JP2003111766A - 噴流生成装置 - Google Patents
噴流生成装置Info
- Publication number
- JP2003111766A JP2003111766A JP2001307088A JP2001307088A JP2003111766A JP 2003111766 A JP2003111766 A JP 2003111766A JP 2001307088 A JP2001307088 A JP 2001307088A JP 2001307088 A JP2001307088 A JP 2001307088A JP 2003111766 A JP2003111766 A JP 2003111766A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jet
- fluid
- space
- pulsed light
- generating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/32—Surgical cutting instruments
- A61B17/3203—Fluid jet cutting instruments
Abstract
(57)【要約】
【課題】 医療上有用となる流体の噴流を形成する。
【解決手段】 水若しくは生理的食塩水からなる流体Ｆ
が充填される空間Ａを有するカテーテル１２と、前記空
間Ａ内から外部に向かって延びる石英系の光ファイバー
１４と、この光ファイバー１４にホルミウムヤグレーザ
ー（波長２．１μｍ）を供給する公知のレーザー発振器
１５とを備えて噴流生成装置１０が構成されている。光
ファイバー１４の照射部１４Ａは、カテーテル１２内に
配置され、これによって、ホルミウムヤグレーザーが照
射されると、照射部１４Ａ近傍の流体Ｆの部分１７が、
レーザー光のエネルギーによって気化され、流体Ｆが液
体ジェットＪとなって開放部１４Ａから外部に噴射され
る。
が充填される空間Ａを有するカテーテル１２と、前記空
間Ａ内から外部に向かって延びる石英系の光ファイバー
１４と、この光ファイバー１４にホルミウムヤグレーザ
ー（波長２．１μｍ）を供給する公知のレーザー発振器
１５とを備えて噴流生成装置１０が構成されている。光
ファイバー１４の照射部１４Ａは、カテーテル１２内に
配置され、これによって、ホルミウムヤグレーザーが照
射されると、照射部１４Ａ近傍の流体Ｆの部分１７が、
レーザー光のエネルギーによって気化され、流体Ｆが液
体ジェットＪとなって開放部１４Ａから外部に噴射され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は噴流生成装置に係
り、特に、生体内の結石、硬組織又は生体組織を切開又
は破砕し、若しくは、血栓を破砕すること等に好適な噴
流生成装置に関する。
り、特に、生体内の結石、硬組織又は生体組織を切開又
は破砕し、若しくは、血栓を破砕すること等に好適な噴
流生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、人体の血管内を塞栓する血栓
（血管内塞栓子）を破砕する場合には、血栓溶解剤を血
管内に投与する方法が行われている。また、生体組織等
にレーザー光を直接照射することにより、当該生体組織
等の切開や切断を可能にするレーザーメスが知られてい
る。
（血管内塞栓子）を破砕する場合には、血栓溶解剤を血
管内に投与する方法が行われている。また、生体組織等
にレーザー光を直接照射することにより、当該生体組織
等の切開や切断を可能にするレーザーメスが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た血栓の破砕方法は、血栓溶解剤を大量に投与しなけれ
ばならず、脳出血、消化管出血に例示される重篤な副作
用が発生する可能性が高くなるという問題がある。ま
た、前記レーザーメスにあっては、病変組織部等の切開
の際に、血管等の脈間構造も同時に切開されてしまい易
く、出血量の増大や血管損傷による臓器機能不全等をも
たらす可能性が高くなるという問題がある。これは、生
体組織を切断するのがレーザー光そのものであり、仮
に、ヤング率の相違する二つの組織間にレーザー光を照
射したときでも、双方の組織を構成する成分が、共にレ
ーザー光を吸収する成分（水分等）であれば、ヤング率
の相違に拘らず双方の組織を切断してしまうことによ
る。
た血栓の破砕方法は、血栓溶解剤を大量に投与しなけれ
ばならず、脳出血、消化管出血に例示される重篤な副作
用が発生する可能性が高くなるという問題がある。ま
た、前記レーザーメスにあっては、病変組織部等の切開
の際に、血管等の脈間構造も同時に切開されてしまい易
く、出血量の増大や血管損傷による臓器機能不全等をも
たらす可能性が高くなるという問題がある。これは、生
体組織を切断するのがレーザー光そのものであり、仮
に、ヤング率の相違する二つの組織間にレーザー光を照
射したときでも、双方の組織を構成する成分が、共にレ
ーザー光を吸収する成分（水分等）であれば、ヤング率
の相違に拘らず双方の組織を切断してしまうことによ
る。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、このような医療上の問題に着
目して案出されたものであり、その主たる目的は、医療
上有用となる流体の噴流を形成することができる噴流生
成装置を提供することにある。
目して案出されたものであり、その主たる目的は、医療
上有用となる流体の噴流を形成することができる噴流生
成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、所定の流体が充填される空間を有する空
間形成体と、前記空間内に配置されるパルス光の照射部
とを備え、前記空間形成体には、前記空間を外部に向か
って開放する開放部が形成され、前記空間内の流体に前
記パルス光を照射することにより、前記開放部から前記
