JP2007090078A - カテーテル装置、ステントシステム、バルーンカテーテル装置および光増感剤の生体内活性化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管腔内または血管内で正確に局部的な光線力学的療法の実施を可能にする。
【解決手段】カテーテル本体と、前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介してつながっている光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）プローブ及びＯＣＴレンズ系と、前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり、前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながり、光線力学的療法（ＰＤＴ）光を放射するＰＤＴレンズ系とを備え、前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体と、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系とは、管腔内または動脈内に挿入可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）診断と光線力学的療法（ＰＤＴ）との併用を可能にするカテーテル装置、ステントシステム、バルーンカテーテル装置および光増感剤の生体内活性化方法に関する。

光線力学的療法（ＰＤＴ；ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ ｔｈｅｒａｐｙ）は、光増感剤と組み合わせて、光を利用する療法技術である。光増感剤は、羅患細胞または損傷細胞を破壊するため、酸素雰囲気中で、近赤外の、すなわち６６４〜１３００ｎｍの範囲の活性化波長の光に対して化学的に反応する薬剤である。光増感剤の分子は、光によって活性化され、酸素分子を毒性の活性酸素（一重項酸素）に変換する。一重項酸素は１マイクロ秒未満の間存在するが、十分な高速度で持続的な光活性化が実施されると、これらの活性酸素が細胞の自然防御力に打ち勝ち、最終的には極めて局所的な組織破壊が生じる。

ＰＤＴの原理は、前癌性組織病変または動脈硬化性プラークに関連した基本的な生化学的過程にも適用することができる。

表在性管腔内腫瘍浸潤の治療における主目標は、病的組織を破壊し、同時に、周囲の健康な組織には損傷を及ぼさないことである。アテローム硬化性疾患の治療における主目標は血管組織増殖の阻止である。いわゆる「脆弱なプラーク」（破裂しやすい病巣）の治療における主目標は、脂質芯の上にかぶさる繊維帽の肥厚化、及び／又は、プラーク内における新生血管性漏出の阻止である。

血管内、管腔内の光コヒーレンス断層画像化法（ＯＣＴ；ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）は、血管または中空器官の組織画像のような断層画像を作成する画像診断法である。ＯＣＴの基本原理は知られている（例えば、特許文献１参照）。ＯＣＴは、近赤外線の高エネルギーによって、１０〜２０μｍの空間分解能で、組織の診断画像を取得することができる。近赤外線は、光増感剤の活性化に必要なエネルギースペクトルと同様のエネルギースペクトルを備えている。

従来、臨床に関連して、ＰＤＴは皮膚病変の治療のために皮膚科でごく普通に用いられている。ＰＤＴの眼科利用（斑変性）のため、並びに、消化器系での利用（バレット食道の治療）のために、臨床研究が実施されている。ＰＤＴを利用した血管内治療は、検討中であるが、これまでのところ臨床研究の対象にはなっていない。この理由の１つは、例えば皮膚病変の治療において、ＰＤＴの制御が超音波を用いて行うことができるためである。

管腔内または血管内でＰＤＴを最適化し正確に利用するために、前癌性組織病変、腫瘍湿潤、または、動脈硬化性プラークのような治療すべき病巣のサイズ、貫入深度、及び、構造変化に関する詳細な情報を提供する画像診断法が必要とされる。

国際公開第９７／０３２１２８２号パンフレット

本発明の課題は、管腔内または血管内で正確に局部的なＰＤＴの実施を可能にするカテーテル装置、ステントシステム、バルーンカテーテル装置および光増感剤の生体内活性化方法を提供することにある。

この課題は、本発明に基づいて、ＯＣＴカテーテルに原位置（生体内）でＰＤＴを可能にする追加光源が設けられる方法及びカテーテル装置によって実現される。このようなＯＣＴ診断とＰＤＴ実施との併用装置及び方法はいくつかの方法で利用することができる。

すなわち、カテーテル装置に関する課題は、本発明によれば、カテーテル本体と、前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介してつながっている光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）プローブ及びＯＣＴレンズ系と、前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり、前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながり、光線力学的療法（ＰＤＴ）光を放射するＰＤＴレンズ系とを備え、前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体と、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系とは、管腔内または動脈内に挿入可能に構成されていることによって解決される。

カテーテル装置に関する本発明の実施態様は次の通り記載される。
光源は、ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながった単一光エネルギー源を含む。
光源は、ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含む。
第１の光エネルギー源と第２の光エネルギー源とは交互に作動させられる。
第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出する

