評価装置及び評価方法
【課題】レーザカテーテルを用いた治療の進行を安全に評価可能な評価装置及び評価方法を提供することを提供すること。
【解決手段】評価装置としての光線力学的治療装置１は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテル３００の先端部から励起光を照射する装置であって、コネクタ２１０と、光源１１０と、光検出部１３０とを有する。コネクタ２１０は、レーザカテーテル３００が着脱可能である。光源１１０は、コネクタ２１０を介してレーザカテーテル３００に励起光を出力する。光検出部１３０は、前記レーザカテーテル３００の先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテル３００から前記コネクタ２１０を介して入射した前記蛍光の強度を検出する。
【解決手段】評価装置としての光線力学的治療装置１は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテル３００の先端部から励起光を照射する装置であって、コネクタ２１０と、光源１１０と、光検出部１３０とを有する。コネクタ２１０は、レーザカテーテル３００が着脱可能である。光源１１０は、コネクタ２１０を介してレーザカテーテル３００に励起光を出力する。光検出部１３０は、前記レーザカテーテル３００の先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテル３００から前記コネクタ２１０を介して入射した前記蛍光の強度を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価する評価装置及び評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
頻脈性不整脈の一種として、心房細動が知られている。心房細動は、肺静脈と左心房との接合部付近に電気パルスを発生する異常興奮部位が出現し、この電気パルスの刺激によって左心房が細かく振動及び収縮することにより発生する。
【０００３】
心房細動治療法として、発明者らは、光線力学的治療（Photodynamic Therapy、以下「ＰＤＴ」と記述する。）を適用することを提案してきた（例えば、特許文献１参照。）。ＰＤＴでは、光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織にレーザカテーテルを用いて励起光を照射して、一重項酸素を発生させる。酸化力の強い一重項酸素は、異常興奮部位を取り囲む心筋組織に傷害を与えて、異常興奮部位から左心房への電気パルスの伝導を遮断（ブロック）する電気伝導ブロックを形成する。この結果、異常興奮部位と左心房との間の電気伝導が遮断され、左心房の異常な振動及び収縮が抑制される。
【０００４】
光感受性薬剤は、特定の組織に選択的に集積する性質を持つ。そこで、一般には、患者に光感受性薬剤を投与してから所定時間（例えば８〜４８時間）経過後、治療組織の光感受性薬剤濃度が高く他の組織や血中の光感受性薬剤濃度が低い状態、いわゆる光感受性薬剤のコントラストがついた状態となってから励起光を照射する。また、近年、光感受性薬剤の集積性を利用せず、光感受性薬剤が血液によって被治療組織にデリバリーされた時点で励起光を照射するＰＤＴも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／０６６１２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
励起光照射部位の組織の破壊や電気伝導ブロックの形成等を評価する方法として、電極等の検出手段が設けられたカテーテル等のデバイスを励起光照射部位に導き、このカテーテルを用いて評価を行うことが考えられる。しかしながら光を用いた治療において、照射部位と電極による電位測定部位が厳密には一致しないため、より正確な治療効果をリアルタイムで評価する手段が求められている。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、レーザカテーテルを用いた治療の進行を正確かつリアルタイムに評価可能な評価装置及び評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る評価装置は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する装置であって、接続部と、光源と、検出部とを有する。
上記接続部は、上記レーザカテーテルが着脱可能である。
上記光源は、上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する。
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出する。
【０００９】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価できる。また、治療に用いるレーザカテーテルを用いることで、操作が簡便となる。なお、「組織の変化」とは、例えば殺細胞効果、電気伝導ブロックなどの組織への傷害、損傷、熱変性などを言う。
【００１０】
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態の変化とを同時に評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出してもよい。
【００１１】
心臓内でのレーザカテーテルでの治療中は特に、レーザカテーテルが呼吸や心拍の影響で動き、治療対象組織に対する接触状態が変化することがある。本実施形態によれば、リアルタイムで心筋組織の変化と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを監視し、状況に応じた照射条件の設定・変更を行うことができる。
【００１２】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部を有してもよい。
【００１３】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化と、レーザカテーテルの先端部の組織に対する接触状態とをリアルタイムに評価することができる。
【００１４】
上記制御部は、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００１５】
ここで、「信号を出力」とは、例えば、表示情報を含む表示命令を表示部へ出力することをいう。これにより、施術者は、組織の変化の現在の評価結果と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを同時に直感的に認識することができる。これにより、治療光照射中に、施術者は心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル先端部のズレをリアルタイムに認識し、即座に姿勢を制御することができる。同時に、施術者は、個体差や治療部位によってばらつく組織の変化の評価結果を正確且つリアルタイムに把握し、施術することができる。施術者は、施術中に複数の画面を見て、あらゆることを判断する必要がある。このため、組織の変化の現在の評価結果と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを直感的に認識可能な態様で表示することは、施術者が円滑な施術を行うにあたり有用である。
【００１６】
上記評価装置は、上記組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに有してもよい。
上記制御部は、上記組織の変化の現在の評価結果を上記記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００１７】
組織の変化の最大の評価結果に組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより、施術者は、最大の評価結果と現在の評価結果との差分を、レーザカテーテル先端部の接触状態の変化として直感的に認識できる。例えば、施術者は、レーザカテーテル先端部の接触状態が理想的な接触状態から変化して、組織からずれて血中に浮いていると直感的に認識できる。
【００１８】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する制御部を有してもよい。
【００１９】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに評価することができる。
【００２０】
上記制御部は、上記評価結果に応じて上記組織の変化を報知するための信号を出力してもよい。
【００２１】
これにより、レーザカテーテルから入射した蛍光の強度に応じて、施術者に組織の変化をリアルタイムに報知することができる。なお、「信号を出力」とは、表示情報を含む表示命令を表示部へ出力したり、音声出力命令をスピーカ部へ出力することをいう。
【００２２】
上記制御部は、上記評価結果に応じて上記励起光の照射条件の変更を促すための信号を出力してもよい。
【００２３】
これにより、レーザカテーテルから入射した蛍光の強度に応じて、施術者に励起光の照射条件の変更をリアルタイムに促すことができる。
【００２４】
上記制御部は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
【００２５】
心電信号と蛍光の強度との相関を算出することにより、組織の変化をリアルタイムに判別することができる。
【００２６】
本発明の一形態に係る心房細動治療用評価装置は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する装置であって、接続部と、光源と、検出部とを有する。
上記接続部は、上記レーザカテーテルが着脱可能である。
上記光源は、上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する。
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化を評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出する。
【００２７】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた心房細動治療の進行を評価できる。また、心房細動治療に用いるレーザカテーテルを用いることで、操作が簡便となる。
【００２８】
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出してもよい。
【００２９】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部を有してもよい。
【００３０】
上記制御部は、上記心筋組織の変化の現在の評価結果に上記心筋組織の変化の最大の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３１】
上記評価装置は、上記心筋組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに有してもよい。
上記制御部は、上記心筋組織の変化の現在の評価結果を上記記憶部に記録し、上記心筋組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記心筋組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記心筋組織の変化の最大の評価結果を上記心筋組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した心筋組織の変化の最大の評価結果に上記心筋組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記心筋組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３２】
本発明の一形態に係る評価方法は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する。
上記照射された励起光に応じた上記蛍光を上記レーザカテーテルを介して取り出す。
上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する。
【００３３】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価できる。
【００３４】
上記評価方法は、上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価してもよい。
【００３５】
上記評価方法は、さらに、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３６】
上記評価方法は、上記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３７】
上記評価方法は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
心電信号と蛍光の強度との相関を算出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに判別することができる。
【００３８】
本発明の一形態に係る評価方法は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤と、先端部から上記励起光を照射可能なレーザカテーテルと、上記レーザカテーテルが着脱可能な接続部及び上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する光源を有する評価装置とを使用する評価方法である。
上記光感受性薬剤を組織に取り込む。
上記接続部に装着される上記レーザカテーテルの先端部を上記光感受性薬剤が取り込まれた組織へ導く。
上記光感受性薬剤が取り込まれた組織に対して上記レーザカテーテルの先端部から、上記光源より出力された励起光を照射する。
上記照射された励起光に応じた上記蛍光を上記レーザカテーテルを介して取り出す。
上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する。
【００３９】
上記評価方法は、上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価してもよい。
【００４０】
上記評価方法は、さらに、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００４１】
上記評価方法は、上記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００４２】
上記評価方法は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、レーザカテーテルを用いた治療の進行を正確かつリアルタイムに評価でき、治療の確実性を担保できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＰＤＴ装置を示す模式図である。
【図２】心臓に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
【図３】ＰＤＴ装置本体を示すブロック図である。
【図４】レーザカテーテルの先端部を示す断面図である。
【図５】ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】左心房に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
【図７】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図８】蛍光強度と薬剤濃度の相関を示すグラフである。
【図９】薬剤濃度の経時変化を示すグラフである。
【図１０】レーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【図１１】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図１２】蛍光強度の経時変化を示す別のグラフである。
【図１３】レーザカテーテルの移動の軌跡を示す模式図である。
【図１４】ＥＣＧと心腔内圧、心筋組織の血流量を支配する冠状動脈血流量の関係を示す図である。
【図１５】レーザカテーテルが垂直接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
【図１６】レーザカテーテルが斜め接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態の光学系及び検出部等を示すブロック図である。
【図１８】血管内腔でのレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【図１９】波長と蛍光強度との関係を示すグラフである。
【図２０】ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図２２】ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を示すフローチャートである。
【図２３】ＰＤＴ進行度を算出するための数式を説明するための図である。
【図２４】ＰＤＴ進行度の算出方法を説明するための図である。
【図２５】薬剤投与時の濃度と照射パワーとを設定するための数式を示す。
【図２６】図２３の数式に基づき算出されたＰＤＴ進行度を示すグラフである。
【図２７】図２６の変形例を示すグラフである。
【図２８】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する表示画面である。
【図２９】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３０】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３１】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３２】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３３】レーザカテーテル先端の組織内壁に対する接触度を算出するための数式を示す。
【図３４】この接触度の算出方法を説明するための図である。
【図３５】接触度の時間波形表示及びレベルメーター表示を示す表示画面である。
【図３６】図３５に示す異なる複数の接触度におけるレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、評価装置として光線力学的治療装置（以下「ＰＤＴ装置」と記述する。）を用いるものとして説明する。
【００４６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＰＤＴ装置を示す模式図である。
ＰＤＴ装置１は、ＰＤＴ装置本体１００と、ＰＤＴ装置本体１００に接続されたチューブ２００と、チューブ２００の先端に設けられたコネクタ２１０とを有する。
チューブ２００は、中空の柔らかい管であり、内蔵する装置付属光ファイバ２０１（図３参照。）を介して光を伝送可能である。
コネクタ２１０には、レーザカテーテル３００が着脱可能に接続される。
【００４７】
患者２には、光感受性薬剤が投与される。静脈注射により投与した場合、投与された光感受性薬剤は血液中に拡散し、さらに心筋組織等の組織に取り込まれる。光感受性薬剤は、静脈注射により治療に必要な分量を一括投与したり、点滴により継続的に投与したり、経口から一括又は継続的に投与したり、局所投与してもよい。光感受性薬剤とは、光の特定波長を吸収して励起し、蛍光を発する薬剤である。例えば、タラポルフィンナトリウム（レザフィリン（登録商標）、明治製菓株式会社）という薬剤がある。この薬剤のＱ帯吸収波長は６６４ｎｍ前後に存在するため、この薬剤の励起光源としては、例えば６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍを用いる。
【００４８】
図２は、心臓に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
レーザカテーテル３００は、患者２の大腿静脈又は頸静脈を通して、心臓１０の右心房１４に挿入される。右心房１４に到達したレーザカテーテル３００は、中隔を貫通し左心房１３に導かれる。
【００４９】
［ＰＤＴ装置本体の構成］
図３は、ＰＤＴ装置本体を示すブロック図である。
ＰＤＴ装置本体１００は、光源１１０と、光学系１２０と、検出部１３０と、心電取得部１４０と、制御部１５０と、記憶部１６０と、表示部１７０と、操作部１８０とを有する。
【００５０】
光源１１０は、光感受性薬剤の励起光を出力する。光源１１０が出力する光の波長は、光感受性薬剤のＱ帯の吸収波長と等しい。例えばＱ帯吸収波長が６６４ｎｍ前後の光感受性薬剤が用いられるとき、光源１１０として発振波長６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍの半導体レーザが使用される。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０によりレーザカテーテル３００に入射する。
【００５１】
光学系１２０は、光源１１０が発する励起光を、装置付属光ファイバ２０１を介してコネクタ２１０に接続されたレーザカテーテル３００に入射する。光学系１２０は、励起光が照射された光感受性薬剤が発する蛍光をレーザカテーテル３００から取り出し、検出部１３０に入射する。光学系１２０は、ショートパスフィルタ１２１と、第１のレンズ１２２と、偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beam Splitter、以下「ＰＢＳ」と記述する。）１２３と、ロングパスフィルタ１２４と、第２のレンズ１２５とを有する。
ショートパスフィルタ１２１は、カットオン波長６７０ｎｍの短波長透過フィルタであり、長波側の輻射をカットする。光源１１０からの励起光は蛍光観察波長域（ピーク波長よりも長波側）に輻射成分をもつ。そこで、励起光の長波側の輻射成分を、レーザカテーテル３００に集光する前段階でカットする。ショートパスフィルタ１２１を透過した励起光は、第１のレンズ１２２に入射する。
第１のレンズ１２２は、ショートパスフィルタ１２１より入射した励起光をレーザカテーテル３００の一端面に集光する。また、第１のレンズ１２２は、レーザカテーテル３００の先端部からの蛍光をＰＢＳ１２３に集光する。なお、光源１１０からの励起光の一部は、装置付属光ファイバ２０１のＰＤＴ装置本体１００側端面や、コネクタ２１０内や、レーザカテーテル３００の先端部で反射して正反射光としてＰＢＳ１２３に入射する。これら正反射光は、蛍光の検出にあたりノイズとなる。
ＰＢＳ１２３は、第１のレンズ１２２より入射した光のうち、偏向の違いを利用してチューブ２００内の光ファイバの端面で反射した正反射光を透過させて検出せずに、蛍光とその他の端面における正反射光を反射して検出器へと導く。ＰＢＳ１２３を透過した蛍光は、ロングパスフィルタ１２４に入射する。
ロングパスフィルタ１２４は、ＰＢＳ１２３より入射した光のうち、コネクタ２１０内及びレーザカテーテル３００の先端部で反射した正反射光を透過せずに、蛍光のみを透過して検出器へと導く。ロングパスフィルタ１２４を透過した蛍光は、第２のレンズ１２５に入射する。
第２のレンズ１２５は、ロングパスフィルタ１２４より入射した蛍光を検出部１３０に集光する。
【００５２】
検出部１３０は、例えばリニアイメージセンサーであり、光学系１２０より入射した蛍光を分光検出する。すなわち、検出部１３０は、励起波長の光と励起波長の光より長い光である光感受性薬剤の蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００５３】
心電取得部１４０には、電極コード（図示せず）を介して電極パッド１４１が接続される。心電取得部１４０は、患者２に装着された電極パッド１４１と電極コードとを介して患者２の心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。
【００５４】
制御部１５０は、ＰＤＴ装置１内の各部を制御する。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、組織中や血中の薬剤濃度を算出する（薬剤濃度モニター動作）。制御部１５０は、算出した薬剤濃度をもとに、薬剤追加投与の要否を判別する。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、レーザカテーテル３００の組織に対する接触状態を判別する（接触モニター動作）。
制御部１５０は、励起光照射中の蛍光強度の変化をもとに、異物、破損等の異常の有無や殺細胞効果を判別する（異物・破損モニター動作及び殺細胞効果判別動作）。制御部１５０は、判別結果をもとに、光源１１０を制御して励起光照射を停止させる。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号と心電取得部１４０より取得した心電信号とをもとに、電気伝導ブロックの形成の有無を判別する（電気伝導ブロック形成の判別動作）。
制御部１５０は、上記各種算出結果及び判別結果や種々の情報を表示するための表示命令を表示部１７０に出力する。
【００５５】
記憶部１６０は、不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、その他の固体メモリに設定される。制御部１５０は、検出部１３０より取得した蛍光強度に関する情報と、励起光照射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間等を計測する時間計測部（図示せず）より取得した時間情報とを互いに関連付けて、蛍光強度の経時変化として記憶部１６０に記録する。制御部１５０は、心電取得部１４０より取得した心電信号に関する情報と時間情報とを互いに関連付けて、心電図として記憶部１６０に記録する。
【００５６】
表示部１７０は、例えば液晶表示器等を用いた表示デバイスである。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、例えば蛍光強度に関する情報、心電信号に関する情報及び時間情報等を表示画面に表示する。
【００５７】
操作部１８０は、施術者からの入力操作による命令を受け付け、受け付けた命令を制御部１５０に出力する。命令とは、例えば、光源１１０が出力する励起光のオン・オフや強度の切り替え等に関する命令である。励起光の強度は、少なくとも、組織や血液に対し低侵襲な低パワー（例えば、光出力１ｍＷ以下）の第１の強度と、第１の強度のおよそ１０００倍程度の強さの高パワーの第２の強度との２種類を選択可能である。第１の強度は、治療前に、薬剤濃度やレーザカテーテル３００の接触状態をモニターする際に選択される。第２の強度は、治療を行う際に選択される。なお、第１の強度は固定値であり、第２の強度は可変してもよい。
【００５８】
［レーザカテーテルの構成］
レーザカテーテル３００は、先端部から励起光を出射する。
図４は、レーザカテーテルの先端部を示す断面図である。
レーザカテーテル３００は、カテーテルチューブ３１０と、支持部３２０と、光ファイバ３３０と、光学ウィンドウ３４０とを有する。
【００５９】
カテーテルチューブ３１０は、中空の柔らかい管であり、患者２の心臓１０の心筋組織の内壁に導かれる。カテーテルチューブ３１０は、光ファイバ３３０を内蔵する。
【００６０】
支持部３２０は、カテーテルチューブ３１０に固定される。支持部３２０は、光ファイバ３３０及び光学ウィンドウ３４０をカテーテルチューブ３１０に対して保持する。
【００６１】
光ファイバ３３０は、例えば、コア径１３３μｍ且つ外形５００μｍの１本の石英製ステップインデックスファイバである。光ファイバ３３０は、ＰＤＴ装置１からの励起光を伝送する。光ファイバ３３０は、先端から、伝送した励起光を照射光３０１として光学ウィンドウ３４０へ出射する。照射光３０１のビーム径は、光ファイバ３３０の開口（ＮＡ）で定まる角度で増大する。光ファイバ３３０の先端は、この照射光３０１のビーム径が適切に増大するように加工される。光ファイバ３３０は、励起光が照射された組織に取り込まれた光感受性薬剤が発した蛍光をＰＤＴ装置１に伝送する。
【００６２】
光学ウィンドウ３４０は、レーザカテーテル３００の先端部の最外部に光ファイバ３３０の先端と光学的に連続して設けられる。光学ウィンドウ３４０は、固形の透明材料、例えばＢＫ７等の硝子材料からなる。光学ウィンドウ３４０は、照射部として、光ファイバ３３０の先端から出射した照射光３０１を透過させる。光学ウィンドウ３４０は、受光部として、光感受性薬剤が発した蛍光を光ファイバ３３０の先端に集光する。
【００６３】
ＳＮ（Signal-Noise）比の高い蛍光検出を行うには、正反射光を除去するために、レーザカテーテルに照射ファイバ及び検出ファイバを独立に設けて照射及び受光を行う方法が知られている（特開２００９−１４８５５０段落［００３７］参照。）。
一方、心腔内の治療や診断を行う際、レーザカテーテルの曲率を稼ぐため、レーザカテーテルの直径は小さいことが望ましい。複数の光ファイバをレーザカテーテルに設けるには、それぞれの光ファイバを極細に形成することとなり、必要な強度の光を伝送できなくなるおそれがある。
以上より、特に心房細動や心室粗動などの心腔内からのアプローチを必要とする疾患では、レーザカテーテルに内蔵する光ファイバは１本であることが望まれる。また、生体に影響を与えない程度の低パワーの強度での蛍光検出が必要となるため、ＳＮ（Signal-Noise）比の高い計測系を1本の光ファイバで構成する必要がある。
【００６４】
そこで、本実施形態のＰＤＴ装置１によれば、ＰＢＳ１２３及びロングパスフィルタ１２４がファイバ入射端面の正反射光を除去し、さらに、ショートパスフィルタ１２１が励起光の長波側の輻射成分を除去する。これにより、レーザカテーテル３００で照射ファイバと検出ファイバを１本の光ファイバ３３０で兼用しながらも、検出部１３０は高ＳＮ比で蛍光を検出できる。この結果、生体に影響を及ぼさない程の低パワーで蛍光を検出することができる。これにより、循環器系の疾患の治療及び診断において、十分に細くて曲率が稼げるレーザカテーテルでありながらも、低侵襲な診断が可能である。
【００６５】
［ＰＤＴ装置の動作］
次に、以上のように構成されたＰＤＴ装置１の動作について説明する。
図５は、ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【００６６】
ＰＤＴ装置１の動作の説明は、以下の（１）〜（６）の順序で行うものとする。
（１）ＰＤＴの準備（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３）
（２）薬剤濃度モニター動作（ステップＳ１０４〜ステップＳ１０５）
