(57)【要約】  組織の近くの水性液体において光源によって生成される衝撃波の助けで沈着物を除去することによって石灰化大動脈弁から石灰化プラークを除去するように生体内組織から沈着物を除去するための方法、並びにその方法を実施するのに有用な衝撃波発生装置が開示される。石灰沈着性大動脈狭窄の最小侵襲性の弁スパーリング治療が開示される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織からの沈着物の除去のために好適な衝撃波を生体内で生成するために好適な衝撃波発生装置であって、以下のものを含む装置：
ａ）遠位先端を有する遠位端、及び近位端を持ち、以下のものを含むプローブ：
ｉ）前記プローブの前記遠位端で光ガイドの近位端から光ガイドの遠位先端まで衝撃波発生光を案内するために構成された光ガイド；
ｂ）前記近位端から前記光ガイド内へ光を向けるように前記プローブと機能的に関連付けられた光源であって、前記光源が光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を発生するように構成され、各前記光のパルスが、約３００ｎｓ未満の特定された持続時間の特定されたエネルギーを持ち、水性液体に衝撃波を発生するような光の少なくとも一つの波長を含み、前記少なくとも一つの波長が、約２．８μｍ〜３．５μｍ、約５．９μｍ〜６．４μｍ、及び約１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長であるもの。
【請求項２】
前記光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長が約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光のパルスの前記持続時間は約２００ｎｓ未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記パルス列は２Ｈｚ以上の周波数で２つ以上のパルスの光からなる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プローブの前記遠位先端は前記光ガイドの前記遠位先端からある距離を突出する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記距離は約０．３ｍｍ以上である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記距離は約２ｍｍ以下である、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記プローブは大動脈カテーテルである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記光ガイドの前記遠位先端の領域の表面積は約０．００８ｍｍ２以上である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記光ガイドは少なくとも一つの光ファイバーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記光ファイバーは１００μｍ以上の直径の実質的に円形の断面を持つ、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プローブはさらに、以下のものを含む、請求項１に記載の装置：
ｉｉ）前記プローブの前記近位端から前記プローブの前記遠位端に位置された流体出口を通って外への流体通路を与えるように構成された洗浄流体管。
【請求項１３】
前記プローブの前記遠位先端は前記洗浄流体管の前記流体出口からある距離を突出する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プローブはさらに、以下のものを含む、請求項１に記載の装置：
ｉｉｉ）前記プローブの前記遠位端に位置された流体入口から前記プローブの前記近位端までの流体通路を与えるように構成された吸引流体管。
【請求項１５】
前記プローブの前記遠位先端は前記吸引流体管の前記流体入口からある距離を突出する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
以下のものをさらに含む、請求項１に記載の装置：
ｅ）前記プローブの前記遠位端の近くから光を投射するように構成された照明構成要素；及び
ｆ）前記照明構成要素によって生成される光及び物体から反射される光から物体の像を生成するように構成された観察構成要素。
【請求項１７】
前記プローブの前記遠位先端はある距離を突出し、そこから前記照明構成要素が光を投射する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記プローブの前記遠位先端はある距離を突出し、そこから前記観察構成要素が反射された光を取得する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記プローブは以下のものをさらに含む、請求項１に記載の装置：
ｖｉ）組織を切断するように構成された切断ツール。
【請求項２０】
前記切断ツールは、前記プローブの前記近位端と前記プローブの前記遠位端の間に光を案内するように構成された切断光源光ガイドを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
ｉ）出力を有する心拍動監視器をさらに含み；前記光源は、前記心拍動監視器と機能的に関連づけられたトリガーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
石灰沈着性大動脈狭窄の治療のための弁スパーリング方法であって、以下のことを含む方法：
ａ）遠位端、及び光ガイドを含む遠位先端を有する心臓カテーテルであって、前記光ガイドの遠位先端が前記カテーテルの遠位端の近くにある心臓カテーテルを与える；及び
ｂ）対象の心臓の石灰化された大動脈弁の複数の領域であって、水性液体に浸漬される前記石灰化された大動脈弁の領域に対して、
ｉ）前記石灰化された大動脈弁の前記複数の領域からの一領域からある距離に前記光ガイドの前記遠位先端を置く；
ｉｉ）前記光ガイドを通して、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を案内する、但し各光のパルスが、ある持続時間のエネルギーを持ち、前記光ガイドの前記遠位先端と前記水性液体の間の界面の前記水性液体に衝撃波を発生するような光の少なくとも一つの波長を含み、前記パルス列が前記領域を被覆する少なくとも幾らかのプラークを取り除くのに十分である；及び
ｉｉｉ）任意選択的に前記領域の群とは異なる領域で、ｉ）及びｉｉ）を少なくとも一回繰り返す、
それによって前記石灰化された大動脈弁を治療し、前記少なくとも一つの波長は、約２．８μｍ〜３．５μｍ、約５．９μｍ〜６．４μｍ、及び約１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長であり、前記持続時間は約３００ｎｓ未満である。
【請求項２３】
前記心臓は拍動している、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記光のパルス列の発生は前記心臓の前記拍動と調和される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記カテーテルの前記遠位先端は前記光ガイドの前記遠位先端から実質的に前記距離を突出し、前記領域からある距離に前記光ガイドの前記遠位先端を置くことは、前記領域の近くの前記大動脈弁に対して前記カテーテルの前記遠位先端を接触することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
生体内組織から沈着物を除去するための方法であって、以下のことを含む方法：
ａ）遠位端、及び光ガイドを含む遠位先端を有するプローブであって、前記光ガイドの遠位先端が前記プローブの遠位端の近くにあるプローブを与える；及び
ｂ）対象の沈着物によって少なくとも部分的にカバーされた生体内組織の複数の領域であって、水性液体に浸漬される領域に対して、
ｉ）前記組織の前記複数の領域からの一領域からある距離に前記光ガイドの前記遠位先端を置く；
ｉｉ）前記光ガイドを通して、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を案内する、但し各光のパルスが、ある持続時間のエネルギーを持ち、前記光ガイドの前記遠位先端と前記水性液体の間の界面の前記水性液体に衝撃波を発生するような光の少なくとも一つの波長を含み、前記パルス列が前記領域から前記沈着物の少なくとも幾らかを取り除くのに十分である；及び
ｉｉｉ）任意選択的に前記領域の群とは異なる領域で、ｉ）及びｉｉ）を少なくとも一回繰り返す、
それによって前記組織から前記沈着物の少なくとも幾らかを除去し、前記少なくとも一つの波長は、約２．８μｍ〜３．５μｍ、約５．９μｍ〜６．４μｍ、及び約１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長であり、前記持続時間は約３００ｎｓ未満である。
【請求項２７】
前記プローブの前記遠位先端は前記光ガイドの前記遠位先端から実質的に前記距離を突出し、前記領域からある距離に前記光ガイドの前記遠位先端を置くことは、前記領域の近くの組織に対して前記プローブの前記遠位先端を接触することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記距離は約２ｍｍ以下である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記距離は約０．３ｍｍ以上である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長は約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を持つ、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記光のパルスの前記持続時間は約２００ｎｓ未満である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記光ガイドと前記水性液体の前記界面は約０．００８ｍｍ２以上である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記光ガイドは、１００μｍ以上の直径を有する少なくとも一つの実質的に円形の断面の光ファイバーを含む、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記周波数は５Ｈｚ以上である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３５】
