專利名稱：一種激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眼底由視網(wǎng)膜、眼底血管、視神經(jīng)乳頭、視神經(jīng)纖維、視網(wǎng)膜上的黃斑部，以及視網(wǎng)膜后的脈絡(luò)膜等構(gòu)成，這些部位的病變統(tǒng)稱為眼底病，眼底病對人的危害主要是影響視覺能力，嚴(yán)重的可致盲。眼底病傳統(tǒng)的治療方法有藥物治療、物理治療，但往往難以奏效。當(dāng)世界上第一臺激光器發(fā)明后，由于激光具有波長一致性、方向性好等優(yōu)點，可通過屈光間質(zhì)針對眼球的不同目標(biāo)組織準(zhǔn)確地發(fā)揮作用，所以激光在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中首先應(yīng)用于眼科，而且最為深入。隨著科技的發(fā)展，目前激光已成為糖尿病性眼底病變、視網(wǎng)膜血管病變、黃斑部病變、視網(wǎng)膜下新生血管的形成、視網(wǎng)膜裂孔及視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜腫瘤等許多眼底病的主要治療手段。激光治療眼底病為無痛治療，療效確切，與放射線相比，激光對人體無傷害，對正常的眼組織無損害，不需住院，不影響正常工作、生活和學(xué)習(xí)。對眼底病進(jìn)行激光治療時，現(xiàn)有的治療方法通常首先需通過靜脈注射造影劑診斷記錄眼底血管無灌注區(qū)和新生血管熒光滲漏點等指導(dǎo)治療；然后由病灶大小和臨床反應(yīng)來確定激光輸出功率、曝光時間、光斑大小以及治療時間等參數(shù)。這種方法的缺點是僅對病變偏離黃斑中心的患者適用，并且激光對治療區(qū)域附近的正常組織有一定的損壞。若激光控制不當(dāng)，過高的能量會導(dǎo)致玻璃體混濁、出血、視網(wǎng)膜脫離，嚴(yán)重影響視力。此外，激光治療結(jié)束后需重新進(jìn)行眼底血管造影評價療效，以確定是否需要補(bǔ)充治療。目前血管造影成像設(shè)備單一，且與激光治療設(shè)備分離，所處環(huán)境也不同，患者需進(jìn)行空間移動，既浪費時間又增加了治療風(fēng)險和檢測費用。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于金納米棒的激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)。本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下:一種激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺。所述的金納米棒采用金種子法合成，按表面活劑十六烷基三甲基溴化銨(Cetyltrimethylammonium bromide ,CTAB)膠束狀模板定向生長,通過改變?nèi)芤褐秀y離子濃度控制金納米棒的長徑比，由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子(Poly amidoamine, PAMAMM^飾后共價連接血管造影劑π引哚氰綠(Indocyanine green, ICG)與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arginine-Glycine-Aspartic acid, RGD)多肽,輔助進(jìn)行激光眼底病光熱治療。所述的金納 米棒的長徑比為4至20，其對應(yīng)縱向等離子共振吸收峰分別為808nm至2μπι左右。所述的PAMAM為4.0或5.0代聚酰胺-胺型樹型大分子，其表面具有大量帶正電荷的氨基能夠與抗體、核酸或熒光團(tuán)發(fā)生靜電作用而形成復(fù)合物。PAMAM可應(yīng)用于制備分子識別材料或醫(yī)藥、醫(yī)療等領(lǐng)域。所述的ICG為醫(yī)用血管造影劑，ICG吸收和發(fā)射近紅外光，血液中ICG吸收光譜是650 850nm,最高吸收峰在805nm ;而發(fā)射光譜約在770 880nm,最佳發(fā)射波長為835nm,與本實用新型中所用激光波長相近。帶負(fù)電的ICG與帶正電的修飾金納米棒表面的PAMAM靜電結(jié)合。