专利名称：组合光学相干层析成像导管装置、诊断方法和光动力学疗法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导管装置和一种允许组合光学相干层析成像(OCT)诊断和光动力学疗法(PDT)的方法。
背景技术：
光动力学疗法(PDT)是利用光和光敏药物结合的治疗技术。光敏药物是一种在氧气存在的情况下对具有在近红外光即在范围处于664到1300nm之间的激活波长的光起化学反应，以破坏患病或受损的细胞的药物。由光激活光敏药物分子，引起氧分子转换成毒性氧自由基(单态氧)。单态氧存在短于一微秒，但是如果以足够高的速率执行延长的光激活，这些氧自由基就克服了细胞的本性防御，最终导致高度局部化的组织破坏。
PDT原理还可以应用于下面与癌症前期组织变化或动脉硬化斑相关的生物化学处理。
治疗表面腔内肿瘤侵害的主要目标是破坏病理组织同时不伤害周围健康组织。治疗动脉硬化疾病的主要目标是阻止脉管组织增生。治疗所谓“易损斑，”(倾向破裂的损伤)的主要目标是加厚覆盖脂核的纤维帽和/或阻止斑内新血管泄漏。
血管内、腔内的光学相干层析成像(OCT)是提供了脉管或中空器官的类组织结构横截面图像的成像模式。OCT的基本原理是周知的，例如从PCT申请WO97/0321282中可知。使用高能的近红外光，OCT能够实现组织的诊断图像具有10-20μm的空间分辨率。近红外光具有与激活光敏药物所需相似的能量光谱。
通常地，在临床环境中，PDT常规地用于治疗皮肤损伤的皮肤医学中。正在进行对PDT的眼科使用(斑点退化)以及胃肠使用(巴雷特食管的治疗)的临床研究。使用PDT的血管内治疗处于考虑中，但是迄今还不是临床研究的对象。对此的一个理由是，例如，在皮肤损伤的治疗中，使用超声可以进行PDT的控制。
为了最佳化和精确使用腔内或血管内PDT，需要一种成像模式，其为将受治疗的损伤提供尺寸、穿刺深度和结构变化的详细信息，所述损伤例如癌症前期变化、肿瘤侵害或动脉硬化斑。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种导管装置和一种允许精确、局部地给药腔内或血管内PDT的治疗方法。
根据本发明以一种方法和一种导管装置实现了上述目的，其中提供了一种装有附加光源以允许原位(活体内)PDT的OCT导管。这样一种用于OCT诊断和PDT给药的组合装置和方法能以多种途径使用。
在第一实施例中，将用于PDT给药的另一透镜/镜系统添加到现有OCT导管装置上。该另一光学系统必须放置在导管上，从而发射的治疗光在与由用于获得OCT图像的成像透镜/镜系统发射的光相对的方向上。所述治疗能量应当与正在使用的光敏药物匹配，优选为664nm。这一安排避免了治疗光干扰OCT系统的操作。
在另一实施例中，现有OCT导管装置可以最佳化地用于能量适于诊断和治疗目的的单光源。
在又一实施例中，可以使用相同光学系统以足够高的速率交替应用(操作)OCT和PDT。
在另一实施例中，在气囊导管上构建一种组合OCT/PDT系统，气囊外部涂覆有光敏药物。在治疗之前，可以用OCT探头对脉管进行调查，并且在持续成像下气囊的注入期间激活PDT。
根据本发明的组合方法和系统，还可以用于在植入和展开支架之后激活光敏药物涂覆的支架。
该组合方法和导管装置允许即时治疗监视，以便必要时能够进行重复PDT的给药。
因为OCT和PDT以同一系统完成，两者的过程都能在相同的几何图形(坐标系)中处理。这使得治疗计划与治疗给药容易协调。
图1示意性地示出了根据本发明的组合OCT/PDT导管装置，应用于具有涂覆有光敏药物的支架。
图2示意性地示出了根据本发明的组合OCT/PDT导管装置的又一实施例，用于涂覆有光敏药物的气囊导管。
具体实施例方式
图1示意性地示出了根据本发明定位在脉管内部的组合OCT/PDT导管装置，在该实施例中，所述脉管已经由光敏药物涂覆的支架支撑。
所述导管包括OCT探头，以已知方式与OCT成像透镜一起操作以发射光而获得脉管内部的OCT图像。