前記周波数は約１０００Ｈｚ以下である、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３６】
ｉｖ）ｉｉ）の前に、前記領域を観察することをさらに含む、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項３７】
前記領域を観察することは、前記領域を光学的に観察することを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記光学的観察中、前記領域を、前記水性液体によって実質的に吸収されない光の少なくとも一つの波長で照射することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
ｖ）前記光学的観察の前に、前記水性液体を置換して前記領域の前記観察をクリアにすることができるように実質的に透明な液体で前記領域を洗浄することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
ｖｉ）前記取り除かれた沈着物の少なくとも幾らかを吸引することをさらに含む、請求項２２又は２６に記載の方法。
【請求項４１】
前記吸引は間欠的である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記吸引は前記光の前記パルス列の前記案内中に起こる、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
ｄ）前記石灰化された大動脈弁の交連融合を切断することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項４４】
前記切断は、前記カテーテルと関連づけられた光ガイドを通して投射された光で行われる、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学の分野において有用な衝撃波発生装置に関する。本発明はまた、衝撃波の助けによる生体内表面又は組織から堆積物、プラーク、破片又は付着物のような沈着物の除去に関する。本発明はまた、心血管医学、特に石灰沈着性大動脈狭窄の弁スパーリング治療（ｖａｌｖｅ−ｓｐａｒｉｎｇ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
石灰沈着性大動脈狭窄は、大多数の大動脈弁疾患の原因である。石灰沈着性大動脈狭窄では、大動脈弁尖の大動脈面上に燐酸カルシウム及び／又はハイドロキシアパタイトの硬性小結節を含有する主要なコラーゲン成分からなる石灰化プラークの漸進的沈着物が存在する。石灰化されたプラークの相対的に堅くて曲がらない層が厚くなるにつれて、罹患した弁の収縮期の開口はますます制限され（典型的には０．１ｃｍ２／年の割合）、大動脈弁口面積を中程度の症例では１．２ｃｍ２未満に、重症例では１．０ｃｍ２未満に減少する。狭窄弁を横切る圧力勾配は典型的には、中程度の症例では約３〜４ｍ／ｓ噴射速度に上昇し、重症例では４ｍ／ｓを越える。最終的には弁尖は一緒に融合する。結果として、石灰沈着性大動脈狭窄は、減少した全身の血流、増大した心臓ストレス及び慢性の左心室内圧の過剰負荷に導くことが多い。
【０００３】
例えば石灰化したプラークの機械的デブリドマンによって石灰沈着性大動脈狭窄を治療するための弁スパーリング処置における試みは、弁尖に対する損傷が弁尖瘢痕化及び退縮によって起こされる大動脈狭窄又は弁閉鎖不全に導くことが多いので、うまくいかなかった。
【０００４】
結果として、重篤な症候性石灰沈着性大動脈狭窄の唯一の現在許容される治療は、例えば人工弁又は生体弁による弁置換術である。当業者に良く知られているように、弁置換術は、危険な心臓切開手術、その後の抗凝血剤（例えばワルファリン）の長期間の投与及び／又は数年ごとの続く弁置換を要求する。弁置換を受けた人は、血栓塞栓症、心内膜炎、及び抗凝血剤での長期間治療に関連した出血の増大した危険を持つだろう。
【０００５】
Ｉｓｎｅｒ  ＪＭ，Ｍｉｃｈｌｅｗｉｔｚ  Ｈ，Ｃｌａｒｋｅ  ＲＨ，Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ  ＲＦ，Ｋｏｎｓｔａｍ  ＭＡ，Ｓａｌｅｍ  ＤＮ  ｉｎ  Ａｍ  Ｈｅａｒｔ  Ｊ  １９８５，１０９（３），４４８−４５２は、３Ｗ及び３．８ＷのＣＯ２レーザから１０．６μｍ光の５００ミリセカンドパルスを使用して大動脈弁尖からの石灰化プラークの切除を教示する。レーザはナイフのように使用されて石灰化プラークを切断し、それを次いでシートとして機械的に剥離する。レーザの使用は機械的デブリドマンを超える利点を全く与えない。
【０００６】
大動脈弁から石灰化プラークを除去するために弁スパーリング法における機械的デブリドマンの代替策としてレーザ光切除又は超音波切除を使用する試みがなされている。
【０００７】
Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ  ＷＡ，Ａｒｅｔｚ  ＡＴ，Ｗｅｎｇ  Ｇ，Ｓｈａｈｉａｎ  ＤＭ，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ＷＭ，Ｐａｎｋｒａｔｏｖ  ＭＭ  ａｎｄ  Ｓｈａｐｓｈａｙ  ＳＭ  ｉｎ  Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  １９９３，１３，４２１−４２８は、Ｅｒ：ＹＳＧレーザ、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ及び鈍頭プローブ超音波クリーナ（ＤＥＮＴＳＰＬＹ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｙｏｒｋ，ＰＡ、米国によるＣａｖｉｔｒｏｎ（登録商標））を使用して乾燥した（即ち、液体に浸漬されていない）大動脈弁尖からの石灰化プラークの除去を教示する。超音波クリーナは弁尖を粉砕し、分裂し、薄い層に裂く。Ｈｏ：ＹＡＧレーザは、カルシウム凝固物の直接光切除のために弁尖に３００μｍのスポットを照明するようにレンズで合焦された６Ｈｚの０．６Ｊ／パルス光での２．１２μｍ光の２００μｓパルス（１１．７５Ｊｃｍ−２のフルエンス）を発生するために使用されたが、凝固物を除去するには有効でないことが見出され、弁尖に対して熱的損傷を引き起こした。Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザは、カルシウム凝固物の直接光切除のために３００μｍ直径コアの光ファイバーを通って案内される６Ｈｚの０．２Ｊ／パルスでの２．７９μｍ光の２５０μｓパルス（２３８Ｊｃｍ−２のフルエンス）を発生するために使用された。Ｈｏ：ＹＡＧレーザより効果的であるが、Ｅｒ：ＹＳＧＧレーザは、凝固物における光音響効果によって発生される衝撃波によって弁尖組織の熱的損傷及び分裂に導く。
【０００８】
光音響効果は良く知られた効果であり、それによって十分に高い量の光エネルギー（通常、レーザによって生成される）は、物質が爆発的に蒸発するように、十分に少ない量の物質によって吸収される。もし蒸気が液体であるなら、物質の蒸発は膨張する泡を生成する。蒸気のエネルギーが消散するとき、泡は崩壊し、それはある条件下で衝撃波を生成する。
【０００９】
医学の分野において光音響的に生成された衝撃波を使用することは知られている。
【００１０】
レーザ砕石器は、業界で知られており、腎臓、尿管、膀胱又は胆嚢の無機塩結石のような孤立した凝固物を破壊するために衝撃波を光音響的に発生するために内視鏡的に装着されるレーザを含む。このような砕石器は、例えば米国特許Ｎｏ．５０５９２００；５２４２４５４；５４９６３０６；６３７５６５１；６７２６６８１及び７１０４９８３に記載されている。このような砕石器は、凝固物が、光切除と、凝固物に、及び所望により凝固物の光切除によって生成される破片の噴煙に（米国特許Ｎｏ．５４９６３０６参照）、及び所望により凝固物の近くの流体に（米国特許Ｎｏ．５０５９２００参照）光音響的に発生される衝撃波との組み合わせによって破壊されるまで、レーザパルスで凝固物を照射する。
【００１１】
光音響効果を通して超音波周波数で衝撃波を発生するように超音波周波数でレーザパルス列で流体を照射するように構成されたレーザ出力超音波振動子は、血管の内側から血の塊り、血栓及びアテローム動脈硬化性プラークのような柔らかい閉塞を除去するための技術において知られている。このような振動子は例えば米国特許Ｎｏ．６０２２３０９及び６４２８５３１に記載されている。
【００１２】
米国特許Ｎｏ．６５１７５３１では、侵食された凝固物からの断片及び破片を収集するためにレーザ砕石術の内視鏡の一構成要素として使用するために好適な吸引装置が教示されている。
【００１３】
大動脈弁を交換したり又は損傷したりすることを伴わない、石灰沈着性大動脈狭窄の治療方法を持つことは極めて有利である。さらに具体的には、組織を損傷させずに生体内組織から沈着物を除去する方法を持つことは極めて有利であるだろう。
【発明の開示】
【００１４】
本発明は、大動脈弁から石灰化プラークを除去するための実施形態において、組織又は表面の機能性を損なわずに生体内組織又は表面から沈着物を除去するための方法及び装置である。本発明の実施形態は、組織を過ぎる血液のような液体の流れが存在する条件下で及び低い可視条件下での沈着物の除去に対して提供する。
【００１５】
本発明の教示によれば、生体内組織から沈着物を除去するための方法であって、以下のことを含む方法が提供される：ａ）遠位端、及び光ガイドを含む遠位先端を有するプローブであって、光ガイドの遠位先端がプローブの遠位端の近くにあるプローブを与える；及びｂ）対象（ある例ではヒト、ある例では死体、ある例では非ヒト動物）の生体内組織の複数の領域（組織は沈着物によって少なくとも部分的にカバーされ、領域は水性液体（例えば血液又は他の体液）に浸漬される）に対して、
ｉ）組織の複数の領域からの一領域からある距離に光ガイドの遠位先端を置く；
