JPH0661334B2 - 経皮的冠状動脈拡張術における再閉鎖と再狭窄の防止装置 - Google Patents

経皮的冠状動脈拡張術における再閉鎖と再狭窄の防止装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、血管形成術に係り、さらに詳しくは処置後
の急激な再閉鎖および再狭窄を防止する方法に使用する
装置に関する。
（従来技術） 貧血性心臓疾患による死亡および罹患は、主として冠状
動脈のアテローム性狭窄の結果生ずるものである。色い
ろな内科的および外科的治療によつて、アテローム性冠
動脈硬化症の症状を有する多くの患者のライフスタイル
もよくなるであろうが、これらの治療も冠動脈管腔の狭
窄の原因になる解剖的構造を好転させないし、従つて今
後心臓による事故が発生し、徴候や症状が悪化して心筋
性虚血、心筋梗塞、および急死などが発生するのを防止
することもできない。
アテローム性冠動脈硬化症処置の別の方法として、経皮
的冠状動脈拡張術（PTCA）が最近開発された。心臓にカ
テーテル挿入中、ふくらませることのできるバルーン
を、冠動脈の狭窄部分に挿入する。そのバルーンを15な
いし60秒間ふくらませると、狭められた管腔すなわち血
の通路が拡大される。バルーンを最初にふくらませた
後、通常残留狭窄が残るので、残留狭窄すなわち血管の
狭まりの程度を減らすために、ふくらませを何回もルー
チン的に行う。このようにふくらませを何回もやつてPT
CAが成功した後でも、軽度ないし中程度の狭窄は通常残
留する。
このような処置における主な問題のひとつは、時による
と処理中に物質のフラツプが形成され、器械類を引き抜
いた後それが動脈内にはねかえつて突然動脈を再閉鎖す
ることである。このために冠動脈バイパス非常手術が必
要となり、このようにPTCAは潜在的に危険をはらんでい
るのである。PTCAはアテローム性冠動脈硬化症の閉鎖症
状を一時的に処置するに過ぎない場合が多い。フラツプ
が形成されるのは、バルーンがふくらまされた時に周辺
の物質が破壊または分割され、そのため血液が離断され
た平面間の動脈壁にはいることによる。これによつて動
脈壁は急激に膨潤し、チヤンネルの大きさを減じたりま
たは全くチヤンネルを消滅させて５％位の率で突然の再
閉鎖を起す。
死後の病理研究によると、現在のPTCA法では、バルーン
をふくらませた後に、動脈壁の崩壊が起り、アテローム
性の斑点が現われ、斑点の砕けや組織層の分離例えば離
断が起ることも示されている。血管造影法によると、冠
動脈の管腔が毛羽立つたり曇つたように見えることが多
く、PTCAが成功した後にも明白な離断が見られる。動脈
壁の破裂は一時的に冠動脈のチヤンネルを大きくする
が、血小板や小血栓を沈降し易くし、その結果、PTCAに
成功した後３ないし６箇月以内の25％以上の再狭窄発生
に寄与している可能性が非常に大きい。
背景のさらに別の例として、最近の研究では、レーザー
を使つて血管吻合を行い、縫合を行わずに、動脈および
静脈の端と端、端と側面を接合することができると報告
されている。その基本原理は、単に血管の自由縁と継ぎ
穂とを近接して置き、これらの組織を、アルゴンイオ
ン、ネオジム:YAG、もしくはCO２ガスレーザーにより加
熱することである。コラーゲンその他の組織蛋白質の架
橋が起り、処理に引続いて病理的に凝集が生ずるのが観
測される。しかし組織は元のままの状態で維持され、
“縫合なし”の吻合による引張り強さは、従来のやり方
の縫合を使つて行つた吻合による引張り強さに劣らな
い。その上、短期および長期の組織治癒は、レーザ光に
よる熱融合が、縫合法よりもよいようである。
（発明の目的） 本発明の装置を用いると、動脈壁の崩壊が減少し、従つ
てPTCAに伴なう問題が少なくなる。バルーンを膨らませ
ている間、血小板や動脈壁の崩壊した組織は熱せられ
て、組織のばらばらになつた破片を融合し、組織の離断
した平面間および壁の破砕で生じた裂け目に捕えられた
血を凝集させる。次にバルーンをしぼませると、平滑
な、円筒形のチヤンネルが形成されている。熱エネルギ
ーは、最初にバルーンを膨らませている間、またはルー
チン的に行われるPTCAの後でバルーンを膨らませている
間に加えられる。
本発明の装置を使用することによつて、PTCAに続いて動
脈壁断片の熱融着が可能であることが分つた。さらにま
た、血管壁の“固定”がよくなることが分つた。従来の
PTCA法を行つた後しばしば起る動脈壁部分の弾性的反動
は、本発明の熱処理で減少する。管腔が平滑になると、
血流が正常になり、血小板の沈着、血栓の形成、斑点部
の成長を生じ易くする局部的乱流、血流の分離や停帯を
減らす。PTCA中に熱処理を行つた後は、突然の血管閉鎖
は起らない。それは、バルーンをしぼます際、血液が、
動脈壁内の切断された平面間にはいることができないか
らである。管腔が平滑になつたために血液のパターンが
好ましいものになり、溶着した動脈壁の壊死成分が、バ
ルーンの膨らまし中にも維持される初期の傷に対応して
