JPH01308546A - 血管内レーザ手術装置 - 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手術装置に関し、さらに詳細に
いえば、レーザ光を用いて血管内の病変部を除去する血
管内レーザ手術装置に関する。

〈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、および血栓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管腔に挿入し、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、管
腔狭窄部を機械的に拡張するものである。しかし、単に
狭搾部を押し拡げるだけなので、狭窄の原因となる動脈
硬化病巣あるいは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、完全に閉塞し
ていてバルーンを挿入できない場合や動脈硬化が進み石
灰化を来した場合等には、バルーンを用いた治療が困難
となる。

他の一つは、ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ等のレーザ
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
照射されるレーザ光で加熱し、このチップを病変部に押
し当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、屈曲の激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、エキシマレー
ザ等からのレーザ光をファイバ先端から照射して病変部
を直接蒸散させてしまうことも行われている。レーザ光
は照射された部位を直接蒸散させるので、完全に閉塞し
た病変部にも使用でき、かつ、レーザ光源の出力やパル
スレーザにおけるパルス幅やパルス間隔を調節すること
により高精度のパワーコントロールが可能である。

〈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手術装置に
よる血管中の病変部を診断・治療する場合は、以下の■
から■の手順で行われる。

即ち、０画像伝送用ファイバおよび照明光導光用ファイ
バを病変部まで挿入する。■使用レーザ光の波長域で損
失の少ない薬液、消毒薬、麻酔剤等を含んだフラッシュ
液を送り込み血液と置換して視界を透明にする。■病変
部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、画像伝送用ファイバをカテーテルから抜き、
レーザ光照射用ファイバに入れ替える。■レーザ光照射
用ファイバを通してレーザ光を病変部に照射し血栓等を
除去する。■レーザ光の照射により生成された廃物を吸
引する。

しかしながら、手術者は上記■の操作を行った後、■か
ら■までの操作を独立に行っており、操作が繁雑であり
、しかも各装置の操作を手動で行わなければならず余分
な神経を使わなければならなくなる。

また、レーザ照射時間ならびに照射タイミングをコント
ロールするのは困難であり、照射時間並びに照射タイミ
ングを誤り、照射エネルギーが過大である場合には、病
変部以外の血管内壁を傷付けてしまう虞れがある。照射
エネルギーが小さすぎた場合には、病変部が残存し、上
記操作を繰り返す必要がある。

さらには、従来のカテーテルは画像伝送用ファイバとレ
ーザ導充用ファイバを入れ替える必要があり、迅速な手
術を行う上で支障をきたすという問題があった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、血
管内の手術操作を容易にすることを可能にする血管内レ
ーザ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手
術装置は、 体内に挿入されるカテーテルからの出力光に基いて画像
装置により血管内を表示し、レーザ装置により病変部に
レーザ光を照射して治療をする血管内レーザ手術装置に
おいて、 １）血管内に可視光を導く照明光伝送路、２）血管内の
像および螢光を伝送する画像伝送路、 ３）血管内の病変部にレーザ光を導くレーザ導光路、 ４）病変部の周囲に透明薬液を噴出するための薬液導通
路、 ５）レーザ光の照射により生成された廃物を吸引するた
めの吸引路、 の全部、或は一部を収容するカテーテルと、画像伝送路
を通して得られる出力光に基いて内祝像の形態表示をす
ると共に、螢光のスペクトル分析を行い分析結果を表示
する画像装置と、レーザ光を生成して上記レーザ導光路
に入射するレーザ発振装置と、 透明薬液を薬液導通路に流入する薬液噴出装置と、 吸引路を通して血管内の廃物を吸引する吸引装置と、 レーザ照射時間、薬液噴出時間、および吸引時間をそれ
ぞれ独立して設定すると共に、レーザ光照射、薬液噴出
、および吸引の順番並びにタイミングを設定する駆動制
御部とを有するものである。

但し、上記駆動制御装置が画像装置により内祝表示およ
び螢光分析する時間を設定すると共に、内祝表示、螢光
分析順番並びにタイミングの設定を行うものであっても
よい。