ステントシステムに関する課題は、本発明によれば、光増感剤を被覆され管腔内または動脈内に配置可能に構成されたステントと、カテーテル装置とを備え、前記カテーテル装置は、カテーテル本体と、前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介してつながっているＯＣＴプローブ及びＯＣＴレンズ系と、前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながりＰＤＴ光を放射するＰＤＴレンズ系とを含み、前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体と、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系とは、管腔内または動脈内に挿入可能であり、前記カテーテル本体は、前記ステントの配置後、前記ＰＤＴレンズ系からの前記ＰＤＴ光を前記ステントに送って、前記光増感剤を活性化させ、管腔内または動脈内で操作可能であることによって解決される。

ステントシステムに関する本発明の実施態様は次の通り記載される。
光源は、ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながっている単一光エネルギー源を含む。
光源は、ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含む。
第１の光エネルギー源と第２の光エネルギー源とは交互に作動させられる。
第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出する。

バルーンカテーテル装置に関する課題は、本発明によれば、カテーテル本体と、前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介してつながっているＯＣＴプローブ及びＯＣＴレンズ系と、前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、
前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながりＰＤＴ光を放射するＰＤＴレンズ系と、外面の少なくとも一部に光増感剤を被覆されたバルーンと、前記カテーテル本体を介して前記バルーンの内部に連通し前記バルーンを膨張させる空気注入装置とを備え、前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、前記バルーンの内部に、前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系が収容され、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系と、前記バルーンとが装着されている前記カテーテル本体は、管腔内または動脈内に挿入され、血管内での前記バルーンの膨張後、前記バルーンの外面の光増感剤が前記ＰＤＴ光によって活性化されるように構成されていることによって解決される。

バルーンカテーテル装置に関する本発明の実施態様は次の通り記載される。
光源は、ＯＣＴレンズ系及びＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながった単一光エネルギー源を含む。
光源は、ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含む。
第１の光エネルギー源と第２の光エネルギー源とは交互に作動させられる。
第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出する。

光増感剤の生体内活性化方法に関する課題は、本発明によれば、光増感剤を生体内で活性化させる方法において、ＯＣＴレンズ系およびＰＤＴレンズ系の両方を装着したカテーテルを用意するステップと、前記カテーテルを血管内に挿入するステップと、前記血管内に光増感剤を入れるステップと、前記ＰＤＴレンズ系から活性化光を放射することによって前記血管内の光増感剤を活性化し、同時に、前記ＯＣＴレンズ系から放射された光で画像を取得することによって前記光増感剤の活性化を監視するステップとが含まれている。

光増感剤の生体内活性化方法に関する本発明の実施態様は次の通り記載される。
血管内に光増感剤を入れるステップは、光増感剤を被覆されたステントを血管内に配置するステップを含み、光増感剤を活性化するステップは、血管内のステントの内部にカテーテルを通し、同時に、ＰＤＴレンズ系から活性化光を放射するステップを含む。
血管内に光増感剤を入れるステップは、バルーンの外面に光増感剤を被覆するステップと、バルーンの内部に配置されたＯＣＴレンズ系及びＰＤＴレンズ系を有するカテーテルによって血管内のバルーンを膨張させるステップとを含む。
ＯＣＴレンズ系とＰＤＴレンズ系とから交互に光を放射させるステップが含まれる。

第１の実施形態では、既存のＯＣＴカテーテル装置に、ＰＤＴを実施するための別のレンズ−ミラー系が追加される。この別の光学系は、光線力学的療法光がＯＣＴ画像を取得するために用いられた結像レンズ−ミラー系によって放射された光とは逆方向に放射されるように、カテーテルに配置されなければならない。光線力学的療法エネルギーは、用いられる光増感剤と整合すべきであり、６６４ｎｍが望ましい。この構成によって、ＯＣＴシステムの作動に対する光線力学的療法光の干渉が回避される。

他の実施形態では、既存のＯＣＴカテーテル装置を、診断目的と光線力学的療法目的の両方に適したエネルギーの単一光源を使用するために最適化することができる。

別の実施形態では、ＯＣＴとＰＤＴとは、同じ光学系を使用して、十分な高速度で交互に実施する（機能させる）ことができる。

他の実施形態では、バルーンの外面に光増感剤を被覆されたバルーンカテーテル上に、複合形ＯＣＴ−ＰＤＴシステムが構築される。ＯＣＴプローブは、光線力学的療法前に血管を検査し、持続的な画像化状態でバルーン膨張中にＰＤＴを開始させるのに使用することができる。

本発明による併用型方法及びシステムは、ステントの移植及び配置後に、光増感剤を被覆したステントを動かすのに使用することもできる。

この併用型方法及びシステムによれば、直接に光線力学的療法の監視が可能になるので、必要があれば反復ＰＤＴの実施ができる。

ＯＣＴおよびＰＤＴが同じシステムで実施されるので、両方とも、同じ幾何学構成（座標系）で実施できる。このため、治療計画と光線力学的療法実施とを容易に調整することが可能になる。

