JP4966640B2 - Photodynamic therapy device and method of using the same - Google Patents
Photodynamic therapy device and method of using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4966640B2 JP4966640B2 JP2006340569A JP2006340569A JP4966640B2 JP 4966640 B2 JP4966640 B2 JP 4966640B2 JP 2006340569 A JP2006340569 A JP 2006340569A JP 2006340569 A JP2006340569 A JP 2006340569A JP 4966640 B2 JP4966640 B2 JP 4966640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- blood flow
- irradiation
- shallow
- blood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 title claims description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 115
- 230000003902 lesion Effects 0.000 claims description 50
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 11
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 76
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 72
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 72
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 26
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 25
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 22
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 20
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 10
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 8
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 7
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 7
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 5
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 208000037260 Atherosclerotic Plaque Diseases 0.000 description 4
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 4
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 4
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 4
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 3
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 3
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 3
- 206010039491 Sarcoma Diseases 0.000 description 3
- 208000005392 Spasm Diseases 0.000 description 3
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 3
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RVCSYOQWLPPAOA-DHWZJIOFSA-M trospium chloride Chemical compound [Cl-].[N+]12([C@@H]3CC[C@H]2CC(C3)OC(=O)C(O)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)CCCC1 RVCSYOQWLPPAOA-DHWZJIOFSA-M 0.000 description 3
- 210000003708 urethra Anatomy 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010004446 Benign prostatic hyperplasia Diseases 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000004403 Prostatic Hyperplasia Diseases 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 102000003978 Tissue Plasminogen Activator Human genes 0.000 description 2
- 108090000373 Tissue Plasminogen Activator Proteins 0.000 description 2
- 206010053648 Vascular occlusion Diseases 0.000 description 2
- 206010047139 Vasoconstriction Diseases 0.000 description 2
- 229960001138 acetylsalicylic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N indomethacin Chemical compound CC1=C(CC(O)=O)C2=CC(OC)=CC=C2N1C(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 2
- WIQKYZYFTAEWBF-UHFFFAOYSA-L motexafin lutetium hydrate Chemical compound O.[Lu+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.C1=C([N-]2)C(CC)=C(CC)C2=CC(C(=C2C)CCCO)=NC2=CN=C2C=C(OCCOCCOCCOC)C(OCCOCCOCCOC)=CC2=NC=C2C(C)=C(CCCO)C1=N2 WIQKYZYFTAEWBF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 2
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- QYSPLQLAKJAUJT-UHFFFAOYSA-N piroxicam Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)N(C)C=1C(=O)NC1=CC=CC=N1 QYSPLQLAKJAUJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 150000004033 porphyrin derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 208000021331 vascular occlusion disease Diseases 0.000 description 2
- 230000025033 vasoconstriction Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- MHIITNFQDPFSES-UHFFFAOYSA-N 25,26,27,28-tetrazahexacyclo[16.6.1.13,6.18,11.113,16.019,24]octacosa-1(25),2,4,6,8(27),9,11,13,15,17,19,21,23-tridecaene Chemical class N1C(C=C2C3=CC=CC=C3C(C=C3NC(=C4)C=C3)=N2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 MHIITNFQDPFSES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZFPOOOQHWICKY-UHFFFAOYSA-N 3-[13-[1-[1-[8,12-bis(2-carboxyethyl)-17-(1-hydroxyethyl)-3,7,13,18-tetramethyl-21,24-dihydroporphyrin-2-yl]ethoxy]ethyl]-18-(2-carboxyethyl)-8-(1-hydroxyethyl)-3,7,12,17-tetramethyl-22,23-dihydroporphyrin-2-yl]propanoic acid Chemical group N1C(C=C2C(=C(CCC(O)=O)C(C=C3C(=C(C)C(C=C4N5)=N3)CCC(O)=O)=N2)C)=C(C)C(C(C)O)=C1C=C5C(C)=C4C(C)OC(C)C1=C(N2)C=C(N3)C(C)=C(C(O)C)C3=CC(C(C)=C3CCC(O)=O)=NC3=CC(C(CCC(O)=O)=C3C)=NC3=CC2=C1C UZFPOOOQHWICKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N Naproxen Natural products C1=C(C(C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003990 Urokinase-type plasminogen activator Human genes 0.000 description 1
- 108090000435 Urokinase-type plasminogen activator Proteins 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229960003318 alteplase Drugs 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002785 anti-thrombosis Effects 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- KXNPVXPOPUZYGB-XYVMCAHJSA-N argatroban Chemical compound OC(=O)[C@H]1C[C@H](C)CCN1C(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NS(=O)(=O)C1=CC=CC2=C1NC[C@H](C)C2 KXNPVXPOPUZYGB-XYVMCAHJSA-N 0.000 description 1
- 229960003856 argatroban Drugs 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001509 aspartic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- PARMADWNFXEEFC-UHFFFAOYSA-N bamethan sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.CCCC[NH2+]CC(O)C1=CC=C(O)C=C1.CCCC[NH2+]CC(O)C1=CC=C(O)C=C1 PARMADWNFXEEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229960002890 beraprost Drugs 0.000 description 1
- YTCZZXIRLARSET-VJRSQJMHSA-M beraprost sodium Chemical compound [Na+].O([C@H]1C[C@@H](O)[C@@H]([C@@H]21)/C=C/[C@@H](O)C(C)CC#CC)C1=C2C=CC=C1CCCC([O-])=O YTCZZXIRLARSET-VJRSQJMHSA-M 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000008081 blood perfusion Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- SURLGNKAQXKNSP-DBLYXWCISA-N chlorin Chemical compound C\1=C/2\N/C(=C\C3=N/C(=C\C=4NC(/C=C\5/C=CC/1=N/5)=CC=4)/C=C3)/CC\2 SURLGNKAQXKNSP-DBLYXWCISA-N 0.000 description 1
- RRGUKTPIGVIEKM-UHFFFAOYSA-N cilostazol Chemical compound C=1C=C2NC(=O)CCC2=CC=1OCCCCC1=NN=NN1C1CCCCC1 RRGUKTPIGVIEKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004588 cilostazol Drugs 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 description 1
- 238000012277 endoscopic treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- ISVXIZFUEUVXPG-UHFFFAOYSA-N etiopurpurin Chemical compound CC1C2(CC)C(C(=O)OCC)=CC(C3=NC(C(=C3C)CC)=C3)=C2N=C1C=C(N1)C(CC)=C(C)C1=CC1=C(CC)C(C)=C3N1 ISVXIZFUEUVXPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002435 fasudil Drugs 0.000 description 1
- NGOGFTYYXHNFQH-UHFFFAOYSA-N fasudil Chemical compound C=1C=CC2=CN=CC=C2C=1S(=O)(=O)N1CCCNCC1 NGOGFTYYXHNFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003527 fibrinolytic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N heparin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C(O)=O)O[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](OC(O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H]3O)C(O)=O)O[C@@H]2O)CS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@H]1O ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N 0.000 description 1
- 229960001008 heparin sodium Drugs 0.000 description 1
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229960000905 indomethacin Drugs 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 239000007951 isotonicity adjuster Substances 0.000 description 1
- DKYWVDODHFEZIM-UHFFFAOYSA-N ketoprofen Chemical compound OC(=O)C(C)C1=CC=CC(C(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1 DKYWVDODHFEZIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000991 ketoprofen Drugs 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000990 laser dye Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 208000037841 lung tumor Diseases 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229960002009 naproxen Drugs 0.000 description 1
- CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N naproxen Chemical compound C1=C([C@H](C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229960002702 piroxicam Drugs 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229960004293 porfimer sodium Drugs 0.000 description 1
- WSHYKIAQCMIPTB-UHFFFAOYSA-M potassium;2-oxo-3-(3-oxo-1-phenylbutyl)chromen-4-olate Chemical compound [K+].[O-]C=1C2=CC=CC=C2OC(=O)C=1C(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 WSHYKIAQCMIPTB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 201000004240 prostatic hypertrophy Diseases 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- MUSLHCJRTRQOSP-UHFFFAOYSA-N rhodamine 101 Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C(C1=CC=2CCCN3CCCC(C=23)=C1O1)=C2C1=C(CCC1)C3=[N+]1CCCC3=C2 MUSLHCJRTRQOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 229960000103 thrombolytic agent Drugs 0.000 description 1
- 229960002961 ticlopidine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- MTKNGOHFNXIVOS-UHFFFAOYSA-N ticlopidine hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].ClC1=CC=CC=C1CN1CC(C=CS2)=C2CC1 MTKNGOHFNXIVOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005356 urokinase Drugs 0.000 description 1
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 1
- 239000002550 vasoactive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003639 vasoconstrictive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005526 vasoconstrictor agent Substances 0.000 description 1
- 230000000304 vasodilatating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229960000883 warfarin potassium Drugs 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
本発明は、生体の健常部である浅部を損傷させることなく保存しつつ、深部の病変部のみを治療し得る光線力学的治療装置と、その使用方法に関する。 The present invention relates to a photodynamic therapy apparatus capable of treating only a deep lesion while preserving a shallow part, which is a healthy part of a living body, without damaging it, and a method of using the same.
光線力学的治療(Photodynamic Therapy:PDT、光化学治療ともいう)は、早期癌の内視鏡下での治療の他、種々の治療への適用が検討されている。PDTとは、光感受性物質(以下、PDT薬剤)を静脈注射等の方法により投与し、治療対象である癌組織等の病変部に選択的に吸収・集積させた後、レーザー光等の光線を照射することにより病変部を処置する治療法である。 Photodynamic therapy (also called photodynamic therapy: PDT, photochemical therapy) has been studied for application to various treatments in addition to endoscopic treatment of early cancer. PDT means that a photosensitive substance (hereinafter referred to as a PDT drug) is administered by a method such as intravenous injection, selectively absorbed and accumulated in a lesion such as a cancerous tissue to be treated, and then irradiated with a light beam such as a laser beam. This is a treatment method for treating a lesion by irradiation.
PDT薬剤は、病変部へ選択的に集積する性質と、光が照射されることにより活性化する性質と、を有している。PDT薬剤の活性化とは、PDT薬剤周辺の酸素が一重項酸素(活性酸素)となることをいい、一重項酸素は、強い酸化力を発揮し、病変部の細胞を損傷させることができる。 A PDT drug has a property of selectively accumulating in a lesioned part and a property of being activated when irradiated with light. The activation of the PDT drug means that oxygen around the PDT drug becomes singlet oxygen (active oxygen), and the singlet oxygen exerts strong oxidizing power and can damage the cells in the lesion.
このような一重項酸素の特徴を利用するPDTは、次のようなメカニズムを有する。病変部に取り込まれたPDT薬剤を光線照射により励起すると、この励起された光増感剤のエネルギーは、病変部内に存在する酸素に移乗し、活性な一重項酸素(活性酸素)を生成し、この一重項酸素がその強力な酸化力により病変部の細胞を壊死させる。つまり、PDTにおいては、病変部にPDT薬剤と、PDT薬剤を励起させる励起光と、励起されたPDT薬剤により活性化される酸素が必要で、これら3者は、病変部の細胞を壊死させる一重項酸素を発生させて治療を行うに当って極めて重要なファクターである。 PDT using such singlet oxygen features has the following mechanism. When the PDT drug taken into the lesion is excited by light irradiation, the energy of the excited photosensitizer is transferred to oxygen present in the lesion, generating active singlet oxygen (active oxygen), This singlet oxygen necroses cells in the affected area by its strong oxidizing power. In other words, PDT requires a PDT drug in the lesion, excitation light that excites the PDT drug, and oxygen that is activated by the excited PDT drug. This is an extremely important factor in the treatment of generating oxygen.
