JPH02185269A

JPH02185269A - 光化学治療装置

Info

Publication number: JPH02185269A
Application number: JP1005435A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Adachi; 英之安達
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は例えば癌（悪性腫瘍）細胞にレーザ光を照射し
て光化学反応によりその悪性細胞を破壊するために用い
られる光化学治療装置に関する。

［従来の技術］近年、癌の治療において、Ｈｐ　Ｄ　（ヘマトポルフィ
リン誘導体）等の薬剤を用いた光化学治療法が注目を集
めている。この治療法はＨ，Ｄ等の腫瘍親和性物質を体
内に投入して、これを癌細胞だけに取り込ませた後、Ｈ
ＰＤの励起スペクトルの範囲にあるレーザ光を照射して
、癌細胞を光化学的に活性化し、変性をひき起こして破
壊するというものである。

かかる光化学治療装置としては第１３図に示すごとく構
成されたものが知られている。すなわち、Ｋｒレーザ（
λ−４１０ｎｍ）、またはＡｒレーザ（λ−５１４，５
ｎｍ）を励起する気体レーザ装置３、あるいはＡ「レー
ザ（λ−５７０〜６３０　ｎｍ）を励起する図示しない
色素レーザ装置に接続された光ファイバ４を内視鏡５の
チャンネルに挿通して、人体１の癌細胞２の部位まで導
くものであった。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この光化学治療方法ではその癌細胞２に
対するレーザ光の照射を数十分間程度、連続して行なう
必要があるので、術者はその間、レーザ光が癌細胞２の
部位から外れないように内視鏡５の手元において、微妙
なアングル操作を続けなければならない。したがって、
術者にとっての負担がきわめて大きかった。

特に、管腔臓器内の癌細胞２に対しての位置決め作業は
アングル操作に加えて、内視鏡５の挿入部の先後方向へ
の微妙な押引き操作も要求されるため、−層、面倒であ
り、術者の負担がより大きなものであった。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的
とするところは管腔臓器における患部についての光化学
治療を行なう術者に過大な負担をかけることなく、その
管腔臓器の患部に対してレーザ光を長時間安定して連続
して確実に照明できる光化学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およびその作用〕上記課題
を解決するために本発明は生体の管腔内の部位における
患部について光化学治療を行なう光化学治療装置におい
て、内視鏡の挿入部の挿入を案内するスライディングチ
ューブを設け、この挿入補助用スライディングチューブ
の一部には上記患部に向けてレーザ光を照射する半導体
レーザを位置選択自在に設け、さらに、この半導体レー
ザの位置を選択する位置決め操作機構と、上記スライデ
ィングチューブを管腔内に固定する保持手段とを具備し
たものである。

しかして、この光化学治療装置によれば、スライディン
グチューブを用いて内視鏡の挿入部を患部まで案内し、
その内視鏡による観察下で、そのスライディングチュー
ブの位置を定めることができる。そして、このスライデ
ィングチューブはこれをその管腔内に固定する保持手段
により所定位置に固定される。さらに、固定されたスラ
イディングチューブの一部に設けられた半導体レーザは
これの位置決め操作機構により上記患部に向けて正確に
位置決めされる。そして、このように正確に位置で固定
された半導体し〜ザから患部へ向けてレーザ光を照射す
る。

このため、管腔臓器の患部に対する半導体レーザの位置
を長時間安定して保持することができる。

［実施例］第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。第１図に示すように、光化学治療装置９は中空
可撓管よりなるスライディングチューブ１０と、体外に
設置される半導体レーザ用電源１１とバルーン用空気圧
源１２とから構成している。スライディングチューブ１
０はこれ自身、後述する生体の管腔臓器２８内に挿入さ
れるとともに、斜視型内視鏡５の挿入部を挿通して管腔
臓器２８に案内することができる。スライディングチュ
ーブ１０はその先端付近に前後に離れて保持手段として
設けられた２個のバルーン１３゜１３を設けてなり、こ
の両バルーン１３．１３の間に位置してその外周の一部
には半導体レーザ装置１５が設けられている。この部分
の構成を第２図ないし第４図を用いて詳しく説明する。

