特許 7624650 光照射デバイス、及び、光照射システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-23

(45)【発行日】2025-01-31

(54)【発明の名称】光照射デバイス、及び、光照射システム

(51)【国際特許分類】

   A61M 36/02 20060101AFI20250124BHJP

【ＦＩ】

A61M36/02

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020185722

(22)【出願日】2020-11-06

(65)【公開番号】P2022075134

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-07-25

(73)【特許権者】

【識別番号】390030731

【氏名又は名称】朝日インテック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(74)【代理人】

【識別番号】100157277

【弁理士】

【氏名又は名称】板倉 幸恵

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 和秀

(72)【発明者】

【氏名】塚本 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】桂田 裕子

(72)【発明者】

【氏名】水上 光太郎

【審査官】鈴木 洋昭

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５２８７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１２５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５３８１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４８９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－８９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２３８１３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ ３６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＤＴ、ＮＩＲ－ＰＩＴ、がん、脳動脈瘤、不整脈、またはアルツハイマー病に対する検査または治療のための光照射デバイスであって、
長尺状の本体部と、
前記本体部の先端側の側面の一部分に設けられ、生体内の対象物質に光を照射する光照射部と、
前記本体部において前記光照射部に近接して設けられた検出部であって、前記対象物質が光を照射されたことに起因して発生する物理化学現象を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、
光ファイバーを巻回して形成されたコイル状の検出素子であって、前記物理化学現象としての超音波を検出する検出素子を有し、
前記本体部の先端側の側面において、前記光照射部を前記検出素子の内側に挿通することによって、前記検出素子の向きと、前記光照射部における光の照射方向とが同じになるように配置されている、光照射デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の光照射デバイスであって、さらに、
前記本体部の側面に設けられた放射線不透過性を有する方向性マーカー部であって、任意の方向から見た際の当該方向性マーカー部の形状または位置によって、前記光照射部の周方向における位置を認識可能な方向性マーカー部を備える、光照射デバイス。

【請求項3】

ＰＤＴ、ＮＩＲ－ＰＩＴ、がん、脳動脈瘤、不整脈、またはアルツハイマー病に対する検査または治療のための光照射システムであって、
長尺管形状のカテーテルと、
請求項１または請求項２に記載の光照射デバイスであって、前記カテーテルに挿入して使用される長尺状の光照射デバイスと、
を備え、
前記カテーテルは、
先端側の側面の少なくとも一部分に設けられ、管の内部の光を外部に透過させる光透過部と、
前記光透過部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第１マーカー部と、を有し、
前記光照射デバイスは、さらに、前記光照射部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第２マーカー部を有する、光照射システム。

【請求項4】

請求項３に記載の光照射システムであって、
前記第１マーカー部は、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられている、光照射システム。

【請求項5】

請求項３または請求項４に記載の光照射システムであって、
前記第２マーカー部は、前記光照射デバイスの軸線方向において、前記光照射部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられている、光照射システム。

【請求項6】

請求項４に従属する請求項５に記載の光照射システムであって、
前記光照射デバイスを前記カテーテルに挿入し、前記光照射システムの軸線方向における前記光透過部と前記光照射部との位置を合わせた状態において、
先端側の前記第１マーカー部は、先端側の前記第２マーカー部よりも前記軸線方向の先端側に配置され、
基端側の前記第１マーカー部は、基端側の前記第２マーカー部よりも前記軸線方向の基端側に配置されている、光照射システム。

【請求項7】

請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記第１マーカー部は、前記カテーテルの周方向を取り囲む形状であり、
前記第２マーカー部は、前記光照射デバイスの周方向を取り囲む形状である、光照射システム。

【請求項8】

請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルには、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部と前記第１マーカー部とが複数組設けられている、光照射システム。

【請求項9】

請求項３から請求項８のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルは、さらに、先端側に接合された先端チップを備え、
前記先端チップには、前記カテーテルの軸線方向に前記先端チップを貫通する貫通孔であって、径が前記光照射デバイスの外径よりも小さい貫通孔が形成されている、光照射システム。

【請求項10】

請求項３から請求項９のいずれか一項に記載の光照射システムであって、
前記カテーテルは、さらに、少なくとも前記光透過部の近傍における温度を測定する温度センサを備える、光照射システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光照射デバイス、及び、光照射システムに関する。

【背景技術】

【0002】

がん治療においては、外科的、放射線的、薬物的（化学的）手法が単独で、あるいは併用されて用いられ、それぞれの技術が近年発展を遂げている。しかしながら、未だ満足のいく治療技術が見出されていないがんも多く存在し、さらなる治療技術の発展が期待されている。がん治療技術の１つとして、ＰＤＴ（Photodynamic Therapy：光線力学的療法）と呼ばれる手法が知られている。ＰＤＴでは、光感受性物質を静脈投与後、光照射をすることで、がん細胞で活性酸素を発生させ、がん細胞を死滅させる（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、ＰＤＴは、光感受性物質のがん細胞への集積選択性が低く、正常細胞に取り込まれることによる副作用の大きさが課題となり、治療技術として広く普及していない。

【0003】

そこで近年注目されている治療技術として、ＮＩＲ－ＰＩＴ（Near-infrared photoimmunotherapy：近赤外光線免疫療法）がある。ＮＩＲ－ＰＩＴでは、がん細胞の特異的な抗原に対する抗体と、光感受性物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）との２化合物を結合させた複合体を用いる。この複合体は、静脈投与されると、生体内のがん細胞に選択的に集積する。その後、複合体中の光感受性物質の励起波長（例えば、６９０ｎｍ）の光を照射することで、複合体が活性化し、抗がん作用を示す（例えば、特許文献１参照）。ＮＩＲ－ＰＩＴでは、抗体によるがんへの集積選択性と、局部光照射による２重選択性により、ＰＤＴと比較して副作用を減らすことができる。また、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、細胞死が短期間でおこり細胞がネクローシスを起こすため、ＮＩＲ照射による免疫系への作用も期待できる（例えば、非特許文献２参照）。

【0004】

上記において例示した６９０ｎｍを含む所定の波長領域は、生体の分光学的窓とも呼ばれ、他の波長領域と比べて生体成分による光の吸収が少ない波長領域であるものの、体表からの光照射では光の浸透性が不足するため、体内深部のがんに適用できないという課題があった。そこで近年、体表からの光照射ではなく、よりがん細胞に近い位置で光照射を行うＮＩＲ－ＰＩＴの研究がされている（例えば、非特許文献３参照）。例えば、特許文献２～特許文献４には、このようなＰＤＴやＮＩＲ－ＰＩＴにおいて使用可能なデバイスが開示されている。特許文献２～特許文献４に記載のデバイスは、いずれも、血管内に挿入して使用され、体内深部において光を照射することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１４－５２３９０７号公報

【文献】特開２０１８－８６７号公報

【文献】特表２００７－５２８７５２号公報

【文献】特許第４９６６６４０号公報

【非特許文献】

【0006】

【文献】Makoto Mitsunaga, Mikako Ogawa, Nobuyuki Kosaka Lauren T. Rosenblum, Peter L. Choyke, and Hisataka Kobayashi、Cancer Cell-Selective In Vivo Near Infrared Photoimmunotherapy Targeting Specific Membrane Molecules、Nature Medicine 2012 17(12): 、p.1685-1691

【文献】Kazuhide Sato, Noriko Sato, Biying Xu, Yuko Nakamura, Tadanobu Nagaya, Peter L. Choyke, Yoshinori Hasegawa, and Hisataka Kobayashi、Spatially selective depletion of tumor-associated regulatory T cells with near-infrared photoimmunotherapy、Science Translational Medicine 2016 Vol.8 Issue352、ra110

【文献】Shuhei Okuyama, Tadanobu Nagaya, Kazuhide Sato, Fusa Ogata, Yasuhiro Maruoka, Peter L. Choyke, and Hisataka Kobayashi、Interstitial near-infrared photoimmunotherapy: effective treatment areas and light doses needed for use with fiber optic diffusers、Oncotarget 2018 Feb 16; 9(13): 、p.11159-11169

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、ＰＤＴやＮＩＲ－ＰＩＴにおいては、上述の通り、複合体を集積させたがん細胞に対して、複合体中の光感受性物質の励起波長の光を照射させることで、がん細胞を死滅させる。このため、ＰＤＴやＮＩＲ－ＰＩＴでは、生体内の対象組織（具体的には、複合体を集積させたがん細胞）に向かって、正しく光が照射されているか否かを確認したいという要望があった。この点、特許文献２及び特許文献３に記載のデバイスでは、生体内の対象組織に光が照射されているか否かを確認することについては、何ら考慮されていない。また、特許文献４に記載のデバイスでは、パルスレーザ光を生体組織に照射した際、攣縮によって血流量が一時的に低下する性質を利用して、光の強度や波長を制御している。具体的には、特許文献４に記載のデバイスは、体内浅部の血流を検出する検出手段を有し、体内浅部に血流が確認された場合は光の強度を強くし、体内浅部に血流が確認されない場合は光の強度を維持する。しかし、このような特許文献４によっても、生体内の対象組織に光が照射されているか否かを確認することはできないという課題があった。

【0008】

また、ＰＤＴやＮＩＲ－ＰＩＴでは、がん細胞以外の正常な細胞に対しては、細胞損傷の虞を低減するために、光照射は避けることが好ましい。この点、特許文献２及び特許文献３に記載の技術では、血管内における光照射部位の位置決めが困難なため、がん細胞が存在する箇所に対して選択的に光を照射することができないという課題があった。

【0009】

なお、このような課題は、ＰＤＴやＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、がん、脳動脈瘤、不整脈、アルツハイマー病等に対する検査または治療のために、生体内において光を照射するプロセスを含む検査または治療において使用されるデバイス全般に共通する。また、このような課題は、血管に挿入されるデバイスに限らず、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入されるデバイス全般に共通する。

【0010】

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、生体内において光を照射する光照射デバイスにおいて、生体内の対象組織に向かって、正しく光が照射されているか否かを確認可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0012】

（１）本発明の一形態によれば、医療用の光照射デバイスが提供される。この光照射デバイスは、長尺状の本体部と、前記本体部の先端側の側面の一部分に設けられ、生体内の対象物質に光を照射する光照射部と、前記本体部において前記光照射部に近接して設けられた検出部であって、前記対象物質が光を照射されたことに起因して発生する物理化学現象を検出する検出部と、を備える。