流体の噴流を発生可能に設ける、という構成を採ってい
る。このような構成によれば、前記空間内の流体がパル
ス光のエネルギーを吸収することにより気化若しくは膨
張し、前記空間内の内圧を上昇させて、ジェット状とな
る流体の噴流を開放部から発生できる。このようなジェ
ット状の噴流は、例えば、血栓の破砕を促進するために
用いたり、生体組織の一部を切断可能にする手術用ナイ
フ（メス）として利用することができる。また、医療分
野以外でも、前記流体の噴流を動力源とする動力装置等
に応用することもできる。
め、本発明は、所定の流体が充填される空間を有する空
間形成体と、前記空間内に配置されるパルス光の照射部
とを備え、前記空間形成体には、前記空間を外部に向か
って開放する開放部が形成され、前記空間内の流体に前
記パルス光を照射することにより、前記開放部から前記
流体の噴流を発生可能に設ける、という構成を採ってい
る。このような構成によれば、前記空間内の流体がパル
ス光のエネルギーを吸収することにより気化若しくは膨
張し、前記空間内の内圧を上昇させて、ジェット状とな
る流体の噴流を開放部から発生できる。このようなジェ
ット状の噴流は、例えば、血栓の破砕を促進するために
用いたり、生体組織の一部を切断可能にする手術用ナイ
フ（メス）として利用することができる。また、医療分
野以外でも、前記流体の噴流を動力源とする動力装置等
に応用することもできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】 本発明において、前記流体の噴
流は、生体内の結石、硬組織、又は生体組織を切開又は
破砕可能、若しくは、血栓を破砕可能となる、という構
成を採ることが好ましい。これにより、前記血栓の破砕
に際し、流体の噴流を血管内の血栓の近傍に噴射するこ
とで、当該血栓を直接破砕できる他、予め投与された血
栓溶解剤の拡散性が高まり、当該血栓溶解剤の組織への
取り込み効率を高めることができる。従って、少ない血
栓溶解剤で効果的に血栓を破砕することができ、心筋梗
塞や脳梗塞等の閉塞性血管障害による疾病の急性期治療
成績を向上させ、更には、脳出血や消化管出血等の血栓
溶解剤による重篤な副作用を軽減することができる。ま
た、前記流体の噴流を手術用ナイフとして利用する際に
は、流体の噴流で生体組織等の切断や結石等の破砕がさ
れるため、ヤング率の相違する組織間での切り分けが可
能になる。従って、この場合は、手術の際に、血管等の
脈間構造を保存しながら病変組織部のみを切開すること
ができ、手術時における出血量の軽減や血管損傷による
臓器機能不全の予防が期待できる。
流は、生体内の結石、硬組織、又は生体組織を切開又は
破砕可能、若しくは、血栓を破砕可能となる、という構
成を採ることが好ましい。これにより、前記血栓の破砕
に際し、流体の噴流を血管内の血栓の近傍に噴射するこ
とで、当該血栓を直接破砕できる他、予め投与された血
栓溶解剤の拡散性が高まり、当該血栓溶解剤の組織への
取り込み効率を高めることができる。従って、少ない血
栓溶解剤で効果的に血栓を破砕することができ、心筋梗
塞や脳梗塞等の閉塞性血管障害による疾病の急性期治療
成績を向上させ、更には、脳出血や消化管出血等の血栓
溶解剤による重篤な副作用を軽減することができる。ま
た、前記流体の噴流を手術用ナイフとして利用する際に
は、流体の噴流で生体組織等の切断や結石等の破砕がさ
れるため、ヤング率の相違する組織間での切り分けが可
能になる。従って、この場合は、手術の際に、血管等の
脈間構造を保存しながら病変組織部のみを切開すること
ができ、手術時における出血量の軽減や血管損傷による
臓器機能不全の予防が期待できる。
【０００７】ここにおいて、前記パルス光は、前記流体
に吸収可能となる波長を有する、という構成を採用する
とよい。
に吸収可能となる波長を有する、という構成を採用する
とよい。
【０００８】また、前記空間内に前記流体を略連続的に
供給することにより、前記流体の噴流を略連続的に発生
可能に設ける、という構成も併せて採用することができ
る。このように構成することで、パルス光の照射直前に
おいては、流体が前記空間に常に満たされた状態とする
ことができ、噴流の連続形成が可能となり、噴流生成装
置を用いた手術等の効率化を図ることができる。ここに
おいて、前記パルス光の照射に同期して前記流体を前記
空間内に供給することにより、前記流体の噴流を略連続
的に発生可能に設ける、という構成を採ることによって
も、同様の理由で、噴流生成装置を用いた手術等の効率
化を図ることができる。
供給することにより、前記流体の噴流を略連続的に発生
可能に設ける、という構成も併せて採用することができ
る。このように構成することで、パルス光の照射直前に
おいては、流体が前記空間に常に満たされた状態とする
ことができ、噴流の連続形成が可能となり、噴流生成装
置を用いた手術等の効率化を図ることができる。ここに
おいて、前記パルス光の照射に同期して前記流体を前記
空間内に供給することにより、前記流体の噴流を略連続
的に発生可能に設ける、という構成を採ることによって
も、同様の理由で、噴流生成装置を用いた手術等の効率
化を図ることができる。
【０００９】更に、前記噴流の流量、流速、繰り返し周
波数は、前記パルス光のパルスエネルギー、パルス幅、
パルス繰り返し周波数を変化させることにより調整され
る、という構成を採ることが好ましい。これにより、種
々のニーズに応じた噴流の形成が可能になる。なお、パ
ルスエネルギーは、１パルス当たり１０ｍＪ〜１０Ｊ程
度に設定され、パルス幅は、１μｓｅｃ〜３００μｓｅ
ｃ、或いは、１μｓｅｃ〜１ｍｓｅｃの範囲内に設定さ
れ、繰り返し周波数は、２０Ｈｚ〜２５Ｈｚ程度に設定
される。ここで、パルス幅が１μｓｅｃ未満となると、
衝撃波が発生して噴流の生成効率が低下する一方、パル
ス幅が１ｍｓｅｃを超えると噴流を殆ど生成することが
できなくなる。
波数は、前記パルス光のパルスエネルギー、パルス幅、
パルス繰り返し周波数を変化させることにより調整され
