SE522697C2 - Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning - Google Patents

Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning

Info

Publication number
SE522697C2
SE522697C2 SE0103771A SE0103771A SE522697C2 SE 522697 C2 SE522697 C2 SE 522697C2 SE 0103771 A SE0103771 A SE 0103771A SE 0103771 A SE0103771 A SE 0103771A SE 522697 C2 SE522697 C2 SE 522697C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
radiation
conductors
tumor
disc
conductor
Prior art date
Application number
SE0103771A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0103771D0 (sv
SE0103771L (sv
Inventor
Sune Svanberg
Katarina Svanberg
Stefan Andersson-Engels
Original Assignee
Spectracure Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spectracure Ab filed Critical Spectracure Ab
Priority to SE0103771A priority Critical patent/SE522697C2/sv
Publication of SE0103771D0 publication Critical patent/SE0103771D0/sv
Priority to AT08102902T priority patent/ATE538716T1/de
Priority to AT02789052T priority patent/ATE390080T1/de
Priority to EP02789052A priority patent/EP1443855B1/en
Priority to DE60225830T priority patent/DE60225830T2/de
Priority to EP08102902A priority patent/EP1955649B1/en
Priority to US10/495,709 priority patent/US7037325B2/en
Priority to AU2002353690A priority patent/AU2002353690B2/en
Priority to PCT/SE2002/002050 priority patent/WO2003041575A1/en
Priority to JP2003543469A priority patent/JP4425634B2/ja
Priority to CNB028267753A priority patent/CN1303938C/zh
Priority to CA2505642A priority patent/CA2505642C/en
Priority to ES08102902T priority patent/ES2378717T3/es
Priority to ES02789052T priority patent/ES2302859T3/es
Publication of SE0103771L publication Critical patent/SE0103771L/sv
Publication of SE522697C2 publication Critical patent/SE522697C2/sv
Priority to NO20041981A priority patent/NO20041981L/no

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0601Apparatus for use inside the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0601Apparatus for use inside the body
    • A61N2005/0612Apparatus for use inside the body using probes penetrating tissue; interstitial probes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/063Radiation therapy using light comprising light transmitting means, e.g. optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G02B6/3504Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/35543D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
    • G02B6/3556NxM switch, i.e. regular arrays of switches elements of matrix type constellation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

25 30 35 nø- q . u ø n n. u. n o. nu o u n v 522 697 _' ___ _ : v o : -ø : u w: o z u nu.. 2002-11-07 \\CURRENT\DB\P\4B91 sune svanberqwwoonslm? asaziöofiïíz-olgoš Pair så/aroåaïliniänlxšad' Åacånffàc ina E svenska.doc EK ' ' ' ' " " " "' " H ' ' sibiliserarens lokalisering till tumörceller erhåller man en unik selektivitet, där omgivande frisk vävnad sparas. De initiala kliniska erfarenheterna, främst med ämnena hemato- porfyrinderivat (HPD) och delta-aminolevulinsyra (ALA) är goda.
Sensibiliserare uppvisar även en annan användbar egenskap, nämligen att ge en karakteristisk röd fluore- scenssignal då ämnet exciteras med violett eller ultra- violett strålning. Denna signal framträder tydligt över vävnadens egenfluorescens och kan användas för att lokalisera tumörer och för att kvantifiera storleken pà sensibiliserarens upptag i vävnaden.
En stor nackdel med PDT är emellertid den begränsade penetrationen i vävnad för den aktiverande röda strål- ningen. Detta medför, att man vid ytbestrålning endast kan behandla tumörer som är ca 5 mm tjocka. För att kunna behandla tjockare och djupt belägna tumörer kan då s k interstitiell PDT (IPDT) användas, där ljusförande optiska fibrer föres in i tumören, t ex med hjälp av en kanyl, i vars kanal fibern placerats.
