CN109937071A - 基于内窥镜的光照射治疗用光照射探针 - Google Patents

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Abstract

根据本发明所涉及的一个方式，能够提供一种挠性光照射探针，该挠性光照射探针从光散射照射部以360度的全方位角均匀地进行照射，从而能够对分散于广域的多个部位的癌同时照射光。本发明所涉及的光照射治疗用光照射探针具备沿轴向延伸并使来自光源的光传播的光纤，光纤具有：导光部，其在挠性芯的侧面设置有薄膜包层；以及光散射照射部，其使传播到导光部的光相对于挠性芯的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。

Description

基于内窥镜的光照射治疗用光照射探针
技术领域
本发明涉及基于内窥镜的光照射治疗(photodynamic therapy：PDT)用光照射探针及其制造方法以及使用了光照射治疗用光照射探针的光照射治疗装置。
背景技术
光照射疗法(photodynamic therapy：PDT)是利用感光物质即光敏剂(PS)所具有的光敏化作用来治疗癌症等增殖性疾病的方法，其原理作为1903年的诺贝尔医学奖的对象而备受瞩目，从100多年以前就是公知的。然而，尽管PDT疗法(光照射疗法)的原理是特别优秀的，但是对于最初的皮肤疾病(例如，皮肤结核)或在最近20至30年的期间盛传的浅表性癌等，其临床成果被认为是非常差的。
PDT疗法具有2个主要的问题点。1个问题点为：在PDT疗法中迄今为止所使用的光敏剂(PS)是低分子量物质，因此在静脉注射后，在包括病灶部位和正常部位在内的整个身体同样地扩散，会在进行了光照射的正常部位产生皮肤损伤(光过敏反应)。例如，请参照与本申请为共同的发明人的专利文献1。
另一个问题点为：为了使PDT疗法中所使用的光易于到达生物体深部，通常使用较长的波长范围的光(例如，具有633nm的峰值波长的HeNe激光)，或者尝试近红外区域的波长光，但是Laserphyrin或Photofrin(注册商标)等光敏剂(PS)的最佳激发波长为400～460nm，与光源的峰值波长不一致。
本发明人通过实验，确认了如下内容：在使用含有Zn原卟啉(ZnPP)的纳米粒子型的光敏剂(PS)的情况下(前述的专利文献1)，在进行1次静脉注射(IV)的数小时后，通过EPR效应(enhanced permeability and retention effect：实体瘤的高通透性和滞留效应)，该光敏剂仅聚集于肿瘤部位(非专利文献1～4)。其中，确认了仅通过照射包含400～460nm波长范围的任意光源1～5次，就完全治愈了小鼠或大鼠的乳腺癌和大肠癌(前述的专利文献1和非专利文献1、2)。
现有的PDT疗法主要以表层癌(皮肤癌、乳腺癌等)或上皮性的靶癌(支气管肺癌等)为对象，在后者的情况下，通过从呼吸道引导到病灶部位(支气管肺癌)的内窥镜纤维镜，向病灶部位照射氦氖(HeNe)激光。但是，氦氖激光的峰值波长为633nm，与Laserphyrin或Photofrin(注册商标)等光敏剂的最佳激发波长背离，因此光敏剂不会吸收光能来进行荧光发光，也不会生成消灭病灶部位的单重态氧。因此，本发明人理解这种治疗方法不能说是真正的光照射疗法(PDT疗法)。
另一方面，普通的内窥镜镜体由操作部、插入部以及连接两者的连接部这3个部分构成。另外，如图2所示，插入部的前端部具备：物镜和CCD等摄像元件；使来自光源装置的光传播的光纤；将传播来的光聚光于病灶部位的照明透镜；兼做处置器具的出入口和吸引口的钳子口；以及送出水或空气的喷嘴。即，通过内窥镜镜体的照明透镜的光朝向正面方向(轴向)照射，摄像元件设计成经由物镜，观察同样地位于正面方向的病灶部位。另外，在病灶部位不在正面方向的情况下，能够使插入部自身弯曲，使其前端部以配置在病灶部位的正面方向的方式进行动作，但无论如何，来自内窥镜镜体的光均是从插入部的前端部向正面方向照射。而且，普通的内窥镜镜体是观察位于插入部的前端部的正面方向的病灶部位的内窥镜镜体，而不是设计成用于PDT疗法的内窥镜镜体。
