用于光动力或辐射热疗法或光动力诊断的光耦合器适配器装置、相应的系统和方法

专利名称：用于光动力或辐射热疗法或光动力诊断的光耦合器适配器装置、相应的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于交互式间质的光动力或辐射热疗法和/或组织诊断的系统，其通 过具有至少一个治疗或诊断光源、及至少一个辐射导体，以及光耦合器适配机构的装置实 现，所述至少一个治疗或诊断光源例如是激光辐射源，所述至少一个辐射导体例如是光纤 形式的光波导，用于在所述组织和所述装置之间传输光，例如从激光辐射到所述组织，所述 光耦合器适配机构用于方便地将光路连接到例如所述激光源之上，其中的光路包括在组织 和装置之间的所述光纤。
背景技术：
在WO 03/041575中揭露了使用交互式间质的光动力肿瘤疗法(PDT)和/或辐射 热肿瘤疗法(PTT)以及光动力诊断(PDD)来进行治疗和诊断的系统和方法。该系统包括多 个直接插入到待治疗和/或待诊断的选定组织、例如癌组织中间质处的光纤。在WO 03/041575中揭露了，为进行诊断而将诊断激光源与纤维中的一根相连，作 为用于将诊断激光传输到组织中的诊断传输纤维。其余的纤维作为接收器，用于接收从诊 断传输纤维远端通过组织传输到达剩余纤维远端并进而到达探测器上的光。每根纤维都相 继被用作传输器，而其余的纤维作为接收器。通过计算，可获得组织的某些性能的X线断层 摄影图像，例如由某些敏化剂引起的荧光性能。另外，WO 03/041575还揭露了，可将相同的系统用于治疗中，从而光线同时传输通 过所有的光纤到达组织用于试剂的激活，例如位于肿瘤细胞中的敏化剂。通过治疗，细胞被 根除，组织产生坏死。并且，还揭露了该系统可用作辐射热疗法，包括通过光纤传输辐射，该 辐射对组织进行充分加热并杀死肿瘤细胞。可引起注意的是，肿瘤细胞可能比其它细胞对 热更为敏感。在WO 03/041575的诊断和治疗系统中，使用到了光纤，其被直接插入到待处理的 间质中。将会被活化或感光的试剂可通过系统施用而进入组织，例如通过静脉的或口服的 方式，并且通过任何机制而在相关组织中累积。剩余的试剂通常由机体作用而除去，例如通 过肝脏或肾脏，这将给这些器官或系统带来相当的负担。另外的向组织提供试剂的方法是用针和注射器直接注射物质，这在当待处理组织 的位置非常确定和已知的情况下适用。试剂也可在皮肤上局部涂覆，因此，可使用离子导入技术来改善试剂进入相关组 织的传输。这里，电流由以适当方式排布的电极产生，并且根据试剂的离子性能，通过电流 进行试剂传递。在上述的PDT/PTT和PDD中，光纤被直接插入到待诊断/治疗的间质，即以近端连 接到辐射发生器上的光纤的远端粘到组织里，呈现出这里的间质的分布。然而，这种分布具有一些缺点。例如，纤维或至少其远端，必须在进行后续治疗或在患者间进行消毒。然而， 消毒方法通常会损坏纤维的光学性能，例如，当使用塑料纤维时溶剂具有侵蚀性，或者在消 毒或灭菌后在光纤表面留有残留物。可选择地，也可抛弃被患者污染的纤维，但这样的花费 很高。当纤维远端通过套管腔插入时，其粘到待处理/诊断的组织里，这里需要对漏泄引起 注意。并且，在治疗期间需要将药物输送到组织的情况下，例如为了增加组织中的敏化剂的 量，如果能使用与纤维相同的途径使药物进入组织，则将是很方便的。而目前是用另外的注 射器刺破组织，但这样会给患者带来不便和伤害，例如会增加感染机会和失血。因此，需要 提供一种方便的途径来使PDT/PTT和PDD进入体内的间质，从而在进行治疗/诊断时或在 重复相同的治疗/诊断之间，通过提供从外部易于进入组织的通路而产生最少的数量进入 点。另外，也需要提供在治疗或患者之间进行消毒的更为经济有效的途径。以下将描述为解决这些问题而进行的一些尝试。然而，迄今为止，这些尝试还没有 获得成功。EP 523417揭露了一系统，其中，可将辐射体插入套筒中，从而周围组织得到辐射， 并且可在另一套筒中弓丨入传感器以确定辐射效果。US 5，454，794公开了可操纵的光散射导管。更具体地，公开了可操纵的导管，其可 用光动力疗法(PDT)或其它光散射处理方法处理内腔表面，例如那些在血管树(vascular tree)、肺动脉树(pulmonary tree)、胃肠道、泌尿器官等中的内腔表面。该导管具有光散 射尖，其可产生偏转从而能够精确地使导管转向。在可操纵的导管上的光散射尖可进入待 处理的内腔系统。导管并不需要导向腔来进行插入，因而减小了尺寸。这种小外形尺寸的 装置能够将处理光输送到最远端小直径腔的壁上。然而，US 5，454，794不适合于光动力诊 断。并且，US 5，454，794的导管不能够进行其间质插入，只能经腔内输送。用这种导管不 可以进行经皮直接插入到肿瘤内，例如靠近皮肤的肿瘤内。部分是由于其柔韧的设计，而并 不适合该目的。US 5，304，171也揭露了用于向身体传输激光能量的导管装置和方法。公开了向 身体部位输送激光能量的装置，其包括柔韧管、液体，用于提供液体流入管内的手段、以及 激光能量源，该管在第一端具有开口，液体可流过该开口，且所述激光能量源与管的第二端 操作相连，其中，在管中含有液体时，管和液体经协作从激光源传导激光能量，并从含有液 体的管的第一端发出部分激光能量。根据所揭露的方法，通过将柔韧管的近端靠近某部位， 向管中引入液体而使管的至少近端中填充该液体，并使部分液体从管的近端流到该部位， 将激光能量从激光能量源中导入管的远端，从而部分激光能量自位于该部位的管的近端出 来，这样就将激光能量传导到了该部位。液体例如是X光线照相术的对比介质。该方法例 如用于从动物的血管中除去障碍物。US 5，304，171的装置既不适合于光动力诊断，也不适合于光动力治疗。并且，US 5，304，171的导管不允许进行组织间插入。另外，用这种导管不可以进行经皮直接插入到肿 瘤内，例如靠近皮肤的肿瘤内。EP 1334748揭露了用于光动力疗法的装置。由可植入探测器发出的光被用于照 亮已用光反应性试剂灌注的处理部位。公开了多种不同的可植入探测器的实施方式。优选 的是，在可植入探测器内部的光条(light bar)上安装发光二极管(LEDs)或固态激光二极 管(LDs)阵列，并通过使用蓄电池电源、感应耦合的外部变压器，或者使用在穿过延伸到患
