JPH10277169A - 血管の治療部位へ放射線源から放射線を放出する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放出装置をセンタリングすることなしに、血
管の治療部位に正確に放射線量を放出でき、かつ事実上
一様な放射線量を血管層および他の血管区域に放出でき
る装置と方法とを得ること。 【解決手段】 放射線源３０が放出区域２４に配置さ
れ、放出区域２４には、放射線源３０から放射される放
射線の一部の強度を減衰させる減衰区画５０が含まれて
おり、使用時、減衰区画５０が、血管壁１８の最も薄手
の箇所に向けられる放射線強度を部分的に抑制し、それ
により、血管１４への過剰照射が防止されるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広くは、患者の血
管内の閉塞または狭窄を治療する装置と方法に関する。
より具体的には、本発明は、再狭窄を抑止するため、放
射線量を精密に放出する装置と方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】多くの合併症が、患者の血管の部分的ま
たは全体的な閉塞または狭窄によって発症することが知
られている。狭窄部位に応じて、往々にして患者は、心
搏動停止、発作、組織または器官の壊死を経験する。普
通、狭窄は、血管内部に動脈硬化性斑点が形成されるこ
とで起こる。この斑点は、通常、血管内に不規則に形成
される。不規則な斑点形成の結果、大抵の閉塞した血管
では、血管腔が外側の弾性的な層に対して中心に位置し
ていない。

【０００３】狭窄治療のため、血管形成術、ステント挿
入（ｓｔｅｎｔｉｎｇ）、アテローム切除（ａｔｈｅｒ
ｅｃｔｏｍｙ）を含む幾つかの治療法が開発されてき
た。しかし、これらの治療法では、いずれも、治療完了
後、血管の再狭窄を抑止または防止が完全には成功しな
かった。

【０００４】最近の研究では、放射線が、通常、新生内
膜（neointima)と呼ばれる血管壁内の線維性細胞の増殖
を抑止または防止することにより、血管内の再狭窄を抑
止または防止できることが示された。現在のところ、血
管内での放射線の精確な標的は知られていない。しか
し、外膜が主要な新生内膜増殖源と信じられる。したが
って、外膜を含む全血管を放射線で治療すべきであると
理論上想定される。

【０００５】血管の治療部位で血管内放射線治療を実施
するためには、これまでは少なくとも１個の放出装置が
使用されてきた。この放出装置は、治療部位に隣接して
血管内に放射線源を位置決めするために、カテーテルを
利用する。放射線源は、血管腔内に位置決めされ、所要
線量を放出するまで、放射線を放射できる。この放出装
置では、放射線源に最も近い組織は、放射線源から最も
遠い組織よりも多量の線量を受け取ることになる。放射
後、放射線源は血管腔から除去される。

【０００６】しかし、この型式の放出装置を使用して得
られる結果は、あまり満足のゆくものではない。とりわ
け、血管内の斑点の不規則な増殖および／または血管の
湾曲のため、血管層に対して放射線源を血管の中心に位
置決めできない。この結果、処方線量に応じて、血管の
或る部分には過少照射が、また他の血管部分には過剰照
射が生じる。例えば、血管層の或る部分は、他の血管層
部分より多量の線量を照射される。

【０００７】放射線の過少照射の結果、新生内膜の抑止
ができず、幾つかの例では、平滑筋細胞の増殖や細胞外
床（matrix）の産生が刺激される。また、放射線の過剰
照射では、例えば壊死や脈瘤を誘発することがある。し
たがって、血管の治療部位の過剰照射および／または過
少照射を避けることが重要である。

【０００８】この問題解決の１つの試みは、血管層に対
して、放出装置を正確に血管内で中心に位置させること
である。このことは、種々の機械的な器具、例えばセン
タリング・バルーンまたは拡張可能な機械式支柱を用い
て達成できる。しかし、これら機械式器具は、放出装置
の質量及び嵩を過大にする。このため、現在の放出装置
の適用が、比較的太い血管、例えば３．５ｍｍ以上の血
管に限定され、かつ血管内の血流が阻害される危険が増
大する。さらに、放出装置が正確にセンタリングされな
い危険もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のことに照らし
て、本発明の目的は、放出装置をセンタリングすること
なしに、血管の治療部位に正確な放射線量を放出する装
置と方法とを得ることにある。本発明の別の目的は、事
実上一様な放射線量を血管層および他の血管区域に放出
する装置と方法とを得ることである。本発明のさらに別
の目的は、比較的安全かつ容易に使用できる装置と方法
とを得ることである。本発明のさらに別の目的は、比較
的簡単かつ安価に製造できる装置を得ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、これら目的が
達せられる放出装置を提供する。この放出装置は、血管
狭窄の治療のため、血管の治療部位に放射線源から放射
線量を照射するのに役立つものである。放出装置は、カ
テーテルと血管内へ挿入する放出区域とを含んでいる。
本発明では、放射線源の一部が放出区域に配置されてい
る場合、放出区域は、放射線源から放射される放射線の
一部の強度を減衰させる減衰区画を含んでいる。使用
時、減衰区画は、血管壁が最も薄い箇所に向けられる放
射線強度を、部分的に抑制する。それによって、血管へ
の過剰照射が防止される。

【００１１】ここで用いる「放射線量プロフィル（ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）」という用語は、放出装置の放出区域から
放射されるエネルギーの横断面パターンを意味してい
る。放射線量プロフィルのより理解しやすい定義は、発
明の実施の形態で示すことにする。

【００１２】ここで用いる「血管壁」という用語は、血
管の構成上の支持組織を意味する。動脈の場合、血管壁
には、内皮、基礎膜、血管内膜、永久弾力層、血管中
膜、血管外側弾力層（以下、血管層と記す）、血管外膜
が含まれよう。罹患した動脈の場合、血管壁は、動脈硬
化性斑点をも含むことがあり、この斑点が、血管内膜を
浸潤し、血管狭窄を発症させる。