另外，在专利文献2中，记载了用于PDT疗法的激光探针，但由于用于加工的光纤是塑料包层石英芯光纤或者芯和包层都是由石英构成的全石英光纤(参照段落[0030]及图5)，所以治疗对象部位限定为例如鼻腔、咽部、子宫颈等管状器官。即，具有石英芯的光纤由于较硬容易折断，所以插入至大肠等管腔脏器的深部是非常困难的，甚至是危险的。因此，强烈需要提供一种能够向存在于管腔脏器的深部的癌病灶进行光照射的柔性(具有挠性)的光照射探针。
另一方面，如图5所示，例如大肠癌或膀胱癌等许多癌症不是仅存在于一处，而是沿着管腔脏器同时分散于广域。因此，期望从实质的长度范围的侧面以360度的全方位角均匀地照射光，从而能够对分散于广域的多个部位的癌同时照射光的光照射探针。但是，专利文献2的激光探针仅从手持件向前方突出很小的距离(参照专利文献2的图5)，从而无法向沿着管腔脏器分散于广域的多个部位的癌同时照射光。
另外，本发明人除了上述的专利文献1和非专利文献1～4之外，还执笔了大量的论文(非专利文献5～11)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际专利申请第2013/035750号小册子
专利文献2：日本特开2005-087531号公报
非专利文献
非专利文献1：日本分子成像学会志No.9，3-10(2015)、“对使用具有EPR效应的纳米探针的革新性的PDT的极大期待”(前田浩、方军、中村秀明)
非专利文献2：Future Science OA(2015)，“Photodynamic therapy based on tumor-targeted polymer-conjugated zinc protoporphyrin and irradiation with xenonlight”，(J.Fang，L.Liao，H.Yin，H.Nakamura，V.Subr，K.Ulbrich，H.Maeda)
http：//www.future-science.com/doi/pdf/10.4155/fso.15.2，published online(2015)
非专利文献3：Cancer Science 104，779-789(2013)，“Tumor vasculature，freeradicals，and drug delivery to tumors via the EPR effect”，(H.Maeda)
非专利文献4：Microcirculation23，173-182(2016)，“A retrospective30yearsafter discovery of the EPR effect of solid tumors：treatment，imaging，and next-generation PDT-problems，solutions，prospects”，(H.Maeda.K.Tsukigawa，J.Fang)
非专利文献5：Cancer Science 100，2426-2430(2009)，“Enhanced delivery ofmacromolecular antitumor drugs to tumors by nitroglycerin application”，(T.Seki J.Fang，H.Maeda)
非专利文献6：Advanced Drug Delivery Review，65，71-79(2013)，“The EPR effectfor macromolecular drug delivery to solid tumors：improved tumor uptake，lesssystemic toxicity，and improved tumor imaging in vivo”，(H.Maeda，H.Nakamura，J.Fang)
非专利文献7：Journal Controlled Release165，191-198(2013)，“Micelles of zincprotoporphyrin conjugated to N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide(HPMA)copolymerfor imaging and light-induced antitumor effects in vivo”，(H.Nakamura，L.Liao，Y.Hitaka，K.Tsukigawa，V.Subr，J.Fang，K.Ulbrich，H.Maeda)
