(57)【要約】【課題】治療対象部位全体をカバー可能な照射範囲を備えることにより、一度の照射で、治療対象部位全体を施術可能な医療用具及び光線治療装置を提供する。【解決手段】生体内に挿入され、治療対象部位に光を照射して部位の治療を行う医療用具３０である。少なくとも一つのルーメン４２，４３を有する長尺の医療用具本体４１と、医療用具本体４１内に、医療用具本体４１の長尺方向に沿って延長するように挿通された長尺の光拡散体４４，４５と、光を反射させる反射面を備えた長尺の反射体４６を備える。医療用具本体４１は、外壁の少なくとも一部に、長尺方向に沿って延長する光学的に透明な透明外壁部４１ｏを備える。光拡散体４４，４５は、治療対象部位に光を照射する照射手段４４と、治療対象部位からの光を受光する受光手段４５と、を備え、反射面と透明外壁部とに挟まれた位置に、反射面及び透明外壁部に対向して配置されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に挿入され、治療対象部位に光を照射して該部位の治療を行う医療用具であって、
少なくとも一つのルーメンを有する長尺の医療用具本体と、
該医療用具本体内に、該医療用具本体の長尺方向に沿って延長するように挿通された長尺の光拡散体と、光を反射させる反射面を備えた長尺の反射体と、を備え、
前記医療用具本体は、外壁の少なくとも一部に、前記長尺方向に沿って延長する光学的に透明な透明外壁部を備え、
前記光拡散体は、前記治療対象部位に光を照射する照射手段と、前記治療対象部位からの光を受光する受光手段と、を備え、前記反射面と前記透明外壁部とに挟まれた位置に、前記反射面及び前記透明外壁部に対向して配置されていることを特徴とする医療用具。
【請求項２】
前記光拡散体は、前記医療用具本体の長尺方向に沿って延長し、前記照射手段を構成する長尺の照射用光拡散体と、該照射用光拡散体とは別体からなり、前記医療用具本体の長尺方向に沿って延長し、前記受光手段を構成する長尺の受光用光拡散体と、からなり、
前記照射用光拡散体と前記受光用光拡散体とは、前記反射面と前記透明外壁部とに挟まれた位置に、前記反射面及び前記透明外壁部に対向して、隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載の医療用具。
【請求項３】
外力を受けない状態において、一周超分の螺旋形状からなるループ状部と、該ループ状部の前記医療用具近位側の端部で屈曲する屈曲部とを備えた先端部を有し、
前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体は、前記先端部のうち、前記螺旋形状の一周以上の領域に延設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の医療用具。
【請求項４】
前記反射面は、前記螺旋形状における外周側を向いており、
前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体は、前記反射面の前記外周側に位置することを特徴とする請求項３記載の医療用具。
【請求項５】
前記先端部には、該先端部の延長方向に所定の間隔を置いて、複数の電極が周設されていることを特徴とする請求項３又は４記載の医療用具。
【請求項６】
前記先端部の内部には、前記外力を受けない状態において、前記ループ状部及び前記屈曲部を備えた形状からなる形状記憶部材が格納され、
前記医療用具本体は、該医療用具本体の延長方向に延びる複数のルーメンを備え、
前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体と、前記電極のリード線及び前記形状記憶部材とは、異なる前記ルーメンに格納されていることを特徴とする請求項５記載の医療用具。
【請求項７】
前記複数のルーメンは、前記螺旋形状における内周側に設けられた内周側ルーメンと、前記外周側に設けられた外周側ルーメンとからなり、
前記内周側ルーメンには、前記形状記憶部材と、前記複数の電極に接続される複数のリード線と、が格納され、
前記外周側ルーメンには、前記内周側ルーメンに隣接して前記反射体が配置され、前記反射体の前記外周側に、前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体が配置されていることを特徴とする請求項６記載の医療用具。
【請求項８】
前記複数のルーメンは、
前記形状記憶部材を格納する形状記憶部材ルーメンと、
前記複数の電極に接続される複数のリード線を格納するリード線ルーメンと、
前記照射用光拡散体を格納する照射用光拡散体ルーメンと、
該照射用光拡散体ルーメンに前記医療用具本体の周方向において隣接し、前記受光用光拡散体を格納する受光用光拡散体ルーメンと、からなり、
前記照射用光拡散体ルーメン及び前記受光用光拡散体ルーメンは、前記医療用具本体の前記外周側に設けられていることを特徴とする請求項６記載の医療用具。
【請求項９】
不整脈の光線力学的治療に用いられるレーザカテーテルからなることを特徴とする請求項１乃至８記載の医療用具。
【請求項１０】
請求項１乃至９記載の医療用具と、
該医療用具の前記光拡散体に励起光を投光する光源と、
前記医療用具の前記光拡散体から受光した蛍光を検出する検出手段と、
該検出手段から、検出した前記励起光及び前記蛍光の信号を受信し、該信号に基づき、前記医療用具により行われている光線治療の進行度を算出する演算手段と、を備えることを特徴とする光線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療対象部位に光を照射する光拡散体を備え、生体内に挿入して使用される医療用具及びその医療用具を備えた光線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頻脈性不整脈(tachyarrhythmia)は、異常興奮の正常な心筋組織への伝達によって、若しくは心筋組織内に電気的興奮の旋回回路（リエントリー回路）が形成されることにより、発生する不整脈である。通常、心臓の興奮は洞房結節からの興奮によって正常なレート（洞調律）にコントロールされているが、頻脈性不整脈の場合、一部の心臓組織からの異常興奮によって心拍が洞調律よりも速いレートで持続する。リエントリー回路とは心筋組織に伝達障害部位が存在することなどにより、正常な電気興奮伝達が行われず回路状に興奮が旋回している部分を指す。
【０００３】
不整脈の治療では、病巣部特定が困難なことから、異常電気信号を遮断する伝導ブロックを、線状のラインとして設定する必要がある。二本の肺静脈を一括して隔離すると、成績が良好である。
頻脈性不整脈の治療としては、カテーテルを用いた高周波アブレーションによる異常な部位の焼灼が一般的に行われているが、この高周波アブレーションに代わり、頻脈性不整脈への光線力学的治療（Photodynamic Therapy：ＰＤＴ、光化学治療ともいう）の臨床化研究が進められている。
光線力学的治療とは、光感受性物質を静脈注射等の方法により投与して、対象組織に光感受性物質を分布させた状態で、レーザ光等の光線を照射し、光感受性物質と光，酸素による光増感反応を起こさせ、この光増感反応で、対象組織の細胞を壊死させることにより、処置する方法である。
光線力学的治療を行うレーザ治療システムとして、レーザカテーテルと、レーザカテーテルにレーザ光を出射し、レーザカテーテルからの戻り光を検出するＰＤＴ装置本体を備えたものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１のレーザカテーテルは、カテーテルチューブの延長方向に沿って内蔵された光ファイバと、カテーテルチューブの先端部の最外部に光ファイバの先端と光学的に連続して設けられた光学ウィンドウと、を備えてなる。
光学ウィンドウは、光ファイバの先端から出射した照射光を透過させ、また、ＰＤＴ薬剤が発した蛍光を光ファイバの先端に集光する。
特許文献１のレーザカテーテルは、このように構成されているため、レーザカテーテルの先端を、治療対象組織に接触させて光線力学的治療を行うことができる。
【０００５】
しかし、特許文献１のレーザカテーテルは、高周波アブレーション用のカテーテルと同様に、レーザをカテーテルチューブの先端から照射させる構成である。
従って、特許文献１のレーザカテーテルを用いて不整脈の治療を行う場合、高周波カテーテルアブレーションの場合と同様に、１点ずつ照射することとなり、異常電気信号を遮断するラインを設定するためには、やはり点を結んでいく必要がある。
特許文献１のレーザカテーテルは、レーザ照射できる範囲に制限があり、異常電気伝導遮断ラインを作成するには、照射範囲を順次ずらして、線状の治療域を得る必要があった。
【０００６】
一方、肺静脈の周りに伝導ブロックを形成して不整脈を治療するために用いられる手持ち式の切除機器として、赤外放射線等によって光切除傷害を形成するものが知られている（例えば、特許文献２）。
特許文献２の切除機器は、患者の胸腔を開く外科手術手順の間に実行される心外膜適用，心筋を露出するために胸を開く弁置換手順の間に実行される心内膜適用において用いられ、ループ状の先端部の内部に、先端部の長さ方向に沿って伸びる光拡散体を備えている。
特許文献２の切除機器によれば、光拡散体の長さ分の線状の傷害を形成することができ、異常電気伝導遮断ラインを、より簡易に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１４７９３７号公報
【特許文献２】特表２００８−５０１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献２の切除機器では、光拡散体の長さが約４ｃｍであり、形成すべき異常電気伝導遮断ラインの長さである約１０ｃｍの一部に過ぎないため、結局は、光拡散体を順次ずらす手順と、光を照射する手順とを、繰返して行う必要があった。