ｉｉ）光ガイドを通して、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を案内し、光の各パルスが、約３００ｎｓ未満の持続時間のエネルギーを持ち、光ガイドの遠位先端と水性液体の間の界面の水性液体に衝撃波を発生するような光の少なくとも一つの波長を含み、パルス列が領域から沈着物の少なくとも幾らかを取り除くのに十分である；及び
ｉｉｉ）任意選択的に領域の群とは異なる領域で、ｉ）及びｉｉ）を少なくとも一回繰り返す、
それによって組織から沈着物の少なくとも幾らかを除去し、少なくとも一つの波長は、２．８μｍ〜３．５μｍ，５．９μｍ〜６．４μｍ、及び１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長である。好適なガイドは、限定されないが、カテーテル、内視鏡、関節鏡、羊水鏡、食道・胃・十二指腸鏡、膀胱鏡、結腸鏡、骨盤鏡、気管支肺胞鏡、腹腔鏡、尿管鏡及び腎臓鏡を含む。除去される典型的な沈着物は、接着物、石灰物、凝固物、破片、堆積物、プラーク、石灰化プラーク及び沈殿物を含む。典型的な組織は、限定されないが、静脈の管腔表面、動脈の管腔表面、心臓弁、大動脈弁、心臓弁座、特に人工弁又は代替弁並びに非心臓血管組織（例えば胃粘膜、小腸及び結腸粘膜、腹膜、接着物、靭帯、尿管の管腔表面、眼窩、関節円板及び洞性膣部組織）の移植前のものを含む。
【００１６】
ある実施形態では、プローブの遠位先端は光ガイドの遠位先端からある距離を突出し、（上記のように）治療される領域からある距離に光ガイドの遠位先端を置くことは、領域の近くの組織に対してプローブの遠位先端を接触することを含む。
【００１７】
特に、本発明の教示によれば、石灰沈着性大動脈狭窄の治療のための弁スパーリング方法であって、以下のことを含む方法が提供される：ａ）遠位端、及び光ガイドを含む遠位先端を有する心臓カテーテルであって、光ガイドの遠位先端がカテーテルの遠位端の近くにある心臓カテーテルを与える；及びｂ）対象（ある例ではヒト、ある例では死体、ある例では非ヒト動物）の心臓の石灰化された大動脈弁の複数の領域（石灰化された大動脈弁は水性液体（例えば血液又は他の体液）に浸漬される）に対して、
ｉ）石灰化された大動脈弁の複数の領域からの一領域からある距離に光ガイドの遠位先端を置く；
ｉｉ）光ガイドを通して、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を案内し、光の各パルスが、約３００ｎｓ未満の持続時間のエネルギーを持ち、光ガイドの遠位先端と水性液体の間の界面の水性液体に衝撃波を発生するような光の少なくとも一つの波長を含み、パルス列が領域を被覆する少なくとも幾らかのプラークを取り除くのに十分である；及び
ｉｉｉ）任意選択的に領域の群とは異なる領域で、ｉ）及びｉｉ）を少なくとも一回繰り返す、
それによって石灰化された大動脈弁を治療し、少なくとも一つの波長は、２．８μｍ〜３．５μｍ，５．９μｍ〜６．４μｍ、及び１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長である。ある実施形態では、心臓は拍動している。ある実施形態では、光のパルス列の発生は心臓の拍動と調和される。ある実施形態では、心臓は少なくとも約１００拍動／分、さらに少なくとも約１８０拍動／分、さらに少なくとも２００拍動／分の割合で拍動する。
【００１８】
ある実施形態では、カテーテルの遠位先端は光ガイドの遠位先端からある距離を突出し、（上記のように）治療される領域からある距離に光ガイドの遠位先端を置くことは、領域の近くの大動脈弁に対してカテーテルの遠位先端を接触することを含む。
【００１９】
本発明の方法の実施形態では、治療される領域及び光ガイドの遠位先端からの距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。本発明の実施形態では、治療される領域及び光ガイドの遠位先端からの距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。
【００２０】
本発明の方法の実施形態では、光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長は約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を持つ。図１参照。本発明の方法の実施形態では、光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長は約１０４ｃｍ−１以上の吸水率を持つ。図１参照。ある実施形態では、衝撃波を発生するために使用される少なくとも一つの波長は約２．９４μｍである。
【００２１】
本発明の方法の実施形態では、光のパルスの持続時間は約２００ｎｓ未満、さらに約１００ｎｓ未満、さらに約５０ｎｓ未満、さらに約１０ｎｓ未満である。
【００２２】
本発明の方法の実施形態では、光ガイドと水性液体の界面は約０．００８ｍｍ２（１００μｍ直径の円の面積に等しい）以上であり、さらに約０．０３ｍｍ２（２００μｍ直径の円の面積に等しい）以上、さらに０．１２６ｍｍ２（４００μｍ直径の円の面積に等しい）以上である。
【００２３】
本発明の方法の実施形態では、光ガイドは、１００μｍ以上、さらに約２００μｍ以上、さらに約４００μｍ以上の直径を有する少なくとも一つの実質的に円形の断面の光ファイバーを含む。好ましい実施形態では、直径は約４００μｍ〜約６００μｍである。
【００２４】
本発明の方法の実施形態では、光ガイドの遠位先端から出るエネルギーは少なくとも約１ｍＪ、さらに少なくとも約２ｍＪ、さらに少なくとも約５ｍＪである。
【００２５】
本発明の方法の実施形態では、光ガイドの遠位先端から出るエネルギーは約１０００ｍＪ未満、さらに約５００ｍＪ未満、さらに約１００ｍＪ未満である。
【００２６】
本発明の方法の実施形態では、光の後に続くパルスは、光の先行するパルスによって生成される泡の完全な崩壊後に開始される。
【００２７】
本発明の方法の実施形態では、パルス列は約２Ｈｚ以上の周波数で光の二つ以上のパルスを含む。
【００２８】
本発明の方法の実施形態では、パルス列は光の約５つ以上のパルスを含む。
【００２９】
本発明の方法の実施形態では、パルス列の周波数は５Ｈｚ以上、さらには約１０Ｈｚ以上である。本発明の方法の実施形態では、周波数は約１０００Ｈｚ以下、さらに約５００Ｈｚ以下、さらに約２５０Ｈｚ以下、さらに約１００Ｈｚ以下である。
【００３０】
本発明の方法の実施形態では、光のパルス列はレーザによって生成される。本発明の方法の実施形態では、光のパルス列は、例えば１００〜２００ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するために構成されたＱスイッチＥｒ：ＹＡＧレーザによって生成される。本発明の方法の実施形態では、光のパルス列は、例えば１〜１５ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するように構成されたＮｄ：ＹＡＧレーザ励起ＣＰＯによって生成される。
【００３１】
本発明の方法の実施形態では、ｉｖ）ｉｉ）（光の助けで衝撃波の発生）の前に、領域が観察される。ある実施形態では、領域を観察することは、領域を光学的に観察することを含む。ある実施形態では、光学的観察は、光ガイドを通して、又はプローブと関連された別の光ガイドを通して、又は光ガイドとは異なるカテーテルを通して行われる。ある実施形態では、光学的観察中、領域は、水性液体によって実質的に吸収されない光の少なくとも一つの波長で照射される。ある実施形態では、照明は、光ガイドを通して、又はプローブと関連された別の光ガイドを通して、又は光ガイドとは異なるカテーテルで、又はカテーテルもしくはプローブと関連された流体管を通して行われる。
【００３２】
本発明の方法の実施形態では、ｖ）光学的観察の前に、領域は、水性液体を置換して領域の観察をクリアにすることができるように実質的に透明な液体（例えば塩水）で洗浄される。本発明の方法の実施形態では、洗浄はカテーテル又はプローブの遠位端の近くのカテーテル又はプローブと関連される流体管の出口を通して行われる。ある実施形態では、洗浄は間欠的である。ある実施形態では、洗浄は連続的である。
【００３３】
本発明の方法の実施形態では、ｃ）ｂ）（衝撃波の生成）の間、取り除かれたプラークの少なくとも幾らかを捕捉するように衝撃波を受ける領域の下流に塞栓トラップが配置される。
【００３４】
ある実施形態では、本発明の方法は、ｖｉ）取り除かれたプラークの少なくとも幾らかを吸引することを含む。ある実施形態では、吸引は間欠的である。ある実施形態では、吸引は連続的である。ある実施形態では、吸引は光のパルス列の案内中に起こる。ある実施形態では、吸引はカテーテル又はプローブと関連される吸引流体管の入口を通して行われ、入口はカテーテル又はプローブの遠位端の近くに位置される。
【００３５】
本発明の方法の実施形態では、方法は、ｄ）ある実施形態ではプラークの除去前に、ある実施形態ではプラークの除去後に、石灰化された大動脈弁の交連融合（ｃｏｍｍｉｓｓｕｒａｌ  ｆｕｓｉｏｎ）を切断することを含む。ある実施形態では、切断は、カテーテル又はプローブと関連づけられた光ガイドを通して投射された光で行われる。ある実施形態では、切断は、光ガイドを通して投射された光で行われる。ある実施形態では、切断は、光を生成する衝撃波が案内される光ガイドとは異なる光ガイドを通って投射される光で行われる。
【００３６】
ある実施形態では、本発明の方法は、ｅ）大動脈弁の少なくとも一部分に瘢痕形成防止剤（例えば、Ｐａｃｘｉｔａｃｅｌ）を投与することを含む。ある実施形態では、投与はカテーテル又はプローブにおける管を通して行われる。ある実施形態では、大動脈弁の部分は大動脈弁尖である。
【００３７】
本発明の教示によれば、（大動脈弁のような）組織からの（石灰化プラークのような）沈着物の除去のために好適な衝撃波を生体内で生成するために好適な衝撃波発生装置であって、以下のものを含む装置も提供される：
ａ）遠位端、遠位先端及び近位端を有し、以下のものを含むプローブ：
ｉ）光ガイドの近位端から光ガイドの遠位先端まで衝撃波発生光を案内するために構成された光ガイド；
