WO1991003275A1 - Dispositif d'irradiation par faisceaux laser - Google Patents

Description

明 細 書

レーザ の照射装置

技術分野

本発明は、 レーザ光の照射装置、 たとえば人体などの動物組織に 対してレーザ光を照射してその組織の切開、 蒸散または温熱治療等 を行う場合や、 生体組織の狭隘路たとえば人体の血管内のコ レステ 口一ルに起因する狭窄部を拡大させる場合などに用いる レーザ光の 照射装置に関する。 従来の技術

レーザ光の照射によって、 動物の切開等を行う ことは、 止血性に 優れるため、 近年、 汎用されている。

この場合、 古く は光ファィバーの先端からレーザ光を出射するこ とが行われていたが、 部材の損傷が激しいなどの理由によって、 最 近では、 レーザ光を光ファイバ一に伝達した後、 その先端前方に配 置した出射プローブにレーザ光を入光させ、 プローブを動物組織 (以下単に組織ともいう） に接触させながら、 プローブの表面から レーザ光を出射させ、 これを組織にレーザ光を照射する出射プロ一 ブを用いることが行われている。

本発明者は、 種々の出射プロ一プを開発し、 広範囲で汎用されて いる。

一方、 本発明者は、 特願昭 6 3 — 1 7 1 6 8 8号と して、 血管の コ レステロールに起因する狭窄部に対して、 レーザ光により焼失さ せるレーザ治療装置を提案した。

これは、 従来、 狭窄部に対して、 熱線プローブにより焼失させる 場合においては、 熱線プローブの全体が加熱されるため、 狭窄部以 外の正常血管部を損傷させることがある点に鑑み、 レーザ光の出射 プローブを血管内の狭窄部の手前に位置させた状態で、 専ら前方の 狭窄部に狙いを定めてレーザ光を照射させ、 正常血管部の損傷を防 止せんとする ものである。

他方、 近年、 癌に対する局所温熱療法 （レーザサ— ミア） が注目 されている。 この方法は、 レーザ光を癌組織に対して 1 0〜 2 5分 照射することによりその癌組織を約 4 2〜 4 4 ^eCに保持して、 壊死 させるものである。 この方法の有効性は、 日本レーザ学会誌第 6号 3巻 （1986年 1月） 、 7 1〜 7 6頁および 3 4 7〜 3 5 0頁に、 本 発明者らが報告済である。

また、 レーザ光化学療法 （ P D T法） も注目されている。 この方 法は、 へマ トポルフィ リ ン誘導体 （H p D ) を静脈注射し、 約 4 8 時間後、 アルゴンレーザあるいはアルゴン色素レーザの弱いレーザ 光を照射すると、 上記 H p Dがー次項酸素を発生し、 強力な制癌作 用を示すことを、 1 9 8 7年、 米国のダハティ 一 （Doughrty) らが 発表し注目されたもので、 その後、 日本レーザ学会誌第 6号 3卷 (1986年 1月） 、 1 1 3〜 1 1 6頁記載の報告など、 数多く の研究 が発表されている。 この場合、 光反応剤としてフヱォフォーバイ ド a (Pheophobide a ) を使用することが知られている。 また、 近年 ではレーザ光と して Y A Gレーザを用いることも行われている。

このような治療にあたり、 重要なことは、 レーザ光が癌組織に対 して均一に照射され、 特に温熱局所療法の場合には、 均一に組織が 加温されることである。

さ らに、 かかる均一加熱のために、 本発明者は、 特開昭 6 3 — 2 1 6 5 7 9号において、 レーザ光の出射体を複数設け、 各レーザ 光の出射体に対して入射するレーザ光量の調整装置を開示した。

しかし、 光ファイバ一から直接またはコンタク トプローブを介し てレーザ光を組織に照射する場合、 組織に対して入射されるレーザ 光量は、 光ファイバ一または出射プローブの中心部が大き く、 周辺 部に行く に従って小さ くなる。

たとえば、 一つの出射プローブ Pを用いて組織 Mに対してレーザ 光を照射する場合における温度分布を調べると、 第 8図のような分 布を示す。 この温度分布は、 レーザ光量を高めると、 ほぼ相似形を もって大き く なるが、 レーザ光量を過度に高めると、 温度分布のピ —ク部における組織のダメ ージが大き く なるので、 レ一ザ光のパヮ —の調節により照射域を広げることには限度がある。

