專利名稱：組合光學(xué)相干層析成像導(dǎo)管裝置、診斷方法和光動力學(xué)療法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)管裝置和一種允許組合光學(xué)相干層析成像(OCT)診斷和光動力學(xué)療法(PDT)的方法。
背景技術(shù)：
光動力學(xué)療法(PDT)是利用光和光敏藥物結(jié)合的治療技術(shù)。光敏藥物是一種在氧氣存在的情況下對具有在近紅外光即在范圍處于664到1300nm之間的激活波長的光起化學(xué)反應(yīng)，以破壞患病或受損的細胞的藥物。由光激活光敏藥物分子，引起氧分子轉(zhuǎn)換成毒性氧自由基(單態(tài)氧)。單態(tài)氧存在短于一微秒，但是如果以足夠高的速率執(zhí)行延長的光激活，這些氧自由基就克服了細胞的本性防御，最終導(dǎo)致高度局部化的組織破壞。
PDT原理還可以應(yīng)用于下面與癌癥前期組織變化或動脈硬化斑相關(guān)的生物化學(xué)處理。
治療表面腔內(nèi)腫瘤侵害的主要目標是破壞病理組織同時不傷害周圍健康組織。治療動脈硬化疾病的主要目標是阻止脈管組織增生。治療所謂“易損斑，”(傾向破裂的損傷)的主要目標是加厚覆蓋脂核的纖維帽和/或阻止斑內(nèi)新血管泄漏。
血管內(nèi)、腔內(nèi)的光學(xué)相干層析成像(OCT)是提供了脈管或中空器官的類組織結(jié)構(gòu)橫截面圖像的成像模式。OCT的基本原理是周知的，例如從PCT申請WO97/0321282中可知。使用高能的近紅外光，OCT能夠?qū)崿F(xiàn)組織的診斷圖像具有10-20μm的空間分辨率。近紅外光具有與激活光敏藥物所需相似的能量光譜。
通常地，在臨床環(huán)境中，PDT常規(guī)地用于治療皮膚損傷的皮膚醫(yī)學(xué)中。正在進行對PDT的眼科使用(斑點退化)以及胃腸使用(巴雷特食管的治療)的臨床研究。使用PDT的血管內(nèi)治療處于考慮中，但是迄今還不是臨床研究的對象。對此的一個理由是，例如，在皮膚損傷的治療中，使用超聲可以進行PDT的控制。
為了最佳化和精確使用腔內(nèi)或血管內(nèi)PDT，需要一種成像模式，其為將受治療的損傷提供尺寸、穿刺深度和結(jié)構(gòu)變化的詳細信息，所述損傷例如癌癥前期變化、腫瘤侵害或動脈硬化斑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種導(dǎo)管裝置和一種允許精確、局部地給藥腔內(nèi)或血管內(nèi)PDT的治療方法。
根據(jù)本發(fā)明以一種方法和一種導(dǎo)管裝置實現(xiàn)了上述目的，其中提供了一種裝有附加光源以允許原位(活體內(nèi))PDT的OCT導(dǎo)管。這樣一種用于OCT診斷和PDT給藥的組合裝置和方法能以多種途徑使用。
在第一實施例中，將用于PDT給藥的另一透鏡/鏡系統(tǒng)添加到現(xiàn)有OCT導(dǎo)管裝置上。該另一光學(xué)系統(tǒng)必須放置在導(dǎo)管上，從而發(fā)射的治療光在與由用于獲得OCT圖像的成像透鏡/鏡系統(tǒng)發(fā)射的光相對的方向上。所述治療能量應(yīng)當與正在使用的光敏藥物匹配，優(yōu)選為664nm。這一安排避免了治療光干擾OCT系統(tǒng)的操作。
在另一實施例中，現(xiàn)有OCT導(dǎo)管裝置可以最佳化地用于能量適于診斷和治療目的的單光源。
在又一實施例中，可以使用相同光學(xué)系統(tǒng)以足夠高的速率交替應(yīng)用(操作)OCT和PDT。
在另一實施例中，在氣囊導(dǎo)管上構(gòu)建一種組合OCT/PDT系統(tǒng)，氣囊外部涂覆有光敏藥物。在治療之前，可以用OCT探頭對脈管進行調(diào)查，并且在持續(xù)成像下氣囊的注入期間激活PDT。
根據(jù)本發(fā)明的組合方法和系統(tǒng)，還可以用于在植入和展開支架之后激活光敏藥物涂覆的支架。
該組合方法和導(dǎo)管裝置允許即時治療監(jiān)視，以便必要時能夠進行重復(fù)PDT的給藥。
因為OCT和PDT以同一系統(tǒng)完成，兩者的過程都能在相同的幾何圖形(坐標系)中處理。這使得治療計劃與治療給藥容易協(xié)調(diào)。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的組合OCT/PDT導(dǎo)管裝置，應(yīng)用于具有涂覆有光敏藥物的支架。