ｂ）近位端から光ガイド内へ光を向けるようにプローブと機能的に関連付けられた光源であって、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を発生するように構成された光源であり、光の各パルスが、約３００ｎｓ未満のエネルギーを持ち、水性液体に衝撃波を発生するように光の少なくとも一つの波長を含み、少なくとも一つの波長は、２．８μｍ〜３．５μｍ，５．９μｍ〜６．４μｍ、及び１２μｍ〜１８μｍからなる群から選択された約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する波長である。ある実施形態では、光源によって生成される少なくとも一つの波長は２．９４μｍである。ある実施形態では、光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長は約１０３ｃｍ−１以上、ある実施形態では１０４ｃｍ−１以上の吸水率を有し、例えば光源はこのような光だけを生成するか又は低い吸水率を有する光が光ガイドを通過することを妨げるフィルター又は類似物が存在する。
【００３８】
ある実施形態では、光のパルスの持続時間は約２００ｎｓ未満、約１００ｎｓ未満、５０ｎｓ未満、さらには１０ｎｓ未満である。
【００３９】
ある実施形態では、装置は、光源によって発生されかつ光ガイドを通して案内された光のパルスが少なくとも約０．５ｍＪ、少なくとも約１ｍＪ、少なくとも約２ｍＪ、さらには少なくとも約５ｍＪで光ガイドの遠位先端から出現するように構成される。
【００４０】
ある実施形態では、パルス列は２Ｈｚ以上の周波数で２つ以上のパルスの光からなる。ある実施形態では、パルス列は５つ以上のパルスの光からなる。ある実施形態では、周波数は５Ｈｚ以上、さらには１０Ｈｚ以上である。ある実施形態では、周波数は１０００Ｈｚ以下、５００Ｈｚ以下、２５０Ｈｚ以下、さらには１００Ｈｚ以下である。
【００４１】
ある実施形態では、光源はレーザである。ある実施形態では、光源は、約１００〜２００ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するように構成されたＱスイッチＥｒ：ＹＡＧレーザである。ある実施形態では、光源は、約１〜１５ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するように構成されたＮｄ：ＹＡＧレーザ励起ＯＰＯである。
【００４２】
ある実施形態では、プローブの遠位先端は光ガイドの遠位先端からある距離を突出する。ある実施形態では、その距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。ある実施形態では、その距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。
【００４３】
ある実施形態では、装置のプローブはカテーテル、内視鏡、関節鏡、羊水鏡、結腸鏡、骨盤鏡、気管支鏡、腹腔鏡、食道・胃・十二指腸鏡、膀胱鏡、尿管鏡及び腎臓鏡からなる群から選択されるプローブである。
【００４４】
ある実施形態では、プローブは、大動脈カテーテルであり、ある実施形態では、約１〜約１．５メートルの長さである。ある実施形態では、カテーテルは約７．２６ｍｍ（２２フレンチ）未満、約６．６ｍｍ（２０フレンチ）未満、さらには約５．３ｍｍ（１６フレンチ）未満の外径を有する。ある実施形態では、カテーテルは約１．９８ｍｍ（６フレンチ）以上、さらには約２．６４ｍｍ（８フレンチ）以上の外径を有する。好ましくは、カテーテルの外径は約４．２９ｍｍ〜約５．３ｍｍ（１３〜１６フレンチ）である。
【００４５】
ある実施形態では、光ガイドの遠位先端の領域の表面積は約０．００８ｍｍ２（１００μｍ直径の円形断面に等価）以上、約０．０３ｍｍ２（２００μｍ直径の円形断面に等価）以上、さらには約０．１２６ｍｍ２（４００μｍ直径の円形断面に等価）以上である。
【００４６】
ある実施形態では、光ガイドは少なくとも一つの光ファイバーを含む。ある実施形態では、光ファイバーは１００μｍ以上、約２００μｍ以上、さらには約４００μｍ以上の直径の実質的に円形の断面を持つ。好ましくは、光ファイバー光ガイドは約４００μｍ〜６００μｍである。ある実施形態では、光ガイドは少なくとも二つの光ファイバーを含む。本発明の光ガイドを実施するための光ファイバーを形成する好適な材料は、限定されないが、サファイア、フルオロ−アルミネートガラス、及び２．９４μｍ光の伝送のために好適な酸化ゲルミニウム／シリカファイバーを含む。
【００４７】
ある実施形態では、プローブはさらに、ｉｉ）プローブの近位端からプローブの遠位端に位置された流体出口を通って外への流体通路を与えるように構成された洗浄流体管を含む。ある実施形態では、プローブの遠位先端は洗浄流体管の流体出口からある距離を突出する。ある実施形態では、その距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。ある実施形態では、その距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。
【００４８】
ある実施形態では、洗浄流体管の流体出口は約０．５０ｍｍ２（０．８ｍｍ直径を有する円に等価）以上、約０．７９ｍｍ２（１ｍｍ直径を有する円に等価）以上、さらには約１．７７ｍｍ２（１．５ｍｍ直径を有する円に等価）の面積を有する。ある実施形態では、流体出口は約２．２７ｍｍ２（１．７ｍｍ直径を有する円に等価）の面積を有する。
【００４９】
ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｃ）近位端から遠位端の流体出口を通って出る洗浄流体管内に液体を導入するように構成され、かつ洗浄流体管と機能的に関連づけられた洗浄器を含む。好適な洗浄器は、限定されないが、ポンプ、蠕動ポンプ及び自動駆動洗浄器を含む。ある実施形態では、洗浄器は、洗浄流体管を通る液体の間欠的パルスを与えるように構成される。一般に、洗浄流体の投与は、観察工程、及び所望により衝撃波発生工程を含むサイクルの一部である。従って、洗浄流体パルスの速度は変動し、操作者によって決定されることが好ましい。例えば、ある実施形態では、操作者は、洗浄器を活性化して約１パルス／秒以上の周波数で洗浄流体の規則的なパルスを適用し、プローブの遠位先端を誘導しながら関心のある領域の実質的に連続的な観察を可能にする。従って、ある実施形態では、洗浄器は、少なくとも１パルス／秒の最大速度で洗浄流体管を通る流体の間欠的パルス（好ましくは可変速度）を与えるように構成される。ある実施形態では、各パルスの容積は約０．１ｍｌ以上の液体であり、一般に約１ｍｌ以上の液体である。ある実施形態では、洗浄器は、洗浄流体管を通る液体の連続的流れを与えるために構成される。ある実施形態では、洗浄器は、約１ｍｌ／分以上、約２ｍｌ／分以上、さらには約５ｍｌ／分以上の速度で流体の連続的流れを与えるために構成される。
【００５０】
ある実施形態では、プローブはさらに、ｉｉｉ）プローブの遠位端に位置された流体入口からプローブの近位端までの流体通路を与えるように構成された吸引流体管を含む。ある実施形態では、プローブの遠位先端は吸引流体管の流体入口からある距離を突出する。ある実施形態では、その距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。ある実施形態では、その距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。ある実施形態では、吸引流体管の流体入口は１．７７ｍｍ２（１．５ｍｍ直径を有する円に等価）以上、２．５４ｍｍ２（１．８ｍｍ直径を有する円に等価）以上、さらには３．１４ｍｍ２（２ｍｍ直径を有する円に等価）以上の面積を有する。ある実施形態では、流体出口は約３．８ｍｍ２（２．２ｍｍ直径を有する円に等価）の面積を有する。
【００５１】
ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｄ）プローブの遠位端の流体入口を通って吸引流体管内へ液体を吸引するように構成され、かつ吸引流体管と機能的に関連づけられた吸引器を含む。好適な吸引器は、限定されないが、ポンプを含む。ある実施形態では、吸引器は、プローブの遠位端の流体入口から液体を間欠的に吸引するように構成される。一般に、吸引は、発生した衝撃波によって放出される少なくとも幾らかの破片（ｄｅｂｒｉｓ）を効率的に吸引する吸引事象の時間が設定されるサイクルの一部である。結果として、一般に、必須でないが、吸引事象はパルス列の第一パルス光の前に開始し、パルス列の光の最後のパルスのわずかに後に終了する。従って、ある実施形態では、吸引事象の反復速度は変動し、衝撃波発生光のパルス列が開始される速度に関連されることが好ましい。典型的な例では、毎秒にほぼ単一列以下の衝撃波発生光が存在するので、ある実施形態では、吸引器は、少なくとも１パルス／秒の最大周波数で流体入口を通って液体を間欠的に吸引するように構成される。ある実施形態では、各吸引は少なくとも１ｍｌである。ある実施形態では、吸引器は、プローブの遠位端の流体入口からの液体の連続的吸引を与えるように構成される。ある実施形態では、吸引器は、少なくとも１２ｍｌ／分の速度で流体入口からの液体の吸引を与えるように構成される。
【００５２】
ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｅ）プローブの遠位端の近くから光を投射するように構成された照明構成要素であって、投射された光が組織を損なわずに組織の照明を可能にする波長及び強度を持つもの（例えば可視光のような約２００μｍ〜約１０００μｍ）；及びｆ）照明構成要素によって生成される光及び物体から反射される光から物体の像を生成するように構成された観察構成要素を含む。ある実施形態では、プローブの遠位先端はある距離を突出し、そこから照明構成要素が光を投射する。ある実施形態では、その距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。ある実施形態では、その距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。ある実施形態では、プローブの遠位先端はある距離を突出し、そこから観察構成要素が反射された光を取得する。ある実施形態では、その距離は約０．３ｍｍ以上、さらには約０．５ｍｍ以上である。ある実施形態では、その距離は約２ｍｍ以下、さらには約１ｍｍ以下である。
【００５３】
ある実施形態では、照明構成要素は、発光ダイオードのようにプローブの遠位端の近くに位置される発光要素を含む。
【００５４】
ある実施形態では、照明構成要素は、発光要素によって生成される光が光ガイドを通ってプローブの遠位端を通って外に案内されるように光ガイドと機能的に関連づけられた発光要素を含む。
