(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルーン温度伝達部に熱媒体を送り込むことにより４００ｋＰａ以下の圧力でバルーンを膨らませた後、該熱媒体の圧力を一定に維持しながらレーザーを出力してバルーン表面の温度を３０秒以内に体温から５７〜８０℃まで昇温し、レーザー出力を調整してバルーン表面の温度を３０秒以内５７〜８０℃に保ったのち、レーザー出力を停止して熱媒体によりバルーン表面の温度を１０秒以内に５７〜８０℃から４５℃以下に冷却する瞬間加熱冷却方法に用いる生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルであって、先端側に設けられたバルーン温度伝達部、該バルーン温度伝達部内に収納されたレーザーエネルギー変換素子及び温度センサー、先端側と手元側をつなぐシャフト、該シャフト内に収納された熱媒体送りチューブ、熱媒体戻りチューブ及びレーザーファイバー、並びに、手元側に設けられたレーザー出力装置及び熱媒体送り装置を有するカテーテルであって、該カテーテルが、バルーン温度伝達部の温度を３０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段、及び、バルーン温度伝達部の温度を１０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有することを特徴とする生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル、生体器官瞬間加熱冷却装置及び生体器官の瞬間加熱冷却方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張することができる生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル、生体器官瞬間加熱冷却装置及び生体器官の瞬間加熱冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルーンによる冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）は、近年めざましい普及をみせている。当初は適応となる症例や病変も限られていたが、器具の開発や技術の進歩により、多枝病変はもとより、完全閉塞や急性心筋梗塞にまで適応が拡大されている。しかし、術後の再狭窄の発生頻度がかなり大きく、ＰＴＣＡの最大の問題とされている。再狭窄を予防するために、各種のステントが開発され、使用されているが、再狭窄の防止効果は小さく、また、再狭窄が発生したとき、留置されたステントが、処置の邪魔になる場合がある。さらに、ステントの材料であるステンレス鋼が、組織に対してアレルギー反応を示す場合も見られる。従って、ステンレス鋼などの異物を用いることなく、狭窄を処置し、再狭窄を予防することが望まれる。過去において、レーザーで管腔組織を直接焼いたり、蒸散させるレーザー治療や、アルゴンレーザーなどで、狭窄部位を処置する方法などが試みられたが、組織に深い損傷を与えたり、分解物の悪影響が現れたりして、効果がなく失敗している。
管腔組織の再狭窄は、平滑筋細胞が損傷を受けると、幹細胞によって組織が修復されるとき、破壊された異常情報が伝達され、あるいは幹細胞の異常分化が起こり、これが再狭窄となると考えられている。また、処置される血管が、いわゆるＴＥＣ、あるいは、ロータブレーターによって削られ、外膜のみにしてステントを留置する処置もなされているが、必要な組織を切除してしまうと、仮に内皮組織ができても、これが安定化せず、結局、再狭窄が起こってしまうと考えられる。通常のＰＴＣＡでは、血管を８００〜１,０００ｋＰａという高い圧力で無理やりに拡張するために、組織を引き裂いたり、大きな力で血管組織を変質させ、冠動脈の障害からの修復過程で、過剰な平滑筋細胞の増殖が生じ、再狭窄が発生しやすい。
このために、狭窄部の血管に損傷を与えることなく、血管を拡張する器具や方法の開発が試みられている。例えば、患者の身体内での熱の適用に有用な、血管形成術などの処置に有用な装置として、管腔組織に対する加熱と加圧を同時に行い、管腔組織の降伏行動又は熱伝導性の変化を検出して、組織の行動に反応するカテーテル制御手段を有する身体管腔拡張システムが提案されている（特許文献１）。しかし、病変の状態がさまざまに異なる患部の生理学的反応を一律に判断して、それぞれの患部に対して最適の処置を行うことは極めて困難である。また、ＰＴＣＡにおいて、血管内膜の損傷を起こすことなく、血管内面を熱凝固させて再度の閉塞を防止できるカテーテルとして、バルーン内方に突入するレーザーファイバーと、レーザー光吸収加熱管を備えたフッ素系樹脂からなるバルーンを備えたカテーテルが提案されている（特許文献２）。しかし、血管壁を８０〜９０℃に加熱すると、血管壁が薄くなりやすい。さらに、バルーン内の局部的な過熱がないカテーテルとして、バルーン内に金属編組チューブと該チューブを被覆する樹脂チューブを有する発熱管及び２つの熱電対を備えたカテーテルが提案されている（特許文献３）。しかし、このカテーテルでは、血管に過度の力を加えたり、過度の熱的侵襲を加えると、安定した良好な結果が得られ難いという問題がある。この為、本発明では、これらの問題をなくす為、種々検討し、重要な知見を得るに至った。
