WO2008088062A1 - Vasodilator - Google Patents

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Tsunenori Arai
Eriko Nakatani
Takehiro Iwasaki
Satoru Mori
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Keio University
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Abstract

It is intended to provide an apparatus for dilating the vascular wall with the use of a high-intensity pulsed light. A vasodilator with the use of high-intensity pulsed light irradiation comprising a high-intensity pulsed light irradiation system, which is a high-intensity pulsed light irradiation system capable of generating steam bubbles in a vessel and having a high-intensity pulsed light generation unit, a high-intensity pulsed light transfer unit and a unit of irradiating the high-intensity pulsed light in a vessel, whereby steam bubbles are generated in the vessel by the irradiation with the high-intensity pulsed light and thus the vascular wall is spread and the vessel is dilated due to the function of the vapor bubbles.

Description

明 細 書 血管拡張装置 技術分野  Description Vasodilator Technical Field
本発明は、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡を発生させ、 該水蒸気泡の作 用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる装置に関する。 背景技術  The present invention relates to an apparatus for generating a water vapor bubble in a blood vessel by irradiation with high-intensity pulsed light, expanding a blood vessel wall and expanding the blood vessel by using the water vapor bubble. Background art
心筋梗塞や狭心症の治療のためにパル一ン付きのカテーテルである拡張バルーンカテ 一テルを血管の狭窄部分等の病変部に挿入し、 血管の病変部を押し広げ拡張させる血管 形成術が広く普及している (非特許文献 1を参照)。  For the treatment of myocardial infarction and angina pectoris, an angioplasty is performed by inserting an expanded balloon catheter, which is a catheter with a balloon, into a lesion such as a stenosis of a blood vessel, and expanding and expanding the lesion of the blood vessel. Widely used (see Non-Patent Document 1).
また、 バルーンを加熱することにより血管部の病変部に熱を加え血管形成術を施行す るフォトサーモダイナミックバルーンも報告されていた (特許文献 1を参照)。  A photothermodynamic balloon has also been reported in which an angioplasty is performed by applying heat to the lesioned part of the blood vessel by heating the balloon (see Patent Document 1).
バルーンカテーテルは、 バル一ンにより血管壁を押し広げている間のみ血管を拡張す ることができるに過ぎず、 病変部を長期間にわたって拡張させるためには、 バルーンを 用レ、た拡張させた病変部をステントを用いて押し広げておく必要があった。  The balloon catheter can only dilate the blood vessel while the balloon wall is being expanded by the balloon. In order to dilate the lesion over a long period of time, the balloon was used. It was necessary to spread the lesion using a stent.
また、 バルーンカテーテルは、 外径が大きく適用できる血管は冠状動脈等ある程度の 太さのある血管に限定されていた。 また、 バルーンを拡張させた場合、 血管の狭窄部か ら圧力を受け、 バルーンの位置が病変部からずれてしまう等、 円滑な治療が困難な場合 あった。  In addition, balloon catheters that can be used with large outer diameters are limited to vessels with a certain thickness such as coronary arteries. In addition, when the balloon was expanded, pressure was received from the stenosis part of the blood vessel, and the balloon position was displaced from the lesion part.
一方、 血管形成術の一方法として、 レーザ光等の高強度パルス光を用いる方法も開発 されている。 例えば、 血管中でレーザ光を照射して、 音圧波を誘起させ、 音圧波のエネ ルギ一により血管形成を行なう方法があった (特許文献 2を参照)。 一方、 血管中のレー ザ光照射による泡形成により血管がダメージを受けるという報告もあった (非特許文献 2を参照)。 特許文献 1 特開平 09-084879号公報  On the other hand, a method using high-intensity pulsed light such as laser light has been developed as a method of angioplasty. For example, there has been a method of irradiating a laser beam in a blood vessel to induce a sound pressure wave and forming a blood vessel using the energy of the sound pressure wave (see Patent Document 2). On the other hand, there was a report that the blood vessel was damaged by the bubble formation by laser light irradiation in the blood vessel (see Non-Patent Document 2). Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-084879
特許文献 2 特開 2004-357792号公報 非特許文献 1 モートン J.カーン編著、 「心臓カテーテルハンドブック」、 第 2版、 株式 会社 メディカル ' サイエンス ·インターナショナル、 2004年 4月 21 日 ρ· 407-451 非特許文献 2 ァシュレイ 'ジエイ 'ゥエルヒ (ASHLEY J. WELCH)他編、 「オプティカル · サーマル レスポンス ォブ レーザ イラディエイテッ ド ティ ッシュー (OPTICAL-THERMAL RESPONSE OF LASER IRRADIATED TISSUE)」、 (米国)、 プレナム · プレ ス (PRE匪 PRESS)、 1995年、 p. 732-740 発明の開示 Patent Document 2 JP 2004-357792 A Non-Patent Document 1 edited by Morton J. Kahn, “Cardiac Catheter Handbook”, 2nd edition, Medical Company 'Science International, April 21, 2004 ρ · 407-451 Non-patent Document 2 Ashley J. WELCH) et al., "OPTICAL-THERMAL RESPONSE OF LASER IRRADIATED TISSUE", (USA), Plenum Press, 1995, p. 732-740 Disclosure of the Invention
本発明は、 高強度パルス光を利用して血管壁を拡張させる装置の提供を目的とする。 本発明者らは、液体中でレーザを照射した場合に、水蒸気泡が発生する現象に着目し、 血管内で水蒸気泡を発生させることにより、 水蒸気泡により血管が拡張し得ることを見 出した。 本発明者等は、 レーザにより水蒸気泡を発生させ血管を拡張させる方法につい てさらに鋭意検討を行い、 レーザの照射条件により水蒸気泡が血管壁に加える圧力が変 動し、 なおかつレーザにより血管壁が加熱され、 血管壁に含まれるコラーゲンの配向が 変化することにより、 血管壁の拡張状態を維持することができることを見出し、 本発明 を完成させるに至った。  An object of the present invention is to provide an apparatus for expanding a blood vessel wall using high-intensity pulsed light. The present inventors paid attention to a phenomenon in which water vapor bubbles are generated when laser is irradiated in a liquid, and found that the blood vessels can be expanded by the water vapor bubbles by generating the water vapor bubbles in the blood vessel. . The inventors of the present invention have further studied diligently on a method of expanding a blood vessel by generating water vapor bubbles with a laser, and the pressure applied to the blood vessel wall by the water vapor bubbles varies depending on the irradiation condition of the laser, and the blood vessel wall is formed by the laser. The inventors discovered that the expanded state of the blood vessel wall can be maintained by heating and changing the orientation of the collagen contained in the blood vessel wall, thereby completing the present invention.
すなわち、 本発明は以下のとおりである。  That is, the present invention is as follows.
[ 1 ] 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段であって、 高強度パルス 光発生手段、 高強度パルス光伝送手段及び高強度パルス光を血管内に照射する手段を有 する高強度パルス光照射手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡を発 生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス光照 射による血管拡張装置。 [1] High-intensity pulsed light irradiation means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, comprising high-intensity pulsed light generation means, high-intensity pulsed light transmission means, and means for irradiating high-intensity pulsed light into the blood vessel A blood vessel dilating device using high-intensity pulsed light irradiation that includes high-intensity pulsed light irradiation means, generates water vapor bubbles in the blood vessel by high-intensity pulsed light irradiation, and expands the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles.
[ 2 ] 水蒸気泡の作用により血管壁に圧力及ぴ熱が加えられ、 血管壁のコラーゲン繊維 の配向が揃う、 [ 1 ]の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [2] The vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to [1], wherein pressure and heat are applied to the blood vessel wall by the action of water vapor bubbles, and the orientation of collagen fibers in the blood vessel wall is aligned.
[ 3 ] 血管壁に加えられる圧力が 0. l〜5. 0atmであり、 温度が 60°C以上である、 [ 1 ]又 は [ 2 ]の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [3] The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to [1] or [2], wherein the pressure applied to the blood vessel wall is 0.1 to 5.0 atm and the temperature is 60 ° C or higher.
[ 4 ] 高強度パルス光伝送手段が光伝送ファィバーである [ 1 ]又は [ 2 ]の高強度パルス 光照射による血管拡張装置。  [4] The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to [1] or [2], wherein the high-intensity pulsed light transmission means is an optical transmission fiber.
[ 5 ] バルーンを有しないカテーテルを含む装置であり、 カテーテル内に高強度パルス 光を伝送する光伝送ファイバーが備えられた [1]〜 [4]のいずれかの高強度パルス光照 射による血管拡張装置。 [5] A device including a catheter without a balloon, and a high intensity pulse in the catheter A vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1] to [4], equipped with an optical transmission fiber that transmits light.
[6] 高強度パルス光照射手段の照射部の位置がカテーテル遠位端より内部に位置して いる [ 5 ]の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [6] The vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to [5], wherein the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means is located inside the distal end of the catheter.
[7] 高強度パルス光照射手段の照射部の位置がカテーテル遠位端より 0.5〜5mm内部 に位置している [ 6 ]の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [7] The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to [6], wherein the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means is located within 0.5 to 5 mm from the distal end of the catheter.
[8] 光伝送ファイバーの遠位端部付近に X線不透視マーカーを有する [ 1:]〜 [ 7 ]のい ずれかの高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [8] A vasodilator by irradiation with high-intensity pulsed light according to any one of [1:] to [7], having an X-ray opaque marker near the distal end of the optical transmission fiber.
[9] カテーテルの遠位端部付近に X線不透視マーカーを有する [1:!〜 [8]のいずれか の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [9] The vasodilator with high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1 :! to [8], having an X-ray opaque marker near the distal end of the catheter.
[1 0] 血管の狭窄部位に適用し血管の狭窄部位を拡張するための [1]〜[9]のいずれ かの高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [10] A vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1] to [9] for applying to a stenotic site of a blood vessel and expanding the stenotic site of a blood vessel.
[1 1] 少なくとも 10 分間血管の拡張を維持し得る [1]〜[1 0]のいずれかの高強度 パルス光照射による血管拡張装置。  [1 1] A vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1] to [1 0] capable of maintaining vasodilation for at least 10 minutes.
[1 2] 永続的に血管の拡張を維持し得る [1 1]の高強度パルス光照射による血管拡張 装置。  [1 2] The vasodilator with high-intensity pulsed light irradiation according to [1 1], which can maintain vascular dilation permanently.
[1 3] 高強度パルス光の波長が 1〜 3 μπι の範囲にある、 [1]〜[1 2]のいずれかの 高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [1 3] The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1] to [1 2], wherein the wavelength of the high-intensity pulsed light is in the range of 1 to 3 μπι.
[14] 高強度パルス光が、 パルスレーザである [1]〜[1 3]のいずれかの高強度パル ス光照射による血管拡張装置。  [14] The vasodilator according to any one of [1] to [13], wherein the high-intensity pulsed light is a pulsed laser.
[1 5] 高強度パルス光照射のパルス幅が 50;us〜lmsである [1]〜[14]のいずれか の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [15] The vasodilator according to any one of [1] to [14], wherein the pulse width of irradiation with high-intensity pulsed light is 50; us to lms.
[1 6] 少なくとも 25回、 100回以下の高強度パルス光照射を繰り返し、 血管を拡張さ せる [1]〜[1 5]のいずれかの高強度パルス光照射による血管拡張装置。  [16] The blood vessel dilator using the high-intensity pulsed light irradiation according to any one of [1] to [15], wherein the blood vessel is expanded by repeating high-intensity pulsed light irradiation at least 25 times and 100 times or less.
[1 7] 少なくとも 50回、 100回以下の高強度パルス光照射を繰り返し、 血管を拡張さ せる [1 6]の高強度パルス光照射による血管拡張装置。 [17] The vasodilator using high-intensity pulsed light irradiation according to [16], which expands the blood vessel by repeating irradiation with the high-intensity pulsed light at least 50 times and 100 times or less.
[1 8] 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段、 高強度パルス光発生 手段及び高強度パルス光伝送手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡 を発生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス 光照射による血管拡張装置の制御方法であって、 血管内で発生する水蒸気泡の大きさ及 び形状並びに血管壁に加えられる熱を変化させるために、 血管拡張装置の制御手段が高 強度パルス光照射手段を制御して高強度パルス光の強度及び照射回数を変化させる工程 を行なう、 制御方法。 [18] A high-intensity pulsed light irradiation means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, a high-intensity pulsed light generation means and a high-intensity pulsed light transmission means. High-intensity pulse that expands blood vessels by expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles A method of controlling a vasodilator by light irradiation, wherein the control means of the vasodilator is used to change the size and shape of water vapor bubbles generated in the blood vessel and the heat applied to the blood vessel wall. A control method of performing a step of changing the intensity and the number of times of irradiation of high-intensity pulsed light by controlling the irradiation means.
[ 1 9 ] 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段、 高強度パルス光発生 手段及び高強度パルス光伝送手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡 を発生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス 光照射による血管拡張装置の制御方法であって、 高強度パルス光照射手段の照射部の位 置とカテーテル遠位端の距離を調節して、 発生する水蒸気泡の形状および圧力を制御す る、 制御方法。  [19] Includes high intensity pulsed light irradiation means, high intensity pulsed light generation means and high intensity pulsed light transmission means capable of generating water vapor bubbles in blood vessels, and generates water vapor bubbles in blood vessels by high intensity pulsed light irradiation. A method of controlling a vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation, which expands a blood vessel by expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles, comprising the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means and the distal end of the catheter A control method that controls the shape and pressure of the generated water vapor bubbles by adjusting the distance.
本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願 2007-008503号の明細書おょぴ ノまたは図面に記載される内容を包含する。 図面の簡単な説明  This specification includes the contents described in the specification or drawings of Japanese Patent Application No. 2007-008503, which is the basis of the priority of the present application. Brief Description of Drawings
図 1は、 本発明の装置の概略図である。  FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention.
図 2は、 レーザ光照射により発生する水蒸気の発生から消滅までの過程を表す写真で ある。  Figure 2 is a photograph showing the process from the generation to the disappearance of water vapor generated by laser light irradiation.
図 3は、 実施例で用いた装置の構成を示す図である。  FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the apparatus used in the example.
図 4は、レーザ光照射前後の血管の状態を示す写真である。 Aは Ho : YAG レーザ照射前、 Bは Ho : YAG レーザを 1. 3J/pulseで 20回照射中、 Cは Ho : YAG レーザを 1. 3J/pulseで 20 回照射後の写真である。  FIG. 4 is a photograph showing the state of blood vessels before and after laser beam irradiation. A is a photo after Ho: YAG laser irradiation, B is Ho: YAG laser irradiation 20 times at 1.3 J / pulse, and C is a photo after 20 times irradiation with Ho: YAG laser at 1.3 J / pulse.
図 5は、 レーザ光照射前後の HE染色血管像を示す写真である。 Aは HE染色したコン トロール血管断面を示し、 Bは Ho : YAG レーザを 400mJ/pulseで 20回照射後の慢性期の HE染色した血管断面を示す。  Figure 5 is a photograph showing HE-stained blood vessel images before and after laser light irradiation. A shows a HE-stained cross-section of a control blood vessel, and B shows a HE-stained blood vessel cross-section after 20 irradiations with a Ho: YAG laser at 400 mJ / pulse.
図 6は、 レーザ光照射前後の偏光顕微鏡による観察像を示す写真である。 A〜!)の写真 において、右側が血管内膜側であり、左側が外膜側である。 Aは健常血管、 Bは 0. 17J/pulse で 20回照射した血管、 Cは 0. 41J/pulseで 20回照射した血管、 Dは 0. 81J/pulseで 20 回照射した血管を示す。  Figure 6 is a photograph showing images observed with a polarizing microscope before and after laser light irradiation. A ~! ), The right side is the vascular intima side and the left side is the adventitia side. A is a healthy blood vessel, B is a blood vessel irradiated 20 times at 0.17 J / pulse, C is a blood vessel irradiated 20 times at 0.41 J / pulse, and D is a blood vessel irradiated 20 times at 0.81 J / pulse.
図 7は、 血管壁の引張試験の方法の概要を示す図である。 図 8は、 レーザ光照射前後の引張試験による血管の応力ひずみ線図を示す。 図 9は、 レーザ光照射前後の血管壁拡張の変動を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an outline of a method for a tensile test of a blood vessel wall. Figure 8 shows the stress-strain diagram of the blood vessel in the tensile test before and after laser light irradiation. FIG. 9 is a diagram showing fluctuations in vascular wall dilation before and after laser beam irradiation.
図 1 0は、 光ファイバ一先端をカテーテル先端より内側に位置させて照射する方法の 概要を示す図である。  FIG. 10 is a diagram showing an outline of a method of irradiating with one optical fiber tip positioned inside the catheter tip.
図 1 1は、 ベア照射法で照射したときの気泡の形状の写真である。  Fig. 11 is a photograph of the shape of bubbles when irradiated by the bare irradiation method.
図 1 2は、 レーザエネルギーを変化させベア照射法で照射したときの気泡の形状の写 真である。  Figure 12 shows a photograph of the bubble shape when the laser energy is changed and irradiated by the bare irradiation method.
図 1 3は、 カテーテル内射法で照射したときの気泡の形状の写真である。  Fig. 13 is a photograph of the shape of bubbles when irradiated by catheter injection.
図 1 4は、 光ファイバ一先端とカテーテル先端の距離を変え、 カテーテル内射法で照 射したときの気泡の形状の写真である。  Fig. 14 is a photograph of the shape of the bubble when the distance between the tip of the optical fiber and the tip of the catheter is changed and irradiation is performed by the catheter injection method.
図 1 5は、 レーザエネルギーを変化させカテーテル内照射法で照射したときの気泡の 形状の写真である。  Fig. 15 is a photograph of the shape of bubbles when the laser energy is changed and irradiated by the intra-catheter irradiation method.
図 1 6は、 Ho : YAG レーザ装置を用い、 レーザエネルギー 400mJ/pulseで照射方法を変 化させたときに発生した気泡の光ファイバ一中心軸に垂直な方向の最大直径の時間変化 (プロット左軸)と Ho : YAGレ一ザのパルス波形 (実線、 右軸) を示す図である。  Figure 16 shows the time variation of the maximum diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber of the bubble generated when the irradiation method was changed at a laser energy of 400 mJ / pulse using a Ho: YAG laser (plot left) (Axis) and Ho: YAG laser pulse waveform (solid line, right axis).
図 1 7は、 レーザエネルギーに対する光ファイバ一中心軸に垂直な方向の最大気泡直 径を示す図である。  Figure 17 shows the maximum bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber with respect to the laser energy.
図 1 8は、 レーザ光による血管壁の直接加熱の見積もり模式図である。  Figure 18 is an estimated schematic diagram of direct heating of the blood vessel wall by laser light.
図 1 9は、 血管の外径と内径の関係を示す図である。  FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the outer diameter and inner diameter of a blood vessel.
図 2 0は、 ex vivo血管外径変化観察実験の模式図である。  FIG. 20 is a schematic diagram of an ex vivo blood vessel outer diameter change observation experiment.
図 2 1 Aは、ベア照射法でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、高速度カメラで 撮影した 1回目のレーザ照射中の各時刻における血管外形を示す写真である。 レーザ発 振開始を起点とする矢印は光フアイバー先端の位置を示す。  Fig. 21A is a photograph showing the blood vessel outline at each time during the first laser irradiation, which was taken with a high-speed camera, when the laser energy in the bare irradiation method was 400 mJ / pulse. The arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of the tip of the optical fiber.
図 2 1 Bは、ベア照射法でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、高速度カメラで 撮影した 1 回目のレーザ照射中の各時刻における血管外形を示す写真である (図 2 1 A の続き)。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。  Fig. 21B is a photograph showing the blood vessel outline at each time during the first laser irradiation, which was taken with a high-speed camera when the laser energy was 400 mJ / pulse in the bare irradiation method (continuation of Fig. 21 A). ). An arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of one end of the optical fiber.