PDTにおいて、PDT薬剤を生体深部にある病変部に集積させて励起光を照射すると、生体深部の病変部を治療でき、生体深部の治療にとって極めて有効な手段となるが、この治療時に浅部、つまり病変部よりも励起光を照射する照射手段側にある健常部、の細胞を損傷させることは好ましくなく、健常部の細胞を保存しつつ治療することが望ましい。また、治療にかかわる時間を短縮するため、PDT薬剤を投与した後に充分な集積時間を経ず、病変部と健常部との薬剤濃度差が少ない状況でも治療開始できることが好ましい。 In PDT, when a PDT drug is accumulated in a lesion in the deep part of the living body and irradiated with excitation light, the lesion in the deep part of the living body can be treated, which is an extremely effective means for the treatment of the deep part of the living body. That is, it is not preferable to damage the cells of the healthy part on the irradiation means side that irradiates the excitation light with respect to the lesioned part, and it is desirable to treat the cells of the healthy part while preserving them. Moreover, in order to shorten the time concerning treatment, it is preferable that the treatment can be started even in a situation where a sufficient accumulation time does not pass after the administration of the PDT drug and there is little difference in drug concentration between the lesioned part and the healthy part.
従来のこのような治療方法としては、例えば、レーザー光の焦点を病変部に合わせることによって、病変部のみにおいてPDT薬剤を活性化させるものがある(特許文献1参照)。 As such a conventional treatment method, for example, there is a method in which a PDT drug is activated only in a lesioned part by focusing a laser beam on the lesioned part (see Patent Document 1).
しかし、この方法では、レーザー光の焦点がずれたり、レーザー光の強度や薬剤の濃度が変化すれば、健常部が損傷する虞があり、また、損傷した浅部の検出も困難である。 However, in this method, if the focus of the laser beam is deviated or the intensity of the laser beam or the concentration of the drug is changed, the healthy part may be damaged, and it is difficult to detect the damaged shallow part.
そこで、本発明者らは、PDT薬剤や病変部の酸素濃度、さらにはレーザーのピーク強度等のパルスレーザー照射条件について鋭意検討を行った結果、照射するレーザー光のピーク強度を低強度から高強度に上げていくと、一定強度まではピーク強度が高くなるほどPDT治療効率(病変部組織の傷害度)も高くなるが、ピーク強度が高くなり過ぎると治療効率が逆に低下するという知見を得た。 Therefore, the present inventors conducted extensive studies on pulsed laser irradiation conditions such as the PDT drug, the oxygen concentration of the lesion, and the peak intensity of the laser. As a result, the peak intensity of the irradiated laser light was changed from low to high intensity. As the peak intensity increases to a certain level, the PDT treatment efficiency (the degree of injury of the lesioned tissue) increases. However, if the peak intensity becomes too high, the treatment efficiency decreases. .
これは、病変部が健常部に覆われている疾患において、治療深度を調べ、レーザーのピーク強度を制御すると、浅部を傷害させず深部のみの治療に利用できることから、これを光線力学的治療装置などとして先に提案した(特許文献2参照)。 This is because, in a disease where the lesion is covered with a healthy part, if the treatment depth is examined and the peak intensity of the laser is controlled, it can be used for the treatment of only the deep part without damaging the shallow part. Previously proposed as an apparatus (see Patent Document 2).
また、この提案に係る光線力学的治療装置に関連し、PDT薬剤の活性化を検出する検出手段として、一重項酸素から発生する蛍光や、生体内で散乱され生体外に放出される光の光量、PDT薬剤の濃度、生体中の酸素分圧、あるいは生体の表面を透過した検査光などを使用することも可能であることから、これらについても提案した(特許文献3参照)。 In addition, in relation to the photodynamic therapy apparatus according to this proposal, as a detection means for detecting the activation of the PDT drug, fluorescence generated from singlet oxygen and the amount of light scattered outside the living body and emitted outside the living body Since it is possible to use the concentration of the PDT drug, the partial pressure of oxygen in the living body, or the inspection light transmitted through the surface of the living body, these have also been proposed (see Patent Document 3).
このような浅部を傷害させず深部のみの治療ができる、いわば「浅部温存現象」の原因としては、主として下記3つの効果減弱現象が考えられ、いずれも溶液系や細胞を用いた実験で実証されている。 The so-called “shallow preservation phenomenon” can be treated only in the deep part without damaging the shallow part, so the following three effect attenuation phenomena can be considered, all of which are the results of experiments using solution systems and cells. Proven.
(1) 薬剤ブリーチング
発生した一重項酸素により光感受性物質が破壊される現象で、高強度パルス照射を受けた生体浅部では、急速に生じた一重項酸素で光感受性物質が破壊され治療効果が低下する。
(1) Drug bleaching The phenomenon in which a photosensitizer is destroyed by the generated singlet oxygen. In the shallow part of a living body that has received high-intensity pulse irradiation, the photosensitizer is rapidly destroyed by the singlet oxygen that is generated. Decreases.
(2) 局所酸素枯渇
光感受性物質は、その近傍にある酸素を消費して一重項酸素を発生させ、この消費酸素の補給は周囲から拡散により供給されることから、高強度パルス照射を受けた生体浅部では、光感受性物質の近傍で局所的に酸素が枯渇し、周辺からの酸素補充が間に合わず治療効果が低下する。
(2) Local oxygen depletion Photosensitizers consume oxygen in the vicinity to generate singlet oxygen, and this supplemental oxygen supply is supplied by diffusion from the surroundings, and therefore received high-intensity pulse irradiation. In the shallow part of the living body, oxygen is locally depleted in the vicinity of the photosensitive substance, and oxygen supplementation from the periphery is not in time, and the therapeutic effect is reduced.
(3) 吸収飽和
光感受性物質が吸収できる光エネルギー量には制約がある(過飽和吸収現象)ことから、高強度パルス照射を受けた生体浅部では、これを上回る光エネルギーを投与されても効率的に取り込むことができず治療効果が低下する。
(3) Absorption saturation Because the amount of light energy that can be absorbed by a photosensitive substance is limited (supersaturated absorption phenomenon), in the shallow part of a living body that has received high-intensity pulse irradiation, even if more light energy is administered, it is efficient. Cannot be taken in automatically, and the therapeutic effect is reduced.
しかし、これらの現象のみでは、InVIVO実験の結果で見られた「浅部において全く治療効果が得られない」という状況を説明することは困難である。 However, it is difficult to explain the situation that “therapeutic effect cannot be obtained at all in the shallow area” as seen in the results of the InVIVO experiment with these phenomena alone.
特に、薄く小さい局部的な組織である浅部において、傷害の程度が低かった場合には回復するか否かは定かではなく、また、3つの現象の内、どれが支配的な要因であるかも定かではない。
本発明は、上記事情下において鋭意研究した結果得られた知見に基づきなされたものであり、光線力学的治療するに当り、レーザー光の強度により血流量の低減状態が異なる点に着目し、レーザー光の強度を制御することにより、生体浅部を流れる血流量を調整し、血流量の増減に伴うPDT薬剤量の増減から、生体浅部の傷害を防止しつつ、病変部のみをより確実に治療でき、しかも患者の肉体的精神的な負担が少なく、より高い治療効果が得られる光線力学的治療装置と、その使用方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of knowledge obtained as a result of earnest research under the circumstances described above. In photodynamic treatment, the laser blood flow is reduced depending on the intensity of the laser beam, and the laser is focused on the laser beam. By controlling the intensity of light, the blood flow flowing in the shallow part of the living body is adjusted, and the increase or decrease in the amount of PDT drug accompanying the increase or decrease of the blood flow prevents the damage to the shallow part of the living body, while ensuring only the affected part. It is an object of the present invention to provide a photodynamic therapy device that can be treated and that has a lower physical and mental burden on the patient and can provide a higher therapeutic effect, and a method of using the same.
本発明に係る光線力学的治療装置は、光によって活性化する光感受性物質を用いて、生体の深部にある病変部を治療する光線力学的治療装置であって、前記光感受性物質を活性化する光を前記病変部に照射する照射手段と、前記病変部よりも前記照射手段側にある浅部の血管を流れる血流量を低減させるように前記光のピーク強度を制御する照射制御手段と、を有し、前記照射制御手段は、前記浅部の血流量を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて、前記浅部の血管の収縮を調節するように、前記照射手段により照射する前記光のピーク強度を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 The photodynamic therapy device according to the present invention is a photodynamic therapy device for treating a lesion in a deep part of a living body using a photosensitizer activated by light, and activates the photosensitizer. irradiating means for irradiating light to the lesion, and a radiation control means for controlling the peak intensity of the light to reduce the blood flow through the shallow blood vessel in the irradiation unit side of the lesion The irradiation control means includes: a detection means for detecting a blood flow volume in the shallow portion; and the irradiation means for adjusting the contraction of the blood vessel in the shallow portion based on a detection result of the detection means. Control means for controlling the peak intensity of the light .
本発明は、高強度パルスレーザー光の照射時には生体浅部での血管が攣縮して血流量が大幅に減少し、低強度パルスレーザー光の照射時には血管の攣縮が少なく前記血流量の減少も少ない点に着目したもので、請求項1、8に記載の発明では、光線力学的治療装置において、高強度パルスレーザー光を生体に照射することにより、病変部より浅部となる生体浅部では、流れる血流量を低下させ、PDT薬剤と酸素の供給を断ち、PDT薬剤による一重項酸素の発生を防止して組織を死滅させることなく保存することができ、生体深部では、前記高強度パルスレーザー光の減衰を利用し、血管が攣縮して血流量が低下することを防止し、継続的に供給されるPDT薬剤と酸素により病変部の組織を死滅させることができる。この結果、場所あるいは種別などが区々である種々の病変部でも、生体浅部を保存あるいは温存しつつ深部の病変部のみをより確実に治療できる。
In the present invention, the blood vessels in the shallow part of the living body are spasmed when irradiated with high-intensity pulsed laser light, and the blood flow is greatly reduced, and when the low-intensity pulsed laser light is irradiated, the blood vessels are spasmless and the blood flow is reduced little. In the inventions according to
しかも、光線力学的治療装置において、照射手段により病変部にパルス照射する、PDT薬剤が活性化する光のピーク強度を照射制御手段により制御し、血管を流れる血流量を低減させるので、極めて精度よく光のピーク強度を制御し、血流量を低減でき、浅部温存現象をより確実なものとすることができ、治療効果もより高い優れたものにすることができる。 In addition, in the photodynamic therapy device, the irradiation part is pulse-irradiated by the irradiation means, and the peak intensity of the light activated by the PDT drug is controlled by the irradiation control means, so that the blood flow through the blood vessel is reduced. The peak intensity of light can be controlled, the blood flow rate can be reduced, the superficial preservation phenomenon can be made more reliable, and the therapeutic effect can be further improved.
また、従来のようにPDT薬剤が病変部と励起光を照射する照射手段側の健常部で濃度差が生じるまで待機する必要がなく、PDT薬剤が病変部に到達すれば、治療を開始できるため、可視光線の届かない暗室に長時間居なければならないということはなく、患者及び医療従事者のいずれにおいても、肉体的精神的な負担が大幅に軽減される。また、照射制御手段が、病変部よりも浅部の血流量を検出手段により検出し、この検出結果により制御手段が前記光のピーク強度を制御し、血管の収縮を調節するので、個々の患者に即した正確で確実な治療ができ、優れた治療効果を発揮できる。 In addition, it is not necessary to wait until the concentration difference between the lesioned part and the healthy part on the irradiation means side that irradiates the excitation light as in the conventional case, and the treatment can be started when the PDT drug reaches the lesioned part. Therefore, there is no need to stay in a dark room where no visible light reaches, and the physical and mental burden is greatly reduced in both patients and medical workers. In addition, the irradiation control means detects the blood flow volume shallower than the lesioned part by the detection means, and the control means controls the peak intensity of the light and adjusts the blood vessel contraction based on the detection result. It is possible to perform an accurate and reliable treatment in accordance with the above, and exhibit an excellent therapeutic effect.
