レーザ治療装置
【課題】レーザ治療装置の施術の安全性の向上や術者の負担を軽減する。
【解決手段】レーザ治療装置１１は、治療用プローブ２４、観察用プローブ２３、画像処理部６７、病変消失判定部６９、ＣＰＵ６８を備える。治療用プローブ２４は、血管内に挿入される挿入部１６に設けられ、挿入部１６の外周と対向する血管に向けてレーザを照射して、血管に含まれる病変を消失させる。観察用プローブ２３は、治療用プローブ２４とともに挿入部１６に設けられており、血管を走査して血管の断層画像７２を得るための信号を検出する。画像処理部６７は、観察用プローブ２３によって検出された信号に基づいて断層画像７２を生成する。ＣＰＵ６８は、病変消失判定部６９の判定結果に応じて、治療用プローブ２４を制御する。
【解決手段】レーザ治療装置１１は、治療用プローブ２４、観察用プローブ２３、画像処理部６７、病変消失判定部６９、ＣＰＵ６８を備える。治療用プローブ２４は、血管内に挿入される挿入部１６に設けられ、挿入部１６の外周と対向する血管に向けてレーザを照射して、血管に含まれる病変を消失させる。観察用プローブ２３は、治療用プローブ２４とともに挿入部１６に設けられており、血管を走査して血管の断層画像７２を得るための信号を検出する。画像処理部６７は、観察用プローブ２３によって検出された信号に基づいて断層画像７２を生成する。ＣＰＵ６８は、病変消失判定部６９の判定結果に応じて、治療用プローブ２４を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを照射して治療対象部位の治療を行うレーザ治療装置に関するものであり、さらに詳しくは、治療対象部位の断層画像をモニタリングしながら治療を行うレーザ治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭心症や心筋梗塞は、冠状動脈の狭窄、塞栓によって引き起こされることが知られている。冠状動脈の狭窄や塞栓の多くは、コレステロール等の脂質を主成分とするプラークが血管壁に付着したり、血管壁内部で増殖することによって引き起こされる。
【０００３】
狭心症や心筋梗塞の治療方法としては、経皮的カテーテルインターベンション（ＰＣＩ）が知られている。経皮的カテーテルインターベンションは、冠状動脈内にカテーテルを挿入しながら狭窄部や塞栓部（以下、治療対象部位という）を治療する治療方法であり、例えば、狭窄部へのベアメタルステントや薬剤溶出ステントの留置や、バルーンカテーテルによる治療対象部位の拡張等が行われる。また、完全塞栓やステント留置後の再狭窄の対応としては、レーザ血管形成術が施される。
【０００４】
レーザ血管形成術は、プラークにレーザを照射することによってプラークを除去する施術法である。レーザ血管形成術では、アルゴンレーザやＣＯ２＠レーザ等の熱的なレーザが用いられるが、熱的なレーザでは病変の周辺にある正常組織に対しても熱的損傷が生じることが知られている。このため、近年では、紫外エキシマレーザ等の非熱的レーザによってレーザ血管形成術を行うレーザ治療装置が知られている（特許文献１，２）。
【０００５】
また、特許文献３，４には、冠状動脈内に挿入される挿入部の先端に、治療用のレーザとＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のプローブユニットを一体的に設ける技術が記載されている。両者を組み合わせることで、治療対象部位をリアルタイムにモニタしながらレーザ血管形成術を行うことが可能になる。また、従来の血管形成術においては、Ｘ線による透視増を撮影して、これを治療対象部位の観察に利用していたが、ＯＣＴを用いることにより、Ｘ線画像よりも鮮明な断層画像を得ることが可能になる。さらに、Ｘ線による被爆量を軽減する効果もある。
【特許文献１】米国特許第５０９３８７７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０３５５５２００号明細書
【特許文献３】特開２００５−２３０５４９号公報
【特許文献４】特表２００１−５１５３８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ血管形成術においては、治療対象部位は非常に小さく、しかも血管壁の厚みも薄いため、術者はレーザ照射と画像確認を頻繁に繰り返しながら、レーザの照射位置の確認やレーザの出力制御を行う等、慎重に施術を進める必要がある。このように、レーザ血管形成術では、高度かつ繊細な技術が求められるため、術者への負担が大きい。こうしたことから、施術の安全性の向上や、術者への負担を軽減する対策が要望されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２には、単に治療用のレーザとＯＣＴを組み合わせることが記載されているのみであり、両者を連携させる具体的な制御内容は開示されていない。
【０００８】
本発明は、上述のような背景に鑑みてなされたものであり、施術の安全性の向上や術者の負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ治療装置は、体腔内に挿入される挿入部に設けられ、治療対象部位に含まれる病変に向けてレーザを照射して、前記病変を消失させる治療用プローブと、前記治療用プローブとともに前記挿入部に設けられており、前記治療対象部位内を走査して前記治療対象部位の断層画像を得るための信号を検出する観察用プローブと、前記観察用プローブによって検出された信号に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段と、前記断層画像を解析して前記病変の消失状況を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記治療用プローブを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記判定手段は、前記断層画像が更新される毎に判定を行うことが好ましい。
【００１１】
また、前記断層画像を表示する表示手段を含むコンソールを備えていることが好ましい。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記レーザの照射のオンオフ、照射位置、単位時間当たりの照射量、波長の切り替えの少なくとも１つを含む照射条件を制御することが好ましい。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記治療用プローブを自動的に制御する自動制御モードを有しており、前記自動制御モードにおいて、前記病変が消失するまで前記レーザ照射手段によるレーザの照射を継続し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射を停止することが好ましい。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記治療用プローブに対する術者の操作をアシストするアシストモードを有しており、前記アシストモードにおいて、前記病変が消失するまで前記治療用プローブに対するレーザの照射操作を許容し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射操作を禁止することが好ましい。
【００１５】
また、前記判定手段は、前記断層画像を解析して前記病変を識別することにより、前記病変が消失したか否かを判定することが好ましい。
【００１６】
また、前記病変を識別するための基準となる参照値を取得する参照値取得手段を備えていることが好ましい。
【００１７】
また、前記断層画像内の治療範囲の指定を受け付ける受付手段を備えることが好ましい。
【００１８】
また、前記判定手段は、指定された前記治療範囲内において前記病変が消失したか否かを判定することが好ましい。
【００１９】
また、前記判定手段による判定結果を警告する警告手段を備えることが好ましい。
【００２０】
また、前記治療用プローブは、波長が５．７５μｍのレーザを照射することを特徴とするが好ましい。
【００２１】
また、前記治療用プローブは、１１００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長のレーザを照射することを特徴とするが好ましい。
【００２２】
また、前記治療用プローブの光源は、半導体レーザまたは自由電子レーザのいずれかであることが好ましい。
【００２３】
また、前記治療用プローブは、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍのうち、少なくとも１つの波長のレーザを照射することが好ましい。
【００２４】
また、前記治療用プローブは、異なる複数の波長のレーザを照射可能なことを特徴とするが好ましい。
【００２５】
また、前記観察用プローブは、光の干渉を利用して断層画像を得るプローブであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、施術の安全性の向上や術者の負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示すように、レーザ治療装置１１は、冠状動脈等の血管１２（治療対象部位）内に挿入する挿入部１６が備えられている。レーザ治療装置１１は、挿入部１６を通して血管１２の断層画像をリアルタイムに観察しながら病変１７にレーザを照射して、血管１２の狭窄や塞栓等、血管１２の患部を治療する。
【００２８】
挿入部１６は、カテーテル２１とプローブユニット２２から構成される。カテーテル２１は、透明で可撓性に富んだ材料からなり、挿入部１６の最も外郭に位置し、内部にはプローブユニット２２が挿入される。挿入部１６は、可撓性を有しており、血管１２に挿入されると、血管１２の湾曲形状に応じて自在に湾曲する。
【００２９】
プローブユニット２２は、チューブ２２ａ、観察用プローブ２３、治療用プローブ２４等が一体となって構成されている。このため、プローブユニット２２がカテーテル２１に沿って湾曲されたり、カテーテル２１内を掃引されたりするときには、チューブ２２ａ、観察用プローブ２３、治療用プローブ２４は一体となって湾曲、掃引される。
【００３０】
チューブ２２ａは、カテーテル２１と同様に、透明で可撓性に富んだ材料からなり、カテーテル２１の湾曲に応じて自在に湾曲する。また、チューブ２２ａは、軸Ａに沿ってカテーテル２１内を自在に移動するように設けられており、レーザ治療装置１１が血管１２の断層画像を取得する際や、血管１２の病変１７を治療する際にカテーテル２１内を掃引される。なお、軸Ａは、挿入部１６の挿入軸であるとともに、血管１２の管軸と平行になっている。
【００３１】
観察用プローブ２３は、いわゆるＯＣＴ用のプローブであり、断層画像を取得するための低コヒーレンス光を血管１２の内壁に向けて照射し、血管１２からの反射光を制御装置３７（後述）に導く。
【００３２】
観察用プローブ２３は、反射光学部材２６と導光部２７とからなる。導光部２７は、光ファイバやＧＲＩＮレンズ等から構成され、プローブユニット２２の湾曲に応じて自在に湾曲する。また、低コヒーレンス光を反射光学部材２６へ導き、血管１２からの反射光を制御装置３７へと導く。反射光学部材２６は、例えばプリズムであり、導光部２７の先端に設けられている。反射光学部材２６は、導光部２７から入射される低コヒーレンス光を反射面２６ａで軸Ａに対して垂直な方向に屈曲し、血管１２へ向けて低コヒーレンス光を照射する。また、血管１２からの反射光が反射光学部材２６に入射すると、反射面２６ａで軸Ａに沿った方向へと屈曲され、導光部２７へと導かれる。
【００３３】
また、観察用プローブ２３は、軸Ａと平行な中心軸周りに矢印で示すように、所定方向に回転するように設けられている。観察用プローブ２３は、回転しながら低コヒーレンス光を照射することにより血管１２の内壁面の全周を走査し、その走査位置における断層画像を得るための反射光（断層画像を得るための信号）を受信する。また、観察用プローブ２３は、チューブ２２ａがカテーテル２１内で掃引されることによって、軸Ａ方向に移動し、血管１２の管道に沿った走査を行う。観察用プローブ２３は、この走査により、軸Ａ方向における走査位置が異なる複数枚の断層画像を得る。
【００３４】
治療用プローブ２４は、血管１２に向けて治療用のレーザを照射し、病変１７を分解または蒸散させることにより消失させる。治療用プローブ２４は、反射光学部材２８と導光部２９を１セットのレーザ照射部３１として、複数セットのレーザ照射部３１から構成される。これらのレーザ照射部３１は、観察用プローブ２３の導光部２７の周囲を囲むように配置されており、治療用プローブ２４はこれらのレーザ照射部３１のうち、ひとつのレーザ照射部３１から病変１７に向けてレーザを照射する。
【００３５】
導光部２９は、観察用プローブ２３の導光部２７と同様に光ファイバやＧＲＩＮレンズ等から構成され、チューブ２２ａの湾曲に応じて自在に湾曲するとともに、レーザを反射光学部材２８へ導く。反射光学部材２８は、反射光学部材２６と同様のプリズムであり、導光部２９の先端に設けられており、導光部２９から導かれるレーザを反射面２８ａで屈曲して血管１２へと照射する。反射光学部材２８は、観察用プローブ２３の反射光学部材２６の光路に重ならないように、観察用プローブ２３の反射光学部材２６よりも軸Ａ方向において基端側に設けられている。このように、各反射光学部材２６，２８の位置が軸Ａ方向においてずれているので、反射光学部材２６と反射光学部材２８のそれぞれの反射面２６ａ、２８ａの傾斜角を変えることにより、低コヒーレンス光とレーザの照射位置が軸Ａ方向において同一になるようにしている。
【００３６】
なお、図１において、治療用プローブ２４は、図示の便宜上、８個のレーザ照射部３１からなるが、治療用プローブ２４は、血管１２の任意の位置にレーザを照射できる程度に、多数のレーザ照射部３１から構成される。
【００３７】
図２に示すように、レーザ治療装置１１は、制御装置３７やコンソール３８等を備えている。挿入部１６の各部は、制御装置３７等と基端部分３９で接続されている。
【００３８】
観察用プローブ２３は、制御装置３７から低コヒーレンス光が入力され、血管１２からの反射光を制御装置３７に入力する。また、観察用プローブ２３の軸Ａ回りの回転は、制御装置３７によって制御される。
【００３９】
治療用プローブ２４には、制御装置３７から治療用のレーザが入力される。治療用プローブ２４に入力されるレーザは、病変１７の種類や、病変１７を蒸散させるか分解するかといった治療様態等に応じて、適切な波長が選択される。また、治療用プローブ２４に入力されるレーザの強度は、病変１７の大きさや深さに応じて調節される。こうしたレーザの調節は、例えば、術者がコンソール３８を用いて制御装置３７に対して適切な波長や強度の操作指示を入力することによって行われる。また、後述するように、レーザ治療装置１１が自動（あるいは半自動）で制御される動作モードで使用されるときには、制御装置３７によって自動的に最適値が設定される。
【００４０】