増殖することがないので、再狭窄の出現率が減少する。
また、班点部と正常動脈壁内の主要な細胞のタイプをな
す平滑筋細胞はどんな形の傷にも反応して増殖し、斑点
部の増殖に寄与するといわれているが、本発明の技術に
よる平滑筋細胞の熱的破壊によつてこの反応は防止され
る。
かくて本発明の１実施態様では、PTCA中に熱エネルギー
が動脈壁に加えられる。このエネルギーは主として、ア
テローム性班点部、正常な動脈壁、動脈壁内の血液、ま
たはこれら３つの組織全部に同時に加えられる。
（発明の構成） この発明は、次の各観察の新規な組合せをベースとする
バルーン血管形成方法に使用する装置に関するものであ
る。第１に、従来のバルーン血管形成術に引続いて熱エ
ネルギーを使用することにより、崩壊した動脈壁の組織
要素を融合させ得ること。第２に血液は、1.06ミクロン
のネオジム:YAGレーザの放射を含む各種波長の光の有効
な吸収体であり、従来方法のバルーン血管形成術で生じ
た動脈壁の裂け目内に血液が存在すると崩壊した斑点部
その他の動脈壁要素のレーザ融合を容易にすること。第
３図、熱エネルギーを加えている間組織に圧力を加える
と、崩壊組織要素の融合を容易にし、従つて、熱エネル
ギを加えている間にバルーンで膨らますことは有用であ
り、崩壊した組織層を圧縮するために必要であること。
第４に、熱エネルギーを加えている間バルーンの膨らま
しを行うと、組織収縮による管腔断面の収斂が防止され
ること。第５に、バルーンの膨らまし中に動脈壁に熱エ
ネルギーを加えると、動脈壁組織が急性的にも慢性的に
もよく耐えること。第６に、バルーン膨らまし中には、
バルーンをこわしたり腔内血餅を生じさせたりすること
なしに熱エネルギーを加えられることなどである。
（作 用） この新規な技術の重要な応用分野は冠状動脈のPTCAを改
良することであるけれども、腎動脈、腸骨動脈、大髄動
脈、および膝窩動脈など他の場所にある硬化性の動脈に
も適用できる。
従来の血管形成術と異り、この技術はまた頚動脈にも応
用することができる。その理由は、崩壊した動脈組織が
熱融合されているので、崩壊された動脈組織断片の脳へ
の塞栓が防止されるからである。
好ましい実施態様においては、バルーンには透明な液体
を満たし、バルーン自体も透明なものとする。カテーテ
ル内には光フアイバーを用い、その光を分散させる端末
をバルーン構造の中におく。レーザ光を光フアイバーの
一端に投入し、分散装置でバルーン内に分散させて、そ
の光が実質的に影響を受けることなくバルーン内の液体
およびバルーン自体を通して若干量の血液を含んでいる
周囲の組織内に進むようにする。1.06ミクロンのネオジ
ム:YAGレーザを使う場合には、この放射は周囲の組織に
は僅かにしか吸収されないのに、血液には強く吸収され
て、所要の融合を生ずることが分つた。
新しい死後の人のアテローム性動脈硬化症の動脈にヘパ
リン化した血液を満して研究した結果、斑点部破片の融
合と、斑点部−中膜の分離は斑点または正常な動脈壁の
いかなる部分も蒸発させることなしに、この技術によつ
て容易に達成できることが分つた。この処理をしたホル
マリン固定の動脈検体の組織学的検査の結果、組織の各
層または各断片間の結合部に凝塊が認められたが、一方
正常な動脈壁には明白な損傷の跡は認められなかつた。
さらに、バルーン材料の組織の付着は生ぜず、バルーン
自身に損傷は生ぜず、バルーンは高温プラスチツク材料
の変種のひとつ、たとえばシリコーンポリマー（Silast
ic）、レイノルズのオーブンクツキングバツグ、および
オートクレーブ充填材料のシートなどで作ることができ
た。
崩壊した動脈組織の熱融合は、分離した組織層間にある
血液によるネオジム:YAG放射の選択的吸収だけでなく、
バルーンを膨らませた後に加熱することによる組織圧力
の増加によつても容易にされるようであり、後者の効果
は最初にあつた蛋白質の架橋効果を表わしている可能性
が大きい。動脈組織が70℃以上の温度に加熱されたとき
は、蛋白質の架橋によつて普通は組織の収縮が起る。し
かしながら、この発明では、バルーン内の流体の容積は
固定されているので、管腔の断面積は、組織の熱融合中
大きさが減少することはない。熱融合作業完予後バルー
ンはしぼまされるので、バルーン収縮後の管腔の断面積
はふくらませたバルーンの大きさよりあまり小さくはな
い。
次のリストは上記に代つて組織の加熱に使うことのでき
る技法を述べている。
第１の技法は、血管形成術カテーテルのバルーン内液体
を加熱する方法である。バルーン内に使われる何らかの
生体適応性の液体、例えば生理食塩水／放射線造影剤混
合物を、１本以上の電気的に加熱されたワイヤーで加熱
することができる。またその液体は、１本以上の光フア
イバーで送られるレーザエネルギーで加熱することもで
きる。後者の実施態様においては、液体内の生体適応成
分が、使用された特定波長のレーザ線を吸収する。例え
ば液体中に溶解または懸濁されたヘモグロビンが、アル