請求項6に記載の発明では、光感受性物質が、所定範囲のピーク強度を有する光によって活性化し、この所定範囲外のピーク強度の光には略活性化しない特性を有するので、所定範囲のピーク強度を有する光を照射するのみで、光感受性物質が一重項酸素を発生させ、組織を死滅させることができる。 In the invention according to claim 6 , since the photosensitive substance has a characteristic that it is activated by light having a peak intensity in a predetermined range and is not substantially activated by light having a peak intensity outside the predetermined range. By only irradiating light with intensity, the photosensitive substance can generate singlet oxygen and kill the tissue.
請求項2に記載の発明では、前記検出手段が、照射光と反射光との光量を測定して血流量を検出するので、血流量の検出が直接的できわめて精度の高いものとなり、個々の患者に即した正確で確実な治療ができ、より高い優れた治療効果を発揮できる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明では、検出手段が、浅部の画像において血液に相当する色調の占める割合あるいは血管数から血流量を検出するので、血流量の検出が直接的できわめて精度の高いものとなり、より高い優れた治療効果を発揮できる。 In the invention described in claim 3 , since the detecting means detects the blood flow volume from the ratio of the color tone corresponding to the blood or the number of blood vessels in the shallow image, the detection of the blood flow volume is straightforward and extremely accurate. Thus, a higher and superior therapeutic effect can be exhibited.
請求項4に記載の発明では、高強度パルスの照射を開始し、所定時間が経過した後に浅部の血管が攣縮する。この現象を利用し、この所定時間を制御手段により計測し、該所定時間前の血流量以下となるように照射する光のピーク強度を制御するので、不必要に高強度パルスを照射することがなく、浅部の血流量を検出がより確実になり、きわめて正確な治療が可能になる。 According to the fourth aspect of the present invention, the irradiation of the high-intensity pulse is started, and after a predetermined time has elapsed, the shallow blood vessel is spasmed. Utilizing this phenomenon, the predetermined time is measured by the control means, and the peak intensity of the light to be irradiated is controlled so as to be equal to or less than the blood flow volume before the predetermined time, so that the high intensity pulse can be irradiated unnecessarily. In addition, detection of the blood flow in the shallow area is more reliable, and extremely accurate treatment is possible.
請求項5に記載の発明では、光照射開始直後から初期血流抑制時間までの間に浅部の血管を流れる血流量を低減させ、前記初期血流抑制時間が経過した後光照射終了時までの間に浅部の血管の収縮を維持するように光のピーク強度を制御すれば、浅部を温存しつつ深部にある病変部の組織を死滅させ効果が向上することになり、治療効果がきわめて向上する。
In the invention according to
(本発明の前提)
まず、本発明の前提である、PDTにおけるレーザー光の強度と血流量の変化に関する知見について概説する。前立腺癌細胞を皮下埋殖することで癌腫瘍を生じさせた、いわゆる担癌マウスによるInVIVO実験を行った。実験は、担癌マウスにPDT薬剤を適用し、1時間後に高強度のパルスレーザー光と、低強度のパルスレーザー光を癌腫瘍に照射した後、それぞれの場合の、生体表面(浅部)と、深部の血流量をレーザードップラー血流速計で血流速を測ることで測定した。
(Premise of the present invention)
First, an outline of knowledge regarding changes in laser light intensity and blood flow in PDT, which is a premise of the present invention, will be described. InVIVO experiments were carried out using so-called tumor-bearing mice that produced cancer tumors by subcutaneously implanting prostate cancer cells. In the experiment, a PDT drug was applied to a tumor-bearing mouse, and after irradiating a cancer tumor with high-intensity pulsed laser light and low-intensity pulsed laser light one hour later, The blood flow rate in the deep part was measured by measuring the blood flow rate with a laser Doppler blood flow meter.
実験結果は、生体表面の血流速は、高強度のパルスレーザー光照射時には、照射前よりも85%も低減し、浅部を目視観察すると、パルスレーザー光の照射部位の血管が消失していた。低強度のパルスレーザー光照射時には、照射前の血流速よりも31%程度しか低減せず、生体表面の血管も目視観察によりその存在が明確に判別できた。 The experimental results show that the blood flow velocity on the living body surface is reduced by 85% when irradiated with high-intensity pulsed laser light, and the blood vessels at the irradiated part of the pulsed laser light disappeared when the shallow area is visually observed. It was. At the time of irradiation with low-intensity pulsed laser light, the blood flow rate was reduced by about 31% compared to the blood flow rate before irradiation, and the presence of blood vessels on the surface of the living body could be clearly determined by visual observation.
このような血管の収縮作用は、発生した一重項酸素による刺激と、高強度パルスレーザー光による刺激と、高強度パルス光により生じた熱刺激という3つの要因が影響することにより生じているものと考えられる。一過性の血栓により血流が低下したとも考えられるが、治療後に血流が再開することからすれば、攣縮による血流量低下の可能性が最も高い。 Such vasoconstriction action is caused by the influence of three factors, i.e., stimulation by generated singlet oxygen, stimulation by high-intensity pulsed laser light, and thermal stimulation produced by high-intensity pulsed light. Conceivable. Although it is considered that blood flow has been reduced by a transient thrombus, the blood flow volume is likely to be reduced due to spasm because of the resumption of blood flow after treatment.
一方、深部では、高強度のパルスレーザー光照射時も低強度のパルスレーザー光照射時も、レーザー光が生体組織により拡散現象を起こして拡散光となり、深部の血流量は照射前の血流量よりも低減しない。 On the other hand, at the deep part, the laser light causes a diffusion phenomenon by living tissue to become diffused light even when irradiated with high intensity pulse laser light or low intensity pulse laser light. Does not decrease.
このように生体表面の血流量が、高強度のパルスレーザー光を照射することにより大幅に減少するということは、必然的に血流により移動するPDT薬剤、このPDT薬剤により生成される一重項酸素も減少し、枯渇することを意味する。これは、高強度のパルスレーザー光を生体表面に照射しても、生体表面でのPDTによる治療効果は得られず、細胞も壊死しないことにもなる。 Thus, the fact that the blood flow volume on the surface of a living body is greatly reduced by irradiating with a high-intensity pulsed laser light means that a PDT drug inevitably moved by the blood flow, and singlet oxygen generated by this PDT drug. It also means that it is reduced and depleted. This means that even if a high-intensity pulsed laser beam is irradiated on the living body surface, the therapeutic effect by PDT on the living body surface cannot be obtained, and the cells will not be necrotic.
このような血流量の有無が一重項酸素の生成に影響する点に関し、実験により検証した。実験は、光感受性物質とタンパク質を溶解した水溶液を用い、血流停止状態を貯留した水溶液によりモデル化し、また、血流流通状態をフローセル内で連続的に流した溶液でモデル化し、それぞれに高強度のパルスレーザー光を照射し、PDT薬剤の励起により発生する一重項酸素が発する蛍光の状態を検証した。前者の貯留系では、照射開始20秒で薬剤からの蛍光が急減した。一方、後者のフロー系では、逆に一重項酸素蛍光が増大した。これは、血流が無くなると、PDT薬剤と酸素の供給が断たれ、治療効果を生じる一重項酸素が生成されないことを意味し、高強度パルスレーザー光の照射によるPDT薬剤量の低減現象が確認できた。 The fact that the presence or absence of such blood flow affects the production of singlet oxygen was verified by experiments. In the experiment, an aqueous solution in which a photosensitive substance and protein are dissolved is used, and the blood flow arrest state is modeled by an aqueous solution that is stored, and the blood flow state is modeled by a solution that continuously flows in the flow cell. The state of fluorescence emitted by singlet oxygen generated by excitation of the PDT drug was verified by irradiation with intense pulsed laser light. In the former storage system, the fluorescence from the drug decreased sharply 20 seconds after the start of irradiation. On the other hand, in the latter flow system, conversely, singlet oxygen fluorescence increased. This means that when blood flow is lost, the supply of PDT drug and oxygen is cut off, and singlet oxygen that produces a therapeutic effect is not generated, and the phenomenon of reduction in the amount of PDT drug due to irradiation with high-intensity pulsed laser light has been confirmed. did it.
かかる点からすれば、高強度パルス照射開始後、生体浅部の血管は収縮(攣縮)し、PDT薬剤と酸素の供給が断たれ、20秒程度の間で光線力学的効果が抑制されることになる。ここにおいて、レーザー光の照射を開始した直後から血流低減する状態となるまでの時間を、「初期血流抑制時間」と称する。 From this point, the blood vessel in the shallow part of the living body contracts (convulsions) after the start of high-intensity pulse irradiation, the supply of the PDT drug and oxygen is cut off, and the photodynamic effect is suppressed in about 20 seconds. become. Here, the time from the start of laser light irradiation to the state where blood flow is reduced is referred to as “initial blood flow suppression time”.
一方、深部(病変部)に到達する高強度のパルスレーザー光は、生体の組織や血液などにより減衰されるので、深部での血管収縮は起こらず、長時間にわたって穏やかに一重項酸素を発生し続けることも判明した。 On the other hand, high-intensity pulsed laser light that reaches the deep part (lesioned part) is attenuated by living tissue or blood, so that vasoconstriction in the deep part does not occur and singlet oxygen is generated gently over a long period of time. It was also found to continue.
さらに、高強度のパルスレーザー光により攣縮していた血管は、刺激がなくなった後しばらくすると拡張し、血行が再開されることも判明しており、この点から浅部組織は、死滅することなく保存される。 In addition, it has been found that blood vessels that have been convulsed by high-intensity pulsed laser light dilate after a short period of time after irritation, and blood circulation is resumed. Saved.
この結果、高強度パルスレーザー光の照射により生体浅部での血管が攣縮して血流量が大幅に減少させると、浅部を温存しつつ深部の治療を行うことができる。 As a result, when the blood vessels in the shallow part of the living body are spasmed by irradiation with high-intensity pulsed laser light and the blood flow volume is greatly reduced, the deep part can be treated while preserving the shallow part.
図1は高強度パルスレーザー光の照射による浅部温存メカニズムに関する実験結果を集大成し、経時的に示した概略図であり、横軸に時間、縦軸に浅部と深部(病変部)それぞれの血流量、一重項酸素及び累積一重項酸素の量を定性的に示す。なお、図中の実線は浅部での状況を、破線は深部での状況をそれぞれ示す。また、高強度パルスレーザー光の照射開始時点においては、すでにPDT薬剤が投与されており、病変部を含む生体内にすでに分布しているものとする。 Fig. 1 is a summary of the results of experiments on the preservation mechanism of the shallow part by irradiation with high-intensity pulsed laser light, and is a schematic diagram showing the time. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the shallow part and deep part (lesioned part). Qualitatively shows blood flow, singlet oxygen and cumulative singlet oxygen. In the drawing, the solid line indicates the situation in the shallow part, and the broken line indicates the condition in the deep part. Further, it is assumed that the PDT drug has already been administered at the start of irradiation with the high-intensity pulsed laser beam and has already been distributed in the living body including the lesioned part.
第1段は、高強度パルスレーザー光の照射をONとOFFによりに示す。高強度パルスレーザー光を照射している状態が「ON」であり、照射を停止している状態が「OFF」である。高強度パルスレーザー光照射は、照射を開始し、所定時間経過後に照射を終了する。 The first stage shows the irradiation of high-intensity pulsed laser light by ON and OFF. The state where the high-intensity pulsed laser beam is irradiated is “ON”, and the state where the irradiation is stopped is “OFF”. High-intensity pulsed laser light irradiation starts irradiation and ends irradiation after a predetermined time.