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的組合OCT/PDT導(dǎo)管裝置的又一實施例，用于涂覆有光敏藥物的氣囊導(dǎo)管。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明定位在脈管內(nèi)部的組合OCT/PDT導(dǎo)管裝置，在該實施例中，所述脈管已經(jīng)由光敏藥物涂覆的支架支撐。
所述導(dǎo)管包括OCT探頭，以已知方式與OCT成像透鏡一起操作以發(fā)射光而獲得脈管內(nèi)部的OCT圖像。
根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)管還裝備有光動力學(xué)療法透鏡，PDT光從所述透鏡發(fā)射以激活支架上的光敏藥物。所述藥物可以用于治療脈管組織、血管內(nèi)部組織和/或腔內(nèi)組織。為了清楚起見，光動力學(xué)療法透鏡發(fā)射的光在圖1中示為鄰近支架，然而，實踐中將適當操作導(dǎo)管，例如在撤回過程中，以便來自光動力學(xué)療法透鏡的光照射到涂覆有光敏藥物的支架的所有表面，因而激活所有位置的光敏藥物。在該激活階段期間，使用OCT成像透鏡獲得實時成像。在光敏激活之前，在療法計劃時期，使用OCT成像透鏡還可以進行OCT成像，在所述療法計劃時期期間，不激活PDT光。
如圖1所示，所述OCT/PDT導(dǎo)管連接到光源。光源可以包含光能處于適于OCT和PDT的波長的單一源?？蛇x地，光源可以包括兩個不同的光能源，一個對OCT最佳化和一個對PDT最佳化。能夠以高速率交替操作(激活)這些各自的光能源，從而OCT成像和PDT給藥都不會由于發(fā)射光不連續(xù)的事實而削弱。
圖2中示出了組合OCT/PDT導(dǎo)管的又一實施例，以具有氣囊的氣囊導(dǎo)管的形式，所述氣囊外部或部分外部涂覆有光敏藥物。氣囊內(nèi)導(dǎo)管裝置的部分如圖1所示，并且包括參考圖1描述的OCT成像透鏡和光動力學(xué)療法透鏡。在氣囊已經(jīng)由充漲單元充漲從而所述外部接觸到脈管壁之后，通過激活發(fā)射穿過光動力學(xué)療法透鏡的PDT光，以激活涂覆導(dǎo)管外部的光敏藥物，而PDT給藥。該PDT由同步的OCT監(jiān)視，如上參考圖1所述。而且，在氣囊充漲之前，使用如參考圖1所述的OCT成像可以進行療法計劃。
通常，該發(fā)明方法和設(shè)備提供了一種具有下列優(yōu)點的用于腔內(nèi)/血管內(nèi)PDT的組合診斷/治療OCT/PDT裝置。在將在其中PDT給藥的相同坐標系中，在PDT之前可以獲得將受治療的損傷的精確定位，使得PDT的計劃和監(jiān)視很簡單。使用OCT圖像，可以獲得目標損傷的更好描繪和因而更準確的療法。因此最小化對周圍組織的破壞。最佳化PDT自身，包括選擇用于PDT的最適于治療正在討論的損傷的光能。如果發(fā)生亞光治療結(jié)果，這可以由OCT監(jiān)視記錄，并且通過再激活治療光，可以進行即時的PDT重復(fù)，而不移除或再介入導(dǎo)管。在整個計劃和療法管理期間，可以從裝置中電子地采集包括成像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，允許對過程的文檔管理用于研究和歸檔。
盡管由本領(lǐng)域技術(shù)人員可以提出修改方案和變化方案，發(fā)明者的目的是，當合理和合適地落入它們對該技術(shù)的貢獻的范圍中時，將所有變化方案和修改方案包含在授權(quán)的專利中。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)管裝置，包括導(dǎo)管本體；OCT探頭和攜帶在所述導(dǎo)管本體上的OCT透鏡系統(tǒng)，所述OCT探頭通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT透鏡系統(tǒng)連通；光源，通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT探頭光學(xué)連通以導(dǎo)致所述OCT透鏡系統(tǒng)發(fā)射OCT光；PDT透鏡系統(tǒng)，由所述導(dǎo)管本體攜帶并且通過所述導(dǎo)管本體與所述光源光學(xué)連通以發(fā)射PDT