図 2 2 Aは、 カテーテル内照射法(3謹)でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、 高速度カメラで撮影した 1回目のレーザ照射中の各時刻における血管外形を示す写真で ある。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。 図 2 2 Bは、 カテーテル内照射法(3mm)でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、 高速度カメラで撮影した 1回目のレーザ照射中の各時刻における血管外形を示す写真で ある (図 2 2 Aの続き)。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を 示す。 Figure 22A is a photograph showing the blood vessel outline at each time during the first laser irradiation, which was taken with a high-speed camera when the laser energy was 400 mJ / pulse in the intra-catheter irradiation method (3 mm). An arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of one end of the optical fiber. Fig. 2 2 B is a photograph showing the blood vessel outline at each time during the first laser irradiation taken with a high-speed camera when the laser energy is 400 mJ / pulse in the intra-catheter irradiation method (3 mm) (Fig. 2). Continuation of 2 A). The arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of the tip of the optical fiber.
図 2 3 Aは、ベア照射法でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、高速度カメラで 撮影したレーザ照射前、 照射中、 照射後の血管外形を示す写真である。 レーザ発振開始 を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。  Fig. 23 A is a photograph showing the blood vessel outline before, during and after laser irradiation taken with a high-speed camera when the laser energy in the bare irradiation method is 400 mJ / pulse. The arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of the tip of the optical fiber.
図 2 3 Bは、ベア照射法でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、高速度カメラで 撮影したレーザ照射前、照射中、照射後の血管外形を示す写真である(図 2 3 Aの続き)。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。  Fig. 23B is a photograph showing the blood vessel outline before, during and after laser irradiation taken with a high-speed camera when the laser energy in the bare irradiation method is 400 mJ / pulse (continuation of Fig. 23 A). ). An arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of one end of the optical fiber.
図 2 4 Aは、 カテーテル内照射法(3mm)でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、 高速度カメラで撮影したレーザ照射前、 照射中、 照射後の血管外形を示す写真である。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。  Fig. 24 A is a photograph showing the blood vessel outline before, during and after laser irradiation taken with a high-speed camera when the laser energy is 400 mJ / pulse in the intra-catheter irradiation method (3 mm). An arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of one end of the optical fiber.
図 2 4 Bは、 カテーテル内照射法(3匪)でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の、 高速度カメラで撮影したレーザ照射前、照射中、照射後の血管外形を示す写真である(図 2 4 Aの続き)。 レーザ発振開始を起点とする矢印は光ファイバ一先端の位置を示す。 図 2 5は、 ベア照射法でのレーザエネルギー 400mJ/pulse の場合の血管の流れ方向の 位置に対する血管外径を示す図である。 位置は光ファイバー先端を起点とする。  Fig. 24B is a photograph showing the blood vessel outline before, during and after laser irradiation taken with a high-speed camera when the laser energy is 400 mJ / pulse in the intra-catheter irradiation method (3 mm) (Fig. Continuation of 2 4 A). An arrow starting from the start of laser oscillation indicates the position of one end of the optical fiber. FIG. 25 is a diagram showing the blood vessel outer diameter with respect to the position in the blood vessel flow direction when the laser energy is 400 mJ / pulse in the bare irradiation method. The position starts from the tip of the optical fiber.
.図 2 6は、 カテーテル内照射法(3nmi)でのレーザエネルギー 400mJ/pulseの場合の血管 の流れ方向の位置に対する血管外径を示す図である。 位置は光ファイバ一先端を起点と する。  FIG. 26 is a diagram showing the blood vessel outer diameter with respect to the position in the blood vessel flow direction when the laser energy is 400 mJ / pulse in the intra-catheter irradiation method (3 nmi). The position starts from one end of the optical fiber.
図 2 7は、 レーザエネルギー 400mJ/pulse、 200回照射後に血管外径が初期外径と比較 して最も増加していた位置における、 1 回目のレーザ照射中の血管外径の時間変化を示 す図である。  Figure 27 shows the time variation of the blood vessel outer diameter during the first laser irradiation at the position where the blood vessel outer diameter increased most compared to the initial outer diameter after 200 times of laser energy 400 mJ / pulse. FIG.
図 2 8は、 レーザの照射回数に対する血管外径拡張率(ベア照射法、 レーザエネルギー 変化)を示す図である。  Fig. 28 is a diagram showing the blood vessel outer diameter expansion rate (bear irradiation method, laser energy change) versus the number of laser irradiations.
図 2 9は、 レーザの照射回数に対する血管外径拡張率(レーザエネルギ一一定、照射方 法変化)を示す図である。  Fig. 29 is a graph showing the blood vessel outer diameter expansion rate (laser energy constant, irradiation method change) with respect to the number of laser irradiations.
図 3 0は、 レーザの照射回数に対する血管外径拡張率(カテーテル内照射法(3腿)、 レ 一ザエネルギー変化)を示す図である。 Figure 30 shows the rate of blood vessel outer diameter expansion with respect to the number of laser irradiations (intracatheter irradiation method (3 thighs), It is a figure which shows the 1 energy change.
図 3 1は、カテーテル内照射法(3腹 1)でのレーザエネルギー 800mJ/pulse、照射回数 100 回の場合の血管の応力ひずみ線図を示す。  Figure 31 shows the stress-strain diagram of the blood vessel when the laser energy is 800 mJ / pulse and the number of irradiations is 100 in the intra-catheter irradiation method (3 stomachs 1).
図 3 2は、 レーザ光照射部位および非照射部位のエラスチン繊維のヤング率(Ee) (レ 一ザエネルギー 800mJ/pulse —定) を示す図である。 Fig. 32 shows the Young's modulus (E e ) (laser energy 800 mJ / pulse-constant) of the elastin fibers at the laser beam irradiated and non-irradiated sites.
図 3 3は、 レーザ光照射部位おょぴ非照射部位のコラーゲン繊維のヤング率(E。) (レ 一ザエネルギー 800mJ/pulse —定) を示す図である。  Fig. 33 shows the Young's modulus (E.) (laser energy 800 mJ / pulse-constant) of the collagen fibers at the laser beam irradiation site and non-irradiation site.
図 3 4 Aは、 in vivo レーザ光照射後の家兎大動脈 HE染色標本画像を示す写真である。 写真上側が血管内腔、 下側が外膜を表す。  Fig. 34 A is a photograph showing a rabbit aorta HE-stained specimen image after in vivo laser light irradiation. The upper part of the photograph represents the lumen of the blood vessel, and the lower part represents the adventitia.
図 3 4 Bは、 in vivo レーザ光照射後の家兎大動脈 HE染色標本画像を示す写真である。 写真上側が血管内腔、 下側が外膜を表す。  Fig. 34B is a photograph showing a rabbit aorta HE-stained specimen image after in vivo laser light irradiation. The upper part of the photograph represents the lumen of the blood vessel, and the lower part represents the adventitia.
符号の説明 Explanation of symbols
1 カテーテル 1 catheter
2 高強度パルス光照射部 2 High-intensity pulsed light irradiation unit
3 X線不透視マーカー 3 X-ray opaque marker
4 高強度パルス光伝送ファイバー 4 High intensity pulsed optical fiber
5 高強度パルス光源 発明を実施するための最良の形態 5 High-intensity pulsed light source BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明を詳細に説明する。  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は高強度パルス光を利用した血管形成術のための血管拡張装置である。 血管形 成術は、例えば、狭心症患者や心筋梗塞患者における血管狭窄部位において施術される。 本発明の装置は、 少なくとも、 血管内に高強度パルス光を照射する高強度パルス光照 射手段を含み、 さらに高強度パルス光照射部を血管中の拡張させるべき血管形成術施術 部位まで誘導するためのカテーテルを含んでいてもよい。 図 1に本発明の装置の該略図 を示す。  The present invention is a vasodilator for angioplasty using high-intensity pulsed light. Angioplasty is performed, for example, at a vascular stenosis site in an angina patient or a myocardial infarction patient. The apparatus of the present invention includes at least high-intensity pulsed light irradiation means for irradiating a high-intensity pulsed light in the blood vessel, and further guides the high-intensity pulsed light irradiation unit to the angioplasty site to be expanded in the blood vessel. Other catheters may be included. Figure 1 shows a schematic diagram of the device of the present invention.
前記高強度パルス光照射手段は、 高強度パルス光発生手段 (高強度パルス光源)、 高強 度パルス光を血管中に伝送する手段、 高強度パルス光を血管內に照射する手段 (照射部 位) 等を含み、 髙強度パルス光を伝送する部分は光伝送用ファイバーである。 高強度パルス光を血管内に照射する手段は、 光伝送用ファイバーの遠位端に高強度パ ルス光照射部として設けられる。 高強度パルス光照射部には、 プリズム等のパルス光照 射角度を変化させるための部材を配設してもよいが、 通常は特別な部材は必要なく光フ アイパーの遠位端が高強度パルス光照射部として作用し得る。 The high-intensity pulsed light irradiation means includes high-intensity pulsed light generation means (high-intensity pulsed light source), means for transmitting high-intensity pulsed light into the blood vessel, means for irradiating high-intensity pulsed light into the blood vessel (irradiation unit) The portion that transmits high intensity pulse light is an optical transmission fiber. The means for irradiating the high-intensity pulsed light into the blood vessel is provided as a high-intensity pulsed light irradiation unit at the distal end of the optical transmission fiber. A member for changing the pulsed light irradiation angle such as a prism may be arranged in the high-intensity pulsed light irradiating unit, but usually no special member is required and the distal end of the optical fiber is at the high-intensity pulsed light. It can act as a light irradiation part.
本発明の装置が任意に含む血管カテーテルは本発明の装置の一部を血管内に揷入する ための筒であり、装置の一部を目的の部位に移動させるときのガイドとして用いられる。 カテーテルは、通常用いられているものを使用することができ、その径等は限定されず、 治療しょうとする血管の太さに応じて適宜設計することができる。 本発明の装置は、 力 テーテル内に高強度パルス光伝送用の光ファィバーが 1本あれば足りるのでカテーテル の径も細くでき、 例えば、 カテーテルシース部分の直径は、 2 ram以下である。  The vascular catheter optionally included in the apparatus of the present invention is a tube for inserting a part of the apparatus of the present invention into a blood vessel, and is used as a guide when moving a part of the apparatus to a target site. As the catheter, a commonly used catheter can be used, and its diameter and the like are not limited, and can be appropriately designed according to the thickness of the blood vessel to be treated. The device of the present invention requires only one optical fiber for transmitting high-intensity pulsed light in the force taper, so that the diameter of the catheter can be reduced. For example, the diameter of the catheter sheath portion is 2 ram or less.
また、 本発明の装置において、 カテーテルの存在は任意であり、 光伝送用ファイバー のみを血管に揷入してもよい。 この場合のファイバーをベアファイバーという。  In the apparatus of the present invention, the presence of the catheter is optional, and only the optical transmission fiber may be inserted into the blood vessel. The fiber in this case is called bare fiber.
従って、 従来のバルーンカテーテルでは揷入が不可能であった細い血管にも揷入する ことができ、 細い血管において血管形成術を施行することができる。 従来の方法で血管 形成術の対象としていたのは、 外頸動脈、 冠動脈、 腎動脈、 胸骨動脈、 浅大腿動脈、 膝 下動脈等の太い動脈であつたが、 本発明の装置を用いれば、 これらの動脈のみならず、 内径 2. 5mm程度以下のより細い血管も治療することができる。  Therefore, it is possible to insert into a thin blood vessel that cannot be inserted with a conventional balloon catheter, and angioplasty can be performed on the thin blood vessel. In the conventional method, the target of angioplasty was a thick artery such as the external carotid artery, coronary artery, renal artery, sternum artery, superficial femoral artery, and knee joint artery. Not only these arteries but also thinner blood vessels with an inner diameter of about 2.5 mm or less can be treated.
さらに、 本発明の装置は、 高強度パルス光照射部の位置をモニタするためのマーカー を備えていてもよい。 該マーカーとしては、 X線不透視マーカーを用いればよい。 外部 から X線透視下で観察することにより、 高強度パルス光照射部の存在位置がわかり、 該 照射部を治療部位に位置させることが可能になる。 X線不透視マーカーとしては、 X線 に不透過性の金属を用いることができ、 生体への親和性という観点から白金、 金、 イリ ジゥム等やこれらの合金が好ましい。 X線不透視マーカーは、 本発明の装置が力テ一テ ルを含む場合は、 例えばカテーテルの遠位端部に 1個以上設ければよい。 また、 本発明 の装置がカテーテルを含まない場合は、 例えば光伝送フアイ'バーの遠位端部に 1個以上 設ければよい。  Furthermore, the apparatus of the present invention may include a marker for monitoring the position of the high-intensity pulsed light irradiation unit. As the marker, an X-ray opaque marker may be used. By observing from the outside under X-ray fluoroscopy, the location of the high-intensity pulsed light irradiation unit can be known, and the irradiation unit can be positioned at the treatment site. As the X-ray opaque marker, a metal that is impermeable to X-rays can be used, and platinum, gold, iridium, and the like, and alloys thereof are preferable from the viewpoint of affinity for a living body. When the device of the present invention includes a force tail, one or more radiopaque markers may be provided at the distal end of the catheter, for example. When the apparatus of the present invention does not include a catheter, for example, one or more may be provided at the distal end of the optical transmission fiber.
高強度パルス光には、 レーザ及びオプティカルパラメ トリックォッシレーター(0P0 ; For high-intensity pulsed light, laser and optical parametric oscillators (0P0;
Optical Parametric Osci llator)により発生するパルス光が含まれる。 This includes pulsed light generated by an optical parametric oscillator.
レーザ発生手段は、 通常のレーザ発生装置を用いることができ、 レーザ種は水の吸収 係数が lO lOOOcnf^ 好ましくは 10〜100cm— 1である波長帯のレーザならば限定されず、 希土類イオンを用いた固体レーザ又は XeClエキシマーレーザ等を用いることができる。 また、 レーザの発振波長は、 0.3〜3 μηι、好ましくは 1·5〜3 μπι、 さらに好ましくは 1.5 〜2.5μπι、 さらに好ましくは水の吸収波長極大(1.9μιη)近傍の波長である。 レーザは、 レーザを発生させる元素のイオンと該イオンを保持する母材の種類で表されるが、 元素 として希土類に属する Ho (ホロ-ゥム)、 Tin (ツリウム)、 Er (エルビウム)、 Nd (ネオ ジム) 等が挙げられ、 このうち Ho及ぴ Tmが好ましい。 母材としては YAG、 YSGG、 YV0 等が挙げられる。 例えば、 Ho:YAGレーザ、 Tm:YAG レーザ、 Ho:YSGGレーザ、 Tra:YSGGレ 一ザ、 Ho:YV0 レーザ、 Tm:YV0 レーザ及ぴ XeClエキシマーレ一ザ (発振波長 308nm) 等 を用いることができる。 この中でもレーザの発振波長が水の吸収波長極大 (1·9μιη) 近 傍に存在する Ho:YAGレーザ (発振波長 2.1μπι)、 Tm:YAGレーザ (発振波長 2.01 m) 等 が好ましい。 As the laser generating means, a normal laser generating device can be used, and the laser type is water absorption. The laser is not limited as long as the coefficient is lO lOOOcnf ^, preferably 10 to 100 cm- 1 , and a solid-state laser using rare earth ions or a XeCl excimer laser can be used. The oscillation wavelength of the laser is 0.3 to 3 μηι, preferably 1 · 5 to 3 μπι, more preferably 1.5 to 2.5 μπι, and still more preferably a wavelength near the absorption maximum of water (1.9 μιη). The laser is expressed by the element ions that generate the laser and the type of the base material that holds the ions. Ho (holum), Tin (thulium), Er (erbium), Nd belonging to rare earths as elements (Neodymium) and the like, and Ho and Tm are preferable. Examples of base materials include YAG, YSGG, and YV0. For example, Ho: YAG laser, Tm: YAG laser, Ho: YSGG laser, Tra: YSGG laser, Ho: YV0 laser, Tm: YV0 laser and XeCl excimer laser (oscillation wavelength 308 nm) can be used. . Among these, Ho: YAG laser (oscillation wavelength 2.1 μπι), Tm: YAG laser (oscillation wavelength 2.01 m), etc., in which the oscillation wavelength of the laser exists in the vicinity of the maximum absorption wavelength of water (19 · 9μιη) are preferable.
レーザ発生装置として、 例えば、 LASER1 - 2- 3 SCHWARTZ (ELECTRO-OPTICS 社製) 等が 挙げられる。  Examples of laser generators include LASER1-2-3 SCHWARTZ (manufactured by ELECTRO-OPTICS).
オプティカルパラメ トリック才ッシレーター (0P0; Optical Parametric Oscillator) は、 連続的にパルス光の波長を変化させることができ、 水の吸収係数が lO lOOOcnT1で ある波長帯のパルス光を選択すればよい。 例えば 0.3〜3 ^ιη、 好ましくは 1.5〜3 μηι、 さらに好ましくは 1.5〜2.5μπι、 さらに好ましくは水の吸収波長極大 (1.9 Aim) 近傍の 波長を選択すればよい。 An optical parametric oscillator (0P0; Optical Parametric Oscillator) can continuously change the wavelength of the pulsed light, and it is only necessary to select the pulsed light in the wavelength band where the water absorption coefficient is lO lOOOcnT 1 . For example, a wavelength in the vicinity of 0.3 to 3 ^ ιη, preferably 1.5 to 3 μηι, more preferably 1.5 to 2.5 μπι, more preferably water absorption wavelength maximum (1.9 Aim) may be selected.
高強度パルス光の照射強度は限定されず、 対象とする血管の太さや病変部の重篤度に 応じて適宜決定すればよいが、 好ましくは l〜2J/pulse、 さらに好ましくは 1.2〜 1.6J/Pulseである。 高強度パルス光のパルス幅も限定されないが、 10ns〜lras、 好まし くは 300μ S〜400 sである。 なお、 パルス幅は半値全幅で示される。 The irradiation intensity of the high-intensity pulsed light is not limited and may be appropriately determined according to the thickness of the target blood vessel and the severity of the lesion, but preferably 1 to 2 J / pulse, more preferably 1.2 to 1.6 J / P ulse. The pulse width of the high-intensity pulsed light is not limited, but is 10 ns to lras, preferably 300 μS to 400 s. The pulse width is shown in full width at half maximum.
高強度パルス光の繰り返し照射回数が多くなるほど、 コラーゲンの変性程度が大きく なり、 血管壁が拡張状態を保持する時間が長くなる。 繰り返し照射回数は、 10回〜 1000 回であり、 好ましくは 25回以上 100回以下、 さらに好ましくは 50回以上 100回以下で ある。血管壁が拡張を維持している時間は少なくとも 10分間であり、好ましくは少なく とも 1時間、 さらに好ましくは永続的である。 例えば、 高強度で 10回以上照射すれば、 少なくとも 10分間程度の拡張状態を維持し得る。 高強度パルス光を血管内へ伝送する手段には、力テーテルの遠位端部付近に位置する、 高強度パルス光を照射する手段 (高強度パルス光照射部) 及ぴ高強度パルス光を高強度 パルス光発生装置から該高強度パルス光照射手段に伝送する高強度パルス光伝送用ファ ィバーが含まれる。 本明細書において 「遠位端部付近」 とは、 高強度パルス光発生装置 と連結された端部 (近位端部) の反対側の端部に近い部分を意味し、 遠位端部及び遠位 端部から数十 cm程度の部分を指す。 The greater the number of repeated irradiations of high-intensity pulsed light, the greater the degree of collagen denaturation and the longer it takes for the vessel wall to remain in an expanded state. The number of repeated irradiations is 10 to 1000 times, preferably 25 to 100 times, more preferably 50 to 100 times. The time that the vessel wall remains dilated is at least 10 minutes, preferably at least 1 hour, more preferably permanent. For example, if irradiated at high intensity 10 times or more, the expanded state can be maintained for at least about 10 minutes. The means for transmitting high-intensity pulsed light into the blood vessel is the means for irradiating high-intensity pulsed light (high-intensity pulsed light irradiation part) located near the distal end of the force taper. A fiber for transmitting high-intensity pulsed light that is transmitted from the intensity pulsed light generator to the high-intensity pulsed light irradiation means is included. As used herein, “near the distal end” means a portion near the end opposite to the end (proximal end) connected to the high-intensity pulsed light generator, This refers to a part of several tens of centimeters from the distal end.
