DE102010047317A1 - Cannula for use in implementation of photodynamic therapy of patient, for treatment of e.g. superficial skin tumor, has optical waveguide that is fixed at cannula joint through optical coupler of optical system - Google Patents

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Abstract

The cannula has cannula joint, adapter (20) for syringe or infusion system, and hollow needle (21). The hollow needle is introduced into the optical waveguide (22). The optical waveguide is fixed at the cannula joint through an optical coupler (23) of optical system including light source (24) and optical adapter (25). The total cross-section of optical waveguide is smaller than inner cross-section of hollow needle.

Description

1. Bereich der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kanüle, mit der eine photodynamische Substanz appliziert und mittels Licht bestrahlt werden kann, speziell zur Durchführung einer photodynamischen Therapie (PDT).The present invention relates to a cannula, with which a photodynamic substance can be applied and irradiated by means of light, especially for carrying out a photodynamic therapy (PDT).

2. Stand der Technik2. State of the art

Die PDT ist ein Behandlungsverfahren, bei dem eine photodynamische Substanz, ein sog. Photosensibilisator, appliziert und mittels Licht aktiviert werden kann, um dadurch Veränderungen an Zellen und Geweben hervorzurufen. Primär kommt es durch die Bestrahlung des Photosensibilisators in Gegenwart geeigneter Substrate zu einer photochemischen Reaktion, bei der hochreaktive Sauerstoffspezies entstehen. Zum einen werden Radikale oder Radikalanionen gebildet, welche mit molekularem Sauerstoff zu Superoxidradikalen (Hydroxylradikale und Hydroperoxid) weiterreagieren. Diese Radikale führen durch die Oxidation verschiedener Biomoleküle, u. a. Phospholipide, Fettsäuren, Kollagene und Cholesterine, zu einer direkten und indirekten Zell- und Gewebedestruktion. Zum anderen wird hochreaktiver Singulett-Sauerstoff (1O2) gebildet, der zu ähnlichen Oxidationsmechanismen führt, deren Oxidationsprodukte allerdings weitere Reaktionen auslösen und eine stärkere direkte und indirekte Destruktion nach sich ziehen. Neben den Biomolekülen reagieren auch die Photosensibilisatormoleküle selbst mit den reaktiven Sauerstoffspezies unter Abnahme der Fluoreszenzintensität (engl. „Photobleaching”) zu sog. Photoprodukten. Damit ist die Bildung der reaktiven Sauerstoffspezies selbstlimitierend und die therapeutische Wirksamkeit der Photosensibilisatoren eingeschränkt. ( TJ Dougherty et al. ”Photodynamic therapy.” J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889–905 )PDT is a treatment method in which a photodynamic substance, a so-called photosensitizer, can be applied and activated by light, thereby causing changes to cells and tissues. Primarily, the irradiation of the photosensitizer in the presence of suitable substrates leads to a photochemical reaction in which highly reactive oxygen species are formed. On the one hand, radicals or radical anions are formed, which react with molecular oxygen to form superoxide radicals (hydroxyl radicals and hydroperoxide). These radicals lead to direct and indirect cell and tissue destruction through the oxidation of various biomolecules, including phospholipids, fatty acids, collagens and cholesterols. On the other hand, highly reactive singlet oxygen ( 1 O 2 ) is formed, which leads to similar oxidation mechanisms, but their oxidation products trigger further reactions and lead to a stronger direct and indirect destruction. In addition to the biomolecules, the photosensitizer molecules themselves react with the reactive oxygen species with a decrease in fluorescence intensity (so-called "photobleaching") to so-called photoproducts. Thus, the formation of the reactive oxygen species is self-limiting and the therapeutic effectiveness of the photosensitizers is limited. ( TJ Dougherty et al. "Photodynamic therapy." J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889-905 )

Anhand der Behandlung eines Basalzellkarzinoms (Basalioms) soll im Folgenden die Durchführung einer PDT beschrieben werden. Das Basaliom ist der häufigste Hauttumor des Menschen und wird als halbbösartig (semimaligne) bezeichnet, weil er tief in das umliegende Gewebe infiltriert, jedoch äußerst selten (in 0,03% der Fälle) Metastasen bildet. Konventionelle Therapien zur Behandlung des Basalioms bestehen in der chirurgischen Entfernung, der Kryotherapie mit flüssigem Stickstoff oder einer lokaler Chemotherapie mit Fluorouracil. Die PDT stellt ein modernes Behandlungskonzept in der Medizin dar. Dabei wird zunächst dem Patienten ein Vorläuferstoff des Photosensibilisators (z. B. 5-Aminolävulinsäure) appliziert. Innerhalb von Minuten wird der Stoff aufgenommen, bevorzugt von stoffwechselaktiven Tumorzellen, und dort in photoreaktives Protoporphyrin IX umgewandelt. Anschließend bestrahlt der behandelnde Arzt das Tumorareal einige Minuten lang mit Rotlicht, unter Verwendung von Leuchtdioden oder Diodenlasern. Protoporphyrin IX wird durch das Rotlicht aktiviert und bildet hochreaktive Sauerstoffspezies, die in der Lage sind Zellen zu zerstören. Innerhalb der darauffolgenden Tage werden die oberen Gewebeschichten des Basalioms und des behandelten Hautareals verkrusten und sich ablösen. Die etwas tiefer liegenden und bestrahlten Zellen werden zum Teil durch Phagozytose abgebaut. Nach wenigen Wochen ist die Wunde vollständig verheilt und es bildet sich auf dem behandelten Areal neue gesunde Haut. In den Tagen nach der PDT sollten die Patienten direktes Sonnenlicht meiden, da die Photosensibilisatoren nur langsam aus dem Körper eliminiert werden. Ausgedehnte Basaliome, die tief in das Gewebe hineinreichen, benötigen mehrere PDT-Zyklen bis eine vollständige Tumorreduktion erreicht werden kann. ( D Fayter et al. ”A systematic review of photodynamic therapy in the treatment of precancerous skin conditions, Barrett’s oesophagus and cancers of the biliary tract, brain, head and neck, lung, oesophagus and skin” Health Technology Assessment. (2010) 14: 31–37 )The treatment of a basal cell carcinoma (basal cell carcinoma) will be described in the following, the implementation of a PDT. The basal cell carcinoma is the most common skin cancer in humans and is termed semi-malignant (semimaligne) because it infiltrates deep into the surrounding tissue but extremely rarely (in 0.03% of cases) forms metastases. Conventional therapies for the treatment of basal cell carcinoma include surgical removal, liquid nitrogen cryotherapy, or local fluorouracil chemotherapy. PDT represents a modern treatment concept in medicine. First, a precursor of the photosensitizer (eg 5-aminolevulinic acid) is applied to the patient. Within minutes, the substance is taken up, preferably by metabolically active tumor cells, and converted there into photoreactive protoporphyrin IX. Subsequently, the attending physician irradiates the tumor area for a few minutes with red light, using light-emitting diodes or diode lasers. Protoporphyrin IX is activated by the red light and forms highly reactive oxygen species that are able to destroy cells. Within the following days, the upper tissue layers of the basalioma and treated skin area will crust and peel off. The slightly deeper and irradiated cells are partially degraded by phagocytosis. After a few weeks, the wound is completely healed and new healthy skin forms on the treated area. In the days following PDT, patients should avoid direct sunlight, as the photosensitizers are only slowly eliminated from the body. Extensive basal cell carcinomas that extend deep into the tissue require multiple PDT cycles until complete tumor reduction can be achieved. ( D Fayter et al. "A systematic review of photodynamic therapy in the treatment of precancerous skin conditions, Barrett's esophagus and cancers of the biliary tract, brain, head and neck, lung, esophagus and skin" Health Technology Assessment. (2010) 14: 31-37 )