【００１３】以下で詳細に述べるが、減衰区画は、放射
性区域から放射される放射線の一部を減衰し、放出区域
は、事実上偏心的である放射線量プロフィルを放射す
る。偏心的な放射線量プロフィルによって、血管壁の最
も厚手の箇所には、より多くの放射線を向け得る一方、
血管壁の最も薄手の箇所には、より少ない放射線を向け
ることができる。これは、減衰区画が血管層に事実上最
も接近するまで、放出区域を回転させることで達せられ
る。減衰区画が、血管壁の最も薄手の箇所に向けられた
放射線の一部を減衰するので、放出装置を血管内で血管
層に対しセンタリングしなくとも、事実上一様な放射線
量が治療部位の血管層へ照射される。

【００１４】減衰区画は、そこから放出される放射線の
強度を、少なくとも部分的に減少させる減衰材料を含ん
でいる。減衰材料は、通常、比較的高い原子番号を有す
る比較的高密度の材料である。減衰材料は、また外科使
用に適するように、生体適合性を有し、かつ安全である
のが好ましい。例えば、金やプラチナやタンタルが用い
られる。

【００１５】重要な点は、放射線量プロフィルの形状
は、減衰区画の寸法、形状、厚さ並びに使用減衰材料に
応じて変更される点である。したがって、減衰区画は、
放射線量プロフィルが血管壁の特定の寸法および形状に
合致するように、設計できる。ここで用いる「減衰区画
の構成（configuration）」という用語は、減衰区画の
寸法、形状、厚さ、および用いられる材料を意味する。
また、ここで用いる「血管壁の構成」という用語は、治
療部位の血管壁の寸法および形状を意味し、血管腔に対
する血管層の位置を含んでいる。

【００１６】放出装置は、また、カテーテルの遠位端と
近位端との間でのカテーテルの回転変形を事実上抑止す
るカテーテル支持体を含んでいる。このカテーテル支持
体により、放出区域は、カテーテル近位端を介して精密
に回転せしめられ、血管壁の最も薄手の箇所に隣接して
減衰区画を位置決めできる。

【００１７】好ましくは、放出装置は、また放出区域に
隣接して少なくとも１個のマーカーを含んでいる。この
マーカーは、血管内での放出区域の位置を指示するのに
用いられる。例えば、マーカーは、放射線不透性であ
り、蛍光鏡で視認できる。これによって、医師は、治療
部位に放出区域を隣接位置決めすることができる。

【００１８】本発明は、また血管の治療部位へ放射線源
から放射線を放出する方法に関するものである。この方
法には、治療部位に事実上隣接して放出区域が位置決め
されるまで、カテーテルを血管腔内へ送入する段階と、
放射線源の少なくとも一部を放出区域に最接近させて位
置決めする段階と、放出区域から事実上偏心的な放射線
量プロフィルを放射する段階とが含まれている。

【００１９】さらに、本発明の方法には、減衰区画が血
管層に事実上最も近接する方向に向けられるまで、放出
区域を血管腔内側で回転させる段階を含めることができ
る。この段階には、通常、血管層を映像化して、放出区
域の窓区画が血管層から事実上最も遠くに位置したとき
を検出する作業が含まれる。

【００２０】好ましくは、血管の治療部位を映像化し、
治療部位に最も近接した血管壁の構成を検出する。その
情報により、減衰区画の構成を選択できる。

【００２１】重要な点は、本発明による放出装置では、
放出区域に近接して減衰区画が設けられ、これにより、
放出区域からは、事実上偏心的な放射線量プロフィルが
放出される点である。このため、放出装置は、血管層に
対しセンタリングされなくとも、血管層に対し事実上一
様の線量を照射できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下で、本発明の新規な特徴およ
び本発明自体を、その構成および操作ともども、添付図
面につき説明する。

【００２３】先ず図１には、患者１６の血管１４の治療
部位１２へ放射線適量を放出するための放出装置１０が
示されている。放出装置１０は、患者１６の脈管系を通
して血管１４の血管壁１８（図３および図４参照）を治
療するのに役立つ。本発明は、特に、冠動脈内の新生内
膜の再増殖を抑止するために好適であるが、本発明の放
出装置１０は、血管１４ｂに近接するガン１７等の患部
の治療に使用することも、あらかじめ考慮に入れてあ
る。

【００２４】放出装置１０は、都合のよいどこからでも
血管１４内へ導入できる。図１に示したように、放出装
置１０は、外側の、フレキシブルな管状のシールド２０
を通して挿入でき、シールド２０により、放射線強度が
部分的に抑制される。管状のシールド２０は、放出装置
１０の使用中に医療スタッフの放射線被曝の可能性を低
減する。

【００２５】冠動脈治療時には、通常、案内カテーテル
（図示せず）が本発明の放出装置１０と一緒に使用され
る。適当な案内カテーテルは、ミネソタ州ミネアポリス
のメドトロニック（Medtronic）社が販売している。

【００２６】放出装置１０の詳細な構造は、図２を参照
することで、より完全に理解できよう。図２から分かる
ように、放出装置１０は、カテーテル２２、放出区域２
４、カテーテル支持体２６（図２には示されていな
い）、案内ワイヤ２８、放射性区域３２を有する放射線
源３０を備えている。

【００２７】後で詳述するように、放出区域２４の独特
な設計により、医師は、放射性区域３２が放出区域２４
内に位置決めされると、放出区域２４から放射される放
射線を制御することができる。基本的に、放出装置１０
は、血管壁１８の最も薄手の箇所の近くでは、放射線強
度が低減されるように設計されている。このことによ
り、医師は、放射線治療を、治療部位１２の血管壁１８
の構成に適合させることができる。さらに、それによっ
て、医師は、血管層３４に事実上一様な放射線量を照射
し、血管１４内の新生内膜の増殖を抑止することができ
る。

【００２８】本発明の放出装置１０は、他の脈管処置
法、例えば血管形成術および／またはステント挿入（st
enting）および／またはアテローム切除(atherectomy)
等に関連して利用することも、あらかじめ考慮に入れら
れている。さらにまた、本発明の放出装置１０は、種々
の処置法の代わりに使用することもできる。