6者体外的外部电源的柔韧导管的引线中提供的电流进行供能。可植入探测器通常在手术期 间放置于患者体内的处理部位，并在切口封闭后留置几天(或更长)，同时通过LEDs或固体 LDs阵列对处理部位进行辐射。EP 1334748的装置并非为光动力诊断而设置。另外，必须 通过手术来进行探测器的组织间插入和移除。且并不提供在短期诊断和治疗中向肿瘤进行 的光的简易传输。W02004/012589公开了用于诊断和治疗存在疾患的脉管的导管和方法。提供了用 于探测和治疗血管中或其它中空身体器官中疾患组织的导管。导管包括伸长的管状导管 轴，其具有包含光传输区的远端。在导管轴中的第一纤维腔内含有诊断光纤，其具有远端， 并截止于光传输区内，用于发射和接受通过光传输区的光。位于近端且与诊断光纤进行通 讯的诊断分组件对诊断光进行加工，从而用于与探测疾病组织的诊断方法相关的用途。在 导管轴中可提供第二纤维腔，其中含有治疗光纤，其用于从位于导管轴近端的光源传输治 疗光到光传输区。该治疗光纤具有远端，并截止于光传输区内，用于发射治疗疾病组织的 光。在导管轴的靠近光传输区的远端放置了闭塞气囊，并与充气腔成流体连通。在光传输 区上或附近形成的一个或多个与充气腔成流体连通的灌输口将灌输液输送到中空身体器 官中。W02004/012589的导管不允许进行间质插入。另外，用这种导管不可以进行经皮直 接插入到肿瘤内，例如靠近皮肤的肿瘤内。上述的导管装置的确不适合包含多个插入到组织中的光波导的系统，例如上面揭 露的与本申请具有相同申请人的W003/041575中的系统。W003/041575公开了用于交互式 间质的光动力和/或辐射热肿瘤疗法的系统和方法。该系统包括分配器，用于在至少一个 辐射源和反应部位之间，或在反应部位和至少一个辐射感应器之间分配辐射。多个第一辐 射导体经排布在反应部位之间传导辐射，多个第二辐射导体经排布从辐射源发射辐射和/ 或将辐射传导到辐射感应器。分配器包括两个相互邻接安装的平面盘，一个固定，另一个相 对于第一个可转动，每个盘都具有在环形线上等距排布的孔，可转动盘上的孔的数目是固 定盘上的孔数目的若干倍。第一辐射导体的一端固定在固定盘的孔上，第二辐射导体的一 端固定在可转动盘的孔上。因此，需要提供改进的装置和方法，其能提供更有利的进入组织，对组织进行交互 式间质的光动力或辐射热疗法和/或诊断，特别是提供在增加灵活性、降低成本或用户友 好方面更为有利的装置和方法。

发明内容
因此，本发明优选于寻求减轻或消除以上提到的现有技术中的一种或多种缺陷以 及单独或组合存在的缺点的解决方案，通过提供根据后附专利权利要求中的装置、系统、方 法和用途，解决至少部分上述提及的问题。本发明的目的是提供可方便地排布至少一个用于光动力或辐射热疗法和/或诊 断的辐射导体的系统。用于组织的光动力或辐射热疗法和/或诊断的装置的示例系统包括至少一个激 光辐射源、至少一个用于将激光辐射传导到所述组织的辐射导体、以及用于连接所述辐射 导体和所述激光源的机构。该系统包括排布装置，用于从所述组织向所述机构排布所述辐射导体，所述排布装置包含所述辐射导体的至少部分。排布装置可包括从组织到所述机构 排布的套管，从而所述辐射导体在所述套管置于所述组织中后可插入到所述套管中。该系 统还可进一步包括供应装置，用于通过所述排布装置向所述组织提供试剂。套管可具有提 供所述试剂用的口。供应装置可以是注射器。第一套管可在从组织到所述机构的分配盘进 行排布，第二套管可在从所述分配盘到所述激光源进行排布，所述第二套管具有提供所述 试剂用的口。该系统还可进一步包括含有所述试剂的衬垫，并分布在与所述组织相邻的皮 肤处，并形成连接到第一电势的第一电极，从而第二电势就连接到排布在至少一个辐射导 体上的导电衬套上，形成通过离子电渗疗法而将所述试剂导入所述组织所需的电流。导电 衬套可以是金属制的，例如银。通过上述装置而用于组织的光动力或辐射热疗法和/或光动力诊断的示例方法 包括至少一个激光辐射源、至少一个将激光辐射传导到所述组织的辐射导体、以及连接所 述辐射导体和所述激光源的机构。该方法可包括将排布装置置于组织内，使其远端在待处 理组织内部或与其靠近；将辐射导体插入排布装置中；以及将辐射导体与所述装置进行连 接。该方法还可进一步包括通过排布装置而向所述待处理组织供应试剂。根据本发明的第一方面，提供了用于导管的近端适配器。该适配器包括适配器主 体，其具有近端和远端，限定在近端和远端之间延伸的轴腔，导管安装元件，位于适配器主 体的远端，用于密封地将导管安装到主体上；光连接器安装元件，位于近端，用于将光连接 器安装到适配器主体上；以及光波导，其具有近端和远端，其中，所述光波导被密封在所述 轴腔内，限定在适配器主体的近端和远端之间延伸的轴向光路。近端适配器经设置用于对 组织进行交互式间质的光动力或辐射热疗法和/或诊断的系统。