Inzwischen existiert ein breites Spektrum an Photosensibilatoren, die allgemein in Porphyrine, Chlorine und Farbstoffe eingeteilt werden können und für unterschiedlichste Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Photosensibilatoren zeigen meist eine hohe Absorption im langen Wellenlängenbereich. Licht im Wellenlängenbereich von 700–850 nm kann Gewebe besser durchdringen und damit Bereiche in tieferen Schichten des Körpers erreichen. Idealerweise sollte der Photosensibilator eine hohe Singulett-Sauerstoff Ausbeute besitzen und gleichzeitig ein geringes „Photobleaching” aufweisen. Zur optischen Dosiskontrolle sollte die Substanz eine natürliche Fluoreszenz aufweisen, damit durch fluoreszenzspektroskopische Messungen die Konzentration in vivo bestimmt werden kann. Als Arzneimittel sollten Photosensibilatoren eine geringe Dunkeltoxizität und eine hohe chemische Stabilität besitzen. Vorzugsweise sollten sich die Photosensibilatoren selektiv in dem zu behandelnden Gewebe anreichern. Moderne Photosensibilatoren (siehe Tabelle 1) unterscheiden sich vornehmlich in den Anwendungsbereichen, dadurch dass sie sich in bestimmten Zellen und Geweben bevorzugt anreichern. ( RR Allison et al. ”Photosensitizers in clinical PDT” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2004) 1: 27–42 ) Tab. 1 Typische Photosensibilisatoren Photosensibilisator Exzitationswellenlänge [nm]* Anwendungsbereich Porphyrine 5-ALA-induzierte Porphyrine 380–670 Photofrin® 650 Lungenkarzinom, Ösophaguskarzinom Levulan® 595 Aktinische Keratose Metvix® 630 Basaliom Verteporfin (Visudyne®) 693 Makuladegeneration Chlorine 640–700 Photochlor® 665 Lungenkarzinom, Ösophaguskarzinom Temoporfin (Foscan®) 652 Hals-Kopf-Karzinom Talaporfin 664 Lungenkarzinom Farbstoffe Phthalozyanine (Photosens®) 600–800 Makuladegeneration Riboflavin 365 Keratokonus Kationische Farbstoffe 660 * Wellenlängen, die bei der PDT entsprechender Photosensibilisatoren verwendet werdenThere is now a wide range of photosensitizers that can generally be classified as porphyrins, chlorins and dyes and used in a wide variety of applications. Photosensitizers usually show a high absorption in the long wavelength range. Light in the wavelength range of 700-850 nm can better penetrate tissue and thus reach areas in deeper layers of the body. Ideally, the photosensitizer should have a high singlet oxygen yield while having low photobleaching. For optical dose control, the substance should have natural fluorescence so that the concentration in vivo can be determined by fluorescence spectroscopic measurements. As medicines, photosensitizers should have low dark toxicity and high chemical stability. Preferably, the photosensitizers should selectively accumulate in the tissue to be treated. Modern photosensitizers (see Table 1) differ mainly in the application areas, in that they preferentially accumulate in certain cells and tissues. ( RR Allison et al. "Photosensitizers in clinical PDT" Photodiagnosis Photodyn Ther. (2004) 1: 27-42 ) Tab. 1 Typical photosensitizers photosensitizer Excitation wavelength [nm] * scope of application porphyrins 5-ALA-induced porphyrins 380-670 Photofrin ® 650 Lung carcinoma, esophageal carcinoma Levulan ® 595 Actinic keratosis Metvix ® 630 Basal Cell Carcinoma Verteporfin (Visudyne ® ) 693 macular degeneration Chlorine 640-700 Photo chlorine ® 665 Lung carcinoma, esophageal carcinoma Temoporfin (Foscan ®) 652 Head and neck carcinoma Talaporfin 664 lung cancer dyes Phthalocyanines (Photosens ®) 600-800 macular degeneration riboflavin 365 keratoconus Cationic dyes 660 Wavelengths used in the PDT of corresponding photosensitizers

Abhängig von dem Ort der Behandlung kann die Applizierung der Photosensibilisatoren nach dem aktuellen Stand der Technik auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. An gut zugänglichen Bereichen des Körpers, beispielsweise zur Behandlung eines oberflächlichen Hauttumors (z. B. Basaliom), kann der Photosensibilisator direkt auf das Tumorareal aufgetragen werden. An Bereichen des Körpers, die schwierig zugänglich sind, wie z. B. zur Behandlung eines nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms, können Photosensibilisatoren als Aerosole inhalativ appliziert werden. Innere Organe, beispielsweise auch die vaskuläre Seite der Netzhaut im Auge, können heute über eine intravenöse Gabe des Photosensibilisators erreicht werden. Eine Möglichkeit stellt dabei die Applizierung eines Vorläuferstoffes (z. B. 5-Aminolävulinsäure) dar, der in den Zellen zu einem photoreaktiven Stoff (z. B. Protoporphyrin IX) umgesetzt wird. Die Applizierung der Photosensibilisatoren stellt nach den aktuell verwendeten Methoden einen Kompromiss zwischen Erreichbarkeit des Zielgebietes und der Gesamtkörperbelastung durch den Stoff dar (u. a. durch die Dunkeltoxizität).Depending on the location of the treatment, the application of the photosensitizers according to the current state of the art can take place in different ways. In easily accessible areas of the body, for example, for the treatment of a superficial skin tumor (eg Basaliom), the photosensitizer can be applied directly to the tumor area. On areas of the body that are difficult to access, such as. B. for the treatment of non-small cell lung carcinoma, photosensitizers can be administered by inhalation as aerosols. Internal organs, for example, the vascular side of the retina in the eye, can be achieved today via an intravenous administration of the photosensitizer. One possibility in this case is the application of a precursor substance (for example 5-aminolevulinic acid), which is converted in the cells into a photoreactive substance (eg protoporphyrin IX). The application of the photosensitizers represents, according to the currently used methods, a compromise between accessibility of the target area and the total body burden by the substance (inter alia, by the dark toxicity).

