專利名稱：用于活生物機(jī)體組織的光動(dòng)力學(xué)療法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于活生物機(jī)體組織的光動(dòng)力學(xué)療法的設(shè)備，包括由至少一個(gè)光源組成的曝光系統(tǒng)、光敏劑供給系統(tǒng)和用于對(duì)光敏劑的懸浮液進(jìn)行同時(shí)或者單獨(dú)施用和照射的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
設(shè)備在人類醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)學(xué)中適用于治療惡性腫瘤、美容缺陷、不同的皮膚和黏膜疾病、創(chuàng)傷以及潰瘍。在通常的光動(dòng)力學(xué)療法中，光敏劑分子在吸收光量子之后，被轉(zhuǎn)換為受激發(fā)態(tài)。在受激發(fā)態(tài)中，光敏劑分子開(kāi)始了兩種不同的化學(xué)反應(yīng)。在第一反應(yīng)類型下，受激發(fā)的分子和生物基底的分子直接相互作用使得產(chǎn)生自由基。在第二反應(yīng)類型下，受激發(fā)的光敏劑與所謂的三態(tài)氧(組織細(xì)胞中的普通氧)的分子相互作用，使得單態(tài)氧產(chǎn)生催化作用。單態(tài)氧擁有巨大的氧化電勢(shì)，其比臭氧的氧化電勢(shì)更大。在這兩種反應(yīng)類型下，由光化學(xué)反應(yīng)而生成的產(chǎn)物在活生物機(jī)體的患病細(xì)胞上施加了抑制作用并且以該方式將其破壞O^rof Dr.Tarnas Vidoczi, Differentiation of a photo-dynamic action, Magyar KCmiai Folybirta, Volume20 1 13，2007，pages 44—48)。用于治療位于口腔黏膜表面潰瘍的光動(dòng)力學(xué)療法的方法是已知的。該已知方法描述了合適的含5-氨基乙酰丙酸的光敏劑的應(yīng)用。(D^artment of pathology, Norwegian Radium Hospital, Universityof Oslo, 1997，Jan 15，79 (12)，2282—308)。用于光動(dòng)力學(xué)療法的另一設(shè)備在RU 2 221 605 dd 20. 01. 2004中是已知的。該設(shè)備與含有腫瘤靶向劑(tumor-tropic agent)的光敏劑一起應(yīng)用于惡性潰瘍的治療。對(duì)于PDT，常規(guī)作法是首先，將合適的光敏劑施用于受體；然后，等待一段時(shí)間直到在可治療目標(biāo)區(qū)域中光敏劑的等級(jí)升高到可接受的濃度；最后，用合適的光源照射目標(biāo)區(qū)域。在目標(biāo)區(qū)域中，光敏劑的分子吸收光線并且在治療區(qū)域引起發(fā)光和光化學(xué)反應(yīng)，破壞染病組織。 該設(shè)備包括診斷模塊，該診斷模塊由病理拓?fù)鋵W(xué)確定裝置(determiner)、圖像收集器、行為拓?fù)鋵W(xué)確定裝置、用于顯示病理拓?fù)鋵W(xué)數(shù)據(jù)和行為拓?fù)鋵W(xué)數(shù)據(jù)的顯示系統(tǒng)，以及曝光系統(tǒng)組成。曝光系統(tǒng)包括激光源、時(shí)間管理系統(tǒng)和將光線導(dǎo)入目標(biāo)區(qū)域的光學(xué)儀器。診斷模塊用來(lái)選擇照射模式以及控制診斷模塊。病理拓?fù)鋵W(xué)確定裝置包括安裝有選擇性的光學(xué)儀器的視頻攝像機(jī)，該選擇性的光學(xué)儀器具有對(duì)光敏劑的發(fā)光范圍透明的光譜窗。當(dāng)照射光的波長(zhǎng)范圍與光敏劑的最大光譜吸收量相對(duì)應(yīng)時(shí)，達(dá)到最大的光動(dòng)力效果。用于激活PDT劑的另一設(shè)備在RU 2 371 216 dd 27. 10. 2009中是已知的。