非专利文献8：Therapeutic Delivery(Future Science)5(6)，627-630(2014)，“Emergence of EPR effect theory and development of clinical applications forcancer therapy”，(H.Maeda)
非专利文献9：European Journal Pharmaceutical Biopharmaceutics，81，540-547(2012)，“HSP32(HO-1)inhibitor，copoly(styrene-maleic acid)-zinc protoporphyrinIX，a water-soluble micelle as anticancer agent：In vitro and in vivoanticancer effect”，(J.Fang，K.Greish，H.Qin，H.Nakamura，M.Takeya，and H.Maeda)
非专利文献10：Expert Opinion on Drug Delivery12(1)，53-64(2015)，“Development of next-generation macromolecular drugs based on the EPR effect：challenges and pitfalls”，(H.Nakamura，J.Fang and H.Maeda)
非专利文献11：European Journal Pharmaceutical Biopharmaceutics，89，259-270(2015)，“Effect of different chemical bonds in pegylation of zincprotoporphyrin that affects drug release，intracellular uptake，and therapeuticeffect in the tumor”，(K.Tsukigawa，H.Nakamura，J.Fang，M.Otagiri，H.Maeda)
发明内容
发明所要解决的问题
本发明所涉及的一个方式鉴于上述问题点，其目的在于，提供一种光照射探针，该光照射探针是柔性的，并且从实质上的长度范围(例如20cm～30cm)的侧面以360度的全方位角均匀地照射光，从而能够对分散于广域的多个部位的癌同时照射光。
用于解决问题的手段
根据本发明所涉及的一个方式，提供一种光照射治疗用光照射探针，该光照射探针具备沿轴向延伸并使来自光源的光传播的光纤，光纤具有：导光部，其在挠性芯的侧面设置有薄膜包层；以及光散射照射部，其使传播到导光部的光相对于挠性芯的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。
根据一个实施方式，光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
根据另一个实施方式，还具备杆，光散射照射部以螺旋状卷绕于所述杆。
优选地，杆为棒状的内窥镜纤维镜。
根据另一个实施方式，还具备覆盖光散射照射部及杆的覆膜部。
根据本发明所涉及的另一个方式，提供一种光照射治疗装置，其包括放射光的光源，该光照射治疗装置具备：第一光纤，其使来自光源的光传播，并包括具有第一截面面积的出射端面；光聚光器适配器，其使来自第一光纤的光传播，并具有实质上与第一光纤的出射端面相匹配的聚光器入射端面以及比第一光纤的出射端面小且实质上与第二光纤的入射端面相匹配的聚光器出射端面；以及第二光纤，其使来自光聚光器适配器的光传播，并包括实质上与光聚光器适配器的出射端面的第二截面面积相匹配的入射端面，第二光纤具有：导光部，其在挠性芯的侧面设置有薄膜包层；以及光散射照射部，其使传播到导光部的光相对于挠性芯的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。
根据一个实施方式，光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
