WO2021039323A1 - カテーテル、及び、光照射システム - Google Patents
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Abstract
カテーテルは、長尺管形状の本体部と、本体部の外周面に設けられ光を外部の所定方向へ出射させる光出射部と、本体部の外周面に設けられ流体を放出可能な開口と、を備えており、開口からの流体の放出方向と、光出射部からの光の出射方向とが交差する。
Description
本発明は、カテーテル、及び、光照射システムに関する。
がん治療においては、外科的、放射線的、薬物的(化学的)手法が単独で、あるいは併用されて用いられ、それぞれの技術が近年発展を遂げている。しかしながら、未だ満足のいく治療技術が見出されていないがんも多く存在し、さらなる治療技術の発展が期待されている。がん治療技術の1つとして、PDT(Photodynamic Therapy:光線力学的療法)と呼ばれる手法が知られている。PDTでは、光感受性物質を静脈投与後、光照射をすることで、がん細胞で活性酸素を発生させ、がん細胞を死滅させる(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、PDTは、光感受性物質のがん細胞への集積選択性が低く、正常細胞に取り込まれることによる副作用の大きさが課題となり、治療技術として広く普及していない。
そこで近年注目されている治療技術として、NIR-PIT(Near-infrared photoimmunotherapy:近赤外光線免疫療法)がある。NIR-PITでは、がん細胞の特異的な抗原に対する抗体と、光感受性物質(例えば、IRDye700DX)との2化合物を結合させた複合体を用いる。この複合体は、静脈投与されると、体内のがん細胞に選択的に集積する。その後、複合体中の光感受性物質の励起波長(例えば、690nm)の光を照射することで、複合体が活性化し、抗がん作用を示す(例えば、特許文献1参照)。NIR-PITでは、抗体によるがんへの集積選択性と、局部光照射によって、PDTと比較して副作用を減らすことができる。また、NIR-PITでは、例えば690nmという近赤外線領域での光照射(NIR照射)を行うため、NIR照射による免疫系への作用も期待できる(例えば、非特許文献2参照)。
上記において例示した690nmを含む所定の波長領域は、生体の分光学的窓とも呼ばれ、他の波長領域と比べて生体成分による光の吸収が少ない波長領域であるものの、体表からの光照射では光の浸透性が不足するため、体内深部のがんに適用できないという課題があった。そこで近年、体表からの光照射ではなく、よりがん細胞に近い位置で光照射を行うNIR-PITの研究がされている(例えば、非特許文献3参照)。例えば、特許文献2及び特許文献3には、このようなPDTやNIR-PITにおいて使用可能なデバイスが開示されている。特許文献2~特許文献5に記載のデバイスは、いずれも、血管内に挿入して使用され、体内深部において光を照射することができる。
Makoto Mitsunaga, Mikako Ogawa, Nobuyuki Kosaka Lauren T. Rosenblum, Peter L. Choyke, and Hisataka Kobayashi、Cancer Cell-Selective In Vivo Near Infrared Photoimmunotherapy Targeting Specific Membrane Molecules、Nature Medicine 2012 17(12): 、p.1685-1691
Kazuhide Sato, Noriko Sato, Biying Xu, Yuko Nakamura, Tadanobu Nagaya, Peter L. Choyke, Yoshinori Hasegawa, and Hisataka Kobayashi、Spatially selective depletion of tumor-associated regulatory T cells with near-infrared photoimmunotherapy、Science Translational Medicine 2016 Vol.8 Issue352、ra110
Shuhei Okuyama, Tadanobu Nagaya, Kazuhide Sato, Fusa Ogata, Yasuhiro Maruoka, Peter L. Choyke, and Hisataka Kobayashi、Interstitial near-infrared photoimmunotherapy: effective treatment areas and light doses needed for use with fiber optic diffusers、Oncotarget 2018 Feb 16; 9(13): 、p.11159-11169
PDTやNIR-PITにおいては、上述の通り、複合体を集積させたがん細胞に対して、複合体中の光感受性物質の励起波長の光を照射させることで、がん細胞を死滅させる。ここで、例えば血管を流れる血液のように、生体管腔内は体液で満たされていることが通常である。このため、特許文献3~特許文献5に記載のデバイスは、生体管腔内の体液を除外し、生体組織に対する光照射の効率を向上させるために、例えば生理食塩水等の流体を放出するための管腔を備えている。しかし、特許文献3~特許文献5に記載の技術では、流体が放出される方向について何ら考慮されておらず、十分な効果が得られない虞があった。また、特許文献1及び特許文献2に記載の技術では、生体管腔内に流体を放出することについて何ら考慮されていない。
なお、このような課題は、PDTやNIR-PITに限らず、体内において光を照射するプロセスを含む検査又は治療において使用されるデバイス全般に共通する。また、このような課題は、血管に挿入されるデバイスに限らず、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入されるデバイス全般に共通する。
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、生体管腔内に光を照射するカテーテル及び光照射システムにおいて、光の照射部位に対して流体を供給可能とすることを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、カテーテルが提供される。このカテーテルは、長尺管形状の本体部と、前記本体部の側面に設けられ、光を外部の所定方向へ出射させる光出射部と、前記本体部の側面に設けられ、流体を放出可能な開口と、を備え、前記開口からの流体の放出方向と、前記光出射部からの光の出射方向とが交差する。
この構成によれば、カテーテルは、光を外部の所定方向へ出射させる光出射部と、流体を放出可能な開口とを備えており、開口からの流体の放出方向と、光出射部からの光の出射方向とが交差している。このため、光の照射部位に対して直接、流体を供給することができる。この結果、例えば、流体として生理食塩水を用いた場合、光の照射部位における体液を効果的に排除し、体液の濃度を局所的に低下させることができる。具体的には、カテーテルが血管に挿入される場合、光の照射部位近傍における局所的な血液濃度の低下によって、血液による光吸収を抑制することができ、この結果、光が目的組織に到達しない、という事象の発生の抑制に寄与することができる。また、血液過熱による血液凝固を抑制することができる。血液凝固の抑制は、安全性の向上に寄与するだけでなく、凝固(又は炭化)した血液によって光が遮蔽されて目的組織に到達しない、という事象の発生の抑制に寄与することができる。さらに、例えば、流体として生理食塩水を用いた場合、目的組織を冷却することができ、光の照射に伴う目的組織の温度上昇を抑制できる。また、例えば、流体として光増感薬を用いた場合、目的組織への光の照射効率を向上できる。
(2)上記形態のカテーテルにおいて、前記開口は、前記光出射部よりも基端側に配置された第1開口を含み、前記第1開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出してもよい。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第1開口は、光出射部よりも基端側に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第1開口を用いることで、光出射部の基端側から光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第1開口との長軸方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第1開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第1開口は、光出射部よりも基端側に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第1開口を用いることで、光出射部の基端側から光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第1開口との長軸方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第1開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
(3)上記形態のカテーテルにおいて、前記開口は、前記光出射部よりも先端側に配置された第2開口を含み、前記第2開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出してもよい。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第2開口は、光出射部よりも先端側に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第2開口を用いることで、光出射部の先端側から光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第2開口との長軸方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第2開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第2開口は、光出射部よりも先端側に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第2開口を用いることで、光出射部の先端側から光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第2開口との長軸方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第2開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
(4)上記形態のカテーテルにおいて、前記開口は、前記本体部の側面において、前記光出射部から光が出射される位置から周方向に異なる位置に配置された第3開口を含み、前記第3開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出してもよい。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第3開口は、光出射部による光の出射位置から周方向に異なる位置に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第3開口を用いることで、周方向において異なる位置から、光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第3開口との周方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第3開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
この構成によれば、流体を放出可能な開口としての第3開口は、光出射部による光の出射位置から周方向に異なる位置に配置されており、流体の放出方向が光出射部側に傾斜するようにして流体を放出する。このため、第3開口を用いることで、周方向において異なる位置から、光出射部に向けて流体を放出できる。また、光出射部と第3開口との周方向の位置が異なっているため、カテーテル内における光出射部と、第3開口に連通するインナーシャフトとの配置の自由度を向上できる。
(5)上記形態のカテーテルでは、さらに、前記本体部に設けられ、前記第1開口よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第1拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第1拡縮部を備える。このため、第1拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第1拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第1拡縮部を備える。このため、第1拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第1拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
