JP3813038B2 - 医療用レーザ照射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用レーザ照射装置に関し、さらに詳しくは、前立腺肥大症治療のための医療用レーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前立腺は、男性の膀胱の底部位で、尿道後部を取り囲むように位置している。前立腺肥大症は、加齢により発症率が増加し、５０才以上の男性の７５〜８０％に発症すると言われている。前立腺が肥大すると、尿道後部が圧迫され、尿道の狭窄が生じる。前立腺肥大症の初期症状としては、排尿困難、尿線細小、頻尿、排尿時の不快感などが挙げられる。また、症状が悪化すると、尿路感染、尿閉、水腎症になる場合がある。
【０００３】
前立腺肥大症の治療法としては、径尿道的前立腺切除術（ＴＵＲＰ；transurethral resection of the prostate ）が、一般に行われている。このＴＵＲＰは、尿道に切除鏡を挿入し、切除鏡に挿通された切除ワイヤにより、肥大した前立腺組織を切除するものである。しかしながら、この方法は、前立腺組織と共に、尿道表面をも切除することになるため、術後疼痛や感染症の問題が生じ得る。また、括約筋や精丘を切除する虞れがあり、尿失禁や逆行性射精などの合併症が問題となり得る。
【０００４】
これに対し、尿道を温存しながら治療する方法として、尿道バルーン拡張術が知られている。この方法は、膨張可能なバルーン（風船）を先端に備えたカテーテル本体を、前立腺尿道に挿入し、次いでバルーンを膨らませるものである。膨張したバルーンは尿道を拡張させ、尿道が拡張された状態で一定時間保持される。この保持時間は、１０〜６０分間である。バルーンによる尿道の拡張後に、ステントを挿入しておき、後でステントを除去することも提案されている。しかしながら、この方法は、バルーンまたはステントを除去した後に、尿道が再度狭窄してしまう率が少なくない。
【０００５】
また、尿道を温存しながら治療する方法として、径尿道的マイクロ波高温度治療が知られている。この方法は、径尿道的にマイクロ波アンテナを内蔵したカテーテル本体を前立腺部尿道に挿入し、カテーテル本体に冷却水を循環させて尿道を冷却しながら、マイクロ波を照射して前立腺を加熱治療するものである。しかしながら、この方法は、マイクロ波の性質上、尿道冷却と前立腺加熱の両立が困難であり、治療効果を上げるために前立腺加熱の程度を増すと、尿道温存ができなくなってしまう。
【０００６】
さらに、尿道を温存しながら治療する方法として、特許第２６４７５５７号には、径尿道的ニードルアブレーションが提案されている。この方法は、径尿道的にカテーテル本体を前立腺部尿道まで挿入し、カテーテル本体の先端から前立腺深部に針を刺して、この針を電極としてラジオ波を流して前立腺を加熱治療するものである。しかしながら、この方法は、加熱される部位が電極針を中心とする狭い範囲に限られるので、所望の治療効果を得るためには上記操作を複数回行う必要がある。したがって、この方法は、操作が煩雑であり、しかも低侵襲とは言い難い。
【０００７】
一方、尿道を温存しながら治療する方法として、特表平６−５１０４５０号公報には、レーザ照射によって、腫瘍または前立腺の一部の組織を、凝固・縮小させる方法が提案されている。この方法を使用した装置によれば、バルーン内に冷却液を注入することによって、バルーンに接触する尿道表面を加熱すること無く、前立腺の内部のみをレーザ照射により加熱治療することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特表平６−５１０４５０号公報に記載された装置は、レーザ光の出力値や照射時間、冷却液の温度や循環流量などを制御する方法については言及していない。したがって、術者が経験に頼って、これらの治療条件を調整する機器をそれぞれ手動で操作することになるため、操作が煩雑であるだけでなく、誤った治療条件を設定してしまう虞れがある。結果的に、誤操作によって、十分な加熱効果が得られなかったり、目的とする部位以外を加熱してしまったりする虞れもあった。
【０００９】
また、特表平６−５１０４５０号公報に記載された装置は、固定された出射部からレーザ光が照射されるので、尿道表面を加熱しないためには、低出力で照射せざるを得ず、必然的に照射時間が長くなる不便さがあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を実質的に解決するためになされたものであって、本発明の目的は、術者が容易かつ適切に治療のための条件を決めることが可能な医療用レーザ照射装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることが可能な、前立腺肥大症の症状を緩和させる改良された医療用レーザ照射装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１３】
（１） レーザ光を発生させるレーザ光発生手段と、冷却液を送液する冷却液送液手段とを備え、レーザ光を生体組織に向けて照射する医療用レーザ照射装置であって、
生体内に挿入可能な長尺状の挿入部と、前記挿入部内に設けられ、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を出射する出射部と、該出射部を前記挿入部の軸方向へ往復運動させる移動手段と、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力、レーザ光の照射時間、および前記冷却液送液手段により送液される冷却液の流量、の内の少なくとも２つと、前記出射部の往復運動の移動速度の設定条件の組み合わせを複数記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の組み合わせの内のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された組み合わせに基づいて、前記レーザ光発生手段および／または前記冷却液送液手段、並びに前記移動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする医療用レーザ照射装置。
【００１４】
（２） 前記挿入部内に挿通され、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を導く導光手段を備え、前記冷却液送液手段は、前記挿入部内に冷却液を循環させることを特徴とする上記（１）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１５】
（３） 前記出射部の軸方向への移動に伴い前記出射部の出射角度を変化させる連動手段を備えたことを特徴とする上記（１）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１６】
（４） 冷却液の温度を調整する冷却液温度調整手段を備え、前記制御手段は、前記冷却液温度調整手段により調整される冷却液の温度を制御することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００１７】
（５） 前記移動手段は、該移動手段により移動される前記出射部の移動速度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（４）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１８】
（６） 前記冷却液温度調整手段は、該冷却液温度調整手段により温度調整される冷却液の温度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（４）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１９】
（７） 前記レーザ光発生手段は、該レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力およびレーザ光の照射時間の少なくとも一方の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００２０】
（８） 前記冷却液送液手段は、該冷却液送液手段により送液される冷却液の流量の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図、図２は、レーザ照射カテーテルの斜視図、図３は、レーザ側射カテーテルの先端部の断面図である。
【００２３】
図１に示される医療用レーザ照射装置１０は、レーザ光を、生体組織に照射する側射式のレーザ照射カテーテル１を有している。この医療用レーザ照射装置１０は、生体内にレーザ照射カテーテル１の長尺状の挿入部としての本体１１０を挿入し、本体１１０に設置された出射部１１１から、レーザ光を生体組織２０に向けて照射するものであり、例えば、前立腺肥大症や、各種の癌等の腫瘍の治療に用いられる。
【００２４】
図２および図３に示すように、レーザ照射カテーテル１は、長尺状の本体１１０と、レーザ光を照射するための出射部１１１と、出射部１１１を内包しかつ本体１１０の先端部に連接されるハウジング１１２とを有している。出射部１１１には、一本のアーム１１６が接続されている。アーム１１６は、ハウジング１１２内の出射部１１１を支持する。アーム１１６を本体１１０の軸方向に移動させることにより、出射部１１１は軸方向に移動される。なお、出射部１１１は、片面に形成され、レーザ光を反射する平滑な反射面１２７を、有している。
【００２５】
ハウジング１１２は、レーザ光照射用の窓部１１５を有する硬質の管状体からなり、レーザ光透過性のカバー部材１１３によって覆われている。ハウジング１１２は、出射部１１１の照射角度を変更するための一対の溝１３２が設けられた内壁を有する。出射部１１１のガイドとして機能する溝１３２は、出射部１１１をはさんで両側に配置され、本体１１０の軸方向に対し傾斜している。なお、ハウジング１１２の先端部は、キャップ１１４により密封されている。
【００２６】
レーザ光を導くため、導光手段としての光ファイバ１１８が、本体１１０の内部に配置されている。光ファイバ１１８はエネルギー伝達部材である。光ファイバ１１８の先端に、先端レンズを設けてもよい。この先端レンズは、レーザ光を平行光に収束させるための光学素子である。光ファイバ１１８は、レーザ光発生装置２で発生させられたレーザ光を伝達する。緩衝装置１８１は、ループを形成している光ファイバを収容しており、光ファイバの運動を、吸収する。
【００２７】
レーザ照射カテーテル１は、さらに、脱着自在の斜方視型の内視鏡１８０を有している。内視鏡１８０は、レーザ照射カテーテル１の基端部から先端部に向かい、挿入されている。照明光を照射する内視鏡１８０の光ファイバは、ガイド光を照射する機能も有している。したがって、レーザ光が照射される表層の観察、内視鏡観察に基づくハウジングの位置決め、およびレーザ光照射位置の視覚的な確認を、実行することができる。
【００２８】
図４は、レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造を説明するための斜視図である。
【００２９】
アーム１１６は、ハウジング１１２内で左右に分岐して出射部１１１を支持しているため、出射部１１１の表面にレーザ光が当たるのを妨げない。出射部１１１は、一辺に、支持部１２８が設けられ、他辺に、一対の突起１３３が設けられている。支持部１２８は、アーム１１６に回動自在に取付けられており、出射部１１１の照射角度の変更に対応可能とされている。突起１３３は、ハウジング１１２の内壁に配置される溝１３２と嵌合する。
【００３０】
アーム１１６は、レーザ照射カテーテル１の基端部に配置される駆動ユニット１５０に連結されている。なお、駆動ユニット１５０をレーザ照射カテーテル１の外部に設置し、アーム１１６をドライブシャフトを介して駆動ユニット１５０と接続するように構成してもよい。この場合、ドライブシャフトとしては、金属ワイヤ等を使用することができる。
【００３１】
