JP7177857B2 - 光治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、光治療装置に関するものである。

従来、光力学的治療法を用いてがんのような体腔の疾患を治療するデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照。）。光力学的治療は、薬剤が集積した病変部に光を照射し、薬剤の光化学反応によって病変部を治療する方法である。特許文献１に記載のデバイスは、光ファイバと、光ファイバの先端部分を覆い体腔内で膨張させられるバルーンとを備えている。体腔内で膨張したバルーンの内部で光ファイバから放射状に光が射出され、光がバルーンを経由して腔壁に照射される。バルーンは、腔壁に照射される光を均一化する役割を果たす。

米国特許第６３６４８７４号明細書

特許文献１のデバイスは、バルーンと密着する腔壁の広範囲に一度に光を照射することができるため、腔壁の広範囲の治療には向いているが、腫瘍のような局所的な病変組織の治療には不向きである。すなわち、特許文献１のデバイスは、病変組織のみに選択的に光を照射することができず、病変組織の周辺の正常組織にも光が同時に照射されてしまう。さらに、体腔内の腫瘍が形成される位置および腫瘍の大きさは、患者毎に異なる。したがって、管腔の様々な位置の病変部に選択的に光を照射することができる装置が望まれている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、管腔の様々な位置の病変部に選択的に治療光を照射することができる光治療装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、光を透過する透明部を有する管状の第１シースと、該第１シース内に配置され、光不透過性材料から形成されるとともに、光を透過させる光透過領域を側壁の一部分に有する管状の第２シースと、前記第２シース内に配置され、光不透過性材料から形成されるとともに、光を透過させる光透過領域を側壁の一部分に有する管状の第３シースと、前記第２シース内および前記第３シース内を長手方向に貫通し、前記第２シースおよび前記第３シースの径方向に光を射出する光治療部材と、を備え、前記第２シースおよび前記第３シースは、長手軸回りの相対的な回転と該長手軸に沿う方向の相対的な移動との少なくとも一方が可能であり、前記第３シースの前記光透過領域と前記第２シースの前記光透過領域とは、前記相対的な回転または前記相対的な移動によって重複可能である、光治療装置である。

本発明の参考例としての他の態様は、光不透過性材料から形成された管状のシース本体と、該シース本体の先端部に設けられた光透過性のバルーンとを有するシースと、前記シース本体内を貫通し先端部分が前記バルーン内に配置され、前記シース本体の径方向に光を射出する光治療部材とを備え、前記シース本体が、光を透過させる光透過領域を側壁の一部分に有する、光治療装置である。

本発明によれば、管腔の様々な位置の病変部に選択的に治療光を照射することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る光治療装置の全体構成を示す側面図である。 図１の光治療装置の外側遮光シースおよび内側遮光シースの側面図である。 外側遮光シース内に内側遮光シースが配置された状態を示す側面図である。 外側遮光シースの窓と内側遮光シースの窓との位置関係を説明する図である。 ストッパに設けられる標識の一例を示す図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 図１の光治療装置の使用方法を説明する図である。 外側遮光シースおよび内側遮光シースに設けられる標識の一構成例を示す図である。 外側遮光シースおよび内側遮光シースに設けられる標識の他の構成例を示す図である。 図１の光治療装置の変形例の全体構成を示す側面図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る光治療装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る光治療装置１は、膀胱および尿道の治療を対象としている。光治療装置１は、図１に示されるように、シース本体（第１シース）２ａおよびシース本体２ａの先端部に設けられたバルーン２ｂを有する透明シース２と、透明シース２内に挿入される外側遮光シース（第２シース）３と、外側遮光シース３内に挿入される内側遮光シース（第３シース）４と、内側遮光シース４内に挿入され遮光シース３，４の径方向に治療光を射出する光ファイバ（光治療部材）５と、感圧センサ６と、近接センサ７１，７２と、ストッパ８１，８２とを備えている。

