CN102811767A - 用于实施抗菌光动力疗法的材料与装置 - Google Patents

Abstract

一种用于实施抗菌光动力疗法的装置，其中，所述装置具有发光部件以及用于输送光敏剂的部件，其中，所述用于输送光敏剂的部件设置为可将光敏剂输送到待治疗的身体部位的组织附近。

Description

用于实施抗菌光动力疗法的材料与装置

本发明涉及一种用于实施抗菌光动力疗法的材料及其装置。

光动力疗法（PDT）的原理是基于有针对性的光生物激发；那么，光波就可被相应的发色团吸收。其中，所述发色团会吸收光束的光子能量。这样光敏剂会以一个波长进行放射，该波长符合吸收最大值，以使色素吸收光子能量。光敏剂在此会转为单重态。然而，这一被激发的状态可回到其基态，其中，光敏剂会释放出荧光形态的能量。或者光敏剂可转化为三重态，其中，光敏剂可以放出一种另外的三重分子的能量。这种分子在基态中为氧。所述能量传输从色素的三重状态到氧进行，所述氧被激发，并且成为剧毒的单重氧状态。这种单重氧有剧毒并且会对细胞核造成巨大损伤。然而，其寿命极短并且在此期间无法继续渗透。由此给活组织细胞带来的损伤被限制在光敏剂积聚并且光照到的范围内。如今所使用的光敏剂会吸收波长在630nm至690nm之间的光。例如亚甲蓝的吸光波峰值就是664nm。也存在更多其它的、部分也作用于其他波长范围的光敏剂，如氨基果糖酸、吲哚青绿、酞菁、photolon光敏剂、氯衍生物、赤藓红、Foscan光敏剂（一种活性极高的亲脂性光感剂）、金丝桃素。上述列举仅为示例性说明。根据经验，若波长被调为最佳，可最大程度地减少标记细菌。光疗很少会导致反应，正如略微染色同样不会导致任何反应一样。因此，这对于染色与光疗的共同作用非常重要。对于最佳的剂量而言，就需要光涂敷器以实现组织表面的位置均一的光疗以及可靠的光放射性剂量测定法。

光源或者光涂敷器可根据各自的使用范围而呈现多种特性。只须确保，具有相应波长的光要到达光敏剂标记的区域。

通常来说，抗菌疗法可通过如下所述的PDT治疗进行。其中，需要光敏剂、其波长以及功效与光敏剂相符的光源以及分子形式的氧。给微生物如细菌染色后，在洗去多余的色素后使光敏剂发光和激活，由此构成杀死微生物的单重氧。现已知应用于牙科领域、也就是牙根治疗以及牙周袋治疗即牙周病学中的抗菌光动力疗法。其中所使用的光源为所谓的光纤，其可被引导进入牙周袋。然而，这种光源在任何情况下都无法应用于其他被细菌感染的体腔的治疗中。因此，使用光纤有时并不那么有效，因为被照射到的面过小。此外，为了去除色素冗余会在某些体腔内进行简单冲洗，这会使得细菌的侵害还会转移到其他被感染的体腔中。应必须避免这一极为不利的效果。因此，在口鼻喉腔的简单冲洗过程中要使细菌在其中完全分散并且进而被带入此前无菌的区域。另外，某些特定的身体部位并不能借助光动力疗法进行治疗。

有鉴于此，本发明的根本目的在于提供一种装置与方法，其会改进或者甚至提供一种可在口鼻喉腔以及在其他具有粘膜或者新生瘢痕组织的身体部位中实施的光动力疗法。

上述目的可通过根据本发明的一种用于实施光动力疗法的装置得以实现，其特征在于，所述装置具有发光部件以及用于输送光敏剂的部件，其中，所述用于输送光敏剂的部件设置为可将光敏剂输送到待治疗身体部位的附近区域。

所述装置由于可将光敏剂输送到待治疗身体部位的附近区域，所以能够使光动力疗法得到几乎最佳的实施。因此，细胞即细菌细胞和微生物细胞会被迅速染色，继而通过光疗被杀死。光敏剂因而不会“浪费”或者不会被带至人体内那些不需要其发挥作用的位置。