る、という構成を採ることが好ましい。これにより、種
々のニーズに応じた噴流の形成が可能になる。なお、パ
ルスエネルギーは、１パルス当たり１０ｍＪ〜１０Ｊ程
度に設定され、パルス幅は、１μｓｅｃ〜３００μｓｅ
ｃ、或いは、１μｓｅｃ〜１ｍｓｅｃの範囲内に設定さ
れ、繰り返し周波数は、２０Ｈｚ〜２５Ｈｚ程度に設定
される。ここで、パルス幅が１μｓｅｃ未満となると、
衝撃波が発生して噴流の生成効率が低下する一方、パル
ス幅が１ｍｓｅｃを超えると噴流を殆ど生成することが
できなくなる。
【００１０】また、前記空間形成体には、前記開放部が
先端側に形成されたノズルが設けられ、前記開放部及び
前記照射部は、相対する位置に設けられる、という構成
を採るとよい。これにより、パルス光により気化若しく
は膨張する流体の領域の拡大方向にノズルの開放部が位
置することになり、流体の噴流を効果的に形成すること
ができる。
先端側に形成されたノズルが設けられ、前記開放部及び
前記照射部は、相対する位置に設けられる、という構成
を採るとよい。これにより、パルス光により気化若しく
は膨張する流体の領域の拡大方向にノズルの開放部が位
置することになり、流体の噴流を効果的に形成すること
ができる。
【００１１】更に、前記流体を水又は生理的食塩水と
し、前記パルス光をホルミウムヤグレーザー（波長２．
１μｍ）とすることができる。このような構成によれ
ば、人体内に注入されても殆ど影響をもたらすことのな
い流体が用いられるため、噴流生成装置を血栓の破砕や
手術用ナイフとして好適に用いることができる。また、
ホルミウムヤグレーザーをパルス光とすることで、人体
に悪影響を殆ど及ぼさないとされる石英系の光ファイバ
ーを用いることができる他、水や生理的食塩水に対する
吸収性が良いため、流体の気化が促進され易くなる。
し、前記パルス光をホルミウムヤグレーザー（波長２．
１μｍ）とすることができる。このような構成によれ
ば、人体内に注入されても殆ど影響をもたらすことのな
い流体が用いられるため、噴流生成装置を血栓の破砕や
手術用ナイフとして好適に用いることができる。また、
ホルミウムヤグレーザーをパルス光とすることで、人体
に悪影響を殆ど及ぼさないとされる石英系の光ファイバ
ーを用いることができる他、水や生理的食塩水に対する
吸収性が良いため、流体の気化が促進され易くなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。 ［第１実施例］
ながら説明する。 ［第１実施例］
【００１３】図１には、第１実施例に係る医療用の噴流
生成装置を模式的に示した要部拡大断面図が示されてい
る。この図において、噴流生成装置１０は、血栓破砕用
として用いられるものであり、水若しくは生理的食塩水
からなる流体Ｆが充填される空間Ａを有する空間形成体
としてのカテーテル１２と、前記空間Ａ内から外部に向
かって延びる石英系の光ファイバー１４と、この光ファ
イバー１４にパルス光としてのホルミウムヤグレーザー
（波長２．１μｍ）（以下、単に、「パルスレーザー」
と称する）を供給する公知のレーザー発振器１５とを備
えて構成されている。
生成装置を模式的に示した要部拡大断面図が示されてい
る。この図において、噴流生成装置１０は、血栓破砕用
として用いられるものであり、水若しくは生理的食塩水
からなる流体Ｆが充填される空間Ａを有する空間形成体
としてのカテーテル１２と、前記空間Ａ内から外部に向
かって延びる石英系の光ファイバー１４と、この光ファ
イバー１４にパルス光としてのホルミウムヤグレーザー
（波長２．１μｍ）（以下、単に、「パルスレーザー」
と称する）を供給する公知のレーザー発振器１５とを備
えて構成されている。
【００１４】前記カテーテル１２は、塩化ビニルやＰＣ
Ｂ（ポリクロロビフェニル）等の公知のカテーテル材料
によってチューブ状に形成されており、その図中左端側
に位置する先端側は、空間Ａを外側に向かって開放する
開放部１２Ａとなっている。
Ｂ（ポリクロロビフェニル）等の公知のカテーテル材料
によってチューブ状に形成されており、その図中左端側
に位置する先端側は、空間Ａを外側に向かって開放する
開放部１２Ａとなっている。
【００１５】光ファイバー１４の先端側（図中左端側）
は、パルスレーザーの照射部１４Ａとなっており、この
照射部１４Ａは、開放部１２Ａよりも内側となる前記空
間Ａ内に位置している。従って、パルスレーザーが照射
されると、図２に模式的に示されるように、照射部１４
Ａ近傍の流体Ｆの部分１７が、パルスレーザーのエネル
ギーによって気化されることになり、これによって、空
間Ａの内圧が上昇し、当該内圧の上昇により流体Ｆが液
体ジェットＪ（噴流）となって開放部１４Ａから外部に
噴射されるようになっている。この際、カテーテル１２
の空間Ａ内には、図示しない流体供給部から流体Ｆが略
連続的若しくはパルスレーザーの照射に同期して供給さ
れ、当該パルスレーザーの照射直前には、常に前記流体
Ｆが空間Ａに満たされるようになっている。
は、パルスレーザーの照射部１４Ａとなっており、この
照射部１４Ａは、開放部１２Ａよりも内側となる前記空
間Ａ内に位置している。従って、パルスレーザーが照射
されると、図２に模式的に示されるように、照射部１４
Ａ近傍の流体Ｆの部分１７が、パルスレーザーのエネル
ギーによって気化されることになり、これによって、空
間Ａの内圧が上昇し、当該内圧の上昇により流体Ｆが液
体ジェットＪ（噴流）となって開放部１４Ａから外部に
噴射されるようになっている。この際、カテーテル１２
の空間Ａ内には、図示しない流体供給部から流体Ｆが略
連続的若しくはパルスレーザーの照射に同期して供給さ
れ、当該パルスレーザーの照射直前には、常に前記流体
Ｆが空間Ａに満たされるようになっている。
【００１６】前記噴流生成装置１０の血栓破砕効果を確
認するために、以下の二実験を行った。
認するために、以下の二実験を行った。
【００１７】先ず、最初の実験においては、ゼラチンで
模擬血栓を形成し、当該模擬血栓を直径４ｍｍのガラス
管内に長さ１０ｍｍに亘って設置した後、模擬血栓の近