【００５５】
ある実施形態では、本発明の装置のプローブは、ｉｖ）前記光ガイドとは異なる第二の光ガイド；及び発光要素によって生成される光が第二の光ガイドを通ってプローブの遠位端を通って外に案内されるように第二の光ガイドと機能的に関連づけられた発光要素を含む照明構成要素を含む。
【００５６】
ある実施形態では、照明構成要素は、発光要素によって生成される光が洗浄流体管を通ってプローブの遠位端の近くの洗浄流体出口を通って外に案内されるように洗浄流体管と機能的に関連づけられた発光要素を含む。ある実施形態では、照明構成要素は、発光要素によって生成される光が吸引流体管を通ってプローブの遠位端を通って外に案内されるように吸引流体管と機能的に関連づけられた発光要素を含む。
【００５７】
ある実施形態では、観察構成要素は、照明構成要素によって生成され、かつプローブの近位端の近くの吸引入口を通って光ガイドに入る光から物体の像を生成するように光ガイドと機能的に関連づけられる。
【００５８】
ある実施形態では、本発明の装置のプローブは、ｉｖ）前記光ガイドとは異なる第二の光ガイドを含み；観察構成要素は、照明構成要素によって生成されかつプローブの遠位端を通って第二の光ガイドに入る光から物体の像を生成するように第二の光ガイドと機能的に関連づけられる。ある実施形態では、本発明の装置のプローブは、ｖ）プローブの近位端と遠位端の間で光を案内するように構成された、第二の光ガイドとは異なる第三の光ガイドを含み；照明構成要素は、発光要素によって生成される光が第三の光ガイドを通ってプローブの遠位端を通って外に案内されるように第三の光ガイドと機能的に関連づけられた発光要素を含む。
【００５９】
ある実施形態では、本発明の装置のプローブはさらに、ｖｉ）組織を切断するように構成された切断ツールを含む。ある実施形態では、切断ツールは機械的切断ツール、特に格納式の切断ツールである。ある実施形態では、切断ツールは、プローブの近位端とプローブの遠位端の間の光を案内するように構成された切断光源光ガイドを含み、それは上で述べた光ガイドのいずれか（光ガイド、第二の光ガイド、第三の光ガイド）又は専用の切断光源光ガイドであることができる。ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｇ）プローブの近位端からプローブの遠位端まで切断光源光ガイド内に光を向けるように切断光源光ガイドと機能的に関連づけられた光源であって、組織を切断するために好適な光を与えるように構成された光源を含む。ある実施形態では、切断光源光ガイドの遠位先端は、プローブの遠位先端に接触する組織の切断を可能にするようにプローブの遠位先端と実質的に同一平面である。
【００６０】
ある実施形態では、本発明の装置のプローブはさらに、ｖｉｉ）プローブの遠位端で組織内に物質を注射するように構成された注射器を含む。ある実施形態では、注射器は針、特に格納式の針を含む。ある実施形態では、本発明の装置のプローブはさらに、注射可能な物質のリザーバから注射器までの流体通路を与えるように構成された注射可能な物質の管を含む。
【００６１】
ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｈ）プローブの遠位端と近位端の間でプローブまわりに位置される展開可能な塞栓トラップを含む。
【００６２】
ある実施形態では、本発明の装置はさらに、ｉ）出力を有する心拍動監視器（例えば心電計装置）を含み；光源は、心拍動監視器と機能的に関連づけられたトリガーを含む。
【００６３】
別途定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。加えて、説明、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。本明細書中に記載される方法および材料と類似または同等の方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができる。矛盾する場合、定義を含め、本明細書が優先する。さらに、材料、方法及び実施例は、例示にすぎず限定を意図しない。
【００６４】
本明細書中で使用される用語「沈着物（ｄｅｐｏｓｉｔｓ）」は、生体内組織の上又はその内部の望ましくない物質、特に層を指すが、接着物、石灰物、凝固物、沈着物、付着物、プラーク、石灰化プラーク、沈降物のような沈着物（これらに限定されない）を含み、実際の沈降によって生成されるか又は別の工程によって生成されるかは問わない。
【００６５】
本明細書中で使用される、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」またはその文法上の変化形は、記述されている特徴、数値、工程または成分を特定しているとみなすべきであるが、１つ以上の追加の特徴、数値、工程、成分またはそれらの群を追加することを妨げない。この用語は、用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」を包含する。
【００６６】
語句「から本質的になる」またはその文法上の変化形は、本明細書中で使用する場合、記述された特徴、数値、工程または成分を特定しているとみなすべきであるが、１つ以上の追加の特徴、数値、工程、成分またはそれらの群を追加することを妨げない。しかし、追加の特徴、数値、工程、成分またはそれらの群が、特許請求されている組成物、装置または方法の基本的な新規の特徴を著しく変えない場合だけである。
【００６７】
図面の簡単な記述
本明細書では本発明を単に例示し図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の好ましい実施形態を例示考察することだけを目的としており、本発明の原理や概念の側面の最も有用でかつ容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示していることを強調するものである。この点について、本発明を基本的に理解するのに必要である以上に詳細に本発明の構造の詳細は示さないが、図面について行う説明によって本発明のいくつもの形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
【００６８】
図１は、水の吸収スペクトルである。
【００６９】
図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃは、本発明の装置の第一実施形態の概略図である。
【００７０】
図３は、大動脈弁から石灰化プラークを除去するために使用される本発明の装置の概略図である。
【００７１】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の装置の第二実施形態の概略図である。
【００７２】
図５Ａ及び５Ｂは、本発明の装置の第三実施形態の概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
本発明の一側面は、組織の近くの液体における光源によって生成された衝撃波の助けで沈着物を除去することによって石灰化された大動脈弁から石灰化されたプラークを除去するような、生体内組織から沈着物を除去するための方法である。本発明の一側面は、ある実施形態では、本発明の方法を実施するのに有用な衝撃波発生装置である。
【００７４】
本発明の原理及び操作は、図面及び付随する説明を参照してより良く理解されることができる。明確化のため、本発明の装置の実施形態がまず記載され、次いでその装置を使用する本発明の方法の実施形態の実施が記載される。
【００７５】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるまたは実施例によって例示される構成要素の細部及び配置に限定されないことを理解しなければならない。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行される。また、本明細書中で用いられる表現および用語は説明のためであり、従って限定として見なされるべきではないことを理解しなければならない。
【００７６】
大動脈弁からの石灰化プラークの除去は決して小さな挑戦ではない。
【００７７】
第一に、石灰化プラークは、線維マトリックスに分散された硬い凝固物を含む。硬い凝固物は線維マトリックスによって保護されているだけでなく、線維マトリックス／硬い凝固物の構造はプラークをねばり強く、強靭にし、複合物質を損傷するのを難しくする。
【００７８】
第二に、プラークは、腎臓結石のような孤立した物体ではなく、むしろ治療されることが必要である組織、大動脈弁尖をカバーしかつそれに強く接着する埋め込まれた石灰物を有する線維材料の強靭な層である。
【００７９】
第三に、大動脈弁尖は、過度にデリケートであり、従って物理的又は熱的損傷は、瘢痕化、穿孔、閉塞、熱傷、弁尖退縮及び／又は肥厚に導くことが多く、弁機能に悪影響を与える。超音波への露出は、プラークの効果的な除去なしで弁尖の層剥離などによって大動脈弁尖を破壊することが証明されている（Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ  ＷＡ，Ａｒｅｔｚ  ＨＴ，Ｗｅｎｇ  Ｇ，Ｓｈａｈｉａｎ  ＤＭ，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ＷＭ，Ｐａｎｋｒａｔｏｖ  ＭＭ，Ｓｈａｐｓｈａｙ  ｉｎ  Ｌｉｇｈｔ−ｓｏｕｒｃｅｓ  Ｓｕｒｇ  Ｍｅｄ．１９９３，１３（４），４２１−４２８）。
【００８０】
従来技術の衝撃波発生レーザ砕石器は、腎臓結石のような孤立した凝固物を破壊するために使用される波長で相対的に高出力パルスの光源光を使用する。このような砕石器によって発生される光の波長は、光が凝固物によって及び凝固物を包囲する水性液体によってある程度吸収され、光パルスが機構の組み合わせによって凝固物を破壊するように選択される。従来技術の衝撃波発生レーザ砕石器が活性化されるとき、少なくとも幾らかの光エネルギーは光ガイドと凝固物の間に存在する液体によって吸収され、おそらく液体中に衝撃波を発生してそれが通常は凝固物を押し去る。液体中に生成される衝撃波のエネルギーの有意な量が凝固物に移動して破壊するかどうかは明らかでない。凝固物によって吸収される光は、直接熱的切除、加熱、及び凝固物自体に発生される光音響的衝撃波の組み合わせによって凝固物を破壊する。従来技術の衝撃波発生レーザ砕石器は、大動脈弁尖上の石灰化プラークのような組織をカバーする沈着物を除去するために使用するために効率的でなく、しかも安全でない。上で示したように、石灰化プラークの線維構成要素は、砕石器によって発生される光に対する露出から埋め込まれた凝固物を保護する。レーザ光は線維構成要素を切断し、変性するが、分解しない。放出された熱は大動脈弁を損傷するだけでなく、光は弁尖から線維マトリックスを分離するのに効率的でない。たとえ凝固物が砕石器の光に露出され、それを照射されても、凝固物の爆発によって生じる破片、凝固物及び周囲の液体に生成される熱、並びに凝固物を通り過ぎて大動脈弁の組織内へ入る砕石器の光は全て、弁尖に対して破滅的損傷を起こす。
