JP3222885B2 - レーザエネルギー搬送方法及び装置 - Google Patents
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0014—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof using shape memory or superelastic materials, e.g. nitinol
- A61F2210/0019—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof using shape memory or superelastic materials, e.g. nitinol operated at only one temperature whilst inside or touching the human body, e.g. constrained in a non-operative shape during surgery, another temperature only occurring before the operation
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、レーザエネルギー源からのレーザエネルギ
ーを、曲率半径の小さなカーブを含む通路に沿って導く
方法及び装置に関する。
ーを、曲率半径の小さなカーブを含む通路に沿って導く
方法及び装置に関する。
種々の工業及び医療適用分野における多くの環境にお
いて、被切除物質、被溶接物質、被変化物質、または被
切除物質が、アクセス不能または到達困難な位置に存在
することがある。
いて、被切除物質、被溶接物質、被変化物質、または被
切除物質が、アクセス不能または到達困難な位置に存在
することがある。
例えば、患者など動物の体内においては、対象部位が
骨等の硬質組織により包囲されていたり損傷されやすい
繊細な組織により包囲されているために、外科治療の実
施に困難を伴う場合が多々ある。胸郭内の対象部位であ
る心臓やその近傍の血管は骨構造により包囲されてお
り、また脳へ血液を供給する動脈等頭蓋骨内のの対象部
位は繊細な脳組織及び骨により包囲されている。冠状動
脈及び脳動脈は、その内部にアセローム性動脈硬化或は
血栓や塞栓が発生すると閉塞状態に陥り、患者に深刻な
事態をもたらす。
骨等の硬質組織により包囲されていたり損傷されやすい
繊細な組織により包囲されているために、外科治療の実
施に困難を伴う場合が多々ある。胸郭内の対象部位であ
る心臓やその近傍の血管は骨構造により包囲されてお
り、また脳へ血液を供給する動脈等頭蓋骨内のの対象部
位は繊細な脳組織及び骨により包囲されている。冠状動
脈及び脳動脈は、その内部にアセローム性動脈硬化或は
血栓や塞栓が発生すると閉塞状態に陥り、患者に深刻な
事態をもたらす。
冠状動脈が閉塞された時に心臓へ血液供給するための
一つのアプローチとしてバイパス外科即ち冠状動脈バイ
パスの形成がある。患者の胸郭が開かれ、心臓への血液
供給用代替導管が大動脈等の閉塞の上流点と閉塞から下
流側の冠状動脈中の点との間に代替血管を接ぐことによ
り設けられる。この冠状バイパス外科手術は、複雑且つ
繊細な処置であり、患者に要求されるリスクと費用負担
が大きいため、その恩恵を受けられる患者は少ない。
一つのアプローチとしてバイパス外科即ち冠状動脈バイ
パスの形成がある。患者の胸郭が開かれ、心臓への血液
供給用代替導管が大動脈等の閉塞の上流点と閉塞から下
流側の冠状動脈中の点との間に代替血管を接ぐことによ
り設けられる。この冠状バイパス外科手術は、複雑且つ
繊細な処置であり、患者に要求されるリスクと費用負担
が大きいため、その恩恵を受けられる患者は少ない。
動脈閉塞を回復させるための他の方法としては、薬剤
を投与して血管を膨張させるものがある。しかし、この
ような薬剤を適用可能な患者は限られており、しかもそ
の効果は一時的なもので、閉塞状態が継続すると結局は
膨張された血管も元に戻るという問題があった。
を投与して血管を膨張させるものがある。しかし、この
ような薬剤を適用可能な患者は限られており、しかもそ
の効果は一時的なもので、閉塞状態が継続すると結局は
膨張された血管も元に戻るという問題があった。
更にまた他のアプローチとして、経管腔型脈管プラス
テイと通常呼ばれる閉塞動脈を膨張するための器具がカ
テーテル等によって導入される方法がある。この器具
は、皮膚内の開口及び気管支動脈または大腿動脈等の大
動脈壁中の開口を通って動脈管腔内を通って閉塞位置へ
達する。例えばバルーン脈管プラステイでは、細密ガイ
ドワイヤがまず主動脈の管腔を通って閉塞位置に到達す
る。この侵入作用は、放射線透過撮影法により観察され
る。次いで、その先端近傍にバルーンが取り付けられた
カテーテルが、ワイヤを通って同じく動脈管腔内の閉塞
位置へ到達する。最後にバルーンを閉塞位置で膨張し、
動脈壁を引張することによって管腔が開大されることと
なる。しかし、このバルーン脈管プラステイの効果も一
時的なものにすぎず、患者の30−40%は同じ位置での閉
塞作用が継続し、血管は再び塞がってしまう。更に、こ
の方法は管内に侵入する器具によって動脈が突き通され
たり急性閉塞状態を引き起こす等の危険があり、かたそ
の操作期間中は当該血管中の血流作用が妨げられてしま
う。このようなバルーン脈管プラステイを適用できる患
者は極く限られており、大部分の患者、例えば長い部分
に亘る動脈アテロームや拡散末梢動脈病を持っていた
り、或は血管のわん曲が激しいためガイドワイヤを挿通
できない様な患者に対しては、未だ有効な措置がないと
いうのが実状であった。
テイと通常呼ばれる閉塞動脈を膨張するための器具がカ
テーテル等によって導入される方法がある。この器具
は、皮膚内の開口及び気管支動脈または大腿動脈等の大
動脈壁中の開口を通って動脈管腔内を通って閉塞位置へ
達する。例えばバルーン脈管プラステイでは、細密ガイ
ドワイヤがまず主動脈の管腔を通って閉塞位置に到達す
る。この侵入作用は、放射線透過撮影法により観察され
る。次いで、その先端近傍にバルーンが取り付けられた
カテーテルが、ワイヤを通って同じく動脈管腔内の閉塞
位置へ到達する。最後にバルーンを閉塞位置で膨張し、
動脈壁を引張することによって管腔が開大されることと
なる。しかし、このバルーン脈管プラステイの効果も一
時的なものにすぎず、患者の30−40%は同じ位置での閉
塞作用が継続し、血管は再び塞がってしまう。更に、こ
の方法は管内に侵入する器具によって動脈が突き通され
たり急性閉塞状態を引き起こす等の危険があり、かたそ
の操作期間中は当該血管中の血流作用が妨げられてしま
う。このようなバルーン脈管プラステイを適用できる患
者は極く限られており、大部分の患者、例えば長い部分
に亘る動脈アテロームや拡散末梢動脈病を持っていた
り、或は血管のわん曲が激しいためガイドワイヤを挿通
できない様な患者に対しては、未だ有効な措置がないと
いうのが実状であった。
種々の工業及び医療応用分野では、レーザエネルギー
を対象部位へ照射することによって目ざましい成果を挙
げている。例えば、レーザエネルギーを吸収すると溶融
または気化する物質があり、その物質の成分が実際に切
断または溶融されることにより所望の効果を生む。この
レーザエネルギーを外科治療に応用し、患者へ照射する
ことによって組織、障害物、または堆積物を変性または
除去可能である。
を対象部位へ照射することによって目ざましい成果を挙
げている。例えば、レーザエネルギーを吸収すると溶融
または気化する物質があり、その物質の成分が実際に切
断または溶融されることにより所望の効果を生む。この
レーザエネルギーを外科治療に応用し、患者へ照射する
ことによって組織、障害物、または堆積物を変性または
除去可能である。
レーザ脈管プラステイとして知られる外科手術におい
ては、光ファイバを用いた一般の光ガイドを介してレー
ザエネルギーを動脈血中の動脈硬化局部へ照射し、障害
物を破壊することで閉塞を除去している。ところが、こ
の光導入用ファイバの各々は、通常超細密に形成しない
限り、極めて柔軟性に乏しい物質である。この結果、例
えば大腿動脈または気管支動脈から冠状動脈へ亙る動脈
管腔等、小径湾曲部があるコースを十分挿通できる程度
に柔軟な薄型ファイバを使用したならば、照射されるレ
ーザビームエネルギーの有効径も極めて微小となり、閉
塞部に対して部分的に小さな穴を開ける程度の効果しか
得られない。加えて、レーザビームがその内部を通過す
るファイバが薄いために、そのエネルギーは比較的小距
離で減衰してしまう。しかも、細いファイバを血管内で
閉塞位置へ向けて導入中、もしその先端が血管壁に対向
してしまうと、血管を機械的に刺し通してしまうおそれ
がある。
ては、光ファイバを用いた一般の光ガイドを介してレー
ザエネルギーを動脈血中の動脈硬化局部へ照射し、障害
物を破壊することで閉塞を除去している。ところが、こ
の光導入用ファイバの各々は、通常超細密に形成しない
限り、極めて柔軟性に乏しい物質である。この結果、例
えば大腿動脈または気管支動脈から冠状動脈へ亙る動脈
管腔等、小径湾曲部があるコースを十分挿通できる程度
に柔軟な薄型ファイバを使用したならば、照射されるレ
ーザビームエネルギーの有効径も極めて微小となり、閉
塞部に対して部分的に小さな穴を開ける程度の効果しか
得られない。加えて、レーザビームがその内部を通過す
るファイバが薄いために、そのエネルギーは比較的小距
離で減衰してしまう。しかも、細いファイバを血管内で
閉塞位置へ向けて導入中、もしその先端が血管壁に対向
してしまうと、血管を機械的に刺し通してしまうおそれ
がある。
レーザから十分なエネルギーを血小板へ照射するた
め、レーザ脈管プラステイ用として提案された光ガイド
は、通常は各々の径が約100−200ミクロンの超薄型ファ
イバを多数含む。これらファイバは、中央管腔に関して
マトリックス状に束ねられまたは結合されて、カテーテ
ルを構成する。しかし、このような周知のカテーテルで
は、統合ファイバ中の一部から照射されたレーザエネル
ギーのみが血管腔をある程度拡張するに過ぎず、所望径
にまでは到達しない。従って、続いてバルーン膨張によ
る拡張を行わなければならなかった。このようなレーザ
装置単独では患部の閉塞物質を十分に除去することは不
可能であり、その後に行われるバルーン脈管プラステイ
のアクセス用程度の使用に限定されていた。
め、レーザ脈管プラステイ用として提案された光ガイド
は、通常は各々の径が約100−200ミクロンの超薄型ファ
イバを多数含む。これらファイバは、中央管腔に関して
マトリックス状に束ねられまたは結合されて、カテーテ
ルを構成する。しかし、このような周知のカテーテルで
は、統合ファイバ中の一部から照射されたレーザエネル
ギーのみが血管腔をある程度拡張するに過ぎず、所望径
にまでは到達しない。従って、続いてバルーン膨張によ
る拡張を行わなければならなかった。このようなレーザ
装置単独では患部の閉塞物質を十分に除去することは不
可能であり、その後に行われるバルーン脈管プラステイ
のアクセス用程度の使用に限定されていた。
更に、そのような小型ファイバの個々は極めて小半径
のカーブでも通過するに十分な柔軟性を備えているので
あるが、これらを例え少数であっても束にして使用する
とその柔軟性が著しく低減してしまう。従って、レーザ
脈管プラステイは、実用的にはレーザエネルギーを光ガ
イドによって割合にまっすぐなコースの比較的短い距離
の部分に導入可能な、例えば脚の大動脈等の大きくしか
も直線状の血管に対してしか適用できない。レーザ源か
らのレーザエネルギーを光ガイド中の複合小ファイバか
ら成る個々ファイバへ伝達するための接続機構は、レン
ズと各ファイバを源ビームによりシリアルにアドレスす
る機構とを含むので複雑化する。そして、もしレーザエ
ネルギーが光ガイドへの導入路を逸脱したならば、ファ
イバを破壊して器具を損なったり患者を危険に晒すこと
になる。
のカーブでも通過するに十分な柔軟性を備えているので
あるが、これらを例え少数であっても束にして使用する
とその柔軟性が著しく低減してしまう。従って、レーザ
脈管プラステイは、実用的にはレーザエネルギーを光ガ
イドによって割合にまっすぐなコースの比較的短い距離
の部分に導入可能な、例えば脚の大動脈等の大きくしか
も直線状の血管に対してしか適用できない。レーザ源か
らのレーザエネルギーを光ガイド中の複合小ファイバか
ら成る個々ファイバへ伝達するための接続機構は、レン
ズと各ファイバを源ビームによりシリアルにアドレスす
る機構とを含むので複雑化する。そして、もしレーザエ
ネルギーが光ガイドへの導入路を逸脱したならば、ファ
イバを破壊して器具を損なったり患者を危険に晒すこと
になる。
管壁物質の屈折率以下の屈折率を持つ液体物質でフレ
キシブル管を満たせば、一層柔軟性に富んだ光ガイドが
得られる。米国特許第4,045,119(H.F.Eastgate)に