Die Bestrahlung der Photosensibilisatoren erfolgt in Abhängigkeit des Anwendungsgebietes und des verwendeten Photosensibilisators über eine Lampe, Leuchtdiode, Laserdiode, einen Laser oder eine vergleichbare Lichtquelle. Je nach Behandlungsareal kann direkt (z. B. bei oberflächlichen Hauttumoren) oder indirekt über ein Lichtwellenleiter bestrahlt werden (z. B. bei gastro-intestinalen Tumoren). Bei einer längeren Bestrahlungsdauer wird der Lichtwellenleiter temporär in dem Behandlungsgebiet implantiert. Typischerweise wird bei der klinischen PDT Natrium-Porfimer (Photofrin®) mit einer Lichtenergie von 50–500 J/cm2 bei 650 nm bestrahlt. Neuere Photosensibilisatoren besitzen eine höhere photoreaktive Effizienz und benötigen daher geringere Lichtenergien. Temoporfin (Foscan®) zur Behandlung von Hals-Kopf-Karzinomen benötigt bei vergleichbarer Wirksamkeit eine Lichtenergie von nur 10 J/cm2 bei 652 nm Wellenlänge. Das Absorptionsspektrum und die optimale Aktivierungswellenlänge hängen im Wesentlichen von der Molekülkonfiguration des Photosensibilisators ab. Aus diesem Grund decken hoch entwickelte Lichtquellen für die PDT einen Wellelängenbereich von 220–2200 nm ab. ( TJ Dougherty et al. ”Photodynamic therapy.” J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889–905 )Irradiation of the photosensitizers takes place, depending on the field of application and the photosensitizer used, via a lamp, light-emitting diode, laser diode, a laser or a comparable light source. Depending on the treatment area, it can be irradiated directly (eg for superficial skin tumors) or indirectly via an optical waveguide (eg in gastrointestinal tumors). With a longer irradiation duration, the optical waveguide is temporarily implanted in the treatment area. Typically, in clinical PDT porfimer sodium (Photofrin ®) with a light energy of 50-500 J / cm 2 is irradiated at 650 nm. Newer photosensitizers have a higher photoreactive efficiency and therefore require lower light energies. Temoporfin (Foscan ® ) for the treatment of cervical carcinoma requires light energy of only 10 J / cm 2 at 652 nm wavelength with comparable efficacy. The absorption spectrum and the optimal activation wavelength depend essentially on the molecular configuration of the photosensitizer. For this reason, sophisticated PDT light sources cover a wavelength range of 220-2200 nm. ( TJ Dougherty et al. "Photodynamic therapy." J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889-905 )

Entgegen den meisten alternativen Behandlungsverfahren besitzt die PDT den Vorteil, dass der Wirkort durch die Bestrahlung selektiv begrenzt werden kann. Die dabei entstehenden hochreaktiven Sauerstoffspezies besitzen eine sehr kurze Halbwertzeit und Reichweite. Erfolgt keine Bestrahlung, liegen die Photosensibilisatoren inaktiv vor und werden mit der Zeit biologisch aus dem Organismus eliminiert. Des Weiteren kann die Mobilität der Photosensibilisatoren durch die Art der Applizierung begrenzt werden. Außerdem können Vorläuferstoffe der Photosensibilisatoren eingesetzt werden, die gezielt in metabolisch aktiven Zellen aktiviert werden. Dadurch ist die PDT für den Patienten schonender und die Behandlungsdauer kürzer gegenüber vergleichbaren Verfahren. Bei operativen Eingriffen benötigen die Patienten häufig Wochen, um sich von dem Eingriff zu erholen, bei der PDT dauert dies meist nur wenige Stunden. Die vermeintlichen Vorteile stellen allerdings auch potentielle Nachteile der Methode dar. Somit ist die Gewebereichweite der PDT nach dem aktuellen Stand der Technik auf etwa 1 cm begrenzt. Dies stellt eine entscheidende Limitation in der Behandlung von großen Tumoren und Metastasen dar. Ein weiterer Nachteil der systemischen Gabe von Vorläuferstoffen der Photosensibilisatoren sind unerwünschte Arzneimittel Wirkungen (UAW, u. a. anaphylaktischer Schock), welche insbesondere durch Metabolisierung und Tageslichtaufnahme über die Haut entstehen können.Contrary to most alternative treatment methods, PDT has the advantage that the site of action can be selectively limited by the irradiation. The resulting highly reactive oxygen species have a very short half-life and range. If no radiation is applied, the photosensitizers are inactive and are eliminated biologically from the organism over time. Furthermore, the mobility of the photosensitizers can be limited by the nature of the application. In addition, precursors of photosensitizers can be used, which are specifically activated in metabolically active cells. As a result, the PDT is gentler for the patient and the duration of treatment is shorter comparable procedures. Patients often require weeks to recover from surgery, with PDT usually taking only a few hours. However, the supposed advantages also represent potential disadvantages of the method. Thus, the tissue range of the PDT according to the current state of the art is limited to about 1 cm. This is a critical limitation in the treatment of large tumors and metastases. Another disadvantage of the systemic administration of precursors of photosensitizers are undesirable drug effects (ADRs, including anaphylactic shock), which may be due in particular to metabolism and daylight absorption via the skin.