駆動ユニット１５０には、ケーブル１８９によって駆動部電源３から電力が供給されるモータ１８８が、連結されている。駆動部電源３は、ＣＰＵ６からの制御信号に基づいて所定の電圧ないし電流にてモータ１８８に電力を供給する。モータ１８８としては、例えば、インダクションモータ、サーボモータ、ステッピングモータ等を使用することができる。
【００３２】
駆動ユニット１５０は、出射部１１１を、本体１１０の軸方向に往復運動させる。ここで、駆動部電源３、モータ１８８、および駆動ユニット１５０は、出射部１１１の位置を本体１１０の軸方向へ移動させる移動手段を構成している。そして、出射部１１１は、アーム１１６と溝１３２との連動に基づき、軸方向の位置に伴って、傾斜角度が変化する。
【００３３】
図５は、出射部の動きとエネルギー照射方向との関係を説明するための図である。
【００３４】
図５に示すように、位置Ｐ２における、アーム１１６と非平行な溝１３２との間の距離は、位置Ｐ１に比べ、短い。したがって、出射部１１１の支持部１２８が、位置Ｐ１から位置Ｐ２に、移動する場合、出射部１１１の突起１３３が、溝１３２に沿ってスライドし、出射部１１１の傾斜角度が、調整される。つまり、出射部１１１の本体１１０の軸に対する傾斜角度が、小さくなる。同様に、出射部１１１の支持部１２８が、位置Ｐ２から位置Ｐ３に、移動する場合、出射部１１１の本体１１０の軸に対する傾斜角度が、さらに、小さくなる。一方、位置Ｐ１〜位置Ｐ３において、出射部１１１によって反射されるレーザ光は、病変部位、つまり目標とする加熱部位であるターゲット部位３０内部のターゲットポイント４０に集中する。
【００３５】
つまり、レーザ光は、ターゲットポイント４０のみ、連続的に照射され、表層等の他の生体組織は、間欠的に照射される。したがって、ターゲットポイント４０は、照射されたレーザ光により、加熱され、所望温度に達する。一方、表層等の他の生体組織は、レーザ光の照射時間が短いため、発生する熱量も少なく、ほとんど加熱されない。なお、レーザ照射カテーテル１は、本体１１０の軸方向に平行なアーム１１６と非平行な溝１３２との関係や、溝１３２の形状を、適当に設計することにより、複雑な形状を有する病変部位に対しても、適用可能である。例えば、溝１３２は、直線状に限られず、曲線状とすることも可能である。
【００３６】
図６は、図３の線VI−VIに関する断面図である。
【００３７】
図６に示されるように、本体１１０には、アーム１１６がスライド自在に挿入されているワーキングルーメン１２１が、設けられている。ワーキングルーメン１２１は、本体１１０の軸線と平行に形成されている。本体１１０には、さらに、光ファイバ１１８用のルーメン１２２と、内視鏡１８０用のルーメン１２３と、冷却液の注入用のルーメン１２４と排出用のルーメン１２５とが、設けられている。
【００３８】
冷却液は、レーザ光により生じるハウジング１１２内の発熱を抑え、かつハウジング１１２に接触する生体組織の表層を冷却するために利用される。ルーメン１２４，１２５は、それぞれ、図示しないコネクタを介し、冷却液送液装置４の冷却液の注入用および排出用のチューブ１８５，１８６（図１および図２参照）に、接続されている。冷却液を循環させることにより、冷却能率の向上が図られる。冷却液の温度は、レーザ光の照射による生体組織の照射表面の損傷を低減できれば特に限定されないが、好ましくは０〜３７℃、より好ましくは凍傷の虞れが少なく、かつ冷却効果が高い８〜２５℃である。
【００３９】
冷却液送液装置４としては、ローラポンプ、ダイアフラムポンプ、マグネットポンプ等を使用することができる。チューブ１８５，１８６としては、塩化ビニールチューブやシリコンチューブ等のプラスチックチューブ、ステンレススチールパイプ等の金属パイプ等を使用することができるが、好ましくは熱伝導率が小さいため冷却液が温まりにくいプラスチックチューブを使用するのがよい。冷却液が、基端部に向かい逆流することを防ぐために、ルーメン１２１，１２２，１２３に、それぞれ、逆止弁を設けることが好ましい。ワーキングルーメン１２１，１２２，１２３の内のいずれかを冷却水の注入用または排出用に兼用し、ルーメンを一つ減らしても良い。冷却水としては滅菌された液体、好ましくは生理食塩水を使用することが好ましい。それは、何らかの原因で冷却液が体内に漏出した場合、漏出による影響が低いためである。
【００４０】
図７は、駆動ユニットの構造を説明するための斜視図である。
【００４１】
図７に示されるように、出射部１１１を往復運動させる駆動ユニット１５０は、溝カム１５１を有する。溝カム１５１は、楕円形の溝１５４が設けられている。溝カム１５１の回転軸１５３は、モータ１８８の軸に接続されている一方、溝１５４の中心と、不一致である。駆動ユニット１５０は、さらに、アーム１１６の基端に連接されたロッド１５６の基端に設けられるカムフォロア１６２を有する。カムフォロア１６２は、溝１５４に、スライド自在に嵌め込まれている。
【００４２】
溝カム１５１は、モータ１８８によって駆動され、回転軸１５３を中心に、回転させられる。一方、カムフォロア１６２は、回転させられることなく、溝１５４に沿って、スライド移動させられる。回転軸１５３は、溝１５４の中心に対して偏心しているため、ロッド１５６とロッド１５６に連結されているアーム１１６とは、往復運動、つまり、直動運動を繰り返す。
【００４３】
図８は、アーム１１６に光ファイバ１１８の先端近傍を固定させた例を示す図である。このようにすれば、光ファイバ１１８とアーム１１６とが、一体となって往復運動させられるため、レーザ光が照射される光ファイバ１１８の先端は、反射面１２７に対し、常に一定距離に保たれる。この場合は、光ファイバ１１８の先端に、光を収束させるための光学素子を用いなくてもよい。また、アーム１１６用のワーキングルーメン１２１内に光ファイバ１１８を挿通させ、ルーメンを兼用させても良い。
【００４４】
図９は、レーザ照射カテーテルの使用例を説明するための断面図である。
【００４５】
まず、本体１１０の先端部が、体腔２２内に挿入され、出射部１１１が収容されているハウジング１１２を、病変部位、つまり目標とする加熱部位であるターゲット部位３０の近傍の表層に密着させる。この際、内視鏡１８０によって、ハウジング１１２の位置を、直接確認することが望ましい。なお、本体１１０の長手方向に関する、ターゲットポイント４０の位置は、レーザ照射カテーテル１全体を、本体１１０の長手方向に移動させることによって、調整される。本体１１０の周方向に関する、ターゲットポイント４０の位置は、レーザ照射カテーテル１全体を、手動で回転させることによって、調整される。
【００４６】
レーザ光発生装置２が作動され、同時にモータ１８８が回転させられると、発生されたレーザ光は、図示しないコネクタを経由し、レーザ照射カテーテル１内部に導入される。
【００４７】
レーザ光は、さらに、光ファイバ１１８を経由し、レーザ照射カテーテル１の基端部から先端部へ導かれ、ハウジング１１２内の出射部１１１の反射面１２７で反射され、ターゲットポイント４０に、照射される。出射部１１１は、０．１〜５Ｈｚ好ましくは１〜３Ｈｚの周期で、照射角度を変化させながら、軸方向に往復運動させられる。レーザ光の光路は、連続的に変更されるが、全て、ターゲットポイント４０で交差する。
【００４８】
これにより、生体組織２０内部のターゲットポイント４０およびその近傍は、照射されたレーザ光により、加熱され、所望温度に達する。一方、図９の上側に位置する、ターゲット部位３０の上方の領域、例えば、生体組織２０の表層２１に対するレーザ光の照射時間は、短く、発生する熱量も少ない。同様に、図９の下側に位置する、ターゲット部位３０の下方の領域に対するレーザ光の照射時間も、短く、発生する熱量も少ない。したがって、尿道表面を加熱しないために低出力で照射せざるを得ない、という固定された出射部からレーザ光を照射する装置の不都合が解消される利点がある。
【００４９】
つまり、連続的に移動する出射位置からのレーザ光がターゲットポイント４０に集中するので、ターゲット部位３０以外の周辺部位（正常組織）は、比較的低い温度で維持され、レーザ光による影響から保護される。ターゲット部位３０以外の領域の損傷が、防止あるいは低減されるため、レーザ照射カテーテル１は、患者に対する高い安全性を有する。特に、ターゲット部位３０が、生体組織の深い位置に存在する場合においても、表層の損傷が防止されるので、有利である。また、ターゲットポイント４０の位置が変更されてレーザ光が照射されることにより、所望の領域の加熱が行われる。
【００５０】
なお、出射部１１１から照射されるレーザ光は、発散光、平行光あるいは収束光を用いることができる。発散光を用いる場合は、開口数０．４以下、好ましくは０．３以下である。
【００５１】
出射部１１１から照射されるレーザ光が、平行光または収束光の場合、収束性が良好であり、ターゲットポイント４０およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度を、強めることができる。換言すれば、平行光あるいは収束光からなるレーザ光のエネルギー密度と、発散光からなるレーザ光のエネルギー密度とが、ターゲットポイント４０において、同一となるように設定される場合、前者のエネルギー密度は、表層においては、後者のエネルギー密度より低くなる。したがって、平行光あるいは収束光からなるレーザ光は、発散光からなるレーザ光に比べ、表層の損傷をより確実に防止することができる。
【００５２】
出射部１１１から照射されるレーザ光が、収束光の場合、ターゲットポイント４０と、レーザ光の焦点位置、つまり、レーザ光の軸に垂直な面が、最小面積を示す位置とが、一致するよう構成されているのが好ましい。この場合、レーザ光の焦点が、ターゲットポイント４０で、重なるため、レーザ光のエネルギー密度を、ターゲットポイント４０およびその近傍において、さらに高めることができる。
【００５３】
出射部１１１から照射されるレーザ光を収束光とするためには、レーザ光の光路の途中に、レーザ光を収束光にする光学系を設ける。レーザ照射カテーテル１においては、光学系を構成するレンズを、光ファイバ１１８の先端部に配置することができる。なお、出射部１１１の反射面１２７を、凹面鏡により構成することにより、出射部１１１に、光学系の機能を兼ねさせることも可能である。
【００５４】
使用されるレーザ光は、生体深達性を有するものであれば、特に限定されない。しかし、レーザ光の波長は、７５０〜１３００ｎｍまたは１６００〜１８００ｎｍ程度が好ましい。それは、これらの波長範囲において、レーザ光は、特に優れた生体深達性を有するためである。つまり、生体組織の表層は、照射されたレーザ光のエネルギーを少量しか吸収しないため、レーザ光は、生体組織の深部に位置するターゲット部位３０に対し、より効果的に照射される。
【００５５】
例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザ等の半導体レーザが、前記波長範囲のレーザ光を発生させるレーザ光発生装置２に対し、適用可能である。
【００５６】
レーザ照射カテーテル１の挿入部の直径、すなわち本体１１０の外径は、体腔２２内に挿入可能であれば、特に限定されない。しかし、本体１１０の外径は、２〜２０mm程度が好ましく、３〜８mm程度がより好ましい。
【００５７】
本体１１０の構成材料として、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂等の材料の何れか一つを含むポリマーアロイ、または２以上の材料が組み合わされた物質が、挙げられる。
【００５８】
シリコンやフッ素樹脂等の低摩擦性を備えた材料、あるいは親水性高分子材料を有する潤滑性被覆層を、本体１１０の表面に、形成しても良い。この場合、本体１１０の表面摩擦が、低減されるため、本体１１０は、体腔内へスムーズに挿入される。また、別途用意されて本体１１０を覆う使い捨てシースの表面に、潤滑性被覆層を形成しても良い。この場合、複数回の使用に伴って生じる弊害、つまり、潤滑性被覆層が剥離されて潤滑性が損なわれることを、防ぐことが出来る。
【００５９】
なお、潤滑性被覆層に用いられる親水性高分子材料は、例えば、カルボキシメチルセルロース、多糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、水溶性ポリアミドが好ましく、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体が、特に好ましい。
