JP2005169094A - レーザー誘起液体噴流発生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 細いカテーテルの使用であっても、レーザー光による熱的影響を受けることもなく、より強力なレーザー光の照射が可能で、しかも、長時間にわたって使用でき、円滑な操作が可能なレーザー誘起液体噴流発生装置を提供する。
【解決手段】 本体3内でレーザー光を液体Wに照射し、発生した液体ジェット流Jを噴射口6からカテーテル9に導入し、また液体ジェット流Jとは反対向きの流れを発生させるので、細い外径のカテーテルを使用しても、レーザー光による熱的影響を受けることなく強力にレーザー照射して血栓等を破砕でき、また、カテーテル先端から破砕した血栓等を吸引回収できる。
【選択図】 図4
【解決手段】 本体3内でレーザー光を液体Wに照射し、発生した液体ジェット流Jを噴射口6からカテーテル9に導入し、また液体ジェット流Jとは反対向きの流れを発生させるので、細い外径のカテーテルを使用しても、レーザー光による熱的影響を受けることなく強力にレーザー照射して血栓等を破砕でき、また、カテーテル先端から破砕した血栓等を吸引回収できる。
【選択図】 図4
Description
本発明は、液体に向かってレーザー光を照射することにより液体ジェット流を発生させ、血栓等の目標物を破砕し、これを回収するレーザー誘起液体噴流発生装置に関する。
近年、人の血管が閉塞される血栓症の治療を行なう手段として、レーザー光により液体ジェット流を発生させ、物理的に破砕する方法が行なわれている。この治療法は、重篤な副作用がある血栓溶解剤を大量に投与する必要がなく、早期血流再開が可能なことから、血栓症の治療として大いに期待されている。特に、脳組織は、6時間以上虚血状態が続くと、それに伴う神経症状の回復は困難とされているが、発症後数時間で再度血流が生じると、極めて治療効果の高いものとなる。
下記特許文献1、特許文献2及び特許文献3では、カテーテル内に挿入した光ファイバーに、レーザー発振器からのレーザーをパルス導光し、当該カテーテル内に充填された生理食塩水等を急激に加熱し、液体ジェット流を誘起し、この液体ジェット流の力により血栓等を破砕し除去するものが記載されている。
この方法では、光ファイバーが内部に挿入された状態のカテーテルを血栓等の近くまで導き、液体ジェット流を発生させるので、液体ジェット流の力を低減させることなく血栓等に到達させることができ、高い治療効果を得ることができる。
しかし、血管内に挿入するカテーテルは、極めて細く、しかも、内部に光ファイバーを挿入した状態で使用する場合には、光ファイバー自体も太くできず、レーザー光の強さも自ずと限界が生じ、強力なレーザー光の照射は難しい。このため、強力な液体ジェット流を発生させることができず、血栓等の目標物の破砕も不十分になる虞もある。
また、従来のカテーテルは、塩化ビニルやPCB(ポリクロロビフェニル)あるいは下記特許文献3に記載されているように、ポリプロピレンやポリイミド等を材料として成形された、長尺で細いチューブであり、曲がりくねった血管に沿って変形し得るように全体的に柔軟であるため、強力なレーザー光を使用すると、熱的影響を受け易い。
特に、細径のカテーテル(通常0.9mm程度)内に、外径(コア径)が0.4mm程度の光ファイバーを挿入すると、カテーテルの内面と光ファイバーの外面との間は、極めて小さな間隙が存在するのみとなり、この状態で強力なレーザー光を照射すれば、レーザー光の熱がカテーテルに伝わり、カテーテルが溶融、変形等し、円滑な液体ジェット流の噴射を妨げ、カテーテル自体の寿命も短くなる。
さらに、このようなカテーテルでは、血栓等の目標物を破砕するのみで、破砕した後の目標物を回収する手段が設けられていないため、破砕後の血栓が、血管内を浮遊することになり、これが血管内で引っ掛ると、新たな血栓の発生要因となる虞がある。そこで、血栓破砕用のカテーテルとは、別に、血栓吸引用のチューブを設けることも考えられるが、このようなカテーテルとチューブを血管に挿入すると、人体に与える負担は増大することになり好ましくない。
特開2003−111766号公報(段落[0014][0015]、図1参照)
特表2002−521084号公報(段落[0004][0010][0096]、図27E等参照)
日レ医誌第22巻第3号(2001)(第217頁参照)
