CN102131545A - 良性前列腺增生的治疗装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了装置和方法，通过利用至少两种波长的光，在BPH治疗过程中基本上同时完成了组织消融以及组织凝结。在基本上同时使用至少两种不同波长的光进行照射的治疗过程中，该装置和方法改善了尿流并最小化治疗后失血和水肿，同时维持了接近无血的手术野。本装置和方法使用光纤，包括优选实施方案中专门侧面发射的光纤，为增大的前列腺提供了实用的微创治疗。根据本发明，组织消融的实现是令一种波长在前列腺组织中有高吸收，而另一种吸收不那么高的波长使周围的增生组织凝结，同时维持对增生周围的正常组织的热损伤最小。在优选实施方案中，吸收高的波长是大约1460nm，被水吸收较少但是具有一些显著的血红蛋白吸收的是大约980nm。这种组合通过减少失血和水肿帮助患者。特别是在使用成像时，它通过在治疗过程中维持区域基本无血帮助执业医生。
Description
发明人：沃尔夫冈·纽伯格
受让人：塞拉莫普泰克工业公司
发明背景
1、按照35 USC 119(e)的国内(美国)优先权
本申请要求2006年3月20日提交的Wolfgang Neuberger的标题为“良性前列腺增生的治疗方法和装置”(Benign Prostatic HyperplasiaTreatment Method and Device)的美国临时专利申请系列号No.60/784,007的权益，该临时申请在此引为参考。
2、发明领域
总的来说，本发明涉及治疗过度增殖的组织的装置，更具体来说，涉及治疗良性前列腺增生的系统和方法，它通过利用至少两种以上不同波长的光，基本上同时消融过多的组织并使紧靠消融部位之外的组织凝结，提供了近乎无血的治疗。
3、公开信息陈述
良性前列腺增生(BPH)或“前列腺增大”是指前列腺的非癌性(良性)生长。尽管BPH在年龄超过50岁的男性中是最常见的前列腺问题，但前列腺的良性生长在大约25岁左右时就以显微镜下可见的结节开始，只是在男性达到40岁以前很少产生症状。据估计，在美国有630万男性患有BPH，该病每年造成了640万次就诊和超过40万次住院。
BPH的准确的病因未知，但是一般认为涉及与衰老过程有关的激素变化。睾酮在BPH中可能起了作用，因为它在男性的一生中持续地产生，并且是在青春期和成年期早期中诱导前列腺快速生长的二氢睾酮(DHT)的前体。完全发育后，前列腺大约为胡桃大小，并保持在这个大小直到男性达到40岁中期。从这时前列腺开始第二次生长期，这对于许多男性来说在生命的后期通常导致BPH。
与成年期早期腺体的整体增大相反，良性前列腺生长只发生在被称为过渡区的腺体中心区域中，其围绕尿道周围。当前列腺的该区域生长时，腺体压迫尿道，引起了许多下泌尿道症状(LUTS)，例如排尿困难(阻塞症状)和排尿疼痛(储存症状)。最终，膀胱本身变弱并失去自身排空的能力。
阻塞性症状例如尿流间断或起尿迟疑，严重减少从体内排出的尿液体积。如果不治疗，急性尿潴留能导致其它严重的并发症例如膀胱结石、尿道感染、失禁，以及在很少的病例中导致膀胱损伤、肾脏损伤。这些并发症在还服用抗心律失常药物或抗高血压(非利尿性)药物的老年男性中更加普遍。除了与BPH有关的生理问题之外，许多男性还经历了焦虑和生活质量降低。
BPH的轻度症状最常用药物例如α-阻断剂和抗雄性激素进行治疗。有中度到重度BPH症状的男性通常必须经历手术。经尿道切除前列腺术(TURP)是标准的外科方法，尽管也还有许多其它同样可用的外科方法。其它创伤性较低的外科方法包括：经尿道前列腺切开术(TUIP)、经尿道微波热治疗(TUMT)、经尿道电子汽化(TUVP)、经尿道针消融(TUNA)和激光外科手术。
