JP2023009440A - 光照射医療装置 - Google Patents

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【課題】手技の効率化に資する光照射医療装置を提供する。【解決手段】長手軸方向ｘに遠位端と近位端を有し、かつ長手軸方向ｘに延在している内腔１１を有するシャフト１０と、内腔１１に配置されている光ファイバー２０と、内腔１１に配置されており、光ファイバー２０の遠位部の一部を覆っている筒部材４０と、内腔１１の筒部材４０よりも近位側に配置されており、光ファイバー２０を周回するように線材５２がらせん状に巻回されているコイル部材５０と、を有し、光ファイバー２０はその遠位部の所定区間に長手軸方向ｘに延在しておりシャフト１０の径方向の外方に向かって光を射出する光拡散部２１を有し、筒部材４０が光拡散部２１の一部を覆っており、コイル部材５０が光ファイバー２０に対して長手軸方向ｘに移動可能であり、コイル部材５０の最大外径よりも筒部材４０の最大外径の方が大きい光照射医療装置１。【選択図】図２

Description

本発明は、血管や消化管等の体内管腔において、がん細胞等の組織に光を照射するための光照射医療装置に関するものである。
光線力学的療法（Photodynamic Therapy：ＰＤＴ）では、光増感剤を静脈注射や腹腔内投与で体内に投与し、がん細胞等の対象組織に光増感剤を集積させ、特定の波長の光を照射することにより光増感剤を励起させる。励起された光増感剤が基底状態に戻るときにエネルギー転換が生じ、活性酸素種を発生させる。活性酸素種が対象組織を攻撃することにより、対象組織を除去することができる。レーザー光を用いたアブレーションでは、対象組織にレーザー光を照射し、焼灼することが行われる。このような光照射を行うための装置が提案されている。
特許文献１には、光拡散用光ファイバを使用して患者の組織を照明する方法が開示されている。シースを、光拡散用ファイバの長さに沿って遠位に又は近位に摺動させることによって、医療処置を実施するために光拡散用ファイバの所望の長さを露出させることも開示されている。
特表２０１８－５１６０９８号公報
特許文献１に記載されているような光ファイバでは露出部の長さを調整することができるが、装置の周方向において発光強度分布にムラが生じることがあった。このため、対象組織の全体を照射するためには光射出と発光部位の位置調整を繰り返し行う必要があり、手技の長時間化や患者および術者の負担を引き起こすおそれがあった。そこで本発明は、手技の効率化に資する光照射医療装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成し得た本発明の光照射医療装置の一実施態様は、長手軸方向に遠位端と近位端を有し、かつ長手軸方向に延在している内腔を有するシャフトと、シャフトの内腔に配置されている光ファイバーと、シャフトの内腔に配置されており、光ファイバーの遠位部の一部を覆っている筒部材と、シャフトの内腔の筒部材よりも近位側に配置されており、光ファイバーを周回するように線材がらせん状に巻回されているコイル部材と、を有し、光ファイバーはその遠位部の所定区間に長手軸方向に延在しておりシャフトの径方向の外方に向かって光を射出する光拡散部を有し、筒部材が光拡散部の一部を覆っており、コイル部材が光ファイバーに対して長手軸方向に移動可能であり、コイル部材の最大外径よりも筒部材の最大外径の方が大きい点に要旨を有する。上記光照射医療装置によれば、光拡散部のうち筒部材に覆われている部分では光拡散部から射出される光が筒部材の内面で反射するため、反射光が光拡散部のうち筒部材で覆われていない部分である露出部から様々な方向に拡散されやすくなる。その結果、シャフトの周方向において露出部の発光強度分布が均一化されやすくなる。これにより、腫瘍等の対象組織への照射回数や対象組織に対する露出部の位置調整の回数を減らすことができるため、手技の効率化が図られる。また、コイル部材が光ファイバーに対して長手軸方向に移動可能であるため、対象組織の形状に合わせて長手軸方向における露出部の長さを調整することが可能である。さらに、コイル部材の最大外径よりも筒部材の最大外径の方が大きいことにより、光ファイバーに対するコイル部材の移動操作が行いやすくなる。
上記光照射医療装置において、コイル部材は光拡散部の近位端よりも遠位側の位置まで移動可能であってもよい。コイル部材を最も遠位側に移動させたときに、コイル部材の遠位端が、筒部材の近位端よりも近位側に位置していてもよい。コイル部材を最も近位側に移動させたときに、コイル部材の遠位端が、光拡散部の近位端よりも近位側に位置していてもよい。筒部材の最小内径よりもコイル部材の最小内径の方が大きくてもよい。長手軸方向において、筒部材よりもコイル部材の方が長くてもよい。コイル部材は線材の線径の２倍以下のピッチを有する第２ピッチ部を有していてもよい。
上記光照射医療装置において、筒部材は光拡散部を周回するように線材がらせん状に巻回されている第１コイル部を有していてもよい。筒部材は、第１コイル部の内腔に、光拡散部を周回するように線材がらせん状に巻回されている第２コイル部を有していてもよい。第１コイル部の線材の線径が、第２コイル部の線材の線径よりも大きくてもよい。
上記光照射医療装置において、光ファイバーは、長手軸方向に延在しているコアを有し、光ファイバーは、コアの外周に配されている第１クラッドを有している第１区間を有し、光ファイバーは、光拡散部に、コアの外周に配されており第１クラッドよりも外周面の表面粗さが大きい第２クラッドを有し第１区間よりも遠位側に位置している第２区間を有していてもよい。光ファイバーは、長手軸方向に延在しているコアを有し、光ファイバーは、コアの外周に配されている第１クラッドを有している第１区間を有し、光ファイバーは、光拡散部に、クラッドが存在せず第１区間よりも遠位側に位置している第３区間を有していてもよい。
上記光照射医療装置によれば、光拡散部のうち筒部材に覆われている部分では光拡散部から射出される光が筒部材の内面で反射するため、反射光が光拡散部のうち筒部材で覆われていない部分である露出部から様々な方向に拡散されやすくなる。その結果、シャフトの周方向において露出部の発光強度分布が均一化されやすくなる。これにより、腫瘍等の対象組織への照射回数や対象組織に対する露出部の位置調整の回数を減らすことができるため、手技の効率化が図られる。また、コイル部材が光ファイバーに対して長手軸方向に移動可能であるため、対象組織の形状に合わせて長手軸方向における露出部の長さを調整することが可能である。さらに、コイル部材の最大外径よりも筒部材の最大外径の方が大きいことにより、光ファイバーに対するコイル部材の移動操作が行いやすくなる。
本発明の一実施形態に係る光照射医療装置の断面図（一部側面図）である。 図１に示した光照射医療装置の遠位側を拡大した断面図（一部側面図）である。 図２に示した光照射医療装置においてコイル部材を遠位側に移動させた状態を示す断面図（一部側面図）である。 図２に示した光照射医療装置のＩＶ－ＩＶ線における切断部端面図である。 図２に示した筒部材の切断部端面図である。 図２に示した光照射医療装置の変形例を示す断面図（一部側面図）である。 図２に示した光照射医療装置の他の変形例を示す断面図（一部側面図）である。 図２に示した光照射医療装置のさらに他の変形例を示す断面図（一部側面図）である。 図２に示した光照射医療装置のさらに他の変形例を示す断面図（一部側面図）である。 図２に示した光ファイバーの遠位側を拡大した断面図である。 図１０に示した光ファイバーの変形例を示す断面図である。 図１０に示した光ファイバーの他の変形例を示す断面図である。
以下、下記実施の形態に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、各図面において、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、明細書や他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、本発明の特徴の理解に資することを優先しているため、実際の寸法とは異なる場合がある。
本発明の光照射医療装置の一実施態様は、長手軸方向に遠位端と近位端を有し、かつ長手軸方向に延在している内腔を有するシャフトと、シャフトの内腔に配置されている光ファイバーと、シャフトの内腔に配置されており、光ファイバーの遠位部の一部を覆っている筒部材と、シャフトの内腔の筒部材よりも近位側に配置されており、光ファイバーを周回するように線材がらせん状に巻回されているコイル部材と、を有し、光ファイバーはその遠位部の所定区間に長手軸方向に延在しておりシャフトの径方向の外方に向かって光を射出する光拡散部を有し、筒部材が光拡散部の一部を覆っており、コイル部材が光ファイバーに対して長手軸方向に移動可能であり、コイル部材の最大外径よりも筒部材の最大外径の方が大きい点に要旨を有する。上記光照射医療装置によれば、光拡散部のうち筒部材に覆われている部分では光拡散部から射出される光が筒部材の内面で反射するため、反射光が光拡散部のうち筒部材で覆われていない部分である露出部から様々な方向に拡散されやすくなる。その結果、シャフトの周方向において露出部の発光強度分布が均一化されやすくなる。これにより、腫瘍等の対象組織への照射回数や対象組織に対する露出部の位置調整の回数を減らすことができるため、手技の効率化が図られる。また、コイル部材が光ファイバーに対して長手軸方向に移動可能であるため、対象組織の形状に合わせて長手軸方向における露出部の長さを調整することが可能である。さらに、コイル部材の最大外径よりも筒部材の最大外径の方が大きいことにより、光ファイバーに対するコイル部材の移動操作が行いやすくなる。