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、第1の目的は、細いカテーテルの使用であっても、レーザー光による熱的影響を受けることもなく、より強力なレーザー光による照射が可能で、しかも、長時間にわたって使用でき、円滑な操作が可能なレーザー誘起液体噴流発生装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、人体に対する負担を増大することなく、液体ジェット流により破砕した血栓等の目標物を回収することができるレーザー誘起液体噴流発生装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の目的を達成するために、本発明に係るレーザー誘起液体噴流発生装置は、内部に空間部を有する本体と、当該本体の空間部に連通するように設けられ、レーザー発振器からのレーザー光が導光され先端部にレーザー照射部が設けられた光ファイバーが取付けられる光ファイバー取付部と、前記本体の空間部内に前記レーザー光を吸収する所定の液体を注入する液体注入部と、当該液体に向かってレーザー光を照射することにより発生した液体ジェット流を前記本体の外部に噴出する噴射口と、を有し、当該噴射口から噴出される噴流をカテーテルに導くようにしたことを特徴とする。
本発明の第2の目的を達成するために、本発明に係るレーザー誘起液体噴流発生装置は、前記カテーテル内で、液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させ、破砕した目標物を前記カテーテルの先端から吸引し、血管内から除去することを特徴とする。
本発明装置によれば、細くて狭いカテーテル内でレーザー光を照射せず、本体内という大きな空間部でレーザー光を照射し、発生した液体ジェット流を噴射口からカテーテルに導入するので、細いカテーテルを使用でき、レーザー光による熱的影響を受けることもなく、より強力なレーザー光の照射が可能となり、しかも、長時間にわたって使用でき、円滑な操作が可能となる。この結果、血栓等の目標物の破砕も極めて強力にかつ確実に行なうことができる。
また、液体注入部より光ファイバーのレーザー照射部に向かって液体を注入すれば、光ファイバーのレーザー照射部の冷却効果が高く、より強力なレーザー光の照射が可能になる。
本発明装置によれば、液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させるので、この流れに乗って血栓等の目標物がカテーテルを通って回収でき、破砕後の血栓による新たな血栓症の発生を防止できる。
また、一本のカテーテルにより目標物を破砕する機能と回収する機能とをそれぞれ達成でき、操作性の向上を図ることができ、しかも、別個にチューブを設ける場合に比べ、人体への負担が少ない好ましい装置となる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1,2に示す第1実施形態は、例えば、人の血管が閉塞される血栓症の治療を行なうレーザー誘起液体噴流発生装置1である。この装置1は、概して、レーザー発振器2と連結された本体3と、本体3に連通された光ファイバー取付部10と、本体3の空間部4(図2参照)内に所定の液体Wを注入する液体注入部20と、光ファイバー取付部10の先端部(フェルール11の先端側)に設けられたY字状のYコネクタ部50とを有している。
図1,2に示す第1実施形態は、例えば、人の血管が閉塞される血栓症の治療を行なうレーザー誘起液体噴流発生装置1である。この装置1は、概して、レーザー発振器2と連結された本体3と、本体3に連通された光ファイバー取付部10と、本体3の空間部4(図2参照)内に所定の液体Wを注入する液体注入部20と、光ファイバー取付部10の先端部(フェルール11の先端側)に設けられたY字状のYコネクタ部50とを有している。
レーザー発振器2は、公知のものであるため説明は省略するが、本体3は、図2に示すように、種々の部材が設けられた一種のカプラーである。本体3は、光ファイバー7が発する熱に耐え得る高融点でかつ剛性のある材料、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の金属により構成され、内部に断面円形で直状に伸びる細長い空間部4を有している。空間部4の一端は、端壁5により閉塞され、他端は、後述する噴射口6が開設されている。
空間部4の端壁5には、光ファイバー取付部10が連結されている。光ファイバー取付部10は、内部に光ファイバー7が挿通される細い通路を有する管状のフェルール11と、フェルール11の中間位置に一体に設けられた係止部材12と、係止部材12のフランジ13と係合片15aを係合させる雌ねじキャップ15とを有している。雌ねじキャップ15は、レーザー発振器2側の雄ねじ突部2aと螺合されるが、この螺合により光ファイバー取付部10がレーザー発振器2に固定される。なお、光ファイバー7(図1では破線で示す)も、雌ねじキャップ15とねじ突部2aとの螺合により位置固定的に保持されるが、場合によっては、別途、光ファイバー固定部を設けてもよい。