根据另一个实施方式，第一光纤及第二光纤是具有挠性的塑料光纤，光聚光器适配器具有：玻璃芯，其在具有第一截面面积的入射端面与具有第二截面面积的出射端面之间具有连续减少的截面面积；以及薄膜包层，其设置在玻璃芯的侧面。
优选地，还具备杆，第二光纤的光散射照射部以螺旋状卷绕于所述杆。
根据另一个实施方式，杆为棒状的内窥镜纤维镜。
根据另一个实施方式，还具备覆盖光散射照射部及杆的覆膜部。
根据本发明所涉及的另一个方式，提供一种光照射治疗用光照射探针的制造方法，该制造方法包括：提供在挠性芯的侧面设置有薄膜包层的光纤的步骤；为了使传播到光纤的光在光纤的前端部以均匀的强度全方位地进行散射，对光纤的前端部的侧面进行处理而形成光散射照射部的步骤；以及将光散射照射部卷绕在杆的周围的步骤。
根据一个实施方式，光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
根据另一个实施方式，对光纤的前端部的侧面进行处理而形成光散射照射部的所述步骤包括以下步骤中的任一个：使去除配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层而暴露的挠性芯粗糙面化的步骤；使用溶剂使配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层的侧面白浊的步骤；以及使微粉末附着于去除配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层而暴露的挠性芯的侧面的步骤。
根据另一个实施方式，还具有用树脂材料覆盖光散射照射部及杆的步骤。
发明效果
根据本发明所涉及的一个方式，能够提供一种挠性光照射探针，该挠性光照射探针从1cm以上的轴向的长度的光散射照射部以360度的全方位角均匀地照射光，从而能够对分散于广域的多个部位的癌同时照射光。
附图说明
图1为使用了本发明所涉及的一个实施方式的光照射治疗用光照射探针的光照射治疗装置的概略图。
图2为表示现有技术所涉及的光照射探针的前端部的概略图。
图3为本发明所涉及的一个实施方式的光照射治疗用光照射探针的剖视图。
图4为表示图3的光照射治疗用光照射探针的光散射照射部的概略图。
图5为图3的光照射治疗用光照射探针插入到大肠内，对大肠内的表层癌组织及下层癌组织照射光时的概念图。
图6为连接第一光纤及第二光纤，并汇聚光的光聚光器适配器的概略图。
图7的(a)为表示变形例所涉及的光照射治疗用光照射探针的光散射照射部卷绕于杆的状态的概略图，(b)为表示(a)的光照射探针和光散射照射部被热收缩性塑料套覆盖的状态的概略图，(c)为表示加热(b)的热收缩性塑料套而使其收缩的状态的概略图。
图8为变形例所涉及的光照射治疗用光照射探针插入到大肠内时的与图5相同的概念图。
图9为表示处于开启状态的光照射探针(上段)、将处于关闭状态的光散射照射部从小鼠的肛门插入的状态(中段)、将从小鼠的肛门插入的光散射照射部设为开启状态时的状态(下段)的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图，对使用了本发明所涉及的一个实施方式的光照射治疗用光照射探针的光照射治疗装置进行详细说明。本发明所涉及的光照射治疗装置1大致如图1所示，具备光源装置10、具有挠性的纤维光学器件(第一光纤)20、接头夹具30、光照射治疗用光照射探针(第二光纤)40。该光照射治疗用光照射探针40虽然并不限定于此，但主要用于治疗管腔脏器(食道、肠管、胃、膀胱或子宫等)的癌细胞等病灶部位。
本发明所涉及的光照射治疗装置1构成为：从光源装置10发出的光传播到纤维光学器件20，并经由接头夹具30传播到光照射治疗用光照射探针40。虽然是任意的，但如后文详细叙述的那样，接头夹具30可以在纤维光学器件20与光照射治疗用光照射探针40之间具有使每单位面积的光强度增大的光聚光器适配器32。
