CN102179010A - 脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，是手术后照射瘤床部位光动力系统，属于医疗器械领域。该装置主要由多腔套管和固定座组成，固定座安装在多腔套管上，多腔套管内整合固结有外引流管、弥散介质输入输出管、半透膜承载管、压力控制系统、半透膜和光纤维，弥散介质输入输出管和光纤维固结在半透膜承载管内，其前端被包在固结于半透膜承载管端部的半透膜内，外引流管末端和弥散介质输入输出管末端连接有防返流器，外引流管前端起吸收或喷洒作用，颅内压力由压力控制系统实时监测。该装置可避免常规的光动力治疗方案存在的患者术中脑组织暴露时间长，术后避光时间长，静脉给予光敏剂后全身负作用以及不可重复应用等弊端。
Description
技术领域
一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置是手术后照射瘤床部位光动力系统，属于医疗器械领域。
背景技术
光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)是一种治疗恶性肿瘤有效的辅助方法，具有相对特异性杀伤肿瘤细胞，对周围正常组织损伤小、不良反应少等特点。光动力疗法的机理是利用光敏素注入有机体后，光敏剂可选择性聚集于肿瘤组织并长时间潴留，于手术切除术后残余肿瘤病灶局部形成光敏剂高浓度区。经激光照射后，在有氧条件下，光敏剂可被激活，细胞内起光敏化的自身连锁反应，产生一种单态氧形态物质，选择性对肿瘤细胞产生杀灭作用，导致肿瘤细胞死亡，达到减少肿瘤细胞的治疗目的。
由于常规的光动力治疗方案存在患者术中脑组织暴露时间长，术后避光时间长，静脉给予光敏剂后全身负作用以及不可重复应用等弊端，因此光动力治疗脑胶质瘤方法迟迟不能得到推广。
发明内容
本发明提供一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，其目的在于避免常规的光动力治疗方案存在的弊端，进而推动光动力治疗脑胶质瘤的技术的发展。
本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：
一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，主要由多腔套管和固定座组成，所述的固定座7安装在多腔套管上，用以固定多腔套管于颅骨上，所述的多腔套管内整合固结有外引流管1、弥散介质输入输出管2、半透膜承载管3、压力控制系统4、半透膜5和光纤维6，弥散介质输入输出管2和光纤维6固结在半透膜承载管3内，其前端被包在固结于半透膜承载管3端部的半透膜5内，通过半透膜5可以储存光弥散介质、氧气和光敏剂，光敏剂在半透膜5内可以向外渗透；光纤维6将球形光源传导到半透膜5内，通过弥散介质使一束光发散成球形光源，照射病患部位；外引流管1末端和弥散介质输入输出管2末端连接有防返流器，外引流管1前端起吸收或喷洒作用，颅内压力由压力控制系统4实时监测，避免压力过高造成脑疝。
所述的外引流管1由乳胶或硅胶制成，其末端和前端可以弯曲。
所述的半透膜5由聚砜膜制成，其上设有允许氧气和光敏剂通过，而不允许弥散介质通过的孔，孔径在(1～20)×10-3μm范围内变化，相当于截留相对分子质量从1000～500000的范围。
所述的压力控制系统4与外引流管1、弥散介质输入输出管2、半透膜5及防返流器构成闭环系统。当外引流系统1吸出脑脊液等瘤腔内残余物质时，弥散介质输入系统2同时注入光弥散介质、氧气和光敏剂，使颅腔内压力始终保持稳；在进行照射治疗的同时，压力控制系统3还能实时监测颅腔内压力，将其控制在正常范围之内，避免操作失误造成颅内压过高，出现脑疝。
当照射系统停止工作时，所述的防返流器为不与外界沟通的盲端，避免颅内与颅外沟通的危险。
所述的固定座7安装在多腔套管上，用以固定多腔套管于颅骨上。
所述的外引流管1在压力控制系统4的协调控制下，在泵体的作用下，吸出瘤腔的残余物质和注入生理盐水冲洗瘤腔，清除未进入肿瘤细胞的光敏剂。
所述的光敏剂采用血卟啉单甲醚(hematoporphyrin monomethyl ether，HMME)。光敏剂的一个重要特性是能够在病变组织优先聚集并产生特定的生物效应，而对周围的正常组织影响较小或没有影响。HMME是一种组成单一、性能稳定的新型光敏剂，其单线态氧产量高、吸收波长较长，可以进行局部给药，肿瘤组织对其有高特异性。
本发明的一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，用于增强光动力治疗在脑胶质瘤综合治疗中的作用，即应用后照射系统在患者术中植入微导管，术后诊断明确后征得患者同意，给予瘤腔内局部应用光敏剂，多次应用球形光源照射，延长胶质瘤病人的术后生存期。该装置可避免常规的光动力治疗方案存在的患者术中脑组织暴露时间长，术后避光时间长，静脉给予光敏剂后全身负作用以及不可重复应用等弊端，进而推动光动力治疗脑胶质瘤的步伐。
附图说明
图1a是装置的半透膜在弥散介质输入管作用下，处于充气状态的情况下，装置未工作状态。
图1b是图1a的A-A剖面示意图；
图2是装置工作开始阶段，外引流管1在外引流泵的作用下，吸出脑脊液等瘤腔内残余物质，同时弥散介质输入输出管2注入光弥散介质、氧气和光敏剂，使颅腔内压力始终保持稳定的示意图。