挿入部１６の基端部分３９には、マーカー４１と、マーカー４１を検知するフォトセンサ４２が設けられている。マーカー４１は、カテーテル２１に設けられ、円環状の模様が軸Ａに沿った方向に一定の間隔で並んだ縞模様となっている。マーカー４１は、プローブユニット２２がカテーテル２１内を移動するときにフォトセンサ４２によって検知される。フォトセンサ４２からの信号は制御装置３７に入力され、後述するようにカテーテル２１内でのプローブユニット２２の軸Ａ方向の位置制御に用いられる。
【００４１】
図３に示すように、制御装置３７は、光源ユニット４３、メインユニット４４等から構成される。光源ユニット４３は、レーザ光源４６、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）４７、ファイバ結合光学系４８等から構成される。
【００４２】
レーザ光源４６は、治療用プローブ２４にレーザを入力する光源であり、紫外光源５１と赤外光源５２の２種類の光源を備えている。紫外光源５１は、ＸｅＣｌを用いたエキシマレーザであり、波長３０８ｎｍの紫外線レーザをパルス出力する。波長３０８ｎｍの紫外線レーザは、光音響プロセス及び光化学プロセスによりプラークを分解する。このため、紫外光源５１は、正常組織に熱的損傷を与えずにプラークを選択的に分解する場合に用いられる。
【００４３】
また、赤外光源５２は、量子カスケードレーザであり、波長５．７５μｍの赤外線レーザをパルス出力する。波長５．７５μｍの赤外線レーザは、コレステロールエステルのエステル結合に選択的に吸収され、エステル結合を分解する。このため、赤外光源５２は、コレステロールエステルを主成分とする脂質プラークを分解させるときに用いられる。また、波長５．７５μｍの赤外線レーザは適度なエネルギーで照射すれば、上述のように脂質プラークを選択的に分解するが、さらに高エネルギーで照射することにより脂質プラークを含めた周辺組織を蒸散させる。このため、プラークを蒸散させる治療を行うときは、赤外光源５２が高エネルギーで出力される。このような赤外光源５２の出力は、後述する光源制御部７８によって調節される。
【００４４】
また、レーザ光源４６は、紫外光源５１や赤外光源５２の光路に、赤外線を反射する反射鏡５３や、赤外線を反射し、赤外線を透過する半透鏡５４が設けられている。これにより、赤外光源５２からの赤外線レーザと紫外光源５１からの紫外線レーザとが同じ光路で出力されるようになっている。そして、レーザ光源４６から出力されるレーザは、レンズ５６によって光ファイバに集光して入射され、治療用プローブ２４に出力される。
【００４５】
ＳＬＤ４７は、低コヒーレンス光源であり、中心波長８００ｎｍでコヒーレンス長が２０μｍの低コヒーレンス光を出力する。ＳＬＤ４７から出力される低コヒーレンス光は、レンズ５７によって光ファイバに集光して入射され、ファイバ結合光学系４８に入射する。
【００４６】
ファイバ結合光学系４８は、ファイバカプラ５９、ピエゾ素子６１、光路遅延部６２等から構成される。ＳＬＤ４７から入力される低コヒーレンス光は、参照光Ｌ１と信号光Ｌ２に分岐される。参照光Ｌ１は光路遅延部６２に入射される。信号光Ｌ２は、観察用プローブ２３から血管１２に入射される。そして、信号光Ｌ２は、血管１２で反射されて、血管１２の断層画像を得るための信号光Ｌ３となり、ファイバ結合光学系４８に入力される。信号光Ｌ３には、信号光Ｌ２が血管１２の壁面内の様々な深さで反射された光が混じり合っている。
【００４７】
ピエゾ素子６１は、参照光Ｌ１が光路遅延部６２に至る光路上に設けられ、信号光Ｌ３対して僅かな周波数差が生じるように参照光Ｌ１を変調する。また、光路遅延部６２は、レンズ６３と、レンズ６３の光軸に沿って平行に移動自在に設けられたプリズム６４とから構成される。光路遅延部６２に入射した参照光Ｌ１は、レンズ６３によって平行光に変換されてプリズム６４に入射する。そして、プリズム６４で反射されると、レンズ６３によって集光されて、入射時の光路と同じ光ファイバに戻される。このとき、プリズム６４がレンズ６３の光軸に沿って移動されると、参照光Ｌ１の光路長が変化する。こうして参照光Ｌ１の周波数と光路長が調節されることにより、参照光Ｌ１と干渉する信号光Ｌ３の光路長が調節される。このため、プリズム６４の移動によって、断層画像の信号が得られる血管１２の壁内方向の長さ（深さ）が変化する。
【００４８】
こうして周波数と光路長が調節された参照光Ｌ１は、ファイバカプラ５９で信号光Ｌ３とともにファイバカプラ５９へ入力される。ファイバカプラ５９は、参照光Ｌ１と信号光Ｌ３を干渉させた干渉光Ｌ４を信号処理回路６６（後述）に入力する。
【００４９】
メインユニット４４は、信号処理回路６６、画像処理部６７、ＣＰＵ６８、病変消失判定部６９、コンソール制御部７１等から構成される。
【００５０】
信号処理回路６６は、光検出器、ヘテロダイン検出回路等から構成され、ファイバカプラ５９入力される干渉光Ｌ４の強度を電気信号に変換する。信号処理回路６６は、プリズム６４の移動や観察用プローブ２３の回転とともに、連続的に入力される干渉光Ｌ４から断層画像を得るための信号を検出し、これを画像処理部６７に出力する。
【００５１】
画像処理部６７は、信号処理回路６６から順次入力される信号から、図４に示すように、血管１２の断層画像７２を生成する。これにより、レーザ治療装置１１は、血管１２の断層画像７２を取得する。ここで取得される断層画像７２は、血管１２の管軸方向に垂直な断面の画像であり、カテーテル２１内におけるプローブユニット２２の掃引にともなって、血管１２の様々な位置での断層画像７２が取得される。また、画像処理部６７は、１回のプローブユニット２２の掃引で生成される複数の断層画像７２から、血管１２の管軸方向に平行な方向の断層画像（以下、平行断層画像という）７３や、血管１２の立体的な画像７４（以下、３Ｄ画像という）を生成する。こうして画像処理部６７で生成された断層画像７２、平行断層画像７３、３Ｄ画像７４は、ＲＡＭ８３に記憶される。また、断層画像７２、平行断層画像７３、３Ｄ画像７４（以下、これらをまとめて観察画像という）は必要に応じてモニタ７６に表示される。また、断層画像７２及び平行断層画像７３には、組織の相違が輝度の相違として表れるので、輝度の分布から血管１２の内膜、中膜、外膜といった正常組織の様子や、プラーク等の病変の様子が観察される。
【００５２】
ＣＰＵ６８（制御手段，警告手段）は、システムバス７７を介して、画像処理部６７、病変消失判定部６９、コンソール制御部７１等と接続されており、これらの動作を制御する。また、ＣＰＵ６８は、後述する病変消失判定部６９による判定結果等に基づいて、レーザ治療装置１１が適切に操作されているかを監視し、レーザ治療装置１１に対して不適切な操作がなされたときには、操作が適切でない旨の警告や適切な操作を行わせるためのガイダンスをモニタ７６に表示させる。ＣＰＵ６８は、光源制御部７８、プローブ制御部７９を備える。
【００５３】
光源制御部７８は、光源ユニット４３に接続されており、レーザ光源４６やＳＬＤ４７のオンオフの切り替えや、光源ユニット４３から出力するレーザの波長や照射エネルギー等の照射条件の切り替え，調節等を行う。例えば、光源制御部７８は、紫外光源５１と赤外光源５２の一方を選択的に駆動させることにより、レーザ光源４６から出力するレーザの波長を切り替える。また、光源制御部７８は、プラークを分解するか、蒸散させるかといった治療様態や、病変１７の厚み等に応じて、レーザ光源４６から出力させるレーザの単位時間当たりの照射量を調節する。こうしたレーザの照射エネルギーの調節は、紫外光源５１や赤外光源５２のパルス周波数、パルス幅、デューティー比の何れかを変更することによって行われる。さらに、光源制御部７８は、ＳＬＤ４７のオンオフ制御や、プリズム６４の掃引速度等、プリズム６４の動作制御を行う。
【００５４】
光源制御部７８は、術者によってレーザの照射条件が設定されて、レーザの照射操作が行われると、後述する病変消失判定部６９の判定結果に基づいて、術者の設定したレーザの照射条件が適切であるか否かを判定する。この判定の結果、レーザの照射条件が適切でないときには、コンソール制御部７１を介してモニタ７６に警告を表示させるとともに、レーザ光源４６をオフにし、強制的にレーザの照射を中止させる。
【００５５】
プローブ制御部７９は、プローブユニット２２の各部と接続されており、これらの動作を制御する。プローブ制御部７９は、設定等により定められた取得レートで血管１２の断層画像７２が取得されるように、観察用プローブ２３の回転動作を制御する。また、プローブ制御部７９は、プローブユニット２２をカテーテル２１内で移動させる駆動系と接続されており、レーザ治療装置１１によってプローブユニット２２の掃引が自動で制御されるときには、プローブユニット２２のカテーテル２１内での移動を制御する。このとき、フォトセンサ４２からの信号に基づいて、プローブユニット２２を駆動させる駆動系（図示しない）のドリフトやバックラッシュを補償し、カテーテル２１に対するプローブユニット２２の位置を正確に制御する。
【００５６】
また、プローブ制御部７９は、術者によってプローブユニット２２の掃引が手動で制御されるときには、プローブユニット２２のカテーテル２１内での位置を監視する。このとき、プローブユニット２２が所定位置よりも奥に挿入されてカテーテル２１を損傷したり、カテーテル２１から引き抜かれて挿入部１６が損傷することがないように、プローブユニット２２の軸Ａ方向の移動範囲を所定範囲内に規制する。そして、プローブユニット２２がこの所定範囲から外れようとしたときには、コンソール制御部７１を介してモニタ７６に警告を表示させるとともに、プローブユニット２２の移動を強制的に中止させる。
【００５７】
病変消失判定部６９は、画像処理部６７によって生成された断層画像７２等の観察画像をＲＡＭ８３から読み出して、断層画像７２の輝度の分布を解析することにより、断層画像７２内の病変１７を識別する。これにより、病変の有無や、病変の厚み、角度範囲（断層画像７２においては中心角で規定される病変１７の大きさ）といった病変の大きさを判定する。また、レーザの照射後に、新たに取得された断層画像２７について、病変消失判定部６９が病変の有無を判定することにより、レーザの照射によって病変１７が消失したか否か（消失状況）が判定される。病変消失判定部６９による判定結果は、ＲＡＭ８３に一時的に記憶され、ＣＰＵ６８によってレーザ治療装置１１の動作制御に用いられる。
【００５８】
コンソール制御部７１は、コンソール３８（参照値取得手段、受付手段）を制御する。コンソール３８は、観察画像や操作メニュー等を表示するモニタ７６（表示手段）や、キーボード８７やマウス８８といった入力装置からなる。例えば、コンソール制御部７１は、レーザ治療装置１１が断層画像７２を取得すると同時に、ＲＡＭ８３から断層画像７２を読み出してビデオ信号に変換し、リアルタイムにモニタ７６に表示する。
【００５９】
また、コンソール制御部７１は、モニタ７６に観察画像を表示するときに、表示された観察画像を見ながらレーザ治療装置１１を操作するためのメニューや、治療範囲を指定するツールを観察画像にあわせて表示する。例えば、断層画像７２等の複数の観察画像をモニタ７６に表示するときに、断層画像７２と、平行断層画像７３や３Ｄ断層画像７４との対応を示す基準線を表示し、レーザを照射するときには、断層画像７２内に照射方向を示す矢印等を表示する。また、モニタ７６に表示されるメニューやツール（ＧＵＩによる操作ツール）は、キーボード８７やマウス８８からの入力に基づいて操作される。
【００６０】
ＲＡＭ８３は、断層画像７２や各種設定値を記憶するメモリである。ＲＡＭ８３には、観察画像の他に、病変が比較的大きなときに照射するレーザの照射エネルギー値（以下、標準値という）や、病変消失判定部６９が判定する病変１７の径方向の大きさ（厚さ）と比較される閾値、術者によって指定される病変１７の輝度値等、種々の設定やデータ等が記憶される。
【００６１】
上述のように構成されるレーザ治療装置１１は、マニュアルモード、アシストモード、オートモード（自動制御モード）の３種の動作モードが切り替え自在となっており、治療の様態や断層画像の観察の様態等に応じて任意に選択して使用される。
【００６２】
マニュアルモードは、レーザ治療装置１１の操作を術者が全て手動で行う動作モードである。マニュアルモードでは、治療時のプローブユニット２２の掃引、治療範囲の指定や、レーザの波長，照射エネルギー等の各種照射条件の設定は、断層画像７２を観察しながら術者が行う。
【００６３】
アシストモードは、術者がレーザ治療装置１１を操作しながらも、煩雑な操作や設定の一部をレーザ治療装置１１が自動的に行ったり、レーザ治療装置１１が不適切に操作されたときに警告やガイダンスを表示して術者に適切な操作を促したりすることで、術者をアシストする動作モードである。
【００６４】
オートモードは、挿入部１６を血管内１２に挿入した後の操作を、術者の開始操作を契機に全て自動で行う動作モードである。例えば、術者がコンソール３８から、断層画像取得の開始操作をすると、プローブユニット２２を自動的に掃引して、断層画像７２を取得する。また、治療範囲を指定した後に、治療の開始操作をすると、指定した治療範囲内で病変１７を自動的に認識して、病変１７にレーザを照射し、治療を行う。
【００６５】
［第１実施形態］
以下では、レーザ治療装置１１をアシストモードで使用し、レーザを照射しながら、リアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、判定結果に応じてレーザのオンオフを制御する例を、第１実施形態として説明する。まず、血管１２内に挿入部１６が挿入されると、プローブユニット２２を掃引し、観察用プローブ２３からの信号に基づいて、血管１２の断層画像７２が取得される（ステップＳ１）。
【００６６】
このとき取得される断層画像７２は、図４に示すように、モニタ７６にリアルタイムに表示される。同時に、取得された複数の断層画像７２から、平行断層画像７３や３Ｄ画像７４が生成され、設定に応じて平行断層画像７３（図４Ａ）か３Ｄ画像７４（図４Ｂ）の何れかが、断層画像７２と同時にモニタ７６に表示される。また、平行断層画像７３と３Ｄ画像７４の表示は、コンソール３８の操作によって切り替え可能である。
【００６７】
また、図４（Ａ）に示すように、断層画像７２や平行断層画像７３には、相互の位置関係を示す基準線９１ａ，９１ｂが表示される。基準線９１ａは自在に回転または移動するようになっており、マウス８８により操作されるカーソル９７によってドラッグして基準線９１ａ，９１ｂを移動させると、基準線９１ａ，９１ｂの位置に応じた断層画像７２，平行断層画像７３が表示される。例えば、断層画像７２内に表示された基準線９１ａを回転させると、回転後の基準線９１ａの断面の平行断層画像７３に変わる。同様に、平行断層画像７２内で基準線９１ｂを左右に移動させると、移動後の基準線９１ｂの位置に対応する断層画像７２が表示される。
【００６８】