薬剤濃度モニター動作では、光源１１０は第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに薬剤濃度を経時的に算出し、算出した薬剤濃度をもとに薬剤追加投与の要否を判別する。
（３）接触モニター動作（ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８）
接触モニター動作では、光源１１０は第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとにレーザカテーテル３００の組織内壁に対する接触状態を判別し、励起光照射プロトコル（強度、時間等）の算出を行う。
（４）異物・破損モニター動作（ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２）
異物・破損モニター動作では、光源１１０は第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに適切な治療プロトコルにて、レーザ照射中に何らかの理由で異物がレーザカテーテル３００先端に付着するか否か、さらにレーザカテーテル３００先端付近の破損が有るか無いかを判別する。
（５）殺細胞効果判別動作（ステップＳ１１３）
殺細胞効果判別動作では、光源１１０は第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに、励起光が照射されている組織にて殺細胞効果があったかどうかを判別する。
（６）電気伝導ブロック形成の判別動作（ステップＳ１１４〜ステップＳ１１７）
電気伝導ブロックとは、すでに説明したように異常興奮部位を取り囲む心筋組織を壊死させて、異常興奮部位から左心房への電気パルスの伝導を遮断したブロックである。ここで電気伝導ブロック形成の判別動作は、殺細胞効果判別動作（ステップＳ１１３）で用いた蛍光強度の時間変化のデータと、心電波形のデータを制御部で演算することで判別する。場合によっては、レーザカテーテルを電気伝導ブロック内に再配置し、光源１１０を第１の強度に変更して、同様の処理を行うことで電気伝導ブロックの形成を判別してもよい。
【００６７】
［（１）ＰＤＴの準備］
図６は、左心房に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
まず、医師等の施術者により、レーザカテーテル３００が患者２の大腿静脈又は頸静脈を通して心臓１０に挿入される。レーザカテーテル３００の先端部は、左心房１３の心筋組織１１内壁の肺静脈１２近傍に配置される（ステップＳ１０１）。
【００６８】
続いて、施術者により、各種レファレンスデータを参考に（ステップＳ１０２）、患者２に光感受性薬剤が投与される（ステップＳ１０３）。ここでは、静脈注射により治療に必要な分量の光感受性薬剤が患者２に一括投与されるものとして説明する。投与された光感受性薬剤は血液に拡散および組織に取り込まれる。
【００６９】
［（２）薬剤濃度モニター動作］
続いて、薬剤濃度モニター動作が行われる。
まず、施術者は、操作部１８０を操作して低パワーの第１の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第１の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織や血液に照射される。組織や血液に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収して蛍光を発する。光感受性薬剤が発した蛍光はレーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射される。検出部１３０は、入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００７０】
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、蛍光強度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、算出した蛍光強度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、蛍光強度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【００７１】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図７は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、光感受性薬剤（レザフィリン）をブタに静脈注射（intravenous injection, i.v.）し、薬剤の吸収スペクトルのＱ帯に一致する励起光（半導体レーザ、発振波長例えば６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍ、４００μＷ）を照射したときの蛍光強度（Intensity）の経時変化を示す。レーザカテーテル３００の先端部はブタ右心房内に配置した。
血液での蛍光強度は、薬剤投与後、単調減少した。一方、心筋組織での蛍光強度は、薬剤投与後、一定時間までは増加し、その後減少した。また、血液での蛍光強度は、心筋組織での蛍光強度より大きい。
【００７２】
ここで、蛍光強度と薬剤濃度との関係について説明する。
図８は、蛍光強度と薬剤濃度の相関を示すグラフである。
同図は、採血法により得られた薬剤濃度（PS concentration）の絶対値と、前図に示す励起光を血液に照射したときの蛍光強度（Intensity）との相関を示す。薬剤濃度の絶対値と蛍光強度とはほぼ一致した。すなわち、経時的に算出された蛍光強度をもとに、リアルタイムに薬剤濃度をモニターできる。
【００７３】
制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、組織や血液中の薬剤濃度を算出する（ステップＳ１０４）。制御部１５０は、算出した薬剤濃度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、薬剤濃度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、また、算出した薬剤濃度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、薬剤濃度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、薬剤濃度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、薬剤濃度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【００７４】
ここで、薬剤濃度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図９は、薬剤濃度の経時変化を示すグラフである。
上述のように、血液での蛍光強度は心筋組織での蛍光強度より大きく、また、蛍光強度と薬剤濃度には相関がある。従って、血中の薬剤濃度は、血中の蛍光強度の経時変化と同様と同様に、薬剤投与後単調減少する。一方、組織中での薬剤濃度は、組織中の蛍光強度の経時変化と同様と同様に、薬剤投与後一定時間までは増加し、その後減少する。また、血中の薬剤濃度は組織中の薬剤濃度より高いレベルを示すことになる。
【００７５】
制御部１５０は、算出した薬剤濃度が閾値以上かどうかを判別する（ステップＳ１０５）。制御部１５０は、薬剤濃度が閾値以上と判別すると、薬剤濃度が十分であると推定して、接触モニター動作へと移行する（ステップＳ１０５でＹｅｓ）。一方、制御部１５０は、薬剤濃度が閾値未満と判別すると、薬剤濃度が不十分であると推定して、薬剤追加投与を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ光感受性薬剤の追加投与を促す情報を表示する（ステップＳ１０５でＮｏ）。
【００７６】
なお、蛍光強度と薬剤濃度とには相関があるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により薬剤濃度を算出しなくても、医師等の施術者は蛍光強度から薬剤濃度を推定できる。
【００７７】
ところで、一般に、血中の薬剤濃度変化をモニターする手法としては、薬剤投与後から一定時間ごとに採血した血液の吸光度を計測する方法が知られている。しかし、この方法は、採血可能な血液量が限られているためプロット数が制限され、また、リアルタイムでは濃度を計測することができない。
あるいは、体外にバイパス経路を作製し、その経路を通過する血液に対して光を照射し、蛍光強度を観察することでモニターする方法が知られている。しかし、この方法は、衛生面に留意する必要がある。
また、組織中の薬剤濃度をモニターする手法としては、薬剤を構成する一部の炭素を同位体に変換したものを同時に投与し、放射線量から各組織の薬剤濃度をモニターする方法が知られている（CANCER RESEARCH 50. 3985-3990, July 1, 1990, Tissue Distribution and Photosensitizing Properties of Mono-L-aspartyl Chlorin e6 in a Mouse Tumor Model, Charles J. Corner and Angela Ferrario）。しかし、この方法では、被爆の問題と、マクロ的な濃度しかモニターできないという問題がある。
【００７８】
これに対して、本実施形態の薬剤濃度モニター動作によれば、蛍光強度の経時変化を算出することにより、蛍光強度に相関のある薬剤濃度の経時変化を算出できる。これにより、組織及び血液中の薬剤濃度をリアルタイムにモニターできる。また、上記従来のモニター方法に比べて、低侵襲であり、安定的かつ再現性高く薬剤濃度の経時変化をモニターできる。また、ＰＤＴ装置１の光源１１０からの励起光を用いて薬剤濃度の経時変化を経カテーテル的にモニターするので、薬剤濃度検出装置を別途追加する必要がなく、低コストと省スペースを実現できる。さらに、薬剤濃度をリアルタイムにモニターできるので、薬剤追加投与の判別アシストをリアルタイムに行うことができる。
【００７９】
さらに、本実施形態の薬剤濃度モニター動作は、ＰＤＴに限定されず、励起光を吸収して蛍光を発する薬剤を用いた治療や診断においても実行することができる。薬剤を使う治療や診断では、薬剤動態（薬剤デリバリー）を把握することが重要である。本実施形態の薬剤濃度モニター動作によれば、所望組織の薬剤濃度を経カテーテル的にリアルタイムかつミクロに測定でき、各種薬剤の動態を把握できる。また、低侵襲にモニターできるので、メリットが大きく実用的である。さらに、本実施形態の薬剤濃度モニター動作は、特定の場所にのみ薬剤を到達させるシステム（ＤＤＳ、Drug Delivery System）においても実行することができ、実際に薬が限局的に到達できているかを評価するのに有用である。
【００８０】
［（３）接触モニター動作］
続いて、接触モニター動作が行われる。
【００８１】
図１０は、レーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
レーザカテーテル３００は、発光部位としての先端部が心筋組織１１の内壁に垂直に接触するように配置されるのが望ましい（図１０（ａ）参照、以下「垂直接触状態」と記述する。）。これは、レーザカテーテル３００の先端部から心房内血液１５を排除して心房内血液１５中の光感受性薬剤の活性化を抑えるためである。また、レーザカテーテル３００の先端部を組織に直接接触させることで組織に取り込まれた光感受性薬剤を選択的に活性化するためである。
しかしながら、レーザカテーテル３００の先端部の正確な接触状態をＸ線撮影又は触覚的に認識するのは困難である。このため、実際には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して垂直接触状態となるとは限らない。レーザカテーテル３００の先端部と組織との間に血液１５が介在して、先端部が血中に存在することもある（図１０（ｃ）参照、以下「非接触状態」と記述する。）。あるいは、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触し、先端部と組織との隙間に部分的に血液１５が存在することもある（図１０（ｂ）参照、以下「斜め接触状態」と記述する。）。
接触モニター動作では、このようなレーザカテーテル３００の先端部の接触状態、すなわち、接触状態であるか非接触状態であるか、接触状態の場合の接触角度（垂直接触状態・斜め接触状態）等がモニターされる。なお、本明細書において「接触角度」とは、狭義の角度の値のみをいうものでなく、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態が垂直であるか斜めであるかといった広義の接触角度をも意味するものとする。
【００８２】
引き続き、光源１１０は光学系１２０に第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は蛍光強度及び薬剤濃度を算出し、表示部１７０は蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示している。
【００８３】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図１１は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、図７と同条件での蛍光強度の経時変化を示すグラフである。グラフ中、Ａ線は蛍光強度が低く、Ｃ線は蛍光強度が高く、Ｂ線はＡ線の蛍光強度とＣ線の蛍光強度との間で変動した。
なお、同図では、説明をわかりやすくするため、レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態、斜め接触状態及び非接触状態にあるときの蛍光強度の経時変化を１つのグラフに示している。しかしながら、実際は、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態に応じて一方が表示される。
Ａ線について検討する。ここで、図７に示したように、組織での蛍光強度は、血液での蛍光強度より小さい。従って、Ａ線はレーザカテーテル３００が励起光を組織に照射したときの蛍光強度を示すと考えられる。よって、Ａ線のような蛍光強度が算出された場合には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して垂直接触状態にあるため、組織中の蛍光強度が反映されたと考えられる。
Ｃ線について検討する。ここで、図７に示したように、血液での蛍光強度は、組織での蛍光強度より大きい。従って、Ｃ線はレーザカテーテル３００が励起光を血液に照射したときの蛍光強度を示すと考えられる。よって、Ｃ線のような蛍光強度が算出された場合には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して非接触状態であるため、血中の蛍光強度が反映されたと考えられる。
Ｂ線について検討する。Ｂ線はＡ線の蛍光強度とＣ線の蛍光強度との間に位置するので、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜め接触状態にあると考えられる。また、レーザカテーテル３００の先端部の接触対象物が動く心筋組織であるため、レーザカテーテル３００が組織の動きに追従して動く。その結果、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触している場合には、レーザカテーテル３００の先端部と組織との間の血液量が計測中に変化しやすい。また心拍に応じて心筋組織及び心房内の血流量も変化する。これらの影響を受けて、Ｂ線の蛍光強度変動は、Ａ線やＣ線に比べて大きくなる。
さらに、レーザカテーテル３００の先端部が組織に何らかの形で接触している場合には（垂直接触状態、斜め接触状態）、レーザカテーテル３００が心筋組織の動きによって影響を受けることもある。つまり、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態が接触状態（垂直接触状態、斜め接触状態）と非接触状態との間で変動する。この場合には、蛍光強度の変動がより激しくなる。従って、波形に示される蛍光強度の変動をもとに、レーザカテーテル３００が心筋組織の動きに追従しているかどうかを判別できる。例えば、グラフ中Ａ線において、薬剤投与後４秒付近の蛍光強度が高いのは、瞬間的にレーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態から非接触状態になり、再び垂直接触状態に戻ったことを示す。
【００８４】
制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態（接触・非接触、接触時の接触角度）を判別する（ステップＳ１０６）。
具体的には、制御部１５０は、算出した蛍光強度が第１の閾値より大きい又は同レベルと判別するとき、非接触状態と判別する（Ｃ線）。制御部１５０は、蛍光強度の最小値が第１の閾値より小さい第２の閾値より小さい又は同レベルと判別するとき、垂直接触状態と判別する（Ａ線）。制御部１５０は、蛍光強度が第１の閾値と第２の閾値との間で一定周期で変動すると判別するとき、斜め接触状態と判別する（Ｂ線）。
制御部１５０は、表示部１７０を用いて、判別した接触状態を施術者へ報知する。具体的には、制御部１５０は、斜め接触状態又は非接触状態を判別すると、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態変更を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へレーザカテーテル３００の先端部の接触状態変更を促す情報を表示する（ステップＳ１０７）。施術者は、レーザカテーテル３００に設けられたハンドピース等（図示せず。）を操作することにより、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態を変更することができる。
【００８５】
制御部１５０は、引き続き蛍光強度及び薬剤濃度を算出している。制御部１５０は、記憶部１６０に記憶された蛍光強度及び薬剤濃度を参照する。制御部１５０は、参照した蛍光強度をもとにレーザカテーテル３００の先端部と組織との間の隙間に存在する血液量を算出する。制御部１５０は、算出した血液量と、参照した薬剤濃度とをもとに、治療の際の励起光照射プロトコル、すなわち、励起光の第２の強度や照射時間等を算出する（ステップＳ１０８）。
例えば、レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態又は非接触状態にあって隙間に血液が存在する場合には、血液量から励起光の損失（組織に到達しない励起光）を考慮して、第２の強度を高く設定したり、照射時間を長く設定した励起光照射プロトコルとする。制御部１５０は、励起光照射プロトコルを算出すると、照射プロトコルに関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、励起光照射プロトコル（第２の強度、照射時間）に関する情報を表示する。
以上のように、制御部１５０は、蛍光強度をもとに薬剤濃度及び血液量を算出し、算出した薬剤濃度及び血液量をもとに励起光照射プロトコルを算出する。すなわち、制御部１５０は、蛍光強度をもとに励起光照射プロトコルを算出できる。
【００８６】
なお、蛍光強度の経時変化はレーザカテーテル３００の先端部の接触状態に応じて異なるので、蛍光強度の経時変化を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により接触状態を判別しなくても、施術者は蛍光強度の経時変化から接触状態を推定できる。
【００８７】
ところで、循環器系疾患の分野では、安全性と確実性を担保するため、カテーテルの先端部の所望組織への接触状態及び隙間に存在する血液量や、異物・破損の有無をリアルタイムに判別することが重要である。また所望組織が心筋組織のように動く対象の場合、確実な治療を施すためには、その組織の動きにレーザカテーテルが追従しているかという詳細な接触状態を判別する必要がある。従来より、例えば、血液排除による透明空間確保、Ｘ線透視、電位計測（インピーダンス計測）、電位マッピング、温度計測、力計測（圧力、応力）、多色光源による反射光計測等をもとにカテーテルの接触状態を判別することが知られている。しかしながら、経カテーテル治療及び診断において、血液中でカテーテルの先端状況を判別するのは困難であり、詳細な接触状態を判別可能な技術は未だに開発されていない。上記各従来法では、おおまかな接触状態しか判別できない上、以下に示すように課題も多い。
血液排除による透明空間の確保とは、バルーンにより血流を一時的に遮断し、生理食塩水等をカテーテル先端部から流出することで透明空間を確保して血管内視鏡で接触状態を観察する方法である。しかしながらこの方法は、末梢血管が虚血状態になるおそれがある。
Ｘ線透視では、精度不足のため、カテーテルと組織との離間距離や、カテーテルと所望組織との間の血液量を判別困難である。また、組織が動く場合、カテーテルの先端がその動きに追従しているかどうかも明確ではない。従って、カテーテルの先端により血液（心腔内治療の場合）又は血管壁（血管内治療の場合）を損傷するおそれがある。また、所望組織へのエネルギー投入量が想定量よりも減少して、十分な治療効果が得られないおそれがある。さらに、解剖学の知識と経験（接触時の手感）を持ち合わせた医者しか判別できず、主観に頼っていることが一番の問題点である（特表第２００７−５２５２６３号参照）。
電位計測（インピーダンス計測）とは、心筋組織は電位伝播により収縮運動をしているため、その電位を計測することで心筋組織への接触状態を判別する方法である。しかし、光による治療を施す場合、カテーテルの先端部（心筋組織に対する接触部）は光学ウィンドウとなる。このため、電位測定部位は、カテーテルの先端部以外の部位に設けることとなる。その結果、光照射部位と電位測定部位が不一致となり、診断領域と治療領域にズレが生じて、正確な治療ができないおそれがある。また、電極面積が減るため、角度判別の精度が低くなるおそれがある。さらに、電気計測を行うため、電磁干渉の影響のおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
電位マッピングとは、電位計測を三次元に発展させたものである。しかしながら、従来の装置では詳細な接触状態を判別する分解能が不足している。また、判別の時間がかかり、過剰な接触力によって生じる人為的な影響が生じるおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。さらに、電位計測となるカテーテルがずれると、マッピング画像と真の位置にズレが生じるおそれがある。さらに、電気計測を行うため、電磁干渉の影響のおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
温度計測とは、血管閉塞部を有する疾患において、温度計測により閉塞部を特定する方法である（特表第２００７−５２５２６３号参照）。しかし、閉塞部に限った診断法であり、例えば心房細動や心室粗動など閉塞空間がない疾患には適用できない。また正常血管壁へ不必要な熱を与えるおそれがある。
力計測（圧力、応力）とは、カテーテルに圧力センサや応力センサを搭載して、接触対象物を特定する方法である（特表第２００９−５４２３７１号、米国特許第６６９６８０８号、米国特許公開第２００８／０００９７５０号、国際公開第０１／３３１６５号参照）しかし、カテーテルの先端部が大型化したり、電磁干渉の影響を受けるおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
多色光源による反射光計測とは、波長により異なる吸収係数を利用した方法である。具体的には、多色光源を用いて、各波長の反射率の違いから組織を判別する（特許第４２６１１０１号参照）。この方法ではカテーテルと組織間の血液量を推定できるが、複数光源を用意しているため、光学系が複雑になり、装置が大型化し、コストが増加するおそれがある。
【００８８】
これに対して、本実施形態の接触モニター動作によれば、蛍光強度を検出することで、所望組織への接触状態や追従移動を経カテーテル的にリアルタイムに判別できる。この方法によれば、血液排除等が不要なので低侵襲である。また、判別された接触状態等をもとに励起光照射プロトコルを算出できるので、安全かつ確実な治療及び診断を補助できる。
【００８９】
［（４）異物・破損モニター動作］
光線力学的治療時には、異物・破損モニター動作が行われる。
まず、施術者は、表示部１７０に表示された励起光照射プロトコルを参照し、操作部１８０を操作して高パワーの第２の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第２の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第２の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織に照射され、光線力学的治療が実施される（ステップＳ１０９）。
【００９０】
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、蛍光強度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示する。
【００９１】
制御部１５０は、算出した蛍光強度が閾値以上かどうかを判別する（ステップＳ１１０）。この閾値は、例えば、通常の蛍光強度の数倍以上の値である。
【００９２】
図１９は、波長と蛍光強度との関係を示すグラフである。
同図は、異物接触や破損のおそれがあるレーザカテーテル及び通常のレーザカテーテルの波長（Wavelength)と蛍光強度（Intensity)との関係を示す。レーザカテーテルの先端部が生体組織以外の異物に接触したり破損したときは、通常の蛍光強度に比較して蛍光強度が強くなることがわかる。
【００９３】
制御部１５０は、蛍光強度が閾値以上と判別すると、すなわち、蛍光強度がそれまでの蛍光強度を度外視するごとく数倍以上に増加したと判別すると、異物や破損があると推定する（ステップＳ１１０でＹｅｓ）。制御部１５０は、異物や破損があると推定すると、励起光照射の終了及び異物・破損の発生に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。異物・破損の発生に関する表示情報には、励起光照射の停止、照射時間の再設定、照射パワーの再設定、レーザカテーテル３００の検査等を促す情報が含まれる。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基づき、施術者へ励起光照射の終了（ステップＳ１１１）及び異物・破損発生に関する情報を表示する（ステップＳ１１２）。
なお、制御部１５０は、蛍光波長以外の任意の波長（励起光波長など）の異常な強度増加を検知した場合にも異物や破損があると推定して（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、同様の処理（ステップＳ１１１、ステップＳ１１２）を行ってもよい。
【００９４】
一方、制御部１５０は、蛍光強度が閾値以上であると所定時間内に判別しないときは、異物や破損がないと推定し、殺細胞効果判別動作に移行する（ステップＳ１１０でＮｏ）。
【００９５】
なお、蛍光強度が所定の閾値を超えたとき異物や破損があると推定できるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により異物・破損の発生を推定しなくても、施術者は蛍光強度から異物・破損の発生を推定できる。
【００９６】
また、心腔内にレーザカテーテル３００のほか複数本のカテーテルを配置する場合、レーザカテーテル３００が別のカテーテルに接触するおそれがある。例えば、心腔内に配置した別のカテーテルに接触した状態でレーザカテーテル３００から光を照射すると、双方のカテーテルが機能を失うおそれがある。レーザカテーテル３００の先端部の異常に気づかないまま励起光の照射を続行すると、レーザカテーテル３００の先端部が発熱し、生体に熱損傷を与える危険がある。また、被接触側のカテーテルも、機能を果たせなくなるおそれがある。
【００９７】
本実施形態の異物・破損モニター動作によれば、生体組織以外に接触している場合には強い反射光が計測されるため、異物・破損の発生を経カテーテル的にリアルタイムに推定できる。これにより、レーザカテーテル３００の検査を施術者に促すことができるので、患者に危害を及ぼすことなく極めて安全に治療が行える。
【００９８】
［（５）殺細胞効果判別動作］
続いて、殺細胞効果判別動作が行われる。
光線力学的治療では、組織に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収してエネルギーを得て基底状態から一重項励起状態となる。多くのエネルギーは、項間交差により一重項励起状態から三重項励起状態に移行するが、残りの一部は一重項状態から基底状態に戻り、この時に蛍光を発する。また、三重項励起状態の光感受性薬剤が三重項状態の酸素と衝突すると、エネルギーを酸素に移譲し、酸化力の強い一重項酸素を生成する。この酸化力により組織に傷害を与えるとともに、光感受性薬剤を破壊（ブリーチング）する。ブリーチングが生じると、実効的な薬剤量が減るため、蛍光量も減る。従って、蛍光量の減少は、ブリーチング及び組織傷害量の指標となる。光感受性薬剤が発した蛍光はレーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射される。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００９９】
引き続き、光源１１０は光学系１２０に第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は蛍光強度を算出し、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【０１００】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図１２は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、光感受性薬剤をブタに静脈注射後２０分の時点で、励起光照射を２０秒間行った場合の、蛍光強度の経時変化を示す。上述のように、蛍光量の減少はブリーチング及び組織傷害量の指標となるので、蛍光強度の減衰カーブを表示することにより、ＰＤＴの進行をリアルタイムに表示できる。
【０１０１】