すなわち、まず、第２図で示すように、例えば透明な樹
脂で作られたスライディングチューブ１０の先端付近の
周面壁部には一定距離を前後において２個のバルーン１
３．１３が配設されるが、この両バルーン１３．１３間
において、スライディングチューブ１０の長手軸方向に
沿って一条のスリット１４が形成されている。このスリ
ット１４の断面形状は第３図に示すように左右壁面部分
にそれぞれ対向して凹状の溝１７．１７が刻設され、こ
の両？？に１７．１７に後述する半導体レーザ装置１５
の保持本体２９の左右各端部をそれぞれ嵌め込んで挟み
込むようにして支持している。

したがって、この半導体レーザ装置１５はスリット１４
に沿ってスライディングチューブ１０の長手方向にスラ
イド可能であり、また、このスリット１４から外れ落ち
ることがない。また、半導体レーザ装置１５の保持本体
２９の前端とスライディングチューブ１０とはそれぞれ
固定部材１８を介して引張りばね１９で連結されている
。また、半導体レーザ装置１５の保持本体２９の後端に
はワイヤ２０を連結しており、このワイヤ２０はスライ
ディングチューブ１０の壁部内に設けた挿通用管路２１
を通じてに手元側へ導びがれ、ワイヤ２０はスライディ
ングチューブ１０の最後端面に開口する挿通用管路２１
の開口部より外部に突出している。さらに、スライディ
ングチューブ１０の後端部には第２図で示すように挿通
用管路２１と交わるようねじ孔２２を穿設され、このね
じ孔２２には固定用止めねじ２３を螺挿されている。

固定用止めねじ２３はねじ込んで締め付けにより上記ワ
イヤ２０を固定できるようになっている。

すなわち、これらによりスライディングチューブ１０を
管腔内に固定する保持手段が構成されている。

また、上述した２個のバルーン１３はスライディングチ
ューブ１０の壁部内に設けた給排気管路２４に連通して
いる。この給排気管路２４はスライディングチューブ１
０の手元部から導出する給排気管２５に接続している。

この給排気管２５は体外に設置されるバルーン用空気圧
源１２に連結している。また、第１図で示すように給排
気管２５の途中には開閉用弁１６が設けられている。

また、半導体レーザ装置１５には電力供給用のリード線
２６が接続されている。電力供給用のリド線２６は上述
したワイヤ２０と同じく管路２１を通じてスライディン
グチューブ１０の手元部に導びかれ、その手元部に開口
する開口部２７より外部に突出して半導体レーザ用電源
１１に接続している。

さらに、半導体レーザ装置１５は第４図で示すように構
成されている。すなわち、その保持本体２９には凹所３
０が形成され、この凹所３０にはモニタ用フォトダイオ
ード３１を固定する底部３２と、レーザ光を発振する半
導体レーザチップ３３を固定する側壁凸部３４と、集光
レンズ３５を固定する開口部３６とが形成されている。

さらに、この保持本体２９はアルミニウムなどの伝熱性
の優れた材質からなり、このため、上記半導体レーザチ
ップ３３の熱を放射する機能を有する。

半導体レーザチップ３３はモニタ用フォトダイオード３
１および集光レンズ３５に向けてレーザ光を発振し、凹
所３０の開口部３６から外部へ放射する。また、一般に
、半導体レーザチップ３３は発熱によりその出力が変化
する特性を有しており、そのため、モニタ用フォトダイ
オード３１（；おいてレーザ光の出力変化を検出し、そ
の出力変化に応じて半導体レーザチップ３３への注入電
流を変える。このモニタ用フォトダイオード３１の働き
によって均一なレーザ光を連続して得ることができるよ
うになっている。

ところで、半導体レーザチップ３３は、例えばＣａＡ、
１ＪＡｓ系（λ−７８０〜８３０ｎｉ）のダブルへテロ
接合レーザであり、そのチップ自体の大きさは数１１０
０ｎ角程度であり、１個当りの出力は１〜５Ｗと高出力
も可能である。一方、ＨｐＤの励起スペクトルに適した
レーザ光で癌細胞だけを選択的に破壊するためには約１
００ｍＷの出力があれば足りるので、出力的に見れば本
発明の半導体レーザチップ３３に充分使用可能である。

