JP4409499B2 - 血栓溶解装置 - Google Patents

Description

本発明は、血栓溶解装置に関する。

カテーテルは、直径２ｍｍ、長さが１ｍ程度の柔らかい細管である。カテーテルは、大腿部の動脈から挿入して心臓や脳などの目的箇所まで進められる。カテーテルの先端から造影剤を流すと、Ｘ線撮影を行うことができる。

カテーテルの孔にガイドワイヤーを通すものが知られている。大腿部からカテーテルを挿入する場合には、まず、ワイヤーを大腿部に挿入した後、カテーテルをガイドワイヤーに沿って送り出すことで、カテーテルを目的箇所まで到達させることができる。

脳や心臓血管中の血栓の溶解治療においては、カテーテルを体内に挿入し、その先端部から血栓溶解剤（ウロキナーゼ薬）を放出することが行われている。また、レーザ光を用いた血栓溶解治療も知られている。レーザ光は血液によって減衰するため、幾つかの工夫が提案されている。

下記特許文献１に記載の血栓溶解治療では、カテーテルの先端部から造影剤を放出しつつ、この造影剤内をレーザ光を進行させることでレーザ光の減衰を抑制し、血栓を溶解することができる旨が記載されている。レーザ光は、カテーテルに設けられた孔内を通って移動可能な光ファイバから出射されるとされている。

下記特許文献２に記載の血栓溶解治療では、細管の先端部から突き出た光ファイバの先端からパルスレーザ光を出射し、超音波振動を生じさせ、血栓を溶解することができるとされている。
特許第３２２８８５号公報 特表２０００−５０８９３８号公報

しかしながら、従来のカテーテルではレーザ光と血栓との距離が不明瞭であるため、多量の造影剤を使用したり、技能や勘に頼ってレーザ光を出射していたため、効果的に血栓等の対象物にレーザ光を照射することができなかった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、対象物としての血栓を有効に溶解できる血栓溶解装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明に係るカテーテルは、ワイヤーを通すための孔を有する樹脂製の細管と、細管の先端部に取り付けられたマーカと、細管内に埋め込まれ、マーカとの位置関係が固定された光ファイバと、光ファイバと細管との間に介在する弾性材料である樹脂材料とを備え、本発明の血栓溶解装置は、前記カテーテルの光ファイバに入力する光を出射する光源を備え、この光源はレーザ光源であって、レーザ光の中心波長λ、パルス幅Ｔ、繰り返し周波数ｆは：５２０ｎｍ≦λ≦５９０ｎｍ、１μｓｅｃ≦Ｔ≦１００μｓｅｃ、１Ｈｚ≦ｆ≦１０Ｈｚのように設定されることを特徴とする。

大腿部からカテーテルを挿入する場合には、まず、ワイヤーを大腿部に挿入した後、カテーテルをワイヤーに沿って送り出すことで、カテーテルを目的箇所まで到達させる。この場合、Ｘ線撮影を行うと、マーカが画面上に表示される。マーカとしてはＸ線を吸収する金属マーカが好適に使用される。この金属マーカの位置と光ファイバとは位置関係が固定されているので、金属マーカを血栓等の目的箇所の直近まで移動させることができる。すなわち、目的箇所と光ファイバの先端との距離が判明するため、多量の造影剤を使用したり、技能や勘に頼ってレーザ光を照射する必要が無くなり、効果的なレーザ光の照射が可能となる。

光ファイバと前記細管との間に介在する弾性材料である樹脂材料を更に備えることが好ましい。樹脂材料は、カテーテルの湾曲時においても曲がり、光ファイバへの血液中の微量元素の進入を抑制することができる。したがって、光ファイバの劣化を防止することができる。

上述のように、カテーテルを有する血栓溶解装置は、上記カテーテルと、カテーテルの光ファイバに入力する光を出射する光源とを備えており、光源がレーザ光源であって、レーザ光の中心波長λ、パルス幅Ｔ、繰り返し周波数ｆは、上記の如く設定されている。

この場合、血栓溶解に有効に作用し、また血管壁に対しては作用しないので、血栓を効率良く安全に短時間で溶解することができる。

本発明の血栓溶解装置によれば、対象物にレーザ光を効果的に照射することができ、対象物としての血栓を有効に溶解できる。

以下、実施の形態に係るカテーテル及び検査システムについて説明する。なお、同一要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１はカテーテルの縦断面図である。

