し且つそれを
内腔22内に通して開口26から出て行かせることによ
って、(ガイド)ワイヤー6上に通すことができる。次
いで、カテーテルを、ガイドワイヤーに沿って所望の位
置まで給送することができる。
The standard method of positioning a catheter, ie, manipulating the catheter to a selected treatment site within a patient's body, involves treating a guidewire that is flexible enough to be easily manipulated. Is the first insertion into the place where it is made. The catheter to be used is shown in FIG.
, The radiation source 4 will have a small lumen 22 sealed from the rest of the interior of the catheter 8 to be placed. Catheter end 28
Has a first opening 24 for accessing said lumen.
A second opening 26 provided in the side wall of the catheter;
Is provided. Therefore, the catheter 8 is
Can be passed over the (guide) wire 6 by inserting the proximal end of the (guide) wire through and passing it through the lumen 22 and out of the opening 26. The catheter can then be delivered along the guidewire to the desired location.

【0022】図2に開示された装置においては、放射線
源は、小さいチップ4として図示されており、この放射
線源から、放射線が、矢印hνによって示された放射線
か非対称的に一の方向にその他の方向よりもより高い強
度で放射されるであろう。
In the device disclosed in FIG. 2, the radiation source is shown as a small chip 4 from which the radiation is directed in the direction indicated by the arrow hv or in a non-symmetrical manner in the other direction. Will be emitted at a higher intensity than the direction of

【0023】放射線源のためのもう一つ別の設計原理が
図4に示されている。ここで、放射線源の長手方向に加
速電圧がかけられ、従って、周囲環境全体に亘って等し
い範囲で(少なくとも理論的には)径方向に放射線の放
射を生じるであろう。
Another design principle for a radiation source is shown in FIG. Here, an accelerating voltage is applied in the longitudinal direction of the radiation source, and will therefore produce radiation (at least in theory) radially to an equal extent throughout the surrounding environment.

【0024】既に示されたように、装置の作動は、得る
ことができる処置すべき病変部についての情報に依存し
ている。通常は、次の方法のうちの一以上が使用され
る。 1)X線検査;これは、長手方向における病変部すなわ
ち狭窄の長さ並びにより厚い及びより薄い部分の局所解
剖についての情報を形成するであろう。もちろん狭窄部
の正確な配置も判断することができる。
As already indicated, the operation of the device relies on information about the lesion to be treated which can be obtained. Typically, one or more of the following methods are used. 1) X-ray examination; this will form information about the length of the lesion or stenosis in the longitudinal direction and the local anatomy of the thicker and thinner parts. Of course, the exact placement of the stenosis can also be determined.

【0025】2)(静脈内)超音波検査;この方法によ
って、血管の横方向の狭窄部の断面積についての情報を
得ることができる。狭窄部の断面の”像”を形成し且つ
これを付加することによって、狭窄部の空間的な分布の
良好な画像を得ることができる。この方法によって、複
合データをも得ることができる。
2) (Intravenous) ultrasonography; this method can provide information about the cross-sectional area of a lateral stenosis in a blood vessel. By forming and adding an “image” of the cross section of the stenosis, an image having a good spatial distribution of the stenosis can be obtained. By this method, composite data can also be obtained.

【0026】3)NMR技術によって、複合体すなわち
カルシウム(固化した血小板)の濃度についての情報を
も得ることができる。Caの濃度が高ければ高いほど、
吸収がより高くなり、必要とされる照射時間はより長
い。
3) Information on the concentration of the complex, ie calcium (solidified platelets), can also be obtained by NMR techniques. The higher the concentration of Ca, the more
The absorption is higher and the required irradiation time is longer.

【0027】従って、狭窄部の配置、それの局所解剖及
びそれの組成についての定量化された情報を得ることが
可能である。この情報は、本発明による装置の制御ユニ
ット内に送られ、この制御ユニットは、同情報に基づい
て、血管の内側の放射線源の長手方向のスイープ速度、
いつでも特定の局所解剖に適用するためのスイープ中の
放射線強度の変化、及び病変部内の固化した血小板の濃
度、に関して適切な処置プログラムを計算するであろ
う。
Therefore, it is possible to obtain quantified information about the location of the stenosis, its topography and its composition. This information is sent into the control unit of the device according to the invention, which, based on the information, determines the longitudinal sweep rate of the radiation source inside the blood vessel,
At any time, an appropriate treatment program will be calculated for changes in radiation intensity during a sweep to apply to a particular topography, and for the concentration of solidified platelets in the lesion.