有许多不同的激光技术，其中使用光通过消融(汽化)或者通过热凝结机制来消除多余的前列腺组织。观察到的临床效果是由于光的吸收(被靶组织本身和/或周围的流体)和随后的传热，其程度主要依赖于激光束的功率和波长。一般来说，波长决定了组织穿透的深度，而功率对组织内产生的温度有直接的影响。但是，决定治疗区域的最终影响的是温度，因为为了诱导凝结，组织必须被加热到超过50℃，而汽化发生在温度超过100℃时。温度还影响发病率，即炎症、排尿困难、出血、对治疗后导管插入术的需要和使用的时间。
目前用于治疗BPH的激光方法利用单一波长的光通过消融或通过诱导凝结坏死来消除过多的前列腺组织。但是，最初用于BPH的激光外科手术在被称为组合内窥镜激光前列腺切除术(CELAP)的治疗方法中使用钬:YAG激光与Nd:YAG激光的组合，这是一种两步方法，其中钬激光用于产生通过前列腺的通道，而Nd激光用于凝结。还进一步确定了，如果钬激光被散焦用于凝结目的，那么Nd激光不是必需的。参见A.H.H.Tan和PJ.Gilling的《钬激光前列腺切除术》(HolmiumLaser Prostatectomy，BJU International，92，527-530(2003))。对于CELAP术来说，钬激光用于通过使组织汽化而在前列腺中产生通道，随后，Nd:YAG激光被用于通过凝结进一步消除组织。CELAP已经被更新的单波长激光方法取代，所述方法的长期疗效正在评估中。
前列腺钬激光剜除术或HoLEP是一种激光消融技术，其中使用了2140nm的Ho:YAG激光从前列腺中除去全部叶。具体来说，HoLEP使用了裸露的光纤，它被放入与靶组织直接接触。当在纤维前方形成的蒸汽泡轰击靶组织并将其撕开时，就发生了剜除。需要特制的粉碎器或其它提取技术来从区域中除去组织碎片。HoLEP术的疗效依赖于维持纤维和要去除的组织之间的非常紧密的接触。因此，在手术过程中可能对前列腺造成穿孔，并且由于该技术难以学习和保持熟练，许多外科医生避免使用HoLEP。
另一种消除前列腺过度生长的激光技术的特点是频率加倍的Nd:YAG激光，它是脉冲式的、532nm的高功率磷酸钛氧钾激光(KTP)，其汽化靶组织以及诱导周围组织薄层凝结，如Davenport等在US6,554,824中描述所述。在KTP中使用的532nm照射被血红蛋白选择性吸收，并且穿透组织的深度仅仅为1-2mm。此外，该方法需要在手术过程中连续冲洗治疗部位以冷却组织，帮助减少在较深的组织层中的不想要的凝结坏死。
组织间激光凝结(ILC)是一种微创方法，使用Nd:YAG激光通过在前列腺内部诱导凝结坏死来减小前列腺的体积，而不是通过消融消除组织。因此，ILC在治疗中不需要去除组织碎片，避免了治疗后坏死组织的随后脱落(以及相关的流血)。但是，该波长有相对长的穿透深度，因此具有产生的热损伤区域比所需的更深和更宽的能力。因此，ILC治疗方法在手术过程中需要对激光纤维头进行精确的、控制良好的定位和监测，可能仅仅适合选择性的患者群(即具有特定的手术前前列腺体积的患者)。
与TURP很类似，大多数类型的激光外科手术能够提供尿流的即刻改善。BPH的激光外科手术具有其它潜在的优点，例如减少失血以及缩短治疗时间、患者恢复较快以及治疗后失禁的风险较低。但是，许多患者在经历的某些类型的激光外科手术之后仍然需要1-2周的治疗后导管插入术。尽管用于BPH的激光方法具有明显的好处，但关于许多激光技术的临床结果的长期跟踪研究还没有广泛地获得。
到目前为止，还没有创伤性较少的方法被证明比TURP更有效，它们也没有普遍适合所有患者类群，包括：较年轻的男性，虚弱的老年患者，患有严重的医学病症包括不受控制的糖尿病、肝硬化、活动性酒精中毒、肥胖症和心脏病的患者，以及服用抗血凝药物(bloodthinning medications)的男性。因此，对于能够在所有患者类群中使用、治疗后负面并发症最小、有效缓解BPH症状的装置和治疗方法，仍然存在着需求。本发明针对于这种需求。