【００２９】図３および図４に示した血管壁１８は、狭
窄部３３、血管層３４、血管外膜３５を含んでいる。血
管壁１８の構成は、血管腔３６の寸法および形状と、血
管層３４に対する血管腔３６の位置とで明らかになる。
図３および図４の血管１４では、血管壁１８が、不規則
かつ長円形をなしている。このため、血管腔３６が、中
心から外れており、血管層３４に対し偏心位置にある。
したがって、血管腔３６内に位置決めされた放出装置１
０は、中心から外れ、血管層３４に対し偏心的に位置し
ている。注意すべき点は、図３および図４に示された血
管腔３６は、血管形成処置後、結果として生じた血管腔
３６であるという点である。

【００３０】新生内膜の増殖を抑止するため、血管１４
に照射すべき放射線量については、かなりの論議があ
る。本発明の放出装置１０は、約１０グレイ（ｇｒａ
ｙ）〜約２０グレイの放射線量を血管層３４へ照射する
ように設計されている。しかし、本発明は、これらの線
量に限定されるものではなく、この線量は単に例として
示したものに過ぎない。例えば、別の研究によれば、１
０グレイ以下または２０グレイ以上の線量が、患者１６
にとって、より好適であり得ることがある。

【００３１】ここで用いる放射線量プロフィルという用
語は、血管１４に対し放出区域から放射されるエネルギ
ーの横断面パターンを意味している。放射線量プロフィ
ルの大体の形状は、図３および図４に示した複数の線量
曲線３７Ａ〜３７Ｆで示されている。各線量曲線３７Ａ
〜３７Ｆは、事実上一様な放射線量を受け取る血管１４
の区域を示している。例えば線量曲線３７Ａは、約３０
グレイの線量を受ける血管１４の区域を示し、線量曲線
３７Ｂは、約２５グレイの線量を受ける血管１４の区域
を示し、線量曲線３７Ｃは、約２０グレイの線量を受け
る血管１４の区域を示し、線量曲線３７Ｄは、約１５グ
レイの線量を受ける血管１４の区域を示し、線量曲線３
７Ｅは、約１０グレイの線量を受ける血管１４の区域を
示し、線量曲線３７Ｆは、約５グレイの線量を受ける血
管１４の区域を示すことができる。

【００３２】図３は、先行技術による放出装置３９の線
量曲線３７Ａ〜３７Ｆを示したものである。この先行技
術による放出装置３９の場合、放射線は、放射性区域３
２から半径方向に等しく放射される。したがって、図３
の線量曲線３７Ａ〜３７Ｆは、事実上円形かつ同心的で
ある。

【００３３】図３から分かる点は、血管層３４が、事実
上一様な線量を受け取っていない点である。事実、血管
層３４の或る部分は、約２０グレイの線量を受け、血管
層３４の他の部分は、５グレイ未満の線量しか受けてい
ない。したがって、利用された実際の線量に応じて、血
管層３４の或る部分は過少照射となり、血管層３４の他
の部分は過剰照射となり得る。

【００３４】図４は、本発明の特徴を有する放出装置１
０の場合の、線量曲線３７Ａ〜３７Ｆを示した図であ
る。放出区域２４の独自の設計により、図４の線量曲線
３７Ａ〜３７Ｆは非円形である。事実、図４の線量曲線
３７Ａ〜３７Ｆは、事実上長円形または偏心的である。
その結果、図４の線量曲線３７Ｄについて言えば、放出
区域２４が血管層３４に対してセンタリングされていな
いのに、全血管層３４が、事実上一様の約１５グレイの
線量を受け取っている。

【００３５】カテーテル２２は、血管１４に挿入され、
放射性区域３２を治療部位１２に隣接するように位置決
めするために用いられる。カテーテル２２は、カテーテ
ル遠位端４０とカテーテル近位端４２とを有する管状の
外側構成体３８を含んでいる。カテーテル遠位端４０
は、血管腔３６内へ挿入されるが、血管腔３６内への挿
入を容易にするために、できるだけ滑らかにすべきであ
る。カテーテル近位端４２は、通常、患者１６の体外に
残される。図２に見られるように、カテーテル近位端４
２はハンドル４４を含み、このハンドルは、血管腔３６
内でカテーテル２２を操作し、回転させるために使用さ
れる。

【００３６】外側構成体３８は、種々の材料で、例え
ば、ペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ・エト
ウチェム・ノース・アメリカン（Elf Atochem North Am
erican)社が、ペバックス（Pebax）の商品名で販売して
いるブロック共重合体、またはポリエチレンで製造でき
る。好ましくは、外側構成体３８は、親水性の被覆また
は滑らかな被覆を施され、血管腔３６内でのカテーテル
２２の運動が容易にされている。

【００３７】図５、図６Ａ〜図６Ｃ、および図７から分
かるように、カテーテル２２は、また案内ワイヤ２８を
受容する案内ワイヤ腔４６を含んでいる。図示のよう
に、案内ワイヤ腔４６は、内径約０．３８１ｍｍ〜０．
６３５ｍｍ（０．０１５インチ〜０．０２５インチ）の
案内ワイヤ・チューブ４７によって画定されている。案
内ワイヤ腔４６は、カテーテル近位端４２からカテーテ
ル遠位端４０まで延在している。

【００３８】再び図５、図６Ａ〜図６Ｃ、および図７か
ら分かるように、カテーテル２２は、さらに放射線源３
０を受容する寸法および形状を有する放出腔４８を含ん
でいる。したがって、放出腔４８の寸法および形状は、
放射線源３０の寸法および形状に依存する。図示の実施
例では、放出腔４８が、内径約０．５０８ｍｍ〜０．７
６２ｍｍ（０．０２インチ〜０．０３インチ）の放出チ
ューブ４９によって画定されている。

【００３９】放出腔４８は、カテーテル近位端４２から
カテーテル遠位端４０まで延在している。放出腔４８
は、カテーテル遠位端４０近くでシールされ、放射線源
３０からの放射線の血管１４内への漏れが防止され、か
つ血管１４内の血液（図示せず）と放射線源３０との直
接接触が防止されている。あるいはまた、放出腔４８を
カテーテル遠位端４０近くで開いておいてもよい。