該設(shè)備包括用于存儲(chǔ)PDT劑的存儲(chǔ)腔，而耦接到光源的光學(xué)儀器也被固定在存儲(chǔ)腔的壁上。該存儲(chǔ)腔包括具有開(kāi)關(guān)的蓋，當(dāng)蓋打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)將電流電路接通并且以該方式激活光源。在施藥給目標(biāo)區(qū)域之前，用合適的光源直接照射PDT溶液(光激活劑)。PDT溶液以該方式被激活，并且從光活性態(tài)轉(zhuǎn)換為被光激活的狀態(tài)，并且其后顯示新的有用的生物活性特性。然后被光激活的PDT溶液被引到目標(biāo)區(qū)域，在目標(biāo)區(qū)域其發(fā)揮治療的和/或美容的作用。市場(chǎng)上有各種形式的光激活的PDT溶液純粹的、膠體的和膠束溶液、凝膠、乳脂、單一和多個(gè)分散系統(tǒng)、乳狀液、泡沫狀的和脂質(zhì)的系統(tǒng)等。已知方法規(guī)定了已經(jīng)被光激活的溶液在其生物活性態(tài)中的應(yīng)用。所述設(shè)備在其實(shí)施例形式中既被用作存儲(chǔ)光激活PDT溶液的容器，也被用作通過(guò)暴露于光照射來(lái)光激活PDT溶液的設(shè)備。為此，光源直接定位于用于存儲(chǔ)光激活溶液的存儲(chǔ)腔上。該設(shè)備進(jìn)一步包括電能供給單元，以給光源提供電能。該設(shè)備以下述方式放射光激活PDT劑所必需的光正好在將光激活溶液供給到目標(biāo)區(qū)域之前，光照射均勻地影響存儲(chǔ)腔中合適部的光激活溶液。光源是從包括UV范圍的(從^Onm到可見(jiàn)范圍邊界)、可見(jiàn)范圍的和頂范圍(分別地從840nm到IlOOnm以及從7000nm到14000nm)的不連貫的和連貫的、單頻的和非單頻的、連續(xù)的和脈沖的光源的組中選擇的。光源的選擇和光照射的模式取決于可適用的PDT溶液的特定類型。在光激活的過(guò)程之前，PDT溶液被保存在存儲(chǔ)腔的合適部，即，在活生物機(jī)體的目標(biāo)區(qū)域之外；因此，保證了光激活過(guò)程不受組織的影響。所以，增強(qiáng)了 PDT方法的效果，并且其提供了新的方式來(lái)施加已知在組織內(nèi)部不可激活的PDT 溶液物質(zhì)。光照射不僅激活了 PDT溶液中在暴露于光下就轉(zhuǎn)化成在治療或美容上有效的化合物的光活性成分，而且也作為溶液的輔助成分而起作用，如，使用化合物和/或構(gòu)造物作為載體，以通過(guò)組織的表層將溶液遞送到組織的深處(如橫穿表皮的載體)。已知PDT方法的缺點(diǎn)是它需要在活生物機(jī)體的組織外部激活PDT溶液，使得限制了它在組織上的有益效果。因?yàn)閱螒B(tài)氧的生命期總計(jì)只有幾毫秒，所以PDT的效果取決于施用光敏劑的懸浮液和使其進(jìn)行激光曝光照射的同時(shí)性。名為SCHALI-LAS的PDT設(shè)備的實(shí)施例是已知的，其包括光學(xué)通道(光照射)和流動(dòng)的懸浮液通道(遞送 PDT 溶液)(參見(jiàn)=Nanotechnologies for medicine, A. Kurkayev, Budapest 2008，p. 75)。該設(shè)備包括Y型體，其中，一個(gè)臂用來(lái)將流動(dòng)的光敏劑供給到Y(jié)型體主通道，另一個(gè)臂優(yōu)選地通過(guò)合適地選擇和附連的光纖而用以將來(lái)自光源的光供給到Y(jié) 型體的主通道。優(yōu)選地，根據(jù)由光纖提供的光的強(qiáng)度，選擇流入Y型體主通道的光敏劑的懸浮液的流動(dòng)速率。取決于給目標(biāo)區(qū)域供給光敏劑的方式，該設(shè)備進(jìn)一步包括導(dǎo)管、注射針或者噴灑器。該設(shè)備的實(shí)施例提供了用于將光敏劑供給到目標(biāo)區(qū)域并且同時(shí)將其激活，其中，流動(dòng)形式的光敏劑用作光線的光學(xué)導(dǎo)光體。異質(zhì)晶體礦物的納米粒被選作光敏劑。