在近端的用于将光连接器安装到适配器主体上的光连接器安装元件可设置成直 接安装在所述适配器主体上。在适配器主体远端的导管安装元件可含有与所述光连接器密封接合的安装表面。 安装表面可以是内部渐缩的表面，其与包含在所述光连接器中的螺式锁(Luer lock)连接 器的外部渐缩的表面匹配地密封结合。安装表面可以是带螺纹的，从而可与包含在所述光 连接器中的螺纹表面相匹配地密封接合。近端适配器可包括径向可压缩的密封件，其具有在其内部接受光波导的中心孔， 并沿远离近端的轴腔而位于适配器主体内，其中，密封件被所述光波导压缩而呈径向外伸， 提供所述密封。光波导可通过紧固手段，例如胶水而密封地附着在所述轴腔内。根据实施方式，导管是经皮的静脉内的导管装置。导管可具有相对短的长度，大约 小于IOcm0当安装在所述导管上时，适配器使所述腔与从所述适配器的所述近侧的流体连接 之间形成密封，并通过所述光波导而从所述适配器的所述近侧到所述腔提供光连接。根据本发明的另第一方面，提供了上述提及的适配器和中空导管的组合。适配器 安装元件将适配器主体连接到中空导管上，从而中空导管从适配器主体的远端进行延伸。光波导的近端可位于适配器主体内远离适配器主体近端，其中，光波导的远端从 所述适配主体的远端延伸进中空导管中。中空导管可限定轴向延伸的导管腔，其中，光波导与轴向延伸的导管腔的内壁径
8向接触。中空导管可限定轴向延伸的导管腔，其中，光波导具有比导管腔内径小的直径，这 样在导管腔中形成了同轴的径向偏移的通道。第二腔可包括开口进到导管主体的轴腔部分的入口。该组合可进一步包括可插入到中空导管并从中取出的针，用于在所述适配器与所 述导管出现分离时，将所述导管排布到所述组织，这样，所述辐射纤维可通过导管或针而插 入到所述组织中。根据本发明的另一方面，提供了用作组织的光动力或辐射热疗法和/或诊断的系 统。该系统包含以下组件的组合用于导管的近端适配器，其包含适配器主体，该主体具 有近端和远端并限定在近端和远端间延伸的轴腔，导管安装元件，其位于适配器主体的远 端并用于密封地将导管安装到适配器主体上，以及中空导管，其中，导管安装元件将导管主 体连接到中空导管上，从而中空导管从导管主体的远端延伸；第一光波导，其具有近端和远 端，其中，所述第一光波导被密封在所述轴腔内，限定在适配器主体的近端和远端之间延伸 的通向所述组织并接近所述组织或进入所述间质的轴向光路；光连接器安装元件，其位于 近端并将光连接器安装在适配器主体上，其中，所述光连接器通过第二光波导而与光源耦 合，这样，来自所述光源的光可从所述光源，通过所述第二光波导并进一步通过所述光连接 器到所述第一光波导，通过所述近端适配器穿过所述导管而到达所述组织。在将所述套管排布于所述组织中后，第一光波导可插入到所述导管中。该系统还可进一步包括供应装置，用于通过所述导管向所述组织提供试剂。导管可具有提供所述试剂用的口。该系统还可进一步包括含有所述试剂的衬垫，并分布在与所述组织相邻的皮肤 处，并形成连接到第一电势的第一电极，从而第二电势连接到分布在至少一个辐射纤维上 的导电衬套上，形成通过离子电渗疗法而将所述试剂导入所述组织所需的电流。导电衬套 可以是金属制的，例如银。该系统可进一步包括第二适配器，用于可释放地将所述适配器主体的近端连接到 位于所述光连接器近处的另一光连接器上，从而保证患者的安全，并避免了对所述系统的 可重复使用物品产生污染。根据本发明的另一方面，提供了使用导管的近端适配器的方法。适配器具有适配 器主体，其具有近端和远端并限定在近端和远端之间延伸的轴腔，导管安装元件，其位于适 配器主体的远端并用于密封地将导管安装到主体上；光连接器安装元件，其位于近端并用 于将光连接器安装到适配器主体上；以及光波导，其具有近端和远端，其中，所述光波导被 密封在所述轴腔内，限定在适配器主体的近端和远端之间延伸的轴向光路。该方法包括通 过所述导管安装元件将适配器安装在导管外壳上，在导管腔中提供光波导；将光连接器安 装到所述适配器的所述光连接器安装元件上，从而通过所述适配器提供光路。适配器的安装和光连接器的安装可包括用螺纹对它们进行安装。根据本发明的另一方面，提供了对组织进行光动力或辐射热疗法和/或诊断的方 法。该方法包括提供至少一个激光辐射源，并提供至少一根辐射纤维用于将激光辐射传导 到所述组织，并在所述间质中排布导管；将近端适配器安装在导管的近端上，所述适配器具 有如此安装在导管腔中的到达所述组织的辐射纤维，通过耦合到所述至少一个激光辐射源
9的光连接器而将所述适配器连接到远端辐射纤维上，这样，当所述适配器连接到所述连接 器上时，从所述至少一个激光辐射源发出的激光辐射就通过所述远端光纤而传递到所述至 少一个辐射纤维和所述组织。在将适配器安装到导管上之前，该方法可包括将针插入进组织，所述针具有包围 在所述针外的导管套，以及移除所述针，并将至少一根辐射纤维插入所述套筒中。该方法可包括将所述近端适配器从所述腔中抽出，通过所述腔从所述组织中排 液，以及重新将近端适配器安装到导管的近端。根据本发明的另一方面，提供了静脉内进入装置在对组织进行间质光耦合中的应用。因此，本发明提供了有益的装置、系统、应用和方法。


本发明的进一步的目的、特点和优点将通过对本发明以下几个实施方式的详细描 述并参考附图来得以体现，其中图1是可采用本发明的已知系统的示意图；图2是适合诊断用的图1系统的示意图；图3是光纤套管的横截面视图；图4是本发明的实施方式的示意图；图5是本发明的实施方式的示意图；图6是图5的局部放大视图；图7是传统的经皮静脉内导管装置的平面示意图；图8a是用于导管的近端适配器的横截面视图；图8b是另一近端适配器的横截面视图；以及图9a，9b，10a, IOb和11_16是各种近端适配器和导管组件的横截面视图。