このように、 レーザ光の均一照射、 特に広い範囲にわたって均一 に照射することはきわめて困難であり、 したがってある選択された レーザ光のパワーの下である組織範囲を数回に分けて照射を行わな ければならず、 手術の迅速性に欠けるものであった。

このために、 レーザ光の出射体いわゆるプローブを複数設けて、 各プローブから同時にレーザ光を照射することが考えられ、 前述の ように、 本発明者は特開昭 63— 216579号において提案した。

しかし、 レーザ光の出射プローブを複数設ければ、 組織に均一か つ広範囲にレーザ光を照射することがある程度可能であつても、 レ —ザ光の出射プローブを複数必要と し、 したがって各プローブが組 織表面に均一に接触しない限り、 均一な温度分布が得られない。 し かるに、 均一に各プローブを組織表面に接触させるためには、 各プ 口ーブの正確な位置決めを必要とするため、 手術の迅速性に欠ける < さ らに、 光ファイバ一とプローブが 1対 1で設けられるので、 全体 と しての径が大きいものとなり、 狭い管路、 たとえば血管内に対す るカテーテル用には、 到底用いることができない。

—方、 血管内の狭窄部を焼灼開口するいわゆるアンジオプラステ ィ 一の場合、 前述のように、 本発明者は、 従来の熱線プローブに代 えて、 レーザ光の照射プローブを用いることを先に提案した。 この 場合、 プローブを血管内に挿入する際には、 先に血管内に挿入した 可撓性ガイ ドワイヤーに沿って挿入するようにしている。 さ らに、 同提案における具体例と して、 ガイ ドワイヤ一は、 レーザ光の照射 によりその損傷を防止するために、 プローブの軸心から偏位して配 設されている。

しかし、 プローブの軸心に対してガイ ドワイヤーが偏位している と、 第 1 3図から容易に判明できるように、 プローブ Pを送るとき、 血管 B Vの曲がり部分において、 プローブ Pを血管 B Vの自然な曲 がりに抗して押し込むこととなり、 血管 B Vの曲がりを不自然なも のとし、 この状態で対象の狭窄部 m位置においてレーザ光を照射す ると、 狭窄部 m以外の正常血管 B Vをレーザ光により穿孔 （いわゆ るパーフ ォ レーシヨン） してしまう危険性がある。

さらに、 このプローブからのレーザ光の照射エネルギー分布は、 第 8図に示す先の温度分布と同様に、 中心部が大きく、 周辺部が小 さい。 したがって、 狭窄部の中心部は焼灼されると しても、 狭窄部 mの内壁部分は焼灼されない不完全な状態で残存することが多い。 そこで、 周辺部まで、 完全に焼灼させよう と してレーザ光のパワー を高めると、 血管の曲がりにより、 プローブの中心前方に血管があ る場合、 血管が穿孔されてしまう危険性がある。

そこで、 本発明の主たる目的は、 組織に対して均一かつ必要によ り広範囲にレーザ光を照射できるとともに、 照射装置と して小型化 を達成でき、 さらにガイ ドワイヤーや温度検出導線をプローブと同 軸化できるレーザ光の照射装置を提供することにある。 発明の開示

本発明によれば、 レーザ光の透過体と、 この透過体に対してレー ザ光を入射する複数のレーザ光の伝播体とを備え、 前記レーザ光の 透過体の入射面に伝播体の先端が埋設または近接して配設され、 か つ前記レーザ光の伝播体は透過体の軸心周りに複数配設されている レーザ光照射装置が提供される。

本発明では、 レーザ光の伝播体、 通常光ファイバ一がレーザ光の 透過体 （以下単にプローブともいう） の軸心周りに複数設けられる。 その結果、 たとえば第 6図のように、 プローブ先端からのレーザ光 のエネルギー分布は、 各光ファイバ一毎その配設中心軸をピークと する分布を示し、 全体と してみた場合、 第 7図のように、 広い範囲 にわたつて均一な分布を示す。