く作用〉 上記の構成の血管内レーザ手術装置によれば、体内に挿
入されるカテーテルからの出力光に基いて画像装置によ
り血管内を表示し、レーザ装置により病変部にレーザ光
を照射して治療をする場合において、駆動制御部により
、レーザ照射時間、薬液噴出時間、および吸引時間をそ
れぞれ独立して設定することができ、しかも、レーザ照
射、薬液噴出、および吸引の順番並びにタイミングを設
定することができるので、カテーテルを血管内の病変部
まで挿入した後は、薬液噴出から廃物を吸引までの処理
を自動的に行うことができる。即ち、全体の手術時間を
レーザ照射時間、薬液噴出時間、および吸引時間に割り
当て、後は、駆動制御部により設定°した順番、且つ設
定したタイミングで各装置を駆動することにより、手術
者の操作を少なくすることができる。また、薬液噴出後
のレーザ照射タイミングおよび照射時間が設定されてい
るので、健全な血管を傷付ける虞れや、病変部が残存す
る虞れをなくすることができる。さらには、照明光伝送
路、画像伝送路、レーザ導光路、薬液導通路、および吸
引路の全部をカテーテルに収容させることにより、画像
伝送路とレーザ導光路を入れ替える必要がなくなり、診
断並びに手術を迅速に行うことができる。但し、細い血
管に対しては必要に応じて上記１）から５）の要素の内
の一部、或は複数を組み合わせた細いカテーテルを使用
して診断並びに治療を行うことができる。

また、上記駆動制御装置が画像装置により内視表示およ
び螢光分析する時間を設定すると共に、内視表示、螢光
分析順番並びにタイミングの設定を行うものであれば、
画像表示が予め設定されたタイミングで表示されるので
、画像装置を操作する必要がなくなる。

〈実施例〉 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。

第１図はこの発明の血管内レーザ手術装置の一実施例を
示す図であり、第２図はカテーテルの断面図を示す。血
管内レーザ手術装置は、照明光伝送路、画像伝送路、レ
ーザ導光路、フラ・ツシュ液導通孔、および吸引路を備
えた手術用カテーテル（１）と（第２図参照）、レーザ
発振装置（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、照明光伝送路に可視光を入射する照明光源（４
）と、フラ・ソシュ液導通孔にフラッシュ液を供給する
フラッシュ液供給器６）と、吸引路を通してレーザ照射
後の廃物を吸引等をする吸引器（６）と、画像装置（３
）により内視表示する時間および分析表示する時間、レ
ーザ照射時間、フラッシュ液供給時間、吸引時間を設定
すると共に、内祝表示、分析表示、レーザ発振装置（２
）、照明光源（４）、フラッシュ液供給器（５）、吸引
器（６）の駆動順番並びに駆動タイミングを設定する駆
動ｍｊ御部（７）とを有するものである。

さらに照明すれば、カテーテル（１）は、画像伝送路（
１１）、画像伝送路（１１）の周囲に設けられる照明光
伝送路（１２）、フラッシュ液導通孔（１３）、レーザ
導光路（１４）、および吸引路（１５）を可撓性のある
媒体中（１６）に固着させ、表面を薄膜（１７）で被覆
したものである。上記カテーテル（１）の外径は数ｍｍ
ｓ好ましくは１．５ｍｍ以下であり極細径となっている
。

上記画像伝送路（１１）は、先端部に対物レン・ズが装
着されている。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。レーザ導光路（１４）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。照明光伝送路（１２）は、可撓性に富んだ多成分系
ガラス、プラスチック等の可視光透過材料を採用したも
のであり、画像伝送路（１１）の先端周囲から照明光を
照射する。尚、カテーテル（１）の先端部を病変部に誘
導、するのを容易にするためのコントロールワイヤをカ
テーテル（１）内に収容することが可能であり、カテー
テル（１）の先端部に止血番固定用のバルーンを設ける
ことも可能である。

上記レーザ発振装置■は、ＸｅＣ１，ＫｒＦ。

Ａｒ５Ｆ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。そして、レーザ発振装置（りの出力調整は
、駆動制御部（７）により出力パワー、パルス幅、およ
びパルス繰返周波数の調整により行われる。尚、レーザ
光の出力を調整し、低出力のレーザ光（紫外光領域）を
病変部に照射し、病変部からの螢光を画像伝送路（１１
）を通して導き、螢光をスペクトル分析することにより
病変部の状態等を診断することができる。