【0013】

この構成によれば、光照射デバイスは、光照射部から光を照射された対象物質が、光を照射されたことに起因して発生する物理化学現象（例えば、光や超音波、体液のｐｈ変化、温度変化、圧力変化等）を検出する検出部を備える。ここで、例えばＮＩＲ－ＰＩＴでは、生体内の対象組織（がん細胞）に集積された複合体中の対象物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸのような光感受性物質）が、対象物質の励起波長の光の照射を受けた際、光を放出すると共に、光音響効果によって超音波を放出する。このため、術者は、検出部による物理化学現象の検出有無によって、生体内の対象組織（対象物質を含む複合体が集積されたがん細胞）に向かって、正しく光照射部からの光が照射されているか否かを確認できる。この結果、確実に対象組織に光を照射することが可能となり、手技の効率を向上できる。このような光照射デバイスの効果は、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸを用いるＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、光の照射を受けた際に光または超音波を放出する性質を有する、任意の対象物質を用いた検査または治療においても、同様に得られる。
また、対象物質としてのＩＲＤｙｅ７００ＤＸでは、対象物質への光の積算照射量が増加するにつれて、対象物質が不可逆的な構造変化をして対象組織（がん細胞）の死滅を誘発すると共に、対象物質から放出される光の量と、対象物質から放出される超音波の量とが減少する。このため、術者は、検出部による物理化学現象に関する検出値によって、対象組織の死滅の程度（換言すれば、治療の進捗度合い）を把握することができる。この結果、対象組織への過度な光の照射を抑制することが可能となり、手技の安全性と効率とを向上できる。このような光照射デバイスの効果は、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸを用いるＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、光の照射を受けた際に放出される光または超音波の量が減少する性質を有する、任意の対象物質を用いた検査または治療においても、同様に得られる。
さらに、光照射部は、本体部の先端側の側面の一部分に設けられているため、本体部の周方向の全体に光照射部が設けられている構成と比較して、光照射がなされる生体組織の範囲を限定することができ、不要な生体組織に対して光照射がされることによる生体組織損傷の抑制に寄与できる。

【0014】

（２）上記形態の光照射デバイスにおいて、前記検出部は、前記物理化学現象を検出する検出素子を有し、前記本体部の先端側の側面のうち、前記光照射部が設けられている側において、前記検出素子の向きと、前記光照射部における光の照射方向とが平行となるように配置されていてもよい。
この構成によれば、検出部は、本体部の先端側の側面のうち、光照射部が設けられている側において、検出素子の向きと、光照射部における光の照射方向とが平行となるように配置されている。このため、平行でない配置の場合と比較して、検出部による検出精度を向上することができる。

【0015】

（３）上記形態の光照射デバイスにおいて、前記検出部の前記検出素子は、前記物理化学現象としての光、または、前記物理化学現象としての超音波を検出してもよい。
この構成によれば、検出部は、複合体中の対象物質が励起波長の光の照射を受けた際に放出する光または超音波を検出することで、正しく光照射部からの光が照射されているか否かを確認できる。

【0016】

（４）上記形態の光照射デバイスにおいて、前記検出部は、光ファイバーを巻回して形成されたコイル状の検出素子であって、前記物理化学現象としての超音波を検出する検出素子を有し、前記本体部の先端側の側面において、前記光照射部を前記検出素子の内側に挿通することによって、前記検出素子の向きと、前記光照射部における光の照射方向とが同じになるように配置されていてもよい。
この構成によれば、検出部は、本体部の先端側の側面において、光照射部を検出素子の内側に挿通することによって、検出素子の向きと、光照射部における光の照射方向とが同じになるように配置されている。このため、同軸でない配置の場合と比較して、検出部による超音波の検出精度をより一層向上することができる。

【0017】

（５）上記形態の光照射デバイスでは、さらに、前記本体部の側面に設けられた放射線不透過性を有する方向性マーカー部であって、任意の方向から見た際の当該方向性マーカー部の形状または位置によって、前記光照射部の周方向における位置を認識可能な方向性マーカー部を備えていてもよい。
この構成によれば、光照射デバイスは、放射線不透過性を有し、任意の方向から見た際の形状または位置によって、光照射部の周方向における位置を認識可能な方向性マーカー部を備える。このため、術者は、Ｘ線撮影画像に映る方向性マーカー部の形状または位置を確認することで、光照射部の周方向における位置（向き）を容易に把握できる。この結果、本構成の光照射デバイスによれば、例えばＮＩＲ－ＰＩＴにおいて、対象組織（がん細胞）に対して選択的に光を照射できる。

【0018】

（６）本発明の一形態によれば、医療用の光照射システムが提供される。この光照射システムは、長尺管形状のカテーテルと、上記形態の光照射デバイスであって、前記カテーテルに挿入して使用される長尺状の光照射デバイスと、を備え、前記カテーテルは、先端側の側面の少なくとも一部分に設けられ、管の内部の光を外部に透過させる光透過部と、前記光透過部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第１マーカー部と、を有し、前記光照射デバイスは、さらに、前記光照射部に近接して設けられた放射線不透過性を有する第２マーカー部を有する。
この構成によれば、カテーテルと光照射デバイスとは、光透過部及び光照射部に近接して設けられた放射線不透過性の第１及び第２マーカー部を有するため、術者は、Ｘ線撮影によって生体内の第１及び第２マーカー部の位置を確認することで、生体管腔内における光照射部位（光透過部及び光照射部）の位置決めを容易にできる。このため、本光照射システムによれば、例えば、ＮＩＲ－ＰＩＴにおいて対象組織（がん細胞）に選択的に光を照射する等、生体管腔内の特定の位置に対して、選択的に光を照射することができる。また、光透過部には近接して第１マーカー部が、光照射部には近接して第２マーカー部がそれぞれ設けられている。このため、光照射システムの使用時において、カテーテルに対して光照射デバイスを挿入した後、術者は、Ｘ線撮影によって第１マーカー部と第２マーカー部との位置関係を確認することで、光透過部と光照射部との位置合わせを容易にできる。さらに、カテーテルと光照射デバイスとを個別に備えることで、デバイス設計の自由度を向上させることができると共に、手技の幅を拡げることができる。

【0019】

（７）上記形態の光照射システムにおいて、前記第１マーカー部は、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられていてもよい。
この構成によれば、第１マーカー部は、光透過部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられているため、光透過部と光照射部との位置合わせをより一層容易にできる。

【0020】

（８）上記形態の光照射システムにおいて、前記第２マーカー部は、前記光照射デバイスの軸線方向において、前記光照射部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられていてもよい。
この構成によれば、第２マーカー部は、光照射部の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられているため、光透過部と光照射部との位置合わせをより一層容易にできる。

【0021】

（９）上記形態の光照射システムにおいて、前記光照射デバイスを前記カテーテルに挿入し、前記光照射システムの軸線方向における前記光透過部と前記光照射部との位置を合わせた状態において、先端側の前記第１マーカー部は、先端側の前記第２マーカー部よりも前記軸線方向の先端側に配置され、基端側の前記第１マーカー部は、基端側の前記第２マーカー部よりも前記軸線方向の基端側に配置されていてもよい。
この構成によれば、光照射デバイスをカテーテルに挿入して光透過部と光照射部との位置合わせをした状態において、先端側の第１マーカー部は、先端側の第２マーカー部よりも軸線方向の先端側に配置され、基端側の第１マーカー部は、基端側の第２マーカー部よりも軸線方向の基端側に配置されている。換言すれば、位置合わせをした状態において、カテーテルの第１マーカー部は、内側に挿入される光照射デバイスの第２マーカー部の両端に位置する配置とされているため、光透過部と光照射部との位置関係を直感的に把握しやすくできる。

【0022】

（１０）上記形態の光照射システムにおいて、前記第１マーカー部は、前記カテーテルの周方向を取り囲む形状であり、前記第２マーカー部は、前記光照射デバイスの周方向を取り囲む形状であってもよい。
この構成によれば、第１及び第２マーカー部は、共に、カテーテル及び光照射デバイスの周方向を取り囲む形状であるため、生体管腔内におけるカテーテル及び光照射デバイスの向きを把握しやすくできる。このため、光透過部と光照射部との位置合わせを容易かつ高精度に実施できる。

【0023】

（１１）上記形態の光照射システムにおいて、前記カテーテルには、前記カテーテルの軸線方向において、前記光透過部と前記第１マーカー部とが複数組設けられていてもよい。
この構成によれば、カテーテルには、光透過部と第１マーカー部とが複数組設けられている。このため、カテーテルを移動させずに、カテーテルの内部で光照射デバイスのみを軸線方向に移動させることによって、カテーテルの軸線方向の異なる領域において光を照射することができる。また、複数の光透過部には、それぞれ第１マーカー部が設けられているため、各光透過部に対する光照射部の位置合わせを容易にできる。

【0024】

（１２）上記形態の光照射システムにおいて、前記カテーテルは、さらに、先端側に接合された先端チップを備え、前記先端チップには、前記カテーテルの軸線方向に前記先端チップを貫通する貫通孔であって、径が前記光照射デバイスの外径よりも小さい貫通孔が形成されていてもよい。
この構成によれば、カテーテルの先端側に接合された先端チップには貫通孔が形成されているため、この貫通孔からガイドワイヤを挿通することによって、カテーテルを生体管腔内の目的部位まで容易にデリバリできる。また、貫通孔の径は光照射デバイスの外径よりも小さいため、カテーテルに光照射デバイスを挿入した際に、光照射デバイスの先端が先端チップに突き当たることによって、光照射デバイスの先端側への抜けを抑制できる。

【0025】

（１３）上記形態の光照射システムにおいて、前記カテーテルは、さらに、少なくとも前記光透過部の近傍における温度を測定する温度センサを備えていてもよい。
この構成によれば、少なくとも光透過部の近傍における温度を測定する温度センサを備えるため、光照射による生体組織の温度変化をリアルタイムに観測でき、光照射による血液の凝固や、生体組織損傷の抑制に寄与できる。

【0026】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、光照射デバイス、カテーテル、これらが別体又は一体とされた光照射システム、これらデバイスまたはシステムにおいて使用される光源の制御方法、これらデバイスまたはシステムの製造方法などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。

【図2】Ａ－Ａ線（図１）における横断面構成を例示した説明図である。

【図3】光照射デバイスの先端側の構成を例示した説明図である。

【図4】光照射システムの使用状態を例示した説明図である。

【図5】対象物質から放出される超音波と光の積算放射量との関係を示す図である。

【図6】第２実施形態の光照射デバイスの先端側の構成を例示した説明図である。

【図7】第３実施形態の光照射デバイスの先端側の構成を例示した説明図である。

【図8】第４実施形態の光照射デバイスの構成を例示した説明図である。

【図9】第５実施形態の光照射デバイスの構成を例示した説明図である。

【図10】第６実施形態の光照射デバイスの構成を例示した説明図である。

【図11】第７実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。

【図12】第８実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。

【図13】Ｂ方向（図１２）から見たカテーテルの構成を例示した説明図である。

【図14】第９実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。

【図15】第１０実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。

【図16】第１１実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。

【図17】Ｃ－Ｃ線（図１６）におけるカテーテルの横断面構成を例示した説明図である。

【図18】第１２実施形態の光照射デバイスの先端側の構成を例示した説明図である。

【図19】第１３実施形態の光照射デバイスの先端側の構成を例示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。光照射システムは、血管系、リンパ腺系、胆道系、尿路系、気道系、消化器官系、分泌腺及び生殖器官といった、生体管腔内に挿入して使用され、生体管腔内から生体組織に向けて光を照射するシステムである。光照射システムは、カテーテル１と、カテーテル１に挿入して使用される光照射デバイス２とを備えている。図１では、カテーテル１と、光照射デバイス２とを個別に図示している。