具体实施例方式图1是用于对人或动物体表或体内部位进行交互式间质的光动力光疗法(PDT)或 辐射热疗法(PTT)和光动力诊断(PDD)的装置的示意图。多个或至少两个辐射导体，例如 光波导或光纤6被直接插入到组织8中，其可为器官、肿瘤或任何其它组织。纤维6可分别 用它们的远端并间质地插入到组织8中，呈几何图案插入。因此，纤维6是患者纤维。如图 1所示，患者纤维6的远端以几何图案排布，覆盖在待研究和/或处理的某一区域上。如图 1所示，排布在远离组织处的患者纤维6的近端插入并附着在转换手段1的扁平盘3上。扁 平盘3与第二扁平盘4相邻排布，且平盘相互间可绕轴2相对旋转。如图1所示，多根或至少两根光纤7连接到第二扁平盘4的开口 5中。图2中，第 一诊断纤维7a在其远离盘4的近端与诊断光源9a相连。诊断光源可以是在特定波长发光 的激光。诊断光由诊断光源9a通过诊断纤维7a并通过经适当调整而可良好地进行光传输 的两个扁平盘到达患者纤维6a，并进一步通过患者纤维6a抵达组织8。诊断光通过患者纤维6a的远端发出而进入组织8中，并在组织内进行散射。散射 的诊断光被剩余患者纤维6b的远端收集，并由此通过到达置于诊断传感器单元12中的诊
10断传感器。如图2中所示，诊断传感器单元12通过纤维7b连接到第二扁平盘4上。由患 者纤维6a的远端收集的散射光分别通过患者纤维6b和诊断纤维7b，经两个扁平盘3、4而 到达位于单元12中的诊断传感器。通过旋转第二盘4，一组诊断纤维7以不同顺序置于与纤维6相对的位置，从而另 一患者纤维6充当传输纤维6a，并且剩余的纤维分别充当接收纤维。可对单元12中的诊断传感器的组合响应进行评价，并由此获得组织8的诊断图 像。该诊断图像可包括光流经组织、组织的自荧光、或荧光信号的信息，而此荧光信号是在 用可见或紫外辐射激发组织时由肿瘤敏化剂获得的。上述最后提及的荧光信号向较长波长 移动，并清楚地显示出与组织的内生荧光有明显差异。该信息被用于确定肿瘤的位置且对 组织内对敏化剂吸收的多少进行定量。这样，就可计算或测量出正确的光量。微热敏电阻可 与纤维6相关联地排布，来测量组织温度，或者也可通过特制的纤维可选择地来测量温度。图1和2中的装置也可调节成治疗位置。在治疗位置，所有纤维的近端均可连接 到一个或几个激光源上，以使待处理的组织获得足够的激光辐射。在这种情况下，如图2中 所示，治疗光源可方便地固定到扁平盘4的孔中，如图1中所示，远离盘4的一端连接到治 疗光源。因此治疗光就通过一组治疗纤维(纤维7中的一部分)并分别经由扁平盘4和3 到患者纤维6并传递到组织8中。光辐射可以是红外光、近红外光(NIR)、可见光或紫外光(UV)，它们均可以是治疗 模式和诊断模式。光纤，即患者纤维6可直接布置在或通过插入针的方式布置在组织8内，插入针通 常是带有尖端的金属中空套管的形式。这样的金属针可通过例如X-射线、超声波或可见光 的辅助而排布在正确的位置。患者光纤6可通过金属针的腔从远端插入，这样位于其远端的光纤尖端就位于组 织8中的正确位置。针可滞留在那里，或可在PDT、PTT和PDD期间或在它们相互变形的期 间除去。光纤通常由衬套或包层覆盖，这样就避免了其暴露于身体组织和体液，且不会发生 光的径向耗散，即光只从纤维的尖端传递或采集。远离组织8的患者光纤6的近端分布在 扁平盘3的孔中。由于用来插入纤维的针通进了组织8中，该针可用于加入试剂，该试剂可用于后 续的诊断和/或治疗。另一种将光纤排布到位的方法可以是如上述那样插入针，从而塑料套管可插到针 外，而在针被抽出后，光纤随之插入到塑料套管中。然后，光纤可永久地置于套管之中。这 样，塑料套管对光纤起到了保护作用。在进行医学处理期间，患者通常需要药物、血液或液体。最有效的施用这些物质的 方法是将它们直接输入患者的血液中，从而循环系统可快速地将这些物质输送到目标组织 或器官。最常用的直接将物质施用到患者的血液中的方法是用传统的针和注射器进行注 射。然而，在治疗期间，患者通常需要重复或连续的药物剂量。用传统的注射器进行重复注 射将损害血管组织并给患者带来相当的不适。因此，当患者需要重复剂量的药物或其它物质时，医疗护理人员通常采用导管。然 而，到目前为止，导管还不能用在对组织进行交互式间质的光动力诊断和组织治疗的系统 中将光传递到间质。
因此，在图3中揭露了上述系统的替代系统，其包括Venflon 型静脉内进入装置 的套管；然而这是用于与传统已知用途不同的用途。通常，如图7所示，Venflon 装置在其位于患者体中时，可被归类为有口的静脉 内(IV)导管。IV导管包括导管，其具有限定腔的壁110，近端和远端，以及导管适配器主体， 其与导管腔成流体连通。最初的Venflon 装置还包括非常细的针111，用于将导管插入到 血管中。更准确地说，“静脉内的”是指已知的Venflon 设置成用于通过锐利的刺进静脉 的针，而从体外进入到静脉内部。这通常是在为通过静脉获取血样或将药物输送到循环系 统中的情况下进行。针在靠近胳膊或患者手背的皮肤表面处进入静脉。利用软塑料管包裹 该针111，将其布置成环绕针的套管110。针进入到静脉中，然后将其抽出留下软塑料管于 静脉中。药物通过管110而进入，对该管的正确称呼应为“内照射留置导管”，但通常已知的 是其商品名Venflon 。该管通常停留较长时间，例如在整个手术期间内。然而，应当指出的是Venflon 装置并不适用于插入到间质中。相反，还应当避免 例如穿孔的静脉发生血液泄漏进入体内这类对患者健康有严重威胁的事件。