JPH0394762A

JPH0394762A - 生体用管状部材

Info

Publication number: JPH0394762A
Application number: JP1233433A
Authority: JP
Inventors: Isami Hirao; 平尾　勇実; Kazuhiko Ozeki; 大関　和彦; Ryoichi Kono; 小納　良一; Koji Kanbara; 神原　浩司; Koichi Kawashima; 晃一川島; Yasuhiro Ueda; 康弘植田; Hiromasa Suzuki; 鈴木　博雅; Eiichi Fuse; 栄一布施
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-19

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］本発明は、生体内に挿入もしくは留置して生体の患部を
治療するための生体用管状部材に関する。

［従来の技術］生体に用いられる管状部材として、食道ブロステーセス
、ＥＲＢＤチューブ、ＥＮＢＤチューブ、内視鏡用スラ
イディングチューブおよび各種カテーテル等が知られて
いる。ところが、これら管状部材は、狭窄部を拡張して
管路を連通状態に確保したり、処置具のガイドあるいは
薬液等の注？用であって、患部の治療を行うものではな
い。

一方、最近では癌などの悪性腫瘍を治療する方法として
光電気化学治療が知られている。これは光励起された半
導体表面が有する強い反応性を、癌細胞の殺細胞効果に
応用したもので、癌細胞を死滅させるに顕著な効果があ
ることが実験により明らかになっている。

ここで、半導体微粒子の光化学反応の原理について説明
すると、第２３図に示すように、ある種の半導体は、光
を当てると光励起により価電子帯の電子が伝導体に励起
され、価電子帯に正孔ができる。この電子′と正孔が再
結合しなければ、これらを酸化還元反応に利用できる。

すなわち、伝導体に励起された電子は価電子帯の電子よ
りバンドギャップ分だけエネルギーが高いため還元力が
強く、価電子帯の正孔は伝導体の空準位よりバンドギャ
ップ分だけ電子親和力が大きいので酸化能力がある。酸
化力、還元力ともに強い半導体として酸化チタン（以下
、ＴｉＯ■という）が知られており、このＴｉｅ２の半
導体微粒子に白金（以下、ｐｔという）を担持すると、
Ｔｉ０２の光触媒能が著しく増加することも知られてい
る。ｐｔを含むＴｉｅ２の粉末が溶液に懸濁している状
態の光触媒系は、光化学電池同様、半導体が光励起され
ることによっていろいろの反応が進行する。この光励起
は半導体のバンドギャップに相当する波長よりも短波長
（Ｔ　ｉ　０２の場合４１５ｎｍ）の光が照射されると
起こり、先励起されたＴｉｅ２表面は非常に強い酸化力
を有し、いろいろ化合物を酸化分解できる。

また、半導体微粒子の粒径が小さい程、反応活性度は大
きくなる（Ｔ　ｉ　０２の場合、０．２μｍ以下が反応
活性度最大）とともに、半導体微粒子の数が多い程、ま
た光量が大きい程効果が大きい。

この半導体が光励起されることによる反応を利用して殺
菌、悪性腫瘍等の死滅させる技術は、例えば特開昭６２
−８７５２６号公報、特開昭６３−１７７８４９号公報
において公知であり、特に後者のものは、内視鏡の挿通
チャンネルを通じて治療用プローブを生体に導入し、光
触媒効果を有する半導体電極と白金電極を癌部位に穿刺
し、前記治療用プローブの先端面から照射されるレーザ
光を前記半導体電極の表面に照射するようになっている
。半導体電極にレーザ光が照射されると、半導体電極上
では酸化反応が起こり、白金電極上では還元反応が起こ
る。そして、両電極間には癌部位があることにより、水
分或分に前記反応が起こり、半導体電極上では酸素が発
生し、白金電極上では水分が発生し、つまり、光触媒効
果が生じることになる。