ゴンイオンレーザを強く吸収する。その結果液は急激に
加熱される。同様の方法で使用できる生体適応性顔料
（生体に無害な顔料）の他の例としては、エバンスブル
ー、メチレンブルー、コンゴーレツドなどがある。水を
吸収剤として使用した場合には、目に見える顔料は必要
でない。他の多くのレーザー光線、例えば波長10.8ミク
ロンで働くCO２レーザーは、水を効率よく加熱するため
に使うことができる。
別の実施態様においては、光フアイバーで送られてきた
レーザーエネルギーが、バルーン内または近辺の針金な
どの金属エレメント１個以上を加熱するために使われ
る。
また別の実施態様では、液体は発熱化学反応で加熱され
る。反応体および生成物の両者が生体適応性である。実
例としては、硫酸マグネシウム粉末の溶解、塩化銀と水
酸化ナトリウム溶液との相互作用がある。発熱反応に必
要な個々の成分は、バルーンキヤビテイー内に同時にあ
るいは逐次に注入される。
いまひとつの実施態様においては、バルーンが直接に加
熱される。実例としては、バルーン膜内の熱伝導性物質
が直接に熱せられる。ある実施態様では、バルーン材料
内に細いワイヤーの網が電気的に加熱される。または光
フアイバーの網であつて、それぞれのフアイバーが全長
にわたつて光を分散させるものを連結する。バルーン内
のひとつまたはそれ以上の成分が、使用した特定波長の
レーザを吸収してバルーンの本体を加熱する。また別の
実施態様では、レーザエネルギーはバルーン本体内の斜
金の網を加熱するために使用される。さらに別の実施態
様では、レーザーエネルギーはバルーンのキヤビテイに
送られ、バルーンにはCO２などの生体適応性ガスを充填
し、レーザーエネルギーはバルーンの本体だけ、または
バルーンの内部に入れてある他の吸収剤によつて吸収さ
れる。さらに他の実施態様においては、組織が直接加熱
される。バルーン内の液体またはバルーン本体のいずれ
かが先づ加熱されるのではなくて、班点部、正常な動脈
壁、動脈壁内の血液、またはこれら組織のすべてが直接
加熱される。例えば、バルーンを膨らませて熱を加える
に先だつてルーチン的にPTCAを行う際に、動脈壁の班点
部および損傷を受けたすべての部分を、エバンスブルー
またはメチレンブルーで着色してもよい。他のレーザー
光の中で特にクリプトンまたはアルゴンイオンレーザー
のエネルギーが顔料を付着させた組織に吸収され、透明
な液体や気体を充したバルーンには吸収されない。動脈
壁、またはルーチン的に行つたPTCAによる破砕で生じた
空間にはいつた血液内のヘモグロビンが、天然の顔料と
して働き、各種レーザ光例えばアルゴンイオンレーザー
など一切の出力によつて選択的に加熱される。
この発明の付加的およびオプシヨナルな要素は、音響変
換器をレーザー照射と組み合せて使つて、組織のレーザ
ー照射加熱によつて生ずる動脈内音を感知することであ
る。ひとつの実施態様では、脈管内血圧の測定に用いる
末端取付けの高忠実度マノメーターに似たカテーテル音
響変換器を外側カテーテルガイドシース内のバルーンの
近くに位置させる。
別の実施態様では、バルーン本体、バルーン内の流体ま
たは吸収物質の１種または２種以上、血液、斑点部、媒
体、外膜、などの動脈壁組織の単独または任意の組合
せ、またこれら吸収物質の任意の組合せが焦点を合せた
イクロ波または超音波放射などの外部源で加熱される。
いまひとつの実施態様では、音響変換器が人体の外部、
治療しようとする部分の動脈の上の皮膚上に置かれる。
もしレーザ放射またはバルーン壁を通して斑点部に入射
する直熱が強過ぎて蒸発を起させる場合は、高周波の音
響信号が発生して音響変換器でキヤツチされるであろ
う。このときもし音響変換器が電子式モニター回路に接
続されているならば、レーザー電力は、オペレーター制
御または自動制御のいずれかにより低下される。患者の
心電図を用いた時間的ゲーテイングのあるなしにかかわ
らず、また音響転換器が人体の外から用いられるかカテ
ーテルに取付けられているかのいかんにかかわらず、高
域フイルターを使つて低周波数の暗騒音を抑えることに
よつて組織の気化により発生する高周波数の音の検知性
を高めることが好ましい。音響信号のリアルタイムスペ
クトル分析を行つて、組織の気化によつて発生する音の
検知性を高めることもできる。他にも同様の技術を使つ
て、患者の病変冠状動脈内の血流の乱れによる音を外部
で記録している。
前記各実施態様のすべてにおいて、エネルギーがレーザ
ー放射または熱の形で、動脈断面の全周に、例えば動脈
壁の５ないし10mmの長さにわたつて均一に与えられる。
しかしながら別の実施例では、レーザーエネルギーまた
は熱は動脈断面の周囲および／または動脈の長さに沿つ
て個々に分離した各位置に加えられる。これら位置のひ
とつ以上を、ランダムにまたは動脈のどの部分を処理し
たのが最も有効であろうかということを動脈管腔の造影
図によつて確かめて処理することができる。ひとつの実
施態様で述べたようにレーザー放射を用いる場合は、半
径方向の放射が長さ方向にそつて個々に分離した各位置