傍にカテーテル１２の開放部１２Ａを配置し、パルスレ
ーザーの照射によって発生した液体ジェットＪを模擬血
栓に直接当てた。この際のパルスレーザーのパルスエネ
ルギーを、１パルス当たり２３０ｍＪとし、パルス幅を
３００μｓｅｃとし、繰り返し周波数を３Ｈｚとした。
また、パルスレーザーの照射時間を３秒とした。
模擬血栓を形成し、当該模擬血栓を直径４ｍｍのガラス
管内に長さ１０ｍｍに亘って設置した後、模擬血栓の近
傍にカテーテル１２の開放部１２Ａを配置し、パルスレ
ーザーの照射によって発生した液体ジェットＪを模擬血
栓に直接当てた。この際のパルスレーザーのパルスエネ
ルギーを、１パルス当たり２３０ｍＪとし、パルス幅を
３００μｓｅｃとし、繰り返し周波数を３Ｈｚとした。
また、パルスレーザーの照射時間を３秒とした。
【００１８】この結果、開放部１２Ａから発生した液体
ジェットＪが模擬血栓の内部に侵入し、その侵入距離は
約８ｍｍとなった。
ジェットＪが模擬血栓の内部に侵入し、その侵入距離は
約８ｍｍとなった。
【００１９】次に、ヒト血液全血製の模擬血栓に対する
液体ジェットＪの作用を確認するための実験を行った。
実施例１は、前記模擬血栓が内部に形成されたテフロン
（登録商標）チューブ内に所定の血栓溶解剤を注入した
後で、前記噴流生成装置１０を用い、テフロンチューブ
内に液体ジェットＪを一発のみ噴射し、３７℃で３０分
間保温静置した。ここにおいて、パルスレーザーのパル
スエネルギーを、２３０ｍＪとし、パルス幅を３００μ
ｓｅｃとし、繰り返し周波数を３Ｈｚとした。比較例１
は、前記模擬血栓が内部に配置されたテフロンチューブ
内に所定の血栓溶解剤を注入した後で、３７℃で３０分
間、保温静置した。比較例２は、前記模擬血栓が内部に
配置されたテフロンチューブ内に所定の血栓溶解剤を注
入した後で、実施例１におけるパルスレーザーの照射条
件と略同一の照射条件で、１パルスのパルスレーザーを
模擬血栓の底部側に直接照射し、３７℃で３０分間、保
温静置した。
液体ジェットＪの作用を確認するための実験を行った。
実施例１は、前記模擬血栓が内部に形成されたテフロン
（登録商標）チューブ内に所定の血栓溶解剤を注入した
後で、前記噴流生成装置１０を用い、テフロンチューブ
内に液体ジェットＪを一発のみ噴射し、３７℃で３０分
間保温静置した。ここにおいて、パルスレーザーのパル
スエネルギーを、２３０ｍＪとし、パルス幅を３００μ
ｓｅｃとし、繰り返し周波数を３Ｈｚとした。比較例１
は、前記模擬血栓が内部に配置されたテフロンチューブ
内に所定の血栓溶解剤を注入した後で、３７℃で３０分
間、保温静置した。比較例２は、前記模擬血栓が内部に
配置されたテフロンチューブ内に所定の血栓溶解剤を注
入した後で、実施例１におけるパルスレーザーの照射条
件と略同一の照射条件で、１パルスのパルスレーザーを
模擬血栓の底部側に直接照射し、３７℃で３０分間、保
温静置した。
【００２０】以上の結果、実施例１の血栓溶解率は、約
３８％となったのに対し、比較例１，２の血栓溶解率
は、それぞれ約７％，約１１％となった。このため、本
実施例における噴流生成装置１０を用いると、血栓溶解
剤のみの投与やパルスレーザーを直接血栓に照射した場
合よりも大幅に血栓溶解率が高くなることが分かる。こ
れは、液体ジェットＪにより、血栓溶解剤の運搬効果
（ドラッグデリバリー効果）が高まることに起因するも
のと考えられる。
３８％となったのに対し、比較例１，２の血栓溶解率
は、それぞれ約７％，約１１％となった。このため、本
実施例における噴流生成装置１０を用いると、血栓溶解
剤のみの投与やパルスレーザーを直接血栓に照射した場
合よりも大幅に血栓溶解率が高くなることが分かる。こ
れは、液体ジェットＪにより、血栓溶解剤の運搬効果
（ドラッグデリバリー効果）が高まることに起因するも
のと考えられる。
【００２１】以上の各実験によれば、噴流生成装置１０
から発生する液体ジェットＪは、血栓の直接的な破砕を
行うことができる他、血栓内深部に血栓溶解剤を行き渡
り易くすることができ、血栓に対する血栓溶解剤の接触
面積をより増大させることができる。従って、このよう
な第１実施例によれば、より少量の血栓溶解剤で迅速且
つ確実な血栓破砕が期待できる。
から発生する液体ジェットＪは、血栓の直接的な破砕を
行うことができる他、血栓内深部に血栓溶解剤を行き渡
り易くすることができ、血栓に対する血栓溶解剤の接触
面積をより増大させることができる。従って、このよう
な第１実施例によれば、より少量の血栓溶解剤で迅速且
つ確実な血栓破砕が期待できる。
【００２２】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。なお、以下の説明において、前記第１実施例と同一
若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるも
のとし、説明を省略若しくは簡略にする。 ［第２実施例］
る。なお、以下の説明において、前記第１実施例と同一
若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるも
のとし、説明を省略若しくは簡略にする。 ［第２実施例］
【００２３】第２実施例は、図３に示されるように、手
術用ナイフ（メス）に適用可能な噴流生成装置２０とし
たところに特徴を有する。
術用ナイフ（メス）に適用可能な噴流生成装置２０とし
たところに特徴を有する。
【００２４】すなわち、噴流生成装置２０は、カテーテ
ル１２の先端側にノズル２２Ａが固定され、当該ノズル
２２の先端側を空間Ａの開放部２２Ａとしたものであっ
て、その他の構成は、前記第１実施例の噴流生成装置１
０と実質的に同一となっている。ノズル２２は、チタン
やアルミニウム等の金属によって先細管状に形成されて
おり、開放部２２Ａは、前記照射部１４Ａに対向する位
置に設けられている。すなわち、開放部２２Ａは、その
軸線が前記照射部１４Ａの軸線と略一致する位置に設け
られている。