次に本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は、光増感剤を被覆したステントを用いる本発明による複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテル装置の概略図、
図２は、光増感剤を被覆したバルーンカテーテルを用いる本発明による複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテル装置の別の実施形態の概略図である。

図１には、この実施例の場合、光増感剤を被覆されたステントに適用され血管の内部に配置された本発明による複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテル装置が概略的に示されている。

このカテーテルは、ＯＣＴ結像レンズと共に公知のように動作し、血管内部のＯＣＴ画像を取得するために光を放射するＯＣＴプローブを含んでいる。

本発明によれば、カテーテルには、ステントの光増感剤を活性化するために、ＰＤＴ光を放射する光線力学的療法レンズも装備されている。光増感剤は、血管組織、血管内組織、及び／又は、管腔内組織の治療に利用することができる。分りやすくするため、図１の光線力学的療法レンズによって放射された光はステントに隣接して示されている。しかし、実際には、カテーテルに例えば、引き戻し操作のような適切な操作が施され、光線力学的療法レンズからの光が、光増感剤を被覆されたステントの表面全体を照射し、その結果、光増感剤が全ての位置において活性化される。この活性化段階中に、ＯＣＴ結像レンズを用いて、リアルタイムの画像化が行われる。ＯＣＴ画像化は、ＰＤＴ光が活性化されていない光線力学的療法計画段階において、ＯＣＴ結像レンズを用いて、光増感活性化の前に行うこともできる。

図１に示すように、ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテルは光源に接続されている。光源はＯＣＴ及びＰＤＴの両方に適した波長の単一光エネルギー源を含むことができる。代替として、光源が２つの異なる光エネルギー源を含み、一方の光エネルギー源をＯＣＴ用に利用し、他方の光エネルギー源をＰＤＴ用に利用することもできる。これらのそれぞれの光エネルギー源は高速度で交互に作動させる（起動する）ことができ、それゆえ放射された光が非連続的であるという事実によって、ＯＣＴ画像化とＰＤＴ実施とのどちらも損なわれることがない。

図２には、複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテルの別の実施例が、外面の全体または外面の一部に光増感剤を被覆されたバルーンを備えるバルーンカテーテルの形で示されている。バルーン内部のカテーテル装置の一部は、図１に示す通りであり、図１に関連して既述のＯＣＴ結像レンズと光線力学的療法レンズとを含んでいる。バルーンが空気注入装置によって膨張し、外面が血管壁と接触するようになった後、光線力学的療法レンズを介して放射されているＰＤＴ光を活性化して、カテーテルの外面に被覆されている光増感剤を活性化することによって、ＰＤＴが実施される。ＰＤＴは、図１に関連して上述のように、同時ＯＣＴによって監視される。さらに、バルーンが膨張する前に、図１に関連して上述のように、ＯＣＴ画像化を利用して、光線力学的療法計画を行うことができる。

一般に、本方法及び装置によれば、下記の利点を備えた管腔内または血管内ＰＤＴのための診断または光線力学的療法用複合形ＯＣＴ−ＰＤＴ装置が得られる。ＰＤＴが実施される同じ座標系において、ＰＤＴの前に、治療すべき病変の正確な位置測定を行うことができるので、ＰＤＴの計画及び監視が極めて簡単になる。ＯＣＴ画像を利用すると、標的病変のより明瞭な描写、従ってより正確な光線力学的療法を実施することが可能になる。それゆえ、周囲組織への損傷も最小限にできる。問題となる病変の治療に最も適したＰＤＴの光エネルギーの選択を含めて、ＰＤＴ自体が最適化される。副次的な光線力学的療法結果の場合、これは、ＯＣＴ監視によって注意深く観察することができ、光線力学的療法光を再活性化することによって、カテーテルの引き戻し及び再挿入を行うことなく、ＰＤＴを即時反復することができる。計画及び光線力学的療法実施の全体にわたって、画像化データを含むデータを装置から電子的に収集することができるので、研究及び記録手順の文書化が可能になる。

当業者による修正及び変更の提案ができるが、認可された特許内で、寄与範囲内にある妥当かつ適正な全ての変更及び修正を具現化することが発明者の意図である。

本発明による複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテル装置の一実施例を示す概略図 本発明による複合形ＯＣＴ−ＰＤＴカテーテル装置の別の実施例を示す概略図

Claims (19)

