专利名称：用于光动力学疗法的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于治疗系统性疾病例如癌症的治疗仪器以及方法。
背景技术：
对于癌症，最广泛使用的现代疗法为外科手术、化疗(各种DNA抑制剂)、以及电离辐射形式的辐射疗法；然而极少例外地，这些疗法对于已经扩散的肿瘤无能为力并且副作用很大。
外科手术会带来许多负面因素，包括有可能威胁生命的全身麻木、恢复周期长、对正常组织造成破坏、失血、感染、功能失效、疼痛以及需要考虑的一系列其它因素。
化疗同样具有众所周知的长期潜在地危险生命的副作用，此外，对绝大多数特别是已经发生了转移扩散之后的硬性肿瘤效果甚微。再者，化疗本身就是致癌的。
辐射也是致癌的，并且对生命的正常组织和功能都具有大量潜在的附带损害。它不是特效的，还具有许多明显的长期副作用。
光动力学疗法已被开发用于癌症的治疗。在光动力学疗法中，病人服用对肿瘤具有特殊化合力的感光药剂例如卟啉。该药剂随后用光激活来破坏肿瘤。
光动力学疗法可以在外科手术、化疗和/或电离辐射疗法之前或之后使用。光动力学疗法不会连累到这些其它的疗法，并且与这些其它的疗法不同的是，光动力学疗法能多次重复而不产生抗性、并具有最小发病率和更好的功能效果。光动力学疗法具有极好的整容效果，使得其在皮肤病变以及头部和颈部癌症中非常重要，在皮肤病变以及头部和颈部癌症中，保留功能以及注重敏感的底层结构非常关键。同样可以相对轻松地进行胸膜和腹膜的大面积治疗，这与辐射不同，辐射将会导致对底层结构难以承受的损害。在对初期肿瘤进行手术切除时辅助使用光动力学疗法可以有助于消除残留的微观转移瘤。最后，创新性的使用间质光输送(通过在图像引导下插入导入肿瘤块的光纤维束穿针来输送光)可以通过光卟啉成功治疗60立方厘米的皮下肿瘤。除了要注意避开主要血管外，这种侵害程度最小的治疗可适用于身体的绝大部分区域。
以巴雷特食管以及宫颈发育异常为例，它们都是会时常发展成恶性肿瘤的疾病。在许多研究中已发现，光功力学疗法可成功治疗食道的高度发育异常，且日本已允许将光卟啉用于宫颈发育异常。
通常来讲，光动力学疗法采用直接照射可辨认的局部化肿瘤块或疾病的方法。对于内部肿瘤，要结合直接内窥镜观测和使用通过肉眼引导的激光器来使用。
然而，绝大多数威胁生命的肿瘤和癌症都是在要么已经局部扩散至淋巴结，要么已经在淋巴系统或者循环系统大范围扩散并转移至其它结构和组织时才被发现的。由于这种有害形式的传统疗法(化疗或者辐射疗法)或者外科手术都效果甚微，或者它们自身对身体极大的毒性影响使得要严格限制对它们的继续使用。
类似地，在传统意义上讲，光动力学疗法同样具有局限之处，这是因为光敏剂的照射以及后续激活只能应用在组织的有限损害或者区域中。不幸地是，在光动力学疗法中使用的已知的光敏剂同样对正常细胞例如皮肤组织具有化合力。因此光治疗通常要专门针对已知的肿瘤区域以避免对皮肤和正常组织的损坏。还有，在治疗后病人必须避免日照数周或者会产生严重的晒斑或者皮疹。这对于病人来说明显是很不方便的。
本发明在于提供一种改进的治疗仪器和方法来克服这些问题。
发明内容
本发明提供了一种用于光动力学疗法的治疗仪器，包括用于容纳病人的病人治疗隔室，所述病人治疗隔室具有光源，当所述病人在病人治疗隔室中时，该光源可操作以使病人身体被充分笼罩在具有已预先选择好的波长的光中。
优选地，由光源提供的波长的光与在使用治疗仪器之前病人服用的光敏剂的吸收峰值相对应。