Der Einfluss von Licht auf oberflächliche Tumoren wurde erstmals von Niels Finsen eingehend untersucht. Finsen konnte zeigen, dass Hautmanifestationen der Tuberkulose (Lupus vulgaris) durch Sonnenlicht behandelt werden können. Für seine Entdeckung erhielt er 1903 den Nobelpreis für Medizin. Etwas später stellte Friedrich Meyer-Betz den Einsatz von Porphyrinen im Rahmen einer Bestrahlungstherapie am Menschen vor. Erst 1970 führte Thomas Dougherty die PDT als Behandlungskonzept in den klinischen Alltag ein. Seither wird die PDT zur Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen in Betracht gezogen. In erster Linie wird die PDT heute in der Onkologie angewendet. Aktuell wird die PDT zur Behandlung von Hautkrebs und -präkanzerosen, Barrett-Ösophagus, Ösophaguskarzinom, Lungenkrebs, Karzinomen der ableitenden Gallenwege, Hirntumoren, Harnblasentumoren, Brustkrebs und Kopf-Hals-Tumoren eingesetzt. Das onkologische Behandlungsspektrum wird ständig erweitert, u. a. wird der Einsatz zur Behandlung von gynäkologischen und gastro-intestinalen Tumoren untersucht. Des Weiteren wird die PDT zur Therapie degenerativer Erkrankungen, wie z. B. der alterskorrelierten Makuladegeneration (AMD) eingesetzt. ( RR Allison et al. ”Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review.” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2010) 7: 61–75 ) Neuere Entwicklungen in der PDT nutzen nicht nur die Effekte auf degenerierte und mutierte Zellen, sondern zielen darauf ab Gewebeeigenschaften zu verändern. Beispielsweise wird bei der Behandlung des Keratokonus, einer fortlaufenden Ausdünnung der Hornhaut, UVA-Bestrahlung von Riboflavin genutzt, um Kollagen zu vernetzen und damit eine mechanische Stabilisierung zu gewährleisten. ( G Wollensak et al. ”Collagen fiber diameter in the rabbit cornea alter collagen crosslinking by riboflavin/UVA.” Cornea. (2004) 23: 503–507 )The influence of light on superficial tumors was first extensively studied by Niels Finsen. Finsen was able to show that skin manifestations of tuberculosis (lupus vulgaris) can be treated by sunlight. For his discovery in 1903 he received the Nobel Prize for Medicine. Later, Friedrich Meyer-Betz introduced the use of porphyrins as part of a radiation therapy on humans. It was not until 1970 that Thomas Dougherty introduced PDT into the clinical routine as a treatment concept. Since then, PDT has been considered for the treatment of a variety of diseases. First and foremost, PDT is now used in oncology. Currently, PDT is used to treat skin cancer and precancerous tumors, Barrett's esophagus, esophageal carcinoma, lung cancer, biliary tract carcinoma, brain tumors, urinary bladder tumors, breast cancer and head and neck cancer. The oncological treatment spectrum is constantly being expanded, among other things, the use for the treatment of gynecological and gastrointestinal tumors is being investigated. Furthermore, the PDT for the treatment of degenerative diseases such. As the age-related macular degeneration (AMD) used. ( RR Allison et al. "Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2010) 7: 61-75 ) Recent developments in PDT not only exploit the effects on degenerate and mutant cells, but aim to alter tissue properties. For example, in the treatment of keratoconus, a continuous thinning of the cornea, UVA irradiation of riboflavin is used to crosslink collagen and thus to ensure mechanical stabilization. ( G Wollensak et al. Collagen fiber in the rabbit cornea old collagen crosslinking by riboflavin / UVA. "Cornea. (2004) 23: 503-507 )

Zukünftige Entwicklungen in der PDT haben hauptsächlich die Verbesserung der Eigenschaften von Photosensibilatoren zum Ziel. In der Diskussion befinden sich Antikörper-Photosensibilator-Konjugate, die spezifisch an Antigenen binden und lokal wirken können. Ebenfalls werden Konjugate mit magnetischen oder thermosensitiven Nanopartikeln untersucht, die durch ihre physikalischen Eigenschaften gesteuert werden können. Hinsichtlich der Bestrahlung wird eine metronomische Therapie (niedrigdosierte Langzeitbestrahlung) mit geringer Photosensibilatorkonzentration diskutiert. Für zukünftige Bestrahlungstherapien werden u. a. organische Leuchtdioden, lösliche, zeitgesteuerte, sowie aktivierbare Lichtquellen beschrieben. ( RR Allison et al. ”Future PDT.” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2009) 6: 231–234 ; RR Allison et al. ”Future of oncologic photodynamic therapy.” Future Oncol. (2010) 6: 929–940 )Future developments in PDT are primarily aimed at improving the properties of photosensitizers. Antibody photosensitizer conjugates, which bind specifically to antigens and can act locally, are under discussion. Also, conjugates with magnetic or thermosensitive nanoparticles are investigated, which can be controlled by their physical properties. With regard to irradiation, a metronomic therapy (low-dose long-term irradiation) with a low photosensitizer concentration is discussed. For future irradiation therapies organic light-emitting diodes, soluble, time-controlled as well as activatable light sources are described. ( RR Allison et al. "Future PDT." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2009) 6: 231-234 ; RR Allison et al. "Future of oncologic photodynamic therapy." Future Oncol. (2010) 6: 929-940 )