Flera fibrer har härvid utnyttjats för att en effek- tiv behandling skall kunna ernås, därför att det är mycket väsentligt att samtliga tumörceller utsätts för en till- räckligt stor dos av ljus så att det vävnadstoxiska sing- lettillståndet ernås. Det har visat sig vara möjligt, att göra dosberäkningar av vävnadens absorptions- och sprid- ningsegenskaper. I t ex det svenska patentet SE 503 408 beskrivs ett IPDT-system, där sex fibrer användes såväl för behandling som för mätning av det ljusflöde, som når en given fiber vid penetrationen genom vävnaden från övriga fibrer. Detta medger en förbättrad beräkning av att en korrekt ljusdos erhålles i tumörens alla delar.
I den i SE 503 408 beskrivna utrustningen delas ljuset från en enda laser upp i sex olika delstràlar med hjälp av ett stråldelarsystem innefattande ett stort antal 10 15 20 25 30 o n nu.. u. u nu o o . , u s o c ~ p o , 1 a o 522 697 s' u u n u u 2002-11-07 \\CURRENT\DB\P\4991 Sune Svanberg\P\0Ol\SE\P 499fl-'Ü01f0K0lDß PRš sßlardfiafl. :iníánuådfiètâïï-tfiléfi ära. z Svenskahàoc EK . . . . .. .. .. n. .. .. . I komponenter, varefter ljuset fokuseras in på en av de sex individuella behandlingsfibrerna. Med utnyttjande av en fiber som sändare, användes de övriga fibrerna som mot- tagare av den genom vävnaden framträngande strålningen. Vid ljusmätning svängs ljusdetektorer in i strålbanan, som blockeras, och det svaga ljus mäts som härrör från dessa fibrers uppsamling av det till vävnaden tillförda ljuset.
Emellertid medför sådana öppna strålgångar en optisk starkt förlustbringande stràldelning, och resulterande ljusförluster försämrar drastiskt såväl ljusdistribution som ljusmätningen. Dessutom måste ett sådant system ofta justeras optiskt, vilket även är en viktig aspekt i samband med klinisk behandling.
Syftet med uppfinningen är att undanröja ovan nämnda nackdelar, vilket uppnås genom att systemet enligt uppfin- ningen erhållit kännetecknen enligt patentkravet l, varvid en mycket praktisk och effektiv implementering av inter- aktiv IPDT medges genom att olika optiska mätningar för diagnostik och dosimetri integrerat kan utföras på ett enkelt sätt. En viktig tillämpning av uppfinningen är interaktiv, interstitiell fotodynamisk tumörterapi samt interaktiv fototermisk tumörterapi.
För närmare förklaring av uppfinningen skall ett an- tal utföranden därav beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka FIG l är en schematisk perspektivvy av ett första utförande av fördelaren i systemet enligt uppfinningen, varvid strålningsledare anordnade i densamma är inter- stitiellt instuckna i en tumör, FIG 2 är en vy i likhet med FIG 1, i vilken förde- larens skivor är isärförda, 10 15 20 25 30 35 522 697 ¿.:¿..:.__. .. . ,__, . . .. . . 2002-11-07 \\cuRRzNr\01a\P\4991 sune svanberquwoonssv» aseiflöouwnofbà PRÉ/ sš/aroåaïfiniämxšaæliatånifàf svenska_doc EK ~ I o ø v. nu n. an. nu v» o o 4 FIG 3 är en planvy från ovan av en fördelares vrid- bara skiva med hål infästa i densamma, FIG 4 är en fragmentarisk tvärsektionsvy av en förde- lares vridbara skiva, i vilken en fjäderbelastad kula är anordnad, FIG 5 är en schematisk perspektivvy som illustrerar användningen av det uppfinningsmässiga systemet med för- delaren vid diagnosticering av en tumör, FIG 6 är en vy i likhet med FIG 5 och FIG 2, varvid två fördelare är anordnade på en och samma axel, och FIG 7 är en schematisk perspektivvy som illustrerar användningen av det uppfinningsmässiga systemet med för- delaren vid fotodynamisk behandling av en tumör.
Med hänvisning till FIG 1-4 visas ett föredraget utförande av fördelaren i systemet enligt uppfinningen.
Fördelaren I innefattar två mot varandra plant anliggande skivor av exempelvis 1 cm tjockt stål. Skivorna är här anordnade på en axel 2, varvid den ena är en fast skiva 3 och den andra är en vridbar skiva 4. I FIG 1 visas skivorna 3, 4 kloss mot varandra och i FIG 2 isärförda.