石英ファイバ一は、 その一端で高強度パルス光発生装置と連結し、 もう一端で高強度 パルス光照射手段 (高強度パルス光照射部) と連結している。 本発明で用いられる石英 ファイバ一は、 直径 0. 05〜0. 3mm程度のきわめて細いものから、 可視的な太さのものま で、 そのままで血管中に挿入されるか、 あるいはカテーテルの中に収めて血管中に揷入 され、 高強度パルス光エネルギーを伝送できる限り、 広く種々の径のものを用いること ができる。  One end of the quartz fiber is connected to a high-intensity pulsed light generator, and the other end is connected to a high-intensity pulsed light irradiation means (high-intensity pulsed light irradiation unit). The quartz fiber used in the present invention is inserted into a blood vessel as it is, from a very thin one having a diameter of about 0.05 to 0.3 mm to a visible thickness, or into a catheter. A wide variety of diameters can be used as long as they can be inserted into blood vessels and transmit high-intensity pulsed light energy.
高強度パルス光照射手段は、 血管内に高強度パルス光を照射するための手段であり、 体外の高強度パルス光発生装置 (高強度パルス光源) で発生し、 高強度パルス光伝送用 ファイバー内を血管に沿つて伝送されてきた高強度パルス光が血管内に照射され血液中 に水蒸気泡が形成されるように照射する。 この際、 高強度パルス光照射の方向は限定さ れない。 また、 上述のように高強度パルス光伝送用ファイバ一は複数本分散して存在し てもよレ、。 ファイバーの直径は、 好ましくは 100 μ π!〜 1000 /z mの間である。  High-intensity pulsed light irradiation means is used to irradiate blood vessels with high-intensity pulsed light, and is generated by an external high-intensity pulsed light generator (high-intensity pulsed light source). The high-intensity pulsed light transmitted along the blood vessel is irradiated into the blood vessel so that water vapor bubbles are formed in the blood. At this time, the direction of irradiation with high-intensity pulsed light is not limited. In addition, as described above, a plurality of high-intensity pulsed light transmission fibers may be dispersed. The fiber diameter is preferably 100 μπ! ~ 1000 / z m.
拡張させる血管壁の範囲 (長さ) は、 高強度パルス光を照射して発生する水蒸気泡の 形状を制御することにより、 変動させることができる。 水蒸気泡の形状は、 血管の進む 方向の大きさを縦、 血管の進む方向に垂直な方向を横とした場合に、 横方向により広が つた形状の水蒸気泡の方がより、 横方向に大きな圧力を発生することができ、 確実に血 管壁を拡張させることができる。 従って、 本発明の装置により発生させる水蒸気泡は、 横方向に広がったマッシュルーム形状又は西洋なし形状が好ましい。 発生させる水蒸気 泡は、 高強度パルス光照射方向に対する横方向の長さが、 縦方向の長さに対して 1/2以 上の大きさの水蒸気泡が好ましく、 さらに縦方向の長さと同じか又は大きい水蒸気泡が 好ましい。 さらに、 血管壁を過大に拡張させて血管壁に損傷を与えることのない程度の 大きさの水蒸気泡が好ましく、 このためには高強度パルス光照射方向に対する横方向の 長さが、 血管の内径の 2倍以下の大きさである水蒸気泡が好ましく、 さらに血管の内径 よりも小さい水蒸気泡が好ましい。 The range (length) of the vascular wall to be expanded can be varied by controlling the shape of the water vapor bubbles generated by irradiating high-intensity pulsed light. The shape of the water vapor bubbles is larger in the horizontal direction than in the case where the size of the direction in which the blood vessel advances is vertical and the direction perpendicular to the direction in which the blood vessel advances is horizontal. Pressure can be generated, and the blood vessel wall can be expanded reliably. Therefore, the steam bubbles generated by the apparatus of the present invention preferably have a mushroom shape or a western shape that spreads in the lateral direction. The generated steam bubbles are preferably steam bubbles whose length in the transverse direction with respect to the direction of irradiation with high-intensity pulsed light is more than 1/2 of the length in the longitudinal direction, and is the same as the length in the longitudinal direction? Or large water vapor bubbles are preferred. Furthermore, a water vapor bubble having a size that does not cause excessive damage to the blood vessel wall by over-expanding the blood vessel wall is preferable. Water vapor bubbles that are twice the size of Smaller steam bubbles are preferred.
具体的には、 発生させる水蒸気泡は、 上記定義による横方向の長さが縦方向の長さの 50%〜500%、好ましくは 75%〜500%、 さらに好ましくは 100%〜500%であることが望 ましい。 さらに、 横方向の長さは治療しょうとする血管の太さにより異なるが、 好まし くは血管の内径の 10%〜200%、好ましくは 10%〜150%、さらに好ましくは 10%〜100% である。 例えば、 冠状大動脈の場合、 血管の内径は、 約 3 mmであるので、 水蒸気泡の横 方向の長さを、 約 0. 3〜 6 mm、 好ましくは 0. 3〜4. 5mm、 さらに好ましくは 0. 1〜 3醒に すればよい。  Specifically, the generated steam bubbles have a length in the horizontal direction as defined above of 50% to 500%, preferably 75% to 500%, more preferably 100% to 500% of the length in the vertical direction. I hope that. Further, the lateral length varies depending on the thickness of the blood vessel to be treated, but preferably 10% to 200%, preferably 10% to 150%, more preferably 10% to 100% of the inner diameter of the blood vessel. It is. For example, in the case of the coronary aorta, the inner diameter of the blood vessel is about 3 mm, so the lateral length of the water vapor bubbles is about 0.3 to 6 mm, preferably 0.3 to 4.5 mm, more preferably 0. 1-3 wake up.
上記のように適切な拡張圧を発生させ得る水蒸気泡を発生させるには、 高強度パルス 光伝送手段の遠位端にある高強度パルス光照射手段の位置とカテーテル遠位端の位置関 係を調節すればよい。 高強度パルス光照射手段の照射部の位置がカテーテル遠位端より も外に出ている場合、 水蒸気泡の大きさ、 形状等については、 ベアファイバーを用いた 場合と同じである。高強度パルス光照射手段の位置がカテーテル遠位端より数腿内部に 位置している状態で高強度パルス光を照射することをカテーテル内照射法と呼ぶ。一方、 ベアフアイバーの状態で照射することをベア照射法と呼ぶ。 高強度パルス光照射手段が カテーテル中に引っ込んでいた場合、 高強度パルス光照射手段の直ぐ前方のカテーテル 内部で水蒸気泡が発生し、 エタスパンドしながらカテーテル内部を外部に向かって進み かつカテーテルから外に出る。 この際、 カテーテル遠位端の内部の形状等を変えること によっても、 カテーテル外部であって血管内で発生する水蒸気泡の形状を調節すること ができる。 水蒸気泡の形状を調節することにより、 横方向に発生する圧力を調節するこ とができる。  As described above, in order to generate a water vapor bubble that can generate an appropriate expansion pressure, the positional relationship between the position of the high-intensity pulsed light irradiation means at the distal end of the high-intensity pulsed light transmission means and the position of the distal end of the catheter is determined. Adjust it. When the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means is out of the distal end of the catheter, the size and shape of the water vapor bubbles are the same as when using bare fibers. Irradiation with high-intensity pulsed light when the high-intensity pulsed light irradiation means is located within several thighs from the distal end of the catheter is called intra-catheter irradiation. On the other hand, irradiation in the state of bare fiber is called a bare irradiation method. When the high-intensity pulsed light irradiation means is retracted into the catheter, water vapor bubbles are generated inside the catheter immediately in front of the high-intensity pulsed light irradiation means, and the inside of the catheter advances toward the outside while being escaped. Get out. At this time, the shape of water vapor bubbles generated outside the catheter and in the blood vessel can also be adjusted by changing the shape inside the distal end of the catheter. By adjusting the shape of the water vapor bubbles, the pressure generated in the lateral direction can be adjusted.
例えば、 光ファイバ一先端の高強度パルス光照射部をカテーテル遠位端部より数 mm 内部に位置させることにより、 より適切な形状の水蒸気泡を発生させることができ、 そ の結果、 より高い拡張圧を血管壁に作用させることができる。 光ファイバ一先端の高強 度パルス光照射部は、 カテーテル先端部に対して、 0. 5〜 5 mra、 好ましくは 1 〜 3廳、 さ らに好ましくは、 l 〜 2 mmカテーテル内部に位置していることが望ましい。 また、 カテ 一テル遠位端内部の形状によっても、 水蒸気泡の形状を調節することができ、 結果的に 血管壁に作用する拡張圧を調節することができる。 高強度パルス光照射部がカテーテル 内部に存在する場合、 水蒸気泡はカテーテル内部で発生し、 ェクスパンドしながらカテ 一テル内部から外部に出て行くが、 この際、 カテーテル内部において水蒸気泡が外部に 向かうときに水蒸気泡のカテーテル進行方向へエタスパンドする速度を抑えることによ り、 水蒸気泡がカテーテル進行方向へェクスパンドするのを抑制し、 気泡の前面の辺縁 が後方に回り込み、 その結果傘状の横方向へよりェクスパンドした水蒸気泡を発生させ ることができる。 このためには、 例えばカテーテル遠位端内部に水蒸気泡の縦方向への ェクスパンドを抑制し得る凸部を設けたり、 溝を設けたり、 また連続する凹凸部を設け ればよい。 また、 カテーテル遠位端部において、 先端部ほど内径が広がるように構造を 変化させてもよい。 For example, by placing the high-intensity pulsed light irradiation part at the tip of the optical fiber within a few millimeters from the distal end of the catheter, it is possible to generate a more appropriately shaped water vapor bubble, resulting in higher expansion. Pressure can be applied to the vessel wall. The high-intensity pulsed light irradiating part at the tip of the optical fiber is located within 0.5 to 5 mra, preferably 1 to 3 mm, more preferably l to 2 mm inside the catheter with respect to the catheter tip. It is desirable. Also, the shape of the water vapor bubble can be adjusted by the shape inside the distal end of the catheter, and as a result, the expansion pressure acting on the blood vessel wall can be adjusted. When a high-intensity pulsed light irradiation part is present inside the catheter, water vapor bubbles are generated inside the catheter and are expanded while being categorized. At this time, the water vapor bubbles are expanded in the catheter advancing direction by suppressing the speed at which the water vapor bubbles etaspan in the catheter traveling direction. The front edge of the bubble wraps around backwards, and as a result, it is possible to generate steam bubbles that are expanded more in the umbrella-like lateral direction. For this purpose, for example, a convex portion that can suppress the expansion of water vapor bubbles in the longitudinal direction, a groove, or a continuous irregular portion may be provided inside the distal end of the catheter. Further, the structure may be changed so that the inner diameter of the distal end portion of the catheter becomes wider at the distal end portion.
また、 カテーテル照射法の場合、 高強度パルス光照射部が血管壁に接触した状態での 照射を防ぐことができるので、 より安全に血管拡張を行うことができる。  Further, in the case of the catheter irradiation method, irradiation with the high-intensity pulsed light irradiation part in contact with the blood vessel wall can be prevented, so that blood vessel dilation can be performed more safely.
また、 同じ強度の高強度パルス光を照射しても、 光伝送ファイバーの高強度パルス光 照射部とカテーテル先端部の位置を変えることにより、 発生する拡張圧の大きさも異な つてくる。 例えば、 光伝送用ファイバーの高強度パルス光照射部とカテーテル先端部の 位置が離れるほど、 すなわち高強度パルス光照射部がカテーテル内部に引っ込んでいる ほど、 同じエネルギーの高強度パルス光を照射しても、 発生する拡張圧は高くなる。 力 テーテルや光伝送ファイバーの太さ等により、 適宜光照射部の位置を調整し、 適切な拡 張圧を発生させることができる。  Also, even when high-intensity pulsed light of the same intensity is irradiated, the magnitude of the expansion pressure generated varies depending on the position of the high-intensity pulsed light irradiation part of the optical transmission fiber and the catheter tip. For example, as the position of the high-intensity pulsed light irradiation part of the fiber for optical transmission and the distal end of the catheter are separated, that is, as the high-intensity pulsed light irradiation part is retracted into the catheter, the high-intensity pulsed light of the same energy is irradiated. However, the expansion pressure generated is high. Force The position of the light irradiation part can be adjusted as appropriate depending on the thickness of the tape or optical transmission fiber, and an appropriate expansion pressure can be generated.
また、 カテーテル先端部と高強度パルス光照射部の位置関係だけではなく、 該位置関 係と照射する高強度パルス光の強度の組み合わせによっても、 拡張圧は変化する。 従って、 本発明は照射する高強度パルス光の強度を変えるとともに、 高強度パルス光 の照射部とカテーテル先端部の位置を変え、 又はカテーテル遠位端部の内部の構造を変 えることにより、 発生する水蒸気泡の大きさ及び/又は形状を調節し、 血管壁を拡張さ せる拡張圧の発生を調節し得る装置である。  Moreover, the expansion pressure changes not only by the positional relationship between the catheter tip and the high-intensity pulsed light irradiation unit, but also by the combination of the positional relationship and the intensity of the high-intensity pulsed light to be irradiated. Therefore, in the present invention, the intensity of the high-intensity pulsed light to be irradiated is changed, the positions of the irradiation part of the high-intensity pulsed light and the catheter tip are changed, or the internal structure of the catheter distal end is changed. It is a device that can adjust the size and / or shape of the water vapor bubble to adjust the generation of expansion pressure to expand the blood vessel wall.
血液に直接高強度パルス光が照射されると、 その部分の赤血球破壊などが生じること からその部分の血液を生理食塩水等で置換しておくのが望ましい。 このような液体とし て、 生理食塩水の他、 透析液などの輸液等が用いられる。 この場合、 本発明の治療用装 置のカテーテル内に送液手段を組込み、 該送液手段を用いて生理食塩水等を血管内の高 強度パルス光が照射される部分、 すなわち高強度パルス光照射部分の照射部近傍に注入 すればよい。 送液手段は、 カテーテル内に設けられた送液流路、 送液流路の遠位端に設 けられた注入口、 流路とつながった液リザーバー、 送液用ポンプ等から構成される。 送 液流路は、例えばカテーテル内にルーメンを設け該ルーメンを送液流路としてもよいし、 またカテーテル内に別途流路用チューブを設けてもよい。 この場合、 血管内に高強度パ ルス光が照射され水蒸気泡が発生し始める局所的な血液部分を生理食塩水等で置換する ため、 高強度パルス光照射手段の髙強度パルス光を血管内に照射する部分と送液手段の 注入口は互いに近接した位置に存在する必要がある。 例えば、 カテーテル内にルーメン を設けその中に高強度パルス光伝送用ファイバーを通すと共に、 ルーメン内を通って生 理食塩水等が送液されるようにすればよい。 送液する生理食塩水等の量は限定されない が、 フラッシュ液を注入して血管内腔を観察する内視鏡を使用するときの送液量の 1/10 〜1/1000程度の量で足りる。 例えば、 内視鏡で血管内腔を観察するときにフラッシュ液 を注入する方法では、 1〜 S raLZ秒のフラッシュ液を注入する必要があるが、 本発明で 注入する量は l mL/分程度で足りる。 この程度の送液ならば、 血液の流れを阻害するこ ともなく末梢への酸素供給は確保できる。 When high-intensity pulsed light is directly applied to blood, the erythrocyte destruction of that part occurs, so it is desirable to replace that part of blood with physiological saline or the like. As such liquid, in addition to physiological saline, infusion solutions such as dialysate are used. In this case, a liquid feeding means is incorporated into the catheter of the treatment apparatus of the present invention, and a physiological saline or the like is irradiated with high-intensity pulsed light in the blood vessel using the liquid feeding means, that is, high-intensity pulsed light. It may be injected near the irradiated part of the irradiated part. The liquid feeding means is provided at the distal end of the liquid feeding channel provided in the catheter and the liquid feeding channel. It consists of a fixed inlet, a liquid reservoir connected to the flow path, and a pump for liquid delivery. For example, a lumen may be provided in the catheter and the lumen may be used as the liquid supply channel, or a separate channel tube may be provided in the catheter. In this case, the high-intensity pulsed light is irradiated into the blood vessel, and the local blood part where water vapor bubbles start to be generated is replaced with physiological saline. The part to be irradiated and the inlet of the liquid feeding means must be located close to each other. For example, a lumen may be provided in the catheter, and a high-intensity pulsed light transmission fiber may be passed through the lumen, and physiological saline or the like may be sent through the lumen. The amount of physiological saline to be delivered is not limited, but it is sufficient to use about 1/10 to 1/1000 of the amount of fluid delivered when using an endoscope that injects flash fluid and observes the lumen of blood vessels. . For example, in the method of injecting a flush solution when observing the lumen of a blood vessel with an endoscope, it is necessary to inject a flush solution of 1 to S raLZ seconds, but the amount to be injected in the present invention is about 1 mL / min. Is enough. With this level of liquid delivery, oxygen supply to the periphery can be ensured without obstructing blood flow.
高強度パルス光を血管内に照射することにより、 高強度パルス光の照射部の前面にお いてエネルギー密度が高くなり、 その領域で水蒸気泡が発生し、 該気泡が血管内で膨張 し、 水蒸気泡周囲に存在する血液又は生理食塩水等を押しのける。 水蒸気泡の圧力並び に血液又は生理食塩水等の圧力により血管壁が押し拡げられる。 本発明の装置により血 管壁に加えられる圧力 (拡張圧) は、 0. l〜5. 0atmである。 また、 同時に高強度パルス 光により熱が発生し、 血管壁が押し広げられると同時に加熱される。 この結果、 熱によ り血管壁中のコラーゲン繊維が変性し、 コラーゲン繊維の配向が変化し、 血管壁の拡張 が長く続く。 また、 コラーゲンの変性程度が強いと、 血管壁の拡張が永続的に続く。 伹 し、 コラーゲンの変性が強いとコラーゲンが壌れやすくなり、 血管壁の強度が低下する 可能性があるので、 過度の加熱変性は避けるのが望ましい。 さらに、 血管拡張にはエラ スチンも関与し、 気泡の発生による熱と気泡成長の圧力により、 コラーゲン繊維が軟化 した状態でエラスチン繊維が伸展し、 次いでさらなるコラーゲン繊維の熱変性でエラス チン繊維が伸びたまま固定される。 コラーゲンおよびエラスチンの変性はヤング率を測 定することができる。 従って、 モデル実験系においてレーザ照射しコラーゲンおよびェ ラスチンのヤング率を測定し、 適切な照射条件を決定することができる。 高強度パルス 光による血管壁の加熱温度は、 60°C以上、 好ましくは 80°C以上である。 照射する高強度 パルス光の強度、 照射回数等により、 コラーゲンの変性の度合いを調節することができ る。 コラーゲンの変性の度合いが低い場合は、 時間と共に拡張した血管壁が元に戻る。 この場合は、 血管壁を拡張させ血管壁が拡張状態を維持している間に、 拡張部分にステ ントを揷入 '留置し、 拡張したままの状態の保ってもよい。 ステントは、 本発明の装置 がカテーテルを含む場合は該カテーテルにあらかじめ載せておき、 高強度パルス光を照 射し、 血管壁を拡張させた後に、 血管内に留置するようにすればよい。 また、 本発明の 装置がカテーテルを含まず光伝送用ファイバーからなる場合、 別のカテーテルを用いて 血管内に留置してもよい。 なお、ステントとしては、セルフェクスパンダブルタイプ(自 己拡張型) を用いるのが好ましい。 By irradiating the blood vessel with high-intensity pulsed light, the energy density is increased in front of the irradiation portion of the high-intensity pulsed light, and water vapor bubbles are generated in the region, and the bubbles expand in the blood vessel. Push away blood or saline present around the foam. The vessel wall is expanded by the pressure of water vapor bubbles and the pressure of blood or physiological saline. The pressure (expansion pressure) applied to the blood vessel wall by the apparatus of the present invention is 0.1 to 5.0 atm. At the same time, heat is generated by the high-intensity pulsed light, and the blood vessel wall is expanded and heated at the same time. As a result, the collagen fibers in the blood vessel wall are denatured by heat, the orientation of the collagen fibers is changed, and the vessel wall is continuously expanded. In addition, when the degree of collagen denaturation is strong, the vessel wall dilates permanently. However, it is desirable to avoid excessive heat denaturation because collagen is prone to loosen when the collagen is strongly denatured and the strength of the blood vessel wall may be reduced. In addition, elastin is also involved in vasodilation, and elastin fibers are stretched while the collagen fibers are softened by the heat generated by the generation of bubbles and the pressure of bubble growth, and then elastin fibers are stretched by further heat denaturation of the collagen fibers. It is fixed as it is. The denaturation of collagen and elastin can measure Young's modulus. Therefore, it is possible to determine appropriate irradiation conditions by measuring the Young's modulus of collagen and elastin by laser irradiation in a model experimental system. The heating temperature of the blood vessel wall with the high-intensity pulsed light is 60 ° C or higher, preferably 80 ° C or higher. High intensity of irradiation The degree of collagen denaturation can be adjusted by the intensity of the pulsed light and the number of irradiations. When the degree of collagen denaturation is low, the dilated vessel wall returns to its original shape over time. In this case, while the vascular wall is expanded and the vascular wall is maintained in the expanded state, a stent may be inserted and placed in the expanded portion to maintain the expanded state. When the device of the present invention includes a catheter, the stent may be placed in advance on the catheter, irradiated with high-intensity pulsed light to expand the blood vessel wall, and then placed in the blood vessel. In addition, when the device of the present invention is made of an optical transmission fiber without including a catheter, it may be placed in a blood vessel using another catheter. As the stent, it is preferable to use a self-expandable type (self-expanding type).