在根据本发明的装置的另一个实施方案中，所述发光部件至少部分由光纤组成，光纤将光以所要求的频率输送到待治疗的身体部位上。

这种光纤为发光部件，其包括一种与将照到的区域间隔布置的光源。这就是说，光源会产生光，光则又照到另一片通常更广更远的区域。光纤通常在其中心位置包含纤芯，并且在纤芯的外围还包括有具有既定折射率的包层，该折射率例如可小于光纤纤芯的折射率。已知可将光传导直至纤维末端的光纤。其他光纤则通过侧壁输送光，并且因而会照亮光纤沿途经过的整段距离。

专利文献JP-A-6-118244中介绍了这样的光纤，其可让光从整个或者甚至仅从一个特定的即限定的侧面区域中渗出。这种光纤设有纤芯和外壳，由透明材料制成，其中，纤芯为一种主要由有机玻璃组成的聚合物。所述外壳则由两种不同的部分制成，其中一部分由基于乙烯基氟化物的共聚体组成，其包含50至90摩尔百分比的乙烯基氟化物和10至50摩尔百分比的四氟乙烯。另一部分则包含其他的折射率大于基于乙烯基氟化物的共聚体的折射率的聚合物的至少其中一种，优选为一种与构成纤芯的聚合物相同或类似的聚合物。然而也存在大量可具有每种光纤的所需特性的其他材料。因此，在专利文献JP-A-10-142428中就说明了一种光照明棒，在专利文献JP-B-4-70604中则介绍了由挠性元件构成的光纤。

在本发明的另一个尤其优选的实施例中，一个软管或软管状物体构成了用于输送光敏剂的部件，其将光敏剂由光源处通过软管引导至待治疗的身体部位，其中，所述软管可具有至少一个用于输送光敏剂的输出口，然而并未限定该出口的最大数量，其也可具有多个用于输送光敏剂的输出口。

所述软管或软管状物体含有光敏剂，并且将其导向特定的身体部位上。所述软管或软管状物体可具有多个光敏剂输出口，光敏剂由此能够通过所述输出口被输送进入周围的生物组织中。本发明的这一实施方式确保了光敏剂的准确输送和注射到特定的身体部位上。

在本发明的另一个实施例中，所述用于输送光敏剂的部件，即优选为一个软管，优选地包覆了发光部件的发光部位，其中包覆的材料渗透出至少部分由发光部件发出的光。那么发光部件就有另一个封套。其中，所述发光部件为光纤，因此，围绕着纤芯和由上述透明材料构成的纤芯的外壳就有另一个封套，在其内引导光敏剂。所述封套不允许这样改变光纤的光特性，而使得被发出的光在另一个波长范围内渗出，并由此影响光动力疗法的作用方式。

在本发明的另一个实施例中，所述优选为光纤的发光部件涂覆有光敏剂涂层，该涂层就会慢慢从发光部件上剥离，并且附着到微生物和细菌上。

在本发明的另一个完全不同的实施例中，其特征在于，封套的材料由织物构成，其会吸收光敏剂，并且继而再将其输送到待治疗的身体部位上。因此，可以提供一种包覆光纤的织物网。所述织物在预备阶段浸在光敏剂中，其中，将光敏剂完全吸收。在光动力疗法的应用中，光敏剂被慢慢输送到周围的、光敏剂分布的组织上。通过可能存在于此的液流以及通过渗透力影响在周围织物内分布的方向。

在本发明的一个优选实施例中，根据本发明的装置（涂敷器）还额外具有另一个用于去除色素冗余的冲洗部件。这种用于实现抗菌光动力治疗的、与待治疗部位非常适应的装置（涂敷器）由于结合了冲洗部件与光源而促进了治疗的有效性。冲洗部件与光源在空间上的临近布置确保了在所需要的位置上的精确治疗。冲洗和光照射的先后次序也可以确切地进行相互调整。其中，另外还必须要注意的是：在用水进行冲洗时，水也可用作光导体。应在位置难以到达的情况下利用这种所谓的丁泽尔效应。

在一个尤其优选的实施例中，根据本发明的装置（涂敷器）还具有冲洗部件以及吸入部件以实施抗菌型光动力疗法，所述吸入部件重新吸入大部分冲洗剂。色素冗余的去除必须仔细进行，因为若色素冗余以过厚的层置在组织上，色素冗余甚至可能阻挡光照和激活。在对组织实现最佳治疗的情况下，色素应被细胞壁吸收。那些未被细胞壁吸收的色素应被去除。如上面曾反复提到的，通过冲洗实现这种情况。其中，水适合用作冲洗剂。然而，过大程度的冲洗可能将细菌冲进那些之前并不存在细菌的内腔中，由此甚至导致细菌感染的扩散。那么，若直接在冲洗后重新吸入冲洗剂如水，细菌感染就无法扩散。若冲洗与吸入部件直接相邻，那么就在此处吸入色素冗余。