から起るようにした拡散チツプを設ける。このような実
施態様のひとつでは、チツプの周りのレーザーを放射さ
せる個々に分離した位置以外の拡散チツプ表面は、金な
どの反射率の高い材料で被覆されている。
他の実施態様では、拡散チツプは、複合光フアイバーの
各端末が、バルーン内の相互に異つた位置にあるものか
らなつている。光フアイバーの各繊維は、角度を持つた
光学的劈開、側方に向いた小レンズ、またはプリズムな
ど色々な方法でレーザー放射を動脈壁内の個々の位置に
向けて放射する。またある実施態様では、各フアイバー
を通したレーザー伝送は、他のフアイバーを通したレー
ザー伝送とは独立に制御される。
正常な犬の頚動脈に対する生体内加熱の急性慢性の影響
を、本発明の装置を用いる技法による処理の前後につい
て研究した。本発明の装置を用いる技法を適用した動脈
は正常であり、アテローム性動脈硬化症のように斑点部
がいつぱいあるということはなかつた。以下のテストに
より、動脈の正常な部分内でバルーンを膨らませても有
害な影響はないということが示されている。これらのテ
ストは次の如く行われた。コンゴーレツドを含む生理食
塩液を医療級シリコーンベースのバルーンカテーテルに
充たし、３〜４気圧で膨らませた直径が３〜5mmのバル
ーンを麻酔した犬の頚動脈に導入し、末端がバルーン内
にある光フアイバーを通して送つたアルゴンイオンレー
ザーで生理食塩液を加熱した。３ないし５ワツトのレー
ザーエネルギーを、バルーンのほぼ５ないし10mmの長さ
にわたつて１ないし３分間与えた。それぞれの犬につい
て、対照試料として、反対側の頚動脈に、熱を加えるこ
となく同じバルーン膨らませを行つた。バルーンのレー
ザー照射中の表面温度の測定結果は80〜100℃であり、
加熱された犬の動脈の表面温度は、レーザー供給開始後
30秒以内は60〜70℃であつた。６匹の犬について、バル
ーン膨らませ後１時間、１日、１週間、１ケ月と血管造
影法による追跡を行つた結果は、加熱した動脈と対照用
動脈との間において動脈管腔の外観に有意な差は無かつ
た。ただし１匹の犬が処理後１日ないし１週間の間に血
栓を生ずるという例外はあつた。熱照射後どの犬にも抗
凝固剤は一切与えなかつたが、１匹の犬に遅れを生じた
血栓は、熱処理後毎日抗凝固剤例えばアスピリンやヘパ
リンを投与していたら防止できたであろうと思われる。
他の犬の動脈の肉眼検査でも、血栓、狭窄、動脈瘤など
の病変は認められなかつた。犬の動脈を顕微鏡検査した
結果は、加熱された動脈部分と対照部分との間に組織形
態上の差は認められなかつた。これらの正常な動脈で
は、バルーンを膨らませると動脈壁は均一に伸ばされ、
硬化した動脈斑点がある場合のバルーン膨らませのとき
典形的に起る裂け目が生じないということに注目すべき
である。血液を捕え血液で充され、加熱中堅く融合され
るこのような裂け目がない場合には、一般の凝結壊死が
起るまで温度が上らない限には、何らの損傷も起らな
い。熱照射後のバルーン自身に何らの血餅も形成され
ず、どの犬にも急性の血栓症や塞栓症の徴候も現れなか
つた。かくしてこの発明は、従来の血管拡張処置の結果
生ずるアテローム性動脈硬化組織の崩壊した層を融合す
るために有効なだけでなく、従来の血管拡張術に似たや
り方で行うことができて安全である。
（実施例） 以下図面を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明する。
前に述べたごとく、また1A〜1D図に示すごとく、先行技
術の経皮的冠状動脈拡張術またはさらに一切のタイプの
バルーン血管拡張術においては、ガイドワイヤー10を動
脈および中膜16および外膜18で囲まれた斑点部14で主と
して閉ざされた区域12を通して挿入される。閉鎖を生じ
ているのは斑点部であることが認められている。従来の
方法では、ガイド線10の周りにカテーテル20をはめる
が、そのカテーテルはガイド線をとり巻くしぼませたバ
ルーン部22を含んでいる。このバルーン部を斑点部14に
隣接させ、第1C図に示すごとく22′のように膨らませ
る。これによつて動脈を開かせると同時に組織24の裂け
目または切断された平面が生ずる。第1D図に示されるご
とく、カテーテルを取り除くと、斑点部14は動脈の中心
まで崩壊してフラツプ部14′のごとくなり、その結果動
脈の突然の再閉鎖が起つて急性の心筋梗塞症を起こすお
それがある。
動脈壁の崩壊がそれほどはげしくないときは、従来法の
バルーン血管拡張術施行後３ないし６ケ月内に、露出し
た動脈組織表面に付着する血小板のために、また動脈腔
36内の血液の分離と乱流のために再狭窄が徐々に進むの
が普通である。これらはすべて動脈壁内の小血栓の沈着
と細胞増殖の傾向を与える。
第２図に示す好ましい実施態様によると、通常のガイド
線が光フアイバー30で置き換えられているが、その光フ
アイバーは光拡散部すなわちチツプ32を、膨らませたバ
ルーン34の区域の中間に持つ。カテーテルが血管腔36内