図 2にレーザ光照射により発生する水蒸気の発生から消滅までの過程を表す図を示す。 本発明の血管拡張装置は、 例えば狭心症や心筋梗塞患者の血管の狭窄部に適用すれば よく、 狭窄率が 50%以上、 好ましくは 90%以上の患者に適用すればよい。  Figure 2 shows the process from the generation to the disappearance of water vapor generated by laser light irradiation. The vasodilator of the present invention may be applied to, for example, a stenosis portion of a blood vessel of an angina pectoris or myocardial infarction, and may be applied to a patient having a stenosis rate of 50% or more, preferably 90% or more.
本発明の装置により拡張される血管の拡張の程度は、 対象となる血管の種類や、 照射 する高強度パルス光の強度や照射回数により変動するが、 好ましくは血管壁の内径が 1. 1倍以上、 さらに好ましくは 1. 3倍以上、 特に好ましくは 1. 5倍以上拡張させること ができる。  The degree of dilation of the blood vessel expanded by the apparatus of the present invention varies depending on the type of the target blood vessel, the intensity of the high-intensity pulsed light to be irradiated, and the number of times of irradiation. Preferably, the inner diameter of the blood vessel wall is 1.1 times. More preferably, it can be expanded 1.3 times or more, particularly preferably 1.5 times or more.
なお、 高強度パルス光照射は、 血流の拍動、 すなわち拍動血流に遅延同期するのが望 ましい。 血流は拍動流であり、 血流が流れている、 すなわち血流の運動エネルギー (動 圧) が大きいときは、 水蒸気泡の発生は血圧 (静圧) に加えて動圧にも影響をうける。 一方、 血流が完全に止まってしまうと、 血液は非ニュートン性流体であるので、 粘性が 大きくなりやはり水蒸気泡が発生しにくくなる。 従って、 拍動血流速が低下してきた時 点で (血流が止まる前) に、 最適なタイミングがある。 これは、 心電図からの心拍情報 に観察血管に固有の遅延時間を設定することでタイミングを検出できる。 この場合、 心 電図計とレーザ発生装置を電子的に接続し、 拍動血流が低下した時点に高強度パルス光 が照射されるように、 心電図信号を遅延ジェネレータを通して、 高強度パルス光発生装 置に伝達すればよい。 どれくらいの時間遅延をかけるかは、 心電図計、 遅延ジエネレー タ及ぴ高強度パルス光発生装置の組合わせにより適宜決定できる。 心電図計から拍動血 流が低下した時点に高強度パルス光が照射されるような信号を伝達するタイミングも当 業者ならば公知の心周期、 大動脈血流速及ぴ心電図の関係から容易に決定できる。 例えば、 冠状動脈の場合大動脈血流速が大きい収縮期には血液はほとんど流れず、 大 動脈血流速が小さい拡張期に血液が流れる。 従って、 冠状動脈の血流速が最大になるの は、 心電図における T波出現後 P波出現の間にあり、 高強度パルス光の照射タイミング は P波出現から QRS波消失までの間が望ましい。 さらに、 本発明の治療用装置のカテー テルに圧覚センサ等を配設し、 該センサにより血流の拍動をモニタし、 拍動血流が低下 した時点に高強度パルス光が照射されるようにしてもよい。 この場合も、 圧覚センサと 高強度パルス光発生装置が電子的に接続され圧覚センサからの信号が遅延を設けて高強 度パルス光発生装置に伝えられる。 It is desirable that the irradiation with high-intensity pulsed light be delayed and synchronized with the pulsation of the blood flow, that is, the pulsating blood flow. Blood flow is a pulsatile flow. When blood flow is flowing, that is, when the kinetic energy (dynamic pressure) of the blood flow is large, the generation of water vapor bubbles affects not only blood pressure (static pressure) but also dynamic pressure. box office. On the other hand, if the blood flow stops completely, the blood is a non-Newtonian fluid, so the viscosity increases and water vapor bubbles are hardly generated. Therefore, there is an optimal timing when the pulsatile blood flow rate has fallen (before blood flow stops). The timing can be detected by setting a delay time specific to the observation blood vessel in the heartbeat information from the electrocardiogram. In this case, an electrocardiograph and a laser generator are connected electronically, and an electrocardiogram signal is generated through a delay generator so that high-intensity pulsed light is emitted when the pulsatile blood flow decreases. It can be transmitted to the device. The amount of time delay can be determined as appropriate by the combination of an electrocardiograph, a delay generator, and a high-intensity pulsed light generator. A person skilled in the art can also easily determine the timing of transmitting a signal such that a high-intensity pulsed light is emitted when the pulsatile blood flow is reduced from the electrocardiograph based on the relationship between the known cardiac cycle, aortic blood flow velocity and electrocardiogram. . For example, in the case of coronary arteries, little blood flows during systole when the aortic blood flow rate is large, and blood flows during diastole when the aortic blood flow rate is small. Therefore, the blood flow velocity in the coronary artery is maximized during the appearance of the P wave after the appearance of the T wave in the electrocardiogram, and the irradiation timing of the high-intensity pulsed light is preferably from the appearance of the P wave to the disappearance of the QRS wave. Furthermore, a pressure sensor or the like is disposed in the catheter of the treatment apparatus of the present invention, and the pulsation of the blood flow is monitored by the sensor so that the high-intensity pulsed light is emitted when the pulsating blood flow is reduced. It may be. Also in this case, the pressure sensor and the high-intensity pulsed light generator are electronically connected, and a signal from the pressure sensor is transmitted to the high-intensity pulsed light generator with a delay.
本発明の装置の使用方法 Method of using the device of the invention
本発明の装置を使用する際には、高強度パルス光照射部を拡張させる血管部位に導く。 本発明の装置が对象とする血管は限定されず、 冠状動脈その他これよりも細い血管いず れに対しても適用することができる。 本発明の装置中、 血管に揷入する部分は、 高強度 パルス光伝送用光フアイパー 1本を中に含む細径カテーテルであれば足りるので、 大腿 動脈血管等の太い血管からではなく、 橈骨動脈等細い血管から挿入することもできる。 本発明の装置の高強度パルス光照射部を拡張させる血管部位に導き、 全血中で血流を 閉止することなく、 高強度パルス光を照射すればよい。 高強度パルス光照射により、 全 血中の照射部端で水蒸気泡が発生し、 該泡が拡張し、 血管壁を押し広げ、 拡張させる。 この際、 上述のように必要に応じ生理食塩水等を血管中の高強度パルス光を照射する部 分に少量注入してもよい。  When using the apparatus of the present invention, the high-intensity pulsed light irradiation unit is guided to a blood vessel site to be expanded. The blood vessels to which the device of the present invention is applied are not limited, and can be applied to coronary arteries and other blood vessels thinner than this. In the device of the present invention, the portion to be inserted into the blood vessel may be a small-diameter catheter including one optical fiber for transmitting high-intensity pulsed light, so that it is not from a large blood vessel such as a femoral artery blood vessel, but a radial artery. It can also be inserted from a thin blood vessel. The high-intensity pulsed light irradiation unit of the device of the present invention may be guided to a blood vessel site to be expanded and irradiated with high-intensity pulsed light without closing the blood flow in whole blood. By high-intensity pulsed light irradiation, water vapor bubbles are generated at the end of the irradiated part in the whole blood, and the bubbles expand, expanding and expanding the blood vessel wall. At this time, as described above, a small amount of physiological saline or the like may be injected into the portion of the blood vessel irradiated with the high-intensity pulsed light as necessary.
さらに、 本発明は血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段、 高強度パ ルス光発生手段及ぴ高強度パルス光伝送手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内 で水蒸気泡を発生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる髙 強度パルス光照射による血管拡張装置を制御する方法を包含する。 該方法は、 血管内で 発生する水蒸気泡の大きさ及び形状並びに血管壁に加えられる熱を変化させるために、 血管拡張装置の制御手段が高強度パルス光照射手段を制御して高強度パルス光の強度及 ぴ照射回数を変化させる工程を行なうことを含む。 この際、 あらかじめ拡張しようとす る血管の径 (内径又は外径) や狭窄が認められる場合の狭窄率を測定し、 該測定値に基 づいて適切に血管を拡張できるように、 高強度パルス光の強度及び照射回数を制御すれ ばよい。 また、 一旦血管内で高強度パルス光を照射し、 血管壁を拡張させ、 どの程度拡 張したかをモニタし、 拡張の程度が足りない場合に、 さらに必要な拡張が達成できるよ うに、 高強度パルス光の強度及ぴ照射回数を制御してもよい。 Furthermore, the present invention includes a high-intensity pulsed light irradiating means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, a high-intensity pulsed light generating means, and a high-intensity pulsed light transmitting means. And a method of controlling a vasodilator by irradiation with high intensity pulsed light that expands a blood vessel by expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles. In this method, in order to change the size and shape of water vapor bubbles generated in the blood vessel and the heat applied to the blood vessel wall, the control means of the vasodilator controls the high-intensity pulsed light irradiating means. And a step of changing the intensity and the number of irradiations. At this time, the diameter (inner diameter or outer diameter) of the blood vessel to be expanded and the stenosis rate when stenosis is observed are measured in advance, and a high-intensity pulse is used so that the blood vessel can be appropriately expanded based on the measured value. The intensity of light and the number of irradiations should be controlled. Also, once the high-intensity pulsed light is irradiated inside the blood vessel, the blood vessel wall is expanded and how much is expanded. It is possible to monitor the tension and to control the intensity of the high-intensity pulsed light and the number of irradiations so that the necessary expansion can be achieved if the degree of expansion is insufficient.
本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、 本発明はこれらの実施例によつ て限定されるものではない。  The present invention will be specifically described with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例 1 ブタ頸動脈を用いたレーザ光照射による血管拡張 Example 1 Vasodilation by laser irradiation using porcine carotid artery
ex vivo で血管内に生理食塩水又は血液を流す系を作製し検討に用いた。 血管 は摘出プタ頸動脈を用いた。 用いた摘出ブタ頸動脈のサイズは、 長さ 3. 5cm、 外 径 . 7mmであった。  A system that allows physiological saline or blood to flow into blood vessels ex vivo was used for the study. As the blood vessel, the extracted peta carotid artery was used. The size of the isolated porcine carotid artery was 3.5 cm in length and 0.7 mm in outer diameter.
摘出ブタ頸動脈内にコア径 600 / mの光ファイバーを揷入し、 Ho : YAG レーザ発 生装置 (IH102 (ニーク)) を用いて Ho : YAGレーザ(波長 2. 10 m)を生理食塩水又 は血液を流した血管中で照射した。 照射強度は 170〜1300J/pulse (1. 7〜13W) で あり、 照射回数は 20〜; 100回、 周波数は 2. 5Hzであった。  An optical fiber with a core diameter of 600 / m was inserted into the isolated porcine carotid artery, and Ho: YAG laser (wavelength 2.10 m) was applied with saline or saline using a Ho: YAG laser generator (IH102 (Neek)). Irradiated in blood vessels. The irradiation intensity was 170-1300 J / pulse (1.7-13 W), the number of irradiations was 20--100 times, and the frequency was 2.5 Hz.
図 3に用いた装置の構成を示す。  Figure 3 shows the configuration of the equipment used.
血管外径の変化をフラッシュランプ (日進電子工業社) フォトグラフィにより 撮影した。  Changes in the outer diameter of the blood vessel were photographed using a flash lamp (Nisshin Electronics Co., Ltd.) photography.
レーザ光照射前後の血管外径変を測定した。 さらに、照射後に血管の HE染色標 本を定法で作製し作製し、 顕微鏡観察するとともに、 偏光顕微鏡にて観察した。  Changes in blood vessel outer diameter before and after laser light irradiation were measured. Furthermore, after irradiation, HE blood-stained specimens were prepared by a conventional method, observed with a microscope, and observed with a polarizing microscope.
1. 3J/pulseの光強度で、 20回照射したところ、血管が拡張しているのが観察さ れた。 また、 照射終了後も拡張した血管は元に戻らず、少なくとも 10分間拡張状 態を維持していた。  1. When irradiated 20 times at a light intensity of 3 J / pulse, dilation of blood vessels was observed. In addition, the dilated blood vessels did not return to their original state after the irradiation, and remained in the dilated state for at least 10 minutes.
外径 4. 7mmの血管が 20回の照射により外径 6. lmmになるまで拡張した(1. 3倍)。 拡張された領域 (長さ) は、 血液の流れ方向に対して約 13腿であった。 図 4にレ 一ザ照射前、 20回目の照射中、及び 20回照射後の血管の写真を示す。 図 4 Aが照 射前の状態、 図 4 Bが 20回目の照射中の状態、 図 4 Cが照射後の状態を示す。 図 5に HE染色血管像を示す。図 5 Aがレーザ光を照射しなかった血管断面の染 色像であり、 図 5 Bが 400mJ/pulseの光強度で 20回照射した血管断面の HE染色 像を示す。 図にしめすように、 レーザ照射した血管において血管壁の伸展拡張が 認められた。  A blood vessel with an outer diameter of 4.7 mm was expanded to an outer diameter of 6. lmm by irradiation 20 times (1.3 times). The expanded area (length) was about 13 thighs with respect to the direction of blood flow. Figure 4 shows photographs of blood vessels before laser irradiation, during 20th irradiation, and after 20th irradiation. Fig. 4A shows the state before irradiation, Fig. 4B shows the state during the 20th irradiation, and Fig. 4C shows the state after irradiation. Figure 5 shows HE-stained blood vessel images. Fig. 5A shows a stained image of a blood vessel cross section that was not irradiated with laser light, and Fig. 5B shows a HE stained image of a blood vessel cross section irradiated 20 times with a light intensity of 400 mJ / pulse. As shown in the figure, extension and expansion of the blood vessel wall was observed in the blood vessel irradiated with laser.
図 6に偏光顕微鏡による観察像を示す。 図 6 A がレーザ光を照射しなかった血 管断面の観察像である。 図 6 B、 図 6 C及び図 6 Dは、 それぞれ 0. 17J/pulseの強 度で 20回、 0. 41J/pulseの強度で 20回、 0· 81J/pulseの強度で 20回照射した血 管の断面の観察像を示す。 Figure 6 shows an image observed with a polarizing microscope. Figure 6 A blood not irradiated with laser light It is an observation image of a pipe cross section. Fig. 6B, Fig. 6C and Fig. 6D show the blood irradiated 20 times at an intensity of 0.17 J / pulse, 20 times at an intensity of 0.41 J / pulse, and 20 times at an intensity of 0 · 81 J / pulse, respectively. An observation image of the cross section of the tube is shown.
図に示すように、 0. 41J/pulse 以上の強度の光を照射した場合、 血管壁の内膜 側で熱と圧力の影響により、コラーゲン繊維が伸展し、繊維の配向が揃っていた。 As shown, when irradiated with light of 0. 41J / pul se more strength, due to the influence of heat and pressure in the intima side of the vessel wall, the collagen fibers are extended, and is equipped with orientation of the fibers.
さらに、 レーザ光を照射した血管及ぴ照射しない血管について、 引張試験で血 管の機械特性値を測定した。 引張り試験は、 自動ステージ (シグマ光機社) で血 管を引張り、 ロードセル (エー 'アンド 'ディー社) を用いて応力を計測した。 図 7に引張試験の方法の概要を示す。 図 8に引張試験による血管の応力ひずみ線 図を示す。  In addition, the mechanical properties of blood vessels were measured by tensile tests on blood vessels irradiated with laser light and blood vessels not irradiated. In the tensile test, a blood vessel was pulled with an automatic stage (Sigma Kogyo Co., Ltd.), and the stress was measured using a load cell (A & D Co.). Figure 7 shows an overview of the tensile test method. Figure 8 shows the stress-strain diagram of the blood vessel by the tensile test.
0. 8J/pulseの強度での 100回照射後、エラスチン領域では照射しなかった血管 との差異は認められなかった。一方、コラーゲン領域では、特性が変化していた。 この結果は、 レーザ照射によりコラーゲンの特性が変化し、 血管壁が硬くなる傾 向があることを示している。 なお、 図中、 ひずみが 1弱までの領域がエラスチン の寄与が大きいエラスチン領域であり、 ひずみがそれより大きい、 応力ひずみ線 の傾きが大きくなる領域がコラーゲンの寄与が大きいコラーゲン領域である。 さらに、 1300J/pulSeの強度で 100回照射し、照射前、照射直後、照射後 1分、 3分及び 10分の血管壁の拡張の変動を測定した。血管壁の拡張は、撮影した画像 から算出した。 After 100 irradiations with an intensity of 0. 8 J / pulse, no difference was observed in the elastin region from the unirradiated blood vessels. On the other hand, the characteristics changed in the collagen region. This result shows that the characteristics of collagen are changed by laser irradiation, and the blood vessel wall tends to become hard. In the figure, the region where the strain is less than 1 is the elastin region where the contribution of elastin is large, and the region where the strain is larger and the slope of the stress-strain line is large is the collagen region where the contribution of collagen is large. Furthermore, irradiated 100 times the strength of 1300J / pul S e, before the irradiation, immediately after the irradiation, one minute after irradiation was measured variation of the extension of the 3 min and 10 min of the vessel wall. The vessel wall dilation was calculated from the captured images.
図 9に結果を示す。 図 9中縦軸は血管外径を示し、 横軸は血管の流れ方向の位 置を示す。横軸の 0は、光伝送ファイバーの先端位置になる。図 9に示すように、 1300J/pulseの強度で 100回照射した場合、 10分後でも血管の拡張状態が保持さ れていた。 実施例 2 カテーテル内照射法におけるレーザ誘起水蒸気泡の検討  Figure 9 shows the results. In FIG. 9, the vertical axis represents the outer diameter of the blood vessel, and the horizontal axis represents the position in the blood flow direction. 0 on the horizontal axis is the tip position of the optical transmission fiber. As shown in FIG. 9, when 100 times of irradiation was performed at an intensity of 1300 J / pulse, the dilated state of the blood vessels was maintained even after 10 minutes. Example 2 Examination of laser-induced water vapor bubbles in intracatheter irradiation
Ho : YAG レーザ装置によりベア照射法およびカテーテル内照射法でレーザを照 射したときの水中で発生する Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡の動態を調べ、血管壁 に与える影響を検討した。  We investigated the dynamics of Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles generated in water when the laser was irradiated by the Ho: YAG laser device using the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method, and investigated the effect on the blood vessel wall.