【００６０】
親水性高分子材料が被覆された本体を有するレーザ照射カテーテルが使用される場合、本体が、例えば、生理食塩水に、浸漬される。これにより、本体の表面層が湿潤し、装置は、潤滑性を有することになる。つまり、装置が、親水性高分子材料を含む表面層を有している場合、生体組織と装置との間の摩擦抵抗が、低下する。これにより、患者の負担が軽減されるとともに、安全性が向上する。例えば、装置の体腔内への挿入あるいは体腔内からの引き抜き、装置の体腔内での移動や回転が、円滑に実行される。
【００６１】
ハウジング１１２は、石英ガラス、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル等の優れたレーザ光透過性を有する材料から形成することが望ましい。なお、ハウジング１１２全体を、レーザ光透過性を有する材料から形成する必要はなく、レーザ光照射用の窓部のみであってもよい。レーザ光照射用の窓部が、レーザ光透過性を有する材料から形成される場合、レーザ光を、効率よく照射することができる。また、レーザ光照射用の窓部を開口部によって形成し、ハウジング１１２を覆うカバー部材１１３を、上記の材料を用いて形成することも、可能である。
【００６２】
エネルギー伝達部材である導光手段は、光ファイバに限らず、レーザ光を導くことが可能な部材、例えば、ロッドレンズであってもかまわない。出射部は、平滑な反射面を有する板に限らず、例えば、プリズム、ウエッジ板が適用可能である。
【００６３】
図１に示したように、本実施形態の医療用レーザ照射装置１０のコントロールユニット１１は、治療のための設定条件の組み合わせを複数記憶した記憶手段としてのメモリ９と、メモリ９に記憶された複数の組み合わせの内のいずれかを選択するための後述する治療条件選択スイッチ８１〜８３を備えた操作部８と、治療条件選択スイッチ８１〜８３によって選択された組み合わせに基づいて各周辺装置を制御する制御手段としてのＣＰＵ６とを有している。治療のための設定条件の組み合わせは、具体的には、レーザ光発生装置２により発生させられるレーザ光の出力、レーザ光の照射時間、および冷却液送液装置４により送液される冷却液の流量、の内の少なくとも２つの設定条件の組み合わせである。また、設定条件の組み合わせの中に、レーザ照射カテーテル１の本体１１０内に設置されたレーザ光の出射部１１１の移動速度が含まれていてもよい。
【００６４】
そして、治療のための設定条件の組み合わせに基づいてコントロールユニット１１のＣＰＵ６が制御する周辺装置は、具体的には、レーザ光発生装置２および／または冷却液送液装置４である。また、設定条件の組み合わせの中にレーザ光の出射部１１１の移動速度が含まれている場合は、ＣＰＵ６は、設定条件の組み合わせに基づいて駆動部電源３をも制御する。
【００６５】
レーザ光発生装置２、駆動部電源３、および冷却液送液装置４は、それぞれコントロールユニット１１のＣＰＵ６に接続されている。ＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２にレーザ光の出力および照射時間を制御するための信号を、駆動部電源３に出射部の移動速度を制御するための信号を、冷却液送液装置４に冷却液流量を制御するための信号を、それぞれ送信する。また、ＣＰＵ６には、前述した操作部８およびメモリ９のほか、各種情報を表示するモニタ７、およびその他の図示しない入出力装置が接続されている。コントロールユニット１１とレーザ光発生装置２等の各装置とを接続する手段としては、ケーブルやコード等の電気（有線）通信、ＦＭ波などの無線通信、赤外線などの光通信等を用いることができる。そして、ＣＰＵ６は、医療用レーザ照射装置１０を全体的に統括する制御を司っている。
【００６６】
図１０は、操作部の拡大図である。
【００６７】
操作部８は、医療用レーザ照射装置１０を立上げるための電源スイッチ８４、医療用レーザ照射装置１０による治療を開始させるための治療開始スイッチ８５、および治療を停止させるための治療停止スイッチ８６を備えている。また、操作部８には、冷却液送液装置４により冷却液が送液され循環中であることを点灯により示す冷却液循環中ランプ８７、レーザ照射カテーテル１の出射部１１１が本体１１０の軸方向に移動中であることを点灯により示す出射部移動中ランプ８８、およびレーザ照射カテーテル１の出射部１１１からレーザ光が照射されていることを点灯により示すレーザ照射中ランプ８９が設けられている。
【００６８】
さらに、本実施形態の操作部８は、コントロールユニット１１のメモリ９に記憶された治療のための設定条件の複数の組み合わせ、の内のいずれかを選択する治療条件選択スイッチ８１〜８３を有している。
【００６９】
表１は、治療条件選択スイッチ８１〜８３に対応する治療条件Ａ〜Ｃの内容を示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
この表１に示す各治療条件は、以下の仕様のレーザ照射カテーテル１を経尿道的に前立腺部尿道に挿入（配置）して、前立腺肥大症を治療する場合の、メモリ９に記憶される治療のための設定条件の一例である。
【００７２】
レーザ光源：半導体レーザ光源（波長８１０ｎｍ）
導光部材：純粋石英ファイバ（開口数ＮＡ＝０．２）
冷却液：生理食塩水（２０℃）
レーザ照射方向：長手方向に対して垂直にレーザ光を出射（側射式）
レーザ光の出射部の移動距離：２０ｍｍ
レーザ光の出射部の窓部材料：ポリオレフィンチューブ（厚さ０．２５ｍｍ）
【００７３】
ここで、表１に示す設定条件の組み合わせは、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量、およびレーザ光の出射部の移動速度、の４つ設定条件の組み合わせである。これらの設定条件の組み合わせは、メモリ９に記憶されており、適宜、内容の修正ができるようになっている。
【００７４】
なお、操作部８の治療条件選択スイッチの形態は、特に限定されるものではないが、２〜３の治療条件から選択する場合、図１０に示したような操作が容易な押しボタンスイッチとするのが好ましい。また、このとき、どの治療条件選択スイッチを選択したかをモニタ７に表示するのが好ましい。４以上の治療条件から選択する場合、治療条件選択スイッチは、スイッチが一つで済むスライドスイッチやダイアルスイッチとするのが好ましい。操作部８の治療条件選択スイッチに施す表示は、特に限定されるものではなく、アルファベット、番号、治療部位の範囲、あるいはレーザ光の出力などの設定条件等、の内の１つまたは２つ以上を表示するようにしてもよい。
【００７５】
このように構成された医療用レーザ照射装置１０を使用する場合にあっては、まず、予め、患者の病変部位を診断しておく。病変部位の診断は、肉眼的観察による検査や、触診による検査、打診と聴診による検査、光学内視鏡、超音波内視鏡、Ｘ線造影、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ；magnetic resonance imaging）、Ｘ線あるいは磁気共鳴を利用したコンピュータ連動断層撮影（ＣＴ；computed tomography）、陽電子射出断層撮影（ＰＥＴ；positron emission tomography）、単一光子射出コンピュータ連動断層撮影（ＳＰＥＣＴ；single photon emission computed tomography）による画像診断、生体組織検査（biopsy）などで行われる。
【００７６】
以下、表１に示す治療条件の下で前立腺肥大症を治療する場合について説明する。術者は、電源スイッチ８４を操作して電源を投入し、また、診断した患者の前立腺の肥大の程度を前立腺の形状や寸法から判断する。次いで、術者は、前立腺の肥大の程度に応じて、コントロールユニット１１に設けられた操作部８の治療条件選択スイッチ８１〜８３の内のいずれか一つを選択する。例えば、レーザ光の照射方向における尿道表面から前立腺外周までの距離が９〜１１ｍｍの場合（肥大の程度が小）は、治療条件選択スイッチ８１を操作して治療条件Ａを、該距離が１２〜１４ｍｍの場合（肥大の程度が中程度）は、治療条件選択スイッチ８２を操作して治療条件Ｂを、該距離が１５ｍｍ以上の場合（肥大の程度が大）は、治療条件選択スイッチ８３を操作して治療条件Ｃを選択する。
【００７７】
なお、治療条件選択スイッチで選択される治療条件の組み合わせに含まれていない治療条件は、予めメモリ９に記憶されている当該治療における一般的な値が採用される。
【００７８】
そして、レーザ照射カテーテル１の本体１１０を前立腺部尿道に挿入した状態で、治療開始スイッチ８５を操作する。すると、メモリ９に記憶された設定条件の選択された組み合わせに基づいて、ＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２により、個々の患者の治療に好適な出力および照射時間でレーザ光を発生させ、冷却液送液装置４により、治療に好適な流量の冷却液をレーザ照射カテーテル１内に循環させる。また、ＣＰＵ６は、駆動部電源３を介したモータ１８８、および駆動ユニット１５０により、治療に好適な速度でレーザ照射カテーテル１の本体１１０内に設置されたレーザ光の出射部１１１を往復移動させる。
【００７９】
このとき、冷却液の送液を開始してから予め設定した時間後に、レーザ光の照射を開始するように制御してもよい。このようにすれば、レーザ光の照射前に照射表面となる尿道を十分に冷却することができ、より効果的に尿道を温存することができる。なお、冷却液の送液開始からレーザ光の照射開始までの時間は、生体組織の照射表面が十分に冷却される時間であれば特に限定されないが、好ましくは１〜３００秒、より好ましくは冷却効果が発現し治療時間の短縮にもなる１０〜６０秒である。また、冷却液の送液開始からレーザ光の照射開始までの時間を、選択される治療条件によって変化させてもよい。この場合、レーザ光の出力が小さいものほど、該時間が短くなるように設定する。
【００８０】
また、レーザ光の出射部１１１近傍に温度センサを設け、冷却液の送液を開始後、この温度センサの設定値が予め設定した温度以下になってから、レーザ光の照射を開始、あるいは開始可能な状態にしてもよい。このようにしても、より効果的に尿道を温存することができる。なお、温度センサとしては、白金測温抵抗体、サーミスタ、熱電対、赤外線センサなどを使用することができる。
【００８１】
このように、この医療用レーザ照射装置１０によれば、コントロールユニット１１の操作部８に設けられた治療条件選択スイッチを操作するだけで、適切な治療条件でのレーザ照射による治療を行うことができる。これにより、術者は、容易に治療のための条件を決めることが可能となる。
【００８２】
しかも、設定すべき治療条件の多数の項目を、術者自身が経験により判断して個々に入力しなくても済むので、誤った治療条件の設定を防止することができる。したがって、誤操作によるレーザ光の照射不足あるいは過剰照射や、目的部位以外への誤照射等を防止することができる。これにより、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることができる。
【００８３】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。なお、図１に示した医療用レーザ照射装置１０との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。図１１に示すように、医療用レーザ照射装置１０ａは冷却液温度調整器５を備えており、冷却液温度調整器５は、冷却液送液装置４に送液管５１で接続されている。
【００８４】
この医療用レーザ照射装置１０ａによれば、例えば操作部８に設けられた電源スイッチ８４、あるいは治療条件選択スイッチ８１〜８３を操作することにより、予めメモリ９に記憶されている設定条件で、冷却液温度調整器５を制御して、冷却液の温度を治療に好適な温度にすることができる。
【００８５】
したがって、冷却液を予め冷却などしておく必要がなくなる。また、レーザ光の長時間の照射中に、予め冷却しておいた冷却液が温まるなどといった、冷却液の温度が変動してしまう問題を解消することができる。