【0029】

本実施形態では、光照射システムを、ＮＩＲ－ＰＩＴ（Near-infrared photoimmunotherapy：近赤外光線免疫療法）において使用する場合について説明する。ＮＩＲ－ＰＩＴでは、がん細胞の特異的な抗原に対する抗体と、光感受性物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）との２化合物を結合させた複合体を、予め患者に静脈投与しておく。静脈投与された複合体は、生体内のがん細胞に選択的に集積する。その後、光照射システムを生体管腔内に挿入し、複合体中の光感受性物質の励起波長（例えば、６９０ｎｍ）のレーザ光を生体内のがん細胞に向けて照射する。これにより、生体内のがん細胞に集積された複合体が活性化し、抗がん作用を示す。以降、がん細胞のように、光照射システムによる処理の対象とする生体組織を「対象組織」とも呼ぶ。また、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸのように、光照射によって活性化する光感受性物質を「対象物質」とも呼ぶ。

【0030】

なお、本実施形態では、光の例として波長６９０ｎｍのレーザ光を例示するが、レーザ光の波長は任意に変更してよい。また、光照射システムでは、レーザ光に限らず、例えば、ＬＥＤ光や白色光を用いてもよい。さらに、光照射システムは、ＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、例えば、ＰＤＴ（Photodynamic Therapy：光線力学的療法）や、がん、脳動脈瘤、不整脈、アルツハイマー病等に対する検査または治療のために、生体内において光を照射するプロセスを含む検査または治療において使用されてよい。

【0031】

図１では、カテーテル１の中心を通る軸と、光照射デバイス２の中心を通る軸とを、それぞれ軸線Ｏ（一点鎖線）で表す。以降、光照射デバイス２をカテーテル１に挿入した状態において、互いの中心を通る軸は軸線Ｏに一致するものとして説明するが、挿入状態における両者の中心を通る軸は、それぞれ相違していてもよい。また、図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。Ｘ軸はカテーテル１及び光照射デバイス２の軸線方向（長手方向）に対応し、Ｙ軸はカテーテル１及び光照射デバイス２の高さ方向に対応し、Ｚ軸はカテーテル１及び光照射デバイス２の幅方向に対応する。図１の左側（－Ｘ軸方向）をカテーテル１、光照射デバイス２、及び各構成部材の「先端側」と呼び、図１の右側（＋Ｘ軸方向）をカテーテル１、光照射デバイス２、及び各構成部材の「基端側」と呼ぶ。また、カテーテル１、光照射デバイス２、及び各構成部材の長手方向（Ｘ軸方向）における両端のうち、先端側に位置する一端を「先端」と呼び、基端側に位置する他端を「基端」と呼ぶ。先端及びその近傍を「先端部」と呼び、基端及びその近傍を「基端部」と呼ぶ。先端側は生体内部へ挿入され、基端側は医師等の術者により操作される。これらの点は、図１以降においても共通する。

【0032】

カテーテル１は、長尺管形状であり、シャフト１１０と、先端チップ１２０と、コネクタ１４０とを備えている。

【0033】

シャフト１１０は、軸線Ｏに沿って延びる長尺状の部材である。シャフト１１０は、先端部１１０ｄと基端部１１０ｐとの両端部が開口した中空の略円筒形状である。シャフト１１０は、内部にルーメン１１０Ｌを有する。ルーメン１１０Ｌは、カテーテル１のデリバリ時には、カテーテル１に対してガイドワイヤを挿通させるためのガイドワイヤルーメンとして機能する。ルーメン１１０Ｌは、カテーテル１のデリバリ後においては、カテーテル１に対して光照射デバイス２を挿通させるためのデバイス用ルーメンとして機能する。このように、ガイドワイヤルーメンとデバイス用ルーメンとを単一のルーメンで兼用することにより、カテーテル１を細径化できる。シャフト１１０の外径、内径及び長さは任意に決定できる。

【0034】

先端チップ１２０は、シャフト１１０の先端部に接合されて、他の部材よりも先行して生体管腔内を進行する部材である。先端チップ１２０は、カテーテル１の生体管腔内での進行をスムーズにするために、基端側から先端側にかけて縮径した外側形状を有している。先端チップ１２０の略中央部分には、軸線Ｏ方向に先端チップ１２０を貫通する貫通孔１２０ｈが形成されている。ここで、貫通孔１２０ｈの開口径Φ１は、シャフト１１０のルーメン１１０Ｌの内径Φ２よりも小さい。このため、シャフト１１０と先端チップ１２０との境界では、先端チップ１２０の内表面１２０ｉが突出することによる段差が形成されている。先端チップ１２０の開口１２０ｏは、貫通孔１２０ｈに通じており、カテーテル１に対してガイドワイヤ（図示省略）を挿通する際に使用される。先端チップ１２０の外径及び長さは任意に決定できる。

【0035】

コネクタ１４０は、カテーテル１の基端側に配置され、術者によって把持される部材である。コネクタ１４０は、略円筒形状の接続部１４１と、一対の羽根１４２とを備えている。接続部１４１の先端部には、シャフト１１０の基端部１１０ｐが接合され、基端部には、羽根１４２が接合されている。羽根１４２は、コネクタ１４０と一体的な構造であってもよい。コネクタ１４０の開口１４０ｏは、コネクタ１４０の内部を介してルーメン１１０Ｌに通じており、カテーテル１に対して光照射デバイス２を挿通する際に使用される。接続部１４１の外径、内径及び長さと、羽根１４２の形状とは、任意に決定できる。

【0036】

カテーテル１のシャフト１１０には、さらに、光透過部１３９と、第１マーカー部１３１，１３２とが設けられている。

【0037】

光透過部１３９は、シャフト１１０の内部から照射される光（レーザ光）を外部に透過させる。光透過部１３９は、中空の略円筒形状の部材であり、シャフト１１０の外径と略同一の外径を有し、シャフト１１０のルーメン１１０Ｌの内径Φ２と略同一の内径を有している。光透過部１３９は、周方向の全体に設けられ、周方向の全体においてシャフト１１０の内部の光を外部に透過させる。光透過部１３９は、基端側と先端側とにおいて、それぞれシャフト１１０に接合されている。光透過部１３９は、光透過性を有する透明な樹脂材料、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等により形成できる。なお、光透過部１３９の内表面または外表面には、干渉フィルタが設けられていてもよい。干渉フィルタは、所定の透過帯域（例えば、波長６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）を有する膜体である。干渉フィルタは、透過帯域内の波長の光を透過する一方、透過帯域外の波長の光を透過しない（遮断する）。

【0038】

第１マーカー部１３１，１３２は、光透過部１３９の位置を表す目印として機能する。第１マーカー部１３１は、光透過部１３９の先端部に近接して設けられており、光透過部１３９の先端部の位置を表す目印として機能する。第１マーカー部１３２は、光透過部１３９の基端部に近接して設けられており、光透過部１３９の基端部の位置を表す目印として機能する。第１マーカー部１３１，１３２は、それぞれ、中空の略円筒形状の部材である。図１の例では、第１マーカー部１３１，１３２は、それぞれ、シャフト１１０の外表面に形成された凹部に配置され、シャフト１１０の外表面に接合されている。換言すれば、第１マーカー部１３１，１３２は、それぞれ、シャフト１１０の周方向を取り囲むようにして、シャフト１１０の外表面に埋設されている。なお、第１マーカー部１３１，１３２は、凹部のないシャフト１１０の外表面に接合されることにより、シャフト１１０の外表面から突出して設けられてもよい。

【0039】

光照射デバイス２は、長尺状の外形を有しており、本体部２１０と、先端チップ２２０と、コネクタ２４０と、光伝達部２５０と、検出部２６０と、補強部材２７２（図２において後述）とを備えている。

【0040】

本体部２１０は、軸線Ｏに沿って延びる長尺状の部材である。本体部２１０は、先端部２１０ｄと基端部２１０ｐとの両端部が開口した中空の略円筒形状（管形状）である。本体部２１０の先端側の外表面には、光照射部２３９と、検出素子２６１とが設けられている（図３において後述）。本体部２１０の内側（内部）のルーメン２１０Ｌには、光伝達部２５０と、検出部２６０と、補強部材２７２とがそれぞれ収容されている。また、本体部２１０の内側のうち、光伝達部２５０、検出部２６０、及び補強部材２７２を除く空隙部分には、封止部材２７１が充填されている。封止部材２７１としては、例えば、ポリウレタン等の任意の樹脂材料を用いることができる。

【0041】

先端チップ２２０は、本体部２１０の先端部２１０ｄに接合されて、他の部材よりも先行してカテーテル１のルーメン１１０Ｌを進行する部材である。先端チップ２２０は、光照射デバイス２の長手方向に延びる略円柱形状の部材である。ここで、先端チップ２２０及び本体部２１０の外径Φ３（換言すれば、光照射デバイス２の外径Φ３）は、カテーテル１の貫通孔１２０ｈの開口径Φ１よりも大きく、かつ、カテーテル１のシャフト１１０及び光透過部１３９の内径Φ２よりも小さいことが好ましい（Φ１＜Φ３＜Φ２）。

【0042】

コネクタ２４０は、光照射デバイス２の基端側に配置され、術者によって把持される部材である。コネクタ２４０は、略円筒形状の接続部２４１と、一対の羽根２４２とを備えている。接続部２４１の先端部には、本体部２１０の基端部２１０ｐが接合され、接続部２４１の基端部には、羽根２４２が接合されている。羽根２４２は、コネクタ２４０と一体的な構造であってもよい。

【0043】

図２は、Ａ－Ａ線（図１）における横断面構成を例示した説明図である。図３は、光照射デバイス２の先端側の構成を例示した説明図である。図３（Ａ）は、光照射デバイス２の先端側の断面構成を表す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ方向から見た光照射デバイス２の構成を表す。