这种类型的导 管，即静脉内(IV)导管通常是用于输液，例如输送通常的盐水溶液、各种药物和完全肠胃 外营养到患者体中，以及从患者体内抽取血液或监测患者脉管系统的各种参数，但不是用 于将光波导通过静脉而插入到组织中。外周IV导管相对较短，并且通常为约5cm或更短。更具体地说，参见图7，IV导管通常包括外壳102、引针111、导管110。外壳被用于 在导管插入期间紧夹脉管进入装置，例如在紧夹区104处。引针例如通过中间导管针适配 器103而附着在导管外壳的近端，被用于穿透患者的皮肤并进入血管。导管同心地套在引 针之外，并借助导管针适配器103和导管外壳102之间的摩擦接合而置于该处。引针和导 管套管的相对长度使得在引针附着在外壳上时，引针的尖端延伸超出导管套管的末端。使 用中，医护人员用引针穿透患者的皮肤并找到患者的血管。在引针进入到患者的血管中时， 医护人员从外壳中抽出导管针适配器103。然后，医护人员收回引针111，留下导管，并将合 适的装置附着在导管上。导管通常配有锁101，在过程中需要时用于密封导管装置的近端。 有多种不同的锁机构可供选用，通常采用的是滑动锁盖的形式，例如螺式锁机构。锁101具 有紧夹区105，中间区106，以及与导管外壳102的近端区108或导管针适配器103相匹配 的插入区。锁101与导管的接合由分别位于锁101和导管外壳102或导管针适配器103上 的元件109、106经匹配而提供，例如通过卡口闭合或匹配螺纹。根据本发明的实施方式，提供了用于IV导管的近端适配器。参见图3和8a，适 配器具有适配器主体32，该主体具有近端和远端，并限定了在近端和远端之间延伸的轴腔 33。在适配器主体32的远端提供了导管安装元件，用于密封地将导管安装到主体上。在适 配器主体的近端提供了光连接器安装元件，用于将光连接器37直接安装到适配器主体上。 另外，适配器具有光波导36，其具有近端和远端。光波导36密封地位于所述轴腔内，限定在 适配器主体32的近端和远端间延伸的轴光路。为了保证光波导38在适配器32和37之间传输光，可使用在使用中没有受到污染 的以下也被称之为主要纤维的纤维，另一近端、以及第二适配器来加强患者的安全以及简 化使用。在这种情况下，例如可提供SMA连接器(SMA是微型版本A的缩写)(未示于图中) 来近端连接到纤维38上，然后通过部件32上的螺纹部37来远端连接到纤维36上。这样， 就保证了通到向纤维36提供光或从纤维36接收光的装置的纤维是真正的可多次使用的纤维。纤维36，以及最终的适配器的近端螺纹会在使用中被体液污染。于是，包含部件32和 36的第一适配器可以为一次性使用装置，并在用后抛弃。该第一适配器可以由塑料材料以 低成本制造。第二适配器可具有金属外壳和在其中具有玻璃光波导，从而易于消毒。这样， 第二适配器为可多次使用的适配器。除了 SMA型连接器外，也可使用其它可商业获得的光 连接器类型，例如ST、FC或SC连接器类型。光连接器被用于使纤维之间或纤维与设备之间 进行匹配。这里描述的所有的连接器均能提供良好的耦合效率，这就要求纤维相互之间的定 位要精确。由于用于光动力或辐射热疗法和/或诊断用的装置的连接时常必须中断，例如 在患者之间或在治疗中例如从组织中排液，于是使用了连接器来提供方便的系统。这里描 述的光连接器中使纤维均位于中心，这样它们的光传递部分直接穿过连接器，并成一条直 线。根据一实施方式，该适配器与导管结合，该导管包括附着在适配器的主体部分32 上的塑料柔韧套管31。除了主体部分外，也可在导管腔内插入针。针足够长并延伸到塑料 套管外。具有塑料套管的针穿进皮肤并进入组织中。塑料套管的直径使其紧密地围绕在针 周围，并具有足够的硬度以随着针进入到皮肤和组织。当塑料套管31置于期望的位置时， 可将针抽回，并留下导管。通常，导管通过胶带而固定在皮肤上，这样就不会由于意外而移 动。导管可包括口 34，其通常由盖35关闭。试剂或药物可通过所述孔，例如通过注射器而 加入到塑料套管中。这种添加可以在进行诊断或治疗前以推注进行、间歇的加入或连续加 入所述试剂。另外，多余的液体也可从组织通过该口而排出。然而，根据一些实施方式，有 无该口是可选择的。当针被抽回时，如图3所示，光纤36可插入到针所处的位置。该插入可在进行了 推注加入之后进行，或者在进行任何试剂添加前进行。根据本实施方式，光纤附着到适配器 主体32上，而该组件又附着在导管上。这样，光纤36就方便地插入到导管中，并进而到达 待诊断和处理的组织。根据具体的实施方式，适配器主体的远端附着在导管外壳的近端上。 附着可通过螺式锁连接器的匹配而完成，例如通过位于近端导管外壳上的公螺式锁连接器 和位于远端适配器主体32上的母螺式锁连接器而完成，反之亦然。具有螺式锁连接141的 适配器的例子在图8b中给出，部件145，146，147分别对应于部件105，106，107(图7)。然 而，如图9a，9b，10a, IOb和11-16所示，螺式锁耦合器141旋转地附着在适配器外壳132上 用于连接到导管上，这些图是各种近端适配器和导管组件的横截面视图。最后，具有光连接器38的连接器37可附着在适配器主体32的近端上，然后附着 在导管上，从而对激光辐射或进入到光纤36中的光进行耦合。光连接器37具有中心排布 的光纤38，且如图1所示，位于它的连接到扁平盘3上的另一端。于是，通过纤维38、适配 器32和纤维36，就保证了在盘3和组织8之间的光路。可方便地通过使适配器主体32分 离，并从而将纤维36从导管31分离来释放和再连接该连接，例如可用于中途向组织8添加 新的敏化剂时。在治疗结束时，可抛弃适配器32和导管31。于是，当适配器装置用于一次 性处理的可抛弃式用途时，避免了污染的发生。根据实施方式，在适配器主体32远端的近端适配器的导管安装元件包括内部渐 缩的表面，其与螺式锁连接器的外部渐缩的表面匹配地密封接合。根据其它的实施方式，近端适配器具有径向可压缩的密封件，其具有在其内部接
