JPH01308545A - 血管内レーザー手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は血管内レーザー手術装置に関し、さらに詳細
にいえば、レーザー光を用いて血管内の病変部を除去す
る血管内レーザー手術装置に関する。

〈従来の技術〉 従来より、例えば動脈硬化による血管の狭窄もしくは閉
塞、または血栓の形成等を除去する治療診断装置ないし
治療診断方法が種々考案されている。

最も確立した治療方法はバイパス手術であり、例えば病
変部のある血管を患者自身の血管または人工血管に取り
替えてしまうことにより、障害を根本的に除去するもの
である。しかし、生体を切り開く手術を伴なうため、生
体に負担をかけ、治療に多大なコストを要する。また、
薬物治療も行われるが、血栓の溶解にのみ効果があり、
動脈硬化病巣の除去は困難であった。

そこで、カテーテルを体外から血管に挿入し、病変部に
到達させ、障害の原因を直接取り除く治療が最近行われ
ている。

一つは、先端にバルーンを取り付けたバルーンカテーテ
ルを用いて、病変部に到達したバルーンを膨らませ、血
管狭窄部を機械的に拡張するものである。しかし、単に
狭窄部を押し拡げるだけなので、狭窄の原因となる動脈
硬化病巣や血栓等を取り除くことはできず、短期間内に
病気が再発する確率も高い。また、血管が完全に閉塞し
た場合や、動脈硬化が進んで石灰化を来した場合には、
バルーンを用いた治療は困難となる。

他の一つは、ＹＡＧレーザ−、アルゴンレーザー等のレ
ーザー光を利用する方式であり、カテーテル先端に設け
られたメタルまたはセラミックのチップを光フアイバ先
端から照射されるレーザー光で加熱し、このチップを病
変部に押し当てて焼灼してしまう方法である。これによ
れば、病変部を取り除くことはできるが、光加熱パワー
の制御が難しく、チップが過加熱になると正常な血管壁
を損傷したり炭化させたりし、血管穿孔や新たな再狭窄
の危険をもたらしてしまう。また、屈曲の厳しい血管や
完全に閉塞した血管であればチップが挿入できなくなる
ので適用できない。

そこで、ＹＡＧレーザ−、アルゴンレーザー、エキシマ
レーザ−等からのレーザー光をファイバ先端から病変部
に照射して病変部を蒸散させてしまうことも行われてい
る。レーザー光は照射された部位を直接蒸散させること
ができるので、完全に閉塞した病変部にも使用でき、か
つ、レーザー光源の出力を調節することにより高精度の
治療が可能である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記の直接照射型の血管内レーザー手術装置
を用いて血管中の病変部を診断・治療するには、まず、
内視用光ファイバおよび照明用光ファイバを挿入し、カ
テーテル先端部に設けた止血・固定用バルーンを膨張さ
せて止血し、使用レーザー光の波長域で損失の少ない液
体（血液排除用透明薬液）を送り込み血液と置換して視
界を透明にした状態で血管内の状態を画面に写し出す。

そして、病変部の診断を行った後、レーザー光照射用フ
ァイバと入替え、この状態でレーザー光を照射し病変部
を除去する。

この際、治療時間は、生体への安全性を考慮して短時間
であるほど好ましいので、上記内視、ファイバの入替え
、レーザーの照射等を迅速に行わねばならず、手間取る
と、バルーンによる止血や血液排除用透明薬液の注入を
解除せねばならなくなり、作業のやり直しとなる。もし
、時間の経過に気が付かず、長時間治療を行っていれば
、生体の安全が脅かされるという事態も生じる。

また、レーザー照射時には、同時に病変部を観察するこ
とが不可能であるため、適切なパワーで正確に照射でき
たかどうかの確認は事後になり、照射が適切、正確でな
かワた場合、内視、レーザー光の照射等の手順を何度も
繰返して行うこととなり、生体に負担を与えることとな
る。

したがって、上記の直接照射型の血管内レーザー手術装
置では、治療の迅速性、確実性と、生体の安全性を確保
することが困難であった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、生
体への安全性を確保しながら、迅速かつ確実に治療を行
うことができる血管内レーザー手術装置を提供すること
を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の血管内レーザー
手術装置は、生体血管内の病変部を内視する内視用ファ
イバおよびレーザー光を病変部に照射するレーザー光照
射用ファイバを備えかつ、血液排除用透明薬液導通路お
よび先端部に設けられたバルーンのうちいずれか一方ま
たは双方を備えたカテーテルと、レーザー光照射用ファ
イバにレーザー光を供給するレーザー装置と、内視用フ
ァイバからの出力光に基づき血管内の状態を表した画像
データを得る画像診断装置と、心電計からの出力信号を
処理し生体の状態を監視する監視装置と、監視装置の監
視出力に基づきバルーンの収縮・拡張、血液排除用透明
薬液の注入、およびし−ザー照射のうち少なくとも１つ
またはそれ以上を制御する制御手段とを有するものであ
る。