優(yōu)選地，有金紅石、榍石(蒂坦鈦硬質(zhì)合金)、鈰鈮鈣鈦礦、鈣鈦礦、銳鈦礦、鈦鐵礦、白鈦石、鐵氧體、Berite、輝銀礦、石墨和硅的納米粒。那些異質(zhì)晶體礦物的納米粒包含硅、鈦、鐵的氧化物。實(shí)施例中的納米粒以透明的懸浮液的形式被使用，以作為一種光導(dǎo)體(EP 1779855 dd. 28. 10. 2005)。Schali AG公司開(kāi)發(fā)了一系列形式為穩(wěn)定的二氧化硅和Ti02w納米懸浮液的醫(yī)藥品。在納米懸浮液的情況下，上述提到的二氧化物的穩(wěn)定的水懸浮液是可理解的。這些醫(yī)藥品是天然的產(chǎn)品。在天然的原礦物的所有處理階段中，使用機(jī)械技術(shù)和電熱技術(shù)，以保持礦物天然的、最初的納米晶體結(jié)構(gòu)和特性(SCHALI AG, Mauren FL)。其中，SCHALI-LAG設(shè)備的操作需要高資格水平的醫(yī)生、光敏劑供給模式的連續(xù)控制和校正，以及在任何情況下對(duì)激光照射的手動(dòng)操作
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]本實(shí)用新型的目的是提供用于活生物機(jī)體組織的合適的PTD設(shè)備，該設(shè)備在給活生物機(jī)體組織施用光敏劑的懸浮液期間，通過(guò)由各種照射模式、其中也可以是脈沖模式的光照射，來(lái)激活光敏劑的流動(dòng)懸浮液。本實(shí)用新型的技術(shù)方法基于以下理解此設(shè)備包括中央控制系統(tǒng)，其連接到懸浮液供給系統(tǒng)和曝光系統(tǒng)的至少一個(gè)光源的控制單元，其中，中央控制系統(tǒng)使得兩系統(tǒng)能夠同時(shí)地和單獨(dú)地進(jìn)行工作。本實(shí)用新型基于以下理解通過(guò)對(duì)至少一個(gè)光源的工作參數(shù)和懸浮液供給的參數(shù)二者進(jìn)行總體自動(dòng)控制，增強(qiáng)活生物機(jī)體組織上的PDT效果。取決于治療目的，在施用懸浮液期間被光立即激活的光敏劑可以引入天然的腔體或者位于活生物機(jī)體的皮膚表層下深處的器官/組織。至少一個(gè)光源被用于光照射曝光。所述的至少一個(gè)光源選自包括高功率和大范圍波長(zhǎng)的光源、單個(gè)LED、以矩陣排列的LED組、鹵素光源、激光二極管、激光光源的組，并且使得能夠發(fā)射輸出功率小于20W、波長(zhǎng)范圍從380nm到1500nm的光。在脈沖模式工作期間，取決于激活需要，光照射頻率可以在從0到IOKhz的范圍內(nèi)修改，最大輸出功率達(dá)到IW到10kW，在脈沖模式中的頻率調(diào)制優(yōu)選地在從0到IOkHZ的范圍內(nèi)，脈沖持續(xù)時(shí)間達(dá)到IOOns到10ms。懸浮液供給系統(tǒng)優(yōu)選地包括一個(gè)灌輸泵，以每小時(shí) IOOml到2000ml的速度來(lái)供給光敏劑的懸浮液。優(yōu)選地，光敏劑的懸浮液的流動(dòng)體積和速率與照射光的強(qiáng)度是相互獨(dú)立的。以此，光敏劑對(duì)活生物機(jī)體組織作用的效率顯著提高。為了將光敏劑的懸浮液注入組織深處，用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)可以包括注射針。用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)可以包括插管，其能夠?qū)腋∫菏┯玫交钌餀C(jī)體的天然腔體中。優(yōu)選地，光敏劑的懸浮液包含異質(zhì)晶體礦物的硅氧化物或金屬氧化物的納米粒。 在將懸浮液施用到活生物機(jī)體的目標(biāo)區(qū)域時(shí)，立即產(chǎn)生了活性氧的形式。由于對(duì)光敏劑精確地施用以及同時(shí)由光照射將其激活，健康的組織既沒(méi)有被損壞也沒(méi)有受到壓力。此設(shè)備用于治療潰瘍、惡性腫瘤或者可以應(yīng)用在美容治療中。用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行目標(biāo)供給和照射的系統(tǒng)包含Y型體，其包括兩個(gè)匯入主通道的臂，其中，一個(gè)臂連接到懸浮液供給系統(tǒng)，并且另一個(gè)臂耦接到曝光系統(tǒng)。Y型體的一個(gè)臂優(yōu)選地連接到懸浮液供給系統(tǒng)的灌輸泵。Y型體的另一個(gè)臂優(yōu)選地通過(guò)光導(dǎo)向設(shè)備耦接到曝光系統(tǒng)。