13受光波导36的中心孔。密封件位于适配器主体内，并沿着远离近端的轴腔，其中，密封件被 所述光波导压缩而呈径向外伸，提供密封效果，以防止由导管通过安装到其上的适配器的 泄漏。根据近端适配器的一实施方式，所述光波导通过紧固手段而密封地附着在所述轴 腔内，例如通过胶水、夹子或将适配器外壳在纤维36周围局部熔化而完成。根据实施方式，提供了适配器中空导管的组合。适配器安装元件设置成将适配器 主体连接到中空导管上，从而中空导管从适配器主体的远端延伸。光波导的近端可位于适 配器主体内远离适配器主体近端，并且而光波导的远端从适配主体的远端延伸到中空导管 中。中空导管限定轴向延伸的导管腔，其中，光波导可与轴向延伸的导管腔的内壁径向接 触，从而提供其中紧密的配合。另外，光波导具有比导管腔内径小的直径，这样当光波导插 进后，在导管腔中形成了同轴的径向偏移的通道。同轴腔可包括开到导管主体的轴腔部分 的入口开口 34，例如用于药物的施用。如图3所示，光纤36可在套管31的末端前几毫米处截止。这样，光从光纤发出且 在到达组织前通过套管而展开。在另一实施方式中，光纤延伸到套管末端之外，从而可为光纤提供展开装置，例如 在光纤末端提供棱镜或锥体。另外，纤维的外部表面可被打磨以进行光散射。图9a示出了连接到导管主体102上的近端适配器132。在该实施方式中，光纤136 排布在导管102的腔110中，并进而位于中空针111中。图9b示出了光连接器137如何通 过螺纹而安装在适配器132近端上的。在图9b和16中，光纤136或236的末端分别显示 为汇集到针111的尖端。但是，在实际中，针比光纤略宽，以将纤维收纳于其中；这与图9b 和16中显示的不同，由于提及的示意性目的，针尖看似分别为纤维136或236的一部分。在图IOa和IOb中，纤维136直接分布在导管102的腔110中，省略了针。图11 示出了可插进中空针111的末端适配器230，见图12，或可插进导管的末端适配器230，见图 13-16。这里，螺式锁连接器237包括排布于其中的光纤，以用于将适配器230耦合到纤维 236上。适配器230插入到针111 (图12)或腔110(图14)中。另外，参见图16，其内部有 适配器230的针111也可排布在导管102中。这里描述的适配器的所有实施方式均可用在上述图1和2中描述的系统中。图4揭示了在光动力诊断或治疗或辐射热治疗中，向组织添加物质的系统。多根 光纤41的远尖端部分截止于待处理组织8中，并延伸通过柔韧的或有一定硬度的套管42。 距离组织8很远的每根光纤的末端和相应的套管的末端附着在盘43上，该盘与图1中所示 的盘3类似。尽管在图4中只示出了两根光纤，当可使用任意数目的纤维。套管可以是塑 料的材料或金属的材料。另一盘44与盘43相邻排布。盘44可与图1中的盘4类似。包括光纤46的套管 45连接到盘44上。光纤46可与图2中所示的光纤7a类似。套管45具有口 47，其通常用盖子(未示出)关闭，且注射器48可附着在该口上。 注射器可通过口 47和套管45和42而将物质或试剂输送到组织8中。供给可以是推注、或 间隙的或连续地供给。可在诊断前或期间或治疗期间进行供给。图4中，仅示出了一个带有口 47的套管。这样的套管可在上述诊断步骤期间连接 到每个套管42上。另外，也可以是多个或所有的套管45都具有口。
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图5示出了向组织供给物质的另外的方法。光纤可由具有导电能力的衬套覆盖。 该性能可用于向组织进行电泳供给物质。光纤的末端上述如图3所示分布在组织内。在一实施方式中，光纤被适合金属如银(Ag)衬套覆盖。金属衬套起到多重作用。1)金属衬套起到全反射介质的作用，这意味着光纤可直接分布到组织内，而无需 保护套管。光纤可直接与任何组织周围的液体接触。2)金属是电的导体，这意味着光纤可用作电极，例如用于在组织中通过离子电渗 疗法引入物质。图5是通过离子电渗疗法向组织引入物质的系统的示意图。肿瘤81被确认位于 患者的皮肤82之下。肿瘤可位于接近皮肤的地方或在相当深处。如果待治疗的肿瘤更接 近皮肤，则通过离子电渗疗法弓I入物质的效果更加明显。包含要引入试剂的衬垫83置于皮肤表面位于待治疗的肿瘤之上。衬垫可同时起 到电极的作用，这通过连接到电流正电接头的连接器84而指示出。图5中示出了覆盖有金属层的两根光纤85、86，它们排布在塑料套管87、88中。然 而，可使用任意数目的光纤，例如3、4、5、或6根光纤以及套管。光纤86、87可通过上述适配 器32和导管31而分布在组织81中。每个套管均在一端连接到盘上，这类似于图4中的盘 43，且另一端截止在肿瘤81的组织中的位置。光纤85、86通过套管87、88而进行延伸。在 肿瘤的远末端，各光纤均与地电位进行电连接。这样，远端就延伸出套管并与组织相接触。 电流在衬垫83和纤维的各末端之间产生。电流承载试剂经过皮肤而进入到肿瘤中。试剂 可以是ALA-溶液、酞花青、氯等。对于某些试剂而言，极性可能要逆转。这些试剂按以下方式对肿瘤进行治疗。ALA或氨基乙酰丙酸是光敏剂的前体。