フェルール11の先端側は、端壁5を挿通して空間部4内に突出されている。フェルール11内には、光ファイバー7が挿通され固定されているが、光ファイバー7の先端、つまり、レーザー照射部7aは、図3に示すように、フェルール11より外部に突出され、ここから、液体Wに吸収されやすい波長のレーザーがパルス的に照射されるようになっている。レーザー照射部7aの外周は、レーザー照射部7a自体の機械的強度の向上や、耐久性の向上を図るために、メッキ等の手段により金属薄膜8で覆うことが好ましい。
レーザー照射部7aから照射されるレーザーは、直進性を有しているが、空間部4の内壁4aに、レーザー光を反射する光反射層(図示せず)を形成してもよい。このような光反射層を形成すれば、照射されたレーザー光が本体3に吸収されることを防止し、レーザー光の利用効率が高められ、結果的に液体ジェット流の力を高めることもできる。この光反射層は、本体3の内面処理により形成するが、内面処理法としては、例えば、DLC(Diamond Like Carbon)、メッキ等によるコーティング、セラミックコート、金や銀等のコーティングなどが好ましい。
本実施形態の液体注入部20は、内部に液体Wが流通する通路を有し、端部はねじ山が形成された接続部21とされた管状部材である。接続部21には、チューブ8が接続され、シリンジポンプ(図示せず)等により所定の液体Wが注入されるようになっている。液体注入部20の位置としては、レーザー照射部7aが確実に冷却されるように、液体Wが光ファイバー7のレーザー照射部7aに向かう位置とすることが好ましいが、図2に示すように、フェルール11先端のレーザー照射部7aより後端側、つまり端壁5側とすることが好ましい。このような位置であれば、液体Wがレーザー照射部7aに接触しつつ流出することになるので、レーザー照射部7aが確実に冷却されることになる。
液体Wは、レーザー光のエネルギを吸収することにより気化し得る生理食塩水等に少量の血栓溶解剤が加えられたものであり、レーザー光のエネルギを吸収することにより一部が気化され、この気化により図2に示す気泡(バブルB)が生じ、このバブルBの急激な膨張により液体Wが噴流、いわゆる液体ジェット流Jとなって本体3の端部30に形成された噴射口6より噴射される。
噴射口6から噴出される噴流は、カテーテル9に導かれるが、本実施形態では、噴射口6に連設されたYコネクタ部50を介して導かれる。
Yコネクタ部50は、公知のものであるため詳述は避けるが、内部に筒状の弾性体を有しかつこの弾性体を圧縮変形するための圧縮部材を備え、外部と連通する第1のポート50aと、第2のポート50bとを有している。第1のポート50aには、ガイドワイヤーGが挿入されるが、ガイドワイヤーGは、第1のポート50a内の弾性体を圧縮変形することにより液密に固定される。一方、第1のポート50aの他端部には、カテーテル9が液密に連結されている。第2のポート50bは、本体3の端部30にねじ山が形成された接続部31と液密に連結されている。
噴射口6は、本体3に設けられた光ファイバー取付部10の対向位置に設けられている。これは、レーザー照射部7aで生じた液体ジェット流Jの力を、Yコネクタ部50を介してカテーテル9に導入し易くするためである。
カテーテル9は、細く曲がりくねった血管であっても容易に挿入できるように、全体的には細くて柔軟であるが、強度も有する管である。
柔軟で強度も有する材料としては、例えば、1層のHDPE(High Density Polyethylene)あるいは2層のLLDPE(Linear Low Density Polyethylene)がある。ただし、これのみでなく、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂等の各種熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー等の熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種ゴムも使用できる。
本実施形態のカテーテル9は、内部に光ファイバー7が設けられていないので、極力細くでき、血管挿入の面からは極めて好ましいものとなる。
次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、術者は、光ファイバー7が予めフェルール11内に挿通固定された光ファイバー取付部10の雌ねじキャップ15とねじ突部2aとを螺合し、光ファイバー取付部10をレーザー発振器2に固定することにより本体3を固定する。
そして、液体注入部20の接続部21に液体Wを供給するチューブ8を接続し、本体端部30の接続部31にYコネクタ部50を介してカテーテル9を接続する。この後、液体Wをシリンジポンプ等によって本体3の空間部4内に供給し充填する。液体Wが満液状態になったか否かは、カテーテル9の先端から排出されたか否かにより分かる。