【0028】次に、本装置の種々の機能をより詳細に説
明する。既に指摘したように、一つの実施形態において
は、長手方向の並進運動は、末端に取り付けられた放射
線源を有する(ガイド)ワイヤーが解かれたり巻き付け
られたりすることができるスプール又はシリンダを採用
することによって達成される。しかしながら、好ましい
実施形態においては、間を(ガイド)ワイヤー6が通過
せしめられて”ピンチ(pinch)”が形成される一
対の駆動ローラー21を提供するのが望ましい(図2参
照)。ローラーの回転は、スプール10の回転と同期さ
れている。このようにして及びスプール10を駆動する
ユニット(例えば、電動機22)を制御ユニットに結合
することによって、動作速度及び範囲に関して、ガイド
ワイヤーの動きを制御する。動作範囲は、所望の線量が
病変部に給送されるように、放射強度と関連して制御す
る。更に、制御の詳細を以下に述べる。
Next, various functions of the present apparatus will be described in more detail. As noted above, in one embodiment, the longitudinal translation employs a spool or cylinder that allows the (guide) wire with the radiation source attached to it to be unwound or wound. Achieved by: However, in a preferred embodiment, it is desirable to provide a pair of drive rollers 21 between which a (guide) wire 6 is passed to form a "pinch" (see FIG. 2). The rotation of the roller is synchronized with the rotation of the spool 10. In this way and by coupling the unit that drives the spool 10 (eg, the electric motor 22) to the control unit, the movement of the guidewire is controlled with respect to operating speed and range. The operating range is controlled in relation to the radiation intensity so that the desired dose is delivered to the lesion. Further, details of the control will be described below.

【0029】治療箇所において、放射線源を回転するこ
とができることも望ましい。特に、放射線源が全方向に
均一な放射線を射出しない場合に、このことは必要であ
る。理想的な放射線源は、もちろん、本質的に一の方向
にローブ(lobe)を放射する点放射源か又は全ての
方向に径方向に放射する管形状の放射線源である場合
に、完全な放射線の変化を放射する。
It is also desirable to be able to rotate the radiation source at the point of treatment. This is necessary especially when the radiation source does not emit uniform radiation in all directions. An ideal source is, of course, a complete source if it is a point source that emits lobes in essentially one direction or a tube-shaped source that emits radially in all directions. Radiates the change.

【0030】従って、放射線源から放射される放射線源
を均等化するためには、同放射線源を回転し、それによ
って、病変部に時間的に平均化された線量を受けさせる
ことが望ましいかもしれない。
Therefore, in order to equalize the radiation source emitted from the radiation source, it may be desirable to rotate the radiation source, thereby causing the lesion to receive a time-averaged dose. Absent.

【0031】放射線源が取り付けられるワイヤー全体が
ワイヤーの基端を自由な状態としたままとするために上
記したスプール又はシリンダから解かれる場合に、回転
が最も容易に達成される。次いで、自由端部は、例え
ば、図5の5aに示されているように、締め具装置23
に取り付けられる。締め具装置自体は、図面に示されて
いるように、結合軸又は心棒28を介して、電動機24
のような回転運動を発生するための装置に結合されてい
る。放射線源が並進(長手方向)運動及び回転運動の両
方を受けることが望ましい場合には、締め具装置は、図
5の5bに示されているように、電動機27に結合され
たギヤ26によって作動せしめられるラックギヤ25に
対して入れ子式に取り付けることができる。一つの代替
例においては、上記し且つ長手方向の動作のために使用
されるガイドローラーを、入れ子式装置が受動的である
回転装置と結合させて使用することができる。長手方向
の動きのためのガイドローラーを使用する代わりに、入
れ子式部材は、前後に動かすのに適し且つ病変部におけ
る動きを制御するのに適したモーターによって作動させ
ることができる。
Rotation is most easily achieved when the entire wire to which the radiation source is attached is unwound from the spool or cylinder described above to leave the wire free. The free end is then closed, for example, as shown in FIG.
Attached to. The fastening device itself is connected to a motor 24 via a connecting shaft or mandrel 28, as shown in the drawing.
And a device for generating a rotational motion such as If it is desired that the radiation source undergoes both translational (longitudinal) and rotational movement, the fastening device is actuated by a gear 26 coupled to an electric motor 27, as shown in FIG. The rack gear 25 can be telescopically attached to the rack gear 25. In one alternative, the guide rollers described above and used for longitudinal movement can be used in combination with a rotating device where the telescoping device is passive. Instead of using guide rollers for longitudinal movement, the telescoping member can be actuated by a motor suitable for moving back and forth and controlling movement at the lesion.