は、液体を内部に封止するためのプラグを管の各端部に
備えた液体コア光ガイドが開示されている。該ガイド
は、パルスレーザ等のレーザ源から適用領域へレーザエ
ネルギーを高パワーで伝達する。
キシブル管を満たせば、一層柔軟性に富んだ光ガイドが
得られる。米国特許第4,045,119(H.F.Eastgate)に
は、液体を内部に封止するためのプラグを管の各端部に
備えた液体コア光ガイドが開示されている。該ガイド
は、パルスレーザ等のレーザ源から適用領域へレーザエ
ネルギーを高パワーで伝達する。
しかし、このガイドでは、器具先端部血液が存在する
ために、レーザ光が動脈血小板や血餅等の目的部位へ到
達不能となる。更に、血液または血液成分がレーザエネ
ルギーを吸収することによって発熱や破裂が発生し、近
傍の血管壁を損傷してしまう。
ために、レーザ光が動脈血小板や血餅等の目的部位へ到
達不能となる。更に、血液または血液成分がレーザエネ
ルギーを吸収することによって発熱や破裂が発生し、近
傍の血管壁を損傷してしまう。
発明の要約 本発明者らは、次のような方法によってレーザエネル
ギーを微小曲率半径のカーブを含むコースに沿って導き
且つ遠隔に位置する目的部位へ照射できることを見い出
した。即ち、レーザエネルギーを液体が充填されたフレ
キシブル管に向けて照射する。この管は、目的部位に最
も近い端部で少なくとも部分的に開放されており、これ
によって液体の一部が当該端部から目的部位へ向けて流
出する。
ギーを微小曲率半径のカーブを含むコースに沿って導き
且つ遠隔に位置する目的部位へ照射できることを見い出
した。即ち、レーザエネルギーを液体が充填されたフレ
キシブル管に向けて照射する。この管は、目的部位に最
も近い端部で少なくとも部分的に開放されており、これ
によって液体の一部が当該端部から目的部位へ向けて流
出する。
概略的に言えば、本発明に係る方法はその一の形態に
おいて、レーザエネルギーを人体を除く目的部位へ照射
するための方法であって、次の各ステップを含むことを
特徴とする:フレキシブル管の近位端を人体を除く目的
部位へ近突けるステップ;管内に、放射性コントラスト
媒体を含む液体を充填するステップ;レーザエネルギー
源からのレーザエネルギーを管の先端へ導くステップ。
レーザエネルギーの一部は、目的部位において管の近位
端から発射される。幾つかの実施例では、管には近位端
において管から流出する液体量を制限するための手段が
設けられる。
おいて、レーザエネルギーを人体を除く目的部位へ照射
するための方法であって、次の各ステップを含むことを
特徴とする:フレキシブル管の近位端を人体を除く目的
部位へ近突けるステップ;管内に、放射性コントラスト
媒体を含む液体を充填するステップ;レーザエネルギー
源からのレーザエネルギーを管の先端へ導くステップ。
レーザエネルギーの一部は、目的部位において管の近位
端から発射される。幾つかの実施例では、管には近位端
において管から流出する液体量を制限するための手段が
設けられる。
他の形態において、本発明に係る方法はレーザエネル
ギーを動物の生体等の目的部位へ導くための方法であっ
て、次の各ステップを含むことを特徴とする:フレキシ
ブル管の近位端を人体を除く目的部位に近付けるステッ
プ;管内に液体流を供給するステップ;レーザエネルギ
ー源からのレーザエネルギーを管の先端へ導くステッ
プ。レーザエネルギーの一部は、目的部位において管の
近位端から発射される。
ギーを動物の生体等の目的部位へ導くための方法であっ
て、次の各ステップを含むことを特徴とする:フレキシ
ブル管の近位端を人体を除く目的部位に近付けるステッ
プ;管内に液体流を供給するステップ;レーザエネルギ
ー源からのレーザエネルギーを管の先端へ導くステッ
プ。レーザエネルギーの一部は、目的部位において管の
近位端から発射される。
好適な実施例において、液体の一部は管の近位端から
目的部位へ向けて流出する。管の近位端を目的部位に近
付けるステップは、更に生体中の開口を介して、或は直
接的に外科的アプローチにより、動物の体内へ導くサブ
ステップ、及び動物の生体内の通路管腔を通すサブステ
ップ、を含む。目的部位には、ミネラル堆積、アテロー
ム性動脈硬化症局部、アテローム性塞栓、血栓、または
血餅等が含まれる。目的部位は、動脈内、静脈内、尿管
内、総胆管内、気管内、気管支内、または胃腸管内等で
ある。源からの液体流を管内へ供給するステップは、源
からの液体を管壁のポートを介して管内へ導くステップ
と、管内に液体を充填した後も管内へ液体を満たし続け
るステップと、を含む。これにより、液体の一部は管の
近位端から流れ出ることになる。
目的部位へ向けて流出する。管の近位端を目的部位に近
付けるステップは、更に生体中の開口を介して、或は直
接的に外科的アプローチにより、動物の体内へ導くサブ
ステップ、及び動物の生体内の通路管腔を通すサブステ
ップ、を含む。目的部位には、ミネラル堆積、アテロー
ム性動脈硬化症局部、アテローム性塞栓、血栓、または
血餅等が含まれる。目的部位は、動脈内、静脈内、尿管
内、総胆管内、気管内、気管支内、または胃腸管内等で
ある。源からの液体流を管内へ供給するステップは、源
からの液体を管壁のポートを介して管内へ導くステップ
と、管内に液体を充填した後も管内へ液体を満たし続け
るステップと、を含む。これにより、液体の一部は管の
近位端から流れ出ることになる。
治療中に、源からの液体を制御状態で管を通して管の
近位端から流出させることにより、管の近位端と目的部
位との間に液体のコラムが形成されることになる。これ
により、管の近位端を超えた短い部分にわたってレーザ
エネルギーを連続的に案内することが可能となる。血液
または尿等種々の体液は、管内の液体に対して十分に低
い屈折率を持つので、管の近位端を超える上述のような
光ガイド効果が得られることになる。更に、レーザ治療
と干渉する次のような問題がある。目的部位が血管であ
る場合には血液等、目的部位に通常存在する物質、また
は治療中に目的部位で生成された有機堆積物等の物質
は、管近位端から流出している液体によって、治療処理
を中断させることなく排出される。
近位端から流出させることにより、管の近位端と目的部
位との間に液体のコラムが形成されることになる。これ
により、管の近位端を超えた短い部分にわたってレーザ
エネルギーを連続的に案内することが可能となる。血液
または尿等種々の体液は、管内の液体に対して十分に低
い屈折率を持つので、管の近位端を超える上述のような
光ガイド効果が得られることになる。更に、レーザ治療
と干渉する次のような問題がある。目的部位が血管であ
る場合には血液等、目的部位に通常存在する物質、また
は治療中に目的部位で生成された有機堆積物等の物質
は、管近位端から流出している液体によって、治療処理
を中断させることなく排出される。
他の形態において、本発明に係る方法は、人体を除く
動物の血管から障害物を除去する方法であって、次の各
ステップを含むことを特徴とする:フレキシブル管の近
位端を障害物に近接させるステップ;管内へ液体を導入
充填するステップ;管内が液体で満たされた後も液体を
導入し続け、これにより液体の一部が管の近位端から流
出させるステップ;源からレーザエネルギーを管の先端
に向けて供給するステップ。レーザエネルギーの一部は
管の近位端から発射され、障害物に当たる。障害物がア
テローム性動脈硬化症局部である場合には、本方法はア
テローム性動脈硬化症の一治療法となる。障害物が血栓
である場合には、本方法は血栓症または血栓性塞栓症の
一治療法となる。
動物の血管から障害物を除去する方法であって、次の各
ステップを含むことを特徴とする:フレキシブル管の近
位端を障害物に近接させるステップ;管内へ液体を導入
充填するステップ;管内が液体で満たされた後も液体を
導入し続け、これにより液体の一部が管の近位端から流
出させるステップ;源からレーザエネルギーを管の先端
に向けて供給するステップ。レーザエネルギーの一部は
管の近位端から発射され、障害物に当たる。障害物がア
テローム性動脈硬化症局部である場合には、本方法はア
テローム性動脈硬化症の一治療法となる。障害物が血栓
である場合には、本方法は血栓症または血栓性塞栓症の
一治療法となる。
本発明方法は、処置対象である血管中の血流を完全に
抑制してしまうことはないから、処理を急いで行う必要
はない。更に、管から目的部位へ向かう液体の流出作用
は、動脈硬化症局部または血栓の除去効果を持つレーザ
エネルギーの波長を吸収してしまう血液除去することと
なり、この結果レーザエネルギー搬送率を高めることが
できる。
抑制してしまうことはないから、処理を急いで行う必要
はない。更に、管から目的部位へ向かう液体の流出作用
は、動脈硬化症局部または血栓の除去効果を持つレーザ
エネルギーの波長を吸収してしまう血液除去することと
なり、この結果レーザエネルギー搬送率を高めることが
できる。
本発明に係る装置はレーザエネルギーを目的部位へ搬
送するための装置であって(本発明に係る装置は「目的
部位」として人体を含む。以下同様である。)、次の各
要素を含むことを特徴とする:液体;その一端に開口を
有し、液体が通過する目的部位近傍に取り付けられるフ
レキシブル管;管内へ液体流を供給する手段;管の他端
に操作接続されたレーザエネルギー源。管及び該管内に
供給された液体は、協働してレーザエネルギーを源から
導き、このレーザエネルギーの一部を管の第2端から発
射させる。
送するための装置であって(本発明に係る装置は「目的
部位」として人体を含む。以下同様である。)、次の各
要素を含むことを特徴とする:液体;その一端に開口を
有し、液体が通過する目的部位近傍に取り付けられるフ
レキシブル管;管内へ液体流を供給する手段;管の他端
に操作接続されたレーザエネルギー源。管及び該管内に
供給された液体は、協働してレーザエネルギーを源から
導き、このレーザエネルギーの一部を管の第2端から発
射させる。
好適な実施例において、管の少なくとも一部は、その
断面形状を実質上変化させたり捻れたりすることなく、
半径が20mm更に好適には10mmの曲線にまで曲げられる。
管は屈折率nwの壁を有する。該壁の一面は管の管腔面
を形成しており、液体は屈折率nfを持つ。nfは、nw
より大きい。nfとnwとの値は、その比rf,w=(nf)
/(nw)が1.0以上であり、好適には約1.05以上であ
り、更に好適には約1.1以上である。nfの値は約1.46で
あり、或は少なくとも約1.46である。nwの値は1.33で
あり、または少なくとも約1.33である。液体は、放射性
コントラスト媒体を含み、生物学的置換性を持つ。支持
層が壁を包囲している。壁は、好適にはテトレフルオロ
エチレン ヘキサ フルオロプロピレン(FEP)または
(ポリペンタデカフルオロオクチラクリレート エラス
トマ等のフッ素化されたポリマーなどから成る。そし
て、管の第1端にはキャップが固定されている。キャッ
プは、第1端から流出する液体流を実質上制限するよう
に配置され取り付けられている。キャップは、円滑で球
形の近位面を持つように形成されている。キャップは、
管軸とほぼ直線上に配置されたボアを含む。このボアの
径は、その中をガイドワイヤが通過できるような値に設
定されており、好適にはその中を通る液体流を制限する
ように十分小さく、約500マイクロメータまたは少なく
とも約500マイクロメータであることが望ましい。キャ
ップの素材には、石英またはサファイヤが使用される。
キャップは、管軸から離れる方向へレーザエネルギーを
指向させるように配置され取り付けられた反射面を有す
る。管の管腔は、約1mm−3mmの径を持つ。管腔は、ほぼ
円形の断面形状を有し、その径が約1mm−3mmである。更
に、本装置において、レーザエネルギー源からのエネル
ギーを液体内蔵管へ導くための管の第2端にはカプラが
設けられている。カプラはウィンドウ、レンズ、または
光ファイバ(管腔内部に挿入されるのが望ましい)を含
む。カプラは、石英または溶融シリカから成る。液体流
を管へ供給する手段は、レーザエネルギー源と管との間
に液体を導くための管路を有する。管は、その第1端及
び第2端近傍に、エネルギー源と間との間に液体を導入
するための中間ポートを有する。液体流を管へ供給する
ための手段は、泡が管内へ移動するのを防止するための
フィルタを含む。
断面形状を実質上変化させたり捻れたりすることなく、
半径が20mm更に好適には10mmの曲線にまで曲げられる。
管は屈折率nwの壁を有する。該壁の一面は管の管腔面
を形成しており、液体は屈折率nfを持つ。nfは、nw
より大きい。nfとnwとの値は、その比rf,w=(nf)
/(nw)が1.0以上であり、好適には約1.05以上であ
り、更に好適には約1.1以上である。nfの値は約1.46で
あり、或は少なくとも約1.46である。nwの値は1.33で
あり、または少なくとも約1.33である。液体は、放射性
コントラスト媒体を含み、生物学的置換性を持つ。支持
層が壁を包囲している。壁は、好適にはテトレフルオロ