高強度パルスレーザー光の照射により、第2段に示すように、浅部の血流量には変化が生じる。浅部の血流量は、照射開始後、20秒にかけて初期流量が次第に低下し、略0まで低下するが、深部の血流量は、高強度パルスレーザー光が生体組織などにより拡散・吸収され、光の強度が低下するため、血流量に変化は生じない。なお、厳密に言えば、実験では、時間の経過に伴って血流量が次第に僅かに減少したが、ここでは説明を簡便にするため便宜的に一定の表示とする。 As shown in the second stage, the blood flow volume in the shallow portion changes due to the irradiation with the high-intensity pulsed laser light. In the shallow blood flow, the initial flow gradually decreases to approximately 0 over 20 seconds after the start of irradiation, and decreases to approximately 0. However, in the deep blood flow, high-intensity pulsed laser light is diffused / absorbed by a living tissue, etc. Since the intensity of the blood flow decreases, the blood flow does not change. Strictly speaking, in the experiment, the blood flow gradually decreased slightly with the passage of time, but here, for the sake of simplicity, the display is constant for convenience.
第3段に示す一重項酸素生成量は、血流の影響を大きく受ける。浅部では、血流量が低下するために、新しいPDT薬剤と酸素の供給が断たれ、一重項酸素の生成量が血流の減少と共に急激に低下する。しかし、深部では、血流量の変化が無いため、定常的に一重項酸素が生成される。 The singlet oxygen production amount shown in the third stage is greatly affected by blood flow. In the shallow area, since the blood flow rate decreases, the supply of new PDT drug and oxygen is cut off, and the amount of singlet oxygen generated decreases rapidly with a decrease in blood flow. However, since there is no change in blood flow in the deep part, singlet oxygen is constantly generated.
第4段に示す累積一重項酸素は、治療効果に直接影響を及ぼすものであるが、浅部では、照射開始後20秒程度の間で生成が低下するため、照射終了の段階でも累積した一重項酸素量は少量しかない。しかし、深部では、照射開始から終了までの全域に渡って一重項酸素の生成が続くため、累積した一重項酸素量は極めて多量となる。 The accumulated singlet oxygen shown in the fourth stage has a direct effect on the therapeutic effect. However, in the shallow part, the production decreases in about 20 seconds after the start of irradiation. There is only a small amount of oxygen. However, since the generation of singlet oxygen continues throughout the entire region from the start to the end of irradiation, the accumulated singlet oxygen amount is extremely large.
このようにして照射終了すると、浅部では、高強度パルスレーザー光の照射により閉塞されていた血管が次第に開通し、血流が再開する。再開に要する時間は個人により異なるが、浅部組織が壊死する前に血行が回復する。なお、この点に関する参考文献としては、Lasers in Medical Science誌2000年15巻:181-187頁に掲載された「Heat and Photolytic Nitric Oxide are essential factors for light-Induced vascular tension」(Matsuo H. 等著)がある。 When the irradiation is completed in this way, in the shallow portion, the blood vessel that has been blocked by the irradiation of the high-intensity pulsed laser light is gradually opened, and the blood flow is resumed. Although the time required for resumption varies depending on the individual, blood circulation is restored before the superficial tissue is necrotic. In addition, as a reference on this point, “Heat and Photolytic Nitric Oxide are essential factors for light-Induced vascular tension” published in Lasers in Medical Science Volume 15: 181-187 (Matsuo H. et al.) )
したがって、浅部では、血流の再開により細胞への酸素供給が再開され、浅部細胞は死滅することはなく、温存される。少量の一重項酸素により細胞が障害を受けていたとしても、回復可能である。一方、深部では、大量に発生した一重項酸素により細胞の障害が進んでおり、血流があったとしても回復せず細胞が死滅し、治療効果を達成する。 Therefore, in the shallow part, the supply of oxygen to the cells is resumed by resuming the blood flow, and the shallow cells are preserved without being killed. Even if the cell is damaged by a small amount of singlet oxygen, it can be recovered. On the other hand, in the deep part, cell damage is advanced due to a large amount of singlet oxygen, and even if there is a blood flow, it does not recover and the cell is killed to achieve a therapeutic effect.
上述したように本発明では、高強度パルスレーザー光を生体に照射すると、浅部では血流量の低下によりPDT薬剤と酸素の供給が断たれ、一重項酸素の生成が低減し、細胞の損傷を起こすことがなく、一方、深部では、高強度パルスレーザー光の拡散により血流量が低下せず、PDT薬剤と酸素が供給され、累積一重項酸素量が増大し、細胞を損傷させる。しかし、浅部温存効果は、高強度パルスレーザー光の照射に伴う浅部血流量の低下が大きく起因しているものの、この血流量低下現象と、先述した3つの「効果減弱現象」との相乗効果により生体浅部を温存した状態で深部(病変部)のみを治療できるものと考えられる。 As described above, in the present invention, when a living body is irradiated with a high-intensity pulsed laser beam, the supply of the PDT drug and oxygen is cut off due to a decrease in blood flow volume in the shallow area, the generation of singlet oxygen is reduced, and cell damage is reduced. On the other hand, in the deep part, the blood flow rate does not decrease due to the diffusion of the high-intensity pulsed laser light, the PDT drug and oxygen are supplied, the cumulative singlet oxygen amount increases, and the cells are damaged. However, although the shallow portion preservation effect is largely caused by a decrease in the shallow blood flow rate due to the irradiation of the high-intensity pulsed laser beam, the synergistic effect of this blood flow decrease phenomenon and the above three “effect attenuation phenomena”. It is considered that only the deep part (lesioned part) can be treated with the effect of preserving the shallow part of the living body.
ここにおいて、光線力学的治療の作用として、バスキュラーシャットダウン効果が知られている。この効果は、一般的に病変部位に連なる血管がPDTの治療効果により凝固収縮して不可逆な収縮を生じたり、血栓が生じて血管が閉塞されることで、病変部位への栄養供給が停止する状態を指す。この場合、バスキュラーシャットダウン効果の部位に血流再開は見られない。この点、本発明における浅部の血流減少は、治療終了後に血流が再開する攣縮を引き起こしている点で相違するものである。 Here, a vascular shutdown effect is known as an action of the photodynamic therapy. In general, the blood vessels connected to the lesion site are coagulated and contracted due to the therapeutic effect of PDT to cause irreversible contraction, or the blood supply is blocked by the formation of a thrombus, thereby stopping the supply of nutrients to the lesion site. Refers to the state. In this case, resumption of blood flow is not observed at the site of the vascular shutdown effect. In this respect, the blood flow reduction at the shallow portion in the present invention is different in that it causes a spasm in which the blood flow resumes after the treatment is completed.
かかる知見に基づく本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図2は第1の実施の形態に係る光線力学的治療装置の概略斜視図、図3は同光線力学的治療装置の概略構成を示すブロック図、図4はカテーテルの正面図、図5(A)〜(D)はカテーテルの先端部を示す図である。
An embodiment of the present invention based on such knowledge will be described.
(First embodiment)
2 is a schematic perspective view of the photodynamic therapy device according to the first embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the photodynamic therapy device, FIG. 4 is a front view of the catheter, and FIG. (D) to (D) are views showing the distal end of the catheter.
図2、3に示すように、光線力学的治療装置1は、病変部41にレーザー光をパルス照射する照射手段11と、照射手段11からの光のピーク強度を制御する照射制御手段20とを有している。なお、図2においては、照射手段11の先端部のみを拡大して示し、また、図2の符号「SW」はレーザー光照射用の足踏みスイッチである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
照射手段11は、先端を生体内に挿入する細くて長尺な治療カテーテル10と、治療カテーテル10の先端部に設けられた光照射部13と、治療カテーテル10内を挿通して伸延され、一端が光照射部13に、他端が治療装置本体20aにそれぞれ接続され、光源21からの光を光照射部13まで導光する光ファイバFと、を有している。
The irradiation means 11 is a thin and
照射制御手段20は、浅部42の血流量を検出する検出手段23と、検出手段23の検出結果に基づいて、浅部42の血管の収縮を調節するように、照射手段11により照射する光のピーク強度を制御する制御部(制御手段)22と、光源21および検出手段23が接続された光分岐部24とを有している。
The irradiation control means 20 is a detection means 23 for detecting the blood flow rate in the
さらに詳述する。照射手段11における治療カテーテル10は、治療する病変部41まで到達できるものであればよく、例えば、動脈硬化を治療する場合には血管用カテーテル、前立腺癌や前立腺肥大を治療する場合には尿道用カテーテルを用いる。
Further details will be described. The
治療カテーテル10の内部を挿通する光ファイバFは、光源21からの光のエネルギーを伝送できるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、直径0.05〜0.6mm程度のものである。
The optical fiber F inserted through the inside of the
治療カテーテル10は、図4に示すように、治療装置本体20aと接続される基部12と、生体40に挿入する先端部に設けられた光照射部13と、光照射部13の近傍に設けられた造影マーカーM1と、中央付近に設けられた深度マーカーM2とを有している。
As shown in FIG. 4, the
治療カテーテル10全体を構成する材質は、軟性のカテーテルであれば高分子樹脂を用いて構成し、硬性のカテーテルであれば金属を主体として構成する。生体内への挿入に適切な強度の他材料であってもよく、また、治療カテーテル10の肉厚内のコイルばねあるいは軸方向に伸延する線材などを設け補強したものであってもよい。
The material constituting the
光照射部13は、光ファイバFにより導光されたレーザー光が治療カテーテル10自体により減衰されることなく照射できるように、光透過性のある材料、例えば、合成石英あるいはポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどの透明性の高い樹脂等により形成している。
The
造影マーカーM1は、X線視認性を高めるためのX線不透過マーカーであってもよく、MRI造影性を高めるマーカーであってもよいが、例えば、治療カテーテル10の外面にX線視認性のあるタングステン粉末を設けることにより形成する。これにより治療カテーテル10先端部の位置確認が容易にできる。深度マーカーM2は、造影マーカーM1と同様のものでよいが、軸方向に所定間隔で複数設け、治療カテーテル10を生体内に挿入する場合に使用するガイディングカテーテル(図7の符号「33」参照)の先端部分と、各深度マーカーM2との関係で挿入深さを知ることができる。
The contrast marker M 1 may be an X-ray opaque marker for enhancing X-ray visibility or a marker for enhancing MRI contrast. For example, the contrast marker M 1 may be visible on the outer surface of the
なお、前立腺の治療を行なう場合には、光照射部13を組織と接触させる等の目的のために、また、動脈硬化の治療を行なう場合には、光線照射の際に病変部41において血流を閉止する必要があるため、治療カテーテル10の先端部付近に、液体や気体を内部に供給−排出することにより膨張収縮するバルーンを設けてもよい。ただし、このバルーンは、血液流を確保するために、血液還流(パーフュージョン)機能を備えていてもよい。
In the case of treating the prostate, for the purpose of bringing the
治療カテーテル10の先端部は、図5に示すように、種々のものを採用することができる。図5(A)に示す先端部は、代表的な例であるが、光照射部13の直近位置に造影マーカーM1を設けたものである。
As the distal end portion of the
図5(B)に示す先端部は、拡散光を照射する場合のもので、治療カテーテル10と同軸に設けられた光ファイバFを通った光が光拡散体14により拡散され、カテーテル外へ照射される。光拡散体14としては、合成石英やエポキシ樹脂などの透明性のある材料内にアルミナ粉末等の光拡散物質を分布させたものや、光ファイバFの周囲に微小なキズをつけることで拡散光を生じさせるものなどがある。
The tip shown in FIG. 5B is for irradiating diffused light, and light that has passed through the optical fiber F provided coaxially with the
図5(C)に示す先端部は、側射式のもので、図5(B)に示す拡散光方式のものよりもパルスレーザー光の強度を維持できるので、パルスレーザー光の出力を抑えることができる利点がある。パルスレーザー光を側射させる手段としては、例えば、光ファイバFの出力側先端に、光出射方向を規定するミラー15を設けたり、場合によっては、プリズムを設けるなどの手段がある。ミラー15としては、例えば、剛性石英基板や、金属板あるいはプラスチック部材への金属蒸着したものなどが使用できる。
The tip shown in FIG. 5 (C) is a side-fired type, and can maintain the intensity of the pulsed laser light as compared with the diffused light type shown in FIG. 5 (B), so that the output of the pulsed laser light is suppressed. There is an advantage that can be. As means for laterally emitting pulsed laser light, for example, a
ここで、側方に照射されるパルスレーザー光が病変部41を照射する面積範囲は、周囲組織に熱の影響を及ぼさないようにする必要があるので、0.5cm2〜3cm2が好ましい。また、照射範囲が局所的で狭くても、病変部41の大きさに応じて治療カテーテル10を回転させるなどして、照射の向きを変えて病変部41に複数回照射を行えば、病変部41を完全に治療することができる。
The area range of the pulsed laser beam irradiated to the side illuminates the
図5(D)に示す先端部は、穿刺用先端部16を備えたもので、X線造影下又は腹腔鏡・胸腔鏡によるラパロ下での利用では、手元部から目的の病変部41に向かって直進性を持って刺入できる。
The tip shown in FIG. 5 (D) is provided with a
次に、照射制御手段20について説明する。まず、図3において、照射制御手段20おける光源21は、レーザー光を照射する部分である。レーザーとしては、半導体レーザー、色素レーザー、可変波長近赤外レーザーの二逓倍波等を好適に用いることができる。照射されるレーザー光は、連続もしくはパルスレーザー光線であってもよいが、連続照射する場合、ピーク強度を一定以上にすると照射部が加熱により変性するので、高ピーク強度照射による浅部保存治療にはあまり適さない。浅部保存治療を行う場合は、パルス光を用いるのが望ましい。パルスレーザー光のパルスとは、パルス幅が1ms以下のものをいう。
Next, the irradiation control means 20 will be described. First, in FIG. 3, the
制御部22は、病変部41の深度に従って、レーザー光の出力ピーク強度が病変部41で治療に適した所定範囲のピーク強度となるように、光源21から出力するレーザー光の出力ピーク強度を調整したり、繰り返し周波数等の光照射条件を制御する。
The
検出手段23は、病変部41に向って照射されたレーザー光と戻り光とを分離する光分岐部24と、戻り光の光量を測定し、血流量を演算する血流量演算部(血流量演算手段)25とを有している。
The detection means 23 includes a
光分岐部24は、制御部22により調整された光源21からのレーザー光を光照射部13に導光する機能と、光照射部13からの戻り光を光量測定手段25に導光する機能とを有している。
The
血流量演算部25は、光照射部13の近傍に設けられたセンサー26が検知した戻り光の光量から浅部42の血流量を演算し、制御部22に送信するように接続されている。
The blood flow
照射したレーザー光は、血液にも吸収される性質があるので、戻り光の光量は、血流があると少なくなり、血流が減少すると増加する。この点を利用し、検出手段23は、図3に示すように、光照射部13の近傍に設けられたセンサー26が検知した戻り光の光量と、光照射部13から照射されたレーザー光の光量とを血流量演算部25において比較し、これに基づき浅部42の血流量を演算している。
Since the irradiated laser light has the property of being absorbed by blood, the amount of return light decreases when there is a blood flow, and increases when the blood flow decreases. By utilizing this point, as shown in FIG. 3, the
したがって、制御部22は、検出された光感受性物質または酸素濃度に基づいて、光源21に発生させる光のピーク強度や、繰り返し周波数等の光照射条件をリアルタイムに変更することができる。
Therefore, the
本実施形態で使用されるレーザー光やPDT薬剤の条件について説明する。 The conditions of the laser beam and PDT drug used in this embodiment will be described.