したがって、 アジオプラスティ 一の場合、 従来、 血管内の中心部 が主に焼灼されがちであったのに対して、 血管内壁部まで確実に焼 灼することができる。 また、 逆に血管内壁部まで確実に焼灼するこ とができるので、 出射エネルギーと して低エネルギーで足り、 血管 が曲がっている場合、 過度のレーザ光パワーを与えることによる血 管のパーフォ レーシ ョ ンを防止できる。

一方、 温熱療法の場合には、 広範囲に組織を均一加熱できるので、 施術回数が少なく なり、 迅速な手術を行う ことができる。 また、 対 象組織の中心の組織ダメ一ジがなく なる。

さらに、 光ファイバ一とプロ一ブが対となったものを複数対用い るのではなく、 一つのプローブに対して複数の光ファイバ一を用い るので、 装置全体と して小型のものとなり、 狭い体腔内に容易に挿 入できる。

他方、 プローブの中心に透孔を形成すると、 その透孔部分からの レーザ光の出射が無く なるので均一出射に適しているとともに、 そ の透孔を介してガイ ドワイヤーを挿通できる。 ガイ ドワイヤーがプ ローブの中心にあると、 ガイ ドワイヤ一を介してプローブを押し込 むとき、 プローブが常に血管の中心に位置させることができ （第 1 図参照） 、 血管を不自然に曲げてしまう ことがなくなるとともに、 レーザ光の照射により血管を穿孔してしまう危険性が解消される。 かかる構成は、 温熱療法の場合にも、 有効に作用する。 すなわち、 透孔を介して熱電対などの温度検出導線を挿通でき、 この熱電対先 端を照射対象組織中心に穿刺でき、 その中心部の温度を検出しなが らの温熱療法を行う ことができる。 従来、 この種の場合、 プローブ の側方を巡って熱電対を記設し、 照射対象組織の中心から偏位した 部分の温度を検出しながら治療を行わざるを得なかったのに比較し て、 精密な温度管理のもとで温熱療法を行う ことができる。

特に温熱療法の場合、 レーザ光のパワーと して低出力で足りる。 したがって、 本来、 プローブの材質と して高い耐熱性を要求されな い。

従来、 本発明者の創案に係る接触型プローブと しては、 サフアイ ァなどのセラ ミ ック材料が専ら用いられてきた。 しかし、 この種の プローブを用いて、 レーザ光を散乱させようとする場合、 プローブ の表面を凹凸加工するか、 あるいはプロ一ブ表面に散乱を生じさせ る散乱性層を被覆するしか方法が見出せなかった。

一方、 セラ ミ ツク材料からなるプローブを耐熱性に富み、 耐熱が 要求される用途には有効であるけれども、 前述のように、 専ら組織 の加温用の場合には、 レーザ光のパワーと して高出力を要求される ものでなく、 低出力で充分である。

そこで、 本発明者は、 プローブと してプラスチック製材料を用い ることに想到した。 そして、 このプラスチックを用いた場合、 予め シリ力などのレーザ光を散乱させる散乱性粉をプラスチックに分散 させ、 これを所定の形状に成形すれば、 プローブに入射したレーザ 光がプローブ内の散乱性粉により散乱を繰り返しながらプローブ表 面から出射するようになるので、 散乱効果がきわめて大きいこと、 したがってプローブ外径より広範囲の照射が可能となること、 また 材料がプラスチックなので、 用途に応じて種々の形状に成形できる 利点があることを見出した。

一方、 組織を加温する場合に用いる温度検出導線、 たとえば先端 に熱電対を有する導線を、 プローブ内を貫通するようにプラスチッ ク成形できる。 従来、 熱電対をプローブやバルーンに対して付設す る場合、 プローブやバルーンと別体に se設するか、 またはそれらの 表面に沿わせて接着させておく ものが知られている。 しかし、 組織 中の温度を検出しょう とする場合、 プローブの組織への接触とは別 に熱電対を組織中に穿刺せねばならないが、 その際、 プローブの前 面位置を避けて側方において穿刺するしか方法がなく、 したがって 本来検出しょうとするプロ一ブ前面位置における組織温度を検出す ることができなかった。 また、 熱電対の導線をプローブ側面からそ の前面に沿わせ、 かつ導線の先端をプローブ前面に接着させること により、 プロ一ブの前面部の組織温度を検出することができるけれ ども、 検出した温度はあく までも、 組織表面の温度であって、 組織 内部の温度でないため、 加熱温度コン トロール性が悪い。