【0044】

光伝達部２５０は、先端に形成された光照射部２３９から、生体内の対象組織（がん細胞）と、対象組織に集積された複合体中の対象物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）とに対して、光を照射する。図２に示すように、光伝達部２５０は、光照射デバイス２の長手方向に延びるコア２５０ｃと、コア２５０ｃの外表面を被覆するクラッド２５０ｃｌとを有する光ファイバーにより構成されている。コア２５０ｃは、クラッド２５０ｃｌの略中央に配置されており、クラッド２５０ｃｌよりも高い光屈折率を有する。コア２５０ｃ及びクラッド２５０ｃｌは、屈折率が均一である。光伝達部２５０は、コア２５０ｃとクラッド２５０ｃｌとの屈折率差を利用した光の全反射によって光を伝達する。

【0045】

図１に示すように、光伝達部２５０の先端側は、本体部２１０の内側に挿入されて、封止部材２７１によって固定されている。また、図３（Ａ）に示すように、光伝達部２５０の先端部には、光伝達部２５０が＋Ｙ軸方向に湾曲した湾曲部が形成されている。そして、図３（Ｂ）に示すように、光伝達部２５０の先端（先端面）は、本体部２１０の外表面に露出して配置されている。光伝達部２５０の先端では、コア２５０ｃが露出した状態とされている。露出したコア２５０ｃからは、光源３によって発生され、光伝達部２５０を介して伝達されたレーザ光ＬＴが照射される。すなわち、光伝達部２５０の先端において露出したコア２５０ｃは、光ＬＴを外部へと照射する光照射部２３９として機能する。このように、本実施形態の構成では、光伝達部２５０の先端部を湾曲させることによって、光照射部２３９からの光ＬＴの照射方向を、光照射デバイス２の長手方向（軸線Ｏ方向）に交差する方向、換言すれば、光照射デバイス２の側面の一方向としている。なお、光照射部２３９のコア２５０ｃには、周知の加工（例えば、先端面を斜めにカットする加工、刻み目を形成する加工、サンドブラスト加工、化学的処理）が施されていてもよい。また、コア２５０ｃの先端または先端近傍には、レーザ光ＬＴを透過、屈折、増幅するための樹脂体や光反射ミラーが設けられていてもよい。樹脂体は、例えば、石英微粉末を分散させたアクリル系紫外線硬化樹脂に塗布し、紫外光で硬化させることにより形成できる。

【0046】

図１に示すように、光伝達部２５０の基端側は、コネクタ２４０の内部を通過して外部へと引き出されている。光伝達部２５０の基端部は、図示しないコネクタを介して、直接的、または他の光ファイバを介して間接的に、光源３に接続されている。光源３は、例えば、任意の波長のレーザ光を発生するレーザ光発生装置である。なお、光伝達部２５０の長さは任意に決定してよい。

【0047】

検出部２６０は、対象物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）から放出された超音波を検出するセンサである。本実施形態の検出部２６０は、光照射デバイス２の長手方向に延びるコア２６０ｃと、コア２６０ｃの外表面を被覆するクラッド２６０ｃｌとを有する光ファイバーにより構成された、光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤ）である（図２）。

【0048】

図３（Ａ）に示すように、検出部２６０は、検出素子２６１と、延伸部２６２とを有している。図３（Ｂ）に示すように、検出素子２６１は、光ファイバーの先端側の一部分を巻回して形成されたコイル状の検出素子である。検出素子２６１は、レーザードップラ効果を利用して、被計測物（ここでは、生体組織に集積された複合体中の対象物質）から放出される超音波を検出する。また、図１に示すように、延伸部２６２は、光ファイバーの残余の部分により構成されており、検出素子２６１と、外部に設けられた検出装置４とを接続し、検出素子２６１による検出値（検出信号）を検出装置４に伝送する。

【0049】

図１に示すように、延伸部２６２の先端側は、本体部２１０の内側に挿入されて、封止部材２７１によって固定されている。また、図３（Ａ）に示すように、延伸部２６２の先端部には、延伸部２６２が＋Ｙ軸方向（換言すれば、光照射部２３９の湾曲方向と同じ方向）に湾曲した湾曲部が形成されている。そして、延伸部２６２の先端部に設けられた検出素子２６１は、本体部２１０の外表面に露出して配置されている。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、検出素子２６１は、本体部２１０の先端側の側面において、光照射部２３９とＸ軸方向に隣り合う位置に設けられている。換言すれば、検出部２６０と、光照射部２３９とは、近接して設けられている。ここで、図３（Ａ）に示すように、本体部２１０の先端側の側面において、検出素子２６１の向きＥＤは、光照射部２３９における光の照射方向ＬＴＤと並行とされている。ここで「検出素子２６１の向きＥＤ」は、検出素子２６１のコイルの中心軸の向きを意味する。また、「光の照射方向ＬＴＤ」は、光照射部２３９からの光の照射範囲の中心を意味する。

【0050】

図１に示すように、延伸部２６２の基端側は、コネクタ２４０の内部を介して外部へと引き出されている。延伸部２６２の基端部は、図示しないコネクタを介して、直接的、または他の光ファイバを介して間接的に、検出装置４に接続されている。検出装置４は、超音波を検出すると共に、検出した超音波の強さを、画面表示、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示、音声案内等の任意の手段で術者に案内する装置である。なお、検出素子２６１の巻き数、及び、延伸部２６２の長さは任意に決定してよい。

【0051】

なお、本実施形態の光伝達部２５０及び検出部２６０は、コアとクラッドとが共に樹脂製のプラスチック光ファイバーにより構成されている。コアは、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ：Polymethylmetacrylate）、ポリスチレン、ポリカーボネート、含重水素化ポリマー、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー等により形成できる。コアは、光が伝搬するモード数によってシングルモードと、マルチモードとに分類されるが、本実施形態ではどちらを用いてもよい。また、マルチモードのコアの場合、屈折率分布によってステップインデックスと、グレーデッドインデックスとに分類されるが、本実施形態ではどちらを用いてもよい。クラッドは、例えば、フッ素系ポリマーにより形成できる。なお、光伝達部２５０及び検出部２６０には、プラスチック光ファイバに代えて、石英ガラス光ファイバや、多成分ガラス光ファイバを採用してもよい。

【0052】

補強部材２７２は、長尺状の光照射デバイス２を補強し、光照射デバイス２の過度な撓みを抑制するための部材である。補強部材２７２は、軸線Ｏに沿って延びる長尺状であり、中実の略円柱形状を有するコア線である。補強部材２７２は、本体部２１０の内側において、先端部が先端チップ２２０の近傍に位置し、基端部がコネクタ２４０の内部に位置するように配置されている。補強部材２７２は、任意の材料、例えば、強化プラスチック（ＰＥＥＫ）等の任意の硬質樹脂材料や、金属材料により形成できる。補強部材２７２の長さは任意に決定できる。

【0053】

光照射デバイス２の本体部２１０には、さらに、第２マーカー部２３１，２３２が設けられている。第２マーカー部２３１，２３２は、光照射部２３９の位置を表す目印として機能する。第２マーカー部２３１は、光照射部２３９の先端部に近接して設けられており、光照射部２３９の先端部の位置を表す目印として機能する。第２マーカー部２３２は、光照射部２３９の基端部（より具体的には、検出素子２６１の基端部）に近接して設けられており、光照射部２３９の基端部の位置を表す目印として機能する。第２マーカー部２３１，２３２は、それぞれ、中空の略円筒形状の部材である。図１の例では、第２マーカー部２３１，２３２は、それぞれ、本体部２１０の外表面に形成された凹部に配置され、本体部２１０の外表面に接合されている。換言すれば、第２マーカー部２３１，２３２は、それぞれ、本体部２１０の周方向を取り囲むようにして、本体部２１０の外表面に埋設されている。なお、第２マーカー部２３１，２３２は、凹部のない本体部２１０の外表面に接合されることにより、本体部２１０の外表面から突出して設けられてもよい。

【0054】

カテーテル１の第１マーカー部１３１，１３２と、光照射デバイス２の第２マーカー部２３１，２３２とは、放射線不透過性を有する樹脂材料や金属材料により形成できる。例えば、樹脂材料を用いる場合、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等に対して、三酸化ビスマス、タングステン、硫酸バリウム等の放射線不透過材料を混ぜて形成できる。例えば、金属材料を用いる場合、放射線不透過材料である金、白金、タングステン、またはこれらの元素を含む合金（例えば、白金ニッケル合金）等で形成できる。

【0055】

カテーテル１のシャフト１１０と、光照射デバイス２の本体部２１０とは、抗血栓性、可撓性、生体適合性を有することが好ましく、樹脂材料や金属材料で形成することができる。樹脂材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等を採用できる。金属材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、ニッケルチタン合金、コバルトクロム合金、タングステン鋼等を採用できる。また、シャフト１１０と、本体部２１０とは、上述した材料を複数組み合わせた接合構造体とすることもできる。カテーテル１の先端チップ１２０と、光照射デバイス２の先端チップ２２０とは、柔軟性を有することが好ましく、例えば、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー等の樹脂材料により形成できる。カテーテル１のコネクタ１４０と、光照射デバイス２のコネクタ２４０とは、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルサルフォン等の樹脂材料で形成することができる。

【0056】

図４は、光照射システムの使用状態を例示した説明図である。図４の上段には、カテーテル１に光照射デバイス２を挿入した様子を図示する。図４の下段には、先端側の一部分を拡大した様子を図示する。図１及び図４を参照しつつ、光照射システムの使用方法について説明する。まず、術者は、生体管腔内にガイドワイヤを挿入する。次に、術者は、ガイドワイヤの基端側を、図１に示すカテーテル１の先端チップ１２０の開口１２０ｏから、ルーメン１１０Ｌへと挿通し、コネクタ１４０の開口１４０ｏから突出させる。次に、術者は、ガイドワイヤに沿わせてカテーテル１を生体管腔内に押し進め、カテーテル１の光透過部１３９を、光照射の目的部位（例えば、ＮＩＲ－ＰＩＴの場合はがん細胞の付近）までデリバリする。このように、カテーテル１の先端チップ１２０に形成された貫通孔１２０ｈからガイドワイヤを挿通することによって、術者は、カテーテル１を生体管腔内の目的部位まで容易にデリバリできる。なお、デリバリの際、術者は、Ｘ線画像において、光透過部１３９の近傍に配置された第１マーカー部１３１，１３２の位置を確認しつつ、生体管腔内におけるカテーテル１の位置決めをすることができる。その後、術者は、カテーテル１からガイドワイヤを抜去する。