所述的RGD為環(huán)肽或三肽，其所帶的氨基與PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共價結(jié)合，使金納米棒具有特異性位點靶性。所述的治療激光源括半導(dǎo)體激光器、適配器、分光鏡、功率計以及裂隙燈顯微鏡。半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡，由功率計進(jìn)行功率檢測。裂隙燈顯微鏡也通過分光鏡對治療中的眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。所述眼底成像系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀、光聲成像儀，構(gòu)成多模態(tài)多功能成像系統(tǒng)。眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀和光聲成像儀四者可以同時工作或者按需選擇，實現(xiàn)相應(yīng)的眼底成像功能。治療前靜脈注 射約200uL劑量的所述金納米棒；所述治療激光源在安全、可預(yù)定的條件下直接均勻投射到眼底，實施非接觸照射；所述眼底成像系統(tǒng)負(fù)責(zé)治療前后眼底血管造影以便指導(dǎo)和及時評估治療效果；所述PC控制平臺負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)高速攝影或攝像圖像，實時記錄眼底血管循環(huán)動態(tài)情況。本實用新型具有以下優(yōu)點:1、金納米棒由PAMAM修飾，其中PAMAM樹狀大分子是一類新型的納米級、高度分支、單分散性的聚合物，具有較大的內(nèi)部空腔和大量的端基官能團(tuán)，可與多種有機(jī)小分子或聚合物結(jié)合，安全、低毒、無免疫原性、易被細(xì)胞吞噬，非常適宜作為藥物和基因的轉(zhuǎn)運載體。2、RGD肽是一類含有精氨酸-甘氨酸-天冬氛酸(Arg-Gly-Asp)的短肽，作為整合素和其配體相互作用的識別位點，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞之間的相互作用。腫瘤細(xì)胞或病理新生血管可以特異高表達(dá)某些如ανβ 3等整合素，能高親和力結(jié)合R⑶肽，成為疾病治療的靶點。結(jié)合配體RGD的金納米棒能夠特異性地標(biāo)記病理血管內(nèi)皮細(xì)胞上的α νβ 3受體，進(jìn)行有效的選擇性生物成像和疾病檢測，保障靶向組織的局部加熱，防止周圍未標(biāo)記組織損傷。3、將ICG連接在金納米棒上起到保護(hù)、運輸、增加體內(nèi)循環(huán)時間，使其在眼科領(lǐng)域，尤其在眼底造影中發(fā)揮著更有效的作用。同時，可在光動力學(xué)治療中產(chǎn)生單態(tài)氧氧化疾病組織。4、金納米棒的長徑比使得其縱向等離子共振吸收峰為近紅外光區(qū)。經(jīng)近紅外激光照射后，金納米棒對近紅外區(qū)的強(qiáng)吸收特性使得光能高效地轉(zhuǎn)換為熱能，在局部范圍內(nèi)進(jìn)行選擇性加熱；由此可降低激光照射功率，避免過高能量帶來的危害，無需其他系統(tǒng)中附帶的實時安全檢測系統(tǒng)和反饋裝置。5、金納米棒用于眼底病選擇性光熱治療，照射激光功率低，可安全地進(jìn)行包括黃斑中心凹連續(xù)激光大光斑全眼底病變的治療，而且價格便宜。6、采用多種成像方法進(jìn)行眼底血管造影，實現(xiàn)多模態(tài)多功能眼底成像，對治療進(jìn)行有效指導(dǎo)和實時評估。7、集合了新型納米探針制備、激光光熱治療和ICG血管造影，簡化了眼底病激光治療過程，使整個治療安全、穩(wěn)定、有效。

為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細(xì)說明，其中:圖1是本實用新型的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是金納米棒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、金納米棒 2、治療激光源 3、眼底成像系統(tǒng) 4、PC控制平臺 5、人眼
6、半導(dǎo)體激光器7、適配器8、分光鏡9、功率計10、裂隙燈顯微鏡11、眼底照相機(jī)12、主分光鏡13、共焦激光掃描眼底鏡14、光學(xué)相干層析成像儀15、光聲成像儀。