第５図はＨｐＤの励起スペクトルを示すグラフであり、
第６図は血中のヘモグロビンの吸収スペクトルを示すグ
ラフである。体内に投入されるＨｐＤは第５図のライン
Ω１で示される励起波長を有し、４００ｎ１ｍ付近で最
大となる。Ｋ「レーザ、Ａｒレーザ、Ａｒレーザ励起色
素レーザを用いると、その励起効率は高められるが、１
〜５Ｗ級の出力を有する上記ＧａＡ　ＩＡｓ系の半導体
レーザチップ３３であれば、波長が７８０〜８３０　ｎ
ａのレーザ光であっても十分な励起効率を得ることがで
きる。また、波長が７８０〜８３０　ｒｖ範囲のレザ光
は第６図のラインｇ２で示す血液中のヘモグロビン吸収
スペクトルから明らかなように、従来のＫｒレーザなど
に比べて透過特性が優れており、したがって、癌組織の
内側まで入り込むことができ、この点に関しても有用で
ある。

次に、上記構成の光化学治療装置の作用を説明する。食
道のような管腔臓器２８に発生した癌細胞２に対して使
用する場合を例にする。

予じめ、ＨｐＤを体内に注入してこれを癌細胞２内に取
り込ませる。次に、スライディングチューブ１０を経口
的に目的とする管腔臓器２８まで挿入する。このとき、
両バルーン１３．１３の間に癌細胞２が位置するように
、スライディングチスーブ１０内に内視鏡５を挿入して
癌細胞２の位置を確認しながら行なう。目標位置にスラ
イディングチューブ１０が位置したところで、開閉弁１
６を操作してこれを開き、両バルーン１３゜１３内に空
気圧源１２より圧縮空気を送り込む。

すると、バルーン１３．１３は管腔臓器２８の内壁面に
押し当るまで膨脂し、スライディングチューブ１０をそ
の管腔臓器２８に対して固定する。

このとき、スリット１４が癌細胞２が向かない位置にあ
るときにはスライディングチューブ１０を手元側で捩り
、スリット１４を癌細胞２へ向ける。

ついで、半導体レーザ装置１５が癌細胞２の真下に位置
するように、ワイヤ２０を手元側で押し引きして操作す
る。つまり、ワイヤ２０を引くと、半導体レーザ装置１
５は後方へスライドし、また、ワイヤ２０を緩めると、
引張りばね１９の牽引力によって先端側へ移動する。そ
して、半導体レーザ装置１５が癌！４１１胞２に向き合
う位置にきたことを内視鏡５で確認したら固定用止めね
じ２３でワイヤ２０を締め付けて固定する。これにより
半導体レーザ装置１５が癌細胞２に向き合う正しい位置
に固定することができる。

続いて、半導体レーザ用電源１１を入れ、半導体レーザ
チップ３３を励起して均一なレーザ光を集光レンズ３５
を介して癌細胞２に集光させて照射する。これによって
光化学反応により癌細胞２だけを破壊することができる
。

この光化学治療では、癌細胞２に対するレーザ照射を数
十分連続して行なう必要があるが、上記構成によれば、
−度半導体レーザ装置１５の位置を決定すると、長時間
その位置に固定することができる。したがって、連続照
射の間レーザ光の焦点がずれないので、術者の負担がき
わめて軽くなるとともに、正確な治療を効率よく行なう
ことができる。