【００４０】放出チューブ４９と案内ワイヤ・チューブ
４７とは、ブロック共重合体または高密度ポリエチレン
を含む種々の材料で製造できる。

【００４１】カテーテル２２は、またカテーテル２２が
血管１４内にある場合に、血管１４内の血液（図示せ
ず）をカテーテル２２を通過させて搬送するためのバイ
パス腔（図示せず）を含み得るように、あらかじめ考慮
されている。基本的には、バイパス腔によって、血管１
４内の血流の強度を妨げることなく、比較的細い血管１
４内で放出装置１０の使用が可能になる。

【００４２】放出区域２４は、放射性区域３２を受容
し、治療部位１２に放射線を照射する。放出区域２４
は、その独自の設計により、事実上偏心的かつ長円形の
放射線量プロフィルを放射できる。したがって、放出装
置１０が血管層３４に対し偏心的に位置していても、事
実上均等の放射線量が血管層３４へ照射できる。

【００４３】放出区域２４の長さと位置決めとは、患者
１６の必要に合致するように変更できる。図５に示した
実施例では、放出区域２４は、約５〜１００ｍｍの長さ
を有し、カテーテル遠位端４０近くに配置されている。

【００４４】放出区域２４は、減衰区画５０と、放射性
区域３２から放射される放射線の強度を方向づける窓区
画５２とを含んでいる。基本的には、減衰区画５０は、
放出区域２４から放射される放射線パターンを変化させ
る。それによって、狭窄部１８の不規則な形状や、血管
層３４に対する放出区域２４の偏心的な位置に対して、
補償が行われる。

【００４５】減衰区画５０は、減衰区画５０に向けられ
た放射線の強度を、約１％〜１００％減衰するように設
計できる。これに対し、窓区画５２は、窓区画５２に向
けられた放射線の強度を、０％〜９９％減衰するように
設計することができる。

【００４６】ここで詳説した実施例の場合、減衰区画５
０は、減衰区画５０に向けられる比較的多量の放射線を
減衰するのに対し、窓区画５２は、放出区域２４から放
射される放射線に対し、比較的僅かな、つまり無視でき
る影響しか有していない。

【００４７】この実施例では、減衰区画５０は、減衰区
画５０に向けられた放射線の強度のほぼ１０％〜４０％
を減衰するのに対し、窓区画５２は、窓区画５２に向け
られた放射線の強度のほぼ１％未満を減衰するのみであ
る。

【００４８】重要な点は、窓区画５２と減衰区画５０と
の減衰量が異なる点であり、このことが、放射線量プロ
フィルを決定するさいに重要となる。恐らく、減衰区画
５０は、窓区画５２よりも約１％〜１００％多い放射線
を減衰でき、それによって非円形の線量曲線３７Ａ〜３
７Ｆが得られる。通常、大部分の状況に対応し得るに
は、減衰区画５０は、窓区画５２より、約５％〜９０
％、より好ましくは約１０％〜４０％多く放射線を減衰
するように設計される。

【００４９】あるいはまた、特定部位、たとえば血管１
４ｂ近くのガン１７に対し集中的に放射線量を放射する
ためには、減衰区画５０を、窓区画５２よりも約９０％
〜１００％多い放射線を減衰するように設計することも
できる。

【００５０】図示の実施例では、減衰区画５０は、放出
チューブ４９の一部と、第１構成要素５５ａと、第２構
成要素５５ｂとを含んでいる。第１と第２の構成要素５
５ａ，５５ｂは、通過する放射線強度を減衰する減衰材
料を含んでいる。これに対し、放出チューブ４９は、放
射線に対し比較的僅かな影響しか有さない材料で製造さ
れている。

【００５１】重要な点は、減衰区画５０の構成、すなわ
ち寸法、形状、厚さ、および減衰区画５０の減衰材料
が、治療部位１２の血管壁１８の構成に合わせて放射線
量プロフィルの形状を変化させるために、変更可能であ
ることである。例えば、減衰区画５０の寸法および厚さ
を増せば、放射線量プロフィルの偏心度を増すことがで
きる。同じように、減衰区画５０の寸法および厚さを減
少させれば、放射線量プロフィルを、より同心的に変更
できる。

【００５２】減衰材料は、放射線を減衰できる相当数の
材料および／または合金で製造できる。放出装置１０の
寸法に制限があるため、減衰材料は、通常、比較的高い
原子番号を有する比較的高密度の材料である。減衰区画
５０の寸法を最小化するためには、好ましくは、減衰材
料は、（ｉ）少なくとも約１０ｇ／ｃｍ³、より好まし
くは少なくとも約１９ｇ／ｃｍ³ の密度を有し、（ｉ
ｉ）少なくとも原子番号１２、より好ましくは少なくと
も原子番号７０以上を有している。さらに、減衰材料
は、減衰区画５０が血管１４と適合し得るように、生体
適合性を有しているのが好ましい。減衰材料としては、
金、プラチナ、タンタルを使用し得ることが、あらかじ
め考慮されている。あるいはまた、１つ以上の比較的高
密度の材料を用いた合金を使用してもよい。

【００５３】図示の実施例では、第１および第２構成要
素５５ａ，５５ｂが、それぞれ１個の薄い箔であり、箔
の厚さは、約１ミクロンから２００ミクロン、より好ま
しくは５ミクロンから５０ミクロンである。第１および
第２の構成要素５５ａ，５５ｂのそれぞれは、類似の形
状で、半円形のバンドに形成されている。この実施例で
は、第１構成要素５５ａは、放出チューブ４９の一部の
周囲に巻き付けられるか、または周囲を包むようにさ
れ、他方、第２構成要素５５ｂは、第１構成要素の周囲
に巻き付けられるか、または周囲を包むようにされてい
る。第１構成要素５５ａは、放出チューブ４９に、また
第２構成要素５５ｂは、第１構成要素５５ａに、適当な
接着剤で接着させることができる。あるいはまた、チュ
ーブ状の保持導管（図示せず）が、第１および第２の構
成要素５５ａ，５５ｂの周囲を包み、放出チューブ４９
に対してこれらを保持するようにしてもよい。