しかるに、 プローブが、 プラスチック製であると、 プローブの中 心に透孔を形成することが容易である し、 またプローブを導線が貫 通するように容易にプラスチック一体成形でき、 その導線の固定を 行う ことができるとともに、 その導線の先端部がプロ一ブの前面か ら突出させておく と、 プローブを組織表面に当接する際に、 その導 線の先端部を組織中に穿刺でき、 プロ一ブ前面の組織中の温度を検 出でき、 加温の際の温度コン トロール性にきわめて優れたものとな る o 図面の簡単な説明 第 1図は本発明に係る第 1実施例の照射装置の要部縦断面図、 第 2図はその Π— H線矢視図、 第 3図はその変形例の縦断面図、 第 4 図は血管内への照射装置の挿入状態概要図、 第 5図は他の例の照射 装置を用いて癌組織に対して局所温熱療法を行っている状態の縦断 面図、 第 6図はその温度分布の説明図、 第 7図はその温度分布の平 面図、 第 8図は従来例の温度分布図、 第 9図はさらに態様を異にす る例の縱断面図、 第 1 0図はその X— X線断面図、 第 1 1 図は別の 例の縦断面図、 第 1 2図は第 1 1図の照射装置の組織中への挿入に 先立ちその挿入ガイ ドを形成する態様を示す縱断面図、 第 1 3図は 従来の血管形成外科例の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下本発明を種々の具体例を挙げてさらに詳説する。

第 1図および第 2図は主にアンジォブラスティ ーに用いられる第

1実施例を示したもので、 1 はセラ ミ ックなどからなる.プローブで、 先端周囲にアール部が形成され、 血管内に挿入し押し進めるとき血 管内壁に対する抵抗を少なくするようにしてある。 2は可撓性材料 たとえば 4弗化工チレン樹脂などのプラスチックからなる本体管で、 プローブ 1 と金属性ホルダ一 3により連結されている。

本体管 2の内部には、 図示しないレーザ光発生器と光学的に接続 された光ファイバ一 4が平行に複数本、 図示の例では 4本、 その露 出したコア 4 aをプローブ 1 の背面 （レーザ光の入射面） 1 aに近 接させた状態で、 プローブ 1 および本体管 2の中心軸周りに設けら れている。 各光フアイバー 4 , 4…は本体管 2の基部の導入孔 4 a から導入され、 先端部がホルダ一 3 により保持され、 かつそれより 基端側がプラスチックホルダー管 5により保持されている。

—方、 プローブ 1 の中心には、 貫通する透孔 1 Aが形成されてお り、 この透孔 1 Aは、 ホルダー 3およびホルダ一管 5の内部透孔に 連通している。 また、 本体管 2の後部を突き破って、 導管 6が設け られ、 その導管 6 の先端はホルダー管 5 に挿嵌されている。 導管 6 内にはガイ ドワイヤー 7が挿通され、 さ らにガイ ドワイヤー 7は、 ホルダ一管 5、 ホルダー 3の内部を通り、 プローブ 1 の透孔 1 Aを 通って、 前方に突出している。 ガイ ドワイヤー 7 の基部側は 4 フ ッ 化工チレン樹脂などのプラスチック被覆 8 により被覆され、 先端部 は緩く先細となり、 先端は球形とされ、 先端部全体が金メ ツキ 9 さ れている。 1 0 は今対象とするアンジォプラスティ 一用ではなく、 温熱療法などの場合において設けられる熱電対導線で、 装置内部を 揷通される。

このように構成されたレーザ光照射装置においては、 まず体外で、 ガイ ドワイヤー 7を装置内部に貫通させる。 次いで、 ガイ ドワイヤ ― 7を対象の血管 B V内に挿入する。 その際、 ガイ ドワイヤー 7の 先端を焼灼対象の狭窄部 mより前方まで挿入する。

その後、 装置をガイ ドワイヤー 7をガイ ドと しながら血管 B V内 に挿入し、 プローブ 1 の前面が狭窄部 mに近接した位置で停止する _c この状態でレーザ光を各光ファイバ一 4、 4…に導入し、 その先端 からレーザ光を出射し、 プローブ 1 の背面から入射させ、 プローブ 1 の内部を透過させ、 主にプローブ 1 の前面からレーザ光を出射さ せ、 狭窄部 mにレーザ光を'照射する。