当施用时，由于肿瘤细胞的高度活性，ALA 被富集于其中，并转换为原卟啉IX(PPIX)，其是光敏剂。通过对肿瘤照射波长约为635nm的 激光束，PPIX受到激发，将细胞中的氧激发到单线态。单线态的氧将对细胞造成毁灭性的 损害，并且在几天内使受影响区域内的细胞死亡。酞花青是第二代的光敏剂，有着改进的药学分布。它们在红色区域有着强烈的吸 收，而在该区域，组织是非常透明的，这就使得它们适合于PDT。氯也是适合PDT的第二代光敏剂。其它的敏化剂有Foscan和Tookad。金属层，特别是银层，在与组织或肿瘤接触时可起到抑制细菌生长的作用，从而防 止了感染。如图5和6中所示，纤维的远端延伸出塑料套管并与组织相接触。该远端93也可 至少在其端部外没有金属衬套。图6示出了用金属衬套92包覆的光纤91，其能反射在纤 维内部通过的光，并起到电流导体层的作用。纤维排布在塑料套管94内，该套管保护纤维 并形成对在套管周围的身体部分的隔离。由于端部93没有被银覆盖，并与组织内的液体接 触，纤维中的光将会部分地穿出纤维的侧壁。于是，末端93将散射光。这是PDT和PDD中 的优势。当光纤被用作光学诊断或治疗时，通过纤维的光在环绕末端的区域扩散或由此区 域收集，而这是有利的。在光学疗法中也是同样的。上述供给试剂的方法可替代使用或组合使用。
套管87和88可为塑料套管或能与人体相容的材料制成的管。其可以具有一定的 柔韧性或弹性。套管87、88可是以适当设置而附着在盘上的钢针，这里的盘与图4中的盘43类 似。可以是6根以几何构型排布的针。针可刺进皮肤而进入到肿瘤中。套管可由含有适当软化剂的聚氨酯或聚氯乙烯制成。套管可含有钡，这样，就可通 过X-射线监控套管的位置。在另一的实施方式中，每个套管均是所谓的Venflon 装置，它们是如上所述的静 脉内的导管类型。在无需通过套管施用试剂的情况下，可免除套管，而将纤维直接通进组织内。在这 种情况下，或许更有利的是用电绝缘层包覆金属衬套，仅在末端留出银衬套的一小片暴露 区域，这样可进行物质的离子导入使用。这里使用的术语“近端”是指在正常使用中，导管上最靠近使用该装置的医护人 员、且最远离使用该装置的患者的部位。相反，术语“远端”是指在正常使用中，导管上最远 离使用该装置的医护人员、且最靠近使用该装置的患者的部位。适用于螺式锁类型连接器的螺纹和渐缩的表面在本文中被引用。通常，螺式锁具 有6%的坡口角度的锥度，这在公开物ISO 59 4/1，第一版，1986-06-15中进行了完整表 征，该出版物中的部分经引用并入本文。螺式锁连接器具有双头右旋螺纹，这在公开物ISO 594/-2，第一版，1991-05-01中进行了完整表征，该出版物中的部分经引用并入本文。以上，对本发明的具体实施方式
通过结合附图进行了描述。但是，本发明可在所揭 露的实施方式的范围内产生变化。不同的独立的特征可与其它非具体揭露的特征进行组 合。本发明仅受后附专利权利要求的限定。
权利要求
一种用于导管的近端适配器，包括适配器主体(32)，该主体具有近端和远端，并限定在近端和远端之间延伸的轴腔，其特征在于，导管安装元件，其在适配器主体(32)的远端，用于如密封地将导管安装到主体上；光连接器安装元件，其在适配器主体的近端，用于将光连接器(37)安装到适配器主体(32)上；以及光波导(36)，其具有近端和远端，其中，所述光波导密封地位于所述轴腔内，限定在适配器主体的近端和远端间延伸的轴光路，并且其中所述近端适配器适用于对组织(8)进行交互式间质的光动力或辐射热疗法和/或诊断的系统。
2.权利要求1的近端适配器，其中，在近端的用于将光连接器(37)安装到适配器主体 上的所述光连接器安装元件可设置成直接安装在所述适配器主体上。
3.权利要求1或2的近端适配器，其中，在适配器主体(32)远端的所述导管安装元件 包括与所述光连接器(37)密封接合的安装表面。
4.权利要求3的近端适配器，其中，所述安装表面是内部渐缩的表面，其与包含在所述 光连接器中的螺式连接器的外部渐缩的表面相匹配地密封接合。
5.权利要求3的近端适配器，其中，所述安装表面带有螺纹，用于与包含在所述光连接 器中的螺纹表面相匹配地密封接合。
6.权利要求1-5中任一项的近端适配器，包括径向可压缩的密封件，其具有在其内部 接受光波导的中心孔，并沿远离近端的轴腔而位于适配器主体内，其中，密封件被所述光波 导压缩而呈径向外伸，以提供所述密封。
7.权利要求1-5中任一项的近端适配器，其中，所述光波导通过紧固手段，例如胶水而 密封地附着在所述轴腔内。
8.前述任一项权利要求的近端适配器，其中，所述导管是经皮的静脉内的导管装置。
9.权利要求8的近端适配器，其中，所述导管的长度约小于10cm。
10.前述任一项权利要求的近端适配器，其中，当安装在所述导管上时，所述适配器使 所述腔向着从所述适配器的所述近侧的流体连接形成密封，并经由所述光波导而在所述适 配器的所述近侧和所述腔之间提供了光连接。
11.一种权利要求1-10中任一项的适配器与中空导管的组合，其中，适配器安装元件 适于将适配器主体(32)连接到中空导管上，从而中空导管从适配器主体的远端延伸。
12.权利要求11的组合，其中，光波导的近端位于适配器主体内远离适配器主体近端， 并且其中，光波导的远端从所述适配主体的远端延伸到中空导管中。
13.权利要求12的组合，其中，中空导管限定轴向延伸的导管腔，其中，光波导与轴向 延伸的导管腔的内壁径向接触。
14.权利要求12的组合，其中，中空导管限定轴向延伸的导管腔，其中，光波导具有比 导管腔内径小的直径，这样在导管腔中形成了同轴的径向偏移的通道。