病変部41に照射するレーザー光の波長は、600nmから800nmであり、用いるPDT薬剤の吸収波長に近い波長の光線を用いればよい。特に波長可変のオプティカルパラメトリックオッシレーター(OPO; Optical Parametric Oscillator)により発生するレーザー光線が望ましい。OPOにより発生する光線は波長を変えることができ、波長および光線の照射ピーク強度を変えることにより浅部から深部まで広く病変部を治療することができる。
The wavelength of the laser light applied to the
調整する病変部41での浅部42は、例えば、0.05mm〜10mm程度であり、深部は、それよりも深い部分をいう。
The
レーザー光の照射条件は、病変部の大きさ、用いる光線種、PDT薬剤等に応じて適宜決定することができる。光線を照射してPDT治療を行う場合、パルスエネルギー密度(照射量、J/cm2)は、重要であるが、光線のピーク強度とパルス幅とを乗じて得られる。すなわち、パルスエネルギー密度=ピーク強度×パルス幅である。 The laser light irradiation conditions can be appropriately determined according to the size of the lesion, the type of light used, the PDT drug, and the like. When performing PDT treatment by irradiating a light beam, the pulse energy density (irradiation amount, J / cm 2 ) is important, but is obtained by multiplying the peak intensity of the light beam and the pulse width. That is, pulse energy density = peak intensity × pulse width.
照射する光線のピーク強度において、高ピーク強度の範囲および低ピーク強度の範囲は限定されず、光線の種類、治療しようとする病変の深度等により適宜決定することができる。例示すれば、照射光線のピーク強度として、100mW/cm2〜5MW/cm2の範囲が挙げられ、総エネルギー密度として20〜500J/cm2以上を挙げることができる。高ピーク強度の光線のピーク強度としては、10kW/cm2以上〜パルス照射によって生体表面にプラズマが発生し始める閾値以下の範囲が挙げられる。好ましくは、高ピーク強度の光線のピーク強度は、100kW/cm2〜10Mw/cm2の範囲である。さらに好ましくは、高ピーク強度の光線のピーク強度は、200kW/cm2〜5Mw/cm2の範囲である。
In the peak intensity of the irradiated light, the range of the high peak intensity and the range of the low peak intensity are not limited, and can be determined as appropriate depending on the type of the light, the depth of the lesion to be treated, and the like. For example, the peak intensity of the irradiated light may be in the range of 100 mW / cm 2 to 5 MW / cm 2 , and the total energy density may be 20 to 500 J / cm 2 or more. Examples of the peak intensity of the light having a high peak intensity include a range of 10 kW / cm 2 or more to a threshold value or less at which plasma starts to be generated on the living body surface by pulse irradiation. Preferably, the peak intensity of the light with high peak intensity is in the range of 100 kW /
レーザー照射された部分では、局所的に消費された酸素が周囲組織から拡散供給されるのに一定の時間を要するため、レーザーの照射タイミングも酸素の供給と合わせる必要がある。このような照射レーザーの繰り返し周波数としては、1Hz〜1kHz程度が好ましい。 In the laser-irradiated portion, it takes a certain time for the locally consumed oxygen to be diffused and supplied from the surrounding tissue. Therefore, it is necessary to match the laser irradiation timing with the oxygen supply. The repetition frequency of such irradiation laser is preferably about 1 Hz to 1 kHz.
ただし、後述のようにカテーテルを有する装置を用いて、病変部の近くに光線照射部をセットして照射する場合と、体外から光線を照射する場合とでも、高ピーク強度および低ピーク強度の範囲は異なることから、ここにおいては、例えば、PDT薬剤が浅部から深部まで集積した病変部に照射した場合に、表面から0.05mm〜10mm程度の浅部を傷害させることができるピーク強度の光線を低ピーク強度光線といい、それよりも深部を傷害させることができるピーク強度の光線を高ピーク強度の光線という。 However, the range of high peak intensity and low peak intensity is used both when irradiating with a light irradiation unit set near the lesioned part and when irradiating light from outside the body using a device having a catheter as described later. Therefore, in this case, for example, when a PDT drug is irradiated to a lesion part where the PDT drug is accumulated from a shallow part to a deep part, a light beam having a peak intensity capable of damaging a shallow part of about 0.05 mm to 10 mm from the surface. Is called a low peak intensity light beam, and a peak intensity light beam capable of damaging deeper than that is called a high peak intensity light beam.
現在、実用化されているPDT治療に用いられているPDT薬剤は、吸収波長が630nmのポルフィマーナトリウム(PHE)であり、630nmのエキシマーダイレーザーと組み合わせて用いられている。しかし、エキシマーダイレーザーの光は生体組織での深達性が2〜3mm程度なので、表在性の癌の治療用に限定される。 A PDT drug currently used for PDT treatment in practical use is porfimer sodium (PHE) having an absorption wavelength of 630 nm, and is used in combination with an excimer dye laser having a wavelength of 630 nm. However, the excimer dye laser light is limited to the treatment of superficial cancer because it has a depth of about 2 to 3 mm in living tissue.
本発明の装置は、現在のPDTでは不可能な深部の病変部の治療も可能とするため、より深達性の大きい波長の長いレーザーも用いる。従って、用いるPDT薬剤も630nm付近に吸収波長を有する薬剤から、より長波長側に吸収波長を有する薬剤のいずれも用いることができる。この中でも650nm〜800nmに吸収波長を有する薬剤が望ましい。例えば、タルポルフィン(明治製菓株式会社の商品名:レザフィリン)(664nm)(mono−L−aspartyl chlolin e6,特許第2961074号公報)、mTHPC(652nm)クロリン系薬剤であるATX−S10(670nm)(Iminochlorin aspartic acid 誘導体、東洋薄荷工業株式会社、特開平6−80671号公報)、SnET2 (660nm) (tin etiopurpurin、ミラバント・メディカル・テクノロジーズ)、AlPcS (675nm) (chloro aluminium sulphonated phthalocyanine)、BPD−MA(690nm) (benzoporphyrin derivative monoacid ring A、QLT社)、Lu−tex (732nm) (Lutetium Texaphyrin)等が挙げられる(慣用名、吸収「ピーク」波長を示し、さらに一般名、入手先、文献を示してある)。 The device of the present invention also uses a long-wavelength laser with greater depth of penetration because it also allows treatment of deep lesions that are not possible with current PDT. Therefore, the PDT drug to be used can be any drug having an absorption wavelength near 630 nm to a drug having an absorption wavelength on the longer wavelength side. Among these, a drug having an absorption wavelength at 650 nm to 800 nm is desirable. For example, tarporphine (trade name of Meiji Seika Co., Ltd .: Rezaphyrin) (664 nm) (mono-L-aspartyl chlorin e6, Japanese Patent No. 2961074), ATH-S10 (670 nm) which is a mTHPC (652 nm) chlorin-based drug ( Iminochlorin aspartic acid derivative, Toyo Hakken Kogyo Co., Ltd., Japanese Patent Laid-Open No. 6-80671, SnET2 (660 nm) (tin etiopurpurin, Mirabant Medical Technologies), AlPcS (675 nm) (chloroaluminumsulphine 690nm) (benzoporphyrin derivative monoacid) ring A, QLT), Lu-tex (732 nm) (Lutetium Texaphyrin) and the like (common names, absorption “peak” wavelengths are shown, and general names, sources, and literature are shown).
また、これらの薬剤を混合して用いてもよい。吸収波長の異なる複数の薬剤が病変部に集積することにより、光線の波長、繰り返し周波数のみならず照射ピーク強度をも制御し、浅部から深部まで広く病変部を治療することが可能になる。 Moreover, you may mix and use these chemical | medical agents. By accumulating a plurality of drugs having different absorption wavelengths in the lesion, it is possible to treat not only the wavelength of light and the repetition frequency but also the intensity of irradiation peak, so that the lesion can be treated widely from shallow to deep.
これらの薬剤の投与は、薬剤をリン酸緩衝塩溶液等の適当な緩衝液に溶解させ、必要に応じて医薬的に許容できる添加物を添加する。添加物としては、有機溶媒等の溶解補助剤、酸、塩基等のpH調整剤、アスコルビン酸等の安定剤、グルコース等の賦形剤、塩化ナトリウム等の等張化剤などが挙げられる。 For administration of these drugs, the drug is dissolved in an appropriate buffer solution such as a phosphate buffer salt solution, and pharmaceutically acceptable additives are added as necessary. Examples of additives include solubilizing agents such as organic solvents, pH adjusters such as acids and bases, stabilizers such as ascorbic acid, excipients such as glucose, and isotonic agents such as sodium chloride.