【0057】

次に、術者は、図４に示すように、カテーテル１のコネクタ１４０の開口１４０ｏから、光照射デバイス２を挿入する。術者は、カテーテル１のルーメン１１０Ｌに沿わせて、光照射デバイス２をカテーテル１の先端側へと押し進める。ここで、上述の通り、光照射デバイス２の外径Φ３を、カテーテル１のルーメン１１０Ｌの内径Φ２よりも小さく、先端チップ１２０の貫通孔１２０ｈの開口径Φ１よりも大きくしておけば、カテーテル１に光照射デバイス２を挿入した際に、光照射デバイス２の先端面２２０ｅが、先端チップ１２０の内表面１２０ｉに突き当たることによって、光照射デバイス２の先端側への抜けを抑制できる（図４下段：破線丸枠）。

【0058】

その後、術者は、Ｘ線画像において、第１マーカー部１３１，１３２と、第２マーカー部２３１，２３２との位置関係を確認することで、光透過部１３９と、光照射部２３９との軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）における位置を合わせる。これにより、光伝達部２５０を介して伝達され、光照射部２３９から射出されたレーザ光ＬＴを、カテーテル１の光透過部１３９を透過させて、外部の生体組織へと射出することができる。なお、本実施形態のカテーテル１では、光透過部１３９が、周方向の全体に設けられている。このため、本実施形態の光照射システムでは、術者は、軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）における光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせをするのみでよく、周方向における光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせは不要である。

【0059】

図５は、対象物質から放出される超音波と光の積算放射量との関係を示す図である。図５の横軸には、光照射システムからの光（図４：レーザ光ＬＴ）の積算放射量を表し、縦軸には、対象物質から放出される超音波の量を表す。図４で説明したように、光照射システムを用いたＮＩＲ－ＰＩＴの手技では、生体内の対象組織（がん細胞）に対して、複合体中の対象物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸのような光感受性物質）の励起波長の光を照射する。光の照射によって、対象物質（ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）は、親水性から疎水性へと不可逆的な構造変化を起こし、対象組織の壊死を誘発する。すなわち、光の照射によって、生体内の対象組織に集積された複合体が活性化し、抗がん作用を得ることができる。

【0060】

ここで、対象物質（ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）は、対象物質の励起波長の光の照射を受けた際、光を放出すると共に、光音響効果によって超音波を放出するという性質を有する。対象物質の「光と超音波を放出する」性質は、対象物質の構造変化の進行に伴って消失していく。このため、図５に示すように、光照射システムからの光の積算放射量が増加するにつれて、生体内の対象組織（がん細胞）に集積された複合体中の対象物質から放出される超音波の量は、徐々に減少していく。なお、図５では、対象物質から放出される超音波の量について図示したが、対象物質から放出される光の量についても同様である。

【0061】

光照射システムは、検出部２６０によって、対象物質（ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）から放出された超音波を検出することができる。検出装置４は、検出部２６０による検出値を用いて、例えば次のａ１，ａ２のような処理を行う。
（ａ１）検出装置４は、検出部２６０の標準値を取得し、記憶しておく。標準値とは、対象物質以外の生体組織（例えば、血中ヘモグロビン等）から放出される超音波の値である。標準値は、複合体を投与する前に、生体内の対象組織（がん細胞）に対して光照射部２３９から光を照射し、その際の検出部２６０の検出値を取得することで得ることができる。なお、標準値としては、手技の対象患者から直接取得された値に限らず、健常者から取得された値や、術者により入力された値等、任意のデータが用いられてよい。
（ａ２）検出装置４は、複合体の投与後、ＮＩＲ－ＰＩＴの手技中において、検出部２６０から得られる検出値をリアルタイムに取得する。検出装置４は、取得した検出値から、処理ａ１の標準値を除外した値を、リアルタイムに術者に案内する。案内は、画面表示、ＬＥＤ表示、音声案内等の任意の手段を用いることができる。

【0062】

なお、上述した例では、検出部２６０は、対象物質（ＩＲＤｙｅ７００ＤＸ）から放出された「超音波」を検出するセンサであるとした。しかし、検出部２６０は、対象物質から放出された「光」を検出するセンサであってもよい。この場合、処理ａ１と同様に、検出装置４に対して、光照射部２３９から照射される光と生体組織からの反射光との標準値を予め取得、記憶させておく。そして、処理ａ２と同様に、検出部２６０から得られる検出値をリアルタイムに取得し、検出値から処理ａ１の標準値を除外した値を、術者に案内すればよい。図５で説明した通り、対象物質から放出される光は、超音波と同様の性質を有する。このため、検出部２６０が光を検出するセンサであっても、同様に処理をすることができる。

【0063】

また、検出部２６０は、対象物質から放出される「超音波」や「光」の他にも、対象物質が光を照射されたことに起因して、対象物質または生体組織が起こす、種々の物理化学現象を検出するセンサであってもよい。対象物質が起こす物理化学現象としては、上述した超音波や光の放出が挙げられる。生体組織が起こす物理化学現象としては、例えば、対象組織（がん細胞）の周囲に存在する体液のｐｈ（ペーハー）変化や、対象物質からの光または超音波の放出に伴って生じる生体組織（体液含む）の温度変化が挙げられる。生体組織が起こす物理化学現象としては、さらに、複合体の抗がん作用により対象組織が死滅させられる過程で起こる対象組織の細胞破裂に伴う、体液の圧力変化が挙げられる。検出部２６０は、対象物質が光を照射されたことに起因して生体組織が起こす物理化学現象（体液のｐｈ変化、温度変化、圧力変化）を検出するセンサとして構成されてもよい。

【0064】

以上説明した通り、第１実施形態の光照射デバイス２は、光照射部２３９から光ＬＴを照射された対象物質が、光ＬＴを照射されたことに起因して発生する物理化学現象（例えば、光や超音波、体液のｐｈ変化、温度変化、圧力変化等）を検出する検出部２６０を備える。ここで、例えばＮＩＲ－ＰＩＴでは、生体内の対象組織（がん細胞）に集積された複合体中の対象物質（例えば、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸのような光感受性物質）が、対象物質の励起波長の光ＬＴの照射を受けた際、光を放出すると共に、光音響効果によって超音波を放出する。このため、術者は、検出部２６０による物理化学現象の検出有無によって、生体内の対象組織（対象物質を含む複合体が集積されたがん細胞）に向かって、正しく光照射部２３９からの光ＬＴが照射されているか否かを確認できる。この結果、確実に対象組織に光ＬＴを照射することが可能となり、手技の効率を向上できる。このような光照射デバイス２の効果は、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸを用いるＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、光ＬＴの照射を受けた際に光または超音波を放出する性質を有する、任意の対象物質を用いた検査または治療においても、同様に得られる。

【0065】

また、対象物質としてのＩＲＤｙｅ７００ＤＸでは、対象物質への光ＬＴの積算照射量が増加するにつれて、対象物質が不可逆的な構造変化をして対象組織（がん細胞）の死滅を誘発すると共に、対象物質から放出される光の量と、対象物質から放出される超音波の量とが減少する（図５）。このため、術者は、検出部２６０による物理化学現象に関する検出値によって、対象組織の死滅の程度（換言すれば、治療の進捗度合い）を把握することができる。この結果、対象組織への過度な光ＬＴの照射を抑制することが可能となり、手技の安全性と効率とを向上できる。このような光照射デバイス２の効果は、ＩＲＤｙｅ７００ＤＸを用いるＮＩＲ－ＰＩＴに限らず、光ＬＴの照射を受けた際に放出される光または超音波の量が減少する性質を有する、任意の対象物質を用いた検査または治療においても、同様に得られる。

【0066】

さらに、光照射デバイス２において、光照射部２３９は、本体部２１０の先端側の側面の一部分に設けられているため、本体部２１０の周方向の全体に光照射部２３９が設けられている構成と比較して、光照射がなされる生体組織の範囲を限定することができ、不要な生体組織に対して光照射がされることによる生体組織損傷の抑制に寄与できる。

【0067】

また、第１実施形態の光照射デバイス２によれば、検出部２６０は、本体部２１０の先端側の側面のうち、光照射部２３９が設けられている側において、検出素子２６１の向きＥＤと、光照射部２３９における光ＬＴの照射方向ＬＴＤとが平行となるように配置されている（図３）。このため、平行でない配置の場合と比較して、検出部２６０による検出精度を向上することができる。ここで「平行」とは、概ね平行であれば足り、製造誤差等によるぶれを許容する。また、第１実施形態の検出部２６０は、複合体中の対象物質が励起波長の光ＬＴの照射を受けた際に放出する超音波を検出することで、正しく光照射部２３９からの光ＬＴが照射されているか否かを確認できる。

【0068】

さらに、第１実施形態の光照射システムによれば、カテーテル１と光照射デバイス２とは、光透過部１３９及び光照射部２３９に近接して設けられた放射線不透過性の第１マーカー部１３１，１３２及び第２マーカー部２３１，２３２を有する。このため、術者は、Ｘ線撮影によって生体内の第１マーカー部１３１，１３２及び第２マーカー部２３１，２３２の位置を確認することで、生体管腔内における光照射部位（光透過部１３９及び光照射部２３９）の位置決めを容易にできる。このため、第１実施形態の光照射システムによれば、例えば、ＮＩＲ－ＰＩＴにおいて対象組織（がん細胞）に選択的に光を照射する等、生体管腔内の特定の位置に対して、選択的に光を照射することができる。また、光透過部１３９には近接して第１マーカー部１３１，１３２が、光照射部２３９には近接して第２マーカー部２３１，２３２がそれぞれ設けられている。このため、光照射システムの使用時において、カテーテル１に対して光照射デバイス２を挿入した後、術者は、Ｘ線撮影によって第１マーカー部１３１，１３２と第２マーカー部２３１，２３２との位置関係を確認することで、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせを容易にできる。さらに、カテーテル１と光照射デバイス２とを個別に備えることで、デバイス設計の自由度を向上させることができると共に、手技の幅を拡げることができる。

【0069】

さらに、カテーテル１において、第１マーカー部１３１，１３２は、光透過部１３９の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられているため、術者は、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせをより一層容易にできる。同様に、光照射デバイス２において、第２マーカー部２３１，２３２は、光照射部２３９の先端側と基端側との少なくとも２か所に設けられているため、術者は、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせをより一層容易にできる。

【0070】

さらに、本実施形態の光照射システムでは、図４に示すように、光照射デバイス２をカテーテル１に挿入して光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせをした状態において、先端側の第１マーカー部１３１は、先端側の第２マーカー部２３１よりも軸線Ｏ方向の先端側に配置され、基端側の第１マーカー部１３２は、基端側の第２マーカー部２３２よりも軸線Ｏ方向の基端側に配置されている。換言すれば、図４の光照射システムでは、位置合わせをした状態において、カテーテル１の第１マーカー部１３１，１３２は、内側に挿入される光照射デバイス２の第２マーカー部２３１，２３２の両端に位置する配置とされている。このため、術者は、光透過部１３９と光照射部２３９との位置関係を直感的に把握しやすい。