ル１２の先端側にノズル２２Ａが固定され、当該ノズル
２２の先端側を空間Ａの開放部２２Ａとしたものであっ
て、その他の構成は、前記第１実施例の噴流生成装置１
０と実質的に同一となっている。ノズル２２は、チタン
やアルミニウム等の金属によって先細管状に形成されて
おり、開放部２２Ａは、前記照射部１４Ａに対向する位
置に設けられている。すなわち、開放部２２Ａは、その
軸線が前記照射部１４Ａの軸線と略一致する位置に設け
られている。
【００２５】次に、本実施例に係る噴流生成装置２０の
効果を確認するために、以下の実験を行った。
効果を確認するために、以下の実験を行った。
【００２６】本実験においては、肝臓と略同値となるヤ
ング率（０．３×１０4Ｎ／ｍ2）を有する１０％ゼラチ
ン製の模擬肝臓と、この模擬肝臓の内部に埋め込まれる
とともに、血管壁と略同値となるヤング率（１．６×１
０5Ｎ／ｍ2）を有する３０％ゼラチン製の模擬血管壁と
によって構成される試料を予め用意し、この試料に液体
ジェットＪを３．３秒間噴射した。この液体ジェットＪ
は、カテーテル１２内に流体Ｆを持続的に供給すること
で緩やかな液体流を作り、その状態から、当該流体Ｆに
パルスレーザーを照射することで形成された。ここにお
いて、前記液体流の流速を１５０ｃｃ／時とする一方、
パルスレーザーのパルスエネルギーを、１パルス当たり
２３０ｍＪとし、パルス幅を３００μｓｅｃとし、繰り
返し周波数を３Ｈｚとした。なお、このときの液体ジェ
ットＪの初期流速は、１６ｍ／秒となった。
ング率（０．３×１０4Ｎ／ｍ2）を有する１０％ゼラチ
ン製の模擬肝臓と、この模擬肝臓の内部に埋め込まれる
とともに、血管壁と略同値となるヤング率（１．６×１
０5Ｎ／ｍ2）を有する３０％ゼラチン製の模擬血管壁と
によって構成される試料を予め用意し、この試料に液体
ジェットＪを３．３秒間噴射した。この液体ジェットＪ
は、カテーテル１２内に流体Ｆを持続的に供給すること
で緩やかな液体流を作り、その状態から、当該流体Ｆに
パルスレーザーを照射することで形成された。ここにお
いて、前記液体流の流速を１５０ｃｃ／時とする一方、
パルスレーザーのパルスエネルギーを、１パルス当たり
２３０ｍＪとし、パルス幅を３００μｓｅｃとし、繰り
返し周波数を３Ｈｚとした。なお、このときの液体ジェ
ットＪの初期流速は、１６ｍ／秒となった。
【００２７】以上の実験の結果、液体ジェットＪは、模
擬肝臓を貫通したが、その内側の模擬血管壁は切断され
ず、その内部には侵入しなかった。
擬肝臓を貫通したが、その内側の模擬血管壁は切断され
ず、その内部には侵入しなかった。
【００２８】また、前記液体ジェットＪをブタの肝臓に
当てたところ、肝臓が切断されたものの、当該切断面に
血管や胆管等の脈管構造が保存されていることが確認さ
れた。
当てたところ、肝臓が切断されたものの、当該切断面に
血管や胆管等の脈管構造が保存されていることが確認さ
れた。
【００２９】従って、このような第２実施例によれば、
肝臓の外側から噴射された液体ジェットＪは、肝臓より
も高い弾性を有する血管でその進行が遮られることにな
り、内部の血管を保存した状態で外部の組織のみを切断
できる。このため、噴流生成装置２０により発生する液
体ジェットＪは、一部組織のみを選択的に切断すること
が可能になる。
肝臓の外側から噴射された液体ジェットＪは、肝臓より
も高い弾性を有する血管でその進行が遮られることにな
り、内部の血管を保存した状態で外部の組織のみを切断
できる。このため、噴流生成装置２０により発生する液
体ジェットＪは、一部組織のみを選択的に切断すること
が可能になる。
【００３０】なお、前記各実施例では、流体Ｆとして、
水若しくは生理的食塩水を用いたが、本発明はこれに限
らず、血液等の他の液体や水蒸気や窒素等の気体を適用
することもできる。この場合、レーザー光としては、流
体Ｆの種類に応じた吸収バンドを有するものが用いられ
る。
水若しくは生理的食塩水を用いたが、本発明はこれに限
らず、血液等の他の液体や水蒸気や窒素等の気体を適用
することもできる。この場合、レーザー光としては、流
体Ｆの種類に応じた吸収バンドを有するものが用いられ
る。
【００３１】また、本発明の適用されるパルス光として
は、ホルミウムヤグレーザー等のレーザー光の他に、前
述した作用によって流体ジェットを形成できる限りにお
いて、適用される流体Ｆに吸収可能な他のパルス性の光
を適用することもできる。
は、ホルミウムヤグレーザー等のレーザー光の他に、前
述した作用によって流体ジェットを形成できる限りにお
いて、適用される流体Ｆに吸収可能な他のパルス性の光
を適用することもできる。
【００３２】更に、パルス光のパルスエネルギーを変化
させて流体ジェットの流量を調整し、パルス幅を変化さ
せて流体ジェットの流速を調整し、又は、パルス繰り返
し周波数を変化させることにより流体ジェットの繰り返
し周波数を調整することもできる。
させて流体ジェットの流量を調整し、パルス幅を変化さ
せて流体ジェットの流速を調整し、又は、パルス繰り返
し周波数を変化させることにより流体ジェットの繰り返
し周波数を調整することもできる。
【００３３】また、前記各実施例では、噴流生成装置１
０，２０を血栓の破砕用や手術用ナイフとして用いた
が、本発明にあっては、生体内の結石又は硬組織を切開
若しくは破砕する目的等の他の医療行為に用いることも
できる。
０，２０を血栓の破砕用や手術用ナイフとして用いた
が、本発明にあっては、生体内の結石又は硬組織を切開
若しくは破砕する目的等の他の医療行為に用いることも
できる。
【００３４】更に、本発明に係る噴流生成装置として
は、医療用の装置に限定されるものではなく、レーザー
光をエネルギー源とした船舶用エンジン等の他の動力装
置等にも適用することができる。
は、医療用の装置に限定されるものではなく、レーザー
光をエネルギー源とした船舶用エンジン等の他の動力装
置等にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
血栓の破砕効果を促進可能となり、或いは、結石、硬組
