JP7340174B2 - 光照射システム - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。光照射システムは、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入して使用され、生体管腔内から生体組織に向けて光を照射するシステムである。光照射システムは、例えば、PDT(Photodynamic Therapy:光線力学的療法)や、NIR-PIT(Near-infrared photoimmunotherapy:近赤外光線免疫療法)において使用可能である。以下の実施形態では、光の例として波長690nmのレーザ光を例示するが、レーザ光の波長は、600nm以上1000nm以下の範囲内において任意に変更してよい。また、レーザ光に限らず、例えば波長600nm以上1000nm以下のLED光や白色光を用いて光照射システムを構成してもよい。光照射システムは、カテーテル1と、カテーテル1に挿入して使用される光照射デバイス2とを備えている。図1では、カテーテル1と、光照射デバイス2とを個別に図示している。
図6は、第2実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。図7は、図6のD-D線における断面構成を例示した説明図である。第2実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Aと、光照射デバイス2Aとを備えている。カテーテル1Aは、光透過部139に代えて光透過部139Aを備えている。図7に示すように、光透過部139Aは、円弧形状の板状部材であり、シャフト110の一部分に嵌め込まれて、シャフト110に接合されている。光透過部139Aの内表面には、第1実施形態と同様の透過帯域を有する干渉フィルタ138Aが設けられている。このため、第2実施形態の光透過部139Aは、周方向の一部分に設けられ、周方向の一部分においてシャフト110の内部の波長600nm以上1000nm以下の光を外部に透過させる。なお、光透過部139Aは、光透過部139と同様の材料により形成できる。
図10は、第3実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第3実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Bと、第1実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス2とを備えている。カテーテル1Bは、光透過部139に代えて光透過部139Bを備え、第1マーカー部131,132に代えて第1マーカー部131B,132Bを備えている。図10に示すように、光透過部139Bは、軸線O方向(X軸方向)に並んで配置された3つの光透過部1391,1392,1393より構成されている。光透過部1391,1392,1393の各々の構成は、第1実施形態で説明した光透過部139と同様である。光透過部1391,1392,1393の内表面には、それぞれ、第1実施形態と同様の透過帯域を有する干渉フィルタ1381,1382,1383が設けられている。
図11は、第4実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第4実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Cと、第1実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス2とを備えている。図11では、カテーテル1Cに光照射デバイス2を挿入した様子を図示している。カテーテル1Cは、光透過部139に代えて光透過部139Cを備えている。光透過部139Cは、シャフト110の周方向の一部分に形成された、シャフト110の内部と外部とを連通する貫通孔である。光透過部139Cは、第1実施形態で説明した干渉フィルタ138を備えていない。第4実施形態の光透過部139Cでは、この貫通孔によって、シャフト110の内部の光を外部に透過させることができる。このように、光透過部139Cには種々の構成を採用することができ、別途の部材を用いることなく光透過部139Cを構成してもよく、光透過部139Cから干渉フィルタ138を省略してもよい。以上のような第4実施形態の光照射システムによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第4実施形態の光照射システムでは、光透過部139Cを簡単に形成することができると共に、別途の部材を用いる場合と比較して、カテーテル1Cの製造コストを低減できる。
図12は、第5実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第5実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Dと、第1実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス2とを備えている。図12では、カテーテル1Dに対して光照射デバイス2を挿入した様子を図示している。カテーテル1Dは、光透過部139に代えて光透過部139Dを備えている。光透過部139Dは、貫通孔によって光を透過させる部分(図12:+Y軸方向)と、円弧形状の板状部材によって光を透過させる部分(図12:-Y軸方向)と、を含んでいる。光透過部139Dのうち、円弧形状の板状部材の内表面には、第1実施形態と同様の透過帯域を有する干渉フィルタ138Dが設けられている。貫通孔と、板状部材とは、それぞれ、周方向の少なくとも一部分に設けられている。例えば、軸線Oよりも上側の半分が貫通孔であり、軸線Oよりも下側の半分が板状部材であってもよい。このように、光透過部139Dには種々の構成を採用することができ、複数の光透過手段を組み合わせることによって光透過部139Dを構成してもよい。以上のような第5実施形態の光照射システムによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第5実施形態の光照射システムでは、例えば、複数の光透過手段間で光透過率を変更することにより、外部に照射される光の強度を調節できる。