Es existieren bereits zahlreiche technische Lösungen, um eine adäquate Beleuchtung mittels Glasfasern und Lichtwellenleitern zu ermöglichen. Im Gegensatz dazu ist der Anteil der beschrieben technischen Lösungen, die gleichzeitig eine Applizierung von Flüssigkeiten ermöglichen, gering. KP Luloh beschreibt in dem US-Patent Nr. 5,425,730 ein speziell für den operativen Eingriff am Glaskörper vorgesehenes System, durch das Instrumente und Infusionen in den Glaskörperraum eingebracht werden können und dabei eine kontinuierliche Beleuchtung des Operationsgebietes durch Glasfasern gewährleistet werden kann. Das Patent nimmt allerdings keinen Bezug auf den Nutzen bei einer PDT. SJ Rychnovsky et al. beschreiben in ihrer Patent Anmeldung Nr. WO 2004/012805 ein Kathetersystem für die PDT in Hohlorganen. Dieser Katheter beinhaltet vier Lumina, von denen eines für den Führungsdraht, eines für das Glasfaserkabel, eines für die Infusion und eines zum Dilatieren des Ballons am distalen Ende des Katheters vorgesehen ist. Dabei dient der Führungsdraht dem kontrollierten Vorschieben des Katheters und das Infusionslumen dem Spülen des Hohlorgans, z. B. bei Blutungen. Im Kern soll durch die beschriebene technische Lösung allein eine Beleuchtung des Hohlorgans durch das Glasfaserkabel erreicht werden. In dem US-Patent Nr. 4,998,930 von SL Lundahl wird für die Durchführung einer PDT ein Katheter beschrieben, der am distalen Ende einen inflatierbaren Ballon besitzt, in dessen Mitte sich die Mündung eines Glasfaserkabels befindet und dadurch eine radiäre Ausleuchtung des Hohlorgans ermöglichen kann. MV Oritz beschreibt in seinem US-Patent Nr. 6,096,030 einen Katheter für die PDT in einem Blutgefäß. Zum Stauen des Blutes in einem Gefäß besitzt auch dieser Katheter am distalen Ende einen inflatierbaren Ballon, in dessen Zentrum sich ein Lichtwellenleiter für die Bestrahlung befindet. MB van der Mark et al. beschreiben in ihrer Patent Anmeldung Nr. WO 2009/050667 die Verwendung einer Kanüle zur Gewebepunktion, in die ein Lichtwellenleiter eingebracht werden kann. Der Zweck ihrer Erfindung besteht darin die Dignität eines pathologischen Gewebes zu bestimmen. Dafür wird durch die Kanüle ein Kontrastmittel oder eine Fluoreszenzfarbstoff appliziert und über die Glasfaser spektroskopisch vermessen. M Martinez beschreibt in dem US-Patent Nr. 4,222,375 ein Beleuchtungssystem, in dem ein Lichtwellenleiter in eine Kanüle eingebracht ist und über ein zweites Instrument mit einem optischen Adapter das Licht in den Lichtwellenleiter eingekoppelt wird. In der Beschreibung der Erfindung nimmt Martinez allerdings keinen Bezug auf den Nutzen bei einer PDT.Numerous technical solutions already exist to enable adequate illumination by means of glass fibers and optical waveguides. In contrast, the proportion of described technical solutions that simultaneously allow for application of liquids, low. KP Luloh describes in the U.S. Patent No. 5,425,730 a specially designed for the operation on the vitreous system through which instruments and infusions in the vitreous space can be introduced and thereby a continuous illumination of the surgical area can be ensured by glass fibers. The patent, however, makes no reference to the benefits of a PDT. SJ Rychnovsky et al. describe in their patent application no. WO 2004/012805 a catheter system for PDT in hollow organs. This catheter includes four lumens, one for the guidewire, one for the fiber optic cable, one for infusion, and one for dilating the balloon at the distal end of the catheter. In this case, the guide wire is the controlled advancement of the catheter and the infusion lumen rinsing the hollow organ, z. B. bleeding. Essentially, only lighting of the hollow organ through the optical fiber cable should be achieved by the described technical solution. By doing U.S. Patent No. 4,998,930 SL Lundahl describes a catheter for carrying out a PDT, which has an inflatable balloon at its distal end, in the center of which there is the mouth of a fiber optic cable, and which can thus provide a radial illumination of the hollow organ. MV Oritz describes in his U.S. Patent No. 6,096,030 a catheter for PDT in a blood vessel. To stow the blood in a vessel also this catheter has at the distal end of an inflatable balloon, in the center of which is an optical waveguide for the irradiation. MB van der Mark et al. describe in their patent application no. WO 2009/050667 the use of a cannula for tissue function, in which an optical waveguide can be introduced. The purpose of their invention is to determine the dignity of a pathological tissue. For this purpose, a contrast agent or a fluorescent dye is applied through the cannula and measured spectroscopically via the glass fiber. M Martinez describes in the U.S. Patent No. 4,222,375 a lighting system in which a fiber optic cable into a cannula is introduced and via a second instrument with an optical adapter, the light is coupled into the optical waveguide. In the description of the invention, however, Martinez makes no reference to the benefit of a PDT.

Kurze Beschreibung der AbbildungenBrief description of the illustrations

Für ein besseres Verständnis, sowie eine übersichtliche Darstellung der Kanüle und deren Verwendung nach der vorliegenden Erfindung, sind unter Bezugnahme der Beschreibung mehrere Abbildungen beigefügt.For a better understanding, as well as a clear view of the cannula and its use according to the present invention, several illustrations are attached with reference to the description.

1 zeigt den schematischen Querschnitt eines Auges, in das die in dieser Erfindung beschriebene Kanüle eingeführt ist und der Durchführung einer lokalen photodynamischen Therapie (PDT) an den inneren Netzhautschichten dienen soll. 2 zeigt mögliche Bauformen der in dieser Erfindung beschriebenen Kanüle. 1 Figure 12 shows the schematic cross section of an eye into which the cannula described in this invention is inserted and is intended to be used to perform local photodynamic therapy (PDT) on the inner retinal layers. 2 shows possible designs of the cannula described in this invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Glaskörpervitreous
1111
Linselens
1212
Vorderkammeranterior chamber
1313
Hornhautcornea
1414
Makula der NetzhautMacula of the retina
1515
Sehnervoptic nerve
1616
Ora serrataOra serrata
1717
KanülenhohlnadelCannula hollow needle
1818
Kanülenschultercannula shoulder
1919
optischer Einkoppleroptical coupler
2020
Infusionsadapterinfusion adapter
2121
Hohlnadelcannula
2222
Lichtwellenleiteroptical fiber
2323
optischer Einkoppleroptical coupler
2424
Leuchtdiodeled
2525
optischer Adapteroptical adapter
2626
rundes Hohlnadelende mit seitlicher PerforationRound hollow needle end with lateral perforation
2727
geschliffene Hohlnadelspitzeground hollow needle point
2828
gerades Hohlnadelendestraight end of hollow needle

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments

Bevorzugte AusführungsformenPreferred embodiments

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Kanüle zur Durchführung einer photodynamischen Therapie, mit der die Handhabung und Kontrolle während der Applizierung und Bestrahlung von Photosensibilisatoren verbessert werden soll.The present invention relates to a novel cannula for performing photodynamic therapy to improve handling and control during the application and irradiation of photosensitizers.