【００５４】図４、図６Ａ、図７および図８に示した実
施例では、第１構成要素５５ａが、放出チューブ４９の
周囲に約２００°にわたって延在する一方、第２構成要
素５５ｂは、放出チューブ４９の周囲に約１２０°にわ
たって延在する。第１構成要素５５ａは、約２００°〜
２７０°にわたって延在し、第２構成要素５５ｂが、約
１００°〜１５０°にわたって延在するようにすること
が考えられる。さらに、第１および第２の構成要素５５
ａ，５５ｂの位置は交換も可能である。

【００５５】あるいはまた、減衰区画５０は、他の種々
の形式で実現可能である。例えば、減衰区画５０は、厚
さが変化している１枚の薄手の箔でよく、この箔を放出
チューブ４の一部の周囲に完全に巻き付けるようにして
もよい。この実施例では、箔は窓区画５２を形成する開
口（図示せず）を含んでいる。あるいはまた、減衰材料
は、放出チューブ４９上に直接にスパッタリング加工
し、次いで電気メッキするか、またはイオンビーム法を
用いて、減衰材料を放出チューブ４９上に形成すること
もできる。さらに、放出チューブ４９に、バリウム等の
減衰材料を含浸させることも考えられる。

【００５６】複数の放出装置１０を病院に備え、各放出
装置１０が、異なる構成を有する減衰区画５０を備える
ようにすることが考えられる。そうすることで、医師
は、血管壁１８の構成に最も適合する放射線量プロフィ
ルを有する放出装置１０を選択できる。

【００５７】図示の実施例の場合、窓区画５２は、減衰
材料でカバーされていない放出チューブ４９によって画
定されている。この実施例では、放出チューブ４９は、
放出区域２４から放出される放射線に対する影響が、減
衰区画５０に比して僅かな、つまり無視できる材料で製
造されている。実際には、減衰区画５０も放出チューブ
４９の一部を含んでいるので、窓区画５２は、基本的に
は、放出区域２４から放射される放射線に対する相対的
な影響を有していない。

【００５８】窓区画５２は、減衰区画５０ほどは放射線
の強度を減少させないため、窓区画５２は、放射線を減
衰区画５０より深く組織内へ照射する。これによって、
放出装置１０は、血管壁１８が最も厚い箇所へ、より多
くの放射線を優先的に放出することができる。

【００５９】図４にもどって説明すれば、使用時、放出
区域２４は、減衰区画５０が血管層３４に事実上最も近
接し、他方、窓区画５２が血管層３４から最も遠い位置
になるまで、回転される。これによって、減衰区画５０
は、血管壁１８が最も薄い箇所に近接し、他方、窓区画
５２は、血管壁１８が、最も厚い箇所に近接することに
なる。

【００６０】カテーテル２２は、カテーテル遠位端４０
近くに配置された放射ブロッカー５４（図５に破線で示
す）を含む。この放射ブロッカーにより、放出区域２４
からの長手方向の放射線の放出が抑止される。放射ブロ
ッカー５４は、例えば、プラチナまたは金等の比較的重
い材料製の円筒形のディスクでよく、カテーテル遠位端
４０近くの放出コンジット内に配置されている。

【００６１】好ましくは、放出装置１０は１対のマーカ
ー５６を含む。これらマーカーは、治療部位１２に近接
するように放出区域２４を位置決めするさい、補助手段
として役立つ。図面に見られるように、マーカー５６
は、それぞれ放射線不透性材料製のバンド、放出区域２
４の両側で、カテーテル２２の外側構成体３８を取り巻
いている。マーカー５６は、プラチナまたは金等の放射
線不透性材料から造られているので、マーカー５６の位
置は、蛍光鏡またはＸ線を用いて視認可能である。

【００６２】カテーテル支持体２６は、カテーテル遠位
端４０とカテーテル近位端４２との間でのカテーテル２
２の回転変形または捩れを抑止する（図４）。使用時、
カテーテル支持体２６は、カテーテル近位端４２とカテ
ーテル遠位端４０との間でトルクを円滑かつ予測可能に
伝達する。これによって、放出区域２４は、ハンドル４
４を介して正確に回転させることができ、その結果、窓
区画５２を、血管壁１８が最も厚い箇所に隣接して位置
決めできる。

【００６３】カテーテル支持体２６は、種々の別の形式
で実現できる。例えば、図６Ａ〜図６Ｃに見られるよう
に、カテーテル支持体２６は、カテーテル外側構成体３
８内に間隔をおいて配置された１対の円筒形の軸５８を
含むことができ、これらの軸が、案内ワイヤ腔４６およ
び放出腔４８とほぼ平行に延在している。円筒形の軸５
８は、カテーテル近位端４２近くでは最も広い間隔にさ
れ、放出区域２４へ向かって間隔が狭まっている。

【００６４】あるいはまた、図７に見られるように、カ
テーテル支持体２６は、案内ワイヤ腔４６と放出腔４８
とを取り巻くチューブ状部材６０でよい。チューブ状部
材６０は、カテーテル外側構成体３８内に配置され、こ
の構成体と同心的である。同じように、チューブ状部材
６０は、カテーテル近位端４２近くで最も太く、放出区
域２４へ向かって先細にされている。あるいはまた、当
業者であれば、カテーテル支持体２６の別の設計も可能
であろう。

【００６５】カテーテル支持体２６は、カテーテル２２
を細い湾曲した血管１４内に挿入できるように、十分に
フレキシブルでなければならない。カテーテル支持体２
６は、ポリマーや金属の構成要素の複合材料を含む種々
の材料で製造できる。例えば、適当なカテーテル支持体
２６は、エルフ・エトウチェム社がペバックス（Peba
x）の商標で販売しているブロック共重合体で製造でき
る。カテーテル支持体２６は、また案内ワイヤ腔４６お
よび放出腔４８がつぶれるのを防止する。

【００６６】案内ワイヤ２８は、血管腔３６内へ挿入す
るのに適しており、治療部位１２へ放出区域２４を血管
腔３６を通して案内するのに使用される。直径約０．３
５５６ｍｍ（約０．０１４インチ）の案内ワイヤ２８
が、通常、用いられる。