光源装置10可以包括氙弧灯、钨灯、多色LED光源，并且优选地，发出从近紫外光到近红外光的宽波长范围的光，更优选地，其峰值波长包含在光照射疗法(photodynamictherapy:PDT)中所使用的感光物质即光敏剂(PS)的最佳激发波长范围内。所谓光照射疗法(PDT)，是利用感光物质即光敏剂(PS)所具有的光敏化作用，对光敏剂照射最佳激发波长范围的光，生成单重态氧，由此治疗(消灭)癌细胞等病灶部位的疗法。这样，通过使用发出包含光照射疗法中使用的所需的光敏剂(例如Laserphyrin和Photofrin)的最佳激发波长范围即400nm～460nm的宽波长范围的光源，能够高效地使光敏剂(PS)生成单重态氧，从而有效地治疗癌细胞等病灶部位。另外，光源装置10并不限定于此，例如也可以是奥林巴斯公司制的光源装置(EVIS CLV-U20D，注册商标)。
可选地，可以使用将蓝色LED或紫外LED与荧光体进行组合，发出在400nm～460nm的范围内具有高斯分布强度的激发光的光源装置10。这样，通过按照在光照射疗法中使用的所需的光敏剂来选择LED光源装置10，能够实现更小型、轻量且廉价的光照射治疗装置1，并且能够优化光敏剂的治疗效果。
在此，参考图2对现有的光照射探针100进行说明。图2是表示光照射探针40的前端部的立体图，光照射探针100基本上具有照射病灶部位的照明透镜102、物镜(包括CCD元件)104、兼做处理器具的出入口和吸引口的钳子口106、以及送出水或空气的喷嘴108。即，现有的光照射探针100由于照射病灶部位的照明透镜102，所以只是仅沿光照射探针40的长度方向(前方方向)照射光，不能以360度的全方位角对癌病灶等病灶治疗对象部位的附近全体照射光，从而不适合在光照射疗法中使用。
接着，参照图3及图4，对本发明所涉及的光照射探针40(以下，简称为“光照射探针”)进行说明。一般来说，光照射探针40优选使用具有挠性的任意构成材料，如图3的剖视图所示，可以利用例如作为芯部件42由丙烯酸树脂等构成，作为包层部件44覆膜有透明氟树脂层等(薄膜包层)的光纤线缆。由于包层部件44的折射率(η2)设计成小于芯部件42的折射率(η1)(η1>η2)，所以在芯部件42中传播的光在与包层部件44之间的边界面全反射而被封闭，并且在与包层部件44之间的边界面反复进行全反射的同时，朝向轴向的前端部传播。但是，光照射探针40根据用途并不一定要具有挠性，也可以使用玻璃等来构成芯部件42。另外，本发明所涉及的光照射探针40并不限定于此，也可以采用更廉价的阶跃型多模光纤。
如图4所示，本发明所涉及的光照射探针40在其前端部具有：导光部46，其接收来自光聚光器适配器32的光，并且包覆部件44覆膜于芯部件42的侧面；以及光散射照射部48，其使传播到导光部46的光相对于光照射探针40的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。光散射照射部48构成为：从光照射探针40的前端部起沿长度方向具有1cm以上(也可以为20cm～30cm)的长度，优选具有与病灶治疗对象部位的轴向的长度相对应的长度，并且以360度的全方位角向癌病灶等病灶治疗对象部位的附近全体照射从导光部46传播来的光。
更具体而言，本发明所涉及的光照射探针40具有导光部46和光散射照射部48，光照射探针40的直径只要为0.1mm以上即可，并不限定于此，如图4的(a)～图4的(c)所示，也可以为2mm、3mm及5mm。
光照射探针40的光散射照射部48可以使用各种方法来制作。例如，可以使用砂纸(目的粗糙度例如为#100的粗目、#200的中目、#400的细目)或锉等，对处于光照射探针40的前端部的包层部件44沿随机方向进行研磨或摩擦而形成损伤，从而制作出光散射照射部48。
追加地或可选地，也可以在将处于光照射探针40的前端部的包层部件44浸渍于溶解构成包层部件44的树脂的可溶性溶剂(例如丙酮和氯仿等)之后，使其在不溶性溶剂中短时间浸渍并使其自然干燥，由此对表面进行白浊加工而制作出光散射照射部48。此时，构成光散射照射部48的包层部件44的树脂被部分地去除，由于包括折射率降低在内的物理特性的变化，光的封闭效果变小，所以光能够以均匀的强度从光散射照射部48整体向全方位周边散射。
而且，追加地或可选地，也可以在将处于光照射探针40的前端部的包层部件44完全或部分去除之后，使氧化铝、铜、银、铁、它们的合金或其他任意的金属颗粒(包括微粉末)或陶瓷、二氧化钛、硅藻土、白土粉末等以适当的浓度悬浮并分散在处于芯部件42的侧面的丙烯酸树脂等中。这样，从光散射照射部48的芯部件42传播的光由上述颗粒(包括微粉末)漫反射，从而光能够从光散射照射部48整体向全方位周边以均匀的强度散射。