レーザ光の照射により、 狭窄部 mは焼灼され、 血管内が開口され る。 かかる開口に際して、 必要により、 第 4図に示すように、 バル —ン 1 1 により外部から与えるエアまたは液体圧により圧壊するこ とを併用できる。

第 1図のように、 本発明では、 プローブ 1 の周辺部からレーザ光 が出射されるので、 血管 B Vの内壁の狭窄部に対して効果的に照射 され、 小さいレーザ光パヮ一によつても焼灼が可能である。

レーザ光の照射に伴って、 ガイ ドワイヤー 7の突出部分にレーザ

光が照射されるが、 その先端部表面は金メ ツキ 9により被覆されて

いるので、 損傷が防止される。

レーザ光の中心部への照射を避ける場合、 第 3図のように、 透孔

1 Aの内面に薄い金属管からなる反射スリーブ 1 2を設け、 その外

面にレーザ光の反射層たとえば金メ ツキ層を形成しておく ことによ

り、 レーザ光を金メ ッキ層で反射させ、 レーザ光の中心方向への照

射量を少なくできる。

上記装置は、 温熱療法にも有効に適用できる。 すなわち、 第 5図

のように、 透孔 1 Aを介して先端に熱電対 1 0 aを有する温度検出

導線 1 0を癌組織 M表面に接触させるまたはその組織 M中に穿剌し、 かつプローブ 1 をその組織 M表面に接触させた状態で、 各光フアイ

バー 4、 4…からプローブ 1 を介して組織 Mに対して低いレーザ光

量をもって照射する。 その際、 組織温度が約 4 2〜4 4 °Cになるよ ■ う に、 照射レーザ光量をコ ン トロールする。

このように、 プローブ 1 の周辺部からレーザ光を組織 Mに照射す

ると、 第 6図および第 7図の温度分布から明らかなように、 第 8図

の従来例と比較して、 広い範囲にわたって均一な温度にコン ト口一

ルできる。

第 5図例において、 透孔 1 Aが形成されなく ともよいが、 透孔 1

Aを形成した場合、 透孔 1 A面に達したレーザ光は一部は屈折透過

するが、 他の一部は反射し、 先端に向かうようになるので、 透孔 1

Aを有しない場合に比較して、 よりプローブ 1の前面の周辺から出

射する割合が多くなり、 より温度分布の均一化に寄与する。 さ らに- 同例においては、 熱電対 1 0 aを一つのみ設けてあるが、 複数組織

Mの異なる位置に接触させて温度検出するようにすれば、 温度コン トロール性がより高まる。

本発明は種々の形態および形状のプローブを用いることができる。 たとえば、 第 9図および第 1 0図に示すように、 プラスチック製 プローブ 2 0を用いることができる。 このプローブ 2 0は、 スリ ー ブ部 2 1 Aを有する金属製ホルダ一 2 1 を介して 4弗化工チレン樹 脂などからなる可撓性保護管 2 2に連結されている。

このホルダー 2 1 および保護管 2 2内部のプラスチック保持管 2 3 に複数たとえば 6本の光ファイバ一 4が中心軸周りに保持され ている。 各光ファイバ一 4 は、 図示しないレーザ光の発生装置に光 学的に接続されており、 ホルダ一 2 1 およびプローブ 2 0を貫通す る先端に熱電対 1 0 aを有する温度検出導線 1 0 は、 図示しない温 度測定器に接続され、 温度検出結果に基づいて、 レーザ光発生器か ら光ファイバ一 1へのレーザ光の入射パヮ一をコン トロール可能と なっている。 このコン トロールに際しては、 たとえばレーザ光発生 器と光ファイバ一 1 の基端との間に設けられるいわゆる Qスィ ツチ の開閉時間を調節することで行われる。

プローブ 2 0 は先端周囲が丸く なつているとともに、 基端側の半 径がホルダ一 2 1 の厚み分小さ く なつている他はほぼ円柱形をなし ている。 そして、 プロ一プ 2 0の基端側がホルダ一 2 1 のスリ ーブ 部 2 1 A内に嵌合している。 この嵌合とともに、 必要により、 プロ —ブ 7外面の段部とスリ一ブ部 2 1 Aの先端とを接着剤などにより 固定の強化を図ることができる。