カテーテル１は、ワイヤー２を通すための孔３を有する樹脂製の細管４と、細管４の先端部に取り付けられた金属のマーカ５と、細管４内に埋め込まれ、金属マーカ５との位置関係が固定された光ファイバ６とを備えている。

細管４は、分岐部４ａを有しており、分岐した一方の枝細管４Ｘ内を孔３が通り、他方の枝細管４Ｙ内を光ファイバ６が通っている。細管４の先端部には白金等の金属からなる環状の金属マーカ５が嵌められ、細管４に固定されている。金属マーカ５は、金属材料の樹脂細管４へのメッキ又は蒸着によって形成してもよい。

枝細管４Ｘの基端部には、Ｙ型の分岐アダプタ７が固定されている。分岐アダプタ７は、ワイヤー挿入用貫通孔７ａと、造影剤導入用貫通孔７ｂを有しており、これらの貫通孔７ａ及び７ｂは、枝細管４Ｘ側で接続して共通貫通孔７ｃを構成し、枝細管４Ｘの孔３に連通している。枝細管４Ｘと分岐アダプタ７とは、コネクタ８によって結合している。

分岐アダプタ７の枝細管４Ｘ側の結合部７ｄは、外周に螺子部７ｙを有し、内側に共通貫通孔７ｃに連通する枝細管挿入穴７ｘを備えている。枝細管挿入穴７ｘ内には枝細管４Ｘの基端部４Ｘ１が挿入されており、基端部４Ｘ１の外周は螺子部４Ｘ１Ｔを有する。

コネクタ８は、有底筒体のキャップを構成しており、筒部の内面に螺子部８ａを有し、底部の開口の内側に螺子部８ｂを有する。キャップとしてのコネクタ８を捩じ込むと、その内側の螺子部８ａ，８ｂが、結合部７ｄの外周及び基端部４Ｘ１の外周に形成された螺子部７ｙ，４Ｘ１Ｔに螺合して、分岐アダプタ７が枝細管４Ｘに固定される。

分岐アダプタ７の造影剤導入管９側の結合部７ｅは、外周に螺子部７ｆを有し、内側に造影剤導入用貫通孔７ｂに連通する造影剤導入管挿入穴７ｇを備えている。造影剤導入管挿入穴７ｇ内には造影剤導入管９の基端部９１が挿入されており、基端部９１の外周は螺子部９１Ｔを有する。

コネクタ１０は、有底筒体のキャップを構成しており、筒部の内面に螺子部１０ａを有し、底部の開口の内側に螺子部１０ｂを有する。キャップとしてのコネクタ１０を捩じ込むと、その内側の螺子部１０ａ，１０ｂが、結合部７ｅの外周及び基端部９１の外周に形成された螺子部７ｆ，９１Ｔに螺合して、分岐アダプタ７に造影剤導入管９が固定される。

分岐アダプタ７のワイヤー挿入用終端部７ｈは、外周に螺子部７ｉを有し、終端面上にワイヤー挿入用貫通孔７ａを塞ぐパッキン１１を備えている。

終端キャップ１２は有底筒体であり、筒部の内面に螺子部１２ａを有している。キャップ１２を捩じ込むと、その内側の螺子部１２ａが、ワイヤー挿入用終端部７ｈの外周に形成された螺子部７ｉに螺合して、パッキン１１がワイヤー挿入用終端部７ｈに押し付けられる。円柱状のパッキン１１は中央にワイヤー通し孔１１ａを有しており、ワイヤー通し孔１１ａ内をワイヤー２が通っている。

枝細管４Ｙの基端部には、コネクタ１３を介して別の光ファイバ６１が固定され、枝細管４Ｙ内部の光ファイバ６は光ファイバ６１と光学的に結合している。光ファイバ６１の外周にはフェルール６１ａが装着されている。コネクタ１３は、コネクタ本体１３Ｘと、コネクタ本体１３Ｘの両端に設けられたキャップ１３Ｙ，１３Ｚからなる。コネクタ本体１３Ｘは、枝細管挿入穴１３ａと、フェルール挿入用穴１３ｂを有しており、これらの挿入穴１３ａ及び１３ｂは、コネクタ内部で連通している。

コネクタ本体１３Ｘの枝細管４Ｙ側の結合部１３ｄは、外周に螺子部１３ｙを有している。枝細管挿入穴１３ａ内には枝細管４Ｙの基端部４Ｙ１が挿入されており、基端部４Ｙ１の外周は螺子部４Ｙ１Ｔを有する。