［発明が解決しようとする課８］しかしながら、前述のような治療装置は、内視鏡の揮通
チャンネルを通じて治療用ブローブを生体に導入し、光
触媒効果を有する半導体電極と白金電極を癌組織等の目
的部位に穿利するものであり、人体における治療部αが
限定され、例えば食道のような管路が悪性腫瘍により狭
窄した部位を治療しようとしても目的部位を確実に治療
できないという問題がある。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的
とするところは、例えば食道のような管路が悪性腫瘍に
より狭窄した部位であっても、確実に治療できる生体用
管状部材を提供することにある。

［課題を解決する手段および作用］前記課題を解決するために本発明の生体用管状部材は、
生体内に挿入もしくは留置する管状部材本体の少なくと
も一部に光触媒効果を有する十導体物質を設けたことに
ある。

管状部材本体を生体に挿入もしくは留置し、管状部材本
体の内側から半導体物質に向けて光を照射することによ
り、半導体物質が酸化反応を起こして悪性腫瘍を死滅さ
せる。

［実施例］以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は第１の実施例を示すものである。第１
図は生体用管状部材１の全体を示し、２は食道プロステ
ーセスとしての管状部材本体である。この管状部材本体
２はシリコーン等の透明部材により円筒状に形成されて
いる。管状部材本体２の先端部３は肉厚に形成されてい
るとともに、この先端部３の先端は生体の食道に挿入し
やすいように先細に、しかも基端には生体の食道に留置
しやすいように段部４を有している。さらに、管状部材
本体２の末端部５は後述する内現鏡を挿入しやすくする
ために、末端に向かって漸次大径となるようにテーバ状
に拡開されている。

管状部材本体２の中間部の複数箇所、この実施例におい
ては３箇所に光触媒効果を有する半導体物質としての半
導体電極層６・・・が設けられている。

この半導体電極層６は、Ｔｉ０２を前記管状部材本体２
の外周面に吹き付けて帯状に付着させたものであり、管
状部材本体２に一体的に固着されている。

第２図は生体用管状部材１の使用例を示し、悪性肚瘍７
により狭窄した食道部位８に生体用管状部材１を留置し
た状態を示す。生体用管収部材１を管状部材本体２の先
端部３側から食道部位８に留置した状態においては、管
状部材本体２の外周面に付着された半導体電極層６・・
・が悪性腫瘍７に接触した状態にある。

この状態において、生体の口腔を介して内視鏡１０の挿
入部１１を体腔内に挿入し、その先端構成部１２を管状
部材本体２の内部に挿入する。

方、内視鏡１０の操作部１３に接続されたライトガイド
ケーブル１４を光源装置１５に接続し、照明光を内視鏡
ＩＯの挿入部１１に内装されたライトガイドファイバー
（図示しない）を介して先端構戊部１２に導く。そして
、先端構成部１２から管状部材本体２の内周面に向って
照明光を照射すると、照明光は透明部材である管状部材
本体２の周壁を透過して半導体電極層６に届く。半導体
電極層６に照明光が当たると、半導体電極層６上では酸
化反応が起こり、光触媒効果によって食道部位８に発生
した悪性腫瘍７を死滅させることができる。したがって
、内視ｔＲ．　１　０の操作部１３を操作して挿入部１
１を回転、進退操作することにより、管状部材本体２の
外周面に設けられた複数の半導体電極層６・・・に照明
光を照射して広範囲に亘る悪性肚瘍７を死滅させること
ができる。

第３図は半導体電極層６に光を照射する手段として、レ
ーザ光を採用したものである。内視鏡１０の操作部１３
に設けられた鉗子口１６からレーザプローブ１７を挿入
し、そのレーザプローブ１７の先端部１８を管状部材本
体２の内部に挿入する。一方、レーザプローブ１７の基
端部１９をレーザ装置２０に接続する。