また、特許文献２の切除機器を用いて異常電気伝導遮断ラインを形成した場合、光拡散体により形成される個々の傷害の程度に関する情報を、リアルタイムで計測する手段は、提供されていなかった。
患者の胸腔を開く外科手術等では、光拡散体で形成される傷害の程度に関する情報を、リアルタイムに施術者が目視等で判断することはできるが、経静脈的に心臓に挿入したレーザカテーテルにより異常電気伝導遮断ラインを形成する場合には、光拡散体で形成された傷害の程度に関する情報を直接目視等で施術者が判断することは不可能であった。
【０００９】
特に、不整脈に対する光線力学的治療では、電気生理学的検査を行って、電気信号の伝達経路を突き止め、その経路を遮断する治療を一気に行う。電気生理学的検査を行いながらの完全モニタ化された運用であり、即時に治療判定を行うことから、即時的治療により心筋組織の電気伝導ブロックを達成する必要がある。
【００１０】
電気伝導ブロックが達成されたか否かは、電気生理学的検査により判断することができるものの、レーザからの光照射が時々刻々組織に与えている傷害がどの程度であるかに関する情報を、施術者がリアルタイムで知る手段がなく、不整脈治療における光線力学的治療臨床化の一つの障壁となっていた。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、治療対象部位に光を照射する医療用具であって、治療対象部位全体をカバー可能な照射範囲を備えることにより、一度の照射で、治療対象部位全体を施術可能な医療用具及び光線治療装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、光線力学的治療と、光線力学的治療の進行度の計測とを、単一のデバイスで行うことが可能な医療用具及び光線治療装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、不整脈の異常電気伝導遮断ライン全体をカバー可能な照射範囲を備え、一度の照射で異常電気伝導遮断ラインを形成可能な医療用具及び光線治療装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題は、請求項１の医療用具によれば、生体内に挿入され、治療対象部位に光を照射して該部位の治療を行う医療用具であって、少なくとも一つのルーメンを有する長尺の医療用具本体と、該医療用具本体内に、該医療用具本体の長尺方向に沿って延長するように挿通された、前記治療対象組織に光を照射する長尺の照射用光拡散体と、前記治療対象組織からの光を受光する長尺の受光用光拡散体と、光を反射させる反射面を備えた長尺の反射体と、を備え、前記医療用具本体は、外壁の少なくとも一部に、前記長尺方向に沿って延長する光学的に透明な透明外壁部を備え、前記光拡散体は、前記治療対象組織に光を照射する照射手段と、前記治療対象組織からの光を受光する受光手段と、を備え、前記反射面と前記透明外壁部とに挟まれた位置に、前記反射面及び前記透明外壁部に対向して配置されていること、により解決される。
【００１３】
このように、医療用具本体内に、医療用具本体の長尺方向に沿って延長する治療対象組織に光を照射する照射手段及び治療対象組織からの光を受光する受光手段を備えた長尺光拡散体と、長尺の反射体と、を備えているため、長尺の範囲に光を照射することができ、広い照射範囲を確保できる。従って、治療対象部位全体を照射するために、照射と医療用具の移動とを施術者が繰り返し行う必要がなく、一度の照射処理で、広い範囲の施術が可能となり、迅速な治療が可能となる。
特に、電気信号の伝達経路を突き止め、その経路を遮断する治療を一気に行う必要のある不整脈の光線力学的治療にも、好適に適用可能となる。
【００１４】
更に、医療用具が受光手段も備えているため、治療進行度のリアルタイムのモニタや、設定通り適切に照射されているかなどに関する治療装置の作動状況確認のモニタなども同時に行うことができる。
本発明者らは、鋭意研究を通じて、励起光を照射したときの蛍光を計測することにより光線力学的治療の進行度がモニタできるとの知見を得ており、この知見と本発明とにより、受光用光拡散体で受光した戻り蛍光の計測値から、光線力学的治療の進行度のリアルタイムのモニタが可能となったものである。
【００１５】
更に、照射手段及び受光手段は、反射面と透明外壁部とに挟まれた位置に、反射面及び透明外壁部に対向して配置されているため、反射面により、照射手段による光照射を適切な部位に集中できると同時に、光照射したときの蛍光を効率よく受光することができる。
また、照射手段，受光手段及び反射体を、コンパクトに配置でき、細径の医療用具を達成できる。
【００１６】
光拡散体及び反射体が、いずれも長尺に形成されているため、長い連続した距離で照射された光を、長い連続した距離で受光できるので、治療の進行度を、照射範囲全体で均した値に基づいてモニタできる。従って、照射範囲のうち一部だけの治療の進行度が特に早かったり遅かったりする場合であっても、極端な値に基づいてモニタすることがなく、治療進行の実態に即したモニタが可能となる。
【００１７】
このとき、前記光拡散体は、前記医療用具本体の長尺方向に沿って延長し、前記照射手段を構成する長尺の照射用光拡散体と、該照射用光拡散体とは別体からなり、前記医療用具本体の長尺方向に沿って延長し、前記受光手段を構成する長尺の受光用光拡散体と、からなり、前記照射用光拡散体と前記受光用光拡散体とは、前記反射面と前記透明外壁部とに挟まれた位置に、前記反射面及び前記透明外壁部に対向して、隣接して配置されていてもよい。
このように、長尺の照射用光拡散体と、照射用光拡散体とは別体からなる長尺の受光用光拡散体とから構成するため、単純な構成で照射手段と受光手段とを達成できる。また、照射用光拡散体と受光用光拡散体とを別体から構成するため、照射手段及び受光手段の制御を単純化できる。
また、照射用光拡散体と受光用光拡散体とが、反射面と透明外壁部とに挟まれた位置に、反射面及び透明外壁部に対向して、隣接して配置されるため、医療用具をコンパクトな細径のものとすることができる。
【００１８】
このとき、外力を受けない状態において、一周超分の螺旋形状からなるループ状部と、該ループ状部の端部で屈曲する屈曲部とを備えた先端部を有し、前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体は、前記先端部のうち、前記螺旋形状の一周以上の領域に延設されていてもよい。
このように構成しているため、不整脈の治療において作成する異常電気伝導遮断ラインのような、環状の光照射を、一度の照射処置で行うことができる。従って、環状のラインを作成するために、医療用具の照射プローブを順次ずらして照射ラインをつなげていく必要がなく、迅速な治療が可能となる。
【００１９】
このとき、前記反射面は、前記螺旋形状における外周側を向いており、前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体は、前記反射面の前記外周側に位置してもよい。
このように構成しているため、照射用光拡散体の照射態様が、環状体から外周側に向かって放射される態様となり、例えば、血管の内壁の全周を、血管の内側から容易に照射できる。
【００２０】
このとき、前記先端部には、該先端部の延長方向に所定の間隔を置いて、複数の電極が周設されていてもよい。
このように構成しているため、複数の電極が、先端部の延長方向に沿って配置され、電極からの信号をモニタすることにより、先端部の全領域が、治療対象部位に適切に当接，配置しているかをバランスよくモニタできる。
また、不整脈の治療等において、別途電極カテーテルを用いる必要がなく、本発明の医療用具を用いれば、単一のデバイスで、光拡散体による光照射及び治療進行度の計測，電極による電位計測の一台３役が可能となる。
【００２１】
このとき、前記先端部の内部には、前記外力を受けない状態において、前記ループ状部及び前記屈曲部を備えた形状からなる形状記憶部材が格納され、前記医療用具本体は、該医療用具本体の延長方向に延びる複数のルーメンを備え、前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体と、前記電極のリード線及び前記形状記憶部材とは、異なる前記ルーメンに格納されていてもよい。
このように構成しているため、光の照射及び受光を行う光拡散体と、その他の構成とを、異なるルーメンに格納でき、光拡散体で照射及び受光される光の光路が他の構成により阻害されることを防止できる。
【００２２】
このとき、前記複数のルーメンは、前記螺旋形状における内周側に設けられた内周側ルーメンと、前記外周側に設けられた外周側ルーメンとからなり、前記内周側ルーメンには、前記形状記憶部材と、前記複数の電極に接続される複数のリード線と、が格納され、前記外周側ルーメンには、前記内周側ルーメンに隣接して前記反射体が配置され、前記反射体の前記外周側に、前記照射用光拡散体及び前記受光用光拡散体が配置されていてもよい。
このように構成しているため、光の照射及び受光を行う光拡散体が、螺旋形状における外周側に位置し、その他の構成が、内周側に位置するため、螺旋形状の外側に向かう光照射及び螺旋形状の外側からの受光を担保できる。
従って、治療対象部位に集中した光照射が可能となると同時に、治療対象以外の部位が光照射を受けることを防止できる。その結果、治療対象ではない血液への照射量を低減し、溶血などの血液への障害を抑制することができる。
【００２３】
このとき、前記複数のルーメンは、前記形状記憶部材を格納する形状記憶部材ルーメンと、前記複数の電極に接続される複数のリード線を格納するリード線ルーメンと、前記照射用光拡散体を格納する照射用光拡散体ルーメンと、該照射用光拡散体ルーメンに前記医療用具本体の周方向において隣接し、前記受光用光拡散体を格納する受光用光拡散体ルーメンと、からなり、前記照射用光拡散体ルーメン及び前記受光用光拡散体ルーメンは、前記医療用具本体の前記外周側に設けられていてもよい。