(6)上記形態のカテーテルにおいて、前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第2拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第2拡縮部を備える。このため、第2拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第2拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第1拡縮部と第2拡縮部との両方を備える構成とした場合、第1拡縮部と第2拡縮部との間には、第1開口と光出射部とが設けられる。このため、第1拡縮部と第2拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第1拡縮部と第2拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第2拡縮部を備える。このため、第2拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第2拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第1拡縮部と第2拡縮部との両方を備える構成とした場合、第1拡縮部と第2拡縮部との間には、第1開口と光出射部とが設けられる。このため、第1拡縮部と第2拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第1拡縮部と第2拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
(7)上記形態のカテーテルでは、さらに、前記本体部に設けられ、前記第2開口よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第3拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第3拡縮部を備える。このため、第3拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第3拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第3拡縮部を備える。このため、第3拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第3拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
(8)上記形態のカテーテルでは、さらに、前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第4拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第4拡縮部を備える。このため、第4拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第4拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第3拡縮部と第4拡縮部との両方を備える構成とした場合、第3拡縮部と第4拡縮部との間には、第2開口と光出射部とが設けられる。このため、第3拡縮部と第4拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第3拡縮部と第4拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第4拡縮部を備える。このため、第4拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第4拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第3拡縮部と第4拡縮部との両方を備える構成とした場合、第3拡縮部と第4拡縮部との間には、第2開口と光出射部とが設けられる。このため、第3拡縮部と第4拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第3拡縮部と第4拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
(9)上記形態のカテーテルでは、さらに、前記本体部に設けられ、前記第3開口よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第5拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第5拡縮部を備える。このため、第5拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第5拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第5拡縮部を備える。このため、第5拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第5拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
(10)上記形態のカテーテルでは、さらに、前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第6拡縮部を備えてもよい。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第6拡縮部を備える。このため、第6拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第6拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第5拡縮部と第6拡縮部との両方を備える構成とした場合、第5拡縮部と第6拡縮部との間には、第3開口と光出射部とが設けられる。このため、第5拡縮部と第6拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第5拡縮部と第6拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
この構成によれば、さらに、径方向に拡縮可能な第6拡縮部を備える。このため、第6拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第6拡縮部を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテルの先端部の位置決め(固定)をすることができる。さらに、第5拡縮部と第6拡縮部との両方を備える構成とした場合、第5拡縮部と第6拡縮部との間には、第3開口と光出射部とが設けられる。このため、第5拡縮部と第6拡縮部とを拡張させることによって、光出射部の近傍(第5拡縮部と第6拡縮部との間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光の照射効率をより一層向上できる。
(11)本発明の一形態によれば、光照射デバイスが提供される。この光照射デバイスは、上記形態のカテーテルと、前記カテーテルに挿入される光照射デバイスと、を備える。前記光照射デバイスは、光を照射する光照射部であって、前記光照射デバイスを前記カテーテルに挿入した際に、前記光出射部に近接した位置に設けられた光照射部を備える。前記カテーテルの前記光出射部は、前記光照射部から照射された光を透過することにより、光を外部に出射させ、前記カテーテルの前記開口からの前記流体の放出方向と、前記光出射部からの光の出射方向とが交差する。
この構成によれば、光照射システムは、カテーテルと、カテーテルに挿入される光照射デバイスとを備えており、光照射デバイスをカテーテルに挿入した際に、カテーテルの光出射部は、光照射デバイスの光照射部から照射された光を透過することにより、光を外部に出射させる。このように、カテーテルと、光照射デバイスとを別々に備えることにより、術者が採用し得る手技の幅を拡げることができる。また、カテーテルの開口からの流体の放出方向と、光出射部からの光の出射方向とが交差するため、光の照射部位に対して直接、流体を供給することができる。
この構成によれば、光照射システムは、カテーテルと、カテーテルに挿入される光照射デバイスとを備えており、光照射デバイスをカテーテルに挿入した際に、カテーテルの光出射部は、光照射デバイスの光照射部から照射された光を透過することにより、光を外部に出射させる。このように、カテーテルと、光照射デバイスとを別々に備えることにより、術者が採用し得る手技の幅を拡げることができる。また、カテーテルの開口からの流体の放出方向と、光出射部からの光の出射方向とが交差するため、光の照射部位に対して直接、流体を供給することができる。
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、カテーテル、光照射デバイス、これらが別体又は一体とされた光照射システム、カテーテル、光照射デバイス、及び光照射システムの製造方法などの形態で実現することができる。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。光照射システムは、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入して使用され、生体管腔内から生体組織に向けて光を照射するデバイスである。以下の実施形態では、血管内に挿入して使用され、血管内から生体組織に光照射する光照射システムを例示して説明する。光照射システムは、例えば、PDT(Photodynamic Therapy:光線力学的療法)や、NIR-PIT(Near-infrared photoimmunotherapy:近赤外光線免疫療法)において使用可能である。以下の実施形態では、光の例としてレーザ光を例示するが、レーザ光に限らず、例えばLED光、白色光を用いて光照射システムを構成してもよい。光照射システムは、カテーテル1と、カテーテル1に挿入して使用される光照射デバイス2とを備えている。図1では、カテーテル1と、光照射デバイス2とを個別に図示している。
図1は、第1実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。光照射システムは、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入して使用され、生体管腔内から生体組織に向けて光を照射するデバイスである。以下の実施形態では、血管内に挿入して使用され、血管内から生体組織に光照射する光照射システムを例示して説明する。光照射システムは、例えば、PDT(Photodynamic Therapy:光線力学的療法)や、NIR-PIT(Near-infrared photoimmunotherapy:近赤外光線免疫療法)において使用可能である。以下の実施形態では、光の例としてレーザ光を例示するが、レーザ光に限らず、例えばLED光、白色光を用いて光照射システムを構成してもよい。光照射システムは、カテーテル1と、カテーテル1に挿入して使用される光照射デバイス2とを備えている。図1では、カテーテル1と、光照射デバイス2とを個別に図示している。
図1では、カテーテル1の中心を通る軸と、光照射デバイス2の中心を通る軸とを、それぞれ軸線O(一点鎖線)で表す。以降、光照射デバイス2をカテーテル1に挿入した状態において、両者の中心を通る軸はそれぞれ相違するものとして説明するが、両者の中心を通る軸は一致してもよい。また、図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。X軸はカテーテル1及び光照射デバイス2の長軸方向に対応し、Y軸はカテーテル1及び光照射デバイス2の高さ方向に対応し、Z軸はカテーテル1及び光照射デバイス2の幅方向に対応する。図1の左側(-X軸方向)をカテーテル1、光照射デバイス2、及び各構成部材の「先端側」と呼び、図1の右側(+X軸方向)をカテーテル1、光照射デバイス2、及び各構成部材の「基端側」と呼ぶ。また、カテーテル1、光照射デバイス2、及び各構成部材について、先端側に位置する端部を「先端」と呼び、先端及びその近傍を「先端部」と呼ぶ。また、基端側に位置する端部を「基端」と呼び、基端及びその近傍を「基端部」と呼ぶ。先端側は、生体内部へ挿入され、基端側は、医師等の術者により操作される。これらの点は、図1以降の全体構成を示す図においても共通する。
カテーテル1は、使用時において、内側に光照射デバイス2が挿入され、光照射デバイス2から照射された光を透過する。カテーテル1は、長尺管形状であり、本体部110と、先端チップ120と、コネクタ140と、インナーシャフト150と、第1インナーシャフト160と、を備えている。
本体部110は、軸線Oに沿って延びる長尺管形状の部材である。本体部110は、光出射部139と、光出射部139の先端側に配置された第1シャフト111と、光出射部139の基端側に配置された第2シャフト112とを備えている。
光出射部139は、本体部110の内部のレーザ光(以降、「光」又は「出射光」とも呼ぶ)を外部に透過させることで、光を外部の所定方向へ出射させる。光出射部139は、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の部材である。換言すれば、光出射部139は、周方向の全体に設けられ、周方向の全体において本体部110の内部の光を外部に透過させる。光出射部139は、光透過性を有する透明な樹脂材料、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等により形成できる。
第1シャフト111は、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の部材である。第1シャフト111の先端部は、先端チップ120によって固定され、第1シャフト111の基端部は、光出射部139の先端部に接合されている。接合は任意の方法で実現でき、例えば、エポキシ系接着剤などの接着剤による接合や、銀ロウ、金ロウ、亜鉛、Sn-Ag合金、Au-Sn合金等の金属はんだによる接合を採用できる。なお、第1シャフト111は省略してもよい。