【００６７】図２を参照すると、放射線源３０は、放出
腔４８内に適合するように寸法付けされ、放出ワイヤ６
２と、放出ワイヤ６２に取り付けられた放射性区域３２
とを含んでいる。放射線源３０は、放出区域２４内へ挿
入され、所要線量が放出されるまで放出区域２４内に止
まる。したがって、放射線源３０が放出区域２４内に位
置する時間は、放射性区域３２の放射率と患者１６の決
められた線量要求とに依存している。

【００６８】好ましくは、放射性区域３２はベータ線を
放射する。なぜなら、ベータ線は組織浸透度が比較的浅
いからである。ベータ線の組織浸透度が浅いため、医療
スタッフは、放射線に被曝する度合いが少なく、かつま
たベータ線を放出区域２４内で制御できる。また、患者
１６に所定放射線量を迅速に照射できるように、放射性
区域３２は、比較的高い放射能レベルを有しているのが
好ましい。例えば、レニウムを含む放射性区域３２の場
合は、約２ミリキュリー（ｍＣｉ）〜３００ミリキュリ
ー（ｍＣｉ）の放射能レベルと、約１．５ｍｍ〜２．５
ｍｍの組織浸透レベルとを有することができよう。

【００６９】通常、放射性区域３２は、長さ約５ｍｍ〜
１００ｍｍ、直径約０．１ｍｍ〜２．０ｍｍである。加
えて、放射性区域３２は、放射性廃棄物を最少化するた
め、再充填可能かつ再使用可能である。あるいはまた、
放射性区域３２がガンマ線エミッタを含むようにするこ
ともでき、また非核源が、放射性区域３２に放射能を供
給するようにすることもできよう。

【００７０】通常、放出装置１０は、第１イメージング
・システム６４と接続して使用される。このイメージン
グ・システムにより、血管１４の内部構成の正確かつ詳
細な地図または映像が得られる。適当な第１イメージン
グ・システム６４は、ボストン・サイエンティフィック
（Boston Scientific）社が販売している血管内超音波
システム(“IVUS System")である。この血管内超音波シ
ステムは、超音波を利用して、血管１４の地図または映
像を作成する。図２を参照すると、第１イメージング・
システム６４は、第１イメージング・カテーテル６６を
含み、このカテーテルが直接に血管腔３６内へ挿入さ
れ、血管１４の構成を映像化する。

【００７１】さらに、放出装置１０は、第２イメージン
グ・システム６８と接続して使用できる。このイメージ
ング・システムは、放出区域２４が血管腔３６内で正し
く定位されたことを指示する。ボストン・サイエンティ
フィック社の血管内超音波システムは、第２イメージン
グ・システム６８にも使用可能である。図２を参照する
と、第２イメージング・システム６８は、第２イメージ
ング・カテーテル７０を含む。このカテーテルは、放出
腔４８内へ挿入され、放出区域２４が正しく定位された
か否かを検出する。第２イメージング・システム６８が
血管内超音波システムであれば、放出腔４８には、食塩
水等の非圧縮性の流体（図示せず）を充填しておかねば
ならない。同じ血管内超音波システムを、第１および第
２のイメージング・システム６４，６８に使用すること
も考えられる。

【００７２】好ましくは、非圧縮性の流体から放射線源
３０を保護または絶縁するために、さや７２を用いるこ
とができる。図２を参照すると、さや７２はチューブ状
のカバーであり、放出腔４８内へ挿入される。さや７２
は、防壁となり、放射線源３０が非圧縮性流体と接触せ
ぬように隔離する。さや７２は薄手の高密度ポリエチレ
ンで製造できる。

【００７３】図２に示したように、放出装置１０には、
さや７２を放出腔４８内へ挿入し、放出腔４８がつぶれ
ないように保証するためのダミー（ｄｕｍｍｙ）ロッド
７４をも含んでいる。ダミーロッド７４は、放射線源３
０と事実上等しく設計されている。基本的には、ダミー
ロッド７４は、さや７２の取り付けに使用され、かつ放
射性区域３２が、放出腔４８内を放出区域２４へ円滑に
移動するのを保証するために使用される。

【００７４】放出装置１０の操作の一例を図１および図
２を参照して説明する。先ず、案内カテーテルを冠状動
脈口内へ挿入する。次いで、案内ワイヤ２８を、患者１
６の血管１４内へ挿入し位置決めする。この作業は、血
管１４を貫通する機械的な通路を形成するために行われ
る。次に、第１イメージング・システム６４の第１イメ
ージング・カテーテル６６を、血管腔３６内へ挿入す
る。第１イメージング・システム６４により、血管１４
内部の構成の正確かつ詳細な地図または映像が得られ
る。第１イメージング・システム６４から得られたこの
情報によって、治療部位１２の位置、血管壁１８の寸法
及び形状、血管層３４に対する血管腔３６の位置を検出
できる。

【００７５】次に、第１イメージング・カテーテル６６
を取り出し、例えば血管形成、ステント挿入、アテロー
ム切除等の初期血管処置を、血管１４に対し任意に行う
ことができる。初期血管処置を血管１４に対して施す場
合、第１イメージング・カテーテル６６を再度血管腔３
６内へ挿入して、血管１４の残余の内部構成の正確かつ
詳細な地図または映像を得ることができる。その後で、
第１イメージング・カテーテル６６を再び血管腔３６か
ら取り出される。

【００７６】重要な点は、血管壁１８および血管１４の
構成が、第１イメージング・カテーテル６６からの情報
によって検出できる点である。言い換えると、血管壁１
８の残りの寸法および形状と、血管層３４に対する血管
腔３６の位置とが検出できる。血管壁１８の構成に基づ
いて、減衰区画５０の構成、すなわち減衰区画５０の形
状、寸法、厚さを選択し、目標放射線量プロフィルを放
射することができる。

【００７７】次に、カテーテル２２の案内ワイヤ腔４６
を、放出区域２４が治療部位１２に隣接するまで、案内
ワイヤを介して移動させる。カテーテル２２上の、放出
区域２４に隣接するマーカー５６により、医師は、蛍光
鏡を用いて放出区域２４の位置を正確に検出できる。

【００７８】放出区域２４が治療部位１２に隣接すると
共に、第２イメージング・カテーテル７０と非圧縮性流
体とが、放出腔４８内へ流入される。第２イメージング
・システム６８により、窓区画５２を介して血管壁１８
の形状についての情報が得られる。この情報に基づい
て、カテーテル近位端４２を回転させ、この回転は、放
出区域２４が適切に定位されれたことを、言い換えると
窓区画５２が血管壁１８の最も厚い箇所に隣接せしめら
れたことを、第２イメージング・システム６８が指示す
るまで続けられる。重要な点は、カテーテル支持体２６
が、円滑かつ予測どおりにカテーテル近位端４２とカテ
ーテル遠位端４０との間でトルクを伝達することであ
る。これによって、窓区画５２が、治療部位１２の血管
壁１８の最も厚い箇所に隣接するように、正確に定位さ
れ、かつ放出腔４８がつぶれるのが防止される。

【００７９】次に、カテーテル２２を、定位された位置
に保持し、第２イメージング・カテーテル７０を放出腔
４８から取り出される。次いで、さや７２が、ダミーロ
ッド７４とともに放出腔４８内へ挿入される。挿入後、
ダミーロッド７４は取り出され、さや７４は、放出腔４
８内の所定位置に残され、放射線源３０を保護する。ダ
ミーロッド７４は、放出腔４８に対する再挿入または再
取り出しが相当回数可能であり、それによって、放出腔
４８がつぶされないことが保証され、かつ放射性区域３
２を、遅れなしに放出区域２４内へ挿入できることが保
証される。

【００８０】最後に、放射性区域３２と放出ワイヤ６２
とを、放射性区域３２が放出区域２４内に位置決めされ
るまで、放出腔４８内へ挿入する。放射性区域３２は放
出区域２４内に位置決めされて残され、所要線量が放出
されるまで放射線を放射することができる。続いて、放
射線源３０が、カテーテル２２から取り出され、安全容
器（図示せず）内に保存される。

【００８１】重要な点は、減衰区画５０を含む放出区域
２４の独特な設計の結果、放出区域２４は、偏心的な放
射線量プロフィルを放射可能であり、このため血管層３
４は一様な線量を受けることができる点である。

【００８２】以上に図示かつ詳細に開示した特定の放出
装置１０は、既述の目的を完全に達成し、かつ利点を有
するものであるが、この装置は、本発明の、現時点で好
ましい実施例を説明するものにすぎないものと了解され
たい。例えば、この放出装置１０は、血管外膜３５を含
む血管１４の他の区域へ、事実上一様な放射線量を放射
することもできる。したがって、以上に示した構成また
は設計の詳細は、特許請求の範囲に定義されたこと以外
の制限を意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】患者と、患者の血管内へ位置決めした、本発明
の特徴を有する放出装置との平面図。

【図２】本発明の特徴を有する放出装置の分解側面図。

【図３】血管内に位置決めされた先行技術の放出装置の
横断面図。

【図４】血管内に位置決めされた、本発明の特徴を有す
る放出装置の横断面図。

【図５】本発明の特徴を有する放出装置の一部を部分的
に破断して示した拡大図。

【図６】Ａは図２のＡ−Ａ線に沿ってカテーテル支持体
の第１実施例を切断して示した横断面、Ｂは図２のＢ−
Ｂ線に沿ってカテーテル支持体の第１実施例を切断して
示した横断面図、Ｃは図２のＣ−Ｃ線に沿って切断して
示した横断面図。

【図７】図２のＡ−Ａ線に沿ってカテーテル支持体の第
２実施例を切断して示した横断面図。

【図８】本発明の特徴を有する減衰区画の一部を示した
拡大斜視図。

【符号の説明】

１０ 放出装置 １２ 治療部位 １４ 血管 １６ 患者 １７ ガン １８ 血管壁 ２０ チューブ状シールド ２２ カテーテル ２４ 放出区域 ２６ カテーテル支持体 ２８ 案内ワイヤ ３０ 放射線源 ３２ 放射性区域 ３３ 狭窄部 ３４ 血管層 ３５ 血管外膜 ３６ 血管腔 ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ 線
量曲線 ３８ カテーテルの外側構成体 ４０ カテーテル遠位端 ４２ カテーテル近位端 ４４ ハンドル ４６ 案内ワイヤ腔 ４７ 案内ワイヤ・チューブ ４８ 放出腔 ４９ 放出チューブ ５０ 減衰区画 ５２ 窓区画 ６０ チューブ状部材 ６４ 第１イメージング・システム ６６ 第１イメージング・カテーテル ６８ 第２イメージング・システム ７０ 第２イメージング・カテーテル ７２ さや

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイ ピー．シェズキイ アメリカ合衆国 オハイオ州シェーカー ハイツ，バン エイケン ブールバード 19333，ナンバー 208 (72)発明者 ユージン ジェイ．ジャング ジュニア. アメリカ合衆国 カリフォルニア州サンデ ィエゴ，アベニダ プラヤ ベラクルズ 10902