そして、レーザプローブ１７の先端部１８から管状部材
本体２の内周面に向って照明光を照射すると、照明光は
透明部材である管状部材本体２の周壁を透過して半導体
電極層６に届く。半導体電極層６にレーザ光が当たると
、半導体電極層６上では酸化反応が起こり、光触媒効果
によって食道部位８に発生した悪性腫瘍７を死滅させる
ことができる。なお、レーザは、４１０ｎｍより短波長
のもの、例えばエキシマレーザ、エキシマＤｙｅレーザ
、クリブトンレーザ等の紫外域レーザ等が好ましい。

第４図は第２の実施例を示すもので、管状部材本体２の
中間部に設けた複数箇所の光触媒効果を有するＴ　ｉ　
Ｏ　２の十導体電極層６・・・に隣接して金属層２１を
設けたものである。この金属層２１はｐｔからなり、前
記管状部材本体２の外周面に吹き付けて帯状に付着させ
たものであり、管状部材本体２に一体的に固着されてい
る。Ｔ　ｉ　Ｏ　２にｐｔを担持すると、Ｔ　ｉ　Ｏ２
の光触媒能が著しく増加し、悪性腫瘍７を効果的に死滅
させることができる。

第５図は第３の実施例を示すもので、管状部材本体２の
外周面全体に光触媒効果を有するＴｉｅ２の半導体電極
層６を付着し、さらに半導体電極層６の外周面をｐｔか
らなる金属層２１で被覆したものである。

第６図は第４の実施例を示すもので、管状部材本体２の
中間部における外周面にＴ　ｉ　０２をコーティングし
たステンレス線２２・・・と、Ｐｔ線２３・・・とを網
状に編成した網状体２４で被覆したものである。

この実施例によれば、網状体２４に照明光またはレーザ
光を照射することにより、酸化反応が起こり、光触媒効
果によって悪性腫瘍７を死滅させることができることは
勿論、管状部材本体２の内部にハイパーサミャ用のマイ
クロウエーブ発振プローブを挿入すれば、前記網状体２
４がアンテナの役目を果たし、温熱治療も併用できると
いう効果がある。

第７図〜第９図は第５の実施例を示すもので、第７図は
生体用管状部材２５の全体を示し、２６はＥＲＢＤチュ
ーブとしての管状部材本体である。

この管状部利本体２６はシリコーン等の透明部材により
円筒状に形成されている。そして、この管状部材本体２
６の先端側および末端側には生体用管状部材２５を体腔
内の目的部位に留置させるための切起し爪２６ａ・・・
が設けられている。この生体用管状部材２５は管状部材
本体２６の製造工程で、シリコーン中にＴｉＯ２の微粒
子からなる半導体電極２７・・・を泥人したものである
。この半導体電極２７は、第８図（ａ）に示すように、
Ｔｉｅ２微粒子単体でもよいし、第８図（ｂ）に示すよ
うに、Ｔｉｅ２微粒子２７にｐｔ微粒子２７ａを担持し
たものでもよい。

第９図は生体用管状部材２５の使用例を示し、十二指腸
乳頭２８より生体用管状部材２５を胆管２９内に挿入し
、切起し爪２６ａ・・・によって胆管２９に留置する。

胆管２９に生体用管状部材２５を挿入して留置すると、
管状部材本体２６の外周面は胆管２つの内壁に発生した
癌組織３０に接触状態となる。この状態で、体腔内に挿
入した内視鏡３１の挿入部３２の先端側から導出したレ
ーザブローブ３３を前記管状部材本体２６の内部に挿入
し、前述した実施例と同様に、レーザ光を照射すること
により、管状部材本体２６に混入されている半導体電極
２７・・・に酸化反応が起こり、光触媒効果によって癌
組織３０を死滅させることができるとともに、管状部材
本体２６内の殺菌もでき、つまりを防止できる。