投与方法は、特別なものに限定されない。静脈注射、筋肉注射、皮下注射、経口投与等により投与できる。投与量は、静脈注射等により全身投与する場合は、0.01〜100mg/kg体重、好ましくは1〜5mg/kg体重である。局所投与の場合は、例えば、数μg/ml〜数mg/mlに調製した薬剤を、数μl〜数mlだけ直接病変部に注入等により投与すればよい。 The administration method is not limited to a special one. It can be administered by intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous injection, oral administration and the like. The dosage is 0.01 to 100 mg / kg body weight, preferably 1 to 5 mg / kg body weight when administered systemically by intravenous injection or the like. In the case of local administration, for example, a drug prepared to several μg / ml to several mg / ml may be administered by injection or the like directly into the lesioned part by several μl to several ml.
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図6は本実施形態の動作の流れを示すフローチャート、図7はカテーテルを使用して例示的に肺の腫瘍を病変部として治療している状態を示す概略図、図8(A)〜(D)はカテーテル先端部での治療状態を段階的に示す概略断面図である。なお、図8(A)において、白丸は肺胞を表し、黒い塊が病変部41である肺癌腫瘍組織を表す。この黒い塊が白い塊に変化しているのは、治療が完了したことを示す。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the operation of the present embodiment, FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a lung tumor is treated as a lesion by way of example using a catheter, and FIGS. ) Is a schematic cross-sectional view showing the treatment state at the catheter tip in stages. In FIG. 8A, white circles represent alveoli, and black masses represent lung cancer tumor tissues that are the
図6に示す治療開始の段階では、すでにPDT薬剤が患者に投与され、病変部41を含む光照射部位に充分に拡散し、光照射部13が適切な照射位置に配置されている状態である。
In the stage of the start of treatment shown in FIG. 6, the PDT drug has already been administered to the patient, is sufficiently diffused to the light irradiation site including the lesioned
まず、制御部22に、初期治療条件が入力される(ステップS1)。初期治療条件とは、光照射部13に照射させるパルスレーザー光のピーク強度、周波数、トータル投与エネルギー、生体40に供給するPDT薬剤の濃度、あるいは光照射する領域、光照射する領域までに距離、照射時間などである。これらの条件は、予め生体40を診察して得られた状況、例えば、病変部41の位置などに基づいて決定される。詳細には、病変部41の深度が測定され、病変部41においてパルスレーザー光のピーク強度が、PDT薬剤を活性化させる所定範囲になるように、光照射部13により照射するパルス光の初期ピーク強度が決定される。
First, initial treatment conditions are input to the control unit 22 (step S1). The initial treatment conditions are the peak intensity, frequency, total administration energy, concentration of the PDT drug supplied to the living
PDT薬剤を注入し、所定時間(1時間程度)経過した後、図7に示すように、気管支内に気管支内チューブ32を挿入した状態で、ガイディングカテーテル33を挿入し、このガイディングカテーテル33をガイドとして治療カテーテル10を挿入する。そして、ガイディングカテーテル33の先端から、治療カテーテル10を突出し、病変部41近傍にある極細気管支肺まで挿入する(図8Aに示す状態)。
After a predetermined time (about 1 hour) has passed after injecting the PDT drug, the guiding
本実施形態では、PDT薬剤が病変部41に吸収・集積されるまで待機する必要はなく、PDT薬剤を注入した後、1時間程度経過した後に治療を開始することができる。本発明に係るPDTでは、細胞内に取り込まれるPDT薬剤よりも血流により供給されるPDT薬剤の方が治療結果に大きな影響を及ぼすと考えられるからである。
In this embodiment, it is not necessary to wait until the PDT drug is absorbed and accumulated in the
したがって、従来の通常のPDTのように、癌腫瘍などの目的病変部細胞と周囲の健常細胞とでPDT薬剤の濃度差が生じるまで長時間(48時間程度)、可視光線の当らない暗い場所で待つ必要がなく、患者に対する肉体的精神的な負担は大幅に軽減され、医療従事者にとっても大きなメリットとなり、医療経済性の面でも価値が高いものとなる。 Therefore, as in the conventional normal PDT, in a dark place where no visible light hits for a long time (about 48 hours) until the difference in concentration of the PDT drug occurs between the target lesion cell such as a cancer tumor and the surrounding healthy cells. There is no need to wait, and the physical and mental burden on the patient is greatly reduced, which is a great merit for medical professionals and high in terms of medical economy.
また、治療カテーテル10は、病変部41内に貫入する必要はなく、病変部41から0.5〜1cm程度離れた位置に配置された状態で良い。したがって、治療カテーテル10に、例えば、癌細胞が付着する虞はなく、治療後に治療カテーテル10を抜去する場合も、その経路に癌細胞を移動させ、癌の転移を生じさせる危険性もない。
Moreover, the
初期治療条件に基づいて、制御部22は、光源21を動作させ、光照射部13から病変部位に向かって高強度パルスレーザー光の照射を開始する(ステップS2)。
Based on the initial treatment conditions, the
高強度パルスレーザー光の照射開始から20秒間経過した段階で、検出手段23は、病変部41の浅部42における血流をモニターし、生体表面部位の血流量を判定する(ステップS3)。本実施形態では、照射したレーザー光の光量と、センサー26により検知された戻り光の光量とを血流量演算部25において比較し、この演算結果に基づき生体表面部位の血流量を判定している。
At the stage where 20 seconds have elapsed from the start of irradiation with the high-intensity pulsed laser light, the detection means 23 monitors the blood flow in the
判定により、温存すべき浅部42に血流が確認されるようであれば(ステップS4:YES)、パルスレーザー光の照射により、病変部41の浅部42において、PDT薬剤が活性化され、細胞が傷害を受ける虞があり、パルスレーザー光の強度が不足しているので、パルスレーザー光の強度を上昇する(ステップS5)。一方、血流が確認されない場合は、パルスレーザー光の照射により、病変部41の浅部42において、PDT薬剤が活性化せず、細胞が傷害を受ける虞がなく、正常なパルスレーザー光の照射であるため、パルスレーザー光の強度を維持する(ステップS6:NO)。
If the blood flow is confirmed in the
このようにして高強度パルスレーザー光が照射されると、病変部41においては、PDT薬剤が活性化し、上述したメカニズムにより病変部41の細胞を傷害する。
When the high-intensity pulsed laser beam is irradiated in this manner, the PDT drug is activated in the
ただし、高強度パルスレーザー光と低強度パルスレーザー光とを適宜併用することもできる。図8(B)は、高強度パルスレーザー光の照射により深部の治療を行っている様子を示し、図8(C)は、低強度パルスレーザー光の照射により浅部42の治療を行っている様子を示す。
However, a high-intensity pulse laser beam and a low-intensity pulse laser beam can be used in combination as appropriate. FIG. 8B shows a state where a deep part treatment is performed by irradiation with a high-intensity pulsed laser beam, and FIG. 8C shows a case where a
高強度パルスレーザー光を照射すると、光出射部近傍(浅部42)の組織は、高強度パルスレーザー光によって血流量が減少し、治療効果が得られないが、図中斜線部で示した光出射部遠方(深部)の組織は治療効果が得られる。治療深さとしては、例えば、1〜3cmであり、図8(B)に示すように、直径6cm程度の球隔状の範囲が治療される。 When irradiated with high-intensity pulsed laser light, the blood flow in the tissue near the light emitting part (shallow part 42) is reduced by the high-intensity pulsed laser light, and no therapeutic effect is obtained. A therapeutic effect is obtained for the tissue far away from the emission part (deep part). The treatment depth is, for example, 1 to 3 cm, and as shown in FIG. 8 (B), a bulbous region having a diameter of about 6 cm is treated.
前述の高強度パルスレーザー光に引き続いて低強度パルスレーザー光または連続光(CW照射)を使用すると、光出射部近傍(浅部42)にある治療をやり残した浅部42の組織を、図8(C)に示すように治療できる。
When the low-intensity pulsed laser beam or continuous light (CW irradiation) is used subsequently to the above-described high-intensity pulsed laser beam, the structure of the
最後に、制御部22は、治療時間などの初期治療条件に基づいて、治療が終了したか否かを判断する(ステップS7)。治療が終了していない場合(ステップS7:NO)、ステップS2からの処理が繰り返される。治療が終了している場合(ステップS7
:YES)、光線力学的治療を終了する。
Finally, the
: YES), photodynamic therapy is terminated.
このように、本実施形態に係るPDTでは、浅部を温存し、深部の病変部のみを治療できることになる。 Thus, in the PDT according to the present embodiment, the shallow part can be preserved and only the deeply affected part can be treated.
例えば、肺末梢に原発性肺癌が発見された場合、一般的な外科手術では、転移が疑われるリンパ節も一緒に切除する。この際リンパ節だけを切除することはできず、近傍の肺組織や気管支ごと切り取ることになる。肺が大きく切り取られると換気能力が大きく損なわれ、呼吸が苦しくなり、治療後の患者の生活の質が著しく低下する。 For example, when primary lung cancer is found in the periphery of the lung, common surgical operations also remove lymph nodes that are suspected of metastasis. At this time, it is not possible to remove only the lymph node, but the entire lung tissue and bronchi are cut off. If the lungs are severely cut, the ability to ventilate is greatly impaired, breathing becomes difficult, and the quality of life of the patient after treatment is significantly reduced.
また、浅部温存が不可能な通常のPDTでは、気道粘膜にできた癌腫瘍を内側から治療する。気管支は、内側から気道粘膜、気道壁、気管支軟骨等から構成されており、リンパ節は、その外側にある。通常のPDTで治療深度を深くし、リンパ節まで治療しようとすると、気管支構造を破壊する。治療後に浮腫が生じて気道狭窄を引き起こし呼吸が困難になるなどの課題が生じる。 Moreover, in normal PDT in which superficial preservation is impossible, the cancer tumor formed in the airway mucosa is treated from the inside. The bronchus is composed of airway mucosa, airway wall, bronchial cartilage and the like from the inside, and the lymph node is on the outside. When the treatment depth is increased with normal PDT and treatment is performed up to the lymph node, the bronchial structure is destroyed. After treatment, edema occurs, causing problems such as respiratory stenosis and difficulty in breathing.