また、半導体レーザ装置１５の位置をスライディングチ
ューブ１０の軸方向に微少移動させることが可能なので
、癌細胞２に対して焦点を合わせ易い。

さらに、スライディングチューブ１０に半導体レーザ装
置１５を組み込む方式なので、内視鏡５については特に
制限が無く、一般のものでよい。

また、半導体レーザ装置１５を用いるので、装置全体の
小型化、簡略化および生産コストの低減化等を図ること
ができる。

第７図よび第８図は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。上述した第１の実施例ではスライディングチュー
ブ１０上の１ケ所にスリット１４と半導体レーザ装置１
５を設けたが、この第２の実施例では第６図に示すよう
にスライディングチューブ１０の周面に複数本のスリッ
ト１４．由と各スリット１４．・・・内にそれぞれ半導
体レーザ装置１５．・・・を設けた。また、各半導体レ
ーザ装置１５、・・・が各スリット１４．・・・に対し
て独立にスライド動作するように、ワイヤ２０．管路２
１、固定ねじ２３等を設ける。また、各リード線２６゜
・・・は各々の半導体レーザ装置１５．・・・に付いて
いる。また、スライディングチューブ１０の後端側部分
は第８図で示すよ・５に構成されている。すなわち、こ
の実施例は複数の半導体レーザ装置１５゜・・をスライ
ディングチューブ１０の周面に分散して設けた点が上記
第１の実施例と特に異なり、その他の構成は第１の実施
例のものと実質的に同じである。

そして、この第２の実施例の構成によれば、ある管腔臓
器２８に癌細胞２が存在するとき、１ケ所だけてなく周
囲にいくつか点在している場合があるが、このような場
合において、それらを同時に治療することができる。

すなわち、第１の実施例の場合と同様にしてスライディ
ングチューブ１０を管腔臓器２８に挿入し、癌細胞２を
両バルーン１．３．１３間に位置するようにして固定す
る。このとき、複数本あるスリット１４．・・の内、い
くつかの上に癌細胞２゜・・・が位置している筈である
。次に、癌細胞２．・・・が位置しているスリット１４
．・・・の半導体レーザ１５、・・を、これに対応した
それぞれのワイヤ２０、・・・を操作によりその各癌細
胞２の真下にスライドさせ、固定ねじ２３．・・・でワ
イヤ２０．・・・を固定する。続いて、半導体レーザ用
電源１１と図示しない分配器により前記各癌細胞２、・
・・に対応する半導体レーザ装置１５、・・・にだけ選
択的に電力を供給して、光化学治療を行なう。

この実施例の構成によれば、一つの装置で複数の癌細胞
２．・・・を同時に治療することができるとともに、こ
れを容易に行なうことができ、治療時間の大幅な短縮に
つながる。

第９図および第１０図は本発明の第３の実施例を示すも
のである。上述した第１、第２の実施例では半導体レー
ザ装置１５をスライディングチューブｊＯの軸方向への
み移動させることが可能であったが、この第３の実施例
では半導体レーザ装置１５をスライディングチューブ１
０の周方向にも移動可能にする構成にしたものである。

すなわち、スライディングチューブ１０の外周面部に対
して円筒形状の超音波モータ３８を嵌め込んでなり、こ
の超音波モータ３８はステータ３９とロータ４０とで構
成される。ロータ４０はステータ３９の外周面上を回転
する。このロータ４０の外周の一部に半導体レーザ装置
１５を設けたものである。さらに、スライディングチュ
ーブ１０の周面部にはそのスライディングチューブ１０
の長手軸方向に沿う複数のスリット１４．・・・を設け
ており、ステータ３９に結合した固定部材４１がその少
なくとも１つのスリット１４に対してスライド自在に嵌
め込まれている。この固定部材４０には上述した第１、
第２の実施例と同様に引張りばね１９とワイヤ２０が接
続されていて、ワイヤ２０の操作により超音波モータ３
８を軸方向に移動させることができる。また、超音波モ
ータ３８のリード線４２はそのスライディングチュブ１
０の壁部内を通じて外部の図示しない駆動電源に接続さ
れるようになっている。

しかして、この実施例の場合も、上述した第１、第２の
実施例と同様にして、両バルーン１３゜１３でスライデ
ィングチューブ１ｏを管腔臓器２８の壁面に固定する。

ついで、ワイヤ２０を操作して超音波モータ３８を癌細
胞２のある深さまでスライドさせる。そして、超音波モ
ータ３８を回転させることにより半導体レーザ装置１５
を癌細胞２の真下に向き合う位置まで移動させる。その
後、上述したと同様の光化学治療を行なうのである。

この実施例の構成によれば、半導体レーザ装置１５の移
動がスライディングチューブ１０の軸方向と共に周方向
にも可能となったので、より正確に癌細胞２に対してレ
ーザ光を照射することができる。さらに、複数の部位に
癌細胞２．・・・が存在する場合でも、スライディング
チューブ１０を何度も移動させないで、ワイヤ２０の操
作と超音波モータ３８の回転操作で、順次、癌細胞２の
真下位置に半導体レーザ装置１５を移動させて治療をす
ることができる。