圖1示出了用于活生物機(jī)體組織的光動(dòng)力學(xué)療法的本設(shè)備的示意性實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
設(shè)備包括曝光系統(tǒng)I、懸浮液供給系統(tǒng)II和用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)III。曝光系統(tǒng)I包括至少一個(gè)光源2，其提供光照射和波長(zhǎng)。所述至少一個(gè)光源2通過(guò)合適地選擇的光學(xué)儀器6將光發(fā)送進(jìn)入系統(tǒng)III的光導(dǎo)向設(shè)備13，以對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射。通過(guò)光學(xué)儀器6，來(lái)自所述至少一個(gè)光源2中的光線被聚焦到例如 600 μ m的光導(dǎo)向設(shè)備13的孔。能量供給系統(tǒng)7為所述至少一個(gè)光源2和其控制單元3提供電能。在一側(cè)，控制單元3連接到曝光系統(tǒng)I的中央控制系統(tǒng)1并且也從至少一個(gè)光源 2的能量供給系統(tǒng)7中獲得數(shù)據(jù)。至少一個(gè)光源2的控制單元3也連接到至少一個(gè)光源2 的冷卻單元4。冷卻單元4可以包括帕爾帖元件和通風(fēng)設(shè)備?？刂茊卧?進(jìn)一步連接到光纖的控制傳感器5。控制傳感器5控制并設(shè)置工作電壓，而且確定通過(guò)光學(xué)儀器6聚焦的光照射的參數(shù)。曝光系統(tǒng)I的中央控制系統(tǒng)1進(jìn)一步連接到電源單元11和用于導(dǎo)入操作參數(shù)和工作參數(shù)的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)12。曝光系統(tǒng)I通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)通道耦接到懸浮液供給系統(tǒng)II。懸浮液供給系統(tǒng)II包括控制單元9，其連接到電源10?？刂茊卧?以下述方式連接到灌輸泵8 能夠同時(shí)地或者單獨(dú)地將理想體積的光敏劑的懸浮液供給到用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)III。用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)III本身由Y型體組成，該Y 型體包括匯入一個(gè)主通道的兩個(gè)臂14，15。一個(gè)臂14以特殊方式耦接到灌輸泵8而連接到懸浮液供給系統(tǒng)II。Y型體的另一個(gè)臂15通過(guò)光導(dǎo)向設(shè)備13耦接到曝光系統(tǒng)I。系統(tǒng) III的主通道以注射針16或插管終止，分別使得能夠?qū)腋∫鹤⑸涞轿挥谏钐幍慕M織，或者使得能夠?qū)腋∫哼f送到活生物機(jī)體的天然腔體中。用于光動(dòng)力學(xué)療法的本設(shè)備由中央控制系統(tǒng)1通過(guò)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)12如觸摸屏輸入的參數(shù)進(jìn)行操作。中央控制系統(tǒng)1連接到懸浮液供給系統(tǒng)II的控制單元9和光源2的控制單元3。本實(shí)用新型的設(shè)備在對(duì)激活的光敏劑進(jìn)行施用期間，能夠使活生物機(jī)體組織獲得最佳的治療，本實(shí)用新型也提供了兩種系統(tǒng)-曝光系統(tǒng)I和懸浮液供給系統(tǒng)II的單獨(dú)運(yùn)行。