キャップ１３Ｙは有底筒体を構成しており、その筒部の内面に螺子部１３Ｙａを有し、底部の開口の内側に螺子部１３Ｙｂを有する。キャップ１３Ｙを捩じ込むと、その内側の螺子部１３Ｙａ，１３Ｙｂが、結合部１３ｄの外周及び基端部４Ｙ１の外周に形成された螺子部１３ｙ，４Ｙ１Ｔに螺合して、枝細管４Ｙがコネクタ１３に固定される。

コネクタ本体１３Ｘのフェルール側の結合部１３ｅは、外周に螺子部１３ｆを有している。フェルール挿入穴１３ｂ内には光ファイバ６１を内包したフェルール６１ａが挿入されている。キャップ１３Ｚは有底筒体を構成しており、その筒部の内面に螺子部１３Ｚａを有する。キャップ１３Ｚを捩じ込むと、その内側の螺子部１３Ｚａが、結合部１３ｅの外周に形成された螺子部１３ｆに螺合して、フェルール６１ａがコネクタ１３に固定される。したがって、フェルール６１ａ及び枝細管４Ｙがコネクタ１３によって結合し、それぞれの内部に存在する光ファイバ６１と光ファイバ６が光学的に結合する。

光ファイバ６１にはレーザダイオードＬＤ（光源）からレーザ光が導入されているため、レーザ光は光ファイバ６に入力され、カテーテル１の先端から出射される。

大腿部から体内にカテーテル１を挿入する場合には、まず、細管４の内部をスライドするワイヤー２を大腿部に挿入した後、カテーテル１をワイヤーに沿って送り出すことで、カテーテル１を目的箇所まで到達させる。この場合、カテーテル先端部のＸ線撮影を行うと、金属マーカ５が、Ｘ線撮影装置の画面上に表示される。

金属マーカ５の位置と光ファイバ６とは位置関係は固定されており、金属マーカ５を血栓等の目的箇所の直近まで移動させることができる。なお、光ファイバ６の先端面の光ファイバ長手方向位置は、金属マーか５の先端面の光ファイバ長手方向位置に一致している。すなわち、目的箇所と光ファイバ６の先端との距離がＸ線撮影によって判明するため、多量の造影剤を使用したり、技能や勘に頼ってレーザ光を照射する必要が無くなり、効果的なレーザ光の照射が可能となる。

換言すれば、光ファイバ６の先端を血栓に接触する程度まで近づけることができる。このような状態であれば、光ファイバ６からの特定波長、特定のパルス幅、繰り返し周期のレーザ光を照射するのみで、より安全に血栓を溶解することが可能となる。

なお、目的箇所のＸ線撮影を行う場合には、必要に応じて造影剤（ヨード含有水性造影剤）を造影剤導入管９を介して導入し、貫通孔７ｂ、７ｃ、３を通って、カテーテル１の先端から放出させる。なお、造影剤の導入時には、ワイヤー２をカテーテル１の細管４から抜くことが好ましい。

図２は図１に示したカテーテルのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。

光ファイバ６は、樹脂製の細管（本体）４内に埋設されており、その長手方向が細管４の長手方向に一致している。光ファイバ６の中心位置は、細管４の長手方向に垂直な断面内の中心位置からずれており、光ファイバ６に併設して設けられた孔３の内部にはワイヤー２が通っている。細管４の材料は、テフロン（登録商標）等である。

光ファイバ６と細管４との間には樹脂材料１４が介在している。樹脂材料１４は、カテーテル１の湾曲時においても曲がり、光ファイバ６への血液中の微量元素の進入を抑制し、光ファイバ６の劣化を防止することができる。樹脂材料１４は弾性材料であって、シリコーン樹脂等から構成される。なお、樹脂材料１４を用いず、直接、細管４内に光ファイバ６を埋設してもよい。

光ファイバ６の埋設する方法としては、金型成型にて１つの孔の空いた細管４を構成した後、一方の細孔内に固化前の樹脂材料１４を被覆した光ファイバ６を通し、樹脂材料１４の固化後に細管４の先端部を光ファイバ６と共に切断する方法が挙げられる。この先端部は機械研磨を行う。