エチレン ヘキサ フルオロプロピレン(FEP)または
(ポリペンタデカフルオロオクチラクリレート エラス
トマ等のフッ素化されたポリマーなどから成る。そし
て、管の第1端にはキャップが固定されている。キャッ
プは、第1端から流出する液体流を実質上制限するよう
に配置され取り付けられている。キャップは、円滑で球
形の近位面を持つように形成されている。キャップは、
管軸とほぼ直線上に配置されたボアを含む。このボアの
径は、その中をガイドワイヤが通過できるような値に設
定されており、好適にはその中を通る液体流を制限する
ように十分小さく、約500マイクロメータまたは少なく
とも約500マイクロメータであることが望ましい。キャ
ップの素材には、石英またはサファイヤが使用される。
キャップは、管軸から離れる方向へレーザエネルギーを
指向させるように配置され取り付けられた反射面を有す
る。管の管腔は、約1mm−3mmの径を持つ。管腔は、ほぼ
円形の断面形状を有し、その径が約1mm−3mmである。更
に、本装置において、レーザエネルギー源からのエネル
ギーを液体内蔵管へ導くための管の第2端にはカプラが
設けられている。カプラはウィンドウ、レンズ、または
光ファイバ(管腔内部に挿入されるのが望ましい)を含
む。カプラは、石英または溶融シリカから成る。液体流
を管へ供給する手段は、レーザエネルギー源と管との間
に液体を導くための管路を有する。管は、その第1端及
び第2端近傍に、エネルギー源と間との間に液体を導入
するための中間ポートを有する。液体流を管へ供給する
ための手段は、泡が管内へ移動するのを防止するための
フィルタを含む。
他の実施例において、管壁は、反射層、及び壁の管腔
面を形成する一の面を有する。反射層は、好適にはアル
ミニウムまたは銀を含む物質等の反射ポリマーまたは金
属化されたポリマーから成る。これらは、管素材の管腔
表面へ共に突出し或は接合されている。
面を形成する一の面を有する。反射層は、好適にはアル
ミニウムまたは銀を含む物質等の反射ポリマーまたは金
属化されたポリマーから成る。これらは、管素材の管腔
表面へ共に突出し或は接合されている。
本発明に係る液体コア型光ガイドは、冠状動脈等の微
細動脈で頻繁に見られる小曲率半径カーブに対応してそ
の中をガイドワイヤが通れるように十分な柔軟性を持つ
ように設計されており、閉塞を除去するに十分な広範囲
にわたって効果的ビームを照射する。光ガイド自体のた
めの管は、連続押しだし加工または共押しだし加工等に
より製造され、個々の使用に応じて要求される長さに切
断されたような簡単且つ安価なものでよい。光ガイドを
容易に動脈または静脈管腔に沿って進行させるために
は、先ずガイドワイヤを進行すべきコースに沿って導入
し、その後光ガイドをこのガイドワイヤを通って進行さ
せて目的位置へ到達させればよい。或は、ガイドカテー
テルを動脈閉塞部の始端に配置すると共に光ガイドをガ
イドカテーテルの管腔内で進行させることも可能であ
る。レーザエネルギー源は、光ガイドと直列接続可能で
あり、こうすれば装着面での複雑性を回避できる。レー
ザエネルギーは、レーザ源から集束レンズを通って光ガ
イドへ直接導くことが可能であり、或はまた、管の先端
で光ガイドの管腔内へ挿入された従来のファイバへまず
照射することも可能である。
細動脈で頻繁に見られる小曲率半径カーブに対応してそ
の中をガイドワイヤが通れるように十分な柔軟性を持つ
ように設計されており、閉塞を除去するに十分な広範囲
にわたって効果的ビームを照射する。光ガイド自体のた
めの管は、連続押しだし加工または共押しだし加工等に
より製造され、個々の使用に応じて要求される長さに切
断されたような簡単且つ安価なものでよい。光ガイドを
容易に動脈または静脈管腔に沿って進行させるために
は、先ずガイドワイヤを進行すべきコースに沿って導入
し、その後光ガイドをこのガイドワイヤを通って進行さ
せて目的位置へ到達させればよい。或は、ガイドカテー
テルを動脈閉塞部の始端に配置すると共に光ガイドをガ
イドカテーテルの管腔内で進行させることも可能であ
る。レーザエネルギー源は、光ガイドと直列接続可能で
あり、こうすれば装着面での複雑性を回避できる。レー
ザエネルギーは、レーザ源から集束レンズを通って光ガ
イドへ直接導くことが可能であり、或はまた、管の先端
で光ガイドの管腔内へ挿入された従来のファイバへまず
照射することも可能である。
液体及び管には、生物学的置換性を持つ物質を使用で
きる。放射性コントラスト媒体を液体として使用するこ
とにより、全操作期間中の管の進行状態を中断すること
なく連続的に蛍光透視画面で視認することができる。更
に、放射性コントラスト媒体を含む光ガイドは、蛍光モ
ニタと協働して、レーザエネルギーを、曲がりくねった
通路を介してしか処理対象部位に到達できないような非
医療用機器内で、高精度で搬送することが可能である。
例えば、危険物質である圧力液を使用する装置の内部部
品の修理または改造等の場合である。
きる。放射性コントラスト媒体を液体として使用するこ
とにより、全操作期間中の管の進行状態を中断すること
なく連続的に蛍光透視画面で視認することができる。更
に、放射性コントラスト媒体を含む光ガイドは、蛍光モ
ニタと協働して、レーザエネルギーを、曲がりくねった
通路を介してしか処理対象部位に到達できないような非
医療用機器内で、高精度で搬送することが可能である。
例えば、危険物質である圧力液を使用する装置の内部部
品の修理または改造等の場合である。
上記説明の通り、本願において、方法に係る発明は、
その対象から人体が除外され、装置に係る発明は、その
対象に人体が含まれる。
その対象から人体が除外され、装置に係る発明は、その
対象に人体が含まれる。
好適な実施例の説明 図面 第1図は、本発明に係る液体コア光ガイドを管の長手
軸に沿って部分的に切断して示した概略図である。
軸に沿って部分的に切断して示した概略図である。
第2図は、第1図の2−2断面図である。
第3図は、液体コア光ガイドの先端部を管の長手軸に
沿って切断し、液体を管内に通るための液体ポート及び
通路を示した概略図である。
沿って切断し、液体を管内に通るための液体ポート及び
通路を示した概略図である。
第4−7図及び第9図は、液体コア光ガイドの近位不
を管の長手軸に沿って切断し、種々の形態の端部キャッ
プを示した概略図である。
を管の長手軸に沿って切断し、種々の形態の端部キャッ
プを示した概略図である。
第8図は、第7図に示した液体コア光ガイドを近位部
で切断した8−8断面図である。
で切断した8−8断面図である。
第10図は、管の長手軸に沿って部分的に切断された本
発明に係る他の液体コア光ガイドの一部を示す概略図で
ある。
発明に係る他の液体コア光ガイドの一部を示す概略図で
ある。
第11図は、第7図の8−8断面図である。
第12図は、管を長手方向に部分的に切断し、レーザエ
ネルギーの源を光ガイドに接続するためのウィンドウを
示した図である。
ネルギーの源を光ガイドに接続するためのウィンドウを
示した図である。
第13図は、管を長手方向に沿って切断し、光ファイバ
を使用した他のレーザカプラを示した図である。
を使用した他のレーザカプラを示した図である。
第14図は、管の長手軸に沿って切断した、反射管腔面
を持つ他の液体コア光ガイドの近位部概略図である。
を持つ他の液体コア光ガイドの近位部概略図である。
第15図は、バルーン膨張装置と組み合わせた液体コア
光ガイドをその近位部で、管の長手軸に沿って切断した
概略図である。
光ガイドをその近位部で、管の長手軸に沿って切断した
概略図である。
構成及び作用 第1図及び第2図に本発明に係る液体コア光ガイドを
示す。この光ガイドは、その全体を符号10を付して示し
た管を有する。該管の壁16は、液体26で満たされた管腔
24を囲む形となっている。壁16の内面は、管10の管腔面
22を構成している。
示す。この光ガイドは、その全体を符号10を付して示し
た管を有する。該管の壁16は、液体26で満たされた管腔
24を囲む形となっている。壁16の内面は、管10の管腔面
22を構成している。
レーザエネルギーは、矢印Iで示すように、レーザエ
ネルギー源(第1図及び第2図には不図示)から液体が
満たされた管10の先端14へ導かれる。エネルギーは、液
体が満たされた管内を近位端12へ向かう。エネルギー
は、エネルギー源から遠ざかるにつれて減衰し、その一
部は矢印0で示したように、近位端12から発射される。
先端に導かれたエネルギーが液体が満たされた光ガイド
の近位端から発射される割合は、液体のデイメンション
や物理特性、及び管が湾曲コースをたどる程度、等によ
って変化する。
ネルギー源(第1図及び第2図には不図示)から液体が
満たされた管10の先端14へ導かれる。エネルギーは、液
体が満たされた管内を近位端12へ向かう。エネルギー
は、エネルギー源から遠ざかるにつれて減衰し、その一
部は矢印0で示したように、近位端12から発射される。
先端に導かれたエネルギーが液体が満たされた光ガイド
の近位端から発射される割合は、液体のデイメンション
や物理特性、及び管が湾曲コースをたどる程度、等によ
って変化する。
第3図において、壁16を通るポート62は、遠位管端14
近傍に形成されておりコンジット64の一端はポイント62
に接続されている。液体は、コンジット64の他端におい
て、矢印Fで示したように、ペリスタルチックポンプ
(第3図には不図示)等のポンプまたはシリンジ等の液
体源から、コンジット64を通りポート62を介して管10内
に供給される。同様に、従来のガイドワイヤ(第3図に
は不図示)も、コンジット14を通りポート62を介して管
10内に導かれる。
近傍に形成されておりコンジット64の一端はポイント62
に接続されている。液体は、コンジット64の他端におい
て、矢印Fで示したように、ペリスタルチックポンプ
(第3図には不図示)等のポンプまたはシリンジ等の液
体源から、コンジット64を通りポート62を介して管10内
に供給される。同様に、従来のガイドワイヤ(第3図に
は不図示)も、コンジット14を通りポート62を介して管
10内に導かれる。
壁16及び液体36の素材を選択するに際しては、管腔面
における内部反射性が高いものであることが一つの基準
となる。即ち、壁16及び液体26は、光ガイドを通って導
かれるレーザエネルギーに対して透過性を持ち、且つ壁
16の屈折率nwが液体26の屈折率nfよりも大きいような
素材が選択される。
における内部反射性が高いものであることが一つの基準
となる。即ち、壁16及び液体26は、光ガイドを通って導
かれるレーザエネルギーに対して透過性を持ち、且つ壁
16の屈折率nwが液体26の屈折率nfよりも大きいような
素材が選択される。
更に、壁16の素材には、構造的強度と共に柔軟性に富
むものが選ばれる。これにより、液体が満たされた光ガ
イドは管の断面形状を歪めたり実質上捻ったりすること
なく、曲率半径の小さなカーブを通過可能に湾曲でき
る。
むものが選ばれる。これにより、液体が満たされた光ガ
イドは管の断面形状を歪めたり実質上捻ったりすること
なく、曲率半径の小さなカーブを通過可能に湾曲でき
る。
壁16は「FEP Teflon(商標)」として市販されてい
るようなフッ素化されたエチレンプロピレンから成り、
一方液体は「Renographin 76(商標)」として市販さ
れているような放射性コントラスト媒体から成る。FEP
テフロンは、約1.33の屈折率を有し、Renographin 76
は約1.46の屈折率を持つ。両者の屈折率比は約1.1であ
り、これによって入射角が極めて急峻な場合でも、ほぼ
完全な内部反射作用が得られる。管腔面が不規則である
と入射角もバラつくので、平滑であることが望ましい。
管は、動脈管腔の径に応じて1−3mmの内径を持つ円形
断面であることが好適である。壁16の厚さは、伝達光波
長の少なくとも2倍であることが理想である。長さ110c
mでFEP Teflonの壁を持ちRenographin76を含有するこ
のような管は、近位端から480nmのレーザエネルギーの
約60%を屈折率適合レンズまたはウィンドウから遠位端
へ伝達可能である。
るようなフッ素化されたエチレンプロピレンから成り、
一方液体は「Renographin 76(商標)」として市販さ
れているような放射性コントラスト媒体から成る。FEP
テフロンは、約1.33の屈折率を有し、Renographin 76
は約1.46の屈折率を持つ。両者の屈折率比は約1.1であ
り、これによって入射角が極めて急峻な場合でも、ほぼ
完全な内部反射作用が得られる。管腔面が不規則である
と入射角もバラつくので、平滑であることが望ましい。
管は、動脈管腔の径に応じて1−3mmの内径を持つ円形
断面であることが好適である。壁16の厚さは、伝達光波
長の少なくとも2倍であることが理想である。長さ110c
mでFEP Teflonの壁を持ちRenographin76を含有するこ
のような管は、近位端から480nmのレーザエネルギーの
約60%を屈折率適合レンズまたはウィンドウから遠位端