I bägge skivorna är cirkulärt lika fördelade hål 5 anordnade (FIG 3) för infästning av strålningsledare 6, 7.
Företrädesvis är hålens diameter 0,3-0,7 mm. För att uppnå hög precision, så att strälningsledarna kan anordnas exakt mitt emot varandra, kan hålen i de två skivorna lämpligen samborras, eventuellt med ett centreringsrör, varvid den gemensamma axeln 2 utnyttjas. En mycket hög precision kan härvid ernås vid upptagning av en hålserie.
Genom att utnyttja samborrade skivor kan strålnings- ledare fästas i dessa, varvid en extra, tunnare skiva då kan vridas något, eventuellt med fjäderförladdning, så att samtliga strålningsledare samtidigt nyps fast i sitt läge utan att lim eller dylikt behöver användas. Alternativt göres hålets diameter större än stràlningsledarnas dia- meter, varefter hålen kan klädas in med ett därtill an- 10 15 20 25 30 35 522 697 suswa; ="=":= -z . . . . zooefn-ov \\cuRRENT\Dß\P\4e-91 sune svanberqunoonssw wsnšïöollbäoißê PM sifarmiaïïiniamíadïíacånzttåflm Éà svenskmdoc EK . . . . .. .. .. ... .. .. . passat rör eller så kan strålningsledarnas ändar förses med en därtill anpassad strumpa. Alternativt kan strålnings- ledarnas ändar krängas eller kragas in i hålen.
Företrädesvis är strålningsledarna optiska fibrer, varvid inbegripes olika typer av slangar eller böjliga rör innehållande ett ljusledande material. Strålningsledarna bör vara av en sådan längd och i övrigt så anordnade, att den vridbara skivan 4 utan besvär kan vridas upp till ett (36o°). en spiral, kan vridningsriktningen omkastas. varv För att strålningsledarna ej skall kunna bilda Enligt uppfinningen är ett flertal första strål- ningsledare 6 i ett system anordnade i den fasta skivan 3 för ledning av strålning till och från ett reaktionsställe 8. Med reaktionsställe avses i detta sammanhang ett ställe där fotodynamiskt reaktiva föreningar är avsedda att rea- gera i en tumör vid terapi. Dessa strålningsledare 6 fix- eras då i reaktionsstället 8 genom att de t.ex. skjutes genom injektionsnålars lumen, vilka instickes i tumören.
Därefter frammatas strålningsledarna utanför kanylspetsen.
För att en patient ej skall behöva utsättas för att stickas flera gånger, utnyttjas vid integrerad diagnostik och dosimetri hela tiden samma strålningsledare 6.
Hålen 5 i såväl den fasta skivan 3 som den vridbara skivan 4 är anordnade på en cirkellinje, varvid cirkel- radien på den ena skivan är lika med cirkelradien på den andra skivan. Hålen i den ena skivan år lika fördelade på (360/nl)°, där nl är lika med antalet hål, och hålen i den andra skivan är cirkellinjen med en vinkelseparation vi = lika fördelade på cirkellinjen med en vinkelseparation V2 som är (360/n2)°. Första ändar av de första strålnings- ledarna 6 är infästa i hålen i den fasta skivan 3 och första ändar av de andra strålningsledarna 7 är infästa i hålen i den vridbara skivan 4. För att hälen, och därmed strålningsledarna i de bägge skivorna skall vara anslutbara till varandra i olika konstellationer genom vridning av den 10 15 20 25 30 35 5 2 2 6 9 7 fn s"='-..-' sz f. -z c =- 2002-11-07 \\cuRRENT\DB\P\4991 sune svanberg\1>\0o1\sE\P 4991ï36o11bšo1ëš PRü såafofšal ïinšanuàffpëcåxct' c 'ä svenska.doc EK . ° ° ' " '° " "' " °' P u van... vridbara skivan 4, väljes n2 att vara en multipel av nl pà så sätt, att ng erhålles som ett heltal som är större eller lika med 1. Lämpligen väljes antalet hål i den fasta skivan att vara två till fler än sex.