權(quán)利要求1.用于活生物機(jī)體組織的光動(dòng)力學(xué)療法的設(shè)備，其特征在于包括曝光系統(tǒng)(I)、懸浮液供給系統(tǒng)(II)和用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)(III)，所述曝光系統(tǒng)(I)由至少一個(gè)光源(2)組成，所述至少一個(gè)光源選自包括高功率和大范圍波長(zhǎng)的光源、 單個(gè)LED、以矩陣排列的LED組、鹵素光源、激光二極管和激光光源的組，其中，中央控制系統(tǒng)(1)連接到所述懸浮液供給系統(tǒng)(II)和所述曝光系統(tǒng)(I)的至少一個(gè)光源O)的控制單元⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)光源(2)能夠放射功率達(dá)到20W且波長(zhǎng)在380nm到1500nm之間的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述懸浮液供給系統(tǒng)(II)包括灌輸泵(8)，使得能夠以每小時(shí)IOOml到2000ml的速度遞送懸浮液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)(III)包括注射針(16)，使得能夠?qū)⑺龉饷魟┑膽腋∫耗繕?biāo)遞送到位于活生物機(jī)體深處的組織。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)(III)包括插管，使得能夠?qū)⑺龉饷魟┑膽腋∫耗繕?biāo)遞送到活生物機(jī)體的天然腔體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述光敏劑的懸浮液包含異質(zhì)晶體礦物的硅氧化物或金屬氧化物的納米粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)(III)本身包括Y型體，所述Y型體由匯入一個(gè)主通道的兩個(gè)臂(14,1 組成，其中一個(gè)臂(14)連接到懸浮液供給系統(tǒng)(II)，另一個(gè)臂(15)耦接到曝光系統(tǒng)(I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，Y型體的臂(14)連接到懸浮液供給系統(tǒng)(II)的灌輸泵⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其中，Y型體的另一個(gè)臂(15)通過(guò)光導(dǎo)向設(shè)備(13) 耦接到曝光系統(tǒng)(I)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于活生物機(jī)體組織的光動(dòng)力學(xué)療法的設(shè)備，該設(shè)備包括曝光系統(tǒng)(Ⅰ)、懸浮液供給系統(tǒng)(Ⅱ)和用于對(duì)光敏劑的懸浮液同時(shí)進(jìn)行遞送和照射的系統(tǒng)(Ⅲ)，該曝光系統(tǒng)(Ⅰ)包含至少一個(gè)光源，所述至少一個(gè)光源選自包括高功率和大范圍波長(zhǎng)的光源、單個(gè)LED、以矩陣排列的LED組、鹵素光源、激光二極管、激光光源的組中，其中，中央控制系統(tǒng)(1)連接到懸浮液供給系統(tǒng)(Ⅱ)和曝光系統(tǒng)(Ⅰ)的至少一個(gè)光源(2)的控制單元(3)，并且能夠使系統(tǒng)(Ⅰ)和(Ⅱ)進(jìn)行同時(shí)地或者單獨(dú)地工作。
文檔編號(hào)A61N5/06GK202078655SQ201120014679
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者阿卜杜拉·庫(kù)爾卡耶夫 申請(qǐng)人:阿卜杜拉·庫(kù)爾卡耶夫