へ伝達可能である。
或は、レーザエネルギーはレーザから従来の石英ファ
イバへ発射することも可能であり、この石英ファイバは
管の遠位端へ挿入することができる。しかし、このよう
なファイバを内蔵した管の遠位部は一層柔軟性が損なわ
れることとなる。従って、光ガイドの近位部等大きな柔
軟性が要求される環境下での適用に際しては、ファイバ
の近位端が光ガイドの柔軟性要求近位領域に達しない程
度に挿入するのがよい。
イバへ発射することも可能であり、この石英ファイバは
管の遠位端へ挿入することができる。しかし、このよう
なファイバを内蔵した管の遠位部は一層柔軟性が損なわ
れることとなる。従って、光ガイドの近位部等大きな柔
軟性が要求される環境下での適用に際しては、ファイバ
の近位端が光ガイドの柔軟性要求近位領域に達しない程
度に挿入するのがよい。
このような構成の管には形状記憶性を持たせることが
できる。即ち、特定の所望湾曲状態となるように前形成
することが可能である。これにより、この管を伸ばした
り曲げたりしても、しばらくすると前形成された湾曲形
状に戻る。
できる。即ち、特定の所望湾曲状態となるように前形成
することが可能である。これにより、この管を伸ばした
り曲げたりしても、しばらくすると前形成された湾曲形
状に戻る。
光学的には管壁用として適した幾つかの物質も、構造
的には不適または適性に劣るという事実がある。即ち、
柔軟性に欠けていたり、曲率半径の小さなカーブを通過
するために湾曲された時に破損または歪曲または捻れを
生じてしまうのである。第10図及び第11図は管の他の構
造を示し、管16は内壁層18を有する。層18の内面が、管
壁16の管腔面22、及び外支持層20を構成している。管10
の管腔24近傍に位置する内壁層18は、第1図及び第2図
に関連して説明したように、適切な光学特性を持つ物質
から成る。同様に、内壁層18に接合または該層18と共押
し出し可能な外壁層20は、管壁16が構造的強度と共に柔
軟性を備えるよう、適切な機械的特性の物質から構成さ
れている。
的には不適または適性に劣るという事実がある。即ち、
柔軟性に欠けていたり、曲率半径の小さなカーブを通過
するために湾曲された時に破損または歪曲または捻れを
生じてしまうのである。第10図及び第11図は管の他の構
造を示し、管16は内壁層18を有する。層18の内面が、管
壁16の管腔面22、及び外支持層20を構成している。管10
の管腔24近傍に位置する内壁層18は、第1図及び第2図
に関連して説明したように、適切な光学特性を持つ物質
から成る。同様に、内壁層18に接合または該層18と共押
し出し可能な外壁層20は、管壁16が構造的強度と共に柔
軟性を備えるよう、適切な機械的特性の物質から構成さ
れている。
レーザ光ガイドの作用は概ね次のようになる。ここで
は、冠状動脈を閉塞している動脈硬化症局部を破壊する
ための使用時を例に採って説明する。管10には液体26が
充填されており、レーザエネルギー源が該管の遠位端14
に接続されている。管17は、皮膚に形成された開口及び
大腿動脈等の大きな動脈の壁を介して先ずその近位端が
挿入される。そして、レーザエネルギーにより治療され
る閉塞存在位置に達するまで管腔内を導かれ、その近位
端が閉塞動脈の管腔に入って閉塞部位に対向させられ
る。もし液体がRenographin 76等の放射性コントラス
ト媒体であるならば、閉塞位置へ向かう管の動きを、ガ
イドワイヤを使用してまたは使用せずに、X線により連
続的に追跡することができる。近位チップが閉塞位置へ
到達し目的部位と対向すると、液体源から更に管内へ液
体が注入される。この結果、液体の一部は管の近位端か
ら目的部位へ向けて流れ出す。管と目的部位との間に存
在する血液は、レーザによる血小板融除作用と干渉す
る。と言うのは、血液は、血小板よりもはるかに多くレ
ーザエネルギーのほぼ全波長を吸収してしまうのであ
る。しかし本発明においては、管の近位端から流れ出る
液体によって管と目的部位との間の血液が排除されるの
で、このような干渉作用を被ることはない。流出液体が
血液を排除してゆくにつれ、レーザエネルギーを目的部
位へ照射させるための管の近位端近傍に液体チャンネル
が形成される。更に、血液の屈折率は約1.34であり、液
体の屈折率に比し十分低い。従って、このチャンネル内
で液体を包囲している血液は、管の近位端と目的部位と
の間で効果的な光ガイドを形成することとなる。このよ
うな一時的な液体コア及び液体クラッドの光チャンネル
は、約1cmの距離にわたって、通常の環境下で閉塞の融
除及び動脈管腔の開放を完了するにほぼ十分な時間有効
となる。
は、冠状動脈を閉塞している動脈硬化症局部を破壊する
ための使用時を例に採って説明する。管10には液体26が
充填されており、レーザエネルギー源が該管の遠位端14
に接続されている。管17は、皮膚に形成された開口及び
大腿動脈等の大きな動脈の壁を介して先ずその近位端が
挿入される。そして、レーザエネルギーにより治療され
る閉塞存在位置に達するまで管腔内を導かれ、その近位
端が閉塞動脈の管腔に入って閉塞部位に対向させられ
る。もし液体がRenographin 76等の放射性コントラス
ト媒体であるならば、閉塞位置へ向かう管の動きを、ガ
イドワイヤを使用してまたは使用せずに、X線により連
続的に追跡することができる。近位チップが閉塞位置へ
到達し目的部位と対向すると、液体源から更に管内へ液
体が注入される。この結果、液体の一部は管の近位端か
ら目的部位へ向けて流れ出す。管と目的部位との間に存
在する血液は、レーザによる血小板融除作用と干渉す
る。と言うのは、血液は、血小板よりもはるかに多くレ
ーザエネルギーのほぼ全波長を吸収してしまうのであ
る。しかし本発明においては、管の近位端から流れ出る
液体によって管と目的部位との間の血液が排除されるの
で、このような干渉作用を被ることはない。流出液体が
血液を排除してゆくにつれ、レーザエネルギーを目的部
位へ照射させるための管の近位端近傍に液体チャンネル
が形成される。更に、血液の屈折率は約1.34であり、液
体の屈折率に比し十分低い。従って、このチャンネル内
で液体を包囲している血液は、管の近位端と目的部位と
の間で効果的な光ガイドを形成することとなる。このよ
うな一時的な液体コア及び液体クラッドの光チャンネル
は、約1cmの距離にわたって、通常の環境下で閉塞の融
除及び動脈管腔の開放を完了するにほぼ十分な時間有効
となる。
その後、レーザエネルギー源が駆動され、所望の波
長、パルス幅及びパルス間隔のレーザエネルギーが生成
される。液体は単に光ガイド要素としてだけでなく放射
性コントラスト媒体として機能するので、目的部位のレ
ーザ融除作用の進行状況をX線で観察可能である。融除
作用が完了すると、液体の満たされた管が引き上げられ
ることとなる。
長、パルス幅及びパルス間隔のレーザエネルギーが生成
される。液体は単に光ガイド要素としてだけでなく放射
性コントラスト媒体として機能するので、目的部位のレ
ーザ融除作用の進行状況をX線で観察可能である。融除
作用が完了すると、液体の満たされた管が引き上げられ
ることとなる。
上記処置において、管が通過する動脈の壁がその挿入
中に管近位端の通路と干渉する動脈硬化局部血塊を含む
場合には、必要に応じガイドワイヤを使用することがで
きる。ガイドワイヤは、管の液体が充填された管腔をト
ラバースする。上述したような予め形成された管は、挿
入中ガイドワイヤのコースを追従する。そして、一旦管
が据え付けられると、ガイドワイヤは除去され、管は動
脈を介してその湾曲コースに沿って導かれることとな
る。
中に管近位端の通路と干渉する動脈硬化局部血塊を含む
場合には、必要に応じガイドワイヤを使用することがで
きる。ガイドワイヤは、管の液体が充填された管腔をト
ラバースする。上述したような予め形成された管は、挿
入中ガイドワイヤのコースを追従する。そして、一旦管
が据え付けられると、ガイドワイヤは除去され、管は動
脈を介してその湾曲コースに沿って導かれることとな
る。
その他、第4−9図に示すように、管の近位端にエン
ドキャップを設けることも可能であり、これによって近
位端からの液体流出を抑止できる。第4図において、エ
ンドキャップ40は、管10へ押圧適合できるような径を持
つ略円柱状部44を有する。そして、端部45が、近位管端
12に当接する棚部46を形成している。孔52はエンドキャ
ップ40の中央部を走行しており、エンドキャップが装着
された時に管10の長手軸と直線状となるように形成され
ている。孔52は、ガイドワイヤが通過できるに十分な大
きさの径に設定されている。所望の孔52を十分に小さな
径で形成可能な環境下では、管近位端から流出する液体
は、使用条件に応じて制限される。標準型ガイドワイヤ
及び水性液体を使用する場合には、約500ミクロンの径
に設定するのが適切である。端部45は平滑で球形の近位
面を持つように形成されており、これによって光ガイド
は血管壁に引っかかったり傷つけたりしないで容易に目
的部位へ接近することができる。
ドキャップを設けることも可能であり、これによって近
位端からの液体流出を抑止できる。第4図において、エ
ンドキャップ40は、管10へ押圧適合できるような径を持
つ略円柱状部44を有する。そして、端部45が、近位管端
12に当接する棚部46を形成している。孔52はエンドキャ
ップ40の中央部を走行しており、エンドキャップが装着
された時に管10の長手軸と直線状となるように形成され
ている。孔52は、ガイドワイヤが通過できるに十分な大
きさの径に設定されている。所望の孔52を十分に小さな
径で形成可能な環境下では、管近位端から流出する液体
は、使用条件に応じて制限される。標準型ガイドワイヤ
及び水性液体を使用する場合には、約500ミクロンの径
に設定するのが適切である。端部45は平滑で球形の近位
面を持つように形成されており、これによって光ガイド
は血管壁に引っかかったり傷つけたりしないで容易に目
的部位へ接近することができる。
第5図及び第6図は、管10の近位端へ一層容易に取り
付け固定可能に構成された他のエンドキャップ50及び60
を示す。エンドキャップ50の略円柱型部54は環状隆起58
を有し、管10の近位端12には環状溝59が形成されてい
る。エンドキャップ50の棚56が管端12と係合する際に、
環状隆起58が環状溝59と嵌合することとなる。エンドキ
ャップ60の略円柱状部64には環状溝68が形成されてい
る。エンドキャップ60は管10に対して押圧装着され、端
部の棚66が管端12と当接する。その後、保持リング70が
管10の周囲に装着され、壁16の環状部が溝68へ圧接され
ることとなる。上記第4図におけるエンドキャップ40に
形成された孔42同様、エンドキャップ50及び60にはそれ
ぞれ孔52及び62が形成されている。
付け固定可能に構成された他のエンドキャップ50及び60
を示す。エンドキャップ50の略円柱型部54は環状隆起58
を有し、管10の近位端12には環状溝59が形成されてい
る。エンドキャップ50の棚56が管端12と係合する際に、
環状隆起58が環状溝59と嵌合することとなる。エンドキ
ャップ60の略円柱状部64には環状溝68が形成されてい
る。エンドキャップ60は管10に対して押圧装着され、端
部の棚66が管端12と当接する。その後、保持リング70が
管10の周囲に装着され、壁16の環状部が溝68へ圧接され
ることとなる。上記第4図におけるエンドキャップ40に
形成された孔42同様、エンドキャップ50及び60にはそれ
ぞれ孔52及び62が形成されている。
第7図及び第8図は、本発明に係る液体コア光ガイド
の他の実施例を示す。ガイドワイヤの通路は、レーザエ
ネルギーを導く液体を含む管腔とは隔離形成されてい
る。管壁16には管腔24が形成されており、この管腔24は
第1−3図、第10図及び第11図において説明したもの同
様、管腔面22と境界を接しており、その内部を液体が通
過する。壁16の肉厚部90には、長手ボア92が形成されて
おり、該ボアをガイドワイヤが通過する。略円柱部84を
持つエンドキャップ80は、管の近位端88へ押着または熱
溶接されている。キャップ80のほば円柱状部84には、環
状隆起86が形成されている。環状隆起86は管壁の内面と
適合しており、これによってキャップが管へ組み込まれ
た時に緊密な固着作用が得られる。エンドキャップ80を
介して管の近位端から液体を流出させることが要望され
る場合には、エンドキャップ80にそのほぼ軸方向荷伸長
した孔82を形成すればよい。一方、エンドキャップ80内
に孔を形成しない場合には、エンドキャップ80は管から
の液体流出を阻止するシールとして機能する。これは、
例えば液体が、レーザエネルギーにより治療される部位
周辺を腐食する特性を持つ場合や、或は医療面での適用
時に懸念される毒物や生物学的置換性を持つな物質であ
る場合等に採用される。エキシマ、ホルミウム、または
エルビウムガス等の各レーザにより生成されたUVまたは
IRレーザ伝達に適した多くの液体は毒性または生物学的