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血管腔（３６）および血管層（３４）を
   有する血管（１４）の治療部位（１２）へ放射線源（３
   ０）から放射線を放出する方法であって、 カテーテル（２２）の放出区域（２４）が、治療部位
   （１２）に事実上隣接して位置決めされるまでカテーテ
   ル（２２）を血管腔（３６）内へ送入する段階と、 放出区域（２４）から実質偏心的である放射線量プロフ
   ィルを放出する段階とを含む方法。
2. 【請求項２】 放射線量プロフィルを放出する前記段階
   が、放出区域（２４）から放出される放射線の一部を減
   衰させる段階を含む請求項１に記載された方法。
3. 【請求項３】 放出区域（２４）から放出される放射線
   の一部を減衰させる前記段階が、治療部位（１２）の血
   管層（３４）に実質一様な放射線量が放出されるよう
   に、放射線を減衰させる措置を含む請求項２に記載され
   た方法。
4. 【請求項４】 放出区域（２４）から放出される放射線
   の一部を減衰させる前記段階が、放射線強度を部分的に
   抑制する減衰区画（５０）を介して減衰する措置を含む
   請求項２に記載された方法。
5. 【請求項５】 前記減衰区画（５０）を、血管層（３
   ４）に事実上最も近接して定位させるまで放出区域（２
   ４）を血管腔（３６）の内側で回転させる段階を含む請
   求項４に記載された方法。
6. 【請求項６】 放出区域（２４）の位置を、治療部位
   （１２）に近接するように、血管層（３４）に対し決定
   する段階を含む請求項５に記載された方法。
7. 【請求項７】 カテーテル（２２）の回転変形をカテー
   テル支持体（２６）によって抑止する段階を含む請求項
   １に記載された方法。
8. 【請求項８】 放射線源（３０）からの放射線により血
   管腔（３６）および血管層（３４）を有する血管（１
   ４）の治療部位（１２）を治療する方法であって、 血管（１４）の治療部位（１２）を映像化し、それによ
   り治療部位（１２）に近接した血管層（３４）に対する
   血管腔（３６）の位置を検出する段階と、 血管腔（３６）内の治療部位（１２）に隣接させてカテ
   ーテルの放出区域（２４）を位置決めする段階とを含
   み、該放出区域が、放出区域から放出される放射線を部
   分的に減衰させる減衰区画（５０）を含んでおり、さら
   に、 前記減衰区画（５０）を、治療部位（１２）の血管層
   （３４）に事実上最も隣接させて血管腔（３６）内に位
   置決めする段階を含む方法。
9. 【請求項９】 治療部位（１２）に隣接させて放出区域
   （２４）を位置決めする前記段階が、カテーテル（２
   ２）に固定された少なくとも１個のマーカー（５６）
   を、放出区域に隣接して配置する措置を含む請求項８に
   記載された方法。
10. 【請求項１０】 減衰区画（５０）を、治療部位（１
    ２）の血管層（３４）に最も隣接させて血管腔（３６）
    内に位置決めする前記段階が、減衰区画（５０）を血管
    層に最も接近するまで放出区域（２４）を血管腔（３
    ６）内で回転させる段階を含む請求項８に記載された方
    法。
11. 【請求項１１】 減衰区画（５０）を、治療部位（１
    ２）の血管層（３４）に最も隣接させて血管腔（３６）
    内に位置決めする前記段階が、放出区域（２４）の窓区
    画（５２）を通して血管を映像化することにより、窓区
    画（５２）が血管層（３４）から事実上最も遠くなる時
    点を検出する段階を含む請求項８に記載された方法。
12. 【請求項１２】 血管（１４）の治療部位（１２）の血
    管壁（１８）に放射線源（３０）から放射線を放出する
    放出装置において、 血管（１４）内への挿入に適したカテーテル遠位端（４
    ２）を有するカテーテル（２２）と、 放射線源（３０）の一部を収容するためカテーテル（２
    ２）に固着された放出区域（２４）とを含み、放射線源
    （３０）の一部が放出区域内に配置されている場合、放
    出区域（２４）には、放射線源（３０）からの放射線の
    一部の強度を減衰させる減衰区画（５０）が含まれてい
    る放出装置。
13. 【請求項１３】 前記減衰区画（５０）が、放射線源
    （３０）から放出される放射線の十分な量を減衰させ、
    その結果、放出区域（２４）が、事実上偏心的な放射線
    量プロフィルを放出する請求項１２に記載された放出装
    置。
14. 【請求項１４】 前記減衰区画（５０）の構成が、血管
    壁（１８）の形状に応じて変更される請求項１２に記載
    された放出装置。
15. 【請求項１５】 前記減衰区画（５０）が、比較的高密
    度の減衰材料を含む請求項１２に記載された放出装置。
16. 【請求項１６】 前記減衰材料が金を含む請求項１５に
    記載された放出装置。
17. 【請求項１７】 前記カテーテル（２２）の回転変形を
    事実上抑止するカテーテル支持体を含む請求項１２に記
    載された放出装置。
18. 【請求項１８】 前記カテーテル（２２）が、案内ワイ
    ヤ腔（４６）および放出腔（４８）を含み、前記カテー
    テル支持体（２６）が、案内ワイヤ腔（４６）と放出腔
    （４８）とを取り巻く管状部材を含んでいる請求項１７
    に記載された放出装置。
19. 【請求項１９】 前記カテーテル（２２）が、案内ワイ
    ヤ腔（４６）および放出腔（４８）を含み、前記カテー
    テル支持体（２６）が、案内ワイヤ腔（４６）および放
    出腔（４８）と事実上平行に延在している軸を含む請求
    項１７に記載された放出装置。
20. 【請求項２０】 放出区域（２４）に近接配置された少
    なくとも１個のマーカー（５６）を含み、該マーカー
    が、血管内の放出区域の位置を指示するために使用され
    ている請求項１２に記載された放出装置。
21. 【請求項２１】 放出区域（２４）から長手方向に放出
    される放射線を部分的に抑止する少なくとも１個のブロ
    ッカー（５４）を含む請求項１２に記載された放出装
    置。
22. 【請求項２２】 血管腔（３６）と血管層（３４）とを
    有する血管の治療部位（１２）で血管壁（１８）に放射
    線量を放出するため、案内ワイヤ（２８）とともに使用
    される放出装置であって、 放出ワイヤに取り付けられた放射性区域（３２）を含む
    放射線源（３０）と、 前記案内ワイヤ（２８）を受容する案内ワイヤ腔（４
    ６）および前記放射線源（３０）を受容する放出腔（４
    ８）を有するカテーテル（２２）と、 前記放射性区域（３２）の少なくとも一部を受容する放
    出腔（４８）に接続された放出区域（２４）であって、
    実質偏心的である放射線照射プロフィルを放出するよう
    に、放射性区域から放出される放射線の一部を減衰させ
    るための減衰区画（５０）を含む放出区域（２４）と、 カテーテルの遠位端（４０）と近位端（４２）との間で
    のカテーテル（２２）の回転変形を抑止するカテーテル
    支持体（２６）とを含む放出装置。
23. 【請求項２３】 前記減衰区画（５０）の構成が、血管
    壁（１８）の構成に応じて変更する請求項２２に記載さ
    れた放出装置。