【0071】

さらに、本実施形態の光照射システムでは、第１マーカー部１３１，１３２と、第２マーカー部２３１，２３２とは、共に、カテーテル１及び光照射デバイス２の周方向を取り囲む形状であるため、Ｘ線撮影によって、生体管腔内におけるカテーテル１及び光照射デバイス２の向きを把握しやすくできる。このため、術者は、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせを容易かつ高精度に実施にできる。

【0072】

さらに、本実施形態の光照射システムでは、カテーテル１の先端側に接合された先端チップ１２０には貫通孔１２０ｈが形成されているため、この貫通孔１２０ｈからガイドワイヤを挿通することによって、カテーテル１を生体管腔内の目的部位まで容易にデリバリできる。また、貫通孔１２０ｈの開口径Φ１は光照射デバイス２の外径Φ３よりも小さいため、カテーテル１に光照射デバイス２を挿入した際に、光照射デバイス２の先端が先端チップ１２０に突き当たることによって、光照射デバイス２の先端側への抜けを抑制できる。また、図４下段に示すように、光照射デバイス２がカテーテル１に突き当たった状態において、光照射部２３９の軸線Ｏ方向における位置が、光透過部１３９の軸線Ｏ方向における略中央部分に位置するように、光透過部１３９と光照射部２３９とが配置されている。このため、術者は、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせをより一層容易にできる。

【0073】

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態の光照射デバイス２Ａの先端側の構成を例示した説明図である。図６（Ａ）は、光照射デバイス２Ａの先端側の断面構成を表す。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ方向から見た光照射デバイス２Ａの構成を表す。第２実施形態の光照射システムは、図６に示す光照射デバイス２Ａと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ａは、検出部２６０に代えて検出部２６０Ａを備える。

【0074】

検出部２６０Ａは、検出素子２６１Ａと、延伸部２６２とを有している。検出素子２６１Ａは、光ファイバーの先端側の一部分を巻回して形成されたコイル状の検出素子である。図６（Ｂ）に示すように、検出素子２６１Ａは、本体部２１０の先端側の側面において、光照射部２３９の周囲を取り囲むようにして、光照射部２３９と同じ位置に配置されている。換言すれば、光照射部２３９が、コイル状の検出素子２６１Ａの内側に挿通されている。このため、図６（Ａ）に示すように、本体部２１０の先端側の側面において、検出素子２６１Ａの向きＥＤは、光照射部２３９における光の照射方向ＬＴＤと同じ（同軸）とされている。ここで「同軸」とは、概ね同軸であれば足り、製造誤差等によるぶれを許容する。なお、図６（Ａ）では、図示の便宜上、検出素子２６１Ａの向きＥＤを表す破線矢印と、光の照射方向ＬＴＤを表す実線矢印とをわずかにずらして表しているが、これらは同じ位置を表す。延伸部２６２の構成は、第１実施形態で説明した通りである。

【0075】

このように、検出部２６０Ａの構成は種々の変更が可能であり、検出素子２６１Ａは、光照射部２３９と同じ位置に配置されていてもよい。以上のような第２実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第２実施形態の光照射デバイス２Ａによれば、検出部２６０Ａは、本体部２１０の先端側の側面において、光照射部２３９を検出素子２６１Ａの内側に挿通することによって、検出素子２６１Ａの向きＥＤと、光照射部２３９における光の照射方向ＬＴＤとが同じになるように配置されている。このため、同軸でない配置の場合と比較して、検出部２６０Ａによる超音波の検出精度をより一層向上することができる。

【0076】

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態の光照射デバイス２Ｂの先端側の構成を例示した説明図である。図７（Ａ）は、光照射デバイス２Ｂの先端側の断面構成を表す。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ方向から見た光照射デバイス２Ｂの構成を表す。第３実施形態の光照射システムは、図７に示す光照射デバイス２Ｂと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｂは、検出部２６０に代えて検出部２６０Ｂを備える。

【0077】

検出部２６０Ｂは、検出素子２６１Ｂと、延伸部２６２とを有している。検出素子２６１Ｂは、光ファイバーの先端側の一部分を巻回して形成されたコイル状の検出素子である。図７（Ｂ）に示すように、検出素子２６１Ｂは、本体部２１０の先端側の側面において、光照射部２３９の近傍であるものの、光照射部２３９とは離間した位置に設けられている。図示の例では、検出素子２６１Ｂは、光照射部２３９とは、軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）と周方向（ＹＺ軸方向）との両方において異なる位置に配置されている。この結果、図７（Ａ）に示すように、本体部２１０の先端側の側面において、検出素子２６１Ｂの向きは、光照射部２３９における光の照射方向ＬＴＤと並行でなく、同軸でもない。

【0078】

このように、検出部２６０Ｂの構成は種々の変更が可能であり、検出素子２６１Ｂは、本体部２１０において、光照射部２３９の近傍に設けられていれば足り、任意の配置とできる。例えば、図７で説明したように、検出素子２６１Ｂと光照射部２３９とは離間して配置されていてもよい。以上のような第３実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0079】

＜第４実施形態＞
図８は、第４実施形態の光照射デバイス２Ｃの構成を例示した説明図である。第４実施形態の光照射システムは、図８に示す光照射デバイス２Ｃと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｃは、第１実施形態で説明した構成に加えてさらに、方向性マーカー部２８０を備える。

【0080】

方向性マーカー部２８０は、光照射デバイス２Ｃの周方向の向きを表し、術者に対して、光照射部２３９の周方向における位置を認識させるための目印として機能する。方向性マーカー部２８０は、放射線不透過性を有する樹脂材料や金属材料からなる素線を、円弧形状に曲げ加工することで形成されている。方向性マーカー部２８０は、本体部２１０の側面において、本体部２１０の肉厚部に埋設されている。図示の例では、方向性マーカー部２８０は、軸線Ｏ方向において、本体部２１０の略中央部分に配置されている。しかし、方向性マーカー部２８０は、光照射部２３９の近傍など、任意の位置に配置されてよい。図８に示す方向性マーカー部２８０は、開口２８０ｃが、光照射部２３９とは逆方向（－Ｙ軸方向）に向くように配置されている。このため術者は、Ｘ線画像に映る任意の方向からの方向性マーカー部２８０の形状（具体的には、開口２８０ｃの向き）を確認することによって、光照射部２３９の周方向における位置（換言すれば、光照射部２３９の向き）を認識することができる。

【0081】

このように、光照射デバイス２Ｃの構成は種々の変更が可能であり、任意の方向から見た際の形状によって、光照射部２３９の周方向における位置を認識可能とするための構成（方向性マーカー部２８０）を有していてもよい。方向性マーカー部２８０の形状は、上述した円弧形状のほか、螺旋形状や波状等、種々の変更が可能である。以上のような第４実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第４実施形態の光照射デバイス２Ｃによれば、放射線不透過性を有し、任意の方向から見た際の形状によって、光照射部２３９の周方向における位置を認識可能な方向性マーカー部２８０を備える。このため、術者は、Ｘ線撮影画像に映る方向性マーカー部２８０の形状を確認することで、光照射部２３９の周方向における位置（向き）を容易に把握できる。この結果、第４実施形態の光照射デバイス２Ｃによれば、例えばＮＩＲ－ＰＩＴにおいて、対象組織（がん細胞）に対して選択的に光を照射できる。

【0082】

＜第５実施形態＞
図９は、第５実施形態の光照射デバイス２Ｄの構成を例示した説明図である。第５実施形態の光照射システムは、図９に示す光照射デバイス２Ｄと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｄは、第４実施形態で説明した構成において、方向性マーカー部２８０に代えて方向性マーカー部２８０Ｄを備える。

【0083】

方向性マーカー部２８０Ｄは、放射線不透過性を有すると共に、円弧形状に曲げ加工された複数の素線（以降「サブマーカー」とも呼ぶ）を含んでいる。各サブマーカーは、本体部２１０の側面において、軸線Ｏ方向に等間隔に離間した状態で、本体部２１０の肉厚部に埋設されている。また、各サブマーカーは、いずれも、開口２８０ｃが、光照射部２３９とは逆方向に向くように配置されている。図示の例では、方向性マーカー部２８０Ｄは３つのサブマーカーから構成されているが、方向性マーカー部２８０Ｄを構成するサブマーカーの数は任意に変更できる。

【0084】

このように、光照射デバイス２Ｄの構成は種々の変更が可能であり、複数のサブマーカーによって、光照射部２３９の周方向における位置を認識可能とするための構成（方向性マーカー部２８０Ｄ）を実現してもよい。以上のような第５実施形態の光照射システムによっても、上述した第１、及び第４実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第５実施形態の光照射デバイス２Ｄによれば、方向性マーカー部２８０Ｄが複数のサブマーカーを備えるため、Ｘ線撮影画像に映る方向性マーカー部２８０Ｄの形状を確認しやすくすることができる。この結果、術者は、光照射部２３９の周方向における位置（向き）をより一層、容易に把握できる。

【0085】

＜第６実施形態＞
図１０は、第６実施形態の光照射デバイス２Ｅの構成を例示した説明図である。第６実施形態の光照射システムは、図１０に示す光照射デバイス２Ｅと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｅは、第４実施形態で説明した構成において、方向性マーカー部２８０に代えて方向性マーカー部２８０Ｅを備える。

【0086】

方向性マーカー部２８０Ｅは、放射線不透過性を有する略直線状の素線により形成されている。方向性マーカー部２８０Ｅは、本体部２１０の側面において、本体部２１０の肉厚部に埋設されている。また、図１０に示すように、方向性マーカー部２８０Ｅは、本体部２１０の側面において、光照射部２３９と同じ方向（＋Ｙ軸方向）に配置されている。このため術者は、Ｘ線画像に映る任意の方向からの方向性マーカー部２８０Ｅの位置（具体的には、方向性マーカー部２８０Ｅの位置と、第２マーカー部２３１，２３２との位置関係）を確認することによって、光照射部２３９の周方向における位置（換言すれば、光照射部２３９の向き）を認識することができる。

【0087】

このように、光照射デバイス２Ｅの構成は種々の変更が可能であり、任意の方向から見た際の位置によって、光照射部２３９の周方向における位置を認識可能とするための構成（方向性マーカー部２８０Ｅ）を有していてもよい。方向性マーカー部２８０Ｅの形状は、上述した直線状のほか、波状等、種々の変更が可能である。以上のような第６実施形態の光照射システムによっても、上述した第１、及び第４実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0088】

＜第７実施形態＞
図１１は、第７実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。第７実施形態の光照射システムは、図１１に示すカテーテル１Ｆと、光照射デバイス２Ｆとを備えている。図１１では、カテーテル１Ｆに対して光照射デバイス２Ｆを挿入した様子を示している。カテーテル１Ｆは、第１実施形態で説明した第１マーカー部１３２を有していない。同様に、光照射デバイス２Ｆは、第１実施形態で説明した第２マーカー部２３２を有していない。