画像装置（３）は、画像伝送路（１１）から出力された
光を分割する分割光学系（３１）、分割された一方の光
をＣＯＤスキャナで受像する受像部（３２）、分割され
た他方の光および低出力レーザ照射に応じて病変部が発
する螢光のスペクトル成分を取得するスペクトル分析部
（３３）、および処理された画像信号をテレ皆画面に写
し出すモニタテレビ（３４）および画像を記録するＶＴ
Ｒからなる。

照明光源（４）はＸｅランプからなり、照明光伝送路（
１２）に可視光を入射して血管内に照射するものである
。

フラッシュ液供給器（５）はポンプからなり、フラッシ
ュ液導通孔（１３）に結合され、フラッシュ液導通孔（
１３）を通して病変部の周囲にフラッシュ液を供給する
ものである。

吸引器（６）はバキュームポンプからなり、吸引口が吸
引路（■５）に結合されている。そして、吸引路（１５
）を通してレーザ照射後の廃物を吸引するものである。

駆動制御部（７）は、マイクロコンピュータが内蔵され
てあり、レーザ光のパルス幅、およびパルス繰返周波数
の調整を行うと共に、照明光源（４）、フラッシュ液供
給器（５）、吸引器０の駆動・停止・パワー調整等を行
い、さらに、画像装置（３）の病変部表示時間およびス
ペクトル分析時間等を設定するものである。第３図に基
いて・さらに詳細に説明すれば、フラッシュ液供給時間
（第３図Ａ斜線部）、内視時間、即ち画像装置（３）が
病変部を画像表示する時間（第ｊ図Ｂ斜線部）、低出力
レーザ光照射（第３図り破線部）および画像伝送路（１
１）を通して得られる螢光をスペクトル分析する時間（
第３図Ｃ斜線部）、レーザ光照射時間（第３図り斜線部
）、吸引時間（第３図Ｅ）をそれぞれ設定し、さらに、
フラッシュ液供給、内祝表示、スペクトル分析、レーザ
光照射、吸引の順番並びにタイミングを設定している。

上記スペクトル分析は低出力のレーザ光に対する病変部
の螢光を分析するものであり、スペクトル分析に要する
時間は、低出力レーザ光の発射時間と対応している。尚
、上記内視表示、スペクトル分析表示は常時画像装置（
３）に表示させておくことも可能である。

次に、第４図のフローチャートを用いて、上記血管内レ
ーザ手術装置の動作を説明する。

手術者がカテーテル（１）　（２）を所定の血管（例え
ば冠状動脈）内へ誘導する。そして、駆動制御部（７）
により以下のフローをスタートさせる。即ち、■フラッ
シュ液導通孔（１３）にフラッシュ液を送り込み、病変
部の血液を置換して透明にする（第３図Ａ参照）。

■モニタテレビ（３４）に血管内を表示させる。手術者
はモニタテレビ（３４）で観察して病変部があるかどう
かを調べる。即ち、内視する（第３図Ｂ参照）。

■上記内視タイミングより遅延して低出力レーザ光を病
変部に照射し、スペクトル分析結果をテレビに表示させ
る（第３図Ｃ，Ｄ参照）。

■スペクトル分析を表示後、再度、フラッシュ液導通孔
（１３）にフラッシュ液を送り込み、病変部の血液を置
換して透明にし、■モニタテレビ（３４）に表示させ、
手術者が内視する（第３図Ａ、Ｂ左側パルス参照）。

■上記内視と同時に病変部にレーザ光を照射して除去す
る（第３図り参照）。即ち、照射後の病変部の結果を即
座に確認することができる。

■上記レーザ照射後、吸引器■を駆動して血管内に生じ
た廃物を吸引する（第３図Ｅ参照）。

以上の実施例であれば、駆動制御部（７）により、内祝
時間、スペクトル分析時間、レーザ照射時間、フラッシ
ュ液噴出時間、および吸引時間をそれぞれ独立して設定
し、しかも、第３図および第４図に基いて説明した如く
、■から■のフローに従って手術を施すことができるの
で、カテーテル（１）を血管内の病変部まで挿入した後
における手術者の繁雑な操作を低減することができる。