く作用〉 上記の構成の血管内レーザー手術装置によれば、カテー
テルを血管内に挿入し、バルーンによる止血および／ま
たは薬液の注入により血液を排除した状態で、画像診断
装置より、血管内の病変部の状態を知ることができる。

そして、内視に基づく診断結果に従って、レーザー光の
出力やパルス幅等の照射条件を設定し、レーザー光によ
る治療を行う。この場合、ファイバの入替え等の手間が
不要なので、内視後そのままの状態でレーザー装置を作
動させてレーザー光による治療に移ることができる。こ
の場合、レーザー治療と同時に内祝を続けることも可能
である。

また、治療が長びく等により生体に悪影響を与えるよう
な事態になれば、心電計の出力信号にまずその異常が現
れる。そして、その異常は、監視装置により検知するこ
とができ、監視装置の監視出力に基づきバルーンを収縮
させることや透明薬液の注入を中止することができる。

したがって、血流が再開し、生体への悪影響を事前に回
避することができる。

また、血管内壁にレーザー光を照射すれば、血管のけい
れん等が生じ、血流状態の悪化を招くことになるが、こ
の場合も、心電計の出力信号にその異常が現れるため、
こりような場合にも監視装置の監視出力に基づき、レー
ザー光の照射を中止することができる。

以上のようにして、生体の安全を確保しつつ、レーザー
治療を迅速に行うことができる。

〈実施例〉 次いで、この発明の実施例について図を参照しながら以
下に説明する。

本実施例の血管内レーザー手術装置は、第１図に示すよ
うに、レーザー装置（１）と、病変部を内視する内視用
ファイバ、照明用ライトガイド、血液排除用透明薬液導
通孔、バルーン拡張流体導通孔、レーザー光照射用ファ
イバ、および先端部コントロールワイヤを備えた手術用
カテーテル（２）と、内視画像の形態表示および蛍光ス
ペクトル分析表示、画像データの記録等を行う画像装置
（３）と、インターフェイス部（４）を介して上記カテ
ーテル（２）に照明光を入射し、かつ液体等を供給する
駆動制御部（５）とを有するものである。なお、（６）
はカテーテル（２）の先端部に設けられた止血・固定用
のバルーン、（７）は生体の所定部に貼付された電極に
生じた心電電圧信号の異常を監視している監視装置であ
る。

第２図は、カテーテルＣ）の断面図であり、内視用ファ
イバ（２１）およびレーザー光照射用ファイノ（（２４
）を束ねて透明媒体（２６）中に固着させ、血液排除用
透明薬液導通孔（２２）、バルーン拡張流体導通孔（２
３）、先端部コントロールワイヤ導通孔（２５）を形成
し、表面を薄膜で被覆したものである。なお、上記透明
媒体（２Ｂ）は照明用ライトガイドを兼用している。

なお、上記内視用ファイバ（２１）およびレーザー光照
射用ファイバ（２４）は、必ずしも透明媒体（２６）中
に固着されたものでなくともよく、透明媒体（２６）の
中に適当な挿通孔を設けて、これらのファイバ（２１）
（２４）を挿通自在な構造としてもよい。

内視用ファイバ（２１）は、特に、高画質化を達成する
ため、分散の少ない材料が用いられているとともに両端
光学系の高精度化が達成されている。

レーザー光照射用ファイバ（２４）は紫外光を高エネル
ギー密度、低損失で伝送できるものであり、石英等の透
過性に優れた材料を用いるとともに、端面での発熱を押
さえるために端面の高精度化処理を行っている。照明用
ライトガイドとしての透明媒体（２６）は、可撓性に富
んだ多成分系ガラス、プラスチック、ゴム等の可視光透
過材料を採用したものであり、カテーテル■の先端断面
部から照明光を照射する。先端部コントロールワイヤ（
２５）は、カテーテル（２）の先端部を病変部に対向さ
せるべく後述のカテーテルコントローラ（４３）により
病変部へ誘導されるものである。