【特許文献１】
特許第２９８４０５６号公報（第２頁）
【特許文献２】
特許第２５３５２５０号公報（第１−２頁）
【特許文献３】
特許第２８６４０９４号公報（第１−２頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張することができる生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル、生体器官瞬間加熱冷却装置及び生体器官の瞬間加熱冷却方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、カテーテルの温度伝達部の温度を短時間で８０℃まで昇温する手段と、カテーテルの温度伝達部の温度を短時間で４５℃まで冷却する手段を備えた生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルを用いることにより、損傷を与えることなく血管を拡張し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）バルーン温度伝達部に熱媒体を送り込むことにより４００ｋＰａ以下の圧力でバルーンを膨らませた後、該熱媒体の圧力を一定に維持しながらレーザーを出力してバルーン表面の温度を３０秒以内に体温から５７〜８０℃まで昇温し、レーザー出力を調整してバルーン表面の温度を３０秒以内５７〜８０℃に保ったのち、レーザー出力を停止して熱媒体によりバルーン表面の温度を１０秒以内に５７〜８０℃から４５℃以下に冷却する瞬間加熱冷却方法に用いる生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルであって、先端側に設けられたバルーン温度伝達部、該バルーン温度伝達部内に収納されたレーザーエネルギー変換素子及び温度センサー、先端側と手元側をつなぐシャフト、該シャフト内に収納された熱媒体送りチューブ、熱媒体戻りチューブ及びレーザーファイバー、並びに、手元側に設けられたレーザー出力装置及び熱媒体送り装置を有するカテーテルであって、該カテーテルが、バルーン温度伝達部の温度を３０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段、及び、バルーン温度伝達部の温度を１０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有することを特徴とする生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の生体器官瞬間加熱冷却カテーテルは、先端側に設けられた温度伝達部、該温度伝達部内に収納されたレーザーエネルギー変換素子及び温度センサー、先端側と手元側をつなぐシャフト、該シャフト内に収納された熱媒体送りチューブ、熱媒体戻りチューブ及びレーザーファイバー、並びに、手元側に設けられたレーザー出力装置及び熱媒体送り装置を有するカテーテルであって、該カテーテルが、温度伝達部の温度を３０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段、及び、温度伝達部の温度を４０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有するカテーテルである。
本発明の生体器官瞬間加熱冷却装置は、先端側に設けられた温度伝達部、該温度伝達部内に収納されたレーザーエネルギー変換素子及び温度センサー、先端側と手元側をつなぐシャフト、該シャフト内に収納された熱媒体送りチューブ、熱媒体戻りチューブ及びレーザーファイバー、並びに、手元側に設けられたレーザー出力装置及び熱媒体送り装置を有し、温度伝達部の温度を３０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段、及び、温度伝達部の温度を４０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有する生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルを備え、温度センサーの情報に基づいてレーザー出力又は熱媒体の流量を調整し、温度伝達部を所定の温度に制御する装置である。