【００８６】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。なお、図１または図１１に示した医療用レーザ照射装置１０，１０ａとの共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。図１２に示すように、医療用レーザ照射装置１０ｂにおいては、コントロールユニット１１のＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２からのレーザ光の出力およびレーザ光の照射時間の情報、駆動部電源３からの出射部１１１の移動速度の情報、冷却液送液装置４からの冷却液流量の情報、冷却液温度調整器５からの冷却液温度の情報を受け取るように構成されている。なお、ＣＰＵ６は、これらの情報のすべてを受け取るのでなく、その内の少なくとも１つの情報を受け取るように構成することも可能である。
【００８７】
この医療用レーザ照射装置１０ｂによれば、レーザ光発生装置２等の治療に関係する各装置について、治療条件の設定値の確認や、作動状況の確認を行うことが可能となる。
【００８８】
したがって、治療に関係する各装置の内のどれか一つにでも異常が発生した場合には、速やかにレーザ光の照射を中止したり、または、予めコントロールユニット１１のメモリ９に記憶された所定の操作手順に従い、各装置を制御することができる。この所定の操作手順は、例えば、急にレーザ光の照射を中止しないで、まずレーザ光の出力等を所定の低いレベルに下げるなどの手順である。これにより、不具合を生じる虞れのある治療条件でレーザ照射による治療が行われることを防止することができる。
【００８９】
本発明の医療用レーザ照射装置は、例えば、前立腺肥大症、前立腺癌などの前立腺疾患のように、前立腺の近傍に存在する尿道や直腸の正常組織を予め設定された温度以上に加熱すること無く、前立腺内部のみを予め設定された温度以上に加熱治療する場合に、適用して好ましい。
【００９０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。
【００９１】
例えば、上述した実施形態の医療用レーザ照射装置では、表１に示したように、治療のための設定条件の組み合わせとして、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量、およびレーザ光の出射部の移動速度、の４つの設定条件の組み合わせについて主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の治療のための設定条件の組み合わせは、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量の内の少なくとも２つの設定条件の組み合わせを有するものであればよく、例えばレーザ光の出力とレーザ光の照射時間との２つの設定条件の組み合わせを採用することも可能である。また、表１に示した治療条件の具体的な数値は、例示したものにすぎず、実際には、適用される治療の種類や規模等に応じて、適宜求める必要がある。
【００９２】
また、医療用レーザ照射装置のレーザ光を照射する部分は、図２および図３に示した構造に限定されるものではなく、生体内に長尺状の挿入部を挿入し、挿入部に設置された出射部から、レーザ光を生体組織に向けて照射するもの、あるいは外科手術的に生体組織に押し当てる部分を押し当て、または体表に押し当てる部分を体表に押し当て、該押し当てる部分に設置された出射部から、レーザ光を生体組織に向けて照射するもの等を使用することができる。
【００９３】
図１３は、レーザ照射カテーテルの他の例の先端部の断面図である。なお、図３に示したレーザ照射カテーテルとの共通点については、説明が省略され、主な相違点が説明される。このレーザ照射カテーテル１ａは、レーザ光を反射する凹面形状の反射面２２７を有する出射部２１１を備えており、光ファイバ２１８によって伝達されるレーザ光は、収束される。光ファイバ２１８およびアーム２１６は、チューブ２３７に挿入され、互いに固定されている。したがって、光ファイバ２１８およびアーム２１６は、一体となって往復運動させられるため、レーザ光が照射される光ファイバ２１８の先端は、反射面２２７に対し、常に一定距離を保ち、また、レーザ光の形状も、一定に保たれる。
【００９４】
レーザ照射カテーテル１ａは、さらに、膨張あるいは収縮するバルーン２３０を有している。バルーン２３０は、本体２１０の先端部に配置されるハウジング２１２の周囲を取り囲んでいる。バルーン２３０は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ラテックス、セルロース等のレーザ光透過性に優れた材料から構成されることが、好ましい。それは、レーザ光がバルーン２３０を通過する際にバルーン２３０によって吸収されるエネルギーおよび吸収されるエネルギーによって生じる温度上昇が、低減できるためである。バルーン２３０を膨張させる作動流体は、冷却液の注入用および排出用ルーメンを利用して、供給される。ルーメンの一端は、図示しないコネクタを介し、冷却液送液装置４の冷却液の注入用および排出用のチューブに接続されており、他端は、バルーン２３０へ連通している。バルーン２３０の膨張によって、レーザ照射カテーテル１ａの位置および向きが固定される。また、バルーン２３０と接触する部分およびその近傍、すなわち、生体組織の表層が、作動流体により一層冷却されるため、表層の損傷をより確実に防止できる。
【００９５】
なお、バルーン２３０は、図１４に示されるように、レーザ光照射用の窓部を除き、ハウジング２１２の全周を囲むように形成することも可能である。
【００９６】
レーザ照射カテーテルは、上述した以外にも、各種のレーザ照射カテーテルを使用することができる。例えば、図３及び図４に示した出射部１１１は、一辺に、支持部１２８が設けられ、他辺に、一対の突起１３３が設けられているが、図１５に示すように、出射部３１１の相対する両辺に支持部３２８，３２９を設け、各支持部３２８，３２９をそれぞれ別個のアーム３１６，３１７に回動自在に取付け、これら一対のアーム３１６，３１７を、それぞれ駆動ユニットにより異なるストロークで軸方向に往復移動させることにより、出射部３１１の照射角度を変更する構成とすることもできる。この場合、出射部３１１に係合用の突起は設けないので、ハウジングの内壁に配置される溝は不要である。また、各アーム３１６，３１７の相対的な長さを調整するための図示しないアジャスタを設けることにより、出射部３１１の角度変化範囲が、変更可能である。
【００９７】
レーザ照射カテーテルは、さらに、装置の動作中にレーザ光の出射部の位置が本体の軸方向へ移動することなく固定されるものであってもよい。出射部が固定されたレーザ照射カテーテルには、複数の出射部を有し、各出射部からのレーザ光の照射範囲が病変部位で重なるものや、出射部からのレーザ光が散乱されて生体組織に照射されるものが含まれる。
【００９８】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、複数の組み合わせの内のいずれかを選択する選択手段を操作するだけで、適切な治療条件でのレーザ照射による治療を行うことができる。これにより、術者は、容易に治療のための条件を決めることが可能となる。
【００９９】
しかも、設定すべき治療条件の多数の項目を、術者自身が経験により判断して個々に入力しなくても済むので、誤った治療条件の設定を防止することができる。したがって、誤操作によるレーザ光の照射不足あるいは過剰照射や、目的部位以外への誤照射等を防止することができる。これにより、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることができる。
【０１００】
また、冷却液の温度を調整する冷却液温度調整手段を備えて、冷却液の温度を制御するようにすれば、冷却液の温度を治療に好適な温度にすることができる。したがって、冷却液を予め冷却などしておく必要がなくなる。また、レーザ光の長時間の照射中に、予め冷却しておいた冷却液が温まるなどといった、冷却液の温度が変動してしまう問題を解消することができる。
【０１０１】
また、レーザ光発生手段等の治療に関係する装置からの情報を、制御手段に送出し得るようにすれば、治療条件の設定値の確認や、作動状況の確認を行うことが可能となる。したがって、治療に関係する装置に異常が発生した場合には、速やかにレーザ光の照射を中止したり、または、予め記憶された所定の操作手順に従い、各装置を制御することができる。これにより、不具合を生じる虞れのある治療条件でレーザ照射による治療が行われることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図２】 レーザ照射カテーテルの斜視図である。
【図３】 レーザ照射カテーテルの先端部の断面図である。
【図４】 レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造を説明するための斜視図である。
【図５】 出射部の動きとエネルギー照射方向との関係を説明するための図である。
【図６】 図３の線VI−VIに関する断面図である。
【図７】 駆動ユニットの構造を説明するための斜視図である。
【図８】 アームに光ファイバの先端近傍を固定させた例を示す図である。
【図９】 レーザ照射カテーテルの使用例を説明するための断面図である。
【図１０】 操作部の拡大図である。
【図１１】 本発明の他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図１２】 本発明のさらに他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図１３】 レーザ照射カテーテルの他の例の先端部の断面図である。
【図１４】 バルーンを備えたレーザ照射カテーテルを先端側から見た図である。
【図１５】 レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造の他の例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ…レーザ照射カテーテル、
１１０，２１０…本体（挿入部）、
１１１，２１１，３１１…出射部、
１１８…光ファイバ（導光手段）、
１３２，２３２…溝（連動手段）、
１５０…駆動ユニット（移動手段）、
１８８…モータ（移動手段）、
２…レーザ光発生装置、
３…駆動部電源（移動手段）、
４…冷却液送液装置、
５…冷却液温度調整器、
６…ＣＰＵ（制御手段）、
７…モニタ、
８…操作部、
８１〜８３…治療条件選択スイッチ（選択手段）、
９…メモリ（記憶手段）、
１０…医療用レーザ照射装置、
２０…生体組織。
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用レーザ照射装置に関し、さらに詳しくは、前立腺肥大症治療のための医療用レーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前立腺は、男性の膀胱の底部位で、尿道後部を取り囲むように位置している。前立腺肥大症は、加齢により発症率が増加し、５０才以上の男性の７５〜８０％に発症すると言われている。前立腺が肥大すると、尿道後部が圧迫され、尿道の狭窄が生じる。前立腺肥大症の初期症状としては、排尿困難、尿線細小、頻尿、排尿時の不快感などが挙げられる。また、症状が悪化すると、尿路感染、尿閉、水腎症になる場合がある。
【０００３】
前立腺肥大症の治療法としては、径尿道的前立腺切除術（ＴＵＲＰ；transurethral resection of the prostate ）が、一般に行われている。このＴＵＲＰは、尿道に切除鏡を挿入し、切除鏡に挿通された切除ワイヤにより、肥大した前立腺組織を切除するものである。しかしながら、この方法は、前立腺組織と共に、尿道表面をも切除することになるため、術後疼痛や感染症の問題が生じ得る。また、括約筋や精丘を切除する虞れがあり、尿失禁や逆行性射精などの合併症が問題となり得る。