このように構成しているため、光の照射及び受光を行う光拡散体が、螺旋形状における外周側に位置し、その他の構成が、内周側に位置するため、螺旋形状の外側に向かう光照射及び螺旋形状の外側からの受光を担保できる。
【００２４】
このとき、不整脈の光線力学的治療に用いられるレーザカテーテルからなっていてもよい。
また、請求項１乃至９記載の医療用具と、該医療用具の前記光拡散体に励起光を投光する光源と、前記医療用具の前記光拡散体から受光した蛍光を検出する検出手段と、該検出手段から、検出した前記励起光及び前記蛍光の信号を受信し、該信号に基づき、前記医療用具により行われている光線治療の進行度を算出する演算手段と、を備える光線治療装置であってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、医療用具本体内に、医療用具本体の長尺方向に沿って延長する治療対象部位に光を照射する照射手段及び治療対象部位からの光を受光する受光手段を備えた長尺の光拡散体と、長尺の反射体と、を備えているため、長尺の範囲に光を照射することができ、広い照射範囲を確保できる。従って、治療対象部位全体を照射するために、照射と医療用具の移動とを施術者が繰り返し行う必要がなく、一度の照射処理で、広い範囲の施術が可能となり、迅速な治療が可能となる。
特に、電気信号の伝達経路を突き止め、その経路を遮断する治療を一気に行う必要のある不整脈の光線力学的治療にも、好適に適用可能となる。
【００２６】
更に、医療用具が受光手段も備えているため、治療進行度のリアルタイムのモニタも同時に行うことができる。
本発明者らは、鋭意研究を通じて、励起光を照射したときの蛍光を計測することにより光線力学的治療の進行度がモニタできるとの知見を得ており、この知見と本発明とにより、受光用光拡散体で受光した戻り蛍光の計測値から、光線力学的治療の進行度のリアルタイムのモニタが可能となったものである。
【００２７】
更に、照射手段及び受光手段は、反射面と透明外壁部とに挟まれた位置に、反射面及び透明外壁部に対向して配置されているため、反射面により、照射手段による光照射を適切な部位に集中できると同時に、光照射したときの蛍光を効率よく受光することができる。
また、照射手段，受光手段及び反射体を、コンパクトに配置でき、細径の医療用具を達成できる。
【００２８】
光拡散体及び反射体が、いずれも長尺に形成されているため、長い連続した距離で照射された光を、長い連続した距離で受光できるので、治療の進行度を、照射範囲全体で均した値に基づいてモニタできる。従って、照射範囲のうち一部だけの治療の進行度が特に早かったり遅かったりする場合であっても、極端な値に基づいてモニタすることがなく、治療進行の実態に即したモニタが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザカテーテルと治療装置とからなる光線力学的治療装置の概略構成を示すブロック図である。の外観図である。
【図２】ＰＢＩ（Photosensitizerbleaching index；薬剤ブリーチング指数）の概念を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るレーザカテーテルが適用される細胞外光線力学的治療における蛍光検出器出力の経時変化を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係るレーザカテーテルを、不整脈治療に適用した状態を示す概略説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るレーザカテーテルのヘッド部を示す説明図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】レーザカテーテルのヘッド部の変形例の断面説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るレーザカテーテルのヘッド部の縦断面説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る照射用光拡散体の概略説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るレーザカテーテルのヘッド部を示す横断面説明図である。
【図１１】検証実験１（実験例１，対比例１）の蛍光計測系の装置構成を示す説明図である。
【図１２】検証実験１の実験例１，対比例１，コントロール１のスペクトルを示すグラフである。
【図１３】波長７０４ｎｍにおける薬剤浸漬心筋組織（実験例１）の蛍光強度経時変化を示すグラフである。
【図１４】タラポルフィンナトリウム溶液（コントロール２）の蛍光スペクトルを示すグラフである。
【図１５】検証実験２（実験例１）の蛍光計測系の装置構成を示す説明図である。
【図１６】偏光ビームスプリッタ６５´，ダイクロイックミラー６３´の透過スペクトルを示すグラフである。
【図１７】検証実験２における光照射開始時の蛍光スペクトルを示すグラフである。
【図１８】検証実験２における光照射開始後３分の時点での戻り蛍光の波長６５０〜９００ｎｍの検出値を示すグラフである。
【図１９】検証実験２の波長７１０ｎｍにおける蛍光強度経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の医療用具の一実施形態に係るレーザカテーテル３０について、図１〜図９を参照しながら説明する。
なお、本実施形態では、医療用具として、レーザカテーテル３０について説明するが、これに限定されるものではなく、シース，内視鏡，静脈導管，動脈導管，気管枝鏡，膀胱鏡，カルパスコープ(culpascope)，結腸鏡，トロカール，腹腔鏡や、その他の医療用チューブ等、生体内の治療対象組織まで導入される医療用具であればよい。
また、本明細書における実施形態では、本発明の医療用具を、光線力学的治療により、異常電気伝導遮断ラインを作成する不整脈治療に用いる例について説明するが、これに限定されるものでなく、例えば、胆道内視鏡（外径１〜３ｍｍ）、膵臓内視鏡（外径１〜２．５ｍｍ）のような極細の細径内視鏡を用いた膵臓，胆道における癌に対する内視鏡下の光線力学的治療など、各種治療に用いることができる。
本発明の医療用具は、レーザカテーテル３０に代表される光放射プローブを備えた医療用具を用い得る病態であれば、用いることができ、例えば、癌，感染症，動脈硬化等の光線力学的治療や、レーザカテーテルを用いた血栓症の治療等に用いることができる。また、レーザ照射、レーザ計測を行うすべての場合に、用いることができる。
本明細書において、レーザカテーテル３０等の近位側とは、レーザカテーテル３０を生体内に挿入した状態において、生体外側、つまり、施術者側をいい、レーザカテーテル３０の遠位側とは、生体内に挿入された部分の先端側，つまり、治療対象組織側をいう。
【００３１】
本実施形態のレーザカテーテル３０は、図１で示すように、治療装置１と共に用いられる。レーザカテーテル３０及び治療装置１の組み合わせが、特許請求の範囲の光線治療装置に該当する。
治療装置１は、特許請求の範囲の治療対象部位としての治療対象組織内の細胞外の間質，血管中に光感受性物質（以下、ＰＤＴ薬剤）を充分量分布させて行う細胞外光線力学的治療（Extra-cellular ＰＤＴ）を実施するための装置である。治療装置１は、レーザカテーテル３０の照射用光拡散体に、光線力学的治療用の光を投光して光線力学的治療を行うと同時に、モニタ用光拡散体から戻り蛍光を受光して、治療進行度に関する情報の指標値を、治療中にリアルタイムに算出して画面表示する。施術者は、治療中にリアルタイムで画面に表示された治療進行度に関する情報の指標値を見ながら、時々刻々、光照射による治療対象組織の傷害程度がどの程度であるかを推測することができる。
【００３２】
本実施形態の細胞外光線力学的治療は、ＰＤＴ薬剤が、生体の細胞外すなわち細胞外液及び／又は細胞通過液に分布すると共に血管透過性により持続供給される状況において実施される。
【００３３】
本実施形態では、治療装置１は、不整脈の治療に用いるが、治療対象組織内の細胞外の間質，血管中にＰＤＴ薬剤を充分量分布させて行う細胞外光線力学的治療であればよく、感染症に対する光線力学的治療等、他の治療にも用いることができる。ＰＤＴ薬剤が治療対象組織の細胞内に集積する癌治療（消化器科，呼吸器科，脳外科，皮膚科を含む），動脈硬化の治療等であっても、治療対象組織内の細胞外の間質，血管中に、ＰＤＴ薬剤及び酸素が充分量持続供給される限り、用いることができる。また、血管形成術に用いてもよい。
【００３４】
本実施形態の治療装置１を用いて治療が行われる不整脈は、異常電気伝導部位又は異常興奮発生部位の存在に起因する不整脈，特に、頻脈性不整脈(tachyarrhythmia)であって、従来、高周波アブレーション治療が行われてきたすべての頻脈性不整脈を含む。具体的には、発作性心房細動（paroxysmal ＡＦ），持続性心房細動（persistent ＡＦ），永続性心房細動（permanent ＡＦ）を含む心房細動（ＡＦ：atrial fibrillation）や、心房粗動（ＡＦＬ：atrial flutter）、また、房室回帰性頻拍（ＡＶＲＴ：atrioventricular reciprocating tachycardia），房室結節リエントリー性頻拍（ＡＶＮＲＴ：atrioventricular nodal reentrant tachycardia），心房頻拍（ＡＴ：atrial tachycardia）を含む発作性上室頻拍に用いることができる。
また、感染症としては、ＭＲＳＡ感染症，歯肉炎，歯周炎，インプラント周囲炎，ヘルペス，口内炎，カンジダ炎等を含む。
【００３５】
本実施形態で用いるＰＤＴ薬剤は、光感受性物質である。