Ho : YAG レーザ装置として、 医療用に認可されている Ho : YAG レーザ治療装置 (波長 2. Ι μ πι) (IH102、 ニーク、 東京)を用意した。 一次冷却水冷、 二次冷却空冷 の閉サイクル冷却システムが一体となっている。 レーザ光はコア径 600 μ πι、 外径 lOOO w mの専用の石英光ファイバ一(ファイバーガイド 600、ニーク、東京)で伝送 した。光ファイバ一出射端での最大エネルギーは 1300mJ/pulseと、上記の Ho : YAG レーザ装置 # 1、 # 2と比較して高出力であった。 繰り返し周波数は、 照射対象に おける熱の影響を少なくするため、 このレーザ装置の最低周波数である 2. 5Hzと した。 レーザパルス波形の半値全幅は、 出射端でのパルスエネルギーが 400mJ/pulseのとき、 170 μ 3であった。 外部装置のタイミング制御を可能にする ため、 レーザ励起用フラッシュランプ光をシリコンフォトダイォード(S2281、 浜 松ホトニタス、 静岡)で計測し、 電圧を外部に出力した。 Ho: YAG laser treatment device approved for medical use as YAG laser device (Wavelength 2. Ι μ πι) (IH102, Niek, Tokyo) was prepared. Closed cycle cooling system of primary cooling water cooling and secondary cooling air cooling is integrated. Laser beam core diameter 600 mu Paiiota, quartz optical fiber one dedicated outer diameter looo wm (fiber guide 600, Martinique, Tokyo) was transmitted. The maximum energy at the output end of the optical fiber was 1300 mJ / pulse, which was higher than the Ho: YAG laser devices # 1 and # 2 above. Repetition frequency, in order to reduce the influence of heat definitive the irradiation target, and a 2. 5 Hz is the lowest frequency of the laser device. Full width at half maximum of the laser pulse waveform, the pulse energy at the output end thereof at 400 mJ / pulse, was 170 mu 3. In order to enable timing control of external devices, laser pump flashlight was measured with a silicon photodiode (S2281, Hamamatsu Photonicus, Shizuoka), and the voltage was output to the outside.
発生する気泡は、 time-resolved flash photography によ り撮景 した。 time-resolved flash photography とは繰り返し起こる高速現象を撮景すること ができる時間分解撮像法である [T. G. van Leeuwen et al. , Lasers Surg Med, vol. 11,. pp. 26-34, 1991]。 撮影した気泡の写真から気泡の寸法を算出した。 気泡は 光ファイバ一を軸に対称と仮定し、 気泡を光ファイバ一垂直方向に 1ピクセルず つ分割し、 その円柱を積分して体積とした。  The generated bubbles were photographed by time-resolved flash photography. Time-resolved flash photography is a time-resolved imaging method that can capture repetitive high-speed phenomena [T. G. van Leeuwen et al., Lasers Surg Med, vol. 11, pp. 26-34, 1991]. The bubble size was calculated from the photographed bubble. The bubble was assumed to be symmetrical about the optical fiber, and the bubble was divided by one pixel in the vertical direction of the optical fiber, and the cylinder was integrated into the volume.
また、気泡を高速度カメラにより撮影した。高速度カメラは 1秒間に数百 -数万 枚の高速撮影を行い、 一現象を高速時間分解で可視化する装置である。 512 X 512 ピクセルの解像度で 10000 フレーム/ s の撮影が可能な、 高速度カメラ (FASTCAM Bubbles were taken with a high-speed camera. A high-speed camera is a device that performs high-speed shooting of several hundred to several tens of thousands of images per second and visualizes a phenomenon with high-speed time resolution. A high-speed camera (FASTCAM capable of shooting 10,000 frames / s at a resolution of 512 x 512 pixels)
APX RS、 フォ トロン、 東京) を用いて撮影を行った。 0. 75倍の対物レンズを取り 付けた実体顕微鏡 (SZX7、 ォリンパス、 東京) の上に高速度カメラを設置した。 恒温槽(縦 260mm、 横 380mm、 深さ 160mm)を 37°Cの純水で満たし、 水面下約 10mm に光ファイバ一を水面に平行に設置した。恒温槽水面上方約 15匪に対物レンズを 設置して気泡を撮影した。 メタルハライ ドランプ (LS- M350、 住田光学ガラス、 埼 玉)を用いて、 水面上方約 20mmより連続照明を行った。 対物レンズとメタルハラ ィ ドランプの角度は約 60° とした。高速度カメラのフレームレートは 10000フレ 一ム 、シャッタースピードは l/30000sに設定した。高速度カメラに撮影開始は ディレイジェネレータ(WF1944A、 NF回路ブロック、 横浜)からの TTL信号により 行った。 気泡の寸法を撮影した写真から求めた。 光ファイバ一は、 600 / mのものを用いた。 繰り返し周波数は 2. 5Hzとした。 光 ファイバー出射端でのレーザエネルギーは 100- lOOOmJ/pulseとした。 APX RS, Phototron, Tokyo). 0. A high-speed camera was installed on a stereomicroscope (SZX7, Olympus, Tokyo) with a 75x objective lens. A thermostatic chamber (260 mm long, 380 mm wide, 160 mm deep) was filled with pure water at 37 ° C, and an optical fiber was installed parallel to the water surface approximately 10 mm below the water surface. An objective lens was installed approximately 15mm above the water surface of the thermostatic bath to photograph the bubbles. Using metal halide lamps (LS-M350, Sumita Optical Glass, Saitama), continuous illumination was performed from approximately 20mm above the water surface. The angle between the objective lens and the metal halide lamp was about 60 °. The frame rate of the high-speed camera was set to 10,000 frames and the shutter speed was set to l / 30000s. The high-speed camera started shooting with a TTL signal from a delay generator (WF1944A, NF circuit block, Yokohama). The bubble size was determined from the photograph taken. An optical fiber of 600 / m was used. The repetition frequency was 2.5 Hz. The laser energy at the output end of the optical fiber was 100-lOOOOmJ / pulse.
本発明者らは図 1 0に示すように、 光ファイバ一先端をカテーテル先端より内 側に位置させて照射する方法を報告している [E. Nakatani et al. , Proc. of SPIE, vol. 6084, pp. 60840W-6, 2006]。 この方法を用いれば、 同じレーザエネルギー で気泡の形状を変えることが可能である。 この照射法の実験には上記の Ho : YAG レーザ装置、 コア径 600 μ ηι、外径 1000 /_t mの光ファイバ一を使用した。留置針(サ 一フロー F&F 16G X 21/2" 、 テルモ、 東京)のカテーテル(外径: 1. 7mm、 内径: 1. 3mm) 先端から l-5mm内側に光ファィバー先端を位置させ、同様に気泡の撮影を行つた。 繰り返し周波数は 2. 5Hzとした。光フアイバー出射端でのレーザエネルギーは 200 -800mJ/pulse とした。 以下光ファイバ一単体の照射法をベア照射法、 力テーテ ル先端から xmm内側に光フアイパー先端を位置させる照射方法をカテーテル内照 射法(xmm)と記述することにする。 As shown in FIG. 10, the present inventors have reported a method of irradiating with one optical fiber tip positioned inside the catheter tip [E. Nakatani et al., Proc. Of SPIE, vol. 6084, pp. 60840W-6, 2006]. If this method is used, it is possible to change the bubble shape with the same laser energy. In the experiment of this irradiation method, the above-mentioned Ho: YAG laser device, an optical fiber having a core diameter of 600 μηι and an outer diameter of 1000 / _tm was used. Place the tip of the optical fiber l-5mm inside from the tip of the catheter (outer diameter: 1.7mm, inner diameter: 1.3mm) of the indwelling needle (Surfflow F & F 16G X 2 1/2 ", Terumo, Tokyo) The repetition frequency was set to 2.5 Hz, the laser energy at the optical fiber exit end was set to 200 -800 mJ / pulse. The irradiation method in which the tip of the optical fiber is positioned inside xmm from the tip is described as intra-catheter irradiation (xmm).
図 1 1から図 1 5は上記の Ho : YAGレーザ装置、 コア径 600 /z mの光ファイバ一 を用いて、 照射方法をベア照射法、 カテーテル内照射法としたとき、 高速度カメ ラで撮影した気泡の形状の写真の結果を示す。 図 1 1にレーザエネルギー Figures 11 to 15 show images taken with a high-speed camera when the Ho: YAG laser device and the optical fiber with a core diameter of 600 / zm are used and the irradiation method is the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method. The result of the photograph of the shape of the bubble was shown. Figure 1 1 shows the laser energy
400mJ/pulse、ベア照射法のとき高速度カメラで撮影した各時刻における気泡の形 状の写真を示す。 図 1 2にベア照射法でレーザエネルギーを変化させたときの体 積最大時の気泡の形状の写真を示す。図 1 3にレーザエネルギー 400mJ/pulse、力 テーテル内照射法(3mm)のとき各時刻における気泡の形状の写真を示す。図 1 4に レーザエネルギー 400mJ/pulseと一定で、 カテーテル内照射法(1、 3、 5mm)とカテ 一テル先端と光フアイバー先端の距離を変化させたときの体積最大時の気泡の形 状の写真を示す。 比較のため、 図 1 4にベア照射法の気泡の形状の写真も示す。 図 1 5にカテーテル内照射法(3ram)でレーザエネルギーを変化させたときの体積 最大時の気泡の形状の写真を示す。 図 1 3およぴ図 1 4より、 カテーテル内照射 法の場合、気泡の前面の辺縁が後方に回り込んだ傘状の形状であることがわかる。 このような気泡の場合、 外形から気泡の体積を求めることができない。 光フアイ パー中心軸に垂直な方向の最大気泡直径を気泡の寸法として用いる。 図 1 4より 計測した気泡の光ファイバ一中心軸に垂直な方向の最大直径は、 カテーテル内照 射法(3mm)のとき 3. 7ram、 ベア照射法のとき 3. 4mmであり、 光ファイバ一に平行方 向の最大長さはそれぞれ 2. 7mm、3. 7mmである。したがって、光ファイバ一方向と、 垂直方向長さの比は 0. 7、 1. 1となり、 カテーテル内照射法(3mm)で発生した気泡 の形状は、 光ファイバ一垂直方向に広がった形状である。 光ファイバ一先端位置 の異なる 3 種類のカテーテル内照射法を比較すると、 カテーテル内照射法(3mm) のときが最も光ファイバ一垂直方向に広がった形となった。 図 1 5より気泡の寸 法を計測すると、レーザエネルギーを 200、 400、 800mJ/pulseと変化させたとき、 気泡の光ファイバ一中心軸に垂直な方向の最大直径はそれぞれ 2. 9、 3. 7、 4. 5mm と、 レーザエネルギーの増加に伴い大きくなつた。 カテーテル先端と光ファイバ 一先端の距離の違いによる気泡の動態を比較するため、 図 1 6に図 1 1および図A bubble shape photograph at each time taken with a high-speed camera at the time of 400 mJ / pulse and bare irradiation is shown. Figure 12 shows a photograph of the bubble shape at the maximum volume when the laser energy is changed by the bare irradiation method. Figure 13 shows a photograph of the shape of the bubble at each time when the laser energy is 400 mJ / pulse and the force is applied within the taper (3 mm). Figure 14 shows the shape of the bubble at the maximum volume when the laser energy is constant at 400 mJ / pulse, the intra-catheter irradiation method (1, 3, 5 mm), and the distance between the catheter tip and the fiber tip is changed. Show photos. For comparison, Fig. 14 also shows a photograph of the shape of bubbles in the bare irradiation method. Figure 15 shows a photograph of the shape of bubbles when the volume is maximum when the laser energy is changed by the intra-catheter irradiation method (3 ram). From Fig. 1 3 and Fig. 1 4 it can be seen that in the case of the intra-catheter irradiation method, the front edge of the bubble has an umbrella shape that wraps around backwards. In the case of such bubbles, the volume of the bubbles cannot be obtained from the outer shape. The maximum bubble diameter in the direction perpendicular to the center axis of the optical fiber is used as the bubble size. Figure 14 From Figure 4, the maximum diameter of the air bubble measured in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber The maximum length in the direction parallel to the optical fiber is 2.7 mm and 3.7 mm, respectively, 3.7 mm for the irradiation method (3 mm) and 3.4 mm for the bare irradiation method. Therefore, the ratio of the length of one direction of the optical fiber to the length in the vertical direction is 0.7 and 1.1, and the shape of the bubble generated by the intra-catheter irradiation method (3 mm) is a shape spreading in the vertical direction of the optical fiber. . When three types of intra-catheter irradiation methods with different optical fiber tip positions were compared, the intra-catheter irradiation method (3 mm) was the most widened in the vertical direction of the optical fiber. Figure 15 shows the bubble size. When the laser energy is changed to 200, 400, and 800 mJ / pulse, the maximum diameter of the bubble in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber is 2.9 and 3. 7 and 4.5 mm, which increased with increasing laser energy. To compare the dynamics of bubbles due to differences in the distance between the catheter tip and the optical fiber tip, Figure 1 6 and Figure 1 1 and Figure
1 3などの気泡の形状の写真より計測した、 種々の照射方法の場合の光ファイバ 一中心軸に垂直な方向の最大気泡直径のレーザ発振開始からの時間変化を示す。13 Optical fiber measured with various irradiation methods, such as 1 and 3, showing the time change from the start of laser oscillation of the maximum bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis.
Ho : YAG レーザのパルス波形も示す。図 1 6より、例えばカテーテル内照射法( 5 mm) では、気泡が発生する時刻はベア照射法と比べ 100 Ai s遅い。カテーテル先端と光 ファイバー先端の距離を大きくした方が、 気泡がカテーテル外に到達する時刻が 遅くなつた。 図 1 6より、 ベア照射法ではレーザの発振とともに気泡が発生し始 めるが、カテーテル内照射法(5mm)ではレーザパルス強度がピーク強度の 60%に減 衰した時点からカテーテル外に気泡が出現する。 図 1 6より、 照射方法の違いに よる、光ファイバ一中心軸に垂直な方向の気泡直径は、カテーテル内照射法(5mm) のときが最も大きレ、。図 1 7に、図 1 2およぴ図 1 5より計測した、ベア照射法、 カテーテル内照射法(3腿)のときの、レーザエネルギーに対する光ファイバ一中心 軸に垂直な方向の最大気泡直径を示す。 同じレーザエネルギーのとき、 力テーテ ル内照射法(3mm)の方がベア照射法に比べて、光ファイバ一の中心軸に垂直な方向 の最大気泡直径が 1. 1-1. 2倍である。 両照射法とも照射エネルギーの増加に伴い 最大気泡直径は増加している。 The pulse waveform of Ho: YAG laser is also shown. From Fig. 16, for example, in the intra-catheter irradiation method (5 mm), the time when bubbles are generated is 100 Ais later than the bare irradiation method. When the distance between the tip of the catheter and the tip of the optical fiber was increased, the time for the bubbles to reach the outside of the catheter was delayed. From Fig. 16, the bare irradiation method starts to generate bubbles with the laser oscillation, but in the intra-catheter irradiation method (5 mm), bubbles are generated outside the catheter when the laser pulse intensity has decreased to 60% of the peak intensity. Appear. Figure 16 shows that the bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber is the largest in the catheter irradiation method (5 mm), depending on the irradiation method. Figure 17 shows the maximum bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber with respect to the laser energy for the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method (three thighs) measured from Figure 12 and Figure 15 Indicates. At the same laser energy, the maximum bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber is 1.1-1.2 times greater in the force-tail irradiation method (3 mm) than in the bare irradiation method. . In both irradiation methods, the maximum bubble diameter increases with increasing irradiation energy.
カテーテル内照射法では、 ベア照射法と比較して、 光ファイバ一垂直方向に広 がった形の気泡が生じている。 光ファイバ一先端をカテーテル内に後退させるほ ど、 ベア照射法と比べ気泡の形状が変わるのはカテーテル内での流体抵抗のため と思われる。 光ファイバ一中心軸に垂直な方向の気泡直径は、 カテーテル内照射 法(5mm)のときが最も大きかった。カテーテル先端と光フアイバー先端の距離を大 きくした方が、 気泡がカテーテル外に到達する時刻が遅くなり、 例えば力テーテ ル内照射法(5mm)では、 ベア照射法より 100 μ s遅かった(図 1 6 )。 気泡の成長速 度はベア照射法にて 400mJ/pulseの照射の場合、 図 1 6の傾きより 8. 2 X 10— 3 である。 この成長速度で気泡が内径 1. 3 X 10-3mのカテーテル内前方に進行すると 仮定すると'、 気泡界面がカテーテル内を進行する速度は 62m/sと計算できる。 し たがって、カテーテル内照射法(5mm)の場合、気泡がカテーテル外に到達するまで にかかる時間は約 80 sと求められ、上記の 100 sの遅れとほぼ一致する。光フ アイバーと、 カテーテル先端の位置関係だけでなく、 光ファイバ一の外径とカテ 一テルの内径の大きさを変化させることにより、 気泡の形状をコントロールする ことも可能であると考えられる。 In the intra-catheter irradiation method, compared to the bare irradiation method, bubbles are formed that spread in the vertical direction of the optical fiber. It seems that the bubble shape changes as compared with the bare irradiation method as the tip of the optical fiber is retracted into the catheter because of fluid resistance in the catheter. Bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber The method (5mm) was the largest. Increasing the distance between the tip of the catheter and the tip of the optical fiber delayed the time for the bubbles to reach the outside of the catheter. For example, in the force-tail irradiation method (5 mm), it was 100 μs later than the bare irradiation method (Fig. 1 6). If growth speed of the bubble at Bear irradiation irradiation 400 mJ / pulse, which is 8. 2 X 10- 3 than the slope of Figure 1 6. When bubbles this growth rate is assumed to proceed to the catheter forward inner diameter 1. 3 X 10- 3 m ', the rate at which bubbles interface traveling within the catheter can be calculated and 62m / s. Therefore, in the case of the intra-catheter irradiation method (5 mm), the time required for the bubbles to reach the outside of the catheter is calculated to be about 80 s, which almost coincides with the 100 s delay described above. In addition to the positional relationship between the optical fiber and the tip of the catheter, it is considered possible to control the shape of the bubble by changing the outer diameter of the optical fiber and the inner diameter of the catheter.
図 1 6より、同じレーザエネルギーのときカテーテル内照射法(3mm)はベア照射 法と比べて、 光ファイバ一中心軸に垂直な方向の気泡直径が 1. 1-1. 2倍大きかつ た。 光ファイバ一中心軸に垂直な方向の気泡成長の平均加速度を図 1 6より求め た気泡成長速度の曲線の傾きから求めたところ、 400mJ/pulse、ベア照射法のとき 9. 1 X lOVs2 であり 、 400mJ/pulse、 カテーテル内照射法(3mm)のと きは 1. 7 X 10 /s2となった。 ベア照射法の方が、 カテーテル内照射法(3mra)と比べて平 均加速度が大きく、 血管に及ぼす力は大きいと考えられる。 レーザ光による血管壁の直接加熱 From Fig. 16, it was found that the bubble diameter in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber was 1.1-1. The average acceleration of bubble growth in the direction perpendicular to the center axis of the optical fiber was calculated from the slope of the bubble growth rate curve obtained from Fig. 16. The result was 400 mJ / pulse and 9.1 X lOVs 2 for the bare irradiation method. Yes, 400 mJ / pulse, and 1.7 × 10 / s 2 for intra-catheter irradiation (3 mm). Compared to the intracatheter irradiation method (3 mra), the bare irradiation method has a larger average acceleration and is considered to have a greater force on the blood vessels. Direct heating of blood vessel wall by laser light
赤外光を直接血管壁に照射したときの影響に関する報告としては、 波長 800nm のチタンサファイアレーザをラット摘出大動脈リングに照射したところ、 2. 5°C以 上の熱が発生し、 血管収縮により 11%の張力増加を認めたというものがあるお. A report on the effect of direct irradiation of infrared light on the blood vessel wall is as follows. When a rat aortic ring with a 800 nm wavelength titanium sapphire laser was irradiated, heat of 2.5 ° C or more was generated, and the blood vessels contracted. Some have found an 11% increase in tension.