ｍｌｏ図〜第１２図は第６の実施例を示すもので、第１
０図は生体用管状部材３４の先端側を示し、３５はカテ
ーテルとしての管状部材本体である。この管状部材本体
３５はシリコーン等の透明部材により円筒状に形戊され
ている。そして、この管状部材本体３５の先端側の外周
面には第２の実施例と同様に、光触媒効果を有するＴｉ
Ｏ２の半導体電極層３６・・・に隣接して金属層３７が
設けられている。この金属層３７はｐｔからなり、前記
管状部材本体３５の外周面に吹き付けて帯状に付着させ
たものであり、管状部材本体３５に一体的に固着されて
いる。

第１１図および第１２図は生体用管状部材３４をＥＮＢ
Ｄ　（内視鏡的経鼻胆道ドレナージ）チューブとして使
用した状態を示すもので、鼻３８から生体用管状部材３
４を挿入し、胃３９、十二指腸乳頭４０を介し胆管４１
内に挿入して留置すると、管状部材本体３５の外周面の
半導体電極層３６および金属層３７は胆管４１の内壁に
発生した癌組織４２に接触状態となる。この状態で、体
外から管状部材本体３５にレーザプローブ（図示しない
）を挿入し、前述した実施例と同様に、レーザ光を照射
することにより、管状部材本体３５の外周面の半導体電
極３６・・・に酸化反応が起こり、光触媒効果によって
癌組織４２を死滅させることができるとともに、管状部
材本体３５は胆汁を排出するカテーテルと兼ねることが
できる。

第１３図は第７の実施例を示し、経皮端子４５と透明チ
ューブ４６とを組合わせしたものである。

生体皮膚組織４７の一部には経皮端子４５がその一部を
体外に露出した状態で固定糸４８により固定されている
。経皮端子４５には貫通孔４９が設けられ、この貫通孔
４９に前記透明チューブ４６の基端部が接続されている
。透明チューブ４６の先端部の外周面には第２の実施例
と同様に、光触媒効果を有するＴ　ｉ　Ｏ　２の半導体
電極層５０に隣接してｐｔからなる金属層５１が設けら
れている。

さらに、透明チューブ４６の先端部の開口は弾性栓５２
によって閉塞されている。

そして、透明チューブ４６の先端部は体腔内の癌組織５
３内に挿入留置され、その外周面の半導体電極層５０お
よび金属層５１は癌組織５３に接触状態となる。この状
態で、第１の実施例と同様に内視鏡１０の挿入部１１を
経皮端子４５を介して透明チューブ４６に挿入し、その
先端構成部１２から透明チューブ４６の内周面に向って
照明光を照射すると、半導体電極層５０に照明光が当た
ると、半導体電極層５０上では酸化反応が起こり、光触
媒効果によって癌組織５３を死滅させることができる。

第１４図は第８の実施例を示し、透明部材からなる外痩
チューブ５４には複数個の側孔５５・・・が設けられる
とともに、適宜箇所の外周面には第２の実施例と同様に
、光触媒効果を有するＴｉｅ，の半導体電極層５６に隣
接してｐｔからなる金属層５７が設けられている。外痩
チューブ５４は生体皮膚組織５８の一部に設けた痩孔５
９に通して肝臓６０に挿入され、さらに外痩チューブ５
４の先端部は胆のう６１を有した総胆管６２に挿入され
ている。

この状態で、第７の実施例と同様に、内視鏡を用いて外
痩チューブ５４の内周面に向って照明光を照射すると、
半導体電極層５６上では酸化反応が起こり、光触媒効果
によって癌組織等の悪性腫瘍を死滅させることができる
。

第１５図および第１６図は第９の実施例を示すもので、
６３は管状部材本体としてのスライディングチューブで
ある。このスライディングチューブ６３は透明部材によ
って円筒状に形成され、その先端部における外周面には
光触媒効果を有するＴ　ｉ　Ｏ２の半導体電極層６４・
・・がコーティングされている。