シース本体２ａおよび遮光シース３，４は、長尺の管状の部材であり、尿道Ｂの形状に沿って湾曲可能な可撓性を有する。光治療装置１の使用時、シース本体２ａおよび遮光シース３，４は略同軸に配置され、内側遮光シース４内を貫通する光ファイバ５の先端部分５ａは、バルーン２ｂ内に配置される。シース本体２ａの内径は外側遮光シース３の外径よりも大きく、シース本体２ａ内の外側遮光シース３は、シース本体２ａに対して長手軸回りの回転および長手軸に沿う方向の移動が可能である。外側遮光シース３の内径は内側遮光シース４の外径よりも大きく、外側遮光シース３内の内側遮光シース４は、外側遮光シース３に対して長手軸回りの回転および長手軸に沿う方向の移動が可能である。

シース本体２ａは、光透過性材料から形成され、シース本体２ａの全体が、光を透過させる透明部である。バルーン２ｂは、シース本体２ａの先端部を覆い、シース本体２ａの内部とバルーン２ｂの内部は相互に連通している。バルーン２ｂは、光透過性を有する弾性材料から形成され、図１に二点鎖線で示されるように、内部に流体が供給されることによって、膀胱の内壁の形状に沿って変形しながら膨張することができる。流体は、例えば、空気または水のような液体である。バルーン２ｂは、光拡散性を有し、バルーン２ｂ内の光ファイバ５の先端部分５ａから射出された治療光を拡散し腔壁に照射される治療光の強度を均一化する役割を果たす。また、バルーン２ｂが膨らんでいる間、シース本体２ａの位置は固定される。

光ファイバ５は、側面から側方に放射状に治療光を射出する側面発光型である。光ファイバ５の基端は、光源（図示略）に接続され、光源から光ファイバ５に治療光Ｌが供給される。光ファイバ５は、光ファイバ５の前方にも治療光を照射することができるように、側面に加えて先端面からも治療光を射出してもよい。光ファイバ５は、全長にわたって側面から光を射出してもよいが、膀胱および尿道内に配置される先端側部分のみ治療光を射出するように構成されていてもよい。

外側遮光シース３は、図２Ａに示されるように、側壁の周方向および長手方向の一部分に窓（光透過領域）３ａを有する。窓３ａは、側壁を径方向に貫通する開口部、または、光学的に透明な部材から構成され、外側遮光シース３の内側から外側へ光を透過させる。外側遮光シース３は、光不透過性材料から形成され、窓３ａを除く外側遮光シース３の全体が遮光性を有する。窓３ａは、好ましくは、尿道に形成される腫瘍のような病変部の大きさに相当する大きさを有する。

内側遮光シース４は、図２Ａに示されるように、側壁の周方向および長手方向の一部分に窓（光透過領域）４ａを有する。窓４ａは、側壁を径方向に貫通する開口部、または、光学的に透明な部材から構成され、内側遮光シース４の内側から外側へ光を透過させる。内側遮光シース４は、光不透過性材料から形成され、窓４ａを除く内側遮光シース４の全体が遮光性を有する。

図３に示されるように、外側遮光シース３内での内側遮光シース４の長手軸回りの回転または長手軸に沿う方向の移動によって、窓４ａを窓３ａと重複する位置に配置することができる。窓４ａが窓３ａの少なくとも一部分と重複しているとき、窓４ａと窓３ａとの重複領域Ｐ（図３のハッチング領域参照。）を経由して内側遮光シース４内の光ファイバ５から外側遮光シース３の外側の生体組織に治療光を照射することができる。このときに、外側遮光シース３の窓３ａを除く部分は遮光性を有するので、生体組織における治療光の照射領域は、重複領域Ｐと対向する領域に限定される。

遮光シース３，４の長手方向の相対移動および長手軸回りの相対回転によって、窓３ａ，４ａは長手方向および周方向に相対移動し、窓３ａ，４ａの重複領域Ｐの面積が連続的に変化する。したがって、内側遮光シース４を外側遮光シース３に対して進退または回転させることによって、窓３ａからの治療光の射出と非射出とを切り替え、また、生体組織における治療光の照射領域の面積を変化させることができる。特に、窓３ａ，４ａの２方向の相対移動によって、重複領域Ｐおよび照射領域の面積を容易に微調整することができる。