本実施形態では、癌への光線力学的治療の場合と異なり、組織に薬剤を集積させる必要がないため、薬剤投与後光照射までの間のDrug Light intervalを、数分〜数十分程度の短い時間として、薬剤投与後短時間で治療を開始する。従って、静脈注射等の投与後速やかに間質中に分布し、排泄性が速い水溶性の光感受性物質を用いるのが好ましい。
具体的には、クロリン骨格を有するクロリン系薬剤であるＡＴＸ−Ｓ１０（６７０ｎｍ）（Iminochlorin aspartic acid誘導体、（東洋薄荷工業株式会社、平成１２年株式会社光ケミカル研究所に権利譲渡、特開平６−８０６７１号公報）、ＮＰｅ６（６６４ｎｍ）（タラポルフィンナトリウム、レザフィリン（登録商標）、mono-L-aspartyl chlorin e6、特許第２９６１０７４号公報）、ｍＴＨＰＣ（６５２ｎｍ）、ＳｎＥＴ２（６６０ｎｍ）（tin etiopurpurin、ミラバント・メディカル・テクノロジーズ）、ＡｌＰｃＳ（６７５ｎｍ）（chloro aluminium sulphonated phthalocyanine）、ＢＰＤ−ＭＡ（６９０ｎｍ）（benzoporphyrin derivative monoacid ring A、ＱＬＴ社）、Ｌｕ−ｔｅｘ（７３２ｎｍ）（Lutetium Texaphyrin）等が挙げられる。この中でもタラポルフィンナトリウムが好ましい。
【００３６】
＜＜不整脈に対する細胞外光線力学的治療の原理及び反応機序＞＞
本実施形態の不整脈に対する光線力学的治療では、ＰＤＴ薬剤投与後早期、すなわち、ＰＤＴ薬剤が細胞内よりも細胞外（間質腔）に分布しているタイミングでの光増感反応を、治療に利用する。
まず、ＰＤＴ薬剤を静脈注射等により投与すると、ＰＤＴ薬剤は、細胞外である間質，血管中に高濃度で分布する。このとき、細胞外では、ＰＤＴ薬剤と酸素が、血流により、常に充分に持続供給される状態となっている。ＰＤＴ薬剤は、血管から間質への透過性により、供給される。
【００３７】
投与後光照射までのDrug Light intervalを、数分から数十分程度の短時間として、経カテーテル的に、標的部位に、レーザ光を照射すると、血流によりＰＤＴ薬剤と酸素が充分に供給されると同時に、レーザ光により光が充分に供給され、ＰＤＴ薬剤と光，酸素による光増感反応が起こる。
光増感反応では、ＰＤＴ薬剤が光線照射により励起する。この励起されたＰＤＴ薬剤のエネルギーは、細胞外に存在する酸素に移乗し、活性な一重項酸素（活性酸素）を生成する。
一重項酸素の産生総量は、単位時間当たりの一重項酸素量の照射時間積分値である。
励起一重項酸素が産生されると、この一重項酸素の強力な酸化力により、ＰＤＴ薬剤が結合した蛋白の破壊，励起一重項酸素の三重項基底酸素への変換，薬剤ブリーチングが起こり、治療効果として、イオンチャネル及び細胞膜の酸化傷害による心筋細胞の電気伝導性消失及び細胞壊死（ネクローシス）が得られる。
ここで、薬剤ブリーチングとは、一重項酸素により、ＰＤＴ薬剤である光感受性物質が破壊される現象である。薬剤ブリーチングは、単位時間当たりのＰＤＴ薬剤の蛍光の変化量に比例する。
【００３８】
＜＜ＰＢＩ（Photosensitizer bleaching index；薬剤ブリーチング指数）＞＞
本実施形態では、細胞外光線力学的治療の治療深度の指標値として、ＰＢＩ（Photosensitizer bleaching index；薬剤ブリーチング指数）を用いる。
細胞外光線力学的治療において起こる細胞外光感受性反応では、血流により、治療中においてＰＤＴ薬剤が充分量供給されることから、薬剤ブリーチング値の時間積分が、その時点までの薬剤ブリーチング総量、すなわち、治療作用要素である一重項酸素の産生総量に相当すると考えられる。
そこで、本実施形態では、ブリーチング総量に相当する指標として、次の式１のＰＢＩを用いる。
【００３９】
【数１】
2015089489.tif 000003
【００４０】
但しここで、
ｆｌｕｏ（ｔ）：時刻ｔにおける戻り蛍光強度
ｔｄ：光照射時間  ［ｓ］
とする。
【００４１】
ＰＢＩの概念を、図２に基づき説明する。図２は、細胞外光感受性反応における戻り蛍光強度の経時変化を示すグラフに、ＰＢＩの概念を表す複数の長方形を重ねて描画したものである。
ＰＢＩは、測定時刻を示す光照射時間ｔｄにおける蛍光強度から、光照射開始時ｔ０における蛍光強度を引いた差に、その測定時刻までの光照射時間ｔｄを掛けた積である。
【００４２】
図２の複数の長方形の横軸方向の辺は、その測定時刻までの光照射時間ｔｄに相当する。
また、光照射開始時ｔ０，つまり、図２における時間０では、光照射がまだ開始されていないため、薬剤ブリーチングがまだ起こっておらず、戻り蛍光強度ｆｌｕｏ（ｔ）が最も高い値にある。そして、時間０以降、光照射が行われることにより、測定時刻ｔｄの経過に従って、薬剤ブリーチングが進行し、ｆｌｕｏ（ｔ）が低下していく。
従って、各長方形の縦軸方向の辺は、測定時刻を示す光照射時間ｔｄにおける蛍光強度から、光照射開始時ｔ０における蛍光強度を引いた差に相当する。
よって、ＰＢＩは、図２の各長方形の面積に対応する。
【００４３】
式１において、酸素とＰＤＴ薬剤は、血管から間質への透過性によって一定速で充分量供給されていると仮定している。従って、光エネルギーの投入量が、律速段階である。
また、蛍光の測定値には、血液と間質の両方からのＰＤＴ薬剤の蛍光の測定値が含まれており、その存在比は一定であると仮定している。
【００４４】
細胞外光感受性反応では、一重項酸素の産出量は、光エネルギーの投入量に比例すると仮定しているので、細胞外光感受性反応によるネクローシス深度の推定値、つまり推定治療深度ｄｎｅｃは、深さ方向の光分布による。
従って、推定治療深度ｄｎｅｃは、吸収係数を示す一般的な式Ｅ（ｄ）＝Ｉ０ｔ・ｅｘｐ（−μｅｆｆｄ）を変形した次の式２により、ＰＢＩの対数で表わすことができる。
【００４５】
【数２】
2015089489.tif 000004
【００４６】
但し、ｄｎｅｃ：傷害深度  ［ｍｍ］
μｅｆｆ：減衰係数  ［／ｍｍ］
ｋ（ｔ）：時間とともに変わる定数  １／｛ｆｌｕｏ（０）−ｆｌｕｏ（ｔ）｝
Ｉ０：組織表面における光の強度  ［ｍＷ］
Ｅ：その深度における光のエネルギー  ［Ｊ］
とする。
【００４７】
＜＜ＰＢＩの補正＞＞
式１で得たＰＢＩは、補正した補正ＰＢＩを算出することにより、更に実態に沿った利用価値の高い指数とすることができる。
補正の方法としては、蛍光強度経時変化波形そのものを利用する補正方法と、他法によって取得した組織生理情報等を利用する補正方法とに分けられる。
蛍光強度経時変化波形そのものを利用する補正方法のうち下記１，２，３について、図３のグラフに基づき説明する。図３は、細胞外光線力学的治療における蛍光検出器出力の経時変化を示すグラフである。
図３に示すように、細胞外光線力学的治療では、図１の蛍光検出部１２で検出される蛍光強度は、光照射開始からしばらく経過した後、定常状態に至ることが確認されている。
そこで、光照射開始から光照射終了までの期間を、光照射開始から蛍光強度が定常状態に至るまでの第１発光期間と、第１発光期間に引き続いて光照射終了までの定常状態である第２発光期間とに、分けることができる。
【００４８】
〇補正方法１
式１で得たＰＢＩに、光照射開始時における蛍光の強度の出力を乗じることによって、補正ＰＢＩを得ることができる。
光照射開始時の蛍光強度は、ＰＤＴ薬剤濃度を反映することから、このように補正すると、組織に分布するＰＤＴ薬剤濃度を加味した補正ＰＢＩとすることができる。
【００４９】
〇補正方法２
光照射開始時の蛍光強度と定常状態における蛍光強度の比率は、第１発光期間において、定常状態の前の過渡状態であることを示す。
ＰＢＩは定常状態での反応進行を示すため、第１発光期間と、光照射開始時の蛍光強度と定常状態における蛍光強度の比率とを、二つの指標として使用して、第１発光期間の過渡状態の光増感反応を反映する様に、そのときの状態に応じてＰＢＩを補正する。
第１発光期間では、血管透過性あるいは血流によるＰＤＴ薬剤および酸素の供給と光線力学的治療によるＰＤＴ薬剤および酸素の消費のバランスが、定常状態にある第２発光期間と異なる。
従って、本補正方法２により、血管透過性あるいは血流によるＰＤＴ薬剤および酸素の供給と光線力学的治療によるＰＤＴ薬剤および酸素の消費のバランスが定常状態とは異なることによって生じる過渡状態である第１発光期間の実態に合致した補正ＰＢＩとすることができる。
【００５０】
〇補正方法３
式１で得たＰＢＩを、その照射時刻における戻り励起光の強度で除することによって、補正ＰＢＩを得ることができる。
このように補正すると、治療対象となる各組織における光学特性の相違を加味した補正ＰＢＩとすることができる。
【００５１】
他法によって取得した組織生理情報等を利用する補正方法では、他手法によって計測して得られた組織の生理情報や一般的な生体モニタリング装置から得られる患者の全身状態に関する情報、あるいは対象組織に関する既知の生理学的数値を用いて補正する。
これらの生理情報，全身状態に関する情報，生理学的数値とは、例えば、ＰａＯ２（動脈血酸素分圧），ＳｐＯ２（経皮的動脈血酸素飽和度）等の酸素濃度、総ヘモグロビン量，酸素化ヘモグロビン量，脱酸素化ヘモグロビン量等のヘモグロビン量，各組織における血流速度，血流量，単位体積あたりの血管走行密度，含血量，患者の体温，対象組織の温度，アルブミン，ＨＤＬ（高比重リポ蛋白），ＬＤＬ（低比重リポ蛋白）等の血清蛋白質濃度である。
【００５２】
このうち、酸素濃度は、反応効率、酸素供給に影響を及ぼす因子である。また、ヘモグロビン量は、酸素供給に影響を及ぼす因子である。血流量、血流速は、ＰＤＴ薬剤・酸素供給に影響を及ぼす因子である。温度は、反応効率に影響を及ぼす因子である。血清蛋白量は、血清蛋白が、ＰＤＴ薬剤に結合するため、ＰＤＴ薬剤の供給量に影響を及ぼす。
【００５３】
＜＜治療装置１の構成＞＞
次に、図１に基づき、本実施形態の治療装置１について説明する。
図１は、本実施形態の治療装置１の概略構成を示すブロック図である。