【０００４】
これに対し、尿道を温存しながら治療する方法として、尿道バルーン拡張術が知られている。この方法は、膨張可能なバルーン（風船）を先端に備えたカテーテル本体を、前立腺尿道に挿入し、次いでバルーンを膨らませるものである。膨張したバルーンは尿道を拡張させ、尿道が拡張された状態で一定時間保持される。この保持時間は、１０〜６０分間である。バルーンによる尿道の拡張後に、ステントを挿入しておき、後でステントを除去することも提案されている。しかしながら、この方法は、バルーンまたはステントを除去した後に、尿道が再度狭窄してしまう率が少なくない。
【０００５】
また、尿道を温存しながら治療する方法として、径尿道的マイクロ波高温度治療が知られている。この方法は、径尿道的にマイクロ波アンテナを内蔵したカテーテル本体を前立腺部尿道に挿入し、カテーテル本体に冷却水を循環させて尿道を冷却しながら、マイクロ波を照射して前立腺を加熱治療するものである。しかしながら、この方法は、マイクロ波の性質上、尿道冷却と前立腺加熱の両立が困難であり、治療効果を上げるために前立腺加熱の程度を増すと、尿道温存ができなくなってしまう。
【０００６】
さらに、尿道を温存しながら治療する方法として、特許第２６４７５５７号には、径尿道的ニードルアブレーションが提案されている。この方法は、径尿道的にカテーテル本体を前立腺部尿道まで挿入し、カテーテル本体の先端から前立腺深部に針を刺して、この針を電極としてラジオ波を流して前立腺を加熱治療するものである。しかしながら、この方法は、加熱される部位が電極針を中心とする狭い範囲に限られるので、所望の治療効果を得るためには上記操作を複数回行う必要がある。したがって、この方法は、操作が煩雑であり、しかも低侵襲とは言い難い。
【０００７】
一方、尿道を温存しながら治療する方法として、特表平６−５１０４５０号公報には、レーザ照射によって、腫瘍または前立腺の一部の組織を、凝固・縮小させる方法が提案されている。この方法を使用した装置によれば、バルーン内に冷却液を注入することによって、バルーンに接触する尿道表面を加熱すること無く、前立腺の内部のみをレーザ照射により加熱治療することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特表平６−５１０４５０号公報に記載された装置は、レーザ光の出力値や照射時間、冷却液の温度や循環流量などを制御する方法については言及していない。したがって、術者が経験に頼って、これらの治療条件を調整する機器をそれぞれ手動で操作することになるため、操作が煩雑であるだけでなく、誤った治療条件を設定してしまう虞れがある。結果的に、誤操作によって、十分な加熱効果が得られなかったり、目的とする部位以外を加熱してしまったりする虞れもあった。
【０００９】
また、特表平６−５１０４５０号公報に記載された装置は、固定された出射部からレーザ光が照射されるので、尿道表面を加熱しないためには、低出力で照射せざるを得ず、必然的に照射時間が長くなる不便さがあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を実質的に解決するためになされたものであって、本発明の目的は、術者が容易かつ適切に治療のための条件を決めることが可能な医療用レーザ照射装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることが可能な、前立腺肥大症の症状を緩和させる改良された医療用レーザ照射装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１３】
（１） レーザ光を発生させるレーザ光発生手段と、冷却液を送液する冷却液送液手段とを備え、レーザ光を生体組織に向けて照射する医療用レーザ照射装置であって、
生体内に挿入可能な長尺状の挿入部と、前記挿入部内に設けられ、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を出射する出射部と、該出射部を前記挿入部の軸方向へ往復運動させる移動手段と、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力、レーザ光の照射時間、および前記冷却液送液手段により送液される冷却液の流量、の内の少なくとも２つと、前記出射部の往復運動の移動速度の設定条件の組み合わせを複数記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の組み合わせの内のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された組み合わせに基づいて、前記レーザ光発生手段および／または前記冷却液送液手段、並びに前記移動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする医療用レーザ照射装置。
【００１４】
（２） 前記挿入部内に挿通され、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を導く導光手段を備え、前記冷却液送液手段は、前記挿入部内に冷却液を循環させることを特徴とする上記（１）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１５】
（３） 前記出射部の軸方向への移動に伴い前記出射部の出射角度を変化させる連動手段を備えたことを特徴とする上記（１）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１６】
（４） 冷却液の温度を調整する冷却液温度調整手段を備え、前記制御手段は、前記冷却液温度調整手段により調整される冷却液の温度を制御することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００１７】
（５） 前記移動手段は、該移動手段により移動される前記出射部の移動速度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（４）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１８】
（６） 前記冷却液温度調整手段は、該冷却液温度調整手段により温度調整される冷却液の温度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（４）に記載の医療用レーザ照射装置。
【００１９】
（７） 前記レーザ光発生手段は、該レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力およびレーザ光の照射時間の少なくとも一方の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００２０】
（８） 前記冷却液送液手段は、該冷却液送液手段により送液される冷却液の流量の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図、図２は、レーザ照射カテーテルの斜視図、図３は、レーザ側射カテーテルの先端部の断面図である。
【００２３】
図１に示される医療用レーザ照射装置１０は、レーザ光を、生体組織に照射する側射式のレーザ照射カテーテル１を有している。この医療用レーザ照射装置１０は、生体内にレーザ照射カテーテル１の長尺状の挿入部としての本体１１０を挿入し、本体１１０に設置された出射部１１１から、レーザ光を生体組織２０に向けて照射するものであり、例えば、前立腺肥大症や、各種の癌等の腫瘍の治療に用いられる。
【００２４】
図２および図３に示すように、レーザ照射カテーテル１は、長尺状の本体１１０と、レーザ光を照射するための出射部１１１と、出射部１１１を内包しかつ本体１１０の先端部に連接されるハウジング１１２とを有している。出射部１１１には、一本のアーム１１６が接続されている。アーム１１６は、ハウジング１１２内の出射部１１１を支持する。アーム１１６を本体１１０の軸方向に移動させることにより、出射部１１１は軸方向に移動される。なお、出射部１１１は、片面に形成され、レーザ光を反射する平滑な反射面１２７を、有している。
【００２５】
ハウジング１１２は、レーザ光照射用の窓部１１５を有する硬質の管状体からなり、レーザ光透過性のカバー部材１１３によって覆われている。ハウジング１１２は、出射部１１１の照射角度を変更するための一対の溝１３２が設けられた内壁を有する。出射部１１１のガイドとして機能する溝１３２は、出射部１１１をはさんで両側に配置され、本体１１０の軸方向に対し傾斜している。なお、ハウジング１１２の先端部は、キャップ１１４により密封されている。
【００２６】
レーザ光を導くため、導光手段としての光ファイバ１１８が、本体１１０の内部に配置されている。光ファイバ１１８はエネルギー伝達部材である。光ファイバ１１８の先端に、先端レンズを設けてもよい。この先端レンズは、レーザ光を平行光に収束させるための光学素子である。光ファイバ１１８は、レーザ光発生装置２で発生させられたレーザ光を伝達する。緩衝装置１８１は、ループを形成している光ファイバを収容しており、光ファイバの運動を、吸収する。
【００２７】
レーザ照射カテーテル１は、さらに、脱着自在の斜方視型の内視鏡１８０を有している。内視鏡１８０は、レーザ照射カテーテル１の基端部から先端部に向かい、挿入されている。照明光を照射する内視鏡１８０の光ファイバは、ガイド光を照射する機能も有している。したがって、レーザ光が照射される表層の観察、内視鏡観察に基づくハウジングの位置決め、およびレーザ光照射位置の視覚的な確認を、実行することができる。
【００２８】
図４は、レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造を説明するための斜視図である。
【００２９】
アーム１１６は、ハウジング１１２内で左右に分岐して出射部１１１を支持しているため、出射部１１１の表面にレーザ光が当たるのを妨げない。出射部１１１は、一辺に、支持部１２８が設けられ、他辺に、一対の突起１３３が設けられている。支持部１２８は、アーム１１６に回動自在に取付けられており、出射部１１１の照射角度の変更に対応可能とされている。突起１３３は、ハウジング１１２の内壁に配置される溝１３２と嵌合する。
【００３０】
アーム１１６は、レーザ照射カテーテル１の基端部に配置される駆動ユニット１５０に連結されている。なお、駆動ユニット１５０をレーザ照射カテーテル１の外部に設置し、アーム１１６をドライブシャフトを介して駆動ユニット１５０と接続するように構成してもよい。この場合、ドライブシャフトとしては、金属ワイヤ等を使用することができる。
【００３１】
駆動ユニット１５０には、ケーブル１８９によって駆動部電源３から電力が供給されるモータ１８８が、連結されている。駆動部電源３は、ＣＰＵ６からの制御信号に基づいて所定の電圧ないし電流にてモータ１８８に電力を供給する。モータ１８８としては、例えば、インダクションモータ、サーボモータ、ステッピングモータ等を使用することができる。
【００３２】
駆動ユニット１５０は、出射部１１１を、本体１１０の軸方向に往復運動させる。ここで、駆動部電源３、モータ１８８、および駆動ユニット１５０は、出射部１１１の位置を本体１１０の軸方向へ移動させる移動手段を構成している。そして、出射部１１１は、アーム１１６と溝１３２との連動に基づき、軸方向の位置に伴って、傾斜角度が変化する。
【００３３】
図５は、出射部の動きとエネルギー照射方向との関係を説明するための図である。
【００３４】
図５に示すように、位置Ｐ２における、アーム１１６と非平行な溝１３２との間の距離は、位置Ｐ１に比べ、短い。したがって、出射部１１１の支持部１２８が、位置Ｐ１から位置Ｐ２に、移動する場合、出射部１１１の突起１３３が、溝１３２に沿ってスライドし、出射部１１１の傾斜角度が、調整される。つまり、出射部１１１の本体１１０の軸に対する傾斜角度が、小さくなる。同様に、出射部１１１の支持部１２８が、位置Ｐ２から位置Ｐ３に、移動する場合、出射部１１１の本体１１０の軸に対する傾斜角度が、さらに、小さくなる。一方、位置Ｐ１〜位置Ｐ３において、出射部１１１によって反射されるレーザ光は、病変部位、つまり目標とする加熱部位であるターゲット部位３０内部のターゲットポイント４０に集中する。