感圧センサ６は、バルーン２ｂよりも基端側の位置においてシース本体２ａの外面に固定されている。感圧センサ６のシース本体２ａへの固定位置は膀胱の大きさに応じて決定されており、透明シース２の先端が膀胱の内壁の近傍に配置された状態で感圧センサ６が尿道と膀胱との境目に配置されるようになっている。感圧センサ６は、生体組織との接触圧力を感知する。透明シース２が尿道および膀胱に挿入される過程において、感圧センサ６は、狭い尿道内では腔壁との接触によって圧力を受け、尿道を超えて広い膀胱に到達したときに圧力から解放される。したがって、感圧センサ６によって感知される接触圧力の低下に基づいて、ユーザは、感圧センサ６が膀胱に到達し、バルーン２ｂ全体が膀胱内に配置されたことを認識することがきる。

第１近接センサ７１は、感圧センサ６の近傍においてシース本体２ａに固定されている。第２近接センサ７２は、外側遮光シース３の先端または先端近傍に固定されている。近接センサ７１，７２は、相互に離間しているときには反応せず、相互に近接したときにのみ反応する。したがって、シース本体２ａ内に外側遮光シース３を挿入する過程において、ユーザは、近接センサ７１，７２の反応に基づいて、外側遮光シース３の先端が、透明シース２の感圧センサ６の近傍に到達したことを認識することができる。
近接センサ７２が、外側遮光シース３ではなく、内側遮光シース４の先端または先端近傍に固定されていてもよい。

ストッパ（第１ストッパ）８１は、シース本体２ａの外側において外側遮光シース３の外周面に着脱可能なクリップである。外側遮光シース３の外周面に取り付けられたストッパ８１は、シース本体２ａに対する外側遮光シース３の回転を許容しつつ、シース本体２ａの基端面に突き当たることによって、外側遮光シース３のシース本体２ａ内への挿入方向の移動を阻止する。
ストッパ（第２ストッパ）８２は、外側遮光シース３の外側において内側遮光シース４の外周面に着脱可能なクリップである。内側遮光シース４の外周面に取り付けられたストッパ８２は、外側遮光シース３に対する内側遮光シース４の回転を許容しつつ、外側遮光シース３の基端面に突き当たることによって、内側遮光シース４の外側遮光シース３内への挿入方向の移動を阻止する。

ストッパ８１，８２には、遮光シース３，４の長手軸回りの窓３ａおよび窓４ａの相対角度を示す標識９ａ，９ｂがそれぞれ設けられている。例えば、ストッパ８１の標識９ａは、図４に示されるように、長手軸回りの回転角度を示す目盛である。同様に、ストッパ８２の標識９ｂは、長手軸回りの回転角度を示す目盛である。ユーザは、体内の２つの窓３ａ，４ａの相対角度を、体外の２つのストッパ８１，８２の標識９ａ，９ｂに基づいて認識し、窓３ａ，４ａの重複領域Ｐの面積を所望の面積に調整することができる。

次に、光治療装置１を使用した膀胱および尿道の治療方法について説明する。
光治療装置１による治療に先立ち、患者の膀胱の大きさと、尿道の病変部（例えば、腫瘍）の位置および大きさが、ＣＴ装置等による術前検査によって確認される。また、膀胱および尿道の病変部に、薬剤が予め投与される。薬剤は、病変部に集積する特性を有し、治療光との反応によって病変部に対して治療効果を発揮する。

まず、図５Ａに示されるように、透明シース２を、尿道口から尿道Ｂを経由して膀胱Ａまで挿入する。透明シース２の挿入中、ユーザは、感圧センサ６によって感知される接触圧力を監視し、接触圧力が低下したときに透明シース２を停止させる。これにより、感圧センサ６が尿道Ｂと膀胱Ａとの境目に配置され、バルーン２ｂ全体が膀胱Ａ内に配置される位置に、透明シース２が位置決めされる。