非置換性であるが、これに対して多くの放射性コントラ
スト媒体はUVまたは遠赤外線の波長をわずかしか伝達し
ない。
の他の実施例を示す。ガイドワイヤの通路は、レーザエ
ネルギーを導く液体を含む管腔とは隔離形成されてい
る。管壁16には管腔24が形成されており、この管腔24は
第1−3図、第10図及び第11図において説明したもの同
様、管腔面22と境界を接しており、その内部を液体が通
過する。壁16の肉厚部90には、長手ボア92が形成されて
おり、該ボアをガイドワイヤが通過する。略円柱部84を
持つエンドキャップ80は、管の近位端88へ押着または熱
溶接されている。キャップ80のほば円柱状部84には、環
状隆起86が形成されている。環状隆起86は管壁の内面と
適合しており、これによってキャップが管へ組み込まれ
た時に緊密な固着作用が得られる。エンドキャップ80を
介して管の近位端から液体を流出させることが要望され
る場合には、エンドキャップ80にそのほぼ軸方向荷伸長
した孔82を形成すればよい。一方、エンドキャップ80内
に孔を形成しない場合には、エンドキャップ80は管から
の液体流出を阻止するシールとして機能する。これは、
例えば液体が、レーザエネルギーにより治療される部位
周辺を腐食する特性を持つ場合や、或は医療面での適用
時に懸念される毒物や生物学的置換性を持つな物質であ
る場合等に採用される。エキシマ、ホルミウム、または
エルビウムガス等の各レーザにより生成されたUVまたは
IRレーザ伝達に適した多くの液体は毒性または生物学的
非置換性であるが、これに対して多くの放射性コントラ
スト媒体はUVまたは遠赤外線の波長をわずかしか伝達し
ない。
第9図は、キャップの他の構造を示す。この実施例で
は、キャップには管壁内のレーザエネルギーを管軸から
離れる方向へ外部に導くための反射面が形成されてい
る。エンドキャップ120は、ほぼ上述したような方法で
管の近位端へ接続される。キャップ120の略円柱状部124
の先端には、反射面126が形成されている。反射面は、
レーザエネルギーを所望方向、例えば第9図の矢印Rで
示すように管軸に対してほぼ垂直方向に反射するように
形成されている。側部孔128は、壁16内に形成されてお
り、矢印Rで示すように反射面から反射した光が壁を通
過し、液体を管から管の側方位置へ向けて流出させる。
この液体流は、管壁と目的部位との間の領域に存在する
血液を移動させ、これによって上述したようなレーザエ
ネルギーを目的部位へ導くための一時的な液体コア及び
液体クラッド型光ガイドが構成されることとなる。
は、キャップには管壁内のレーザエネルギーを管軸から
離れる方向へ外部に導くための反射面が形成されてい
る。エンドキャップ120は、ほぼ上述したような方法で
管の近位端へ接続される。キャップ120の略円柱状部124
の先端には、反射面126が形成されている。反射面は、
レーザエネルギーを所望方向、例えば第9図の矢印Rで
示すように管軸に対してほぼ垂直方向に反射するように
形成されている。側部孔128は、壁16内に形成されてお
り、矢印Rで示すように反射面から反射した光が壁を通
過し、液体を管から管の側方位置へ向けて流出させる。
この液体流は、管壁と目的部位との間の領域に存在する
血液を移動させ、これによって上述したようなレーザエ
ネルギーを目的部位へ導くための一時的な液体コア及び
液体クラッド型光ガイドが構成されることとなる。
あるいはまた、石英またはサファイヤからなるウィン
ドウを壁16の穴128内に固定することができる。このウ
ィンドウは、反射光に対して透過性を持つが、液体は通
さない。このようなウィンドウによって液体が目的部位
へ向けて流出することを防止することができる。この構
成は、液体自体が毒性を持つか或は生物学的非置換性で
ある場合、または工業用適用において液体と目的部位と
が生物学的非置換性である場合等に好適である。
ドウを壁16の穴128内に固定することができる。このウ
ィンドウは、反射光に対して透過性を持つが、液体は通
さない。このようなウィンドウによって液体が目的部位
へ向けて流出することを防止することができる。この構
成は、液体自体が毒性を持つか或は生物学的非置換性で
ある場合、または工業用適用において液体と目的部位と
が生物学的非置換性である場合等に好適である。
反射面126は、必要に応じ、反射したレーザエネルギ
ーが放散または集束するよう平面または曲面とすること
ができる。
ーが放散または集束するよう平面または曲面とすること
ができる。
エンドキャップは、石英または溶融シリカを用い、適
当な大きさの石英また溶融シリカ毛細管を端部溶融する
ことなどによって形成される。キャップ物質は、液体と
光学的に適合させることが可能であり、例えば液体とキ
ャップにほぼ同じ屈折率をもたせ、通過するレーザエネ
ルギーにより液体とキャップとの接続部が見えないよう
にすることができる。もし、第9図に示すようにキャッ
プに反射面が形成すればキャップは液体とは十分に異な
った屈折率を持つために接続面での反射が生じる。或は
また、反射面に反射膜または反射コーテイングを形成す
る事も可能である。
当な大きさの石英また溶融シリカ毛細管を端部溶融する
ことなどによって形成される。キャップ物質は、液体と
光学的に適合させることが可能であり、例えば液体とキ
ャップにほぼ同じ屈折率をもたせ、通過するレーザエネ
ルギーにより液体とキャップとの接続部が見えないよう
にすることができる。もし、第9図に示すようにキャッ
プに反射面が形成すればキャップは液体とは十分に異な
った屈折率を持つために接続面での反射が生じる。或は
また、反射面に反射膜または反射コーテイングを形成す
る事も可能である。
レーザ光ガイドとして当分野で周知の手段を用いて、
光ガイドをレーザエネルギー源に接続することが可能で
ある。第12図は、管の先端14に固着されたウィンドウ98
を示す。レーザエネルギーは、その一部のみを符号Lで
示したレーザエネルギー源から管腔2とほぼ同軸状に矢
印Iで示すようにウィンドウ98へ向かい、該ウィンドウ
98を通過して管腔24へ到達する。このようなウィンドウ
は、例えば液体の屈折率と適合する屈折率をもつ石英ま
たは溶融シリカから構成することができる。これによ
り、液体とウィンドウとの間の接続部は通過するレーザ
エネルギーによって見えなくできる。
光ガイドをレーザエネルギー源に接続することが可能で
ある。第12図は、管の先端14に固着されたウィンドウ98
を示す。レーザエネルギーは、その一部のみを符号Lで
示したレーザエネルギー源から管腔2とほぼ同軸状に矢
印Iで示すようにウィンドウ98へ向かい、該ウィンドウ
98を通過して管腔24へ到達する。このようなウィンドウ
は、例えば液体の屈折率と適合する屈折率をもつ石英ま
たは溶融シリカから構成することができる。これによ
り、液体とウィンドウとの間の接続部は通過するレーザ
エネルギーによって見えなくできる。
第13図は、カプラの他の構成を示す。このカプラは、
レーザエネルギーを通常レーザエネルギー源に接続され
ている光ファイバから光ガイドへ注入するために使用可
能である。また、カプラは、図にその全体を符号100で
示したY継手を供給する。光ガイドの使用下で液体がY
継手を通過して導かれる。Y継ぎ手は、略円柱状バレル
102を有する。このバレル102は、管の先端14を覆うよう
に装着される端部103を持つ。シールは、バレル102と管
端14との間で、継ぎ手に沿って管物質105の長さを熱収
縮させることによって形成される。コンジット104はバ
レル102から突出し、これによって、矢印Sで示すよう
に液体を液体源からカプラ100及び管腔24へ導入する。
符号Bで示した従来のバブルフィルタは、矢印Fで示し
た液体流を横切って介挿されており、これによって気体
泡の管腔24内への侵入を阻止できる。カプラ100の先端1
08にはキャップ106が固着されている。キャップ106には
ボア107が形成されおり、該ボアを従来の光ファイバ114
が通過する。遠位キャップ106には環状溝110が設けられ
ており、この環状溝内にOリングが収納されて遠位キャ
ップ106とファイバ114との間にシールが形成される。従
来のボールチップ116を形成することができるファイバ1
14は、管腔24内へ導入され所望の距離まで進行される。
ファイバ114は、半径の小さな湾曲があるコースを通過
するに十分な柔軟性を持たないので、ファイバ114を管
のこのような湾曲の無い位置を超えて近位側へ向けて進
行させてはならない。好ましくは、ボールチップ116の
進行は、最大限光ガイドが通過する生体外部の地点まで
にとどめることがよい。こうすれば、ファイバチップと
液体との間の注入点を、光ガイドを使用している間であ
れば検査できる。
レーザエネルギーを通常レーザエネルギー源に接続され
ている光ファイバから光ガイドへ注入するために使用可
能である。また、カプラは、図にその全体を符号100で
示したY継手を供給する。光ガイドの使用下で液体がY
継手を通過して導かれる。Y継ぎ手は、略円柱状バレル
102を有する。このバレル102は、管の先端14を覆うよう
に装着される端部103を持つ。シールは、バレル102と管
端14との間で、継ぎ手に沿って管物質105の長さを熱収
縮させることによって形成される。コンジット104はバ
レル102から突出し、これによって、矢印Sで示すよう
に液体を液体源からカプラ100及び管腔24へ導入する。
符号Bで示した従来のバブルフィルタは、矢印Fで示し
た液体流を横切って介挿されており、これによって気体
泡の管腔24内への侵入を阻止できる。カプラ100の先端1
08にはキャップ106が固着されている。キャップ106には
ボア107が形成されおり、該ボアを従来の光ファイバ114
が通過する。遠位キャップ106には環状溝110が設けられ
ており、この環状溝内にOリングが収納されて遠位キャ
ップ106とファイバ114との間にシールが形成される。従
来のボールチップ116を形成することができるファイバ1
14は、管腔24内へ導入され所望の距離まで進行される。
ファイバ114は、半径の小さな湾曲があるコースを通過
するに十分な柔軟性を持たないので、ファイバ114を管
のこのような湾曲の無い位置を超えて近位側へ向けて進
行させてはならない。好ましくは、ボールチップ116の
進行は、最大限光ガイドが通過する生体外部の地点まで
にとどめることがよい。こうすれば、ファイバチップと
液体との間の注入点を、光ガイドを使用している間であ
れば検査できる。
光ファイバの径は約300−600μmであるが、管腔径は
これより大きく、約1−3mmである。液体は、ファイバ
が導入されている間及びファイバ装着が完了すると、管
内のファイバ周囲で矢印Fで示すように流れることがで
きる。挿入されたファイバは管に対して剛性を与える
が、ファイバの到達しない近位部は柔軟なままに残され
る。例えば冠状動脈中のレーザ照射等、多くの応用分野
では、この管近位部は最大の柔軟性を要求される箇所だ
からである。
これより大きく、約1−3mmである。液体は、ファイバ
が導入されている間及びファイバ装着が完了すると、管
内のファイバ周囲で矢印Fで示すように流れることがで
きる。挿入されたファイバは管に対して剛性を与える
が、ファイバの到達しない近位部は柔軟なままに残され
る。例えば冠状動脈中のレーザ照射等、多くの応用分野
では、この管近位部は最大の柔軟性を要求される箇所だ
からである。
好ましくは、チップが管の比較的直線状の部分で係止
し、しかもファイバが可能な限り管と同軸状になるよう
に挿入される。これにより、ファイバチップからのエネ
ルギーは最大限の同軸性をもって管へ注入されることと
なる。ファイバチップにおけるセンタリング素子によっ
て、この同軸関係が保持される。そして、低屈折率を持
つ石英などから成るファイバは、光を注入ポイントにお
いて主に長手方向へ指向させるために役立つ。第14図に
示した他の実施例では、光ガイドは管110を有し、その
壁部116は液体126で満たされた管腔を包囲している。壁
116は、外層120と内層118とから成る。内層118は、管11
0の管腔面122を特定する反射面を有している。また、こ
の内層118はアルミニウムまたは銀を含有する金属化物
質、または反射性ポリマーから構成することができる。
外層120は適切な機械的性質を持つ物質で構成される。
これにより、第1、2、10、及び11図を参照して説明し
たように、機械的強度と柔軟性とを兼ね備えた管壁116
が得られる。このような素材から成りその内部に液体の
満たされた管は、管の断面形状を歪めたり実質上捻った
りすることなく湾曲して小半径のカーブを通過してゆく
ことが可能であり、またレーザエネルギーを搬送する光
ガイドとして機能することとなる。
し、しかもファイバが可能な限り管と同軸状になるよう
に挿入される。これにより、ファイバチップからのエネ
ルギーは最大限の同軸性をもって管へ注入されることと
なる。ファイバチップにおけるセンタリング素子によっ