さらに、平行断層画像７３内には、１組の範囲指定線９２ａ，９２ｂが表示される。病変１７の治療を行うときには、範囲指定線９２ａ，９２ｂをそれぞれカーソル９７で移動させることで、範囲指定線９２ａ，９２ｂの間の領域を血管１２の管軸方向の治療範囲に指定する。ここで指定する管軸方向の治療範囲は、病変１７を含むように指定される。こうして指定された管軸方向の治療範囲内で、プローブユニット２２がカテーテル２１内を移動して、病変の消失状況の判定や、観察画像の取得、治療等が行われる。
【００６９】
断層画像７２とともに３Ｄ画像７４を表示する場合には、図４（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像７４内には基準線９１ａの方向で血管１２を切断した立体的な血管１２が表示される。このとき３Ｄ画像７４内には、断層画像７２に対応する位置を示す基準線９１ｃが表示される。平行断層画像７３の場合と同様に、基準線９１ｃを移動させれば、断層画像７２は、移動後の基準線９１ｃにおける断層画像７２に更新される。また、断層画像７２で基準線９１ａを回転させれば、３Ｄ画像７４における血管１２の切断方向が変化する。このとき、新たに表示される３Ｄ画像７４は、血管１２の内面が観察できるように、適宜回転して表示される。なお、３Ｄ画像７４は、血管１２の立体的な様子が表示されるので、平行断層画像７３では基準線９１ａ，９１ｂを調節しなければ観察することができなかった病変１７や血管１２の分岐１２ａ等が比較的容易に観察される。
【００７０】
また、断層画像７２内には、レーザの照射方向を示す矢印９６が表示される。レーザを照射するときには、矢印９６を回転させることにより、病変１７に向けて正しくレーザが照射されるように、レーザの照射方向が定められる。
【００７１】
血管１２の断層画像７２が取得されると、術者は、モニタ７６で断層画像７２等を観察しながら病変１７の有無や容体を把握する。そして、レーザの照射によって病変１７が消失してゆく状況を断層画像７２でリアルタイムに確認しながら治療が行われる。
【００７２】
図５（Ａ）のフローチャートに示すように、まず、観察画像を取得し（ステップＳ１）、病変１７を観察できる断層画像７２ａを表示させる。カーソル９７で病変１７をクリックする操作により、病変１７の輝度値が指定される。コンソール３８は、この指定を受けてＣＰＵ６８に入力する（ステップＳ２）。この輝度値は、病変消失判定部６９が画像解析により病変１７を識別するための参照値である。これにより、レーザ治療装置１１は、断層画像７２ａから、入力された輝度値の部分が病変１７であることを認識する。
【００７３】
そして、術者は、平行断層画像７３（または３Ｄ画像７４）を確認しながら、血管１２の管軸方向における病変１７の大きさ（長さ）と略等しくなるように、範囲指定線９２ａ，９２ｂで病変１７を囲む。この操作によって、管軸方向の治療範囲が指定され、その指定情報がコンソール３８を通じてＣＰＵ６８に入力される（ステップＳ３）。こうして管軸方向の治療範囲が指定されることで、プローブユニット２２の移動範囲が治療範囲内に限定される。これにより、指定した管軸方向の治療範囲内に限って、レーザの照射が許容されるようになる。そして、管軸方向の治療範囲の指定が完了すると、プローブユニット２２は、指定した治療範囲の一端の治療開始位置に移動される。この間も観察用プローブ２３は動作を続けるので、最新の断層画像７２がモニタ７６に表示される。
【００７４】
プローブユニット２２が治療開始位置に移動されると、治療開始位置での断層画像７２ｂを観察しながら、病変１７の大きさ等に応じて、治療に使用するレーザの波長、照射エネルギーといったレーザの照射条件が設定される（ステップ４）。この治療開始位置での断層画像７２ｂが表示される。同時に、レーザの照射方向を示す矢印９６が断層画像７２ｂ内に表示され、この矢印９６を病変１７に向けて回転させることで、矢印９６の方向にレーザの照射方向が指定される。
【００７５】
こうした照射条件の設定が完了すると、レーザの照射を開始する操作が行われる（ステップＳ５）。このとき、レーザ治療装置１１は、指定された病変１７の輝度値の画素が最新の断層画像７２ｂにあるか否かを比較し、病変１７があるか否か（消失状況）を判定する（ステップＳ６）。断層画像７２ｂのように、断層画像７２ｂ内に病変１７があるときには、レーザ治療装置１１はレーザの照射操作を許容し、レーザの照射操作にしたがってレーザをオンに制御し、指定された照射条件で病変１７にレーザを照射する（ステップＳ７）。そして、レーザの照射直後に更新された断層画像７２ｃについて、指定された病変１７の輝度値の画素があるか否かを判別することによって、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ８）。このとき、レーザの照射方向に病変１７が残されていれば、断層画像７２ｄのように病変が全て消失するまで、レーザの照射条件の設定から上述の手順が繰り返される。
【００７６】
一方、レーザを照射する操作が行われたときに、指定したレーザの照射方向に病変１７がない場合には、レーザ治療装置１１は、レーザの照射操作を無効として、強制的にレーザをオフに操作し、新たなレーザの照射操作を禁止し（ステップ９）、警告を表示する（ステップ１０）。
【００７７】
ここで表示される警告は、図６に示すように、モニタ７６に警告ウィンドウ１１０を表示して行われる。警告ウィンドウ１１０では、病変１７が消失し、既に病変１７がないことや、レーザの照射を中止したことを術者に警告する。
【００７８】
上述のように、レーザ治療装置１１は、レーザの照射操作が行われたときやレーザの照射直後に、最新の断層画像７２からリアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、この判定の結果に基づいて、レーザのオンオフを制御する。このため、レーザの誤射を防ぐことができ、安全な治療を行うことができる。
【００７９】
［第２実施形態］
以下では、病変１７の消失状況に基づいて、レーザの照射エネルギーを制御する例を、第２実施形態として説明する。まず、第１実施形態と同様にして、観察画像を取得し、病変１７の輝度値の入力や血管１２の管軸方向の治療範囲の指定、レーザの照射条件の設定を行う（ステップＳ１〜Ｓ４）。そして、レーザの照射操作を行うと、レーザ照射装置１１は、最新の断層画像７２内に入力された病変１７の輝度値があるか否かを比較し、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ５〜Ｓ６）。
【００８０】
判定の結果、最新の断層画像７２内に病変１７がある場合には、病変消失判定部６９は、指定されたレーザの照射方向について、病変１７の厚さを判定し、ＣＰＵ６８に入力する。ＣＰＵ６８は、病変１７の厚さの判定結果を受けて、これを予め定められた閾値と比較する。そして、病変１７の厚さが閾値よりも大きく、病変１７が比較的厚い場合には、レーザの照射エネルギーを標準値に設定してレーザを照射する。レーザの照射エネルギーの標準値は、前述のように、選択したレーザで比較的厚みの大きい病変１７を治療するときに適した照射エネルギーであり、光源毎に予め定められている。
【００８１】
一方、判定した病変１７の厚さが、閾値以下の値であるときには、ＣＰＵ６８（光源制御部７８）は、指定された照射エネルギーではなく、病変１７の厚さに応じて、標準値よりも小さな照射エネルギーとなるようにレーザ光源４６を調節してから（ステップ１３）、レーザ光を照射させる（ステップ１４）。このとき、ＣＰＵ６８は、レーザの照射エネルギーを、病変１７の厚さが厚いほど標準値に近く調節し、病変１７が薄いほど小さな値となるように調節する。
【００８２】
このように、病変１７の厚さに応じた照射エネルギーに調節してレーザを照射すると、第１実施形態と同様に、レーザ照射直後の最新の断層画像７２を取得し、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ８）。この結果、病変１７が消失していなければ、病変１７が消失するまで、上述の手順による治療がレーザの照射条件の設定から繰り返し行われる。一方、病変１７が消失し、最新の断層画像７２から病変１７が認識されなかったときには、レーザを照射させない。
【００８３】
こうして、病変１７の消失状況を判定し、この判定結果のうち、病変１７の厚さに応じてレーザの照射エネルギーを制御すると、病変１７が小さく、病変１７が薄い場合に、過剰な照射エネルギーでレーザを照射してしまうことを防止することができる。特に、レーザ治療装置１１で観察することができる血管１２の径方向の長さ（断層の深さ）には限界があり、病変１７が大きく厚みがあるばあいには、断層画像７２で病変１７の輪郭をすべて観察することができないが（図５Ｂ参照）、上述のように照射エネルギーを調節することで、厚みのある病変１７の場合にも、治療を安全に行うことができる。
【００８４】
なお、上述の第２実施形態では、病変１７の消失状況を判定し、この判定結果のうち、病変１７の厚さに応じてレーザの照射エネルギーを制御する例を説明したが、これに限らず、病変１７の消失状況の判定に応じて、レーザの照射位置やレーザの波長を切り替えるようにしても良い。例えば、病変１７の消失状況の判定からレーザの照射位置の制御を行う場合に、病変消失の判定結果から、病変消失判定部６９は、軸Ａを中心として病変１７のある角度範囲を認識し、病変１７のある角度範囲の情報をＣＰＵ６８に入力する。ＣＰＵ６８は、レーザの照射方向を入力された角度範囲内におさまるように、レーザの照射方向を自動的に調節する。また、病変１７の消失状況に応じてレーザの波長を切り替えるときには、上述の第２実施形態と同様に、病変消失判定部６９は、病変１７の厚さを認識し、病変１７の厚さの情報をＣＰＵ６８に入力する。ＣＭＰＵ６８は入力された病変１７の厚さと、前述の閾値とを比較し、病変１７の厚さが厚いときには、赤外光源５２を用いて高エネルギーの赤外線レーザを用いる。一方、レーザの照射によって病変１７が薄くなった場合には、紫外光源５１を用いて紫外線レーザを治療に用いる。
【００８５】
［第３実施形態］
上述の第１，第２実施形態では、病変１７の消失状況の判定を行う治療範囲を、血管１２の管軸方向で指定する例を説明したが、これに限らず、治療範囲として、血管１２の管軸を中心とした範囲を指定するようにしても良い。以下では、断層画像７２を観察しながら、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内で治療範囲を指定する例を第３実施形態として説明する。
【００８６】
まず、前述の第１実施形態や第２実施形態と同様にして、観察画像を取得して、病変１７の輝度値の入力し、病変１７の輝度値を入力する（ステップＳ１〜Ｓ２）。そして、平行断層画像７３（または３Ｄ画像７４）を確認しながら、血管１２の管軸方向における病変１７の長さと略等しくなるように、範囲指定線９２ａ，９２ｂで病変１７を囲まれると、範囲指定線９２ａ，９２ｂの間の領域が管軸方向の治療範囲として指定される（ステップＳ３）。これと同時に、コンソール制御部７１は、図８に示すように、表示している断層画像７２に、血管１２の管軸に対して垂直な方向の範囲を指定する円形の範囲指定線９２ｃを表示させる。ここで表示される範囲指定線９２ｃは、カーソル９７でドラックすることで、円形のまま、血管１２の管軸を中心に径が変化される。また、コンソール制御部７１は、範囲指定線９２ｃの径が変化したときに、範囲指定線９２ｃ内の範囲を、血管１２の管軸に垂直な方向の治療範囲としてＣＰＵ６８に入力する。これにより、血管１２の管軸方向の治療範囲だけでなく、血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲が指定される（ステップＳ１４）。
【００８７】
その後、図９に示すように、レーザの照射条件を設定した後に、レーザの照射操作が行われる（ステップＳ４〜Ｓ５）。このとき、病変消失判定部６９は、断層画像７２の全体ではなく、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、判定結果をＣＰＵ６８に入力する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ６８はこの判定結果を受けると、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内に病変１７があるときには、レーザの照射操作を許容し、レーザを照射させる（ステップ７）。また、レーザの照射後に、最新の断層画像７２を用いて、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定する（ステップ１６）。そして、病変１７が治療範囲内にある場合には、レーザの照射条件設定から上述の手順を繰り返して治療が行われる。一方、病変１７の消失状況の判定の結果、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内に病変１７がないときには、レーザの照射操作を無効とし、また、強制的にレーザをオフに操作し、新たなレーザの照射操作を禁止し、警告を表示する（ステップ１０）。
【００８８】
こうして、血管１２の管軸に垂直な断層画像７２の面内で指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、この判定結果に応じてレーザのオンオフ制御を行うことで、治療後の血管１２の厚さを保障することができ、より安全な治療を行うことができる。このレーザ治療装置１１の様態は、赤外線レーザを高出力で用い、病変１７を蒸散させるときに特に好適に用いることができる。
【００８９】
なお、上述の第３実施形態では、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲を指定するときに、血管１２の管軸を中心として径だけが変化自在となっている円形の範囲指定線９２ｃを用いるが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、中心位置や形状を自在に調節することができる範囲指定線９２ｄを表示させる。そして、カーソル９７で範囲指定線９２ｄを移動，変形させ、できる限り病変１７を囲み、範囲指定線９２ｄの内部を、血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲に指定しても良い。また、このように、病変１７を断層画像７２内で囲んで治療範囲を指定し、かつ、病変１７を蒸散させる治療を行うときには、病変１７を輝度値で識別するのではなく、治療範囲内を全て病変１７と認識するようにしても良い。この場合、病変１７か正常組織かにかかわらず治療範囲内に組織があるか否かで病変１７の消失状況を判定し、レーザのオンオフ等を切り替えるように制御しても良い。
【００９０】