本发明的目标和简述
本发明的一个目标是提供将消除足够量的前列腺组织以改善尿流同时还最小化失血和水肿的装置和治疗方法。
另一个目标是提供利用至少两种波长的光以便在靶组织中实现消融和凝结的光纤装置和照射方法。
本发明的另一个目标是使用光纤装置和至少两种波长的光有效地治疗BPH的症状。
另一个目标是提供利用至少两种波长的光以一定的脉冲和能量密度模式实现靶组织中的消融以及凝结的光纤装置和照射方法。
简单来说，本发明提供了通过利用至少两种波长的光在治疗BPH过程中基本上同时实现组织消融以及组织凝结的装置和方法。在使用至少两种不同波长的光基本上同时进行照射的治疗过程中，该装置和方法改善了尿流并最小化治疗后的失血和水肿，同时维持了接近无血的手术野。本发明的装置和方法使用了光纤，包括优选实施方案中的专门的侧面发射的光纤，为增大的前列腺提供了实用的微创治疗。根据本发明，组织消融的实现是通过使一种波长是在前列腺组织中被高度吸收，而另一种不那么高度吸收的波长使周围的增生组织凝结，同时保持对增生周围的正常组织的最小热损伤。在优选实施方案中，高度吸收的波长是大约1460nm，被水吸收较少但是具有一些显著的血红蛋白吸收的波长是大约980nm。这种组合通过减少失血和水肿帮助患者。特别是在采用成像时，它通过在治疗过程中维持基本无血的区域帮助了执业医生。
本发明的上述的和其它的目的、特点和优点，在读了下面的说明以及附图之后将变得明显。
附图简述
图1A和1B通过方块图显示了本发明的医学激光装置。
图2A和2B显示了本发明的光纤的透视图。
图3显示了图2的光纤在图1的医学激光装置中的应用的透视图。
优选实施方案的详细描述
图1A是方块图，描绘了本发明的医学激光装置100的一个实施方案。装置100包括了两个激光源102和104，用于产生至少两种不同波长的光。激光源102发出的辐射进入第一个光纤114，激光源104发出的辐射进入第二个光纤112。合并器108从光纤112和114获得输入，并形成单个光纤106，它将两种不同波长的辐射传送到光纤探头110中。根据本发明，装置100发射至少两种不同波长的光，优选一种波长在980±20nm之间，另一种在1300nm和1600nm之间。装置100还包括控制装置116，在此输入操作参数。这些操作参数包括其中每种激光的功率、时限、重复速率、连续或脉冲模式、能量密度等。图1B显示了具有另一个激光源120的装置100。因此看出，装置100可以具有多个激光源，用于执行所关注的疾病或病症的适当治疗所需的多种医学功能。这些激光源可以同时、不同时、按照不同的次序、以不同功率、不同的波以及以不同的方式操作。
通过常规的工具，包括导管，将连接有光纤106的探头110插入尿道，直到所关注的围绕前列腺组织的区域。在导管中还可以包含其它装置，例如观察工具、灌洗工具。探头110包括至少一个光纤输出端，用于发射激光辐射，并具有选自裸露的纤维和加帽的纤维的末端，优选为下文将讨论的具有侧面发射输出的纤维输出端。
在典型的操作方式下，探头110以预先选择的脉冲和能量密度模式照射靶区域。治疗也可以包括对于每个被治疗的位置进行半连续照射，或者转动侧面发射的纤维探头对较大的部分进行沿圆周治疗。在优选实施方案中，这些脉冲和能量模式导致前列腺组织消融以及其下组织的凝结，基本上消除了被除去的组织之外的失血并对周围组织造成最少的热损伤。