て、この同軸関係が保持される。そして、低屈折率を持
つ石英などから成るファイバは、光を注入ポイントにお
いて主に長手方向へ指向させるために役立つ。第14図に
示した他の実施例では、光ガイドは管110を有し、その
壁部116は液体126で満たされた管腔を包囲している。壁
116は、外層120と内層118とから成る。内層118は、管11
0の管腔面122を特定する反射面を有している。また、こ
の内層118はアルミニウムまたは銀を含有する金属化物
質、または反射性ポリマーから構成することができる。
外層120は適切な機械的性質を持つ物質で構成される。
これにより、第1、2、10、及び11図を参照して説明し
たように、機械的強度と柔軟性とを兼ね備えた管壁116
が得られる。このような素材から成りその内部に液体の
満たされた管は、管の断面形状を歪めたり実質上捻った
りすることなく湾曲して小半径のカーブを通過してゆく
ことが可能であり、またレーザエネルギーを搬送する光
ガイドとして機能することとなる。
第15図に示した更に他の実施例において、液体が充填
された光ガイドと外ガイドと協働するバレーンカテーテ
ルとを組み合わせた装置が符号210で示されている。光
ガイドは管211を含む。管壁316は、液体226で満たされ
た管腔224を包囲した管腔面222を有する。壁216及び液
体226は、第1図及び第2図に関連して上に述べたよう
に、液体226及び壁216が液体コア光ガイドを構成するよ
うな光学特性を持つものが選択されている。液体が充填
された管211の先端(第15図には不図示)へ向かうレー
ザエネルギーは、光の一部が発生した位置から、矢印0
で示すように管腔224内を通って管211の近位端212へ向
かう。管211は、カテーテル管230内でほぼ同軸状に収納
されており、これによってスペース234はカテーテル壁2
30と管壁216との間に収納される形となる。近位管端212
は、部分213において環状にシールされた状態でカテー
テル231の近位端232に固定されている。従来のバルーン
膨張カテーテルのように、カテーテル壁230は拡張壁部2
32を有する。これにより、液体が圧力下でスペース234
へ導入された時、拡張壁部232が膨張または拡張し、第1
5図に例示したような形状となる。
された光ガイドと外ガイドと協働するバレーンカテーテ
ルとを組み合わせた装置が符号210で示されている。光
ガイドは管211を含む。管壁316は、液体226で満たされ
た管腔224を包囲した管腔面222を有する。壁216及び液
体226は、第1図及び第2図に関連して上に述べたよう
に、液体226及び壁216が液体コア光ガイドを構成するよ
うな光学特性を持つものが選択されている。液体が充填
された管211の先端(第15図には不図示)へ向かうレー
ザエネルギーは、光の一部が発生した位置から、矢印0
で示すように管腔224内を通って管211の近位端212へ向
かう。管211は、カテーテル管230内でほぼ同軸状に収納
されており、これによってスペース234はカテーテル壁2
30と管壁216との間に収納される形となる。近位管端212
は、部分213において環状にシールされた状態でカテー
テル231の近位端232に固定されている。従来のバルーン
膨張カテーテルのように、カテーテル壁230は拡張壁部2
32を有する。これにより、液体が圧力下でスペース234
へ導入された時、拡張壁部232が膨張または拡張し、第1
5図に例示したような形状となる。
第15図に例示したように、バルーン膨張カテーテルの
適用またはこれと液体コア光管との組合せは、次に述べ
るように、結合(組合せ)バレーン/レーザ脈管プラス
テイに使用できる。収縮されたバルーンを有し液体が充
填されたカテーテルが脈管プラステイが行われる位置ま
で挿入される。必要に応じて、光ガイドの管腔内にガイ
ドワイヤを使用する。動脈アテロームなどの目的部位へ
到達すると、レーザエネルギーが光ガイドを介して目的
部位へ導かれて血小板部位が融除され、カテーテルを通
過させるに十分なチャンネルが形成される。その後、カ
テーテルがチャンネルを介して挿入され、拡張可能バル
ーン部を脈管プラステイ位置へ近付ける。流体がバルー
ン内に満たされ、バルーンは膨張する結果、従来のバレ
ーン脈管プラステイと同じ位置において血管が拡張す
る。最後に、バルーンが収縮され、カテーテルが除去さ
れる。
適用またはこれと液体コア光管との組合せは、次に述べ
るように、結合(組合せ)バレーン/レーザ脈管プラス
テイに使用できる。収縮されたバルーンを有し液体が充
填されたカテーテルが脈管プラステイが行われる位置ま
で挿入される。必要に応じて、光ガイドの管腔内にガイ
ドワイヤを使用する。動脈アテロームなどの目的部位へ
到達すると、レーザエネルギーが光ガイドを介して目的
部位へ導かれて血小板部位が融除され、カテーテルを通
過させるに十分なチャンネルが形成される。その後、カ
テーテルがチャンネルを介して挿入され、拡張可能バル
ーン部を脈管プラステイ位置へ近付ける。流体がバルー
ン内に満たされ、バルーンは膨張する結果、従来のバレ
ーン脈管プラステイと同じ位置において血管が拡張す
る。最後に、バルーンが収縮され、カテーテルが除去さ
れる。
第16図に示した更に他の実施例では、血管壁の管腔面
領域は、本発明に係る液体充填光ガイドを介して目的部
位へ拡散光と共に導かれる。この実施例では、光ガイド
は、管316が適切な液体で満たされた時にその一部が管
腔面で高い内部反射を起こし、他の一部が構造強度及び
柔軟性を持つ、ような物質を選択して構成されている。
第1及び2図、または第10及び11図を参照して説明した
ように、この構造強度及び柔軟性により、液体が充填さ
れた光ガイドは、管の断面形状を歪めたり実質上捻った
りすることなく、曲率半径の小さなカーブを通るように
湾曲され得る。管316内にほぼ同軸状に収納された内管3
30は、ボア334を有し、従来のガイドワイヤが該ボアを
通過する。内管330は、その一部は管316が適切な液体で
満たされた時に外面332での反射率が大きく他の一部は
剛性と柔軟性が大きい物質により構成されている。内管
330の近位端336には、内管ボア334と同一直線上に配置
されガイドワイヤが通過するボア342を有するエンドキ
ャップ34が固着されている。エンドキャップ340は、第
4−6図を参照しつつ先に述べたエンドキャップとほぼ
同じである。エンドキャップ340の略円柱状部344はフラ
ンジ346に固着されており、該フランジ340は管314と同
じ物質で構成可能である。目的部位へ導入される光に対
する透過性を持つ可膨張性スリーブ350が、その一端352
では管316の近位端312に、そして他端354ではフランジ3
46の近位端に、それぞれ環状密封する形で固着されてい
る。これにより、スリーブ350は、管端312に近位のスペ
ース356を包囲する光管壁の透過部を構成することとな
る。
領域は、本発明に係る液体充填光ガイドを介して目的部
位へ拡散光と共に導かれる。この実施例では、光ガイド
は、管316が適切な液体で満たされた時にその一部が管
腔面で高い内部反射を起こし、他の一部が構造強度及び
柔軟性を持つ、ような物質を選択して構成されている。
第1及び2図、または第10及び11図を参照して説明した
ように、この構造強度及び柔軟性により、液体が充填さ
れた光ガイドは、管の断面形状を歪めたり実質上捻った
りすることなく、曲率半径の小さなカーブを通るように
湾曲され得る。管316内にほぼ同軸状に収納された内管3
30は、ボア334を有し、従来のガイドワイヤが該ボアを
通過する。内管330は、その一部は管316が適切な液体で
満たされた時に外面332での反射率が大きく他の一部は
剛性と柔軟性が大きい物質により構成されている。内管
330の近位端336には、内管ボア334と同一直線上に配置
されガイドワイヤが通過するボア342を有するエンドキ
ャップ34が固着されている。エンドキャップ340は、第
4−6図を参照しつつ先に述べたエンドキャップとほぼ
同じである。エンドキャップ340の略円柱状部344はフラ
ンジ346に固着されており、該フランジ340は管314と同
じ物質で構成可能である。目的部位へ導入される光に対
する透過性を持つ可膨張性スリーブ350が、その一端352
では管316の近位端312に、そして他端354ではフランジ3
46の近位端に、それぞれ環状密封する形で固着されてい
る。これにより、スリーブ350は、管端312に近位のスペ
ース356を包囲する光管壁の透過部を構成することとな
る。
従来のバルーン脈管プラステイでは、通常、その管腔
が割れ目や裂け目を有する血管に膨張部を形成してい
た。これらの割れ目や裂け目は、血液及び血液中に含有
されている他の物質で充たされる。この物質はその後割
れ目及び裂け目から分散移動する。この結果、血管の膨
張部が破裂し、脈管プラステイ位置でレステノシスを形
成する。この物質は、熱が加えられることなどによって
変性すると裂け目に長い時間残存することがあり、これ
によって血管の破壊及びレステノシス形成が遅延され、
裂け目内に実質上モルタルを形成する。この加熱及び変
性は、膨張した血管壁が拡散した光エネルギーによって
照射されることなどで生じる。
が割れ目や裂け目を有する血管に膨張部を形成してい
た。これらの割れ目や裂け目は、血液及び血液中に含有
されている他の物質で充たされる。この物質はその後割
れ目及び裂け目から分散移動する。この結果、血管の膨
張部が破裂し、脈管プラステイ位置でレステノシスを形
成する。この物質は、熱が加えられることなどによって
変性すると裂け目に長い時間残存することがあり、これ
によって血管の破壊及びレステノシス形成が遅延され、
裂け目内に実質上モルタルを形成する。この加熱及び変
性は、膨張した血管壁が拡散した光エネルギーによって
照射されることなどで生じる。
第16図に示すような透過壁部を持つ本発明に係る液体
充填型光ガイドは、次のようにバルーン脈管プラステイ
に続いて行われる血管内壁の照射に使用できる。即ち、
バルーン脈管プラステイ後、バルーンカテーテルは引き
抜かれる。そして、割れ目及び裂け目が物質によって充
されている間に液体充填型光ガイドを挿入することがで
きる。必要に応じてガイドワイヤを挿通してもよい。こ
れにより、光ガイド壁の透過部が血管の膨張部内に係止
することとなる。その後、更に液体が圧力下で光ガイド
の管腔324を介して導入され、血管拡張部内の可膨張性
透過壁部350へと拡散してゆく。光は光ガイドの管腔324
を通って先端(第16図には不図示)から近位端312へ向
けて指向する。この近位端3112から光の一部が、矢印O
で示すように液体充填スペース356に向けて出射され
る。光は可膨張性透過壁部350を通って外方へ指向可能
であるので、液体充填スペース356を包囲する管部の長
手方向には導かれない。そして、光は管から透明膨張壁
部350を通って、矢印Dで示すように外方へ拡散漏洩し
てゆく。漏洩光は、光ガイドの膨張部350を包囲する血
管壁の管腔部によって吸収される。該管腔部で、光は内
部血管壁の割れ目及び裂け目中に収集された物質を変性
させ、壁をモルタル化してその破壊を防ぐ。
充填型光ガイドは、次のようにバルーン脈管プラステイ
に続いて行われる血管内壁の照射に使用できる。即ち、
バルーン脈管プラステイ後、バルーンカテーテルは引き
抜かれる。そして、割れ目及び裂け目が物質によって充
されている間に液体充填型光ガイドを挿入することがで
きる。必要に応じてガイドワイヤを挿通してもよい。こ
れにより、光ガイド壁の透過部が血管の膨張部内に係止
することとなる。その後、更に液体が圧力下で光ガイド
の管腔324を介して導入され、血管拡張部内の可膨張性
透過壁部350へと拡散してゆく。光は光ガイドの管腔324
を通って先端(第16図には不図示)から近位端312へ向
けて指向する。この近位端3112から光の一部が、矢印O
で示すように液体充填スペース356に向けて出射され
る。光は可膨張性透過壁部350を通って外方へ指向可能
であるので、液体充填スペース356を包囲する管部の長
手方向には導かれない。そして、光は管から透明膨張壁
部350を通って、矢印Dで示すように外方へ拡散漏洩し
てゆく。漏洩光は、光ガイドの膨張部350を包囲する血
管壁の管腔部によって吸収される。該管腔部で、光は内
部血管壁の割れ目及び裂け目中に収集された物質を変性
させ、壁をモルタル化してその破壊を防ぐ。
他の実施例 他の実施例については、以下の各クレームに掲げる。
例えば、液体、及び光ガイド内壁物質としては、管壁が
適切な機械的特性を備え且つ光ガイド効果が得られるよ
うに少なくとも壁内層と液体との屈折率が相互に異なる
という条件を満たしていれば、種々の物質から選択でき
る。また、液体と内壁物質は、その屈折率比を最大にす
るような物質を選択することが望ましい。上述したよう
に、壁物質が選択されている場合には、液体の屈折率は
少なくとも該選択された壁物質と同等の大きさを持つこ
とが要求される。また、逆に、液体が選択されている場