また、上述の第３実施形態では、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲を指定するが、これに限らず、断層画像７２内で血管１２の管軸を中心とした角度方向の範囲を治療範囲と指定するようにしても良い。このような角度範囲で治療範囲を指定するときには、断層画像７２に、例えば、血管１２の管軸を中心とした２本の直線を範囲指定線として表示し、これらの範囲指定線の間の角度を治療範囲とする。そして、この角度方向の治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、判定結果から、角度方向の治療範囲内に病変１７があるときに、レーザの照射を許容する。このように角度範囲で治療範囲を指定すると、矢印９６によるレーザの照射角度の設定が不適切なときに、レーザが病変１７のない位置に誤射されることを防ぐことができる。
【００９１】
以上のように、レーザ治療装置１１は、病変１７にレーザを照射しながらリアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、この判定結果に基づいて、レーザのオンオフ、照射方向、照射エネルギーを随時制御するので、レーザの誤照射や過剰照射により正常組織を無用に損失することなく安全な治療を行うことができる。また、レーザ治療装置１１では、上述のようにレーザの制御が補助されるので、術者の操作負担が軽減される。
【００９２】
また、レーザ治療装置１１は、断層画像７２から直接に病変１７の輝度値を指定するから、実際に治療する血管１２の正常組織と同じ血管１２の病変１７の相違を直接的に指定することになるため、病変１７を高精度に識別することができる。
【００９３】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の消失状況の判定結果に応じて、レーザの種々の照射条件を個々に制御する例を説明したが、上述の第１〜第３実施形態や、これらの一部を組み合わせて、病変１７の消失状況の判定結果に応じて、レーザの照射条件を制御することが好ましい。
【００９４】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ治療装置１１をアシストモードで使用する例を説明したが、レーザ治療装置１１をオートモードで使用する場合にも同様の制御を行うことが好ましい。例えば、図１１に示すように、オートモードの場合には、病変１７の消失状況の判定結果に基づいて、レーザのオンオフを切り替える。オートモードでは、病変１７の消失状況の判定結果から、病変１７がある場合にはレーザを照射し続ける（ステップＳ１７）。一方、判定結果から、病変１７が消失した場合には、その時点でレーザの照射を停止する（ステップＳ１７）。
【００９５】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の消失状況の判定を行う治療範囲の指定を、平行断層画像７３や断層画像７２に表示した範囲指定線によって行う例を説明したが、これに限らず、治療範囲の指定を３Ｄ画像７４で行うようにしても良い。例えば、３Ｄ画像７４の病変１７をクリックすることで、クリックした箇所周辺の凹凸形状や輝度分布から、病変１７を囲む範囲指定線９２ｅが表示されるようにし、この範囲指定線９２ｅの内部の領域が治療範囲に指定されるようにしても良い。
【００９６】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、治療用プローブ２４は、複数のレーザ照射部３１を備えているが、これに限らず、図１３に示すように、１つのレーザ照射部１２２をプローブユニット２３とともに回転するように設けることで、このレーザ照射部１２２を治療用プローブ１２１として用いても良い。
【００９７】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ治療装置１１は、コンソール３８として、モニタ７６、キーボード８７、マウス８８を備えている例を説明したが、これに限らず、これらの表示装置，入力装置の替わりに、表示と入力を兼ねたタッチパネルディスプレイをコンソールとしても良い。
【００９８】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変消失判定部６９による各種判定（病変１７の位置、大きさ、消失状況等）は、断層画像７２が更新される毎に行われるが、これに限らず、病変消失判定部６９による各種判定のタイミングは、断層画像７２の更新にかかわらず、所定の時間間隔で行うようにしても良い。
【００９９】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の有無や大きさ、消失を判定するときに、術者がコンソール３８の操作によって病変１７の輝度値を指定するが、これに限らず、病変１７の輝度値や正常組織との輝度差等の値が定められているときには、その値を予め記憶しておいても良いし、キーボード８７等で数値を入力しても良く、通信ネットワークを介して取得するようにしても良い。
【０１００】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ光源４６として、エキシマレーザ（紫外光源５１）と、量子カスケードレーザ（赤外光源５２）を備える例を説明したが、他の周知のレーザを備えるようにしても良い。例えば、紫外光源５１としては、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザに限らず、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長３５１ｎｍのＸｅＦエキシマレーザ等を紫外光源５１として好適に用いることができ、これらのうち少なくとも１つが備えられていることが好ましい。また、赤外光源５２としては、波長５．７５μｍの量子カスケードレーザを用いる例を示したが、波長５．７５μｍの赤外線レーザを出力することができる自由電子レーザや他の周知の半導体レーザを赤外光源５２として好適に用いることができる。
【０１０１】
さらに、上述の第１〜第３実施形態では、赤外光源５２として波長５．７５μｍの量子カスケードレーザを用いる例を示したが、実施形態の赤外光源５２を含めて、脂質プラークを選択的に分解することのできる赤外光源５２を少なくとも１つ備えていることが好ましい。波長５．７５μｍ以外の波長では、脂質プラークを選択的に分解することができる波長帯のレーザとして、波長１１００ｎｍ以上波長１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長を出力するレーザを赤外光源５２として備えることが好ましい。また、波長１２００ｎｍ以上波長１２５０ｎｍ以下のレーザか、波長１６８０ｎｍ以上波長１８００ｎｍ以下のレーザのうち少なくとも１つを備えていることが特に好ましい。なお、上述のような多くの波長帯のレーザ光源が切り替え自在に設けられていることが特に好ましいが、出力するレーザの波長が変更可能となっており、上述の波長帯のレーザを自在に出力できるレーザ光源であれば、複数のレーザ光源を切り替え自在に設ける必要はなく、１つのレーザ光源を備えていれば良い。
【０１０２】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、観察用プローブ２３が光の干渉を利用して断層画像を得るＯＣＴプローブユニットである例を説明したが、これに限らず、観察用プローブ２３は超音波を利用して断層画像を得る超音波プローブユニットであっても良い。観察用プローブ２３がいわゆるタイムドメインのＯＣＴプローブユニットである例を説明したが、観察用プローブ２３は、周波数ドメインのＯＣＴ（ＯＦＤＩ）のプローブであっても良く、また、他の周知機構のＯＣＴプローブであっても良い。
【０１０３】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、血管１２の治療を例に説明したが、これに限らず、レーザ治療装置１１は血管１２以外の体腔内を経皮的に治療するときにも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】レーザ治療装置の挿入部の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】挿入部の断面とレーザ治療装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図３】レーザ治療装置の電気的構成及び光学的構成を示すブロック図である。
【図４】観察画像がモニタに表示される様子を示す模式図である。
【図５】アシストモードで治療する場合のフローチャートと、各ステップにおける観察画像の様子を示す説明図である。
【図６】警告を表示する様子を示す模式図である。
【図７】病変の消失状況に応じて、レーザの照射エネルギーを制御する場合のフローチャートである。
【図８】断層画像内で治療範囲を指定する様子を示す説明図である。
【図９】第２実施形態の流れを示すフローチャートである。
【図１０】断層画像内で治療範囲を指定する様子を示す説明図である。
【図１１】オートモードにおいて、病変の消失状況に応じてレーザのオンオフを制御する流れを示すフローチャートである。
【図１２】３Ｄ画像で治療範囲を指定する様子を示す模式図である。
【図１３】治療用プローブの変形例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ レーザ治療装置
１２ 血管
１６ 挿入部
１７ 照射位置
１７ 病変
２１ カテーテル
２２ プローブユニット
２２ａ チューブ
２３ 観察用プローブ
２４ 治療用プローブ
Ａ 軸
２６，２８ 反射光学部材
２７，２９ 導光部
２６ａ，２８ａ 反射面
３１ レーザ照射部
３７ 制御装置
３８ コンソール
３９ 基端部分
４１ マーカー
４２ フォトセンサ
４３ 光源ユニット
４４ メインユニット
４６ レーザ光源
４７ ＳＬＤ
４８ ファイバ結合光学系
５１ 紫外光源
５２ 赤外光源
５３ 反射鏡
５４ 半透鏡
５６，５７ レンズ
５９ ファイバカプラ
６１ ピエゾ素子
６２ 光路遅延部
６３ レンズ
６４ プリズム
Ｌ１ 参照光
Ｌ２，Ｌ３ 信号光
Ｌ４ 干渉光
６６ 信号処理回路
６７ 画像処理部
６８ ＣＰＵ
６９ 病変消失判定部
７１ コンソール制御部
７２，７２ａ〜７２ｄ 断層画像
７３ 平行断層画像
７４ ３Ｄ画像
７６ モニタ
７７ システムバス
７８ 光源制御部
７９ プローブ制御部
８３ ＲＡＭ
８６ 病変
８７ キーボード
８８ マウス
９１ａ〜９１ｃ 基準線
９２ａ〜９２ｅ 範囲指定線
９６ 矢印（レーザの照射方向）
９７ カーソル
１０１ 治療範囲
１１０ 警告ウィンドウ
１２１ 治療用プローブ
１２２ レーザ照射部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを照射して治療対象部位の治療を行うレーザ治療装置に関するものであり、さらに詳しくは、治療対象部位の断層画像をモニタリングしながら治療を行うレーザ治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭心症や心筋梗塞は、冠状動脈の狭窄、塞栓によって引き起こされることが知られている。冠状動脈の狭窄や塞栓の多くは、コレステロール等の脂質を主成分とするプラークが血管壁に付着したり、血管壁内部で増殖することによって引き起こされる。
【０００３】
狭心症や心筋梗塞の治療方法としては、経皮的カテーテルインターベンション（ＰＣＩ）が知られている。経皮的カテーテルインターベンションは、冠状動脈内にカテーテルを挿入しながら狭窄部や塞栓部（以下、治療対象部位という）を治療する治療方法であり、例えば、狭窄部へのベアメタルステントや薬剤溶出ステントの留置や、バルーンカテーテルによる治療対象部位の拡張等が行われる。また、完全塞栓やステント留置後の再狭窄の対応としては、レーザ血管形成術が施される。
【０００４】
レーザ血管形成術は、プラークにレーザを照射することによってプラークを除去する施術法である。レーザ血管形成術では、アルゴンレーザやＣＯ２＠レーザ等の熱的なレーザが用いられるが、熱的なレーザでは病変の周辺にある正常組織に対しても熱的損傷が生じることが知られている。このため、近年では、紫外エキシマレーザ等の非熱的レーザによってレーザ血管形成術を行うレーザ治療装置が知られている（特許文献１，２）。
【０００５】
また、特許文献３，４には、冠状動脈内に挿入される挿入部の先端に、治療用のレーザとＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のプローブユニットを一体的に設ける技術が記載されている。両者を組み合わせることで、治療対象部位をリアルタイムにモニタしながらレーザ血管形成術を行うことが可能になる。また、従来の血管形成術においては、Ｘ線による透視増を撮影して、これを治療対象部位の観察に利用していたが、ＯＣＴを用いることにより、Ｘ線画像よりも鮮明な断層画像を得ることが可能になる。さらに、Ｘ線による被爆量を軽減する効果もある。
【特許文献１】米国特許第５０９３８７７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０３５５５２００号明細書
【特許文献３】特開２００５−２３０５４９号公報
【特許文献４】特表２００１−５１５３８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ血管形成術においては、治療対象部位は非常に小さく、しかも血管壁の厚みも薄いため、術者はレーザ照射と画像確認を頻繁に繰り返しながら、レーザの照射位置の確認やレーザの出力制御を行う等、慎重に施術を進める必要がある。このように、レーザ血管形成術では、高度かつ繊細な技術が求められるため、術者への負担が大きい。こうしたことから、施術の安全性の向上や、術者への負担を軽減する対策が要望されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２には、単に治療用のレーザとＯＣＴを組み合わせることが記載されているのみであり、両者を連携させる具体的な制御内容は開示されていない。
【０００８】
本発明は、上述のような背景に鑑みてなされたものであり、施術の安全性の向上や術者の負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ治療装置は、体腔内に挿入される挿入部に設けられ、治療対象部位に含まれる病変に向けてレーザを照射して、前記病変を消失させる治療用プローブと、前記治療用プローブとともに前記挿入部に設けられており、前記治療対象部位内を走査して前記治療対象部位の断層画像を得るための信号を検出する観察用プローブと、前記観察用プローブによって検出された信号に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段と、前記断層画像を解析して前記病変の消失状況を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記治療用プローブを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記判定手段は、前記断層画像が更新される毎に判定を行うことが好ましい。
【００１１】