また、フラッシュ液噴出後のレーザ照射タイミングおよ
び照射時間が設定されているので、健全な血管を傷付け
る虞れや、病変部が残存する虞れをなくすることができ
る。

さらには、レーザ光は、紫外線であり、しかもパルス発
振させているので、生体組織の吸収が大きく、シかもビ
ークパワーが大きなパルスで照射することができると共
に、照射領域周辺の熱の及ぶ範囲を限局することが可能
なのできめ細かな、かつ精度のよい治療が行える。この
時、モニタテレビ（３４）を見ながら、レーザ光の照射
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
ーザ光を照射する。

さらにまた、レーザ光の出力を調整し、低出力のレーザ
光（紫外光領域）を病変部に照射し、病変部からの螢光
を画像伝送路（１１）を通して導き、螢光をスペクトル
分析することにより病変部の状態等を診断することがで
きる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、照明光伝送路（１２）、画像伝送路（１１）
、レーザ導光路（１４）、薬液導通路、および吸引路（
１５）の全部を収容したカテーテル（１）に替えて、上
記要素の内の複数の要素を組み合わせた細いカテーテル
（１）にすることが可能であり、その他この発明の要旨
を変更しない限りにおいて種々の設計変更を施すことが
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手術装置によれ
ば、駆動制御部（７）により、レーザ照射時間、薬液噴
出時間、および吸引時間をそれぞれ独立して設定するこ
とができ、しかも、レーザ光照射、薬液噴出、および吸
引の順番並びにタイミン・グを設定することができるの
で、カテーテル（１）を血管内の病変部まで挿入した後
は、薬液噴出から廃物を吸引までの処理を自動的に行う
ことができるので、手術者の操作を少なくすることがで
きる。

また、薬液噴出後のレーザ照射タイミングおよび照射時
間が設定されているので、健全な血管を傷付ける虞れや
、病変部が残存する虞れをなくすることができるという
特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は血管内レーザ手術装置の一実施例を示す概略図
、 第２図はカテーテル（１）の断面図、 第３図は駆動制御部（力のタイミングチャート、第４図
は駆動制御部のフローチャート。 （１）カテーテル、■・・・レーザ発振装置、（３）・
・・画像装置、（５）・・・フラッシュ液供給器、（６
）・・・吸引器、（７）・・・駆動制御部（ほか１名） 第３図 第４図 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、体内に挿入されるカテーテルからの出力光に基いて
   画像装置により血管内を表示し、レーザ装置により病変
   部にレーザ光を照射して治療をする血管内レーザ手術装
   置において、 １）血管内に可視光を導く照明光伝送路、 ２）血管内の像および螢光を伝送する画像伝送路、 ３）血管内の病変部にレーザ光を導くレーザ導光路、 ４）病変部の周囲に透明薬液を噴出するための薬液導通
   路、 ５）レーザ光の照射により生成された廃物を吸引するた
   めの吸引路、 の全部、或は複数を収容するカテーテル画像伝送路を通
   して得られる出力光に基いて内視像の形態表示をすると
   共に、 螢光のスペクトル分析を行い分析結果を表示する画像装
   置と、 レーザ光を生成して上記レーザ導光路に入射するレーザ
   発振装置と、 透明薬液を薬液導通路に流入する薬液噴出装置と、 吸引路を通して血管内の廃物を吸引する吸引装置と、 レーザ照射時間、薬液噴出時間、および吸引時間をそれ
   ぞれ独立して設定すると共に、レーザ光照射、薬液噴出
   、および吸引の順番並びにタイミングを設定する駆動制
   御部とを有することを特徴とする血管内レーザ手術装置
   。 ２、上記駆動制御装置が画像装置により内視表示および
   螢光分析する時間を設定すると共に、内視表示、螢光分
   析順番並びにタイミングの設定を行うものである上記特
   許請求の範囲第１項記載の血管内レーザ手術装置。