また、別の方法としては、固化した樹脂材料１４で被覆した光ファイバ６と、ピアノ線等の成型用ワイヤーとを、細管４の金型内に配置し、この金型内に細管形成材料を導入して固化させた後、成型用ワイヤーを細管４から引き抜き、しかる後、細管４の先端部を光ファイバ６と共に切断する方法が挙げられる。この先端部は機械研磨を行う。

更に、細管４を分岐する方法は、上記金型成型の他、完成後の１本の細管を途中まで引き裂くことで分岐させる方法が挙げられる。

光ファイバ６は、石英ガラスからなるコア６ａ及びコア６ａの周囲に位置するクラッド６ｂからなる。光ファイバ６のコア６ａ内を通過したレーザ光が、先端面から出射する。

図３は図１に示したカテーテルを接続する検査システムのブロック図である。

上述のように、この検査システムでは、光ファイバ６からの特定波長、特定のパルス幅、繰り返し周期のレーザ光を照射するのみで、より安全に血栓を溶解することができる。本検査システムは、カテーテル１と、カテーテル１の光ファイバ６に入力するレーザ光を出射するレーザダイオードＬＤと、レーザダイオードＬＤの駆動回路ＤＲＶとを備えている。

レーザ光の中心波長λ、パルス幅Ｔ、繰り返し周波数ｆは、以下の関係を有する。
中心波長λ：５３２ｎｍ（有効波長：５２０ｎｍ≦λ≦５９０ｎｍ）
１μｓｅｃ≦Ｔ≦１００μｓｅｃ
１Ｈｚ≦ｆ≦１０Ｈｚ

この場合、血栓溶解に有効に作用し、また血管壁に対しては作用しないので、血栓を効率良く安全に短時間で溶解することができる。なお、レーザ光の出力は１０〜１００ｍＪに設定される。

駆動回路ＤＲＶのレーザ駆動条件は、制御装置ＣＯＮによって設定される。カテーテル１の体内への挿入後、ワイヤー２を引き抜き、必要に応じて造影剤注入装置ＩＮＪから造影剤を造影剤導入管９内へ放出する。造影剤注入装置ＩＮＪは、制御装置ＣＯＮによって制御される。

血栓とマーカ５（図１参照）の画像が、Ｘ線撮影装置ＸＩで取得されると、この画像データは制御装置ＣＯＮの表示器ＤＳＰに転送され、表示器ＤＳＰ上に表示される。血栓とマーカ５が画面上の目視で接触するまで近接したら、制御装置ＣＯＮから駆動回路ＤＲＶに制御信号を入力し、レーザダイオードＬＤを上記条件で駆動する。これにより、非常に安全で効率的に血栓を溶解することができる。
なお、上記実施形態では、光源として、レーザ光源（レーザダイオードＬＤ）を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードや、ＤＰＳＳレーザ（Diode Pumped Solid-State Laser）であってもよい。

本発明は、カテーテル及び検査システムに利用することができる。

カテーテルの縦断面図である。 図１に示したカテーテルのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。 図１に示したカテーテルを接続する検査システムのブロック図である。

符号の説明

１・・・カテーテル、２・・・ワイヤー、３・・・孔、５・・・マーカ、６・・・光ファイバ、７・・・分岐アダプタ、８・・・コネクタ、９・・・造影剤導入管、１０・・・コネクタ、１１・・・パッキン、１２・・・終端キャップ、１３・・・コネクタ、６１ａ・・・フェルール、６１・・・光ファイバ、ＤＲＶ・・・駆動回路、ＤＳＰ・・・表示器、ＩＮＪ・・・造影剤注入装置、ＬＤ・・・レーザダイオード。

Claims (1)

1. ワイヤーを通すための孔を有する樹脂製の細管と、
   前記細管の先端部に取り付けられたマーカと、
   前記細管内に埋め込まれ、前記マーカとの位置関係が固定された光ファイバと、
   前記光ファイバと前記細管との間に介在する弾性材料である樹脂材料と、
   を備えるカテーテルと、
   前記カテーテルの前記光ファイバに入力する光を出射する光源と、
   を備え、
   前記光源はレーザ光源であって、
   前記レーザ光の中心波長λ、パルス幅Ｔ、繰り返し周波数ｆは：
   ５２０ｎｍ≦λ≦５９０ｎｍ
   １μｓｅｃ≦Ｔ≦１００μｓｅｃ
   １Ｈｚ≦ｆ≦１０Ｈｚ
   のように、設定されることを特徴とする血栓溶解装置。

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