【００３５】
つまり、レーザ光は、ターゲットポイント４０のみ、連続的に照射され、表層等の他の生体組織は、間欠的に照射される。したがって、ターゲットポイント４０は、照射されたレーザ光により、加熱され、所望温度に達する。一方、表層等の他の生体組織は、レーザ光の照射時間が短いため、発生する熱量も少なく、ほとんど加熱されない。なお、レーザ照射カテーテル１は、本体１１０の軸方向に平行なアーム１１６と非平行な溝１３２との関係や、溝１３２の形状を、適当に設計することにより、複雑な形状を有する病変部位に対しても、適用可能である。例えば、溝１３２は、直線状に限られず、曲線状とすることも可能である。
【００３６】
図６は、図３の線VI−VIに関する断面図である。
【００３７】
図６に示されるように、本体１１０には、アーム１１６がスライド自在に挿入されているワーキングルーメン１２１が、設けられている。ワーキングルーメン１２１は、本体１１０の軸線と平行に形成されている。本体１１０には、さらに、光ファイバ１１８用のルーメン１２２と、内視鏡１８０用のルーメン１２３と、冷却液の注入用のルーメン１２４と排出用のルーメン１２５とが、設けられている。
【００３８】
冷却液は、レーザ光により生じるハウジング１１２内の発熱を抑え、かつハウジング１１２に接触する生体組織の表層を冷却するために利用される。ルーメン１２４，１２５は、それぞれ、図示しないコネクタを介し、冷却液送液装置４の冷却液の注入用および排出用のチューブ１８５，１８６（図１および図２参照）に、接続されている。冷却液を循環させることにより、冷却能率の向上が図られる。冷却液の温度は、レーザ光の照射による生体組織の照射表面の損傷を低減できれば特に限定されないが、好ましくは０〜３７℃、より好ましくは凍傷の虞れが少なく、かつ冷却効果が高い８〜２５℃である。
【００３９】
冷却液送液装置４としては、ローラポンプ、ダイアフラムポンプ、マグネットポンプ等を使用することができる。チューブ１８５，１８６としては、塩化ビニールチューブやシリコンチューブ等のプラスチックチューブ、ステンレススチールパイプ等の金属パイプ等を使用することができるが、好ましくは熱伝導率が小さいため冷却液が温まりにくいプラスチックチューブを使用するのがよい。冷却液が、基端部に向かい逆流することを防ぐために、ルーメン１２１，１２２，１２３に、それぞれ、逆止弁を設けることが好ましい。ワーキングルーメン１２１，１２２，１２３の内のいずれかを冷却水の注入用または排出用に兼用し、ルーメンを一つ減らしても良い。冷却水としては滅菌された液体、好ましくは生理食塩水を使用することが好ましい。それは、何らかの原因で冷却液が体内に漏出した場合、漏出による影響が低いためである。
【００４０】
図７は、駆動ユニットの構造を説明するための斜視図である。
【００４１】
図７に示されるように、出射部１１１を往復運動させる駆動ユニット１５０は、溝カム１５１を有する。溝カム１５１は、楕円形の溝１５４が設けられている。溝カム１５１の回転軸１５３は、モータ１８８の軸に接続されている一方、溝１５４の中心と、不一致である。駆動ユニット１５０は、さらに、アーム１１６の基端に連接されたロッド１５６の基端に設けられるカムフォロア１６２を有する。カムフォロア１６２は、溝１５４に、スライド自在に嵌め込まれている。
【００４２】
溝カム１５１は、モータ１８８によって駆動され、回転軸１５３を中心に、回転させられる。一方、カムフォロア１６２は、回転させられることなく、溝１５４に沿って、スライド移動させられる。回転軸１５３は、溝１５４の中心に対して偏心しているため、ロッド１５６とロッド１５６に連結されているアーム１１６とは、往復運動、つまり、直動運動を繰り返す。
【００４３】
図８は、アーム１１６に光ファイバ１１８の先端近傍を固定させた例を示す図である。このようにすれば、光ファイバ１１８とアーム１１６とが、一体となって往復運動させられるため、レーザ光が照射される光ファイバ１１８の先端は、反射面１２７に対し、常に一定距離に保たれる。この場合は、光ファイバ１１８の先端に、光を収束させるための光学素子を用いなくてもよい。また、アーム１１６用のワーキングルーメン１２１内に光ファイバ１１８を挿通させ、ルーメンを兼用させても良い。
【００４４】
図９は、レーザ照射カテーテルの使用例を説明するための断面図である。
【００４５】
まず、本体１１０の先端部が、体腔２２内に挿入され、出射部１１１が収容されているハウジング１１２を、病変部位、つまり目標とする加熱部位であるターゲット部位３０の近傍の表層に密着させる。この際、内視鏡１８０によって、ハウジング１１２の位置を、直接確認することが望ましい。なお、本体１１０の長手方向に関する、ターゲットポイント４０の位置は、レーザ照射カテーテル１全体を、本体１１０の長手方向に移動させることによって、調整される。本体１１０の周方向に関する、ターゲットポイント４０の位置は、レーザ照射カテーテル１全体を、手動で回転させることによって、調整される。
【００４６】
レーザ光発生装置２が作動され、同時にモータ１８８が回転させられると、発生されたレーザ光は、図示しないコネクタを経由し、レーザ照射カテーテル１内部に導入される。
【００４７】
レーザ光は、さらに、光ファイバ１１８を経由し、レーザ照射カテーテル１の基端部から先端部へ導かれ、ハウジング１１２内の出射部１１１の反射面１２７で反射され、ターゲットポイント４０に、照射される。出射部１１１は、０．１〜５Ｈｚ好ましくは１〜３Ｈｚの周期で、照射角度を変化させながら、軸方向に往復運動させられる。レーザ光の光路は、連続的に変更されるが、全て、ターゲットポイント４０で交差する。
【００４８】
これにより、生体組織２０内部のターゲットポイント４０およびその近傍は、照射されたレーザ光により、加熱され、所望温度に達する。一方、図９の上側に位置する、ターゲット部位３０の上方の領域、例えば、生体組織２０の表層２１に対するレーザ光の照射時間は、短く、発生する熱量も少ない。同様に、図９の下側に位置する、ターゲット部位３０の下方の領域に対するレーザ光の照射時間も、短く、発生する熱量も少ない。したがって、尿道表面を加熱しないために低出力で照射せざるを得ない、という固定された出射部からレーザ光を照射する装置の不都合が解消される利点がある。
【００４９】
つまり、連続的に移動する出射位置からのレーザ光がターゲットポイント４０に集中するので、ターゲット部位３０以外の周辺部位（正常組織）は、比較的低い温度で維持され、レーザ光による影響から保護される。ターゲット部位３０以外の領域の損傷が、防止あるいは低減されるため、レーザ照射カテーテル１は、患者に対する高い安全性を有する。特に、ターゲット部位３０が、生体組織の深い位置に存在する場合においても、表層の損傷が防止されるので、有利である。また、ターゲットポイント４０の位置が変更されてレーザ光が照射されることにより、所望の領域の加熱が行われる。
【００５０】
なお、出射部１１１から照射されるレーザ光は、発散光、平行光あるいは収束光を用いることができる。発散光を用いる場合は、開口数０．４以下、好ましくは０．３以下である。
【００５１】
出射部１１１から照射されるレーザ光が、平行光または収束光の場合、収束性が良好であり、ターゲットポイント４０およびその近傍におけるレーザ光のエネルギー密度を、強めることができる。換言すれば、平行光あるいは収束光からなるレーザ光のエネルギー密度と、発散光からなるレーザ光のエネルギー密度とが、ターゲットポイント４０において、同一となるように設定される場合、前者のエネルギー密度は、表層においては、後者のエネルギー密度より低くなる。したがって、平行光あるいは収束光からなるレーザ光は、発散光からなるレーザ光に比べ、表層の損傷をより確実に防止することができる。
【００５２】
出射部１１１から照射されるレーザ光が、収束光の場合、ターゲットポイント４０と、レーザ光の焦点位置、つまり、レーザ光の軸に垂直な面が、最小面積を示す位置とが、一致するよう構成されているのが好ましい。この場合、レーザ光の焦点が、ターゲットポイント４０で、重なるため、レーザ光のエネルギー密度を、ターゲットポイント４０およびその近傍において、さらに高めることができる。
【００５３】
出射部１１１から照射されるレーザ光を収束光とするためには、レーザ光の光路の途中に、レーザ光を収束光にする光学系を設ける。レーザ照射カテーテル１においては、光学系を構成するレンズを、光ファイバ１１８の先端部に配置することができる。なお、出射部１１１の反射面１２７を、凹面鏡により構成することにより、出射部１１１に、光学系の機能を兼ねさせることも可能である。
【００５４】
使用されるレーザ光は、生体深達性を有するものであれば、特に限定されない。しかし、レーザ光の波長は、７５０〜１３００ｎｍまたは１６００〜１８００ｎｍ程度が好ましい。それは、これらの波長範囲において、レーザ光は、特に優れた生体深達性を有するためである。つまり、生体組織の表層は、照射されたレーザ光のエネルギーを少量しか吸収しないため、レーザ光は、生体組織の深部に位置するターゲット部位３０に対し、より効果的に照射される。
【００５５】
例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｌＡｓレーザ等の半導体レーザが、前記波長範囲のレーザ光を発生させるレーザ光発生装置２に対し、適用可能である。
【００５６】
レーザ照射カテーテル１の挿入部の直径、すなわち本体１１０の外径は、体腔２２内に挿入可能であれば、特に限定されない。しかし、本体１１０の外径は、２〜２０mm程度が好ましく、３〜８mm程度がより好ましい。
【００５７】
本体１１０の構成材料として、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂等の材料の何れか一つを含むポリマーアロイ、または２以上の材料が組み合わされた物質が、挙げられる。
【００５８】
シリコンやフッ素樹脂等の低摩擦性を備えた材料、あるいは親水性高分子材料を有する潤滑性被覆層を、本体１１０の表面に、形成しても良い。この場合、本体１１０の表面摩擦が、低減されるため、本体１１０は、体腔内へスムーズに挿入される。また、別途用意されて本体１１０を覆う使い捨てシースの表面に、潤滑性被覆層を形成しても良い。この場合、複数回の使用に伴って生じる弊害、つまり、潤滑性被覆層が剥離されて潤滑性が損なわれることを、防ぐことが出来る。
【００５９】
なお、潤滑性被覆層に用いられる親水性高分子材料は、例えば、カルボキシメチルセルロース、多糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、水溶性ポリアミドが好ましく、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体が、特に好ましい。
【００６０】
親水性高分子材料が被覆された本体を有するレーザ照射カテーテルが使用される場合、本体が、例えば、生理食塩水に、浸漬される。これにより、本体の表面層が湿潤し、装置は、潤滑性を有することになる。つまり、装置が、親水性高分子材料を含む表面層を有している場合、生体組織と装置との間の摩擦抵抗が、低下する。これにより、患者の負担が軽減されるとともに、安全性が向上する。例えば、装置の体腔内への挿入あるいは体腔内からの引き抜き、装置の体腔内での移動や回転が、円滑に実行される。
【００６１】
ハウジング１１２は、石英ガラス、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル等の優れたレーザ光透過性を有する材料から形成することが望ましい。なお、ハウジング１１２全体を、レーザ光透過性を有する材料から形成する必要はなく、レーザ光照射用の窓部のみであってもよい。レーザ光照射用の窓部が、レーザ光透過性を有する材料から形成される場合、レーザ光を、効率よく照射することができる。また、レーザ光照射用の窓部を開口部によって形成し、ハウジング１１２を覆うカバー部材１１３を、上記の材料を用いて形成することも、可能である。
【００６２】
エネルギー伝達部材である導光手段は、光ファイバに限らず、レーザ光を導くことが可能な部材、例えば、ロッドレンズであってもかまわない。出射部は、平滑な反射面を有する板に限らず、例えば、プリズム、ウエッジ板が適用可能である。