【００８１】
従来技術はまた、拍動する心臓に対するレーザ発生衝撃波の助けで、又は有意な血液の流れ、可視性を低下しかつ凝固物の破片を運び去る流れの存在下での医療処置を実施する方法を教示しない。
【００８２】
本発明は、光源によって液体中に生成された衝撃波の助けで沈着物を除去することによって、石灰化された大動脈弁から石灰化されたプラークを除去することのような、生体内組織から沈着物を除去するための方法及び装置である。本発明の実施形態は、組織を過ぎる高い液体流れの存在下で及び／又は劣った可視性の条件下で使用するために好適である。
【００８３】
生体内組織から沈着物を除去するときの本発明の実施形態の効果は、熱の放出が実質的になしで周囲の液体にほとんど独占的に衝撃波を生成するパラメータを有する光のパルス列を生成することに少なくとも部分的に基づき、生成された衝撃波は、沈着物を、層ごとに、好ましくは下にある組織を損傷させずに、分解しかつ取り除くために十分なエネルギー及び周波数で沈着物に衝撃を与える。驚くべきことに、光のパルス列の適当なパラメータが選択されるとき、液体中に生成される衝撃波が、十分なエネルギーを石灰化プラーク内に移動させ、従ってこの強靭な複合物質を、下にある組織に実質的に損傷を与えずに分解することに十分であることが見出された。
【００８４】
本発明では、光ガイド（好ましくはカテーテル又は内視鏡のようなプローブ上に装着される）は、治療される組織から効果的な距離にもたらされる。ある実施形態では、典型的な効果的な距離は組織から０．３ｍｍより大きく、さらには約０．５ｍｍより大きく、一般に組織から約２ｍｍより小さく、さらには約１ｍｍより小さい。
【００８５】
光ガイドに光を向けるために光ガイドと機能的に関連づけられた光源は、光の少なくとも一つのパルスを含むパルス列を発生するように構成され、光の各パルスは、約３００ｎｓ未満の持続時間のエネルギーを持ち、水性液体（例えば血液又は塩水）に衝撃波を発生するために光の少なくとも一つの波長を含み、少なくとも一つの波長は約１０３ｃｍ−１以上、好ましくは１０４ｃｍ−１以上の吸水率を有する。図１からわかるように、光の好適な波長は約２．８μｍ〜３．５μｍ、約５．９μｍ〜６．４μｍ、及び約１２μｍ〜１８μｍの波長を含むが、約２．６μｍ〜約３．１μｍが好ましい。ある実施形態では、光源によって生成された少なくとも一つの波長は２．９４μｍであり、それは水における最大吸収に近い波長である。
【００８６】
約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有する光の波長は水によって実質的に完全に吸収される。光のエネルギーはほとんど完全に熱に変換され、それはもし十分であるなら水を過熱し、水蒸気の泡の爆発的な形成に導き、膨張衝撃波、そしてある条件下では連続的なキャビテーション衝撃波を生成する。
【００８７】
もしパルス持続時間が長すぎるなら（例えば約３００ｎｓより長いなら）、吸収されたエネルギーの少なくとも幾らかが周囲の多量の水に消散し、水を加熱する可能性がある。さらに、もし光が蒸気によって吸収されないなら、光は蒸気の泡を通過して、泡の背後にあるもの（例えば敏感な組織）によって吸収されうる。さらに、衝撃波は、光が一定容量の水によって吸収されるとき（等積過程）に最も効果的に生成される。十分に短いパルスを用いて、水による熱消散がなくかつ水の膨張がなく、従って最大の局所的な過熱が達成されるとき、水のほぼ即時の蒸発を達成し、２２５気圧の理論的圧力限界を与え、膨張衝撃波を効率的に生成することができる。従って、ある実施形態では、光のパルスの持続時間は約３００ｎｓ未満、約２００ｎｓ未満、約１００ｎｓ未満、約５０ｎｓ未満、さらには約１０ｎｓ未満である。
【００８８】
ある実施形態では、光ガイドを通って案内される光の実質的に全ての波長は約１０３ｃｍ−１以上の吸水率を有し、例えば光源はかかる光だけを生成するか又はこれらが光ガイドを通過することを防止するフィルムなどが存在する。かかる方法では、水によって吸収されない光の波長は、水を透過して治療組織を損傷することを防止される。
【００８９】
石灰化されたプラークを効率的に分解するためには、発生した衝撃波が十分なエネルギーを持つことが必要である。従って、ある実施形態では、光源によって発生されかつ光ガイドを通って案内される光のパルスは、少なくとも約１ｍＪ、少なくとも約２ｍＪ、さらには少なくとも約５ｍＪのエネルギーで光ガイドの遠位先端から出てくる。本発明のある実施形態では、光ガイドの遠位先端から出るエネルギーは約１０００ｍＪ未満、さらには約５００ｍＪ未満、さらには約１００ｍＪ未満である。
【００９０】
石灰化されたプラークを適度な速度で十分に分解するためには、同じ領域を多数の衝撃波にさらすことがしばしば必要である。従って、ある実施形態では、発生したパルス列は２Ｈｚ以上の周波数で二つ以上のパルスの光を含む。ある実施形態では、パルス列は五つ以上のパルスの光を含む。ある実施形態では、周波数は５Ｈｚ以上、さらには１０Ｈｚ以上である。弁尖への超音波による損傷を避けるためには、ある実施形態では、周波数は１０００Ｈｚ以下、５００Ｈｚ以下、さらには２５０Ｈｚ以下、さらには１００Ｈｚ以下である。
【００９１】
本発明の教示を実施するための特性を有する光パルスを生成するために好適な商業的に入手可能な光源は、約１００〜２００ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するために構成されたＱスイッチＥｒ：ＹＡＧレーザ、及び約１〜１５ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するために構成されたＮｄ：ＹＡＧレーザ励起ＯＰＯのようなレーザを含む。
【００９２】
光エネルギーは光ガイドの遠位先端のすぐ近くで実質的に完全に吸収されるので、ある実施形態では、十分な容量の水が蒸発されるように光ガイドの遠位先端の表面積が十分に大きいことが重要である。従って、ある実施形態では、光ガイドと水性液体（例えば血液、塩水）の界面は約０．００８ｍｍ２（１００μｍ直径の円のそれに実質的に等しい）以上、約０．０３ｍｍ２（２００μｍ直径の円のそれに実質的に等しい）以上、さらには約０．１２６ｍｍ２（４００μｍ直径の円のそれに実質的に等しい）以上である。
【００９３】
本発明は、本発明の方法の実施形態及び本発明の装置の特別な実施形態を参照して最も容易に理解される。
【００９４】
図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃには、本発明の装置１０が描かれている。
【００９５】
図２Ａでは、装置１０は、概略的に描かれており、遠位端１４及び近位端１６を有するプローブとして心臓カテーテル１２（２０フレンチ／６．６ｍｍ直径、１．５メートル長）を含む。
【００９６】
図２Ｂでは、カテーテル１２の遠位端１４は正面から描かれ、従って八つの平行で同軸でないチャネルの遠位先端が見られる：
０．１４ｍｍ２の遠位先端の表面積を有する光ガイド１８（６３μｍのクラッドを有する４２５μｍサファイア光ファイバー）；
洗浄流体管２０（２ｍｍ外径、０．３ｍｍ厚の壁を有する１．４ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ、遠位先端のチューブの内径は、１．５４ｍｍ２の面積を有する流体出口を規定する）；
吸引流体管２２（２ｍｍ外径、０．３ｍｍ厚の壁を有する１．４ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ、遠位先端のチューブの内径は、１．５４ｍｍ２の面積を有する流体入口を規定する）；
照明光ガイド２４（光が出る照明光ガイド２４が照明光ガイド２４の遠位先端から１ｍｍの相対的に大きい面積を照明するように分散レンズを備えた、６３μｍクラッドを有する４２５μｍサファイア光ファイバー）；
観察光ガイド２６（照明光ガイド２４の遠位先端を出る光及びそこから１ｍｍで物体から反射される光を取得するように位置された、ピクセル化像を取得するために好適である、０．２ｍｍ厚のクラッドを有する０．６ｍｍ直径の光ファイバーケーブル；
切断光源光ガイド２８（切断光源光ガイド２８の近位端から切断光源光ガイド２８の遠位先端を通って外に組織切断光を案内するように構成された、６３μｍクラッドを有する４２５μｍサファイア光ファイバー）；
注射器ガイド管３０（１ｍｍ外径、０．２ｍｍ厚の壁を有する０．６ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ、格納可能な中空注射針（図示せず）をスライド可能に含むように構成）；及び
ガイドワイヤチャネル３２（２ｍｍ幅及び０．６ｍｍ厚以下のリボンガイドワイヤとともに使用するための標準的なカテーテルガイドワイヤチャネル。
【００９７】
図２Ｃには、カテーテル１２の遠位端１４が点線で描かれた内部の特徴とともに側面図で描かれている。カテーテル１２の遠位先端３４は、全てが互いに実質的に同一平面にある、光ガイド１８、洗浄流体管２０、吸引流体管２２、照明光ガイド２４、観察光ガイド２６、注射器ガイド管３０及びガイドワイヤチャネル３２の遠位端から１ｍｍ突出している。切断光源光ガイド２８だけがカテーテル１２の遠位先端１４と同一平面である。
【００９８】
図２Ａでは、カテーテル１２の近位端１６を通ってカテーテル１２の適切なチャネルと機能的に関連づけられた装置１０の周囲の構成要素が描かれている。
【００９９】
衝撃波発生光源３６は、１０Ｈｚ以下では約１〜１５ｎｓの持続時間を有する２．９４μｍ光のパルスを生成するように構成されたＯＰＯ  Ｎｄ：ＹＡＧ光源（Ｂｌｕｅ  Ｓｋｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣＡ，米国）であり、光源３６によって生成される光が光ガイド１８の近位端から案内されて光ガイド１８の遠位先端から出るように光ガイド１８と機能的に関連づけられる。