制御部１５０は、算出した蛍光強度が閾値未満まで減衰したかどうかを判別する（ステップＳ１１３）。制御部１５０は、蛍光強度が閾値未満まで減衰したと判別すると、励起光が照射されている組織にて殺細胞効果があったと推定する（ステップＳ１１３でＹｅｓ）。そして、制御部１５０は、殺細胞効果の指標に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ殺細胞効果の指標に関する情報を表示する。施術者は、表示部１７０に表示された殺細胞効果の指標に関する情報を参照し、電気伝導ブロック形成の判別動作に移行する。
【０１０２】
一方、制御部１５０は、所定時間内に蛍光強度が閾値未満に低下したことを判別しなかった場合は、算出した蛍光強度をもとに、励起光照射の延長や光強度の再設定を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する（ステップＳ１１３でＮｏ）。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ励起光照射の延長や光強度の再設定を促す情報を表示する。制御部１５０は、表示命令出力後所定時間が経過すると、ステップＳ１０８の動作に移行する。
【０１０３】
なお、蛍光強度が閾値未満まで減衰したとき殺細胞効果があったと推定できるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により殺細胞効果の有無を推定しなくても、施術者は蛍光強度から殺細胞効果の有無を推定できる。
【０１０４】
本実施形態の殺細胞効果判別動作によれば、薬剤濃度に相関のある蛍光強度をもとに、励起光が照射されている組織にて進行する心筋細胞への傷害、すなわち治療効果をリアルタイムで経カテーテル的に計測できるため、確実な治療が可能となる。
【０１０５】
［（６）電気伝導ブロック形成の判別動作］
続いて、電気伝導ブロック形成の判別動作が行われる。
電気伝導ブロック形成の判別動作では、殺細胞効果判別に用いた蛍光の時間波形を心電図（Electrocardiogram、ＥＣＧ。ＥＣＧの取得方法は後で説明する。）と同期する。ＥＣＧのＲ波とＲ−Ｒ波間隔中に現れる蛍光ピーク強度との位相差を制御部１５０にて解析することで、電気伝導ブロック形成の判別を行う。場合によっては、レーザカテーテル３００を電気伝導ブロック内部（図１３で示した一点鎖線内）に再配置して、励起光出力を第１の強度に変更して、低パワーで計測した蛍光の時間波形をＥＣＧに同期して解析してもよい。レーザカテーテルを再配置して計測する場合の手順は以下の通りである。
【０１０６】
まず、施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を電気伝導ブロック内部（図１３で示した一点鎖線内）又は励起光照射部位に配置する。そして、施術者は、操作部１８０を操作して低パワーの第１の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第１の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織に照射される。組織に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収して蛍光を発する。光感受性薬剤が発した蛍光は、レーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射する。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光強度を算出する。
【０１０７】
一方、心電取得部１４０は心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度と心電図のＲ波との相関を表示画面に表示する。
【０１０８】
ここで、蛍光強度とＥＣＧのＲ波との相関について説明する。
図１４は、ＥＣＧと心腔内圧、心筋組織の血流量を支配する冠状動脈血流量の関係を示す図であり、「エッセンシャル解剖・生理学」（学研メディカル秀潤社、２００１年）に記載される前提的な知識で、以下の説明にあたり有効である。
同図に示すように、心腔内と心筋組織中の血流量では、血流量の時間変化が異なる。心腔内の血流量はＲ波に一致した時点でピークを迎えるのに対し、右心系の心筋組織中の血流量はＲ波から約２００ｍｓ遅れた時点で第１ピークが、約４００ｍｓ遅れた時点で第２ピークが現れる。
【０１０９】
図１５は、レーザカテーテルが垂直接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態のときの蛍光強度（例えば照射パワー９００ｍＷ時）とＲ波との相関について説明する。垂直接触状態では、Ｒ波に対して約１００ｍｓと４００ｍｓ遅れたところに蛍光ピークが観測される。なお、カテーテルを左心系に配置した場合には、前図の左冠状動脈血流量に比例した変化をとる。これは、Ｒ波発生時に心室が収縮し、血液が全身（心筋組織を含む）に供給される。血液には光感受性薬剤が存在するので、心筋の血管に血液が供給されたときの心筋組織の蛍光強度が最も高くなる。このため、Ｒ波発生から所定時間遅れて蛍光強度のピークが発生する。
【０１１０】
図１６は、レーザカテーテルが斜め接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態のときの蛍光強度（例えば照射パワー９００ｍＷ時）とＲ波との相関について説明する。斜め接触状態では、隙間に血液が存在し、心腔内の血流量の支配が強くなるために、蛍光強度のピークとＲ波が一致する。
以上のように、垂直接触状態及び斜め接触状態において、Ｒ波と蛍光強度のピークとの位相差は明らかに異なり、接触状態が維持されていれば位相差は一定である。
【０１１１】
そこで、制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに、蛍光強度とＲ波の位相差が一定かどうかを判別することにより、電気伝導ブロックが形成されたかどうかを判別する（ステップＳ１１４）。制御部１５０は、蛍光強度とＲ波の位相差が一定であると判別すると、電気伝導ブロックが形成されていないと判別して（ステップＳ１１４でＮｏ）、表示部１７０に、施術者に励起光照射の終了（ステップＳ１１６）及びレーザカテーテル３００の移動を促す情報を表示させる（ステップＳ１１７）。施術者は、表示部１７０に表示された情報を参照し、励起光照射を一旦終了し、レーザカテーテル３００を移動する。そして、再びステップＳ１０４以降の処理が行われる。
【０１１２】
図１３は、レーザカテーテルの移動の軌跡を示す模式図である。
施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を肺静脈（ＰＶ、Pulmonary Vein）の異常興奮部位を取り囲む（図中一点鎖線又は点線）ように移動させる。
【０１１３】
一方、制御部１５０は、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でないと判別すると、電気伝導ブロックが形成されたと判別して（ステップＳ１１４でＹｅｓ）、施術者に励起光照射の終了及びレーザカテーテル３００の抜去を促す表示命令を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者に励起光照射の終了及びレーザカテーテル３００の抜去を促す情報を表示画面に表示し、処理を終了する（ステップＳ１１５）。
【０１１４】
ここで、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でない場合に電気伝導ブロックが形成されたと判別する原理について説明する。心筋細胞の傷害が進行すると、その心筋細胞は電気を伝導しなくなるため、心拍時に心筋細胞自身は収縮しない。この傷害された心筋細胞がボックス状に形成された電気伝導ブロックは、自身は収縮せず、近傍の心筋組織の収縮運動に追従するようにして動くこととなる。その結果、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態は不安定となり、刻々と変化する。その結果、蛍光強度とＲ波との位相差は不安定となる。言い換えれば、蛍光強度とＲ波との相関は、図１５及び図１６に示した相関を行ったり来たりするような状態となる。
【０１１５】
そこで、本実施形態の電気伝導ブロック形成の判別動作によれば、蛍光強度と心電図のＲ波との位相差により、電気伝導ブロックの形成をリアルタイムに判別できる。
具体的には、蛍光強度のピークがＲ波より所定時間遅れて発生するときは、電気伝導ブロックは形成されておらず、レーザカテーテル３００の先端部は垂直接触状態にあると判別できる。蛍光強度のピークとＲ波とが略同時に発生するときは、電気伝導ブロックは形成されておらず、レーザカテーテル３００の先端部は斜め接触状態にあると判別できる。蛍光強度のピークのＲ波に対する位相差が一定でなくなったときは、電気伝導ブロックが形成されたと判別できる。
【０１１６】
なお、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でない場合に電気伝導ブロックが形成されたと判別できるので、蛍光強度とＲ波との相関を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により電気伝導ブロック形成の有無を推定しなくても、施術者は蛍光強度とＲ波との相関から電気伝導ブロック形成の有無を推定できる。
【０１１７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態に係るＰＤＴ装置について説明する。以下の説明において、第１の実施形態のＰＤＴ装置１と同様の構成、機能及び動作等については説明を省略又は簡略し、異なる点を中心に説明する。
第２の実施形態に係る光学系及び検出部について説明する。
【０１１８】
［光学系及び検出部の構成］
図１７は、本発明の第２の実施形態の光学系及び検出部等を示すブロック図である。
光学系１２０ａは、ショートパスフィルタ１２１と、第１のレンズ１２２と、ＰＢＳ１２３と、第１のダイクロイックミラー（Dichroic Mirror、以下「ＤＭ」と記述する。）１２６と、第２のＤＭ１２７とを有する。
【０１１９】
検出部１３０ａは、第１のフォトダイオード（Photodiode、以下「ＰＤ」と記述する。）１３１と、第２のＰＤ１３２とを有する。
【０１２０】
第１のＤＭ１２６は、ＰＢＳ１２３より入射した光のうち、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させる。これにより、第１のＤＭ１２６は、レーザカテーテル３００からの蛍光の一部を反射し、その他の波長をもつレーザカテーテル３００からの蛍光及び正反射光を透過させる。第１のＤＭ１２６にて反射した蛍光は、第１のＰＤ１３１に入射する。
第１のＰＤ１３１は、第１のＤＭ１２６から入射した蛍光を検出する。第１のＰＤ１３１は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【０１２１】
第２のＤＭ１２７は、第１のＤＭ１２６を透過した光のうち、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させる。これにより、第２のＤＭ１２７は、第１のＤＭ１２６を透過した蛍光の一部を反射し、その他の波長をもつ蛍光及び正反射光を透過させる。第２のＤＭ１２７にて反射した蛍光は、第２のＰＤ１３２に入射する。
第２のＰＤ１３２は、第２のＤＭ１２７から入射した蛍光を検出する。第２のＰＤ１３２は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【０１２２】
なお、光学系１２０ａは第１のＤＭ１２６及び第２のＤＭ１２７と同様の構成を持つＤＭをさらに有してもよい。このようにして、最終的に、複数のＤＭ１２６、１２７…はレーザカテーテル３００からの蛍光を反射し、複数のＰＤ１３１、１３２…はレーザカテーテル３００からの蛍光を検出する。そして、複数のＤＭ１２６、１２７…は、正反射光を透過する。
【０１２３】
なお、他の実施形態として、光源１１０としてパルス光源を用いて、光路長の違い（レーザカテーテル３００の長さの２倍程度）からファイバ入射端面の正反射光を時間的に分離してもよい
【０１２４】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、Ｒ−Ｒ波間隔における蛍光強度のピークとＲ波との位相差をもとに接触モニターのステップを実行するものである。
第１の実施形態の電気伝導ブロック形成の判別動作で、Ｒ−Ｒ波間隔における蛍光強度のピークとＲ波との位相差をもとに、電気伝導ブロックの形成を判別した。この原理を接触モニター動作に利用してもよい。
【０１２５】
光源１１０は光学系１２０に第１の強度で励起光を出力する。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光強度を算出する。
【０１２６】
一方、心電取得部１４０は心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度と心電図のＲ波との相関を表示画面に表示する。
【０１２７】
制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態を判別する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部１５０は、蛍光強度のピークがＲ波より所定時間遅れて発生すると判別するときは、レーザカテーテル３００の先端部は垂直接触状態にあると判別する。制御部１５０は、蛍光強度のピークとＲ波とが同時に発生すると判別するときは、レーザカテーテル３００の先端部は斜め接触状態にあると判別する。また蛍光ピーク強度からレーザカテーテル３００の先端部と組織の内壁との間の血液量を推定することもできる。
【０１２８】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、自家蛍光のスペクトルの違いを利用して接触モニターのステップを実行するものである。なお、自家蛍光とは組織自らが発する光を指し、薬剤からの蛍光を意味するものではない。すなわち、第４の実施形態では薬剤を用いない診断方法を示している。
【０１２９】
光源１１０は、心筋組織の自家蛍光スペクトル特性と血液の自家蛍光スペクトル特性の違いを判別しやすい励起光を出力する。検出部１３０は、入射した蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光スペクトルを算出する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが心筋組織の自家蛍光スペクトル特性と血液の自家蛍光スペクトル特性の何れを示すかを判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルを心筋組織の及び血液の自家蛍光スペクトル特性と比較して、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態を判別する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが心筋組織の自家蛍光スペクトル特性を示すと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態にあると判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが血液の自家蛍光スペクトル特性を示すと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が非接触状態にあると判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが何れの自家蛍光スペクトル特性も示していないと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態にあると判別する。
【０１３０】
自家蛍光スペクトルの違いを利用した接触モニターは、血管閉塞部（例えば、動脈硬化性疾患など）を有する疾患の治療におけるレーザカテーテルの接触モニターにも有用である。
図１８は、血管内腔でのレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
血管閉塞部を有する疾患の治療において、レーザカテーテル３００の先端部が血管２０の血管閉塞部（粥腫）２１に接触しているか（図１８（ａ）参照）、血管壁２２に接触しているか（図１８（ｂ）参照）を判別することが求められる。ここで、コラーゲン、エラスチン、脂質等の組成比は、血管閉塞部と血管壁との間で異なる。具体的には、血管閉塞部（動脈硬化）の組成比は、水７０％、コラーゲン５％、エラスチン６％、脂質９％である。血管の組成比は、水７３％、コラーゲン６．５％、エラスチン１０．５％、脂質１％である。このため、血管閉塞部の自家蛍光スペクトル特性と血管壁の自家蛍光スペクトル特性とは異なったものとなる。この特性の違いを判別しやすい励起光を被治療部位に照射して、蛍光を計測すれば、レーザカテーテル３００の先端部が血管閉塞部２１と血管壁２２との何れに接触しているかを判別できる。なお、自家蛍光スペクトルの違いを利用した接触モニターでは、組成比から粥腫の有無を判別できるので、血管径の大きさから粥腫の有無を判別するＩＶＵＳ（Intravascular Ultrasound、血管内超音波検査）よりも正確な診断を行うことができる。
【０１３１】
＜第５の実施形態＞
上記第１の実施形態の（５）殺細胞効果判別動作では、光線力学的治療実施中、殺細胞効果があったかどうかを判別した（図５のステップＳ１１３）。これに対して、第５の実施形態は、光線力学的治療実施中、この殺細胞効果の判別に加えて、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を判別しようとするものである。
【０１３２】
心臓内でのレーザカテーテル３００での治療中は特に、レーザカテーテル３００が呼吸や心拍の影響で動き、治療対象組織に対する接触状態が変化することがある。このため、励起光照射前にレーザカテーテル３００先端の接触状態を確認したとしても（図５のステップＳ１０６）、光線力学的治療実施中にも、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化を監視するのがよい。また、ＰＤＴにおいては、同一照射条件（照射時間、照射パワー）で治療を実施しても、治療対象部位における一重項酸素発生量がばらつくため、確実な治療のためにはＰＤＴの進行具合（殺細胞効果）もリアルタイムで監視するのがよい。一重項酸素発生量がばらつく理由の１つとして、薬剤濃度の個体差（レザフィリンの血漿中薬剤濃度の場合、±１０〜２０％）が挙げられる。ＰＤＴによる治療効果には、光、薬剤及び酸素の量が大きく関与しているため、薬剤濃度が少ない場合には十分な治療効果を得られない可能性がある。もう１つの理由は、治療対象部位によっては、心臓内でレーザカテーテル３００先端の姿勢を理想的な接触状態（垂直接触状態）に制御しにくいことである。レーザカテーテル３００先端が斜め接触状態や非接触状態の場合、実効的な組織への光エネルギー投入量が減り、結果として、照射時間を長くしたり設定照射パワーを上げたりしなければ、治療効果が不十分となるおそれがある。これらの懸念を解消するためには、リアルタイムで治療対象組織におけるＰＤＴ進行度（殺細胞効果）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを監視し、状況に応じた照射条件の設定・変更を行うのがよい。
【０１３３】
治療光照射中に、レーザカテーテル３００先端の接触状態を監視する手法としては、例えば、Ｘ線透視画像と、電位計測（インピーダンス計測）とが挙げられる。しかしながら、Ｘ線透視画像を利用する場合には、術中に透視し続ける必要があるので、患者及び施術者の被爆量が莫大になるという問題点がある。一方、電位計測（インピーダンス計測）を利用する場合には、カテーテルによる心疾患治療の場合、先端に電極がついたカテーテルを使用するため、その電位により治療前に接触状態をある程度把握できる。しかし、治療を開始すると、心筋細胞の電気伝達能がなくなり、電位が消失していくため、接触していても電位を観測できなくなってしまう。つまり、治療中にカテーテル先端の接触状態が変化しても検知できないという問題点がある。
【０１３４】
以上のような事情に鑑み、本実施形態は、光線力学的治療実施中、検出された蛍光の強度に応じて、殺細胞効果の推定と、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態とを判別しようとするものである。
【０１３５】
図２０は、ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
同図に示すＰＤＴ装置の動作と、図５に示すＰＤＴ装置の動作とが異なる点は、殺細胞効果が無いと判別（ステップＳ１１３でＮｏ）された後にレーザカテーテル３００先端の接触状態を判別する（ステップＳ１１８）点である。
【０１３６】
殺細胞効果が無いと判別（ステップＳ１１３でＮｏ）された後、光源１１０は、ステップＳ１０９で開始した、光学系１２０への第２の強度での励起光の出力を引き続き行い、制御部１５０は蛍光強度を算出し、表示部１７０は蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【０１３７】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図２１は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【０１３８】
同図は、理想的な接触状態（垂直接触状態）で照射を開始した例を示す。矢印で示した２箇所の時刻において、蛍光強度が高い値を示している。上述のように、心筋組織中の薬剤濃度より、血中の薬剤濃度の方が高い。このため、施術者は、蛍光強度が高い値を示す２箇所の時刻において、レーザカテーテル３００の先端が心筋組織から離れて血液に接触したことがわかる。施術者は、この変化を検知すると、ハンドピース等（図示せず。）を操作することにより、レーザカテーテル３００先端の姿勢を理想的な接触状態（垂直接触状態）に戻す（ステップＳ１１８でＮｏ）。なお、レーザカテーテル３００先端の接触状態が良好な場合は、レーザカテーテル３００先端の姿勢が制御されることなく、制御部１５０は、光学系１２０への第２の強度での励起光の出力を引き続き行うための制御を行う（ステップＳ１１８でＹｅｓ）。さらに、同図に示すグラフには、ＰＤＴ進行に伴い生じる薬剤のブリーチング（蛍光量の減衰）の様子も反映される。
【０１３９】
このように、本実施形態によれば、施術者は、治療光照射中にＰＤＴ進行（殺細胞効果）と接触モニターとを同時にリアルタイムで監視し、レーザカテーテル３００が垂直接触状態と異なる姿勢をとった場合には、姿勢を制御し直すことができる。そして、施術者は、ＰＤＴ進行度（殺細胞効果）が十分な域に達したら、照射を停止することができる。
【０１４０】
＜第６の実施形態＞
上記第５の実施形態では、蛍光の増加量を指標にしてレーザカテーテル３００先端の接触状態を評価し、蛍光の減衰量を指標にしてＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価した。しかしながら、蛍光の減衰量を指標にしてＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価する場合、治療が進行するにつれて指標が減っていくという感覚的な不整合を感じるケースもある。また、照射条件や薬剤投与条件のバラツキや相違を考慮した上でのＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を判別する手法は確立されていない。
【０１４１】
これに対して、第６の実施形態は、照射条件や薬剤投与条件のバラツキや相違を考慮した上で、ＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価し、同時に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を判別しようとするものである。
【０１４２】
図２２は、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を示すフローチャートである。
このＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作は、例えば、図５又は図２０のフローチャートにおけるステップＳ１１３（殺細胞効果判別動作）内にて行われる。
【０１４３】
まず、制御部１５０は、蛍光強度をもとに、ＰＤＴ進行度の現在値（以下、「現在進行度」とする）を算出する（ステップＳ２０１）。
【０１４４】
ここで、ＰＤＴ進行度の算出方法について説明する。
図２３は、ＰＤＴ進行度を算出するための数式を説明するための図である。
【０１４５】
式中、Ｐｆｌは蛍光強度を示し、ｎは励起光照射回数を示す変数であり（例えば、薬剤投与後１５分をｎ＝１、１６分をｎ＝２、１６分３０秒をｎ＝３…とする）、ｔは照射時間を示す変数である。例えば、Ｐｆｌ１（０）は、１回目（ｎ＝１）の励起光照射開始時の（ｔ＝０）状態、すなわち励起光照射前の蛍光強度（Ｐｆｌ）の初期値を示す。Ｐｒｅｆは薬剤投与前に励起光を照射した場合の蛍光波形の平均強度（バックグラウンド）を示す。つまり、Ｐｆｌ１（０）−Ｐｒｅｆは、薬剤投与後且つ励起光照射前の所定時点での蛍光強度を示し、これを初期値（本例では、１００）としている。また、Ｘ（ｍｇ／ｋｇ）は薬剤投与量を示す変数、Ｐ（Ｗ／ｃｍ２）は励起光照射パワーを示す変数である。
【０１４６】
この評価方法では、ある基準条件（例えば、薬剤投与量１０ｍｇ／ｋｇ、照射パワー４０Ｗ／ｃｍ２）で薬剤投与前後の蛍光強度差を１００としたときに、蛍光強度が照射ごとに開始直後からどれぐらい減衰したかを時々刻々と演算する。ここで、１０ｍｇ／ｋｇは生体毒性の無い範囲における最大値として任意に選ばれた値、４０Ｗ／ｃｍ２は焦げ付きが極めて少ない又は生じない範囲における照射パワーの最大値として任意に選ばれた値である。このような薬剤投与時の濃度と照射パワーとの相関は、実験的に条件を探索して決めた標準条件を使えばよい。また、基準条件以外の条件で実施した場合にも、治療効果を左右する一重項酸素発生量を相対比較できるように、薬剤投与量と照射パワーのファクターを考慮して演算することができる。
【０１４７】
あるいは、薬剤投与時の濃度と照射パワーとの相関を、実験的に条件を探索して決めた標準条件を使うのではなく、以下のように設定してもよい。
【０１４８】
図２４は、ＰＤＴ進行度の算出方法を説明するための図である。
治療対象組織の最深層における単位体積あたりに発生した一重項酸素の量（図２５の楕円内）が細胞死を誘発する一重項酸素発生量の閾値を越えるように、薬剤投与時の濃度（ＰＳ ｄｏｓｅ）と照射パワーＩとを設定する必要がある。図２４及び図２５の式中、ｋｘは反応速度定数、τ0は無酸素雰囲気中のＴ１の寿命、σは吸収断面積、ｖは媒質中の光速、［Ｘ］は物質Ｘの濃度、Ｔは各照射位置における治療光総照射時間を示す。
【０１４９】
図２５は、薬剤投与時の濃度と照射パワーとを設定するための数式を示す。
式中、ｔは各位置における照射時間、ｔ’は薬剤投与からの経過時間、ρは深さｄにおける光密度を示す。組織中の薬剤濃度［Ｓ０］ｔ（ｔ）は、薬剤投与時の濃度（体重に対する薬剤の量）であるＰＳ ｄｏｓｅと時間ｔ及びｔ’の関数だが、一般的には実測しないと未知であることが多い。しかしながら、同一個体の組織中薬剤濃度の経時変化を実測する有用な手法は今まで存在しない。本実施形態によれば、リアルタイムで同一個体の組織内薬剤濃度の経時変化を実測することができる。
【０１５０】
図２６は、図２３の数式に基づき算出されたＰＤＴ進行度を示すグラフである。
図２３の数式を用いて、蛍光強度（図２１参照、Fluorescence Intensity）をＰＤＴ進行度（PDT progress）に変換することができる。制御部１５０は、算出したＰＤＴ進行度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、ＰＤＴ進行度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。さらに、制御部１５０は、記録されたＰＤＴ進行度のうち最大値を、最大進行度として記憶部１６０に記録する。制御部１５０は、また、算出したＰＤＴ進行度と、各照射位置における照射開始時刻を基準として、その基準時刻からの経過時間とをもとに、ＰＤＴ進行度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力してもよい。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、ＰＤＴ進行度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、ＰＤＴ進行度の経時変化を図２６又は図２７に示すグラフとして表示画面に表示する。
【０１５１】
図２７は、図２６の変形例を示すグラフである。
同図に示すように、ＰＤＴ進行度の経時変化のスケールを０〜１００で固定してもよい。ここで、０は薬剤投与前のバックグラウンド、１００はある基準時刻におけるハイパワー照射時の照射開始直後の蛍光最大強度を示すものとすればよい。
【０１５２】
図２２に戻って、制御部１５０は、現在進行度を算出すると（ステップＳ２０１）、レーザカテーテル３００先端の接触状態の評価動作（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５）を開始する。
【０１５３】
接触状態は、最大進行度と現在進行度との差分より評価される。ここで、その原理について説明する。レーザカテーテル３００を用いて心筋組織に対してピンポイントに照射を行うと、その部位（心筋組織）において薬剤消費が進み、その結果蛍光強度が減少する。蛍光強度が減少すると、ＰＤＴ進行度は経時的に増加するので、現在進行度は最大値（最大進行度）を更新し続けるはずである。しかしながら、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまうと、心筋組織よりも薬剤濃度が高い血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加する。蛍光強度が増加すると、ＰＤＴ進行度は低下する。その結果、レーザカテーテル３００が血中に浮いた場合には、本来差分が生じるべきでない現在進行度と最大進行度との間に差分が生じる。本実施形態では、この差分を接触状態の評価に利用する。
【０１５４】
まず、制御部１５０は、図２３の数式に基づきステップＳ２０１で算出された現在進行度と、記憶部１６０に記録された最大進行度とを比較する（ステップＳ２０２）。制御部１５０は、現在進行度が最大進行度以上と判定すると（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、記憶部１６０に記録された最大進行度をこの現在進行度により更新する（ステップＳ２０３）。
【０１５５】