图5是表示例如将图4的(c)所示的本发明所涉及的光照射探针40插入到大肠200内，在注入了光敏剂(PS)的基础上，对大肠200的表层癌组织202及下层癌组织204照射包含最佳激发波长范围的光时的状况的概略图。通常，下层癌组织204为难以用肉眼确认的肿瘤结节，但本发明人确认了不仅大肠，食道、胃、支气管、膀胱、子宫、胸腔或其他体腔内的下层癌组织204也能够通过光敏剂的EPR效应来进行荧光检测。因此，根据本发明所涉及的光照射探针40，能够准确地捕捉难以用肉眼确认的体腔内的下层癌组织，从而能够更高效地消灭下层癌组织204。
但是，根据本发明所涉及的实施方式，如上所述，接头夹具30也可以在纤维光学器件20与光照射治疗用光照射探针40之间具有用于增大每单位面积的光强度的光聚光器适配器32。光聚光器适配器32例如由玻璃芯和包层薄膜构成，所述玻璃芯使用玻璃等硬质材料构成，所述包层薄膜具有比玻璃芯小的折射率。另外，如图6的(a)～(d)所示，光聚光器适配器32包括圆筒状的大径部34、小径部36和设置在它们之间的狭窄部35，并具有处于图中左侧的入射端面37和处于图中右侧的出射端面38。光聚光器适配器32的大径部34的入射端面37与纤维光学器件(第一光纤)20的出射端面(未图示)具有相同的尺寸和形状，从而与纤维光学器件(第一光纤)20的出射端面以实质上相匹配的方式接合(结合)，另一方面，光聚光器适配器32的小径部36的出射端面38与光照射探针(第二光纤)40的入射端面(未图示)具有相同的尺寸和形状，从而与光照射探针(第二光纤)40的入射端面以实质上相匹配的方式接合(结合)。
例如可以通过将直径为10mm的派莱克斯玻璃用燃烧器熔融相当于狭窄部35的部分，并将大径部34和小径部36向相互分离的方向拉伸，从而容易地制作出光聚光器适配器32。除了使用玻璃之外，还可以使用Lucite(注册商标)、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等透明度高的聚合物树脂，通过同样地进行加热使其软化，从而制作出本发明所涉及的光聚光器适配器32。
因此，光聚光器适配器32构成为：传播到大径部34的入射端面37的光从大径部34经由狭窄部35到达小径部36，伴随其截面面积缩小，每单位面积的光强度增大。这样，能够从光散射照射部48对癌病灶等病灶治疗对象部位的附近全体以360度的全方位角照射更强的光。另外，在图4中，图示了具有各种端面的直径和轴向长度的光聚光器适配器32，但只要构成为使每单位面积的光强度增大，则也可以使用具有任意端面直径和轴向长度的光聚光器适配器32。
参照图7～图8，对上述实施方式的变形例进行说明。图7所示的光照射探针40是通过将上述实施方式所涉及的光照射探针40的光散射照射部48以螺旋状或线圈状卷绕于杆(或简单的棒状的部件)60而构成的。杆60优选为比具有挠性的光照射探针40硬，例如可以是内窥镜纤维光学器件。图8是表示例如将图7的(a)所示的变形例所涉及的光照射探针40插入到大肠内，在注入了光敏剂(PS)的基础上，对大肠的表层癌组织202及下层癌组织204照射包含最佳激发波长范围的光时的状况的概略图。
如图7的(a)所示，由于光散射照射部48以线圈状卷绕于杆60，所以能够以所需的长度方向上的长度向癌病灶等病灶治疗对象部位的附近全体以360度的全方位角照射从导光部46传播来的光。此外，图7的(a)所示的变形例所涉及的光散射照射部48虽然也依赖于卷绕密度，但是与图5所示的上述实施方式所涉及的光散射照射部48相比，能够将更强的(集中的)光照射到病灶治疗对象部位，从而能够期待更高的治疗效果。而且，由于通过以线圈状卷绕于上述实施方式所涉及的杆60而构成，所以能够根据病灶治疗对象部位的长度方向的长度容易地调整其长度，因此能够极其简便地制作出适合于应照射光的病灶治疗对象部位的长度的光散射照射部48。