図13は、第6実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。図14は、図6のE-E線における断面構成を例示した説明図である。第6実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Eと、第1実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス2とを備えている。図13では、カテーテル1Eに対して光照射デバイス2を挿入した様子を図示している。カテーテル1Eは、第1実施形態で説明した各構成に加えてさらに、温度センサ180を備えている。図14に示すように、温度センサ180は、二種類の異なる金属導体を含んでおり、光透過部139の近傍における温度を測定する。温度センサ180は、光透過部139と、シャフト110との内部に埋設されている。温度センサ180の先端側は、光透過部139の内部に配置されており、基端側は、図示しない温度計に接続されている。なお、温度センサ180の先端側の少なくとも一部分は、光透過部139又はシャフト110の外表面から突出していていもよい。温度センサ180は、カテーテル1Eと、光照射デバイス2との少なくとも一方に設けられていてもよく、両方に設けられていてもよい。
図15は、第7実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第7実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1F及び光照射デバイス2Fを備えている。図15では、カテーテル1Fに対して光照射デバイス2Fを挿入した様子を図示している。カテーテル1Fは、第1実施形態で説明した第1マーカー部132を有していない。同様に、光照射デバイス2Fは、第1実施形態で説明した第2マーカー部232を有していない。このように、第1マーカー部及び第2マーカー部には種々の構成を採用することができ、例えば、第1及びマーカー部132,232を省略することに代えて、第1及びマーカー部131,231を省略してもよい。以上のような第7実施形態の光照射システムによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第7実施形態の光照射システムでは、光透過部139及び光照射部239の両端にマーカー部を設ける構成と比較して、カテーテル1F及び光照射デバイス2Fの製造コストを低減できる。
図16は、第8実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第8実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1G及び光照射デバイス2Gを備えている。図16では、カテーテル1Gに対して光照射デバイス2Gを挿入した様子を図示している。カテーテル1Gは、第1実施形態で説明した第1マーカー部131,132に代えて、第1マーカー部131G,132Gを備えている。光照射デバイス2Gは、第1実施形態で説明した第2マーカー部231,232に代えて、第2マーカー部231G,232Gを備えている。
図18は、第9実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第9実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1Hと、第1実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス2とを備えている。図18では、カテーテル1Hに対して光照射デバイス2を挿入した様子を図示している。カテーテル1Hは、第1実施形態で説明した先端チップ120を備えていない。なお、同様に、光照射デバイス2の先端チップ220を省略してもよい。このように、カテーテル1H及び光照射デバイス2には種々の構成を採用することができ、上述した構成要素の一部を省略してもよい。第9実施形態の光照射システムにおいても、光透過部139の両端に設けられた第1マーカー部131,132と、光照射部239の両端に設けられた第2マーカー部231,232とによって、光透過部139と光照射部239との位置合わせが可能であり、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第9実施形態の光照射システムでは、先端チップ120設ける構成と比較して、カテーテル1Hの製造コストを低減できる。
図19は、第10実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第10実施形態の光照射システムは、第1実施形態とは異なる構成のカテーテル1J及び光照射デバイス2Jを備えている。図19では、カテーテル1Jに対して光照射デバイス2Jを挿入した様子を図示している。カテーテル1Jは、第1実施形態で説明した先端チップ120に代えて、先端チップ120Jを備えている。光照射デバイス2Jは、第1実施形態で説明した先端チップ220に代えて、先端チップ220Jを備えている。先端チップ120Jは、光透過部139の先端部に近接して設けられており、光透過部139の先端部の位置を表す目印として機能する。同様に、先端チップ220Jは、光照射部239の先端部に近接して設けられており、光照射部239の先端部の位置を表す目印として機能する。図19では、先端チップ120Jと光透過部139とが隣接し、先端チップ220Jと光照射部239とが隣接する例を示すが、両者の間にはシャフト110及びシャフト210が介在していてもよい。先端チップ120J及び先端チップ220Jは、第1実施形態で説明した第1マーカー部131等と同様に、放射線不透過性を有する樹脂材料や金属材料により形成できる。
図20は、第11実施形態の光透過デバイス1Kの構成を例示した説明図である。図20に示すカテーテル1Kは、第1実施形態の光透過部139に代えて、光透過部139Kを備えている。光透過部139Kは、シャフト110の一部分を薄肉化することにより形成されている。このような光透過部139Kでは、肉厚(YZ軸方向の厚さ)がシャフト110よりも薄いため、光照射デバイス2(図1等)からの出射光を透過することができる。このように、光透過部139Kは、別途の部材を用いずに構成してもよい。図20の場合、干渉フィルタ138(図1)は設けてもよく、省略してもよい。また、薄肉化後のシャフト110が、第1実施形態の干渉フィルタ138と同様の透過帯域を有する構成とされてもよい。