第１１図および第１２図は本発明の第４の実施例を示す
ものである。この実施例は第３の実施例においての超音
波モータ３８の代わりに静電モータ４３を用いたもので
ある。この静電モータ４３は第１１図で示すように回転
リング４４と固定リング４５で構成されている。固定リ
ング４５は超音波モータ３８のステータ３９と同様にし
てスライディングチューブ１０に固定されている。固定
リング４５の外周面には一定間隔で複数の電極４６ａ、
・・・が配置されている。回転リング４４の内面の一部
にも電極４６ｂが１個配置されている。

そして、回転リング４４側の電極４６ｂと固定リング４
５側の電極４６ａ、・・・の間には隙間があり、互いに
接触しないようになっている。

そこで、第１２図に示すように回転リング４４側の電極
４６ｂと固定リング４５側の電極４６ａ。

・・に順次電圧をかけると、その電極４６ａ。

４６ｂ間に働く静電気力によって電極４６ａ。

４６ｂが引き合い回転する。その他の作用は第３の実施
例と同じである。

この実施例の構成によれば、上記超音波モータ３８の場
合より薄くコンパクト化できる。

なお、本発明は以上述べた各実施例のものに限定される
ものでない。例えば引張りばねは弾性部材であればそれ
に代用できるとともに、形状記憶合金等による駆動も考
えられる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、内視鏡による観察
下で、そのスライディングチューブの位置を定めること
ができるとともに、これをその管腔内に固定することが
できる。さらに、固定されたスライディングチューブの
一部に設けられた半導体レーザを患部に向けて正確に位
置決めできる。そして、このように正確に位置で固定さ
れた半導体レーザから患部へ向けてレーザ光を照射する
から、管腔臓器における患部についての光化学治療を行
なう術者に過大な負担をかけることなく、その管腔臓器
の患部に対してレーザ光を長時間安定して連続して照射
し確実に治療できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はその治療装置の斜視図、第２図はその挿入側先端
部の側断面図、第３図はスリットおよび半導体レーザ装
置部の正面断面図、第４図は半導体レーザ装置部の側断
面図、第５図はＨｐＤの励起スペクトルを示すグラフ、
第６図は血中のヘモグロビンの吸収スペクトルを示すグ
ラフ、第７図および第８図は本発明の第２の実施例を示
し、第７図はその治療装置の使用状態の斜視図、第８図
は同じくその治療装置の手元部分の斜視図、第９図およ
び第１０図は本発明の第３の実施例を示し、第９図はそ
の治療装置の先端部分の斜視図、第１０図は同じくその
治療装置の先端部分の側断面図、第１１図および第１２
図は本発明の第４の実施例を示し、第１１図はその治療
装置の静電モータ部分の側断面図、第１２図は同じくそ
の治療装置の静電モータ部分の正面断面図、第１３図は
従来方式の説明図である。２・・・癌細胞、９・・・光化学治療装置、１０・・・
スライディングチューブ、１３・・・バルーン、１４・
・・スリット、１５・・・半導体レーザ装置、２０・・
・ワイヤ、２８・・・管腔臓器、３３・・・半導体チッ
プ、３８・・・超音波モータ、４３・・・静電モータ。出願人代理人　弁理士　坪　井　　４第　４　図第１図＝准−Ｌ（λ）／ｎｍ第　５　図茗　２　ｖ −；＊Ｌ＜λ）／ｎｍ第　６　回第図へｒ図図手続打１ｊ正書平成元年５月１０日事件の表示特願平１５号２゜発明の名称光化学治療装置３゜補正をする者一１■件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

生体の管腔内の部位における患部について光化学治療を
行なう光化学治療装置において、内視鏡の挿入部の挿入
を案内するスライディングチューブと、この挿入補助用
スライディングチューブの一部に位置選択自在に設けら
れ上記患部に向けてレーザ光を照射する半導体レーザと
、この半導体レーザの位置を選択する位置決め操作機構
と、上記スライディングチューブを管腔内に固定する保
持手段とを具備したことを特徴とする光化学治療装置。