Eine Eigenschaft dieser Kanüle ist, dass die Photosensibilisatoren direkt an dem Wirkort appliziert werden können. Unter Sicht oder mit Hilfe bildgebender Verfahren (u. a. Ultraschall und Röntgenstrahlen) kann die Kanüle Richtung Zielgebiet geschoben und an dem Ort der Behandlung ein Depot an Photosensibilisatoren gesetzt werden. Um diese Eigenschaft adäquat zu erfüllen, kann es von Bedeutung sein, dass die Flüssigkeit mit Überdruck durch eine lange, dünne Kanüle gepresst werden muss. Als erstes Merkmal muss die beschriebene Kanüle entsprechend überdrucksicher auf einer handelsüblichen Spritze zu fixieren sein. Dies kann u. a. durch eine Schraub-, Dreh-, Rast- oder Klickverbindung erreicht werden. Die Kanülenhülse ist aus einem mechanisch stabilen Material zu erzeugen, dass zugleich die Darstellung mittels einer üblichen Bildgebung erlaubt. Für diesen Zweck muss es sich um ein schall- oder röntgendichtes Material handeln. Nach dem Setzen eines Photosensibilisatordepots an dem Behandlungsort soll es möglich sein das Gewebe zu bestrahlen ohne das Instrument zu wechseln oder die Kanüle zu bewegen. Ein Zurückziehen der Kanüle könnte zu einem Rückfluss der applizierten Photosensibilisatoren oder dem Verschleppen von mutierten Zellen über den Stichkanal führen. Zu diesem Zweck befindet sich in der Kanüle mindestens ein Lichtwellenleiter. Der Lichtwellenleiter ist so zu wählen, dass er das Licht mit der Exzitationswellenlänge des verwendeten Photosensibilisators transmittiert. Das distale Ende des Lichtwellenleiters ist, beispielsweise durch Bruchtechniken, so zu bearbeiten, dass es eine homogene Bestrahlung ermöglicht. Das proximale Ende des Lichtwellenleiters ist an der Kanülenschulter fixiert. An der Kanülenschulter wird über einen optischen Adapter oder eine Lichtquelle das zu transmittierende Licht in den Lichtwellenleiter eingekoppelt. Der Übergang zwischen Lichtwellenleiter und der Einkopplungseinheit muss den Druckverhältnissen in der Kanüle hinreichend angepasst sein. Der Lichtwellenleiter sollte vorzugsweise so beschichtet sein, dass eine biologische Kompatibilität gegeben ist und unerwünschte Wirkungen (u. a. allergische Reaktionen, Thrombosierung) nicht auftreten. Von besonderer Bedeutung ist, dass der optische Adapter bzw. die Lichtquelle direkt auf der Kanülenschulter fixiert ist. Neben der verbesserten Handhabbarkeit bietet diese Konfiguration die Möglichkeit die Kanüle bei einer metronomischen Therapie über längere Dauer im Körper des Patienten zu belassen, um eine Langzeitbestrahlung des Gewebes zu gewährleisten, ohne ein Abknicken oder Brechen der Lichtleiter zu riskieren. Nach der Applizierung der Photosensibilisatoren mittels einer Spritze über die Kanüle kann die Spritze von der Kanüle gelöst und die Kanüle verschlossen werden. Dies bietet den Vorteil, dass sich nur der Kanülenadapter an der Körperoberfläche befindet und sich der Patient uneingeschränkt bewegen kann. Ist eine fortlaufende Applizierung von Photosensibilisatoren gewünscht oder erforderlich, so kann über den Kanülenadapter ein Infusionsautomat angeschlossen werden. In Abhängigkeit der anatomischen Erfordernisse kann das distale Kanülenende gerade, spitz geschliffen oder rund gefertigt werden. Es kann z. B. an mechanisch empfindlichen Strukturen, wie der Netzhaut oder dem Rückenmark, von Vorteil sein eine glatte oder runde Kanülenspitze zu verwenden, um das Gewebe zu schonen. Ebenso kann das distale Ende des Lichtwellenleiters derart bearbeitet sein, dass Licht diffus radiär abstrahlt, um innere Gewebestrukturen, z. B. Metastasen, gleichmäßig zu bestrahlen. In Abhängigkeit der anatomischen Verhältnisse kann es sowohl von Vorteil sein die Kanüle gerade, gebogen oder gewinkelt herzustellen. Als Weitere Eigenschaft wäre es wünschenswert, dass der optische Adapter an der Kanülenschulter nicht nur Licht in den Lichtwellenleiter einkoppelt, sondern auch zurückstrahltendes Licht transmittiert und somit eine spektroskopische Detektion von Fluoreszenzstrahlung ermöglicht. Über die Dynamik der Fluoreszenzstrahlung kann eine Dosisbestimmung der aktiven Photosensibilisatoren erfolgen.A feature of this cannula is that the photosensitizers can be applied directly to the site of action. Under vision or with the help of imaging techniques (including ultrasound and X-rays), the cannula can be pushed towards the target area and placed at the site of treatment depot of photosensitizers. In order to adequately fulfill this characteristic, it may be important that the fluid must be forced through a long, thin cannula with positive pressure. As a first feature, the described cannula must be correspondingly secure against overpressure on a commercially available syringe. This can be achieved, inter alia, by a screw, turn, snap or click connection. The cannula sleeve is to be produced from a mechanically stable material, which at the same time allows the representation by means of a conventional imaging. For this purpose, it must be a sound or radiopaque material. After setting a photosensitizer depot at the treatment site, it should be possible to irradiate the tissue without changing the instrument or moving the cannula. Retraction of the cannula could result in reflux of the applied photosensitizers or translocation of mutant cells via the puncture channel. For this purpose, at least one optical waveguide is located in the cannula. The optical fiber should be chosen so that it transmits the light at the excitation wavelength of the photosensitizer used. The distal end of the optical waveguide is to be processed, for example by fracture techniques, in such a way that it enables homogeneous irradiation. The proximal end of the optical waveguide is fixed to the cannula shoulder. At the cannula shoulder is via an optical adapter or a light source coupled to the transmitted light in the optical waveguide. The transition between optical waveguide and the coupling unit must be sufficiently adapted to the pressure conditions in the cannula. The optical waveguide should preferably be coated so that a biological compatibility is given and unwanted effects (including allergic reactions, thrombosis) do not occur. Of particular importance is that the optical adapter or the light source is fixed directly on the cannula shoulder. In addition to improved handleability, this configuration provides the ability to leave the cannula in the patient's body for extended periods of time in a metronomic therapy to ensure long-term exposure of the tissue without risking kinking or breaking of the fibers. After applying the photosensitizers by means of a syringe via the cannula, the syringe can be detached from the cannula and the cannula can be closed. This offers the advantage that only the cannula adapter is located on the body surface and the patient can move without restriction. If a continuous application of photosensitizers is desired or required, an infusion machine can be connected via the cannula adapter. Depending on the anatomical requirements, the distal end of the cannula can be straight, pointed or round. It can, for. B. on mechanically sensitive structures, such as the retina or the spinal cord, be advantageous to use a smooth or round cannula tip to protect the tissue. Likewise, the distal end of the optical waveguide may be processed such that light radiates diffused radially to inner tissue structures, eg. As metastases, to irradiate evenly. Depending on the anatomical conditions, it may be advantageous to make the cannula straight, curved or angled. As a further feature, it would be desirable for the optical adapter at the cannula shoulder not only to couple light into the optical waveguide, but also to transmit reflected light and thus allow spectroscopic detection of fluorescence radiation. The dynamics of the fluorescence radiation can be used to determine the dose of the active photosensitizers.