また、前記断層画像を表示する表示手段を含むコンソールを備えていることが好ましい。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記レーザの照射のオンオフ、照射位置、単位時間当たりの照射量、波長の切り替えの少なくとも１つを含む照射条件を制御することが好ましい。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記治療用プローブを自動的に制御する自動制御モードを有しており、前記自動制御モードにおいて、前記病変が消失するまで前記レーザ照射手段によるレーザの照射を継続し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射を停止することが好ましい。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記治療用プローブに対する術者の操作をアシストするアシストモードを有しており、前記アシストモードにおいて、前記病変が消失するまで前記治療用プローブに対するレーザの照射操作を許容し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射操作を禁止することが好ましい。
【００１５】
また、前記判定手段は、前記断層画像を解析して前記病変を識別することにより、前記病変が消失したか否かを判定することが好ましい。
【００１６】
また、前記病変を識別するための基準となる参照値を取得する参照値取得手段を備えていることが好ましい。
【００１７】
また、前記断層画像内の治療範囲の指定を受け付ける受付手段を備えることが好ましい。
【００１８】
また、前記判定手段は、指定された前記治療範囲内において前記病変が消失したか否かを判定することが好ましい。
【００１９】
また、前記判定手段による判定結果を警告する警告手段を備えることが好ましい。
【００２０】
また、前記治療用プローブは、波長が５．７５μｍのレーザを照射することを特徴とするが好ましい。
【００２１】
また、前記治療用プローブは、１１００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長のレーザを照射することを特徴とするが好ましい。
【００２２】
また、前記治療用プローブの光源は、半導体レーザまたは自由電子レーザのいずれかであることが好ましい。
【００２３】
また、前記治療用プローブは、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍのうち、少なくとも１つの波長のレーザを照射することが好ましい。
【００２４】
また、前記治療用プローブは、異なる複数の波長のレーザを照射可能なことを特徴とするが好ましい。
【００２５】
また、前記観察用プローブは、光の干渉を利用して断層画像を得るプローブであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、施術の安全性の向上や術者の負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示すように、レーザ治療装置１１は、冠状動脈等の血管１２（治療対象部位）内に挿入する挿入部１６が備えられている。レーザ治療装置１１は、挿入部１６を通して血管１２の断層画像をリアルタイムに観察しながら病変１７にレーザを照射して、血管１２の狭窄や塞栓等、血管１２の患部を治療する。
【００２８】
挿入部１６は、カテーテル２１とプローブユニット２２から構成される。カテーテル２１は、透明で可撓性に富んだ材料からなり、挿入部１６の最も外郭に位置し、内部にはプローブユニット２２が挿入される。挿入部１６は、可撓性を有しており、血管１２に挿入されると、血管１２の湾曲形状に応じて自在に湾曲する。
【００２９】
プローブユニット２２は、チューブ２２ａ、観察用プローブ２３、治療用プローブ２４等が一体となって構成されている。このため、プローブユニット２２がカテーテル２１に沿って湾曲されたり、カテーテル２１内を掃引されたりするときには、チューブ２２ａ、観察用プローブ２３、治療用プローブ２４は一体となって湾曲、掃引される。
【００３０】
チューブ２２ａは、カテーテル２１と同様に、透明で可撓性に富んだ材料からなり、カテーテル２１の湾曲に応じて自在に湾曲する。また、チューブ２２ａは、軸Ａに沿ってカテーテル２１内を自在に移動するように設けられており、レーザ治療装置１１が血管１２の断層画像を取得する際や、血管１２の病変１７を治療する際にカテーテル２１内を掃引される。なお、軸Ａは、挿入部１６の挿入軸であるとともに、血管１２の管軸と平行になっている。
【００３１】
観察用プローブ２３は、いわゆるＯＣＴ用のプローブであり、断層画像を取得するための低コヒーレンス光を血管１２の内壁に向けて照射し、血管１２からの反射光を制御装置３７（後述）に導く。
【００３２】
観察用プローブ２３は、反射光学部材２６と導光部２７とからなる。導光部２７は、光ファイバやＧＲＩＮレンズ等から構成され、プローブユニット２２の湾曲に応じて自在に湾曲する。また、低コヒーレンス光を反射光学部材２６へ導き、血管１２からの反射光を制御装置３７へと導く。反射光学部材２６は、例えばプリズムであり、導光部２７の先端に設けられている。反射光学部材２６は、導光部２７から入射される低コヒーレンス光を反射面２６ａで軸Ａに対して垂直な方向に屈曲し、血管１２へ向けて低コヒーレンス光を照射する。また、血管１２からの反射光が反射光学部材２６に入射すると、反射面２６ａで軸Ａに沿った方向へと屈曲され、導光部２７へと導かれる。
【００３３】
また、観察用プローブ２３は、軸Ａと平行な中心軸周りに矢印で示すように、所定方向に回転するように設けられている。観察用プローブ２３は、回転しながら低コヒーレンス光を照射することにより血管１２の内壁面の全周を走査し、その走査位置における断層画像を得るための反射光（断層画像を得るための信号）を受信する。また、観察用プローブ２３は、チューブ２２ａがカテーテル２１内で掃引されることによって、軸Ａ方向に移動し、血管１２の管道に沿った走査を行う。観察用プローブ２３は、この走査により、軸Ａ方向における走査位置が異なる複数枚の断層画像を得る。
【００３４】
治療用プローブ２４は、血管１２に向けて治療用のレーザを照射し、病変１７を分解または蒸散させることにより消失させる。治療用プローブ２４は、反射光学部材２８と導光部２９を１セットのレーザ照射部３１として、複数セットのレーザ照射部３１から構成される。これらのレーザ照射部３１は、観察用プローブ２３の導光部２７の周囲を囲むように配置されており、治療用プローブ２４はこれらのレーザ照射部３１のうち、ひとつのレーザ照射部３１から病変１７に向けてレーザを照射する。
【００３５】
導光部２９は、観察用プローブ２３の導光部２７と同様に光ファイバやＧＲＩＮレンズ等から構成され、チューブ２２ａの湾曲に応じて自在に湾曲するとともに、レーザを反射光学部材２８へ導く。反射光学部材２８は、反射光学部材２６と同様のプリズムであり、導光部２９の先端に設けられており、導光部２９から導かれるレーザを反射面２８ａで屈曲して血管１２へと照射する。反射光学部材２８は、観察用プローブ２３の反射光学部材２６の光路に重ならないように、観察用プローブ２３の反射光学部材２６よりも軸Ａ方向において基端側に設けられている。このように、各反射光学部材２６，２８の位置が軸Ａ方向においてずれているので、反射光学部材２６と反射光学部材２８のそれぞれの反射面２６ａ、２８ａの傾斜角を変えることにより、低コヒーレンス光とレーザの照射位置が軸Ａ方向において同一になるようにしている。
【００３６】
なお、図１において、治療用プローブ２４は、図示の便宜上、８個のレーザ照射部３１からなるが、治療用プローブ２４は、血管１２の任意の位置にレーザを照射できる程度に、多数のレーザ照射部３１から構成される。
【００３７】
図２に示すように、レーザ治療装置１１は、制御装置３７やコンソール３８等を備えている。挿入部１６の各部は、制御装置３７等と基端部分３９で接続されている。
【００３８】
観察用プローブ２３は、制御装置３７から低コヒーレンス光が入力され、血管１２からの反射光を制御装置３７に入力する。また、観察用プローブ２３の軸Ａ回りの回転は、制御装置３７によって制御される。
【００３９】
治療用プローブ２４には、制御装置３７から治療用のレーザが入力される。治療用プローブ２４に入力されるレーザは、病変１７の種類や、病変１７を蒸散させるか分解するかといった治療様態等に応じて、適切な波長が選択される。また、治療用プローブ２４に入力されるレーザの強度は、病変１７の大きさや深さに応じて調節される。こうしたレーザの調節は、例えば、術者がコンソール３８を用いて制御装置３７に対して適切な波長や強度の操作指示を入力することによって行われる。また、後述するように、レーザ治療装置１１が自動（あるいは半自動）で制御される動作モードで使用されるときには、制御装置３７によって自動的に最適値が設定される。
【００４０】
挿入部１６の基端部分３９には、マーカー４１と、マーカー４１を検知するフォトセンサ４２が設けられている。マーカー４１は、カテーテル２１に設けられ、円環状の模様が軸Ａに沿った方向に一定の間隔で並んだ縞模様となっている。マーカー４１は、プローブユニット２２がカテーテル２１内を移動するときにフォトセンサ４２によって検知される。フォトセンサ４２からの信号は制御装置３７に入力され、後述するようにカテーテル２１内でのプローブユニット２２の軸Ａ方向の位置制御に用いられる。
【００４１】
図３に示すように、制御装置３７は、光源ユニット４３、メインユニット４４等から構成される。光源ユニット４３は、レーザ光源４６、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）４７、ファイバ結合光学系４８等から構成される。
【００４２】
レーザ光源４６は、治療用プローブ２４にレーザを入力する光源であり、紫外光源５１と赤外光源５２の２種類の光源を備えている。紫外光源５１は、ＸｅＣｌを用いたエキシマレーザであり、波長３０８ｎｍの紫外線レーザをパルス出力する。波長３０８ｎｍの紫外線レーザは、光音響プロセス及び光化学プロセスによりプラークを分解する。このため、紫外光源５１は、正常組織に熱的損傷を与えずにプラークを選択的に分解する場合に用いられる。
【００４３】
また、赤外光源５２は、量子カスケードレーザであり、波長５．７５μｍの赤外線レーザをパルス出力する。波長５．７５μｍの赤外線レーザは、コレステロールエステルのエステル結合に選択的に吸収され、エステル結合を分解する。このため、赤外光源５２は、コレステロールエステルを主成分とする脂質プラークを分解させるときに用いられる。また、波長５．７５μｍの赤外線レーザは適度なエネルギーで照射すれば、上述のように脂質プラークを選択的に分解するが、さらに高エネルギーで照射することにより脂質プラークを含めた周辺組織を蒸散させる。このため、プラークを蒸散させる治療を行うときは、赤外光源５２が高エネルギーで出力される。このような赤外光源５２の出力は、後述する光源制御部７８によって調節される。
【００４４】
また、レーザ光源４６は、紫外光源５１や赤外光源５２の光路に、赤外線を反射する反射鏡５３や、赤外線を反射し、赤外線を透過する半透鏡５４が設けられている。これにより、赤外光源５２からの赤外線レーザと紫外光源５１からの紫外線レーザとが同じ光路で出力されるようになっている。そして、レーザ光源４６から出力されるレーザは、レンズ５６によって光ファイバに集光して入射され、治療用プローブ２４に出力される。
【００４５】
ＳＬＤ４７は、低コヒーレンス光源であり、中心波長８００ｎｍでコヒーレンス長が２０μｍの低コヒーレンス光を出力する。ＳＬＤ４７から出力される低コヒーレンス光は、レンズ５７によって光ファイバに集光して入射され、ファイバ結合光学系４８に入射する。
【００４６】
ファイバ結合光学系４８は、ファイバカプラ５９、ピエゾ素子６１、光路遅延部６２等から構成される。ＳＬＤ４７から入力される低コヒーレンス光は、参照光Ｌ１と信号光Ｌ２に分岐される。参照光Ｌ１は光路遅延部６２に入射される。信号光Ｌ２は、観察用プローブ２３から血管１２に入射される。そして、信号光Ｌ２は、血管１２で反射されて、血管１２の断層画像を得るための信号光Ｌ３となり、ファイバ結合光学系４８に入力される。信号光Ｌ３には、信号光Ｌ２が血管１２の壁面内の様々な深さで反射された光が混じり合っている。
【００４７】
ピエゾ素子６１は、参照光Ｌ１が光路遅延部６２に至る光路上に設けられ、信号光Ｌ３対して僅かな周波数差が生じるように参照光Ｌ１を変調する。また、光路遅延部６２は、レンズ６３と、レンズ６３の光軸に沿って平行に移動自在に設けられたプリズム６４とから構成される。光路遅延部６２に入射した参照光Ｌ１は、レンズ６３によって平行光に変換されてプリズム６４に入射する。そして、プリズム６４で反射されると、レンズ６３によって集光されて、入射時の光路と同じ光ファイバに戻される。このとき、プリズム６４がレンズ６３の光軸に沿って移動されると、参照光Ｌ１の光路長が変化する。こうして参照光Ｌ１の周波数と光路長が調節されることにより、参照光Ｌ１と干渉する信号光Ｌ３の光路長が調節される。このため、プリズム６４の移動によって、断層画像の信号が得られる血管１２の壁内方向の長さ（深さ）が変化する。
【００４８】
こうして周波数と光路長が調節された参照光Ｌ１は、ファイバカプラ５９で信号光Ｌ３とともにファイバカプラ５９へ入力される。ファイバカプラ５９は、参照光Ｌ１と信号光Ｌ３を干渉させた干渉光Ｌ４を信号処理回路６６（後述）に入力する。
【００４９】
メインユニット４４は、信号処理回路６６、画像処理部６７、ＣＰＵ６８、病変消失判定部６９、コンソール制御部７１等から構成される。
【００５０】
信号処理回路６６は、光検出器、ヘテロダイン検出回路等から構成され、ファイバカプラ５９入力される干渉光Ｌ４の強度を電気信号に変換する。信号処理回路６６は、プリズム６４の移動や観察用プローブ２３の回転とともに、連続的に入力される干渉光Ｌ４から断層画像を得るための信号を検出し、これを画像処理部６７に出力する。
【００５１】
画像処理部６７は、信号処理回路６６から順次入力される信号から、図４に示すように、血管１２の断層画像７２を生成する。これにより、レーザ治療装置１１は、血管１２の断層画像７２を取得する。ここで取得される断層画像７２は、血管１２の管軸方向に垂直な断面の画像であり、カテーテル２１内におけるプローブユニット２２の掃引にともなって、血管１２の様々な位置での断層画像７２が取得される。また、画像処理部６７は、１回のプローブユニット２２の掃引で生成される複数の断層画像７２から、血管１２の管軸方向に平行な方向の断層画像（以下、平行断層画像という）７３や、血管１２の立体的な画像７４（以下、３Ｄ画像という）を生成する。こうして画像処理部６７で生成された断層画像７２、平行断層画像７３、３Ｄ画像７４は、ＲＡＭ８３に記憶される。また、断層画像７２、平行断層画像７３、３Ｄ画像７４（以下、これらをまとめて観察画像という）は必要に応じてモニタ７６に表示される。また、断層画像７２及び平行断層画像７３には、組織の相違が輝度の相違として表れるので、輝度の分布から血管１２の内膜、中膜、外膜といった正常組織の様子や、プラーク等の病変の様子が観察される。