光照射医療装置は、ＰＤＴや光アブレーションにおいて血管や消化管等の体内管腔で、がん細胞等の対象組織である処置部に対して特定の波長の光を照射するために用いられる。光照射医療装置は、単独で処置部まで送達されるものであってもよく、送達用のカテーテルや内視鏡と共に用いられてもよい。内視鏡を用いた治療では、内視鏡の鉗子チャンネルを通じて光照射医療装置が体内に配置され、処置部まで送達される。
図１～図１２を参照しながら、装置の基本構成について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る光照射医療装置の断面図（一部側面図）である。図２は図１に示した光照射医療装置の遠位側を拡大した断面図（一部側面図）である。図３は図２に示した光照射医療装置においてコイル部材を遠位側に移動させた状態を示す断面図（一部側面図）である。図４は図２に示した光照射医療装置のＩＶ－ＩＶ線における切断部端面図である。図５は図２に示した筒部材の切断部端面図である。図６～図９は図２に示した光照射医療装置のさらに他の変形例を示す断面図（一部側面図）である。図１０は図２に示した光ファイバーの遠位側を拡大した断面図である。図１１～図１２は図１０に示した光ファイバーの変形例を示す断面図である。光照射医療装置１は、シャフト１０と光ファイバー２０と筒部材４０とコイル部材５０を有している。以下では光照射医療装置を単に装置と称することがある。光ファイバー２０と筒部材４０の位置関係を理解しやすくするために、図１０～図１２ではシャフト１０を省略している。
本明細書において、装置１の遠位側とは、シャフト１０の長手軸方向ｘの遠位端側であって処置対象側を指す。装置１の近位側とは、シャフト１０の長手軸方向ｘの近位端側であって使用者の手元側を指す。各部材をシャフト１０の長手軸方向ｘにおいて二等分割したときの近位側を近位部、遠位側を遠位部と称することがある。装置１の径方向において、内方はシャフト１０の長手軸方向ｘに延びる中心軸ｃに向かう方向を指し、外方は内方とは反対の放射方向を指す。
シャフト１０は長手軸方向ｘと径方向と周方向ｐを有している。図１に示すようにシャフト１０は、長手軸方向ｘに遠位端と近位端を有しており、長手軸方向ｘに延在している内腔１１を有している。シャフト１０は、内腔１１を１つのみ有していてもよく、複数有していてもよい。シャフト１０はその内腔１１に光ファイバー２０、筒部材４０およびコイル部材５０を配置するために筒形状を有している。シャフト１０は、内腔１１を１つのみ有する筒形状を有していることが好ましい。シャフト１０は体内に挿入されるため、好ましくは可撓性を有している。シャフト１０は内周面１２と外周面１３を有している。
シャフト１０は、一または複数の線材を所定のパターンで配置することで形成された中空体；上記中空体の内側表面または外側表面の少なくともいずれか一方に樹脂をコーティングしたもの；樹脂チューブ；またはこれらを組み合わせたもの、例えばこれらを長手軸方向に接続したものが挙げられる。線材が所定のパターンで配置された中空体としては、線材が単に交差される、または編み込まれることによって網目構造を有する筒状体や、線材が巻回されたコイルが示される。線材は、一または複数の単線であってもよく、一または複数の撚線であってもよい。樹脂チューブは、例えば押出成形によって製造することができる。シャフト１０が樹脂チューブである場合、シャフト１０は単層または複数層から構成することができる。シャフト１０は長手軸方向ｘまたは周方向ｐの一部が単層から構成されており、他部が複数層から構成されていてもよい。
シャフト１０は、例えば、ポリオレフィン樹脂（例えば、ポリエチレンやポリプロピレン）、ポリアミド樹脂（例えば、ナイロン）、ポリエステル樹脂（例えば、ＰＥＴ）、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（例えば、ＰＥＥＫ）、ポリエーテルポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ）等の合成樹脂や、ステンレス鋼、炭素鋼、ニッケルチタン合金等の金属から構成することができる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。シャフト１０のうち少なくとも光拡散部２１と重なる部分は、光透過性を有する樹脂から構成されていることが好ましい。シャフト１０のうち少なくとも光拡散部２１と重なる部分は、透明樹脂から構成されていてもよい。
図１に示すようにシャフト１０の遠位端には先端チップ１５が取り付けられていてもよい。シャフト１０の遠位端部による生体組織の損傷を回避することができる。先端チップ１５の形状としては、例えば円柱形状、長円柱形状、半球形状、長円球形状、角錐台形状、円錐台形状、長円錐台形状、角丸錐台形状、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。
図１では、シャフト１０の近位部がハンドル６０に接続されている。術者がハンドル６０を把持することで、装置１の操作が行いやすくなる。ハンドル６０は、例えば長手軸方向ｘに延在している。ハンドル６０は、一または複数の部材から構成することができる。図１では、ハンドル６０は長手軸方向ｘに延在している中空部６１を有している。ハンドル６０は例えば筒形状を有していてもよい。図１では、中空部６１にシャフト１０と光ファイバー２０が挿通されている。
ハンドル６０の構成材料は特に限定されないが、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂を用いることができる。
光ファイバー２０は対象組織まで光信号を送信する伝送路である。図１～図２に示すように光ファイバー２０は、シャフト１０の内腔１１に配置されている。光ファイバー２０はその遠位部の所定区間に長手軸方向ｘに延在しておりシャフト１０の径方向の外方に向かって光を射出する光拡散部２１を有している。光拡散部２１は発光エリアとして機能する。光拡散部２１は、シャフト１０の長手軸方向ｘおよび周方向ｐに延在するように配されている。光拡散部２１は外周面２３を有している。光拡散部２１の外周面２３はシャフト１０の内周面１２側に面している。図１では光ファイバー２０の近位端部はハンドル６０から近位側に向かって延出している。光ファイバー２０の近位端部は半導体レーザー等の光源に接続される。
内視鏡を通じて、装置１を体腔内の対象組織がある位置まで挿入する。このとき、対象組織がシャフト１０の外周面１３よりも径方向の外方に位置するように配される。光拡散部２１から射出された光がシャフト１０のうち少なくとも光拡散部２１と重なる部分を透過することで、装置１の周りにある対象組織に光が到達する。
光拡散部２１からは、少なくともシャフト１０の径方向の外方に向かって光が射出されればよく、光拡散部２１からは、シャフト１０の周方向ｐの全体に亘ってシャフト１０の径方向の外方に向かって光が射出されることが好ましい。光拡散部２１からは、さらにシャフト１０の遠位方向、すなわち前方に向かって光が射出されてもよい。ただし、装置１には光拡散部２１からシャフト１０の遠位方向のみに光が射出されるものは含まれないことが好ましい。
図１～図２に示すように光拡散部２１の一部が筒部材４０に覆われている。本明細書では、筒部材４０を光ファイバー２０から取り外したときに少なくとも径方向の外方に光が射出される部分を光拡散部２１と称している。筒部材４０が光拡散部２１の一部を覆っている状態では、光拡散部２１の遠位端と近位端の少なくともいずれかが筒部材４０に隠れて視認できないことがあり、光拡散部２１の遠位端と近位端の位置を把握することが困難な場合がある。このため、光拡散部２１の遠位端と近位端の位置の特定は、筒部材４０を光ファイバー２０から取り外した状態で行うものとする。
本明細書では、光拡散部２１のうち、筒部材４０に覆われておらずシャフト１０側に露出している部分を露出部２２と称している。シャフト１０の径方向において、露出部２２とシャフト１０の間には別の部材が存在しないことが好ましいが、露出部２２から射出される光を遮らない部材であれば配されていてもよい。
光拡散部２１は、光ファイバー２０とは別個の拡散部材（例えば拡散板やプリズム）ではなく、光ファイバー２０の一部を構成する部分である。光ファイバー２０はコアとクラッドを有している。クラッドはコアの外周に配されて、コアの径方向の外方の一部を覆っている。光拡散部２１は（ｉ）コアのみ配されている態様、（ｉｉ）コアおよびクラッドが配されている態様、または（ｉｉｉ）一部がコアのみが配されており、他部がコアおよびクラッドが配されている態様のいずれかから構成されていることが好ましい。クラッドの径方向の外方には保護用の被覆材が配されていてもよいが、光拡散部２１ではコアおよびクラッド以外の部材は配されていないことが好ましい。
コアおよびクラッドを構成する材料は特に限定されず、プラスチック、石英ガラス、フッ化物ガラス等のガラスを用いることができる。