【００６３】
図１に示したように、本実施形態の医療用レーザ照射装置１０のコントロールユニット１１は、治療のための設定条件の組み合わせを複数記憶した記憶手段としてのメモリ９と、メモリ９に記憶された複数の組み合わせの内のいずれかを選択するための後述する治療条件選択スイッチ８１〜８３を備えた操作部８と、治療条件選択スイッチ８１〜８３によって選択された組み合わせに基づいて各周辺装置を制御する制御手段としてのＣＰＵ６とを有している。治療のための設定条件の組み合わせは、具体的には、レーザ光発生装置２により発生させられるレーザ光の出力、レーザ光の照射時間、および冷却液送液装置４により送液される冷却液の流量、の内の少なくとも２つの設定条件の組み合わせである。また、設定条件の組み合わせの中に、レーザ照射カテーテル１の本体１１０内に設置されたレーザ光の出射部１１１の移動速度が含まれていてもよい。
【００６４】
そして、治療のための設定条件の組み合わせに基づいてコントロールユニット１１のＣＰＵ６が制御する周辺装置は、具体的には、レーザ光発生装置２および／または冷却液送液装置４である。また、設定条件の組み合わせの中にレーザ光の出射部１１１の移動速度が含まれている場合は、ＣＰＵ６は、設定条件の組み合わせに基づいて駆動部電源３をも制御する。
【００６５】
レーザ光発生装置２、駆動部電源３、および冷却液送液装置４は、それぞれコントロールユニット１１のＣＰＵ６に接続されている。ＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２にレーザ光の出力および照射時間を制御するための信号を、駆動部電源３に出射部の移動速度を制御するための信号を、冷却液送液装置４に冷却液流量を制御するための信号を、それぞれ送信する。また、ＣＰＵ６には、前述した操作部８およびメモリ９のほか、各種情報を表示するモニタ７、およびその他の図示しない入出力装置が接続されている。コントロールユニット１１とレーザ光発生装置２等の各装置とを接続する手段としては、ケーブルやコード等の電気（有線）通信、ＦＭ波などの無線通信、赤外線などの光通信等を用いることができる。そして、ＣＰＵ６は、医療用レーザ照射装置１０を全体的に統括する制御を司っている。
【００６６】
図１０は、操作部の拡大図である。
【００６７】
操作部８は、医療用レーザ照射装置１０を立上げるための電源スイッチ８４、医療用レーザ照射装置１０による治療を開始させるための治療開始スイッチ８５、および治療を停止させるための治療停止スイッチ８６を備えている。また、操作部８には、冷却液送液装置４により冷却液が送液され循環中であることを点灯により示す冷却液循環中ランプ８７、レーザ照射カテーテル１の出射部１１１が本体１１０の軸方向に移動中であることを点灯により示す出射部移動中ランプ８８、およびレーザ照射カテーテル１の出射部１１１からレーザ光が照射されていることを点灯により示すレーザ照射中ランプ８９が設けられている。
【００６８】
さらに、本実施形態の操作部８は、コントロールユニット１１のメモリ９に記憶された治療のための設定条件の複数の組み合わせ、の内のいずれかを選択する治療条件選択スイッチ８１〜８３を有している。
【００６９】
表１は、治療条件選択スイッチ８１〜８３に対応する治療条件Ａ〜Ｃの内容を示す。
【００７０】
【表１】
この表１に示す各治療条件は、以下の仕様のレーザ照射カテーテル１を経尿道的に前立腺部尿道に挿入（配置）して、前立腺肥大症を治療する場合の、メモリ９に記憶される治療のための設定条件の一例である。
【００７２】
レーザ光源：半導体レーザ光源（波長８１０ｎｍ）
導光部材：純粋石英ファイバ（開口数ＮＡ＝０．２）
冷却液：生理食塩水（２０℃）
レーザ照射方向：長手方向に対して垂直にレーザ光を出射（側射式）
レーザ光の出射部の移動距離：２０ｍｍ
レーザ光の出射部の窓部材料：ポリオレフィンチューブ（厚さ０．２５ｍｍ）
【００７３】
ここで、表１に示す設定条件の組み合わせは、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量、およびレーザ光の出射部の移動速度、の４つ設定条件の組み合わせである。これらの設定条件の組み合わせは、メモリ９に記憶されており、適宜、内容の修正ができるようになっている。
【００７４】
なお、操作部８の治療条件選択スイッチの形態は、特に限定されるものではないが、２〜３の治療条件から選択する場合、図１０に示したような操作が容易な押しボタンスイッチとするのが好ましい。また、このとき、どの治療条件選択スイッチを選択したかをモニタ７に表示するのが好ましい。４以上の治療条件から選択する場合、治療条件選択スイッチは、スイッチが一つで済むスライドスイッチやダイアルスイッチとするのが好ましい。操作部８の治療条件選択スイッチに施す表示は、特に限定されるものではなく、アルファベット、番号、治療部位の範囲、あるいはレーザ光の出力などの設定条件等、の内の１つまたは２つ以上を表示するようにしてもよい。
【００７５】
このように構成された医療用レーザ照射装置１０を使用する場合にあっては、まず、予め、患者の病変部位を診断しておく。病変部位の診断は、肉眼的観察による検査や、触診による検査、打診と聴診による検査、光学内視鏡、超音波内視鏡、Ｘ線造影、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ；magnetic resonance imaging）、Ｘ線あるいは磁気共鳴を利用したコンピュータ連動断層撮影（ＣＴ；computed tomography）、陽電子射出断層撮影（ＰＥＴ；positron emission tomography）、単一光子射出コンピュータ連動断層撮影（ＳＰＥＣＴ；single photon emission computed tomography）による画像診断、生体組織検査（biopsy）などで行われる。
【００７６】
以下、表１に示す治療条件の下で前立腺肥大症を治療する場合について説明する。術者は、電源スイッチ８４を操作して電源を投入し、また、診断した患者の前立腺の肥大の程度を前立腺の形状や寸法から判断する。次いで、術者は、前立腺の肥大の程度に応じて、コントロールユニット１１に設けられた操作部８の治療条件選択スイッチ８１〜８３の内のいずれか一つを選択する。例えば、レーザ光の照射方向における尿道表面から前立腺外周までの距離が９〜１１ｍｍの場合（肥大の程度が小）は、治療条件選択スイッチ８１を操作して治療条件Ａを、該距離が１２〜１４ｍｍの場合（肥大の程度が中程度）は、治療条件選択スイッチ８２を操作して治療条件Ｂを、該距離が１５ｍｍ以上の場合（肥大の程度が大）は、治療条件選択スイッチ８３を操作して治療条件Ｃを選択する。
【００７７】
なお、治療条件選択スイッチで選択される治療条件の組み合わせに含まれていない治療条件は、予めメモリ９に記憶されている当該治療における一般的な値が採用される。
【００７８】
そして、レーザ照射カテーテル１の本体１１０を前立腺部尿道に挿入した状態で、治療開始スイッチ８５を操作する。すると、メモリ９に記憶された設定条件の選択された組み合わせに基づいて、ＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２により、個々の患者の治療に好適な出力および照射時間でレーザ光を発生させ、冷却液送液装置４により、治療に好適な流量の冷却液をレーザ照射カテーテル１内に循環させる。また、ＣＰＵ６は、駆動部電源３を介したモータ１８８、および駆動ユニット１５０により、治療に好適な速度でレーザ照射カテーテル１の本体１１０内に設置されたレーザ光の出射部１１１を往復移動させる。
【００７９】
このとき、冷却液の送液を開始してから予め設定した時間後に、レーザ光の照射を開始するように制御してもよい。このようにすれば、レーザ光の照射前に照射表面となる尿道を十分に冷却することができ、より効果的に尿道を温存することができる。なお、冷却液の送液開始からレーザ光の照射開始までの時間は、生体組織の照射表面が十分に冷却される時間であれば特に限定されないが、好ましくは１〜３００秒、より好ましくは冷却効果が発現し治療時間の短縮にもなる１０〜６０秒である。また、冷却液の送液開始からレーザ光の照射開始までの時間を、選択される治療条件によって変化させてもよい。この場合、レーザ光の出力が小さいものほど、該時間が短くなるように設定する。
【００８０】
また、レーザ光の出射部１１１近傍に温度センサを設け、冷却液の送液を開始後、この温度センサの設定値が予め設定した温度以下になってから、レーザ光の照射を開始、あるいは開始可能な状態にしてもよい。このようにしても、より効果的に尿道を温存することができる。なお、温度センサとしては、白金測温抵抗体、サーミスタ、熱電対、赤外線センサなどを使用することができる。
【００８１】
このように、この医療用レーザ照射装置１０によれば、コントロールユニット１１の操作部８に設けられた治療条件選択スイッチを操作するだけで、適切な治療条件でのレーザ照射による治療を行うことができる。これにより、術者は、容易に治療のための条件を決めることが可能となる。
【００８２】
しかも、設定すべき治療条件の多数の項目を、術者自身が経験により判断して個々に入力しなくても済むので、誤った治療条件の設定を防止することができる。したがって、誤操作によるレーザ光の照射不足あるいは過剰照射や、目的部位以外への誤照射等を防止することができる。これにより、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることができる。
【００８３】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。なお、図１に示した医療用レーザ照射装置１０との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。図１１に示すように、医療用レーザ照射装置１０ａは冷却液温度調整器５を備えており、冷却液温度調整器５は、冷却液送液装置４に送液管５１で接続されている。
【００８４】
この医療用レーザ照射装置１０ａによれば、例えば操作部８に設けられた電源スイッチ８４、あるいは治療条件選択スイッチ８１〜８３を操作することにより、予めメモリ９に記憶されている設定条件で、冷却液温度調整器５を制御して、冷却液の温度を治療に好適な温度にすることができる。
【００８５】
したがって、冷却液を予め冷却などしておく必要がなくなる。また、レーザ光の長時間の照射中に、予め冷却しておいた冷却液が温まるなどといった、冷却液の温度が変動してしまう問題を解消することができる。
【００８６】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。なお、図１または図１１に示した医療用レーザ照射装置１０，１０ａとの共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。図１２に示すように、医療用レーザ照射装置１０ｂにおいては、コントロールユニット１１のＣＰＵ６は、レーザ光発生装置２からのレーザ光の出力およびレーザ光の照射時間の情報、駆動部電源３からの出射部１１１の移動速度の情報、冷却液送液装置４からの冷却液流量の情報、冷却液温度調整器５からの冷却液温度の情報を受け取るように構成されている。なお、ＣＰＵ６は、これらの情報のすべてを受け取るのでなく、その内の少なくとも１つの情報を受け取るように構成することも可能である。
【００８７】
この医療用レーザ照射装置１０ｂによれば、レーザ光発生装置２等の治療に関係する各装置について、治療条件の設定値の確認や、作動状況の確認を行うことが可能となる。
【００８８】
したがって、治療に関係する各装置の内のどれか一つにでも異常が発生した場合には、速やかにレーザ光の照射を中止したり、または、予めコントロールユニット１１のメモリ９に記憶された所定の操作手順に従い、各装置を制御することができる。この所定の操作手順は、例えば、急にレーザ光の照射を中止しないで、まずレーザ光の出力等を所定の低いレベルに下げるなどの手順である。これにより、不具合を生じる虞れのある治療条件でレーザ照射による治療が行われることを防止することができる。
