CN106902468B - 一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓led光源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓照射光源，属于用于光动力治疗的装置。本发明将635nm LED光源、锂电池、恒流控制电路与相关电路封装在一个长约3cm、直径约1cm，前端稍尖的子弹头型直肠栓中，封装材料为透明环氧树脂胶。这样设计的发明能够实现整体光源内置于患者直肠内，并进行光动力治疗，适合长时间低能量持续照射。实现了直肠癌光动力治疗过程的简化，提高了患者的依从性，减轻了医务人员的劳动强度，降低了光动力治疗的成本，突破了光动力治疗空间的限制，使患者可以在门诊或家中进行治疗。本发明是一种科学研究实验方法，作为直肠癌临床的参考数据。

Description

一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓LED光源
技术领域
本发明属于光动力治疗研究中的光源设计领域，涉及一种可植入直肠内的微小型LED直肠栓光源，以实现长时间低剂量的直肠癌光动力治疗。
背景技术
光动力疗法 (photodynamic therapy,PDT) 是利用特定波长的光激发光敏剂发生光动力反应，即一系列光化学反应，其反应产物 ( 激发态单线态氧分子 ) 具有极强的氧化性能，可杀死周围病变的细胞，进而达到治疗目的的一种新技术。
光动力疗法的三要素是光敏剂、氧和光源。传统的光动力疗法（acutephotodynamic therapy, aPDT）通过相对高能量（50-500mW）激光短时间（30min以内）照射肿瘤激发其内的光敏剂，以坏死为主要方式杀伤肿瘤。但是因为光敏剂与肿瘤为非特异性结合，周围的正常组织也会受到一定的PDT损害。低剂量光动力治疗（metronamicphotodynamic therapy, mPDT），通过光敏剂5-氨基酮戊酸的持续小剂量给药和长时间（几小时至几天）低能量(1-10mW)照射病灶部位，使正常组织免受PDT的影响，同时以凋亡为主要方式杀伤肿瘤细胞，达到治疗肿瘤并且减轻炎症的目的。mPDT中最关键的因素就是光源，研制出适用于体内适应症，且满足适当的光照强度、长时间非卧床式照射的便携式光源成为了研究的重点和难点。直肠癌是PDT的适应症，但因为常规PDT治疗引起的水肿等炎症反应经常会引起肠梗阻等副作用而使临床治疗陷入困局，而mPDT从原理上能有效的解决这一问题，但目前相关的研究尚未见报道，其主要原因就是缺乏合适的光源。本发明以直肠癌为目标适应症进行mPDT光源的设计。
发明内容
本发明提供了一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓光源，通过对内置锂电池充电，可以实现长时间低剂量的mPDT治疗的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了如下设计思路：
一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓光源，其装置主要由充电锂电池（1）、恒流驱动电路（2）、635nm LED光源（3）、充电电路（4）开关（5）及医用透明环氧树脂外壳组成（6）。
本发明所述的充电锂电池（1）作为电源，给整个电路提供能量，其电池容量为80mAh。
本发明所述的恒流驱动电路（2），能够让锂电池输出恒定的电流使LED阵列稳定发光。
本发明所述的635nm LED光源（3）由4个贴片式LED组成，呈正方形阵列排列，可以实现出光功率为10mW，光斑大小约为2cm2。
本发明所述的充电电路（4）起到给锂电池充电的目的。采用220V恒流普通USB接口对电池充电，5分钟左右充满。
本发明所述的开关（5）用作电源开关的作用。
本发明所述的医用透明环氧树脂外壳（6）起到塑形和透光的作用。子弹头型栓剂外壳能提高患者的依从度，在使用上也更方便。环氧树脂材料特性可保证组织安全性，且便于塑形，其材质透明有助于减小光损耗。
本发明所公开的用于直肠癌光动力治疗的内置型光源有以下优点：
（1）光源可以内置体内进行治疗，治疗时患者活动不受限制；
（2）LED光源发光面积广，能够有效的覆盖大面积肿瘤部位；
（3）LED功耗小能够实现内置低剂量长时间的照射肿瘤部位；
（4）锂电池可以充电反复使用。
附图说明
图1为用于直肠癌光动力治疗的内置型光源的框架图。
图2为用于直肠癌光动力治疗的内置型光源的实物结构图。
图3为用于直肠癌光动力治疗的内置型光源的实施效果图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对发明的上述内容做进一步的详细说明，实施例仅为解释性的，绝不意味着它以任何方式限制本发明范围。但在不脱离本发明上述思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用的手段做出的各种替换活变更的修改，均包括在本发明的范围内。
实施例1
如图2所示，由锂电池（1）作为电源提供能量，LED光源由恒流驱动电路（2）提供电流，将4个贴片式LED阵列排布构成光源（3），引出2组导线作为充电电路（4）和开关（5）的接口。整个光源主体放入子弹头型塑料模具，进行环氧树脂封装（6），1-2天凝固后，拆除模具，即可得整个光源装置。
实施例2
如图3所示，将内置电源置入直肠内，让LED光源正对着肿瘤部位照射，大约1h后，电池电量不足，通过充电电路对其进行充电，大约5min充满，打开开关继续治疗。

Claims (3)

1.一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓LED光源，其特征在于采用医用透明环氧树脂胶将635nmLED光源、锂电池、散热片和恒流控制电路元件封装到长3cm、直径1cm，前端稍尖的子弹头型直肠栓中；
医用透明环氧树脂封装，进行治疗时光源侧透光，而背侧由于电池的阻挡，不影响正常组织；
所用光源为LED阵列，4个LED呈正方形排列，实现出光功率为10mW，整体照光面积达2cm2；
所述的恒流控制电路，能够让锂电池输出恒定的电流使LED阵列稳定发光。
2.根据权利要求1所述的一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓LED光源，其特征在于采用锂电池提供能量。
3.根据权利要求1所述的一种用于直肠癌光动力治疗的直肠栓LED光源，其特征在于能够根据肿瘤形状，根据临床需要对所用LED阵列进行其他形状排列。
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