【００５２】
ＣＰＵ６８（制御手段，警告手段）は、システムバス７７を介して、画像処理部６７、病変消失判定部６９、コンソール制御部７１等と接続されており、これらの動作を制御する。また、ＣＰＵ６８は、後述する病変消失判定部６９による判定結果等に基づいて、レーザ治療装置１１が適切に操作されているかを監視し、レーザ治療装置１１に対して不適切な操作がなされたときには、操作が適切でない旨の警告や適切な操作を行わせるためのガイダンスをモニタ７６に表示させる。ＣＰＵ６８は、光源制御部７８、プローブ制御部７９を備える。
【００５３】
光源制御部７８は、光源ユニット４３に接続されており、レーザ光源４６やＳＬＤ４７のオンオフの切り替えや、光源ユニット４３から出力するレーザの波長や照射エネルギー等の照射条件の切り替え，調節等を行う。例えば、光源制御部７８は、紫外光源５１と赤外光源５２の一方を選択的に駆動させることにより、レーザ光源４６から出力するレーザの波長を切り替える。また、光源制御部７８は、プラークを分解するか、蒸散させるかといった治療様態や、病変１７の厚み等に応じて、レーザ光源４６から出力させるレーザの単位時間当たりの照射量を調節する。こうしたレーザの照射エネルギーの調節は、紫外光源５１や赤外光源５２のパルス周波数、パルス幅、デューティー比の何れかを変更することによって行われる。さらに、光源制御部７８は、ＳＬＤ４７のオンオフ制御や、プリズム６４の掃引速度等、プリズム６４の動作制御を行う。
【００５４】
光源制御部７８は、術者によってレーザの照射条件が設定されて、レーザの照射操作が行われると、後述する病変消失判定部６９の判定結果に基づいて、術者の設定したレーザの照射条件が適切であるか否かを判定する。この判定の結果、レーザの照射条件が適切でないときには、コンソール制御部７１を介してモニタ７６に警告を表示させるとともに、レーザ光源４６をオフにし、強制的にレーザの照射を中止させる。
【００５５】
プローブ制御部７９は、プローブユニット２２の各部と接続されており、これらの動作を制御する。プローブ制御部７９は、設定等により定められた取得レートで血管１２の断層画像７２が取得されるように、観察用プローブ２３の回転動作を制御する。また、プローブ制御部７９は、プローブユニット２２をカテーテル２１内で移動させる駆動系と接続されており、レーザ治療装置１１によってプローブユニット２２の掃引が自動で制御されるときには、プローブユニット２２のカテーテル２１内での移動を制御する。このとき、フォトセンサ４２からの信号に基づいて、プローブユニット２２を駆動させる駆動系（図示しない）のドリフトやバックラッシュを補償し、カテーテル２１に対するプローブユニット２２の位置を正確に制御する。
【００５６】
また、プローブ制御部７９は、術者によってプローブユニット２２の掃引が手動で制御されるときには、プローブユニット２２のカテーテル２１内での位置を監視する。このとき、プローブユニット２２が所定位置よりも奥に挿入されてカテーテル２１を損傷したり、カテーテル２１から引き抜かれて挿入部１６が損傷することがないように、プローブユニット２２の軸Ａ方向の移動範囲を所定範囲内に規制する。そして、プローブユニット２２がこの所定範囲から外れようとしたときには、コンソール制御部７１を介してモニタ７６に警告を表示させるとともに、プローブユニット２２の移動を強制的に中止させる。
【００５７】
病変消失判定部６９は、画像処理部６７によって生成された断層画像７２等の観察画像をＲＡＭ８３から読み出して、断層画像７２の輝度の分布を解析することにより、断層画像７２内の病変１７を識別する。これにより、病変の有無や、病変の厚み、角度範囲（断層画像７２においては中心角で規定される病変１７の大きさ）といった病変の大きさを判定する。また、レーザの照射後に、新たに取得された断層画像２７について、病変消失判定部６９が病変の有無を判定することにより、レーザの照射によって病変１７が消失したか否か（消失状況）が判定される。病変消失判定部６９による判定結果は、ＲＡＭ８３に一時的に記憶され、ＣＰＵ６８によってレーザ治療装置１１の動作制御に用いられる。
【００５８】
コンソール制御部７１は、コンソール３８（参照値取得手段、受付手段）を制御する。コンソール３８は、観察画像や操作メニュー等を表示するモニタ７６（表示手段）や、キーボード８７やマウス８８といった入力装置からなる。例えば、コンソール制御部７１は、レーザ治療装置１１が断層画像７２を取得すると同時に、ＲＡＭ８３から断層画像７２を読み出してビデオ信号に変換し、リアルタイムにモニタ７６に表示する。
【００５９】
また、コンソール制御部７１は、モニタ７６に観察画像を表示するときに、表示された観察画像を見ながらレーザ治療装置１１を操作するためのメニューや、治療範囲を指定するツールを観察画像にあわせて表示する。例えば、断層画像７２等の複数の観察画像をモニタ７６に表示するときに、断層画像７２と、平行断層画像７３や３Ｄ断層画像７４との対応を示す基準線を表示し、レーザを照射するときには、断層画像７２内に照射方向を示す矢印等を表示する。また、モニタ７６に表示されるメニューやツール（ＧＵＩによる操作ツール）は、キーボード８７やマウス８８からの入力に基づいて操作される。
【００６０】
ＲＡＭ８３は、断層画像７２や各種設定値を記憶するメモリである。ＲＡＭ８３には、観察画像の他に、病変が比較的大きなときに照射するレーザの照射エネルギー値（以下、標準値という）や、病変消失判定部６９が判定する病変１７の径方向の大きさ（厚さ）と比較される閾値、術者によって指定される病変１７の輝度値等、種々の設定やデータ等が記憶される。
【００６１】
上述のように構成されるレーザ治療装置１１は、マニュアルモード、アシストモード、オートモード（自動制御モード）の３種の動作モードが切り替え自在となっており、治療の様態や断層画像の観察の様態等に応じて任意に選択して使用される。
【００６２】
マニュアルモードは、レーザ治療装置１１の操作を術者が全て手動で行う動作モードである。マニュアルモードでは、治療時のプローブユニット２２の掃引、治療範囲の指定や、レーザの波長，照射エネルギー等の各種照射条件の設定は、断層画像７２を観察しながら術者が行う。
【００６３】
アシストモードは、術者がレーザ治療装置１１を操作しながらも、煩雑な操作や設定の一部をレーザ治療装置１１が自動的に行ったり、レーザ治療装置１１が不適切に操作されたときに警告やガイダンスを表示して術者に適切な操作を促したりすることで、術者をアシストする動作モードである。
【００６４】
オートモードは、挿入部１６を血管内１２に挿入した後の操作を、術者の開始操作を契機に全て自動で行う動作モードである。例えば、術者がコンソール３８から、断層画像取得の開始操作をすると、プローブユニット２２を自動的に掃引して、断層画像７２を取得する。また、治療範囲を指定した後に、治療の開始操作をすると、指定した治療範囲内で病変１７を自動的に認識して、病変１７にレーザを照射し、治療を行う。
【００６５】
［第１実施形態］
以下では、レーザ治療装置１１をアシストモードで使用し、レーザを照射しながら、リアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、判定結果に応じてレーザのオンオフを制御する例を、第１実施形態として説明する。まず、血管１２内に挿入部１６が挿入されると、プローブユニット２２を掃引し、観察用プローブ２３からの信号に基づいて、血管１２の断層画像７２が取得される（ステップＳ１）。
【００６６】
このとき取得される断層画像７２は、図４に示すように、モニタ７６にリアルタイムに表示される。同時に、取得された複数の断層画像７２から、平行断層画像７３や３Ｄ画像７４が生成され、設定に応じて平行断層画像７３（図４Ａ）か３Ｄ画像７４（図４Ｂ）の何れかが、断層画像７２と同時にモニタ７６に表示される。また、平行断層画像７３と３Ｄ画像７４の表示は、コンソール３８の操作によって切り替え可能である。
【００６７】
また、図４（Ａ）に示すように、断層画像７２や平行断層画像７３には、相互の位置関係を示す基準線９１ａ，９１ｂが表示される。基準線９１ａは自在に回転または移動するようになっており、マウス８８により操作されるカーソル９７によってドラッグして基準線９１ａ，９１ｂを移動させると、基準線９１ａ，９１ｂの位置に応じた断層画像７２，平行断層画像７３が表示される。例えば、断層画像７２内に表示された基準線９１ａを回転させると、回転後の基準線９１ａの断面の平行断層画像７３に変わる。同様に、平行断層画像７２内で基準線９１ｂを左右に移動させると、移動後の基準線９１ｂの位置に対応する断層画像７２が表示される。
【００６８】
さらに、平行断層画像７３内には、１組の範囲指定線９２ａ，９２ｂが表示される。病変１７の治療を行うときには、範囲指定線９２ａ，９２ｂをそれぞれカーソル９７で移動させることで、範囲指定線９２ａ，９２ｂの間の領域を血管１２の管軸方向の治療範囲に指定する。ここで指定する管軸方向の治療範囲は、病変１７を含むように指定される。こうして指定された管軸方向の治療範囲内で、プローブユニット２２がカテーテル２１内を移動して、病変の消失状況の判定や、観察画像の取得、治療等が行われる。
【００６９】
断層画像７２とともに３Ｄ画像７４を表示する場合には、図４（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像７４内には基準線９１ａの方向で血管１２を切断した立体的な血管１２が表示される。このとき３Ｄ画像７４内には、断層画像７２に対応する位置を示す基準線９１ｃが表示される。平行断層画像７３の場合と同様に、基準線９１ｃを移動させれば、断層画像７２は、移動後の基準線９１ｃにおける断層画像７２に更新される。また、断層画像７２で基準線９１ａを回転させれば、３Ｄ画像７４における血管１２の切断方向が変化する。このとき、新たに表示される３Ｄ画像７４は、血管１２の内面が観察できるように、適宜回転して表示される。なお、３Ｄ画像７４は、血管１２の立体的な様子が表示されるので、平行断層画像７３では基準線９１ａ，９１ｂを調節しなければ観察することができなかった病変１７や血管１２の分岐１２ａ等が比較的容易に観察される。
【００７０】
また、断層画像７２内には、レーザの照射方向を示す矢印９６が表示される。レーザを照射するときには、矢印９６を回転させることにより、病変１７に向けて正しくレーザが照射されるように、レーザの照射方向が定められる。
【００７１】
血管１２の断層画像７２が取得されると、術者は、モニタ７６で断層画像７２等を観察しながら病変１７の有無や容体を把握する。そして、レーザの照射によって病変１７が消失してゆく状況を断層画像７２でリアルタイムに確認しながら治療が行われる。
【００７２】
図５（Ａ）のフローチャートに示すように、まず、観察画像を取得し（ステップＳ１）、病変１７を観察できる断層画像７２ａを表示させる。カーソル９７で病変１７をクリックする操作により、病変１７の輝度値が指定される。コンソール３８は、この指定を受けてＣＰＵ６８に入力する（ステップＳ２）。この輝度値は、病変消失判定部６９が画像解析により病変１７を識別するための参照値である。これにより、レーザ治療装置１１は、断層画像７２ａから、入力された輝度値の部分が病変１７であることを認識する。
【００７３】
そして、術者は、平行断層画像７３（または３Ｄ画像７４）を確認しながら、血管１２の管軸方向における病変１７の大きさ（長さ）と略等しくなるように、範囲指定線９２ａ，９２ｂで病変１７を囲む。この操作によって、管軸方向の治療範囲が指定され、その指定情報がコンソール３８を通じてＣＰＵ６８に入力される（ステップＳ３）。こうして管軸方向の治療範囲が指定されることで、プローブユニット２２の移動範囲が治療範囲内に限定される。これにより、指定した管軸方向の治療範囲内に限って、レーザの照射が許容されるようになる。そして、管軸方向の治療範囲の指定が完了すると、プローブユニット２２は、指定した治療範囲の一端の治療開始位置に移動される。この間も観察用プローブ２３は動作を続けるので、最新の断層画像７２がモニタ７６に表示される。
【００７４】
プローブユニット２２が治療開始位置に移動されると、治療開始位置での断層画像７２ｂを観察しながら、病変１７の大きさ等に応じて、治療に使用するレーザの波長、照射エネルギーといったレーザの照射条件が設定される（ステップ４）。この治療開始位置での断層画像７２ｂが表示される。同時に、レーザの照射方向を示す矢印９６が断層画像７２ｂ内に表示され、この矢印９６を病変１７に向けて回転させることで、矢印９６の方向にレーザの照射方向が指定される。
【００７５】
こうした照射条件の設定が完了すると、レーザの照射を開始する操作が行われる（ステップＳ５）。このとき、レーザ治療装置１１は、指定された病変１７の輝度値の画素が最新の断層画像７２ｂにあるか否かを比較し、病変１７があるか否か（消失状況）を判定する（ステップＳ６）。断層画像７２ｂのように、断層画像７２ｂ内に病変１７があるときには、レーザ治療装置１１はレーザの照射操作を許容し、レーザの照射操作にしたがってレーザをオンに制御し、指定された照射条件で病変１７にレーザを照射する（ステップＳ７）。そして、レーザの照射直後に更新された断層画像７２ｃについて、指定された病変１７の輝度値の画素があるか否かを判別することによって、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ８）。このとき、レーザの照射方向に病変１７が残されていれば、断層画像７２ｄのように病変が全て消失するまで、レーザの照射条件の設定から上述の手順が繰り返される。
【００７６】
一方、レーザを照射する操作が行われたときに、指定したレーザの照射方向に病変１７がない場合には、レーザ治療装置１１は、レーザの照射操作を無効として、強制的にレーザをオフに操作し、新たなレーザの照射操作を禁止し（ステップ９）、警告を表示する（ステップ１０）。
【００７７】
ここで表示される警告は、図６に示すように、モニタ７６に警告ウィンドウ１１０を表示して行われる。警告ウィンドウ１１０では、病変１７が消失し、既に病変１７がないことや、レーザの照射を中止したことを術者に警告する。
【００７８】
上述のように、レーザ治療装置１１は、レーザの照射操作が行われたときやレーザの照射直後に、最新の断層画像７２からリアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、この判定の結果に基づいて、レーザのオンオフを制御する。このため、レーザの誤射を防ぐことができ、安全な治療を行うことができる。
【００７９】
［第２実施形態］