の光フアイバーの周りにはめられて、マーク40で示され
る末端装置内の膨らませ口38から送り込まれる透明流体
によつて膨張させられるときには、その流体はカテーテ
ル外壁42内のチヤンネル44を通して送られる。膨らませ
た後は、点線矢印46で示されるレーザー放射を光フアイ
バー30に入射し、光拡散チツプ32に伝送する。そこでレ
ーザー光は拡散されて血液50に当る。その血液は通常、
従来法のバルーン膨らませが行われたとき発生する斑点
部の破砕または離断後に動脈壁内に残つたものである。
崩壊した動脈壁の断片、中膜54および外膜56が融着温度
に上げられて融合過程が完了した後、斑点部52は正しい
位置に保たれている。バルーンの膨らませに使用する流
体は造影剤または生理食塩水や５％デキストローズ水溶
液などの晶質でよく、また放射線、この実施態様では、
1.06ミクロン級であつて、血液によつて高度に吸収され
るものに対して比較的に透明な流体である。動脈壁内の
血液はこのように加熱され、この熱が放射されてバルー
ン34を直接取り巻く区域を融着させる。第３図に示すご
とく、カテーテルを取り除くと、平滑なチヤンネル60が
比較的平滑な壁面62と、融合された周囲の組織と共に残
つて、前述の再閉鎖を防止する。
拡散チツプはバルーン34の中央に位置する。チツプの長
さは例えばバルーンの半分以下である。従つてバルーン
34の基部および末端にある組織は加熱されず、管腔36内
の血液の熱による損傷は一切起らない。
拡散チツプまたは光フアイバーに沿つた区域は、被覆を
取り除きフアイバー芯の表面をすりむいで粗にすること
によつて簡単に設け得ることが分るであろう。
また、拡散チツプ32はレーザーエネルギーを有効に散乱
させる材料で作り、それを光フアイバーの出口端に接続
することによつても設けることができる。別の実施態様
では、光フアイバーはチヤンネル44の中にあり、直接バ
ルーン内で終つている。この実施態様の拡散チツプ32
は、前に述べた各実施態様の場合の拡散チツプと同様の
設計にすることもできるが、バルーン34をふくらませる
ために使われる流体で作つてもよい。レーザー放射の有
効な分散媒として使われる生体適応流体の例としては、
脂質エマルジヨンとペルフルオロ薬品エマルジヨンがあ
る。その他の実施例では、光フアイバーは外側カテーテ
ルさや46または中心チヤンネルさや104のいずれかの中
にある。さらに別の実施例では、中心チヤンネルさや10
4は、同心の芯被覆部を備えた中空の光フアイバーから
なり、拡散チツプ内で終つている。このときレーザーエ
ネルギーは光フアイバーの芯の中に伝送され、フアイバ
ーの中空の内部はレーザーエネルギー伝送期間中中心チ
ヤンネルさやを通してガイド線の共軸配置を許すであろ
う。
バルーンは断面がドーナツ状をなし、本質的にガイド線
または光フアイバー上をすべり、適切な位置に来たとき
に膨らまされることが認められる。
以前に指摘したごとく、本発明の装置を用いる方法は従
来の経皮的冠状動脈拡張術の代りに使うか、それに引続
いて使つて、血管拡張区域を融合させることを目的とす
るものである。
第４図によると、エネルギーのバルーン区域への伝送に
光フアイバーを使う代りに、導電体64をガイド線として
使つて、その中で電気加熱エレメント66を電源（図示せ
ず）で励起してバルーン内の流体に熱を与え、その熱で
周囲の組織を加熱して上記の融合を起させる。この場合
の液体は、晶質またはダウコーニング550シリコーン稀
釈剤などの高沸点液体で、加熱エレメントからの熱をバ
ルーン壁に伝達し、次にそれを、これらの壁を直接取り
巻く組織に伝えるものでよい。
第５図に示すごとく、同様の結果は光フアイバー30およ
び光拡散チツプ32を使い、バルーン34内に透明な流体を
充すのでなく、通常0.3〜10.6ミクロンの範囲のレーザ
ーエネルギーを吸収する吸収流体を使つて得ることがで
きる。このときバルーン34内に使う液体は、水、ヘモグ
ロビン、および関係する顔料例えばビリルビンおよびポ
ルフイリン、コンゴーレツド、エバンスブルー、および
メチレンブルー、その他この範囲のエネルギを吸収する
物質を含む生体適応性のグループから選ぶことができ
る。得られる結果は、熱がバルーンの表面を取り巻く組
織に直接与えられて上記の融着を起すということで、上
記と同様である。
第６図およびさらに他の実施態様によると、従来のガイ
ド線10の周りにバルーン34を挿入し、そのバルーンがい
つたん膨らまされるとその中で発熱反応が許されて熱を
発生し、その熱を周囲の組織内に放出して膨らんだバル
ーンの周囲の組織を融合させることができる。
第７図によると、拡散チツプ32を備えた光フアイバー30
を使つてエネルギーをバルーン34内に導入することがで
きる。上記拡散チツプ32は、それからの放射線を吸収す
るに適した膨張可能のワイヤーコアー68で取り囲まれて
いる。この実施態様においては、上記針金はステンレス
スチール、白金、金、銀、またはタングステンなどの吸
収性材料で作られ、ワイヤーコアーを加熱するために使