【０１００】
洗浄器３８は、例えば塩水を保持するリザーバを与えられた調整可能な流速（間欠的又は連続的）を有する商業的に入手可能なポンプである。洗浄器３８は、洗浄流体管２０と機能的に関連づけられ、リザーバに保持される塩水をカテーテル１２の近位端１６を通って導入して洗浄流体管２０の遠位先端として規定される流体出口を通って外に向けるように構成される。
【０１０１】
吸引器４０は、例えば調整可能な吸引速度（間欠的又は連続的）を有する商業的に入手可能なポンプである。吸引器４０は、吸引流体管１２と機能的に関連づけられ、吸引流体管２２の遠位先端として規定される流体入口内に液体を吸引するように吸引流体管２２の近位端からの吸引を適用するために構成される。
【０１０２】
照明構成要素４２は、照明光源２４のような光ファイバー光ガイドとともに使用するために好適な商業的に入手可能な可視光源であり、例えば、照明光ガイド２４と照明構成要素４２は照明光ガイド２４の近位端を通して機能的に関連づけられている。照明構成要素４２が活性化されると、照明構成要素４２からの光が照明光ガイド２４の近位端に入り、それによって照明光ガイド２４の遠位先端から出るように案内され、カテーテル１２の遠位端１４が向けられる領域を照明する。
【０１０３】
観察構成要素４４は、観察光ガイド２６のような光ファイバーの光ケーブルとともに使用するための商業的に入手可能なＣＣＤ光検出器であり、例えば、観察光ガイド２６と観察構成要素４４は観察光ガイド２６の近位端を通して機能的に関連づけられる。観察構成要素４４は、観察光ガイド２６を通して取得された光から像を発生しかつ表示するために適切なハードウエア及びソフトウエアを含む。
【０１０４】
切断光源４６は、切断光源光ガイド２８の近位端から切断光源光ガイド２８内に光を向けるために切断光源光ガイド２８と機能的に関連づけられる。ある実施形態では、切断光源は、アルゴンイオンレーザ（Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｍｏｕｎｔａｉｎ  Ｖｉｅｗ，ＣＡ，米国）のような外科の分野で知られている専用光源である。ある実施形態では、切断光源は衝撃波を発生するために使用される同じ光源であり、それは衝撃波を発生するために使用される波長とは異なる波長で任意選択的に操作される。
【０１０５】
注射器４８は中空の注射針を含み、それは、注射器ガイド管３０にスライド可能に含まれかつ３ｍｍまで外方に延びるように構成される注射可能な物質の管を構成する。注射器４８はまた、液体リザーバ（例えばＰａｃｘｉｔａｃｅｌのような液体ＡＰＩ（活性医薬成分）組成物を保持する）を含み、中空注射針を通してリザーバに保持される液体を押し出すように構成される。
【０１０６】
展開可能な塞栓トラップ５０は、遠位端１４と近位端１６の間であるが遠位端の近くのカテーテル１２の軸のまわりに位置される。展開可能な塞栓トラップ５０はＥｍｂｏＳｈｉｅｌｄ（Ａｂｂｏｔｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ａｂｂｏｔｔ  Ｐａｒｋ，ＩＬ，米国），ＲＸ  Ａｃｃｕｎｅｔ（Ｇｕｉｄａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ，米国），ＡｎｇｉｏＧｕａｒｄ  ＸＰ（Ｃｏｒｄｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉａｍｉ  Ｌａｋｅｓ，ＦＬ，米国）又はＦｉｌｔｅｒｗｉｒｅ  ＥＸ（Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｎａｔｉｃｋ，ＭＡ，米国）のような業界で知られている塞栓トラップと実質的に類似している。展開されていない位置では、塞栓トラップ５０はカテーテルに対して押しつけられている。展開された状態では、塞栓トラップ５０は外側に開く。
【０１０７】
心拍動監視器５２は、衝撃波生成光源３６のトリガと機能的に関連づけられる出力を有する従来技術の心電計装置である。
【０１０８】
制御器５４は、周辺構成要素の操作を監視しかつ制御することができるように装置１０の他の周辺構成要素と機能的に関連づけられる。
【０１０９】
装置１０は、本発明の方法を実施するのに使用されることができる。装置１０は、例えば周辺構成要素をカテーテル１２に取り付けることによって使用の準備状態にある。
【０１１０】
効果的な衝撃波を生成するようにパルス列を発生するためのパラメータは、波長（例えば２．９４μｍ）、パルスの数（例えば５パルス）、各パルスの持続時間（例えば１０ｎｓ）、各パルスのエネルギー（例えば光ガイド１８の近位先端で測定される１０ｍＪ）、及びパルス列の周波数（例えば１０Ｈｚ）を含めて衝撃波発生光源３６のために選択される。
【０１１１】
カテーテル１２の遠位端１４は、通常の方法では、図３では、治療される領域の近くの大動脈５６を通して、心臓５８の石灰化された大動脈弁５６にもたらされる。
【０１１２】
塞栓トラップ５０は、少なくとも幾らかの取り除かれたプラークを捕獲する可能性を持つように展開される。
【０１１３】
照明構成要素４２及び観察構成要素４４は、カテーテル１２の遠位端１４の近くの大動脈弁５６の領域の観察を可能にするように活性化される。洗浄器３８は、洗浄流体管２０の出口を通って外に塩水の連続流れを与えるように活性化される。塩水の流れは、カテーテル１２の遠位端１４に位置される血液を置換し、照明光ガイド２４を出る照明構成要素４２からの光が大動脈弁５６の領域を照明し、その光が観察構成要素４４によって検出される観察光ガイド２６に入ることを可能にする。塩水流れの速度及び容量は大動脈弁の領域の相対的に連続的な、相対的にクリアな像を与えるように調整され、ある実施形態では、約１ｍｌ  ｍｉｎ−１以上、さらには約２ｍｌ  ｍｉｎ−１以上、さらには約５ｍｌ  ｍｉｎ−１以上である。
【０１１４】
操作者は大動脈弁５６を検査し、治療のための大動脈弁５６の領域を選択する。いったん領域が選択されると、光ガイド１８の遠位先端は領域から効果的でかつ安全な距離にもたらされる。カテーテル１０の遠位先端３４は光ガイド１８の遠位先端から１ｍｍだけ突出しているので、治療される領域に対してカテーテル１０の遠位先端３４を単に押すだけで効果的でかつ安全な距離が維持されることを確実にする。
【０１１５】
操作者は制御器５４を活性化して衝撃波生成事象を開始する。制御器５４は吸引器４０を活性化して吸引流体管２２の入口を通して流体の８００ミリ秒の吸引事象を開始する。制御器５４は心拍動監視器５２の出力、例えばＥＣＧのＲ波を監視する。心収縮期では、（十分な吸引があることを確実にするために）吸引の開始後１００ミリ秒以上で、制御器５４は衝撃波生成光源３６を活性化して光ガイド１８によって案内される光を治療される領域の近くに発生する。
【０１１６】
活性化されると、衝撃波発生光源３６は、上で述べたように選択されたパラメータに従って光の４００ミリ秒パルス列を生成する：光ガイド１８の遠位先端において１０ｍＪのエネルギーを持つ１０Ｈｚでの２．９４μｍ光の五つの１０ｎｓパルス。使用した波長が約１０４ｃｍ−１より大きい吸水率を有するとき、光ガイド１８を出る実質的に全ての光が光ガイド１８の遠位先端のすぐ近くの水に吸収される。パルス持続時間が短く、光ガイド１８の遠位先端が治療される組織から１ｍｍの距離に維持されるとき、光ガイド１８の遠位先端のすぐ近くを越えて光が透過することは実質的になく、従って光エネルギーが治療組織に衝撃を与えるおそれは全くない。さらに、五つのパルスの各々は、大動脈弁５６上のプラークの少なくとも幾らかを取り除きまたは弱める膨張衝撃波、ある条件下では連続キャビテーション衝撃波を発生するには十分なエネルギーである。１０Ｈｚの周波数は、光の続くパルスが光の先行するパルスによって生成される泡の完全な崩壊後に開始されるようなものである。
【０１１７】
吸引器４０は、取り除かれたプラークの有意な割合を吸収するのに十分な速度で吸引するように設定され、ある実施形態では、各吸引が８００ミリ秒の吸引事象に対して少なくとも１ｍｌである。吸引器４０は８００ミリ秒間活性化されるので、４００ミリ秒パルス列及び付随する衝撃波事象中ずっと、液体及び取り除かれたプラークの吸引が吸引流体管２２の入口内に吸引される。
【０１１８】
吸引されない少なくとも幾らかの取り除かれたプラークは、展開された塞栓トラップ５０によって捕獲される。
【０１１９】
上記の手順は、大動脈弁５６の異なる領域に対して繰り返され、もし必要なら所定の領域に対して、十分な石灰化プラークが大動脈弁から除去されるまで多数回繰り返される。全ての石灰化プラークを除去することが臨床的に必要であるわけではなく、大動脈弁の機能を改善するのに十分なプラークを除去できればよいことに注目することが重要である。
【０１２０】
石灰沈着性大動脈狭窄はしばしば弁尖交連の融合に導くことが多いことが知られている。上記の手順中、及び所望により十分なプラークが除去された後の手順の終わりに、交連融合は、例えば切断光源４６によって生成される光を使用して切断することによって任意選択的に離され、観察構成要素４４及び照明構成要素４２を使用して操作者の案内下で切断光源光ガイド２８を通って投射される。
【０１２１】
上記の手順中、及び好ましくは手順の終わりに、液体ＡＰＩ組成物のような液体が、例えば注射器４８の助けで例えば注射器ガイド管３０を通して治療領域に任意選択的に投与される。投与される好適なＡＰＩの一例は、例えば大動脈弁５６の弁尖への注射によるＰａｃｘｉｔａｃｅｌのような瘢痕化防止剤である。
【０１２２】
本発明の方法は上述した通りであるが、衝撃波を発生するための衝撃波発生光源３６の発射は心拍動監視器５２からの入力によって部分的にトリガされる。ある実施形態では、衝撃波を発生するための光源３６の発射は、操作者によって実質的に完全にトリガされ、治療される対象の心拍動の監視に依存しない。かかる実施形態では、治療される心臓５８は心拍動を一般的には少なくとも約１００拍動／分、さらには少なくとも約１８０拍動／分、さらには少なくとも約２００拍動／分に増加するように任意選択的に調整される。調整中、大動脈弁５６の鼓動は小さく、従って大動脈弁の弁尖の相対的に小さい動きがある。従って、衝撃波を発生させながらカテーテル１０の遠位先端３４が大動脈弁５６の弁尖と接触することを確実にすることはより簡単である。
【０１２３】