この状態で、術者は、Yコネクタ部50の第1のポート50aよりガイドワイヤーGを挿入し、先端が血栓の位置に到達すると、その位置を保持する。そして、ガイドワイヤーGをガイドとしてカテーテル9を血管内に挿入する。この場合、カテーテル9の先端などに放射線不透過性材料(例えば金、銀、白金、タングステン、パラジウムまたはそれらの合金等)を、いわゆるマーカーとして設けておくと、その位置をX線照射等により確認しつつカテーテル9を挿入することができ、生体内でのカテーテル9の位置を正確に把握することができる。
カテーテル9の先端が血管内所定位置に到達すると、ガイドワイヤーGを抜去する。そして、レーザー発振器2を動作すると、パルスレーザー光が光ファイバー7先端のレーザー照射部7aより液体Wに照射される。
この照射は、従来のもののようにカテーテル内ではなく、本体3内で行なわれる。照射により本体3には、高温と、急激なバブルBの発生による加圧力が作用することになるが、本実施形態では、本体3が金属により構成されているので、相当強力なパルスレーザー光であっても、これに対抗できる。したがって、高温によりカテーテル9が変形するなどの問題が生じたり、カテーテル9が直接加熱されることもなく、強力なパルスレーザー光を照射できる。
パルスレーザー光の照射により液体Wは、急激に加熱され、バブルBが間欠的に発生する。このバブルBによりチャンバ13内の液体Wが急激に加圧排除され、液体ジェット流Jが生じる。
本実施形態では、フェルール11先端のレーザー照射部7aは、噴射口6と対向した位置に設けられているので、発生した液体ジェット流Jは、速やかに本体3の噴射口6から噴出し、Yコネクタ部50の第1のポート50aを経てカテーテル9に向かうことになる。
ここにおいて、本体3内やカテーテル9内は液体Wが充填されているので、液体ジェット流Jの力は、本体3内の液体W及びカテーテル9内の液体Wを介して伝達され、カテーテル9の先端に向かう。
この結果、カテーテル9内の液体Wは、先端から前方の血栓に向かって噴射され、血管内の血栓は、強力な液体ジェット流の衝突と、血栓溶解剤の補助により破砕される。そして、血管内では、血液の再還流が開始されることになる。
このようにして破砕された血栓は、液体注入部20に吸引管を連結して液体Wと共に血管内から外部に取り出すこともできる。
<第2実施形態>
第1実施形態は、破砕された血栓の取り出しを、液体注入部20を利用して行っているが、図4に示す第2実施形態は、カテーテル9内で、液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させ、破砕した目標物をカテーテル9の先端から吸引し、血管内から除去するようにしたものである。具体的には、本体3の液体注入部20に対向して液体排出部40を設け、これを利用して液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させる。なお、図1,2と共通する部材には同一符号を付し、説明は省略する。
第1実施形態は、破砕された血栓の取り出しを、液体注入部20を利用して行っているが、図4に示す第2実施形態は、カテーテル9内で、液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させ、破砕した目標物をカテーテル9の先端から吸引し、血管内から除去するようにしたものである。具体的には、本体3の液体注入部20に対向して液体排出部40を設け、これを利用して液体ジェット流とは反対向きの流れを発生させる。なお、図1,2と共通する部材には同一符号を付し、説明は省略する。
液体排出部40は、端部にねじ山が形成された接続部41を備え、内部に通路を有しているが、ホースなどを介して吸引ポンプ等と連結され、この吸引ポンプ等の作動により破砕された血栓等を含んだ液体Wの排出を行なう。
第2実施形態では、液体Wの注入と排出をポンプや液体注入用のチューブ8などの付け替えを行なうことなく、独立に行なうことができ、作業性が向上し、本体3内での液体Wの流れが円滑になり、液体Wの流量を増大させることもでき、これによりレーザー照射部7aの冷却効果が高くなる。
<第3実施形態>
第1および第2の実施形態では、本体3の空間部4は、光ファイバー取付部10から噴射口6に向けて内壁面4aが略ストレートに形成されているが、図5に示すように、先細りテーパ状に形成してもよい。
第1および第2の実施形態では、本体3の空間部4は、光ファイバー取付部10から噴射口6に向けて内壁面4aが略ストレートに形成されているが、図5に示すように、先細りテーパ状に形成してもよい。
このようにすれば、レーザー照射部7aにより誘起された液体ジェット流Jの流速が、テーパ状の空間部4によりさらに早くなり、より強力な破砕が可能となる。しかも、テーパ状の空間部4であれば、これがガイドとなり液体ジェット流の力をカテーテル9に円滑に導入することもできる。
<第4実施形態>