われる放射線は、ひとつの実施態様では0.3ないし10.6
ミクロンのオーダーである。この実施態様ではワイヤー
コアーはバルーン内の液体または流体70を加熱し、その
熱がまた所要の融合を起させるために必要な区域に伝送
される。
また別の実施態様では、光フアイバーは、レーザーエネ
ルギーを吸収して液体を加熱する材料で作られたスリー
ブまたはキヤツプの中にその端末を置いている。
第８図によると、バルーン34自身に電線の金網72を備
え、それが電源74で駆動されて、従来のガイド線10の周
りに挿入されたバルーンの外面を加熱する。この実施態
様では、電気的エネルギーを使つて前述の融合を起すた
めに直接加熱されるのはバルーンの表面である。
第９図で示すさらに別の実施態様においては、バルーン
34の表面には“ロシー”な光フアイバー76が備えられ、
それがレーザー放射で駆動されてバルーン34を取り巻く
組織に対して外向きのすべての方向にエネルギーを放射
する。このような場合には1.06ミクロンの放射線を使う
ことができてそれが膨らまされたバルーンを取り巻く血
液を加熱して上記第３図の融合結果を生ずる。
第10図で示すようにまた別の実施態様では、バルーン壁
の外部または内部に金網80を設けて、それが第７図の実
施例におけるごとく、光フアイバー30の線上にある拡散
チツプ32から拡散した放射線によつて加熱される。この
実施態様では、放射光は金網に吸収され、その金網が加
熱を行つて前述の融合を起させる。
バルーンの壁と周囲の組織に供給されるエネルギーの量
は、動脈の寸法とその区域にエネルギーを導入する方法
とによつて50ないし1000ジユールの範囲で変る。典形的
には、５ないし20ワツトのネオジム:YAGレーザーを基に
して、膨らませたときの長さが2cm、直径が3mmのバルー
ンと長さ1cmの動脈片を照射する1cmの拡張チツプに対し
て、パワーは10ないし35秒間必要である。膨らませたバ
ルーンに隣接する動脈壁内の分離した部分だけを加熱す
る場合は、組織融合を達成するためにかなり少いエネル
ギーで足りる。
さらに上記のごとく、特別な染料を使つて、血液および
／または斑点組織が所定波長の光をより強く吸収するよ
うにし、それによつて融合の機会を増すと同時に処置に
要する全時間を減少させることができる。
ここで第２図にもどると、音響センサー100をバルーン3
4に隣設して組織がレーザー照射加熱によつて発生する
音を感知することができる。脈管内圧力測定のため端末
にマノメーターを取り付けたカテーテルに組み込まれた
変換器と類似のカテーテル音変換器を、外側カテーテル
の内のバルーン位置に置く。バルーン壁を通して斑点部
に入射するレーザー放射が強過ぎて気化を起す場合は、
高周波の音響信号が発信され音響変換器にピツクアツプ
され制御装置102にリレーされる。制御装置102は気化が
起つていることを示しかつ／またはレーザー放射または
熱源への電力供給を自動的に停止させる。
上記のごとく本発明の好ましい実施態様の数々を示した
以上、本発明の精神を損うことなく修正や変更を行い得
ることは当業者には容易に分るであろう。
【図面の簡単な説明】
第1A図ないし第1D図は、先行技術である経皮的冠状動脈
拡張術の手順の説明線図であつて、冠状動脈内に形成し
た斑点部がバルーンカテーテルの膨らませによつて最切
に破砕され、バルーンをしぼませてカテーテルを取り出
した後、破砕された斑点部のフラツプが冠動脈を閉塞す
ることにより突然の再閉鎖が生じ得ることを示してい
る。 第２図は、本発明のひとつの実施態様を説明する断面線
図であつて、膨らまされたバルーンを直接取り巻く区域
が、バルーン内の流体および透明なバルーン壁を通し
て、冠状動脈の処理される部分の壁内部の血液に送られ
て来るレーザー放射によつて融合され、その加熱された
血液が隣接する崩壊された各層を、斑点部、中膜、およ
び外膜にわたつて溶着させ、バルーンがしぼまされた後
に平滑なチヤンネルを作る。 第３図は、第２図の方法を用いた結果を説明する断面線
図であつて、バルー壁の近辺において熱によつて生じた
融合によつて形成されたチヤンネルを示す。 第４図は本発明の別の実施態様を説明する断面線図であ
つて、バルーン内の液体が電気的に加熱され、その熱が
次に第３図で説明する結果を生ずる融合過程に使用され
る。 第５図は、本発明のさらに別の実施態様を説明する断面
線図であつて、バルーン内の液体が光拡散チツプから発
散するレーザー放射で加熱されてそれにより融合を生じ
第３図の結果を得るものである。 第６図は、本発明のなお別の実施態様を説明する断面線
図であつて、バルーン内の熱が、バルーン内にポンプで
送り込まれた化合物の発熱化学反応によつて生じ、生じ
た熱が外向きに放射されて融合を起して第３図の結果を
生ずる。 第７図は、本発明の他の実施態様を説明する断面線図で
あつて、光拡散チツプに隣接してワイヤーコアーが設け
られ、レーザー放射をワイヤーを加熱する波長に同調さ
せ、そのワイヤーでバルーン内の液体を加熱し、その熱