根据本发明，导管还装备有光动力学疗法透镜，PDT光从所述透镜发射以激活支架上的光敏药物。所述药物可以用于治疗脉管组织、血管内部组织和/或腔内组织。为了清楚起见，光动力学疗法透镜发射的光在图1中示为邻近支架，然而，实践中将适当操作导管，例如在撤回过程中，以便来自光动力学疗法透镜的光照射到涂覆有光敏药物的支架的所有表面，因而激活所有位置的光敏药物。在该激活阶段期间，使用OCT成像透镜获得实时成像。在光敏激活之前，在疗法计划时期，使用OCT成像透镜还可以进行OCT成像，在所述疗法计划时期期间，不激活PDT光。
如图1所示，所述OCT/PDT导管连接到光源。光源可以包含光能处于适于OCT和PDT的波长的单一源。可选地，光源可以包括两个不同的光能源，一个对OCT最佳化和一个对PDT最佳化。能够以高速率交替操作(激活)这些各自的光能源，从而OCT成像和PDT给药都不会由于发射光不连续的事实而削弱。
图2中示出了组合OCT/PDT导管的又一实施例，以具有气囊的气囊导管的形式，所述气囊外部或部分外部涂覆有光敏药物。气囊内导管装置的部分如图1所示，并且包括参考图1描述的OCT成像透镜和光动力学疗法透镜。在气囊已经由充涨单元充涨从而所述外部接触到脉管壁之后，通过激活发射穿过光动力学疗法透镜的PDT光，以激活涂覆导管外部的光敏药物，而PDT给药。该PDT由同步的OCT监视，如上参考图1所述。而且，在气囊充涨之前，使用如参考图1所述的OCT成像可以进行疗法计划。
通常，该发明方法和设备提供了一种具有下列优点的用于腔内/血管内PDT的组合诊断/治疗OCT/PDT装置。在将在其中PDT给药的相同坐标系中，在PDT之前可以获得将受治疗的损伤的精确定位，使得PDT的计划和监视很简单。使用OCT图像，可以获得目标损伤的更好描绘和因而更准确的疗法。因此最小化对周围组织的破坏。最佳化PDT自身，包括选择用于PDT的最适于治疗正在讨论的损伤的光能。如果发生亚光治疗结果，这可以由OCT监视记录，并且通过再激活治疗光，可以进行即时的PDT重复，而不移除或再介入导管。在整个计划和疗法管理期间，可以从装置中电子地采集包括成像数据的数据，允许对过程的文档管理用于研究和归档。
尽管由本领域技术人员可以提出修改方案和变化方案，发明者的目的是，当合理和合适地落入它们对该技术的贡献的范围中时，将所有变化方案和修改方案包含在授权的专利中。
权利要求
1.一种导管装置，包括导管本体；OCT探头和携带在所述导管本体上的OCT透镜系统，所述OCT探头通过所述导管本体与所述OCT透镜系统连通；光源，通过所述导管本体与所述OCT探头光学连通以导致所述OCT透镜系统发射OCT光；PDT透镜系统，由所述导管本体携带并且通过所述导管本体与所述光源光学连通以发射PDT光，所述PDT透镜系统由所述导管本体携带在一定位置，从而所述PDT光不干涉OCT光；和所述导管本体和所述OCT探头，所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统配置成用于插入腔内/动脉内。
2.根据权利要求1所述的导管装置，其中所述光源包括与每一个所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统光学连通的单一光能源。
3.根据权利要求1所述的导管装置，其中所述光源包括与所述OCT透镜系统光学连通的第一光能源和与所述PDT透镜系统光学连通的第二光能源。
4.根据权利要求3所述的导管装置，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.根据权利要求3所述的导管装置，其中所述第二光能源发射波长664nm的光。
6.一种支架系统，包括支架，配置用于在腔内/动脉内展开，所述支架上具有光敏药物覆层；导管装置，包括导管本体、携带在导管本体上的OCT透镜系统和OCT探头，所述OCT探头通过所述导管本体与所述OCT透镜系统连通，光源通过所述导管本体与所述OCT探头光学连通以使得所述OCT透镜系统发射OCT光，PDT透镜系统由所述导管本体携带并通过所述导管本体与所述光源光学连通以发射PDT光，所述PDT透镜系统由所述导管本体携带在一定位置从而所述PDT光不干涉OCT光，以及使所述导管本体和所述OCT探头、所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统适于插入腔内/动脉内；以及所述导管本体在腔内/动脉内可操作以在所述支架展开之后导引所述PDT光从所述PDT透镜系统到所述支架上，以激活所述光敏药物。