Matsuo et al. , Lasers in Medical Science, vol. 15, pp. 181 - 187, 2000]。 し たがって、 Ho : YAGレーザ光を直接血管壁に照射した場合、 熱が発生し血管収縮が 起こると考えられる。気泡中の水の密度は液体の 1/1000以下であるから、吸収係 数もより同程度小さい。血管内が血液や生理食塩水で満たされている状態に比べ、 気泡が発生すると 2. l / m光は気泡中を伝搬し [T. G. van Leeuwen et al. , LasersMatsuo et al., Lasers in Medical Science, vol. 15, pp. 181-187, 2000]. Therefore, it is considered that when Ho: YAG laser light is directly applied to the blood vessel wall, heat is generated and blood vessel contraction occurs. Since the density of water in the bubbles is less than 1/1000 that of the liquid, the absorption coefficient is about the same. Compared to the condition in which blood vessels are filled with blood or saline, when bubbles are generated, 2. l / m light propagates in the bubbles [T. G. van Leeuwen et al., Lasers
Surg Med, vol. 11, pp. 26-34, 1991]、 血管壁に到達するようになる。 図 1 8に レーザ光による血管壁の直接加熱の見積もりの模式図を示す。 例えば内径 2mmの 血管で見積もりを行う(図 1 8 (i) )。光ファイバ一の開口数を 0. 2とすると、血管 内が血液で満たされている状態ではレーザ光はすべて血液に吸収される。 4. 3 で 計測した水中での気泡の体積から、 血管壁が拡張しないと仮定して血管内の気泡 を見積もると、 レーザエネルギーが 8 OOmJ/pulseのとき、 光ファイバ一先端から 8. 0醒まで気泡が発生する(図 1 8 C (ii), (i ii) )。 気泡の吸収係数を 0 とすると 光ファイバ一先端から 3. 5mmより前方の血管壁にはレーザ光が直接到達するよう になる(図 1 8 (ii i) )。光ファイバ一先端から 3. 5 - 8. 0膽に照射されるエネルギー は約 260mJ と見積もることができる(図 1 8 (iv) )。 このエネルギーすべてが Ho : YAGレーザ光の水への光侵達長である 0. 3腿までの血管壁で吸収され発熱する と仮定すると、 発熱は 6, 4°Cと計算できる(図 1 8 (v) )。 この発熱では、 収縮がお こる可能性がある。 Surg Med, vol. 11, pp. 26-34, 1991], reaches the blood vessel wall. Figure 1 in 8 The schematic diagram of the estimate of the direct heating of the blood vessel wall by a laser beam is shown. For example, an estimate is made for a blood vessel with an inner diameter of 2 mm (Fig. 18 (i)). If the numerical aperture of the optical fiber is 0.2, all laser light is absorbed by the blood when the blood vessel is filled with blood. From the volume of bubbles in water measured in 4.3, assuming that the blood vessel wall does not expand and estimating the bubbles in the blood vessel, when the laser energy is 8 OOmJ / pulse, 8.0 awake from the tip of the optical fiber. Bubbles are generated up to (Fig. 18 C (ii), (i ii)). If the bubble absorption coefficient is 0, the laser beam directly reaches the blood vessel wall ahead of 3.5 mm from the tip of the optical fiber (Fig. 18 (ii i)). The energy irradiated from 3.5 to 8.0 mm from the end of the optical fiber can be estimated to be about 260 mJ (Fig. 18 (iv)). Assuming that all of this energy is absorbed by the blood vessel wall up to the 3rd thigh, which is the length of penetration of water into the water by the Ho: YAG laser light, the fever can be calculated as 6, 4 ° C (Fig. 18). (v)). This exotherm can cause shrinkage.
カテーテル内照射法では気泡がカテーテル外に到達するまで時間がかかり、 例 えばカテーテル内照射法(5mm)では、図 1 6より、気泡が発生する時刻はベア照射 法と比べ 100 Z s遅くなる。ベア照射法ではレーザの発振とともに気泡が発生し始 めるが、カテーテル内照射法(5mm)ではレーザパルス波形がピークの 60%になって から気泡がカテーテル外に発生し始める。したがってカテーテル内照射法の方が、 気泡内から血管壁に直達するレーザエネルギーが小さくなると考えられる。 上記 のように発熱を見積もる。 カテーテル内照射法(5mm)、 レーザエネルギー In the intra-catheter irradiation method, it takes time for the bubbles to reach the outside of the catheter. For example, in the intra-catheter irradiation method (5 mm), the time at which the bubbles are generated is 100 Z s later than in the bare irradiation method, as shown in FIG. In the bare irradiation method, bubbles begin to be generated with laser oscillation, but in the intra-catheter irradiation method (5 mm), bubbles start to be generated outside the catheter after the laser pulse waveform reaches 60% of the peak. Therefore, it is thought that the laser energy that reaches the blood vessel wall directly from inside the bubble is smaller in the intra-catheter irradiation method. Estimate fever as described above. Intracatheter irradiation (5mm), laser energy
400mJ/pulse の場合、 気泡がカテーテル外に発生後のレーザエネルギーは 213m J である。 このエネルギーのうちカテーテル外に到達するエネルギーは 120mJとな る。 水中での気泡の体積から、 血管壁が拡張しないと仮定して血管内の気泡を見 積もると、 カテーテル先端から 4. 4膽まで気泡が発生する。 気泡の吸収係数を 0 とするとカテーテル先端か 1. 75mm より前方の血管壁にはレーザ光が直接到達す るようになる。カテーテル先端から 1. 75-4. 4mmに照射されるエネルギーは約 14mJ と見積もることができる。このエネルギ一すべてが Ho : YAGレ一ザ光の水への光侵 達長である 0. 3mmまでの血管壁で吸収され発熱すると仮定すると、発熱は 0. 67°C と計算できる。 よって、 カテーテル内照射法で発生した気泡では、 血管壁に直達 する Ho : YAGレーザ光がベア照射法に比べ 1桁程度小さく、血管発熱とそれに伴う 血管収縮が小さいと考えられる 実施例 3 Ho : YAGレーザ誘起水蒸気泡による血管拡張効果 In the case of 400 mJ / pulse, the laser energy after bubble generation outside the catheter is 213 mJ. Of this energy, the energy that reaches outside the catheter is 120 mJ. From the volume of bubbles in the water, assuming that the vessel wall does not expand and estimating the bubbles in the vessel, bubbles are generated up to 4.4 mm from the catheter tip. If the bubble absorption coefficient is 0, the laser beam can directly reach the tip of the catheter or the blood vessel wall ahead of 1.75 mm. The energy irradiated from the catheter tip to 1.75-4. 4mm can be estimated to be about 14mJ. Assuming that all of this energy is absorbed by the vessel wall up to 0.3 mm, which is the length of light penetration of Ho: YAG laser light into water, the fever can be calculated as 0.67 ° C. Therefore, in the bubbles generated by the intra-catheter irradiation method, the Ho: YAG laser light that directly reaches the blood vessel wall is about an order of magnitude smaller than that of the bare irradiation method. Example 3 It is thought that vasoconstriction is small.
1 . Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡を発生させたときの摘出ブタ頸動脈の拡張1. Dilation of the isolated porcine carotid artery when Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles are generated
( 1 ) 血管外径の計測 (1) Measurement of blood vessel outer diameter
方法 本実施例においては、 生理食塩水を灌流液として用いた。 Method In this example, physiological saline was used as a perfusate.
新鮮摘出ブタ頸動脈 (東京芝浦臓器、 東京) 24本を用いた。 すべての血管の一部 を切り出して計測した血管断面の寸法を図 1 9に示す。 血管断面の寸法は内径: 0. 8-2. 5mm, 壁厚: 0. 6-0. 9囊であった。 今回用いた血管の内径と外径の関係を最 小二乗法により求めたところ、 相関係数 0. 93で以下の関係があった。  Twenty-four freshly isolated porcine carotid arteries (Tokyo Shibaura Organ, Tokyo) were used. Figure 19 shows the dimensions of the blood vessel cross section measured by cutting out some of all blood vessels. The dimensions of the cross section of the blood vessel were ID: 0.8-2. 5mm, wall thickness: 0.6-0.9mm. When the relationship between the inner and outer diameters of the blood vessel used in this study was determined by the least square method, the correlation coefficient was 0.93 and the following relationship was found.
(内径) =1. I X (外径) - 1. 9 (Inner diameter) = 1. I X (outer diameter)-1. 9
単位は mmである。 以下、 計測した血管外径から上記式を用いて内径を推定した。 実験系の模式図を図 2 0に示す。 血管は摘出時に血流方向の張力が開放され寸法 が変化するので、 J. Perree らの実験方法 [J. Perree et al. , Am J Pathol, vol. 163, pp. 1743-1750, 2003]と同様に血管を長軸方向に 150%伸展させた状態で固 定することとした。 血管温度 37°C、血管内圧 45- 90mmHg、 流量 75-100ml/minとな るように血管内を生理食塩水で加温加圧灌流した。 この状態での血管外径は 2. 6 - 4. 8誰であり、 推定内径は 0. 9-3. 7匪であった。 実験には実施例 2で用いた医療 用に認可されている Ho : YAG レーザ装置を使用した。 レーザ光はコア径 600 / ηι、 外径 1000 /i mの光ファイバ一で伝送した。 恒温槽を 37°Cの純水で満たし、 水面下 約 10丽に血管を水面に平行に設置した。 Yコネクタでシールしつつ、 血管内に光 ファイバーを挿入し、 Ho : YAGレーザ光を照射した。照射方法は実施例 2で述べた、 ベア照射法、 カテーテル内照射法(1、 3、 5mm)とした。 光ファイバ一出射端でのレ 一ザエネルギーは 200、 400、 800mJ/pulseとし、 照射は経時的観察を行いながら 200 回まで行った。 血管外形の撮影を実施例 2の気泡撮影と同様の方法で、 高速 度カメラを用いて血管の上方より行った。水面と顕微鏡のレンズの距離は約 15讓 とした。照明光と水面の距離は約 20匪、照明光と顕微鏡のレンズの角度は約 60° とした。 得られた血管外形の写真より血管外径を求め、 上記式より内径を算出し た。 結果 The unit is mm. Hereinafter, the inner diameter was estimated from the measured outer diameter of the blood vessel using the above formula. A schematic diagram of the experimental system is shown in FIG. When blood vessels are extracted, the tension in the direction of blood flow is released and their dimensions change, so the experiment method of J. Perree et al. [J. Perree et al., Am J Pathol, vol. 163, pp. 1743-1750, 2003] Similarly, the blood vessels were fixed in a state where they were extended 150% in the long axis direction. The blood vessel was warmed and pressurized perfused with physiological saline so that the blood vessel temperature was 37 ° C, the intravascular pressure was 45-90 mmHg, and the flow rate was 75-100 ml / min. In this state, the outer diameter of the blood vessel was 2.6 to 4. 8 and the estimated inner diameter was 0.9 to 3.7 mm. In the experiment, the Ho: YAG laser device approved for medical use used in Example 2 was used. Laser light was transmitted through an optical fiber with a core diameter of 600 / ηι and an outer diameter of 1000 / im. The thermostatic bath was filled with pure water at 37 ° C, and the blood vessel was placed parallel to the water surface at approximately 10 mm below the water surface. While sealing with a Y connector, an optical fiber was inserted into the blood vessel and irradiated with Ho: YAG laser light. The irradiation method was the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method (1, 3, 5 mm) described in Example 2. The laser energy at the output end of the optical fiber was 200, 400, and 800 mJ / pulse, and irradiation was performed up to 200 times while observing over time. The blood vessel outline was imaged from above the blood vessel using a high-speed camera in the same manner as the bubble imaging in Example 2. The distance between the water surface and the microscope lens was about 15 mm. The distance between the illumination light and the water surface was about 20 mm, and the angle between the illumination light and the microscope lens was about 60 °. The outer diameter of the blood vessel was obtained from the obtained photograph of the outer shape of the blood vessel, and the inner diameter was calculated from the above formula. result
高速度カメラで撮影した 1回目のレーザ照射時のレーザ発振開始を起点とする 各時刻の血管外形の写真を図 2 1 Aおよぴ 図 2 2 Aおよび Bに示す。 図 2 1 A および B、図 2 2 Aおよび Bはそれぞれベア照射法およびカテーテル内照射法(3mm) を用いた場合であり、 レーザエネルギーは 400mJ/pulseとした。 高速度カメラで 撮影した各レーザ照射回数におけるレーザ照射前、 照射中、 照射後の血管外形の 写真を図 2 3 Aおよぴ 図 2 4 Aおよび Bに示す。 図 2 3 Aおよぴ8、 図 2 4 A および B はそれぞれベア照射法およびカテーテル内照射法(3mm)を用いた場合で あり、 レーザエネルギーは 400mJ/pulseとした。 図 2 5、 図 2 6に図 2 3、 図 2 Figures 21A and 22A and B show photographs of the blood vessel outline at each time starting from the start of laser oscillation during the first laser irradiation taken with a high-speed camera. Fig. 21 A and B, Fig. 22 A and B are the cases where the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method (3 mm) were used, respectively, and the laser energy was 400 mJ / pulse. Fig. 23 A and Fig. 24 A and B show photographs of the blood vessel outline before, during and after laser irradiation for each number of laser irradiations taken with a high-speed camera. Figures 2 A and 8 and Figure 2 4 A and B show the cases where the bare irradiation method and the intracatheter irradiation method (3 mm) were used, respectively, and the laser energy was 400 mJ / pulse. Figure 2 5, Figure 2 6 to Figure 2 3, Figure 2
4の写真より計測した血管の光ファイバ一またはカテーテル先端からの距離に対 する血管外径を示す。 図 2 5、 図 2 6を見ると、 血管は一発のレーザ照射ごとに 拡張収縮を繰り返すが、 一連のレーザ照射後の血管外径は照射前より増加してい る。 図 2 5より、 ベア照射法にて、 レーザエネルギー 400mJ/pulse、 200回照射後 の血管外径は、 光フアイパー先端後方 3. 0膽から光フアイバー先端前方 5. 0讓の 範囲で初期外径より 1. 5-2. 1龍増加している。 最も外径が増加した位置は光ファ ィバー先端の前方 0. 4mmの位置であった。図 2 6より、カテーテル内照射法(3mm) にてレーザエネルギー 400niJ/pulse、 200回照射後の血管外径は、 カテーテル先端 後方 1. 5mmからカテーテル先端前方 6. 0腿の範囲で初期外径より 0. 4-0. 8mm増加 している。最も外径が増加した位置は力テーテル先端前方 4. 3讓の位置であった。 図 2 7にベア照射法およびカテーテル内照射法(3mm)の場合のレーザエネルギーThe outer diameter of the blood vessel with respect to the distance from the optical fiber of the blood vessel or the tip of the catheter measured from the photograph in 4 is shown. As shown in Figs. 25 and 26, the blood vessel repeatedly expands and contracts with each laser irradiation, but the outer diameter of the blood vessel after a series of laser irradiations is greater than before the irradiation. From Fig. 25, the outer diameter of the blood vessel after irradiation 200 times with the laser energy of 400 mJ / pulse by bare irradiation method is the initial outer diameter in the range of 3.0 mm from the rear of the optical fiber tip to 5.0 mm from the front of the optical fiber. From 1. 5-2. 1 dragon has increased. The position where the outer diameter increased the most was 0.4 mm in front of the tip of the optical fiber. From Fig. 26, the outer diameter of the blood vessel after irradiation 200 times with laser energy of 400 niJ / pulse by intra-catheter irradiation method (3 mm) is the initial outer diameter in the range of 1.5 mm from the front of the catheter to 6.0 at the front of the catheter. It is increased by 0.4-0.8mm. The position where the outer diameter increased most was 4.3 mm in front of the tip of the force taper. Figure 27 shows the laser energy for the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method (3 mm).
400mJ/pulse、 200回照射後に血管外径が初期外径と比較して最も増加していた位 置における'、 1 回目のレーザ照射中の血管外径の時間変化を示す。 カテーテル内 照射法(3mm)の場合、気泡がカテーテル外に到達するのに 50 μ 3程度かかると考え られるので、 レーザ発振後 50 Sより気泡が成長すると仮定して、 血管壁の外側 への変位(拡張)の平均速度を計算する。 レーザ照射 1回目の血管壁の外側への変 位(拡張)の平均速度はベア照射法、レーザエネルギー 400mJ/pulseのとき 3. 7m/s、 カテーテル内照射法(3mm)、レーザエネルギー 400mJ/pulseのとき 3. 6m/sとなり、 同程度であった。 血管壁の外側への変位(拡張)の速度の傾きより加速度を求める と、 ベア照射法、 レーザエネルギー 400mJ/pulse のとき 6. 0 X 104m/s2、 力テーテ ル内照射法(3mm) 、 レーザエネルギー 400mJ/pulseのとき 3. l X 104m/s2となり、 ベア照射法が約 2倍大きくなった。 血管外径が初期外径と比較してレーザ 200回 照射後に最も増加していた位置の、 各レーザ照射回数における血管外径を図 2 8 から図 3 0に示す。血管外径は 1回目レーザ照射前の外径(初期外径)で正規化し、 平均(n=3)をとつた値を表示した。 この値を血管外径拡張率と呼ぶことにする。図 2 8はレーザの照射回数に対する血管外径拡張率(ベア照射法、レーザエネルギー 変化)を示す。 200mJ/pulseの場合 200回照射後の血管外径拡張率は 1. 1であった。 200回照射後の推定血管内径は初期の推定血管内径の 1. 3倍の拡張であった。 血 管外径拡張率は 400mJ/pulseの場合 1. 4、 800mJ/pulseの場合 1. 2と 400mJ/pulse の方が大きい。最終的に到達した血管外径はそれぞれ 4. 9mm, 5. 0mmと同程度であ つた。図 2 9はレーザの照射回数に対する血管外径拡張率(照射方法変化、 レーザ エネルギー 400mJ/pulse—定)を示す。 ベア照射法の場合、 200回目のパルス中の 血管外径拡張率は 1. 6であり、照射後も血管外径拡張率は 1. 5と拡張を保持した。 このとき 200回照射後の推定血管内径は初期の推定血管内径の 2. 2倍の拡張であ つた。 一方、 カテーテル内照射法(5mm)、 200回目の照射中は初期外径の 1. 6倍に 拡張したが、 照射後は 1. 2倍になった。 このとき 200回照射後の推定血管内径は 初期の推定血管内径の 1. 4倍であった。ベア照射法はカテーテル内照射法と比べ、 レーザ照射中の最大血管外径とレーザ照射後の血管外径との差が小さく、 拡張が 保持された。図 3 0はレーザ光の照射回数に対する血管外径拡張率(カテーテル内 照射法(3mm)、 レーザエネルギー変化)を示す。 レーザ 200回照射後の血管外径拡 張率はどの条件でも 1. 2-1. 3と同程度であった。 このときの推定血管内径は初期 の推定血管内径の 1. 6-1. 9倍であった。 図 2 8から図 3 0において、 血管外径拡 張率は照射回数とともに大きくなったが、 照射 100回程度で飽和している。 In the position where the blood vessel outer diameter increased most compared to the initial outer diameter after 200 m irradiation at 400 mJ / pulse, the time variation of the blood vessel outer diameter during the first laser irradiation is shown. For catheter irradiation method (3 mm), it is considered that such a degree 50 mu 3 for bubbles reaching the outside catheter, displacement of assuming bubbles than 50 S after the laser oscillation grows, to the outside of the blood vessel wall Calculate the average speed of (extension). Laser irradiation The average rate of displacement (dilation) to the outside of the first blood vessel wall is 3.7 m / s when using the bare irradiation method and the laser energy is 400 mJ / pulse, irradiation method within the catheter (3 mm), and the laser energy is 400 mJ / pulse. In this case, it was 3.6 m / s, which was similar. Acceleration is obtained from the slope of the rate of displacement (dilation) to the outside of the vessel wall With bare irradiation method, laser energy 400 mJ / pulse, 6.0 X 10 4 m / s 2 , in-force irradiation method (3 mm), laser energy 400 mJ / pulse, 3. l X 10 4 m / s 2 and the bare irradiation method is about twice as large. Figures 28 to 30 show the blood vessel outer diameter at each laser irradiation number at the position where the blood vessel outer diameter increased the most after 200 laser irradiations compared to the initial outer diameter. The blood vessel outer diameter was normalized by the outer diameter (initial outer diameter) before the first laser irradiation, and the average value (n = 3) was displayed. This value is called the blood vessel outer diameter expansion rate. Figure 28 shows the vascular diameter expansion rate (bear irradiation method, laser energy change) versus the number of laser irradiations. In the case of 200 mJ / pulse, the blood vessel outer diameter expansion rate after 200 irradiations was 1.1. The estimated vessel inner diameter after 200 irradiations was 1.3 times the initial estimated vessel inner diameter. The outer diameter expansion rate is 400 mJ / pulse for 1.4, 800 mJ / pulse for 1.2 and 2 and 400 mJ / pulse are larger. The blood vessel outer diameter finally reached was about 4.9 mm and 5.0 mm, respectively. Figure 29 shows the vascular diameter expansion rate (irradiation method change, laser energy 400 mJ / pulse-constant) with respect to the number of laser irradiations. In the case of the bare irradiation method, the blood vessel outer diameter expansion rate during the 200th pulse was 1.6, and even after irradiation, the blood vessel outer diameter expansion rate was 1.5, which maintained the expansion. At this time, the estimated vessel inner diameter after 200 irradiations was 2.2 times larger than the initial estimated vessel inner diameter. On the other hand, the intra-catheter irradiation method (5 mm), expanded to 1.6 times the initial outer diameter during the 200th irradiation, but increased to 1.2 times after irradiation. At this time, the estimated blood vessel inner diameter after 200 irradiations was 1.4 times the initial estimated blood vessel inner diameter. Compared to the intracatheter irradiation method, the difference between the maximum blood vessel outer diameter during laser irradiation and the blood vessel outer diameter after laser irradiation was small in the bare irradiation method, and dilation was maintained. Figure 30 shows the blood vessel outer diameter expansion rate (intracatheter irradiation method (3 mm), laser energy change) with respect to the number of laser light irradiations. The blood vessel outer diameter expansion rate after 200 laser irradiations was almost the same as 1.2-1. The estimated blood vessel inner diameter at this time was 1.6-1.9 times the initial estimated blood vessel inner diameter. In FIGS. 28 to 30, the blood vessel outer diameter expansion rate increased with the number of irradiations, but was saturated after about 100 irradiations.