一方、制御部１５０が、現在進行度が最大進行度未満と判定する場合とは（ステップＳ２０２でＮｏ）、本来最大進行度となるはずの現在進行度の値が最大進行度より低下した場合である。具体的には、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまい、血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加した場合である。
【０１５６】
続いて、制御部１５０は、最大進行度から現在進行度を減算する（ステップＳ２０４）。最大進行度が現在進行度により更新された場合（ステップＳ２０３）、減算結果が０となり、これはレーザカテーテル３００が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態を維持していることを示す。一方、現在進行度の値が最大進行度より低下した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、減算結果が０より大きくなり、これはレーザカテーテル３００と心筋組織の間に隙間があいている、すなわちより斜め接触又は血液中に浮いている状態に変化したことを示す。
【０１５７】
制御部１５０は、減算結果をもとに、レーザカテーテル３００先端の接触状態に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。具体的には、制御部１５０は、現在進行度に最大進行度を視覚的に反映して、現在進行度と最大進行度との差分によってレーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する（ステップＳ２０５）。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、レーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報を表示画面に表示する。
【０１５８】
ここで、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報の表示態様について説明する。
図２８は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する表示画面である。
【０１５９】
図中左のグラフ（以下、時間波形表示と呼ぶ）は、ＰＤＴ進行度の経時変化を示し、そのスケールは０〜１００で固定されている。図中右の指標（以下、レベルメーター表示と呼ぶ）は、現在進行度と最大進行度とを同時に示し、現在進行度と最大進行度との差分を示す。また、現在進行度を示す数値（５１ａ．ｕ．）も同時に表示される。
【０１６０】
図２８は、最大進行度と現在進行度とが一致している例を示す。最大進行度と現在進行度が一致している場合、最大進行度と現在進行度との差分は生じないので表示されない。これにより、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化していないと認識できる。
【０１６１】
図２９は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
同図は、最大進行度と現在進行度との差分が生じている例を示す。時間波形表示において、実線はＰＤＴ進行度の経時変化を示し、破線は最大進行度を示す。同図に示す例では、治療開始後、制御部１０５は最大進行度を約３秒間更新し続け、その後現在進行度が低下して最大進行度との差分が生じている。
【０１６２】
レベルメーター表示において、最大進行度（約５１ａ．ｕ．）に現在進行度（２７ａ．ｕ．）が重畳的に表示される。これにより、施術者は、図中斜線で示される範囲としての最大進行度と現在進行度との差分を、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化として認識できる。具体的には、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化して、より斜め接触状態又は非接触状態にあることを認識できる。
【０１６３】
図３０は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
時間波形表示において、治療開始後、制御部１０５は最大進行度を約１秒間更新し続ける（矢印Ａ）。これは、レーザカテーテル３００が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態を維持しながらＰＤＴが進行している様子を示す。その後、現在進行度は暫く下がり続ける（矢印Ｂ）。これは、レーザカテーテル３００が心筋組織から徐々に離れて、血液に触れるレーザカテーテル３００先端の面積が大きくなっていく様子を示す。この間、制御部１０５は最大進行度を更新せず、最大進行度として、現在進行度が下がり始める直前の最大進行度を表示し続ける（矢印Ｃ）。施術者は、表示画面を参照してレーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化したことを認識すると、レーザカテーテル３００先端の姿勢を制御する。その結果レーザカテーテル３００が垂直接触状態に戻ると、再び現在進行度が暫く上がり続ける（矢印Ｄ）。現在進行度が最大進行度以上になると、制御部１０５は最大進行度を現在進行度により更新し続ける（矢印Ｅ）。図３０では、この動作が繰り返された様子を示す。
【０１６４】
レベルメーター表示において、最大進行度（約８０ａ．ｕ．）に現在進行度（７３ａ．ｕ．）が重畳的に表示される。これにより、施術者は、図中斜線で示される範囲としての最大進行度と現在進行度との差分を、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化として直感的に認識できる。具体的には、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化して、心筋組織からずれて血中に浮いていると直感的に認識できる。
【０１６５】
図２２に戻って、施術者は、ステップＳ２０５で表示されたＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を参照し、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を終了するか否かを判断する。施術者は、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を終了する場合、操作部１８０に、モニター動作を終了するための所定の入力操作を行う。操作部１８０は、施術者からの入力操作によるモニター動作終了の命令を受け付け、受け付けた命令を制御部１５０に出力する。制御部１５０は、操作部１８０からの命令に基づき、モニター動作を終了する（ステップＳ２０６でＹｅｓ）。一方、施術者からの操作部１８０に対する入力操作が行わなければ、制御部１５０は、引き続きＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を行う（ステップＳ２０６でＮｏ）。
【０１６６】
本実施形態によれば、制御部１５０は、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）に組織の変化の最大の評価結果（最大進行度）を視覚的に反映して、組織の変化の評価結果と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを同時に報知する。これにより、施術者は、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを同時に直感的に認識することができる。これにより、治療光照射中に、施術者は心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００先端のズレをリアルタイムに認識し、即座に姿勢を制御することができる。同時に、施術者は、個体差や治療部位によってばらつくことが知られているＰＤＴ進行度を正確且つリアルタイムに把握し、施術することができる。医師などの施術者は、施術中にＸ線透視画像など複数の画面を見て、あらゆることを判断する必要がある。このため、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを直感的に認識可能な態様で表示することは、施術者が円滑な施術を行うにあたり有用である。
【０１６７】
＜第７の実施形態＞
ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態の表示態様は、上記図２８〜図３０に示した表示態様と異なる表示態様であってもよい。上記第６の実施形態は、現在進行度に最大進行度を視覚的に反映して、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示画面を示した。これに対して、第７の実施形態では、現在進行度と、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための情報とを互いに独立して表示する表示画面を示す。
【０１６８】
図３１は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
図中上段には、ＰＤＴ進行度の経時変化を示す時間波形表示と、現在進行度を示すレベルメーター表示と、現在進行度を示す数値（５１）とが表示される。図中下段には、レーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度と現在進行度との差分の経時変化を示す時間波形表示と、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度（５１）と現在進行度との差分を示すレベルメーター表示と、接触状態を示す数値（０＝５１−５１）とが表示される。ここで、接触状態を示す数値が小さいほどレーザカテーテル３００先端の接触状態が変化しておらず、数値が大きいほどレーザカテーテル３００先端の接触状態が大きく変化し、レーザカテーテル３００と心筋組織の間に隙間が生じていることがわかる。接触状態を示す数値が０であることから、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が変化していないと認識できる。
【０１６９】
図３２は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
図中上段には、ＰＤＴ進行度の経時変化を示す時間波形表示と、現在進行度を示すレベルメーター表示と、現在進行度を示す数値（２７）とが表示される。図中下段には、レーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度（５１）と現在進行度との差分の経時変化を示す時間波形表示と、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度と現在進行度との差分を示すレベルメーター表示と、接触状態を示す数値（２４＝５１−２７）とが表示される。接触状態を示す数値が２４であることから、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が変化して斜め接触状態となったことを認識できる。
【０１７０】
＜第８の実施形態＞
上記第６の実施形態では、カテーテル３００先端の接触状態を示す指標として、ＰＤＴの最大進行度と現在進行度との差分を用いた。これに対して、第８の実施形態では、カテーテル３００先端の接触状態を示す指標として、蛍光強度の最小値と現在値の差分を用いる。
【０１７１】
この場合、図２２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１を省略し、まず、制御部１５０は、蛍光強度の現在値と最小値とを比較する（ステップＳ２０２）。制御部１５０は、蛍光強度の現在値が最小値以下と判定すると（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、蛍光強度の最小値をこの現在値により更新する（ステップＳ２０３）。
【０１７２】
一方、制御部１５０が、蛍光強度の現在値が最小値より大きいと判定する場合とは（ステップＳ２０２でＮｏ）、本来最小値となるはずの蛍光強度の現在値が最小値より上昇した場合である。具体的には、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまい、血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加した場合である。
【０１７３】
続いて、制御部１５０は、蛍光強度の現在値から最小値を減算する（ステップＳ２０４）。減算結果が０であるとは、レーザカテーテル３００が理想的な接触状態（垂直接触状態）であることを示す。一方、減算結果が０より大きいとは、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いていることを示す。
【０１７４】
続いて、制御部１５０は、蛍光強度の現在値に最小値を視覚的に反映して、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する（ステップＳ２０５）。
【０１７５】
＜第９の実施形態＞
上記第６の実施形態では、治療を行う際に用いられる高パワーの第２の強度で励起光を出力中に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を直感的に表示した。これに対して、第９の実施形態では、低パワーの第１の強度で励起光を出力中に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を直感的に表示する。
【０１７６】
この低パワー接触モニター動作は、薬剤を静脈注射により投与してから第２の強度の励起光の出力により治療を開始するまでの待機時間（インターバル時間）中に行われる。例えば、この低パワー接触モニター動作は、図５又は図２０のフローチャートにおけるステップＳ１０４（薬剤濃度モニター動作）やステップＳ１０６、Ｓ１０７（接触モニター動作）内で行われる。また、この低パワー接触モニター動作は、第２の強度で励起光を出力する前に、すなわち治療を行う前に、毎回行ってもよいし、省略してもよい。また、患者がヒトの場合は、治療時間が３時間などと長期に渡る場合には、再校正として、低パワー接触モニター動作を再度行ってもよい。しかしながら、基本的に想定される標準術時間中には薬剤濃度はほぼ一定と考えてよいため、低パワー接触モニター動作は、薬剤を静脈注射により投与してから第２の強度の励起光の出力により治療を開始するまでの待機時間（インターバル時間）中に行えばよい。
【０１７７】
図３３は、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触度を算出するための数式を示す。図３４は、この接触度の算出方法を説明するための図である。
図中、Ｐｆｌｂは非接触状態の蛍光強度すなわち血液（blood）中の蛍光強度、Ｐｆｌtは垂直接触状態の蛍光強度すなわち組織（tissue）中の蛍光強度、Ｐ（ｔ）は任意の接触状態の蛍光強度を示す。
【０１７８】
まず、施術者は、薬剤投与後、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して非接触状態に配置する。制御部１５０は、施術者からの操作部１８０を介した励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力し、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、非接触状態の蛍光強度、すなわち血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂを算出する（図３４、点Ａ）。続いて、施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して垂直接触状態に配置する。上記と同様に、制御部１５０は、垂直接触状態の蛍光強度、すなわち組織中の蛍光強度Ｐｆｌtを算出する（図３４、点Ｂ）。制御部１５０は、算出した血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂから組織中の蛍光強度Ｐｆｌtを減算し、算出した値（Ｐｆｌｂ−Ｐｆｌt）を接触度の最大値とする。
【０１７９】
続いて、施術者は、治療を行うために、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して任意の姿勢で接触させる。制御部１５０は、施術者からの操作部１８０を介した励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力し、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、この任意の姿勢で接触状態での蛍光強度Ｐ（ｔ）を算出する（図３４、点Ｃ）。制御部１５０は、算出した蛍光強度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、蛍光強度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、上記血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂから算出した蛍光強度Ｐ（ｔ）を減算し、算出した値（Ｐｆｌｂ−Ｐ（ｔ））を、接触度の最大値に対する現在の接触度とする。
【０１８０】
制御部１５０は、図３３の数式に基づき算出したレーザカテーテル３００先端の接触度を直感的に認識可能な態様で表示する。例えば、制御部１５０は、図３４に示すように、接触度の最大値を示す帯に、現在の接触度の値までの範囲を重畳的に表示する態様で、接触度を直感的に認識可能な態様で表示部１７０により表示画面に表示させればよい（レベルメーター表示）。
【０１８１】
あるいは、制御部１５０は、接触度の経時変化と、現在の接触度とを直感的に認識可能な態様としての、時間波形表示及びレベルメーター表示を、表示部１７０により表示画面に表示させてもよい。さらに図３３の数式より演算した接触度を数値表示しても良い。
図３５は、接触度の時間波形表示及びレベルメーター表示を示す表示画面である。
【０１８２】
時間波形表示において、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触度の経時変化を０〜１００のスケールで表示することにより、施術者は、心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００の先端部のズレを認識し、即座に姿勢を制御することができる。また、レベルメーター表示において、現在のレーザカテーテル３００先端の接触度を直感的に認識可能な態様で表示することで、施術者は、実際には目視することのできない現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態を、直感的に認識することができる。なお、接触度が最大値（本例では、１００）を超えた場合には、接触度が最大値であるものとして表示すればよい。なお、現在の接触度のみに関する表示のみでも良い。
【０１８３】
ここで、接触度とレーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態との関係について説明する。
図３６は、図３５に示す異なる複数の接触度におけるレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【０１８４】
同図に示すように、レーザカテーテル３００の先端部と組織との間に血液１５が介在して、先端部が血中に存在する非接触状態において、図３３の数式に基づき算出したレーザカテーテル３００先端の接触度は、例えば、１２である。レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触し、先端部と組織との隙間に部分的に血液１５が存在する斜め接触状態において、接触度は、例えば、５５である。レーザカテーテル３００の先端部が心筋組織１１の内壁に垂直に接触するように配置される垂直接触状態において、接触度は、例えば、１００である。施術者は、これら接触度の値を時間波形表示及びレベルメーター表示により視覚的に認識することにより、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態を、直感的に認識することができる。そして、施術者は、心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００の先端部のズレを認識し、即座に姿勢を制御することができる。
【０１８５】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の形態が考えられる。
【０１８６】
上記実施形態では、レーザカテーテル３００をＰＤＴ装置１のコネクタ２１０に着脱可能に接続したが、レーザカテーテル３００をＰＤＴ装置１に一体に設けてもよい。
上記実施形態では、ＰＤＴ装置本体１００にチューブ２００を設け、チューブ２００の先端にコネクタ２１０を設けたが、コネクタ２１０をＰＤＴ装置本体１００に設けてもよい。
上記実施形態では、ＰＢＳ１２３を用いたが、これに代えてＤＭを用いてもよい。
【０１８７】
上記実施形態では、制御部１５０は、施術者に所定の制御を促す情報を表示部１７０により報知したが、これに限定されない。ＰＤＴ装置１にスピーカ部を設け、制御部１５０は、施術者に所定の制御を促す際、音声出力命令を生成し、生成した音声出力命令をスピーカ部に出力してスピーカ部に音声を出力させることにより施術者に所定の制御を促してもよい。
【符号の説明】
【０１８８】
１…光線力学的治療（Photodynamic Therapy、ＰＤＴ）装置
１００…ＰＤＴ装置本体
１１０…光源
１２０、１２０ａ…光学系
１２１…ショートパスフィルタ
１２２…第１のレンズ
１２３…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１２４…ロングパスフィルタ
１２５…第２のレンズ
１２６…第１のダイクロイックミラー（ＤＭ）
１２７…第２のダイクロイックミラー（ＤＭ）
１３０、１３０ａ…検出部
１３１…第１のフォトダイオード（ＰＤ）
１３２…第２のフォトダイオード（ＰＤ）
１４０…心電取得部
１４１…電極パッド
１５０…制御部
１６０…記憶部
１７０…表示部
１８０…操作部
２００…チューブ
２０１…装置付属光ファイバ
２１０…コネクタ
３００…レーザカテーテル
３０１…照射光
３１０…カテーテルチューブ
３２０…支持部
３３０…光ファイバ
３４０…光学ウィンドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価する評価装置及び評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
頻脈性不整脈の一種として、心房細動が知られている。心房細動は、肺静脈と左心房との接合部付近に電気パルスを発生する異常興奮部位が出現し、この電気パルスの刺激によって左心房が細かく振動及び収縮することにより発生する。
【０００３】
心房細動治療法として、発明者らは、光線力学的治療（Photodynamic Therapy、以下「ＰＤＴ」と記述する。）を適用することを提案してきた（例えば、特許文献１参照。）。ＰＤＴでは、光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織にレーザカテーテルを用いて励起光を照射して、一重項酸素を発生させる。酸化力の強い一重項酸素は、異常興奮部位を取り囲む心筋組織に傷害を与えて、異常興奮部位から左心房への電気パルスの伝導を遮断（ブロック）する電気伝導ブロックを形成する。この結果、異常興奮部位と左心房との間の電気伝導が遮断され、左心房の異常な振動及び収縮が抑制される。
【０００４】
光感受性薬剤は、特定の組織に選択的に集積する性質を持つ。そこで、一般には、患者に光感受性薬剤を投与してから所定時間（例えば８〜４８時間）経過後、治療組織の光感受性薬剤濃度が高く他の組織や血中の光感受性薬剤濃度が低い状態、いわゆる光感受性薬剤のコントラストがついた状態となってから励起光を照射する。また、近年、光感受性薬剤の集積性を利用せず、光感受性薬剤が血液によって被治療組織にデリバリーされた時点で励起光を照射するＰＤＴも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／０６６１２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
励起光照射部位の組織の破壊や電気伝導ブロックの形成等を評価する方法として、電極等の検出手段が設けられたカテーテル等のデバイスを励起光照射部位に導き、このカテーテルを用いて評価を行うことが考えられる。しかしながら光を用いた治療において、照射部位と電極による電位測定部位が厳密には一致しないため、より正確な治療効果をリアルタイムで評価する手段が求められている。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、レーザカテーテルを用いた治療の進行を正確かつリアルタイムに評価可能な評価装置及び評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る評価装置は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する装置であって、接続部と、光源と、検出部とを有する。
上記接続部は、上記レーザカテーテルが着脱可能である。
上記光源は、上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する。
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出する。
【０００９】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価できる。また、治療に用いるレーザカテーテルを用いることで、操作が簡便となる。なお、「組織の変化」とは、例えば殺細胞効果、電気伝導ブロックなどの組織への傷害、損傷、熱変性などを言う。
【００１０】
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態の変化とを同時に評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出してもよい。
【００１１】
心臓内でのレーザカテーテルでの治療中は特に、レーザカテーテルが呼吸や心拍の影響で動き、治療対象組織に対する接触状態が変化することがある。本実施形態によれば、リアルタイムで心筋組織の変化と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを監視し、状況に応じた照射条件の設定・変更を行うことができる。
【００１２】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部を有してもよい。
【００１３】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化と、レーザカテーテルの先端部の組織に対する接触状態とをリアルタイムに評価することができる。
【００１４】
上記制御部は、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００１５】
ここで、「信号を出力」とは、例えば、表示情報を含む表示命令を表示部へ出力することをいう。これにより、施術者は、組織の変化の現在の評価結果と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを同時に直感的に認識することができる。これにより、治療光照射中に、施術者は心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル先端部のズレをリアルタイムに認識し、即座に姿勢を制御することができる。同時に、施術者は、個体差や治療部位によってばらつく組織の変化の評価結果を正確且つリアルタイムに把握し、施術することができる。施術者は、施術中に複数の画面を見て、あらゆることを判断する必要がある。このため、組織の変化の現在の評価結果と、レーザカテーテル先端部の接触状態とを直感的に認識可能な態様で表示することは、施術者が円滑な施術を行うにあたり有用である。
【００１６】
上記評価装置は、上記組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに有してもよい。
上記制御部は、上記組織の変化の現在の評価結果を上記記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００１７】
組織の変化の最大の評価結果に組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより、施術者は、最大の評価結果と現在の評価結果との差分を、レーザカテーテル先端部の接触状態の変化として直感的に認識できる。例えば、施術者は、レーザカテーテル先端部の接触状態が理想的な接触状態から変化して、組織からずれて血中に浮いていると直感的に認識できる。
【００１８】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する制御部を有してもよい。
【００１９】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに評価することができる。
【００２０】
上記制御部は、上記評価結果に応じて上記組織の変化を報知するための信号を出力してもよい。
【００２１】
これにより、レーザカテーテルから入射した蛍光の強度に応じて、施術者に組織の変化をリアルタイムに報知することができる。なお、「信号を出力」とは、表示情報を含む表示命令を表示部へ出力したり、音声出力命令をスピーカ部へ出力することをいう。
【００２２】
上記制御部は、上記評価結果に応じて上記励起光の照射条件の変更を促すための信号を出力してもよい。
【００２３】
これにより、レーザカテーテルから入射した蛍光の強度に応じて、施術者に励起光の照射条件の変更をリアルタイムに促すことができる。
【００２４】
上記制御部は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
【００２５】
心電信号と蛍光の強度との相関を算出することにより、組織の変化をリアルタイムに判別することができる。
【００２６】
本発明の一形態に係る心房細動治療用評価装置は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する装置であって、接続部と、光源と、検出部とを有する。
上記接続部は、上記レーザカテーテルが着脱可能である。
上記光源は、上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する。
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化を評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出する。