Företrädesvis är sex hål anordnade i den fasta skivan 3 och tolv hål anordnade i den vridbara skivan 4. Med lika- ledes sex första strålningsledare 6 blir således vinkel- separationen 60° i den fasta skivan 3 och med tolv hål an- ordnade i den vridbara skivan 4 blir vinkelseparationen 30° för de andra strålningsledarna 7.
För att underlätta förståelsen av uppfinningen kommer den fortsatta beskrivningen av en föredragen utföringsform av fördelaren i systemet av uppfinningen att avse sex första strålningsledare 6 anordnade i den fasta skivan 3 för ledning av strålning till och från reaktionsstället 8.
Således har den vridbara skivan 4, liksom den fasta skivan 3, sex hål 5 för motsvarande andra strålningsledare 7 samt sex ytterligare hål för andra strålningsledare 7.
Samtliga dessa strålningsledare 7 kan avge strålning till reaktionsstället 8 och mottaga strålning från detsamma.
Flera spektra kan sålunda tas upp och utläsas samtidigt.
Genom vridning av den vridbara skivan 4 blir de första och andra strålningsledarna anslutbara till varandra i olika konstellationer. En exakt inställning av de i fördelaren 1 motstàende strålningsledarna underlättas av att medel är anordnade för arretering av den vridbara skivan 4 i förutbestämda vinkellägen. Exempelvis kan spår 10 vara anordnade i axeln 2 för upptagande av en fjäder- (FIG 4) .
För att snabbt och effektivt kunna växla mellan ett belastad kula 11 anordnad i den vridbara skivan 4 diagnostiskt läge och ett terapeutiskt läge är i fördelaren i det uppfinningsmässiga systemet fördelarens 1 vridbara skiva 4 varannan av de andra strålningsledarna uppdelade i en första serie och en andra serie. Bägge hàlserierna är anordnade på samma cirkel, men är förskjutna 30° gentemot 10 15 20 25 30 35 1 o man 1 n nu anwa av | »n nu n C '- ' i ' .' Z I ' 2 I 'I 2 2' ' 2' ... . . . , . 2002-11-07 \\cURRENT\DB\P\4991 sune svanberg\P\0o1\sE\P 4991-'U01;tf3p1fi§ PRV s&qro1§a1;in1ämfid'mc4rxtt1e; SvenSka_dOC EK 0 I 0 v ul av Il lr! II nu I . .--»- varandra. En specifik strålningsledare 7a' i den första serien av varannan andra strålningsledare är anordnad för avgivning av strålning från minst en stràlningskälla 9a. Övriga ej specifika strålningsledare 7a i den första serien av andra strålningsledare är anordnade för ledning av strålning till minst en stràlningssensor 12. Den andra serien av varannan andra strålningsledare 7b är i tera- peutiskt syfte anordnad för att till reaktionsstället 8 avge strålning från minst en strålningskälla 9b.
I den föredragna utföringsformen av uppfinningen är strålningsledarna optiska fibrer, vilka i den i FIG l och 2 visade fördelaren 1 är anslutna till såväl den fasta skivan 3 som den vridbara skivan 4. Av de fibrer, som är kopplade till den vridbara skivan 4, kan härvid sex fibrer utnyttjas i diagnostiskt syfte och kan sex fibrer utnyttjas i tera- peutiskt syfte. I det diagnostiska läget kan emellertid från en till flera än tre modaliteter utnyttjas.
Med hänvisning till FIG 5-7 visas i klargörande syfte enbart de för tillfället beskrivna strålningsledare som är kopplade till en vridbar skiva; övriga strålningsledare visas ej, men är dock kopplade till den aktuella skivan.
Genom att vrida den vridbara skivan 4 30° kan de till patientens vävnad optiskt kopplade fibrerna 6 utnyttjas för såväl terapi som diagnostik och mätningar. Vid diagnostik är en av varannan strålningsledare 7 förbunden med olika strålningskällor för diagnostik, medan de andra fem stràl- ningsledarna tar emot signaler, som är relaterade till dessa stràlningskällors interaktion med vävnaden.