第2シャフト112は、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の部材である。第2シャフト112の先端部は、光出射部139の基端部に接合され、第2シャフト112の基端部は、コネクタ140によって固定されている。第1シャフト111、第2シャフト112、及び光出射部139は、略同一の内径及び外径を有し、各内腔を連通させた状態で接合されており、第1シャフト111の先端から第2シャフト112の基端まで連通する内腔110Lを構成している。なお、第1及び第2シャフト111,112の外径、内径及び長さは任意に決定できる。第2シャフト112の側面には、円筒の内外を連通する第1開口161が設けられている。第1開口161は、第1インナーシャフト160の第1流体ルーメン160Lに通じており、第1流体ルーメン160Lを通じて供給される流体を、外部に放出することができる。
先端チップ120は、第1シャフト111の先端部と、インナーシャフト150の先端部とに接合されて、他の部材よりも先行して血管内を進行する部材である。先端チップ120の先端部は、カテーテル1の血管内における進行をスムーズにするために、基端側から先端側にかけて縮径した外側形状を有している。また、先端チップ120の略中央部分には、軸線O方向に先端チップ120を貫通する内腔が形成されている。図示の例では、先端チップ120の内腔の径Φ1は、インナーシャフト150の内腔(デバイスルーメン150L)の径Φ2よりも小さい。なお、先端チップ120の内腔の径Φ1は、デバイスルーメン150Lの径Φ2と略同一でもよい。先端チップ120の先端側の開口120oは、先端チップ120の内腔に通じており、デバイスルーメン150Lに対してガイドワイヤ等を挿通する際に使用される。先端チップ120の外径及び長さは任意に決定できる。
インナーシャフト150は、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。インナーシャフト150は、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔(デバイスルーメン150L)を有する中空の略円筒形状である。インナーシャフト150は、第1及び第2シャフト111,112よりも細径であり、第1及び第2シャフト111,112の内腔110Lに挿入されている。インナーシャフト150の先端部は、先端チップ120によって、第1シャフト111の先端部と一体的に固定されている。インナーシャフト150の基端部は、コネクタ140の基端部から突出しており、カテーテル1に対する他の医療デバイス(例えば、ガイドワイヤ、光照射デバイス2等)の出し入れが可能な構成とされている。なお、インナーシャフト150の基端部は、コネクタ140の内部に組み付けられ、コネクタ140を介して、デバイスルーメン150Lへの医療デバイスの出し入れが可能な構成とされてもよい。
第1インナーシャフト160は、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。インナーシャフト150は、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔(第1流体ルーメン160L)を有する中空の略円筒形状である。第1インナーシャフト160は、第2シャフト112及びインナーシャフト150よりも細径であり、第2シャフト112の内腔110Lに挿入されている。第1インナーシャフト160の先端部は、湾曲され、第1流体ルーメン160Lと第1開口161とを連通させた状態で、第2シャフト112に接合されている。接合は、接着剤による接合や、金属はんだによる接合など任意の方法で実現できる。第1インナーシャフト160の基端部は、コネクタ140の基端部から突出しており、基端部の開口(基端側開口162)から第1流体ルーメン160Lへの流体の供給が可能な構成とされている。なお、第1インナーシャフト160の基端部は、コネクタ140の内部に組みつけられ、コネクタ140を介して、第1流体ルーメン160Lへの流体の供給が可能な構成とされてもよい。
コネクタ140は、第2シャフト112の基端部に接合されて、術者によって把持される部材である。コネクタ140は、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔を有する中空状である。コネクタ140は、術者がカテーテル1を把持する際に使用する2枚の羽根部142を有している。羽根部142は任意の形状とすることができる。羽根部142は省略してもよく、コネクタ140から取り外し可能な構成とされてもよい。コネクタ140の基端側の開口140oは、コネクタ140の内腔に通じている。コネクタ140の外径、内径及び長さは任意に決定できる。
第1封止部191は、第1インナーシャフト160の先端部において、第1インナーシャフト160の外周面と第2シャフト112の内周面との間に設けられた接合部材である。第1封止部191は、第1インナーシャフト160の先端部の湾曲形状を維持するために設けられている。
光照射デバイス2は、使用時においてカテーテル1に挿入され、光を照射するプローブ体である。光照射デバイス2は、第2本体部210と、先端チップ220と、光伝達部250と、光照射部239とを備えている。
第2本体部210は、軸線Oに沿って配置された長尺状の部材である。第2本体部210は、中空でもよく、中実でもよい。先端チップ220は、第2本体部210の先端部に接合されて、他の部材よりも先行してカテーテル1内を進行する略円柱形状の部材である。ここで、先端チップ220の外径Φ3は、カテーテル1の先端チップ120の径Φ1よりも大きく、かつ、カテーテル1のデバイスルーメン150Lの径Φ2よりも小さいことが好ましい(Φ1<Φ3<Φ2)。
光伝達部250は、第2本体部210の先端側から基端部まで、軸線O方向に沿って延伸した光ファイバーである。光伝達部250は、第2本体部210の外表面に接合されている。接合は任意の方法で実現でき、例えば、エポキシ系接着剤などの接着剤による接合を採用できる。光伝達部250の基端部は、コネクタを介して、任意の波長のレーザ光を発生するレーザ光発生装置3に、直接的、あるいは他の光ファイバーを介して間接的に接続されている。レーザ光発生装置3は、カテーテル1の外部に設置された「光源」として機能する。
光照射部239は、光伝達部250の先端部に設けられ、光伝達部250によって伝達されたレーザ光LT(光LT、出射光LT)を、外部の所定方向に照射する(図1:破線で表す光LT)。本実施形態の光照射部239は、光伝達部250の先端部において露出されたコアに対して、周知の加工、例えば先端面を斜めにカットする加工、刻み目を形成する加工、サンドブラスト加工、化学的処理等を施すことによって形成されている。なお、光照射部239は、光伝達部250において露出されたコアを覆う樹脂体であってもよい。この場合、光照射部239は、例えば、石英微粉末を分散させたアクリル系紫外線硬化樹脂に塗布し、紫外光で硬化させることにより形成できる。また、光照射部239は、コアからの光を反射する光反射ミラーであってもよい。
カテーテル1の第1シャフト111及び第2シャフト112と、カテーテル1のインナーシャフト150及び第1インナーシャフト160と、光照射デバイス2の第2本体部210とは、抗血栓性、可撓性、生体適合性を有することが好ましく、樹脂材料や金属材料で形成することができる。樹脂材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等を採用できる。金属材料としては、例えば、SUS304等のステンレス鋼、ニッケルチタン合金、コバルトクロム合金、タングステン鋼等を採用できる。また、上述した材料を複数組み合わせた接合構造体とすることもできる。カテーテル1の先端チップ120、光照射デバイス2の先端チップ220とは、柔軟性を有することが好ましく、例えば、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー等の樹脂材料により形成できる。カテーテル1のコネクタ140は、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルサルフォン等の樹脂材料で形成することができる。カテーテル1の第1封止部191は、エポキシ系接着剤などの接着剤や、銀ロウ、金ロウ、亜鉛、Sn-Ag合金、Au-Sn合金等の金属はんだにより形成することができる。
図2は、光照射システムの使用状態を例示した説明図である。図1及び図2を参照しつつ、光照射システムの使用方法について説明する。まず、術者は、生体管腔内にガイドワイヤを挿入する。次に、術者は、ガイドワイヤの基端側を、図1に示すカテーテル1の先端チップ120の開口120oから、デバイスルーメン150Lへと挿通し、基端側開口152から突出させる。次に、術者は、ガイドワイヤに沿わせてカテーテル1を生体管腔内に押し進め、カテーテル1の光出射部139を、光照射の目的組織(例えば、NIR-PITの場合はがん細胞の付近)までデリバリする。このように、デバイスルーメン150Lにガイドワイヤを挿通することによって、術者は、カテーテル1を、生体管腔内の目的組織まで容易にデリバリできる。その後、術者は、カテーテル1からガイドワイヤを抜去する。
次に、術者は、図2に示すように、カテーテル1の基端側開口152から、光照射デバイス2を挿入する。術者は、カテーテル1のデバイスルーメン150Lに沿わせて、光照射デバイス2をカテーテル1の先端側へと押し進める。ここで、上述の通り、光照射デバイス2の外径Φ3を、カテーテル1のデバイスルーメン150Lの径Φ2よりも小さく、かつ、カテーテル1の先端チップ120の径Φ1よりも大きくしておけば、カテーテル1に光照射デバイス2を挿入した際に、光照射デバイス2の先端面220eが、先端チップ120の内側面に突き当たることによって、光照射デバイス2の先端側への抜けを抑制できる(図2:破線丸枠)。なお、図2に示すように、光照射デバイス2の光照射部239は、光照射デバイス2の先端面220eを先端チップ120の内側面に突き当てた状態において、カテーテル1の光出射部139に近接した位置に配置されている。
その後、術者は、レーザ光発生装置3を駆動することで、光照射部239からレーザ光LTを照射する。光照射部239から照射された光LTは、カテーテル1の光出射部139を透過して、外部の目的組織へと出射される。すなわち、カテーテル1の光出射部139は、カテーテル1の光出射部139が設けられた光LTの透過範囲と、光照射デバイス2の光照射部239からの光LTの照射範囲と、が重複する重複範囲から光LTを出射させる。以降、この重複範囲の中心を「光の出射方向D0」とも呼ぶ(図2:矢印D0)。
術者は、レーザ光発生装置3の駆動と同時に、又はレーザ光発生装置3の駆動に前後して、第1開口161から流体を放出させる。具体的には、術者は、カテーテル1の基端側開口162に対して、流体を収納したシリンジを取り付けて、シリンジから第1流体ルーメン160Lに流体を供給する。第1流体ルーメン160Lに供給された流体は、第1流体ルーメン160Lの基端側から先端側に向けて進み、第1流体ルーメン160Lの先端部に連通した第1開口161から、外部に放出される(図2:流体FL)。以降、流体FLの放出範囲の中心を「流体の放出方向D1」とも呼ぶ(図2:矢印D1)。
ここで、上述の通り、本実施形態のカテーテル1では、第1開口161は、光出射部139よりも基端側に配置されている。また、第1開口161に連通する第1インナーシャフト160(第1流体ルーメン160L)の先端部は、基端側から先端側に向かって、軸線Oから遠ざかる向きに(外側に)湾曲している。このため、図2に示すように、第1開口161からの流体の放出方向D1は、光出射部139側に傾斜する向きとなる。また、第1開口161からの流体の放出方向D1と、光出射部139からの光の出射方向D0とがカテーテル1の長軸方向(軸線O方向)において交差する。
以上のように、第1実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1は、光LTを外部の所定方向D0へ出射させる光出射部139と、流体FLを放出可能な第1開口161とを備えており、第1開口161からの流体FLの放出方向D1と、光出射部139からの光LTの出射方向D0とがカテーテル1の長軸方向(軸線O方向)において交差している(図1)。このため、光LTの照射部位に対して直接、流体FLを供給することができる。この結果、例えば、流体FLとして生理食塩水を用いた場合、光LTの照射部位における体液を効果的に排除し、体液の濃度を局所的に低下させることができる。具体的には、カテーテル1が血管に挿入される場合、光の照射部位近傍における局所的な血液濃度の低下によって、血液による光吸収を抑制することができ、この結果、光LTが目的組織に到達しない、という事象の発生の抑制に寄与することができる。また、血液過熱による血液凝固を抑制することができる。血液凝固の抑制は、安全性の向上に寄与するだけでなく、凝固(又は炭化)した血液によって光LTが遮蔽されて目的組織に到達しない、という事象の発生の抑制に寄与することができる。さらに、例えば、流体FLとして生理食塩水を用いた場合、目的組織を冷却することができ、光LTの照射に伴う目的組織の温度上昇を抑制できる。また、例えば、流体FLとして光増感薬を用いた場合、目的組織への光LTの照射効率を向上できる。
また、第1実施形態の光照射システムによれば、流体FLを放出可能な開口としての第1開口161は、光出射部139よりも基端側に配置されており、流体FLの放出方向D1が光出射部139側に傾斜するようにして流体FLを放出する(図2)。このため、第1開口161を用いることで、光出射部139の基端側から光出射部139に向けて流体FLを放出できる。また、光出射部139と第1開口161との長軸方向(軸線O方向)の位置が異なっているため、カテーテル1内における光出射部139と、第1開口161に連通する第1インナーシャフト160との配置の自由度を向上できる。
さらに、第1実施形態の光照射システムは、カテーテル1と、カテーテル1に挿入される光照射デバイス2とを備えており、光照射デバイス2をカテーテル1に挿入した際に、カテーテル1の光出射部139は、光照射デバイス2の光照射部239から照射された光LTを透過することにより、光LTを外部に出射させる(図2)。このように、カテーテル1と、光照射デバイス2とを別々に備えることにより、術者が採用し得る手技の幅を拡げることができる。