在本发明的一个实施方案中，光源可操作以产生波长范围在630-710nm的光。
在另一实施方案中，光源可操作以产生波长范围在658-688nm的光。
在又一实施方案中，光源可操作以产生波长为663nm的光。
在另一实施方案中，设有用于感测由光源发出并进入病人治疗隔室的能量大小的装置，并设有相关的开关装置，以便当所述感测的能量级别到达预定数值时关闭光源。
在另一实施方案中，所述装置包括安装在病人治疗隔室并与调节光源的操作的控制器相连的至少一个光传感器，所述控制器具有用于确定从光源输入隔室中的能量级别的装置。
优选地，在隔室中间隔地安装多个光传感器。
在另一实施方案中，光源包括多个发光二极管。
方便地，在病人治疗隔室中安装多个发光面板。
在另一实施方案中，发光面板围绕病人治疗隔室的内壁布置并设置成将来自每个发光面板的光朝向病人治疗隔室的中央部分引导。
在一个尤其优选的实施方案中，治疗仪器为床，其包括带有病人支撑台的基座部分、安装在基座部分上并可在打开位置和关闭位置移动的盖体，在关闭位置中，所述盖体与基座部分一起限定出病人治疗隔室。
在另一实施方案中，病人支撑台安装在基座部分上从而将病人支撑在病人治疗隔室内的中央处。
在另一实施方案中，病人支撑台由半透明材料制成。优选地，病人支撑台由透明材料制成。方便地，病人支撑台包含透明有机玻璃材料。
在另一实施方案中，为了在关闭位置和打开位置之间移动，盖体铰接地安装在基座部分上。
在又一实施方案中，设有升降装置以控制盖体在升高打开位置和降低关闭位置之间的移动。
在另一实施方案中，基座部分以及盖体为L型，基座部分形成病人治疗隔室的底壁和后壁，并且盖体形成病人治疗隔室的顶壁和前壁，所述顶壁的内端与后壁的上端铰接地相连。
在另一实施方案中，底壁和顶壁为V型，每个壁具有安装在其上的发光面板从而使光朝向病人治疗隔室的中央部分。
在另一实施方案中，本发明提供了用于光动力学疗法的医疗设备，该设备包括病人治疗隔室或围罩，其具有用于当病人在隔室中时将病人身体充分笼罩在预先选择好的波长的电磁辐射中的装置。通常，电磁辐射的波长范围为400nm至1000nm，优选为600nm至900nm，更优选为620nm至820nm以及最优选为630nm至710nm。
在另一实施方案中，设有围绕病人治疗隔室延伸的灯装置，所述灯装置可操作从而使用中使光朝向位于病人治疗隔室内的病人。
在另一实施方案中，灯装置包含使用相干光或者非相干光的发光二极管(LEDs)阵列，这些发光二极管可操作以发射具有选择好的波长的光。
方便地，这些使用相干光和/或非相干光的LED可以设置在围绕病人治疗隔室安装的多个LED面板中。
在又一实施方案中，所述设备包括可操作地连接至LED以调节LED的操作的控制装置。
在另一方面，提供了一种医疗方法，其包括向病人喂送光敏剂，并且随后用选择好的波长的电磁辐射通过受控方式照射病人的整个身体从而激活所述光敏剂。优选地，使用的电磁辐射具有与使用的光敏剂的吸收峰值相对应的波长。优选地，使用的光敏剂为全身性光照治疗系统使用的光敏剂(PhotoFlora)。
在另一方面，本发明提供一种家庭治疗单元或组件，用于病人在治疗床设备上初步治疗之后能在自己家中继续治疗。家庭治疗单元包括用于发射具有一波长的光以激活光敏剂的LED光面板。优选地，光面板带有记录治疗数据例如时间和光使用持续时间的微芯片。方便地，可以设有用于从远程监测站直接或间接下载这些信息的装置(例如，在家庭治疗单元和诊所之间使用无线GPRS通信)从而能对病人进行监测以确保其符合推荐的治疗方案。