【0089】

このように、第１マーカー部及び第２マーカー部には種々の構成を採用することができ、例えば、第１及び第２マーカー部１３２，２３２を省略することに代えて、第１及び第２マーカー部１３１，２３１を省略してもよい。以上のような第７実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第７実施形態の光照射システムでは、光透過部１３９及び光照射部２３９の両端にマーカー部を設ける構成と比較して、カテーテル１Ｆ及び光照射デバイス２Ｆの製造コストを低減できる。

【0090】

＜第８実施形態＞
図１２は、第８実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。第８実施形態の光照射システムは、図１２及び図１３に示すカテーテル１Ｇと、図１２に示す光照射デバイス２Ｇとを備えている。図１２では、カテーテル１Ｇに対して光照射デバイス２Ｇを挿入した様子を示している。カテーテル１Ｇは、第１実施形態で説明した第１マーカー部１３１，１３２に代えて、第１マーカー部１３１Ｇ，１３２Ｇを備えている。光照射デバイス２Ｇは、第１実施形態で説明した第２マーカー部２３１，２３２に代えて、第２マーカー部２３１Ｇ，２３２Ｇを備えている。

【0091】

図１３は、Ｂ方向（図１２）から見たカテーテル１Ｇの構成を例示した説明図である。図１３（Ａ）は、Ｂ方向から見たカテーテル１Ｇの構成の一例を、図１３（Ｂ）は、Ｂ方向から見たカテーテル１Ｇの構成の他の例を、それぞれ示す。第１マーカー部１３１Ｇ，１３２Ｇは、それぞれ、カテーテル１Ｇの周方向の一部分に設けられている。図１３（Ａ）の例では、第１マーカー部１３１Ｇは、光透過部１３９の先端側の一辺に沿って、光透過部１３９と略同一の範囲に設けられている。同様に、第１マーカー部１３２Ｇは、光透過部１３９の基端側の一辺に沿って、光透過部１３９と略同一の範囲に設けられている。図１３（Ｂ）の例では、第１マーカー部１３１Ｇ，１３２Ｇは、光透過部１３９の周囲を取り囲むように設けられている。なお、図１３では、第１マーカー部１３１Ｇ，１３２Ｇについて説明したが、光照射デバイス２Ｇの第２マーカー部２３１Ｇ，２３２Ｇについても同様に、光照射部２３９の一辺に沿って、または、光照射部２３９の周囲を取り囲むように設けられている。

【0092】

このように、第１マーカー部１３１Ｇ，１３２Ｇ及び第２マーカー部２３１Ｇ，２３２Ｇには種々の構成を採用することができ、図示のように、周方向の一部分にのみ設けられていてもよい。以上のような第８実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第８実施形態の光照射システムでは、周方向の全体にマーカー部を設ける構成と比較して、カテーテル１Ｇ及び光照射デバイス２Ｇの製造コストを低減できる。

【0093】

＜第９実施形態＞
図１４は、第９実施形態の光照射システムの構成を例示した説明図である。第９実施形態の光照射システムは、図１４に示すカテーテル１Ｈと、第１実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス２とを備えている。カテーテル１Ｈは、光透過部１３９に代えて光透過部１３９Ｈを備え、第１マーカー部１３１，１３２に代えて第１マーカー部１３１Ｈ，１３２Ｈを備えている。図１４に示すように、光透過部１３９Ｈは、軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された３つの光透過部１３９１，１３９２，１３９３より構成されている。光透過部１３９１，１３９２，１３９３の各々の構成は、第１実施形態で説明した光透過部１３９と同様である。

【0094】

また、第１マーカー部１３１Ｈ，１３２Ｈは、光透過部１３９１の位置を表す目印として機能する第１マーカー部１３１１，１３２１と、光透過部１３９２の位置を表す目印として機能する第１マーカー部１３１２，１３２２と、光透過部１３９３の位置を表す目印として機能する第１マーカー部１３１３，１３２３とにより構成されている。第１マーカー部１３１１は、光透過部１３９１の先端部に近接して設けられ、第１マーカー部１３２１は、光透過部１３９１の基端部に近接して設けられている。第１マーカー部１３１２は、光透過部１３９２の先端部に近接して設けられ、第１マーカー部１３２２は、光透過部１３９２の基端部に近接して設けられている。第１マーカー部１３１３は、光透過部１３９３の先端部に近接して設けられ、第２マーカー部１３２３は、光透過部１３９３の基端部に近接して設けられている。これら各第１マーカー部１３１１～１３２３の構成は、第１実施形態で説明した第１マーカー部１３１，１３２と同様である。なお、軸線Ｏ方向において隣り合う第１マーカー部、具体的には、第１マーカー部１３２１と１３１２、第１マーカー部１３２２と１３１３については、結合した１つのマーカー部にしてもよい。

【0095】

このように、カテーテル１Ｈには、複数組の光透過部１３９１～１３９３及び第１マーカー部１３１１～１３２３が設けられていてもよい。図１４の例では、３組の場合を例示したが、２組でもよく４組以上でもよい。以上のような第９実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第９実施形態の光照射システムでは、複数組の光透過部１３９１～１３９３及び第１マーカー部１３１１～１３２３が設けられているため、生体管腔内においてカテーテル１Ｈを移動させずに、カテーテル１Ｈの内部で光照射デバイス２のみを軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）に移動させることによって、カテーテル１Ｈの軸線Ｏ方向の異なる領域において光を照射することができる。また、複数の光透過部１３９１～１３９３には、それぞれ第１マーカー部１３１１～１３２３が設けられているため、各光透過部１３９１～１３９３に対する光照射部２３９の位置合わせを容易にできる。

【0096】

＜第１０実施形態＞
図１５は、第１０実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。第１０実施形態の光照射システムは、図１５に示すカテーテル１Ｉと、第１実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス２とを備えている。図１５では、カテーテル１Ｉに対して光照射デバイス２を挿入した様子を示している。カテーテル１Ｈは、第１実施形態で説明した先端チップ１２０を備えていない。なお、同様に、光照射デバイス２の先端チップ２２０を省略してもよい。

【0097】

このように、カテーテル１Ｉ及び光照射デバイス２には種々の構成を採用することができ、上述した構成要素の一部を省略してもよい。第１０実施形態の光照射システムにおいても、光透過部１３９の両端に設けられた第１マーカー部１３１，１３２と、光照射部２３９の両端に設けられた第２マーカー部２３１，２３２とによって、光透過部１３９と光照射部２３９との位置合わせが可能であり、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１０実施形態の光照射システムでは、先端チップ１２０を設ける構成と比較して、カテーテル１Ｉの製造コストを低減できる。

【0098】

＜第１１実施形態＞
図１６は、第１１実施形態の光照射システムの先端側の構成を例示した説明図である。図１７は、Ｃ－Ｃ線（図１６）におけるカテーテル１Ｊの横断面構成を例示した説明図である。第１１実施形態の光照射システムは、図１６及び図１７に示すカテーテル１Ｊと、第１実施形態と同様の構成を有する光照射デバイス２とを備えている。図１６では、カテーテル１Ｊに対して光照射デバイス２を挿入した様子を示している。

【0099】

カテーテル１Ｊは、第１実施形態で説明した各構成に加えてさらに、温度センサ１８０を備えている。図１７に示すように、温度センサ１８０は、二種類の異なる金属導体を含んでおり、光透過部１３９の近傍における温度を測定する。温度センサ１８０は、光透過部１３９と、シャフト１１０との内部に埋設されている。温度センサ１８０の先端側は、光透過部１３９の内部に配置されており、基端側は、図示しない温度計に接続されている。なお、温度センサ１８０の先端側の少なくとも一部分は、光透過部１３９又はシャフト１１０の外表面から突出していていもよい。温度センサ１８０は、カテーテル１Ｊと、光照射デバイス２との少なくとも一方に設けられていてもよく、両方に設けられていてもよい。

【0100】

このように、カテーテル１Ｊ及び光照射デバイス２は、温度センサ１８０のように、上述しない種々の構成を備えることができる。以上のような第１１実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１１実施形態の光照射システムでは、少なくとも光透過部１３９の近傍における温度を測定する温度センサ１８０を備えるため、光照射による生体組織の温度変化をリアルタイムに観測できるため、光照射による血液の凝固や、生体組織損傷の抑制に寄与できる。

【0101】

＜第１２実施形態＞
図１８は、第１２実施形態の光照射デバイス２Ｋの先端側の構成を例示した説明図である。第１２実施形態の光照射システムは、図１８に示す光照射デバイス２Ｋと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｋは、光伝達部２５０に代えて光伝達部２５０Ｋを備え、光照射部２３９に代えて光照射部２３９Ｋを備える。

【0102】

光伝達部２５０Ｋは、先端側に湾曲部が形成されておらず、本体部２１０の内側において直線状に延伸している。光伝達部２５０Ｋの先端には、光照射部２３９Ｋが設けられている。光照射部２３９Ｋは、光伝達部２５０Ｋの先端において露出されたコアを覆い、かつ、本体部２１０の側面の一部分に露出して設けられた樹脂体である。光照射部２３９Ｋは、例えば、石英微粉末を分散させたアクリル系紫外線硬化樹脂に塗布し、紫外光で硬化させることにより形成できる。なお、光照射部２３９Ｋは、他の態様により実現されてもよく、例えば、樹脂体に代えて、光反射ミラーにより実現されてもよい。

【0103】

このように、光照射部２３９Ｋの構成は種々の変更が可能であり、本体部２１０の側面において露出されたコアに代えて、本体部２１０の側面において露出された光学部材（樹脂体やミラー）により構成されてもよい。以上のような第１２実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１２実施形態の光照射デバイス２Ｋによれば、光照射部２３９Ｋとして用いる光学部材の光学特性を調整することで、光照射部２３９Ｋの性能を調整できる。

【0104】

＜第１３実施形態＞
図１９は、第１３実施形態の光照射デバイス２Ｍの先端側の構成を例示した説明図である。第１３実施形態の光照射システムは、図１９に示す光照射デバイス２Ｍと、第１実施形態と同様の構成を有するカテーテル１とを備えている。光照射デバイス２Ｍは、補強部材２７２（図２）に代えて補強部材２７２Ｍを備えている。補強部材２７２Ｍは、素線を螺旋状に巻回して形成されたコイル形状である。補強部材２７２Ｍは、本体部２１０の肉厚部に埋設されている。補強部材２７２Ｍを構成する素線は、任意の樹脂材料や金属材料により形成できる。