以下では、病変１７の消失状況に基づいて、レーザの照射エネルギーを制御する例を、第２実施形態として説明する。まず、第１実施形態と同様にして、観察画像を取得し、病変１７の輝度値の入力や血管１２の管軸方向の治療範囲の指定、レーザの照射条件の設定を行う（ステップＳ１〜Ｓ４）。そして、レーザの照射操作を行うと、レーザ照射装置１１は、最新の断層画像７２内に入力された病変１７の輝度値があるか否かを比較し、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ５〜Ｓ６）。
【００８０】
判定の結果、最新の断層画像７２内に病変１７がある場合には、病変消失判定部６９は、指定されたレーザの照射方向について、病変１７の厚さを判定し、ＣＰＵ６８に入力する。ＣＰＵ６８は、病変１７の厚さの判定結果を受けて、これを予め定められた閾値と比較する。そして、病変１７の厚さが閾値よりも大きく、病変１７が比較的厚い場合には、レーザの照射エネルギーを標準値に設定してレーザを照射する。レーザの照射エネルギーの標準値は、前述のように、選択したレーザで比較的厚みの大きい病変１７を治療するときに適した照射エネルギーであり、光源毎に予め定められている。
【００８１】
一方、判定した病変１７の厚さが、閾値以下の値であるときには、ＣＰＵ６８（光源制御部７８）は、指定された照射エネルギーではなく、病変１７の厚さに応じて、標準値よりも小さな照射エネルギーとなるようにレーザ光源４６を調節してから（ステップ１３）、レーザ光を照射させる（ステップ１４）。このとき、ＣＰＵ６８は、レーザの照射エネルギーを、病変１７の厚さが厚いほど標準値に近く調節し、病変１７が薄いほど小さな値となるように調節する。
【００８２】
このように、病変１７の厚さに応じた照射エネルギーに調節してレーザを照射すると、第１実施形態と同様に、レーザ照射直後の最新の断層画像７２を取得し、病変１７の消失状況を判定する（ステップＳ８）。この結果、病変１７が消失していなければ、病変１７が消失するまで、上述の手順による治療がレーザの照射条件の設定から繰り返し行われる。一方、病変１７が消失し、最新の断層画像７２から病変１７が認識されなかったときには、レーザを照射させない。
【００８３】
こうして、病変１７の消失状況を判定し、この判定結果のうち、病変１７の厚さに応じてレーザの照射エネルギーを制御すると、病変１７が小さく、病変１７が薄い場合に、過剰な照射エネルギーでレーザを照射してしまうことを防止することができる。特に、レーザ治療装置１１で観察することができる血管１２の径方向の長さ（断層の深さ）には限界があり、病変１７が大きく厚みがあるばあいには、断層画像７２で病変１７の輪郭をすべて観察することができないが（図５Ｂ参照）、上述のように照射エネルギーを調節することで、厚みのある病変１７の場合にも、治療を安全に行うことができる。
【００８４】
なお、上述の第２実施形態では、病変１７の消失状況を判定し、この判定結果のうち、病変１７の厚さに応じてレーザの照射エネルギーを制御する例を説明したが、これに限らず、病変１７の消失状況の判定に応じて、レーザの照射位置やレーザの波長を切り替えるようにしても良い。例えば、病変１７の消失状況の判定からレーザの照射位置の制御を行う場合に、病変消失の判定結果から、病変消失判定部６９は、軸Ａを中心として病変１７のある角度範囲を認識し、病変１７のある角度範囲の情報をＣＰＵ６８に入力する。ＣＰＵ６８は、レーザの照射方向を入力された角度範囲内におさまるように、レーザの照射方向を自動的に調節する。また、病変１７の消失状況に応じてレーザの波長を切り替えるときには、上述の第２実施形態と同様に、病変消失判定部６９は、病変１７の厚さを認識し、病変１７の厚さの情報をＣＰＵ６８に入力する。ＣＭＰＵ６８は入力された病変１７の厚さと、前述の閾値とを比較し、病変１７の厚さが厚いときには、赤外光源５２を用いて高エネルギーの赤外線レーザを用いる。一方、レーザの照射によって病変１７が薄くなった場合には、紫外光源５１を用いて紫外線レーザを治療に用いる。
【００８５】
［第３実施形態］
上述の第１，第２実施形態では、病変１７の消失状況の判定を行う治療範囲を、血管１２の管軸方向で指定する例を説明したが、これに限らず、治療範囲として、血管１２の管軸を中心とした範囲を指定するようにしても良い。以下では、断層画像７２を観察しながら、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内で治療範囲を指定する例を第３実施形態として説明する。
【００８６】
まず、前述の第１実施形態や第２実施形態と同様にして、観察画像を取得して、病変１７の輝度値の入力し、病変１７の輝度値を入力する（ステップＳ１〜Ｓ２）。そして、平行断層画像７３（または３Ｄ画像７４）を確認しながら、血管１２の管軸方向における病変１７の長さと略等しくなるように、範囲指定線９２ａ，９２ｂで病変１７を囲まれると、範囲指定線９２ａ，９２ｂの間の領域が管軸方向の治療範囲として指定される（ステップＳ３）。これと同時に、コンソール制御部７１は、図８に示すように、表示している断層画像７２に、血管１２の管軸に対して垂直な方向の範囲を指定する円形の範囲指定線９２ｃを表示させる。ここで表示される範囲指定線９２ｃは、カーソル９７でドラックすることで、円形のまま、血管１２の管軸を中心に径が変化される。また、コンソール制御部７１は、範囲指定線９２ｃの径が変化したときに、範囲指定線９２ｃ内の範囲を、血管１２の管軸に垂直な方向の治療範囲としてＣＰＵ６８に入力する。これにより、血管１２の管軸方向の治療範囲だけでなく、血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲が指定される（ステップＳ１４）。
【００８７】
その後、図９に示すように、レーザの照射条件を設定した後に、レーザの照射操作が行われる（ステップＳ４〜Ｓ５）。このとき、病変消失判定部６９は、断層画像７２の全体ではなく、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、判定結果をＣＰＵ６８に入力する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ６８はこの判定結果を受けると、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内に病変１７があるときには、レーザの照射操作を許容し、レーザを照射させる（ステップ７）。また、レーザの照射後に、最新の断層画像７２を用いて、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定する（ステップ１６）。そして、病変１７が治療範囲内にある場合には、レーザの照射条件設定から上述の手順を繰り返して治療が行われる。一方、病変１７の消失状況の判定の結果、範囲指定線９２ｃで指定された治療範囲内に病変１７がないときには、レーザの照射操作を無効とし、また、強制的にレーザをオフに操作し、新たなレーザの照射操作を禁止し、警告を表示する（ステップ１０）。
【００８８】
こうして、血管１２の管軸に垂直な断層画像７２の面内で指定された治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、この判定結果に応じてレーザのオンオフ制御を行うことで、治療後の血管１２の厚さを保障することができ、より安全な治療を行うことができる。このレーザ治療装置１１の様態は、赤外線レーザを高出力で用い、病変１７を蒸散させるときに特に好適に用いることができる。
【００８９】
なお、上述の第３実施形態では、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲を指定するときに、血管１２の管軸を中心として径だけが変化自在となっている円形の範囲指定線９２ｃを用いるが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、中心位置や形状を自在に調節することができる範囲指定線９２ｄを表示させる。そして、カーソル９７で範囲指定線９２ｄを移動，変形させ、できる限り病変１７を囲み、範囲指定線９２ｄの内部を、血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲に指定しても良い。また、このように、病変１７を断層画像７２内で囲んで治療範囲を指定し、かつ、病変１７を蒸散させる治療を行うときには、病変１７を輝度値で識別するのではなく、治療範囲内を全て病変１７と認識するようにしても良い。この場合、病変１７か正常組織かにかかわらず治療範囲内に組織があるか否かで病変１７の消失状況を判定し、レーザのオンオフ等を切り替えるように制御しても良い。
【００９０】
また、上述の第３実施形態では、断層画像７２内で血管１２の管軸に垂直な面内の治療範囲を指定するが、これに限らず、断層画像７２内で血管１２の管軸を中心とした角度方向の範囲を治療範囲と指定するようにしても良い。このような角度範囲で治療範囲を指定するときには、断層画像７２に、例えば、血管１２の管軸を中心とした２本の直線を範囲指定線として表示し、これらの範囲指定線の間の角度を治療範囲とする。そして、この角度方向の治療範囲内で病変１７の消失状況を判定し、判定結果から、角度方向の治療範囲内に病変１７があるときに、レーザの照射を許容する。このように角度範囲で治療範囲を指定すると、矢印９６によるレーザの照射角度の設定が不適切なときに、レーザが病変１７のない位置に誤射されることを防ぐことができる。
【００９１】
以上のように、レーザ治療装置１１は、病変１７にレーザを照射しながらリアルタイムに病変１７の消失状況を判定し、この判定結果に基づいて、レーザのオンオフ、照射方向、照射エネルギーを随時制御するので、レーザの誤照射や過剰照射により正常組織を無用に損失することなく安全な治療を行うことができる。また、レーザ治療装置１１では、上述のようにレーザの制御が補助されるので、術者の操作負担が軽減される。
【００９２】
また、レーザ治療装置１１は、断層画像７２から直接に病変１７の輝度値を指定するから、実際に治療する血管１２の正常組織と同じ血管１２の病変１７の相違を直接的に指定することになるため、病変１７を高精度に識別することができる。
【００９３】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の消失状況の判定結果に応じて、レーザの種々の照射条件を個々に制御する例を説明したが、上述の第１〜第３実施形態や、これらの一部を組み合わせて、病変１７の消失状況の判定結果に応じて、レーザの照射条件を制御することが好ましい。
【００９４】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ治療装置１１をアシストモードで使用する例を説明したが、レーザ治療装置１１をオートモードで使用する場合にも同様の制御を行うことが好ましい。例えば、図１１に示すように、オートモードの場合には、病変１７の消失状況の判定結果に基づいて、レーザのオンオフを切り替える。オートモードでは、病変１７の消失状況の判定結果から、病変１７がある場合にはレーザを照射し続ける（ステップＳ１７）。一方、判定結果から、病変１７が消失した場合には、その時点でレーザの照射を停止する（ステップＳ１７）。
【００９５】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の消失状況の判定を行う治療範囲の指定を、平行断層画像７３や断層画像７２に表示した範囲指定線によって行う例を説明したが、これに限らず、治療範囲の指定を３Ｄ画像７４で行うようにしても良い。例えば、３Ｄ画像７４の病変１７をクリックすることで、クリックした箇所周辺の凹凸形状や輝度分布から、病変１７を囲む範囲指定線９２ｅが表示されるようにし、この範囲指定線９２ｅの内部の領域が治療範囲に指定されるようにしても良い。
【００９６】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、治療用プローブ２４は、複数のレーザ照射部３１を備えているが、これに限らず、図１３に示すように、１つのレーザ照射部１２２をプローブユニット２３とともに回転するように設けることで、このレーザ照射部１２２を治療用プローブ１２１として用いても良い。
【００９７】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ治療装置１１は、コンソール３８として、モニタ７６、キーボード８７、マウス８８を備えている例を説明したが、これに限らず、これらの表示装置，入力装置の替わりに、表示と入力を兼ねたタッチパネルディスプレイをコンソールとしても良い。
【００９８】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変消失判定部６９による各種判定（病変１７の位置、大きさ、消失状況等）は、断層画像７２が更新される毎に行われるが、これに限らず、病変消失判定部６９による各種判定のタイミングは、断層画像７２の更新にかかわらず、所定の時間間隔で行うようにしても良い。
【００９９】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、病変１７の有無や大きさ、消失を判定するときに、術者がコンソール３８の操作によって病変１７の輝度値を指定するが、これに限らず、病変１７の輝度値や正常組織との輝度差等の値が定められているときには、その値を予め記憶しておいても良いし、キーボード８７等で数値を入力しても良く、通信ネットワークを介して取得するようにしても良い。
【０１００】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、レーザ光源４６として、エキシマレーザ（紫外光源５１）と、量子カスケードレーザ（赤外光源５２）を備える例を説明したが、他の周知のレーザを備えるようにしても良い。例えば、紫外光源５１としては、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザに限らず、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長３５１ｎｍのＸｅＦエキシマレーザ等を紫外光源５１として好適に用いることができ、これらのうち少なくとも１つが備えられていることが好ましい。また、赤外光源５２としては、波長５．７５μｍの量子カスケードレーザを用いる例を示したが、波長５．７５μｍの赤外線レーザを出力することができる自由電子レーザや他の周知の半導体レーザを赤外光源５２として好適に用いることができる。
【０１０１】
さらに、上述の第１〜第３実施形態では、赤外光源５２として波長５．７５μｍの量子カスケードレーザを用いる例を示したが、実施形態の赤外光源５２を含めて、脂質プラークを選択的に分解することのできる赤外光源５２を少なくとも１つ備えていることが好ましい。波長５．７５μｍ以外の波長では、脂質プラークを選択的に分解することができる波長帯のレーザとして、波長１１００ｎｍ以上波長１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長を出力するレーザを赤外光源５２として備えることが好ましい。また、波長１２００ｎｍ以上波長１２５０ｎｍ以下のレーザか、波長１６８０ｎｍ以上波長１８００ｎｍ以下のレーザのうち少なくとも１つを備えていることが特に好ましい。なお、上述のような多くの波長帯のレーザ光源が切り替え自在に設けられていることが特に好ましいが、出力するレーザの波長が変更可能となっており、上述の波長帯のレーザを自在に出力できるレーザ光源であれば、複数のレーザ光源を切り替え自在に設ける必要はなく、１つのレーザ光源を備えていれば良い。