織、又は生体組織等を切開又は破砕可能となる流体の噴
流を形成することができ、医療上有用となる。また、医
療分野以外でも、前記流体の噴流を動力源とする動力装
置等として応用することもできる。
血栓の破砕効果を促進可能となり、或いは、結石、硬組
織、又は生体組織等を切開又は破砕可能となる流体の噴
流を形成することができ、医療上有用となる。また、医
療分野以外でも、前記流体の噴流を動力源とする動力装
置等として応用することもできる。
【図１】第１実施例における噴流生成装置を模式的に示
した要部拡大断面図。
した要部拡大断面図。
【図２】液体ジェットの発生を説明するための図１の部
分図。
分図。
【図３】第２実施例における噴流生成装置を模式的に示
した要部拡大断面図。
した要部拡大断面図。
１０ 噴流生成装置
１２ カテーテル（空間形成体）
１２Ａ 開放部
１４Ａ 照射部
２０ 噴流生成装置
２２ ノズル
２２Ａ 開放部
Ａ 空間
Ｆ 流体
Ｊ 液体ジェット（噴流）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 上之原 広司
宮城県仙台市青葉区花壇４−30−204
(72)発明者 大山 秀樹
宮城県仙台市泉区南光台５−29−17
(72)発明者 平野 孝幸
宮城県仙台市青葉区山手町11−50−805
(72)発明者 小松 真
宮城県仙台市太白区八木山本町２−28−12
(72)発明者 中川 敦寛
宮城県仙台市青葉区八幡１−４−22−202
(72)発明者 佐伯 俊郎
宮城県仙台市青葉区八幡３−10−１−301
Ｆターム(参考） 4C060 EE02 EE30 FF10 MM25
Claims (8)
- 【請求項１】 所定の流体が充填される空間を有する空
間形成体と、前記空間内に配置されるパルス光の照射部
とを備え、 前記空間形成体には、前記空間を外部に向かって開放す
る開放部が形成され、前記空間内の流体に前記パルス光
を照射することにより、前記開放部から前記流体の噴流
を発生可能に設けたことを特徴とする噴流生成装置。 - 【請求項２】 前記流体の噴流は、生体内の結石、硬組
織、又は生体組織を切開又は破砕可能、若しくは、血栓
を破砕可能となることを特徴とする請求項１記載の噴流
生成装置。 - 【請求項３】 前記パルス光は、前記流体に吸収可能と
なる波長を有することを特徴とする請求項１又は２記載
の噴流生成装置。 - 【請求項４】 前記空間内に前記流体を略連続的に供給
することにより、前記流体の噴流を略連続的に発生可能
に設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の噴
流生成装置。 - 【請求項５】 前記パルス光の照射に同期して前記流体
を前記空間内に供給することにより、前記流体の噴流を
略連続的に発生可能に設けたことを特徴とする請求項
１、２又は３記載の噴流生成装置。 - 【請求項６】 前記噴流の流量、流速、繰り返し周波数
は、前記パルス光のパルスエネルギー、パルス幅、パル
ス繰り返し周波数を変化させることにより調整されるこ
とを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の噴流生成
装置。 - 【請求項７】 前記空間形成体には、前記開放部が先端
側に形成されたノズルが設けられ、前記開放部及び前記
照射部は、相対する位置に設けられていることを特徴と
する請求項１〜６の何れかに記載の噴流生成装置。 - 【請求項８】 前記流体を水又は生理的食塩水とし、前
記パルス光をホルミウムヤグレーザー（波長２．１μ
ｍ）としたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記
載の噴流生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307088A JP2003111766A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 噴流生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307088A JP2003111766A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 噴流生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003111766A true JP2003111766A (ja) | 2003-04-15 |
Family
ID=19126614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001307088A Pending JP2003111766A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 噴流生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003111766A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7740626B2 (en) | 2003-11-21 | 2010-06-22 | Terumo Kabushiki Kaisha | Laser induced liquid jet generating apparatus |
| US7815632B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-10-19 | Terumo Kabushiki Kaisha | Laser induced liquid jet generating device |
| JP2011143145A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置 |