【0105】

このように、光照射デバイス２Ｍの構成は種々の変更が可能であり、光照射デバイス２Ｍを補強するための補強部材２７２Ｍは、コイル形状や、素線を網目織りにしたメッシュ形状としてもよい。また、光照射デバイス２Ｍには、複数の補強部材２７２Ｍが設けられてもよい。この場合、一の補強部材２７２Ｍの形状と、他の補強部材２７２Ｍの形状とは同じでもよく、相違してもよい。補強部材２７２Ｍは、本体部２１０の肉厚部に埋設されてもよく、第１実施形態と同様に、本体部２１０の内側に収容されていてもよい。以上のような第１３実施形態の光照射システムによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１２実施形態の光照射デバイス２Ｍによれば、補強部材２７２Ｍの形状を変えることによって、光照射デバイス２Ｍのトルク伝達性、柔軟性、及び形状保持性等を調整できる。

【0106】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0107】

［変形例１］
上記第１～１３実施形態では、カテーテル１，１Ｆ～１Ｊ、及び、光照射デバイス２，２Ａ～２Ｇ，２Ｋ，２Ｍの構成の一例を示した。しかし、カテーテル１及び光照射デバイス２の構成は種々の変更が可能である。例えば、カテーテル１の第１マーカー部１３１，１３２、及び、光照射デバイス２の第２マーカー部２３１，２３２は、省略してもよい。例えば、図４では、カテーテル１と光照射デバイス２とを組み合わせて用いる方法について説明したが、光照射デバイス２は単独で（カテーテル１を併用されることなく）使用されてもよい。

【0108】

例えば、カテーテル１には、第１３実施形態で説明した補強部材が設けられていてもよい。例えば、カテーテル１の外表面や、光照射デバイス２の外表面には、親水性又は疎水性の樹脂からなるコーティングが施されていてもよい。このようにすれば、生体管腔内におけるカテーテル１の滑り性を向上できる。また、カテーテル１のルーメン１１０Ｌ内における光照射デバイス２の滑り性を向上できる。また、ヘパリンなどの抗血栓性材料をカテーテル１の外表面や、光照射デバイス２の外表面にコーティングしてもよい。このようにすれば、出射光（レーザ光）ＬＴの照射によるカテーテル１の内外面や、光照射デバイス２の外面への血栓付着によるレーザ出力の低下を抑制できる。

【0109】

例えば、カテーテル１には、径方向（ＹＺ方向）に拡張可能な拡張部を備えていてもよい。拡張部としては、例えば、柔軟性を有する薄膜からなるバルーンや、素線を網目状にしたメッシュ体を用いることができる。拡張部は、シャフト１１０において、光透過部１３９の先端側と、光透過部１３９の基端側と、の少なくとも一方に設けられ得る。このようにすれば、生体管腔内におけるカテーテル１の位置決めの後、拡張部を拡張することによって、生体管腔内においてカテーテル１を固定することができる。また、拡張部としてバルーンを用いれば、光照射箇所における血流を遮断することができるため、血流による光の遮断を抑制できる。例えば、カテーテル１は、ルーメン１１０Ｌとは異なる複数のルーメンを有する、マルチルーメンカテーテルとして構成されていてもよい。

【0110】

例えば、カテーテル１の先端チップ１２０の内表面１２０ｉと、光照射デバイス２の先端チップ２２０の外表面とを磁性体によって構成し、互いに引き寄せあう構成としてもよい。このようにすれば、図４に示すように、カテーテル１に光照射デバイス２を挿入し、先端チップ２２０を先端チップ１２０に押し当てた状態を容易に維持できる。

【0111】

例えば、光照射デバイス２の本体部２１０内における、光伝達部２５０と、延伸部２６２と、補強部材２７２との配置は、任意に変更できる。例えば、最も太径の部材（図２の例では光伝達部２５０）を、本体部２１０の中心に配置してもよい。例えば、光伝達部２５０と、延伸部２６２と、補強部材２７２とを等間隔に配置してもよい。例えば、本体部２１０内には、流体ルーメンやデバイスルーメンを形成するためのインナーシャフトをさらに有していてもよい。例えば、本体部２１０内の封止部材２７１は、省略してもよい。

【0112】

［変形例２］
上記第１～１３実施形態では、光透過部１３９，１３９Ｈ、及び、光照射部２３９，２３９Ｋの構成の一例を示した。しかし、光透過部１３９，１３９Ｈ、及び、光照射部２３９，２３９Ｋの構成は種々の変更が可能である。例えば、光照射部２３９は、本体部２１０の肉厚部に埋設されていてもよい。この場合であっても、本体部２１０を光透過性材料により形成するか、本体部２１０のうち光照射部２３９を覆う部分を薄肉に形成することによって、光照射部２３９からの光を外部に照射可能とできる。

【0113】

例えば、光透過部１３９を、放射線不透過性を有する材料により構成することで、光透過部１３９と、第１マーカー部１３１，１３２とを一体に構成してもよい。同様に、クラッド２５０ｃｌの少なくとも先端部（光照射部２３９）を、放射線不透過性を有する材料により構成することで、光照射部２３９と、第２マーカー部２３１，２３２とを一体に構成してもよい。このようにすれば、カテーテル１や光照射デバイス２を構成する部品点数を削減し、カテーテル１や光照射デバイス２の製造工数を減らすことができる。

【0114】

例えば、カテーテル１において、光透過部１３９は、シャフト１１０の一部分を薄肉化することにより形成されてもよい。例えば、カテーテル１のシャフト１１０を光透過性樹脂により形成することによって、シャフト１１０の全体が光透過部１３９として機能する構成としてもよい。このようにすれば、カテーテル１を構成する部品点数を削減できる。例えば、光透過部１３９の少なくとも一方を、シャフト１１０に形成された切欠き（シャフト１１０の内外を連通する貫通孔）として形成してもよい。このようにすれば、光透過部１３９を簡単に形成できる。

【0115】

例えば、カテーテル１において、光透過部１３９が設けられる軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）の範囲や周方向（ＹＺ軸方向）の範囲については任意に変更できる。具体的には、例えば、軸線Ｏ方向において光透過部１３９が設けられる範囲を、図１で例示した範囲よりも広範囲にしてもよい。そうすれば、広範囲な光透過部１３９の中で光照射デバイス２（光照射部２３９）を移動させることで、光の照射範囲を容易に変更することができる。このため、生体内において対象組織（がん細胞）が広範囲にわたり存在する場合であっても、生体管腔内におけるカテーテル１の位置を動かす必要がなく、容易に手技を行うことができる。同様に、例えば、第１２実施形態の光照射デバイス２Ｋにおいて、光照射部２３９Ｋが設けられる軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）の範囲や周方向（ＹＺ軸方向）の範囲については任意に変更できる。具体的には、例えば、軸線Ｏ方向において光照射部２３９が設けられる範囲を、図１８で説明した範囲よりも広範囲にしてもよい。そうすれば、光の照射範囲を広くすることができるため、生体内において対象組織（がん細胞）が広範囲にわたり存在する場合であっても、容易に手技を行うことができる。

【0116】

例えば、カテーテル１には、さらに、光透過部１３９の先端側や、光透過部１３９の基端側等、任意の位置に配置された別途のマーカー部を備えていてもよい。例えば、光照射デバイス２には、さらに、光照射部２３９の先端側や、光照射部２３９の基端側等、任意の位置に配置された別途のマーカー部を備えていてもよい。カテーテル１や、光照射デバイス２のマーカー部の形状は任意に定めることができ、周方向（ＹＺ方向）の全体又は一部分に延びる形状でもよく、軸線Ｏ方向（Ｘ軸方向）に延びる形状でもよく、シャフトや本体部の周囲を取り囲む形状でもよい。また、カテーテル１の先端チップ１２０や、光照射デバイス２の先端チップ２２０がマーカー部として構成されていてもよい。

【0117】

［変形例３］
上記第１～１３実施形態では、検出部２６０，２６０Ａ，２６０Ｂの構成の一例を示した。しかし、検出部２６０，２６０Ａ，２６０Ｂの構成は種々の変更が可能である。例えば、検出部２６０の検出素子２６１は、本体部２１０の肉厚部に埋設されていてもよい。この場合であっても、本体部２１０のうち検出素子２６１を覆う部分を薄肉に形成することによって、検出素子２６１による検出精度の低下を抑制できる。このようにすれば、光照射デバイス２の安全性をより向上できる。例えば、検出部２６０には、光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤ）以外の構成を採用してもよい。この場合、検出部２６０は、例えば、生体組織を伝搬して反射した超音波を受信する超音波探触子（超音波振動子、圧電体、超音波送受信素子、超音波素子とも呼ばれる）と、超音波探触子と検出装置４とを接続する導線とにより構成されてもよい。

【0118】

［変形例４］
上記第１～１３実施形態のカテーテル１，１Ｆ～１Ｊ、及び、光照射デバイス２，２Ａ～２Ｇ，２Ｋ，２Ｍの構成、及び上記変形例１～３のカテーテル１，１Ｆ～１Ｊ、及び、光照射デバイス２，２Ａ～２Ｇ，２Ｋ，２Ｍの構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第２，第３実施形態のいずれかで説明した検出部２６０と、第４～第６実施形態のいずれかで説明した方向性マーカー部２８０と、第７，第８のいずれかで説明した第２マーカー部２３１，２３２と、を組み合わせて光照射デバイス２を構成してもよい。例えば、第９～第１１実施形態のいずれかで説明したカテーテル１と、第１２，第１３実施形態のいずれかで説明した光照射デバイス２と、を組み合わせて光照射システムを構成してもよい。

【0119】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0120】

１，１Ｆ～１Ｊ…カテーテル
２，２Ａ～２Ｇ，２Ｋ，２Ｍ…光照射デバイス
３…光源
４…検出装置
１１０…シャフト
１２０…先端チップ
１３１，１３１Ｇ，１３１Ｈ，１３２，１３２Ｇ，１３２Ｈ…第１マーカー部
１３９，１３９Ｈ…光透過部
１４０…コネクタ
１４１…接続部
１４２…羽根
１８０…温度センサ
２１０…本体部
２２０…先端チップ
２３１，２３１Ｇ，２３２，２３２Ｇ…第２マーカー部
２３９，２３９Ｋ…光照射部
２４０…コネクタ
２４１…接続部
２４２…羽根
２５０…光伝達部
２５０，２５０Ｋ…光伝達部
２５０ｃ…コア
２５０ｃｌ…クラッド
２６０，２６０Ａ，２６０Ｂ…検出部
２６０ｃ…コア
２６０ｃｌ…クラッド
２６１，２６１Ａ，２６１Ｂ…検出素子
２６２…延伸部
２７１…封止部材
２７２，２７２Ｍ…補強部材
２８０，２８０Ｄ，２８０Ｅ…方向性マーカー部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】