図6に示す第4の実施形態は、本体3で液体Wの注入と排出を行なわず、術者の手元操作を容易にするために、注入と排出の操作を離間した位置で行なうようにしたものである。具体的には、本装置は、液体排出部40を有する本体3と、本体3の後端に連結した光ファイバー取付部10および液体注入部20を有するYコネクタ53と、を直列的に着脱自在に連結した手元操作部51を有している。
図6に示す第4の実施形態は、本体3で液体Wの注入と排出を行なわず、術者の手元操作を容易にするために、注入と排出の操作を離間した位置で行なうようにしたものである。具体的には、本装置は、液体排出部40を有する本体3と、本体3の後端に連結した光ファイバー取付部10および液体注入部20を有するYコネクタ53と、を直列的に着脱自在に連結した手元操作部51を有している。
また、本装置は、言い換えると、第1本体(本体3)と、この第1本体の基端部に接続可能な第2本体(Yコネクタ53)とを有している。そして、上記第1本体(本体3)は、内部に形成された第1の空間部4と、この空間部4と連通し、該空間部4内の液体を排出する液体排出部40と、第1本体(本体3)の先端部に設けられ、空間部4内の液体を第1本体(本体3)の外部に噴出する噴射口6と、第1本体(本体3)の基端部に設けられ、第1の空間部4と連通する第1の開口部35aを備える第1の接続部35と、を有している。
また、上記第2本体(Yコネクタ53)は、内部に形成された第2の空間部53aと、第2本体(Yコネクタ53)の先端部に設けられ、空間部53aと連通する第2の開口部58aを備えるとともに、第1の空間部4と第2の空間部53aとを第2の開口部58aを介して連通させた状態で第1の接続部35に接続可能な第2の接続部58(カプラー)と、空間部53aと連通可能に設けられた光ファイバー取付部10と、空間部53a内に液体Wを注入する液体注入部20と、を有している。
さらに詳述するが、図1〜4に示す部材と機能的に共通する部材には同一符号を付し、説明は省略する。
第1本体(本体3)は、図7に示すように、前述した実施形態と同様に、内部に光ファイバー7の先端部が設けられる第1の空間部4が形成されている。第1の空間部4の先端には、カテーテル9が接続用コネクタ52を介して連結され、第1の空間部4の中間には、上方に向かう排出用通路T1も連通されている。排出用通路T1は、破砕された血栓等を含んだ液体Wを排出する通路で、液体排出部40に連結された吸引ポンプSP、例えば、シリンジポンプ(図6参照)により液体Wを排出する。
排出用通路T1の近傍には、光ファイバー7の先端部のレーザー照射部7aが設けられているが、ここには、光ファイバー7が発する熱に耐え得る高融点でかつ所定の剛性を有する材料からなる補強部材、具体的には、金属製の仕切管59が設けられている。仕切管59は、レーザー照射部7aで発生したバブルBによる液体ジェット流Jが第1本体(本体3)の噴射口6より効率よく噴射させる機能と、液体ジェット流Jの流路と排出用通路T1に吸引される液体Wが流れる流路とを仕切る機能と、第1の空間部4の内壁面を保護し補強する機能と、を有している。したがって、仕切管59は、排出用通路T1の基部よりも噴射口6側に向って伸びていることが好ましい。
ただし、仕切管59の伸延により液体Wの排出用通路T1への流入を邪魔しないように、仕切管59の外面と排出用通路T1の基部との間には、適度な隙間が存在するように構成することが好ましい。また、仕切管59は、内面に光ファイバー7から出力されるレーザー光を反射する反射層59aを有していることが好ましい。
一方、第2本体(Yコネクタ53)は、前述の第2の空間部53aと一体的に連通され、内部に光ファイバー7とガイドワイヤーGが選択的に挿通されるファイバー通路54と、液体Wを供給する液体注入通路T2が内部に形成され、両通路54,T2は、所定角度で交差して第2の空間部53aで合流し、第1本体(本体3)の第1の空間部4と第2の開口部35aを介して連通されている。
ファイバー通路54には、中央付近に段部55が設けられ、この段部55に弾性体56の一端が当接されている。一方、第2本体(Yコネクタ53)の端部には、捩じ込みキャップ57が設けられ、捩じ込みキャップ57の軸方向移動により段部55との間で弾性体56を圧縮変形させ、光ファイバー7やガイドワイヤーGを液密に固定保持するようになっている。
液体注入通路T2には、液体Wの注入を行なう給液ポンプKP、具体的にはシリンジポンプ(図6参照)が連結され、また、第1本体(本体3)と第2本体(Yコネクタ53)とは、ねじ込み式の第2の接続部58(カプラー)によりOリングOなどを介して連結される。
このように液体Wを排出する排出用通路T1と、液体Wを供給する液体注入通路T2が独立にかつ離間した位置に設けられているので、操作が容易で、誤操作も防止できる。