以下将参照附图并仅通过实施例的方式描述本发明的一些实施方案从而更加清楚地理解本发明，其中图1是根据本发明的治疗床的示意性正面剖视图；图2是治疗床的端面剖视图；图3是与图2类似的视图，示出了在打开位置中的床的盖体；图4是床的端面图；以及图5是根据本发明另一方面的家庭治疗单元的光面板形成部分的透视图。
具体实施例方式
参照附图，其示出了根据本发明的治疗床，通常用附图标记1表示。床1具有带有病人支撑台3的接地基座部分2。与基座部分2相联的盖体4通过铰接头5铰接地安装在基座部分2的一侧上。在关闭位置(图2)中，盖体4与基座部分2一起限定病人治疗隔室6，其中病人7躺在病人支撑台3上接受来自LED面板阵列8的全身光治疗，所述LED面板阵列8围绕病人支撑台3设置以将具有预先选择的波长的光导向病人7。
请注意，基座部分2和盖体4的安装有LED面板8的内侧表面具有坡度从而将来自LED面板8的光向内地导向隔室6的中央部分照在其上躺有病人7的病人支撑台3上。同样从附图1可注意到，在基座部分2的头部端9处，安装有处于倾斜位置的多个LED面板8a从而将光向后并向上地导向病人头部。将LED面板8布置成环绕病人7，以使其身体整个笼罩在光中。
病人支撑台3由透明有机玻璃面板制成从而可以使来自LED面板8的光完全通过病人支撑台3传送至病人7。
结合在床1中的控制器12可操作来控制LED面板8的操作。关于病人的数据，例如名字、癌症类型、阶段、身高以及体重还有光敏剂的类型、批号和用量可以记录在控制器12中。在控制器12中将自动计算出所需的光能量的总量(以焦耳计)。放置在围绕床1的合适位置并与控制器12相连的传感器(未示出)测量病人接受的光强度级别。关联的计时器能够计算在治疗过程中在床1上输送的光的总量(以焦耳计)。当光的焦耳量与最佳治疗所需的预定数值相等时，控制器12关闭LED面板8。
用于远程访问病人详细资料和治疗参数的装置将结合到控制器12中，从而中央位置或者远程监测站可以核对数据用于正在进行中的临床研究。
在床1的各个端部处靠近铰接头5在基座部分和盖体4之间延伸的气动臂10有助于基座部分2上的盖体4的受控的打开和关闭。
床1的基座部分2和盖体4通常具有L型横截面，如图2和3所示。基座部分2形成隔室6的底壁13和直立的后壁14。盖体4形成隔室6的顶壁15和前壁16。此外，底壁13和顶壁15的至少内侧表面为V型。LED面板8安装在每个壁13、14、15、16的内侧以形成围绕病人7的六角形阵列，从图2可以最为清楚地看到。
使用中，病人7摄入一定量的光敏剂，该光敏剂将附在对其有化合力的肿瘤上。病人可以方便地口服光敏剂。随后，病人7躺在病人支撑台3上且盖体4关闭。控制器操作LED面板8，以将与光敏剂相关的光引导到围绕病人的整个身体以激活光敏剂，从而攻击并消除附有光敏剂的肿瘤。光敏剂选择性地聚集在癌组织中，当其暴露在光中将被激活，释放出高度激活的自由基形式的氧，即单键氧。单键氧从内而外破坏癌细胞，但正常组织在很大程度上不会受到影响。当病人已经接受预先计算的所需数量的光能量后，控制器关闭LED。
使用的光敏剂在较高波长中激活，典型地在600nm至900+nm的量级中，这种波长可以使光更深地穿透至身体内。床1包括LED，其发射具有与所使用的特定光敏剂的精确吸收峰值相对应的特定波长的光。这确保了最大程度地激活光敏剂，同时确保了施用较深地穿透至身体内的较高波长即使是在身体的中部也能最高效率地破坏肿瘤。这是因为床1使整个身体笼罩在能较深地穿透至身体内的光中，这样就解决了治疗已经广泛转移扩散的肿瘤的问题。