<第2実施形態>
図3は、第2実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第2実施形態の光照射システムは、第1開口161に加えてさらに、第2開口171から流体を放出できる。第2実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えて、カテーテル1Aを備えている。カテーテル1Aは、第1実施形態で説明した構成において、本体部110に代えて本体部110Aを備えると共に、第2インナーシャフト170と、第2封止部192とを備えている。
図3は、第2実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第2実施形態の光照射システムは、第1開口161に加えてさらに、第2開口171から流体を放出できる。第2実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えて、カテーテル1Aを備えている。カテーテル1Aは、第1実施形態で説明した構成において、本体部110に代えて本体部110Aを備えると共に、第2インナーシャフト170と、第2封止部192とを備えている。
本体部110Aは、第1シャフト111に代えて第1シャフト111Aを備えている。第1シャフト111Aの側面には、円筒の内外を連通する第2開口171が設けられている。第2開口171は、第2インナーシャフト170の第2流体ルーメン170Lに通じており、第2流体ルーメン170Lを通じて供給される流体を、外部に放出することができる。
第2インナーシャフト170は、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。第2インナーシャフト170は、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔(第2流体ルーメン170L)を有する中空の略円筒形状である。第2インナーシャフト170は、第1インナーシャフト160と略同一の外径を有している。第2インナーシャフト170は、第1シャフト111A、光出射部139、及び第2シャフト112の内腔110Lに挿入されている。第2インナーシャフト170の先端部は、湾曲され、第2流体ルーメン170Lと第2開口171とを連通させた状態で、第1シャフト111Aに接合されている。接合は、接着剤による接合や、金属はんだによる接合など任意の方法で実現できる。第2インナーシャフト170の基端部は、コネクタ140の基端部から突出しており、基端部の開口(基端側開口172)から第2流体ルーメン170Lへの流体の供給が可能な構成とされている。なお、第2インナーシャフト170の基端部は、コネクタ140の内部に組み付けられ、コネクタ140を介して、第2流体ルーメン170Lへの流体の供給が可能な構成とされてもよい。第2インナーシャフト170は、例えば、第1実施形態の第1インナーシャフト160と同様の材料により形成できる。
第2封止部192は、第2インナーシャフト170の先端部において、第2インナーシャフト170の外周面、先端チップ120の基端側の面、及び第1シャフト111Aの内周面との間に設けられた接合部材である。第2封止部192は、第2インナーシャフト170の先端部の湾曲形状を維持するために設けられている。第2封止部192は、例えば、第1実施形態の第1封止部191と同様の材料により形成できる。
図4は、第2実施形態の光照射システムの使用状態を例示した説明図である。第2実施形態の光照射システムの使用時において、術者は、レーザ光発生装置3の駆動と同時に、又はレーザ光発生装置3の駆動に前後して、第2開口171から流体を放出させる。具体的には、術者は、カテーテル1Aの基端側開口172に対して流体を収納したシリンジを取り付けて、シリンジから第2流体ルーメン170Lに流体を供給する。第2流体ルーメン170Lに供給された流体は、第2流体ルーメン170Lの先端部に連通した第2開口171から、外部に放出される(図4:流体FL2)。以降、流体FL2の放出範囲の中心を「流体の放出方向D2」とも呼ぶ(図2:矢印D2)。なお、図4では、第1開口161から放出される流体を流体FL1と表し、区別している。第1流体ルーメン160Lに供給される流体と、第2流体ルーメン170Lに供給される流体とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
ここで、第2実施形態のカテーテル1Aでは、第2開口171は、光出射部139よりも先端側に配置されている。また、第2開口171に連通する第2インナーシャフト170(第2流体ルーメン170L)の先端部は、先端側から基端側に向かって、軸線Oから遠ざかる向きに(外側に)湾曲している。このため、図4に示すように、第2開口171からの流体の放出方向D2は、光出射部139側に傾斜する向きとなる。また、第2開口171からの流体の放出方向D2と、光出射部139からの光の出射方向D0とがカテーテル1Aの長軸方向(軸線O方向)において交差する。
このように、カテーテル1Aの構成は種々の変更が可能であり、光出射部139よりも先端側に配置され、外部に流体を放出可能な第2開口171を設けてもよい。第2実施形態では、第1実施形態で説明した第1開口161に加えてさらに、第2開口171を備える構成とした。しかし、第1開口161に代えて第2開口171を備える構成としてもよい。この場合、第1開口161に連通する第1インナーシャフト160は省略可能である。また、第1開口161と第2開口171との両方を備える構成において、二股に分岐し、かつ、第1開口161と第2開口171との両方にそれぞれ連通した1本のインナーシャフトを設けてもよい。
このような第2実施形態のカテーテル1Aを備える光照射システムにおいても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第2実施形態の光照射システムによれば、流体FL2を放出可能な開口としての第2開口171は、光出射部139よりも先端側に配置されており、流体FL2の放出方向D2が光出射部139側に傾斜するようにして流体FL2を放出する。このため、第2開口171を用いることで、光出射部139の先端側から光出射部139に向けて流体FL2を放出できる。また、光出射部139と第2開口171との長軸方向の位置が異なっているため、カテーテル1A内における光出射部139と、第2開口171に連通する第2インナーシャフト170との配置の自由度を向上できる。
<第3実施形態>
図5は、第3実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第3実施形態の光照射システムでは、第1開口161に加えてさらに、第3開口171Bから流体を放出できる。第3実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えて、カテーテル1Bを備えている。カテーテル1Bは、第1実施形態で説明した構成において、本体部110に代えて本体部110Bを備え、第1封止部191に代えて第1封止部191Bを備え、さらに、第3インナーシャフト170Bを備えている。
図5は、第3実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第3実施形態の光照射システムでは、第1開口161に加えてさらに、第3開口171Bから流体を放出できる。第3実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えて、カテーテル1Bを備えている。カテーテル1Bは、第1実施形態で説明した構成において、本体部110に代えて本体部110Bを備え、第1封止部191に代えて第1封止部191Bを備え、さらに、第3インナーシャフト170Bを備えている。
本体部110Bは、第1シャフト111を備えておらず、第2シャフト112に代えて第2シャフト112Bを備え、光出射部139に代えて光出射部139Bを備えている。第2シャフト112Bは、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の部材である。第2シャフト112Bの先端部は、先端チップ120によって固定され、第2シャフト112Bの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第2シャフト112Bの側面の一部分には、周方向において異なる位置に2つの開口(開口110o、第3開口171B)が形成されている。開口110oは、第2シャフト112Bの内外を連通する略矩形形状の開口であり、光出射部139が嵌め込まれている。光出射部139Bは、第2シャフト112Bの開口110oに嵌合する略矩形形状、かつ湾曲した部材である。光出射部139Bは、第1実施形態と同様に、光透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、本体部110Bの内部の光LTを外部に透過させる。第3開口171Bは、開口110oよりも基端側に設けられており、第2シャフト112Bの内外を連通する略円形状の開口である。第3開口171Bは、第3インナーシャフト170Bの第3流体ルーメン170LBに通じており、第3流体ルーメン170LBを通じて供給される流体を、外部に放出することができる。
第3インナーシャフト170Bは、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。第3インナーシャフト170Bは、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔(第3流体ルーメン170LB)を有する中空の略円筒形状である。第3インナーシャフト170Bは、第1インナーシャフト160と略同一の外径を有している。第3インナーシャフト170Bは、第2シャフト112Bの内腔110Lに挿入されている。第3インナーシャフト170Bの先端部は、湾曲され、第3流体ルーメン170LBと第3開口171Bとを連通させた状態で、第2シャフト112Bに接合されている。接合は、任意の方法で実現できる。第3インナーシャフト170Bの基端部は、コネクタ140の基端部から突出しており、基端部の開口(基端側開口172)から第3流体ルーメン170LBへの流体の供給が可能な構成とされている。なお、第3インナーシャフト170Bの基端部は、コネクタ140の内部に組み付けられ、コネクタ140を介して、第3流体ルーメン170LBへの流体の供給が可能な構成とされてもよい。
第1封止部191Bは、第1インナーシャフト160及び第3インナーシャフト170Bの両先端部において、第1インナーシャフト160の外周面、第3インナーシャフト170Bの外周面、及び第2シャフト112Bの内周面の間に設けられた接合部材である。第1封止部191Bは、第1インナーシャフト160及び第3インナーシャフト170Bの両先端部の湾曲形状を維持するために設けられている。
図6は、第3実施形態の光照射システムの使用状態を例示した説明図である。図7は、図6のA方向から見た光照射システムの概要図である。図7では、説明の便宜上、カテーテル1Bの第2シャフト112B、光出射部139B、及び光照射デバイス2の光照射部239の断面図に、第1開口161の位置と、第3開口171Bの位置とを重ねて図示している。
第3実施形態の光照射システムの使用時において、術者は、レーザ光発生装置3の駆動と同時に、又はレーザ光発生装置3の駆動に前後して、第3開口171Bから流体を放出させる。具体的には、術者は、カテーテル1Bの基端側開口172に対して流体を収納したシリンジを取り付けて、シリンジから第3流体ルーメン170LBに流体を供給する。第3流体ルーメン170LBに供給された流体は、第3流体ルーメン170LBの先端部に連通した第3開口171Bから、外部に放出される(図6、図7:流体FL3)。以降、流体FL3の放出範囲の中心を「流体の放出方向D3」とも呼ぶ(図6、図7:矢印D3)。なお、第1流体ルーメン160Lに供給される流体と、第3流体ルーメン170LBに供給される流体とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
ここで、第3実施形態のカテーテル1Bでは、第3開口171Bは、光出射部139Bが設けられる開口110oとは、周方向に異なる位置に配置されている。また、図7に示すように、第3開口171Bに連通する第3インナーシャフト170B(第3流体ルーメン170LB)の先端部は、本体部110Bの周方向において、光出射部139Bの外側から光出射部139Bに向かって湾曲している。このため、図7に示すように、第3開口171Bからの流体の放出方向D3は、光出射部139B側に傾斜する向きとなる。また、第3開口171Bからの流体の放出方向D3と、光出射部139Bからの光の出射方向D0とがカテーテル1Bの周方向において交差する。
このように、カテーテル1Bの構成は種々の変更が可能であり、光出射部139Bとは周方向に異なる位置に配置され、外部に流体を放出可能な第3開口171Bを設けてもよい。第3実施形態では、第1実施形態で説明した第1開口161に加えてさらに、第3開口171Bを設ける構成とした。しかし、第1開口161に代えて第3開口171Bを備える構成としてもよい。この場合、第1開口161に連通する第1インナーシャフト160は省略可能である。また、第1開口161と第3開口171Bとの両方を備える構成において、二股に分岐し、かつ、第1開口161と第3開口171Bとの両方にそれぞれ連通した1本のインナーシャフトを設けてもよい。