次に、図５Ｂに示されるように、バルーン２ｂ内に流体を供給することによって、膀胱Ａ内でバルーン２ｂを膨張させる。流体は、例えば、シース本体２ａを経由して供給される。膨張したバルーン２ｂが膀胱Ａの内壁に密着することによって、透明シース２は尿道Ｂおよび膀胱Ａに対して固定される。

次に、図５Ｃに示されるように、外側遮光シース３と、外側遮光シース３内に配置されストッパ８２が取り付けられた内側遮光シース４とを一体的にシース本体２ａ内に挿入する。遮光シース３，４の先端が長手方向において同一位置に配置されるように、遮光シース３，４はストッパ８２によって位置決めされている。この状態において、窓３ａ，４ａは、長手方向の同一位置に配置される。遮光シース３，４の挿入中、ユーザは、近接センサ７１，７２の反応の有無を監視し、近接センサ７１，７２が反応したときに遮光シース３，４を停止させる。これにより、遮光シース３，４の先端が尿道Ｂと膀胱Ａとの境目に配置される位置に、遮光シース３，４が位置決めされる。

次に、図５Ｄに示されるように、外側遮光シース３の外周面のシース本体２ａの基端面と隣接する位置にストッパ８１を取り付け、ストッパ８１によって、シース本体２ａに対する遮光シース３，４の挿入方向の移動を阻止する。
次に、内側遮光シース４内を経由して光ファイバ５を膀胱Ａへ挿入し、先端部分５ａをバルーン２ｂ内に配置する。内側遮光シース４内への光ファイバ５の挿入量は、例えば、尿道口からの遮光シース３，４の挿入量に基づいて調整され、光ファイバ５の先端は、シース本体２ａの先端よりも基端側に配置される。したがって、遮光シース３，４の外周面には、尿道口からの挿入量を示す目盛が設けられていてもよい。

次に、図５Ｅに示されるように、外側遮光シース３をシース本体２ａ内で回転させ、病変部に窓３ａを対向させる。病変部の位置に応じて、シース本体２ａ内で遮光シース３，４を長手方向に移動させてもよい。また、ストッパ８１，８２の標識９ａ，９ｂに基づいて、窓４ａが窓３ａと重なり合わないように内側遮光シース４の回転角度を調整する。
次に、図５Ｆに示されるように、光源から光ファイバ５に治療光Ｌを供給し、バルーン２ｂ内の光ファイバ５の先端部分５ａから放射状に治療光Ｌを射出させる。治療光Ｌは、バルーン２ｂを透過し、バルーン２ｂと対向する膀胱組織に照射される。膀胱組織では、治療光Ｌとの反応によって薬剤が活性化し、活性化された薬剤によって膀胱組織に対する治療効果が発揮される。このときに、尿道Ｂ内では光ファイバ５からの光が遮光シース３，４によって遮られるので、尿道組織に光が照射されることはない。

次に、図５Ｇに示されるように、内側遮光シース４を外側遮光シース３内で回転させ、ストッパ８１，８２の標識９ａ，９ｂに基づいて内側遮光シース４の回転角度を調整し、窓４ａを窓３ａと重複する位置に配置する。
次に、図５Ｈに示されるように、光源から光ファイバ５に治療光Ｌを供給する。光ファイバ５から射出された治療光Ｌは、窓３ａおよび窓４ａの重複領域Ｐを通過し、重複領域Ｐと対向する尿道Ｂの病変部に照射される。病変部では、治療光Ｌとの反応によって薬剤が活性化し、活性化された薬剤によって病変部に対する治療効果が発揮される。このときに、光ファイバ５の先端部分５ｂは、遮光シース３，４に収納されていてもよく、バルーン２ｂ内に配置されていてもよい。
この後、バルーン２ｂ内から流体が排出されることによってバルーン２ｂが収縮させられ、透明シース２および遮光シース３，４が膀胱Ａおよび尿道Ｂ内から抜去される。