还可以设想到，治疗床可以与光敏剂结合使用来治疗其它的系统性疾病例如动脉硬化、风湿和关节炎。此外，还有可能使用本发明的方法和仪器来治疗细菌感染、过滤性病毒感染和真菌感染。同样还有可能治疗牛皮癣、痤疮和斑秃以及脱发。同样地，该治疗还可以作为减少或消除亚临床或者微转移的预防治疗。由于遗传性职业或者生活方式行为而易患癌症/感染疾病等的个体可能会受益于该仪器中的疗法。
值得一提的是，本发明的方法和仪器能治疗病人的整个身体。光敏剂是高度选择性的，并且能附在异常细胞上，这些异常细胞在病人接受光治疗后被消除。正常组织和结构不会受到负面影响。床的布置能全面地覆盖整个身体以确保最大可能地成功激活被肿瘤或者病变组织吸收的光敏剂分子。该方法可以用于门诊治疗，副作用少且极少对病人生命产生干扰。
除了本文中描述的用于全身光治疗的床外，其它的装置也是有可能的，例如病人在光治疗期间可以在其中站立或者坐下的隔室。重要的是病人的整个身体都要笼罩在具有所需波长的光中。
尤其适合与床一同使用的光敏剂是PhotoFlora，它是从微观叶绿素中提取的-含有植物例如螺旋藻(Spirulia)。PhotoFlora在较高的光波长下激活从而能穿透更深并产生更多的单键氧。它是专门针对癌症的，能优先聚集在癌变组织中，并且它能迅速从身体排出-典型地，在24小时之内95％的PhotoFlora被代谢并从身体排出。PhotoFlora为具有在663nm处的强吸收带的氯衍生物。它在658nm至688nm的范围内还在肿瘤上具有强烈的荧光反应。
现在参照附图5，其示出了由附图标记20表示的光面板组件，该光面板组件形成家庭治疗单元的一部分，在上文描述的治疗床上进行初级治疗之后，病人可以使用该光面板组件在家里继续治疗一段时间。光面板20包括与上文描述的那些安装在床中的LED类似的LED阵列21，LED阵列21可以发出具有激活相关的光敏剂的波长的光。家庭治疗组件还将包括在治疗疾病期间为病人供送光敏剂从而与光面板20一起合作继续一段时期的治疗。光面板20还具有微芯片来记录治疗数据，例如时间和光使用持续时间，从而能方便地监测病人，使其服从推荐的治疗方案。该数据可以通过USB等传送，或者采用IR、蓝牙、Wi-Fi等形式的使用日益增长的无线技术传送至电脑、笔记本或者便携式装置，并随后传送至远程监测站例如治疗诊所。这样，在治疗诊所的医务人员可以对治疗进程进行监测。
在使用中，病人在摄入了所需剂量的光敏剂后将操作光面板20，从而将LED21发出的光导向其身体需要治疗的部分。
本发明并不局限于上文描述的实施方案，其可以在附属权利要求书的范围之内进行构造和细节上的变化。
权利要求
1.一种用于光动力学疗法的治疗仪器，其包括用于容纳病人的病人治疗隔室，所述病人治疗隔室具有光源，当所述病人在病人治疗隔室中时，该光源可操作以使病人身体充分笼罩在具有预先选择的波长的光中。
2.如权利要求1所述的仪器，其特征在于，光源可操作以产生具有范围在630-710nm的波长的光。
3.如权利要求2所述的仪器，其特征在于，光源可操作以产生具有范围在658-688nm的波长的光。
4.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，光源可操作以产生具有波长为663nm的光。
5.如权利要求1至4的任一项所述的仪器，其特征在于，设有用于感测由光源发出并进入病人治疗隔室的能量大小的装置，并设有相关的开关装置，以便当所述感测的能量大小到达预定数值时关闭光源。