| JP2013188582A (ja) * | 2008-01-11 | 2013-09-26 | Seiko Epson Corp | 流体噴射装置、手術器具 |
| WO2015125394A1 (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、および、噴流生成装置の噴流生成方法 |
| US9167954B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-10-27 | Seiko Epson Corporation | Fluid ejection device |
| JP2015186684A (ja) * | 2015-07-28 | 2015-10-29 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射装置 |
| WO2017033998A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、及び噴流生成装置の噴流生成方法 |
| CN112137684A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-29 | 苏州法兰克曼医疗器械有限公司 | 一种内镜手术用液电碎石器 |
| JP2022533256A (ja) * | 2019-05-24 | 2022-07-21 | ユニバーシティー オブ ヒューストン システム | レーザ駆動マイクロ流体ポンプの医療アプリケーションのための装置及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000071038A1 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Microfluidic devices and methods for producing pulsed microfluidic jets in a liquid environment |
| JP2001509398A (ja) * | 1997-06-30 | 2001-07-24 | イーバ コーポレイション | 動脈瘤の外科的修復のための方法および装置 |
-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001307088A patent/JP2003111766A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001509398A (ja) * | 1997-06-30 | 2001-07-24 | イーバ コーポレイション | 動脈瘤の外科的修復のための方法および装置 |
| WO2000071038A1 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Microfluidic devices and methods for producing pulsed microfluidic jets in a liquid environment |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7740626B2 (en) | 2003-11-21 | 2010-06-22 | Terumo Kabushiki Kaisha | Laser induced liquid jet generating apparatus |
| US7815632B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-10-19 | Terumo Kabushiki Kaisha | Laser induced liquid jet generating device |
| JP2013188582A (ja) * | 2008-01-11 | 2013-09-26 | Seiko Epson Corp | 流体噴射装置、手術器具 |
| JP2011143145A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置 |
| US9167954B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-10-27 | Seiko Epson Corporation | Fluid ejection device |
| EP3108830A4 (en) * | 2014-02-18 | 2017-10-11 | Tohoku University | Jet stream generating device, and jet stream generating method of jet stream generating device |
| JPWO2015125394A1 (ja) * | 2014-02-18 | 2017-03-30 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、および、噴流生成装置の噴流生成方法 |
| WO2015125394A1 (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、および、噴流生成装置の噴流生成方法 |
| US10028766B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-07-24 | Tohoku University | Jet stream generating device and jet stream generating method |
| JP2015186684A (ja) * | 2015-07-28 | 2015-10-29 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射装置 |