しかし、本実施形態に係るPDTでは、このような不具合が生じる虞はなく、浅部を確実に温存しつつ、深部にある病変部41のみを治療できることになる。
(第2の実施の形態)
前述した実施の形態は、光照射部13がレーザー光を照射し、生体40からの反射光を検知するものであるが、本実施の形態は、生体40の温度に基づき血流量を検出するものである。レーザー光を照射することにより血流量が低減すると、生体40の温度も変化する。したがって、レーザー光の照射前の生体40の温度と、照射後の生体40の温度とを測定して、制御部22において比較すると、生体浅部42の血流量を検出することができる。
However, in the PDT according to the present embodiment, there is no possibility of such a problem, and only the
(Second Embodiment)
In the above-described embodiment, the
図9は第2の実施の形態に係るブロック図、図10はレーザー光照射時における生体表面付近と生体深部との温度測定結果を示すグラフで、(A)は高強度パルスレーザー光照射時のものを示し、(B)は低強度パルスレーザー光照射時のものを示しでいる。グラフ中、細線は腫瘍浅部42の温度変化を、太線は腫瘍深部の温度変化を表す。なお、先の図に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明は省略する。
FIG. 9 is a block diagram according to the second embodiment, FIG. 10 is a graph showing the temperature measurement results near the living body surface and the deep part of the living body at the time of laser light irradiation, and FIG. (B) shows the case of low-intensity pulsed laser light irradiation. In the graph, the thin line represents the temperature change in the
まず、レーザー光を照射することにより血流量が低減すると、生体40の温度も変化する点に関し実験により検証した。実験は、マウスのInVIVO実験であり、治療中の生体40に熱電対を穿刺し温度を測定した。腫瘍浅部42は表層から200μm、腫瘍深部は表層から5mmの位置である。高強度パルスレーザー光と低強度パルスレーザー光は、下記の表1で示す値のものである。
First, it verified by experiment about the point that the temperature of the
実験結果は、図10(A)(B)に示すものが得られた。この実験結果から明らかなように、高強度パルスレーザー光照射時には、生体表面付近が生体深部に比べて大きく温度上昇するのに対し、低強度パルスレーザー光照射時には、深さによる温度差の違いは少ない。これは、高強度パルスレーザー光照射時には、生体浅部で血流が低下し、血流による組織冷却の効果が失われて急激に温度上昇をした様子を示す。したがって、生体40の実温度を測定することにより浅部42における血流量をモニターすることができる。
The experimental results shown in FIGS. 10A and 10B were obtained. As is clear from this experimental result, when irradiated with high-intensity pulsed laser light, the temperature near the surface of the living body rises significantly compared to the depth of the living body, whereas when irradiated with low-intensity pulsed laser light, the difference in temperature difference due to depth is Few. This shows a state where the blood flow is lowered in the shallow part of the living body and the temperature is rapidly increased due to the loss of the tissue cooling effect by the blood flow when the high-intensity pulsed laser beam is irradiated. Therefore, the blood flow rate in the
図9に示すように、本実施の形態では、光照射部13の近傍に温度センサー27を設け、温度センサー27が検知した生体表面の温度信号を制御部22に入力するようにしている。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a
したがって、図10(A)(B)のグラフに示されている温度変化の状態を、予め制御部22に記憶させ、生体40から検出した温度と比較すれば、生体40の血流量を検出することができる。
(第3の実施の形態)
図11は第3の実施の形態に係るブロック図であり、先の図に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明は省略する。
Therefore, if the temperature change state shown in the graphs of FIGS. 10A and 10B is stored in the
(Third embodiment)
FIG. 11 is a block diagram according to the third embodiment, and members that are the same as those shown in the previous drawings are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
本実施の形態の検出手段23Bは、超音波やレーザー光による画像診断により、生体深部方向にある血管の形状を認識するもので、この画像診断により血管分布数を血流量とし、制御部22に供するようにしたものである。 The detection means 23B according to the present embodiment recognizes the shape of a blood vessel in the direction of the deep part of the living body through image diagnosis using ultrasonic waves or laser light. It is something to be offered.
内視鏡の分野では、光学フィルターを用いて血管を明瞭に描画する方法などが一般に知られている。この手法を用いて本実施の形態では、図11に示すように、内視鏡28を使用する。
In the field of endoscopes, a method of clearly drawing blood vessels using an optical filter is generally known. In the present embodiment using this technique, an
血管分布数の検出は、まず、光照射部13がパルスレーザー光照射のパルスの合間に病変部41の画像をカメラCにより撮像し、内視鏡28に設けた光学フィルター29を通して得られた画像情報を画像取得部(画像取得手段)30に導き、画像取得部30からの画像信号に基づいて血流量演算手段31が、内視鏡44の視野に占める血管分布数を求める演算を行い、得られた値を制御信号として制御部22にフィードバックし入力し、光照射部13が照射するパルス光を制御するようにしている。
In the detection of the number of blood vessel distributions, first, the
このようにすれば、生体40の画像から血管の分布状態を検出でき、得られた血管分布数から生体浅部42の血流量を検出することができる。
(第4の実施の形態)
前述した実施形態では、生体40の浅部42の血流量を検出するに当り、戻り光、生体40の温度の変化、画像診断による血管分布数を利用したものであるが、浅部42の色調を検出するものあるいは光ドップラーシフトにより血流速を検出するものであってもよい。
In this way, the distribution state of blood vessels can be detected from the image of the living
(Fourth embodiment)
In the embodiment described above, in detecting the blood flow rate in the
まず、色調を検出するものについて説明する。レーザー光を照射することにより血流量が低減すると、画像診断の画像信号中に占める血液の色の信号量も変化するので、レーザー光の照射前後における血液の色の信号量変化を測定すれば、血流量を把握することができる。 First, what detects a color tone will be described. When the blood flow is reduced by irradiating laser light, the amount of blood color signal in the image signal of image diagnosis also changes, so if you measure the change in the amount of blood color signal before and after laser light irradiation, The blood flow can be grasped.
つまり、例えば、図9に示す温度センサー27を、色を感知するセンサーとし、レーザー光の照射前の血液の赤色量と、戻り光の赤色量を測定して、制御部22において比較すれば、生体浅部42の血流量を検出することができる。
That is, for example, if the
光ドップラーシフトにより検出するものについて説明する。前述した戻り光は、生体組織内の血流に応じて光の周波数が変化するので、戻り光の周波数の変化量を測定すれば、血流量を把握することができる。 What is detected by optical Doppler shift will be described. Since the return light described above changes the frequency of the light according to the blood flow in the living tissue, the blood flow can be grasped by measuring the amount of change in the frequency of the return light.
つまり、例えば、図9に示す温度センサー27を、周波数を検出するセンサーとし、光照射部13から照射されたレーザー光の周波数と、前記センサーが検出した戻り光の周波数とを比較すれば、生体浅部42の血流量を検出することができる。ただし、測定は、血管断面積が変わらない間に行うことが好ましい。血管断面積が変化すると、血流速、即ち血液量を把握することが困難になる。
That is, for example, if the
上述した実施の形態では、肺の治療に適用した場合であるが、本発明の適用は、肺や気管支に限定されるものではなく、尿道、血管、腸管、鼻腔、口腔、耳道、膣などの生体管腔、あるいは管腔の無い臓器の治療においても応用できる。 In the embodiment described above, the present invention is applied to the treatment of the lung. However, the application of the present invention is not limited to the lung and bronchus, and the urethra, blood vessel, intestinal tract, nasal cavity, oral cavity, ear canal, vagina, and the like. The present invention can also be applied to the treatment of a living body lumen or an organ without a lumen.
また、本発明のレーザー照射装置による治療の対象となる病変部は、組織において細胞の異常増殖や粥腫を伴う疾患の病変部であり、該組織病変部を傷害することにより疾患の進行を停止させ治療および拡大の防止をすることが可能な病変部である。このような病変部を有する疾患として、癌腫、肉腫、良性腫瘍、粥腫を伴う動脈硬化等も挙げることができる。これらの疾患の発生部位に関しても限定されるものではなく、また進行度に関しても限定されるものではない。例えば癌腫の場合、表在性の早期癌から浸潤性の進行癌まで対象となる。これらの中でも病変部が組織深部まで存在している疾患が好ましくさらに、病変部を正常な部分が覆っている状態の疾患が好ましい。 In addition, the lesion to be treated by the laser irradiation apparatus of the present invention is a disease lesion associated with abnormal cell proliferation or atheroma in the tissue, and the progression of the disease is stopped by damaging the tissue lesion. It is a lesion that can be treated and prevented from spreading. Examples of the disease having such a lesion include carcinoma, sarcoma, benign tumor, arteriosclerosis accompanied by atheroma. There is no limitation on the site of occurrence of these diseases, and there is no limitation on the degree of progression. For example, in the case of a carcinoma, the target is from superficial early cancer to invasive advanced cancer. Among these, a disease in which a lesion is present up to a deep tissue is preferable, and a disease in which a normal part covers the lesion is preferable.
病変部を覆う正常な部分はその病変部と同じ組織とは限らず、本発明の装置を用いて病変部に光線を照射しようとした場合に、病変部と光線照射部分に他の組織が存在する場合も含む。 The normal part that covers the affected part is not necessarily the same tissue as the affected part. When an attempt is made to irradiate the affected part with light using the device of the present invention, there are other tissues in the affected part and the irradiated part. This includes cases where
このような疾患としては、上皮内の癌腫であって上皮表面は正常な癌腫、組織の内部に存在する非上皮性細胞(間質細胞:支持組織を構成する細胞)性肉腫であって上皮性細胞に覆われている肉腫、前立腺癌や前立腺肥大症のように、尿道内に装置の光線照射部を挿入した場合に、病変部(前立腺)と光線照射部の間に正常部分(尿道壁)がある疾患、アテローム性動脈硬化症のように、動脈内に装置の光線照射部を挿入した場合に、病変部(粥腫)と光線照射部の間に病変部(粥腫)を覆う正常部分(被膜)がある疾患等が挙げられる。 Such diseases include carcinomas in the epithelium with normal epithelial surface, non-epithelial cells (stromal cells: cells that constitute the supporting tissue) sarcoma that exist within the tissue, and epithelial When the light irradiation part of the device is inserted into the urethra, such as sarcoma covered with cells, prostate cancer or benign prostatic hyperplasia, the normal part (urethral wall) between the lesion part (prostate) and the light irradiation part When there is a light irradiation part of the device inserted into the artery, such as atherosclerosis, there is a normal part that covers the lesion part (the atheroma) between the lesion part (the atheroma) and the light irradiation part Examples of the disease include (film).
また、上述した実施の形態では、光線力学的治療時にPDT薬剤のみを使用しているが、血流量に作用のある薬剤、例えば、血栓溶解剤(アスピリンなど)を投与することで、治療効果が向上することが期待される。血流量に作用のある薬剤を投与すると、治療部位における血管閉塞が妨げられて治療効果が向上させることができる。 In the above-described embodiment, only the PDT drug is used at the time of photodynamic therapy. However, the therapeutic effect can be obtained by administering a drug having an effect on the blood flow, for example, a thrombolytic agent (such as aspirin). It is expected to improve. When a drug having an effect on blood flow is administered, vascular occlusion at the treatment site is hindered and the treatment effect can be improved.
血管作用薬としては、以下のものがあげられる。 Examples of vasoactive agents include the following.
(1)PDT治療時に、例えば、下記する抗血栓性の薬効のある薬物を併用すれば、血栓や塞栓、血流障害等の治療効果の向上が期待できる。 (1) At the time of PDT treatment, for example, if a drug having the following antithrombotic medicinal properties is used in combination, improvement of therapeutic effects such as thrombus, embolism, blood flow disorder and the like can be expected.
アスピリン、塩酸チクロピジン、ワルファリンカリウム、ヘパリンナトリウム、ナサルプラーゼ、アルテプラーゼ、ウロキナーゼ、チソキナーゼ、アルガトロバン
また、アスピリンと同様のシクロオキシゲナーゼ (COX-1、COX-2) 活性を阻害する作用を持つ薬物として、サリチル酸、ジクロフェナク、インドメタシン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ピロキシカム
(2)PDT治療時に、例えば、下記する血管拡張作用がある薬物を併用すれば、血管閉塞が妨げられている部位の治療効果の増減については言及できないが、パルスレーザー光照射継続中に病変部位への薬剤と酸素の供給を維持する効果を持つ可能性がある。
Aspirin, ticlopidine hydrochloride, warfarin potassium, heparin sodium, nasalplase, alteplase, urokinase, tisokinase, argatroban Indomethacin, ibuprofen, ketoprofen, naproxen, piroxicam (2) When treating with PDT, for example, if a drug with the following vasodilatory action is used in combination, the increase or decrease in the therapeutic effect of the site where vascular occlusion is prevented cannot be mentioned, It may have the effect of maintaining the supply of drug and oxygen to the lesion site while pulsed laser light irradiation continues.