本発明のカテーテル及び装置においては、温度伝達部がバルーンであることが好ましい。本発明のカテーテル及び装置は、バルーン表面の温度を１０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段、及び、バルーン表面の温度を１０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有することが好ましい。
【０００６】
図１は、本発明の生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルの一態様の説明図である。本態様のカテーテルは、先端側に設けられた温度伝達部としてのバルーン１、先端側と手元側をつなぐシャフト２、手元側に設けられたレーザー出力装置３及び熱媒体送り装置４を有する。バルーン１内には、レーザーエネルギー変換素子５と、バルーン膜面に付着した温度センサー６が収納されている。シャフト２内には、熱媒体送りチューブ７、熱媒体戻りチューブ８、レーザーファイバー９及び温度センサー導線１０が収納されている。このカテーテルを生体器官に挿入して、バルーンを病変部位に到達させ、バルーンに熱媒体を送り込むことによりバルーンを膨らませ、レーザーを出力してレーザーエネルギー変換素子により、レーザーエネルギーを熱に変換し、バルーン表面を短時間で昇温し、所定の圧力と温度を所定時間保って管腔を拡張させたのち、レーザー出力を停止し、常温の熱媒体により、バルーン表面を短時間で冷却する。昇温と冷却を短時間で行うことにより、生体器官に損傷を与えることなく、管腔を拡張することができる。
本発明においては、カテーテルが、温度伝達部の温度を３０秒以内、より好ましくは１０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段を有する。温度伝達部の昇温速度は、レーザー出力装置の出力、レーザーファイバーの伝達損失、レーザーエネルギー変換素子の変換効率、温度伝達部へ送られる熱媒体の比熱、温度伝達部内の熱媒体の容量などの要因により支配される。これらの要因の組み合わせを適切に選択することにより、温度伝達部の温度を１０秒以内に３７℃から８０℃まで昇温する手段を構成することができる。
本発明においては、カテーテルが、温度伝達部の温度を４０秒以内、より好ましくは１０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を有する。温度伝達部の冷却速度は、温度伝達部へ送られる熱媒体の流量、温度伝達部内の熱媒体の容量などの要因により支配される。これらの要因の組み合わせを適切に選択することにより、温度伝達部の温度を１０秒以内に８０℃から４５℃まで冷却する手段を構成することができる。
【０００７】
本発明の生体器官の瞬間加熱冷却方法においては、上記のバルーンを有する生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルを生体器官に挿入して、バルーンを病変部位に到達させ、バルーンに熱媒体を送り込むことにより４００ｋＰａ以下の圧力でバルーンを膨らませ、レーザーを出力してバルーン表面の温度を３０秒以内に体温から５７〜８０℃まで昇温し、レーザー出力を調整してバルーン表面の温度を３０秒以内５７〜８０℃に保ったのち、レーザー出力を停止して熱媒体によりバルーン表面の温度を４０秒以内に５７〜８０℃から４５℃以下に冷却する。
本発明方法において、バルーンを膨らませる圧力は、４００ｋＰａ以下、より好ましくは２５０ｋＰａ以下である。本発明方法においては、バルーン表面を短時間に昇温、冷却するので、４００ｋＰａ以下のような低い圧力で、生体器官の管腔に損傷を与えることなく拡張することができる。バルーンを膨らませる圧力が４００ｋＰａを超えると、管腔に損傷を生じ、施術時の拡張量が大きくても、過剰な細胞の増殖が生じ、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。
本発明方法においては、バルーンに熱媒体を送り込んで膨らませたのち、レーザーを出力して、バルーン表面の温度を３０秒以内に体温から５７〜８０℃まで昇温し、より好ましくは１５秒以内に体温から６０〜７５℃まで昇温する。昇温時間が、３０秒を超えると、生体器官の管腔が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。バルーン表面の温度が５７℃未満であると、管腔に損傷は生じないが、管腔の拡張が不十分となるおそれがある。バルーン表面の温度が８０℃を超えると、生体器官の管腔が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。