上記の各要素（２１）〜（２Ｂ）を内蔵するカテーテル
（２）の外径は散開、好ましくは１．５ｍｍ以下の極細
径となっている。したがって、カテーテルコントローラ
（４３）の案内により血管内の各部位に容易に到達可能
となる。

第３図は、上記レーザー装置（１）、インターフェイス
部（４）、駆動制御部（５）、画像装置（３）、および
監視装置（７）の詳細を図示したものである。レーザー
装置（１）は、レーザー出力制御部（１１）とレーザー
発振部（１２）とからなり、レーザー出力制御部（１１
）はレーザー発振部（１２）から出射されるレーザー光
パワーおよびパルス間隔を調節する。レーザー発振部（
１２）はＸｅＣ１，ＫｒＦ、ＡｒＦ等の希ガスハライド
のパルス発振エキシマレーザ−からなる。

なお、（１３）は出射したレーザー光を導光ファイバ（
２４）に結合させるための結合部を示し、損失の少ない
微小光学系よりなるものである。

インターフェイス部（４）は、上記照明用ライトガイド
（２６）に可視光を入射するＸｅランプ（４１）、バル
ーン拡張液（４２１）　　（例えば生理食塩水）と血液
排除用透明薬液（４２２）　　（使用レーザーの波長域
で損失の少ない液体）とをバルーン拡張流体導通孔（２
３）、血液排除用透明薬液導通孔（２２）に送り込む血
液排除機構（４２）、およびコントロールワイヤ（２５
）を操作する操作機構を有するカテーテルコントローラ
（４３）からなり、それぞれ駆動制御部（５）により制
御される。すなわち、駆動制御部（５）は、上記カテー
テルコントローラ（４３）を駆動してカテーテル（２を
所望の部位に到達させ、Ｘｅランプ（４１）の０Ｎ１０
ＦＦ制御、血液排除機構（４２）による各液の注入調節
を行う。これとともに、駆動制御部（５）は、レーザー
出力制御部（１１）に対して制御信号を送り、レーザー
出力の０Ｎ１０ＦＦおよびパワー、パルス間隔制御をも
行う。なお、駆動制御部（５）自体の操作は、画像装置
（３）をモニタしている人間が行うようにしてもよく、
あるいはマイクロコンピュータ等を内蔵して、画像装置
（３）から供給される所定の信号に基づき所定の命令信
号を生成し自動的に行うようにしてもよい。人間が行う
場合、遠隔制御装置（５１）によって例えば手術台から
コントロールするようにしてもよい。

画像装置（３）は、内視用ファイバ（２１）から出力さ
れた画像光を分割する分割光学系（３１）、分割された
一方の光をＣＣＤスキャナで受像する受像部（３２）、
分割された他方の光の蛍光スペクトル成分を取得するス
ペクトル分光分析部（３３）、ならびに、受像部（３２
）およびスペクトル分光分析部（３３）の出力信号を補
正処理する画像処理装置（３４）、処理された画像信号
をテレビ画面に写し出すモニタテレビ（３５）および画
像を記録するＶ　Ｔ　Ｒ（３８）からなる。

監視装置（７）は、生体所定部に貼付された電極からの
電圧信号を読み取る心電計（７１）と、心電計（７１）
の出力信号に基づき、出力信号の異常（例えばＴ波の平
坦化、陰性化等の異常、周期の不整等）を判定し、異常
時には、駆動制御部（５）に対して血液排除機構（４２
）およびレーザー装置（１）を制御させるための命令信
号を提供する判定装置（７２）とから構成される。なお
、判定装置（７２）は駆動制御部（５）に内蔵されてい
てもよく、駆動制御部６）がマイクロコンピュータを有
するものであれば、このマイクロコンピュータを用いて
判定制御を行えるのでさらに好適である。