【0032】明らかに、回転及び並進は、多くの異なっ
た方法で達成することができ、当業者は、多くの異なる
解法を最も確実に見つけることができるであろう。既に
述べたように、回転は、病変部に亘って平均化するため
には望ましい。しかしながら、例えば、狭窄部は、放射
線源4の回転中に健康な組織が過度に放射線に晒される
血管の一方の側のみに時々配置され得る。このことが起
こるのを避けるために、図6に示されているように、カ
テーテル62の外周部分に亘って放射線遮蔽を提供する
ことが便利であるかもしれない。後者の方法は、第一の
方法が呈しない製造上の問題を惹き起こすけれども、放
射線源自体は同等に良好に遮蔽され得る。遮蔽部材は、
プラチナ(Pt)又はタングステン(W)のようなある
種の放射線不透過性材料の層又はインサートとして適切
に提供される。
Obviously, rotation and translation can be achieved in many different ways, and a person skilled in the art will most certainly find many different solutions. As already mentioned, rotation is desirable for averaging over the lesion. However, for example, a stenosis may sometimes be placed on only one side of a blood vessel where healthy tissue is excessively exposed to radiation during rotation of the radiation source 4. To avoid this from happening, it may be convenient to provide radiation shielding around the outer periphery of the catheter 62, as shown in FIG. Although the latter method causes manufacturing problems not presented by the first method, the radiation source itself can be equally well shielded. The shielding member is
It is suitably provided as a layer or insert of some radiopaque material, such as platinum (Pt) or tungsten (W).

【0033】必要な相関作用を達成するための多くの可
能性が存在する。血管Vの一方の側に配置され且つ図7
に示されたような局所解剖部を有する病変部を最初に考
える。狭窄部Sのより薄い両方の端部のみならずより厚
い中間部分Mに同じ線量が給送されるためには、長手方
向の動きの速度が、端部で最も速くなり且つ放射線が中
間部分に接近するときに連続的に減少するように変化さ
せることができる。これは、放射性同位元素が放射線源
として使用された場合の唯一の可能な解法である。
There are many possibilities to achieve the required correlation. Placed on one side of blood vessel V and FIG.
First, consider a lesion having a local anatomy as shown in FIG. In order for the same dose to be delivered to both the thinner ends of the stenosis S as well as to the thicker middle portion M, the speed of longitudinal movement is highest at the ends and radiation is It can be varied so that it decreases continuously when approaching. This is the only possible solution when a radioisotope is used as a radiation source.

【0034】別の方法(電気的な放射線源の場合)にお
いては、速度を一定に維持することができ、代わりに、
放射線源に供給される電圧が狭窄部の局所解剖部に関連
して変化される。
In another method (in the case of an electrical radiation source), the speed can be kept constant and, instead,
The voltage supplied to the radiation source is varied relative to the anatomy of the stenosis.

【0035】この装置が作動せしめられるプログラム
は、上記したようにフィードバック原理すなわち狭窄部
の大きさ及び一般的な局所解剖部に関するデータがいつ
でも一定のX線(又は超音波等のような他の手段)によ
って記録され且つ制御ユニットに供給され、同制御ユニ
ットにおいて適切な一連の動き及び放射線源の放射エネ
ルギが計算される原理に基づいて作動せしめられる。
The program by which this device is operated is based on the feedback principle, ie, the data regarding the size of the stenosis and the general local anatomy, as described above, which is always constant X-ray (or other means such as ultrasound). ) And supplied to a control unit, which operates on the basis of the appropriate sequence of movements and the principle by which the radiation energy of the radiation source is calculated.

【0036】図8には、下方に狭窄部が示され、血管の
内側で放射線源を狭窄部を通過させ、放射線源をAにお
いてオンに切り換え、Bにおいてオフに切り換えること
によって、制御された線量が達成される方法を示すグラ
フが示されている。これは、長手方向の範囲に関して制
御を実施するが、狭窄部分は、明らかに、より厚い中間
点CにおけるよりもA及びBの各々におけるより薄い領
域において単位体積当たりよりたくさんの放射線を受け
るであろう。
FIG. 8 shows the stenosis below, where the radiation source is passed through the stenosis inside the blood vessel, and the dose is controlled by switching the radiation source on at A and off at B. Is shown showing how this is achieved. This implements control over the longitudinal extent, but the constriction is clearly receiving more radiation per unit volume in the thinner area in each of A and B than in the thicker midpoint C. Would.

【0037】従って、各点における線量を制御すること
が望ましい。これは、図9及び図10を参照して以下に
おいて説明されるように、少なくとも2つの方法で達成
することができる。
Therefore, it is desirable to control the dose at each point. This can be achieved in at least two ways, as described below with reference to FIGS.

【0038】図9においては、より薄い部分T’とより
厚い部分T”とを有する狭窄部分が示されている。狭窄
部分の像の下に示された速度変化に従って狭窄部分を通
過する動きの速度を制御することによって、本質的に均
一な線量すなわち単位体積当たりの放射線の量が達成さ
れる。速度変化は、既に得られたX線又は超音波又はそ
の他の調査からの入力データを使用して制御ユニットに
よって計算される。
FIG. 9 shows a stenosis having a thinner portion T 'and a thicker portion T ". The movement through the stenosis according to the speed change shown below the image of the stenosis. By controlling the velocity, an essentially uniform dose, i.e., the amount of radiation per unit volume, is achieved.The velocity change uses input data from previously obtained X-ray or ultrasound or other surveys. Calculated by the control unit.