本発明の方法は上述した通りであるが、治療される領域を連続的に観察することができるように洗浄流体管２０からの塩水の連続的な流れが存在する。ある場合には、このような塩水の連続的な流れは、対象に投与される塩水が極めて多いことに関係する。ある実施形態では、洗浄器３８は、塩水のパルスを、周期的に、又は制御器５４を通して操作者によってトリガされたときに要求にのみ従って（例えば光学的観察を可能にするために血液を移動させるために）、与えるために間欠的に活性化される。ある実施形態では、各々のかかる容積は約０．１ｍｌ以上の液体、一般には約１ｍｌ以上の液体である。
【０１２４】
本発明の方法は上述した通りであるが、対象から除去される流体の量を減らすために吸引流体管２２を通って吸引器４０による間欠的な吸引が存在するだけである。ある実施形態では、吸引器４０は連続的に活性化される。ある実施形態では、吸引器４０は１２ｍｌ  ｍｉｎ−１以上の速度で流体を吸引する。
【０１２５】
本発明の方法は上述した通りであるが、観察構成要素４４及び照明構成要素４２は連続的に活性化される。ある実施形態では、観察構成要素４４及び照明構成要素４２は間欠的に活性化される。
【０１２６】
本発明のプローブの代替実施形態、カテーテル６２が図４Ａ（正面図）及び図４Ｂ（側面図）に描かれている。
【０１２７】
構造的に、カテーテル６２は、図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃに描かれたカテーテル１２と実質的に同様であるが、少しの有意な違いがある。図４Ａには１２個の平行なチャネルの遠位先端が見られる。三つの光ガイドチャネル１８、三つの照明光プローブチャネル２０及び三つの観察光プローブチャネル２６が全て、洗浄流体管２０（４ｍｍ外径、３ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ）の内腔の中に含まれる。洗浄流体管２０は吸引流体管２２（カテーテル６２の外壁によって規定、２０フレンチ６．６ｍｍ外径、５．５ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ）の内腔の中に含まれ、それと同軸である。ガイドワイヤチャネル３２はまた、吸引流体管２２の内腔の中に含まれる。カテーテル６２は切断光源プローブ及び注射器プローブ管がない。
【０１２８】
図４Ｂでは、カテーテル６２の遠位端１４が側面図で描かれている。洗浄流体管２０の遠位先端は、光ガイドチャネル１８、吸引流体管２２、照明光ガイド２４及び観察光ガイド２６の遠位端から１ｍｍ突出し、それゆえカテーテル６２の遠位先端３４を規定する。
【０１２９】
カテーテル６２の使用は、上述した図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃに描かれたカテーテル１２の使用と類似しており、本明細書に目を通せば当業者に明らかである。
【０１３０】
本発明のプローブの代替実施形態、カテーテル６４が図５Ａ（正面図）及び図５Ｂ（側面図）に描かれている。
【０１３１】
構造的に、カテーテル６４は、図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃに描かれたカテーテル１２と実質的に同様であるが、少しの有意な違いがある。図５Ａには１２個の平行なチャネルの遠位先端が見られる。六つの光ガイドチャネル１８及び三つの観察光ガイドチャネル２６が全て、洗浄流体管２０（３ｍｍ外径、２．２ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ）を包囲する。洗浄流体管２０の内腔は、洗浄流体管がまた、照明光ガイド２４として機能するように反射性被覆で被覆されている。上述のチャネルは吸引流体管２２（カテーテル６４の外壁によって規定、２０フレンチ６．６ｍｍ外径、５．５ｍｍ内径のＰＥＥＫチューブ）の内腔の中に含まれる（また、洗浄流体管２０はまた、それと同軸である）。ガイドワイヤチャネル３２はまた、吸引流体管２２の内腔の中に含まれる。カテーテル６４は切断光源ガイド及び注射器ガイド管がない。
【０１３２】
図５Ｂでは、カテーテル１２の遠位端１４は、点線で描かれた幾つかの内部特徴を伴って側面図で描かれている。カテーテル１２の遠位先端３４は、全てが互いに実質的に同一平面である、光ガイド１８、洗浄流体管２０／照明光ガイド２４、観察光ガイド２６及びガイドワイヤチャネル３２の遠位端から１ｍｍ突出することが見られる。
【０１３３】
カテーテル６４の使用は、上述した図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃに描かれたカテーテル１２の使用と類似しており、本明細書に目を通せば当業者に明らかである
【０１３４】
描かれた実施形態では、照明光ガイド２４は専用の照明光ガイド２４又は洗浄流体管２０である。ある実施形態では、照明光ガイド２４は光ガイド１８又は吸引流体管２２を含む。
【０１３５】
描かれた実施形態では、本発明の装置の照明構成要素４２は、照明光ガイド２４を通してカテーテルの遠位先端の近くの領域を照明する周辺構成要素である。ある実施形態では、照明構成要素は、プローブの遠位端の近くに位置される（発光ダイオードのような）発生要素を含む。
【０１３６】
描かれた実施形態では、本発明の装置の観察構成要素４４は専用の観察光ガイド又は光ガイド２６と機能的に関連づけられる。ある実施形態では、本発明の装置の観察構成要素４４は光ガイド１８と機能的に関連づけられる。
【０１３７】
描かれた実施形態では、切断ツールは、切断光源４６、及び切除光源４６から切断される場所へ光を案内するための専用の切断光源光ガイド２８を含む。ある実施形態では、切断光源からの光は専用でない光ガイド、例えば光ガイド１８、照明光ガイド２４又は観察光ガイド２６を通して案内される。
【実施例】
【０１３８】
以下の実施例を参照すると、それは上記の説明とともに本発明を限定しない態様で示す。
【０１３９】
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ励起ＯＰＯ（Ｂｌｕｅ  Ｓｋｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣＡ，米国）が、２．９４μｍ光の１０ｎｓ持続時間の１０ｍＪパルスを０．４２５ｍｍの直径を有する８０ｃｍ長さのサファイアファイバーの近位端内に向けるように設定された。５ｍＪの光がファイバーの遠位先端から出た。
【０１４０】
ファイバーの遠位先端が塩水に浸漬され、遠位先端／塩水界面の水の過熱の結果としての泡の発生がフラッシュ撮影で観察された。
【０１４１】
八つの光源パルスが約５００μｓ未満続く事象を開始したことが見られた。
【０１４２】
１０ｎｓの光源パルス後の約１μｓで、最初のほとんど半球形の衝撃波がファイバーの遠位先端から動いているのを観察した。
【０１４３】
１０ｎｓの光源パルス後の約２μｓで、小さい泡がファイバーの遠位先端で観察されながら衝撃波が拡張するのを観察した。
【０１４４】
１０ｎｓの光源パルス後の約９０μｓで、衝撃波は視界から消えたが、泡は約４〜５ｍｍ直径であることが観察され、ファイバーの遠位先端から分離して動き始めた。
【０１４５】
１０ｎｓの光源パルス後の約１５０μｓで、泡は既に崩壊したことが観察され、キャビテーション衝撃波が観察された。
【０１４６】
１０ｎｓの光源パルス後の約４００〜５００μｓで、塩水浴が静止し、光源パルスによって開始された事象が終わった。
【０１４７】
この特許の存続期間中に関連する技術及び材料が開発され、本明細書に使用される用語の範囲が全てのそのような技術及び材料を先験的に含むことを意図されることが期待される。
【０１４８】
明確にするため別個の実施形態で説明されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態に組み合わせて提供することもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで提供することもできる。
【０１４９】
本発明はその特定の実施形態と関連して説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含することを意図される。
【０１５０】
本発明は主に大動脈弁から石灰化プラークを除去する内容で記載されたが、本発明の方法及び装置は身体内の様々な場所における他の兆候を治療するために変更されてもよい。
【０１５１】
心血管医学の分野では、本発明の教示は、特に大動脈弁又は代替弁の移植前に、静脈の内腔表面、大動脈の内腔表面、心臓弁、大動脈弁、及び弁座からプラーク及び他の沈着物を除去すること、並びに鞍状血栓分岐（これに限定されない）を含む兆候を治療するため又は詰まったステント脱石灰化のために適用されてもよい。
【０１５２】
整形外科の分野では、本発明の教示は、痛風性関節炎、高尿酸血から生じる沈着物、骨膜炎、外骨腫症、脊髄手術後の骨成長、及び手関節のヒドロキシアパタイト及び他の沈着物（これらに限定されない）を含む兆候を治療するために適用されてもよい。
【０１５３】
本発明の教示は声帯からの沈着物の除去に適用されてもよい。
【０１５４】
本発明の教示は、胆嚢又は通路の石及び腎臓結石の治療のような従来技術の光源砕石術の方法を使用して治療される状態を治療するために適用されてもよい。
【０１５５】
本明細書で言及した刊行物、特許および特許願はすべて、個々の刊行物、特許および特許願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】水の吸収スペクトルである。
【図２ａ】本発明の装置の第一実施形態の概略図である。
【図２ｂ−ｃ】本発明の装置の第一実施形態の概略図である。
【図３】大動脈弁から石灰化プラークを除去するために使用される本発明の装置の概略図である。
【図４】本発明の装置の第二実施形態の概略図である。
【図５】本発明の装置の第三実施形態の概略図である。
【図１】
2009525121.tif 000003
【図２ａ】
2009525121.tif 000004
【図２ｂ−ｃ】
2009525121.tif 000005
【図３】
2009525121.tif 000006
【図４】
2009525121.tif 000007
【図５】
2009525121.tif 000008
【国際調査報告】
2009525121.tif 000009
2009525121.tif 000010
2009525121.tif 000011
2009525121.tif 000012