| WO2017033998A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、及び噴流生成装置の噴流生成方法 |
| JPWO2017033998A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2018-10-25 | 国立大学法人東北大学 | 噴流生成装置、及び噴流生成装置の噴流生成方法 |
| JP2022533256A (ja) * | 2019-05-24 | 2022-07-21 | ユニバーシティー オブ ヒューストン システム | レーザ駆動マイクロ流体ポンプの医療アプリケーションのための装置及び方法 |
| CN112137684A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-29 | 苏州法兰克曼医疗器械有限公司 | 一种内镜手术用液电碎石器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2218265C (en) | Method for non-synchronous laser-assisted transmyocardial revascularization | |
| US5709676A (en) | Synergistic treatment of stenosed blood vessels using shock waves and dissolving medication | |
| US6508816B2 (en) | Medical instrument working end creating very high pressure gradients | |
| US6210404B1 (en) | Microjoule electrical discharge catheter for thrombolysis in stroke patients | |
| US5593403A (en) | Method for modifying a stent in an implanted site | |
| AU725515B2 (en) | Opto-acoustic thrombolysis | |
| US11419679B2 (en) | Optimization of BPH treatment using LEP (laser enucleation of prostate) | |
| JP2023030149A (ja) | 前立腺の水摘出 | |
| US20020058890A1 (en) | Laser and acoustic lens for lithotripsy | |
| US7690382B2 (en) | System and method for salivary stones removal and joint arthroscopy | |
| US20070088217A1 (en) | Apparatus and methods for the selective removal of tissue using combinations of ultrasonic energy and cryogenic energy | |
| US20020045890A1 (en) | Opto-acoustic thrombolysis | |
| JPH07502423A (ja) | 血管拡張のための装置および方法 | |
| WO1985002532A1 (en) | Method of medical treatment using an excimer laser on organic tissue in biological systems at a pathological situs | |
| JP2003111766A (ja) | 噴流生成装置 | |
| WO2003057060A1 (en) | Method for treatment of vascular occlusions with inhibition of platelet aggregation | |
| Atar et al. | Perspectives on the role of ultrasonic devices in thrombolysis | |
| Francis et al. | Ultrasound and thrombolysis | |
| Deutsch | Medical applications of lasers | |
| US20230270498A1 (en) | Device and method for dilation of a tubular anatomical structure | |
| Birkett | Biliary laser lithotripsy | |
| US20220370127A1 (en) | Optimization of bph treatment using lep (laser enucleation of prostate) | |
| Van Swol et al. | Optimization of dosimetry and safety using the holmium laser for urology | |
| US20230130921A1 (en) | Device and method for dilation of a tubular anatomical structure | |
| CA3091389A1 (en) | Optimization of bph treatment using holep (holmium laser enucleation of prostate) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040924 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080205 |