図23は、第12実施形態の光照射デバイス2Nの構成を例示した説明図である。図23に示す光照射デバイス2Nは、第1実施形態のシャフト210に代えて、シャフト210Nを備えている。シャフト210Nは、光ファイバー250の外表面に接触した状態で、光ファイバー250の外表面を取り囲んでおり、内部にルーメン210Lを有していない。このようなシャフト210Nによれば、光照射デバイス2Nをより細径化できる。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記第1~12実施形態では、カテーテル1,1A~M、及び、光照射デバイス2,2A,F,G,J,N~Rの構成の一例を示した。しかし、カテーテル1及び光照射デバイス2の構成は種々の変更が可能である。例えば、カテーテル1のシャフト110、及び、光照射デバイス2のシャフト210には、編組体や、コイル体からなる補強層が埋設されていてもよい。このようにすれば、カテーテル1や光照射デバイス2のトルク伝達性や、形状保持性を向上できる。例えば、カテーテル1の外表面や、光照射デバイス2の外表面には、親水性又は疎水性の樹脂からなるコーティングが施されていてもよい。このようにすれば、生体管腔内におけるカテーテル1の滑り性を向上できる。また、カテーテル1のルーメン110L内における光照射デバイス2の滑り性を向上できる。また、ヘパリンなどの抗血栓性材料をカテーテル1の外表面や、光照射デバイス2の外表面にコーティングしてもよい。このようにすれば、出射光(レーザ光)LTの照射によるカテーテル1の内外面や、光照射デバイス2の外面への血栓付着によるレーザ出力の低下を抑制できる。例えば、カテーテル1のシャフト110と、光照射デバイス2のシャフト210の少なくとも一方は、光透過部139とは異なる帯域の光(すなわち、波長600nm未満、1000nmより大きい帯域の光)を透過可能な構成とされてもよい。
上記第1~12実施形態では、光透過部139,139A~D,K~M、及び、光照射部239,239A,N~Rの構成の一例を示した。しかし、光透過部139,139A~D,K~M、及び、光照射部239,239A,N~Rの構成は種々の変更が可能である。例えば、光透過部139を、放射線不透過性を有する材料により構成することで、光透過部139と、第1マーカー部131,132とを一体に構成してもよい。同様に、光照射部239を、放射線不透過性を有する材料により構成することで、光照射部239と、第2マーカー部231,232とを一体に構成してもよい。
第1~12実施形態のカテーテル1,1A~K~M、及び、光照射デバイス2,2A,F,G,J,N~Rの構成、及び上記変形例1~2のカテーテル1,1A~K~M、及び、光照射デバイス2,2A,F,G,J,N~Rの構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第2実施形態(図9)で説明した、光透過部139及び光照射部239の種々の組み合わせを採用したカテーテル1及び光照射デバイス2において、第3実施形態で説明した複数組の光透過部139及び第1マーカー部131,132を有する構成を採用してもよく、第4,5実施形態で説明した構造の光透過部139を採用してもよく、第6実施形態で説明した温度センサ180を備えてもよく、第7~10実施形態で説明した第1及び第2マーカー部を採用してもよく、第11実施形態で説明したカテーテルを採用してもよく、第12実施形態で説明した光照射デバイスを採用してもよい。
2,2A,F,G,J,N~R…光照射デバイス
3…レーザ光発生装置
110…シャフト
120,120J…先端チップ
131,132…第1マーカー部
138,138L…干渉フィルタ
139,139A~D,K~M…光透過部
140…コネクタ
141…接続部
142…羽根
161…マーカー
180…温度センサ
210…シャフト
220,220J…先端チップ
231,232…第2マーカー部
239,239A,N~R…光照射部
240…コネクタ
241…接続部
242…羽根
250…光ファイバー
Claims (8)
- 医療用の光照射システムであって、
長尺管形状のカテーテルと、
前記カテーテルに挿入して使用される長尺状の光照射デバイスと、
を備え、
前記カテーテルは、
先端側の側面の少なくとも一部分に設けられ、管の内部の光を外部に透過させる光透過部と、
前記光透過部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第1マーカー部と、を有し、
前記光照射デバイスは、
先端側の側面の少なくとも一部分に設けられ、外部へと波長600nm以上1000nm以下の光を照射する光照射部と、
前記光照射部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第2マーカー部と、を有する、光照射システム。 - 請求項1に記載の光照射システムであって、
前記第1マーカー部は、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部の先端側と基端側との少なくとも2か所に設けられている、光照射システム。 - 請求項1または請求項2に記載の光照射システムであって、
前記第2マーカー部は、前記光照射デバイスの軸線方向において、前記光照射部の先端側と基端側との少なくとも2か所に設けられている、光照射システム。 - 請求項2に従属する請求項3に記載の光照射システムであって、
前記光照射デバイスを前記カテーテルに挿入し、前記光照射システムの軸線方向における前記光透過部と前記光照射部との位置を合わせた状態において、
先端側の前記第1マーカー部は、先端側の前記第2マーカー部よりも前記軸線方向の先端側に配置され、
基端側の前記第1マーカー部は、基端側の前記第2マーカー部よりも前記軸線方向の基端側に配置されている、光照射システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記第1マーカー部は、前記カテーテルの周方向を取り囲む形状であり、
前記第2マーカー部は、前記光照射デバイスの周方向を取り囲む形状である、光照射システム。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルには、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部と前記第1マーカー部とが複数組設けられている、光照射システム。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルは、さらに、先端側に接合された先端チップを備え、
前記先端チップには、前記カテーテルの軸線方向に前記先端チップを貫通する貫通孔であって、径が前記光照射デバイスの外径よりも小さい貫通孔が形成されている、光照射システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルは、さらに、少なくとも前記光透過部の近傍における温度を測定する温度センサを備える、光照射システム。
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