光，所述PDT透鏡系統(tǒng)由所述導(dǎo)管本體攜帶在一定位置，從而所述PDT光不干涉OCT光；和所述導(dǎo)管本體和所述OCT探頭，所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)配置成用于插入腔內(nèi)/動脈內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管裝置，其中所述光源包括與每一個所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的單一光能源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管裝置，其中所述光源包括與所述OCT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第一光能源和與所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第二光能源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)管裝置，其中所述光源交替操作所述第一光能源和所述第二光能源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)管裝置，其中所述第二光能源發(fā)射波長664nm的光。
6.一種支架系統(tǒng)，包括支架，配置用于在腔內(nèi)/動脈內(nèi)展開，所述支架上具有光敏藥物覆層；導(dǎo)管裝置，包括導(dǎo)管本體、攜帶在導(dǎo)管本體上的OCT透鏡系統(tǒng)和OCT探頭，所述OCT探頭通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT透鏡系統(tǒng)連通，光源通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT探頭光學(xué)連通以使得所述OCT透鏡系統(tǒng)發(fā)射OCT光，PDT透鏡系統(tǒng)由所述導(dǎo)管本體攜帶并通過所述導(dǎo)管本體與所述光源光學(xué)連通以發(fā)射PDT光，所述PDT透鏡系統(tǒng)由所述導(dǎo)管本體攜帶在一定位置從而所述PDT光不干涉OCT光，以及使所述導(dǎo)管本體和所述OCT探頭、所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)適于插入腔內(nèi)/動脈內(nèi)；以及所述導(dǎo)管本體在腔內(nèi)/動脈內(nèi)可操作以在所述支架展開之后導(dǎo)引所述PDT光從所述PDT透鏡系統(tǒng)到所述支架上，以激活所述光敏藥物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支架系統(tǒng)，其中所述光源包括與每一個所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的單一光能源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支架系統(tǒng)，其中所述光源包括與所述OCT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第一光能源和與所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第二光能源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支架系統(tǒng)，其中所述光源交替操作所述第一光能源和所述第二光能源。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支架系統(tǒng)，其中所述第二光能源發(fā)射波長664nm的光。