このような第3実施形態のカテーテル1Bを備える光照射システムにおいても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第3実施形態の光照射システムによれば、流体FL3を放出可能な開口としての第3開口171Bは、光出射部139Bによる光LTの出射位置から周方向に異なる位置に配置されており、流体FL3の放出方向D3が光出射部139B側に傾斜するようにして流体FL3を放出する。このため、第3開口171Bを用いることで、周方向において異なる位置から、光出射部139Bに向けて流体FL3を放出できる。また、光出射部139Bと第3開口171Bとの周方向の位置が異なっているため、カテーテル1B内における光出射部139Bと、第3開口171Bに連通する第3インナーシャフト170Bとの配置の自由度を向上できる。
<第4実施形態>
図8は、第4実施形態のカテーテル1Cの先端側の構成を例示した説明図である。第4実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Cを備えている。カテーテル1Cは、第1実施形態で説明した構成において、光出射部139の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第1拡縮部130を備えている。また、カテーテル1Cは、本体部110に代えて本体部110Cを備え、さらに、第4インナーシャフト180と、第3封止部193とを備えている。
図8は、第4実施形態のカテーテル1Cの先端側の構成を例示した説明図である。第4実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Cを備えている。カテーテル1Cは、第1実施形態で説明した構成において、光出射部139の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第1拡縮部130を備えている。また、カテーテル1Cは、本体部110に代えて本体部110Cを備え、さらに、第4インナーシャフト180と、第3封止部193とを備えている。
本体部110Cは、第1実施形態で説明した第2シャフト112に代えて、第3シャフト113と、第2シャフト112Cとを備えている。第3シャフト113及び第2シャフト112Cは、共に、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の部材である。第3シャフト113の先端部は、光出射部139の基端部に接合されており、第3シャフト113の基端部には、第1拡縮部130の先端部が接合されている。第2シャフト112Cの先端部には、第1拡縮部130の基端部が接合されており、第2シャフト112の基端部は、コネクタ140によって固定されている。第3シャフト113の側面には、第1実施形態で説明した第1開口161が設けられている。
第1拡縮部130は、径方向(YZ軸方向)に拡縮可能であり、かつ、先端側と基端側の両端部が開放したチューブ状のバルーン部材である。第1拡縮部130は、内部(内側)に拡張媒体を供給することによって面外変形して、径方向の外側へ拡張(拡径)する。また、第1拡縮部130は、内部の拡張媒体を排出することによって面内変形して、径方向の内側へ収縮(縮径)する。このように、第1拡縮部130は、拡張媒体の供給/排出によって、自在に拡張/収縮することができる。第1拡縮部130の拡張圧、外径及び長さは任意に決定できる。なお、拡張媒体としては例えば、放射線不透過性を有する造影剤を含む液体や、生理食塩水等を利用できる。
第1拡縮部130は、内圧の変化に伴って拡張、収縮可能であり、かつ、血管内部の損傷を抑制可能な柔軟性と、病変部内で拡張可能な硬さとを備える材料により形成されている。例えば、第1拡縮部130は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合体などのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリ塩化ビニル、エチレンー酢酸ビニル共重合体、架橋型エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等により形成できる。
第4インナーシャフト180は、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。具体的には、第4インナーシャフト180は、先端部と基端部にそれぞれ開口が形成され、内側に両開口を連通する内腔(拡張媒体ルーメン180L)を有する中空の略円筒形状である。第4インナーシャフト180は、第2シャフト112Cよりも細径であり、第2シャフト112Cの内腔110Lに挿入されている。第4インナーシャフト180の先端部は、第2シャフト112Cの先端部から突出し、第1拡縮部130の内部に位置している。第4インナーシャフト180の基端部は、コネクタ140の基端部から突出しており、術者による拡張媒体の供給が可能な構成とされている。なお、第4インナーシャフト180の基端部は、コネクタ140の内部に組み付けられ、コネクタ140を介して拡張媒体ルーメン180Lへの流体の供給が可能な構成とされてもよい。第4インナーシャフト180は、例えば、第1実施形態の第1インナーシャフト160と同様の材料により形成できる。
第3封止部193は、第2シャフト112Cの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、及び第4インナーシャフト180の外周面と、の間に配置され、第1拡縮部130の内部を封止状態としている。第3封止部193は、例えば、第1実施形態で説明した第1封止部191と同様の材料により形成できる。
第4実施形態の光照射システムの使用時において、術者は、光出射部139を目的組織近傍までデリバリした後において、第1拡縮部130を拡張させる。具体的には、術者は、カテーテル1Cの基端側開口182に対して拡張媒体を収納したシリンジを取り付けて、シリンジから拡張媒体ルーメン180Lに流体を供給する。拡張媒体ルーメン180Lに供給された流体は、拡張媒体ルーメン180Lの先端部に連通した第4開口181から、第1拡縮部130の内部に充填される。これにより、第1拡縮部130が拡張状態となる。その後、術者は、第1実施形態で説明した通り、レーザ光発生装置3の駆動や、第1開口161からの流体の放出を行えばよい。
このように、カテーテル1Cの構成は種々の変更が可能であり、第1開口161よりも基端側に配置された第1拡縮部130を備えていてもよい。このような第4実施形態のカテーテル1Cを備える光照射システムにおいても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第4実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Cは、径方向に拡縮可能な第1拡縮部130を備える。このため、第1拡縮部130を拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FLの放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第1拡縮部130を拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Cの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
<第5実施形態>
図9は、第5実施形態のカテーテル1Dの先端側の構成を例示した説明図である。第5実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Dを備えている。カテーテル1Dは、第1実施形態で説明した構成において、光出射部139の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第2拡縮部130Dを備えている。また、カテーテル1Dは、本体部110に代えて本体部110Dを備え、さらに、第4インナーシャフト180Dと、第3封止部193Dとを備えている。
図9は、第5実施形態のカテーテル1Dの先端側の構成を例示した説明図である。第5実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Dを備えている。カテーテル1Dは、第1実施形態で説明した構成において、光出射部139の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第2拡縮部130Dを備えている。また、カテーテル1Dは、本体部110に代えて本体部110Dを備え、さらに、第4インナーシャフト180Dと、第3封止部193Dとを備えている。
本体部110Dにおいて、第1シャフト111Dの基端部には、第2拡縮部130Dの先端部が接合されている。第3シャフト113Dの先端部には、第2拡縮部130Dの基端部が接合され、第3シャフト113Dの基端部は、光出射部139の先端部に接合されている。第2シャフト112Dの先端部は、光出射部139の基端部に接合され、第2シャフト112Dの基端部は、コネクタ140によって固定されている。第2シャフト112Dの側面には、第1実施形態で説明した第1開口161が形成されている。
第2拡縮部130Dは、軸線O方向における配置が相違する点を除いて、第4実施形態の第1拡縮部130と同様の構成を有する。第4インナーシャフト180Dは、先端部が、第3シャフト113Dの先端部から突出し、第2拡縮部130Dの内部に配置されている点を除いて、第4実施形態の第4インナーシャフト180と同様の構成を有する。第3封止部193Dは、第3シャフト113Dの内周面と、インナーシャフト150及び第4インナーシャフト180Dの外周面と、の間に配置され、第2拡縮部130Dの内部を封止状態としている。
第5実施形態の光照射システムの使用方法は、第4実施形態と同様である。このように、カテーテル1Dの構成は種々の変更が可能であり、光出射部139よりも先端側に配置された第2拡縮部130Dを備えていてもよい。このような第5実施形態のカテーテル1Dを備える光照射システムにおいても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第5実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Dは、径方向に拡縮可能な第2拡縮部130Dを備える。このため、第2拡縮部130Dを拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FLの放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第2拡縮部130Dを拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Dの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
<第6実施形態>
図10は、第6実施形態のカテーテル1Eの先端側の構成を例示した説明図である。第6実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Eを備えている。カテーテル1Eは、第1実施形態で説明した構成において、第1開口161の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第1拡縮部130と、光出射部139の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第2拡縮部130Dと、を備えている。また、カテーテル1Eは、本体部110に代えて本体部110Eを備え、さらに、第1封止部191E、第2封止部192E、及び第3封止部193Eを備えている。
図10は、第6実施形態のカテーテル1Eの先端側の構成を例示した説明図である。第6実施形態の光照射システムは、第1実施形態で説明したカテーテル1に代えてカテーテル1Eを備えている。カテーテル1Eは、第1実施形態で説明した構成において、第1開口161の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第1拡縮部130と、光出射部139の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第2拡縮部130Dと、を備えている。また、カテーテル1Eは、本体部110に代えて本体部110Eを備え、さらに、第1封止部191E、第2封止部192E、及び第3封止部193Eを備えている。
第1拡縮部130、及び、第1拡縮部130に拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180の構成は、第4実施形態で説明した通りである。第2拡縮部130D、及び、第2拡縮部130Dに拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180Dの構成は、第5実施形態で説明した通りである。
本体部110Eにおいて、第1シャフト111Eの基端部には、第2拡縮部130Dの先端部が接合されている。第3シャフト113Eの先端部には、第2拡縮部130Dの基端部が接合され、第3シャフト113Eの基端部は、光出射部139の先端部に接合されている。第4シャフト114Eの先端部は、光出射部139の基端部に接合され、第4シャフト114Eの基端部には、第1拡縮部130の先端部が接合されている。第2シャフト112Eの先端部には、第1拡縮部130の基端部が接合され、第2シャフト112Eの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第1封止部191Eは、第4シャフト114Eの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第4インナーシャフト180、及び第4インナーシャフト180Dの外周面との間に設けられ、第1拡縮部130の内部を封止状態としている。同様に、第3封止部193Eは、第2シャフト112Eの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第4インナーシャフト180、及び第4インナーシャフト180Dの外周面との間に設けられ、第1拡縮部130の内部を封止状態としている。第2封止部192Eは、第3シャフト113Eの内周面と、インナーシャフト150及び第4インナーシャフト180Dの外周面との間に設けられ、第2拡縮部130Dの内部を封止状態としている。