【００８９】
本発明の医療用レーザ照射装置は、例えば、前立腺肥大症、前立腺癌などの前立腺疾患のように、前立腺の近傍に存在する尿道や直腸の正常組織を予め設定された温度以上に加熱すること無く、前立腺内部のみを予め設定された温度以上に加熱治療する場合に、適用して好ましい。
【００９０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。
【００９１】
例えば、上述した実施形態の医療用レーザ照射装置では、表１に示したように、治療のための設定条件の組み合わせとして、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量、およびレーザ光の出射部の移動速度、の４つの設定条件の組み合わせについて主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の治療のための設定条件の組み合わせは、レーザ光の出力、レーザ光の照射時間、冷却液の流量の内の少なくとも２つの設定条件の組み合わせを有するものであればよく、例えばレーザ光の出力とレーザ光の照射時間との２つの設定条件の組み合わせを採用することも可能である。また、表１に示した治療条件の具体的な数値は、例示したものにすぎず、実際には、適用される治療の種類や規模等に応じて、適宜求める必要がある。
【００９２】
また、医療用レーザ照射装置のレーザ光を照射する部分は、図２および図３に示した構造に限定されるものではなく、生体内に長尺状の挿入部を挿入し、挿入部に設置された出射部から、レーザ光を生体組織に向けて照射するもの、あるいは外科手術的に生体組織に押し当てる部分を押し当て、または体表に押し当てる部分を体表に押し当て、該押し当てる部分に設置された出射部から、レーザ光を生体組織に向けて照射するもの等を使用することができる。
【００９３】
図１３は、レーザ照射カテーテルの他の例の先端部の断面図である。なお、図３に示したレーザ照射カテーテルとの共通点については、説明が省略され、主な相違点が説明される。このレーザ照射カテーテル１ａは、レーザ光を反射する凹面形状の反射面２２７を有する出射部２１１を備えており、光ファイバ２１８によって伝達されるレーザ光は、収束される。光ファイバ２１８およびアーム２１６は、チューブ２３７に挿入され、互いに固定されている。したがって、光ファイバ２１８およびアーム２１６は、一体となって往復運動させられるため、レーザ光が照射される光ファイバ２１８の先端は、反射面２２７に対し、常に一定距離を保ち、また、レーザ光の形状も、一定に保たれる。
【００９４】
レーザ照射カテーテル１ａは、さらに、膨張あるいは収縮するバルーン２３０を有している。バルーン２３０は、本体２１０の先端部に配置されるハウジング２１２の周囲を取り囲んでいる。バルーン２３０は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ラテックス、セルロース等のレーザ光透過性に優れた材料から構成されることが、好ましい。それは、レーザ光がバルーン２３０を通過する際にバルーン２３０によって吸収されるエネルギーおよび吸収されるエネルギーによって生じる温度上昇が、低減できるためである。バルーン２３０を膨張させる作動流体は、冷却液の注入用および排出用ルーメンを利用して、供給される。ルーメンの一端は、図示しないコネクタを介し、冷却液送液装置４の冷却液の注入用および排出用のチューブに接続されており、他端は、バルーン２３０へ連通している。バルーン２３０の膨張によって、レーザ照射カテーテル１ａの位置および向きが固定される。また、バルーン２３０と接触する部分およびその近傍、すなわち、生体組織の表層が、作動流体により一層冷却されるため、表層の損傷をより確実に防止できる。
【００９５】
なお、バルーン２３０は、図１４に示されるように、レーザ光照射用の窓部を除き、ハウジング２１２の全周を囲むように形成することも可能である。
【００９６】
レーザ照射カテーテルは、上述した以外にも、各種のレーザ照射カテーテルを使用することができる。例えば、図３及び図４に示した出射部１１１は、一辺に、支持部１２８が設けられ、他辺に、一対の突起１３３が設けられているが、図１５に示すように、出射部３１１の相対する両辺に支持部３２８，３２９を設け、各支持部３２８，３２９をそれぞれ別個のアーム３１６，３１７に回動自在に取付け、これら一対のアーム３１６，３１７を、それぞれ駆動ユニットにより異なるストロークで軸方向に往復移動させることにより、出射部３１１の照射角度を変更する構成とすることもできる。この場合、出射部３１１に係合用の突起は設けないので、ハウジングの内壁に配置される溝は不要である。また、各アーム３１６，３１７の相対的な長さを調整するための図示しないアジャスタを設けることにより、出射部３１１の角度変化範囲が、変更可能である。
【００９７】
レーザ照射カテーテルは、さらに、装置の動作中にレーザ光の出射部の位置が本体の軸方向へ移動することなく固定されるものであってもよい。出射部が固定されたレーザ照射カテーテルには、複数の出射部を有し、各出射部からのレーザ光の照射範囲が病変部位で重なるものや、出射部からのレーザ光が散乱されて生体組織に照射されるものが含まれる。
【００９８】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、複数の組み合わせの内のいずれかを選択する選択手段を操作するだけで、適切な治療条件でのレーザ照射による治療を行うことができる。これにより、術者は、容易に治療のための条件を決めることが可能となる。
【００９９】
しかも、設定すべき治療条件の多数の項目を、術者自身が経験により判断して個々に入力しなくても済むので、誤った治療条件の設定を防止することができる。したがって、誤操作によるレーザ光の照射不足あるいは過剰照射や、目的部位以外への誤照射等を防止することができる。これにより、手術時間や手術後から完治までの時間を実質的に少なくすることができる。
【０１００】
また、冷却液の温度を調整する冷却液温度調整手段を備えて、冷却液の温度を制御するようにすれば、冷却液の温度を治療に好適な温度にすることができる。したがって、冷却液を予め冷却などしておく必要がなくなる。また、レーザ光の長時間の照射中に、予め冷却しておいた冷却液が温まるなどといった、冷却液の温度が変動してしまう問題を解消することができる。
【０１０１】
また、レーザ光発生手段等の治療に関係する装置からの情報を、制御手段に送出し得るようにすれば、治療条件の設定値の確認や、作動状況の確認を行うことが可能となる。したがって、治療に関係する装置に異常が発生した場合には、速やかにレーザ光の照射を中止したり、または、予め記憶された所定の操作手順に従い、各装置を制御することができる。これにより、不具合を生じる虞れのある治療条件でレーザ照射による治療が行われることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図２】 レーザ照射カテーテルの斜視図である。
【図３】 レーザ照射カテーテルの先端部の断面図である。
【図４】 レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造を説明するための斜視図である。
【図５】 出射部の動きとエネルギー照射方向との関係を説明するための図である。
【図６】 図３の線VI−VIに関する断面図である。
【図７】 駆動ユニットの構造を説明するための斜視図である。
【図８】 アームに光ファイバの先端近傍を固定させた例を示す図である。
【図９】 レーザ照射カテーテルの使用例を説明するための断面図である。
【図１０】 操作部の拡大図である。
【図１１】 本発明の他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図１２】 本発明のさらに他の実施形態に係る医療用レーザ照射装置のシステム構成図である。
【図１３】 レーザ照射カテーテルの他の例の先端部の断面図である。
【図１４】 バルーンを備えたレーザ照射カテーテルを先端側から見た図である。
【図１５】 レーザ照射カテーテルの出射部およびアームの構造の他の例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ…レーザ照射カテーテル、
１１０，２１０…本体（挿入部）、
１１１，２１１，３１１…出射部、
１１８…光ファイバ（導光手段）、
１３２，２３２…溝（連動手段）、
１５０…駆動ユニット（移動手段）、
１８８…モータ（移動手段）、
２…レーザ光発生装置、
３…駆動部電源（移動手段）、
４…冷却液送液装置、
５…冷却液温度調整器、
６…ＣＰＵ（制御手段）、
７…モニタ、
８…操作部、
８１〜８３…治療条件選択スイッチ（選択手段）、
９…メモリ（記憶手段）、
１０…医療用レーザ照射装置、
２０…生体組織。
Claims (8)
- レーザ光を発生させるレーザ光発生手段と、冷却液を送液する冷却液送液手段とを備え、レーザ光を生体組織に向けて照射する医療用レーザ照射装置であって、
生体内に挿入可能な長尺状の挿入部と、
前記挿入部内に設けられ、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を出射する出射部と、
該出射部を前記挿入部の軸方向へ往復運動させる移動手段と、
前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力、レーザ光の照射時間、および前記冷却液送液手段により送液される冷却液の流量、の内の少なくとも２つと、前記出射部の往復運動の移動速度の設定条件の組み合わせを複数記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の組み合わせの内のいずれかを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された組み合わせに基づいて、前記レーザ光発生手段および／または前記冷却液送液手段、並びに前記移動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする医療用レーザ照射装置。 - 前記挿入部内に挿通され、前記レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光を導く導光手段を備え、前記冷却液送液手段は、前記挿入部内に冷却液を循環させることを特徴とする請求項１に記載の医療用レーザ照射装置。
- 前記出射部の軸方向への移動に伴い前記出射部の出射角度を変化させる連動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の医療用レーザ照射装置。
- 冷却液の温度を調整する冷却液温度調整手段を備え、
前記制御手段は、前記冷却液温度調整手段により調整される冷却液の温度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。 - 前記移動手段は、該移動手段により移動される前記出射部の移動速度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする請求項１〜４に記載の医療用レーザ照射装置。
- 前記冷却液温度調整手段は、該冷却液温度調整手段により温度調整される冷却液の温度の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする請求項４に記載の医療用レーザ照射装置。
- 前記レーザ光発生手段は、該レーザ光発生手段により発生させられるレーザ光の出力およびレーザ光の照射時間の少なくとも一方の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
- 前記冷却液送液手段は、該冷却液送液手段により送液される冷却液の流量の情報を、前記制御手段に送出し得ることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の医療用レーザ照射装置。
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