【００２７】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた心房細動治療の進行を評価できる。また、心房細動治療に用いるレーザカテーテルを用いることで、操作が簡便となる。
【００２８】
上記検出部は、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価するため、上記レーザカテーテルから上記接続部を介して入射した上記蛍光の強度を検出してもよい。
【００２９】
上記評価装置は、さらに、上記検出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記心筋組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部を有してもよい。
【００３０】
上記制御部は、上記心筋組織の変化の現在の評価結果に上記心筋組織の変化の最大の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３１】
上記評価装置は、上記心筋組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに有してもよい。
上記制御部は、上記心筋組織の変化の現在の評価結果を上記記憶部に記録し、上記心筋組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記心筋組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記心筋組織の変化の最大の評価結果を上記心筋組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した心筋組織の変化の最大の評価結果に上記心筋組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記心筋組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３２】
本発明の一形態に係る評価方法は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から上記励起光を照射する。
上記照射された励起光に応じた上記蛍光を上記レーザカテーテルを介して取り出す。
上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する。
【００３３】
レーザカテーテルから入射した蛍光の強度を検出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに推定することができる。これにより、レーザカテーテルを用いた治療の進行を評価できる。
【００３４】
上記評価方法は、上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価してもよい。
【００３５】
上記評価方法は、さらに、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３６】
上記評価方法は、上記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００３７】
上記評価方法は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
心電信号と蛍光の強度との相関を算出することにより、励起光と光感受性薬剤との反応による組織の変化をリアルタイムに判別することができる。
【００３８】
本発明の一形態に係る評価方法は、励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤と、先端部から上記励起光を照射可能なレーザカテーテルと、上記レーザカテーテルが着脱可能な接続部及び上記接続部を介して上記レーザカテーテルに上記励起光を出力する光源を有する評価装置とを使用する評価方法である。
上記光感受性薬剤を組織に取り込む。
上記接続部に装着される上記レーザカテーテルの先端部を上記光感受性薬剤が取り込まれた組織へ導く。
上記光感受性薬剤が取り込まれた組織に対して上記レーザカテーテルの先端部から、上記光源より出力された励起光を照射する。
上記照射された励起光に応じた上記蛍光を上記レーザカテーテルを介して取り出す。
上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化を評価する。
【００３９】
上記評価方法は、上記取り出された蛍光の強度に応じて、上記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と上記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による上記組織の変化と、上記レーザカテーテルの先端部の上記組織に対する接触状態とを同時に評価してもよい。
【００４０】
上記評価方法は、さらに、上記組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、上記組織の変化の評価結果と、上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００４１】
上記評価方法は、上記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、上記組織の変化の現在の評価結果が上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、上記記憶部に記録された上記組織の変化の最大の評価結果を上記組織の変化の現在の評価結果により更新し、上記更新した組織の変化の最大の評価結果に上記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより上記組織の変化の評価結果と上記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力してもよい。
【００４２】
上記評価方法は、心電信号を取得し、上記心電信号と上記蛍光の強度との相関に応じて上記組織の変化を評価してもよい。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、レーザカテーテルを用いた治療の進行を正確かつリアルタイムに評価でき、治療の確実性を担保できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＰＤＴ装置を示す模式図である。
【図２】心臓に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
【図３】ＰＤＴ装置本体を示すブロック図である。
【図４】レーザカテーテルの先端部を示す断面図である。
【図５】ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】左心房に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
【図７】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図８】蛍光強度と薬剤濃度の相関を示すグラフである。
【図９】薬剤濃度の経時変化を示すグラフである。
【図１０】レーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【図１１】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図１２】蛍光強度の経時変化を示す別のグラフである。
【図１３】レーザカテーテルの移動の軌跡を示す模式図である。
【図１４】ＥＣＧと心腔内圧、心筋組織の血流量を支配する冠状動脈血流量の関係を示す図である。
【図１５】レーザカテーテルが垂直接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
【図１６】レーザカテーテルが斜め接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態の光学系及び検出部等を示すブロック図である。
【図１８】血管内腔でのレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【図１９】波長と蛍光強度との関係を示すグラフである。
【図２０】ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【図２２】ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を示すフローチャートである。
【図２３】ＰＤＴ進行度を算出するための数式を説明するための図である。
【図２４】ＰＤＴ進行度の算出方法を説明するための図である。
【図２５】薬剤投与時の濃度と照射パワーとを設定するための数式を示す。
【図２６】図２３の数式に基づき算出されたＰＤＴ進行度を示すグラフである。
【図２７】図２６の変形例を示すグラフである。
【図２８】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する表示画面である。
【図２９】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３０】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３１】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３２】ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
【図３３】レーザカテーテル先端の組織内壁に対する接触度を算出するための数式を示す。
【図３４】この接触度の算出方法を説明するための図である。
【図３５】接触度の時間波形表示及びレベルメーター表示を示す表示画面である。
【図３６】図３５に示す異なる複数の接触度におけるレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、評価装置として光線力学的治療装置（以下「ＰＤＴ装置」と記述する。）を用いるものとして説明する。
【００４６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＰＤＴ装置を示す模式図である。
ＰＤＴ装置１は、ＰＤＴ装置本体１００と、ＰＤＴ装置本体１００に接続されたチューブ２００と、チューブ２００の先端に設けられたコネクタ２１０とを有する。
チューブ２００は、中空の柔らかい管であり、内蔵する装置付属光ファイバ２０１（図３参照。）を介して光を伝送可能である。
コネクタ２１０には、レーザカテーテル３００が着脱可能に接続される。
【００４７】
患者２には、光感受性薬剤が投与される。静脈注射により投与した場合、投与された光感受性薬剤は血液中に拡散し、さらに心筋組織等の組織に取り込まれる。光感受性薬剤は、静脈注射により治療に必要な分量を一括投与したり、点滴により継続的に投与したり、経口から一括又は継続的に投与したり、局所投与してもよい。光感受性薬剤とは、光の特定波長を吸収して励起し、蛍光を発する薬剤である。例えば、タラポルフィンナトリウム（レザフィリン（登録商標）、明治製菓株式会社）という薬剤がある。この薬剤のＱ帯吸収波長は６６４ｎｍ前後に存在するため、この薬剤の励起光源としては、例えば６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍを用いる。
【００４８】
図２は、心臓に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
レーザカテーテル３００は、患者２の大腿静脈又は頸静脈を通して、心臓１０の右心房１４に挿入される。右心房１４に到達したレーザカテーテル３００は、中隔を貫通し左心房１３に導かれる。
【００４９】
［ＰＤＴ装置本体の構成］
図３は、ＰＤＴ装置本体を示すブロック図である。
ＰＤＴ装置本体１００は、光源１１０と、光学系１２０と、検出部１３０と、心電取得部１４０と、制御部１５０と、記憶部１６０と、表示部１７０と、操作部１８０とを有する。
【００５０】
光源１１０は、光感受性薬剤の励起光を出力する。光源１１０が出力する光の波長は、光感受性薬剤のＱ帯の吸収波長と等しい。例えばＱ帯吸収波長が６６４ｎｍ前後の光感受性薬剤が用いられるとき、光源１１０として発振波長６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍの半導体レーザが使用される。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０によりレーザカテーテル３００に入射する。
【００５１】
光学系１２０は、光源１１０が発する励起光を、装置付属光ファイバ２０１を介してコネクタ２１０に接続されたレーザカテーテル３００に入射する。光学系１２０は、励起光が照射された光感受性薬剤が発する蛍光をレーザカテーテル３００から取り出し、検出部１３０に入射する。光学系１２０は、ショートパスフィルタ１２１と、第１のレンズ１２２と、偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beam Splitter、以下「ＰＢＳ」と記述する。）１２３と、ロングパスフィルタ１２４と、第２のレンズ１２５とを有する。
ショートパスフィルタ１２１は、カットオン波長６７０ｎｍの短波長透過フィルタであり、長波側の輻射をカットする。光源１１０からの励起光は蛍光観察波長域（ピーク波長よりも長波側）に輻射成分をもつ。そこで、励起光の長波側の輻射成分を、レーザカテーテル３００に集光する前段階でカットする。ショートパスフィルタ１２１を透過した励起光は、第１のレンズ１２２に入射する。
第１のレンズ１２２は、ショートパスフィルタ１２１より入射した励起光をレーザカテーテル３００の一端面に集光する。また、第１のレンズ１２２は、レーザカテーテル３００の先端部からの蛍光をＰＢＳ１２３に集光する。なお、光源１１０からの励起光の一部は、装置付属光ファイバ２０１のＰＤＴ装置本体１００側端面や、コネクタ２１０内や、レーザカテーテル３００の先端部で反射して正反射光としてＰＢＳ１２３に入射する。これら正反射光は、蛍光の検出にあたりノイズとなる。
ＰＢＳ１２３は、第１のレンズ１２２より入射した光のうち、偏向の違いを利用してチューブ２００内の光ファイバの端面で反射した正反射光を透過させて検出せずに、蛍光とその他の端面における正反射光を反射して検出器へと導く。ＰＢＳ１２３を透過した蛍光は、ロングパスフィルタ１２４に入射する。
ロングパスフィルタ１２４は、ＰＢＳ１２３より入射した光のうち、コネクタ２１０内及びレーザカテーテル３００の先端部で反射した正反射光を透過せずに、蛍光のみを透過して検出器へと導く。ロングパスフィルタ１２４を透過した蛍光は、第２のレンズ１２５に入射する。
第２のレンズ１２５は、ロングパスフィルタ１２４より入射した蛍光を検出部１３０に集光する。
【００５２】
検出部１３０は、例えばリニアイメージセンサーであり、光学系１２０より入射した蛍光を分光検出する。すなわち、検出部１３０は、励起波長の光と励起波長の光より長い光である光感受性薬剤の蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００５３】
心電取得部１４０には、電極コード（図示せず）を介して電極パッド１４１が接続される。心電取得部１４０は、患者２に装着された電極パッド１４１と電極コードとを介して患者２の心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。
【００５４】
制御部１５０は、ＰＤＴ装置１内の各部を制御する。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、組織中や血中の薬剤濃度を算出する（薬剤濃度モニター動作）。制御部１５０は、算出した薬剤濃度をもとに、薬剤追加投与の要否を判別する。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、レーザカテーテル３００の組織に対する接触状態を判別する（接触モニター動作）。
制御部１５０は、励起光照射中の蛍光強度の変化をもとに、異物、破損等の異常の有無や殺細胞効果を判別する（異物・破損モニター動作及び殺細胞効果判別動作）。制御部１５０は、判別結果をもとに、光源１１０を制御して励起光照射を停止させる。
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号と心電取得部１４０より取得した心電信号とをもとに、電気伝導ブロックの形成の有無を判別する（電気伝導ブロック形成の判別動作）。
制御部１５０は、上記各種算出結果及び判別結果や種々の情報を表示するための表示命令を表示部１７０に出力する。
【００５５】
記憶部１６０は、不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、その他の固体メモリに設定される。制御部１５０は、検出部１３０より取得した蛍光強度に関する情報と、励起光照射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間等を計測する時間計測部（図示せず）より取得した時間情報とを互いに関連付けて、蛍光強度の経時変化として記憶部１６０に記録する。制御部１５０は、心電取得部１４０より取得した心電信号に関する情報と時間情報とを互いに関連付けて、心電図として記憶部１６０に記録する。
【００５６】
表示部１７０は、例えば液晶表示器等を用いた表示デバイスである。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、例えば蛍光強度に関する情報、心電信号に関する情報及び時間情報等を表示画面に表示する。
【００５７】
操作部１８０は、施術者からの入力操作による命令を受け付け、受け付けた命令を制御部１５０に出力する。命令とは、例えば、光源１１０が出力する励起光のオン・オフや強度の切り替え等に関する命令である。励起光の強度は、少なくとも、組織や血液に対し低侵襲な低パワー（例えば、光出力１ｍＷ以下）の第１の強度と、第１の強度のおよそ１０００倍程度の強さの高パワーの第２の強度との２種類を選択可能である。第１の強度は、治療前に、薬剤濃度やレーザカテーテル３００の接触状態をモニターする際に選択される。第２の強度は、治療を行う際に選択される。なお、第１の強度は固定値であり、第２の強度は可変してもよい。
【００５８】
［レーザカテーテルの構成］
レーザカテーテル３００は、先端部から励起光を出射する。
図４は、レーザカテーテルの先端部を示す断面図である。
レーザカテーテル３００は、カテーテルチューブ３１０と、支持部３２０と、光ファイバ３３０と、光学ウィンドウ３４０とを有する。
【００５９】
カテーテルチューブ３１０は、中空の柔らかい管であり、患者２の心臓１０の心筋組織の内壁に導かれる。カテーテルチューブ３１０は、光ファイバ３３０を内蔵する。
【００６０】
支持部３２０は、カテーテルチューブ３１０に固定される。支持部３２０は、光ファイバ３３０及び光学ウィンドウ３４０をカテーテルチューブ３１０に対して保持する。
【００６１】
光ファイバ３３０は、例えば、コア径１３３μｍ且つ外形５００μｍの１本の石英製ステップインデックスファイバである。光ファイバ３３０は、ＰＤＴ装置１からの励起光を伝送する。光ファイバ３３０は、先端から、伝送した励起光を照射光３０１として光学ウィンドウ３４０へ出射する。照射光３０１のビーム径は、光ファイバ３３０の開口（ＮＡ）で定まる角度で増大する。光ファイバ３３０の先端は、この照射光３０１のビーム径が適切に増大するように加工される。光ファイバ３３０は、励起光が照射された組織に取り込まれた光感受性薬剤が発した蛍光をＰＤＴ装置１に伝送する。
【００６２】
光学ウィンドウ３４０は、レーザカテーテル３００の先端部の最外部に光ファイバ３３０の先端と光学的に連続して設けられる。光学ウィンドウ３４０は、固形の透明材料、例えばＢＫ７等の硝子材料からなる。光学ウィンドウ３４０は、照射部として、光ファイバ３３０の先端から出射した照射光３０１を透過させる。光学ウィンドウ３４０は、受光部として、光感受性薬剤が発した蛍光を光ファイバ３３０の先端に集光する。
【００６３】
ＳＮ（Signal-Noise）比の高い蛍光検出を行うには、正反射光を除去するために、レーザカテーテルに照射ファイバ及び検出ファイバを独立に設けて照射及び受光を行う方法が知られている（特開２００９−１４８５５０段落［００３７］参照。）。
一方、心腔内の治療や診断を行う際、レーザカテーテルの曲率を稼ぐため、レーザカテーテルの直径は小さいことが望ましい。複数の光ファイバをレーザカテーテルに設けるには、それぞれの光ファイバを極細に形成することとなり、必要な強度の光を伝送できなくなるおそれがある。
以上より、特に心房細動や心室粗動などの心腔内からのアプローチを必要とする疾患では、レーザカテーテルに内蔵する光ファイバは１本であることが望まれる。また、生体に影響を与えない程度の低パワーの強度での蛍光検出が必要となるため、ＳＮ（Signal-Noise）比の高い計測系を1本の光ファイバで構成する必要がある。
【００６４】
そこで、本実施形態のＰＤＴ装置１によれば、ＰＢＳ１２３及びロングパスフィルタ１２４がファイバ入射端面の正反射光を除去し、さらに、ショートパスフィルタ１２１が励起光の長波側の輻射成分を除去する。これにより、レーザカテーテル３００で照射ファイバと検出ファイバを１本の光ファイバ３３０で兼用しながらも、検出部１３０は高ＳＮ比で蛍光を検出できる。この結果、生体に影響を及ぼさない程の低パワーで蛍光を検出することができる。これにより、循環器系の疾患の治療及び診断において、十分に細くて曲率が稼げるレーザカテーテルでありながらも、低侵襲な診断が可能である。
【００６５】
［ＰＤＴ装置の動作］
次に、以上のように構成されたＰＤＴ装置１の動作について説明する。
図５は、ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
【００６６】
ＰＤＴ装置１の動作の説明は、以下の（１）〜（６）の順序で行うものとする。
（１）ＰＤＴの準備（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３）
（２）薬剤濃度モニター動作（ステップＳ１０４〜ステップＳ１０５）
薬剤濃度モニター動作では、光源１１０は第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに薬剤濃度を経時的に算出し、算出した薬剤濃度をもとに薬剤追加投与の要否を判別する。
（３）接触モニター動作（ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８）
接触モニター動作では、光源１１０は第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとにレーザカテーテル３００の組織内壁に対する接触状態を判別し、励起光照射プロトコル（強度、時間等）の算出を行う。
（４）異物・破損モニター動作（ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２）
異物・破損モニター動作では、光源１１０は第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに適切な治療プロトコルにて、レーザ照射中に何らかの理由で異物がレーザカテーテル３００先端に付着するか否か、さらにレーザカテーテル３００先端付近の破損が有るか無いかを判別する。
（５）殺細胞効果判別動作（ステップＳ１１３）
殺細胞効果判別動作では、光源１１０は第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は検出部１３０が検出する蛍光強度をもとに、励起光が照射されている組織にて殺細胞効果があったかどうかを判別する。
（６）電気伝導ブロック形成の判別動作（ステップＳ１１４〜ステップＳ１１７）
電気伝導ブロックとは、すでに説明したように異常興奮部位を取り囲む心筋組織を壊死させて、異常興奮部位から左心房への電気パルスの伝導を遮断したブロックである。ここで電気伝導ブロック形成の判別動作は、殺細胞効果判別動作（ステップＳ１１３）で用いた蛍光強度の時間変化のデータと、心電波形のデータを制御部で演算することで判別する。場合によっては、レーザカテーテルを電気伝導ブロック内に再配置し、光源１１０を第１の強度に変更して、同様の処理を行うことで電気伝導ブロックの形成を判別してもよい。
【００６７】
［（１）ＰＤＴの準備］
図６は、左心房に挿入されたレーザカテーテルを示す模式図である。
まず、医師等の施術者により、レーザカテーテル３００が患者２の大腿静脈又は頸静脈を通して心臓１０に挿入される。レーザカテーテル３００の先端部は、左心房１３の心筋組織１１内壁の肺静脈１２近傍に配置される（ステップＳ１０１）。
【００６８】
続いて、施術者により、各種レファレンスデータを参考に（ステップＳ１０２）、患者２に光感受性薬剤が投与される（ステップＳ１０３）。ここでは、静脈注射により治療に必要な分量の光感受性薬剤が患者２に一括投与されるものとして説明する。投与された光感受性薬剤は血液に拡散および組織に取り込まれる。
【００６９】
［（２）薬剤濃度モニター動作］
続いて、薬剤濃度モニター動作が行われる。
まず、施術者は、操作部１８０を操作して低パワーの第１の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第１の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織や血液に照射される。組織や血液に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収して蛍光を発する。光感受性薬剤が発した蛍光はレーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射される。検出部１３０は、入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００７０】
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、蛍光強度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、算出した蛍光強度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、蛍光強度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【００７１】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図７は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、光感受性薬剤（レザフィリン）をブタに静脈注射（intravenous injection, i.v.）し、薬剤の吸収スペクトルのＱ帯に一致する励起光（半導体レーザ、発振波長例えば６００−８００ｎｍ、好ましくは６６０−６８０ｎｍ、さらに好ましくは６６４±２ｎｍ、４００μＷ）を照射したときの蛍光強度（Intensity）の経時変化を示す。レーザカテーテル３００の先端部はブタ右心房内に配置した。
血液での蛍光強度は、薬剤投与後、単調減少した。一方、心筋組織での蛍光強度は、薬剤投与後、一定時間までは増加し、その後減少した。また、血液での蛍光強度は、心筋組織での蛍光強度より大きい。
【００７２】
ここで、蛍光強度と薬剤濃度との関係について説明する。
図８は、蛍光強度と薬剤濃度の相関を示すグラフである。
同図は、採血法により得られた薬剤濃度（PS concentration）の絶対値と、前図に示す励起光を血液に照射したときの蛍光強度（Intensity）との相関を示す。薬剤濃度の絶対値と蛍光強度とはほぼ一致した。すなわち、経時的に算出された蛍光強度をもとに、リアルタイムに薬剤濃度をモニターできる。
【００７３】
制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、組織や血液中の薬剤濃度を算出する（ステップＳ１０４）。制御部１５０は、算出した薬剤濃度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、薬剤濃度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、また、算出した薬剤濃度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、薬剤濃度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、薬剤濃度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、薬剤濃度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【００７４】
ここで、薬剤濃度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図９は、薬剤濃度の経時変化を示すグラフである。
上述のように、血液での蛍光強度は心筋組織での蛍光強度より大きく、また、蛍光強度と薬剤濃度には相関がある。従って、血中の薬剤濃度は、血中の蛍光強度の経時変化と同様と同様に、薬剤投与後単調減少する。一方、組織中での薬剤濃度は、組織中の蛍光強度の経時変化と同様と同様に、薬剤投与後一定時間までは増加し、その後減少する。また、血中の薬剤濃度は組織中の薬剤濃度より高いレベルを示すことになる。
【００７５】
制御部１５０は、算出した薬剤濃度が閾値以上かどうかを判別する（ステップＳ１０５）。制御部１５０は、薬剤濃度が閾値以上と判別すると、薬剤濃度が十分であると推定して、接触モニター動作へと移行する（ステップＳ１０５でＹｅｓ）。一方、制御部１５０は、薬剤濃度が閾値未満と判別すると、薬剤濃度が不十分であると推定して、薬剤追加投与を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ光感受性薬剤の追加投与を促す情報を表示する（ステップＳ１０５でＮｏ）。
【００７６】
なお、蛍光強度と薬剤濃度とには相関があるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により薬剤濃度を算出しなくても、医師等の施術者は蛍光強度から薬剤濃度を推定できる。
【００７７】
ところで、一般に、血中の薬剤濃度変化をモニターする手法としては、薬剤投与後から一定時間ごとに採血した血液の吸光度を計測する方法が知られている。しかし、この方法は、採血可能な血液量が限られているためプロット数が制限され、また、リアルタイムでは濃度を計測することができない。
