(57)【要約】【課題】最適なエネルギー強度で病変部を治療する。【解決手段】治療用カテーテル１０Ｂ内に計測用の超音波振動子２６とエネルギー照射手段用の光ファイバー２８とを備える。振動子と光ファイバーは駆動シャフト３０の回転に同期して回転する。振動子からの超音波によって血管の断層像を取得して、これよりカテーテルから病変部までの距離と、病変部の位置情報を得る。病変部情報に基づいて光ファイバーから照射するレーザ光の位置を制御する。また距離情報に基づいて病変部に照射するエネルギー強度を制御する。こうすることで、正常組織に影響を与えることなく病変部の治療を行うことができる。病変部のみに選択的にエネルギーが到達するようにエネルギー照射位置を同時に制御すれば、最適な治療を実現できる。カテーテル内での振動子は回転式の他に固定式がある。光ファイバーも回転式の他に固定式を採り得る。その組み合わせは任意である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物までの距離を計測する距離計測手段と、
上記対象物を治療する治療用のエネルギー照射手段とを有する
ことを特徴とする治療用カテーテル。
【請求項２】
上記距離計測手段は超音波振動子であり、上記エネルギー照射手段は光ファイバーである
ことを特徴とする請求項１記載の治療用カテーテル。
【請求項３】
回転自在な駆動シャフトを有し、
当該駆動シャフトの先端部に、上記超音波振動子と光ファイバーの先端部が互いに反対方向を向くように取り付けられた
ことを特徴とする請求項２記載の治療用カテーテル。
【請求項４】
カテーテルシース内に回転自在な駆動シャフトが収容され、  この駆動シャフトの先端部に超音波振動子が取り付けられると共に、
上記カテーテルシースと上記駆動シャフトとの間に所定角間隔を保持して複数の光ファイバーが介挿され、
これら光ファイバーの先端が上記カテーテルシースの半径方向を向くように取り付けられ、
上記駆動シャフトによって上記超音波振動子が上記カテーテルシースの周上を走査できるようにした
ことを特徴とする請求項２記載の治療用カテーテル。
【請求項５】
カテーテルシースの先端周面上に、規則的に複数の超音波振動子が取り付け固定されると共に、
これら複数の超音波振動子よりも手前の周上に、その先端が上記カテーテルシースの半径方向を向くように複数の光ファイバーが規則的に取り付け固定された
ことを特徴とする請求項２記載の治療用カテーテル。
【請求項６】
上記距離計測手段は超音波振動子であり、上記エネルギー照射手段は発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１記載の治療用カテーテル。
【請求項７】
回転自在な駆動シャフトを有し、
当該駆動シャフトの先端部に、上記超音波振動子と上記発光ダイオードが互いに反対方向を向くように取り付けられた
ことを特徴とする請求項６記載の治療用カテーテル。
【請求項８】
回転自在な駆動シャフトを有し、
当該駆動シャフトの先端部に上記距離計測手段と上記エネルギー照射手段とを兼用した光ファイバーの先端部が、その出射端面が上記駆動シャフトの半径方向を向くように取り付けられた
ことを特徴とする請求項１記載の治療用カテーテル。
【請求項９】
対象物までの距離を計測する距離測定手段と、
上記対象物にエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、
計測距離に応じて上記エネルギー照射手段より出射するエネルギー出射強度を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする治療装置。
【請求項１０】
上記距離測定手段とエネルギー照射手段とが収容された治療用カテーテルと、
上記距離測定手段からの出力に基づいて病変部を診断する画像診断部と、
上記エネルギー照射手段にエネルギーを供給するエネルギー発生装置をさらに有し、
上記画像診断部からの距離情報が上記制御手段に供給されると共に、当該制御手段の出力で上記エネルギー発生装置が制御されるようになされた
ことを特徴とする請求項９記載の治療装置。
【請求項１１】
上記距離測定手段とエネルギー照射手段とは上記治療用カテーテルの周上を走査できる構成となされた
ことを特徴とする請求項９記載の治療装置。
【請求項１２】
上記距離計測手段は、超音波またはレーザ光が使用される
ことを特徴とする請求項９記載の治療装置。
【請求項１３】
上記エネルギー照射手段は、レーザ光または可視光が使用される
ことを特徴とする請求項９記載の治療装置。
【請求項１４】
診断信号送受信部と、治療用のエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、該エネルギー照射手段にエネルギーを供給するエネルギー発生装置を有すると共に、
上記診断信号送受信部によって検出された情報を解析する解析部と、該解析部の出力に応じて上記エネルギー発生手段を制御する制御部とを有する
ことを特徴とする治療装置。
【請求項１５】
上記解析部が、上記エネルギーを照射する対象物までの距離を測定するものである
ことを特徴とする請求項１４記載の治療装置。
【請求項１６】
上記解析部が、上記エネルギーを照射する対象物が予め定めた条件に適合するか否かを判断するものである
ことを特徴とする請求項１４記載の治療装置。
【請求項１７】
上記解析部が、上記エネルギーを照射する対象物が病変部であるか否かを判断するものである
ことを特徴とする請求項１４記載の治療装置。
【請求項１８】
上記診断信号送受信部が超音波振動子である
ことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の治療装置。
【請求項１９】
上記診断信号送受信部が光干渉トモグラフィーのための光ファイバーである
ことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光線力学療法（ＰＤＴ）などによる病変治療に適用して好適な治療用カテーテルおよびこの治療用カテーテルを使用した治療装置に関する。
【０００２】
特に、治療用カテーテルによって病変部の位置及び距離を計測し、その距離に応じたエネルギー（密度）となるように制御することで、病変部に最適なエネルギーを照射できるようにした治療用カテーテルおよびこの治療用カテーテルを使用した治療装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
悪性腫瘍などの病変部を治療する治療法として最近、光線力学療法（ＰＤＴ：Photodynamic Therapy)が脚光を浴びている。この治療はポリフィリン（商標）関連化合物などの光感受性物質が腫瘍組織や新生血管に集積する性質を利用したもので、この光感受性物質に光を当てると、この光によって当該光感受性物質が励起されて当該光感受性物質が活性化し、この活性化によって発生した一重項酸素が、光感受性物質が集積した部位の細胞（癌細胞など）を壊死させることに注目した治療法である。
【０００４】
また、近年冠状動脈の内表面に不安定なプラーク（バルネラブルプラーク）が形成されることが、心筋梗塞などの原因となることが指摘されている。この不安定プラークについては特許文献１に記載されている。不安定プラークの治療法として上述した光線力学療法を利用する研究が進んでいる。
【０００５】
光線力学療法などにおいて使用される治療装置では、光ファイバーなどのエネルギー照射手段が利用される。この光ファイバーを血管内などに挿入し、光ファイバーの先端部から所定のエネルギー（例えばレーザ光による光エネルギー）を病変部に向けて照射することで病変部を治療する。光ファイバーについては特許文献２に開示されている。また、エネルギー照射手段として超音波を使用する具体例が特許文献３に開示されている。
【０００６】
上述した何れの場合にも病変部の治療用として使用される光ファイバーなどを使用した治療用カテーテルを病変部まで挿入する。血管に病変部が存在する場合を図１６以下を参照して説明する。
【０００７】
図１６は血管内部に沈着したプラークＰと血管内に挿入された治療用カテーテル１との関係を示す断面図である。この断面図は模式的な概念図である。また図１７Ａ〜Ｃは血管部位Ａ、ＣおよびＤの断面図であって、プラークＰは血管内膜の一部に沈着している図１７Ａおよび図１７Ｃのような場合と、血管２の全周に亘り沈着している図１７Ｂの場合とが考えられる。何れの場合でも治療が必要と考えられる。
【０００８】
治療用カテーテル１の先端部にはエネルギー照射手段が内蔵され、先端部から光、例えばレーザ光が血管壁に向けて照射される。このときの照射エネルギーを図１６（ａ）〜（ｄ）に示す。血管部位Ａの場合にはプラーク（不安定プラークを含む）Ｐが血管内膜の一部に存在するので、この場合における照射するエネルギー強度（エネルギー密度）との関係は図１６（ａ）の通りである。実線図示のような範囲内でレーザ光が照射される。図は照射範囲も限定的なように図示されているが、これは説明の都合上であって、通常は血管２の全周に亘って照射される。
【０００９】
血管部位Ｂのところは、正常血管であるからレーザ光は照射しない（図１６（ｂ））。血管部位Ｃは血管２の全周にわたりプラークＰが沈着している部位であるので、この場合には図１６（ｃ）のように血管２の全周に亘ってレーザ光が照射される。そのエネルギー強度は図１６（ａ）の場合と同じ値である。
【００１０】
また、血管部位Ｄでも部分的にプラークＰが存在するので、この場合にも図１６（ｄ）のようにレーザ光が全周に亘って照射される。そのときのレーザ光の強さは図１６（ａ）や（ｃ）と同じ強さである。
【００１１】
【特許文献１】特表２００３−５１１４２４号
【特許文献２】特許第２５８５９８０号
【特許文献３】特開２００３−１９０１７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、例えばプラークの診断および治療を行うときに使用されるカテーテルは、図１６のように病変部のある血管内に挿入されるが、血管２に対するカテーテル１は、常に血管２の中心位置に存在するとは限らない。血管２の蛇行状態によっても相違するが、通常は図１６のようにどちらかに偏ってしまう場合が多い。
【００１３】
従来ではカテーテル１の血管内位置を考慮することなく、予め設定されたエネルギー強度でレーザ光を照射している。血管部位Ａでは病変部に対して血管２の中心（破線図示）より僅かに遠い位置にカテーテル１が位置しているにも拘わらず、前もって設定されたエネルギー強度でレーザ光を当てている。つまり、図１６（ａ）の実線で示すエネルギー強度を持つレーザ光を病変部に照射している。
【００１４】
しかし、予め設定されているこのエネルギー強度は血管２の中心にカテーテル１が位置していると仮定したときの最適エネルギー強度である。血管部位Ａでは、血管中心よりも離れた位置にカテーテル１が存在するので、図１６（ａ）の場合の最適エネルギー強度は破線図示のような値でなければならない。したがって、この場合には設定エネルギー強度よりも弱いレーザ光が病変部に照射されることになり、所期の治療結果が得られないことも考えられる。
【００１５】
同様に血管部位Ｃでは血管内腔とカテーテル１との間隔が比較的狭いので、この場合には図１６（ｃ）のように予め設定されたエネルギー強度（実線図示）では強すぎる。実際には、破線図示のような弱いエネルギー強度のレーザ光を照射しても十分な治療結果が得られるものと推測されるし、これによって周辺の正常細胞への影響を極力少なくすることができる。
【００１６】
また、血管部位Ｄのところでは、カテーテル１が血管壁に近接しているので、この場合には図１６（ｄ）のように本来のエネルギー強度の数分の１のエネルギー強度（破線図示）でも良好な治療結果が得られるものと考えられる。
【００１７】
また、血管部位Ａのように血管内壁に部分的に病変部が存在する場合には、病変部のみにレーザ光を照射し、正常組織にはレーザ光を照射しないことが望ましい。
【００１８】
特許文献２には、腫瘍の全長に亘って均一にエネルギーを照射することが望ましいとは記載されているものの（第２ページ右欄）、病変部の有無やカテーテルと病変部との距離に応じてエネルギー強度を変えることの示唆はなされていない。
【００１９】
特許文献１にも、不安定プラークの説明がなされてはいるものの、放射線検出系の情報が開示されているのみで、病変部の有無や血管壁に対するカテーテルの遠近によって照射エネルギー強度を変える必要性についての言及がない。
【００２０】
さらに、特許文献３では、超音波を利用して病変部の診断および治療を行う場合、診断時の照射強度は弱く、治療時は強くするように切り替えて使用する具体例が開示されているのみで、治療時に病変部の有無やカテーテルの位置に応じて照射エネルギー強度を制御する必要性については開示されていない。
【００２１】
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、病変部を診断、解析する機能を付加することによって、その解析結果に応じて病変部に照射するエネルギーの強度を制御できるような機能を有した治療用カテーテルおよび当該治療用カテーテルを使用した治療装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載したこの発明に係る治療用カテーテルでは、対象物までの距離を計測する距離計測手段と、上記対象物を治療する治療用のエネルギー照射手段とを収容して構成したことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９に記載したこの発明に係る治療装置では、対象物までの距離を計測する距離計測手段と、上記対象物を治療する治療用のエネルギー照射手段と、計測距離に応じて上記エネルギー照射手段より出射するエネルギー出射強度を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１４に記載したこの発明に係る治療装置では、診断信号送受信部と、治療用のエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、該エネルギー照射手段にエネルギーを供給するエネルギー発生装置を有し、上記診断信号送受信部によって検出された情報を解析する解析部と、該解析部の出力に応じて上記エネルギー発生手段を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２５】
この発明では、治療用カテーテル内に距離計測手段等の診断信号送受信部とエネルギー照射手段とを備える。診断信号送受信部としては超音波振動子のような画像診断手段が好適であり、エネルギー照射手段としては光ファイバーが好適である。光ファイバーにはレーザ光が導かれ、レーザ光の光エネルギーを用いて治療する。
【００２６】
超音波振動子を励振させることで、レーザ光を照射する対象物例えば血管内の画像を得ることができる。得られた画像を解析することよって、病変部の有無や、病変部までの距離を計測する。病変部の有無や、そこまでの距離（遠近）に応じて病変部に照射するエネルギーの強度を制御する。そうすると、病変部が存在している箇所のみに限定的にレーザ光を照射したり、レーザ光出射点から病変部までが近いときは基準のエネルギー強度より弱めのレーザ光を照射し、レーザ光出射点から病変部までが遠いときには基準のエネルギー強度よりも強めのレーザ光を照射するように、病変部までの距離に応じて照射するエネルギーの強度を調整する。
【００２７】
こうすることで、正常組織に影響を与えることなく病変部の治療を行うことができる。
【００２８】
超音波振動子はカテーテルシース内に収納されるが、この超音波振動子はカテーテルシースに対して回転自在に構成することもできれば、固定式であってもよい。光ファイバーも同様である。超音波振動子の使用個数や、光ファイバーの使用本数は問わない。この治療用カテーテルは血管内治療や消化器官内治療などに好適である。
【発明の効果】
【００２９】
この発明では、エネルギーを照射する対象物までの距離を計測し、その距離に応じてエネルギーの照射強度を制御するようにしたものである。これによれば、常に同一のエネルギー強度で照射する場合よりも、最も効果的にエネルギーを当該対象物に到達させることができる。
【００３０】
例えば、対象物が血管内にできたプラークなどの病変部であるときには、この病変部までの距離に応じて微妙に照射エネルギー強度を調整することができるので、最適なエネルギー強度で病変部を治療できる。正常組織への影響も最小限に抑えることができる。また、エネルギー照射範囲を病変部のみとなるように選択できるようにすることで、特に正常組織へのエネルギー照射をなくすことができるので、最適な非侵襲治療が可能となり、治療時間も短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
続いて、この発明に係る治療用カテーテルおよび治療装置の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１に示すようにこの発明に係る治療装置１０は、治療装置本体１０Ａと治療用カテーテル１０Ｂとで構成される。治療用カテーテル１０Ｂは図２に示すようにカテーテルシース２４の先端部内に診断信号送受信部である超音波振動子２６とエネルギー照射手段２８とを備えたもので、後述するように超音波振動子２６によって、対象物である血管等の画像を取得しこれを解析部（画像解析部）において病変部であるかどうかなどを解析し、病変部であるときはその解析結果に基づいて照射するエネルギー強度を調整する。
【００３３】
最も好ましくは、病変部の有無と病変部との距離並びに病変部の大きさに応じた情報に基づいてエネルギー照射手段２８を制御することで、最適なエネルギー出射強度（エネルギー強度）をもって、できるだけ病変部のみに選択的にエネルギーを照射する。
【００３４】
診断信号送受信部（超音波振動子２６）は、対象物である血管壁までの距離のみを計測する距離計測手段として機能させることもできる。好ましくは、対象物の画像を取得できる手段であり、具体的には超音波振動子の他、光干渉トモグラフィー（ＯＣＴ）のための赤外線を送受信する光ファイバーを利用することができる。診断信号送受信部とエネルギー照射手段２８とは、その実現手段は問わないが、カテーテルシース２４の周方向に対して実質的にその全方向に亘り距離計測およびエネルギー照射が可能なように構成される。
【００３５】
この発明に係る治療装置１０は、上述した治療用カテーテル１０Ｂを用いることで、超音波振動子２６から得られた画像情報に基づき、病変部の有無（位置）と当該病変部までの距離をＣＰＵよりなる解析画像部（画像処理部）によって算出し、位置情報に基づいてエネルギー照射手段２８が病変部に対峙する位置において距離情報に基づいて照射するエネルギー強度が制御される。
【００３６】
説明の都合上図７および図８を参照してまず説明する。図７は冠状動脈などの血管内に治療用カテーテル１０Ｂを挿入したときの概念図であって、説明を容易にするため、実際の寸法などを除外して血管２や治療用カテーテル１０Ｂが誇張して図示されている。
【００３７】
図７は従来例で説明した図１６と同様であって、図７の血管部位ＡおよびＤはそれぞれ血管内壁にプラークＰ（不安定なプラークを含む。以下同じ）などの病変部が部分的に存在する場合であり、血管部位Ｃはその全周に亘り存在する場合である。血管部位Ｂは正常な血管部位である。
【００３８】
血管２内に治療用カテーテル１０Ｂを挿入すると、血管２に対する治療用カテーテル１０Ｂの挿入位置は血管の蛇行などに影響されて、図７のように血管内をどのように進入するか判らない。したがって治療用カテーテル１０Ｂの先端部が、あるときは血管２のほぼ中心部（破線図示）に位置している場合もあれば、あるときは血管壁に近いところに先端部が位置している場合もある。
【００３９】
そこで、超音波振動子２６を治療用カテーテル１０Ｂの周方向に走査して血管２の断層像を得る。この血管断層像から治療対象となる病変部の位置および大きさ（幅、厚みなどの病変部の分布状態）、さらには治療用カテーテル１０Ｂの先端部から病変部までの距離を求める。
【００４０】
血管部位Ａを治療する場合には、図８Ａに示すように先端部が中央位置より僅かに病変部から離れた進入位置（Ｌａ＞Ｌ／２）となっているので、この場合には病変部に照射するエネルギー強度ＥＳが図７（ａ）のように基準値よりも僅かに強くなるように制御される。ここに、破線Ｐｘは先端部の位置に拘わらず照射するときの従来のエネルギー強度ＥＳを示し、実線Ｐｙが先端部の位置を考慮して照射するときのエネルギー強度ＥＳを示す。
【００４１】
エネルギー照射範囲は、図７（ａ）のように病変部の存在する範囲θである。病変部のみにエネルギーを照射するのが最も適しているからである。治療用カテーテル１０Ｂを使用する場合、そのエネルギー強度ＥＳは、体外より照射する場合の１／１００程度であるが、さらにエネルギー照射範囲を上述のように制限することによって、正常細胞への影響をさらに軽微にできる。
【００４２】
血管部位Ｃの場合には、図８Ｂのように血管内腔が他部より狭くなっているので、この場合には病変部までの距離Ｌｃが通常（Ｌ／２）よりも短い。そのため、血管部位Ｃの場合には、図７（ｃ）に実線Ｐｙで示すようにエネルギー強度ＥＳを、通常の場合（破線Ｐｘ）のエネルギー強度ＥＳよりも弱く照射する。
【００４３】
また、血管部位Ｄの場合には図８Ｃのように病変部よりかなり近づいた位置に治療用カテーテル１０Ｂの先端部が位置しているので、この場合には図７（ｃ）のようにエネルギー強度ＥＳを弱くして照射する（実線Ｐｙ）。
【００４４】
なお、図９Ａのように病変部が血管内壁に散在しているときは、治療用カテーテル１０Ｂを血管の軸方向に移動させながら治療を行い、病変部のあるところだけ選択的に、病変部までの距離に応じた強さでエネルギーが照射される。
【００４５】
図９Ｂのように、血管２の全周に亘り病変部が存在するときで、治療用カテーテル１０Ｂの先端部が偏った進入位置であるときには、病変部までの距離に応じてエネルギーの出射強度が適切に制御されながら治療されることになる。
【００４６】
このように病変部までの位置や距離に応じてエネルギー強度を制御することで、最適なエネルギー強度をもって病変部を治療することができる。
【００４７】
また、病変部のない箇所にはエネルギーの照射が不要のため、短時間に治療用カテーテル１０Ｂを移動させることができる。
【００４８】
再び、図１以下を参照してこの発明を説明する。図１に示す治療装置１０にあって、治療用カテーテル１０Ｂからの血管断層情報は術台２０に載置された結合部２２を介して治療装置本体１０Ａに供給される。結合部２２は図１のように術台２０に固定することができる。
【００４９】
治療装置本体１０ＡはＣＰＵ等を搭載したマイコンなどで構成された本体処理部１２を有すると共に、血管断層像や治療用カテーテル１０Ｂの挿入位置などをモニタするための画像モニタ１４を始めとして、血管断層像や病変部などの画像（治療前、治療後など）を記録するための画像記録部１６などがラック１７に収められると共に、治療情報などを入力するための操作パネル１８が設けられている。
【００５０】
図２は結合部２２と治療用カテーテル１０Ｂとの関係を示す斜視図であって、結合部２２は固定側ハウジング４０とその先端部に設けられた本体側コネクタ４２とで構成され、一方治療用カテーテル１０Ｂの端部にはコネクタ３２が設けられ、このコネクタ３２と本体側コネクタ４２を連結することで、両者が機械的および電気的に連結され、さらに必要に応じて光学的にも連結される。
【００５１】
つまり、この結合部２２では第１に、超音波振動子２６に送られる送信信号、超音波振動子２６からの受波信号（受信信号）に対する電気的な接続が行われる。第２に、エネルギー照射手段２８へのエネルギー伝達が行われる。エネルギー照射手段２８として光ファイバーを使用してレーザ光が伝送される場合にはレーザ光のカップリングが行われる。第３に、コネクタ３２が本体側コネクタ４２に機械的に連結される。
【００５２】
図３および図４はこの発明に係る治療用カテーテル１０Ｂの実施例を示す。治療用カテーテル１０Ｂ内には上述したように超音波振動子２６とエネルギー照射手段２８とが収納されると共に、これらが実質的にカテーテルシース２４の周上を走査できる構成となされている。そのための組み合わせとしては、少なくとも以下のような態様が考えられる。
【００５３】
（１）超音波振動子２６とエネルギー照射手段２８のそれぞれをカテーテルシース２４内で回転自在となるように構成する。
（２）超音波振動子２６だけを回転自在に構成し、エネルギー照射手段２８はカテーテルシース２４に対して固定する。
（３）超音波振動子２６もエネルギー照射手段２８も共にカテーテルシース２４に対して固定する。
【００５４】
エネルギー照射手段２８としてはレーザ光によるエネルギーを照射する場合と、発光ダイオードなどによる可視光によるエネルギーを照射する場合とが考えられる。レーザ光を使用する場合には光ファイバーが使用されることになる。また、特許文献３に記載されるように、超音波による治療も可能である。
【実施例１】
【００５５】
実施例１では、診断信号送受信部として超音波振動子２６を使用し、エネルギー照射手段２８として光ファイバーを使用し、そして両者がカテーテルシース２４内で３６０°回転できるように構成した場合を示す。
【００５６】
そのような治療用カテーテル１０Ｂの詳細を図３および図４を参照して説明する。図３は治療用カテーテル１０Ｂのうちその先端部側の構成であり、図４はその後端部側に設けられたコネクタ３２の構成である。
【００５７】
図３から説明すると、治療用カテーテル１０Ｂはカテーテルシース２４を有する。カテーテルシース２４は可撓性を有した透明な筒状のプラスチック管体である。カテーテルシース２４の内部には、このカテーテルシース２４の全長よりも僅かに長く付設され、しかもカテーテルシース２４に対して回転自在となるように駆動シャフト３０が内蔵されている。
【００５８】
駆動シャフト３０は、柔軟で、しかもその手元側（後端部のコネクタ３２側）より先端部側まで回転力をロスなく伝達できる特性を持った、例えばステンレスなどの金属線からなる多条で多層の密着コイルなどを使用して構成することができる。
【００５９】
具体的には、その太さと回転力伝達性の観点から、この駆動シャフト３０は３重巻きコイルが使用される。３重巻きされるそれぞれのコイルは互い違いに巻き方向を変えたものが使用される。図３では駆動シャフト３０の構造を簡易的に図示してある。
【００６０】
駆動シャフト３０の先端部にはプラスチック材などで成形された取付けハウジング４４が固定されている。この取付けハウジング４４は断面Ｈ状をなし、その上側平坦部４４ａに距離計測手段（測距手段）として機能するこの例では超小型で扁平な超音波振動子２６が取り付け固定される。超音波振動子２６は、周知のように送波部と受波部とで構成され、送波部より超音波を発信し、受波部でその反射波を受ける。
【００６１】
取付けハウジング４４の下側平坦部４４ｂにはエネルギー照射手段として機能するこの例では光ファイバー２８の先端部（エネルギー出射端部）２８ａが臨むように取り付け固定される。こうすることで、超音波振動子２６と光ファイバー２８とは丁度１８０°対向した位置に配置されたことになる。
【００６２】
光ファイバー２８をこのように取り付け固定するため、駆動シャフト３０の内空部３０ａには、この内空部３０ａと密着するように光ファイバー２８が挿通され、その先端部２８ａが取付けハウジング４４内を貫通して下側平坦部４４ｂ側に突出するように取り付けられる。
【００６３】
なお、光ファイバー先端にミラーを設置することで、光ファイバーを曲げずに側方へ出射させることもできる。
【００６４】
光ファイバー２８から出射するエネルギー（レーザ光によるエネルギー）はカテーテルシース２４の周面側を貫通して外部組織まで到達できるようにするため、その先端部２８ａはカテーテルシース２４の半径方向を向くように取り付けられる。
【００６５】
超音波振動子２６を駆動して送受信信号（送受波信号）を得るための２本の信号線２７は光ファイバー２８の外周面を囲繞するようにしてカテーテルシース２４の後端部側まで導出され、後端部側に取り付けられたコネクタ３２内のレセプタクル４６（図４参照）に設けられた接続端子４６ａ、４６ｂにそれぞれ接続される。
【００６６】
コネクタ３２の構成例を図４を参照して説明する。
コネクタ３２はコネクタハウジング３４を有する。コネクタハウジング３４は中空管体であって、大径部３４ａと小径部３４ｂで構成され、小径部３４ｂの一部にロート状をなす注入ポート３６が設けられている。注入ポート３６はカテーテルシース２４内に超音波伝達用の液体を注入（プライミング）するために用いられる。プライミング処理のときに液体が注入される。
【００６７】
コネクタハウジング３４の中空内部は大径中空部３５ａと小径中空部３５ｂからなり、大径中空部３５ａにはレセプタクル４６と一体化されたロータ４８が回転自在に配置される。そして、駆動シャフト３０内に施設された光ファイバー２８は、大径中空部３５ａに設けられたレセプタクル４６まで貫通するような長さに選定される。
【００６８】
一方、駆動シャフト３０はそれよりも短くロータ４８の手前側（小径中空部３５ｂ内）までの長さとなされ、ロータ４８の先端部に取り付け固定された金属パイプ５０によって、駆動シャフト３０の開口端部３０ａと光ファイバー２８がそれぞれロータ４８に固定されるようになっている。
【００６９】
金属パイプ５０の外周面の一部にはこの外周面と接触するようにＯリング５２が大径部３４ａの内面側に取り付けられ、注入ポート３６より注入された液体がロータ４８側に漏れ出ないようにしている。
【００７０】
上述したカテーテルシース２４の開口端部２４ａはハウジング小径部３４ｂの小径中空部３５ｂ内に挿通された状態で耐キンクチューブ５４を用いて固定される。そして、信号線２７はレセプタクル４６内に設けられた電気的な接続端子および機械的な連結部として機能する帯状突起４６ａ、４６ｂに接続される。
【００７１】
図２に示す結合部２２内には外部駆動装置としてのモータ４９（図６参照）が設けられると共に、本体側コネクタ４２内にはモータ４９の回転伝達機構部が収納されている。
【００７２】
コネクタ３２と本体側コネクタ４２の連結関係を図５を参照して説明する。
図５Ａはコネクタ３２に設けられたロータ４８として機能するレセプタクル４６の斜視図であり、図５Ｂはこれに連結される回転伝達機構部の一例を示す斜視図であり、図５Ｃは図５Ｂの正面図である。図５Ａと図５Ｂは構成を理解し易くするため斜視面が反対方向となっている。
【００７３】
レセプタクル４６の内部には光ファイバー２８が収納されている。その末端側が筒状をなすレセプタクル４６の内壁面の上下には所定の厚みと幅をもった一対の帯状突起４６ａ、４６ｂが形成されている。
【００７４】
これに対してモータ４９に関連する回転伝達機構部は、図５Ｂのように棒状をなす回転連結部４７を有する。回転連結部４７はレセプタクル４６の内部に挿入できるような大きさ（外径）であって、棒状突起４６ａ、４６ｂと機械的および電気的に結合できるような連結凹部４７ａ、４７ｂが設けられると共に、光ファイバー２８と光学的にのみ連結できるような光結合孔４７ｃが設けられている。
【００７５】
回転連結部４７の外周面には、この回転連結部４７をレセプタクル４６の内部に完全に挿入したときにも邪魔にならないような位置に、帯状突起４６ａと電気的に接続されたスリップリング４８ａが形成され、このスリップリング４８ａと少許の間隙を保持してさらに他方の帯状突起４６ｂと電気的に接続されたスリップリング４８ｂが形成されている。
【００７６】
そのため、連結凹部４７ａの内面には、帯状突起４６ａおよびスリップリング４８ａとの電気的な接続を行うため、この例では導電層５３ａが形成され、同じく連結凹部４７ｂの内面にも、帯状突起４６ｂおよびスリップリング４８ｂとの電気的な接続を行うための導電層５３ｂが形成されている。
【００７７】
一対のスリップリング４８ａ、４８ｂには図５Ｂおよび図５Ｃに示すような一対のブラシ４９ａ、４９ｂが接触しており、このブラシ４９ａ。４９ｂを介して診断信号などの授受が行われる。一対のスリップリング４８ａ、４８ｂを保持する支持板５１は図２に示す固定側ハウジング４０の内部部材（図示はしない）に支持固定されている。したがって、この一対のスリップリング４８ａ、４８ｂも固定側ハウジング４０の内部に位置する。
【００７８】
固定側ハウジング４０の内部には上述したようにモータ４９が配置され、回転伝達機構部を介してレセプタクル４６にその回転力が伝達される。これで駆動シャフト３０が所定の回転速度で駆動される。また、この固定側ハウジング４０内には光ファイバー２８の先端部２８ｂにレーザ光を導くための導光ファイバー（図示はしない）設けられている。
【００７９】
レセプタクル４６と回転伝達機構部を連結することで、レセプタクル４６とは回転的に連結され、帯状突起４６ａ、４６ｂとは電気的および機械的に連結され、光ファイバー２８とは光学的に連結されたことになる。
【００８０】
したがって、治療用カテーテル１０Ｂを図３〜図５のように構成すれば、駆動シャフト３０に回転力が付与されると、超音波振動子２６と光ファイバー２８とは一体になってカテーテルシース２４の内周面を回転する。これによって、超音波とレーザ光をそれぞれ３６０°に亘って体腔内、例えば血管内に照射できる。
【００８１】
また帯状突起４７ａ、４７ｂを介して超音波振動子２６を励振できるから、血管の内壁および外壁に関する超音波の反射波を取得でき、この反射波を処理すれば、血管断層像が得られる。血管２にプラークＰがあるときには、このプラークＰを病変部としてレーザ光による治療が行われる。
【００８２】
図６はこの発明に係る治療装置１０の電気的構成例の概要を示す。
【００８３】
本体処理部１２には超音波振動子２６に対する超音波送受信部６２が設けられ、この超音波送受信部６２より超音波用の励振信号（２０〜３０ｋＨｚ）が送信される。超音波励振信号はパルス信号を使用することができる。超音波振動子２６を励振して超音波を発信すれば、その反射波（反射エコー）を受波することができる。この受波信号が画像処理部６４に供給され、ＣＰＵよりなる制御部６６からの画像処理信号に基づいて画像処理することで、得られた血管の断層像を解析する。したがって、超音波送受波部６２，画像処理部６４および制御部６６は画像診断部を構成することになる。
【００８４】
超音波振動子２６をカテーテルシース２４の半径方向に回転させる（走査する）ことで、血管２を断面した断層像が得られる。
【００８５】
画像処理部６４は、例えば超音波断層像を解析し、「輝度の変化が血管壁周囲で所定閾値以上に激しい箇所」などのような、予め定めた条件に適合するか否かによって、病変部の有無を判断し、位置情報を解析する。したがってこの画像処理部６４は画像の解析部として機能する。血管断層像は画像モニタ１４に映し出される共に、必要に応じて画像記録部１６に供給されて記録される。
【００８６】
血管２にプラークＰなどが沈着しているときにはこのプラークＰの存在を画像モニタ１４によって観察できる。また、治療用カテーテル１０Ｂの血管内挿入長や血管造影などの手法を活用することによって血管２のどの位置にプラークなどの病変部が存在しているかを判断できる。病変部の位置情報は制御部６６内のメモリ（ＲＡＭなど）に治療情報の一つとして保存される。
【００８７】
また、血管断層像の処理過程で、超音波振動子２６からの血管内壁および外壁までの距離を算出できるから、エネルギーの照射範囲とエネルギー強度とがそれぞれ病変部ごとに算出される。算出されたエネルギーの照射範囲とエネルギー強度の各情報は制御部６６内に設けられたメモリに治療情報として保存される。
【００８８】
病変部の治療としてＰＤＴ治療の場合には、薬剤を血管２に注入し、薬剤が病変部に集積するのを待って施術（光線の照射）が行われる。その場合には、まず駆動シャフト３０を駆動するモータ４９が制御されて、光ファイバー２８の端面２８ａが病変部と対峙するように制御される。病変部の位置情報はメモリから読み出され、その位置情報に基づいてモータ４９の回転制御部７０が制御される。
【００８９】
病変部が図８Ａのように部分的に存在するときは、光ファイバー２８の端面が対峙するように固定した状態でレーザ光の照射が行われ、図８Ｂのように血管２の全周に亘り病変部が存在するときは光ファイバー２８を所定速度で回転させながらレーザ光の照射が行われ、そして図９Ａに示すように病変部が点在するときも光ファイバー２８を回転させながら、間欠的にレーザ光の照射が行われる。
【００９０】
病変部に対する対峙状態で、さらにエネルギー発生手段として機能するレーザ光源（レーザ発生装置）６８が制御部６６からの制御信号に基づいて、レーザ光源６８から出射するレーザ光のエネルギー強度が制御される。つまり光ファイバー２８から病変部までの距離に応じたエネルギー強度をもってレーザ光が病変部に照射される。レーザ光源６８としては、半導体レーザを使用することができ、半導体レーザの場合には装置の小型化に寄与する。
【実施例２】
【００９１】
図１０および図１１は、この発明に係る治療用カテーテル１０Ｂの他の実施例である。図３および図４に示す治療用カテーテル１０Ｂとしては、距離計測手段として超音波振動子２６を使用し、エネルギー照射手段２８として光ファイバーを使用した場合を例示した。
【００９２】
これから説明する治療用カテーテル１０Ｂは、距離計測手段としては超音波振動子２６が使用されるのに対し、エネルギー照射手段２８として、光ファイバーの代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した場合である。したがってその基本的な構成は図３および図４に示した治療用カテーテル１０Ｂの構成がそのまま踏襲されている。
【００９３】
発光ダイオード８０の場合であっても所定の発光輝度を有する素子が使用される。発光色は特に問わないが、病変部によっては特定の発光色をもつ発光ダイオード８０が使用される場合がある。
【００９４】
図１０に示すようにこの治療用カテーテル１０Ｂの場合も、カテーテルシース２４の内部には駆動シャフト３０が収容されると共に、その先端部に断面ほぼＨ字状の取付けハウジング４４が取り付け固定される。取付けハウジング４４の上側平坦部４４ａに上述した超音波振動子２６が取り付け固定されると共に、下側平坦部４４ｂに扁平形状に加工された発光ダイオード８０が固定される。発光ダイオード８０の形状は通常の形状のものでもよい。
【００９５】
超音波振動子２６に対する信号線２７ａと、発光ダイオード８０に対する信号線（電源線）２７ｂとは共に、より線された上で駆動シャフト３０の内部に挿通されてコネクタ３２側に導出される。
【００９６】
つまり、図１１に示すように駆動シャフト３０の内部を挿通した一対の信号線２７ａ、２７ｂはレセプタクル４６の内面４６ｃ側に設けられた一対の帯状突起４６ａ、４６ｂに接続される。
【００９７】
実施例１で説明した治療用カテーテル１０Ｂとは、駆動シャフト３０の内部に挿通される光ファイバーの代わりに信号線２７ａ、２７ｂが配線されるだけであるから、その他の構成の説明は割愛する。
【００９８】
このように構成された治療用カテーテル１０Ｂの場合であっても、病変部の有無や治療用カテーテル１０Ｂから病変部までの距離に応じて発光ダイオード８０の発光輝度が制御される。近いときは基準の発光輝度よりも弱く、遠いときには基準の発光輝度よりも強くなるように制御される。病変部が部分的に存在するときは発光ダイオード８０からの照射光の出射状態が間欠的に制御される。
【００９９】
このような構成を採る治療用カテーテル１０Ｂによれば、発光ダイオード８０をエネルギー照射手段として使用できるので、構成を簡略化できることに加え、コネクタ３２側の構成が簡単になる。光ファイバー２８に対するカップリング手段も不要になることから本体側コネクタ４２の構成も簡略化できる。
【実施例３】
【０１００】
実施例１ではエネルギー照射手段２８も距離計測手段２６と共に回転できる構成となされている。しかもエネルギー照射手段２８としての光ファイバーを１本使用した場合である。
【０１０１】
実施例３は、距離計測手段として超音波振動子２６が使用され、エネルギー照射手段２８として複数の光ファイバーが使用されるものの、光ファイバーはカテーテルシース２４に対して固定して使用される。つまり、超音波振動子２６のみが回転できるように構成される。
【０１０２】
そのため、図１２Ａに示すように駆動シャフト３０の先端部に取り付け固定された取付けハウジング４４は、断面Ｕ字状となされ、その凹部４４ｃに超音波振動子２６が固定される。そしてその信号線２７は駆動シャフト３０の内部に収納される。
【０１０３】
駆動シャフト３０自身の先端部近傍には光ファイバー２８の先端部が位置するように、しかもそれぞれの出射端面がカテーテルシース２４の半径方向に位置するように配置される。
【０１０４】
この例では、図１２Ｂに示すように、光ファイバー２８として８本の光ファイバー２８Ａ〜２７Ｈを使用した場合であって、図１２Ａのようにカテーテルシース２４の内壁に沿ってそれぞれの光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈが配置されると共に、等角間隔であって、駆動シャフト３０の軸心から放射状にそれぞれの先端が外部を向くように、これら複数の光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈがカテーテルシース２４に取り付け固定される。
【０１０５】
複数の光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈにあって、コネクタ３２側に位置する端面はコネクタハウジング３４の大径部３４ａ内に設けられた貫通孔（図示はしない）を通ってコネクタハウジング３４の端面側に導出され、この端面側に取り付けられたレーザ光配光部（図示はしない）に光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈの端面同士が連結される構成となされている。
【０１０６】
レーザ光配光部にはレーザ光源６８から出射したレーザ光が導かれ、制御部６６によってどの光ファイバー２８にレーザ光を配光（分配）するかが制御される。
【０１０７】
複数の光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈから照射されるレーザ光は散乱光であるので、図１２Ｂのように少なくとも８本の光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈを等角間隔に配置すれば、光ファイバー２８がカテーテルシース２４に対して固定されていたとしても、レーザ光をほぼ３６０°の範囲に亘って照射することができる。特定の角範囲に亘ってレーザ光を照射する場合には、その角範囲をカバーする単一若しくは複数の光ファイバー２８を選択的に使用すればよい。
【０１０８】
このように治療用カテーテル１０Ｂを構成した場合、駆動シャフト３０を回転駆動しながら超音波振動子２６を励振すれば、血管２の断層像が得られる。この血管断層像から病変部を観察して、エネルギー照射位置を特定する。エネルギー照射位置にあたる光ファイバー２８を特定してそれらにレーザ光を供給すれば、病変部のみにレーザ光を選択的に照射することができる。そのとき、治療用カテーテル１０Ｂから病変部までの距離に応じて照射するレーザ光のエネルギー強度が制御されることはいうまでもない。
【０１０９】
このように治療用カテーテル１０Ｂを構成すると、駆動シャフト３０内に光ファイバーを挿通させる必要がなくなるため、特にコネクタ３２の構成の簡略化につながり、これは取りも直さず本体側コネクタ４２側の構成の簡略化に寄与することになる。
【実施例４】
【０１１０】
図１３に示す治療用カテーテル１０Ｂの実施例は、距離計測手段として超音波振動子２６が使用され、エネルギー照射手段２８として光ファイバーが使用されると共に、これらを何れもカテーテルシース２４内に固定して構成した場合である。
【０１１１】
この場合、図１３Ａに示すように超音波振動子２６は複数個使用される。この例では８個使用した場合で、図１３Ｂのようにカテーテルシース２４の先端近傍の同一円周上に８個の透孔２５ａ〜２５ｈが穿設され、これら透孔２５ａ〜２５ｈに微細構造の８個の超音波振動子２６Ａ〜２６Ｈが等角間隔にカテーテルシース２４に取り付け固定される。光ファイバー２８も８本使用されるが、これら光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈは図１３Ａに示すように超音波振動子２６よりもコネクタ３２側の同一円周上に、それぞれの先端が向くように配置される。
【０１１２】
この実施例では、超音波振動子２６も光ファイバー２８も固定式であるため、回転力を付与するための駆動シャフト３０は不要である。したがってカテーテルシース２４内には図１３Ａに示すように超音波振動子２６用の八対の信号線２７のみが配されることになる。
【０１１３】
超音波振動子２６からの超音波もある程度発散して進行するから、図１３のように複数の超音波振動子２６を配置し、これらを順次励振することで、ほぼ３６０°に亘る血管２の断層像を得ることができる。
【０１１４】
このように治療用カテーテル１０Ｂを構成した場合、超音波振動子２６の個数や光ファイバー２８の本数が増えるものの、カテーテルシース２４内には回転駆動系を配置する必要がないため、治療用カテーテル１０Ｂの構成を簡略化できる。特にコネクタ３２と、本体側コネクタ４２の構成を簡略化できる。
【実施例５】
【０１１５】
実施例５は実施例４の変形例である。図１４にその構成例を示す。図１４からも明らかなように、複数本例では８個の超音波振動子２６Ａ〜２６Ｈと、８本の光ファイバー２８Ａ〜２８Ｈとをカテーテルシース２４の同一円周上に配置した場合である。その他の構成は図１３と同様であるので、その説明は割愛する。
【０１１６】
このように構成すると、カテーテルシース２４の径は多少太めになるが、こうすることで、回転駆動系を不要にするメリットに加え、同一断層面と同じ断層面にレーザ光を照射できる実益を有する。
【実施例６】
【０１１７】
上述した実施例は何れも距離計測手段２６とエネルギー照射手段２８とを別々の素材を使用して構成した例である。図１５は距離計測手段２６とエネルギー照射手段２８とを兼用した構成例で、その基本的な構成は実施例１の構成が踏襲される。
【０１１８】
この例では、兼用手段として光ファイバー２９が使用される。光ファイバー２９は駆動シャフト３０の内部に挿通固定され、駆動シャフト３０の先端部にはサイコロ状をなす取付けハウジング４４が取り付け固定されている。この取付けハウジング４４の内部を貫通する貫通孔に上述した光ファイバー２９の先端部が挿通され、その端面がカテーテルシース２４の放射端面側を向くように取り付けられる。
【０１１９】
超音波振動子が不要になる関係で、レセプタクル４６も不要になるが、その他の構成は実施例１と同様であるので、その説明は割愛する。
【０１２０】
光ファイバー２９を距離計測手段として使用する場合には、レーザ光が光干渉トモグラフィー用の赤外光として使用され、光ファイバー２９を回転させながらレーザ光を照射し、その反射光に基づいて画像処理することで、血管２の断層像が得られる。そして、この断層像から病変部までの距離を計測し、その計測値および病変部の位置の各情報が制御部６６のメモリに保存される。
【０１２１】
病変部の治療時には治療用レーザ光に切り替えられると共に、上述した病変部の位置情報および病変部までの距離情報に基づいて治療用として使用されるレーザ光の照射範囲および照射時のエネルギー強度が制御される。このような病変部までの距離測定と、治療とが時分割的に行われる。
【０１２２】
カテーテルシース２４内での超音波振動子２６と光ファイバー２８とを回転式にするか、固定式にするかは任意であり、したがってその組み合わせは任意である。実施例３〜実施例５において、光ファイバー２８の代わりに複数の発光ダイオード２９を使用することもできる。
【０１２３】
上述した実施例は何れも冠状動脈などの血管２の病変部を治療の対象としたが、胃や、大腸などの消化器官などに生じた病変部に対する治療用として使用することができることは容易に理解できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
この発明では、ＰＤＴ治療などのときに使用される治療用カテーテルおよびＰＤＴ治療装置に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】この発明に係る治療装置の概念を示す図である。
【図２】治療用カテーテルとの結合部の斜視図である（その１）。
【図３】治療用カテーテルの先端部の断面図である（その１）。
【図４】治療用カテーテルのコネクタ側の断面図である。
【図５】コネクタと本体側コネクタとの連結関係を示す図である。
【図６】この発明に係る治療装置の一例を示すブロック図である。
【図７】血管と血管内に挿入された治療用カテーテルとの関係およびエネルギー強度の関係を示す図である。
【図８】プラークの説明に供する血管の断面図である。
【図９】プラークの説明に供する血管の断面図である。
【図１０】治療用カテーテルとの結合部の斜視図である（その２）。
【図１１】治療用カテーテルの先端部の断面図である（その２）。
【図１２】治療用カテーテルの他の実施例を示す先端部の断面図である。
【図１３】治療用カテーテルの他の実施例を示す先端部の断面図である。
【図１４】治療用カテーテルの他の実施例を示す先端部の断面図である。
【図１５】治療用カテーテルの他の実施例を示す先端部の断面図である。
【図１６】血管と血管内に挿入された治療用カテーテルとの関係およびエネルギー強度の関係を示す図である。
【図１７】血管の断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０・・・治療装置
１０Ａ・・・治療装置本体
１０Ｂ・・・治療用カテーテル
１６・・・画像記録部
２２・・・結合部
２４・・・カテーテルシース
２６・・・距離計測手段（超音波振動子）
２８・・・エネルギー照射手段（光ファイバー）
３０・・・駆動シャフト
３２・・・コネクタ
３４・・・コネクタハウジング
４６・・・レセプタクル
４８・・・ロータ
６２・・・超音波送受信部
６４・・・画像処理部
６６・・・制御部
６８・・・レーザ光源
７０・・・回転制御部
８０・・・発光ダイオード（ＬＥＤ）
【図１】
2005237827.tif 000003
【図２】
2005237827.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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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】
2005237827.tif 000014
【図１３】
2005237827.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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