第6実施形態の光照射システムの使用方法は、第4及び第5実施形態と同様である。このように、カテーテル1Eの構成は種々の変更が可能であり、第1開口161よりも基端側に配置された第1拡縮部130と、光出射部139よりも先端側に配置された第2拡縮部130Dと、の両方を備えていてもよい。このような第6実施形態のカテーテル1Eを備える光照射システムにおいても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第6実施形態の光照射システムによれば、第1拡縮部130と第2拡縮部130Dとの間には、第1開口161と光出射部139とが設けられる(図10)。このため、第1拡縮部130と第2拡縮部130Dとを拡張させることによって、光出射部139の近傍(第1拡縮部130と第2拡縮部130Dとの間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光LTの照射効率をより一層向上できる。
<第7実施形態>
図11は、第7実施形態のカテーテル1Fの先端側の構成を例示した説明図である。第7実施形態の光照射システムは、第2実施形態で説明したカテーテル1Aに代えてカテーテル1Fを備えている。カテーテル1Fは、第2開口171の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第3拡縮部130Fを備えている。カテーテル1Fは、第2実施形態で説明した構成において、本体部110Aに代えて本体部110Fを、第1封止部191に代えて第1封止部191Fを、第2封止部192に代えて第2封止部192Fをそれぞれ備え、さらに第4インナーシャフト180Fを備えている。
図11は、第7実施形態のカテーテル1Fの先端側の構成を例示した説明図である。第7実施形態の光照射システムは、第2実施形態で説明したカテーテル1Aに代えてカテーテル1Fを備えている。カテーテル1Fは、第2開口171の先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第3拡縮部130Fを備えている。カテーテル1Fは、第2実施形態で説明した構成において、本体部110Aに代えて本体部110Fを、第1封止部191に代えて第1封止部191Fを、第2封止部192に代えて第2封止部192Fをそれぞれ備え、さらに第4インナーシャフト180Fを備えている。
第3拡縮部130F、及び、第3拡縮部130Fに拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180Fの構成は、第5実施形態で説明した通りである。本体部110Fにおいて、第1シャフト111Fの基端部には、第3拡縮部130Fの先端部が接合されている。第3シャフト113Fの先端部には、第3拡縮部130Fの基端部が接合され、第3シャフト113Fの基端部は、光出射部139の先端部に接合されている。第2シャフト112Fの先端部は、光出射部139の基端部に接合され、第2シャフト112Fの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第1封止部191Fは、第2シャフト112Fの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第2インナーシャフト170、及び第4インナーシャフト180Fの外周面との間に設けられ、これらを接合している。第2封止部192Fは、第3シャフト113Fの内周面と、インナーシャフト150、第2インナーシャフト170、及び第4インナーシャフト180Fの外周面との間に設けられ、第3拡縮部130Fの内部を封止状態としている。
第7実施形態の光照射システムの使用方法は、第2及び第5実施形態と同様である。このように、カテーテル1Fの構成は種々の変更が可能であり、第2開口171よりも先端側に配置された第3拡縮部130Fを備えていてもよい。このような第7実施形態のカテーテル1Fを備える光照射システムにおいても、第1及び第2実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第7実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Fは、径方向に拡縮可能な第3拡縮部130Fを備える。このため、第3拡縮部130Fを拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FL1及び流体FL2の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第3拡縮部130Fを拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Fの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
<第8実施形態>
図12は、第8実施形態のカテーテル1Gの先端側の構成を例示した説明図である。第8実施形態の光照射システムは、第2実施形態で説明したカテーテル1Aに代えてカテーテル1Gを備えている。カテーテル1Gは、光出射部139の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第4拡縮部130Gを備えている。カテーテル1Gは、第2実施形態で説明した構成において、本体部110Aに代えて本体部110Gを、第1封止部191に代えて第1封止部191Gを、第2封止部192に代えて第2封止部192Gをそれぞれ備え、さらに第4インナーシャフト180Gと、第3封止部193Gとを備えている。
図12は、第8実施形態のカテーテル1Gの先端側の構成を例示した説明図である。第8実施形態の光照射システムは、第2実施形態で説明したカテーテル1Aに代えてカテーテル1Gを備えている。カテーテル1Gは、光出射部139の基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第4拡縮部130Gを備えている。カテーテル1Gは、第2実施形態で説明した構成において、本体部110Aに代えて本体部110Gを、第1封止部191に代えて第1封止部191Gを、第2封止部192に代えて第2封止部192Gをそれぞれ備え、さらに第4インナーシャフト180Gと、第3封止部193Gとを備えている。
第4拡縮部130G、及び、第4拡縮部130Gに拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180Gの構成は、第4実施形態で説明した通りである。本体部110Gにおいて、第3シャフト113Gの先端部は、光出射部139の基端部に接合され、第3シャフト113Gの基端部には、第4拡縮部130Gの先端部が接合されている。第2シャフト112Gの先端部には、第4拡縮部130Gの基端部が接合され、第2シャフト112Gの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第1封止部191Gは、第3シャフト113Gの内表面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、及び第2インナーシャフト170の外周面との間に設けられ、第4拡縮部130Gの内部を封止状態としている。同様に、第3封止部193Gは、第2シャフト112Gの内表面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、及び第2インナーシャフト170の外周面との間に設けられ、第4拡縮部130Gの内部を封止状態としている。第2封止部192Gは、第1シャフト111の内表面と、インナーシャフト150及び第2インナーシャフト170の外周面との間に設けられ、これらを接合している。
第8実施形態の光照射システムの使用方法は、第2及び第4実施形態と同様である。このように、カテーテル1Gの構成は種々の変更が可能であり、光出射部139よりも基端側に配置された第4拡縮部130Gを備えていてもよい。このような第8実施形態のカテーテル1Gを備える光照射システムにおいても、第1及び第2実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第8実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Gは、径方向に拡縮可能な第4拡縮部130Gを備える。このため、第4拡縮部130Gを拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FL1及び流体FL2の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第4拡縮部130Gを拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Gの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
また、カテーテル1Gにおいては、第4拡縮部130Gに加えてさらに、第7実施形態で説明した第3拡縮部130Fを備えてもよい。この場合、第3拡縮部130Fと第4拡縮部130Gとの間には、第2開口171と光出射部139とが設けられる。このため、第3拡縮部130Fと第4拡縮部130Gとを拡張させることによって、光出射部139の近傍(第3拡縮部130Fと第4拡縮部130Gとの間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光LTの照射効率をより一層向上できる。
<第9実施形態>
図13は、第9実施形態のカテーテル1Hの先端側の構成を例示した説明図である。第9実施形態の光照射システムは、第3実施形態で説明したカテーテル1Bに代えてカテーテル1Hを備えている。カテーテル1Hは、第3開口171Bの基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第5拡縮部130Hを備えている。カテーテル1Hは、第3実施形態で説明した構成において、本体部110Bに代えて本体部110Hを、第1封止部191に代えて第1封止部191Hをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180Hと、第2封止部192Hとを備えている。
図13は、第9実施形態のカテーテル1Hの先端側の構成を例示した説明図である。第9実施形態の光照射システムは、第3実施形態で説明したカテーテル1Bに代えてカテーテル1Hを備えている。カテーテル1Hは、第3開口171Bの基端側に配置された、径方向に拡縮可能な第5拡縮部130Hを備えている。カテーテル1Hは、第3実施形態で説明した構成において、本体部110Bに代えて本体部110Hを、第1封止部191に代えて第1封止部191Hをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180Hと、第2封止部192Hとを備えている。
第5拡縮部130H、及び、第5拡縮部130Hに拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180Hの構成は、第4実施形態で説明した通りである。本体部110Hにおいて、光出射部139Bが形成された第2シャフト112Hの基端部には、第5拡縮部130Hが接合されている。また、第2シャフト112Hの基端側には、略一定の外径及び内径を有する、中空の略円筒形状の第3シャフト113Hが配置されている。第3シャフト113Hの先端部には、第5拡縮部130Hが接合され、第3シャフト113Hの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第1封止部191Hは、第2シャフト112Hの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、及び第2インナーシャフト170の外周面との間に設けられ、第5拡縮部130Hの内部を封止状態としている。同様に、第2封止部192Hは、第3シャフト113Hの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第2インナーシャフト170、及び第4インナーシャフト180Hの外周面との間に設けられ、第5拡縮部130Hの内部を封止状態としている。
第9実施形態の光照射システムの使用方法は、第3及び第4実施形態と同様である。このように、カテーテル1Hの構成は種々の変更が可能であり、第3開口171Bよりも基端側に配置された第5拡縮部130Hを備えていてもよい。このような第9実施形態のカテーテル1Hを備える光照射システムにおいても、第1及び第3実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第9実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Hは、径方向に拡縮可能な第5拡縮部130Hを備える。このため、第5拡縮部130Hを拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FL1及び流体FL3の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第5拡縮部130Hを拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Hの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
<第10実施形態>
図14は、第10実施形態のカテーテル1Iの先端側の構成を例示した説明図である。第10実施形態の光照射システムは、第3実施形態で説明したカテーテル1Bに代えてカテーテル1Iを備えている。カテーテル1Iは、光出射部139Bの先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第6拡縮部130Iを備えている。カテーテル1Iは、第3実施形態で説明した構成において、本体部110Bに代えて本体部110Iを、第1封止部191に代えて第1封止部191Iをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180Iと、第2封止部192Iとを備えている。