塩酸トラゾリン、シロスタゾール、ベラプロストナトリウム、硫酸バメタン、塩酸ファスジル
本発明の前提として説明した部分に記載しているように、本発明の特徴である血管の収縮作用は、発生した一重項酸素による刺激と高強度パルス光による刺激と、高強度パルス光により生じた熱刺激の3つが要因となって生じている。したがって、PDT薬剤として、ポルフィリン誘導体やクローリン系物質等種々の薬剤が提案されている。例えば、ポルフィリン誘導体としては、特開平9−124652号公報、WO98/14453号公報、特開平4−330013号公報、特許第2961074号公報などがあり、光化学治療の適用対象疾患として各種の癌用としては、特公平7−53733号公報、特開平9−124652号公報などがあり、自己免疫性疾患用としては、WO99/07364号公報、WO98/19677号公報、WO98/14453号公報などがあり、動脈硬化症用としては、特許第3154742号公報、WO00/59505号公報等が報告されている。
Trazoline hydrochloride, cilostazol, beraprost sodium, bamethane sulfate, fasudil hydrochloride As described in the part explained as the premise of the present invention, the vasoconstrictive action, which is a feature of the present invention, is caused by stimulation caused by singlet oxygen generated and There are three factors, i.e., stimulation by intense pulsed light and thermal stimulation produced by high-intensity pulsed light. Therefore, various drugs such as porphyrin derivatives and crawlin substances have been proposed as PDT drugs. For example, as porphyrin derivatives, there are JP-A-9-124652, WO98 / 14453, JP-A-4-330013, Japanese Patent No. 2961074, etc., for various cancers as target diseases for photochemical treatment. Are Japanese Patent Publication No. 7-53733, Japanese Patent Laid-Open No. 9-124652, etc., and for autoimmune diseases, there are WO 99/07364, WO 98/19677, WO 98/14453, As for arteriosclerosis, Japanese Patent No. 3154742, WO00 / 59505 and the like have been reported.
しかし、いずれの薬剤であっても上記の刺激が発生しており、本発明による治療を行うことができる。 However, the stimulation described above occurs in any drug, and the treatment according to the present invention can be performed.
本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 The present invention will be specifically described by the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
図12は、カテーテルを使用してマウスの肺癌を治療している状態を示す概略断面図である。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a state in which lung cancer of a mouse is treated using a catheter.
病変部41が、例えば、肺の抹消部分にある場合は、治療用カテーテル10を使用してPDTを行う。初期治療条件として、波長664nmのパルスレーザー光のピーク強度を10mJ/cm2、繰り返し周波数を10Hz、トータル投与エネルギー100J/cm2とし、生体40に供給するPDT薬剤は、排泄性の高い第二世代光感受性物質レザフィリンを濃度2mg/kgで注入した。
For example, when the
光源は、エキシマーダイレーザー(EDL−1、浜松ホトニクス社)を用いた。ローダミン640濃度0.5mM(溶媒エタノール)に、オオサジン740濃度0.5mMを添加し、レーザー色素の劣化を用いて発振波長667±3nm、パルス幅10nsの光源として使用した。 As the light source, an excimer die laser (EDL-1, Hamamatsu Photonics) was used. Oosazine 740 concentration 0.5 mM was added to rhodamine 640 concentration 0.5 mM (solvent ethanol), and it was used as a light source having an oscillation wavelength of 667 ± 3 nm and a pulse width of 10 ns by using laser dye degradation.
PDT薬剤を注入し、1時間経過した後、気管支内に気管支内チューブ32を挿入した状態で、ガイディングカテーテル33を挿入した。このガイディングカテーテル33をガイドとして治療カテーテル10を挿入し、ガイディングカテーテル33の先端から、治療カテーテル10を突出し、病変部41近傍にある気管支まで到達させた。
After injecting the PDT drug and passing 1 hour, the guiding
制御部22を作動し、光照射部13から病変部位に向かって、光のピーク強度が10mJ/cm2の高強度パルス光を、照射領域直径8mmで、100J/cm2照射した。
The
施行48時間後、PDT効果を検証した。検証は、腫瘍を薄切りし、ホルマリン固定した後のHE染色像の観察により判断した。浅部42は厚さ0.3mm−0.5mmの温存部位が確認され、深部深さ5mmまでの治療深度を得ることができ、病変部41が死滅していることが確認できた。
48 hours after the implementation, the PDT effect was verified. The verification was judged by observing an HE-stained image after thinly slicing the tumor and fixing it with formalin. As for the
本発明は、生体の健常部である浅部皮膜を損傷させることなく保存しつつ、深部の病変部のみを治療することが可能となる。 The present invention makes it possible to treat only a deeply affected part while preserving the shallow skin film, which is a healthy part of a living body, without damaging it.
1…光線力学的治療装置、
10…治療カテーテル、
11…照射手段、
13…光照射部、
20…照射制御手段、
21…光源、
22…制御部、
23…検出手段、
24…光分岐部、
25…血流量演算手段、
40…生体、
41…病変部、
42…浅部、
F…光ファイバ、
M1,M2…マーカー。
1 ... Photodynamic therapy device,
10 ... treatment catheter,
11 ... Irradiation means,
13 ... light irradiation part,
20 ... Irradiation control means,
21 ... light source,
22 ... control unit,
23. Detection means,
24: Optical branching section,
25. Blood flow calculation means,
40 ... living body,
41 ... lesions,
42 ... Shallow part,
F: Optical fiber,
M 1 , M 2 ... markers.
Claims (6)
前記光感受性物質を活性化する光を前記病変部に照射する照射手段と、
前記病変部よりも前記照射手段側にある浅部の血管を流れる血流量を低減させるように前記光のピーク強度を制御する照射制御手段と、を有し、
前記照射制御手段は、前記浅部の血流量を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて、前記浅部の血管の収縮を調節するように、前記照射手段により照射する前記光のピーク強度を制御する制御手段と、を有する光線力学的治療装置。 A photodynamic therapy device for treating a lesion in a deep part of a living body using a photosensitive substance activated by light,
Irradiating means for irradiating the lesion with light that activates the photosensitive substance;
Irradiation control means for controlling the peak intensity of the light so as to reduce the amount of blood flowing through the shallow blood vessel on the irradiation means side of the lesioned part ,
The irradiation control means includes a detection means for detecting a blood flow volume in the shallow portion, and the light emitted by the irradiation means so as to adjust a contraction of the blood vessel in the shallow portion based on a detection result of the detection means. And a control means for controlling the peak intensity of the photodynamic therapy device.
項1〜3のいずれかに記載の光線力学的治療装置。 The control means reduces the amount of blood flowing through the shallow blood vessel immediately after the start of light irradiation until the initial blood flow suppression time, and after the initial blood flow suppression time has elapsed until the end of light irradiation. The peak intensity of the light is controlled so as to maintain the contraction of the shallow blood vessel.
Item 4. The photodynamic therapy device according to any one of Items 1 to 3 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006340569A JP4966640B2 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Photodynamic therapy device and method of using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006340569A JP4966640B2 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Photodynamic therapy device and method of using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008148951A JP2008148951A (en) | 2008-07-03 |
JP4966640B2 true JP4966640B2 (en) | 2012-07-04 |
Family
ID=39651806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006340569A Expired - Fee Related JP4966640B2 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Photodynamic therapy device and method of using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4966640B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020185259A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light radiation device and light radiation system |
WO2020230518A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light-irradiation system, catheter, and light-irradiation device |
WO2020230519A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
WO2020230516A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2540247B1 (en) * | 2010-02-26 | 2016-04-27 | Keio University | Catheter for photodynamic ablation of cardiac muscle tissue |
CN103789207A (en) * | 2014-02-19 | 2014-05-14 | 哈尔滨医科大学 | Cell experiment device for photodynamic therapy research |
WO2016187187A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | The General Hospital Corporation | System and method for phototherapy for preventing or treating carbon monoxide poisoning |
WO2020049629A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | オリンパス株式会社 | Light irradiation device delivery apparatus and phototherapy method |
JP2021048951A (en) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation device and light irradiation system |
JP7433013B2 (en) * | 2019-10-07 | 2024-02-19 | 朝日インテック株式会社 | Catheter and light irradiation device |
JP7338031B2 (en) * | 2020-02-17 | 2023-09-04 | オリンパス株式会社 | lancing device |
CN117222450A (en) * | 2021-04-30 | 2023-12-12 | 奥林巴斯株式会社 | Light therapy assistance method and light therapy assistance device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61265143A (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | キヤノン株式会社 | Laser moxa apparatus |
US6238426B1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-05-29 | Light Sciences Corporation | Real-time monitoring of photodynamic therapy over an extended time |
AU2003230164B2 (en) * | 2002-05-08 | 2008-05-01 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Sensitized online BOLD-MRI imaging method |
AU2003292591A1 (en) * | 2003-06-20 | 2005-01-04 | Keio University | Photodynamic therapy apparatus, method for controlling photodynamic therapy apparatus, and photodynamic therapy method |
JPWO2006049132A1 (en) * | 2004-11-02 | 2008-05-29 | 学校法人慶應義塾 | Photodynamic therapy device |
-
2006
- 2006-12-18 JP JP2006340569A patent/JP4966640B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020185259A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light radiation device and light radiation system |
WO2020230518A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light-irradiation system, catheter, and light-irradiation device |
WO2020230517A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light-irradiation device and light-irradiation system |
JP2020185260A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light radiation system, catheter, and light radiation device |
WO2020230519A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
WO2020230516A1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
JP2020185257A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light radiation system, catheter, and light radiation device |
JP2020185258A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 朝日インテック株式会社 | Light radiation system, catheter, and light radiation device |
CN113811348A (en) * | 2019-05-16 | 2021-12-17 | 朝日英达科株式会社 | Light irradiation apparatus and light irradiation system |
JP7312605B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-07-21 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
JP7326021B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-08-15 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation device and light irradiation system |
JP7326020B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-08-15 | 朝日インテック株式会社 | Light irradiation system, catheter, and light irradiation device |
JP7340174B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-09-07 | 朝日インテック株式会社 | light irradiation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008148951A (en) | 2008-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4966640B2 (en) | Photodynamic therapy device and method of using the same | |
JP4504917B2 (en) | Photodynamic therapy device, photodynamic therapy device control method, and photodynamic therapy method | |
Yun et al. | Light in diagnosis, therapy and surgery | |
JP4496344B2 (en) | Intravascular diagnostic or therapeutic device using high-intensity pulsed light | |
JP6860571B2 (en) | Photodynamic therapy device | |
US20120078160A1 (en) | Method and apparatus for cancer therapy | |
US8097028B2 (en) | Photoreactive system and methods for prophylactic treatment of atherosclerosis | |
US6673067B1 (en) | System and method for thermally and chemically treating cells at sites of interest in the body to impede cell proliferation | |
US20070282301A1 (en) | Dilatation Balloon Catheter Including External Means For Endoluminal Therapy And For Drug Activation | |
US6887261B1 (en) | System and method for thermally and chemically treating cells at sites of interest in the body to impede cell proliferation | |
CA2339384C (en) | Improved method for targeted topical treatment of disease | |
JP2004357792A (en) | Vascular restenosis preventive therapeutic apparatus by sound pressure wave induced by irradiation of high strength pulse light | |
WO2006049132A1 (en) | Photodynamic therapy apparatus | |
Fleischer | Endoscopic laser therapy for esophageal cancer: present status with emphasis on past and future | |
JP5702529B2 (en) | Medical light irradiation device | |
US20120095532A1 (en) | Device For Irradiating An Internal Body Surface | |
Haddad et al. | Endoscopic laser therapy for esophageal cancer | |
US9034023B2 (en) | Dynamic colorectal PDT application | |
JP5265186B2 (en) | Drugs for treating or diagnosing vascular lesions in skin or subcutaneous soft tissue by light irradiation | |
US20220096862A1 (en) | Method for irradiating cells with light, method for controlling medical device, and medical device | |
RU2295365C1 (en) | Laser therapy method for treating benign prostate hyperplasia cases | |
Maier et al. | In vivo determination of tumor optical parameters in esophageal carcinoma | |
Brunetaud et al. | Lasers in digestive endoscopy | |
TW202428316A (en) | Catheter set and system for site-directed release of therapeutic gas | |
JP2003135482A (en) | Implement for laser thermal welding in thoracic aortic vein |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120313 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120402 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |