(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラスチンに富みコラーゲン／エラスチン比の小さい胸部大動脈の解離をレーザ溶着するための、カテーテルを有する、エラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置であって、少なくともレーザ発生手段、レーザを大動脈解離面に伝送するレーザ伝送手段、胸部大動脈解離部分を圧排するためのバルーンおよび大動脈血流確保のための血液還流手段を有し、バルーンが前記血液還流手段で真腔中の血流を確保しながらレーザエネルギー吸収用色素で染色した胸部大動脈解離部分を圧排し得るバルーンであり、レーザ発生手段および伝送手段が連続レーザを解離面に照射して染色した胸部大動脈解離部分の解離面温度を100℃以上に熱し、解離面に存在するエラスチンを軟化させることにより解離面を溶着し得るレーザ発生手段および伝送手段であり、さらにレーザ溶着条件を決定するための胸部大動脈のエラスチンおよび／またはコラーゲンの含量をモニタするための手段であってエラスチンとコラーゲンの発生する蛍光波長を測定する手段を有する、レーザ溶着のためのエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項２】
胸部大動脈のエラスチンおよび／またはコラーゲンの含量をモニタするための手段が紫外レーザの蛍光によるものである、請求項１記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項３】
レーザ発生手段および伝送手段がエラスチンに富む胸部大動脈の解離面を100℃以上に熱し溶着することができるように、血管に対する透過性の高い800〜1000nmの波長を有する連続レーザを解離面に局所的に1ms〜10秒間照射するレーザの発生手段および伝送手段である、請求項１または２に記載のレーザ溶着のためのエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項４】
レーザ発生手段が発生するレーザ種およびレーザエネルギー吸収用色素の組み合わせが、半導体レーザおよびインドシアニングリーン、またはNd:YAGレーザおよび含糖酸化鉄製剤の組み合わせである請求項１〜３のいずれか１項に記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項５】
レーザ伝送手段が、石英ファイバーおよびレーザを胸部大動脈解離面に側射するためのレーザ側射手段を含む請求項１〜４のいずれか１項記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項６】
レーザ側射手段が、カテーテルシステムの遠位端部付近に設けられた、プリズムまたはレーザ散乱物質である、請求項５記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項７】
さらに、レーザエネルギー吸収用色素を胸部大動脈解離面に供給するための手段を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項８】
さらに、胸部大動脈解離面の溶着状態をモニタするための手段を有する、請求項１〜７のいずれか１項記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【請求項９】
胸部大動脈解離面の溶着状態をモニタするための手段が解離面に照射されたレーザの反射光を分析する手段である、請求項８記載のエラスチンに富む胸部大動脈解離高温治療用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、胸部大動脈解離のレーザ熱溶着による治療のための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりレーザを用いた生体組織の溶着について種々の研究がされていた（Hasegawa et al., Lasers in Surgery & Medicine 29(1):62-9, 2001; Tang J, et al., Lasers in Surgery & Medicine 22(4): 207-11, 1998; Tang J. et al., Lasers in Surgery & Medicine 21(5): 438-43, 1997; Seaman EK. Et al., Journal of Urology 158(2): 642-5, 1997; Menovsky T.et al., Lasers in Surgery & Medicine 19(2): 152-8, 1996; Bass T.S. et al., Lasers in Surgery & Medicine 12(5): 500-5, 1992; White RA. Et al., Lasers in Surgery & Medicine 8(1):83-9, 1988）。これらの方法においては、レーザ光としてアルゴンレーザ、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ等を、レーザエネルギー吸収用の色素としてインドシアニングリーン（ICG）、フルオレセイン、酸化鉄等を用いていた。
【０００３】
しかし、これらの検討において対象となる組織はコラーゲンに富む組織であり、レーザ溶着術の検討についての報告は殆ど、冠状動脈が対象であり、破れた血管壁を接合させる吻合を目的としたものであった。この溶着機構は、コラーゲンを約60℃で軟化させ、コラーゲン繊維を絡み合わせるというものである。コラーゲンに富む組織の溶着においては60℃程度の温度を発生させれば十分であり、レーザ照射時間も極めて短いパルス照射に過ぎなかった（特開2001-190566号公報）。
【０００４】
一方、胸部大動脈は、コラーゲン含量が少なく、エラスチンが多いという特異な組成を有し（図１）、コラーゲン含量の多い組織の溶着の際の条件では溶着することはできなかった。また、コラーゲンに富む組織とエラスチンバイオマテリアルを300℃という高温条件で溶着したという報告はあったが（Steven L, Jacques et al., Proc. SPIE Vol.2975; E.N. LA Joie et al., Laser in Medical Science 12: 49-54, 1997）、エラスチンに富む組織単独での吻合・溶着に関する検討はされていなかった。
【０００５】
さらに、80〜90℃の温度条件で、高強度レーザを用いて組織接合を行うという報告もあったが（特表平11-504835号公報）、これは、アルブミン等のタンパク質接合物をのりとして用いる方法であり、血管組織自体を溶着させ得る方法ではなかった。
【０００６】
近年、高齢化社会、動脈硬化病変の頻度上昇に伴い、大動脈解離(aortic dissection)という疾患が増加傾向にある。大動脈壁は、内膜、中膜および外膜の３層からなっている。大動脈解離は、動脈硬化の進行や高血圧による壁へのストレスにより内膜から中膜組織が硬化・脆弱化すると、内膜亀裂(intimal tear)が生じ、これが解離の発生部位（entry）となり、さらに中膜が縦に解離し、血液が中膜内に入りこんで解離がますます進展し、本来の真腔と解離腔（偽腔）を形成するという疾患である（図２）。特に、胸部大動脈に生じる胸部大動脈解離は、発症後70%が死亡するという重篤な疾患である。従来、大動脈解離に対しては、手術により解離部の血管を人工血管へ置換したり、冠動脈バイパスを形成することにより治療を行っていたが、これらの手術は高度な手術でありまたその予後も良好ではなく、患者の術後のQOL(Quality of life)は著しく低下していた。
【０００７】
胸部大動脈解離に対して低侵襲的な治療法が望まれていたが、上述のように胸部大動脈はエラスチン富むため従来のレーザ溶着条件では溶着することはできなかった。また、血管に対する従来のレーザ溶着術は、専ら血管の吻合のために用いられており、大動脈解離における中膜の解離をレーザ溶着によりどのように治療するかについては検討されていなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、レーザ溶着により胸部大動脈解離を治療するための装置を提供することを課題とする。また、本発明は、レーザ溶着により胸部大動脈解離を治療する方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、適当なレーザ種と患部に供給するレーザエネルギー吸収用色素を組み合わせ、レーザ溶着条件を高温度の条件にし、かつ局所的照射により周囲組織への熱影響を小さくすることでエラスチンに富む胸部大動脈の溶着が可能になることを見出し、本発明を完成させるに至った。さらに、本発明者らは、胸部大動脈の解離部位にレーザエネルギー吸収色素を供給する方法、一旦解離して偽腔を形成した胸部大動脈を再閉塞する方法、レーザを照射する方法、解離部位の確認方法、術中のモニタ方法等について鋭意検討を行った結果、レーザ光照射手段等を備えたバルーン付きカテーテルを有する胸部大動脈解離の治療のための装置に関する本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１０】
（１）胸部大動脈解離のレーザ溶着のためのカテーテルを有する装置であって、少なくともレーザ発生手段、レーザを大動脈解離面に伝送するレーザ伝送手段、胸部大動脈解離部分を圧排するためのバルーンおよび大動脈血流確保のための血液還流手段を有し、レーザエネルギー吸収用色素で染色した胸部大動脈解離部分を前記血液還流手段で真腔中の血流を確保しながら前記バルーンで圧排し、連続レーザを解離面に照射して溶着する、レーザ溶着のための装置。
（２）  連続レーザを解離面に局所的に1ms〜10秒間照射して解離面温度を100℃以上に熱することにより解離面を溶着する（１）のレーザ溶着のための装置。
（３）  レーザ種およびレーザエネルギー吸収用色素の組み合せが、半導体レーザおよびインドシアニングリーン、またはNd:YAGレーザおよび含糖酸化鉄製剤の組み合わせである（１）または（２）の装置。
【００１１】
（４）  レーザ伝送手段が、石英ファイバーおよびレーザを胸部大動脈解離面に側射するためのレーザ側射手段を含む（１）〜（３）のいずれかの装置。
（５）  レーザ側射手段が、カテーテルシステムの遠位端部付近に設けられた、プリズムまたはレーザ散乱物質である、（４）の装置。
（６）  さらに、レーザエネルギー吸収用色素を胸部大動脈解離面に供給するための手段を有する、（１）〜（５）のいずれかの装置。
（７）  さらに、レーザ溶着条件を決定するための胸部大動脈のエラスチンおよび／またはコラーゲンの含量をモニタするための手段を有する、（１）〜（６）のいずれかの装置。
【００１２】
（８）  胸部大動脈のエラスチンおよび／またはコラーゲンの含量をモニタするための手段が紫外レーザの蛍光によるものである、（７）の装置。
（９）  さらに、胸部大動脈解離面の溶着状態をモニタするための手段を有する、（１）〜（８）のいずれかの装置。
（１０）  胸部大動脈解離面の溶着状態をモニタするための手段が解離面に照射されたレーザの反射光を分析する手段である、（９）の装置。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
１．本発明で用いられるレーザ種およびレーザ吸収用の色素
本発明の胸部大動脈のレーザ溶着は、エラスチンに富みコラーゲン・エラスチン比の小さい胸部大動脈を確実に溶着するために、100℃以上の高温度を溶着面で発生させて行う。すなわち、溶着が必要な面である胸部大動脈の血管解離面において局所的に高温度を発生させて、周囲組織への熱影響を最小にする必要がある。このような条件で溶着を行うことにより高い血流動圧に耐える溶着強度を得ることができる。
まず、血管解離面にレーザエネルギーを吸収する色素を供給して染色し、次いでレーザ光を血管解離面に局所的に照射することにより溶着することができる。
【００１４】
レーザ種としては、血管に透過性の高いレーザ波長（800〜1000nm）を有するものが選択され、半導体レーザ（800nm）、Nd:YAGレーザ(1064nm)等が用いられる。また、レーザエネルギーを吸収するための色素としては、血管に透過性の高いレーザ波長に吸収が高く、生体に投与できるものが選択され、例えばインドシアニングリーン、酸化鉄等の鉄製剤が用いられる。ここで、酸化鉄としては、フェジン（登録商標、吉富製薬社）のような含糖酸化鉄が挙げられる。血管解離面で局所的に100℃以上の高温度を発生し得る組み合わせとして、インドシアニングリーンと半導体レーザの組み合わせ、または鉄製剤とNd:YAGレーザの組み合わせが好ましい。但し、これらの組み合わせに限定されるのではなく、上述のレーザ種および色素の条件を満たし、かつ組み合わせたときに血管解離面で局所的に100℃以上の高温度を発生し得るレーザ種および色素の組み合わせならば、公知のいかなるものも用いることができる。
【００１５】
局所的での温度上昇は、レーザの強度と照射時間によって決まるが、過度に高強度、短パルスとするならば、組織での音波発生による障害が生じる。この為、レーザ照射時間は比較的長いパルスあるいは連続とするのがよい。しかし、その一方で、余り長い時間の照射は周囲組織に熱による損傷をもたらすので、比較的短時間の連続レーザによる処置が必要になってくる。照射時間は、1ms〜10秒が好ましく、この範囲で短時間の方が周囲損傷を避ける上でより好ましいといえる。ただし、溶着は一種の化学反応過程と考えられるので、溶着温度に応じたある程度の照射時間が必要になる。この点を考慮した場合は、好ましい照射時間として、5ms〜10秒、さらに4〜10秒が好ましい。照射時間はここに挙げた範囲で、胸部大動脈のコラーゲン・エラスチン組成や胸部大動脈の解離状態により適宜選択することができる。また、照射開始から照射終了までに上記時間の照射を繰り返し行ってもよい（間歇照射）。
【００１６】
用いるレーザの出力は15〜60Wである。上記の短時間照射条件を満たすために、この範囲でなるべく大きい出力が好ましい。また、解離面を溶着するためには、レーザ照射時に解離面を適当な圧で押さえつける必要があり、その時の印加圧力は0.1〜1 kg/cm2であり、好ましくは0.2〜1kg/cm2である。
【００１７】
従って、本発明のレーザ溶着による胸部大動脈解離の治療の好ましい態様は、レーザ種として半導体レーザを、色素としてインドシアニングリーンを用いるか、またはレーザ種としてNd:YAGレーザを、色素として酸化鉄製剤を用い、胸部大動脈の解離面に局所的に連続レーザを1ms〜10秒間照射し、100℃以上の高温を発生させ、エラスチンを軟化させて絡み合わせ溶着させるというものである。
本発明のレーザ溶着は、好適には胸部大動脈の解離の治療に適用されるが、胸部大動脈以外のエラスチン含量の多い生体組織の溶着に適用することもできる。例えば、軟骨、腱、靭帯などの溶着に用いることが可能である。
【００１８】
２．胸部大動脈解離の治療に用いる装置の構成
本発明の胸部大動脈解離のレーザ溶着治療に用いることができる装置は、少なくともレーザ発生手段、レーザを胸部大動脈の解離面に伝送する手段、大動脈の解離面を適当な圧力で押さえるように機能するバルーンおよび血流を確保するための血液還流（パーフュージョン）手段を有するパーフュージョンカテーテルシステムである。さらにこれらの手段に加えて、本発明の胸部大動脈解離のレーザ溶着治療に用いることができる装置は溶着条件を決定するためのエラスチンおよび／またはコラーゲンの量をモニタし得る手段、胸部大動脈の解離面の溶着状態をモニタし得る手段および色素を胸部大動脈の解離面に供給するための手段の一つまたは複数を備えたカテーテルシステムである（図３、４）。
【００１９】
カテーテルシースは、通常用いられているものを使用することができ、その径等は限定されない。
レーザ発生手段は、通常の治療用近赤外光レーザ発生装置を用いることができ、レーザ種は血管壁を透過し得るレーザならば限定されないが、半導体レーザ、Nd:YAGレーザが好ましい。レーザ発生装置として、例えば、半導体レーザ発生装置であるUDL-60（オリンパス工業社）等が挙げられる。
【００２０】
レーザを胸部大動脈解離面へ伝送する手段には、カテーテルの遠位端部付近に位置するバルーン内に位置し、レーザを胸部大動脈に側射する手段およびレーザをレーザ発生装置から該レーザ側射手段に伝送する石英ファイバー（光ファイバー）が含まれる。本明細書において「遠位端部付近」とは、レーザ発生装置と連結された端部（近位端部）の反対側の端部に近い部分を意味し、遠位端部および遠位端部から数十cm程度の部分を指す。
【００２１】
石英ファイバーはカテーテルシースの中に含まれ、その一端でレーザ発生装置と連結し、もう一端でレーザ側射手段と連結している。本発明で用いられる石英ファイバーは、直径0.05〜0.3mm程度のきわめて細いものから、可視的な太さのものまで、カテーテルシースの中に収まり高強度レーザエネルギーを伝送できる限り、広く種々の径のものを用いることができ、カテーテルシースの中に例えば色素供給手段等が含まれる場合等において適宜その径を変更することもできる。なお、レーザ発生装置と石英ファイバーの間または石英ファイバーの中間には、装置に含まれ得るレーザ溶着モニタ装置等に対してレーザを伝送するために適宜ビームスプリッター、レンズ等を設けてもよいが、これについては後述する。
【００２２】
レーザ側射手段は、胸部大動脈の解離面にレーザを照射するための手段であり、石英ファイバー内を血管に沿って伝送されてきたレーザが血管壁内に入射し解離面に達するように側方照射する必要がある。レーザの側方照射は、レーザを屈折させるかまたは散乱させること等により達成することができ、該側射手段として、プリズム、散乱物質等が挙げられる。例えば、石英ファイバーの遠位端部付近にレーザが側方照射されるようにプリズムを備えていてもよいし、石英ファイバーの遠位端部付近をレーザが側方照射されるように粗面加工してもよい。また、石英ファイバーの遠位端部付近にレーザを散乱させるアルミナやシリカ等の散乱物質を塗付しておいてもよいし、またバルーン中にこれらの散乱物質を含有させておいてもよい。石英ファイバーの遠位端部付近から側方に射出されたレーザが胸部大動脈の解離面を照射する面積範囲は、周囲組織に熱の影響を及ぼさないようにする必要があるので、0.5cm2〜3cm2が好ましい。また、照射範囲が局所的で狭くても、解離の程度によりカテーテルを回転させるなどして、照射の向きを変えて血管壁の円周上に複数回照射を行うことにより、偽腔中の血管の流れが閉止するように解離面を溶着することができる。また、解離が血管に沿って広範囲に進展している場合であっても、必ずしもすべての解離部分を溶着する必要はなく、血液が偽腔中に入り込む部分(entry)付近と、偽腔中から真腔中に流れ出ていく部分（reentry）付近の２ヶ所において偽腔中の血液流が閉止するように解離面を溶着すればよい。
【００２３】
バルーンは、通常のバルーン付きカテーテルに用いられている大動脈内バルーンを用いることができる。バルーンはカテーテルの遠位末端部付近に取り付けられる。バルーンを拡張させ、解離した胸部大動脈の中膜の解離を血管内部から押さえつけて、解離部を元の状態に戻し偽腔を圧排し偽腔中の大動脈血流を遮断し（図６）、その状態でレーザエネルギーを加え高温状態にして、解離した中膜を溶着させる。この際、後述の血液還流（パーフュージョン）手段を備えていると、該血液還流手段を通じて真腔中の血液流が確保される。バルーンを拡張させる手段は特に限定されないが、適当な液体や気体をバルーン内に供給することにより達成できる。この場合、カテーテルシースの中に液体、気体の給排出管も備えられる。拡張時のバルーンが血管壁を押さえる際の圧力は、0.2〜1kg/cm2の間が望ましい。前述のようにバルーンはレーザ側射手段を備えていてもよい。また、バルーンの代わりにステントを用いて、胸部大動脈の解離部を押さえつけることもできる。
【００２４】
血液還流手段はバルーンの拡張時においても大動脈中の血液流を確保するものである。該手段は、カテーテルシースの中に設けてもよいし、バルーンの先端側と後端側を連結するように設けてもよい。例えば、バルーンの両端外側部分のカテーテルシースに１つまたは複数の小孔を設けることにより血液還流路を確保でき、またバルーン両端外側のカテーテルシースに設けた孔を適当なチューブでチューブがカテーテルシース内を通るように連結してもよい。さらに、血液還流路をバルーンに設けてもよく、例えばバルーンにルーメンを設け、その中を血液が流れるようにしてもよい。血液還流手段は公知のパーフュージョンカテーテルに用いられているものを用いることもできる。
【００２５】
胸部大動脈の解離面の溶着状態をモニタし得る手段は、胸部大動脈の解離面の溶着状態を、照射したレーザの反射・散乱光によりモニタする装置である。レーザ発生装置から出力されたレーザは石英ファイバー中を伝送され、側射手段で胸部大動脈の解離面に照射されると、反射・散乱し一部は再び石英ファイバーに戻り、石英ファイバー中を逆送される。レーザ発生装置と側射手段の間に設けられたビームスプリッターによりレーザは進路を変え、適当なバンドパスフィルターを通り所望の波長の光のみ選択され検出器に到達する。検出器によりこの光を分析することにより、溶着状態をモニタすることができる。ここで用いられる検出器は、例えばシリコンフォトダイオードである。この際、反射光は照射開始とともに増加するが、この反射光の増加は、色素の分解・脱色および血管組織の変性を示しており、反射光の増加割合をモニタすることにより溶着の進行を知ることができる。また、解離の接着面の温度が100℃に達すると接着面で沸騰が生じごくわずかの水蒸気が発生し、反射光が急増する。したがって、反射光の増加割合とともに、照射開始から100℃になるまでの時間を計測することにより、溶着面の熱付加が適切に行われているかどうかを判断することが可能である。なお、温度変化は、本発明の装置の遠位末端付近に熱電対のような温度測定手段を設けることによってもモニタできる。温度測定手段は、バルーンに取り付けバルーン拡張時に大動脈壁に密着するようにし、治療部の温度上昇をモニタできるようにするのが望ましい。該温度測定手段でモニタできる温度上昇を指標にしても溶着の程度を判断することができる。溶着状態は本手段によりリアルタイムにモニタできるので、溶着状態により治療が完了したことを知ることができるし、また治療の継続の必要性もモニタできる。さらに、モニタされた溶着状態によっては、溶着条件を適宜変更し、より効果的な条件での治療を遂行することが可能になる。
【００２６】
溶着条件を決定するためのエラスチンおよび／またはコラーゲンの量をモニタし得る手段は、溶着に用いる治療用レーザ発生装置とは別に、診断用の紫外レーザを発生する手段である。紫外レーザを解離部胸部大動脈に照射すると、該紫外レーザの励起により蛍光が発生する。大動脈のエラスチンおよび／またはコラーゲンの組成により発生する蛍光の波長が異なるので、発生蛍光を分析することによりエラスチンおよび／またはコラーゲンの組成を知ることができる。図７はエラスチンおよび／またはコラーゲンの組成測定の原理を示す。図７に示すようにコラーゲンとエラスチンでピークを示す波長が異なるので、両波長の蛍光比率を計測することにより、血管壁のコラーゲン・エラスチン比を推定することができる。また、エラスチンおよび／またはコラーゲンの組成は多少の個体差があり、エラスチンおよび／またはコラーゲンの組成によって溶着条件を変えれば個体ごとに適切な溶着条件を選択することができる。例えば、エラスチン含量が高くコラーゲン／エラスチン比が低い場合は、より高温度で溶着させることが望ましいので、レーザ強度を上げたり、レーザ照射時間を長くすればよい。さらに、マルファン症候群という先天性疾患の患者では動脈壁成分の異常が起こり、エラスチンが低下、コラーゲンが増加（架橋していない水溶性コラーゲン）して、コラーゲン・エラスチン比が著しく変化する疾患が知られており、該病気の罹患個体は通常よりも胸部大動脈解離が発生しやすい。マルファン症候群は常染色体優性遺伝形式で発生頻度は2万人に１人だが、約15％は突然変異で発生する。エラスチンおよび／またはコラーゲンの組成のモニタにより、マルファン症候群に罹患しているかどうかを診断することもでき、該患者に対して適切な条件で溶着が可能になる。この紫外レーザ発生装置は治療用レーザ発生装置とは別途設けることができる。例えば、治療用レーザ発生装置とカテーテルの遠位末端部の間に設けることができ、ビームスプリッターにより該紫外レーザを石英ファイバー中に伝送することが可能である（図４）。治療用レーザの伝送に用いる石英ファイバーと、エラスチンおよび／またはコラーゲンの組成モニタ用の紫外レーザの伝送ファイバーは同じものであってもよいし、別途紫外レーザの伝送ファイバーを設けてもよい。この紫外レーザは、治療用レーザの側射手段またはこれとは別途設けた紫外レーザ専用の側射手段により、胸部大動脈壁に照射され、その反射・散乱光が石英ファイバーを逆送され、適宜ビームスプリッターにより検出器に送られ該検出器により分析される。この際、検出器に光が入る前に所望の波長の蛍光のみを適切なバンドパスフィルターにより選択することが可能である。
【００２７】
色素を胸部大動脈の解離面に供給するための手段は、インドシアニングリーン、フェジンなどの酸化鉄のレーザエネルギー吸収性色素を胸部大動脈の解離部に供給する手段である。該手段を本装置に備える場合には、送液チューブをカテーテルシース内に設ける。カテーテルの遠位末端部付近に色素溶液の射出手段を設けることにより、色素を胸部大動脈の解離部に、例えば注入することにより供給することができる。色素溶液の送液は例えば、シリンジ、ぺリスタポンプ等のポンプを用いて行うことができる。色素溶液の射出は、例えば送液チューブの末端に小孔やスリット状の孔を設けておくことにより行うことができる。この場合の色素濃度は、許容量より十分少ないことが望ましい。解離面中膜面には血管内皮細胞が形成されておらず、少量の色素供給によって、健常血管に比べて十分に大きい染色が達成されるはずである。供給する色素の量および濃度は、静脈投与する場合と、色素供給手段を用いて供給する場合とで適宜変更することができる。例えば、色素供給手段で解離部に直接供給する場合、数μg〜数十mg/mLの濃度の色素を適当量供給すればよい。但し、色素によっては人体に悪影響を及ぼすことがあるので、各色素毎にLD50値等を考慮して投与量を決めてもよい。色素は装置に備えた専用の手段を用いなくても、本発明の治療装置による治療を行う前に、患者に色素を投与することによっても可能である。例えば、色素溶液を静脈注射すればよい。大動脈の解離部は、内皮細胞で覆われておらず、色素で染まりやすいので、一定量の色素を胸部大動脈に送達できる手段ならばどのような手段を用いてもよい。
【００２８】
図３および図４に、本発明の装置の構成図を示した。図３に示す装置は、胸部大動脈の解離面の溶着状態をモニタし得る手段を有する装置である。図３に示すように、本発明の装置は、レーザ発生装置７、それに連結した石英ファイバー６、石英ファイバー６をその中に収めるカテーテルシース４、カテーテルに付随したバルーン３、石英ファイバー６に連結したレーザ側射手段５等を有する。さらにレーザ発生装置７、レーザを照射する部分、および溶着状態の検出器１１を連絡する経路にレンズ、ビームスプリッタ、またはフィルタもしくはバンドパスフィルタを適宜有している。
【００２９】
図４は、さらにエラスチンおよび／またはコラーゲンの量をモニタし得る手段を有する装置である。図３に示す装置に加えて、エラスチンおよび／またはコラーゲンの量を測定するためのレーザ発生装置(2)１２、エラスチンおよび／またはコラーゲンの量をモニタするための検出器(2)１６を有し、適宜レーザ、蛍光経路中にレンズ、ビームスプリッタまたはフィルタもしくはバンドパスフィルタを有する。当業者ならば、本構成図に従い本発明に適したカテーテルシステムを適宜設計することが可能である。
図５は、色素供給手段を有する本発明の装置のカテーテルの遠位末端付近を示す図である。カテーテルの遠位末端部付近にバルーン３、レーザ側射手段５、レーザ吸収用色素供給手段１８、血液還流手段１７を有し、レーザ伝送用石英ファイバー６はカテーテルシース４の中に収められる。
【００３０】
３．本発明の装置の使用
図２に、胸部大動脈解離の状態を示す。図に示すように、解離が生じることにより真腔と偽腔が生じ、偽腔中を血液が流れる。
図３は、溶着状態をモニタする手段を有する本発明の装置の構成を示し、図３に基づいて本発明の装置の使用方法を説明する。本発明の装置であるカテーテルは、例えば大腿動脈から挿入すればよい。図３中、レーザ発生装置７から発生したレーザはビームスプリッタ９を通過してレンズ８で集められ石英ファイバー６を伝送され側射手段５により解離面に局所的に側射される。レーザ照射時間は1ms〜10秒の間で、該照射により解離面において100℃以上の高温が発生する。この際、バルーン３が偽腔２を閉止するように解離面を圧排する。解離面に照射され反射したレーザ光は、石英ファイバー６中に入り石英ファイバー６内を逆相され、ビームスプリッタ９で検出器１１側に送られ、バンドパスフィルタ１０を通って検出器１１に送られ、溶着状態がモニタされる。
【００３１】
図４は、さらにエラスチンおよび／またはコラーゲンの量をモニタし得る手段を有する本発明の装置の構成を示し、図４に基づいて本発明の装置の使用方法を説明する。レーザ発生装置(1)７で発生したレーザの経路は、図３に示すものと同じであるが、レーザ発生装置(2)１２は紫外レーザを発生し、該レーザはビームスプリッタ１３で石英ファイバー６方向に向けられ、レンズ８で集められ石英ファイバー６で伝送され、側射手段５で胸部大動脈に側射される、胸部大動脈壁で発生した蛍光は、石英ファイバー６中に入り石英ファイバー６内を逆相され、ビームスプリッタ９で検出器側に送られ、さらにビームスプリッタ１４で検出器(2)１６側に送られ、フィルタまたはバンドパスフィルタ１５で適当な波長が選択され検出器に入り、検出器(2)１６でコラーゲンおよび／エラスチンの含量・比が測定される。
溶着状態に関するデータおよびコラーゲン・エラスチン組成に関するデータに基づいて、溶着過程を適切に制御することが可能になる。
【００３２】
図５は、色素供給手段を有する本発明の装置の構成であるが、図５に基づいて、本発明の装置の使用方法について説明する。まず、色素供給手段１８でレーザ吸収用色素が胸部大動脈解離部付近に供給される。この際、色素はあらかじめ生体内に静注等により投与しておいてもよい。次いで、バルーン３が拡張し、偽腔２を閉止させるように解離面を圧排する。この際、血液還流手段１７によりバルーン拡張時も大動脈血流が確保される。同時に、カテーテルシース４内に収められた石英ファイバーを伝送されたレーザは側射手段５により大動脈解離面１９に1ms〜10秒間側射される。主に解離面１９を染色した色素がレーザを吸収し、該吸収部分で100℃以上の高温が発生し、エラスチンに富む胸部大動脈壁が軟化し、エラスチンが絡み合うようにして解離部が溶着される。この際、図３および図４に示した、モニタ装置により溶着状態をモニタすることができる。
図６上は、バルーン拡張前の胸部大動脈解離部における本装置の状態を示す。図６下は、バルーンにより偽腔を圧排し、解離面１９にレーザを照射している状態を示す。
溶着が終了後、バルーンを収縮させカテーテルを抜き去る。
【００３３】
【実施例】
本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
〔実施例１〕  レーザ熱溶着条件の検討
ブタ大動脈解離モデルを用い、in vitroでレーザ溶着条件（レーザ種、レーザ強度、照射時間、解離面染色、印加圧力）の最適化を行った。
ブタの新鮮摘出胸部大動脈を材料として用い、大動脈の中膜を人工的に解離させ解離モデルを作製した。レーザエネルギー吸収用の色素としては、インドシアニングリーン（第一製薬株式会社製のジアグノグリーン（登録商標）を使用）を2.5mg/mLの濃度に調製して用いた。
【００３４】
ブタの解離モデル大動脈をインドシアニングリーンに5分間浸漬することにより染色し、2枚のスライドグラスで挟んだ。この際、一方のスライドグラスの解離モデルの間に熱電対測定装置を付け、温度変化をモニタした。スライドグラスに上から約0.2kg/cm2の圧力で印加しながら、半導体レーザ発生装置（UDL-60、オリンパス光学工業社製）で波長810nmのレーザを発生させ、スライドグラスを通してブタ解離モデルに照射し解離面の溶着を行った。この時の照射スポット径は、3mmであり、レーザ照射時間は4〜18秒であった。図８に実験方法を示す。
【００３５】
溶着後、伸び測定、応力測定を行い、溶着を評価した。溶着したブタ解離モデルを幅約5mmで切断し、これを伸ばして固定距離約11mmとし、クリップおよび鉗子を用いて固定した（図９）。図９中、クリップおよび鉗子に挟まれているのがブタ解離モデルである。伸びをＹ軸ステージを用いて、応力をロードセル（ＬＣ-4101-G600、Ａ＆Ｄ社製）を用いて測定し、伸びおよび応力をＸ−Ｙグラフとした応力ひずみ線図を作成した。
【００３６】
図１０に解離モデルの溶着状態と測温結果を示す。図の上図は14秒のレーザ光線の照射による溶着後の内膜面を示し、下図は溶着後引き剥がした解離面を示す。図に示すように、解離面は十分に溶着していた。
図１１はレーザを14秒照射した場合の温度変化を示す。図に示すように照射開始と同時に温度が上昇し始め、14秒照射終了時に最高温度に達した。図では、最高温度は約70℃であるが、これは図８に示すように、熱電対の位置が解離面と離れているからで、目視によって沸騰が観察されたことから、照射面は100℃を超えていたと推測される。
【００３７】
図１２は、接線方向の破断応力をしめす。図１２Ａは照射時間と溶着面の接線方向の破断応力の関係を示し、図１２Ｂは、12秒照射時の応力ひずみ線を示す。図１２に示すように照射時間が長くなるほど、破断応力は大きくなっており、より強固に溶着することができる。但し、10秒を超えるような長時間のレーザ照射により周辺組織の損傷も認められた。
本実施例により、安定してコラーゲン・エラスチン比の小さい血管のレーザ熱溶着を実現できることがわかった。
【００３８】
〔実施例２〕  レーザを用いた溶着状態のモニタ
上述のレーザ発生装置、ブタ解離モデルを用いてレーザ出力16Ｗ、照射時間10秒で照射を行い、検出器としてシリコンフォトダイオードを用いて反射光の光強度を測定した。
図１３中、横軸の時間20秒の時点でレーザ照射を開始し、10秒間照射している。
【００３９】
レーザ照射開始とともに、反射光は増加し、照射開始後約5秒で急激な反射光の増加が認められた。目視により、このときに沸騰が生じ、水蒸気が発生していた。すなわち、この時点で接着面の温度は100℃に達している。色素の分解・脱色および血管組織の変性を示す反射光の増加割合と、照射から100℃に達するまでの時間により、溶着面の熱付加が適切に行われているかどうか判断できることが明らかになった。
図１３に示すモニタ波形は、正常なレーザ溶着が行われていることを示す。
異常波形では、増加割合の著しい低下や、水蒸気発生を示す反射光急増が認められない、等の所見を示す。
【００４０】
【発明の効果】
実施例に示すように、本発明の装置により胸部大動脈解離の解離面において局所的に100℃以上の高温度を発生させて、エラスチンに富む胸部大動脈の解離面を確実に溶着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冠状大動脈と胸部大動脈におけるコラーゲンおよびエラスチンの含量および両比を示す図である。
【図２】胸部大動脈解離の状態を示す図である。
【図３】本発明の装置の構成図である。
【図４】本発明の装置の構成図である。
【図５】本発明の装置による胸部大動脈の溶着方法を示す図である。
【図６】本発明の装置における解離面の溶着方法を示す図である。
【図７】コラーゲンおよびエラスチンの蛍光波長を示す図である。
【図８】溶着実験の方法を示す図である。
【図９】溶着の評価方法を示す図である。
【図１０】ブタ大動脈解離モデルのレーザ溶着後の溶着状態（図１０A）および解離面を剥離した状態（図１０B）を示す図である。
【図１１】ブタ大動脈解離モデルのレーザ溶着時の温度変化を示す図である。
【図１２】溶着解離面の接線方向破断応力を示す図である。
【図１３】レーザを用いた溶着状態のモニタ結果を示す図である。
【符号の説明】
１,  真腔
２,  偽腔
３,  バルーン
４,  カテーテルシース
５,  レーザ側射手段
６,  石英ファイバー
７,  レーザ発生装置（１）
８,  レンズ
９,  ビームスプリッタ
１０,  フィルタまたはバンドパスフィルタ
１１,  検出器（１）
１２,  レーザ発生装置（２）
１３,  ビームスプリッタ
１４,  ビームスプリッタ
１５,  フィルタまたはバンドパスフィルタ
１６,  検出器（２）
１７,  血液還流手段
１８,  色素供給手段
１９,  解離面
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１３】
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