在根据本发明的装置（涂敷器）的一个尤其优选的实施例中，所述装置具有超声波喷雾器，其将冲洗剂以分散的细小微粒的形式喷到所需要的位置上。由此可使被喷入的冲洗剂的配量更加优化，甚至可减少在同样效果下所需的量。超声波喷雾器在市面上可以买到所需要的各种尺寸并且能够很容易地内置在所述装置（涂敷器）中。以微粒分散的冲洗剂微粒甚至还作用于光线照射的分散，由此更有效地照射到被染色的细胞壁。

在另一个实施例中，所述装置（涂敷器）具有Y形构型，因而适于应用在鼻腔中。Y形涂敷器（装置）的两端中的任一端均具有自带的冲洗部件和自带的光源。现将涂敷器（装置）这样导入鼻腔中，使其每一端位于各鼻孔中。这就确保了同时治疗整个鼻粘膜。

在本发明的一个尤其特殊的实施例中，其特征在于，当涂敷器其中一端的冲洗部件和吸入部件吸入了冲洗剂时，涂敷器另一端（装置另一端）的冲洗部件和吸入部件才进行冲洗。这就使得冲洗剂由涂敷器其中一端向另一端的方向流动，并且避免了被细菌感染的冲洗剂分散到整个鼻腔、副鼻腔以及其他位于其中的内腔中去。冲洗过程甚至会由于液流方向的改变而变得更加有效。

在本发明的另一个实施例中，所述冲洗部件被设计为吸入器。因此，冲洗剂通过吸入器吸入并且再将色素冗余冲走。

在本发明的另一个实施例中，所述装置（涂敷器）具有与齿杆相符的形状，并且因此最好是适用于在咽喉部位的应用。即便在本实施例中，冲洗部件和吸入部件也可被布置在涂敷器各端（装置各端）上，并且在相互使用中给定冲洗剂的流动方向。这一实施例可类似于啃轨的构造，并且此外还具有压舌板状的突起，其用于向下按压舌头，以便能够无障碍地进行治疗。

根据本发明的涂敷器（装置）的另一种实施方式具有圆柱形构型，并且可用于在直肠、肛门和阴道部位的粘膜的有效治疗。

下述实施例会阐明所述装置的使用，其中所述实施例并非限定性说明。

根据本发明的装置可被应用于所有在其上可形成细菌性发炎的身体部位和身体位置，即优选那些在其上有粘膜的部位上。将分开的组织部分重新连接起来的线缝可以通过线状工具来实施。由此而来的线缝将光敏剂隔离起来，光敏剂则附加在出现的细菌上。所述线缝的一端则与合适的光源相连。被输送的光沿着线缝漏出，就能成功地抑制被染色的细菌和微生物。

现可以这样制造导液管（至少可被导入体内的导液管如导尿管）以及内窥镜、细套管、支撑管、其他植入物、即可被导入体内并且可能在此衍生细菌或者引起发炎的异体，使得该产品符合根据本发明的装置。那么，这样制成的装置会与适合的光源相连，并且能够成功地抑制住可能带来的发炎症状。

因此，根据本发明的装置可如上所述地采用多种可与待治疗身体部位相适合的形式。在此示例性地总结出其中一些实施方式如实心涂敷器、圆柱形空心涂敷器、管状与条带状的薄膜式涂敷器。

可以通过浸透的涂敷器中的冲洗或者吸收、通过扩散并且通过吸入气体或者吸收实现光敏剂的散布。

根据本发明的装置或者涂敷器可应用于皮肤/粘膜表面（烧伤、擦伤、可到达的粘膜包括上呼吸道如咽喉、肠道、阴道、导尿道、其他内窥镜可到达的身体部位或者是可通过其他方式例如微型机器人涂敷到的身体部位）。此外，消化系统的上部和其他部位如食道、胃、十二指肠等也同样被涵盖在其应用领域内。根据本发明的装置还可外用在皮肤上。内部的空腔脏器如胃、肠等等也同样属于其应用范围。通过上述涂敷器的相应调整的套管，也可将根据本发明的装置应用于血管。