他方、 プローブ 2 0 のホルダ一 2 1 への嵌合面 ： 実施例では、 本 体部の前面とスリーブ部 2 1 Aの内周面にレーザ光の反射層 2 4が 形成されている。 この反射層 8 としては、 耐熱性を確保するために 金メ ツキ層とするのが特に好ま しいが、 材質的にアルミニゥムなど でもよく、 また層の形成方法と してはメ ツキのほか、 蒸着法なども 採用できる。

さらに、 前述の光フアイバー 4の先端部は、 プロ一プ 2 0 に埋設 され、 そのコア 4 a先端は直接プローブ 2 0 に空隙を持つことなく 接触している。

かかる例におけるプローブ 2 0 は、 レーザ光を散乱させる散乱性 粉を含有し、 かつレーザ光が透過可能なブラスチック材料からなる。 このプラスチック材料と しては、 シリ コン樹脂、 ァク リル樹脂 （特 にメチルメ タァク リ レー ト樹脂） 、 カーボネー ト樹脂、 ポリアミ ド 樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ウレタン樹脂またはポリエステル樹脂な どの合成樹脂、 特に好ま しく は熱可塑性合成樹脂を挙げることがで きる。 また、 散乱性粉としては、 レーザ光を散乱させるものである ため、 前記のプラスチック材料より レーザ光の屈折率が高い材料が 用いられ、 この例と して人工または天然を問わず、 ダイヤモン ド、 サファイア、 石英系材料、 単結晶酸化ジルコ二ユウム、 透光性耐熱 プラスチック （もちろん前記プラスチック材料とは別種のもの） 、 レーザ光反射性金属 （たとえば金やアルミニウムなど） あるいはこ れらの粉の表面を前記のレーザ光反射性金属により被覆した複合材 料の粉体を挙げることができる。

なお、 必要により、 散乱性粉とともに、 レーザ光の吸収性粉、 た とえばカーボン、 グラフアイ ト、 酸化鉄、 酸化マンガンなどを混入 させて、 プローブ中を散乱しながら出射する際、 レーザ光をこの吸 収性粉に衝突させ熱エネルギーに変換させ、 加熱効果を高めること ができる。

上記プロ一ブ 2 0 は、 たとえば前記の散乱性粉をブラスチック材 料溶融状態で分散させ、 所望の形状に成形することで得ることがで きる。 その際、 第 9図のように、 光ファイバ一 4の先端を埋設する 場合や、 温度検出導線 4の途中を一体化させる場合には、 たとえば ホルダ一 2 1 を一つの型と して、 光ファイバ一 4および温度検出導 線 1 0をホルダ一 2 1 の本体部から突出させた状態で、 流し込み成 形することによつて容易に得ることができる。

かかる例における レーザ光の照射装置においては、 たとえば、 本 装置を外科的に、 または内科的に内視鏡とともに人体内の対象部位 まで挿入した状態で、 レーザ光をその発生器から発生させる。 この レーザ光発生器からのレーザ光は、 各光フアイバ一 4の基端に入射 され、 光ファイバ一 4内を伝播し、 そのコア 4 a先端面から出射す る。 出射したレーザ光は、 プローブ 2 0内に直接入射し、 その外表 面から出射する過程で、 散乱性粉に当たり屈折を繰り返す。 したが つて、 第 9図のように、 レーザ光が屈折を繰り返しながら、 プロ一 ブ 2 0の外表面からほぼ均一に組織に向かって出射する。 また、 そ の際、 第 9図に示すように、 ホルダ一 2 1 の内面に到ったレーザ光 は、 反射層 2 4 において反射し、 金属製ホルダー 2 4 の発熱や破損 を防止するとと もに、 レーザ光を前方へと導く。

かかるレーザ光の照射により、 第 5図例と同様に、 プローブ 2 0 前面を癌組織 Mに接触させるとともに、 温度検出導線 1 0のプロ一 プ 2 0前面より突出した先端部を組織 M中に穿刺し、 その熱電対 1 0 aからの組織温度を検出しながら、 前述のように、 光ファイバ — 4への入射パワー、 換言すればプローブ 2 0表面からの出射パヮ —を調節しながら、 癌組織 Mの温度を約 4 2〜 4 4 °Cにコ ン トロー ルし、 癌細胞を壊死させることができる。