图2A和2B描绘了图1中的探头110的侧面发射头210，其可以用于本发明的方法。在优选实施方案中，本发明使用但不限于侧面发射头210。示例性的侧面发射纤维描述在US5,509,917中，在此引为参考。该参考文献还公开了将纤维末端封闭在保护罩中的方法。本发明也可以使用裸露的纤维、加帽的纤维(capped fiber)和具有成型或发散的端头的纤维。
在典型的操作状态下，光纤106从每个激光源递送激光能量，它一般与手柄、内窥镜或类似的仪器一起使用，以将纤维的远端定位于靶组织的紧邻、直接与靶组织接触、或在靶组织内部。优选手柄、内窥镜或类似的仪器具有足够的通道，以容纳灌洗液和/或碎片从治疗位点的流出或去除、内窥镜设备、抽吸器、光导向器、照相导向器或其它传感器和/或检测装置。
图2A显示了用于传导激光辐射的带有中央核心200的光纤218。核心200周围的覆盖层206还可以传送与核心200不同或相同波长的激光辐射。常规的设计和材料的保护涂层202包裹着覆盖层和核心。在优选实施方案中，消融辐射可以被导入中央核心200，而不同波长的凝结辐射被导入覆盖层206和/或核心200。其它覆盖层也可以使用，这在本技术领域保护和指导其中的辐射是常规的。图2B显示了其中带有具有侧面发射装置的端头210的光纤200。正如在其中所见，中央核心200包括两个覆盖层206和204，在其周围有保护涂层202。侧面发射端头316在图3中显示得更详细，它具有斜面304。斜面304在其上有光学涂层，以反射所有或一部分传送的辐射。例如，核心300中用虚线显示的消融辐射，被斜面304反射后进入内部的辐射锥体310中，该锥体在治疗区域中具有较小的横截面积314。凝结性波长辐射被导入周围或外层302中，也被斜面304反射进入外部锥体308中，形成较大的横截面积312。从核心或一个或多个覆盖层发出的辐射的特征是在控制装置116的控制之下，但是正如在图3中看到的那样，凝结性波长的辐射在外部锥体308中。凝结性辐射也可以在或不在内部锥体310中。
因此可以看出，光纤在核心周围可以具有一个或多个覆盖层，并且一种用于消融作用的波长和另一种用于凝结作用的波长的激光辐射可以输入到核心中并也输入到第一个覆盖层中。在优选实施方案中，大约1460nm的消融性激光辐射被输入到纤维核心中，大约980nm的凝结性激光辐射不仅被输入到核心也输入到第一个覆盖层中。假设存在至少两个覆盖层，那么将凝结性激光辐射仅仅输入到覆盖层中，肯定也是可行的。应该理解发射这些辐射的激光可以以脉冲或连续方式操作。在优选方式中，消融波长一般是脉冲的，凝结波长在消融功率脉冲之前或期间可以是半连续的或脉冲的。
下面的实施例对本发明进行了进一步的说明，但是不受其限制。
实施例1
根据本发明，最大平均功率100W并具有两种波长的光输出(第一种为980nm，第二种是1460nm)的医用激光器可以用于BPH的治疗。可以使用例如全石英光纤的200μm核心直径，以例如脉冲模式的能量，使用例如50W的980nm辐射和50W的1460nm辐射，在纤维可以定位到接近靶组织的情况下进行激光发射。纤维将通过刚性内窥镜导入并定位，使用例如盐水溶液作为灌洗液。
实施例2
在另一个实施例中，医用激光器具有以两种波长的光每种大约120-150W下运行的能力，第一种波长为大约960nm，第二种波长为大约1370nm。使用600μm核心直径和600μm覆盖层直径的全石英光纤，可以使用960nm的半连续辐射实现凝结，同时使用1370nm波长的半脉冲方案实现消融。每种波长的功率设置为大约120W。开/关时间值大致相等，一般为大约0.1秒左右。
已经参考附图对本发明的优选实施方案进行了描述，应该理解的是，本发明不限于具体的实施方案，本技术领域的专业人员在不背离所附权利要求中限定的本发明范围和精神的情况下，对其进行的各种不同的改变和修改，可能也是有效的。
Claims (15)
1.执行良性前列腺增生治疗的医用激光装置，包括：