11.一種氣囊導(dǎo)管裝置，包括導(dǎo)管本體；OCT探頭和攜帶在所述導(dǎo)管本體上的OCT透鏡系統(tǒng)，所述OCT探頭通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT透鏡系統(tǒng)連通；光源，通過所述導(dǎo)管本體與所述OCT探頭光學(xué)連通以使得所述OCT透鏡系統(tǒng)發(fā)射OCT光；PDT透鏡系統(tǒng)，由所述導(dǎo)管本體攜帶并且通過所述導(dǎo)管本體與所述光源光學(xué)連通以發(fā)射PDT光，所述PDT透鏡系統(tǒng)由所述導(dǎo)管本體攜帶在一定位置，從而所述PDT光不干涉OCT光；氣囊，攜帶在所述導(dǎo)管本體上，所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)包含在所述氣囊內(nèi)部，所述氣囊具有至少一部分涂覆有光敏藥物的外部；充漲單元，通過所述導(dǎo)管本體與所述氣囊的所述內(nèi)部壓力連通以對所述氣囊充漲；以及其上帶有所述OCT探頭、所述OCT透鏡系統(tǒng)、所述PDT透鏡系統(tǒng)和所述氣囊的所述導(dǎo)管本體，配置用于插入腔內(nèi)/動脈內(nèi)，其中在所述氣囊在脈管中充漲之后，所述PDT光激活所述氣囊的所述外部上的所述光敏藥物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣囊導(dǎo)管裝置，其中所述光源包括與每一個所述OCT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的單一光能源。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣囊導(dǎo)管裝置，其中所述光源包括與所述OCT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第一光能源和與所述PDT透鏡系統(tǒng)光學(xué)連通的第二光能源。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣囊導(dǎo)管裝置，其中所述光源交替操作所述第一光能源和所述第二光能源。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣囊導(dǎo)管裝置，其中所述第二光能源發(fā)射波長664nm的光。
16.一種用于在活體內(nèi)激活光敏藥物的方法，包括步驟提供一種攜帶有OCT透鏡系統(tǒng)和PDT透鏡系統(tǒng)的導(dǎo)管；將所述導(dǎo)管插入脈管；將光敏藥物放置在所述脈管中；以及通過從所述PDT透鏡系統(tǒng)發(fā)射激活光，而激活所述脈管中的所述光敏藥物，同時通過用從所述OCT透鏡系統(tǒng)發(fā)射光獲得圖像，而同步監(jiān)視所述光敏藥物的激活。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述光敏藥物放置在所述脈管中的步驟，包括在脈管中展開涂覆有所述光敏藥物的支架，并且其中激活所述光敏藥物的步驟，包括將所述導(dǎo)管插過所述脈管中所述支架的內(nèi)部，同時從所述PDT透鏡系統(tǒng)發(fā)射所述激活光。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述光敏藥物放置在所述脈管中的步驟，包括在氣囊的外部涂覆所述光敏藥物，以及在所述脈管中展開氣囊并充漲，并且?guī)в兴鯫CT透鏡系統(tǒng)和所述PDT透鏡系統(tǒng)的所述導(dǎo)管放置在所述氣囊的內(nèi)部。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括交替從所述OCT透鏡系統(tǒng)和從所述PDT透鏡系統(tǒng)發(fā)射光。
全文摘要
在一種用于在活體內(nèi)激活血管、血管內(nèi)組織和/或腔內(nèi)組織中光敏藥物的導(dǎo)管裝置和方法中，將導(dǎo)管插入到包含將受治療的損傷的脈管中，該導(dǎo)管攜帶從其發(fā)射OCT成像光的光學(xué)相干層析成像(OCT)透鏡和從其發(fā)射光敏藥物激活光的光動力學(xué)療法(PDT)透鏡。使得光敏藥物也放置在脈管中，例如以支架的涂覆層或由導(dǎo)管攜帶的氣囊外部上的涂覆層的形式。從PDT透鏡發(fā)射光以激活光敏藥物，同時從OCT透鏡同步發(fā)射光以獲得OCT圖像而監(jiān)視藥物激活。
文檔編號A61B6/00GK1977993SQ20061017292
公開日2007年6月13日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者馬丁·霍艾塞爾, 奧利弗·邁斯納, 馬丁·奧斯特梅爾 申請人:西門子公司