治療装置１は、光源１１と、光学系２０と、蛍光検出部１２と、戻り励起光検出部１３と、制御部１４と、操作部１５と、表示部１６と、記憶部１７と、を備えている。
【００５４】
光源１１は、ＰＤＴ薬剤を励起させる励起光を出力する。光源１１が出力する光の波長は、ＰＤＴ薬剤のＱ帯の吸収波長と等しい。本実施形態では、ＰＤＴ薬剤にタラポルフィンナトリウムを使用するため、光源１１として、波長４００〜７００ｎｍ、好ましくは６６０ｎｍ帯の光を出力する装置が用いられる。但し、ＰＤＴ薬剤にタラポルフィンナトリウム以外の薬剤を用いる場合には、光源１１から出力される光の波長は、これに限定されない。
光源１１には、半導体レーザ装置等のレーザ装置、発光ダイオードまたはランプ光源が使用される。
光源１１が出力した励起光は、光学系２０によりレーザカテーテル３０の照射用光拡散体４４に入射する。このとき、光源１１の入力パワーは、１０００ｍＷ以下、好ましくは、５００ｍＷ以下とし、レーザカテーテル３０の照射用光拡散体４４全長の出力は、１５０ｍＷ／ｃｍ以下、好ましくは、７５ｍＷ／ｃｍ以下とすると好適である。このように構成することにより、照射用光拡散体４４からの光照射の強度を適当な強さとして、深達領域が広くなりすぎることを防止できる。
【００５５】
光学系２０は、光源１１が発する励起光を、偏光ビームスプリッタ２１を介してレーザカテーテル３０の照射用光拡散体４４に入射する。また、励起光が照射されたＰＤＴ薬剤が発する蛍光及びレーザカテーテル３０から戻った励起光をレーザカテーテル３０の受光用光拡散体としてのモニタ用光拡散体４５から取り出し、それぞれ、蛍光検出部１２，戻り励起光検出部１３に入射する。
なお、本実施形態では、モニタ用光拡散体４５は、受光のみを行うが、これに限定されるものでなく、モニタ用光拡散体４５から計測用の励起光を照射してもよい。
光学系２０は、偏光ビームスプリッタ２１と、光ファイバ２２と、ダイクロイックミラー２３と、バンドパスフィルタ２４と、を備えている。
光源１１からの励起光は、レーザカテーテル３０の照射用光拡散体４４に入射する。光源１１からの励起光の一部は、治療装置１とレーザカテーテル３０とを接続する光ファイバ４４ｆ及び不図示のコネクタの側端面や、レーザカテーテル３０の先端部で反射して、戻り励起光として偏光ビームスプリッタ２１に入射する。
また、レーザカテーテル３０のモニタ用光拡散体４５からの蛍光も、偏光ビームスプリッタ２１に入射する。
【００５６】
偏光ビームスプリッタ２１は、レーザカテーテル３０のモニタ用光拡散体４５より入射した光を、反射して、光ファイバ２２を介してダイクロイックミラー２３に導く。
ダイクロイックミラー２３は、波長６８０〜６９０ｎｍ以下の光を反射し、波長６８０〜６９０ｎｍ以上の光を透過する。これにより、ピーク波長が７１０ｎｍ程度の蛍光を透過して、バンドパスフィルタ２４を介して蛍光検出部１２に導き、ピーク波長が６６３ｎｍ程度の戻り励起光を反射して戻り励起光検出部１３に導く。
バンドパスフィルタ２４は、波長７１０±２ｎｍの波長を透過させるフィルタである。
本実施形態では、ＰＤＴ薬剤にタラポルフィンナトリウムを使用するため、ダイクロイックミラー２３、バンドパスフィルタ２４として、上記の通りの波長の光を透過、反射するものを用いているが、ＰＤＴ薬剤にタラポルフィンナトリウム以外の薬剤を用いる場合には、これに限定されない。
蛍光検出部１２，戻り励起光検出部１３は、公知のリニアイメージセンサからなり、光学系２０より入射したＰＤＴ薬剤の蛍光及びレーザカテーテル３０からの戻り励起光をそれぞれ検出する。蛍光検出部１２，戻り励起光検出部１３は、検出した蛍光及び戻り励起光を、電気信号として制御部１４に供給する。
このように、蛍光だけでなく、戻り励起光の情報も取得するため、治療用の励起光が、設定通りの光量等の条件で適切に照射されているかの治療装置１の作動状況確認のモニタとしても使用できる。
蛍光検出部１２は、シリコンフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、分光器、光電子増倍管等の検出素子を備えている。検出素子による計測のサンプリングレートは１０〜１０００Ｈｚ、好ましくは１００〜５００Ｈｚである。
【００５７】
制御部１４は、治療装置１内の各部を制御する。
制御部１４は、蛍光検出部１２，戻り励起光検出部１３から取得した電気信号をもとに、蛍光強度及び戻り励起光強度を算出し、これらの強度をもとに、傷害程度に関する情報をリアルタイムで算出する。
制御部１４はまた、算出結果を表示するための表示命令を表示部１６に出力する。
記憶部１７は、不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ、その他の固体メモリに設定される。制御部１４は、算出した蛍光強度，励起光強度と、傷害程度に関する情報と、励起光照射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間等を計測する不図示の時間計測部より取得した時間情報とを互いに関連付けて、経時変化として記憶部１７に記録する。
【００５８】
表示部１６は、例えば液晶表示器等を用いた表示デバイスである。表示部１６は、制御部１４から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、例えば傷害程度に関する情報及び時間情報等をリアルタイムで表示画面に表示する。
【００５９】
操作部１５は、施術者からの入力操作による命令を受け付け、受け付けた命令を制御部１４に出力する。命令とは、例えば、光源１１が出力する励起光のオン・オフや強度の切り替え等に関する命令である。
【００６０】
治療装置１には、治療装置１に接続された不図示のチューブの先端に、不図示のコネクタによって、図４〜図９に示すレーザカテーテル３０が着脱可能に接続される。
レーザカテーテル３０は、図４，図５に示すように、レーザカテーテル３０の遠位端に設けられたヘッド部４０と、ヘッド部４０に連結され、ヘッド部４０の近位に設けられた長尺の管状部５０とを備え、管状部５０のヘッド部４０逆側の近位部には、不図示の制御ハンドルが連結されている。制御ハンドルの管状部５０逆側の近位部には、不図示のコネクタが設けられている。
【００６１】
＜＜ヘッド部４０の構成＞＞
ヘッド部４０は、図６，図８に示すように、中空の柔軟性透明素材から成形された医療用具本体としての透明チューブ４１の内部に、照射用光拡散体４４と、モニタ用光拡散体４５と、反射板４６と、形状記憶ワイヤ４７と、リード線４８と、が挿通されてなり、形状記憶ワイヤ４７により、一周超分の螺旋形状からなるループ状部を構成している。レーザカテーテル３０のヘッド部４０の形状は、ラッソ（lasso）状とも呼ばれ、厳密には閉じた環状ではないが、擬似環状であるため、リング状，環状とも呼ばれている。
【００６２】
透明チューブ４１は、ポリエーテルブロックアミド共重合体（ペバックス（登録商標），アルケマ社製）等からなる軟質の中空円筒状の透明チューブである。透明チューブ４１は、そのほか、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ポリマー性電気非伝導性材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ），パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ），ウレタン，ポリウレタン，またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の光学的に透明なポリマー性電気非伝導性材料を用いてもよい。
透明チューブ４１は、図６，図８に示すように、隔壁４１ｗで仕切られた内周側ルーメン４２と、外周側ルーメン４３とを備えている。
なお、本実施形態では、透明チューブ４１を、全体が透明のチューブから構成しているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、外周側ルーメン４３の外周側の壁部４１ｏが透明であればよい。従って、内周側の壁部４１ｉ及び隔壁４１ｗは半透明又は不透明の素材から構成されていてもよい。
内周側ルーメン４２は、螺旋形状の中心Ｃ側である内周側に位置する断面略半円状のルーメンであって、透明チューブ４１の螺旋形状内周側の壁部４１ｉと隔壁４１ｗによって区画されている。内周側ルーメン４２の内部には、断面の長手方向の中央に、壁部４１ｉと隔壁４１ｗに対向するように、形状記憶ワイヤ４７が挿通され、断面の長手方向の両端側に、形状記憶ワイヤ４７を間に挟むように、１０本のリード線４８が挿通されている。
【００６３】
形状記憶ワイヤ４７は、断面略円形のニッケルチタン合金から形成され、形状記憶特性を備えたワイヤである。形状記憶ワイヤ４７には、鉄-マンガン-ケイ素合金等の鉄系形状記憶合金や、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせたバイメタル等を用いてもよい。
形状記憶ワイヤ４７は、外力を受けない状態において、図４，図５のヘッド部４０の形状を維持するように、湾曲した１．１周程度の螺旋形状の一端が、直角以上の角度で屈曲した形状を維持するように形成されている。
図８では、図の理解の容易のため、形状記憶ワイヤ４７を省略して図示しているが、形状記憶ワイヤ４７の遠位側の端部は、先端電極４９Ｔに固定され、近位側の端部は、管状部５０に固定されている。
形状記憶ワイヤ４７は、弾力性を備えており、外部からの圧力を受けている状態では、その圧力に応じて変形可能である。従って、ヘッド部４０が、血管内にあるときには、血管の側壁からの圧力により、血管の形状に沿った緩やかな曲線等の形状を描く。
【００６４】
リード線４８は、一般的な電極カテーテルで用いられるリード線からなり、１０本のリード線４８のそれぞれが、ヘッド部４０の外周に形成された９個のリング状電極４９Ｒ及び１個の先端電極４９Ｔに、公知の方法により、かしめて接続されている。