另外，如图7的(b)所示，也可以在将光散射照射部48以线圈状卷绕于杆60之后，用热收缩性树脂制(例如聚乙烯系树脂)的套(覆盖薄膜)62进行覆盖，并用热风装置(例如干燥器等)赋予热量而使套62热收缩，由此，如图7的(c)所示，用保护膜(套)62将杆60和光散射照射部48固定为一体。此时，优选预先在杆60及光散射照射部48的外侧表面或套62的内侧表面涂布覆膜粘接剂，以使两者可靠地紧贴。这样，能够防止在图7的(c)所示的光散射照射部48在插入到大肠等体腔内时，光散射照射部48从杆60脱离的情况，从而能够可靠地将光散射照射部48送到成为目标的病灶治疗对象部位。
而且，光散射照射部48在以线圈状卷绕于杆60之后，浸渍在聚乙烯醇系树脂或丙烯酸系树脂的熔融溶液中，或者浸渍在合成树脂性的糊状物溶液中，并使其干燥，由此能够容易地制作出与图7的(c)相同的保护膜62。
如上所说明的那样，根据本发明，可获得几个优点。
重要的是，普通的光纤将光无损耗地向前输送。另一方面，在本发明中，前端部的光在管腔脏器部(例如口腔、食道、胃、肠管、腹腔、膀胱腔、腹膜、横膈膜、子宫、胸腔、支气管、上下呼吸道、咽部、肝表面等)通过光照射360度的周边部，通过EPR效应激发选择性地聚集在管腔脏器部的局部的癌组织的纳米尺寸的光敏剂(PS)分子，而使其进行荧光发光，由此能够容易地确定难以用肉眼确认的下层癌组织204的位置，并且通过从光敏剂(PS)分子产生作为活性氧之一的单重态氧而能够发挥抗癌作用。
因此，在光照射疗法(PDT)中，光需要以360°的全方位角放射到病变部的后方周边部的管壁(肠管、腹胸、壁)，而不是在病变部附近直线前进。因此，本发明所涉及的光照射探针40优选使用柔软性高(具有挠性)的线状(绳状)的光纤。本发明不限定光照射探针40的直径，既可以是比图4的(a)所示的直径更细的直径也可以实质上为0.3mm～5mm。另外，光照射探针40的芯部件42除了上述的丙烯酸树脂之外，还可以使用聚乙烯、聚丙烯、硅、聚氯乙烯(PVC)、特氟隆、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰亚胺、聚氨酯、尼龙、各种聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯等，但并不限定于此。
另外，本发明所涉及的光照射探针40由柔软性高的光纤构成，因此插入至患者体腔内时的侵袭性低，能够极力抑制对患者的负荷，在多次使用时，不易产生折断或折弯等，能够长期使用。而且，如以上所说明的那样，本发明所涉及的光照射探针40能够通过前端部的粗糙面化等容易地制作出。
另外，本发明所涉及的光照射治疗装置在使用具有宽光谱分布的氙光源或钨光源时，与输出波长范围被限定的激光光源或多色LED光源不同，通过使用任意的带通滤波器，能够选择性地输出包括如下波长范围的光，该波长范围峰值包含光敏剂(PS)的任意的最佳激发波长范围，即，能够输出与光敏剂(PS)相应的光。因此，能够应用于上述的专利文献1中记载的PS分子探针。
【实施例1】
使用具有本发明所涉及的光照射探针40的光照射治疗装置1，通过光照射疗法(PDT)，进行大肠及直肠癌的自体致癌(最接近自然的大肠癌)的小鼠的大肠及直肠癌的治疗。
图9的(a)表示从接头夹具30延伸的本发明所涉及的光照射探针40传播来自氙光源装置10的光，并从光散射照射部48的长度方向的整个侧面以360°的全方位角度放射光的状态。图9的(b)表示从预先静脉注射了光敏剂(PS)的小鼠的肛门插入光散射照射部48的状态。此时，氙光源装置10不工作，光散射照射部48不照射光。图9的(c)表示从图9的(b)的状态使氙光源装置10工作，从光散射照射部48对小鼠的大肠及直肠癌照射光的状态。此时，确认对小鼠的腹部整体进行了光照射。
这样，在对大肠及直肠癌持续进行一周一次、每次10～20分钟的光照射疗法(PDT)时，确认了小鼠的大肠及直肠癌在3周后几乎消失。
符号说明
10…光源装置、20…挠性纤维光学器件(第一光纤)、30…接头夹具、32…光聚光器适配器、34…大径部、35…狭窄部、36…小径部、37…入射端面、38…出射端面、40…光照射治疗用光照射探针(第二光纤)、42…芯部件、44…包层部件、46…导光部、48…光散射照射部、60…杆、62…套(覆盖薄膜)、100…现有的光照射探针、102…照明透镜、104…物镜(包括CCD元件)、106…钳子口、108…喷嘴、200…大肠、202…表层癌组织、204…下层癌组织。