で取り囲む物質を加熱して融合を起させ第３図の結果を
得るものである。 第８図は、本発明のさらに他の実施態様を説明する断面
線図であつて、バルーン壁に電線の網をかぶせ電線に電
気エネルギーを与えてバルーンを加熱してバルーンを取
り巻く区域を加熱し、それによつて融合を起させて第３
図の結果を得る。 第９図は、本発明の別の実施態様を説明する断面線図で
あつて、バルーンの外壁に沿つてまたは外壁の近辺に
“ロシー”な光フアイバーを取り付け、それら“ロシ
ー”な光フアイイバーを通してレーザー放射を送つてバ
ルーン内または冠状動脈内の隣接成分を加熱して融合を
起させ第３図の結果を得るものである。 第10図は、本発明の他の実施態様を説明する断面線図で
あつて、バルーン壁の位置または近接した位置に金網を
設けかつその中に光拡散チツプを設けてエネルギーを放
射させてそのワイヤーに吸収させ、それによつて金網を
加熱し取り巻く冠状動脈壁組織を加熱して融合させ第３
図の結果を得るものである。 10……ガイドワイヤー、20……カテーテル、30……光フ
アイバー、34……バルーン、36……血管腔、68……ワイ
ヤーコアー、70……流体、80……金網、100……音響セ
ンサー、102……制御装置。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】組織体の一部を再構成するための装置であ
    り、プラークにて狭められた管組織を拡張する手段を有
    し、組織体の形状を変更して再構成された組織体物質を
    提供する手段と、 該再構成された組織体の維持を目的として該再構成され
    た組織体にエネルギーを伝達する手段とを有しており、 該エネルギーは前記再構成された組織体を融合するのに
    充分なレベルにて伝達され、 該レベルとは当該組織体を蒸発／沸騰させる以下のレベ
    ルであることを特徴とする組織体材料を再構成するため
    の装置。
  2. 【請求項２】前記変更する手段は、さらにプラークを周
    囲の管組織に押圧する手段を有する特許請求の範囲第１
    項の装置。
  3. 【請求項３】前記融合する手段は、プラークを周囲の管
    組織に融合する手段を含むものである特許請求の範囲第
    ２項の装置。
  4. 【請求項４】前記変更する手段は、前記再構成された組
    織形状を形成するために組織を周囲の組織に押圧する手
    段を含むものである特許請求の範囲第１項の装置。
  5. 【請求項５】前記組織物質は、コラーゲン含有組織物質
    である特許請求の範囲第１項の装置。
  6. 【請求項６】動脈拡張（angioplasty）装置であって、 動脈内に挿入するのに適当なカテーテルを有しており、
    さらに ルーメンを構成するチューブと、 離れた位置にある液体源によって膨張させるように前記
    チューブに固定された膨張可能なバルーンとを有してお
    り、前記チューブは、該バルーンが縮小されたときに当
    該動脈内を通過することができるように形成されてお
    り、さらに、縮小状態の前記バルーンが動脈内を通過す
    る際にも血液を流通させ得るものであり、該バルーン
    は、組織体を融合及び再構成するのに要する熱に耐える
    ように形成され、 さらに、前記バルーンが当該動脈内の狭窄部位にあると
    きに液体で該バルーンを膨張させる手段を有しており、
    該動脈の狭窄部位に圧力を及ぼしてその部位の動脈の内
    径を拡大し、 さらに、前記バルーンを囲む当該動脈部位にて該動脈部
    位内の組織体の断片を融合し、該部位内の血液を凝固さ
    せるのに充分なレベルの熱を与える手段を有しており、
    当該動脈の滑らかで円筒状の内壁を形成し、前記レベル
    とは当該組織体の蒸発／沸騰点以下であり、 前記装置は当該動脈内の狭窄部位に圧力を及ぼし、同時
    に熱をその部位に伝達してプラーク片及びプラーク−動
    脈分離を融合するように特に構成されており、前記バル
    ーンをその後に収縮させて取り除いた後に滑らかな円筒
    状管路を形成し、 該滑らかな管路はより好ましい液流パターンを提供して
    当該動脈壁の融合要素の分散を防止し、物質が動脈内に
    崩壊することを防止することを特徴とする動脈拡張装
    置。
  7. 【請求項７】熱を与える前記手段は前記バルーン内の液
    体を加熱する手段を有しており、該液体は該バルーンを
    加熱するエネルギーを分散し、該バルーンは周囲の動脈
    を加熱することを特徴とする特許請求の範囲第６項の動
    脈拡張装置。
  8. 【請求項８】前記バルーン内の液体を加熱する前記手段
    は前記チューブ内に１又は複数本の電気的に加熱された
    ワイヤーを有していることを特徴とする特許請求の範囲
    第７項の動脈拡張装置。
  9. 【請求項９】前記バルーン内の液体を加熱する前記手段