【０００８】
本発明方法においては、バルーン表面の温度を５７〜８０℃まで昇温したのち、レーザー出力を調整して、バルーン表面の温度を３０秒以内５７〜８０℃に、より好ましくは１５秒以内６０〜７５℃に保つ。レーザー出力の調整方法に特に制限はなく、例えば、温度センサーからの情報に基づいてレーザー出力をオンオフ制御することができ、あるいは、レーザー出力を連続制御することもできる。バルーン表面の温度の保持時間が、３０秒を超えると、生体器官の管腔が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。バルーン表面の温度が５７℃未満であると、管腔に損傷は生じないが、管腔の拡張が不十分となるおそれがある。バルーン表面の温度が８０℃を超えると、生体器官の管腔が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。
本発明方法においては、バルーン表面の温度を３０秒以内５７〜８０℃に保ったのち、レーザー出力を停止して熱媒体によりバルーン表面の温度を４０秒以内に５７〜８０℃から４５℃以下に、より好ましくは２０秒以内に６０〜７５℃から４５℃以下に冷却する。４５℃以下への冷却時間が４０秒を超えると、生体器官の管腔が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。
図２は、本発明方法の実施の一例について、バルーン内の圧力とバルーン表面の温度の状態を示すグラフである。時間０秒から熱媒体を送り始めると、バルーン内の圧力は上昇し始め、１４秒後に２００ｋＰａに達する。熱媒体を送り始めて２５秒後に、バルーン内の圧力が２４０ｋＰａとなったとき、レーザー出力を開始すると、バルーン表面の温度は急速に上昇し、レーザー出力開始４秒後に６０℃に達する。バルーン表面の温度を６０〜７０℃に維持するように、温度センサーから送られる信号に基づいてレーザー出力装置をオンオフ制御する。レーザー出力開始１５秒後に、レーザー出力を停止すると、バルーンは熱媒体により急速に冷却され、レーザー出力停止３秒後には、バルーン表面の温度は４５℃となる。レーザー出力停止２０秒後に、熱媒体の潅流を停止し、バルーン内の圧力を低下させる。
【０００９】
本発明に用いるレーザーエネルギー変換素子は、レーザーファイバーにより送られるレーザー光をバルーン内で受けて、熱に変換し得る素子であれば特に制限なく使用することができる。このような素子としては、例えば、金属コイル、金属メッシュ、金属編組物などを挙げることができる。本発明に用いる温度センサーに特に制限はなく、例えば、熱電対、サーミスター、白金測温抵抗体などを挙げることができる。本発明に用いるレーザー出力装置に特に制限はなく、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、希ガスイオンレーザーなどの気体レーザー、色素レーザーなどの液体レーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザーなどの固体レーザーなどを挙げることができる。
本発明に用いる温度伝達部に特に制限はないが、バルーンを特に好適に用いることができる。バルーンの材質は、圧力４００ｋＰａ、温度８０℃に耐えるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、シリコーン、フッ素樹脂、ポリウレタンなどを挙げることができる。本発明に用いるシャフトの材質は、形状保持性と弾力性を有する材質であれば特に制限はなく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどを挙げることができる。
本発明のカテーテル及び装置を用い、本発明方法により施術すると、瞬間的に管腔組織の表面のみが加熱され、管腔組織の深部には損傷が与えられず、また、低い圧力で管腔組が拡張されるので、力による血管組織の損傷も避けることができ、安全かつ効果的に管腔組織を処置することができる。
生体細胞の熱による影響は、時間的に割合緩やかであるが、血管組織のコラーゲンなどの物性変化は物理化学的現象であり、瞬間的に起こる。管腔組織を短時間、急速に加温し、管腔組織のごく浅い層のみに熱を与えて組織を死滅させ、あるいは、アポトーシス因子を与えて、それより深い層に生物学的な損傷を与えることなく、また、物理化学的に柔軟になった血管を、比較的低圧で拡張し、組織に過度の力による損傷を与えることなく、十分な血流を得るための管腔を確保することができる。したがって、ステントなどの異物を留置しなくても、処置後の十分な血流により、管腔の安定な開存を維持することができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例及び比較例においては、図１に示す構成の生体器官瞬間加熱冷却装置を用いた。カテーテルは、ポリアミド製で、シャフト外径１ｍｍ、全長１,４００ｍｍであり、バルーンは、ポリイミド製で、膨張時の外径３ｍｍ、長さ１５ｍｍである。カテーテル内には、外径各２００μｍの熱媒体送りチューブと熱媒体戻りチューブ、外径１００μｍの石英光ファイバー及び熱電対を挿通した。