【0039】図10には、別の方法が示されている。同
様の狭窄は、放射線源の一定の速度で放射エネルギを制
御することによって処置することができる。従って、こ
のグラフは、狭窄部分における放射線源の配置に対する
放射される放射線のエネルギの変化を示している。この
図から分かるように、強度は、狭窄がより厚い領域T”
に亘ってより高い。
FIG. 10 shows another method. Similar stenosis can be treated by controlling the radiant energy at a constant rate of the radiation source. Thus, this graph shows the change in the energy of the emitted radiation with respect to the placement of the radiation source in the stenosis. As can be seen from this figure, the intensity is greater in the region T ″ where the constriction is thicker
Higher over

【0040】エネルギは、計算された変化に従って制御
ユニットによって処理される付勢エネルギを変えること
によって変化させられる。図16には、制御ユニット内
の制御プログラムを図示したフローチャートが示されて
いる。従って、最初に、狭窄部分は、その大きさ(及び
任意的にはその組成)に関して特徴付けられなければな
らない。このようなデータは、X線(狭窄部分の像、主
としてその長さ及び厚みの像を生じる)、超音波検査
(その長さに沿った種々の点の断面積及び組成)又はN
MR(組成データ)によって得ることができる。
The energy is changed by changing the energizing energy processed by the control unit according to the calculated change. FIG. 16 is a flowchart illustrating a control program in the control unit. Therefore, first, the constriction must be characterized in terms of its size (and optionally its composition). Such data can be obtained from X-rays (which produce an image of the stenosis, mainly its length and thickness), sonography (cross-section and composition of various points along its length) or N
It can be obtained by MR (composition data).

【0041】狭窄に関するデータ(大きさ及び組成)が
ひとたび得られると、狭窄部分における各選択された点
における放射線線量を計算することができる。この計算
のためには、市販されているソフトウエアプログラムを
及びAIC Software Inc.から入手でき
るPHOTCOEFのようなフリーウエアさえも使用す
ることができる。このプログラムは、組成に応じて狭窄
部内の種々の点において明らかに変化し得る狭窄のため
のxo値を計算する。
Once the stenosis data (size and composition) is obtained, the radiation dose at each selected point in the stenosis can be calculated. For this calculation, commercially available software programs and AIC Software Inc. Even freeware, such as PHOTCOEF, which can be obtained from the company, can be used. This program calculates the xo value for the stenosis that can vary significantly at various points within the stenosis depending on the composition.

【0042】計算されたxo値に基づいて、必要で且つ
好ましい放射された線量を達成するのに必要とされる放
射線線量が計算される。これによって、ステップに前も
って示したように、線量は、病変部に沿った放射線源の
移動速度v(x)を制御することによって制御すること
ができる。すなわち、速度vは、位置xの関数とするこ
とができる。別の方法として、線量は、病変部に沿った
位置eの関数としてのエネルギE(x)を変えることに
よって制御することができる。
Based on the calculated x o values, the radiation dose required to achieve the required and preferred emitted dose is calculated. This allows the dose to be controlled by controlling the speed of movement v (x) of the radiation source along the lesion, as indicated earlier in the steps. That is, the speed v can be a function of the position x. Alternatively, the dose can be controlled by changing the energy E (x) as a function of the position e along the lesion.

【0043】得ることができるエネルギ出力の最大値が
存在するので、十分迅速な治療すなわちP(v,x)を
達成するために2つの方法を結合することによって、放
射線の変化Pを理想化することが必要とされるかもしれ
ない。
Since there is a maximum value of the energy output that can be obtained, the change in radiation P is idealized by combining the two methods to achieve a sufficiently rapid treatment, ie P (v, x). May be needed.

【0044】以下に、本発明を次に示す限定的な例によ
って例示する。 例:我々は、所謂、脈管学の図形的な表現である例とし
て狭窄を起こした冠状動脈のX線像を使用する(図1参
照)。
Hereinafter, the present invention will be illustrated by the following limited examples. Example: We use an X-ray image of a stenotic coronary artery as an example, which is a so-called graphical representation of vasculature (see FIG. 1).

【0045】この図から、長手方向の変位Xの関数とし
て狭窄の厚みを容易に得ることができる。例えば、IV
US(血管内超音波)から得られる物質の組成は、質量
吸収(mass absorption)データのため
のより正しい情報をもたらすための情報として使用して
もよい。
From this figure, it is possible to easily obtain the thickness of the stenosis as a function of the displacement X in the longitudinal direction. For example, IV
The composition of the material obtained from US (Intravascular Ultrasound) may be used as information to provide more accurate information for mass absorption data.