Beispiel 1example 1

Entsprechend der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 056 597 kann eine PDT zur Behandlung von pathologischen Prozessen an der inneren Grenzmembran der Netzhaut eingesetzt werden (1). Aufgrund der Blut-Netzhautschranke ist ein systemisches Verabreichen von Photosensibilisatoren zur Durchführung einer PDT an der inneren Grenzmembran nicht möglich. Stattdessen ist es erforderlich den Photosensibilisator, z. B. Riboflavin, vom Augeninneren über den Glaskörperraum (10) auf die Netzhaut (14) zu applizieren. Die Bestrahlung der zu behandelnden Stelle auf der Netzhaut ist über den optischen Strahlengang (grob gestrichelte Linien) des Auges möglich. Allerdings wird die Dosierung des Lichtes und die Steuerung der Belichtung von vielen individuellen Faktoren (z. B. Streustrahlung oder Absorption von Licht kurzer Wellenlänge durch die Linse (11)) beeinflusst. Eine kontrollierte und sichere Bestrahlung bietet eine der in dieser Erfindung bereitgestellten Kanülen. Mit der beschriebenen Kanüle wird es dem Operateur ermöglicht das hochvisköse Riboflavin auf die Netzhaut zu applizieren und anschließend eine lokale Bestrahlung mit UVA-Licht durchzuführen (dicht gestrichelte Linien). UVA-Licht könnte über den natürlichen Strahlengang des Auges aufgrund der Absorption der Linse (11), Vorderkammer (12) und der Hornhaut (13) nicht transmittiert werden. Gleichzeitig erspart die Kanüle dem Operateur ein Wechseln der Instrumente.According to the German patent application DE 10 2009 056 597 a PDT can be used to treat pathological processes on the inner border membrane of the retina ( 1 ). Due to the blood-retinal barrier, systemic administration of photosensitizers to perform PDT on the inner border membrane is not possible. Instead, it is necessary to use the photosensitizer, e.g. B. riboflavin, from the inside of the eye over the vitreous cavity ( 10 ) on the retina ( 14 ) to apply. The irradiation of the site to be treated on the retina is possible via the optical beam path (roughly dashed lines) of the eye. However, the dosage of the light and the control of the exposure of many individual factors (eg, scattered radiation or absorption of short wavelength light by the lens ( 11 )). Controlled and safe irradiation provides one of the cannulas provided in this invention. The described cannula allows the surgeon to apply the highly viscous riboflavin to the retina and then perform a local irradiation with UVA light (dense dashed lines). UVA light could be transmitted through the natural ray path of the eye due to the absorption of the lens ( 11 ), Anterior chamber ( 12 ) and the cornea ( 13 ) are not transmitted. At the same time, the cannula saves the operator from having to change the instruments.

Beispiel 2Example 2

Der Einsatz der PDT zur Behandlung von Tumoren und Metastasen in soliden Organen wie der Leber und der Niere sind bisher sehr limitiert. Als Hauptursache wird immer wieder die geringe Gewebeeindringtiefe des Lichtes angegeben. Mit Hilfe einer in dieser Erfindung beschriebenen Kanüle wird es möglich werden Photosensibilisatoren z. B. unter Ultraschallführung gezielt zu applizieren und den pathologischen Fokus von innen zu bestrahlen. Für eine radiäre Beleuchtung des Fokus ist vorzugsweise ein Lichtwellenleiter mit einer diffusen Oberfläche am distalen Ende zu verwenden. Bei einer fortlaufenden, metronomischen Bestrahlungstherapie über mehrere Stunden kann die Kanüle von der Spritze getrennt und verschlossen werden ohne die innere Bestrahlung des Fokus selbst zu beeinflussen.The use of PDT to treat tumors and metastases in solid organs such as the liver and kidney has been very limited. The main cause is again and again the low tissue penetration depth of the light. With the aid of a cannula described in this invention it will be possible to photosensitize z. B. targeted to apply under ultrasound guidance and irradiate the pathological focus from the inside. For a radial illumination of the focus, it is preferable to use an optical waveguide with a diffuse surface at the distal end. In a continuous, metronomic radiation therapy over several hours, the cannula can be separated from the syringe and closed without affecting the internal irradiation of the focus itself.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5425730 [0010] US 5425730 [0010]
  • WO 2004/012805 [0010] WO 2004/012805 [0010]
  • US 4998930 [0010] US 4998930 [0010]
  • US 6096030 [0010] US 6096030 [0010]
  • WO 2009/050667 [0010] WO 2009/050667 [0010]
  • US 4222375 [0010] US 4222375 [0010]
  • DE 102009056597 [0015] DE 102009056597 [0015]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • TJ Dougherty et al. ”Photodynamic therapy.” J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889–905 [0002] TJ Dougherty et al. "Photodynamic therapy." J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889-905 [0002]
  • D Fayter et al. ”A systematic review of photodynamic therapy in the treatment of precancerous skin conditions, Barrett’s oesophagus and cancers of the biliary tract, brain, head and neck, lung, oesophagus and skin” Health Technology Assessment. (2010) 14: 31–37 [0003] D Fayter et al. "A systematic review of photodynamic therapy in the treatment of precancerous skin conditions, Barrett's esophagus and cancers of the biliary tract, brain, head and neck, lung, esophagus and skin" Health Technology Assessment. (2010) 14: 31-37 [0003]
  • RR Allison et al. ”Photosensitizers in clinical PDT” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2004) 1: 27–42 [0004] RR Allison et al. "Photosensitizers in clinical PDT" Photodiagnosis Photodyn Ther. (2004) 1: 27-42 [0004]
  • TJ Dougherty et al. ”Photodynamic therapy.” J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889–905 [0006] TJ Dougherty et al. "Photodynamic therapy." J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889-905 [0006]
  • RR Allison et al. ”Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review.” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2010) 7: 61–75 [0008] RR Allison et al. "Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2010) 7: 61-75 [0008]
  • G Wollensak et al. ”Collagen fiber diameter in the rabbit cornea alter collagen crosslinking by riboflavin/UVA.” Cornea. (2004) 23: 503–507 [0008] G Wollensak et al. Collagen fiber in the rabbit cornea old collagen crosslinking by riboflavin / UVA. "Cornea. (2004) 23: 503-507 [0008]
  • RR Allison et al. ”Future PDT.” Photodiagnosis Photodyn Ther. (2009) 6: 231–234 [0009] RR Allison et al. "Future PDT." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2009) 6: 231-234 [0009]
  • RR Allison et al. ”Future of oncologic photodynamic therapy.” Future Oncol. (2010) 6: 929–940 [0009] RR Allison et al. "Future of oncologic photodynamic therapy." Future Oncol. (2010) 6: 929-940 [0009]

Claims (5)