15.权利要求14的组合，其中，第二腔包括开口进到导管主体的轴腔部分的入口。
16.权利要求11的组合，其中，进一步包括可插入到中空导管并从中取出的针，用于在 所述适配器与所述导管出现分离时，使所述导管排布到所述组织，这样，所述辐射纤维可通过导管或针而插入到所述组织(8)中。
17.一种用于组织(8)的光动力或辐射热疗法和/或光动力诊断而设置的系统，所述系 统组合起来包括以下组件用于导管的近端适配器，其包括适配器主体(32)，其具有近端和远端，并限定在近端和远端之间延伸的轴腔， 导管安装元件，其在适配器主体(32)的远端，用于密封地将导管安装到适配器主体上；以及中空导管(31)，其中，导管安装元件将导管主体连接到中空导管上，从而中空导管 从导管主体的远端延伸；第一光波导(36)，其具有近端和远端，其中，所述第一光波导密封地位于所述轴腔内， 限定在适配器主体(32)的近端和远端间延伸的轴光路，该轴光路通向所述组织(8)，并进 入其邻近区域或通过间质进入到所述组织；光连接器安装元件，其在近端，并将光连接器(37)安装到适配器主体上，以及 其中，所述光连接器(37)通过第二光波导(38)耦合到光源上， 这样，来自所述光源的光从所述光源通过所述第二光波导(38)，进而通过所述光连接 器(37)传递到所述第一光波导(36)，通过所述近端适配器，并通过所述导管(31)向所述组 织(8)，以用于所述组织(8)的所述治疗和/或诊断。
18.根据权利要求17的系统，其中，所述在将所述套管放置于所述组织中后，所述第一 光波导(36)可插入到所述导管(31)中。
19.根据权利要求17的系统，进一步包括供应装置，用于通过所述导管(31)向所述组 织(8)提供试剂。
20.根据权利要求19的系统，其中，所述导管(31)具有用于提供所述试剂的口(34)。
21.根据权利要求17的系统，进一步包括含有所述试剂的衬垫，分布在与所述组织相邻的皮肤处，并形成连接到第一电势的第 一电极，从而第二电势连接到分布在至少一个辐射纤维上的导电衬套上，以形成通过离子 电渗疗法而将所述试剂导入所述组织所需的电流。
22.根据权利要求21的系统，其中，所述导电衬套是金属，如银的。
23.根据权利要求17-22中任一项的系统，包括第二适配器，用于可释放地将所述适配 器主体的近端连接到位于所述光连接器(37)近处的另一光连接器上。
24.一种导管的近端适配器的使用方法，该适配器具有适配器主体(32)，其具有近端 和远端，限定在近端和远端之间延伸的轴腔，以及导管安装元件，其位于适配器主体(32) 的远端，用于密封地将导管安装到主体上；光连接器安装元件，其位于近端，用于将光连接 器(37)安装到适配器主体上；以及光波导，其具有近端和远端，其中，所述光波导被密封在 所述轴腔内，限定在适配器主体的近端和远端之间延伸的轴向光路，所述方法包括通过所述导管安装元件，将适配器安装到适配器外壳上，以在导管腔中提供光波导； 将光连接器安装到所述适配器的所述光连接器安装元件上，从而 通过所述适配器提供光路。
25.根据权利要求24的方法，其中，所述安装适配器和所述安装光连接器包括以螺纹 进行安装。
26.—种对组织进行光动力或辐射热疗法和/或光动力诊断的方法，包括 提供至少一个激光辐射源，以及提供至少一根辐射纤维(36)用于将激光辐射传递到所述组织 其特征在于在所述组织中对导管进行间质分布；将近端适配器安装到导管近端，所述适配器具有如此安装在导管腔中的到达所述组织 的辐射纤维，通过耦合到至少一个激光辐射源上的光连接器(37)，将所述适配器连接到远端辐射纤 维(38)上，这样，当所述适配器连接到所述连接器(37)上时，从所述至少一个激光辐射源发出的 激光辐射就通过所述远端光纤(38)传递到所述至少一根辐射纤维(36)和所述组织。
27.根据权利要求26的方法，在将适配器安装到导管前包括 将针插入到组织中，所述针具有覆盖在所述针上的导管套， 除去所述针，并将至少一根辐射纤维插入所述套管中。
28.根据权利要求26或27的方法，包括将所述近端适配器从所述腔中抽出，并且通过 所述腔排液，以及重新将近端适配器安装到导管的近端。
29.一种静脉内进入装置在将光间质耦合到组织的应用。
30.根据权利要求29的应用，包括对所述组织进行光动力或辐射热疗法和/或光动力 诊断。
全文摘要
公开了对组织进行光动力或辐射热疗法和/或光动力诊断的系统。该系统包含以下组件的组合用于导管的近端适配器，其包含适配器主体(32)，该主体具有近端和远端，并限定在近端和远端间延伸的轴腔，导管安装元件，其位于适配器主体(32)的远端并用于密封地将导管安装到适配器主体上，以及中空导管(31)，其中，导管安装元件将导管主体连接到中空导管上，从而中空导管从导管主体的远端开始延伸；第一光波导(36)，其具有近端和远端，其中，所述第一光波导被密封在所述轴腔内，限定在适配器主体(32)的近端和远端之间延伸的通向所述组织(8)并接近所述组织或进入所述间质的轴向光路；光连接器安装元件，其位于近端并将光连接器(37)安装在适配器主体上，其中，所述光连接器(37)通过第二光波导(38)而与光源耦合，这样，来自所述光源的光可从所述光源，通过所述第二光波导(38)并进一步通过所述光连接器(37)到所述第一光波导(36)，通过所述近端适配器穿过所述导管(31)而到达所述组织(8)。
文档编号A61N5/06GK101920071SQ201010130399
公开日2010年12月22日 申请日期2006年5月12日 优先权日2005年5月12日
发明者苏内·斯万贝里 申请人:光谱治疗股份公司