图3是外引流管末端以及弥散介质输入、输出管末端在防反流系统作用下工作的示意图。保持脑内颅压始终处于允许的压力范围工作，光纤将光源引入到半透膜内部，并在光弥散介质的作用下将光散射到病患部位。
图4示意图是治疗操作结束后，在压力控制系统4协调控制下，弥散介质输入输入管2吸出弥散介质，气球样半透膜5回缩，同时通过外引流管1用生理盐水冲洗瘤腔，清除未进入肿瘤细胞的光敏剂等的。
图中：1.外引流管 2.弥散介质输入输出管 3.半透膜承载管 4.压力控制系统 5.半透膜 6.光纤维 7.固定座
具体实施方式
下面进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。
一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，由外引流管1、弥散介质输入输出管2、半透膜承载管3、压力控制系统4、半透膜5、光纤维6、固定座7及防返流器构成，这九部分全部被整合固结在一个多腔套管上。所述外引流管1，末端与泵体和防返流器连接，前端起吸收或喷洒作用；弥散介质输入输出管2和光纤维6固结在半透膜承载管2内；半透膜5固结在半透膜承载管3端部，弥散介质输入输出管2和光纤维6的前端部位被包在半透膜5内，通过半透膜5可以储存光弥散介质、氧气和光敏剂，光敏剂在半透膜5内可以向外渗透；光纤维6将球形光源传导到半透膜5内，通过弥散介质使一束光发散成球形光源，照射病患部位；压力控制系统4可以实时监测颅内压力情况，避免压力过高造成脑疝；防返流器与外引流管1末端以及弥散介质输入输出管2末端连接，在光动力治疗装置不工作时，避免颅内与颅外沟通的危险。
所述的外引流管1由乳胶或硅胶构成，其末端和前端可以弯曲。
所述的半透膜5由聚砜膜构成，具有机械强度好、耐热、化学性能稳定，不被细菌污染等特点，同时其孔径范围宽，孔径可在(1～20)×10-3μm范围内变化，相当于截留相对分子质量从1000～500000的范围。聚砜膜可以允许氧气和光敏剂通过，而不允许弥散介质(TiO)通过。
所述的压力控制系统4起监测脑内压力的作用，其与外引流管1、弥散介质输入输出管2、半透膜5及防返流器构成闭环系统。
所述防返流器安装在外引流管1上，当后照射系统在停止工作时，该防返流器为不与外界沟通的盲端，避免了颅内与颅外沟通的危险。
所述的固定座7安装在多腔套管上，用以固定多腔套管于颅骨上。
参考图2所示，外引流管1在外引流泵的作用下，吸出脑脊液等瘤腔内残余物质，同时弥散介质输入输出管2注入光弥散介质、氧气和光敏剂，使颅腔内压力始终保持稳定。
参考图3所示，外引流管1末端以及弥散介质输入输出管2末端在防反流器作用下工作，保持脑内颅压始终处于允许的压力范围工作，光纤维6将光源引入到半透膜5内部，并在光弥散介质的作用下将光散射到病患部位。
参考图4所示，治疗操作结束后，在压力控制系统4协调控制下，弥散介质输入输出管2吸出弥散介质，气球样半透膜回缩，同时通过外引流管1用生理盐水冲洗瘤腔，清除未进入肿瘤细胞的光敏剂等的。
很明显，以上描述以及附图中所示的内容均应被理解为是示例性的，而非意味着对本发明的限制。对于本领域的技术人员来讲，显然可以在本发明的基础上对其进行各种变形或修改。但如前所述，本领域的技术人员可以根据实际需要自由选择外引流管及弥散介质输入、输出管的数量和布置形式，等等。显然，这些变形或修改均应包含在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，主要由多腔套管和固定座组成，其特征在于，所述的固定座(7)安装在多腔套管上，用以固定多腔套管于颅骨上，所述的多腔套管内整合固结有外引流管(1)、弥散介质输入输出管(2)、半透膜承载管(3)、压力控制系统(4)、半透膜(5)和光纤维(6)，弥散介质输入输出管(2)和光纤维(6)固结在半透膜承载管(3)内，其前端被包在固结于半透膜承载管(3)端部的半透膜(5)内，外引流管(1)末端和弥散介质输入输出管(2)末端连接有防返流器，外引流管(1)前端起吸收或喷洒作用，颅内压力由压力控制系统(4)实时监测。
2.根据权利要求1所述的脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，其特征在于，所述的外引流管(1)由乳胶或硅胶制成，其末端和前端可以弯曲。
3.根据权利要求1所述的脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，其特征在于，所述的半透膜(5)由聚砜膜制成，其上设有允许氧气和光敏剂通过，而不允许弥散介质通过的孔，孔径在(1～20)×10-3μm范围内变化，相当于截留相对分子质量从1000～500000的范围。
4.根据权利要求1所述的脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，其特征在于，所述的压力控制系统(4)与外引流管(1)、弥散介质输入输出管(2)、半透膜(5)及防返流器构成闭环系统。
5.根据权利要求1所述的脑胶质瘤光动力直接照射治疗装置，其特征在于，当照射系统停止工作时，所述的防返流器为不与外界沟通的盲端，避免颅内与颅外沟通。
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