シャフト１０のうち少なくとも光拡散部２１と重なる部分では、シャフト１０を構成する樹脂に酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機系粒子、架橋アクリル系粒子、架橋スチレン系粒子等の有機系粒子の光拡散性の材料を添加することができる。光拡散部２１から射出される光がシャフト１０によって一層拡散されやすくなる。
光拡散部２１は、光ファイバー２０の最も遠位側に配されていることが好ましい。これにより光拡散部２１の形成が行いやすくなり、光ファイバー２０の遠位端部での柔軟性も高めることができる。
長手軸方向ｘにおいて光拡散部２１の長さは光ファイバー２０の全長の５０分の１以上、４５分の１以上、３０分の１以上の長さに設定されてもよい。このような長さに設定することで一度の照射で対象組織全体を照射しやすくなる。また、長手軸方向ｘにおいて光拡散部２１の長さは光ファイバー２０の全長の２０分の１以下、２５分の１以下、３０分の１以下の長さに設定されてもよい。このような長さに設定することで対象外の組織への照射を防ぐことができる。
光拡散部２１は、シャフト１０の周方向ｐの一部のみに配されていてもよいが、図４に示すように、光拡散部２１は、シャフト１０の周方向ｐの全体に配されていることが好ましい。周方向ｐの広範囲を一度に照射することができるため、手技の効率化が図られる。
図１０～図１２を参照しながら光ファイバー２０の構成例を説明する。図１０～図１２では、光ファイバー２０は、長手軸方向ｘに延在しているコア２５を有し、光ファイバー２０は、コア２５の外周に配されている第１クラッド２６を有している第１区間３１を有している。第１区間３１では、コア２５と第１クラッド２６の境界で光が全反射しやすくなるため、第１区間３１では、光がコア２５内に閉じ込められながら光ファイバー２０の遠位側に伝搬される。
第１区間３１では、１つの第１クラッド２６の中に１つのコア２５が配されていることが好ましい。第１区間３１では光ファイバーはシングルコア光ファイバーと言い換えることができる。
光ファイバー２０のプロファイルの増加を防ぐために、第１区間３１では第１クラッド２６が光ファイバー２０の径方向の最も外側に位置していてもよい。すなわち、第１区間３１には被覆材などの他の部材が配されなくてもよい。
図示していないが、光ファイバー２０の第１区間３１には、第１クラッド２６の外周に被覆材が配されていてもよい。第１区間３１の外側を保護することが可能となり、第１区間３１において外への光漏れや射出を抑制することもできる。被覆材は、第１クラッド２６の外周面上に配される被覆層であってもよく、第１クラッド２６を内包するシースであってもよい。被覆材は、紫外線硬化樹脂等の樹脂から構成することができる。
図１０では、光ファイバー２０は、光拡散部２１に、コア２５の外周に配されており第１クラッド２６よりも外周面の表面粗さが大きい第２クラッド２７を有し第１区間３１よりも遠位側に位置している第２区間３２を有している。第１区間３１よりも第２区間３２でクラッドの表面粗さを大きくすることで、光の一部はコア２５内に閉じ込められながら光ファイバー２０の遠位側に伝搬され、残りの光は第２クラッド２７から外に漏れて径方向の外方に射出される。なお、第１区間３１では光が径方向の外方に射出されないか、または第２区間３２よりも光の漏れ量が小さいことが好ましい。
第１区間３１と同様に、第２区間３２では、１つの第２クラッド２７の中に１つのコア２５が配されていることが好ましい。第１区間３１の第１クラッド２６と第２区間３２の第２クラッド２７は一体成形されていてもよく、第１区間３１用の光ファイバーと第２区間３２用の光ファイバーが長手軸方向ｘに接合されていてもよい。
第２区間３２では、第２クラッド２７が光ファイバー２０の径方向の最も外側に位置していることが好ましい。すなわち、第２区間３２では、コア２５と第２クラッド２７以外の部材（例えば被覆材）が配されていないことが好ましい。この構成により、第２区間３２からシャフト１０の径方向の外方に向かって光を射出することができる。
第２区間３２の第２クラッド２７の外周面の表面粗さは、第１区間３１の第１クラッド２６の外周面の表面粗さよりも大きい。ここで、表面粗さは、光ファイバー２０の外周面の長手軸方向における粗さ曲線の基準長さ間での算術平均粗さＲａである。基準長さは、使用するレーザー顕微鏡の拡大率に応じて設定すればよいが、例えば２００μｍである。上記算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１）に規定される算術平均粗さＲａに相当し、ＪＩＳ Ｂ ０６３３（２００１）に準じて測定される。測定には、ＪＩＳ Ｂ ０６５１（２００１）に規定される測定機（例えば、キーエンス社製レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ３０００）を用いる。
第２区間３２の第２クラッド２７の外周面の表面粗さの平均値が、第１区間３１の第１クラッド２６の外周面の表面粗さの平均値よりも大きいことが好ましい。第１区間３１ではコア２５内に光が閉じ込められやすくなり、第２区間３２では第２クラッド２７から光が径方向の外方に射出されやすくなる。その結果、長手軸方向ｘにおいて光拡散部２１の発光強度分布が均一化されやすくなる。表面粗さの平均値とは、測定対象となる区間（例えば第１区間３１）において、長手軸方向ｘに並ぶように設定された１０点以上の測定点の表面粗さ値の平均値である。
図１０に示すように、長手軸方向ｘにおいて第２区間３２を遠位部３２３と近位部３２４に二等分割したときに、近位部３２４における第２クラッド２７の外周面の表面粗さの平均値が、遠位部３２３における第２クラッド２７の外周面の表面粗さの平均値よりも小さいことが好ましい。この構成により、近位部３２４では遠位部３２３よりもコア２５内に光を閉じ込める効果を高めつつ、遠位部３２３では第２クラッド２７から径方向の外方に向かって光を射出されやすくなるため、長手軸方向ｘにおいて第２区間３２の発光強度分布が均一化されやすくなる。
図１および図１０から理解できるように長手軸方向ｘにおいて第１区間３１よりも第２区間３２の方が短いことが好ましい。光拡散部２１を形成しやすくなり、光ファイバー２０の遠位端部での柔軟性も高めることができる。長手軸方向ｘにおいて第２区間３２の長さは、第１区間３１の長さの２０分の１以下、２５分の１以下、３０分の１以下の長さに設定することができる。また、長手軸方向ｘにおいて第２区間３２の長さは、第１区間３１の長さの５０分の１以上、４５分の１以上、あるいは３０分の１以上の長さに設定されてもよい。
図１０から理解できるように第２区間３２の第２クラッド２７の平均厚みは、第１区間３１の第１クラッド２６の平均厚みよりも小さいことが好ましい。このようにクラッドの厚みを調整することで、第１区間３１ではコア２５内に光が閉じ込められやすくなり、第２区間３２では第２クラッド２７から光が径方向の外方に射出されやすくなる。ここでクラッドの厚みは、キーエンス社製レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ３０００を用いて測定することができる。
図１１～図１２に示すように、光ファイバー２０が第１区間３１を有している場合、光ファイバー２０は、光拡散部２１に、クラッドが存在せず第１区間３１よりも遠位側に位置している第３区間３３を有していてもよい。第３区間３３ではクラッドが存在しないことにより、コア２５からの光が径方向の外方に射出される。
第３区間３３では、コア２５の周方向の少なくとも一部でクラッドが存在していないことが好ましく、コア２５の周方向の全体でクラッドが存在していないことがより好ましい。
第３区間３３では、光ファイバー２０の中ではコア２５が径方向の最も外側に位置していることが好ましい。但し、第３区間３３の少なくとも一部が筒部材４０により覆われていることが好ましい。すなわち、第３区間３３では、クラッドだけでなく、コア２５と筒部材４０以外のあらゆる部材（例えば被覆材）が配されていないことが好ましい。
長手軸方向ｘにおいて、第３区間３３のコア２５の外径は一定の値であってもよく、長手軸方向ｘの位置によってコア２５の外径が異なる値であってもよい。
図１１～図１２に示すように、長手軸方向ｘにおいて、第３区間３３の遠位端は、コア２５の遠位端と同じ位置にあることが好ましい。第３区間３３を形成しやすくなり、光ファイバー２０の遠位端部での柔軟性も高めることができる。
第３区間３３のコア２５の外周面の表面粗さは、第１区間３１の第１クラッド２６の外周面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。第１区間３１ではコア２５内に光が閉じ込められやすくなり、第３区間３３ではコア２５から光が径方向の外方に射出されやすくなる。
光拡散部２１には第２区間３２と第３区間３３の少なくともいずれか一方が配されていることが好ましく、第２区間３２と第３区間３３の両方が配されていてもよい。図１１に示すように、光拡散部２１には、その近位側から遠位側に向かって順に第２区間３２、第３区間３３が配されていることが好ましい。この構成により、長手軸方向ｘにおいて光拡散部２１の発光強度分布が均一化されやすくなる。この効果を高めるためには、長手軸方向ｘにおいて第１区間３１と第２区間３２と第３区間３３は隣接していることが好ましい。