1. カテーテル本体と、
   前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介してつながっている光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）プローブ及びＯＣＴレンズ系と、
   前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり、前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、
   前記カテーテル本体に装着され、前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながり、光線力学的療法（ＰＤＴ）光を放射するＰＤＴレンズ系とを備え、
   前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、
   前記カテーテル本体と、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系とは、管腔内または動脈内に挿入可能に構成されている
   ことを特徴とするカテーテル装置。
2. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながった単一光エネルギー源を含むことを特徴とする請求項１に記載のカテーテル装置。
3. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、前記ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含むことを特徴とする請求項１に記載のカテーテル装置。
4. 前記第１の光エネルギー源と前記第２の光エネルギー源とは交互に作動させられることを特徴とする請求項３に記載のカテーテル装置。
5. 前記第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出することを特徴とする請求項３に記載のカテーテル装置。
6. 光増感剤を被覆され管腔内または動脈内に配置可能に構成されたステントと、
   カテーテル装置とを備え、
   前記カテーテル装置は、カテーテル本体と、前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介してつながっているＯＣＴプローブ及びＯＣＴレンズ系と、前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながりＰＤＴ光を放射するＰＤＴレンズ系とを含み、
   前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、
   前記カテーテル本体と、前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系とは、管腔内または動脈内に挿入可能であり、
   前記カテーテル本体は、前記ステントの配置後、前記ＰＤＴレンズ系からの前記ＰＤＴ光を前記ステントに送って、前記光増感剤を活性化させ、管腔内または動脈内で操作可能であることを特徴とするステントシステム。
7. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながっている単一光エネルギー源を含むことを特徴とする請求項６に記載のステントシステム。
8. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、前記ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含むことを特徴とする請求項６に記載のステントシステム。
9. 前記第１の光エネルギー源と前記第２の光エネルギー源とは交互に作動させられることを特徴とする請求項８に記載のステントシステム。
10. 前記第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出することを特徴とする請求項８に記載のステントシステム。
11. カテーテル本体と、
    前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介してつながっているＯＣＴプローブ及びＯＣＴレンズ系と、
    前記カテーテル本体を介して前記ＯＣＴプローブに光学的につながり前記ＯＣＴレンズ系にＯＣＴ光を放射させる光源と、
    前記カテーテル本体に装着され前記カテーテル本体を介して前記光源に光学的につながりＰＤＴ光を放射するＰＤＴレンズ系と、
    外面の少なくとも一部に光増感剤を被覆されたバルーンと、
    前記カテーテル本体を介して前記バルーンの内部に連通し前記バルーンを膨張させる空気注入装置とを備え、
    前記ＰＤＴレンズ系は、前記ＰＤＴ光がＯＣＴ光に干渉しない位置で前記カテーテル本体に装着され、
    前記バルーンの内部に、前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系が収容され、
    前記ＯＣＴプローブと、前記ＯＣＴレンズ系と、前記ＰＤＴレンズ系と、前記バルーンとが装着されている前記カテーテル本体は、管腔内または動脈内に挿入され、血管内での前記バルーンの膨張後、前記バルーンの外面の光増感剤が前記ＰＤＴ光によって活性化されるように構成されている
    ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。
12. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系のそれぞれに光学的につながった単一光エネルギー源を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバルーンカテーテル装置。
13. 前記光源は、前記ＯＣＴレンズ系に光学的につながった第１の光エネルギー源と、前記ＰＤＴレンズ系に光学的につながった第２の光エネルギー源とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のバルーンカテーテル装置。
14. 前記第１の光エネルギー源と前記第２の光エネルギー源とは交互に作動させられることを特徴とする請求項１３に記載のバルーンカテーテル装置。
15. 前記第２の光エネルギー源は波長６６４ｎｍの光を放出することを特徴とする請求項１３に記載のバルーンカテーテル装置。
16. 光増感剤を生体内で活性化させる方法において、
    ＯＣＴレンズ系およびＰＤＴレンズ系の両方を装着したカテーテルを用意するステップと、
    前記カテーテルを血管内に挿入するステップと、
    前記血管内に光増感剤を入れるステップと、
    前記ＰＤＴレンズ系から活性化光を放射することによって前記血管内の光増感剤を活性化し、同時に、前記ＯＣＴレンズ系から放射された光で画像を取得することによって前記光増感剤の活性化を監視するステップと
    が含まれていることを特徴とする光増感剤の生体内活性化方法。
17. 前記血管内に光増感剤を入れるステップは、前記光増感剤を被覆されたステントを前記血管内に配置するステップを含み、前記光増感剤を活性化するステップは、前記血管内のステントの内部に前記カテーテルを通し、同時に、前記ＰＤＴレンズ系から前記活性化光を放射するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記血管内に光増感剤を入れるステップは、バルーンの外面に前記光増感剤を被覆するステップと、バルーンの内部に配置された前記ＯＣＴレンズ系及び前記ＰＤＴレンズ系を有する前記カテーテルによって前記血管内のバルーンを膨張させるステップとを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 前記ＯＣＴレンズ系と前記ＰＤＴレンズ系とから交互に光を放射させるステップが含まれていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。

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