なお、 温度検出導線 1 0にはレーザ光が照射される。 したがって. 前述のガイ ドワイヤー 7の場合と同様に、 導線 1 0の発熱や破損を 防止するために、 レーザ光の反射層、 たとえば金メ ッキ層やチタ ン コーティ ング層を導線 1 0 の表面に被覆するのが好ま しい。

第 1 1 図はさ らに態様を異にする実施例を示したもので、 組織の 表面でなく、 人体の管腔内部の治療有効な例である。

3 0 は光ファイノく一で、 その先端部はコア 3 O Aがクラ ッ ド 3 0 Bが破断されていることで露出しているとともに、 露出部の先端が 先細となっている。 コア 3 0 A部分のほぼ全体の外表面はレーザ光 の散乱層が形成されている。 図面上、 この散乱層の形成個所を小点 で示してある。 散乱層と しては、 シリカなどのセラ ミ ック粉を、 そ の溶融温度近傍にまで昇温し、 そのセラ ミ ック粉が完全に溶融して 均一な層となる前に冷却して、 当初の粉形状ではないが、 一部溶融 して異なる粉形状をなしている状態の層とすることができる。 この 散乱層の存在によって、 コア 3 0 Aの外表面からレーザ光が出射す るとき、 変形セラ ミ ック粉において屈折して散乱するようになる。 一方、 この散乱層を表面に有する各コア 3 O Aを包んで細長いプ ローブ 3 1が設けられている。 このプローブ 3 1 は、 第 9図例と同 様に、 散乱性粉を含有するプラスチック材料からなる。

3 2は外面が金メ ツキされた温度検出導線で、 その先端はプロ一 ブ 3 1 の後端近く に位置している。 この温度検出導線 3 2および光 ファイバー 3 0は可撓性シース 3 3により包囲されている。 このシ —ス 3 3は、 ポリエチレン、 ウレタンなどのプラスチックゃシリ コ ンゴムなどからなる。 またこのシース 3 3は、 溶融成形により温度 検出導線 3 2、 光ファイバ一 3 0およびプローブ 3 1 と一体化され ている。

この実施例の照射装置を使用する場合、 第 1 2図のように、 組織 Mたとえば肝臓組織中に、 ガイ ド管 3 4 とともに、 いわゆるパンク チャーニ一 ドル 3 5を穿刺し、 その後パンクチヤ一ニー ドル 3 5の みを引き抜き、 代わりに当該照射装置の先端部をガイ ド管 3 4を案 内と しながら組織 M中に挿入する。

次いで、 レーザ光を光フアイバ一 3 0 に入射してその先端のコァ 3 0 Aから出射し、 その際散乱層において散乱させながらプローブ 3 1 に入射しその内部の散乱 粉において散乱を繰り返しながらプ ローブ 3 1外面からほぼ均一にレーザ光を出射し、 肝臓癌の局所温 熱療法に用いる。 脳の悪性腫瘍や乳癌にも用いることができる。

ところで、 前記散乱層を形成するための、 散乱性粉と しては、 基 本的に前述のプローブ中に混入する散乱性粉と同様のものを用いる ことができるが、 膜形成性の欠けるものは好ま しく ない。 一般的に はセラ ミ ック粉が用いられる。

本発明において、 場合により、 前記各種プローブ表面、 あるいは コア 3 0 Aの表面の前記散乱層の表面に以下のような散乱効果を高 めるための表面層を形成してもよい。

すなわち、 プローブの表面に、 そのプローブ材質、 つまり当該セ ラ ミ ックまたはプラスチック材質より屈折率が高いサフアイャ、 シ リカまたはアルミ ナ等の光散乱粉、 ならびに前述のようにプローブ 中に混入させることも可能な力一ボン等のレーザ光の吸収性粉を含 有し、 かつ造膜のためのバイ ンダ一により表面層を形成するもので ある。

かかる光散乱粉により レーザ光の散乱を行わせ、 またレーザ光 L を吸収性粉に当てることによって当たった大部分のレーザ光のエネ ルギ一を光吸収性粉によって熱エネルギーに変換ささせるものであ る o