バルーン内には、ステンレス鋼からなるレーザーエネルギー変換素子及び熱電対接点を設けた。熱媒体送りチューブの手元側には、圧力センサー、容量２０ｍＬの耐圧シリンジ及びオートインジェクターからなる熱媒体送り装置を接続し、所定の圧力を維持しながら、造影剤と生理食塩水の容量比１：１の混合液からなる熱媒体を送り出した。熱媒体戻りチューブの末端から流出する熱媒体は、マイクロ天秤上に載置した容器に受けて、その重量を測定した。石英光ファイバーの手元側には、出力５ＷのＹＡＧレーザーを接続した。圧力センサー、温度センサー及びマイクロ天秤重量は、コンピューターに入力し、バルーン内の所定の圧力、昇温速度、保持温度、冷却速度が達成されるように、熱媒体の流量とレーザー出力を制御した。
あらかじめ、生体器官瞬間加熱冷却装置のカテーテルとバルーンを３７℃の恒温槽に収め、所定の時間−温度−圧力を実現する運転条件を求めた。ウサギを用いた実施例及び比較例においては、あらかじめ求めた条件で運転するとともに、所定の時間−温度−圧力の関係が実現していることを確認した。
実施例及び比較例においては、ウサギの鼠径動脈にピールオフシースを挿入し、これを通してカテーテルを挿入し、所定の条件で血管拡張術を施したのち止血した。ウサギをケージに戻し、２か月飼育したのち犠死させ、剖検により血管の状態を観察するとともに、処置部位の血管の内径ｄ1とその隣接部位の血管の内径ｄ0を測定し、血管内径比ｄ1／ｄ0を求めた。さらに、観察した血管の状態と血管内径比から、総合的な評価を行った。
【００１１】
参考例１及び比較例１
ウサギの左後脚で参考例１を、右後脚で比較例１を行った。２本の鼠径動脈にそれぞれ１本ずつのカテーテルを挿入し、熱媒体を潅流して圧力を２００ｋＰａに保った。左後脚の参考例１は、バルーン表面温度を３７℃から７０℃まで３０秒で昇温し、７０℃に２０秒間保ったのち、４０秒で４５℃まで冷却した。右後脚の比較例１は、昇温に４０秒、冷却に５０秒をかけた以外は、参考例１と同じ条件で操作した。
２か月後、左後脚の血管に、異常はほとんど認められなかった。血管内径比は１.３であった。総合的には、良好と判定された。右後脚の血管は、薄くなっていた。血管内径比は、０.７であった。総合的には、不良と判定された。
参考例２及び比較例２
参考例１及び比較例１と同様にして、ウサギの左後脚で参考例２を、右後脚で比較例２を行った。左後脚の参考例２は、バルーン表面温度を３７℃から７０℃まで２０秒で昇温し、７０℃に１０秒間保ったのち、２０秒で４５℃まで冷却した。右後脚の比較例２は、バルーン表面温度を３７℃から９０℃まで１０秒で昇温し、９０℃に１０秒間保ったのち、１０秒で４５℃まで冷却した。
２か月後、左後脚の血管に、異常はほとんど認められなかった。血管内径比は１.３であった。総合的には、良好と判定された。右後脚の血管は、薄くなっていた。血管内径比は、０.９であった。総合的には、不良と判定された。
実施例３及び実施例４
参考例１及び比較例１と同様にして、ウサギの左後脚で実施例３を、右後脚で実施例４を行った。左後脚の実施例３は、バルーン表面温度を３７℃から８０℃まで１０秒で昇温し、８０℃に１０秒間保ったのち、１０秒で４５℃まで冷却した。右後脚の実施例４は、バルーン表面温度を７０℃まで昇温し、７０℃に１０秒間保った以外は、実施例３と同じ条件で操作した。
２か月後、左後脚の血管に、異常はほとんど認められなかった。血管内径比は１.５であった。総合的には、良好と判定された。右後脚の血管にも、異常は全く認められなかった。血管内径比は、１.５であった。総合的には、優秀と判定された。
実施例５及び実施例６
参考例１及び比較例１と同様にして、ウサギの左後脚で実施例５を、右後脚で実施例６を行った。左後脚の実施例５は、バルーン表面温度を３７℃から６５℃まで１０秒で昇温し、６５℃に１０秒間保ったのち、１０秒で４５℃まで冷却した。右後脚の実施例６は、バルーン表面温度を６０℃まで昇温し、６０℃に１０秒間保った以外は、実施例５と同じ条件で操作した。
２か月後、左後脚の血管に、異常は全く認められなかった。血管内径比は１.４であった。総合的には、優秀と判定された。右後脚の血管にも、異常は全く認められなかった。血管内径比は、１.４であった。総合的には、優秀と判定された。
実施例７及び比較例６