Claims (15)

1.一种光照射治疗用光照射探针，其特征在于，
具备沿轴向延伸并使来自光源的光传播的光纤，光纤具有：导光部，其在挠性芯的侧面设置有薄膜包层；以及光散射照射部，其使传播到导光部的光相对于挠性芯的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。
2.根据权利要求1所述的光照射治疗用光照射探针，其特征在于，
光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
3.根据权利要求1或2所述的光照射治疗用光照射探针，其特征在于，
还具备杆，光散射照射部以螺旋状卷绕于所述杆。
4.根据权利要求3所述的光照射治疗用光照射探针，其特征在于，
杆为棒状的内窥镜纤维镜。
5.根据权利要求3或4所述的光照射治疗用光照射探针，其特征在于，
还具备覆盖光散射照射部及杆的覆膜部。
6.一种光照射治疗装置，其包括放射光的光源，所述光照射治疗装置的特征在于，
具备：第一光纤，其使来自光源的光传播，并包括具有第一截面面积的出射端面；光聚光器适配器，其使来自第一光纤的光传播，并具有实质上与第一光纤的出射端面相匹配的聚光器入射端面以及比第一光纤的出射端面小且实质上与第二光纤的入射端面相匹配的聚光器出射端面；以及第二光纤，其使来自光聚光器适配器的光传播，并包括实质上与光聚光器适配器的出射端面的第二截面面积相匹配的入射端面，第二光纤具有：导光部，其在挠性芯的侧面设置有薄膜包层；以及光散射照射部，其使传播到导光部的光相对于挠性芯的轴向以均匀的强度向全方位周边散射。
7.根据权利要求6所述的光照射治疗用装置，其特征在于，
光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
8.根据权利要求6或7所述的光照射治疗用装置，其特征在于，
第一光纤及第二光纤是具有挠性的塑料光纤，光聚光器适配器具有：玻璃芯，其在具有第一截面面积的入射端面与具有第二截面面积的出射端面之间具有连续减少的截面面积；以及薄膜包层，其设置在玻璃芯的侧面。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的光照射治疗用装置，其特征在于，
还具备杆，第二光纤的光散射照射部以螺旋状卷绕于所述杆。
10.根据权利要求3所述的光照射治疗用光照射探针，其特征在于，杆为棒状的内窥镜纤维镜。
11.根据权利要求9或10所述的光照射治疗用装置，其特征在于，
还具备覆盖光散射照射部及杆的覆膜部。
12.一种光照射治疗用光照射探针的制造方法，其特征在于，
包括：提供在挠性芯的侧面设置有薄膜包层的光纤的步骤；为了使传播到光纤的光在光纤的前端部以均匀的强度全方位地进行散射，对光纤的前端部的侧面进行处理而形成光散射照射部的步骤；以及将光散射照射部卷绕在棒的周围的步骤。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，
光散射照射部具有与病灶治疗对象部位的轴向的1cm以上的长度相对应的长度，并以360度的全方位角向病灶治疗对象部位附近全体照射从导光部传播来的光，来自光源的光的峰值波长包含在光照射疗法中使用的所需的光敏剂的最佳激发波长范围内。
14.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，
对光纤的前端部的侧面进行处理而形成光散射照射部的所述步骤包括以下步骤中的任一个：使去除配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层而暴露的挠性芯粗糙面化的步骤；使用溶剂使配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层的侧面白浊的步骤；以及使微粉末附着于去除配置在光纤的前端部的侧面的薄膜包层而暴露的挠性芯的侧面的步骤。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的制造方法，其特征在于，
还具有用树脂材料覆盖光散射照射部及杆的步骤。
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