図14は、第10実施形態のカテーテル1Iの先端側の構成を例示した説明図である。第10実施形態の光照射システムは、第3実施形態で説明したカテーテル1Bに代えてカテーテル1Iを備えている。カテーテル1Iは、光出射部139Bの先端側に配置された、径方向に拡縮可能な第6拡縮部130Iを備えている。カテーテル1Iは、第3実施形態で説明した構成において、本体部110Bに代えて本体部110Iを、第1封止部191に代えて第1封止部191Iをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180Iと、第2封止部192Iとを備えている。
第6拡縮部130I、及び、第6拡縮部130Iに拡張媒体を供給する第4インナーシャフト180Iの構成は、第5実施形態で説明した通りである。本体部110Iにおいて、第1シャフト111Iの先端部は、先端チップ120によって固定され、第1シャフト111Iの基端部には、第6拡縮部130Iの先端部が接合されている。また、光出射部139Bが形成された第2シャフト112Iの先端部には、第6拡縮部130Iの基端部が接合されている。第2シャフト112Iの基端部は、コネクタ140によって固定されている。
第1封止部191Iは、第2シャフト112Iの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第3インナーシャフト170B、及び第4インナーシャフト180Iの外周面との間に設けられ、これらを接合している。第2封止部192Iは、第2シャフト112Iの内周面と、インナーシャフト150、第1インナーシャフト160、第3インナーシャフト170B、及び第4インナーシャフト180Iの外周面との間に設けられ、第6拡縮部130Iの内部を封止状態としている。
第10実施形態の光照射システムの使用方法は、第3及び第5実施形態と同様である。このように、カテーテル1Iの構成は種々の変更が可能であり、光出射部139Bよりも先端側に配置された第6拡縮部130Iを備えていてもよい。このような第10実施形態のカテーテル1Iを備える光照射システムにおいても、第1及び第3実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第10実施形態の光照射システムによれば、カテーテル1Iは、径方向に拡縮可能な第6拡縮部130Iを備える。このため、第6拡縮部130Iを拡張させることによって、生体管腔内における体液の流通を阻害することができ、流体FL1及び流体FL3の放出に伴う、局所的な体液の濃度低下を効率的に実施できる。また、第6拡縮部130Iを拡張させることによって、生体管腔内において、カテーテル1Iの先端部の位置決め(固定)をすることができる。
また、カテーテル1Iにおいては、第6拡縮部130Iに加えてさらに、第9実施形態で説明した第5拡縮部130Hを備えてもよい。この場合、第5拡縮部130Hと第6拡縮部130Iとの間には、第3開口171Bと光出射部139Bとが設けられる。このため、第5拡縮部130Hと第6拡縮部130Iとを拡張させることによって、光出射部139Bの近傍(第5拡縮部130Hと第6拡縮部130Iとの間)における体液の濃度低下を、より一層効率的に実施でき、目的組織への光LTの照射効率をより一層向上できる。
<第11実施形態>
図15は、第11実施形態における光照射システムの構成を例示した説明図である。第11実施形態の光照射システムは、カテーテル1Jのみから構成されており、第1実施形態で説明した光照射デバイス2を備えていない。カテーテル1Jは、第1実施形態で説明したカテーテル1において、本体部110に代えて本体部110Jを、インナーシャフト150に代えてインナーシャフト150Jをそれぞれ備え、さらに、光伝達部30、光照射部39、第5封止部195、及び第7封止部197を備えている。
図15は、第11実施形態における光照射システムの構成を例示した説明図である。第11実施形態の光照射システムは、カテーテル1Jのみから構成されており、第1実施形態で説明した光照射デバイス2を備えていない。カテーテル1Jは、第1実施形態で説明したカテーテル1において、本体部110に代えて本体部110Jを、インナーシャフト150に代えてインナーシャフト150Jをそれぞれ備え、さらに、光伝達部30、光照射部39、第5封止部195、及び第7封止部197を備えている。
本体部110Jのうち、第2シャフト112Jは、側面において円筒の内外を連通する開口112oが形成されている点を除いて、第1実施形態の第2シャフト112と同様の構成を有している。開口112oは、インナーシャフト150Jのデバイスルーメン150LJに通じており、デバイスルーメン150LJに対してガイドワイヤ等の医療デバイスを出し入れするためのポートとして機能する。第2シャフト112Jにおける開口112oの位置、大きさ及び形状等は任意に決定できる。
インナーシャフト150Jは、軸線Oに沿って配置された長尺管形状の部材である。インナーシャフト150Jは、先端部と基端部にそれぞれ開口(開口151,152J)が形成され、内側に両開口を連通する内腔(デバイスルーメン150LJ)を有する中空の略円筒形状である。インナーシャフト150Jは、第1及び第2シャフト111,112Jよりも細径であり、第1シャフト111、光出射部139、及び第2シャフト112Jの内腔110Lに挿入されている。インナーシャフト150Jの先端部は、第7封止部197によって先端チップ120に接合されている。インナーシャフト150Jの基端部は、デバイスルーメン150LJと開口112oとを連通させた状態で、第2シャフト112Jの内表面に接合されている。これにより、先端チップ120側の開口151から、ガイドワイヤ等をデバイスルーメン150LJに挿入し、第2シャフト112Jの開口112oから外部に引き出す、いわゆるラピッドエクスチェンジ型としてカテーテル1Jを構成できる。なお、接合は任意の方法で実現できる。
光伝達部30は、光出射部139の略中央部分から第2シャフト112Jの基端部まで、軸線O方向に沿って延伸した光ファイバーである。光伝達部30の基端部は、コネクタを介して、任意の波長のレーザ光を発生するレーザ光発生装置3に、直接的、あるいは他の光ファイバーを介して間接的に接続されている。レーザ光発生装置3は、カテーテル1Jの外部に設置された「光源」として機能する。光照射部39は、光伝達部30の先端部に設けられ、光伝達部30によって伝達されたレーザ光LT(光LT、出射光LT)を、外部の所定方向に照射する(図15:破線で表す光LT)。光照射部39は、第1実施形態の光照射部239と同様に、光伝達部30の先端部において種々の加工を施すことにより形成できる。第5封止部195は、第2シャフト112Jの先端部において、第2シャフト112Jの内周面と、インナーシャフト150J、第1インナーシャフト160、及び光伝達部30の外周面との間に設けられた接合部材である。
第11実施形態の光照射システム(カテーテル1J)の使用方法について説明する。まず、術者は、生体管腔内にガイドワイヤを挿入する。次に、術者は、ガイドワイヤの基端側を、図15に示すカテーテル1Jの先端チップ120の開口120oから、デバイスルーメン150LJへと挿通し、開口112oから外部へと引き出す。次に、術者は、ガイドワイヤに沿わせてカテーテル1Jを生体管腔内に押し進め、カテーテル1Jの光出射部139を、光照射の目的組織までデリバリする。次に、術者は、レーザ光発生装置3を駆動することで、光照射部39からレーザ光LTを照射する。光照射部39から照射された光LTは、カテーテル1Jの光出射部139を透過して、外部の目的組織へと出射される。すなわち、第1実施形態と同様に、カテーテル1Jの光出射部139は、光出射部139が設けられた光LTの透過範囲と、光照射部39からの光LTの照射範囲と、が重複する重複範囲から光LTを出射させる。術者は、レーザ光発生装置3の駆動と同時に、又はレーザ光発生装置3の駆動に前後して、第1開口161から流体を放出させる。詳細は第1実施形態と同様である。
このように、カテーテル1Jの構成は種々の変更が可能であり、光伝達部30及び光照射部39を備え、第1実施形態で説明した光照射デバイス2を用いずに、単独で光LTを照射可能な構成としてもよい。また、第11実施形態のカテーテル1Jにおいて、第2実施形態で説明した第2開口171を備えてもよく、第3実施形態で説明した第3開口171Bを備えてもよく、第4~第10実施形態で説明した第1~第6拡縮部130~130Iを備えてもよい。このような第11実施形態のカテーテル1J(光照射システム)においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<第12実施形態>
図16は、第12実施形態における光照射システムの構成を例示した説明図である。第12実施形態の光照射システムは、カテーテル1Kのみから構成されており、第1実施形態で説明した光照射デバイス2を備えていない。カテーテル1Kは、第11実施形態で説明したカテーテル1Jにおいて、光出射部139に代えて拡縮部130Kを、第5封止部195に代えて第5封止部195Kをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180K、及び第6封止部196Kを備えている。
図16は、第12実施形態における光照射システムの構成を例示した説明図である。第12実施形態の光照射システムは、カテーテル1Kのみから構成されており、第1実施形態で説明した光照射デバイス2を備えていない。カテーテル1Kは、第11実施形態で説明したカテーテル1Jにおいて、光出射部139に代えて拡縮部130Kを、第5封止部195に代えて第5封止部195Kをそれぞれ備え、さらに、第4インナーシャフト180K、及び第6封止部196Kを備えている。
拡縮部130Kは、光透過性を有する透明な樹脂材料で形成されている点を除いて、第4実施形態で説明した第1拡縮部130と同様の構成を有している。第4インナーシャフト180Kは、先端部が第2シャフト112Jから突出し、拡縮部130Kの内部に位置している点を除いて、第4実施形態で説明した第4インナーシャフト180と同様の構成を有している。第5封止部195Kは、第2シャフト112Jの内周面と、インナーシャフト150J、第1インナーシャフト160、光伝達部30、及び第4インナーシャフト180Kの外周面との間に設けられた接合部材である。第6封止部196Kは、第2シャフト112Jの内周面と、インナーシャフト150J、第1インナーシャフト160、光伝達部30、及び第4インナーシャフト180Kの外周面と、の間に配置され、拡縮部130Kの内部を封止状態としている。
第12実施形態の光照射システム(カテーテル1K)の使用方法は、第11実施形態の光照射システム(カテーテル1J)の使用方法とほぼ同様である。カテーテル1Kの場合、術者は、拡縮部130Kを目的組織近傍までデリバリした後において、拡縮部130Kを拡張させる。これにより、生体管腔内において、カテーテル1Kの先端部の位置決め(固定)をすることができる。その後、術者は、レーザ光発生装置3を駆動することで、光照射部39からレーザ光LTを照射する。光照射部39から照射された光LTは、カテーテル1Kの拡縮部130Kを透過して、外部の目的組織へと出射される。すなわち、第12実施形態では、拡縮部130Kが光出射部139としても機能する。また、術者は、レーザ光発生装置3の駆動と同時に、又はレーザ光発生装置3の駆動に前後して、第1開口161から流体を放出させる。詳細は第1実施形態と同様である。
<本実施形態の変形例>
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
[変形例1]
上記第1~12実施形態では、カテーテル1,1A~1K、及び、光照射デバイス2の構成の一例を示した。しかし、カテーテル及び光照射デバイスの構成は種々の変更が可能である。例えば、カテーテルの本体部(第1~第4シャフト)や、光照射デバイスの本体部には、編組体や、コイル体からなる補強層が埋設されていてもよい。このようにすれば、トルク伝達性や、形状保持性を向上できる。例えば、カテーテルの外表面や、光照射デバイスの外表面には、親水性又は疎水性の樹脂からなるコーティングが施されていてもよい。このようにすれば、生体管腔内における滑り性や、デバイスルーメン内における滑り性を向上できる。また、カテーテルの外表面や、バルーン部材の外表面には、ヘパリンなどの抗血栓性材料をコーティングしてもよい。このようにすれば、光(レーザ光)の照射によるカテーテルの内外面への血栓付着によるレーザ出力の低下を抑制できる。
上記第1~12実施形態では、カテーテル1,1A~1K、及び、光照射デバイス2の構成の一例を示した。しかし、カテーテル及び光照射デバイスの構成は種々の変更が可能である。例えば、カテーテルの本体部(第1~第4シャフト)や、光照射デバイスの本体部には、編組体や、コイル体からなる補強層が埋設されていてもよい。このようにすれば、トルク伝達性や、形状保持性を向上できる。例えば、カテーテルの外表面や、光照射デバイスの外表面には、親水性又は疎水性の樹脂からなるコーティングが施されていてもよい。このようにすれば、生体管腔内における滑り性や、デバイスルーメン内における滑り性を向上できる。また、カテーテルの外表面や、バルーン部材の外表面には、ヘパリンなどの抗血栓性材料をコーティングしてもよい。このようにすれば、光(レーザ光)の照射によるカテーテルの内外面への血栓付着によるレーザ出力の低下を抑制できる。
例えば、カテーテルと、光照射デバイスとの少なくとも一方は、さらに温度センサを備えていてもよい。温度センサは、例えば、カテーテルの本体部に埋設された一対の熱電対から構成でき、光出射部の近傍における生体組織の温度を測定する。このようにすれば、光照射による生体組織の温度変化をリアルタイムに観測できるため、光照射による血液の凝固や、生体組織損傷の抑制に寄与できる。