合には、内壁物質の屈折率は、選択された液体のそれよ
りも小さくなければならない。
例えば、液体、及び光ガイド内壁物質としては、管壁が
適切な機械的特性を備え且つ光ガイド効果が得られるよ
うに少なくとも壁内層と液体との屈折率が相互に異なる
という条件を満たしていれば、種々の物質から選択でき
る。また、液体と内壁物質は、その屈折率比を最大にす
るような物質を選択することが望ましい。上述したよう
に、壁物質が選択されている場合には、液体の屈折率は
少なくとも該選択された壁物質と同等の大きさを持つこ
とが要求される。また、逆に、液体が選択されている場
合には、内壁物質の屈折率は、選択された液体のそれよ
りも小さくなければならない。
管の近位端と目的部位との間に一時的な液体コア及び
液体クラッドを構成するため、光ガイドの近位端を超え
て環境内へ液体流が供給されるような状況下では、液体
の屈折率は環境の屈折率よりも大きくなければならな
い。液体は、例えばシリンジやペリスタルテイックポン
プ等のポンプにより管内へ導入される。これらは、管内
へ空気泡を侵入させることなく液体供給可能に設計構成
されている。このような液体供給手段が高圧発生性能を
持つものである場合には、従来の手段は安全レベルを超
えた時に液体流を遮断するために設けられる。
液体クラッドを構成するため、光ガイドの近位端を超え
て環境内へ液体流が供給されるような状況下では、液体
の屈折率は環境の屈折率よりも大きくなければならな
い。液体は、例えばシリンジやペリスタルテイックポン
プ等のポンプにより管内へ導入される。これらは、管内
へ空気泡を侵入させることなく液体供給可能に設計構成
されている。このような液体供給手段が高圧発生性能を
持つものである場合には、従来の手段は安全レベルを超
えた時に液体流を遮断するために設けられる。
また、放射性コントラスト媒体に関しても、例えば、
「Hexabrix(商標)」または「Omnipaque(商標)」と
して市販されているような非イオン性コントラスト媒体
や、「Renographin 76」または「Angiovist(商標)」
として市販されているイオン性コントラスト媒体等、任
意のものを使用可能である。光ガイドにファイバを内蔵
させると、その部分の柔軟性が大幅に低減する。レーザ
エネルギー照射部位が冠状動脈内である場合等、特にカ
テーテル先端部に大きな柔軟性が要求される状況では、
ファイバを内蔵できる管内距離の許容限界は、当該柔軟
性要求部位前までとなる。このような構成により、エネ
ルギーを液体光ガイド内へまっすぐに発射することがで
き、エネルギーが伝達される液体光ガイド内距離を短縮
できる。この結果、搬送装置の損失が低減されると共
に、伝達効率を増大できる。
「Hexabrix(商標)」または「Omnipaque(商標)」と
して市販されているような非イオン性コントラスト媒体
や、「Renographin 76」または「Angiovist(商標)」
として市販されているイオン性コントラスト媒体等、任
意のものを使用可能である。光ガイドにファイバを内蔵
させると、その部分の柔軟性が大幅に低減する。レーザ
エネルギー照射部位が冠状動脈内である場合等、特にカ
テーテル先端部に大きな柔軟性が要求される状況では、
ファイバを内蔵できる管内距離の許容限界は、当該柔軟
性要求部位前までとなる。このような構成により、エネ
ルギーを液体光ガイド内へまっすぐに発射することがで
き、エネルギーが伝達される液体光ガイド内距離を短縮
できる。この結果、搬送装置の損失が低減されると共
に、伝達効率を増大できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンダーソン アール ロックス アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02144 ソマービル キャンベル パー ク 7 (56)参考文献 米国特許3995934(US,A) 米国特許4045119(US,A) 米国特許4657014(US,A) 英国特許2175505(GB,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61D 7/00 A61B 18/20
Claims (77)
- 【請求項1】フレキシブル管の近位端を人体を除く目的
部位へ近付けるステップと、 放射性コントラスト媒体を含む液体をフレキシブル管内
へ導入することにより、少なくとも該管の近位部を液体
で満たす液体充填ステップと、 レーザエネルギーをレーザエネルギー源から前記フレキ
シブル管の遠位端へ指向させるステップと、を含み、 レーザエネルギーの一部は、人体を除く目的部位におい
てフレキシブル管の近位端から発射されることを特徴と
するレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の方法において、前記フレ
キシブル管の近位端を人体を除く目的部位へ近付けるス
テップは、該近位端を動物の体内における目的部位へ近
付けるステップを含むことを特徴とするレーザエネルギ
ーの搬送方法。 - 【請求項3】請求項2に記載の方法において、前記フレ
キシブル管の近位端を人体を除く目的部位へ近付けるス
テップは、該近位端を動物の体内に形成した開口を介し
て該体内における目的部位へ近付けるステップを含むこ
とを特徴とするレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項4】請求項2に記載の方法において、前記フレ
キシブル管の近位端を人体を除く目的部位へ近付けるス
テップは、該近位端を直接外科処置によって動物の体内
における目的部位へ近付けるステップを含むことを特徴
とするレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項5】請求項2に記載の方法において、前記フレ
キシブル管の近位端を人体を除く目的部位へ近付けるス
テップは、該近位端を動物の体内の通路の管腔を介して
導くステップを含むことを特徴とするレーザエネルギー
の搬送方法。 - 【請求項6】請求項2に記載の方法において、前記フレ
キシブル管の近位端を人体を除く目的部位へ近付けるス
テップは、該近位端を動物の血管腔を介して導くステッ
プを含むことを特徴とするレーザエネルギーの搬送方
法。 - 【請求項7】請求項2に記載の方法において、前記目的
部位は、アテローム性動脈硬化症局部を含むことを特徴
とするレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項8】請求項2に記載の方法において、前記目的
部位は、アテローム性塞栓を含むことを特徴とするレー
ザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項9】請求項2に記載の方法において、前記目的
部位は、血栓を含むことを特徴とするレーザエネルギー
の搬送方法。 - 【請求項10】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、血液凝塊を含むことを特徴とするレーザエネ
ルギーの搬送方法。 - 【請求項11】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、動脈内に存在することを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送方法。 - 【請求項12】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、静脈内に存在することを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送方法。 - 【請求項13】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、尿管内に存在することを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送方法。 - 【請求項14】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、総胆管内に存在することを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送方法。 - 【請求項15】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、気管内に存在することを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送方法。 - 【請求項16】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、気管支内に存在することを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送方法。 - 【請求項17】請求項2に記載の方法において、前記目
的部位は、胃腸管内に存在することを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送方法。 - 【請求項18】請求項2に記載の方法において、前記液
体をフレキシブル管内へ導入するステップは、液体を液
体源からフレキシブル管壁内のポートを介してフレキシ
ブル管内へ導くステップを含むことを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送方法。 - 【請求項19】請求項2に記載の方法において、更に、
フレキシブル管の少なくとも近位部が液体で満たされた
後も液体をフレキシブル管内へ導入し続け、これにより
液体の一部をフレキシブル管の近位端から発射させるこ
とを特徴とするレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項20】請求項1〜19のいずれかに記載の方法に
おいて、前記放射性コントラスト媒体は、非イオン性放
射性コントラスト媒体から成ることを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送方法。 - 【請求項21】請求項1〜19のいずれかに記載の方法に
おいて、前記放射性コントラスト媒体は、イオン性放射
性コントラスト媒体から成ることを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送方法。 - 【請求項22】請求項20に記載の方法において、前記非
イオン性放射性コントラスト媒体は、「Hexabrix」や
「Omnipaque」等の市販されている媒体を含むグループ
から選択されることを特徴とするレーザエネルギーの搬
送方法。 - 【請求項23】請求項21に記載の方法において、前記イ
オン性放射性コントラスト媒体は、「Renograph 76」
や「Angiovist」等の市販されている媒体を含むグルー
プから選択されることを特徴とするレーザエネルギーの
搬送方法。 - 【請求項24】ヒトを除く動物の血管内の障害物にフレ
キシブル管の近位端を近付けるステップと、 フレキシブル管の少なくとも近位部を、フレキシブル管
内に導入された放射性コントラスト媒体を含む液体で満
たすステップと、 フレキシブル管の少なくとも近位部が液体で満たされた
後も、フレキシブル管内へ液体を導入し続けることによ
り、液体の一部をフレキシブル管外へ流出させるステッ
プと、 レーザエネルギー源からのレーザエネルギーをフレキシ
ブル管の遠位端へ導くステップとを含み、 レーザエネルギーの一部は、フレキシブル管の近位端か
ら出て障害物へ照射されることを特徴とする動物の血管
から障害物を除去する方法。 - 【請求項25】請求項1または2に記載の方法におい
て、前記液体充填ステップは、前記フレキシブル管を前
記人体を除く目的部位へ近付けるステップの後に遂行さ
れることを特徴とするレーザエネルギーの搬送方法。 - 【請求項26】請求項1または2に記載の方法におい
て、前記液体充填ステップは、前記フレキシブル管を前
記人体を除く目的部位へ近付けるステップに先だって遂
行されることを特徴とするレーザエネルギーの搬送方
法。 - 【請求項27】放射性コントラスト媒体を含む液体と、 その第1端に前記液体を通過させる開口が形成されたフ
レキシブル管と、 前記液体を前記フレキシブル管内へ供給する手段と、 前記フレキシブル管の第2端と機能接続されたレーザエ
ネルギー源とを含み、 前記フレキシブル管と液体とは、該フレキシブル管に液
体が満たされた時に互いに協働し、レーザエネルギー源
からのエネルギーを導くと共にその一部を液体充填され
たフレキシブル管の第1端から出射させることを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項28】動物体の目的部位へのレーザ光を搬送す
る装置であって、 放射性コントラスト媒体を含む液体と、 目的部位近傍へ導かれるよう構成されたその第1端に、