Kanüle für die Durchführung einer photodynamischen Therapie, bestehend aus einer Kanülenschulter (18) mit einem Adapter (20) für eine Spritze oder ein vergleichbares Infusionssystem und einer Hohlnadel (21), in die mindestens ein Lichtwellenleiter (22) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter an der Kanülenschulter in einem optischen Einkoppler (23), bestehend aus einem optischen System mit Lichtquelle (24) oder einem optischen Adapter (25), fixiert ist.Cannula for carrying out a photodynamic therapy consisting of a cannula shoulder ( 18 ) with an adapter ( 20 ) for a syringe or a comparable infusion system and a hollow needle ( 21 ) into which at least one optical waveguide ( 22 ), characterized in that the optical waveguide at the cannula shoulder in an optical Einkoppler ( 23 ), consisting of an optical system with light source ( 24 ) or an optical adapter ( 25 ), is fixed. Kanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der Lichtwellenleiter kleiner ist als der innere Querschnitt der Hohlnadel.Cannula according to claim 1, characterized in that the total cross section of the optical waveguide is smaller than the inner cross section of the hollow needle. Kanüle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanüle durch den Adapter überdruckfest mit einem Schraub-, Dreh-, Rast- oder Klickverschluss verbunden werden kann.Cannula according to claim 1 and 2, characterized in that the cannula can be connected by the adapter overpressure resistant with a screw, turn, snap or click closure. Kanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Adapter Licht über ein Linsen- und Filtersystem in den Lichtwellenleiter einkoppeln kann und zurückstrahlendes Licht zur Detektion transmittieren kann.Cannula according to claim 1, characterized in that the optical adapter can couple light via a lens and filter system in the optical waveguide and can transmit back-beaming light for detection. Kanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlnadel vollständig oder zum Teil aus einem Material besteht, welches mittels Ultraschall oder Röntgenstrahlen im menschlichen Körper dargestellt werden kann.Cannula according to claim 1, characterized in that the hollow needle consists wholly or partly of a material which can be represented by means of ultrasound or X-rays in the human body.
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DE (1) DE102010047317A1 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222375A (en) 1978-03-10 1980-09-16 Miguel Martinez In vivo illumination system utilizing a cannula with a conical opening allowing a snap-fit with a conical lens and an aperture for flow of fluids and utilizing a housing with a spherical lens for focusing light onto fiber optics
DE3323365A1 (en) * 1982-09-04 1984-03-08 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München METHOD AND DEVICE FOR ILLUMINATING CAVITIES
US4998930A (en) 1988-08-03 1991-03-12 Phototherapeutic Systems Intracavity laser phototherapy method
US5425730A (en) 1994-02-16 1995-06-20 Luloh; K. P. Illumination cannula system for vitreous surgery
US5725514A (en) * 1994-08-15 1998-03-10 A.V.I. - Advanced Visual Instruments, Inc. Adjustable miniature panoramic illumination and infusion system for retinal surgery
US6096030A (en) 1997-09-23 2000-08-01 Pharmacyclics, Inc. Light delivery catheter and PDT treatment method
US20020087128A1 (en) * 2000-08-31 2002-07-04 Mpnb Ltd. Microsurgical injection and/or distending instruments and surgical method and apparatus utilizing same
WO2004012805A2 (en) 2002-08-05 2004-02-12 Miravant Medical Technologies Light delivery catheter
US20070073275A1 (en) * 2003-04-16 2007-03-29 Conston Stanley R Ophthalmic microsurgical instruments
US20080058704A1 (en) * 2004-04-29 2008-03-06 Michael Hee Apparatus and Method for Ocular Treatment
WO2009050667A1 (en) 2007-10-18 2009-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Tumor demarcation using targeted fluorescent probe and photonic needle
DE102009056597A1 (en) 2009-12-02 2011-06-09 Tobias Brockmann Use of flavin derivatives and their salts for preparing a medicament for the treatment of pathologies of the internal limiting membrane (ILM), and the flavin derivative is riboflavin or roseoflavin

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222375A (en) 1978-03-10 1980-09-16 Miguel Martinez In vivo illumination system utilizing a cannula with a conical opening allowing a snap-fit with a conical lens and an aperture for flow of fluids and utilizing a housing with a spherical lens for focusing light onto fiber optics
DE3323365A1 (en) * 1982-09-04 1984-03-08 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München METHOD AND DEVICE FOR ILLUMINATING CAVITIES
US4998930A (en) 1988-08-03 1991-03-12 Phototherapeutic Systems Intracavity laser phototherapy method
US5425730A (en) 1994-02-16 1995-06-20 Luloh; K. P. Illumination cannula system for vitreous surgery
US5725514A (en) * 1994-08-15 1998-03-10 A.V.I. - Advanced Visual Instruments, Inc. Adjustable miniature panoramic illumination and infusion system for retinal surgery
US6096030A (en) 1997-09-23 2000-08-01 Pharmacyclics, Inc. Light delivery catheter and PDT treatment method
US20020087128A1 (en) * 2000-08-31 2002-07-04 Mpnb Ltd. Microsurgical injection and/or distending instruments and surgical method and apparatus utilizing same
WO2004012805A2 (en) 2002-08-05 2004-02-12 Miravant Medical Technologies Light delivery catheter
US20070073275A1 (en) * 2003-04-16 2007-03-29 Conston Stanley R Ophthalmic microsurgical instruments
US20080058704A1 (en) * 2004-04-29 2008-03-06 Michael Hee Apparatus and Method for Ocular Treatment
WO2009050667A1 (en) 2007-10-18 2009-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Tumor demarcation using targeted fluorescent probe and photonic needle
DE102009056597A1 (en) 2009-12-02 2011-06-09 Tobias Brockmann Use of flavin derivatives and their salts for preparing a medicament for the treatment of pathologies of the internal limiting membrane (ILM), and the flavin derivative is riboflavin or roseoflavin

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D Fayter et al. "A systematic review of photodynamic therapy in the treatment of precancerous skin conditions, Barrett's oesophagus and cancers of the biliary tract, brain, head and neck, lung, oesophagus and skin" Health Technology Assessment. (2010) 14: 31-37
G Wollensak et al. "Collagen fiber diameter in the rabbit cornea alter collagen crosslinking by riboflavin/UVA." Cornea. (2004) 23: 503-507
RR Allison et al. "Future of oncologic photodynamic therapy." Future Oncol. (2010) 6: 929-940
RR Allison et al. "Future PDT." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2009) 6: 231-234
RR Allison et al. "Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review." Photodiagnosis Photodyn Ther. (2010) 7: 61-75
RR Allison et al. "Photosensitizers in clinical PDT" Photodiagnosis Photodyn Ther. (2004) 1: 27-42
TJ Dougherty et al. "Photodynamic therapy." J Natl Cancer Inst. (1998) 90: 889-905

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