【００６５】
外周側ルーメン４３は、螺旋形状の中心Ｃ逆側の外周側に位置する断面略半円状のルーメンであって、透明チューブ４１の螺旋形状外周側の壁部４１ｏと隔壁４１ｗによって区画されている。外周側ルーメン４３の内部には、隔壁４１ｗに当接するように、反射板４６が配置されている。また、断面の長手方向の中央に、壁部４１ｏと反射板４６に対向するように、照射用光拡散体４４が挿通され、照射用光拡散体４４に隣接して、モニタ用光拡散体４５が挿通されている。
照射用光拡散体４４は、図９のように、管状部５０内を挿通される光ファイバケーブル５４からクラッド５４ｃ及び被覆５４ｄが除去されて、先端部４４ｔから所定長に亘り、コアが露出してなる光拡散体本体４４ａと、光拡散体本体４４ａの外周を被覆する樹脂層４４ｂとから構成されている。
【００６６】
光拡散体本体４４ａは、管状部５０内に挿通される光ファイバケーブル５４のコア５４ａと一体からなり、サンドブラスト加工を施して形成され、光拡散体本体４４ａの長さ方向に対して角度を持った側方への出射光が均一化されている。なお、これに限定されるものではなく、光拡散体本体４４ａは、中央に中空部を設けてその内面に光反射ミラーを設けたり、内面に刻み目を設けたりすることによって、側方への出射光が均一化されていてもよい。
樹脂層４４ｂ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される。
光ファイバケーブル５４の照射用光拡散体４４逆側の端部には、不図示のコネクタが固定されており、このコネクタにより、不図示のレーザ発生源を内蔵した不図示のレーザ発生装置に連結可能に構成されている。
【００６７】
なお、照射用光拡散体４４は、図９の方式のものに限られず、他の方式のものを用いることもできる。
照射用光拡散体４４を構成する方式としては、大きく分けて、光ファイバケーブル５４のコア５４ａを延長させて照射用光拡散体４４を構成する場合と、コア５４ａとは別体の照射用光拡散体４４を設ける場合と、に大別され、いずれも、本実施形態の照射用光拡散体４４として用いることができる。
前者では、コア５４ａが拡散物質自体を構成する場合と構成しない場合とがある。具体的には、伝送光漏洩方式（クラッド５４ｃに細かい傷をつけて一部コア５４ａを露出する方式、曲げにより漏洩を構成する方式など）と、拡散物質を用いる方式に大別される。
【００６８】
伝送光漏洩方式としては、キズ加工（サンドブラスト、スタンピング、溶剤処理など）、ファイバブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating：ＦＢＧ）、マイクロベンディングなどがある。
また、拡散物質を用いる方式としては、コア５４ａ／クラッド５４ｃ内に拡散物質を入れる方式、コア５４ａを露出させて被覆５４ｄ内に拡散物質を入れる方式などがある。なお、サンドブラストは、細かい粒子を吹き付ける方法であるため、この拡散物質を用いる方式にも当てはまる。
後者の、コア５４ａとは別体の照射用光拡散体４４を設ける場合としては、照射用光拡散体４４として、コア５４ａとは別の光学素子を用いる場合が当てはまる。例えば、照射用光拡散体４４として、多面体プリズム、セルフォック（登録商標）レンズ（屈折率分布型レンズ）等の光学素子を用いる場合である。
【００６９】
照射用光拡散体４４は、ヘッド部４０の全長に亘って伸びており、治療対象組織の形状にもよるが、不整脈の光線力学的治療に用いる場合、図５の螺旋形状の直径は、５〜５０ｍｍ，好ましくは５〜１５ｍｍが適正であるため、照射用光拡散体４４の全長は、１．５〜１５ｃｍ，好ましくは３〜９ｃｍ程度からなる。
照射用光拡散体４４の直径は、０．１〜１．０ｍｍ，好ましくは０．２５〜０．７５ｍｍである。
照射用光拡散体４４は、光源からの光を、治療対象部位に照射するために用いられる。
【００７０】
モニタ用光拡散体４５の直径は、０．１〜１．０ｍｍ，好ましくは０．２５〜０．７５ｍｍである。
モニタ用光拡散体４５は、照射用光拡散体４４と同様の構成からなる。
モニタ用光拡散体４５は、戻り蛍光を受光し、傷害程度に関する情報を計測するために用いられる。
照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５とは、隣接しているため、相互に接触したり擦れたりすると、それぞれから漏れた信号の干渉（クロストーク）による信号劣化が生じる恐れがある。
そこで、照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５とを、透明の接着剤で相互に接着したり、相互の間に透明のスペーサを設けたりしてもよい。
なお、本実施形態では、照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５とを、別体として構成しているが、一体として構成してもよい。具体的には、照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５とを、一本の光拡散体から構成してもよい。このとき、一本の光拡散体を用い、照射する時間帯と受光する時間帯とを時間軸で切り替えて照射及び受光を行ってもよい。
【００７１】
反射板４６は、モニタ用光拡散体４５が照射する光が、螺旋形状の内周側に向かって放射されることを抑制し、外周側に向かって放射されるようにするために用いられる。螺旋形状の内周側に向かって放射されることを抑制することにより、光を治療対象組織に集中的に照射し、治療対象組織以外に光を照射することを防止することができる。その結果、主に内周側に存在する血液への照射量を低減し、溶血などの血液への障害を抑制することができる。
反射板４６は、アルミニウム製の厚み０．０１〜０．１０ｍｍ，好ましくは０．０３〜０．０８ｍｍで、照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５と同様の長さを備えた長尺の矩形板体からなる。反射板４６は、金，銀等、励起光に対する反射率の高い他の素材から構成してもよい。また、反射板４６を配置する代わりに、幅方向の中央が螺旋形状の中心Ｃ側に位置するよう、断面Ｕ字状に湾曲又はＶ字状に屈曲した板体を用いてもよいし、照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５の螺旋形状内周側の面に、アルミニウム，金，銀等をメッキ塗装してもよい。
【００７２】
ヘッド部４０の外周には、図５に示すように、９個のリング状電極４９Ｒ及び１個の先端電極４９Ｔが設けられている。
リング状電極４９Ｒ及び先端電極４９Ｔは、白金，金，イリジウム、またはこれらの合金などの導電性材料から構成されている。リング状電極４９Ｒは、光の放射を遮らないよう、ヘッド部４０の延長方向における幅が、１ｍｍ以下，好ましくは０．６ｍｍ以下に構成されている。なお、リング状電極４９Ｒによる光吸収を抑制するため、リング状電極４９Ｒ内面に金メッキ処理をするとよい。また、リング状電極４９Ｒを金で形成すると、リング状電極４９Ｒによる光吸収が抑制され、好適である。
【００７３】
図８に示すように、ヘッド部４０のリング状電極４９Ｒが装着される位置には、側孔４０ｈが形成されており、側孔４０ｈを通して９本のリード線４８のそれぞれと、リング状電極４９Ｒとが接続されている。また、ヘッド部４０の遠位の先端にも、先端孔が形成されており、先端孔を通して１本のリード線４８と、先端電極４９Ｔとが接続されている。
リード線４８は、直径０．０７５ｍｍ程度の金属芯線を、膜厚１０μｍ程度のポリアミドイミド樹脂等の樹脂で被覆することにより構成されている。
また、本実施形態では、９個のリング状電極４９Ｒ及び１個の先端電極４９Ｔを備えているが、リング状電極４９Ｒの数はこれに限定されるものでなく７個〜９個程度とすればよい。また、ループ状部４０ｃの直径を、５ｍｍ程度と小さくした場合には、リング状電極４９Ｒの数は、４個程度としてもよい。
リード線４８は、不図示のコネクタを介して、不図示の電位検出装置に接続されている。これにより、リング状電極４９Ｒ及び先端電極４９Ｔで導出された電位の信号が、不図示の電位検出装置に入力され、各リング状電極４９Ｒ及び先端電極４９Ｔにおける治療対象組織への接触状態に関する情報，治療の深度に関する情報が、公知の方法により、算出され、表示される。
【００７４】
ヘッド部４０は、形状記憶ワイヤ４７を備えていることにより、外力を受けない状態において、図５に示すように、先端の遠位側が、１．１周程度の螺旋形状からなるループ状部４０ｃを形成し、ループ状部４０ｃの近位側端部の屈曲部４０ｂにおいて、９０°〜１０５°程度の角度で屈曲した形状を有している。
ヘッド部４０のうち、ループ状部４０ｃの遠位の先端部４０ｔを、ループ状部４０ｃの中心軸Ａの方向に沿って、屈曲部４０ｂに向かって軽く押す力Ｆが加わると、先端部４０ｔと屈曲部４０ｂとが接触し、ヘッド部４０は、閉じた環状の形状を形成する。
従って、ヘッド部４０を、図４に示すように、静脈等の環状の治療対象部位に軽く押し付けるだけで、ヘッド部４０が閉じた環状形状を形成すると共に、内部に格納された照射用光拡散体４４も閉じた環状形状を形成し、隙間のない異常電気伝導遮断ラインの形成が可能となる。
なお、ヘッド部４０は、外力を受けていない状態において先端部４０ｔと屈曲部４０ｂとが接触した環状形状に構成されていてもよい。
【００７５】
図６の例では、隔壁４１ｗ及び反射板４６が、図５のループ状部４０ｃの中心軸Ａに平行な直線Ｌ１に沿って形成されている。つまり、直線Ｌ１は、ヘッド部４０の横断面の中心４０ｏとループ状部４０ｃの中心Ｃとを結ぶ直線ｒに垂直である。
但し、隔壁４１ｗ及び反射板４６は、直線Ｌ１に沿って形成されていなくてもよく、隔壁４１ｗ及び反射板４６を、直線Ｌ１に対して、０°≦α≦９０°となる角度α°傾斜した図６の直線Ｌ２に沿って形成してもよい。