下面借助附图阐述本发明的实施例，所述实施例并非限定性说明。其中：

附图 1    Y形涂敷器的图示。

图1示出了Y形涂敷器的图示。所述涂敷器适于在鼻腔内的光动力疗法中的应用。为此，Y-突起1的一端被推进右边的鼻孔中，Y-突起的另一端则被推进左边鼻孔中。在图中还示出了用于提供能量和冲洗剂的输入管线2。在用光敏剂给鼻粘膜上色后，可用冲洗剂冲洗鼻粘膜，以便冲掉多余的色素。在涂敷器的Y-突起的两端中有冲洗部件、吸收部件以及光源。用涂敷器的其中一端进行冲洗，而用另一端直接重新吸入冲洗剂，因此，冲洗剂不会将细菌带到身体的另一个部位中。由此，感染有细菌的冲洗剂就不会进一步在体内分散并且构成新的大片感染。冲洗剂液流因而要进行定向和转向。

Claims (19)

1.一种用于实施抗菌型光动力治疗的装置，其特征在于，所述装置具有发光部件和用于输送光敏剂的部件，其中，所述用于输送光敏剂的部件设置为将光敏剂输送到待治疗的身体部位的组织附近。

2.根据权利要求 1 所述的装置，其特征在于，所述发光部件至少部分由光纤构成，所述光纤将光以所需要的频率输送到待治疗的身体部位上。

3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于输送光敏剂的部件包括至少一个软管，所述软管将光敏剂由光源处通过所述软管导向待治疗的身体部位；其中，所述软管可具有至少一个用于输送光敏剂的输出口，然而输出口的最大数量不受限，所述软管可具有多个用于输送光敏剂的输出口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于输送光敏剂的部件优选为一个软管，其包覆了发光部件的发光部位，其中包覆的材料渗透出至少部分由发光部件发出的光。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述发光部件涂覆有光敏剂涂层。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述发光部件被包覆材料所包覆，其中，所述包覆材料由织物构成，该织物已吸收光敏剂，然后将光敏剂重新输送给待治疗的身体部位。

7.根据上述权利要求中任一项所述的用于实施抗菌型光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置另外还具有用于去除色素冗余，即光敏剂冗余的冲洗部件。

8.根据上述权利要求中任一项所述的用于实施抗菌型光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置（涂敷器）可适应于待治疗体腔的各自的形状。

9.根据上述权利要求中任一项所述的用于实施抗菌型光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置具有冲洗部件以及重新吸入大部分冲洗剂的吸入部件。

10.根据上述权利要求中任一项所述的用于实施抗菌型光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述冲洗部件具有超声波喷雾器。

11.根据上述权利要求中任一项所述的用于在鼻腔中实施抗菌型光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置（涂敷器）设计为Y形，并且该Y形装置（Y形涂敷器）的两个上端中的各端均具有自带的冲洗部件或者吸入部件以及光源。

12.根据权利要求11所述的装置（涂敷器），其特征在于，在所述装置的一端（涂敷器端）（1）的冲洗和吸入部件吸入冲洗剂时，所述装置的另一端（涂敷器端）（1）的冲洗和吸入部件才会进行冲洗。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的装置（涂敷器），其特征在于，所述冲洗部件设计为吸入器。

14.根据上述权利要求中任一项所述的用于在口腔与喉腔中实施光动力治疗的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置（涂敷器）具有与齿杆一样的形状。

15.根据权利要求11所述的装置（涂敷器），其特征在于，在所述装置的一端（涂敷器端）的冲洗和吸入部件吸入冲洗剂时，所述装置的另一端（涂敷器端）的冲洗和吸入部件才会进行冲洗。

16.根据权利要求1至10中任一项所述的装置（涂敷器），其特征在于，所述装置设计为圆柱形。

17.使用根据权利要求1至16中任一项所述的装置（涂敷器）以对细菌感染进行光动力治疗。

18.一种用于使用根据权利要求1至16中任一项所述的装置（涂敷器）进行光动力治疗的方法。

19.根据权利要求1至16中任一项所述的装置（涂敷器）的使用，其特征在于，所述装置用于进行光动力治疗。