血管内リアルタイムモニタの開発：下肢閉塞性動脈硬化症におけるレーザ治療への応用

血管内实时监测仪的研制：在激光治疗下肢动脉硬化闭塞症中的应用

• 批准号: 20K09144
• 负责人: 松本 祐直
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09144/
• 关键词: 下肢閉塞性動脈硬化症（ASO）; エキシマレーザ; リアルタイムモニタ; バイパス手術; 血管内治療

下肢閉塞性動脈硬化症（ASO）の治療に用いられるエキシマレーザは2020年4月に我が国で保険適用されたが、ガイドワイヤーが通らない高度石灰化病変には使用できないことや標的病変部以外への照射による血管の穿孔や乖離を引き起こす等の問題があり、更なる改善が必要とされている。本研究では、エキシマレーザによるASO治療時の安全性を高めるために、血管内でのレーザ照射状況をリアルタイムに把握するためのモニタを開発することを目的とする。リアルタイムモニタ技術は、レーザ照射の際に生じる気泡での光の散乱・反射を光量変化として検出する。光量変化が収束するまでの時間（気泡が存在する時間）を緩和時間とした。まず、治療時の血流確認や光ファイバカテーテル先端の位置確認等で用いられる造影剤に対してレーザ照射を行い光量変化波形を観察した。次に、治療時造影剤を洗い流すために使用される生理食塩液に対するレーザ照射を行った。また、造影剤（原液、2倍、10倍、100倍希釈）にレーザ照射した際の光量変化波形を観察した。さらに、ラットの動脈壁に対して、レーザ照射を行った。造影剤にレーザ照射すると気泡が発生し、波形の変化として検出することができた。生理食塩液に対するレーザ照射では気泡は発生せず、波形変化も見られなかった。また、造影剤の濃度が低くなるに従い，光量変化の持続時間も小さくなった。動脈壁に照射すると光量波形変化が見られ、造影剤（原液）よりも緩和時間が小さかった。さらに、レーザ照射後、動脈壁に穿孔が生じていた。以上の結果から、リアルタイムモニタ技術を用いれば、治療の際に造影剤の残存を確認でき、安全性を高められることが期待できる。さらに、血管内の正常組織や病変組織に照射した際の波形を比較して差が認められれば、病変組織に対してのみレーザ照射を行うことができ、血管の穿孔等を未然防ぐことが期待できる。

2020年4月，日本保险涵盖了用于治疗动脉粥样硬化（ASO）的准分子激光器，但存在一些问题，例如不能用于高度钙化的病变，而这些病变无法通过导致导线，并且由于其他需要进一步改善而导致血管的穿孔和分离的可能性。这项研究旨在开发一个监测器，使您可以实时掌握血管中的激光辐照状态，以提高用准分子激光器治疗ASO治疗期间的安全性。实时监测技术检测到随着光量变化而在激光照射期间发生的气泡中光的散射和反射。轻度变化所花费的时间收敛（存在气泡的时间）是放松时间。首先，一种用于检查治疗过程中血流并检查光纤导管尖端的位置的对比剂受到激光照射，以观察光量波形的变化。然后，对用于在治疗过程中冲洗造影剂的盐溶液对激光照射进行。此外，对比度（2x，10x，10x，10x，100x稀释）进行了激光照射，并观察到光量变化的波形。此外，在大鼠的动脉壁上进行激光照射。当对比度用激光照射对比剂时，会产生气泡，并可能检测波形的变化。当用生理盐水辐照激光时，未产生气泡，并且没有观察到波形的变化。此外，随着对比剂浓度较低，变化的持续时间也变得较小。当辐照动脉壁时，观察到光量的变化，松弛时间小于对比剂（储备溶液）。此外，激光照射后，穿孔发生在动脉壁中。基于上述结果，预计可以使用实时监测技术来确认治疗过程中残留的对比剂，并且可以提高安全性。此外，如果在比较血管内的正常组织或病变组织的波形时观察到差异，则只能对病变组织进行激光照射，并且预计会在发生之前预防血管的穿孔。