光ファイバー２０が第２区間３２と第３区間３３を有している場合、図１１に示すように長手軸方向ｘにおいて第２区間３２よりも第３区間３３の方が短いことが好ましい。この構成により、長手軸方向ｘにおける露出部２２の全体の発光強度分布を均一化させやすくなる。なお、長手軸方向ｘにおいて第３区間３３よりも第２区間３２の方が短い態様も許容される。
長手軸方向ｘにおいて第３区間３３の長さは、第２区間３２および第３区間３３の合計長さの２０％以下の大きさであることが好ましく、１８％以下の大きさであることがより好ましく、１５％以下の大きさであることがさらに好ましい。また、長手軸方向ｘにおいて第３区間３３の長さは、第２区間３２および第３区間３３の合計長さの５％以上、８％以上、あるいは１０％以上の大きさであってもよい。この構成により、長手軸方向ｘにおける露出部２２の発光強度分布を均一化させやすくなる。
第２区間３２の第２クラッド２７の外周面の表面粗さの平均値は、第３区間３３のコア２５の外周面の表面粗さの平均値よりも小さいことが好ましい。この構成により、第２区間３２と第３区間３３のそれぞれで、長手軸方向ｘにおける発光強度分布を均一化させやすくなる。
図１０に示すように、光ファイバー２０は、光拡散部２１に第２区間３２のみを有していてもよい。すなわち、光ファイバー２０は、光拡散部２１に第３区間３３を有していなくてもよい。第２区間３２のみを有する構成であっても、長手軸方向ｘにおける露出部２２の発光強度分布を均一化させることができる。コア２５が露出していないため、手技中の装置１の曲げに伴う光ファイバー２０の損傷を防ぐ効果も有する。
光ファイバー２０が、光拡散部２１に第２区間３２のみを有している場合、長手軸方向ｘにおいて、第２区間３２の遠位端がコア２５の遠位端と同じ位置にあることが好ましい。
図１２に示すように、光ファイバー２０は、光拡散部２１に第３区間３３のみを有していてもよい。すなわち、光ファイバー２０は、光拡散部２１に第２区間３２を有していなくてもよい。第３区間３３のみを有する構成であっても、長手軸方向ｘにおける露出部２２の発光強度分布を均一化させることができる。
第２区間３２および第３区間３３は、エッチングや研磨によりクラッドを剥離させることで形成することができる。第２区間３２や第３区間３３の表面粗さを調整するために、第２クラッド２７の外周面や第３区間３３のコア２５の外周面に凹凸が配されていてもよい。凹凸は、機械的または化学的に第２クラッド２７または第３区間３３のコア２５の表面を荒らすことで形成可能である。表面を荒らす方法としては、エッチング加工、ブラスト加工、けがき針、ワイヤブラシ、またはサンドペーパーを用いる方法が挙げられる。
光拡散部２１からは治療用の第１光線が射出されればよい。第１光線は、体内組織を照射し、ＰＤＴやＰＩＴといった光治療に適した波長のレーザー光であることが好ましい。第１光線のほか、標的化用の第２光線が射出されてもよい。第２光線は、第１光線の射出前に治療部位を把握するために射出される光線であり、第１光線よりも放射エネルギーが低いことが好ましい。
図１～図２に示すように筒部材４０は、シャフト１０の内腔１１に配置されており、光ファイバー２０の遠位部の一部を覆っている。詳細には、筒部材４０が光拡散部２１の一部を覆っている。装置１によれば、光拡散部２１のうち筒部材４０に覆われている部分では光拡散部２１から射出される光が筒部材４０の内面で反射するため、反射光が光拡散部２１のうち筒部材４０で覆われていない部分である露出部２２から様々な方向に拡散されやすくなる。その結果、シャフト１０の周方向ｐにおいて露出部２２の発光強度分布が均一化されやすくなる。これにより、腫瘍等の対象組織への照射回数や対象組織に対する露出部２２の位置調整の回数を減らすことができるため、手技の効率化が図られる。なお、図２には、近位側から遠位側に向かって進んだ光が、露出部２２から直接射出される様子と、筒部材４０で反射した後、露出部２２から射出される様子の一例を太い矢印で示した。
筒部材４０は光拡散部２１の一部のみを覆うものであり、光拡散部２１の全部を覆うものではない。すなわち、光拡散部２１には必ず露出部２２が形成される。
筒部材４０は、シャフト１０の長手軸方向ｘに延在するように形成される。筒部材４０のうち、シャフト１０の長手軸方向ｘに平行な方向を筒部材４０の軸方向と称する。図４に示すように、筒部材４０は、内周面４３と外周面４４を有している。内周面４３は、シャフト１０の周方向ｐに延在しており光ファイバー２０の外周面２３側に面している。外周面４４は、シャフト１０の周方向ｐに延在しておりシャフト１０の内周面１２側に面している。光拡散部２１から射出される光は、少なくとも筒部材４０の内周面４３で反射されることが好ましい。
図２、図５～図８に示すように、筒部材４０は、遠位端４０１側が閉じられており、近位端４０２側が開口した形状を有していてもよい。その場合、筒部材４０は遠位端４０１側の外側端面４５と遠位端４０１側の内側端面４６を有している。この形状は、遠位端４０１側の閉じられている部分を筒底とした有底筒形状と言い換えることもできる。遠位端４０１側の外側端面４５は、筒部材４０を遠位側から近位側に向かって見たときに視認可能な面である。遠位端４０１側の内側端面４６は、有底筒形状の内底面に相当する。この構成により、筒部材４０の内周面４３だけでなく遠位端４０１側の内側端面４６でも光を反射することができるため、反射光が露出部２２から様々な方向に拡散されやすくなる。なお、図９に示すように筒部材４０は遠位端４０１側と近位端４０２側がそれぞれ開口した筒形状であってもよい。
内周面４３は曲面部のみから構成されていてもよく、平面部のみから構成されていてもよく、曲面部と平面部の組み合わせから構成されていてもよい。内周面４３で反射された光を多方向に拡散しやすくするためには、内周面４３は曲面部を有していることが好ましい。内側端面４６は平面部のみから構成されていてもよく、曲面部のみから構成されていてもよく、曲面部と平面部の組み合わせから構成されていてもよい。
筒部材４０は、１つの内腔を有していることが好ましい。筒部材４０の形状は特に限定されないが、円筒形状、長円筒形状、または多角筒形状であってもよい。筒部材４０の軸方向の長さは筒部材４０の最大外径より大きくても小さくてもよい。
図２、図４～図６に示すように筒部材４０は、光拡散部２１を周回するように線材４２ａがらせん状に巻回されている第１コイル部４１ａを有していることが好ましい。光拡散部２１のうち第１コイル部４１ａに覆われている部分では光拡散部２１から射出される光がコイル部４１の内面で反射するため、反射光が光拡散部２１のうち筒部材４０で覆われていない露出部２２から様々な方向に拡散されやすくなる。第１コイル部４１ａの構成については後述する。
筒部材４０は線材が巻回されたコイル形状を有していなくてもよく、図８に示すように樹脂チューブや金属パイプ等の筒状体であってもよい。
筒部材４０の内周面４３によって光を反射する効果を高めるため、光拡散部２１から射出される光はシャフト１０の径方向の外方に向かって筒部材４０を透過しないことが好ましい。
長手軸方向ｘにおいて、筒部材４０の遠位端４０１は、光拡散部２１の遠位端と同じ位置か、光拡散部２１の遠位端よりも遠位側に位置していることが好ましい。
光拡散部２１は長手軸方向を有しており、光拡散部２１の長手軸方向はシャフト１０の長手軸方向ｘと平行になっている。図２に示すように、筒部材４０の近位端４０２は、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも遠位側に位置していることが好ましい。光拡散部２１の長手軸方向において露出部２２を長く形成することができるため、長手軸方向の広範囲を一度に照射することができる。
筒部材４０は、光拡散部２１の遠位端を含む位置に配されていることが好ましい。筒部材４０は、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも近位側には位置していないことが好ましい。
長手軸方向ｘにおいて筒部材４０の全体が、シャフト１０の内腔１１に配置されていることが好ましい。
長手軸方向ｘにおいて、筒部材４０の長さは露出部２２の長さの２分の１以下、３分の１以下、４分の１以下の長さに設定することができる。また、長手軸方向ｘにおいて、筒部材４０の長さは露出部２２の長さの２０分の１以上、１８分の１以上、１５分の１以上の長さに設定されてもよい。
シャフト１０の長手軸方向ｘにおいて筒部材４０の外径は一定であってもよく、長手軸方向ｘの位置によって筒部材４０の外径が異なっていてもよい。例えば、長手軸方向ｘにおいて筒部材４０を遠位部と近位部に二等分割したときに、筒部材４０の遠位部の平均外径が、筒部材４０の近位部の平均外径よりも大きくてもよい。
筒部材４０は、シャフト１０よりも反射率が高い材料から構成されていることが好ましい。この構成により、筒部材４０の内面で反射光が拡散されやすくなる。ここで、反射率は光拡散部２１から射出される光の反射率を指し、単位は％である。反射率は、オーシャンフォトニクス社製 反射率測定システム ＯＰ－ＲＦ－ＶＩＳ－ＧＴ５０を用いて測定することができる。
筒部材４０は金属から構成されていることが好ましく、例えば、金、銀、白金、パラジウム、タングステン、タンタル、イリジウムおよびこれらの合金等の放射線不透過性金属でもよく、ステンレス鋼、Ｎｉ－Ｔｉ合金等の超弾性合金でもよい。