これによつて、 組織の蒸散割合が多く なり、 プローブへのレーザ 光の入射エネルギーが小さく とも、 切開を容易に行う ことができる, したがって、 プローブを高速に動かしても切開が可能となり、 手術 を迅速に行う ことができる。 さ らに、 プローブへ与える入射パワー を小さ くできることは、 安価かつ小型のレーザ光発生装置によつて 手術を行う ことを可能ならしめる。 一方、 表面層を形成するに当たり、 前述の吸収性粉と光散乱粉と を液に分散させ、 プローブの表面にたとえば塗布したと しても、 液 が蒸発した後は、 両粉がプロ一ブの表面に物理的に吸着力で単に付 着しているのみであるため、 表面層を有するプロ一ブが組織と接触 したり、 他の物体に当たったときは、 表面層の破損が容易に生じて しま う。

そこで、 吸収性粉と光散乱粉とを透過部材の表面に対して結合さ せるバインダーを設けると、 表面層の付着性が高めることができる。 この場合、 バインダーと してはプラスチック粉ゃ石英などのセラ ミ ック粉等の光の透過性粉を用いるのが好ましい。 造膜に際しては、 バイ ンダーと してのプラスチック粉を溶融するか、 プローブの融点 より高いセラ ミ ック粉を用いる場合にはプローブ表面を溶融するこ とで可能である。

さらに、 プローブ表面に凹凸を形成する、 またはこの凹凸表面に 対して前記表面層を形成することも、 その凹凸部分でレーザ光が散 乱するので、 レーザ光の均一照射により効果的である。 ひつような らば、 前記コア 3 0 Aに凹凸を形成し、 かつその凹凸面に前記の散 乱層を形成してもよ 。

ところで、 前記第 1 1図において、 光ファイバ一 3 0のコア 3 0 A先端をプローブ 3 1 中に埋設してある。 本発明における他の例で は、 プローブの後端面と離間して光フアイバーの先端面を位置させ てある。 この後者の場合には、 光ファイバ一の先端面とプローブの 後端面との間に塵埃などの不純物が介在したり、 それらの面に付着 して、 プローブの後端面が発熱したり、 レーザ光の入射パワーを低 下させる要因ともなる。 したがって、 プローブがプラスチック材料 からなり、 一体成形が容易な場合、 極力プローブ中に光ファイバ一 の先端部を埋設させるのが好ま しい。 J

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' 産業上の利用可能性

以上の通り、 本発明によれば、 組織に対して均一かつ必要により 広範囲にレーザ光を照射できるとともに、 照射装置と して小型化を 達成でき、 さ らにガイ ドワイヤーや温度検出導線をプローブと同軸 化できる。

Claims

. 看 275 PCT/JP90/01122

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請求の範囲

I . レーザ光の透過体と、 この透過体に対してレーザ光を入射す る複数のレーザ光の伝播体とを備え、 前記レーザ光の透過体の入射 面に伝播体の先端が埋設または近接して配設され、 かつ前記レーザ 光の伝播体は透過体の軸心周りに複数配設されていることを特徴と するレーザ光の照射装置。

2 . レーザ光の透過体の中心部に貫通する透孔部を有している請 求項 1記載の装置。

3 . 透孔を介して透過体の挿入用可撓性ガイ ド線が挿通されてい る請求項 2記載の装置。

4 . 前記透孔を介して温度検出導線が揷通されている請求項 2記 載の装置。

5 . 温度検出導線は複数本設けられ、 照射対象組織の異なる位置 に接触される請求項 3記載の装置。

6 . 各レーザ光の伝播体を通るレーザ光量が調節自在となつてい る請求項 1記載の装置。

7 . 透過体の透孔面に反射層が形成されている請求項 2記載の装 置。

8 . 反射層は金メ ッキ層からなる請求項 7記載の装置。

9 . レーザ光の伝播体は光フアイバーからなる請求項 1記載の装

¾. o

1 0 . 前記透過体に温度検出導線が貫通して設けられ、 その温度 検出導線の少なく とも貫通部分および透過体より前方に突出した部 分はレーザ光の反射材料により被覆されている請求項 1記載の装置,

I I . レーザ光の透過体表面に、 レーザ光の吸収性粉と、 前記透 過体より屈折率が高い光散乱粉とを有し、 レーザ光の透過材料をバ イ ンダ一と した表面層が形成されている請求項 1記載の装置。