【０１０２】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、観察用プローブ２３が光の干渉を利用して断層画像を得るＯＣＴプローブユニットである例を説明したが、これに限らず、観察用プローブ２３は超音波を利用して断層画像を得る超音波プローブユニットであっても良い。観察用プローブ２３がいわゆるタイムドメインのＯＣＴプローブユニットである例を説明したが、観察用プローブ２３は、周波数ドメインのＯＣＴ（ＯＦＤＩ）のプローブであっても良く、また、他の周知機構のＯＣＴプローブであっても良い。
【０１０３】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、血管１２の治療を例に説明したが、これに限らず、レーザ治療装置１１は血管１２以外の体腔内を経皮的に治療するときにも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】レーザ治療装置の挿入部の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】挿入部の断面とレーザ治療装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図３】レーザ治療装置の電気的構成及び光学的構成を示すブロック図である。
【図４】観察画像がモニタに表示される様子を示す模式図である。
【図５】アシストモードで治療する場合のフローチャートと、各ステップにおける観察画像の様子を示す説明図である。
【図６】警告を表示する様子を示す模式図である。
【図７】病変の消失状況に応じて、レーザの照射エネルギーを制御する場合のフローチャートである。
【図８】断層画像内で治療範囲を指定する様子を示す説明図である。
【図９】第２実施形態の流れを示すフローチャートである。
【図１０】断層画像内で治療範囲を指定する様子を示す説明図である。
【図１１】オートモードにおいて、病変の消失状況に応じてレーザのオンオフを制御する流れを示すフローチャートである。
【図１２】３Ｄ画像で治療範囲を指定する様子を示す模式図である。
【図１３】治療用プローブの変形例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ レーザ治療装置
１２ 血管
１６ 挿入部
１７ 照射位置
１７ 病変
２１ カテーテル
２２ プローブユニット
２２ａ チューブ
２３ 観察用プローブ
２４ 治療用プローブ
Ａ 軸
２６，２８ 反射光学部材
２７，２９ 導光部
２６ａ，２８ａ 反射面
３１ レーザ照射部
３７ 制御装置
３８ コンソール
３９ 基端部分
４１ マーカー
４２ フォトセンサ
４３ 光源ユニット
４４ メインユニット
４６ レーザ光源
４７ ＳＬＤ
４８ ファイバ結合光学系
５１ 紫外光源
５２ 赤外光源
５３ 反射鏡
５４ 半透鏡
５６，５７ レンズ
５９ ファイバカプラ
６１ ピエゾ素子
６２ 光路遅延部
６３ レンズ
６４ プリズム
Ｌ１ 参照光
Ｌ２，Ｌ３ 信号光
Ｌ４ 干渉光
６６ 信号処理回路
６７ 画像処理部
６８ ＣＰＵ
６９ 病変消失判定部
７１ コンソール制御部
７２，７２ａ〜７２ｄ 断層画像
７３ 平行断層画像
７４ ３Ｄ画像
７６ モニタ
７７ システムバス
７８ 光源制御部
７９ プローブ制御部
８３ ＲＡＭ
８６ 病変
８７ キーボード
８８ マウス
９１ａ〜９１ｃ 基準線
９２ａ〜９２ｅ 範囲指定線
９６ 矢印（レーザの照射方向）
９７ カーソル
１０１ 治療範囲
１１０ 警告ウィンドウ
１２１ 治療用プローブ
１２２ レーザ照射部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される挿入部に設けられ、治療対象部位に含まれる病変に向けてレーザを照射して、前記病変を消失させる治療用プローブと、
前記治療用プローブとともに前記挿入部に設けられており、前記治療対象部位内を走査して前記治療対象部位の断層画像を得るための信号を検出する観察用プローブと、
前記観察用プローブによって検出された信号に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記断層画像を解析して前記病変の消失状況を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて、前記治療用プローブを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記断層画像が更新される毎に判定を行うことを特徴とする請求項１記載のレーザ治療装置。
【請求項３】
前記断層画像を表示する表示手段を含むコンソールを備えていることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ治療装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記レーザの照射のオンオフ、照射位置、単位時間当たりの照射量、波長の切り替えの少なくとも１つを含む照射条件を制御することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記治療用プローブを自動的に制御する自動制御モードを有しており、
前記自動制御モードにおいて、前記病変が消失するまで前記レーザ照射手段によるレーザの照射を継続し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射を停止することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記治療用プローブに対する術者の操作をアシストするアシストモードを有しており、
前記アシストモードにおいて、前記病変が消失するまで前記治療用プローブに対するレーザの照射操作を許容し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射操作を禁止することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記断層画像を解析して前記病変を識別することにより、前記病変が消失したか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項８】
前記病変を識別するための基準となる参照値を取得する参照値取得手段を備えていることを特徴とする請求項７記載のレーザ治療装置。
【請求項９】
前記断層画像内の治療範囲の指定を受け付ける受付手段を備えることを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、指定された前記治療範囲内において前記病変が消失したか否かを判定することを特徴とする請求項９記載のレーザ治療装置。
【請求項１１】
前記判定手段による判定結果を警告する警告手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１０いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１２】
前記治療用プローブは、波長が５．７５μｍのレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１１いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１３】
前記治療用プローブは、１１００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長のレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１２いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１４】
前記治療用プローブの光源は、半導体レーザまたは自由電子レーザのいずれかであることを特徴とする請求項１２または１３のいずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１５】
前記治療用プローブは、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍのうち、少なくとも１つの波長のレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１３いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１６】
前記治療用プローブは、異なる複数の波長のレーザを照射可能なことを特徴とする請求項１ないし１５いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１７】
前記観察用プローブは、光の干渉を利用して断層画像を得るプローブであることを特徴とする請求項１ないし１６いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１】
体腔内に挿入される挿入部に設けられ、治療対象部位に含まれる病変に向けてレーザを照射して、前記病変を消失させる治療用プローブと、
前記治療用プローブとともに前記挿入部に設けられており、前記治療対象部位内を走査して前記治療対象部位の断層画像を得るための信号を検出する観察用プローブと、
前記観察用プローブによって検出された信号に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記断層画像を解析して前記病変の消失状況を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて、前記治療用プローブを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記断層画像が更新される毎に判定を行うことを特徴とする請求項１記載のレーザ治療装置。
【請求項３】
前記断層画像を表示する表示手段を含むコンソールを備えていることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ治療装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記レーザの照射のオンオフ、照射位置、単位時間当たりの照射量、波長の切り替えの少なくとも１つを含む照射条件を制御することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記治療用プローブを自動的に制御する自動制御モードを有しており、
前記自動制御モードにおいて、前記病変が消失するまで前記レーザ照射手段によるレーザの照射を継続し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射を停止することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記治療用プローブに対する術者の操作をアシストするアシストモードを有しており、
前記アシストモードにおいて、前記病変が消失するまで前記治療用プローブに対するレーザの照射操作を許容し、前記判定手段によって前記病変が消失したと判定された場合には、前記レーザの照射操作を禁止することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記断層画像を解析して前記病変を識別することにより、前記病変が消失したか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項８】
前記病変を識別するための基準となる参照値を取得する参照値取得手段を備えていることを特徴とする請求項７記載のレーザ治療装置。
【請求項９】
前記断層画像内の治療範囲の指定を受け付ける受付手段を備えることを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、指定された前記治療範囲内において前記病変が消失したか否かを判定することを特徴とする請求項９記載のレーザ治療装置。
【請求項１１】
前記判定手段による判定結果を警告する警告手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１０いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１２】
前記治療用プローブは、波長が５．７５μｍのレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１１いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１３】
前記治療用プローブは、１１００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長のレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１２いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１４】
前記治療用プローブの光源は、半導体レーザまたは自由電子レーザのいずれかであることを特徴とする請求項１２または１３のいずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１５】
前記治療用プローブは、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍのうち、少なくとも１つの波長のレーザを照射することを特徴とする請求項１ないし１３いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１６】
前記治療用プローブは、異なる複数の波長のレーザを照射可能なことを特徴とする請求項１ないし１５いずれかに記載のレーザ治療装置。
【請求項１７】
前記観察用プローブは、光の干渉を利用して断層画像を得るプローブであることを特徴とする請求項１ないし１６いずれかに記載のレーザ治療装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−４２１８２（Ｐ２０１０−４２１８２Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９５２６（Ｐ２００８−２０９５２６）
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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