( 2 ) 血管の機械的特性変化 (2) Changes in mechanical properties of blood vessels
方法 Method
血管のレーザ照射部位おょぴ、 非照射部位のヤング率計測を行った。 上記のよ うに血管を灌流装置に設置し、 血管内レーザ照射を行った。 照射方法はベア照射 法、 カテーテル内照射法(3mm)とした。 レーザエネルギーは 800mJ/pulse、 照射回 数は 20回または 100回を用いた。 レーザ照射部位および、 非照射部位を長さ約 3mmのリング状に切り、 自動ステージ(SGSP33- 100 (x)、 シグマ光機、 東京)および コントローラ(SHOT- 202、 シグマ光機、 東京)を用いて 0. 5mm/sの一定速度で引つ 張り、 ロードセル(LC- 4101、 エーアンドデー、 東京)で荷重を測定して、 応力ひず み線図を得た。 血管壁は低ひずみ領域ではエラスチン繊維、 高ひずみ領域ではコ ラーゲン繊維が加重を分担しているとされている [R. L. Armentano et al. , American Journal of Physiology, vol. 260, pp. H1870-H1877, 1991; R. E. Shadwick et al., Journal of Experimental Biology, vol. 202, pp. 330o-d313, 1999]ので、低ひずみ領域のヤング率をエラスチン繊維のヤング率、高ひずみ領域 のヤング率をコラーゲン繊維のヤング率と考える。 The Young's modulus was measured at the laser irradiated part of the blood vessel and at the non-irradiated part. As described above, the blood vessel was placed in the perfusion apparatus, and intravascular laser irradiation was performed. Irradiation method is bear irradiation And intra-catheter irradiation (3 mm). The laser energy was 800 mJ / pulse and the number of irradiations was 20 or 100 times. Cut the laser irradiated part and non-irradiated part into a ring with a length of about 3 mm, and use an automatic stage (SGSP33-100 (x), Sigma Kogyo, Tokyo) and a controller (SHOT-202, Sigma Kogyo, Tokyo) Tension was applied at a constant speed of 0.5 mm / s and the load was measured with a load cell (LC-4101, A & D, Tokyo) to obtain a stress strain diagram. It is said that elastin fibers in the low strain region and collagen fibers in the high strain region share the weight of the blood vessel wall [RL Armentano et al., American Journal of Physiology, vol. 260, pp. H1870-H1877, 1991; RE Shadwick et al., Journal of Experimental Biology, vol. 202, pp. 330o-d313, 1999], the Young's modulus of the low strain region is the Young's modulus of the elastin fiber and the Young's modulus of the high strain region is Think of it as Young's modulus.
結果 Result
カテーテル内照射法(3mm)にて、 レーザエネルギー 800mJ/pulse、 100 回レーザ パルスを照射した場合のレーザ照射部位および、 非照射部位の応力ひずみ線図を 図 3 1に示す。 この応力ひずみ線図の傾きより、 エラスチン繊維のヤング率(Ee) およぴコラーゲン繊維のャング率(Ee)を求めた。 レーザ照射部位および非照射部 位のエラスチン繊維のヤング率(Ee)を図 3 2に、 レーザ照射部位および非照射部 位のコラーゲン繊維のヤング率(Ee)を図 3 3に示す。 レーザ照射条件は照射方 法:ベア照射法およびカテーテル内照射法(3mra)、レーザエネルギー: 800mJ/pulseFigure 31 shows the stress-strain diagram of the laser irradiated area and non-irradiated area when the laser energy is 800 mJ / pulse and the laser pulse is irradiated 100 times by the intra-catheter irradiation method (3 mm). From the slope of this stress-strain diagram, the Young's modulus (E e ) of the elastin fiber and the hang rate (E e ) of the collagen fiber were determined. Laser irradiation site and the non-irradiated portion position Young's modulus of elastin fibers in the (E e) in FIG. 3. 2 shows a laser irradiation site and the non-irradiated portion position Young's modulus of the collagen fibers of the (E e) in FIG. 3 3. Laser irradiation conditions are irradiation method: bare irradiation method and intra-catheter irradiation method (3 mra), laser energy: 800 mJ / pulse
—定、 レーザパルス照射回数: 20回および 100回とした。 Ee、 Ecはともに、 レー ザ照射部位の方が非照射部位より大きくなった。例えばカテーテル内照射法(3mm) にて、 レーザエネルギー 800mJ/pulse、 100回レーザパルスを照射したとき、 レー ザ非照射部位の Eeは 0. HMPaであるのに対して、 レーザ照射部位の Eeは 0. 59MPa であった。 同じ照射条件のとき、 レーザ非照射部位の Ecは 0. 86MPaであるのに対 して、レーザ照射部位の Ecは 1. 82MPaであった。本実験のレーザ照射条件の中で、 レーザ照射部位の Eeが最大となったのはカテーテル内照射法(3mm)にてレーザェ ネルギー 800mJ/pulse、 100回レーザパルスを照射したときであった。 本実験のレ 一ザ照射条件の中で、 レーザ照射部位の Eeが最大となったのは、 ベア照射法にて -ザエネルギー 800mJ/pulse、 100回レーザパルスを照射したときであった。 —Constant, number of laser pulse irradiation: 20 times and 100 times. Both E e and E c were larger in the laser irradiated area than in the non-irradiated area. For example, when laser irradiation is performed 100 times with a laser energy of 800 mJ / pulse by the intra-catheter irradiation method (3 mm), E e of the laser non-irradiated part is 0. HMPa, whereas E e of the laser irradiated part is e was 0.59 MPa. When the same irradiation conditions, E c of the laser non-irradiation sites in pairs to a 0. 86 MPa, E c of the laser irradiation site was 1. 82 MPa. Among the laser irradiation conditions in this experiment, the maximum E e at the laser irradiation site occurred when the laser energy was 800 mJ / pulse and 100 times of laser pulses were irradiated by the intra-catheter irradiation method (3 mm). Among the laser irradiation conditions in this experiment, the maximum E e of the laser irradiation site is due to the bare irradiation method. -The energy was 800mJ / pulse, 100 times of laser pulse irradiation.
2 .家兎大動脈内で Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡を発生させたときの拡張効果: in vivo動物実験 2. Expansion effect of Ho: YAG laser induced water vapor bubbles in rabbit aorta: in vivo animal experiments
Ho : YAGレーザを血管内で照射したときの血管壁の反応には、種々の因子が寄与 していると考えられるため、生体内で実験を行う必要がある。 in vivoでの Ho : YAG レーザ光照射による血管拡張効果を調べるため、 家兎を用いて実験を行った。 方法  Various factors are thought to contribute to the reaction of the blood vessel wall when the Ho: YAG laser is irradiated in the blood vessel, so it is necessary to conduct experiments in vivo. In order to investigate the vasodilation effect of Ho: YAG laser irradiation in vivo, we conducted experiments using rabbits. Method
2羽の日本白色種家兎(雄、 2. 4kg)を用いて実験を行った。 家兎の耳介辺縁静脈 よりペントバルビタールナトリウムを 30mg/kg投与し、 全身麻酔をかけた。 外科 的に露出した大腿動脈をカッ トダウンし、 4Fr.のシース(外径: 1. 88讓、 内 径: 1. 58膽、長さ: 250mm) (CS 40P25 TS、メディキット)を逆行性に大動脈まで挿入、 留置した。 このシースはカテーテル内照射法における留置針のカテーテルで発生 した気泡と同じ大きさの気泡が発生するように選んだ。 ここで、 血管内超音波装 置(intravascular ultrasound : IVUS)を用いて家兎大動脈の内径を計測したとこ ろ 2. 0-3. 5mmであった。シースの逆止弁ポートょり光ファイバ一(コア径: 600 w m、 外径: 1000 m)を挿入した。シース先端から 3匪内側に光ファィバー先端を位置さ せ照射を行った。以下この照射方法をシース内照射法(3膽)と呼ぶ。 レーザェネル ギ一は lOOmJ/pulseまたは 200mJ/pulseとして、 下行大動脈内で 20回照射した。 レーザ照射直後または 1週間後に家兎を犠牲死させ、直後に大動脈を 10%ホルマ リン灌流固定してから摘出した。 血管の HE染色標本を作成した。 結果 The experiment was conducted using two Japanese white varieties (male, 2.4 kg). 30 mg / kg of pentobarbital sodium was administered from the rabbit's auricular marginal vein, and general anesthesia was applied. Cut the surgically exposed femoral artery and reverse the 4Fr. Sheath (outer diameter: 1.88 mm, inner diameter: 1.58 mm, length: 250 mm) (CS 40P25 TS, Medikit) Inserted and placed into the aorta. This sheath was selected so that bubbles of the same size as the bubbles generated in the catheter of the indwelling needle in the catheter irradiation method were generated. Here, the inner diameter of the rabbit aorta was measured using an intravascular ultrasound (IVUS) and was 2.0-3. 5 mm. An optical fiber (core diameter: 600 w m, outer diameter: 1000 m) for the check valve port of the sheath was inserted. Irradiation was performed with the tip of the optical fiber positioned 3 mm inside the sheath tip. Hereinafter, this irradiation method is referred to as an intra-sheath irradiation method (3 mm). Laser energy was irradiated 20 times in the descending aorta at lOOmJ / pulse or 200mJ / pulse. Immediately after laser irradiation or one week later, the rabbit was sacrificed, and immediately after the aorta was fixed with 10% formalin perfusion and removed. A blood vessel HE-stained specimen was prepared. result
図 3 4 Aおよび Bに in vivo レーザ光照射後の家兎大動脈 HE染色標本画像を示 す。 それぞれ、 (a)シース内照射法(3mm)、 レーザエネルギー 100mJ/pulse、 20 回 照射直後、 (b) (a)のコント口ール部位、 (c)シース内照射法(3mm)、 レーザェネル ギー 100mJ/pulse、 20回照射 1週間後、 (d) (c)のコント口ール部位である。 (a)で は(b)に比べ、 中膜の弾性板の伸展が見られる。 1週間後の(c)でも(d)に比べて中 膜の弹性板が伸展しており、 (a)の伸展状態が持続している。 (a)、 (c)ともに内弾 性板は伸展していない。 (a)、 (c)ともに血管解離は見られなレ' Fig. 3 4 A and B show rabbit aorta HE-stained specimen images after in vivo laser irradiation. (A) In-sheath irradiation method (3mm), laser energy 100mJ / pulse, immediately after 20 irradiations, (b) (a) control part, (c) In-sheath irradiation method (3mm), laser energy 100mJ / pulse, 20 exposures 1 week later, (d) (c) The control mouth part. In (a), the extension of the elastic lamina is seen compared to (b). In (c) after 1 week, the medial lamellae stretched compared to (d), and the stretched state in (a) was maintained. (A) and (c) both internal bullets The sex plate is not extended. Both (a) and (c) show no vascular dissociation.
3 . 考察 3 Considerations
( 1 ) Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡による血管拡張の原理  (1) Principle of vasodilation by Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles
Ho i YAG レーザ誘起水蒸気気泡により摘出ブタ頸動脈が外径で初期外径の 1. 1- 1. 5倍に拡張した。 このときの推定血管内径は初期の推定血管内径の 1. 3 - 2. 2倍 であった。 本章では健常血管を対象に行ったが、 血管形成術は狭窄をきたした血 管を対象としているため、 この結果を病的な血管にそのまま適応できる訳ではな い。短時間カロ温型血管开多成術、 Photo-thermo dynamic balloon angioplasty : PTDBA では約 70°C、 15sの加温を行いつつ、 2atm程度の低圧力で良好な拡張効果が報告 されている [T. Arai et al. , Proc. of SPIE, vol. 2671, pp. 36—39, 1996; N. Shimazaki et al. , Proc. of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007等]。 この PTDBA による血管拡張を参考にしながら、 Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡による血管拡張 に関して論じる。  Ho i YAG laser-induced water vapor bubbles expanded the isolated porcine carotid artery to an outer diameter of 1.1-1.5 times the initial outer diameter. The estimated vessel inner diameter at this time was 1.3 to 2.2 times the initial estimated vessel inner diameter. In this chapter, we used healthy blood vessels. However, angioplasty is intended for blood vessels with stenosis, and this result cannot be directly applied to pathological blood vessels. In a short-time caloric warm-type angioplasty, Photo-thermo dynamic balloon angioplasty: PTDBA has been reported to have a good expansion effect at a low pressure of about 2 atm while heating at about 70 ° C for 15s [T Arai et al., Proc. Of SPIE, vol. 2671, pp. 36-39, 1996; N. Shimazaki et al., Proc. Of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007, etc.]. With reference to this vasodilation by PTDBA, we discuss vasodilation by Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles.
図 3 4の家兎大動脈内での Ho : YAGレーザ照射後の HE染色標本画像は中膜の弾 性板の伸展を示している。 したがってレーザ照射後の Eeの増加は、 in vivo、 ex vivoの違いはあるが、 エラスチン繊維が伸展したためだと考えられる。 すなわちThe HE-stained specimen image after Ho: YAG laser irradiation in the rabbit aorta in Fig. 34 shows the extension of the medial elastic plate. Therefore, the increase in E e after laser irradiation is thought to be due to elastin fiber stretching, although there are differences in vivo and ex vivo. Ie
Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡で血管壁のエラスチン繊維を伸展固定させること ができる。 図 3 2においてベア照射法とカテーテル内照射法を比較すると、 ベア 照射法にて 100回照射を行った血管の Eeはレーザ非照射部位の Eeの 3. 8倍である のに対し、 カテーテル内照射法は 5. 4倍と大きく変化している。 これは力テーテ ル内照射法の方がエラスチン繊維の伸展が同程度大きいことを示唆している。 実 施例 2に示すように、 カテーテル内照射法はベア照射法に比べ、 光ファイバ一中 心軸に垂直な方向の気泡直径、 成長加速度が大きく、 拡張圧力の大きな気泡が発 生するためと考えられる。 PTDBAで摘出ブタ頸動脈を約 70°C、 15sの加温を行い つつ、 2atmの拡張を行った血管の Eeは 0. 16MPaと報告されている [N. Shimazaki et al. , Proc. of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007]。 また、 コントロール部位 の Eeは 0. llMPa と報告されている。 一方、 カテーテル内照射法(3mm)にて、 レー ザエネルギー 800mJ/pulse、 100回照射を行った血管の Eeは 0. 59MPaであった。 こ のときのレーザ非照射部位の Eeは 0. HMPaであった。 これらの結果を PTDBAの報 告と比較すると、 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡による拡張の方が PTDBAの拡張よ り、 エラスチン繊維の伸展が大きいことを示している。 一方、 図 3 3において、 レーザ照射後に Ecが大きくなる原因はコラーゲン繊維の熱変性によるものと考 えられる。 ベア照射法にてレーザエネルギー 800mJ/pulse、 100回照射を行った血 管の Ecは 2. 8MPa、 カテーテル内照射法(3mm)にでレーザエネノレギー 800mJ/pulse、 100回照射を行った血管の Eeは 1. 8MPaであった。 レーザ非照射部位の Ecはそれ ぞれ 1. 0MPa、0. 86MPaであった。ベア照射法によりレーザ光照射した血管の方が、 カテーテル内照射法のときより Ecが大きくなったことは、熱変性したコラーゲン 繊維の割合が多いことを示していると思われる。 PTDBA で摘出ブタ頸動脈を約 70°C、 15sの加温を行いつつ、 2atmの拡張を行った血管の Ecは 1. 9MPaと報告さ れてレヽる [N. Shimazaki et al. , Proc. of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007]。 このとき、 コントロール部位の Ecは 1. 6MPa と報告されている。 カテーテル内照 射法(3mm)にてレーザ照射を行った血管と PTDBAで加温拡張を行った血管の Ecは 同程度であり、 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡による拡張では、 エラスチン繊維が 伸びたまま固定されるのに十分なコラーゲン繊維の熱変性が生じていると考えら れる。実施例 2に示したように Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡による血管拡張時の レーザ光め直接照射および気泡からの熱伝達による温度上昇は、それぞれ 6. 4°C、 0. 66°Cであり、 PTDBAによる約 70°Cの加温と比較して小さい。 それにもかかわら ず、 同程度の熱変性が加えられていると考えられる。 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気 泡による拡張では、 血管壁の変形によって発生する熱が関与している可能性があ る。 Ho: YAG Laser-induced water vapor bubbles can stretch and fix elastin fibers on the blood vessel wall. Comparing bare irradiation method and catheter irradiation method 3 2, whereas the E e of the vessel was performed 100 times irradiated in bare irradiation method is 3.8 times the E e of the laser non-irradiation site, Intracatheter irradiation has changed significantly by 5.4 times. This suggests that the extension of elastin fibers is almost the same with the force-tail irradiation method. As shown in Example 2, the intra-catheter irradiation method has a larger bubble diameter and growth acceleration in the direction perpendicular to the center axis of the optical fiber than the bare irradiation method. Conceivable. It has been reported that the E e of a blood vessel expanded by 2 atm while the porcine carotid artery was heated at 70 ° C for 15 s with PTDBA was 0.16 MPa [N. Shimazaki et al., Proc. Of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007]. The E e of the control site has been reported to be 0. llMPa. On the other hand, catheter irradiation at (3 mm), E e of the lasers energy 800 mJ / pulse, 100 irradiations were vessel was 0. 59 MPa. This At this time, E e of the non-laser irradiated part was 0. HMPa. Comparing these results with the PTDBA report, it is shown that the expansion of the elastin fiber is larger when the Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles are expanded than when the PTDBA is expanded. On the other hand, in FIG. 3 3, what causes E c after the laser irradiation becomes large due to thermal denaturation of collagen fibers and considered Erareru. At Bear irradiation method E c of the laser energy 800 mJ / pulse, 100 times the blood tube was irradiated 2. 8 MPa, in the catheter irradiation method (3 mm) of the laser energy Honoré ghee 800 mJ / pulse, 100 irradiations were vessels E e was 1.8 MPa. The E c of the non-laser irradiated part was 1.0 MPa and 0.86 MPa, respectively. Towards the laser beam irradiation vessel by bare irradiation method, the E c is greater than when the catheter irradiation appears to indicate that the percentage of heat denatured collagen fiber is large. About 70 ° C The excised porcine carotid artery in PTDBA, while performing the heating of the 15s, the E c of the vessel subjected to expansion 2atm been reported to 1. 9 MPa Rereru [N. Shimazaki et al., Proc of SPIE, vol. 6424, pp. 642424, 2007]. At this time, E c of the control site is reported to be 1.6 MPa. E c of the catheter UchiTeru archery (3 mm) in was performed in blood vessels and PTDBA subjected to laser irradiation with heating expansion vessel is comparable, Ho: The extended by YAG laser-induced vapor bubbles, elongation elastin fibers It is considered that sufficient heat denaturation of the collagen fibers has occurred to be fixed as it is. As shown in Example 2, the temperature rise due to direct irradiation of the laser beam and the heat transfer from the bubbles during vasodilation with Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles were 6.4 ° C and 0.66 ° C, respectively. Small compared to about 70 ° C heating by PTDBA. Nevertheless, the same degree of thermal denaturation is considered to have been added. The expansion caused by Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles may involve the heat generated by the deformation of the vessel wall.