このスライディングチューブ６３は、体腔６５内に挿入
することにより、半導体電極層６４・・・が体腔６５の
内壁に発生した癌組織６６に接触状態となる。この状態
で、内視鏡１０をスライディングチューブ６３に挿入し
、先端部から照明光を照射することにより、スライディ
ングチューブ６３の外周面の半導体電極６４・・・に酸
化反応が起こり、光触媒効果によって癌組織６６を死滅
させることができる。

第１７図は第１０の実施例を示すもので、６７は管状部
材本体としての導尿カテーテルである。

この導尿カテーテル６７は透明部材によって円筒状に形
成され、その先端部には側孔６８が穿設されているとと
もに、先端部の外周面には光触媒効果を有するＴ　ｉ　
Ｏ　２の半導体電極層６つ・・・がコーティング等によ
って設けられている。

この導尿カテーテル６７は、尿道７０内に挿入すること
により、半導体電極層６９・・・が尿道６９の内壁に発
生した癌組織７１に接触状態となる。

この状態で、光源装置７２と接続する導光ファイバー７
３を導尿カテーテル６７に挿入し、先端部から照明光を
照射することにより、スライディングチューブ６３の外
周面の半導体電極６９・・・に酸化反応が起こり、光触
媒効果によって癌組織７１を死滅させることができる。

第１８図および第１９図は第１０の実施例を示すもので
、７４は管状部材本体としての３ルーメンバルーンカテ
ーテルである。この３ルーメンノくルーンカテーテル７
４は透明部材によって円柱状に形成されている。この３
ルーメンバルーンカテーテル７４には軸方向に離間する
バルーン７５、７５を有したバルーン用送気管路７６と
、バルーン７５、７５間の側壁に開口する吸引孔７７を
有した吸引管路７８および主管路７つが設けられている
。さらに、前後のバルーン７５、７５間のカテーテル外
周面には光触媒効果を有するＴｉｅ２の半導体電極層８
０がコーティングされている。

この３ルーメンバルーンカテーテル７４は、管腔臓器８
１内に挿入し、バルーン用送気管路７６に接続するピス
トン８２によって送気してバルーン７５、７５を膨脹さ
せて管腔臓器８１に密着させる。つぎに、吸引管路７８
に接続する吸引ボンブ８３を作動させ、管腔臓器８１を
カテーテル外周面に吸引密着させる。この状態で、第９
の実施例と同様に、光源装置７２と接続する導光ファイ
バー７３を主管路７９に挿入し、先端側部から照明先を
照射することにより、半導体電極８０に酸化反応が起こ
り、光触媒効果によって治療することができる。

第２０図は第１１の実施例を示すもので、８４は管状部
材本体としての密巻きコイルである。この密巻きコイル
本体８５は、素材の外周面に光触媒効果を有するＴ　ｉ
　Ｏ２の半導体電極層８６をコーティングもしくはＴｉ
ｅ２の半導体電極層８６を混入した素材によりコイル状
に形或されている。

そして、この密巻きコイル８４を癌組織８７によって狭
窄された胆管８８内に挿入留置する。胆管８８に密巻き
コイル８４を挿入して留置すると、密巻きコイル本体８
５の外周面にコーティングもしくは屁人された半導体電
極層８６が癌組織８７に接触状態となる。この状態で、
体腔内に挿入した内視鏡８つの挿入部９０の先端側から
突出した光ファイバー９１を前記密巻きコイル８４の内
部に挿入し、前述した実施例と同様に、照明光を照射す
ることにより、半導体電極８６に酸化反応が起こり、先
触媒効果によって癌組織８７を死滅させることができる
。なお、内視鏡８９のライトガイド９２から出射される
照明光によって密巻きコイル８４を照射するようにして
もよい。