図６は、α＝０°の場合を示している。この場合には、隔壁４１ｗ及び反射板４６が、透明チューブ４１を、中心軸Ａに平行な面で、内周側と外周側に分離している。従って、照射用光拡散体４４の光は、直線Ｌ１に対して略垂直方向に、外周側に向かって照射される。従って、図６のα＝０°の場合は、例えば、ヘッド部４０よりも僅かに太い血管内にヘッド部４０の全体を挿入し、ヘッド部４０から外周側に向かって光を照射するような場合に適している。
また、図７は、α＝９０°の場合を示している。この場合には、隔壁４１ｗ及び反射板４６が、透明チューブ４１を、中心軸Ａに垂直な面で、近位側と遠位側に分離している。従って、照射用光拡散体４４の光は、直線Ｌ１に沿った方向に、遠位側に向かって照射される。従って、図７のα＝９０°の場合は、例えば、直径５ｍｍ程度の小さな螺旋形状からなるヘッド部５０の遠位側を治療対象部位に押し付けて、点状の狭い領域の照射を行うような場合に適している。
なお、図６のＬ２のように、Ｌ１に対して、０°＜α＜９０°となるような角度α°傾斜したＬ２に沿って、隔壁４１ｗ及び反射板４６を設けてもよい。この場合には、隔壁４１ｗ及び反射板４６が、透明チューブ４１を、中心軸Ａに対して０°より大きく９０°より小さい角度を持った面で、近位・内周側と遠位・外周側に分離している。このとき、図６のＬ２に沿って隔壁４１ｗ及び反射板４６を設けた場合と比較すると、隔壁４１ｗのうち治療対象組織側端部（遠位側端部）が、螺旋形状の内周側に位置するように、直線Ｌ１に対して傾斜している。例えば、左心房側から肺静脈の内面に向かってループ状部４０ｃを押し当てた場合には、治療対象組織は、ループ状部４０ｃの完全な外周側ではなく、外周側よりも若干遠位側に位置することになるため、隔壁４１ｗ及び反射板４６を、遠位・外周側に向けることにより、より効率のよい光照射及び計測が可能となる。
【００７６】
管状部５０は、管状部５０の外郭を構成するチューブ５１内に、照射用光拡散体４４に連続する光ファイバケーブル５４と、モニタ用光拡散体４５に連続する不図示の光ファイバケーブルと、１０本のリード線４８とが挿通されている。
チューブ５１は、ポリエーテルブロックアミド共重合体（ペバックス（登録商標），アルケマ社製）や、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ポリマー性電気非伝導性材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ），パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ），ウレタン，ポリウレタン、またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂から形成されている。なお、チューブ５１は、透明であってもなくてもよい。
チューブ５１は、一定の柔軟性（屈曲性）、管軸方向の非圧縮性、捩れ剛性を備えている。チューブ５１の有する捩れ剛性により、不図示の制御ハンドルからの回転トルクをヘッド部４０に伝達することができる。
【００７７】
光ファイバケーブル５４，モニタ用光拡散体４５に連続する不図示の光ファイバケーブル，１０本のリード線４８は、管状部５０近位部に接続された不図示の制御ハンドルを経て不図示のコネクタまで延長しており、不図示のコネクタによって、治療装置１に接続された不図示のチューブの先端に接続される。
【００７８】
なお、レーザカテーテル３０の図６，図８に示すヘッド部４０の代わりに、図１０に示すヘッド部４０´を用いてもよい。
ヘッド部４０´は、図１０に示すように、ヘッド部４０´の長さ方向に沿って伸びる合計４つのルーメンを備えている。
つまり、形状記憶ワイヤ４７が挿通されるワイヤルーメン４２ａ´，リード線４８が挿通されるリード線ルーメン４２ｂ´，照射用光拡散体４４が挿通される照射用光拡散体ルーメン４３ａ´，モニタ用光拡散体４５が挿通されるモニタ用光拡散体ルーメン４３ｂ´を備えている。
なお、照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５の代わりに、一体からなる単一の光拡散体を備える場合には、光拡散体用のルーメンが一つで済むため、合計３つのルーメンを備えるように構成するとよい。
【００７９】
形状記憶ワイヤ４７，リード線４８の周囲には、ヘッド部４０´の全長に亘って、金，銀又はアルミニウム等の金属等、励起光に対する反射率の高い素材の平角線（縦型）コイルからなる反射コイル４６ａ´，４６ｂ´が巻回されている。
反射コイル４６ａ´，４６ｂ´は、反射体としての役割を果たす。反射コイル４６ａ´，４６ｂ´を平角線（縦型）コイルから構成することにより、コイルの線材間の隙間がなくなって占有率が向上し、略円筒状の反射体が形成される。
なお、反射コイル４６´を設ける代わりに、ワイヤルーメン４２ａ´，リード線ルーメン４２ｂ´の内周面に、アルミニウム，金，銀等をメッキ塗装することにより、反射体を構成してもよい。また、照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５の螺旋形状内周側の面に、アルミニウム，金，銀等をメッキ塗装することにより、反射体を構成してもよい。
ヘッド部４０´のその他の構成は、ヘッド部４０と同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
＜＜レーザカテーテル３０を用いた治療及び治療深度の計測について＞＞
次に、本実施形態のレーザカテーテル３０を用いて、治療装置１により、不整脈の光線力学的治療及び光線力学的治療の傷害程度に関する情報の計測を行う手順について説明する。
まず、医師等の施術者により、レーザカテーテル３０が不図示の患者の大腿静脈又は頸静脈を通して心臓に挿入される。レーザカテーテル３０の先端部は、左心房の心筋組織内壁の肺静脈近傍に配置される。
続いて、施術者により、静脈注射により治療に必要な分量のＰＤＴ薬剤が患者に一括投与される。投与されたＰＤＴ薬剤は、間質あるいは血管内に拡散する。
ＰＤＴ薬剤投与後、所定時間、例えば、数分〜数十分後に、施術者により、光源１１の不図示のスイッチが入れられると、光源１１からの励起光の発光が開始され、励起光が、レーザカテーテル３０の照射用光拡散体４４の全長から照射される。
光源１１のスイッチが光照射開始時にオンになると、不図示のタイマがオンにされる。
【００８１】
制御部１４は、光源１１のスイッチがオンになった時点の蛍光検出部１２で検知された蛍光の強度を算出し、不図示のメモリに保存する。
次いで、制御部１４は、前回の蛍光強度の算出時点から、予め設定された測定時間間隔であるΔｔ（秒）（例えば、０．０５秒〜０．５秒）が経過したか、判定し、経過した場合、蛍光検出部１２で検知されたその時点の蛍光の強度を算出し、不図示のメモリに保存する。
制御部１４は、不図示のタイマから、光照射開始時からその時点までの時間を示す光照射時間を取得し、その時点の戻り励起光検出部１３で検知されたその時点の戻り励起光の強度を算出すると共に、算出されたその時点の蛍光強度を用いて、前述の式１（２）により、推定治療深度ｄｎｅｃの算出を行う。
【００８２】
次いで、制御部１４は、算出した推定治療深度ｄｎｅｃのデータを、表示部１６に送信すると共に、不図示のメモリに保存する。
これにより、表示部１６には、推定治療深度ｄｎｅｃが、施術者から視認可能に、リアルタイムで表示される。
このとき、推定治療深度ｄｎｅｃは、光線力学的治療により組織に与えられた傷害の絶対的な深さでなく、相対値からなる指標値として表示される。例えば、整数又は少数点１〜２桁程度の数字「３」「５．３」等である。
なお、推定治療深度ｄｎｅｃの代わりに、他法によって取得した組織生理情報等を利用する補正方法で補正した補正ＰＢＩを用いて、補正推定治療深度ｄｎｅｃを算出して表示,保存してもよい。
また、本実施形態では、光線力学的治療の傷害程度に関する情報の指標値として、ＰＢＩ又は補正ＰＢＩを用いているが、これに限定されるものではなく、傷害の程度に関する情報として、蛍光検出部１２で検出された蛍光強度を用いてもよい。この場合には、蛍光強度をそのまま、又は適宜加工して、表示部１６に表示し、不図示のメモリに保存する。
その後、制御部１４は、予め設定された測定時間が経過したか，また、光源１１のスイッチがオフにされたかを判定し、測定時間も経過しておらずかつ光源１１のスイッチもオフにされていない場合には、推定治療深度ｄｎｅｃの算出，表示を繰り返す。
【００８３】
予め設定された測定時間が経過したか、光源１１のスイッチがオフにされている場合、光線力学的治療が終了したものとして、制御部１４は、不図示のメモリに保存されていたデータを記憶部１７に保存し、処理を終了する。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を、具体的な実験例により、より詳細に説明する。
＜＜検証実験１：照射用光拡散体とモニタ用光拡散体を用いた蛍光計測実験＞＞
本実験では、照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５を隣接配置させたときに、ＰＤＴ薬剤の蛍光計測が可能であるかを、ex vivo実験により検証した。
本実験は、次の手順により行った。
１５−２０ｍｍ厚みに切り出したブタ心筋組織を、ＰＤＴ薬剤タラポルフィンナトリウム（３０μｇ／ｍｌ）溶液に２時間浸漬したものを実験例１とし、同様に切り出したブタ心筋組織を、薬剤に浸漬していないものを、対比例１として準備した。
【００８５】
実験例１及び対比例１の蛍光計測系の装置構成を図１１に示す。実験例１の心筋組織６５の上に、５００μｍ，ＮＡ０．５，拡散長５ｃｍの拡散型プラスチック光ファイバ(Cylindrical probe, Medlight社製)２本からなる光ファイバ４４ｆ，４５ｆを並列に並べてパラフィルムで相互に束ね、先端の拡散体部分の全長が心筋組織６５に接触するよう固定した。２本の拡散型プラスチック光ファイバのうち光ファイバ４４ｆの拡散部を、照射用光拡散体４４，もう一本の光ファイバ４５ｆの拡散部を、モニタ用光拡散体４５とした。心筋組織及び照射用光拡散体４４，モニタ用光拡散体４５の上にガラス板６６を載置した。