筒部材４０が、筒部材本体と、筒部材本体の内面に配されている反射層とを有していてもよい。筒部材本体の材料によらず、反射層によって光拡散部２１からの光を反射させることができる。例えば樹脂線材が巻回されたコイル体または樹脂チューブが筒部材本体であってもよい。反射層は、筒部材本体の内面に反射材料を含むコート剤が塗布されることで配されてもよく、蒸着、スパッタリング、電気メッキ、化学メッキ等の方法で筒部材本体の内面に反射材料を付着させることにより配されてもよい。なお、反射層は金属薄膜であってもよい。反射材料としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、スズ、二酸化チタン、五酸化タンタル、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、フッ化マグネシウムまたはこれらの組み合わせが挙げられる。筒部材４０が反射層を有する場合、筒部材本体にはシャフト１０の構成材料として挙げた材料のいずれかを用いることができる。
筒部材４０の遠位端４０１側を加熱して変形させることによって、図５のような遠位端４０１側が閉じられた筒部材４０を得ることができる。また、１つの内腔を有する筒状コイルと、筒状コイルとは別の金属部材を準備し、金属部材を加熱して筒状コイルの遠位側の開口を塞ぐように溶着することで遠位端４０１側が閉じられた筒部材４０を得ることもできる。
筒部材４０の内周面４３に凹凸が配されていてもよい。内周面４３の表面を粗面化させてマイクロメートルオーダーまたはナノメートルオーダーの微細な凹凸を形成することにより、反射光が多方向に拡散されやすくなる。
筒部材４０の内周面４３の凹凸構造は、筒部材４０の内周面４３をエッチング加工、ブラスト加工、けがき針、ワイヤブラシ、またはサンドペーパーを用いて荒らすことによって形成することができる。
シャフト１０の長手軸方向ｘにおいて、凹凸は、筒部材４０の一部のみに配されていてもよく、凹凸は、筒部材４０の全体に配されていてもよい。また、シャフト１０の周方向において、凹凸は、筒部材４０の一部のみに配されていてもよく、凹凸は、筒部材４０の全体に配されていてもよい。
図９に示すように、筒部材４０の遠位端４０１側には光拡散部２１からの光を反射する反射材１７が配されていることが好ましい。反射材１７とは、例えば反射面が近位側を向くように配されたミラーである。この構成により、筒部材４０の内周面だけでなく反射材１７によっても光を反射することができるため、反射光が様々な方向に拡散されやすくなる。
反射材１７の表面は、アルミニウム、金、銀、銅、スズ、二酸化チタン、五酸化タンタル、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、またはフッ化マグネシウムから構成されていることが好ましい。
図９に示すように、反射材１７は、筒部材４０よりも遠位側に配されていることが好ましい。図示していないが、筒部材４０の内腔の最も遠位側に反射材１７が配されていてもよい。筒部材４０の遠位端４０１側が閉じられている場合には、筒部材４０の内側端面４６と反射材１７の遠位端面が接していてもよい。
光ファイバー２０が第２区間３２を有している場合、図１０に示すように筒部材４０は第２区間３２の一部を覆っていることが好ましく、第２区間３２の遠位部の一部を覆っていることがより好ましい。光拡散部２１から径方向の外方に射出された光を第２区間３２のうち筒部材４０に覆われた部分で反射させることができる。なお、筒部材４０は、第２区間３２の全部を覆っていないことが好ましい。
図１１～図１２に示すように、光ファイバー２０が第３区間３３を有している場合、筒部材４０が第３区間３３の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。光拡散部２１から径方向の外方に射出された光を第３区間３３のうち筒部材４０に覆われた部分で反射させることができる。長手軸方向ｘにおいて、図１２に示すように筒部材４０は第３区間３３の一部のみを覆っていてもよい。その場合、筒部材４０は第３区間３３の遠位部の一部を覆っていることが好ましい。また、長手軸方向ｘにおいて、図１１に示すように筒部材４０が第３区間３３の全体を覆っていてもよい。
光ファイバー２０が第２区間３２と第３区間３３を有している場合、筒部材４０の近位端４０２は、第２区間３２の遠位端よりも遠位側に位置していてもよい。このように筒部材４０が第３区間３３のみに配され、第２区間３２に配されていなくてもよい。
光ファイバー２０が第２区間３２と第３区間３３を有している場合、筒部材４０の近位端４０２が第２区間３２の遠位端よりも近位側に位置していてもよい。このように筒部材４０が第２区間３２の一部と第３区間３３の少なくとも一部に配されていてもよい。
以下では第１コイル部４１ａの構成について詳述する。第１コイル部４１ａを構成する線材４２ａは先端から基端まで単一の線状部材から構成されていてもよく、線材４２ａはその長手軸方向において互いに連結された複数の線状部材から構成されてもよい。
線材４２ａの長手軸方向に垂直な断面の形状は、円形状、長円形状、多角形状、またはこれらの組み合わせであってもよい。長円形状には楕円形状、卵形状、角丸長方形状が含まれるものとする。本明細書の他の説明においても同様である。
線材４２ａの長手軸方向に垂直な断面の形状は、円形状または長円形状であることが好ましい。このような断面形状であれば、図５に示すようにシャフト１０の長手軸方向ｘに沿った断面において、筒部材４０の内周面４３にはそれぞれ長手軸方向ｘに複数の凸部４９１が並ぶように配される。その結果、２つの凸部４９１の間には凹部４９２が配されることが好ましい。内周面４３の凸部４９１と凹部４９２により、反射光は多方向に拡散されやすくなる。
線材４２ａの線径（太さ）や、線材４２ａの巻き数は特に限定されない。図１～図２では、第１コイル部４１ａが単層巻きされている例を示したが、多層巻きされていてもよく、単層巻きと多層巻きが組み合わされてもよい。第１コイル部４１ａの軸方向の長さは第１コイル部４１ａの最大外径より大きくても小さくてもよい。
第１コイル部４１ａのピッチＰ１は特に限定されず、軸方向において一定であってもよく、軸方向の位置によって異なっていてもよい。ピッチＰ１とは、図１に示すように軸方向において第１コイル部４１ａを形成する隣り合う２つの線材４２ａの中心軸の間隔である。
第１コイル部４１ａでは、軸方向において隣り合う線材４２ａ同士の間に隙間が形成されていてもよいが、隣り合う線材４２ａ同士の隙間は大きすぎないことが好ましい。隣り合う線材４２ａの隙間から光が漏れ過ぎると露出部２２での発光強度が小さくなることがあるためである。したがって、第１コイル部４１ａは線材４２ａの線径の２倍以下のピッチを有する第１ピッチ部４８を有していることが好ましい。
図１に示すように、第１ピッチ部４８において、第１コイル部４１ａは線材４２ａの線径と同じピッチを有していてもよい。このようなコイルは、一般に密着巻きコイルと称される。密着巻きコイルでは、隣り合う２つの線材４２ａの間に隙間がなく、第１コイル部４１ａから光が漏れにくいため好ましい。
線材４２ａの線径が、その長手軸方向で変化している場合（例えば、太径部と、太径部よりも線径が細い細径部がある場合）には、第１ピッチ部４８において、筒部材４０は線材４２ａの線径よりも小さいピッチを有していてもよい。
第１ピッチ部４８において、第１コイル部４１ａは線材４２ａの線径の１．１倍以上のピッチを有していてもよく、１．２倍以上のピッチを有していてもよい。また、第１ピッチ部４８において、第１コイル部４１ａは線材４２ａの線径の１．９倍以下のピッチを有していてもよく、１．８倍以下のピッチを有していてもよい。このようにピッチを設定することで、第１コイル部４１ａからの光の漏れを抑えることができるため好ましい。
第１ピッチ部４８が第１コイル部４１ａの軸方向の一部のみを構成していてもよい。また、図１のように、第１ピッチ部４８が第１コイル部４１ａの軸方向の全体を構成していてもよい。
第１コイル部４１ａが、筒部材４０の軸方向の一部のみを構成していることが好ましい。例えば、筒部材４０が、シャフト１０の周方向に延びた形状を有する胴部と、胴部よりも遠位側に位置する底部を有している場合、胴部が第１コイル部４１ａであることが好ましい。
図７に示すように、筒部材４０は、第１コイル部４１ａの内腔に、光拡散部２１を周回するように線材４２ｂがらせん状に巻回されている第２コイル部４１ｂを有していることが好ましい。第２コイル部４１ｂの存在によって、第１コイル部４１ａの内腔を狭めることができる。その結果、光ファイバー２０に対して筒部材４０の位置がずれにくくなり露出部２２の遠位端の位置が固定されるため、照射位置を安定させることができる。図７の態様では、第２コイル部４１ｂがスペーサーとして機能していると言い換えることもできる。
図７に示すように、第１コイル部４１ａの線材４２ａの線径が、第２コイル部４１ｂの線材４２ｂの線径よりも大きいことが好ましい。このように線材の太さを設定することで、第１コイル部４１ａに対して第２コイル部４１ｂが長手軸方向ｘにずれにくくなるため、露出部２２の遠位端の位置を固定することができる。
第２コイル部４１ｂの内周面は光拡散部２１に接しており、第１コイル部４１ａの内周面は第２コイル部４１ｂの外周面に接していることが好ましい。このように第１コイル部４１ａと第２コイル部４１ｂを配置することで、光ファイバー２０に対して筒部材４０の位置がずれにくくなり露出部２２の遠位端の位置が固定されやすくなる。