【0046】質量吸収データは、実際には、血管及び狭
窄部を図面に示したような実際的な長さdxの区分に分
割することによって得られる。従って、質量吸収係数
は、血管の各区分dxのための放射線源からの距離zの
関数として知られている(血管の中心に配置されている
と仮定している)。
The mass absorption data is actually obtained by dividing a blood vessel and a stenosis into sections having a practical length dx as shown in the drawing. Therefore, the mass absorption coefficient is known as a function of the distance z from the radiation source for each section dx of the blood vessel (assuming it is located at the center of the blood vessel).

【0047】次いで、放射線源からのエネルギ分布は、
目盛り合わせによって又は設定によって知られると考え
られる。エネルギ分布の一つの例(エネルギの関数とし
ての放射線強度)が図12に示されている。この例にお
いては、説明の簡素化のために、制動放射(Brehm
sstrahlung)のみが示されている。放射線の
特性ピークは同様に容易に処理される。
Next, the energy distribution from the radiation source is
It is considered known by calibration or by setting. One example of the energy distribution (radiation intensity as a function of energy) is shown in FIG. In this example, for simplicity of explanation, bremsstrahlung (Brehm
sstrahlung) is shown. The characteristic peaks of the radiation are easily handled as well.

【0048】エネルギ分布は、(エネルギに関して強度
を積分することによって)標準化され、スペクトルは、
区分dEに分割される(又は関数に適合されるか又は表
にされる)。
The energy distribution is standardized (by integrating the intensity with respect to energy) and the spectrum is
Divided into sections dE (or adapted to functions or tabulated).

【0049】この動作の順序は任意である。区分の数も
任意であり、エネルギ区分dEに等しくなければならな
いわけではないが、必要なだけ高い正確さの近似結果を
もたらすように理想化することができる。このようにな
す方法は、種々の公知の方法から選択することができ、
図13に示された方法は、初期的なもの(crudes
t)のうちの一つである。
The order of this operation is arbitrary. The number of sections is also arbitrary and does not have to be equal to the energy section dE, but can be idealized to provide as close an accuracy result as necessary. The method of doing so can be selected from various known methods,
The method shown in FIG.
t).

【0050】このようにして、 ・エネルギスペクトルの各部分に対する相対的な強度が
知られ、 ・血管の各区分に対する、zの関数としての材料組成が
知られ、 ・従って、zの関数として質量吸収係数のデータが、ス
ペクトルの各エネルギ部分に対して容易に得られ、市販
の利用可能なプログラムによって計算され、又は表から
得られる(後者の場合には、書き込みが必要かもしれな
い)。
In this way: the relative intensity for each part of the energy spectrum is known; the material composition as a function of z for each section of the blood vessel; and therefore the mass absorption as a function of z Coefficient data is easily obtained for each energy portion of the spectrum, calculated by commercially available programs, or obtained from a table (in the latter case, writing may be required).

【0051】次いで、各区分dxに対して適切に確立さ
れた相対関係 I=I(0)exp(z/z0)、 式中、 ・z0は、物質の組成及び放射線のエネルギに依存して
いる質量吸収係数であり、 ・I(0)は、z=0における放射線の強度であり、 ・Iは、距離zの関数としての放射線の強度である。
[0051] Then, each segment relative relationship has been established properly for dx I = I (0) exp (z / z 0), wherein, · z 0 is dependent on the energy of the composition and radiation materials I (0) is the intensity of the radiation at z = 0, and I is the intensity of the radiation as a function of the distance z.

【0052】次いで、吸収された強度は、伝達されない
強度である(吸収されたエネルギは単位時間当たりの強
度の損失である)。図14に示されているように、狭窄
の位置は、異なった材料特性を有する3つの区分、すな
わち、血液B、狭窄部S及び筋肉組織Mに分割されてお
り、各区分はそれ自体の質量吸収係数を有している。
The absorbed intensity is then the intensity that is not transmitted (the absorbed energy is a loss of intensity per unit time). As shown in FIG. 14, the location of the stenosis is divided into three sections with different material properties: blood B, stenosis S and muscle tissue M, each section having its own mass. It has an absorption coefficient.

【0053】しかしながら、実際には、(計算の正確さ
という理由のために)各材料はまた、z方向において多
数の小さい区分に分割され、これらの区分内を伝達され
るエネルギ/強度が計算され、それによって、区分にお
いてどのくらいの量のエネルギが吸収されたかを得る。
各区分dzは、それ自体の材料及びエネルギの特性の質
量吸収係数を有している。
In practice, however, each material (for reasons of computational accuracy) is also divided into a number of smaller sections in the z-direction, and the energy / intensity transferred in these sections is calculated. , Thereby obtaining how much energy has been absorbed in the section.
Each section dz has a mass absorption coefficient of its own material and energy properties.