例えば、カテーテルの先端チップの内表面と、光照射デバイスの先端チップの先端面とを磁性体によって構成し、互いに引き寄せあう構成としてもよい。このようにすれば、カテーテルに光照射デバイスを挿入し、カテーテルの先端チップの内表面と、光照射デバイスの先端チップの先端面とを押し当てた状態(図2の状態)を容易に維持できる。
例えば、カテーテルと、光照射デバイスとの少なくとも一方は、さらに放射線不透過性を有するマーカー部を備えていてもよい。カテーテルにおいて、マーカー部は、光出射部の近傍に設けられることが好ましい。また、光照射デバイスにおいて、マーカー部は、光照射部の近傍に設けられることが好ましい。このようにすれば、術者は、X線撮影によって体内のマーカー部の位置を確認することで、生体管腔内における光照射部位(光出射部及び光照射部)の位置決めを容易にできる。また、第4~第10実施形態の構成において、マーカー部は、第1~第6拡縮部の近傍に設けられてもよい。
[変形例2]
上記第1~12実施形態では、本体部に形成される第1開口161、第2開口171、及び第3開口171Bの構成の一例を示した。しかし、第1~第3開口の構成は、種々の変更が可能である。例えば、第1~第3開口は、シャフトの内外を連通する複数の開口により構成されてもよい。例えば、第1~第3開口は、シャフトの側面に埋設された多孔質体の細孔により構成されてもよい。例えば、第1~第3開口は、開口からの流体の放出方向が、光出射部側に傾斜していなくてもよい。
上記第1~12実施形態では、本体部に形成される第1開口161、第2開口171、及び第3開口171Bの構成の一例を示した。しかし、第1~第3開口の構成は、種々の変更が可能である。例えば、第1~第3開口は、シャフトの内外を連通する複数の開口により構成されてもよい。例えば、第1~第3開口は、シャフトの側面に埋設された多孔質体の細孔により構成されてもよい。例えば、第1~第3開口は、開口からの流体の放出方向が、光出射部側に傾斜していなくてもよい。
[変形例3]
上記第1~12実施形態では、第1~第6拡縮部130~130Iの構成の一例を示した。しかし、第1~第6拡縮部の構成は、種々の変更が可能である。例えば、第1~第6拡縮部は、素線を網目織りにしたメッシュ形状で、径方向に拡縮可能なメッシュ部材により構成されてもよい。このようなメッシュ部材によっても、生体管腔内の所望の位置にて光出射部を固定することができる。また、メッシュ部材を構成する素線を光ファイバーにより形成すると共に、メッシュ部材の表面を加工して光出射部を構成すれば、生体管腔の内壁により近い位置からの光照射が可能となる。このため、照射された光が生体管腔内を流れる体液(例えば血液)によって吸収されることを抑制することができ、目的組織に対する効率的な光照射が可能になると共に、不要な生体組織に対して光照射がされることによる生体組織損傷の抑制に寄与できる。
上記第1~12実施形態では、第1~第6拡縮部130~130Iの構成の一例を示した。しかし、第1~第6拡縮部の構成は、種々の変更が可能である。例えば、第1~第6拡縮部は、素線を網目織りにしたメッシュ形状で、径方向に拡縮可能なメッシュ部材により構成されてもよい。このようなメッシュ部材によっても、生体管腔内の所望の位置にて光出射部を固定することができる。また、メッシュ部材を構成する素線を光ファイバーにより形成すると共に、メッシュ部材の表面を加工して光出射部を構成すれば、生体管腔の内壁により近い位置からの光照射が可能となる。このため、照射された光が生体管腔内を流れる体液(例えば血液)によって吸収されることを抑制することができ、目的組織に対する効率的な光照射が可能になると共に、不要な生体組織に対して光照射がされることによる生体組織損傷の抑制に寄与できる。
[変形例4]
上記第1~12実施形態では、光出射部139,139B、及び光照射部239の構成の一例を示した。しかし、光出射部及び光照射部の構成は種々の変更が可能である。例えば、光出射部は、本体部の内部の光を外部に透過させる構成に限られず、本体部の外表面から、外部に向かって光を照射(出射)する構成であってもよい。この場合、光出射部は、本体部の外表面に接合された光ファイバーの先端部に対して、第1実施形態の光照射部において説明したと同様の、周知の加工を施すことによって形成できる。
上記第1~12実施形態では、光出射部139,139B、及び光照射部239の構成の一例を示した。しかし、光出射部及び光照射部の構成は種々の変更が可能である。例えば、光出射部は、本体部の内部の光を外部に透過させる構成に限られず、本体部の外表面から、外部に向かって光を照射(出射)する構成であってもよい。この場合、光出射部は、本体部の外表面に接合された光ファイバーの先端部に対して、第1実施形態の光照射部において説明したと同様の、周知の加工を施すことによって形成できる。
上記第1及び第2実施形態では、全周に設けられた光出射部に対して、周方向の一部分に光を照射する光照射部を組み合わせる場合を例示した。また、第3実施形態では、周方向の一部分に設けられた光出射部に対して、周方向の一部分に光を照射する光照射部を組み合わせる場合を例示した。しかし、光出射部による光の透過範囲と、光照射部による光の照射範囲とは任意の組み合わせが可能である。例えば、全周に光を透過する光出射部と、全周に光を照射する光照射部とを組み合わせてもよく、全周に光を透過する光出射部と、周方向の一部分に光を照射する光照射部とを組み合わせてもよく、周方向の一部分に光を透過する光出射部と、全周に光を照射する光照射部とを組み合わせてもよく、周方向の一部分に光を透過する光出射部と、周方向の一部分に光を照射する光照射部とを組み合わせてもよい。
[変形例5]
上記第1~12実施形態のカテーテル1,1A~1K及び光照射デバイス2の構成、及び上記変形例1~4のカテーテル1,1A~1K及び光照射デバイス2の構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第2実施形態の第2開口を備えるカテーテルにおいて、第3実施形態で説明した第3開口を設けてもよい。例えば、第1~第3実施形態で説明した第1~第3開口の全てを備えるカテーテルを構成してもよい。例えば、第11実施形態や第12実施形態で説明したカテーテルにおいて、第2実施形態で説明した第2開口や、第3実施形態で説明した第3開口を設けてもよい。例えば、第11実施形態や第12実施形態で説明したカテーテルにおいて、第4~第10実施形態で説明した第1~第6拡縮部を設けてもよい。
上記第1~12実施形態のカテーテル1,1A~1K及び光照射デバイス2の構成、及び上記変形例1~4のカテーテル1,1A~1K及び光照射デバイス2の構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第2実施形態の第2開口を備えるカテーテルにおいて、第3実施形態で説明した第3開口を設けてもよい。例えば、第1~第3実施形態で説明した第1~第3開口の全てを備えるカテーテルを構成してもよい。例えば、第11実施形態や第12実施形態で説明したカテーテルにおいて、第2実施形態で説明した第2開口や、第3実施形態で説明した第3開口を設けてもよい。例えば、第11実施形態や第12実施形態で説明したカテーテルにおいて、第4~第10実施形態で説明した第1~第6拡縮部を設けてもよい。
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
1,1A~1K…カテーテル
2…光照射デバイス
3…レーザ光発生装置
30…光伝達部
39…光照射部
110,110A~110J…本体部
111,111A,111D~111F,111I…第1シャフト
112,112B~112J…第2シャフト
113,113D~113H…第3シャフト
114E…第4シャフト
120…先端チップ
130…第1拡縮部
130D…第2拡縮部
130F…第3拡縮部
130G…第4拡縮部
130H…第5拡縮部
130I…第6拡縮部
130K…拡縮部
139,139B…光出射部
140…コネクタ
142…羽根部
150,150J…インナーシャフト
150L,150LJ…デバイスルーメン
160…第1インナーシャフト
160L…第1流体ルーメン
161…第1開口
170…第2インナーシャフト
170B…第3インナーシャフト
170L…第2流体ルーメン
170LB…第3流体ルーメン
171…第2開口
171B…第3開口
180,180D,180F~180K…第4インナーシャフト
180L…拡張媒体ルーメン
191,191B,191E~191I…第1封止部
192,192E~192I…第2封止部
193,193D,193E,193G…第3封止部
195,195K…第5封止部
196K…第6封止部
197…第7封止部
210…第2本体部
220…先端チップ
239…光照射部
250…光伝達部
2…光照射デバイス
3…レーザ光発生装置
30…光伝達部
39…光照射部
110,110A~110J…本体部
111,111A,111D~111F,111I…第1シャフト
112,112B~112J…第2シャフト
113,113D~113H…第3シャフト
114E…第4シャフト
120…先端チップ
130…第1拡縮部
130D…第2拡縮部
130F…第3拡縮部
130G…第4拡縮部
130H…第5拡縮部
130I…第6拡縮部
130K…拡縮部
139,139B…光出射部
140…コネクタ
142…羽根部
150,150J…インナーシャフト
150L,150LJ…デバイスルーメン
160…第1インナーシャフト
160L…第1流体ルーメン
161…第1開口
170…第2インナーシャフト
170B…第3インナーシャフト
170L…第2流体ルーメン
170LB…第3流体ルーメン
171…第2開口
171B…第3開口
180,180D,180F~180K…第4インナーシャフト
180L…拡張媒体ルーメン
191,191B,191E~191I…第1封止部
192,192E~192I…第2封止部
193,193D,193E,193G…第3封止部
195,195K…第5封止部
196K…第6封止部
197…第7封止部
210…第2本体部
220…先端チップ
239…光照射部
250…光伝達部
Claims (11)
- カテーテルであって、
長尺管形状の本体部と、
前記本体部の側面に設けられ、光を外部の所定方向へ出射させる光出射部と、
前記本体部の側面に設けられ、流体を放出可能な開口と、
を備え、
前記開口からの流体の放出方向と、前記光出射部からの光の出射方向とが交差する、カテーテル。 - 請求項1に記載のカテーテルであって、
前記開口は、前記光出射部よりも基端側に配置された第1開口を含み、
前記第1開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出する、カテーテル。 - 請求項1または請求項2に記載のカテーテルであって、
前記開口は、前記光出射部よりも先端側に配置された第2開口を含み、
前記第2開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出する、カテーテル。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のカテーテルであって、
前記開口は、前記本体部の側面において、前記光出射部から光が出射される位置から周方向に異なる位置に配置された第3開口を含み、
前記第3開口は、前記流体の放出方向が、前記光出射部側に傾斜するようにして前記流体を放出する、カテーテル。 - 請求項2に記載のカテーテルであって、さらに、
前記本体部に設けられ、前記第1開口よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第1拡縮部を備える、カテーテル。 - 請求項2または請求項5に記載のカテーテルであって、
前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第2拡縮部を備える、カテーテル。 - 請求項3に記載のカテーテルであって、さらに、
前記本体部に設けられ、前記第2開口よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第3拡縮部を備える、カテーテル。 - 請求項3または請求項7に記載のカテーテルであって、さらに、
前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第4拡縮部を備える、カテーテル。 - 請求項4に記載のカテーテルであって、さらに、
前記本体部に設けられ、前記第3開口よりも基端側に配置された径方向に拡縮可能な第5拡縮部を備える、カテーテル。 - 請求項4または請求項9に記載のカテーテルであって、さらに、
前記本体部に設けられ、前記光出射部よりも先端側に配置された径方向に拡縮可能な第6拡縮部を備える、カテーテル。 - 光照射システムであって、
請求項1から10のいずれか一項に記載のカテーテルと、
前記カテーテルに挿入される光照射デバイスと、
を備え、
前記光照射デバイスは、光を照射する光照射部であって、前記光照射デバイスを前記カテーテルに挿入した際に、前記光出射部に近接した位置に設けられた光照射部を備え、
前記カテーテルの前記光出射部は、前記光照射部から照射された光を透過することにより、光を外部に出射させ、
前記カテーテルの前記開口からの前記流体の放出方向と、前記光出射部からの光の出射方向とが交差する、光照射システム。
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- 2019-08-30 JP JP2019158317A patent/JP7325268B2/ja active Active
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- 2020-08-05 CN CN202080057641.4A patent/CN114222539A/zh not_active Withdrawn
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