図７に示すように、第１コイル部４１ａはその遠位端側が閉じられており、近位端側が開口した形状を有しており、第２コイル部４１ｂは遠位端側と近位端側がそれぞれ開口した形状を有していてもよい。
図示していないが、第１コイル部４１ａが遠位端側と近位端側がそれぞれ開口した形状を有しており、第２コイル部４１ｂはその遠位端側が閉じられており、近位端側が開口した形状を有していてもよい。その場合、第２コイル部４１ｂの遠位端側の内側端面が光拡散部２１の遠位端面に接することとなる。
第１コイル部４１ａの線材４２ａの長手軸方向に垂直な断面の形状と、第２コイル部４１ｂの線材４２ｂの長手軸方向に垂直な断面の形状は、互いに相似であってもよく、異なっていてもよい。図７では線材４２ａ、４２ｂの長手軸方向に垂直な断面の形状が、いずれも円形状である例を示した。
図１～図２に示すように、コイル部材５０は、シャフト１０の内腔１１の筒部材４０よりも近位側に配置されており、光ファイバー２０を周回するように線材５２がらせん状に巻回されている。このようにコイル部材５０が光ファイバー２０を覆うことにより、近位側のトルクが遠位側に伝わりやすくなり、装置１の操作性を高めることができる。コイル部材５０が光ファイバー２０に対して長手軸方向ｘに移動可能であるため、対象組織の形状に合わせて長手軸方向ｘにおける露出部２２の長さを調整することが可能である。例えば、図２に比べて図３の態様ではコイル部材５０の遠位端が遠位側に位置していることにより、露出部２２の長さが短くなっている。このように光拡散部２１に対するコイル部材５０の位置を変えることにより、長手軸方向ｘにおける露出部２２の長さを調整することができる。さらに、コイル部材５０の最大外径よりも筒部材４０の最大外径の方が大きいことにより、光ファイバー２０に対するコイル部材５０の移動操作が行いやすくなる。
コイル部材５０は、シャフト１０の長手軸方向ｘに延在するように形成される。コイル部材５０のうち、シャフト１０の長手軸方向ｘに平行な方向をコイル部材５０の軸方向と称する。図２に示すように、コイル部材５０は、内周面５３と外周面５４を有している。内周面５３は、シャフト１０の周方向ｐに延在しており光ファイバー２０の外周面２３側に面している。外周面５４は、シャフト１０の周方向ｐに延在しておりシャフト１０の内周面１２側に面している。
図１に示すように、コイル部材５０は遠位端５０１側と近位端５０２側がそれぞれ開口した形状を有していることが好ましい。これにより、長手軸方向ｘにおけるコイル部材５０の移動操作が行いやすくなる。
図１では、コイル部材５０の近位部が操作部６５に接続されている。図２の状態から操作部６５をハンドル６０に対して遠位側に動かすと、図３に示すようにコイル部材５０の遠位端５０１が筒部材４０の近位端４０２に近づくようにコイル部材５０が動かされる。その結果、長手軸方向ｘにおける露出部２２の長さを図２の状態よりも短くすることができる。また、図３の状態から操作部６５をハンドル６０に対して近位側に動かすと、図２に示すようにコイル部材５０の遠位端５０１が筒部材４０の近位端４０２から離れるようにコイル部材５０が動かされる。その結果、長手軸方向ｘにおける露出部２２の長さを図３の状態よりも長くすることができる。
図１では操作部６５をハンドル６０に対してスライドさせることによって、コイル部材５０を光ファイバー２０に対して長手軸方向ｘに移動させる態様を例として挙げたが、この態様に限られない。例えば、操作部６５をハンドル６０に対して回転させることによってコイル部材を光ファイバーに対して長手軸方向ｘに移動させてもよい。例えば、ハンドル６０と操作部６５は、ラックアンドピニオン機構を有していてもよい。
コイル部材５０は操作部６５に直接固定されていてもよく、別の部材を介して間接的に固定されていてもよい。コイル部材５０と操作部６５の固定方法は特に限定されないが、例えば、溶着、溶接、かしめ等の圧着、接着剤による接着、係合、連結、結着、結紮等の物理的な固定等の方法、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。図１では、コイル部材５０の近位部が操作部６５に直接固定されている例を示した。
操作部６５は、術者が把持する、摘まむ、または指を引っ掛ける等の部分を備えていればよく、その形状は特に限定されない。
操作部６５の構成材料は特に限定されないが、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂を用いることができる。
コイル部材５０を光ファイバー２０に対して長手軸方向ｘに移動可能とするために、コイル部材５０は光ファイバー２０に固定されていない。また、光ファイバー２０の外周面は、コイル部材５０の内周面５３と離れて配されることが好ましい。なお、体腔内の湾曲した形状に装置１を挿入した状態で、コイル部材５０を光ファイバー２０に対して遠位側または近位側に移動させたときに、コイル部材５０の内周面の一部が光ファイバー２０の外周面に接することは許容される。
図３に示すように、コイル部材５０は光拡散部２１の近位端よりも遠位側の位置まで移動可能であることが好ましい。このようにコイル部材５０の移動範囲を設定することで、コイル部材５０の遠位端５０１の停止位置によって、長手軸方向ｘにおける露出部２２の長さを調整することができる。
コイル部材５０は、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも近位側の位置まで移動可能であることが好ましい。この構成により、長手軸方向において露出部２２の長さを確保することができる。なお、コイル部材５０は、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも遠位側の位置まで移動しないことが好ましい。
図３に示すように、コイル部材５０を最も遠位側に移動させたときに、コイル部材５０の遠位端５０１が、筒部材４０の近位端４０２よりも近位側に位置することが好ましい。このようにコイル部材５０を動かすことで、露出部２２が最も短くなるように調整することができる。コイル部材５０を最も遠位側に移動させたときに、コイル部材５０が光拡散部２１の一部を覆っていることが好ましい。この構成により、光拡散部２１の近位端部からの光の漏れをコイル部材５０によって遮ることができる。
コイル部材５０を最も遠位側に移動させたときに、コイル部材５０の遠位端が５０１、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも近位側に位置することが好ましい。この構成により、長手軸方向において露出部２２の長さを確保することができる。すなわち、コイル部材５０の遠位端が、光拡散部２１の長手軸方向の中点２１１よりも遠位側の位置まで移動しないことが好ましい。
図２に示すようにコイル部材５０を最も近位側に移動させたときに、コイル部材５０の遠位端５０１が、光拡散部２１の近位端よりも近位側に位置することが好ましい。このようにコイル部材５０の移動範囲を定めることで、露出部２２が最も長くなるように調整することができる。また、コイル部材５０の遠位端５０１を光拡散部２１の近位端より近位側に位置させることで、コイル部材５０の内面に照射される光拡散部２１からの光の量を減らすことができ、発熱を防ぐことができる。特に、照射時間や照射回数の増加が必要な場合に有益である。
コイル部材５０の遠位端５０１は、光拡散部２１の近位端よりも近位側の位置から光拡散部２１の近位端よりも遠位側の位置まで移動可能であることが好ましい。遠位端５０１を光拡散部２１の近位端よりも遠位側に位置させることで露出部２２の長さの調整が可能となり、遠位端５０１を光拡散部２１の近位端より近位側に位置させることで発熱を防ぐことができる。コイル部材５０を上記の範囲で移動可能に構成することで、所望の目的に応じて、コイル部材５０の配置すなわち長手軸方向ｘにおけるコイル部材５０の遠位端５０１と光拡散部２１の近位端との位置関係を変えることができる。
コイル部材５０を最も近位側に移動させたときに、コイル部材５０の遠位端５０１が、光拡散部２１の近位端よりも遠位側に位置していてもよい。このようにコイル部材５０の移動範囲を定めることで、露出部２２が最も短い場合であっても光拡散部２１の近位端部からの光の漏れをコイル部材５０によって遮ることができる。
図７に示すように筒部材４０の最小内径よりもコイル部材５０の最小内径の方が大きいことが好ましい。コイル部材５０を摺動させたときにコイル部材５０の内周面が光ファイバー２０の外周面に接触しにくくなるため、コイル部材５０の移動操作が行いやすくなる。
コイル部材５０が長手軸方向ｘのいずれの位置にあっても光拡散部２１の一部が筒部材４０とコイル部材５０に覆われていないことが好ましい。すなわち、長手軸方向ｘにおいて筒部材４０の近位端４０２とコイル部材５０の遠位端５０１が離れて配されていることが好ましい。筒部材４０とコイル部材５０をこのように配置することで、露出部２２が形成されるため、露出部２２から径方向の外方に向かって光を射出することが可能となる。
長手軸方向ｘにおいて、コイル部材５０が光拡散部２１の一部を覆うように重なっているときに、光拡散部２１から射出される光は、コイル部材５０のうち光拡散部２１を覆っている部分の内周面で反射されることが好ましい。反射光が光拡散部２１のうちコイル部材５０で覆われていない露出部２２から様々な方向に拡散されやすくなる。