【0054】最後に、この計算は、図13に示されたエ
ネルギスペクトルの分割に従って、全てのエネルギに対
してなされる。例として、エネルギの種々の部分のため
の蓄積されたエネルギが図14に示されている。エネル
ギは、距離の関数として、5つの異なるエネルギ区分d
E(E1ないしE5)に対して、血液B、狭窄部S及び
筋肉組織M内に蓄積された。狭窄部に対する質量吸収値
はこの例においてのみ評価された。放射線源の中心は、
放射線源と狭窄部との間を血液が流れる血管から0.5
mmの位置に配置されていると仮定されている。このモ
デルは、更に、例えば、狭窄部と筋肉組織との間に挿入
された血管壁材料の一部分によって正確にされても良
い。
Finally, this calculation is made for all energies according to the division of the energy spectrum shown in FIG. By way of example, stored energy for various portions of energy is shown in FIG. Energy is a function of distance in five different energy distributions d
For E (E1 to E5), it was accumulated in blood B, stenosis S and muscle tissue M. The mass absorption value for the stenosis was evaluated only in this example. The center of the radiation source is
0.5 from the blood vessel through which blood flows between the radiation source and the stenosis
mm. The model may be further refined, for example, by a portion of the vessel wall material inserted between the stenosis and the muscle tissue.

【0055】最後に、点光源からの放射された血管の長
さが評価されるか又は測定されるとき(この長さが、治
療されるべき血管の部分の長さと比較して小さい限り、
このことは重要ではない)、血管の各区分dxすなわち
各点xでの速度を計算することは容易である。
Finally, when the length of the blood vessel emitted from the point source is evaluated or measured (as long as this length is small compared to the length of the part of the blood vessel to be treated)
This is not important), and it is easy to calculate the velocity at each section dx of the blood vessel, ie at each point x.

【0056】例:仮にz=2mmの位置に供給されるべ
き線量は20Gyであると考えられる。光源が動いてい
ないとき、血管の0.1mmの長さの部分が照射され
る。上記の計算から、0.1mmの血管長さ当たりの照
射速度は2Gy/秒である。
Example: It is assumed that the dose to be supplied to the position of z = 2 mm is 20 Gy. When the light source is not moving, a 0.1 mm long portion of the blood vessel is illuminated. From the above calculations, the irradiation rate per vessel length of 0.1 mm is 2 Gy / sec.

【0057】0.1mmの血管長さに20Gyを給送す
るための時間は、10秒すなわち移動速度は0.1/1
0mm/秒であろう。厚みが均一であり且つ長さが3m
mの典型的な狭窄には、治療するのに300秒すなわち
5分を要する。
The time for feeding 20 Gy to a blood vessel length of 0.1 mm is 10 seconds, that is, the moving speed is 0.1 / 1.
0 mm / sec. Uniform thickness and length 3m
A typical stenosis of m requires 300 seconds or 5 minutes to treat.

【0058】上記したように、上記の計算は、狭窄部の
各区分に対してなされ、対応する速度変化は、図15に
示されているようなものとすることができ、これは、特
定の深さで一定の線量を達成するために、情報を引き出
し且つそれを動きに変えた後に、計算された速度変化
(xの関数としての速度)の例である。他の理想的なエ
ネルギ蓄積は、将来の研究課題であるかもしれず、この
方法によって同様に計算され且つ達成されるかもしれな
い。
As mentioned above, the above calculations are made for each section of the stenosis, and the corresponding velocity changes can be as shown in FIG. Figure 9 is an example of a calculated velocity change (velocity as a function of x) after extracting information and turning it into motion to achieve a constant dose at depth. Other ideal energy storages may be the subject of future research and may be calculated and achieved by this method as well.

【0059】上記の例は、電気的に作動せしめられる放
射線源のエネルギを調節する可能性を使用しなかった。
エネルギを変えることによって、同様の計算を達成して
もよいことが考えられる。これによって、治療時間、所
望されるか或いは所望されないエネルギの蓄積等に関し
て治療を更に理想化することができる。
The above example did not use the possibility of adjusting the energy of the radiation source to be activated electrically.
It is contemplated that a similar calculation may be achieved by changing the energy. This allows the treatment to be more idealized with respect to treatment time, desired or undesired energy storage, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】1aは,狭窄を起こした血管の断面図である。
1bは、PTCAを実施した後の血管の断面図である。
FIG. 1a is a cross-sectional view of a stenotic blood vessel.
FIG. 1b is a cross-sectional view of the blood vessel after performing PTCA.

【図2】本発明の装置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the apparatus of the present invention.

【図3】本発明と共に使用されるべきカテーテルの先端
の詳細を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing details of the tip of a catheter to be used with the present invention.

【図4】本発明において使用可能な放射線源の例を示す
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a radiation source that can be used in the present invention.

【図5】5aは、放射線源の動きを制御するための機構
の一つの実施形態の斜視図である。5bは、放射線源の
動きを制御するための機構のもう一つ別の実施形態の断
面図である。
FIG. 5a is a perspective view of one embodiment of a mechanism for controlling movement of a radiation source. FIG. 5b is a cross-sectional view of another embodiment of the mechanism for controlling the movement of the radiation source.