前記液体を通過させる開口が形成されたフレキシブル管
と、 前記液体を前記フレキシブル管内へ供給する手段と、 前記フレキシブル管の第2端と機能接続されたレーザエ
ネルギー源と、 前記フレキシブル管と液体とは、フレキシブル管に液体
が満たされた時に互いに協働し、レーザエネルギー源か
らのエネルギーを導くと共にその一部を液体充填された
フレキシブル管の第1端から出射させることを特徴とす
るレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項29】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管の少なくとも一部は、その断面
形状を実質的に変化させることなく、曲率半径が20mmま
たはそれ以下のカーブを通過するよう湾曲させることを
特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項30】請求項29に記載の装置において、前記フ
レキシブル管の少なくとも一部は、その断面形状を実質
的に変化させることなく、曲率半径が10mmまたはそれ以
下のカーブを通過するように湾曲されることを特徴とす
るレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項31】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管の少なくとも一部は、歪を生じ
ることなく、曲率半径が20mmまたはそれ以下のカーブを
通過するように湾曲されることを特徴とするレーザエネ
ルギーの搬送装置。 - 【請求項32】請求項31に記載の装置において、前記フ
レキシブル管の少なくとも一部は、歪を生じることな
く、曲率半径が10mmまたはそれ以下のカーブを通過する
ように湾曲されることを特徴とするレーザエネルギーの
搬送装置。 - 【請求項33】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管は、屈折率nwの壁部を有し、
該壁部の一面は壁部の管腔面を構成し、 前記液体は、屈折率nfを有し、 nfはnwよりも大きいことを特徴とするレーザエネルギ
ーの搬送装置。 - 【請求項34】請求項27または28に記載の装置におい
て、nf及びnwは、比rf,w=(nf)/(nw)が1.0以
上であるように設定されていることを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送装置。 - 【請求項35】請求項34に記載の装置において、nf及
びnwは、比rf,w=(nf)/(nw)が約1.05以上であ
るように設定されていることを特徴とするレーザエネル
ギーの搬送装置。 - 【請求項36】請求項35に記載の装置において、nf及
びnwは、比rf,w=(nf)/(nw)が約1.1以上とな
るような値に設定されていることを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送装置。 - 【請求項37】請求項33に記載の装置において、nfの
値は、約1.46であることを特徴とするレーザエネルギー
の搬送装置。 - 【請求項38】請求項33に記載の装置において、nfの
値は、少なくとも約1.46であることを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送装置。 - 【請求項39】請求項33に記載の装置において、nwの
値は、約1.33であることを特徴とするレーザエネルギー
の搬送装置。 - 【請求項40】請求項33に記載の装置において、nfの
値は、約1.33であることを特徴とするレーザエネルギー
の搬送装置。 - 【請求項41】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記放射性コントラスト媒体は、非イオン性放射性
コントラスト媒体から成ることを特徴とするレーザエネ
ルギーの搬送装置。 - 【請求項42】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記放射性コントラスト媒体は、イオン性放射性コ
ントラスト媒体から成ることを特徴とするレーザエネル
ギーの搬送装置。 - 【請求項43】請求項41に記載の装置において、前記非
イオン性放射性コントラスト媒体は、「Hexabrix」や
「Omnipaque」等市販の媒体を含むグループから選択さ
れることを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項44】請求項42に記載の装置において、前記イ
オン性放射性コントラスト媒体は、「Renographin 7
6」や「Angiovist」等市販の媒体を含むグループから選
択されることを特徴とするレーザエネルギーの搬送装
置。 - 【請求項45】請求項27または28に記載の装置におい
て、更に、前記壁を包囲する支持層を含むことを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項46】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記壁はポリマーを含むことを特徴とするレーザエ
ネルギーの搬送装置。 - 【請求項47】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記壁は、フッ素化されたエチレンプロピレンを含
むことを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項48】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記壁は、フッ素化されたポリプロピレンを含むこ
とを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項49】請求項27または28に記載の装置におい
て、更に、前記フレキシブル管の第1端に固着されたキ
ャップを含むことを特徴とするレーザエネルギーの搬送
装置。 - 【請求項50】請求項49に記載の装置において、前記キ
ャップは、前記フレキシブル管の第1端からの液体流出
を実質上抑制するように構成され装着されることを特徴
とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項51】請求項49に記載の装置において、前記キ
ャップは、滑らかで球形の近位面を提供するように構成
されていることを特徴とするレーザエネルギーの搬送装
置。 - 【請求項52】請求項51に記載の装置において、前記キ
ャップには、前記フレキシブル管の軸と直線上に位置
し、キャップ自体を貫通するボアが形成されていること
を特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項53】請求項52に記載の装置において、前記ボ
アは、ガイドワイヤをその内部に挿通するに十分な径に
形成されていることを特徴とするレーザエネルギーの搬
送装置。 - 【請求項54】請求項52に記載の装置において、前記ボ
アは、そこからの液体流出を抑制するに十分な小径に形
成されていることを特徴とするレーザエネルギーの搬送
装置。 - 【請求項55】請求項52に記載の装置において、前記ボ
アは、約500マイクロメータの径を有することを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項56】請求項52に記載の装置において、前記ボ
アは、少なくとも約500マイクロメータの径を有するこ
とを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項57】請求項49に記載の装置において、前記キ
ャップは、石英から成ることを特徴とするレーザエネル
ギーの搬送装置。 - 【請求項58】請求項49に記載の装置において、前記キ
ャップは、サファイヤから成ることを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送装置。 - 【請求項59】請求項49に記載の装置において、前記キ
ャップは、レーザエネルギーを前記フレキシブル管の軸
から離れる方向へ導くように構成された反射面を含むこ
とを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項60】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記液体は、生物学的置換性を持つ(バイオコンパ
ーチブル)ことを特徴とするレーザエネルギーの搬送装
置。 - 【請求項61】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管の管腔は、約1−3mmの径を有
することを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項62】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管の管腔は、略円形状断面を有す
ることを特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項63】請求項62に記載の装置において、前記略
円形状断面は、約1−3mmの直径を有することを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項64】請求項27または28に記載の装置におい
て、更に、前記レーザエネルギー源からのエネルギーを
前記液体が充填されたフレキシブル管内へ導くためのカ
プラを含むことを特徴とするレーザエネルギーの搬送装
置。 - 【請求項65】請求項64に記載の装置において、前記カ
プラは、ウィンドウを含むことを特徴とするレーザエネ
ルギーの搬送装置。 - 【請求項66】請求項65に記載の装置において、前記ウ
ィンドウは、石英または溶融シリカを含むことを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項67】請求項64に記載の装置において、前記カ
プラは、レンズを含むことを特徴とするレーザエネルギ
ーの搬送装置。 - 【請求項68】請求項67に記載の装置において、前記レ
ンズは、石英または溶融シリカを含むことを特徴とする
レーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項69】請求項64に記載の装置において、前記カ
プラは、光ファイバを含むことを特徴とするレーザエネ
ルギーの搬送装置。 - 【請求項70】請求項69に記載の装置において、前記光
ファイバの近位端は、前記フレキシブル管の管腔内へ挿
入されることを特徴とするレーザエネルギーの搬送装
置。 - 【請求項71】請求項69に記載の装置において、前記光
ファイバは、石英またはサファイヤを含むことを特徴と
するレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項72】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記液体流を前記フレキシブル管内へ供給する手段
は、前記液体源とフレキシブル管との間で液体を導くた
めのコンジットを含むことを特徴とするレーザエネルギ
ーの搬送装置。 - 【請求項73】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管は、その第1端と第2端との中
間に形成され、前記液体源とフレキシブル管との間に液
体を通すためのポートを、含むことを特徴とするレーザ
エネルギーの搬送装置。 - 【請求項74】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記液体流を前記フレキシブル管内へ供給する手段
は、更に、フレキシブル管内へ気体泡が侵入するのを防
止するためのフィルタを備えていることを特徴とするレ
ーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項75】請求項27または28に記載の装置におい
て、前記フレキシブル管は、反射層を持つ壁を備え、該
反射層の一面は壁の管腔を構成していることを特徴とす
るレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項76】請求項75に記載の装置において、前記反
射層は、フレキシブル管の管腔面と接合されていること
を特徴とするレーザエネルギーの搬送装置。 - 【請求項77】請求項75に記載の装置において、前記反
射層は、金属化された層を有することを特徴とするレー
ザエネルギーの搬送装置。
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