具體實施方式
本實用新型提供了一種眼底病激光光熱治療系統(tǒng)及治療方法，包括治療前靜脈注射約200uL劑量的金納米棒I ;一治療激光源2在安全、可預(yù)定的條件下直接均勻投射到眼底，實施非接觸照射；一眼 底成像系統(tǒng)3負(fù)責(zé)治療前后眼底血管造影以便指導(dǎo)和及時評估治療效果；一 PC控制平臺4負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)3高速攝影或攝像圖像，實時記錄眼底血管循環(huán)動態(tài)情況。金納米棒I是采用金種子法合成，按表面活劑CTAB膠束狀模板定向生長，通過改變?nèi)芤褐秀y離子濃度控制金納米棒I的長徑比。本實用新型中金納米棒I的長徑比為4至20，其對應(yīng)縱向等離子共振吸收峰分別為808nm至2 μ m左右。PAMAM修飾金納米棒I是將樹型分子末端部分氨基巰基化，轉(zhuǎn)相替代在種子法制備過程中結(jié)合在其表面具有雙層結(jié)構(gòu)的CTAB。樹型分子替代金納米棒I表面毒性分子CTAB，顯著提高金納米棒I的生物相容性，并可將RGD多肽與樹形分子表面基團(tuán)偶聯(lián)，構(gòu)建一種新型的靶向性納米探針。在治療前給患者靜脈注射約200mL劑量的金納米棒I，結(jié)合RGD配體的金納米棒I能夠特異地標(biāo)記眼底病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞上的α νβ 3受體，待金納米棒I特異靶向眼底病理新生血管后，通過波長為其吸收峰附近的激光直接照射眼底，利用光熱生物效應(yīng)減少因缺血而誘導(dǎo)的新生血管生長因子的分泌，改善眼底缺血缺氧狀態(tài)，從而有效地抑制新生血管形成，促使新生血管的消退；與RGD結(jié)合的金納米棒I共價連接ICG造影劑，可在治療前后對RGD靶向的血管進(jìn)行熒光成像和檢測。所述的PAMAM為4.0或5.0代聚酰胺-胺型樹型大分子，其表面具有大量帶正電荷的氨基。PAMAM能夠與抗體、核酸或熒光團(tuán)發(fā)生靜電作用而形成復(fù)合物，可應(yīng)用于制備分子識別材料或醫(yī)藥、醫(yī)療等領(lǐng)域。所述的ICG為醫(yī)用血管造影劑，ICG吸收和發(fā)射近紅外光，血液中ICG吸收光譜是650 850nm,最高吸收峰在805nm ;而發(fā)射光譜約在770 880nm,最佳發(fā)射波長為835nm,與本實用新型中所用激光波長相近。帶負(fù)電的ICG與帶正電的修飾金納米棒I表面的PAMAM靜電結(jié)合。所述的RGD為環(huán)肽或三肽，其所帶的氨基與PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共價結(jié)合，使金納米棒I具有特異性位點靶性。所述的治療激光源2包括半導(dǎo)體激光器6、適配器7、光功率計9以及裂隙燈顯微鏡10。半導(dǎo)體激光器6負(fù)責(zé)治療光束的發(fā)射，適配器7負(fù)責(zé)光斑的調(diào)節(jié)，光功率計9負(fù)責(zé)監(jiān)測激光功率以確保安全治療，裂隙燈顯微鏡10負(fù)責(zé)治療中觀察眼底結(jié)構(gòu)。所述眼底成像系統(tǒng)3包括眼底照相機(jī)11、共焦激光掃描眼底鏡13、光學(xué)相干層析成像儀14以及光聲成像儀15。眼底照相機(jī)11在負(fù)責(zé)普通的光學(xué)眼底血管造影；共焦激光掃描眼底鏡13負(fù)責(zé)細(xì)微的眼底血管造影；光學(xué)相干層析成像儀14通過各種組織對光的反射吸收及其散射能力的不同對組織進(jìn)行斷層成像，減少了誤診漏診的幾率，彌補(bǔ)了其他眼底檢查方法及眼底熒光造影的不足，可用于觀察細(xì)微病變的形態(tài)學(xué)改變；光聲成像儀15基于生物組織內(nèi)部光學(xué)吸收差異，是以超聲作媒介的無損生物光子學(xué)成像方法結(jié)合了純光學(xué)成像的高對比度特性和純超聲成像的高穿透深度特性的優(yōu)點，實現(xiàn)較深層組織內(nèi)微血管高對比度、高分辨率的結(jié)構(gòu)和功能成像。所述PC控制平臺4負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)3高速攝影或攝像圖像，實時記錄眼底血管循環(huán)動態(tài)情況，并對圖像進(jìn)行定量測量和分析，也可將不同階段的圖像或其他研究中的圖像進(jìn)行 同畫面對比分析，以獲得更多的信息幫助治療。實施例1:圖1示出了本實用新型的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，包括金納米棒1、治療激光源