以上まとめると、 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡により血管拡張効果が得られる 原理は、 気泡の発生による熱と気泡成長の圧力により、 コラーゲン繊維が軟化し た状態でエラスチン繊維が伸展し、 次いでさらなるコラーゲン繊維の熱変性でェ ラスチン繊維が伸びたまま固定されることによると推定された。  In summary, Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles provide a vasodilator effect. The principle is that elastin fibers are stretched while the collagen fibers are softened by the heat generated by the generation of bubbles and the pressure of bubble growth, and then further collagen It was estimated that the elastin fiber was fixed while stretched due to thermal denaturation of the fiber.
( 2 ) 血管拡張に適した気泡 (2) Bubble suitable for vasodilation
Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡では、光ファイバ一中心軸に垂直な方向の直径は 最大 4. 5mm程度であり、 これにより拡張可能な血管径の上限は規定される。 この Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡による血管拡張を応用できる部位は、冠状動脈や膝 下動脈になると考えられる。 上記の推定した拡張原理に基づくと、 血管の内径、 壁厚、 中膜内のエラスチン繊維 'コラーゲン繊維の割合により、 拡張に適した気 泡の発生方法やレーザ照射条件が変化すると考えられる。具体的には気泡の直径、 成長加速度、気泡の発生に伴う熱は、 レーザエネルギーおよび照射方法(ベア照射 法とカテーテル内照射法)を変えることにより制御することができる。 For Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles, the diameter perpendicular to the central axis of the optical fiber is The maximum is about 4.5 mm, and this defines the upper limit of expandable blood vessel diameter. The sites where vasodilation by Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles can be applied are considered to be coronary arteries and knee arteries. Based on the estimated expansion principle above, it is considered that the bubble generation method and laser irradiation conditions suitable for expansion vary depending on the inner diameter of the blood vessel, the wall thickness, and the ratio of elastin fibers in the media and collagen fibers. Specifically, bubble diameter, growth acceleration, and heat associated with bubble generation can be controlled by changing the laser energy and irradiation method (bear irradiation method and intra-catheter irradiation method).
カテーテル内照射法は、 ベア照射法の場合の血管穿孔の原因となり得る血管壁 への光ファイバ一先端接触、および Ho : YAGレーザ光の直接照射などの危険を減少 させることができる。 照射回数に関しては、 ベア照射法、 カテーテル内照射法と もに、 100 回程度の照射で血管の拡張率は飽和した(図 2 8から図 3 0参照)。 例 えばベア照射法にてレーザエネルギー 400mJ/pulse、 100回の照射の場合 1. 5、 力 テーテル内照射法(3mm)にてレーザエネルギー 400mJ/pulse、 100 回の照射の場合 1. 3 の血管外径拡張率が得られている。 したがって、 過剰な熱入力による副作用 を減らすために照射回数は 100回以下になると思われる。  Intracatheter irradiation can reduce risks such as contact of the tip of the optical fiber to the blood vessel wall and direct irradiation of Ho: YAG laser light, which can cause blood vessel perforation in the case of bare irradiation. With regard to the number of irradiations, both the bare irradiation method and the intra-catheter irradiation method saturated the blood vessel dilatation rate after approximately 100 irradiations (see Figures 28 to 30). For example, when laser irradiation is 400 mJ / pulse and 100 times irradiation with bare irradiation method, 1.5, force When laser irradiation is 400 mJ / pulse and irradiation is 100 times with intra-teeter irradiation method (3 mm), 1.3 blood vessels The outer diameter expansion rate is obtained. Therefore, the number of irradiations should be less than 100 to reduce side effects due to excessive heat input.
( 3 ) in vivoにおける血管拡張効果 (3) In vivo vasodilator effect
in vivo 家兎大動脈ではシース内照射法(3mm)にて、 レーザエネルギー lOOmJ/pulseまたは 200mJ/pulse、 20回照射を行ったところ、 血管壁の伸展所見 が見られた。 この伸展効果は図 3 4 B で示したように、 一週間後も持続していた ので、 さらに長期の拡張効果も期待されよう。  In vivo, the rabbit aorta was irradiated 20 times with laser energy lOOmJ / pulse or 200mJ / pulse by intra-sheath irradiation method (3mm). As shown in Fig. 3 4 B, this extension effect persisted even after one week, so an even longer extension effect would be expected.
血管内で発生した気泡について、 実施例 2で得られた結果をもとに論じる。 レーザエネルギー 200mJ/pulseの場合、カテーテル内照射法(3mm)にて水中で発 生した気泡の光フアイバー垂直方向の直径は 2. 86mmであった。血液中での気泡の 体積は水中の 1. 03-1. 25倍なので、 長さは 1. 01 - 1. 08倍である。 以上より、 レー ザエネルギー 200mJ/Pulse の場合、 血液中で発生した気泡の光ファイバ一垂直方 向の直径は 2. 9 - 3. lmmであったと推定される。 レーザエネルギー lOOmJ/pulseの 場合、 同様に血液中で発生した気泡の光ファイバ一垂直方向の直径を見積もるとThe bubbles generated in the blood vessel will be discussed based on the results obtained in Example 2. When the laser energy was 200 mJ / pulse, the diameter in the vertical direction of the optical fiber of bubbles generated in water by the intra-catheter irradiation method (3 mm) was 2.86 mm. The volume of bubbles in blood is 1. 03-1.25 times that in water, so the length is 1. 01-1.08 times. Thus, when the lasers energy 200mJ / P ulse, the diameter of the optical fiber one vertical Direction of air bubbles generated in the blood 2.9 - estimated 3. was lmm and. Similarly, when the laser energy is lOOmJ / pulse, the diameter in the vertical direction of the optical fiber of the bubble generated in the blood is similarly estimated.
1. 5 - 1. 6mmとなる。 家兎大動脈の内径は 2. 0 - 3. 5匪であったので、 気泡の光ファ ィバー垂直方向の直径は血管内径に対し、 同等以下であったと考えられる。 本癸 明の Ho : YAGレーザ誘起水蒸気気泡による血管拡張法では、構造が複雑で高価なパ ルーンカテーテルを用いず、 血流を閉止せずに拡張することができ、 細径の光フ アイバーとシースのみで治療できる簡便 ·安価な治療デバイスに発展する可能性 がある。 1. 5-1. 6mm. The inner diameter of the rabbit aorta was 2.0-3.5 mm, so It is probable that the diameter in the vertical direction was equal to or less than the inner diameter of the blood vessel. Akimoto's Ho: YAG laser-induced vasodilation method using water vapor bubbles can expand without closing the blood flow without using a complicated and expensive paloon catheter. There is a possibility of developing a simple and inexpensive treatment device that can be treated only with a sheath.
Ho : YAGレーザ光を 200-800mJ/pulse、 ベア照射法おょぴカテーテル内照射法に て 200回血管内で照射を行ったところ、 Ho: YAG レーザ誘起水蒸気気泡の効果によ り ex vivoブタ頸動脈で外径 1. 1-1. 5倍の血管拡張効果が得られた。 外径と内径 の関係から準定した内径は 1. 3- 2. 2 倍となった。 シース内照射法(3mm)にて、 lOOmJ/pulse, 20回照射を行ったところ、 in vivo家兎大動脈で 1週間後も中膜の 弾性板が伸展している所見が得られた。 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気気泡により血管 拡張効果が得られる原理は、 気泡の発生による熱と気泡成長の圧力により、 コラ 一ゲン繊維が軟化した状態でエラスチン繊維が伸展し、 次いでさらなるコラーゲ ン繊維の熱変性でェラスチン繊維が伸びたまま固定されることによると推定され た。 カテーテル内照射法では、 ベア照射法と比較して同程度の拡張率が得られ、 光や熱の影響が少なく安全に使用できると考えられる。 Ho : YAG レーザ誘起水蒸気 気泡による拡張では、 構造が複雑で高価なバルーンカテーテルを用いず、 血流を 閉止せずに拡張することができ、 細径の光ファイバ一とシースのみで治療できる 簡便 ·安価な治療デバイスに発展する可能性がある。 産業上の利用可能性  Ho: YAG laser light 200-800mJ / pulse, 200 times in the blood vessel by bare irradiation method and intracatheter irradiation method. The carotid artery had an outer diameter of 1.1-1. From the relationship between the outer diameter and the inner diameter, the quasi-fixed inner diameter was 1.3-2. When irradiation was performed 20 times with lOOmJ / pulse by the intra-sheath irradiation method (3 mm), it was found that the elastic membrane of the media was extended even after one week in the in vivo rabbit aorta. The principle of the vasodilation effect obtained by the Ho: YAG laser-induced water vapor bubbles is that the elastin fibers are stretched while the collagen fibers are softened by the heat generated by the bubbles and the pressure of the bubble growth. It was estimated that the elastin fiber was fixed while stretched by heat denaturation. The intracatheter irradiation method has the same expansion rate as the bare irradiation method, and is considered to be safe to use with little influence of light and heat. Ho: YAG Laser-induced water vapor Expansion using air bubbles can be performed without closing the blood flow without using a complicated and expensive balloon catheter, and treatment can be performed using only a thin optical fiber and a sheath. There is a possibility of developing into an inexpensive treatment device. Industrial applicability
本発明の装置を用いれば、 血管内で発生する水蒸気泡の圧力により血管の病変部を正 確に且つ安全に拡張することができ、 血管形成術を施行することができる。 本発明の装 置を用いる際、 照射する高強度パルス光の強度や照射回数を制御することにより、 血管 壁のコラーゲンの変性の程度を制御することができ、 変性の程度により血管が拡張状態 を保持する時間をコントロールすることができる。 さらに、 本発明の装置において血管 内に挿入するのは細い光伝送ファイバーのみで足りるので、 従来のバルーンカテーテル を用いた方法では不可能であった、 細い血管に対しても血管形成術を施術することが可 能である。 本発明は、 血管の形成術に安全且つ確実に用いることができる。 By using the apparatus of the present invention, the lesioned part of the blood vessel can be accurately and safely expanded by the pressure of water vapor bubbles generated in the blood vessel, and angioplasty can be performed. When the apparatus of the present invention is used, the degree of collagen degeneration on the blood vessel wall can be controlled by controlling the intensity of the high-intensity pulsed light to be emitted and the number of irradiations. The holding time can be controlled. Furthermore, since only a thin optical transmission fiber is required to be inserted into the blood vessel in the apparatus of the present invention, an angioplasty is performed even on a thin blood vessel, which was impossible with a conventional method using a balloon catheter. It is possible. The present invention can be used safely and reliably for angioplasty.
本明細書で引用した全ての刊行物、 特許および特許出願をそのまま参考として本明細 書にとり入れるものとする。  All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段であって、 高強度パルス 光発生手段、 高強度パルス光伝送手段及び高強度パルス光を血管内に照射する手段を有 する高強度パルス光照射手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡を発 生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス光照 射による血管拡張装置。  1. High-intensity pulsed light irradiation means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, comprising high-intensity pulsed light generation means, high-intensity pulsed light transmission means, and means for irradiating high-intensity pulsed light into the blood vessel. A blood vessel dilating device using high-intensity pulsed light irradiation, including an intensity pulsed light irradiation unit, generating water vapor bubbles in a blood vessel by high-intensity pulsed light irradiation, and expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles.
2 . 水蒸気泡の作用により血管壁に圧力及び熱が加えられ、 血管壁のコラーゲン繊維 の配向が揃う、 請求項 1記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  2. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to claim 1, wherein pressure and heat are applied to the blood vessel wall by the action of water vapor bubbles, and the orientation of the collagen fibers in the blood vessel wall is aligned.
3 . 血管壁に加えられる圧力が 0. l〜5. 0atmであり、 温度が 60°C以上である、 請求項 1又は 2に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  3. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to claim 1 or 2, wherein the pressure applied to the blood vessel wall is 0.1 to 5.0 atm, and the temperature is 60 ° C or higher.
4 . 高強度パルス光伝送手段が光伝送ファィバーである請求項 1又は 2に記載の高強 度パルス光照射による血管拡張装置。  4. The vasodilator according to claim 1 or 2, wherein the high-intensity pulsed light transmission means is an optical transmission fiber.
5 . バルーンを有しないカテーテルを含む装置であり、 カテーテル内に高強度パルス 光を伝送する光伝送ファイバーが備えられた請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の高強 度パルス光照射による血管拡張装置。  5. A device including a catheter having no balloon, and a blood vessel by irradiation with high-intensity pulsed light according to any one of claims 1 to 4, wherein an optical transmission fiber for transmitting high-intensity pulsed light is provided in the catheter. Expansion unit.
6 . 高強度パルス光照射手段の照射部の位置がカテーテル遠位端より内部に位置して いる請求項 5記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  6. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to claim 5, wherein the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means is located inside the distal end of the catheter.
7 . 高強度パルス光照射手段の照射部の位置がカテーテル遠位端より 0. 5〜5 mm内部 に位置している請求項 6記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  7. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to claim 6, wherein the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means is located within 0.5 to 5 mm from the distal end of the catheter.
8 . 光伝送ファイバーの遠位端部付近に X線不透視マーカーを有する請求項 1〜 7の いずれか 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。 8. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to any one of claims 1 to 7, which has an X-ray opaque marker near the distal end of the optical transmission fiber.
9 . カテーテルの遠位端部付近に X線不透視マーカ一を有する請求項 1〜8のいずれ か 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  9. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to any one of claims 1 to 8, wherein a radiopaque marker is provided near the distal end of the catheter.
1 0 . 血管の狭窄部位に適用し血管の狭窄部位を拡張するための請求項 1〜 9のいず れか 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  10. The vasodilator by irradiation with high-intensity pulsed light according to any one of claims 1 to 9, which is applied to a stenosis site of a blood vessel to dilate the stenosis site of the blood vessel.
1 1 . 少なくとも 10分間血管の拡張を維持し得る請求項 1〜1 0のいずれか 1項に記 載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  1 1. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to any one of claims 1 to 10, which can maintain vasodilation for at least 10 minutes.
1 2 . 永続的に血管の拡張を維持し得る請求項 1 1記載の高強度パルス光照射による 血管拡張装置。 1 2. The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to claim 11, wherein the vasodilation can be permanently maintained.
1 3 . 高強度'パルス光の波長が 1〜3 /z m の範囲にある、 請求項 1〜 1 2のいずれか 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。 1 3. The high-intensity pulse light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the wavelength of the high-intensity pulsed light is in the range of 1 to 3 / zm.
1 4 . 高強度パルス光が、 パルスレーザである請求項 1〜 1 3のいずれか 1項に記载 の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  14. The high-intensity pulsed light is a pulse laser, The vasodilator by high-intensity pulsed light irradiation according to any one of claims 1 to 13.
1 5 . 高強度パルス光照射のパルス幅が 50 ;u s〜 l msである請求項 1〜 1 4のいずれ か 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。  15. The vasodilator according to any one of claims 1 to 14, wherein the pulse width of irradiation with high-intensity pulsed light is 50; us to lms.
1 6 . 少なくとも 25回、 100回以下の高強度パルス光照射を繰り返し、 血管を拡張さ せる請求項 1〜 1 5のいずれか 1項に記載の高強度パルス光照射による血管拡張装置。 16. The blood vessel dilation device according to any one of claims 1 to 15, wherein the blood vessel is dilated by repeating high-intensity pulsed light irradiation at least 25 times and not more than 100 times.
1 7 . 少なくとも 50回、 100回以下の高強度パルス光照射を繰り返し、 血管を拡張さ せる請求項 1 6記載の髙強度パルス光照射による血管拡張装置。 17. The blood vessel dilator according to claim 16, wherein the blood vessel is dilated by repeating high-intensity pulsed light irradiation at least 50 times and not more than 100 times.
1 8 . 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段、 高強度パルス光発生 手段及び高強度パルス光伝送手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡 を発生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス 光照射による血管拡張装置の制御方法であって、 血管内で発生する水蒸気泡の大きさ及 ぴ形状並びに血管壁に加えられる熱を変化させるために、 血管拡張装置の制御手段が高 強度パルス光照射手段を制御して高強度パルス光の強度及び照射回数を変化させる工程 を行なう、 制御方法。  1 8. High-intensity pulsed light irradiation means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, high-intensity pulsed light generation means, and high-intensity pulsed light transmission means. A method for controlling a vasodilator by irradiating a high-intensity pulsed light that expands a blood vessel wall by expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubble, and is applied to the size and shape of the water vapor bubble generated in the blood vessel and the blood vessel wall A control method in which, in order to change heat, the control means of the vasodilator controls the high intensity pulsed light irradiation means to change the intensity of the high intensity pulsed light and the number of times of irradiation.
1 9 . 血管内で水蒸気泡を発生しうる高強度パルス光照射手段、 高強度パルス光発生 手段及び高強度パルス光伝送手段を含み、 高強度パルス光照射により血管内で水蒸気泡 を発生させ、 該水蒸気泡の作用により血管壁を伸展させ血管を拡張させる高強度パルス 光照射による血管拡張装置の制御方法であって、 高強度パルス光照射手段の照射部の位 置とカテーテル遠位端の距離を調節して、 発生する水蒸気泡の形状および圧力を制御す る、 制御方法。  1 9. Including a high-intensity pulsed light irradiation means capable of generating water vapor bubbles in a blood vessel, a high-intensity pulsed light generation means and a high-intensity pulsed light transmission means. A method for controlling a vasodilator by irradiating a high-intensity pulsed light that expands a blood vessel by expanding the blood vessel wall by the action of the water vapor bubbles, the distance between the position of the irradiation part of the high-intensity pulsed light irradiation means and the distal end of the catheter A control method that controls the shape and pressure of the generated steam bubbles by adjusting the pressure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012085812A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Tohoku Univ Optical fiber, and underwater shock wave generator using the same
EP3019238A1 (en) * 2013-07-10 2016-05-18 Oxys AG Devices and methods for delivery of therapeutic energy

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013147334A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 (주)루트로닉 Optical surgery device and method for controlling same
KR101451975B1 (en) 2013-03-19 2014-10-23 주식회사 루트로닉 Apparatus for irradiating Laser and Method for irradiating Laser
WO2017062720A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Briteseed Llc System and method for determining vessel size

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07502423A (en) * 1991-10-03 1995-03-16 ザ ゼネラル ホスピタル コーポレーション Devices and methods for vasodilation
JP2003135606A (en) * 1994-10-27 2003-05-13 Novoste Corp Medical treatment device for vasculature
JP2004344627A (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Tomio Wada Balloon catheter for medical treatment
JP2004357792A (en) * 2003-06-02 2004-12-24 Keio Gijuku Vascular restenosis preventive therapeutic apparatus by sound pressure wave induced by irradiation of high strength pulse light
WO2005063113A1 (en) * 2003-05-01 2005-07-14 Keio University Intravascular diagnostic or therapeutic apparatus using high-intensity pulsed light

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07502423A (en) * 1991-10-03 1995-03-16 ザ ゼネラル ホスピタル コーポレーション Devices and methods for vasodilation
JP2003135606A (en) * 1994-10-27 2003-05-13 Novoste Corp Medical treatment device for vasculature
WO2005063113A1 (en) * 2003-05-01 2005-07-14 Keio University Intravascular diagnostic or therapeutic apparatus using high-intensity pulsed light
JP2004344627A (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Tomio Wada Balloon catheter for medical treatment
JP2004357792A (en) * 2003-06-02 2004-12-24 Keio Gijuku Vascular restenosis preventive therapeutic apparatus by sound pressure wave induced by irradiation of high strength pulse light

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012085812A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Tohoku Univ Optical fiber, and underwater shock wave generator using the same
EP3019238A1 (en) * 2013-07-10 2016-05-18 Oxys AG Devices and methods for delivery of therapeutic energy
EP3019238A4 (en) * 2013-07-10 2017-03-29 Oxys AG Devices and methods for delivery of therapeutic energy

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