このように、本実施形態によれば、尿道Ｂ内に配置される遮光シース３，４の２つの窓３ａ，４ａが重なり合っているときにのみ、光ファイバ５から射出された治療光Ｌは、尿道組織に照射される。したがって、内側遮光シース４を回転または移動させるだけの簡単な操作によって、尿道組織への治療光Ｌの照射と非照射とを切り替えることができる。また、窓３ａと対向する病変部に選択的に治療光Ｌを照射し、病変部の周囲の正常組織に治療光Ｌが照射されることを防止することができる。

また、外側遮光シース３に対して内側遮光シース４を回転または進退させることによって、尿道組織における治療光Ｌの照射面積が変化する。したがって、病変部の大きさに応じて治療光Ｌの照射面積を調整し、病変部の周囲の正常組織への治療光Ｌの照射をさらに確実に防止することができる。
また、透明シース２内で外側遮光シース３を回転および進退させることによって、尿道Ｂに対して窓３ａを移動させ、治療光Ｌの照射領域の位置を選択することができる。したがって、尿道Ｂの様々な位置の病変部に選択的に治療光Ｌを照射することができる。

本実施形態において、ストッパ８１，８２の標識９ａ，９ｂに代えて、またはこれに加えて、遮光シース３，４の各々に標識が設けられていてもよい。標識は、窓３ａ，４ａの相対角度および長手方向の相対位置のうち少なくとも一方を示すものであり、光治療装置１の使用時に体外に配置される遮光シース３，４の基端部に設けられる。
図６Ａおよび図６Ｂは、遮光シース３，４の標識の例を示している。

図６Ａの標識１０ａ，１０ｂは、遮光シース３，４の各々の外周面に設けられた目盛である。目盛１０ａ，１０ｂに基づき、窓３ａ，４ａの相対角度を認識することができる。窓３ａ，４ａの長手方向の相対位置を示す目盛が遮光シース３，４の外周面に設けられていてもよい。

図６Ｂの標識１１ａ，１１ｂは、窓３ａ，４ａとそれぞれ対応する窓である。窓１１ａ，１１ｂの形状および寸法は、窓３ａ，４ａとそれぞれ同一である。また、窓１１ａ，１１ｂ間の位置関係が、窓３ａ，４ａ間の位置関係と同一である。すなわち、外側遮光シース３の周方向において、窓１１ａは窓３ａと同一位置に設けられ、内側遮光シース４の周方向において、窓１１ｂは窓４ａと同一位置に設けられている。また、外側遮光シース３の長手方向における窓３ａ，１１ａ間の距離と、内側遮光シース４の長手方向における窓４ａ，１１ｂ間の距離とが、相互に等しい。したがって、窓１１ａ，１１ｂの重複領域Ｐ’の位置および面積は、窓３ａ，４ａの重複領域Ｐの位置および面積と同一である。ユーザは、窓１１ａ，１１ｂに基づき、窓３ａ，４ａの相対角度および相対位置を認識し、重複領域Ｐの位置および面積をより直感的に認識することができる。

本実施形態において、シース本体２ａの全体が透明部であることとしたが、これに代えて、シース本体２ａの一部分が透明部であってもよい。この場合、透明部は、膀胱Ａ全体および尿道Ｂの病変部に治療光Ｌを照射するために必要な部分に設けられる。具体的には、透明部は、バルーン２ｂ内に配置されるシース本体２ａの先端部分と、バルーン２ｂよりも基端側の一部分である。好ましくは、透明部は、シース本体２ａの先端から、光治療装置１の使用時に窓３ａを覆う位置まで設けられる。

本実施形態において、内側遮光シース４は、必ずしも設けられていなくてもよい。尿道Ｂ内に配置される遮光シース３は、窓３ａを除いて遮光性を有するので、内側遮光シース４が設けられていない場合、尿道内では窓３ａのみから治療光Ｌが射出される。したがって、窓３ａと対向する病変部に選択的に治療光Ｌを照射し、病変部の周囲の正常組織に治療光Ｌが照射されることを防止することができる。この場合、バルーン２ｂおよび窓３ａから同時に治療光Ｌが射出され、膀胱Ａおよび尿道Ｂの病変部に同時に治療光Ｌが照射される。