【図6】放射線遮蔽部材を有するカテーテルの断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a catheter having a radiation shielding member.

【図7】狭窄部の局所解剖の例を示している断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of local anatomy of a stenosis.

【図8】一定線量においてオンオフ方法を使用して狭窄
部を治療するPTCA後の狭窄部及び線量の変化を示し
ている図である。
FIG. 8 shows the change in stenosis and dose after PTCA treating the stenosis using the on-off method at a constant dose.

【図9】放射線源の動きの速度を制御することによって
達成される線量の変化を示している図である。
FIG. 9 illustrates the change in dose achieved by controlling the speed of movement of the radiation source.

【図10】放射線源からの放射線エネルギを制御するこ
とによって達成される線量の変化を示しているグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing the change in dose achieved by controlling radiation energy from a radiation source.

【図11】計算の目的のためのX線像の分割区分を示し
ているグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the divided sections of an X-ray image for calculation purposes.

【図12】放射線源のための制動放射の変化を示してい
るグラフである。
FIG. 12 is a graph showing changes in bremsstrahlung for a radiation source.

【図13】計算目的のためのエネルギの変化の分割区分
を示しているグラフである。
FIG. 13 is a graph showing split sections of energy change for computational purposes.

【図14】図13のエネルギスペクトルにおける種々の
エネルギのための計算された吸収線量を示すグラフであ
る。
14 is a graph showing calculated absorbed doses for various energies in the energy spectrum of FIG.

【図15】放射線源の動きの速度を変えることによって
達成される線量の変化を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing the change in dose achieved by changing the speed of movement of the radiation source.

【図16】理想的な線量の変化に達するための簡単なフ
ローチャートである。
FIG. 16 is a simple flowchart for reaching an ideal dose change.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 X線発生装置、 6 ワイヤー、8 カテ
ーテル、 10 スプール、12 制御ユニッ
ト、 14 X線検知器、20 リード線、
21 駆動ローラー、22 電動機、
23 締め具装置、24 電動機、
25 ラックギヤ、26 ギヤ
4 X-ray generator, 6 wire, 8 catheter, 10 spool, 12 control unit, 14 X-ray detector, 20 lead wire,
21 drive roller, 22 electric motor,
23 fastening device, 24 electric motor,
25 rack gears, 26 gears

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年1月23日(2001.1.2
3)
[Submission date] January 23, 2001 (2001.1.2)
3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 FIG. 5

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図7[Correction target item name] Fig. 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図7】 FIG. 7

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 FIG. 9

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図10[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図10】 FIG. 10

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨナス・ティレン スウェーデン国エスエー−754 34 ウプ サラ,ヴィキンガガタン 44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Jonas Tylen SA-754, Sweden 34 Uppsala, Vikingagatan 44