次に、第４図を用いて、上記血管内レーザー手術装置の
操作手順を説明する。まず術前処理として、カテーテル
挿入部位の消毒、麻酔、投薬等を行った後、駆動制御部
（５）を通してカテーテルコントローラ（４３）を駆動
し、カテーテル（２）を所定の血管（例えば冠状動脈）
内へ誘導する。そして、バルーン拡張液（４２１）をバ
ルーン拡張流体導通孔（２３）に送り込んで、バルーン
（６）を膨らませて止血し、かつバルーン（６）により
カテーテル（２）の先端部を血管内に固定する。その俊
速やかに血液排除用透明薬液導通孔（２２）に血液排除
用透明薬液（４２２）を送り込み、止血した部位より下
流側の血液を置換して透明にする。そして、モニタテレ
ビ（３５）で観察して病変部を診断し、病変部がなけれ
ばバルーン（６）を収縮させて血流を回復し、カテーテ
ル（２）を他の部位に進める。病変部があれば、レーザ
ー装置（１）を駆動してレーザー光を照射し、病変部を
破、壊する。レーザー光は、生体組織の吸収が大きな紫
外光を使用し、しかもビークパワーの大きなパルス光を
用いているので、光が一度に生体組織深部まで浸透せず
、また、照射部周辺へ熱損傷の及ぶ範囲を限局できるた
め、きめ細かな、かつ精度のよい治療が行える。この時
、内視用ファイバ（２１）を用いて、モニタテレビ（３
５）を見ながらレーザー光の照射を行えるので、破壊が
完全に行われたかそうでないかを直ちに判断することが
できる。

完全でなければ、再度レーザー光を照射する。

この時、時間が経過しているようであれば、いったんバ
ルーン（６）を収縮させて止血を解除しく止血の解除は
、止血時間が長時間にわたることは好ましくないため、
行われる。）、その後、再度止血して血液を血液排除用
透明薬液（４２２）と置換してレーザー光を照射する。

もし、時間の経過に気付かず、心電計（７１）の検出電
圧に異常が現れたときは、判定装置（７２）により直ち
に判定できるので、駆動制御部（５）に対して血液排除
機構（４２）およびレーザー装置（１）を制御する命令
信号を発することができる。これにより止血状態が解除
され、および／またはレーザー光の照射が中止される。

以上の手順は、病変部が完全に破壊されるまで繰り返さ
れる。完全に破壊されると、バルーン（６）を収縮させ
て止血を解除し、その後カテーテル（２）を抜き取る。

その後必要な術後処理を行い、手術を終える。

なお、以上の過程で、モニタテレビ（３５）で観察する
代わりに、スペクトル分光分析部（３３）を使用して、
内祝光のスペクトル診断を行い、蛍光スペクトルに基づ
く病変部の性状判定を試みてもよい。

また、画像装置（３）での処理結果をマイクロコンピュ
ータ等に判断させ、レーザー照射を含むすべての操作を
自動的機械的に行わせることも可能である。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の血管内レーザー手術装置によ
れば、カテーテルに、内視用ファイバおよびレーザー光
照射用ファイバの両方を具備させ、画像診断装置からの
情報に基づき、レーザー装置を適宜駆動制御して、レー
ザー光を発射することができるので、ファイバの入替え
等の手間を必要とせず、常に診断情況を確認しながら治
療を進めていくことができる。また、心電計の出力信号
を監視して、止血あるいはレーザー照射による生体への
悪影響を未然に防止することができる。したがって、生
体の安全を保ちながら、迅速かつ確実に病変部の治療を
行えるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は血管内レーザー手術装置の一実施例を示す概略
図、 第２図はカテーテルの断面図、 第３図は血管内レーザー手術装置のレーザー装置、駆動
制御部、画像装置、監視装置等を示すブロック図、 第４図は血管内レーザー手術装置の操作手順を示す流れ
図である。 （１）・・・レーザー装置、（２）・・・カテーテル、
（３）・・・画像装置、 （５）・・・駆動制御部、 （７）・・・監視装置、（２１）・・・内視用ファイバ
、（２４）・・・レーザー光照射用ファイバ、（７１）
・・・心電計 特許出願人　住友電気工業株式会社 第１図 第２図 ？ 第３図 −つ凸武−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、生体血管内の病変部を内視する内視用ファイバおよ
   びレーザー光を病変部に照射するレーザー光照射用ファ
   イバを備えかつ、血液排除用透明薬液導通路および先端
   部に設けられたバルーンのうちいずれか一方または双方
   を備えたカテーテルと、レーザー光照射用ファイバにレ
   ーザー光を供給するレーザー装置と、内視用ファイバか
   らの出力光に基づき血管内の状態を表した画像データを
   得る画像診断装置と、心電計からの出力信号を処理し生
   体の状態を監視する監視装置と、監視装置の監視出力に
   基づきバルーンの収縮・拡張、血液排除用透明薬液の注
   入、およびレーザー照射のうち少なくとも１つまたはそ
   れ以上を制御する制御手段とを有することを特徴とする
   血管内レーザー手術装置。