また、本実施形態において、光治療装置１００は、図７に示されるように、３本のシース２，３，４に代えて、単一のシース１２を備えていてもよい。シース１２は、光不透過性材料から形成されたシース本体１２ａと、シース本体１２ａの先端部に設けられた光透過性のバルーン１２ｂとを有する。窓（光透過領域）１２ｃは、シース本体１２ａの側壁の一部分に形成される。したがって、バルーン１２ｂおよび窓１２ｃから、膀胱Ａおよび尿道Ｂの病変部に同時に治療光Ｌが照射される。
単一のシース１２を用いることによっても、尿道Ｂ内でシース本体１２ａを回転および進退させることによって尿道Ｂの任意の位置の病変部に対して窓１２ｃを位置決めすることができる。したがって、尿道Ｂの様々な位置の病変部に選択的に治療光Ｌを照射することができる。

１，１００ 光治療装置
２ 透明シース
２ａ シース本体（第１シース）
１２ａ シース本体
２ｂ，１２ｂ バルーン
３ａ，４ａ，１２ｃ 窓（光透過領域）
３ 外側遮光シース（第２シース）
４ 内側遮光シース（第３シース）
５ 光ファイバ（光治療部材）
６ 感圧センサ
７１，７１ 近接センサ
８１，８２ ストッパ
９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 標識
１２ シース
Ａ 膀胱
Ｂ 尿道
Ｌ 治療光
Ｐ 重複領域

Claims (8)

1. 光を透過する透明部を有する管状の第１シースと、
   該第１シース内に配置され、光不透過性材料から形成されるとともに、光を透過させる光透過領域を側壁の一部分に有する管状の第２シースと、
   前記第２シース内に配置され、光不透過性材料から形成されるとともに、光を透過させる光透過領域を側壁の一部分に有する管状の第３シースと、
   前記第２シース内および前記第３シース内を長手方向に貫通し、前記第２シースおよび前記第３シースの径方向に光を射出する光治療部材と、を備え、
   前記第２シースおよび前記第３シースは、長手軸回りの相対的な回転と該長手軸に沿う方向の相対的な移動との少なくとも一方が可能であり、
   前記第３シースの前記光透過領域と前記第２シースの前記光透過領域とは、前記相対的な回転または前記相対的な移動によって重複可能である、光治療装置。
2. 前記第２シースは、前記第１シースに対して前記長手軸回りの回転と該長手軸に沿う方向の移動との少なくとも一方が可能である、請求項１に記載の光治療装置。
3. 前記透明部が、前記第１シースの先端から前記第２シースの光透過領域を覆う位置まで設けられている請求項１に記載の光治療装置。
4. 前記第２シースおよび前記第３シースが、各々の基端部に標識を有し、該標識が、前記第２シースの前記光透過領域および前記第３シースの前記光透過領域の前記長手軸回りの相対角度および前記長手軸に沿う方向の相対位置の少なくとも一方を示す、請求項１に記載の光治療装置。
5. 前記第１シースおよび前記第２シースの長手方向の相対移動を阻止する第１ストッパと、
   前記第２シースおよび前記第３シースの長手方向の相対移動を阻止する第２ストッパとを備え、
   前記第１ストッパおよび前記第２ストッパが、標識をそれぞれ有し、該標識が、前記第２シースの前記光透過領域および前記第３シースの前記光透過領域の前記長手軸回りの相対角度を示す、請求項２に記載の光治療装置。
6. 前記第１シースに固定された感圧センサを備え、該感圧センサが、生体組織との接触圧力を感知する請求項１に記載の光治療装置。
7. 前記第１シースに固定された第１近接センサと、
   前記第２シースまたは前記第３シースに固定された第２近接センサとを備え、
   前記第１近接センサおよび前記第２近接センサが、相互に近接したことを感知する請求項１に記載の光治療装置。
8. 前記第１シースの先端部に設けられた光透過性のバルーンを更に備え、
   前記光治療部材の先端部分が、前記バルーン内に配置される請求項１に記載の光治療装置。

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