激光源，能够发射至少两种波长，每种在组织中具有不同的效应；
作为传送激光辐射工具的光纤系统，所述工具将至少两种波长的激光辐射传送到治疗区域；
至少一个光纤，能够在其中传送所述至少两种波长的激光辐射；以及
在所述光纤的远端上的端头，用于发射所述至少两种波长的激光辐射。
2.根据权利要求1所述的执行治疗的医用激光装置，其中所述两种波长的激光辐射包括第一种波长980(±20)nm和第二种波长1460(±60)nm，其中所述第一种波长提供所述凝结效应，且所述第二种波长提供所述消融效应。
3.根据权利要求2所述的执行治疗的医用激光装置，包含单个光纤以携带两种波长的激光辐射。
4.根据权利要求3所述的执行治疗的医用激光装置，其中所述携带两种波长的激光辐射的单个光纤包含其上具有侧面发射部件的远端端头。
5.根据权利要求4所述的执行治疗的医用激光装置，其中所述携带两种波长的激光辐射的单个光纤包含其上具有所述侧面发射部件的所述端头，并进一步包含至少两个辐射输出锥体，即至少具有消融性辐射的内部锥体和至少具有凝结性辐射的外部锥体。
6.利用根据权利要求1所述的装置治疗前列腺的良性前列腺增生的方法，包括下列步骤：
提供其中具有两个激光源的医用激光装置，所述激光源发射两种波长的辐射；
选择所述波长的组合以对选定的前列腺组织实现所需的治疗，第一种波长根据其凝结效应选择，第二种波长根据其消融效应选择；
通过光纤系统将所述辐射发送到所述选定的前列腺组织；
将所述光纤系统的远端定位到所述选定的前列腺组织中或附近；以及
用所述辐射照射所述前列腺的所述选定的前列腺组织。
7.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述第一种和所述第二种波长的辐射基本上同时发送。
8.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述照射所述选定的前列腺组织的步骤包括脉冲和能量密度的模式，以便从所述辐射实现消融以及凝结效应。
9.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述第一种波长为980(±20)nm，和第二种波长为1460(±60)nm。
10.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述光纤系统只包含一个光纤，用于将所述两种波长的激光辐射传送到所述治疗区域。
11.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述光纤系统包含至少一个光纤，用于传送所述至少两种波长的激光辐射用于治疗。
12.根据权利要求6所述的治疗良性前列腺增生的方法，还包括用于发射所述激光辐射的探头，所述探头具有的末端选自裸露的纤维、加帽的纤维和具有成形末端的纤维。
13.根据权利要求10所述的治疗良性前列腺增生的方法，其中所述光纤具有传送至少所述消融性激光辐射的核心，和至少一个或多个传送所述凝结性激光辐射的覆盖层。
14.根据权利要求13所述的治疗良性前列腺增生的方法，还包括发射所述激光辐射的探头，所述探头包括侧面发射的光纤端头。
15.根据权利要求14所述的治疗良性前列腺增生的方法，还包括发射所述激光辐射的探头，所述探头包括所述侧面发射的光纤端头，所述侧面发射的光纤端头具有两个辐射输出锥体，内部锥体至少传送所述消融性激光辐射，和外部锥体传送所述凝结性激光辐射。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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