コイル部材５０の内周面５３は曲面部のみから構成されていてもよく、平面部のみから構成されていてもよく、曲面部と平面部の組み合わせから構成されていてもよい。内周面５３で反射された光を多方向に拡散しやすくするためには、内周面５３は曲面部を有していることが好ましい。
コイル部材５０の内面によって光を反射する効果を高めるため、光拡散部２１から射出される光はシャフト１０の径方向の外方に向かってコイル部材５０を透過しないことが好ましい。
図１に示すように、長手軸方向ｘにおいて、筒部材４０よりもコイル部材５０の方が長いことが好ましい。コイル部材５０によって光ファイバーの長手軸方向ｘの広範囲を覆うことができるため、トルク伝達性を高めることができる。
コイル部材５０のうち光拡散部２１を覆っている部分は、シャフト１０よりも反射率が高い材料から構成されていることが好ましい。この構成により、コイル部材５０の内面で反射光が拡散されやすくなる。ここで、反射率は光拡散部２１から射出される光の反射率を指し、単位は％である。コイル部材５０の反射率は、筒部材４０と同様の方法で測定することができる。
コイル部材５０は金属から構成されていることが好ましく、例えば、金、銀、白金、パラジウム、タングステン、タンタル、イリジウムおよびそれらの合金等の放射線不透過性金属でもよく、ステンレス鋼、Ｎｉ－Ｔｉ合金等の超弾性合金でもよい。
コイル部材５０の一部が樹脂から構成されていてもよい。コイル部材５０が、コイル部材本体と、コイル部材本体の内面に配されている反射層とを有していてもよい。コイル部材本体の材料によらず、反射層によって光拡散部２１からの光を反射させることができる。例えば樹脂線材が巻回されたコイル体または樹脂チューブがコイル部材本体であってもよい。反射層は、コイル部材本体の内面に反射材料を含むコート剤が塗布されることで配されてもよく、蒸着、スパッタリング、電気メッキ、化学メッキ等の方法で反射材料をコイル部材本体の内面に付着させることにより配されてもよい。なお、反射層は金属薄膜であってもよい。反射材料としては、筒部材４０の説明で挙げたものを用いることができる。コイル部材５０が反射層を有する場合、コイル部材本体にはシャフト１０の構成材料として挙げた材料の少なくともいずれか１つを用いることができる。
コイル部材５０を構成する線材５２はその長手軸方向に先端と基端を有している。線材５２は先端から基端まで単一の線状部材から構成されていてもよく、線材５２はその長手軸方向において互いに連結された複数の線状部材から構成されてもよい。
線材５２の長手軸方向に垂直な断面の形状は、円形状、長円形状、多角形状、またはこれらの組み合わせであってもよい。長円形状には楕円形状、卵形状、角丸長方形状が含まれるものとする。本明細書の他の説明においても同様である。
線材５２の長手軸方向に垂直な断面の形状は、円形状または長円形状であることが好ましい。このような断面形状であれば、筒部材４０と同様に、シャフト１０の長手軸方向ｘに沿った断面において、コイル部材５０の内周面５３にそれぞれ長手軸方向ｘに複数の凸部が並ぶように配され、２つの凸部の間には凹部が配される。内周面５３の凸部と凹部により、光拡散部２１の近位側で反射光は多方向に拡散されやすくなる。
コイル部材５０を構成する線材５２の線径（太さ）や、線材５２の巻き数は特に限定されない。コイル部材５０の軸方向の長さはコイル部材５０の最大外径より大きくても小さくてもよい。
コイル部材５０のピッチＰ２は特に限定されず、軸方向において一定であってもよく、軸方向の位置によって異なっていてもよい。ピッチＰ２とは、図１に示すように軸方向においてコイル部材５０を形成する隣り合う２つの線材５２の中心軸の間隔である。
コイル部材５０は、軸方向において隣り合う線材５２同士の間に隙間が形成されていてもよいが、近位側のトルクを遠位側に伝わりやすくするために、図１に示すようにコイル部材５０は線材５２の線径の２倍以下のピッチを有する第２ピッチ部５８を有していることが好ましい。第２ピッチ部５８において、コイル部材５０は線材５２の線径と同じピッチを有していてもよい。すなわち、隣り合う２つの線材５２の間に隙間がなくてもよい。なお、線材５２の線径が、その長手軸方向で変化している場合（例えば、太径部と、太径部よりも線径が細い細径部がある場合）には、第２ピッチ部５８において、コイル部材５０は線材５２の線径よりも小さいピッチを有していてもよい。
第２ピッチ部５８において、コイル部材５０は線材５２の線径の１．１倍以上のピッチを有していてもよく、１．２倍以上のピッチを有していてもよい。また、第２ピッチ部５８において、コイル部材５０は線材５２の線径の１．９倍以下のピッチを有していてもよく、１．８倍以下のピッチを有していてもよい。このようにピッチを設定することで、近位側のトルクが遠位側に伝わりやすくなり、コイル部材５０からの光の漏れも抑えることができる。
第２ピッチ部５８がコイル部材５０の軸方向の一部のみを構成していてもよい。また、図１のように、第２ピッチ部５８がコイル部材５０の軸方向の全体を構成していてもよい。
コイル部材５０は、単層巻きコイルであってもよく、多層巻きコイルであってもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。例えば図１ではコイル部材５０が単層巻きコイルである例を示している。このように構成することで、コイル部材５０が光拡散部２１の近位部の一部を覆っているときに、コイル部材５０の内周面５３で反射光が多方向に拡散されやすくなる。
図１～図２に示すように、筒部材４０の第１コイル部４１ａは単層巻きされており、かつコイル部材５０も長手軸方向ｘの全体に亘って単層巻きされていることが好ましい。筒部材４０とコイル部材５０の形成が行いやすくなるため製造上好ましい。また、筒部材４０の内周面４３では反射光が多方向に拡散されやすくなる。さらに、コイル部材５０で光拡散部２１の一部を覆ったときに、コイル部材５０の内周面５３でも反射光が多方向に拡散されやすくなる。
図６に示すように、筒部材４０の第１コイル部４１ａは単層巻きされており、コイル部材５０は、多層巻きされている第３コイル部５１ａを有していていてもよい。単層巻きされている第１コイル部４１ａにより、筒部材４０の内周面では反射光が多方向に拡散されやすくなる。また、多層巻きされている第３コイル部５１ａにより、近位側のトルクが遠位側に伝わりやすくなり、装置１の操作性を高めることができる。
第１コイル部４１ａは放射線不透過材料から構成されていることが好ましい。第１コイル部４１ａを放射線不透過マーカーとして利用することができるため、光拡散部２１の遠位側の位置を術者が把握しやすくなる。第３コイル部５１ａは軸方向の広範囲に延在するように配されることが好ましいため、放射線不透過性材料から構成するとかえって光拡散部２１の位置が把握しにくくなる。このため、第３コイル部５１ａは第１コイル部４１ａよりも放射線が透過しやすい材料から構成されていることが好ましい。
第１コイル部４１ａは、例えば、金、銀、白金、パラジウム、タングステン、タンタル、イリジウム、またはこれらの合金から構成されていることが好ましい。第３コイル部５１ａは、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、ニッケルチタン合金等の金属から構成されていることが好ましい。
図６では、コイル部材５０は、多層巻きされている第３コイル部５１ａと、第３コイル部５１ａよりも遠位側に位置しており単層巻きされている第４コイル部５１ｂとを有している。この構成において、コイル部材５０を最も遠位側に移動させたときに、第４コイル部５１ｂが光拡散部２１の一部を覆うことが好ましい。第３コイル部５１ａでは、線材５２ｂが光ファイバー２０にらせん状に３層巻回されている。第４コイル部５１ｂでは、線材５２ａが光ファイバー２０にらせん状に１層巻回されている。このように第３コイル部５１ａを設けることにより、近位側のトルクが遠位側に伝わりやすくなり、装置１の操作性を高めることができる。また、第４コイル部５１ｂを設けることにより、第４コイル部５１ｂに第３コイル部５１ａとは異なる機能を付与することができる。例えば、第４コイル部５１ｂを放射線不透過マーカーとして利用することができる。あるいは、第４コイル部５１ｂが光拡散部２１の一部を覆ったときに、コイル部材５０の内周面５３によって反射光が多方向に拡散されやすくなる。
長手軸方向ｘにおいて、第３コイル部５１ａは、第４コイル部５１ｂよりも長いことが好ましい。この構成により、近位側のトルクが遠位側に伝わりやすくなり、装置１の操作性を高めることができる。
図示していないが、コイル部材５０において、多層巻きされている第３コイル部５１ａは、単層巻きされている第４コイル部５１ｂよりも遠位側に位置していてもよい。
図６に示すように、第４コイル部５１ｂが光拡散部２１の一部を覆っており、第３コイル部５１ａが光拡散部２１よりも近位側に位置していることが好ましい。詳細には、第４コイル部５１ｂの遠位端が、光拡散部２１の近位端よりも遠位側に位置しており、第４コイル部５１ｂの近位端が、光拡散部２１の近位端よりも近位側に位置していることが好ましい。この構成により、第４コイル部５１ｂには光拡散部２１からの光の反射とトルクの良好な伝達の両方の機能が付与されやすくなる。