6.如权利要求5所述的仪器，其特征在于，所述装置包括安装在病人治疗隔室并与调节光源的操作的控制器相连的至少一个光传感器，所述控制器具有用于确定从光源输入隔室中的能量大小的装置。
7.如权利要求6所述的仪器，其特征在于，围绕病人治疗隔室间隔安装多个光传感器。
8.如前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，光源包括多个发光二极管。
9.如权利要求8所述的仪器，其特征在于，在病人治疗隔室中安装的多个发光面板上设有发光二极管。
10.如权利要求9所述的仪器，其特征在于，所述发光面板围绕病人治疗隔室的内壁布置并设置成将来自每个发光面板的光朝向病人治疗隔室的中央部分引导。
11.如前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，该治疗仪器为床，其包括带有病人支撑台的基座部分、安装在基座部分上并可在打开位置和关闭位置之间移动的盖体，在关闭位置中，所述盖体与基座部分一起限定病人治疗隔室。
12.如权利要求11所述的仪器，其特征在于，病人支撑台安装在基座部分上，从而将患者居中地支撑在病人治疗隔室内。
13.如权利要求11或12所述的仪器，其特征在于，病人支撑台由半透明材料制成，以允许来自病人支撑台下方的光源部分的光通过。
14.如权利要求13所述的仪器，其特征在于，病人支撑台由透明材料制成。
15.如权利要求14所述的仪器，其特征在于，病人支撑台包含透明有机玻璃材料。
16.如权利要求11至15中任一项所述的仪器，其特征在于，盖体铰接地安装在基座部分上，以在关闭位置和打开位置之间移动。
17.如权利要求11至16中任一项所述的仪器，其特征在于，设置有升降装置以控制盖体在升高的打开位置和降低的关闭位置之间的移动。
18.如权利要求11至17中任一项所述的仪器，其特征在于，基座部分以及盖体为L型，基座部分形成病人治疗隔室的底壁和后壁，盖体形成病人治疗隔室的顶壁和前壁，所述顶壁的内端与后壁的上端铰接地相连。
19.如权利要求18所述的仪器，其特征在于，底壁和顶壁为V型，每个壁具有安装在其上的发光面板，用于使光朝向病人治疗隔室的中央部分引导。
20.如权利要求9至19的任一项所述的仪器，其特征在于，多个发光面板以六边形阵列布置在病人治疗隔室内。
21.一种医疗方法，其包括向病人喂送光敏剂，并且随后用如前述权利要求中任一项所述的治疗仪器以受控方式照射病人的整个身体从而激活所述光敏剂。
22.如权利要求21所述的医疗方法，其特征在于，使用的光具有与使用的光敏剂的吸收峰值相对应的波长。
全文摘要
用于光动力学疗法的治疗床(1)具有带有病人支撑台(3)的接地基座部分(2)。盖体(4)铰接地安装在该基座部分(2)上并同基座部分(2)一起形成病人治疗隔室(6)，在该病人治疗隔室(6)中病人(7)被充分笼罩在从围绕病人支撑台(3)设置的LED面板(8)发出的光中从而将具有预选选择好的波长的光导向病人(7)。具有该波长的光与病人(7)摄入的相关的对恶性肿瘤细胞具有化合力的光敏剂的吸收峰值相对应。
文档编号A61N5/06GK101084041SQ200480044378
公开日2007年12月5日 申请日期2004年9月13日 优先权日2004年9月13日
发明者W·波特, A·M·波特, A·奥夫钦尼科夫 申请人:照片诊断设备(Pdd)有限公司