2、眼底成像系統(tǒng)3以及PC控制平臺4。所述的金納米棒I是由PAMAM修飾后共價連接吲哚氰綠ICG與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性多肽(α νβ 3蛋白RGD序列)的納米探針，如圖2所示。所述的治療激光源2，包括半導(dǎo)體激光器6、適配器7、分光鏡8、功率計9及裂隙燈顯微鏡10，如圖3所示。半導(dǎo)體激光器6發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器7進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡8，由功率計9進(jìn)行功率檢測。裂隙燈顯微鏡10也通過分光鏡8對治療中的人眼5眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。所述的眼底成像系統(tǒng)3，包括眼底照相機(jī)11、主分光鏡12、共焦激光掃描眼底鏡13、光學(xué)相干層析成像儀14、光聲成像儀15,如圖4所不。眼底照相機(jī)11位于主分光鏡12之前的光路上，負(fù)責(zé)普通的光學(xué)眼底血管造影。共焦激光掃描眼底鏡13、光學(xué)相干層析成像儀14、光聲成像儀15三種成像方式同光路經(jīng)主分光鏡12對人眼5進(jìn)行多模態(tài)多功能成像，提供豐富多樣、互補(bǔ)的圖象信息。上述的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，在進(jìn)行治療前給患者靜脈注射一定劑量的金納米棒I，治療激光源2在安全、可預(yù)定的條件下直接均勻投射到人眼5的眼底，實施非接觸照射，眼底成像系統(tǒng)3負(fù)責(zé)治療前后眼底血管造影以便指導(dǎo)和及時評估治療效果，PC控制平臺4負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)3高速攝影或攝像圖像，實時記錄人眼5的眼底血管循環(huán)動態(tài)情況。
權(quán)利要求1.一種激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺； 所述的治療激光源括半導(dǎo)體激光器、適配器、分光鏡、功率計以及裂隙燈顯微鏡；半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡，由功率計進(jìn)行功率檢測；裂隙燈顯微鏡也通過分光鏡對治療中的眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察； 所述眼底成像系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀、光聲成像儀，構(gòu)成多模態(tài)多功 能成像系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開一種激光光熱治療眼底病手術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺；所述的治療激光源括半導(dǎo)體激光器、適配器、分光鏡、功率計以及裂隙燈顯微鏡；半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡，由功率計進(jìn)行功率檢測；裂隙燈顯微鏡也通過分光鏡對治療中的眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；所述眼底成像系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀、光聲成像儀，構(gòu)成多模態(tài)多功能成像系統(tǒng)。
文檔編號A61K47/42GK203089533SQ201320095258
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者王緯超, 任秋實 申請人:北京大學(xué)