次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、術者は、第1本体(本体3)の先端に接続用コネクタ52を介してカテーテル9を接続し、第1本体(本体3)の後端にねじ込み式の第2の接続部58(カプラー)を介して第2本体(Yコネクタ53)を接続する。また、液体排出部40の接続部41は吸引ポンプSPとチューブを介して連結し、第2本体(Yコネクタ53)の液体注入通路T2は給液ポンプKPとチューブを介して連結する。次に、給液ポンプKPを作動し、カテーテル9に液体Wを供給する、いわゆるプライミングを行なう。
ファイバー通路54にはガイドワイヤーGを挿入する。ガイドワイヤーGは、第2の空間部53a、第1の接続部35の開口部58a、第1の空間部4および噴射口6を経てカテーテル9内を挿通し、このカテーテル9の先端より突出させた状態とする。
そして、予めガイドワイヤーGのみを血管内に挿入し、先端が血栓などの患部の直近位置に到達すると、挿入を停止し、その位置を保持する。この挿入時には、X線照射を行い、生体内でのガイドワイヤーGの位置をX線不透過性のマーカーにより確認しつつ行なう。
続いて、予め患部にアクセスしておいたガイドワイヤーGに沿ってカテーテル9を進める。カテーテル9は、全体的に細く柔軟であるが、剛体のガイドワイヤーGをガイドとすれば、容易に挿入することができる。
カテーテル9の先端が患部に到達すると、ファイバー通路54などからガイドワイヤーGを抜去する。続いて、光ファイバー7をファイバー通路54内に挿入し、光ファイバー7の先端部を、第1本体(本体3)の第1の空間部4内所定位置に位置させた状態で、捩じ込みキャップ57を軸方向移動する。これにより弾性体56が圧縮変形され、光ファイバー7が液密に固定保持される。
まず、給液ポンプKPを作動し、カテーテル9に液体Wを供給し、続いて吸引ポンプSPにより液体Wの吸引を行なう。輸液供給時には、カテーテル9内あるいは血管内に気泡が存在しないように注意して行なう必要がある。
両ポンプの作動による液体Wの供給と吸引は、交互に行なうが、継続的に行なうことが好ましい。液体Wの供給量と吸引量は、同量で、例えば、1.0〜15.0ml/mimである。本実施形態では、レーザー照射部7aからの液体ジェット流Jの流れと、吸引される液体Wの流れが仕切管59により仕切られるので、両流れを確実に発生させることができる。
このようにして液体Wの供給を行ないつつ、光ファイバー7をレーザー発振器2と接続し、レーザー照射を行なう。
レーザー発振器2が動作すると、パルスレーザー光が光ファイバー7を通り、液体Wに照射される。照射は、第1本体(本体3)内で行なわれ、パルスレーザー光により液体Wが急激に加熱されると、バブルBが間欠的に発生し、第1本体(本体3)の噴射口6を通り、急激な液体ジェット流Jとなって噴射される。
特に、本実施形態では、レーザー照射は、仕切管59内で行なわれるので、液体ジェット流Jは、外方への拡散が規制され、第1本体(本体3)の噴射口6より効率よく噴射され、その威力が低減することはない。また、仕切管59の内面には、高温と、バブルBの急激な発生による加圧力が作用することになるが、本実施形態では、金属製の仕切管59を使用しているので、所定の性能を長期にわたり維持することができる。
なお、吸引ポンプSPであるシリンジポンプが満液状態になれば、一時手技を中断し、シリンジポンプを交換する。
液体ジェット流Jは、第1本体(本体3)の噴射口6から噴出し、カテーテル9に向かうことになるが、第1本体(本体3)内やカテーテル9内は液体Wが充填されているので、液体ジェット流Jの力は、第1本体(本体3)内の液体W及びカテーテル9内の液体Wを介して伝達され、カテーテル9の先端に向かう。
カテーテル9は、図6に示すように、基部の内径Dより先端部の内径dを小さくしてもよい。このようにすれば、液体ジェット流Jがカテーテル9の先端部から噴射されるときの流速が高まり、好ましいものとなる。
間欠的に噴射される液体ジェット流Jが、前方の血栓に衝突すると、血栓溶解剤の補助もあって血栓は破砕され、血管内での血液の再還流が開始されることになる。
また、カテーテル9では、継続的に吸引も行なわれているので、破砕された血栓は、血管内からカテーテル9内に取り込まれ、第1本体(本体3)に戻り、液体排出部40から液体Wと共に外部に取り出される。
液体吸引時において、吸引される血液は、流入する液体Wにより希釈されたものであり、仕切管59と排出用通路T1の基部との間の隙間を通り排出用通路T1に導かれるので、高濃度の血液が光ファイバー7のレーザー光にさらされることはなく、光ファイバー7先端に血液が付着して炭化したり、以降の破砕機能および吸引機能が低下したりすることもなく、当初の性能を維持できる。
血液の再還流が確認されると、レーザー照射を停止する。しかし、破砕された血栓を確実に回収するために、所定時間は液体の供給と吸引は続行することが好ましい。そして、所定時間の経過後、吸引ポンプSPや給液ポンプKPを停止し、カテーテル9を体外に抜去する。