7.根据权利要求6所述的支架系统，其中所述光源包括与每一个所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统光学连通的单一光能源。
8.根据权利要求6所述的支架系统，其中所述光源包括与所述OCT透镜系统光学连通的第一光能源和与所述PDT透镜系统光学连通的第二光能源。
9.根据权利要求8所述的支架系统，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.根据权利要求8所述的支架系统，其中所述第二光能源发射波长664nm的光。
11.一种气囊导管装置，包括导管本体；OCT探头和携带在所述导管本体上的OCT透镜系统，所述OCT探头通过所述导管本体与所述OCT透镜系统连通；光源，通过所述导管本体与所述OCT探头光学连通以使得所述OCT透镜系统发射OCT光；PDT透镜系统，由所述导管本体携带并且通过所述导管本体与所述光源光学连通以发射PDT光，所述PDT透镜系统由所述导管本体携带在一定位置，从而所述PDT光不干涉OCT光；气囊，携带在所述导管本体上，所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统包含在所述气囊内部，所述气囊具有至少一部分涂覆有光敏药物的外部；充涨单元，通过所述导管本体与所述气囊的所述内部压力连通以对所述气囊充涨；以及其上带有所述OCT探头、所述OCT透镜系统、所述PDT透镜系统和所述气囊的所述导管本体，配置用于插入腔内/动脉内，其中在所述气囊在脉管中充涨之后，所述PDT光激活所述气囊的所述外部上的所述光敏药物。
12.根据权利要求11所述的气囊导管装置，其中所述光源包括与每一个所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统光学连通的单一光能源。
13.根据权利要求11所述的气囊导管装置，其中所述光源包括与所述OCT透镜系统光学连通的第一光能源和与所述PDT透镜系统光学连通的第二光能源。
14.根据权利要求13所述的气囊导管装置，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.根据权利要求13所述的气囊导管装置，其中所述第二光能源发射波长664nm的光。
16.一种用于在活体内激活光敏药物的方法，包括步骤提供一种携带有OCT透镜系统和PDT透镜系统的导管；将所述导管插入脉管；将光敏药物放置在所述脉管中；以及通过从所述PDT透镜系统发射激活光，而激活所述脉管中的所述光敏药物，同时通过用从所述OCT透镜系统发射光获得图像，而同步监视所述光敏药物的激活。
17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述光敏药物放置在所述脉管中的步骤，包括在脉管中展开涂覆有所述光敏药物的支架，并且其中激活所述光敏药物的步骤，包括将所述导管插过所述脉管中所述支架的内部，同时从所述PDT透镜系统发射所述激活光。
18.根据权利要求16所述的方法，其中将所述光敏药物放置在所述脉管中的步骤，包括在气囊的外部涂覆所述光敏药物，以及在所述脉管中展开气囊并充涨，并且带有所述OCT透镜系统和所述PDT透镜系统的所述导管放置在所述气囊的内部。
19.根据权利要求16所述的方法，包括交替从所述OCT透镜系统和从所述PDT透镜系统发射光。
全文摘要
在一种用于在活体内激活血管、血管内组织和/或腔内组织中光敏药物的导管装置和方法中，将导管插入到包含将受治疗的损伤的脉管中，该导管携带从其发射OCT成像光的光学相干层析成像(OCT)透镜和从其发射光敏药物激活光的光动力学疗法(PDT)透镜。使得光敏药物也放置在脉管中，例如以支架的涂覆层或由导管携带的气囊外部上的涂覆层的形式。从PDT透镜发射光以激活光敏药物，同时从OCT透镜同步发射光以获得OCT图像而监视药物激活。
文档编号A61B6/00GK1977993SQ20061017292
公开日2007年6月13日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者马丁·霍艾塞尔, 奥利弗·迈斯纳, 马丁·奥斯特梅尔 申请人:西门子公司