あるいは、体外にバイパス経路を作製し、その経路を通過する血液に対して光を照射し、蛍光強度を観察することでモニターする方法が知られている。しかし、この方法は、衛生面に留意する必要がある。
また、組織中の薬剤濃度をモニターする手法としては、薬剤を構成する一部の炭素を同位体に変換したものを同時に投与し、放射線量から各組織の薬剤濃度をモニターする方法が知られている（CANCER RESEARCH 50. 3985-3990, July 1, 1990, Tissue Distribution and Photosensitizing Properties of Mono-L-aspartyl Chlorin e6 in a Mouse Tumor Model, Charles J. Corner and Angela Ferrario）。しかし、この方法では、被爆の問題と、マクロ的な濃度しかモニターできないという問題がある。
【００７８】
これに対して、本実施形態の薬剤濃度モニター動作によれば、蛍光強度の経時変化を算出することにより、蛍光強度に相関のある薬剤濃度の経時変化を算出できる。これにより、組織及び血液中の薬剤濃度をリアルタイムにモニターできる。また、上記従来のモニター方法に比べて、低侵襲であり、安定的かつ再現性高く薬剤濃度の経時変化をモニターできる。また、ＰＤＴ装置１の光源１１０からの励起光を用いて薬剤濃度の経時変化を経カテーテル的にモニターするので、薬剤濃度検出装置を別途追加する必要がなく、低コストと省スペースを実現できる。さらに、薬剤濃度をリアルタイムにモニターできるので、薬剤追加投与の判別アシストをリアルタイムに行うことができる。
【００７９】
さらに、本実施形態の薬剤濃度モニター動作は、ＰＤＴに限定されず、励起光を吸収して蛍光を発する薬剤を用いた治療や診断においても実行することができる。薬剤を使う治療や診断では、薬剤動態（薬剤デリバリー）を把握することが重要である。本実施形態の薬剤濃度モニター動作によれば、所望組織の薬剤濃度を経カテーテル的にリアルタイムかつミクロに測定でき、各種薬剤の動態を把握できる。また、低侵襲にモニターできるので、メリットが大きく実用的である。さらに、本実施形態の薬剤濃度モニター動作は、特定の場所にのみ薬剤を到達させるシステム（ＤＤＳ、Drug Delivery System）においても実行することができ、実際に薬が限局的に到達できているかを評価するのに有用である。
【００８０】
［（３）接触モニター動作］
続いて、接触モニター動作が行われる。
【００８１】
図１０は、レーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
レーザカテーテル３００は、発光部位としての先端部が心筋組織１１の内壁に垂直に接触するように配置されるのが望ましい（図１０（ａ）参照、以下「垂直接触状態」と記述する。）。これは、レーザカテーテル３００の先端部から心房内血液１５を排除して心房内血液１５中の光感受性薬剤の活性化を抑えるためである。また、レーザカテーテル３００の先端部を組織に直接接触させることで組織に取り込まれた光感受性薬剤を選択的に活性化するためである。
しかしながら、レーザカテーテル３００の先端部の正確な接触状態をＸ線撮影又は触覚的に認識するのは困難である。このため、実際には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して垂直接触状態となるとは限らない。レーザカテーテル３００の先端部と組織との間に血液１５が介在して、先端部が血中に存在することもある（図１０（ｃ）参照、以下「非接触状態」と記述する。）。あるいは、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触し、先端部と組織との隙間に部分的に血液１５が存在することもある（図１０（ｂ）参照、以下「斜め接触状態」と記述する。）。
接触モニター動作では、このようなレーザカテーテル３００の先端部の接触状態、すなわち、接触状態であるか非接触状態であるか、接触状態の場合の接触角度（垂直接触状態・斜め接触状態）等がモニターされる。なお、本明細書において「接触角度」とは、狭義の角度の値のみをいうものでなく、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態が垂直であるか斜めであるかといった広義の接触角度をも意味するものとする。
【００８２】
引き続き、光源１１０は光学系１２０に第１の強度で励起光を出力し、制御部１５０は蛍光強度及び薬剤濃度を算出し、表示部１７０は蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示している。
【００８３】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図１１は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、図７と同条件での蛍光強度の経時変化を示すグラフである。グラフ中、Ａ線は蛍光強度が低く、Ｃ線は蛍光強度が高く、Ｂ線はＡ線の蛍光強度とＣ線の蛍光強度との間で変動した。
なお、同図では、説明をわかりやすくするため、レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態、斜め接触状態及び非接触状態にあるときの蛍光強度の経時変化を１つのグラフに示している。しかしながら、実際は、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態に応じて一方が表示される。
Ａ線について検討する。ここで、図７に示したように、組織での蛍光強度は、血液での蛍光強度より小さい。従って、Ａ線はレーザカテーテル３００が励起光を組織に照射したときの蛍光強度を示すと考えられる。よって、Ａ線のような蛍光強度が算出された場合には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して垂直接触状態にあるため、組織中の蛍光強度が反映されたと考えられる。
Ｃ線について検討する。ここで、図７に示したように、血液での蛍光強度は、組織での蛍光強度より大きい。従って、Ｃ線はレーザカテーテル３００が励起光を血液に照射したときの蛍光強度を示すと考えられる。よって、Ｃ線のような蛍光強度が算出された場合には、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して非接触状態であるため、血中の蛍光強度が反映されたと考えられる。
Ｂ線について検討する。Ｂ線はＡ線の蛍光強度とＣ線の蛍光強度との間に位置するので、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜め接触状態にあると考えられる。また、レーザカテーテル３００の先端部の接触対象物が動く心筋組織であるため、レーザカテーテル３００が組織の動きに追従して動く。その結果、レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触している場合には、レーザカテーテル３００の先端部と組織との間の血液量が計測中に変化しやすい。また心拍に応じて心筋組織及び心房内の血流量も変化する。これらの影響を受けて、Ｂ線の蛍光強度変動は、Ａ線やＣ線に比べて大きくなる。
さらに、レーザカテーテル３００の先端部が組織に何らかの形で接触している場合には（垂直接触状態、斜め接触状態）、レーザカテーテル３００が心筋組織の動きによって影響を受けることもある。つまり、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態が接触状態（垂直接触状態、斜め接触状態）と非接触状態との間で変動する。この場合には、蛍光強度の変動がより激しくなる。従って、波形に示される蛍光強度の変動をもとに、レーザカテーテル３００が心筋組織の動きに追従しているかどうかを判別できる。例えば、グラフ中Ａ線において、薬剤投与後４秒付近の蛍光強度が高いのは、瞬間的にレーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態から非接触状態になり、再び垂直接触状態に戻ったことを示す。
【００８４】
制御部１５０は、算出した蛍光強度をもとに、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態（接触・非接触、接触時の接触角度）を判別する（ステップＳ１０６）。
具体的には、制御部１５０は、算出した蛍光強度が第１の閾値より大きい又は同レベルと判別するとき、非接触状態と判別する（Ｃ線）。制御部１５０は、蛍光強度の最小値が第１の閾値より小さい第２の閾値より小さい又は同レベルと判別するとき、垂直接触状態と判別する（Ａ線）。制御部１５０は、蛍光強度が第１の閾値と第２の閾値との間で一定周期で変動すると判別するとき、斜め接触状態と判別する（Ｂ線）。
制御部１５０は、表示部１７０を用いて、判別した接触状態を施術者へ報知する。具体的には、制御部１５０は、斜め接触状態又は非接触状態を判別すると、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態変更を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へレーザカテーテル３００の先端部の接触状態変更を促す情報を表示する（ステップＳ１０７）。施術者は、レーザカテーテル３００に設けられたハンドピース等（図示せず。）を操作することにより、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態を変更することができる。
【００８５】
制御部１５０は、引き続き蛍光強度及び薬剤濃度を算出している。制御部１５０は、記憶部１６０に記憶された蛍光強度及び薬剤濃度を参照する。制御部１５０は、参照した蛍光強度をもとにレーザカテーテル３００の先端部と組織との間の隙間に存在する血液量を算出する。制御部１５０は、算出した血液量と、参照した薬剤濃度とをもとに、治療の際の励起光照射プロトコル、すなわち、励起光の第２の強度や照射時間等を算出する（ステップＳ１０８）。
例えば、レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態又は非接触状態にあって隙間に血液が存在する場合には、血液量から励起光の損失（組織に到達しない励起光）を考慮して、第２の強度を高く設定したり、照射時間を長く設定した励起光照射プロトコルとする。制御部１５０は、励起光照射プロトコルを算出すると、照射プロトコルに関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、励起光照射プロトコル（第２の強度、照射時間）に関する情報を表示する。
以上のように、制御部１５０は、蛍光強度をもとに薬剤濃度及び血液量を算出し、算出した薬剤濃度及び血液量をもとに励起光照射プロトコルを算出する。すなわち、制御部１５０は、蛍光強度をもとに励起光照射プロトコルを算出できる。
【００８６】
なお、蛍光強度の経時変化はレーザカテーテル３００の先端部の接触状態に応じて異なるので、蛍光強度の経時変化を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により接触状態を判別しなくても、施術者は蛍光強度の経時変化から接触状態を推定できる。
【００８７】
ところで、循環器系疾患の分野では、安全性と確実性を担保するため、カテーテルの先端部の所望組織への接触状態及び隙間に存在する血液量や、異物・破損の有無をリアルタイムに判別することが重要である。また所望組織が心筋組織のように動く対象の場合、確実な治療を施すためには、その組織の動きにレーザカテーテルが追従しているかという詳細な接触状態を判別する必要がある。従来より、例えば、血液排除による透明空間確保、Ｘ線透視、電位計測（インピーダンス計測）、電位マッピング、温度計測、力計測（圧力、応力）、多色光源による反射光計測等をもとにカテーテルの接触状態を判別することが知られている。しかしながら、経カテーテル治療及び診断において、血液中でカテーテルの先端状況を判別するのは困難であり、詳細な接触状態を判別可能な技術は未だに開発されていない。上記各従来法では、おおまかな接触状態しか判別できない上、以下に示すように課題も多い。
血液排除による透明空間の確保とは、バルーンにより血流を一時的に遮断し、生理食塩水等をカテーテル先端部から流出することで透明空間を確保して血管内視鏡で接触状態を観察する方法である。しかしながらこの方法は、末梢血管が虚血状態になるおそれがある。
Ｘ線透視では、精度不足のため、カテーテルと組織との離間距離や、カテーテルと所望組織との間の血液量を判別困難である。また、組織が動く場合、カテーテルの先端がその動きに追従しているかどうかも明確ではない。従って、カテーテルの先端により血液（心腔内治療の場合）又は血管壁（血管内治療の場合）を損傷するおそれがある。また、所望組織へのエネルギー投入量が想定量よりも減少して、十分な治療効果が得られないおそれがある。さらに、解剖学の知識と経験（接触時の手感）を持ち合わせた医者しか判別できず、主観に頼っていることが一番の問題点である（特表第２００７−５２５２６３号参照）。
電位計測（インピーダンス計測）とは、心筋組織は電位伝播により収縮運動をしているため、その電位を計測することで心筋組織への接触状態を判別する方法である。しかし、光による治療を施す場合、カテーテルの先端部（心筋組織に対する接触部）は光学ウィンドウとなる。このため、電位測定部位は、カテーテルの先端部以外の部位に設けることとなる。その結果、光照射部位と電位測定部位が不一致となり、診断領域と治療領域にズレが生じて、正確な治療ができないおそれがある。また、電極面積が減るため、角度判別の精度が低くなるおそれがある。さらに、電気計測を行うため、電磁干渉の影響のおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
電位マッピングとは、電位計測を三次元に発展させたものである。しかしながら、従来の装置では詳細な接触状態を判別する分解能が不足している。また、判別の時間がかかり、過剰な接触力によって生じる人為的な影響が生じるおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。さらに、電位計測となるカテーテルがずれると、マッピング画像と真の位置にズレが生じるおそれがある。さらに、電気計測を行うため、電磁干渉の影響のおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
温度計測とは、血管閉塞部を有する疾患において、温度計測により閉塞部を特定する方法である（特表第２００７−５２５２６３号参照）。しかし、閉塞部に限った診断法であり、例えば心房細動や心室粗動など閉塞空間がない疾患には適用できない。また正常血管壁へ不必要な熱を与えるおそれがある。
力計測（圧力、応力）とは、カテーテルに圧力センサや応力センサを搭載して、接触対象物を特定する方法である（特表第２００９−５４２３７１号、米国特許第６６９６８０８号、米国特許公開第２００８／０００９７５０号、国際公開第０１／３３１６５号参照）しかし、カテーテルの先端部が大型化したり、電磁干渉の影響を受けるおそれがある（特表第２００８−５３１１７０号参照）。
多色光源による反射光計測とは、波長により異なる吸収係数を利用した方法である。具体的には、多色光源を用いて、各波長の反射率の違いから組織を判別する（特許第４２６１１０１号参照）。この方法ではカテーテルと組織間の血液量を推定できるが、複数光源を用意しているため、光学系が複雑になり、装置が大型化し、コストが増加するおそれがある。
【００８８】
これに対して、本実施形態の接触モニター動作によれば、蛍光強度を検出することで、所望組織への接触状態や追従移動を経カテーテル的にリアルタイムに判別できる。この方法によれば、血液排除等が不要なので低侵襲である。また、判別された接触状態等をもとに励起光照射プロトコルを算出できるので、安全かつ確実な治療及び診断を補助できる。
【００８９】
［（４）異物・破損モニター動作］
光線力学的治療時には、異物・破損モニター動作が行われる。
まず、施術者は、表示部１７０に表示された励起光照射プロトコルを参照し、操作部１８０を操作して高パワーの第２の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第２の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第２の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織に照射され、光線力学的治療が実施される（ステップＳ１０９）。
【００９０】
制御部１５０は、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、蛍光強度を算出する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と、静脈注射を開始した時刻などの基準時刻からの経過時間とをもとに、蛍光強度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示する。
【００９１】
制御部１５０は、算出した蛍光強度が閾値以上かどうかを判別する（ステップＳ１１０）。この閾値は、例えば、通常の蛍光強度の数倍以上の値である。
【００９２】
図１９は、波長と蛍光強度との関係を示すグラフである。
同図は、異物接触や破損のおそれがあるレーザカテーテル及び通常のレーザカテーテルの波長（Wavelength)と蛍光強度（Intensity)との関係を示す。レーザカテーテルの先端部が生体組織以外の異物に接触したり破損したときは、通常の蛍光強度に比較して蛍光強度が強くなることがわかる。
【００９３】
制御部１５０は、蛍光強度が閾値以上と判別すると、すなわち、蛍光強度がそれまでの蛍光強度を度外視するごとく数倍以上に増加したと判別すると、異物や破損があると推定する（ステップＳ１１０でＹｅｓ）。制御部１５０は、異物や破損があると推定すると、励起光照射の終了及び異物・破損の発生に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。異物・破損の発生に関する表示情報には、励起光照射の停止、照射時間の再設定、照射パワーの再設定、レーザカテーテル３００の検査等を促す情報が含まれる。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基づき、施術者へ励起光照射の終了（ステップＳ１１１）及び異物・破損発生に関する情報を表示する（ステップＳ１１２）。
なお、制御部１５０は、蛍光波長以外の任意の波長（励起光波長など）の異常な強度増加を検知した場合にも異物や破損があると推定して（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、同様の処理（ステップＳ１１１、ステップＳ１１２）を行ってもよい。
【００９４】
一方、制御部１５０は、蛍光強度が閾値以上であると所定時間内に判別しないときは、異物や破損がないと推定し、殺細胞効果判別動作に移行する（ステップＳ１１０でＮｏ）。
【００９５】
なお、蛍光強度が所定の閾値を超えたとき異物や破損があると推定できるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により異物・破損の発生を推定しなくても、施術者は蛍光強度から異物・破損の発生を推定できる。
【００９６】
また、心腔内にレーザカテーテル３００のほか複数本のカテーテルを配置する場合、レーザカテーテル３００が別のカテーテルに接触するおそれがある。例えば、心腔内に配置した別のカテーテルに接触した状態でレーザカテーテル３００から光を照射すると、双方のカテーテルが機能を失うおそれがある。レーザカテーテル３００の先端部の異常に気づかないまま励起光の照射を続行すると、レーザカテーテル３００の先端部が発熱し、生体に熱損傷を与える危険がある。また、被接触側のカテーテルも、機能を果たせなくなるおそれがある。
【００９７】
本実施形態の異物・破損モニター動作によれば、生体組織以外に接触している場合には強い反射光が計測されるため、異物・破損の発生を経カテーテル的にリアルタイムに推定できる。これにより、レーザカテーテル３００の検査を施術者に促すことができるので、患者に危害を及ぼすことなく極めて安全に治療が行える。
【００９８】
［（５）殺細胞効果判別動作］
続いて、殺細胞効果判別動作が行われる。
光線力学的治療では、組織に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収してエネルギーを得て基底状態から一重項励起状態となる。多くのエネルギーは、項間交差により一重項励起状態から三重項励起状態に移行するが、残りの一部は一重項状態から基底状態に戻り、この時に蛍光を発する。また、三重項励起状態の光感受性薬剤が三重項状態の酸素と衝突すると、エネルギーを酸素に移譲し、酸化力の強い一重項酸素を生成する。この酸化力により組織に傷害を与えるとともに、光感受性薬剤を破壊（ブリーチング）する。ブリーチングが生じると、実効的な薬剤量が減るため、蛍光量も減る。従って、蛍光量の減少は、ブリーチング及び組織傷害量の指標となる。光感受性薬剤が発した蛍光はレーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射される。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【００９９】
引き続き、光源１１０は光学系１２０に第２の強度で励起光を出力し、制御部１５０は蛍光強度を算出し、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【０１００】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図１２は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
同図は、光感受性薬剤をブタに静脈注射後２０分の時点で、励起光照射を２０秒間行った場合の、蛍光強度の経時変化を示す。上述のように、蛍光量の減少はブリーチング及び組織傷害量の指標となるので、蛍光強度の減衰カーブを表示することにより、ＰＤＴの進行をリアルタイムに表示できる。
【０１０１】
制御部１５０は、算出した蛍光強度が閾値未満まで減衰したかどうかを判別する（ステップＳ１１３）。制御部１５０は、蛍光強度が閾値未満まで減衰したと判別すると、励起光が照射されている組織にて殺細胞効果があったと推定する（ステップＳ１１３でＹｅｓ）。そして、制御部１５０は、殺細胞効果の指標に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ殺細胞効果の指標に関する情報を表示する。施術者は、表示部１７０に表示された殺細胞効果の指標に関する情報を参照し、電気伝導ブロック形成の判別動作に移行する。
【０１０２】
一方、制御部１５０は、所定時間内に蛍光強度が閾値未満に低下したことを判別しなかった場合は、算出した蛍光強度をもとに、励起光照射の延長や光強度の再設定を促す表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０に出力する（ステップＳ１１３でＮｏ）。表示部１７０は、制御部１５０より表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者へ励起光照射の延長や光強度の再設定を促す情報を表示する。制御部１５０は、表示命令出力後所定時間が経過すると、ステップＳ１０８の動作に移行する。
【０１０３】
なお、蛍光強度が閾値未満まで減衰したとき殺細胞効果があったと推定できるので、蛍光強度を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により殺細胞効果の有無を推定しなくても、施術者は蛍光強度から殺細胞効果の有無を推定できる。
【０１０４】
本実施形態の殺細胞効果判別動作によれば、薬剤濃度に相関のある蛍光強度をもとに、励起光が照射されている組織にて進行する心筋細胞への傷害、すなわち治療効果をリアルタイムで経カテーテル的に計測できるため、確実な治療が可能となる。
【０１０５】
［（６）電気伝導ブロック形成の判別動作］
続いて、電気伝導ブロック形成の判別動作が行われる。
電気伝導ブロック形成の判別動作では、殺細胞効果判別に用いた蛍光の時間波形を心電図（Electrocardiogram、ＥＣＧ。ＥＣＧの取得方法は後で説明する。）と同期する。ＥＣＧのＲ波とＲ−Ｒ波間隔中に現れる蛍光ピーク強度との位相差を制御部１５０にて解析することで、電気伝導ブロック形成の判別を行う。場合によっては、レーザカテーテル３００を電気伝導ブロック内部（図１３で示した一点鎖線内）に再配置して、励起光出力を第１の強度に変更して、低パワーで計測した蛍光の時間波形をＥＣＧに同期して解析してもよい。レーザカテーテルを再配置して計測する場合の手順は以下の通りである。
【０１０６】
まず、施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を電気伝導ブロック内部（図１３で示した一点鎖線内）又は励起光照射部位に配置する。そして、施術者は、操作部１８０を操作して低パワーの第１の強度での励起光出力命令を制御部１５０に入力する。制御部１５０は、励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力する。光源１１０は、制御部１５０より励起光出力命令を取得すると、第１の強度で励起光を出力する。光源１１０が出力した励起光は、光学系１２０及びレーザカテーテル３００を介して組織に照射される。組織に取り込まれた光感受性薬剤は、レーザカテーテル３００からの励起光を吸収して蛍光を発する。光感受性薬剤が発した蛍光は、レーザカテーテル３００を介して光学系１２０により取り出され検出部１３０に入射する。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出し、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光強度を算出する。
【０１０７】
一方、心電取得部１４０は心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度と心電図のＲ波との相関を表示画面に表示する。
【０１０８】
ここで、蛍光強度とＥＣＧのＲ波との相関について説明する。
図１４は、ＥＣＧと心腔内圧、心筋組織の血流量を支配する冠状動脈血流量の関係を示す図であり、「エッセンシャル解剖・生理学」（学研メディカル秀潤社、２００１年）に記載される前提的な知識で、以下の説明にあたり有効である。
同図に示すように、心腔内と心筋組織中の血流量では、血流量の時間変化が異なる。心腔内の血流量はＲ波に一致した時点でピークを迎えるのに対し、右心系の心筋組織中の血流量はＲ波から約２００ｍｓ遅れた時点で第１ピークが、約４００ｍｓ遅れた時点で第２ピークが現れる。
【０１０９】
図１５は、レーザカテーテルが垂直接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態のときの蛍光強度（例えば照射パワー９００ｍＷ時）とＲ波との相関について説明する。垂直接触状態では、Ｒ波に対して約１００ｍｓと４００ｍｓ遅れたところに蛍光ピークが観測される。なお、カテーテルを左心系に配置した場合には、前図の左冠状動脈血流量に比例した変化をとる。これは、Ｒ波発生時に心室が収縮し、血液が全身（心筋組織を含む）に供給される。血液には光感受性薬剤が存在するので、心筋の血管に血液が供給されたときの心筋組織の蛍光強度が最も高くなる。このため、Ｒ波発生から所定時間遅れて蛍光強度のピークが発生する。
【０１１０】
図１６は、レーザカテーテルが斜め接触状態のときの蛍光強度とＲ波との相関を示す図である。
レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態のときの蛍光強度（例えば照射パワー９００ｍＷ時）とＲ波との相関について説明する。斜め接触状態では、隙間に血液が存在し、心腔内の血流量の支配が強くなるために、蛍光強度のピークとＲ波が一致する。
以上のように、垂直接触状態及び斜め接触状態において、Ｒ波と蛍光強度のピークとの位相差は明らかに異なり、接触状態が維持されていれば位相差は一定である。
【０１１１】
そこで、制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに、蛍光強度とＲ波の位相差が一定かどうかを判別することにより、電気伝導ブロックが形成されたかどうかを判別する（ステップＳ１１４）。制御部１５０は、蛍光強度とＲ波の位相差が一定であると判別すると、電気伝導ブロックが形成されていないと判別して（ステップＳ１１４でＮｏ）、表示部１７０に、施術者に励起光照射の終了（ステップＳ１１６）及びレーザカテーテル３００の移動を促す情報を表示させる（ステップＳ１１７）。施術者は、表示部１７０に表示された情報を参照し、励起光照射を一旦終了し、レーザカテーテル３００を移動する。そして、再びステップＳ１０４以降の処理が行われる。
【０１１２】
図１３は、レーザカテーテルの移動の軌跡を示す模式図である。
施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を肺静脈（ＰＶ、Pulmonary Vein）の異常興奮部位を取り囲む（図中一点鎖線又は点線）ように移動させる。
【０１１３】
一方、制御部１５０は、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でないと判別すると、電気伝導ブロックが形成されたと判別して（ステップＳ１１４でＹｅｓ）、施術者に励起光照射の終了及びレーザカテーテル３００の抜去を促す表示命令を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、施術者に励起光照射の終了及びレーザカテーテル３００の抜去を促す情報を表示画面に表示し、処理を終了する（ステップＳ１１５）。
【０１１４】
ここで、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でない場合に電気伝導ブロックが形成されたと判別する原理について説明する。心筋細胞の傷害が進行すると、その心筋細胞は電気を伝導しなくなるため、心拍時に心筋細胞自身は収縮しない。この傷害された心筋細胞がボックス状に形成された電気伝導ブロックは、自身は収縮せず、近傍の心筋組織の収縮運動に追従するようにして動くこととなる。その結果、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態は不安定となり、刻々と変化する。その結果、蛍光強度とＲ波との位相差は不安定となる。言い換えれば、蛍光強度とＲ波との相関は、図１５及び図１６に示した相関を行ったり来たりするような状態となる。
【０１１５】
そこで、本実施形態の電気伝導ブロック形成の判別動作によれば、蛍光強度と心電図のＲ波との位相差により、電気伝導ブロックの形成をリアルタイムに判別できる。