<第5実施形態>
上述した実施形態は、カテーテルの挿入に関し、単にガイドワイヤーをガイドとしているが、ガイドワイヤーと太い管(以下、ガイディングカテーテルと称す)を用いてもよい。
上述した実施形態は、カテーテルの挿入に関し、単にガイドワイヤーをガイドとしているが、ガイドワイヤーと太い管(以下、ガイディングカテーテルと称す)を用いてもよい。
例えば、脳血管内までカテーテルを挿入する場合には、大腿動脈のような太い血管から挿入を開始し、頚動脈を経て脳内の細い血管まで挿入するが、細いカテーテルを、単にガイドワイヤーを用いて、このような経路で挿入するのは、困難である。
したがって、太い血管から細い血管が枝分かれしている場合には、枝分かれする分岐部までガイディングカテーテルを挿入した後、ガイドワイヤーGをガイドとして細いカテーテル(前述した実施形態のカテーテル9に相当するもので、以下、マイクロカテーテルと称す)をガイディングカテーテル内に挿入する。この状態からマイクロカテーテルを、ガイドワイヤーGをガイドとして、あるいは単独で細い血管に挿入する。このようにすれば、マイクロカテーテルを脳内の細い血管まで挿入する場合の利便性が高く、手技も円滑となる。
本発明は、上述した種々の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。前述のレーザー誘起液体噴流発生装置は、血栓の破砕のみに使用するものでのみでなく、他のもの、例えば、レーザーメスなどとしても使用することもできる。
本発明は、本体内に充填された液体に吸収されやすい波長のレーザー光を、光ファイバーの先端からパルス的に照射し、液体を急激に加熱して、バブルを発生させ、これにより生じた液体ジェット流により血栓を破砕する治療器具として利用できる。
1…レーザー誘起液体噴流発生装置、
2…レーザー発振器、
3…本体(第1本体)、
4…空間部(第1の空間部)、
4a…内壁面、
6…噴射口、
7…光ファイバー、
7a…レーザー照射部、
9…カテーテル、
10…光ファイバー取付部、
20…液体注入部、
40…液体排出部、
53…Yコネクタ部(第2本体)、
53a…第2の空間部、
58…第2の接続部、
59…仕切管、
59a…反射層、
J…液体ジェット流、
W…液体。
2…レーザー発振器、
3…本体(第1本体)、
4…空間部(第1の空間部)、
4a…内壁面、
6…噴射口、
7…光ファイバー、
7a…レーザー照射部、
9…カテーテル、
10…光ファイバー取付部、
20…液体注入部、
40…液体排出部、
53…Yコネクタ部(第2本体)、
53a…第2の空間部、
58…第2の接続部、
59…仕切管、
59a…反射層、
J…液体ジェット流、
W…液体。
Claims (14)
- 内部に空間部を有する本体と、
当該本体の空間部と連通するように設けられ、レーザー発振器からのレーザー光が導光され先端部にレーザー照射部が設けられた光ファイバーが取付けられる光ファイバー取付部と、
前記本体の空間部内に前記レーザー光を吸収する所定の液体を注入する液体注入部と、
当該液体に向かってレーザー光を照射することにより発生した液体ジェット流を前記本体の外部に噴出する噴射口と、を有し、
当該噴射口から噴出される噴流をカテーテルに導くようにしたことを特徴とするレーザー誘起液体噴流発生装置。 - 前記本体は、前記液体が前記光ファイバーのレーザー照射部に向かうように前記液体注入部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、前記液体を本体外部に排出する液体排出部を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、前記光ファイバー取付部の先端部と噴射口を対向する位置に設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、前記空間部の内壁面が前記光ファイバー取付部側から噴射口に向かって先細りテーパ状となるように形成したことを特徴とする請求項4に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、前記光ファイバーが発する熱に耐え得る高融点でかつ剛性のある材料により構成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体の材料は、金属である請求項6に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、前記空間部の内壁面に、前記光ファイバーのレーザー照射部から出力されるレーザー光を反射する反射層を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 