    は前記チューブ内に１又は複数本の光ファイバーにより
    もたらされるレーザー波長を有していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第７項の動脈拡張装置。
  10. 【請求項１０】前記液体は、該液体が素早く加熱される
    ように、使用される特定のレーザー背波を吸収する生体
    に無害な成分をさらに有していることを特徴とする特許
    請求の範囲第９項の動脈拡張装置。
  11. 【請求項１１】前記液体加熱手段は光ファイバー及び前
    記バルーン内に１又は複数の金属要素を有しており、 該光ファイバーは前記１又は複数の金属要素を加熱し、
    該熱は前記バルーン内の前記液体に伝達され、該加熱さ
    れた液体は当該動脈部位に熱を伝達することを特徴する
    特許正求の範囲第７項の動脈拡張装置。
  12. 【請求項１２】前記加熱手段は化学的発熱反応によるも
    のであることを特徴とする特許請求の範囲第６項の動脈
    拡張装置。
  13. 【請求項１３】前記化学的発熱反応は硫酸マグネシウム
    粉末の溶解を含むことを特徴とする特許請求の範囲第12
    項の動脈拡張装置。
  14. 【請求項１４】前記化学的発熱反応は塩化銀と水酸化ナ
    トリウム溶液の化学反応を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第12項の動脈拡張装置。
  15. 【請求項１５】前記加熱手段は前記バルーンの表面を直
    接的に加熱する手段を有しており、その加熱後に該バル
    ーンは周囲の動脈を加熱することを特徴とする特許請求
    の範囲第６項の動脈拡張装置。
  16. 【請求項１６】前記バルーンの表面を直接的に加熱する
    手段は該バルーンの膜内に熱伝導性物質を有しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第15項の動脈拡張装置。
  17. 【請求項１７】前記熱伝導性物質は電気的に加熱可能な
    微細ワイヤーメッシュであることを特徴とする特許請求
    の範囲第16項の動脈拡張装置。
  18. 【請求項１８】前記熱伝導性物質は全長にわたり光を分
    散する光ファイバーのメッシュであり、該ファイバーは
    レーザーの出力部に接続され、前記バルーン内に１又は
    複数の部品を有して前記バルーン材料を加熱する該特定
    レーザーの波長を吸収することを特徴とする特許請求の
    範囲第16項の動脈拡張装置。
  19. 【請求項１９】前記熱伝導物質はレーザーの出力により
    加熱可能な前記バルーン材料のワイヤーメッシュを有し
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第16項の動脈拡
    張装置。
  20. 【請求項２０】前記バルーン表面を直接的に加熱する手
    段は該バルーン内に生体に無害なガスを有しており、エ
    ネルギーが該バルーンの内部に伝達され、前記バルーン
    材料により、又は該バルーン内に設けられた別の吸収表
    面により吸収されることを特徴とする特許請求の範囲第
    15項の動脈拡張装置。
  21. 【請求項２１】前記加熱手段は レーザーと顔料とを有しており、 該顔料は使用レーザーの特定波長を吸収することが可能
    であり、 該顔料は当該動脈壁のプラーク及びいかなる損傷部分に
    対しても使用され、 前記レーザー及び前記顔料は前記バルーン内の液体又は
    前記バルーン材料を先ず加熱することなく当該組織体を
    直接的に加熱することを特徴とする特許請求の範囲第６
    項の動脈拡張装置。
  22. 【請求項２２】当該動脈部位を加熱する前記手段は光フ
    ァイバーを有しており、 該光ファイバーの一部は前記バルーン内に位置してお
    り、前記光ファイバーは該バルーン構造の内部に光分散
    端末を含み、 さらに、特定な波長のレーザー光を前記ファイバーの一
    端部に照射する手段と、 前記バルーン内の透明な液体とを有しており、 該バルーンは利用波長の放射に対して透明である ことを特徴とする特許請求の範囲第６項の動脈拡張装
    置。
  23. 【請求項２３】前記利用波長は1.06ミクロンであること
    を特徴とする特許請求の範囲第22項の動脈拡張装置。
  24. 【請求項２４】前記透明な液体は使用される特定波長の
    レーザー吸収する生体に無害な色素剤をさらに有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第22項の動脈拡張装
    置。
  25. 【請求項２５】前記透明な液体は水であることを特徴と
    する特許請求の範囲第22項の動脈拡張装置。
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