第２１図は第１２の実施例を示すもので、９３は管状部
材本体としての密巻きコイルである。この密巻きコイル
本体９４は、素材の外周面に光触媒効果を有するＴｉｅ
２の半導体電極層をコーティングもしくはＴｉｅ２の半
導体電極層を混入した素材によりコイル状に形成された
第１のコイル９５と、素材の外周面にｐｔの金属層をコ
ーティングもしくはｐｔの金属層を混入した素材により
コイル状に形成された第１のコイル９６とからなる。

したがって、前記実施例と同様に、照明光を照射するこ
とにより、半導体電極層の酸化反応と金属層の還元反応
により、癌組織８７を死滅させることができる。

第２２図（ａ）〜（ｃ）は変形例を示すもので、同図（
ａ）は木綿もしくは化学繊維からなる糸にＴ　ｉ　０２
の粉末を付着した半導体電極糸９７である。この半導体
電極糸９７を針９７ａに通し、同図（ｂ）に示すように
、内視鏡９８の鉗子チャンネル９９に挿通した把持鉗子
１００によって把持する。そして、同図（ｃ）に示すよ
うに、癌組織１０１に縫い付けることによって、半導体
電極糸９７を癌組織１０１に留置できる。したがって、
内祖鏡９８の鉗子チャンネル９つに挿通した光ファイバ
ー１０２から出射する光を半導体電極糸９７に照射する
ことにより、前述と同様に、光触媒効果によって癌組織
１０１を死滅させることができる。なお、Ｔｉｅ２の粉
末にｐｔ粉末を混入してもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、生体内に挿入もし
くは留置する管状部材本体の少なくとも一部に光触媒効
果を有する半導体物質を設けたから、管状部材本体の内
側から半導体物質に向けて光を照射することにより、半
導体物質が酸化反応を起こして悪性腫瘍を死滅させるこ
とができる。

したがって、例えば、食道のような管路が悪性腫瘍によ
り狭窄した部位であっても、確実に治療できる生体用管
状部材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１の実施例を示し、第１図
は生体用管状部材の半断面図、第２図および第３図はそ
の使用状態の縦断面図、第４図は本発明の第２の実施例
を示す生体用管状部材の半断面図、第５図は本発明の第
３の実施例を示す生体用管状部材の半断面図、第６図は
本発明の第４の実施例を示す生体用管状部材の側面図、
第７図〜第９図は本発明の第５の実施例を示し、第７図
は生体用菅状部材の縦断面図、第８図（ａ）（ｂ）はＴ
　ｉ　Ｏ　２　Ｋ粒子およびｐｔを担持したＴｉＯ２微
粒子の断面図、第９図はその使用状態の縦断面図、第１
０図〜第１２図は本発明の第６の実施例を示し、第１０
図は生体用管状部材の縦断面図、第１１図および第１２
図はその使用状態の縦断面図、第１３図は本発明の第７
の実施例を示す生体用管状部材の使用状態の縦断面図、
第１４図は本発明の第８の実施例を示す生体用管状部材
の使用状態の縦断面図、第１５図および第１６図は本発
明の第９の実施例を示し、第１５図は生体用管状部材の
縦断面図、第１６図はその使用状態の縦断面図、第１７
図は本発明の第１０の実施例を示す生体用管状部材の使
用状態の縦断面図、第１８図および第１９図は本発明の
第１１の実施例を示し、第１８図は生体用管状部材の縦
断面図、第１９図はその使用状態の縦断面図、第２０図
は本発明の第１２の丈施例を示す生体用管状部材の使用
状態の斜視図、第２１図は本発明の第１３の実施例を示
す生体用管状部材の使用状態の断面図、第２２図（ａ）
〜（ｃ）は本発明の変形例を示す説明図、第２３図は光
電気化学反応のプロセスを示す図である。１・・・生体用管状部材、２・・・管状部材本体、６・
・・半導体電極層。

Claims

【特許請求の範囲】

生体内に挿入もしくは留置する生体用管状部材において
、この管状部材本体の少なくとも一部に光触媒効果を有
する半導体物質を設けたことを特徴とする生体用管状部
材。