少なくとも前記光ファイバーからのレーザー光の照射位置近傍における前記空間部に、前記光ファイバーが発する熱に耐え得る高融点でかつ所定の剛性を有する材料からなる補強部材を設けたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記補強部材は、内面に、前記光ファイバーから出力されるレーザー光を反射する反射層を有することを特徴とする請求項9に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記本体は、第1本体と、該第1本体の基端部に接続可能な第2本体とを有しており、前記第1本体は、内部に形成された第1の空間部と、該空間部と連通し、該空間部内の液体を排出する液体排出部と、第1本体の先端部に設けられ、該空間部内の液体を前記第1本体の外部に噴出する噴射口と、該第1本体の基端部に設けられ、前記第1の空間部と連通する第1の開口部を備える第1の接続部とを備え、
上記第2本体は、内部に形成された第2の空間部と、該第2本体の先端部に設けられ、該第2の空間部と連通する第2の開口部を備え、該第1の空間部と第2の空間部とを前記第2の開口部を介して連通させた状態で前記第1の接続部に接続可能な第2の接続部と、前記第2の空間部と連通可能に設けられた光ファイバー取付部と、前記第2の空間部内に液体を注入する前記液体注入部と、を有する請求項1に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。 - 前記本体は、前記第1の空間部内に、内部が前記第1の接続部の前記開口と連通し、前記光ファイバー取付部に取り付けられた光ファイバーを挿通可能な仕切管を有している請求項11に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記仕切管は、前記液体排出部の基部よりも前記噴射口側に向って伸びている請求項12に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
- 前記仕切管は、前記光ファイバーが発する熱に耐え得る高融点でかつ所定の剛性を有する材料からなる請求項12に記載のレーザー誘起液体噴流発生装置。
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JP2004331862A JP2005169094A (ja) | 2003-11-21 | 2004-11-16 | レーザー誘起液体噴流発生装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9167954B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-10-27 | Seiko Epson Corporation | Fluid ejection device |
JP2017500068A (ja) * | 2013-10-14 | 2017-01-05 | エーツェーペー エントヴィッケルングゲゼルシャフト エ | 導管に液体を供給する供給装置の動作方法および供給装置、中空カテーテル、およびカテーテルポンプ |
-
2004
- 2004-11-16 JP JP2004331862A patent/JP2005169094A/ja active Pending
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US9167954B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-10-27 | Seiko Epson Corporation | Fluid ejection device |
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US10195323B2 (en) | 2013-10-14 | 2019-02-05 | Ecp Entwicklungsgesellschaft Mbh | Method for operating a supply device which supplies a liquid to a channel, and supply device, hollow catheter, and catheter pump |
US10780205B2 (en) | 2013-10-14 | 2020-09-22 | Ecp Entwicklungsgesellschaft Mbh | Method for operating a supply device which supplies a liquid to a channel, and supply device, hollow catheter, and catheter pump |
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