参考例１及び比較例１と同様にして、ウサギの左後脚で実施例７を、右後脚で比較例６を行った。左後脚の実施例７は、バルーン表面温度を３７℃から５７℃まで１０秒で昇温し、５７℃に１０秒間保ったのち、１０秒で４５℃まで冷却した。右後脚の比較例６は、バルーン表面温度を５５℃まで昇温し、５５℃に１０秒間保った以外は、実施例７と同じ条件で操作した。
２か月後、左後脚の血管に、異常は全く認められなかった。血管内径比は１.２であった。総合的には、良好と判定された。右後脚の血管にも、異常は全く認められなかった。血管内径比は、１.０であった。総合的には、やや不良と判定された。
実施例８及び比較例３
ウサギの左後脚で実施例８を、右後脚で比較例３を行った。２本の鼠径動脈にそれぞれ１本ずつのカテーテルを挿入し、熱媒体を潅流して左後脚の圧力を４００ｋＰａに、右後脚の圧力を６００ｋＰａにそれぞれ保った。両後脚ともに、バルーン表面温度を３７℃から７０℃まで１０秒で昇温し、７０℃に１０秒間保ったのち、１０秒で４５℃まで冷却した。
２か月後、左後脚の血管に、異常は全く認められなかった。血管内径比は１.５であった。総合的には、優秀と判定された。右後脚の血管は、径は拡大していたが、中膜の肥厚がみられた。血管内径比は、１.２であった。総合的には、やや不良と判定された。
比較例４及び比較例５
ウサギの左後脚で比較例４を、右後脚で比較例５を行った。２本の鼠径動脈にそれぞれ１本ずつのカテーテルを挿入し、レーザーを出力することなく、常温の熱媒体を潅流して、左後脚の圧力を１,２００ｋＰａに、右後脚の圧力を４００ｋＰａにそれぞれ１０秒間保ったのち、熱媒体の潅流を停止した。
２か月後、左後脚の血管は、傷つき肥厚していた。血管内径比は０.８であった。総合的には、不良と判定された。右後脚の血管は、ほとんど異常はみられなかったが、血管は拡張されておらず、血管内径比は、１.０であり、総合的には、不良と判定された。
参考例１〜２、実施例３〜８及び比較例１〜６の結果を、第１表に示す。
【００１２】
【表１】
0003711500.tif 000002
【００１３】
参考例１と比較例１の結果を比較すると、バルーンの圧力が２００ｋＰａ、表面温度が７０℃で同じであっても、昇温を３０秒、冷却を４０秒で行った参考例１では良好な結果が得られているのに対して、昇温と冷却の時間がそれぞれ１０秒ずつ長い比較例１では、血管が薄くなり、拡張もされていない。この結果から、バルーン表面を、短時間で昇温、冷却することが、良好な結果を得るために重要であることが分かる。
実施例３と比較例２の結果を比較すると、バルーンの圧力が２００ｋＰａ、昇温と冷却の時間がそれぞれ１０秒で同じであっても、バルーン表面温度を８０℃とした実施例３では良好な結果が得られているのに対して、バルーン表面温度を９０℃とした比較例２では、血管が薄くなり、拡張もされていない。この結果から、バルーン表面温度を、高くしすぎないことが、良好な結果を得るために重要であることが分かる。
バルーンの圧力を２００ｋＰａ、バルーン表面温度を６０〜７０℃とし、それぞれ１０秒で昇温と冷却を行った実施例４〜６では、血管の状態に異常がまったく認められず、血管の拡張の程度も大きく、優れた結果が得られている。
実施例８と比較例３の結果を比較すると、バルーンの表面温度が同じ７０℃、昇温と冷却の時間がそれぞれ１０秒で同じであっても、バルーンの圧力を４００ｋＰａとした実施例８では優れた結果が得られているのに対して、バルーンの圧力を６００ｋＰａまで高めた比較例３では、血管中膜が肥厚し、結果として、血管内径比も１.２倍までしか拡張されていない。この結果から、バルーンの圧力が高すぎると、血管の拡張に対してはかえって逆効果になることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の生体器官瞬間加熱冷却用カテーテル、生体器官瞬間加熱冷却装置及び生体器官の瞬間加熱冷却方法によれば、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張し、再狭窄を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の生体器官瞬間加熱冷却用カテーテルの一態様の説明図である。
【図２】図２は、本発明方法の実施の一例について、バルーン内の圧力とバルーン表面の温度の状態を示すグラフである。
【符号の説明】
１  バルーン
２  シャフト
３  レーザー出力装置
４  熱媒体送り装置
５  レーザーエネルギー変換素子
６  温度センサー
７  熱媒体送りチューブ
８  熱媒体戻りチューブ
９  レーザーファイバー
１０  温度センサー導線
【図１】
0003711500.tif 000003
【図２】
0003711500.tif 000004