第４コイル部５１ｂは、第３コイル部５１ａよりも放射線が透過しにくい放射線不透過材料から構成されていることが好ましい。これにより、第４コイル部５１ｂを放射線不透過マーカーとして利用することができるため、光拡散部２１の近位側の位置を術者が把握しやすくなる。
第４コイル部５１ｂは、例えば、金、銀、白金、パラジウム、タングステン、タンタル、イリジウム、またはこれらの合金から構成されていることが好ましい。第４コイル部５１ｂは、第３コイル部５１ａと同じ材料から構成されていてもよいが、異なる材料から構成されていることが好ましい。第３コイル部５１ａの各層は、異なる材料から構成されていてもよいが、同じ材料から構成されていることが好ましい。第４コイル部５１ｂは、第１コイル部４１ａと異なる材料から構成されていてもよいが、同じ材料から構成されていることが好ましい。
筒部材４０は光拡散部２１に固定されていることが好ましい。図２に示すように、筒部材４０が光拡散部２１の外周面２３に固定されていることがより好ましい。また、図２および図５から理解できるように筒部材４０の内周面４３が、光拡散部２１の外周面２３に固定されていることがさらに好ましい。体内に装置１を挿入しても長手軸方向ｘにおいて筒部材４０の近位端４０２の位置が光拡散部２１に対してずれないように固定されるため、照射位置を安定させることができる。なお、筒部材４０が光拡散部２１の外周面２３に固定されている場合であっても、装置１の湾曲に追従して筒部材４０も湾曲することが好ましい。
筒部材４０と光拡散部２１との固定は、筒部材４０と光拡散部２１を接着する、筒部材４０をかしめることで光拡散部２１に筒部材４０を固定する等の方法が挙げられる。
光拡散部２１への筒部材４０の固定に際しては、筒部材４０は、光拡散部２１の外周面２３に接していることが好ましく、筒部材４０の内周面４３が、光拡散部２１の外周面２３に接していることがより好ましい。筒部材４０が取り付けられた光ファイバー２０のプロファイルの増加を防ぐとともに筒部材４０によって光が反射しやすくなる。
光拡散部２１が光ファイバー２０の最遠位に配される場合、図２に示すように光拡散部２１は遠位端面２１２を有する。その場合、光拡散部２１の遠位端面２１２は筒部材４０に固定されていないことが好ましい。このように遠位端面２１２を非固定にすることで、装置１が体内の屈曲部を通る場合でも、筒部材４０の遠位端側が突っ張らずにシャフト１０の湾曲に追従しやすくなる。その結果、光ファイバー２０の破損のリスクを低減することができ、シャフト１０の周方向ｐにおいて露出部２２の発光強度分布も均一化されやすくなる。なお、光拡散部２１の遠位端面２１２は筒部材４０に対して動かないように固定されていなければよく、図２に示すように光拡散部２１の遠位端面２１２が筒部材４０に接していることは許容される。
光拡散部２１の遠位端面２１２は、図２に示すように光ファイバー２０の長手軸方向に対して垂直な平面形状を有していることが好ましいが、光ファイバー２０の長手軸方向に対して傾斜している平面形状を有していてもよく、曲面形状を有していてもよい。
図２に示すように、筒部材４０の外周面４４がシャフト１０の内周面１２に接していることが好ましい。これにより、シャフト１０に対する筒部材４０の位置がずれにくくなり露出部２２の位置が固定されるため、照射位置を安定させることができる。なお、筒部材４０はシャフト１０の内腔１１に挿入されていればよく、筒部材４０の外周面４４が、シャフト１０の内周面１２に固着されていなくてもよい。
筒部材４０が第２区間３２の一部を覆っている場合、筒部材４０は第２区間３２の第２クラッド２７の外周面に接していてもよい。また、筒部材４０が第３区間３３の少なくとも一部を覆っている場合、筒部材４０は第３区間３３のコア２５の外周面に接していてもよい。
図２に示すように、コイル部材５０の外周面５４は、シャフト１０の内周面１２と離れて配されていることが好ましい。この構成により、光ファイバー２０に対するコイル部材５０の移動操作が行いやすくなる。なお、体腔内の湾曲した形状に装置１を挿入した状態で、コイル部材５０を光ファイバー２０に対して遠位側または近位側に移動させたときに、コイル部材５０の外周面５４の一部がシャフト１０の内周面１２に一時的に接することは許容される。
図２に示すように、光拡散部２１の外周面２３は、シャフト１０の内周面１２と離れて配されていることが好ましい。露出部２２において、光拡散部２１の外周面２３が、シャフト１０の内周面１２と離れて配されていることがより好ましい。また、長手軸方向ｘの全体にわたって、光拡散部２１の外周面２３が、シャフト１０の内周面１２と離れて配されていることがさらに好ましい。このようにシャフト１０の内腔１１に光拡散部２１を配することで、光拡散部２１でのシャフト１０の柔軟性を維持することができる。
シャフト１０の周方向ｐの全体において、光拡散部２１の外周面２３がシャフト１０の内周面１２と離れて配されていることが好ましい。また、シャフト１０の径方向における光拡散部２１の外周面２３とシャフト１０の内周面１２との距離が、シャフト１０の周方向ｐのいずれの位置でも均一であることが好ましい。これにより、周方向ｐにおいて露出部２２の発光強度分布が均一化されやすくなる。
１：光照射医療装置
１０：シャフト
２０：光ファイバー
２１：光拡散部
２２：露出部
２５：コア
２６：第１クラッド
２７：第２クラッド
３１：第１区間
３２：第２区間
３３：第３区間
４０：筒部材
５０：コイル部材
ｘ：長手軸方向
ｐ：周方向

Claims (12)

  1. 長手軸方向に遠位端と近位端を有し、かつ前記長手軸方向に延在している内腔を有するシャフトと、
    前記シャフトの前記内腔に配置されている光ファイバーと、
    前記シャフトの前記内腔に配置されており、前記光ファイバーの遠位部の一部を覆っている筒部材と、
    前記シャフトの前記内腔の前記筒部材よりも近位側に配置されており、前記光ファイバーを周回するように線材がらせん状に巻回されているコイル部材と、を有し、
    前記光ファイバーはその遠位部の所定区間に前記長手軸方向に延在しており前記シャフトの径方向の外方に向かって光を射出する光拡散部を有し、
    前記筒部材が前記光拡散部の一部を覆っており、
    前記コイル部材が前記光ファイバーに対して前記長手軸方向に移動可能であり、
    前記コイル部材の最大外径よりも前記筒部材の最大外径の方が大きい光照射医療装置。
  2. 前記コイル部材は前記光拡散部の近位端よりも遠位側の位置まで移動可能である請求項１に記載の光照射医療装置。
  3. 前記コイル部材を最も遠位側に移動させたときに、前記コイル部材の遠位端が、前記筒部材の近位端よりも近位側に位置する請求項１または２に記載の光照射医療装置。
  4. 前記コイル部材を最も近位側に移動させたときに、前記コイル部材の遠位端が、前記光拡散部の近位端よりも近位側に位置する請求項１～３のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  5. 前記筒部材の最小内径よりも前記コイル部材の最小内径の方が大きい請求項１～４のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  6. 前記長手軸方向において、前記筒部材よりも前記コイル部材の方が長い請求項１～５のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  7. 前記コイル部材は前記線材の線径の２倍以下のピッチを有する第２ピッチ部を有している請求項１～６のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  8. 前記筒部材は前記光拡散部を周回するように線材がらせん状に巻回されている第１コイル部を有している請求項１～７のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  9. 前記筒部材は、前記第１コイル部の内腔に、前記光拡散部を周回するように線材がらせん状に巻回されている第２コイル部を有している請求項８に記載の光照射医療装置。
  10. 前記第１コイル部の線材の線径が、前記第２コイル部の線材の線径よりも大きい請求項９に記載の光照射医療装置。
  11. 前記光ファイバーは、前記長手軸方向に延在しているコアを有し、
    前記光ファイバーは、前記コアの外周に配されている第１クラッドを有している第１区間を有し、
    前記光ファイバーは、前記光拡散部に、前記コアの外周に配されており前記第１クラッドよりも外周面の表面粗さが大きい第２クラッドを有し前記第１区間よりも遠位側に位置している第２区間を有している請求項１～１０のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
  12. 前記光ファイバーは、前記長手軸方向に延在しているコアを有し、
    前記光ファイバーは、前記コアの外周に配されている第１クラッドを有している第１区間を有し、
    前記光ファイバーは、前記光拡散部に、前記クラッドが存在せず前記第１区間よりも遠位側に位置している第３区間を有している請求項１～１１のいずれか一項に記載の光照射医療装置。
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