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 患者の体内に挿入するのに適した細長い
部材(6)と、 前記細長い部材(6)の末端に設けられた電離放射線の
発生源(4)と、を含む、治療箇所への電離放射線の制
御された給送のための装置であって、 細長い部材(6)の動きを生じさせるように作動可能な
駆動ユニット(21,22;23,24,25,26)
と、 前記駆動ユニット(21,22;23,24,25,2
6)の動作を制御するための制御ユニット(12)と、
を有することを特徴とする装置。
1. A treatment site comprising an elongated member (6) suitable for insertion into a patient's body, and a source of ionizing radiation (4) provided at a distal end of said elongated member (6). Device for the controlled delivery of ionizing radiation, comprising a drive unit (21,22; 23,24,25,26) operable to cause movement of an elongated member (6).
And the drive units (21, 22; 23, 24, 25, 2)
A control unit (12) for controlling the operation of 6),
An apparatus comprising:
【請求項2】 請求項1に記載の装置であって、 前記細長い部材がワイヤー(6)及び針から選択され
る、装置。
2. The device according to claim 1, wherein the elongate member is selected from a wire (6) and a needle.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の装置であって、 前記放射線源が放射性同位元素である、装置。3. The device according to claim 1, wherein the radiation source is a radioisotope. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の装置であって、 前記放射線源が、電気的に付勢された放射線源、好まし
くは小型化されたX線管である、装置。
4. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the radiation source is an electrically activated radiation source, preferably a miniaturized X-ray tube.
【請求項5】 請求項1ないし4のうちのいずれか一の
項に記載の装置であって、 制御ユニット(12)が、駆動ユニット(21,22;
23,24,25,26)が、放射線源(4)を、治療
箇所において長手方向に前方だけでなく後方にも、制御
された且つ可変の速度で動かすように、させるようにプ
ログラム可能である、装置。
5. The device according to claim 1, wherein the control unit (12) comprises a drive unit (21, 22;
23, 24, 25, 26) can be programmed to cause the radiation source (4) to move at a controlled and variable speed, not only longitudinally but also longitudinally at the treatment site. ,apparatus.
【請求項6】 請求項1ないし5のうちのいずれか一の
項に記載の装置であって、 前記制御ユニットが、前記駆動ユニットに前記放射線源
を回転させるようにプログラム可能である、装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit is programmable to cause the drive unit to rotate the radiation source.
【請求項7】 請求項1ないし6のうちのいずれか一の
項に記載の装置であって、 前記細長い部材を挿入可能である内腔を有するカテーテ
ル(8;62)を更に含む、装置。
7. The device according to any one of the preceding claims, further comprising a catheter (8; 62) having a lumen into which the elongate member can be inserted.
【請求項8】 請求項1ないし7のうちのいずれか一の
項に記載の装置であって、 前記駆動ユニットが、細長い部材の動きを生じさせるた
めに同細長い部材を担持している一対のガイドローラー
(21)を含んでいる、装置。
8. The device according to claim 1, wherein the drive unit carries a pair of elongated members to cause movement of the elongated members. An apparatus, including a guide roller (21).
【請求項9】 請求項1ないし8のうちのいずれか一の
項に記載の装置であって、 前記駆動ユニットが、前記細長い部材の基端が挿入可能
であり、前記細長い部材の回転を可能にするために及び
任意的には同細長い部材の長手方向の動きを可能にする
ために結合されている締め具(23)を含んでいる、装
置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the drive unit is capable of inserting a base end of the elongated member and rotating the elongated member. And optionally a fastener (23) coupled to allow longitudinal movement of the elongate member.
【請求項10】 請求項1ないし9のうちのいずれか一
の項に記載の装置であって、 放射線源からの放射線が健康な組織内へ貫入するのを避
けるために設けられた遮蔽部材(63)を含んでいる、
装置。
10. The device according to claim 1, wherein a shielding member is provided to prevent radiation from the radiation source from penetrating into healthy tissue. 63),
apparatus.
【請求項11】 請求項1ないし10のうちのいずれか
一の項に記載の装置であって、 放射線源がその中へ引っ込められ得る遮蔽されたハウジ
ングを含み、X線検知器(14)が目盛り合わせの目的
及び機能チェックのために設けられている、装置。
11. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the radiation source comprises a shielded housing into which the X-ray detector (14) can be retracted. A device provided for the purpose of calibration and function check.
【請求項12】 治療箇所において病変部に制御された
線量の電離放射線を提供するための方法であって、 患者の体内に挿入するのに適した細長い部材を準備する
ステップと、 電離放射線の放射線源を前記細長い部材の末端に取り付
けるステップと、 前記細長い部材を、前記病変部における前記細長い部材
の制御された動きを生じさせることができ且つ前記駆動
ユニットを同駆動ユニットの動作を制御するためのプロ
グラム可能な制御ユニットに結合することができる駆動
ユニットに結合するステップと、 前記駆動ユニットのための運転順序を発生するために、
前記制御ユニットに、治療されるべき病変部の特性に関
する情報を提供するステップと、 前記細長い部材を体内に挿入し且つ放射線源を放射線に
よって治療されるべき病変部に配置するステップと、 病変部に関するプログラムされた情報に従って、前記制
御ユニットの制御によって前記駆動ユニットを運転する
ステップと、 を含む方法。
12. A method for providing a controlled dose of ionizing radiation to a lesion at a treatment site, the method comprising providing an elongated member suitable for insertion into a patient. Attaching a source to the distal end of the elongate member, the elongate member being capable of causing a controlled movement of the elongate member at the lesion and controlling the drive unit to control the operation of the drive unit. Coupling to a drive unit that can be coupled to a programmable control unit; and to generate an operating sequence for the drive unit,
Providing the control unit with information about the characteristics of the lesion to be treated; inserting the elongate member into the body and placing a radiation source at the lesion to be treated by radiation; Operating the drive unit under the control of the control unit according to programmed information.
【請求項13】 請求項12に記載の方法であって、 X線像形成、超音波像形成、NMRの各方法のうちの一
以上によって、治療されるべき病変部の特性を得るステ
ップを更に含む方法。
13. The method of claim 12, further comprising the step of obtaining characteristics of the lesion to be treated by one or more of X-ray imaging, ultrasound imaging, and NMR. Including methods.
【請求項14】 請求項12又は13に記載の方法であ
って、 前記病変部が冠状動脈内の狭窄部である、方法。
14. The method of claim 12 or claim 13, wherein the lesion is a stenosis in a coronary artery.
JP2000352386A 1999-12-30 2000-11-20 Apparatus for controlling x-ray dose Withdrawn JP2001190700A (en)

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EP99850222.3 1999-12-30
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230552A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Siemens Ag Apparatus for carrying out and monitoring intravascular brachytherapy
US11052263B2 (en) 2016-07-01 2021-07-06 National Cancer Center Body insertable device having adjustable radiation emission direction

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JP2005230552A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Siemens Ag Apparatus for carrying out and monitoring intravascular brachytherapy
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