具体的には、蛍光強度のピークがＲ波より所定時間遅れて発生するときは、電気伝導ブロックは形成されておらず、レーザカテーテル３００の先端部は垂直接触状態にあると判別できる。蛍光強度のピークとＲ波とが略同時に発生するときは、電気伝導ブロックは形成されておらず、レーザカテーテル３００の先端部は斜め接触状態にあると判別できる。蛍光強度のピークのＲ波に対する位相差が一定でなくなったときは、電気伝導ブロックが形成されたと判別できる。
【０１１６】
なお、蛍光強度とＲ波の位相差が一定でない場合に電気伝導ブロックが形成されたと判別できるので、蛍光強度とＲ波との相関を表示部１７０により表示画面に表示すれば、制御部１５０により電気伝導ブロック形成の有無を推定しなくても、施術者は蛍光強度とＲ波との相関から電気伝導ブロック形成の有無を推定できる。
【０１１７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態に係るＰＤＴ装置について説明する。以下の説明において、第１の実施形態のＰＤＴ装置１と同様の構成、機能及び動作等については説明を省略又は簡略し、異なる点を中心に説明する。
第２の実施形態に係る光学系及び検出部について説明する。
【０１１８】
［光学系及び検出部の構成］
図１７は、本発明の第２の実施形態の光学系及び検出部等を示すブロック図である。
光学系１２０ａは、ショートパスフィルタ１２１と、第１のレンズ１２２と、ＰＢＳ１２３と、第１のダイクロイックミラー（Dichroic Mirror、以下「ＤＭ」と記述する。）１２６と、第２のＤＭ１２７とを有する。
【０１１９】
検出部１３０ａは、第１のフォトダイオード（Photodiode、以下「ＰＤ」と記述する。）１３１と、第２のＰＤ１３２とを有する。
【０１２０】
第１のＤＭ１２６は、ＰＢＳ１２３より入射した光のうち、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させる。これにより、第１のＤＭ１２６は、レーザカテーテル３００からの蛍光の一部を反射し、その他の波長をもつレーザカテーテル３００からの蛍光及び正反射光を透過させる。第１のＤＭ１２６にて反射した蛍光は、第１のＰＤ１３１に入射する。
第１のＰＤ１３１は、第１のＤＭ１２６から入射した蛍光を検出する。第１のＰＤ１３１は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【０１２１】
第２のＤＭ１２７は、第１のＤＭ１２６を透過した光のうち、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させる。これにより、第２のＤＭ１２７は、第１のＤＭ１２６を透過した蛍光の一部を反射し、その他の波長をもつ蛍光及び正反射光を透過させる。第２のＤＭ１２７にて反射した蛍光は、第２のＰＤ１３２に入射する。
第２のＰＤ１３２は、第２のＤＭ１２７から入射した蛍光を検出する。第２のＰＤ１３２は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。
【０１２２】
なお、光学系１２０ａは第１のＤＭ１２６及び第２のＤＭ１２７と同様の構成を持つＤＭをさらに有してもよい。このようにして、最終的に、複数のＤＭ１２６、１２７…はレーザカテーテル３００からの蛍光を反射し、複数のＰＤ１３１、１３２…はレーザカテーテル３００からの蛍光を検出する。そして、複数のＤＭ１２６、１２７…は、正反射光を透過する。
【０１２３】
なお、他の実施形態として、光源１１０としてパルス光源を用いて、光路長の違い（レーザカテーテル３００の長さの２倍程度）からファイバ入射端面の正反射光を時間的に分離してもよい
【０１２４】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、Ｒ−Ｒ波間隔における蛍光強度のピークとＲ波との位相差をもとに接触モニターのステップを実行するものである。
第１の実施形態の電気伝導ブロック形成の判別動作で、Ｒ−Ｒ波間隔における蛍光強度のピークとＲ波との位相差をもとに、電気伝導ブロックの形成を判別した。この原理を接触モニター動作に利用してもよい。
【０１２５】
光源１１０は光学系１２０に第１の強度で励起光を出力する。検出部１３０は、光学系１２０より入射した蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光強度を算出する。
【０１２６】
一方、心電取得部１４０は心電信号を取得し、取得した心電信号を制御部１５０に供給する。制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、蛍光強度と心電図のＲ波との相関を表示画面に表示する。
【０１２７】
制御部１５０は、算出した蛍光強度と取得した心電信号とをもとに、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態を判別する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部１５０は、蛍光強度のピークがＲ波より所定時間遅れて発生すると判別するときは、レーザカテーテル３００の先端部は垂直接触状態にあると判別する。制御部１５０は、蛍光強度のピークとＲ波とが同時に発生すると判別するときは、レーザカテーテル３００の先端部は斜め接触状態にあると判別する。また蛍光ピーク強度からレーザカテーテル３００の先端部と組織の内壁との間の血液量を推定することもできる。
【０１２８】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、自家蛍光のスペクトルの違いを利用して接触モニターのステップを実行するものである。なお、自家蛍光とは組織自らが発する光を指し、薬剤からの蛍光を意味するものではない。すなわち、第４の実施形態では薬剤を用いない診断方法を示している。
【０１２９】
光源１１０は、心筋組織の自家蛍光スペクトル特性と血液の自家蛍光スペクトル特性の違いを判別しやすい励起光を出力する。検出部１３０は、入射した蛍光を検出する。検出部１３０は、検出した蛍光の強度を電気信号として制御部１５０に出力する。制御部１５０は、取得した電気信号をもとに蛍光スペクトルを算出する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが心筋組織の自家蛍光スペクトル特性と血液の自家蛍光スペクトル特性の何れを示すかを判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルを心筋組織の及び血液の自家蛍光スペクトル特性と比較して、レーザカテーテル３００の先端部の接触状態を判別する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが心筋組織の自家蛍光スペクトル特性を示すと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が垂直接触状態にあると判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが血液の自家蛍光スペクトル特性を示すと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が非接触状態にあると判別する。制御部１５０は、算出した蛍光スペクトルが何れの自家蛍光スペクトル特性も示していないと判別すると、レーザカテーテル３００の先端部が斜め接触状態にあると判別する。
【０１３０】
自家蛍光スペクトルの違いを利用した接触モニターは、血管閉塞部（例えば、動脈硬化性疾患など）を有する疾患の治療におけるレーザカテーテルの接触モニターにも有用である。
図１８は、血管内腔でのレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
血管閉塞部を有する疾患の治療において、レーザカテーテル３００の先端部が血管２０の血管閉塞部（粥腫）２１に接触しているか（図１８（ａ）参照）、血管壁２２に接触しているか（図１８（ｂ）参照）を判別することが求められる。ここで、コラーゲン、エラスチン、脂質等の組成比は、血管閉塞部と血管壁との間で異なる。具体的には、血管閉塞部（動脈硬化）の組成比は、水７０％、コラーゲン５％、エラスチン６％、脂質９％である。血管の組成比は、水７３％、コラーゲン６．５％、エラスチン１０．５％、脂質１％である。このため、血管閉塞部の自家蛍光スペクトル特性と血管壁の自家蛍光スペクトル特性とは異なったものとなる。この特性の違いを判別しやすい励起光を被治療部位に照射して、蛍光を計測すれば、レーザカテーテル３００の先端部が血管閉塞部２１と血管壁２２との何れに接触しているかを判別できる。なお、自家蛍光スペクトルの違いを利用した接触モニターでは、組成比から粥腫の有無を判別できるので、血管径の大きさから粥腫の有無を判別するＩＶＵＳ（Intravascular Ultrasound、血管内超音波検査）よりも正確な診断を行うことができる。
【０１３１】
＜第５の実施形態＞
上記第１の実施形態の（５）殺細胞効果判別動作では、光線力学的治療実施中、殺細胞効果があったかどうかを判別した（図５のステップＳ１１３）。これに対して、第５の実施形態は、光線力学的治療実施中、この殺細胞効果の判別に加えて、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を判別しようとするものである。
【０１３２】
心臓内でのレーザカテーテル３００での治療中は特に、レーザカテーテル３００が呼吸や心拍の影響で動き、治療対象組織に対する接触状態が変化することがある。このため、励起光照射前にレーザカテーテル３００先端の接触状態を確認したとしても（図５のステップＳ１０６）、光線力学的治療実施中にも、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化を監視するのがよい。また、ＰＤＴにおいては、同一照射条件（照射時間、照射パワー）で治療を実施しても、治療対象部位における一重項酸素発生量がばらつくため、確実な治療のためにはＰＤＴの進行具合（殺細胞効果）もリアルタイムで監視するのがよい。一重項酸素発生量がばらつく理由の１つとして、薬剤濃度の個体差（レザフィリンの血漿中薬剤濃度の場合、±１０〜２０％）が挙げられる。ＰＤＴによる治療効果には、光、薬剤及び酸素の量が大きく関与しているため、薬剤濃度が少ない場合には十分な治療効果を得られない可能性がある。もう１つの理由は、治療対象部位によっては、心臓内でレーザカテーテル３００先端の姿勢を理想的な接触状態（垂直接触状態）に制御しにくいことである。レーザカテーテル３００先端が斜め接触状態や非接触状態の場合、実効的な組織への光エネルギー投入量が減り、結果として、照射時間を長くしたり設定照射パワーを上げたりしなければ、治療効果が不十分となるおそれがある。これらの懸念を解消するためには、リアルタイムで治療対象組織におけるＰＤＴ進行度（殺細胞効果）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを監視し、状況に応じた照射条件の設定・変更を行うのがよい。
【０１３３】
治療光照射中に、レーザカテーテル３００先端の接触状態を監視する手法としては、例えば、Ｘ線透視画像と、電位計測（インピーダンス計測）とが挙げられる。しかしながら、Ｘ線透視画像を利用する場合には、術中に透視し続ける必要があるので、患者及び施術者の被爆量が莫大になるという問題点がある。一方、電位計測（インピーダンス計測）を利用する場合には、カテーテルによる心疾患治療の場合、先端に電極がついたカテーテルを使用するため、その電位により治療前に接触状態をある程度把握できる。しかし、治療を開始すると、心筋細胞の電気伝達能がなくなり、電位が消失していくため、接触していても電位を観測できなくなってしまう。つまり、治療中にカテーテル先端の接触状態が変化しても検知できないという問題点がある。
【０１３４】
以上のような事情に鑑み、本実施形態は、光線力学的治療実施中、検出された蛍光の強度に応じて、殺細胞効果の推定と、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態とを判別しようとするものである。
【０１３５】
図２０は、ＰＤＴ装置の動作を示すフローチャートである。
同図に示すＰＤＴ装置の動作と、図５に示すＰＤＴ装置の動作とが異なる点は、殺細胞効果が無いと判別（ステップＳ１１３でＮｏ）された後にレーザカテーテル３００先端の接触状態を判別する（ステップＳ１１８）点である。
【０１３６】
殺細胞効果が無いと判別（ステップＳ１１３でＮｏ）された後、光源１１０は、ステップＳ１０９で開始した、光学系１２０への第２の強度での励起光の出力を引き続き行い、制御部１５０は蛍光強度を算出し、表示部１７０は蛍光強度の経時変化を表示画面に表示している。例えば、表示部１７０は、蛍光強度の経時変化をグラフとして表示画面に表示する。
【０１３７】
ここで、蛍光強度の経時変化を示すグラフの一例について説明する。
図２１は、蛍光強度の経時変化を示すグラフである。
【０１３８】
同図は、理想的な接触状態（垂直接触状態）で照射を開始した例を示す。矢印で示した２箇所の時刻において、蛍光強度が高い値を示している。上述のように、心筋組織中の薬剤濃度より、血中の薬剤濃度の方が高い。このため、施術者は、蛍光強度が高い値を示す２箇所の時刻において、レーザカテーテル３００の先端が心筋組織から離れて血液に接触したことがわかる。施術者は、この変化を検知すると、ハンドピース等（図示せず。）を操作することにより、レーザカテーテル３００先端の姿勢を理想的な接触状態（垂直接触状態）に戻す（ステップＳ１１８でＮｏ）。なお、レーザカテーテル３００先端の接触状態が良好な場合は、レーザカテーテル３００先端の姿勢が制御されることなく、制御部１５０は、光学系１２０への第２の強度での励起光の出力を引き続き行うための制御を行う（ステップＳ１１８でＹｅｓ）。さらに、同図に示すグラフには、ＰＤＴ進行に伴い生じる薬剤のブリーチング（蛍光量の減衰）の様子も反映される。
【０１３９】
このように、本実施形態によれば、施術者は、治療光照射中にＰＤＴ進行（殺細胞効果）と接触モニターとを同時にリアルタイムで監視し、レーザカテーテル３００が垂直接触状態と異なる姿勢をとった場合には、姿勢を制御し直すことができる。そして、施術者は、ＰＤＴ進行度（殺細胞効果）が十分な域に達したら、照射を停止することができる。
【０１４０】
＜第６の実施形態＞
上記第５の実施形態では、蛍光の増加量を指標にしてレーザカテーテル３００先端の接触状態を評価し、蛍光の減衰量を指標にしてＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価した。しかしながら、蛍光の減衰量を指標にしてＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価する場合、治療が進行するにつれて指標が減っていくという感覚的な不整合を感じるケースもある。また、照射条件や薬剤投与条件のバラツキや相違を考慮した上でのＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を判別する手法は確立されていない。
【０１４１】
これに対して、第６の実施形態は、照射条件や薬剤投与条件のバラツキや相違を考慮した上で、ＰＤＴ進行度（殺細胞効果）を評価し、同時に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を判別しようとするものである。
【０１４２】
図２２は、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を示すフローチャートである。
このＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作は、例えば、図５又は図２０のフローチャートにおけるステップＳ１１３（殺細胞効果判別動作）内にて行われる。
【０１４３】
まず、制御部１５０は、蛍光強度をもとに、ＰＤＴ進行度の現在値（以下、「現在進行度」とする）を算出する（ステップＳ２０１）。
【０１４４】
ここで、ＰＤＴ進行度の算出方法について説明する。
図２３は、ＰＤＴ進行度を算出するための数式を説明するための図である。
【０１４５】
式中、Ｐｆｌは蛍光強度を示し、ｎは励起光照射回数を示す変数であり（例えば、薬剤投与後１５分をｎ＝１、１６分をｎ＝２、１６分３０秒をｎ＝３…とする）、ｔは照射時間を示す変数である。例えば、Ｐｆｌ１（０）は、１回目（ｎ＝１）の励起光照射開始時の（ｔ＝０）状態、すなわち励起光照射前の蛍光強度（Ｐｆｌ）の初期値を示す。Ｐｒｅｆは薬剤投与前に励起光を照射した場合の蛍光波形の平均強度（バックグラウンド）を示す。つまり、Ｐｆｌ１（０）−Ｐｒｅｆは、薬剤投与後且つ励起光照射前の所定時点での蛍光強度を示し、これを初期値（本例では、１００）としている。また、Ｘ（ｍｇ／ｋｇ）は薬剤投与量を示す変数、Ｐ（Ｗ／ｃｍ２）は励起光照射パワーを示す変数である。
【０１４６】
この評価方法では、ある基準条件（例えば、薬剤投与量１０ｍｇ／ｋｇ、照射パワー４０Ｗ／ｃｍ２）で薬剤投与前後の蛍光強度差を１００としたときに、蛍光強度が照射ごとに開始直後からどれぐらい減衰したかを時々刻々と演算する。ここで、１０ｍｇ／ｋｇは生体毒性の無い範囲における最大値として任意に選ばれた値、４０Ｗ／ｃｍ２は焦げ付きが極めて少ない又は生じない範囲における照射パワーの最大値として任意に選ばれた値である。このような薬剤投与時の濃度と照射パワーとの相関は、実験的に条件を探索して決めた標準条件を使えばよい。また、基準条件以外の条件で実施した場合にも、治療効果を左右する一重項酸素発生量を相対比較できるように、薬剤投与量と照射パワーのファクターを考慮して演算することができる。
【０１４７】
あるいは、薬剤投与時の濃度と照射パワーとの相関を、実験的に条件を探索して決めた標準条件を使うのではなく、以下のように設定してもよい。
【０１４８】
図２４は、ＰＤＴ進行度の算出方法を説明するための図である。
治療対象組織の最深層における単位体積あたりに発生した一重項酸素の量（図２５の楕円内）が細胞死を誘発する一重項酸素発生量の閾値を越えるように、薬剤投与時の濃度（ＰＳ ｄｏｓｅ）と照射パワーＩとを設定する必要がある。図２４及び図２５の式中、ｋｘは反応速度定数、τ0は無酸素雰囲気中のＴ１の寿命、σは吸収断面積、ｖは媒質中の光速、［Ｘ］は物質Ｘの濃度、Ｔは各照射位置における治療光総照射時間を示す。
【０１４９】
図２５は、薬剤投与時の濃度と照射パワーとを設定するための数式を示す。
式中、ｔは各位置における照射時間、ｔ’は薬剤投与からの経過時間、ρは深さｄにおける光密度を示す。組織中の薬剤濃度［Ｓ０］ｔ（ｔ）は、薬剤投与時の濃度（体重に対する薬剤の量）であるＰＳ ｄｏｓｅと時間ｔ及びｔ’の関数だが、一般的には実測しないと未知であることが多い。しかしながら、同一個体の組織中薬剤濃度の経時変化を実測する有用な手法は今まで存在しない。本実施形態によれば、リアルタイムで同一個体の組織内薬剤濃度の経時変化を実測することができる。
【０１５０】
図２６は、図２３の数式に基づき算出されたＰＤＴ進行度を示すグラフである。
図２３の数式を用いて、蛍光強度（図２１参照、Fluorescence Intensity）をＰＤＴ進行度（PDT progress）に変換することができる。制御部１５０は、算出したＰＤＴ進行度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、ＰＤＴ進行度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。さらに、制御部１５０は、記録されたＰＤＴ進行度のうち最大値を、最大進行度として記憶部１６０に記録する。制御部１５０は、また、算出したＰＤＴ進行度と、各照射位置における照射開始時刻を基準として、その基準時刻からの経過時間とをもとに、ＰＤＴ進行度の経時変化に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力してもよい。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、ＰＤＴ進行度の経時変化を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、ＰＤＴ進行度の経時変化を図２６又は図２７に示すグラフとして表示画面に表示する。
【０１５１】
図２７は、図２６の変形例を示すグラフである。
同図に示すように、ＰＤＴ進行度の経時変化のスケールを０〜１００で固定してもよい。ここで、０は薬剤投与前のバックグラウンド、１００はある基準時刻におけるハイパワー照射時の照射開始直後の蛍光最大強度を示すものとすればよい。
【０１５２】
図２２に戻って、制御部１５０は、現在進行度を算出すると（ステップＳ２０１）、レーザカテーテル３００先端の接触状態の評価動作（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５）を開始する。
【０１５３】
接触状態は、最大進行度と現在進行度との差分より評価される。ここで、その原理について説明する。レーザカテーテル３００を用いて心筋組織に対してピンポイントに照射を行うと、その部位（心筋組織）において薬剤消費が進み、その結果蛍光強度が減少する。蛍光強度が減少すると、ＰＤＴ進行度は経時的に増加するので、現在進行度は最大値（最大進行度）を更新し続けるはずである。しかしながら、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまうと、心筋組織よりも薬剤濃度が高い血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加する。蛍光強度が増加すると、ＰＤＴ進行度は低下する。その結果、レーザカテーテル３００が血中に浮いた場合には、本来差分が生じるべきでない現在進行度と最大進行度との間に差分が生じる。本実施形態では、この差分を接触状態の評価に利用する。
【０１５４】
まず、制御部１５０は、図２３の数式に基づきステップＳ２０１で算出された現在進行度と、記憶部１６０に記録された最大進行度とを比較する（ステップＳ２０２）。制御部１５０は、現在進行度が最大進行度以上と判定すると（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、記憶部１６０に記録された最大進行度をこの現在進行度により更新する（ステップＳ２０３）。
【０１５５】
一方、制御部１５０が、現在進行度が最大進行度未満と判定する場合とは（ステップＳ２０２でＮｏ）、本来最大進行度となるはずの現在進行度の値が最大進行度より低下した場合である。具体的には、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまい、血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加した場合である。
【０１５６】
続いて、制御部１５０は、最大進行度から現在進行度を減算する（ステップＳ２０４）。最大進行度が現在進行度により更新された場合（ステップＳ２０３）、減算結果が０となり、これはレーザカテーテル３００が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態を維持していることを示す。一方、現在進行度の値が最大進行度より低下した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、減算結果が０より大きくなり、これはレーザカテーテル３００と心筋組織の間に隙間があいている、すなわちより斜め接触又は血液中に浮いている状態に変化したことを示す。
【０１５７】
制御部１５０は、減算結果をもとに、レーザカテーテル３００先端の接触状態に関する表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する。具体的には、制御部１５０は、現在進行度に最大進行度を視覚的に反映して、現在進行度と最大進行度との差分によってレーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する（ステップＳ２０５）。表示部１７０は、制御部１５０から表示命令を取得すると、表示命令に含まれる表示情報に基き、レーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報を表示画面に表示する。例えば、表示部１７０は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報を表示画面に表示する。
【０１５８】
ここで、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態に関する情報の表示態様について説明する。
図２８は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する表示画面である。
【０１５９】
図中左のグラフ（以下、時間波形表示と呼ぶ）は、ＰＤＴ進行度の経時変化を示し、そのスケールは０〜１００で固定されている。図中右の指標（以下、レベルメーター表示と呼ぶ）は、現在進行度と最大進行度とを同時に示し、現在進行度と最大進行度との差分を示す。また、現在進行度を示す数値（５１ａ．ｕ．）も同時に表示される。
【０１６０】
図２８は、最大進行度と現在進行度とが一致している例を示す。最大進行度と現在進行度が一致している場合、最大進行度と現在進行度との差分は生じないので表示されない。これにより、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化していないと認識できる。
【０１６１】
図２９は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
同図は、最大進行度と現在進行度との差分が生じている例を示す。時間波形表示において、実線はＰＤＴ進行度の経時変化を示し、破線は最大進行度を示す。同図に示す例では、治療開始後、制御部１０５は最大進行度を約３秒間更新し続け、その後現在進行度が低下して最大進行度との差分が生じている。
【０１６２】
レベルメーター表示において、最大進行度（約５１ａ．ｕ．）に現在進行度（２７ａ．ｕ．）が重畳的に表示される。これにより、施術者は、図中斜線で示される範囲としての最大進行度と現在進行度との差分を、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化として認識できる。具体的には、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化して、より斜め接触状態又は非接触状態にあることを認識できる。
【０１６３】
図３０は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
時間波形表示において、治療開始後、制御部１０５は最大進行度を約１秒間更新し続ける（矢印Ａ）。これは、レーザカテーテル３００が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態を維持しながらＰＤＴが進行している様子を示す。その後、現在進行度は暫く下がり続ける（矢印Ｂ）。これは、レーザカテーテル３００が心筋組織から徐々に離れて、血液に触れるレーザカテーテル３００先端の面積が大きくなっていく様子を示す。この間、制御部１０５は最大進行度を更新せず、最大進行度として、現在進行度が下がり始める直前の最大進行度を表示し続ける（矢印Ｃ）。施術者は、表示画面を参照してレーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化したことを認識すると、レーザカテーテル３００先端の姿勢を制御する。その結果レーザカテーテル３００が垂直接触状態に戻ると、再び現在進行度が暫く上がり続ける（矢印Ｄ）。現在進行度が最大進行度以上になると、制御部１０５は最大進行度を現在進行度により更新し続ける（矢印Ｅ）。図３０では、この動作が繰り返された様子を示す。
【０１６４】
レベルメーター表示において、最大進行度（約８０ａ．ｕ．）に現在進行度（７３ａ．ｕ．）が重畳的に表示される。これにより、施術者は、図中斜線で示される範囲としての最大進行度と現在進行度との差分を、レーザカテーテル３００先端の接触状態の変化として直感的に認識できる。具体的には、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が治療光照射開始前に低パワー（第１の強度）で確認した接触状態（ステップＳ１０６）又は照射開始直後の接触状態から変化して、心筋組織からずれて血中に浮いていると直感的に認識できる。
【０１６５】
図２２に戻って、施術者は、ステップＳ２０５で表示されたＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を参照し、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を終了するか否かを判断する。施術者は、ＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を終了する場合、操作部１８０に、モニター動作を終了するための所定の入力操作を行う。操作部１８０は、施術者からの入力操作によるモニター動作終了の命令を受け付け、受け付けた命令を制御部１５０に出力する。制御部１５０は、操作部１８０からの命令に基づき、モニター動作を終了する（ステップＳ２０６でＹｅｓ）。一方、施術者からの操作部１８０に対する入力操作が行わなければ、制御部１５０は、引き続きＰＤＴ進行度及び接触状態のモニター動作を行う（ステップＳ２０６でＮｏ）。
【０１６６】
本実施形態によれば、制御部１５０は、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）に組織の変化の最大の評価結果（最大進行度）を視覚的に反映して、組織の変化の評価結果と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを同時に報知する。これにより、施術者は、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを同時に直感的に認識することができる。これにより、治療光照射中に、施術者は心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００先端のズレをリアルタイムに認識し、即座に姿勢を制御することができる。同時に、施術者は、個体差や治療部位によってばらつくことが知られているＰＤＴ進行度を正確且つリアルタイムに把握し、施術することができる。医師などの施術者は、施術中にＸ線透視画像など複数の画面を見て、あらゆることを判断する必要がある。このため、組織の変化の現在の評価結果（現在進行度）と、レーザカテーテル３００先端の接触状態とを直感的に認識可能な態様で表示することは、施術者が円滑な施術を行うにあたり有用である。
【０１６７】
＜第７の実施形態＞
ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態の表示態様は、上記図２８〜図３０に示した表示態様と異なる表示態様であってもよい。上記第６の実施形態は、現在進行度に最大進行度を視覚的に反映して、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示画面を示した。これに対して、第７の実施形態では、現在進行度と、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための情報とを互いに独立して表示する表示画面を示す。
【０１６８】
図３１は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
図中上段には、ＰＤＴ進行度の経時変化を示す時間波形表示と、現在進行度を示すレベルメーター表示と、現在進行度を示す数値（５１）とが表示される。図中下段には、レーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度と現在進行度との差分の経時変化を示す時間波形表示と、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度（５１）と現在進行度との差分を示すレベルメーター表示と、接触状態を示す数値（０＝５１−５１）とが表示される。ここで、接触状態を示す数値が小さいほどレーザカテーテル３００先端の接触状態が変化しておらず、数値が大きいほどレーザカテーテル３００先端の接触状態が大きく変化し、レーザカテーテル３００と心筋組織の間に隙間が生じていることがわかる。接触状態を示す数値が０であることから、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が変化していないと認識できる。
【０１６９】
図３２は、ＰＤＴ進行度及びレーザカテーテル３００先端の接触状態を表示する別の表示画面である。
図中上段には、ＰＤＴ進行度の経時変化を示す時間波形表示と、現在進行度を示すレベルメーター表示と、現在進行度を示す数値（２７）とが表示される。図中下段には、レーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度（５１）と現在進行度との差分の経時変化を示す時間波形表示と、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態としての最大進行度と現在進行度との差分を示すレベルメーター表示と、接触状態を示す数値（２４＝５１−２７）とが表示される。接触状態を示す数値が２４であることから、施術者は、レーザカテーテル３００先端の接触状態が変化して斜め接触状態となったことを認識できる。
【０１７０】
＜第８の実施形態＞
上記第６の実施形態では、カテーテル３００先端の接触状態を示す指標として、ＰＤＴの最大進行度と現在進行度との差分を用いた。これに対して、第８の実施形態では、カテーテル３００先端の接触状態を示す指標として、蛍光強度の最小値と現在値の差分を用いる。
【０１７１】
この場合、図２２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１を省略し、まず、制御部１５０は、蛍光強度の現在値と最小値とを比較する（ステップＳ２０２）。制御部１５０は、蛍光強度の現在値が最小値以下と判定すると（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、蛍光強度の最小値をこの現在値により更新する（ステップＳ２０３）。
【０１７２】
一方、制御部１５０が、蛍光強度の現在値が最小値より大きいと判定する場合とは（ステップＳ２０２でＮｏ）、本来最小値となるはずの蛍光強度の現在値が最小値より上昇した場合である。具体的には、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いてしまい、血液中からの蛍光信号が混ざって蛍光強度が増加した場合である。
【０１７３】
続いて、制御部１５０は、蛍光強度の現在値から最小値を減算する（ステップＳ２０４）。減算結果が０であるとは、レーザカテーテル３００が理想的な接触状態（垂直接触状態）であることを示す。一方、減算結果が０より大きいとは、レーザカテーテル３００が心筋組織からずれて血中に浮いていることを示す。
【０１７４】
続いて、制御部１５０は、蛍光強度の現在値に最小値を視覚的に反映して、レーザカテーテル３００先端の接触状態を報知するための表示情報を生成し、生成した表示情報を含む表示命令を表示部１７０へ出力する（ステップＳ２０５）。
【０１７５】
＜第９の実施形態＞
上記第６の実施形態では、治療を行う際に用いられる高パワーの第２の強度で励起光を出力中に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を直感的に表示した。これに対して、第９の実施形態では、低パワーの第１の強度で励起光を出力中に、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触状態を直感的に表示する。
【０１７６】
この低パワー接触モニター動作は、薬剤を静脈注射により投与してから第２の強度の励起光の出力により治療を開始するまでの待機時間（インターバル時間）中に行われる。例えば、この低パワー接触モニター動作は、図５又は図２０のフローチャートにおけるステップＳ１０４（薬剤濃度モニター動作）やステップＳ１０６、Ｓ１０７（接触モニター動作）内で行われる。また、この低パワー接触モニター動作は、第２の強度で励起光を出力する前に、すなわち治療を行う前に、毎回行ってもよいし、省略してもよい。また、患者がヒトの場合は、治療時間が３時間などと長期に渡る場合には、再校正として、低パワー接触モニター動作を再度行ってもよい。しかしながら、基本的に想定される標準術時間中には薬剤濃度はほぼ一定と考えてよいため、低パワー接触モニター動作は、薬剤を静脈注射により投与してから第２の強度の励起光の出力により治療を開始するまでの待機時間（インターバル時間）中に行えばよい。
【０１７７】
図３３は、レーザカテーテル３００先端の組織内壁に対する接触度を算出するための数式を示す。図３４は、この接触度の算出方法を説明するための図である。
図中、Ｐｆｌｂは非接触状態の蛍光強度すなわち血液（blood）中の蛍光強度、Ｐｆｌtは垂直接触状態の蛍光強度すなわち組織（tissue）中の蛍光強度、Ｐ（ｔ）は任意の接触状態の蛍光強度を示す。
【０１７８】
まず、施術者は、薬剤投与後、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して非接触状態に配置する。制御部１５０は、施術者からの操作部１８０を介した励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力し、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、非接触状態の蛍光強度、すなわち血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂを算出する（図３４、点Ａ）。続いて、施術者は、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して垂直接触状態に配置する。上記と同様に、制御部１５０は、垂直接触状態の蛍光強度、すなわち組織中の蛍光強度Ｐｆｌtを算出する（図３４、点Ｂ）。制御部１５０は、算出した血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂから組織中の蛍光強度Ｐｆｌtを減算し、算出した値（Ｐｆｌｂ−Ｐｆｌt）を接触度の最大値とする。
【０１７９】
続いて、施術者は、治療を行うために、レーザカテーテル３００の先端部を組織に対して任意の姿勢で接触させる。制御部１５０は、施術者からの操作部１８０を介した励起光出力命令を取得すると、光源１１０に第１の強度での励起光出力命令を出力し、検出部１３０より取得した電気信号をもとに、この任意の姿勢で接触状態での蛍光強度Ｐ（ｔ）を算出する（図３４、点Ｃ）。制御部１５０は、算出した蛍光強度を時間計測部（図示せず。）から取得した時間情報に関連付けたログとして、蛍光強度の経時変化を記憶部１６０に記録し始める。制御部１５０は、上記血液中の蛍光強度Ｐｆｌｂから算出した蛍光強度Ｐ（ｔ）を減算し、算出した値（Ｐｆｌｂ−Ｐ（ｔ））を、接触度の最大値に対する現在の接触度とする。
【０１８０】
制御部１５０は、図３３の数式に基づき算出したレーザカテーテル３００先端の接触度を直感的に認識可能な態様で表示する。例えば、制御部１５０は、図３４に示すように、接触度の最大値を示す帯に、現在の接触度の値までの範囲を重畳的に表示する態様で、接触度を直感的に認識可能な態様で表示部１７０により表示画面に表示させればよい（レベルメーター表示）。
【０１８１】
あるいは、制御部１５０は、接触度の経時変化と、現在の接触度とを直感的に認識可能な態様としての、時間波形表示及びレベルメーター表示を、表示部１７０により表示画面に表示させてもよい。さらに図３３の数式より演算した接触度を数値表示しても良い。
図３５は、接触度の時間波形表示及びレベルメーター表示を示す表示画面である。
【０１８２】
時間波形表示において、レーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触度の経時変化を０〜１００のスケールで表示することにより、施術者は、心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００の先端部のズレを認識し、即座に姿勢を制御することができる。また、レベルメーター表示において、現在のレーザカテーテル３００先端の接触度を直感的に認識可能な態様で表示することで、施術者は、実際には目視することのできない現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態を、直感的に認識することができる。なお、接触度が最大値（本例では、１００）を超えた場合には、接触度が最大値であるものとして表示すればよい。なお、現在の接触度のみに関する表示のみでも良い。
【０１８３】
ここで、接触度とレーザカテーテル３００の先端部の組織に対する接触状態との関係について説明する。
図３６は、図３５に示す異なる複数の接触度におけるレーザカテーテルの接触状態を示す模式図である。
【０１８４】
同図に示すように、レーザカテーテル３００の先端部と組織との間に血液１５が介在して、先端部が血中に存在する非接触状態において、図３３の数式に基づき算出したレーザカテーテル３００先端の接触度は、例えば、１２である。レーザカテーテル３００の先端部が組織に対して斜めに接触し、先端部と組織との隙間に部分的に血液１５が存在する斜め接触状態において、接触度は、例えば、５５である。レーザカテーテル３００の先端部が心筋組織１１の内壁に垂直に接触するように配置される垂直接触状態において、接触度は、例えば、１００である。施術者は、これら接触度の値を時間波形表示及びレベルメーター表示により視覚的に認識することにより、現在のレーザカテーテル３００先端の接触状態を、直感的に認識することができる。そして、施術者は、心拍や呼吸の影響などによるレーザカテーテル３００の先端部のズレを認識し、即座に姿勢を制御することができる。
【０１８５】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の形態が考えられる。
【０１８６】
上記実施形態では、レーザカテーテル３００をＰＤＴ装置１のコネクタ２１０に着脱可能に接続したが、レーザカテーテル３００をＰＤＴ装置１に一体に設けてもよい。
上記実施形態では、ＰＤＴ装置本体１００にチューブ２００を設け、チューブ２００の先端にコネクタ２１０を設けたが、コネクタ２１０をＰＤＴ装置本体１００に設けてもよい。
上記実施形態では、ＰＢＳ１２３を用いたが、これに代えてＤＭを用いてもよい。
【０１８７】
上記実施形態では、制御部１５０は、施術者に所定の制御を促す情報を表示部１７０により報知したが、これに限定されない。ＰＤＴ装置１にスピーカ部を設け、制御部１５０は、施術者に所定の制御を促す際、音声出力命令を生成し、生成した音声出力命令をスピーカ部に出力してスピーカ部に音声を出力させることにより施術者に所定の制御を促してもよい。
【符号の説明】
【０１８８】
１…光線力学的治療（Photodynamic Therapy、ＰＤＴ）装置
１００…ＰＤＴ装置本体
１１０…光源
１２０、１２０ａ…光学系
１２１…ショートパスフィルタ
１２２…第１のレンズ
１２３…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１２４…ロングパスフィルタ
１２５…第２のレンズ
１２６…第１のダイクロイックミラー（ＤＭ）
１２７…第２のダイクロイックミラー（ＤＭ）
１３０、１３０ａ…検出部
１３１…第１のフォトダイオード（ＰＤ）
１３２…第２のフォトダイオード（ＰＤ）
１４０…心電取得部
１４１…電極パッド
１５０…制御部
１６０…記憶部
１７０…表示部
１８０…操作部
２００…チューブ
２０１…装置付属光ファイバ
２１０…コネクタ
３００…レーザカテーテル
３０１…照射光
３１０…カテーテルチューブ
３２０…支持部
３３０…光ファイバ
３４０…光学ウィンドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射する装置であって、
前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部と、
前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源と、
前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する検出部と
を具備する評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の評価装置であって、
前記検出部は、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態の変化とを同時に評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する
評価装置。
【請求項３】
請求項２に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項４】
請求項３に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項５】
請求項４に記載の評価装置であって、
前記組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記制御部は、前記組織の変化の現在の評価結果を前記記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項６】
請求項１に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項７】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記評価結果に応じて前記組織の変化を報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項８】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記評価結果に応じて前記励起光の照射条件の変更を促すための信号を出力する
評価装置。
【請求項９】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価装置。
【請求項１０】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織に、レーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射する装置であって、
前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部と、
前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源と、
前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する検出部と
を具備する心房細動治療用評価装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の評価装置であって、
前記検出部は、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する
評価装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の評価装置であって、 前記制御部は、前記心筋組織の変化の現在の評価結果に前記心筋組織の変化の最大の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の評価装置であって、
前記心筋組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記制御部は、前記心筋組織の変化の現在の評価結果を前記記憶部に記録し、前記心筋組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記心筋組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記心筋組織の変化の最大の評価結果を前記心筋組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した心筋組織の変化の最大の評価結果に前記心筋組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記心筋組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項１５】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に対してレーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射し、
前記照射された励起光に応じた前記蛍光を前記レーザカテーテルを介して取り出し、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の評価方法であって、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する
評価方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の評価方法であって、さらに、
前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の評価方法であって、
前記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の評価方法であって、
心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項２０】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤と、先端部から前記励起光を照射可能なレーザカテーテルと、前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部及び前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源を有する評価装置とを使用する評価方法であって、
前記光感受性薬剤を組織に取り込み、
前記接続部に装着される前記レーザカテーテルの先端部を前記光感受性薬剤が取り込まれた組織へ導き、
前記光感受性薬剤が取り込まれた組織に対して前記レーザカテーテルの先端部から、前記光源より出力された励起光を照射し、
前記照射された励起光に応じた前記蛍光を前記レーザカテーテルを介して取り出し、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の評価方法であって、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する
評価方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の評価方法であって、さらに、
前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の評価方法であって、
前記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の評価方法であって、
心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項１】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に、レーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射する装置であって、
前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部と、
前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源と、
前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する検出部と
を具備する評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の評価装置であって、
前記検出部は、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態の変化とを同時に評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する
評価装置。
【請求項３】
請求項２に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項４】
請求項３に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項５】
請求項４に記載の評価装置であって、
前記組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記制御部は、前記組織の変化の現在の評価結果を前記記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項６】
請求項１に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項７】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記評価結果に応じて前記組織の変化を報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項８】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、前記評価結果に応じて前記励起光の照射条件の変更を促すための信号を出力する
評価装置。
【請求項９】
請求項６に記載の評価装置であって、
前記制御部は、心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価装置。
【請求項１０】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた心筋組織に、レーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射する装置であって、
前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部と、
前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源と、
前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化を評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する検出部と
を具備する心房細動治療用評価装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の評価装置であって、
前記検出部は、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価するため、前記レーザカテーテルから前記接続部を介して入射した前記蛍光の強度を検出する
評価装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の評価装置であって、さらに、
前記検出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記心筋組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記心筋組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記心筋組織に対する接触状態とを同時に評価する制御部
を具備する評価装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の評価装置であって、 前記制御部は、前記心筋組織の変化の現在の評価結果に前記心筋組織の変化の最大の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の評価装置であって、
前記心筋組織の変化の最大の評価結果を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記制御部は、前記心筋組織の変化の現在の評価結果を前記記憶部に記録し、前記心筋組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記心筋組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記心筋組織の変化の最大の評価結果を前記心筋組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した心筋組織の変化の最大の評価結果に前記心筋組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記心筋組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価装置。
【請求項１５】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤が取り込まれた組織に対してレーザカテーテルの先端部から前記励起光を照射し、
前記照射された励起光に応じた前記蛍光を前記レーザカテーテルを介して取り出し、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の評価方法であって、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する
評価方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の評価方法であって、さらに、
前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の評価方法であって、
前記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の評価方法であって、
心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項２０】
励起光を吸収して蛍光を発する光感受性薬剤と、先端部から前記励起光を照射可能なレーザカテーテルと、前記レーザカテーテルが着脱可能な接続部及び前記接続部を介して前記レーザカテーテルに前記励起光を出力する光源を有する評価装置とを使用する評価方法であって、
前記光感受性薬剤を組織に取り込み、
前記接続部に装着される前記レーザカテーテルの先端部を前記光感受性薬剤が取り込まれた組織へ導き、
前記光感受性薬剤が取り込まれた組織に対して前記レーザカテーテルの先端部から、前記光源より出力された励起光を照射し、
前記照射された励起光に応じた前記蛍光を前記レーザカテーテルを介して取り出し、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化を評価する
評価方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の評価方法であって、
前記取り出された蛍光の強度に応じて、前記レーザカテーテルの先端部から照射された励起光と前記組織に取り込まれた光感受性薬剤との反応による前記組織の変化と、前記レーザカテーテルの先端部の前記組織に対する接触状態とを同時に評価する
評価方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の評価方法であって、さらに、
前記組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を視覚的に反映して、前記組織の変化の評価結果と、前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の評価方法であって、
前記組織の変化の現在の評価結果を記憶部に記録し、前記組織の変化の現在の評価結果が前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果以上のとき、前記記憶部に記録された前記組織の変化の最大の評価結果を前記組織の変化の現在の評価結果により更新し、前記更新した組織の変化の最大の評価結果に前記組織の変化の現在の評価結果を重畳的に表示することにより前記組織の変化の評価結果と前記接触状態の評価結果とを同時に報知するための信号を出力する
評価方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の評価方法であって、
心電信号を取得し、前記心電信号と前記蛍光の強度との相関に応じて前記組織の変化を評価する
評価方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図１４】
【図２１】
【図２６】
【図２７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図１４】
【図２１】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１１−２１２４２３（Ｐ２０１１−２１２４２３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７５５１１（Ｐ２０１０−２７５５１１）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
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