【００８６】
光ファイバ４４ｆの先端を、赤色レーザの光源６１（Rouge-LD-02B，サイバーレーザー株式会社製，６６３±２ｎｍ）に接続し、光ファイバ４５ｆの先端を、光学系６０のダイクロイックミラー６３に接続した。
光学系６０は、ダイクロイックミラー６３（XF2024,OMEGA社製）、ロングパスフィルタ６４（LVX0690,朝日分光株式会社製）を備えており、分光器６２（PMA12,浜松ホトニクス株式会社製）に接続されている。
図１１の構成において、光ファイバ４４ｆより、照射用光拡散体４４を介して、波長６６３±２ｎｍのレーザ光を入力パワー０．３Ｗにて２００秒光照射した。光照射中、経時的にモニタ用光拡散体４５を介して光ファイバ４５ｆから受光した戻り光を、分光器６２により、波長３００−１０５０ｎｍ，積算時間５００ｍｓにて、スペクトル計測した。
また、薬剤に浸漬していない対比例１のブタ心筋組織についても、同様の計測を行った（対比例１）。更に、薬剤に浸漬していない対比例１のブタ心筋組織について、光ファイバ４４ｆを介した照射用光拡散体４４による光照射を行わずに、同様の条件にて経時的にスペクトル計測した（コントロール１）。
【００８７】
実験例１，対比例１，コントロール１のスペクトルを、図１２に示す。
図１２より、心筋組織を薬剤に浸漬した実験例１のみにおいて、モニタ用光拡散体４５からの戻り蛍光が検出されており、ＰＤＴ薬剤の存在下で、照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５を、図１２のように治療対象組織に対向させて隣接配置したときに、治療対象組織における戻り蛍光強度の計測が可能であることが実証された。
【００８８】
また、実験例１について波長７０４ｎｍで計測された蛍光強度の経時変化を、図１３に示す。図１２の結果では、波長７０４ｎｍにおいて蛍光強度が最大であったことから、波長７０４ｎｍにおける蛍光強度の経時変化を検証したものである。
図１３より、実験例１の波長７０４ｎｍにおける心筋組織の戻り蛍光強度は、２００秒の間に、照射開始時点の１／４程度の値まで下がっており、実験例１の波長７０４ｎｍにおける心筋組織の戻り蛍光強度の経時変化が、細胞外光感受性反応に特徴的な図２の蛍光強度の経時変化に類似していることが分かった。以上より、図１１の蛍光計測系の装置構成により、照射用光拡散体４４を用いた光線力学的治療の推定治療深度ｄｎｅｃ算出のために必要な経時変化曲線が得られることが実証された。
【００８９】
なお、図１１の蛍光計測系の装置構成において、心筋組織６５を配置する代わりに、生理食塩水とタラポルフィンナトリウムから成る溶液（３０μｇ／ｍｌ，血清蛋白含まず)を用いて、同様の条件で戻り蛍光を測定した場合（コントロール２）の蛍光スペクトルを、図１４に示す。コントロール２では、図１１の装置構成において、生理食塩水とタラポルフィンナトリウムから成る溶液（３０μｇ／ｍｌ）に直接照射用光拡散体４４及びモニタ用光拡散体４５を載置して、蛍光強度を計測した。
図１４に示すように、コントロール２で得られた蛍光スペクトルと図１２のスペクトル形状がほぼ一致するため、図１２で得られた蛍光スペクトルは、薬剤由来蛍光であることがわかった。従って、照射用光拡散体４４とモニタ用光拡散体４５を隣接配置させる手法で得られる戻り蛍光強度の値は、光線力学的治療の推定治療深度ｄｎｅｃ算出に利用できることが実証された。
【００９０】
＜＜検証実験２＞＞
本実験は、図１５の蛍光計測系の装置構成を用い、カテーテルインターベンション下in vivo動物実験にて、ループ型レーザカテーテルによる蛍光モニタの運用可能性を調査したものである。遠位の先端部がループ状に形成された従来の汎用的なカテーテルのループ状先端部に、２本の拡散長７ｃｍのプラスチック光ファイバ（径２５０μｍ）を外装したレーザカテーテル３０´を作製し、一本で拡散励起光を放射し、もう一本で蛍光を受光することにより、本発明の医療用具としてのレーザカテーテルによる蛍光モニタの検証実験を行った。以下、本検証実験の内容について説明する。
本実験は、次の手順により行った。
イヌ(ハイブリッド種,雄,体重１９ｋｇ）の右大腿部静脈にシース（１０Ｆｒ．）を挿入・留置した。次いで、シースに、ループ状のレーザカテーテル３０´を挿入し、上大静脈内に設置した。ここで、ループ型のレーザカテーテル３０´は、肺静脈用のマッピング又は焼灼用等に用いられる汎用的なループ状（ラッソ型）のカテーテルの延長方向に沿って、２本の拡散長７ｃｍのプラスチック光ファイバ４４ｆ´及び４５ｆ´（径２５０μｍ）を外装することにより作製した。２本の光ファイバ４４f´，４５ｆ´の先端は、カテーテルのループ状部分の１周分の長さに亘って、拡散長７ｃｍの照射用光拡散体４４´，モニタ用光拡散体４５´を配置した。
【００９１】
光ファイバ４４ｆ´の先端を、赤色レーザの光源６１´（Rouge-LD-02B，サイバーレーザー株式会社製，６６３±２ｎｍ）に接続し、光ファイバ４５ｆ´の先端を、光学系６０´の偏光ビームスプリッタ６５´に接続した。
光学系６０は、偏光ビームスプリッタ６５´，ダイクロイックミラー６３´（ＸＦ２０２４，ＯＭＥＧＡ社製）、ロングパスフィルタ６４´（ＬＶＸ０６９０，朝日分光株式会社製）を備えており、分光器６２´（ＰＭＡ１２，浜松ホトニクス株式会社製）に接続されている。
ここで、図１６に、ダイクロイックミラー６３´単独，ロングパスフィルタ６４´単独，ダイクロイックミラー６３´とロングパスフィルタ６４´とを併用したときの波長６００〜７９０ｎｍにおけるフィルタ特性を示す。図１６において、ＤＭは、ダイクロイックミラー６３´、ＬＰＦは、ロングパスフィルタ６４´を示している。
【００９２】
次いで、照射用光拡散体４４´，モニタ用光拡散体４５´が上大静脈に接触するように透視下でカテーテル位置を調整し、ＰＤＴ薬剤タラポルフィンナトリウム（２．５ｍｇ／ｋｇ bolus，２．９３ｍｇ／ｋｇ／ｈｒ infusion)を静脈投与した。
薬剤投与から６２分後（血漿中薬剤濃度：４２〜４８μｇ／ｍｌ）に、光源６１´から照射用光拡散体４４´に入力パワー０．３Ｗの赤色光（λ＝６６３±２ｎｍ）を導光し、上大静脈に対して光照射を３分継続して行った。
光照射中、経時的にモニタ用光拡散体４５´からの戻り蛍光を、分光器６２´により、波長６５０〜９００ｎｍ，積算時間５００ｍｓにて計測した。
【００９３】
計測結果を、図１７及び図１８に示す。図１７は、光照射開始時における戻り蛍光の波長６５０〜９００ｎｍの検出値を示すグラフであり、図１８は、光照射開始後３分の時点における戻り蛍光の波長６５０〜９００ｎｍの検出値を示すグラフである。
図１７，図１８より、波長７１０ｎｍ近傍の薬剤由来の蛍光ピーク強度に注目すると照射開始時よりも照射開始後３分の時点の蛍光強度が低下しており、光照射に伴って、戻り蛍光が減衰していることが確認できた。
【００９４】
また、本検証実験について波長７１０ｎｍで計測された蛍光強度の経時変化を、図１９に示す。波長７１０ｎｍでは、励起光（λ＝６６３ｎｍ）の影響を受けずに蛍光の変化を見ることが可能であることから、波長７１０ｎｍにおける蛍光強度の経時変化を検証したものである。
図１９のグラフ中、各点は、測定データをプロットしたものであり、実線は、３区間移動平均を示す。ここで、移動平均とは、時系列において、ある一定間ごとの平均値を区間をずらしながら求めたものであり、グラフ上に、長期的な変化傾向を表すことができる。
図１９のグラフでは、蛍光強度が経時的に低下しており、経時的な蛍光の減衰（ブリーチング）が確認できた。
図１９の結果より、図１５の蛍光計測系の装置構成により、照射用光拡散体４４´を用いた光線力学的治療の推定治療深度ｄｎｅｃ算出のために必要な経時変化曲線が得られることが実証された。
【符号の説明】
【００９５】
Ａ  中心軸
Ｃ  中心
Ｆ  力
Ｌ１，Ｌ２，ｒ  直線
１  治療装置
１１，６１，６１´  光源
１２  蛍光検出部
１３  戻り励起光検出部
１４  制御部
１５  操作部
１６  表示部
１７  記憶部
２０，６０，６０´  光学系
２１，６５´  偏光ビームスプリッタ
２２，４４ｆ，４５ｆ，４４ｆ´，４５ｆ´  光ファイバ
２３，６３  ダイクロイックミラー
２４  バンドパスフィルタ
３０，３０´  レーザカテーテル
４０，４０´  ヘッド部
４０ｃ  ループ状部
４０ｂ  屈曲部
４０ｈ  側孔
４０ｏ  中心
４０ｔ  先端部
４１  透明チューブ
４１ｉ，４１ｏ  壁部
４１ｗ  隔壁
４２  内周側ルーメン
４２ａ´  ワイヤルーメン
４２ｂ´  リード線ルーメン
４３  外周側ルーメン
４３ａ´  照射用光拡散体ルーメン
４３ｂ´  モニタ用光拡散体ルーメン
４４，４４´  照射用光拡散体
４４ａ  光拡散体本体
４４ｂ  樹脂層
４４ｔ  先端部
４５，４５´  モニタ用光拡散体
４６ａ´，４６ｂ´  反射コイル
４６  反射板
４７  形状記憶ワイヤ
４８  リード線
４９Ｔ  先端電極
４９Ｒ  リング状電極
５０  管状部
５１  チューブ
５４  光ファイバケーブル
５４ｃ  クラッド
５４ｄ  被覆
６２，６２´  分光器
６４，６４´  ロングパスフィルタ
６５  心筋組織
６６  ガラス板
【図１】
2015089489.tif 000005
【図２】
2015089489.tif 000006
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015089489.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図４】
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【図５】
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