Eftersom såväl intensitet som spektral upplösning är av intresse, anordnas dessa fem strålningsledarnas distala ändar i ett spaltliknande arrangemang så att de överens- stämmer med inträdesspalten och/eller utgör inträdesspalten i strålningssensorn 12 i form av en kompakt spektrometer, som är försedd med en tvàdimensionell detektor-array.
Spektrometerns registreringsområde ligger företrädesvis 10 15 20 25 30 35 , . n ø no 522 697 , . nu oo "' 2002-11-07 G:\P\4991 Sune Svanberg\P\0O1\SE\P49910001_D31028_Patentansöknin; SE.í Slutföreläggandeuzioc EK 8 ø | n a u: n inom omrâdet från 400 till 900 nm. Var och en av strål- ningsledare 7a kan naturligtvis vara anslutna till en individuell strålningssensorn 12 i form av en spektrometer eller annan typ av detektor, t ex en kompakt, integrerad spektrometer.
Med hänvisning till FIG 5 är den specifika strål- ningsledaren 7a' ansluten till ett arrangemang likartat fördelaren 1, vilket innefattar en andra fast skiva 13 samt en andra vridbar skiva 14 anordnade på en gemensam axel 15.
Samtliga fasta och vridbara skivor kan även vara anordnade på en och samma axel, såsom visas i FIG 6. Härigenom ernås en mer kompakt och robust konstruktion: Mer specifikt är stràlningsledaren 7a' anordnad i ett enda hål i den andra fasta skivan 13. I nämnda andra vrid- bara skiva 14 är på en cirkel ytterligare ljusledare 17 anordnade, i detta fall tre stycken, som är anslutna till olika strålningskällor 9a och som var och en är anslutbara till stràlningsledaren 7a' och vidare till de olika första strålningsledarna 6.
Företrädesvis är en av strålningskällorna 9a en laser av samma våglängd som användes för laserbestràlningen vid fotodynamisk tumörterapi, men som har väsentligt lägre uteffekt. På den andra vridbara skivan 14 kan lämpliga filter anordnas, vilka kan vrids in i strålningssensorns 12 strålgång för att säkerställa att rätt dynamiskt område utnyttjas för samtliga mätuppgifter.
Vissa av strålningskällorna 9a används för att studera hur strålning (ljus) av motsvarande våglängd penetrerar genom vävnaden i tumören. Då ljus från en strålningskälla 9a sänds genom den specifika strålnings- ledaren 7a' via skivorna 14, 13, 4, 3 in i vävnaden, kommer en av de första strålningsledarna 6, vilken är den i för- delaren 1 motstående stràlningsledaren 6', att i tumören fungera som sändare, och kommer de övriga fem strålnings- ledarna 6 i tumören att fungera som mottagare och fånga upp 10 15 20 25 30 35 . . . . . . . . .. .. . .. .. . . 592 697 .H........"...."" .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002-11-07 \\CURRENT\DB\P\4991 sune svanbergunoonsfnp 4991-001 030108 mfsvätomaâ išiämšaäipaíenw-Zceäå på "I ' Svenskædoc EK . . . . .. .. .. .. .. det diffusa ljusflöde som når dem. Det uppfångade ljuset leds åter via skivorna 3, 4, 13, 14, till strålningssensorn 12, varvid fem olika ljusintensiteter kan uppmätes på detektor-arrayen.
Då den vridbara skivan 4 vrids 60°, kommer nästa strålningsledare 6 till patienten att få rollen som sändare, och blir de övriga fem mottagare för en ny ljus- distributionsfördelning. Efter fyra ytterligare vridningar av den vridbara skivan 4 60° till nästföljande strålnings- ledare 6 i patienten, har ljusflödesdata för alla rester- ande kombinationer sändare/mottagare registrerats. Totalt erhålles således 6 X 5 = 30 mätvärden, vilka används som indata för tomografisk modellering av den optiska dos- uppbyggnaden i tumörens olika delar under behandlingens gång.
Som ett alternativ till en specifik våglängd kan strålning från en vitljuskälla kopplas in i den specifika strålningsledaren 7a'. Vid passagen genom vävnaden fram till mottagande strålningsledare 6 i patienten, kommer den väldefinierade spektrala fördelningen från strålningskällan 9a att modifieras på grund av vävnadsabsorptionen. Därvid ger syresatt blod en annan signatur än det icke syresatta, vilket medger en tomografisk bestämning av syrefördelningen med utnyttjande de trettio olika spektralfördelningar, som utläses fem spektra i taget i de sex olika möjliga konstel- lationerna vid vridning av den vridbara skivan 4 vid en diagnostisk undersökning. En sådan uppmätning av syresätt- ningen i tumören är viktig, eftersom PDT-processen förut- sätter tillgång på syre i vävnaden.
Slutligen kan en ljuskälla för blått/violett eller ultraviolett ljus, t ex en laser, inkopplas till den speci- fika strålningsledaren 7a'. Därvid induceras fluorescens i vävnaden och uppvisar en till densamma tillförd sensibili- serare en karakteristisk röd fluorescensfördelning i det röda/nära infraröda spektralområdet. Styrkan av motsvarande W U 20 25 30 35 522 697 ¿.:,..:.__ _. . ... . . . ... ... 2002-11-07 \\cu1<1za1u\nß\1>\4s91 sune svanbergunoonszw 4991-001 oaoxos szmnswfatomaå jšuänåádipaíenšcëxi à "I I I Svenskfhdoc EK . . . . .. .. .. ... .ï .. - 1 signal medger en kvantifiering av sensibiliserarens kon- centration i vävnaden.
Eftersom det kortvágiga ljuset har en mycket låg in- trängning i vävnaden, måste den inducerade fluorescensen mätas lokalt vid stràlningsledarens spets. För detta ända- mål finns i detta fall hos motsvarande strálningskälla 9a vid den specifika stràlningsledarens 7a' distala ända en genom strålningsledaren 17 förbunden stráldelare 18, som företrädesvis är dikroitisk och som transmitterar det exciterande ljuset, men som reflekterar det rödskiftade fluorescensljuset. Detta reflekterade ljus fokuseras in i den distala änden hos en överförande strålningsledare 19, vars andra ände är ansluten till stràlningssensorn 12, som registrerar fluorescensljusfördelningen. En lämplig fri- stående fluorosensor finns beskriven i Rev. Sci. Instr. 71, 3004 (2000).
Genom vridning av den vridbara skivan 4 kan fluore- scensen, som är proportionell mot koncentrationen sensi- biliserare, uppmätas sekventiellt vid de sex strålnings- ledarnas 6 spetsar. Eftersom sensibiliseraren bleks av det starka röda behandlingsljuset, som är särskilt starkt ome- delbart intill stràlningsledarens 6' ände, är det väsent- ligt att utföra denna mätning före behandlingens början.
Om spetsarna på strålningsledarna 6 dessutom behand- las med ett material, vars fluorescensemission år tempera- turkänslig, erhålles vid excitation skarpa fluorescens- linjer, vars intensitet och relativa styrka beror på temperaturen vid spetsen av en för besträlning utnyttjad strålningsledare 6'. Exempel på sådana material är salter av övergångsmetaller eller sällsynta jordartsmetaller.
Sålunda kan även temperaturen uppmätas vid de sex strål- ningsledarnas 6 positioner en i taget. De uppmätta tempera- turerna kan utnyttjas för att utröna om blodkoagulation med associerad ljusdämpning skett vid spetsen på strålnings- ledaren 6 samt för studier beträffande utnyttjande av W Ü 20 25 30 35 522 697 . . . .. . . N zooz-n-ov ucuaaßumnßwwasei Sune svanbergunoonsmv 4991-001 030106 mwsvafomai iiuamåaälpaienríreäš på “Z Z 2 . . . . .. .. .. ... .. .. . . svenska . doc EK ll eventuella synergieffekter mellan PDT och termisk inter- aktion. Genom att de erhållna linjerna är skarpa, kan de lyftas av den mera bredbandiga fluorescensljusfördelningen från vävnaden.
Koncentrationen av sensibiliserare i vävnaden kan för vissa ämnen mätas på ett alternativt sätt. Då utnyttjas det i ljusutbredningsstudier använda röda ljuset för att indu- cera nära infraröd fluorescens. Denna penetrerar genom vävnaden till spetsarna på de mottagande strälningsledarna 6 och visas samtidigt som erhållna spektra i strålnings- sensorn 12. En tomografisk beräkning av koncentrations- fördelningen kan utföras, som är baserad på totalt trettio mätvärden.
Efter utförda diagnostiska mätningar och beräkningar kan de till patientens vävnad optiskt kopplade fibrerna 6 utnyttjas för terapi genom att den vridbara skivan 4 vrides 30°. serien av varannan andra strålningsledare 7b, vilka nu är Med hänvisning till FIG 7 utnyttjas härvid den andra anslutna till motstående strälningsledarna 6 via fördelaren 1. Var och en av de sex strälningsledarna 7b är kopplad till en individuell andra strålningskälla 9b, vilken före- trädesvis är en laserkälla med en våglängd som är anpassad till sensibiliserarens absorptionsband. Vid fotodynamisk tumörbehandling användes lämpligen en färgämneslaser eller en diodlaser, med våglängd som är utvald i beroende av använd sensibiliserare. För Photofrin® är våglängden 630 635 nm och för ftalo- cyaniner cirka 670 nm. Vid behandling regleras de enskilda nm, för Ö-aminolevulinsyra (ALA) lasrarna upp till en önskvärd individuell uteffekt. Om så önskas, kan de ha eventuellt inbyggda monitoreringsdetek- torer.
Den terapeutiska behandlingen kan avbrytas och för- nyade diagnostiska data kan bearbetas i en interaktiv metod till dess en optimal behandling ernås. Denna metod kan innefatta synergi mellan PDT och hypertermi, där förhöjd V0 . . ... . . .. .... .. . .. ..
I)¿_ ~:-:~.:-:.'::'::.:: 2002-11-07 \\cURRENT\DB\P\4991 sune svanberg\r=\0o1\sß\1> 4991-001 030306 :tñhsväåomaå ihiämåádíçšgenêgeägg; svenska . doc EK 12 temperatur ernås vid förhöjda flöden av laserljus. Allt regleras med hjälp av en dator, vilken inte bara utför samtliga beräkningar utan även utnyttjas för styrning.

Claims (14)

N H 20 25 30 35 . H ... . . . . . H . 592 697 Unn. nm.". "... _ ... ... . . . . . . . ... zoo:-11-ov \\cuRRsN1\nB\P\4991 sune svanberg\P\oo1\sz\P 4991-001 oaozøá mnfsväfomal iåxamñaatpašenácekå på "2 ° Svenska_dOc EK . . . . .. .. .. ... .. .. - u en-man PATENTKRAV
1. System för interaktiv interstitiell fotodynamisk tumörterapi och/eller fototermisk tumörterapi och/eller tumördiagnos, innefattande minst en strålningskälla (9a, 9b), minst en strålningssensor (12) och strälningsledare (6, 6') (8), ningsledare i bruk används som sändare och/eller mottagare som förs till ett tumörställe varvid strål- för ledning av strålning till och/eller från tumörstället (8) för diagnos och terapi av en tumör vid tumörstället (8), kännetecknat av en fördelare (1) för distribution av strålning från minst en strålningskälla (9a,9b) till tumör- stället (8) resp från tumörstället (8) till minst en strål- innefattar (6,6') ordnade för ledning av strålning till och från tumörstället (8), ningssensor (12), varvid fördelaren (1) ett flertal första strålningsledare an- ett flertal andra strålningsledare (7,7a, 7a',7b) anordnade för avgivning av strålning från strål- ningskällan (9a,9b) och/eller ledning av strålning till strålningssensorn (12), två mot varandra plant anliggande skivor (3,4), varav den ena är fast (3) och den andra är vridbar (4) relativt den nämnda ena skivan, vardera skivan har på en cirkellinje anordnade hål (5), varvid cirkelradien på den ena skivan är lika med cirkelradien på den andra skivan och varvid hålen i den ena skivan är lika fördelade på cirkellinjen med en vinkel- separation vl = (360/nl)°, där nl = antalet hål, och hålen i den andra skivan är lika fördelade på cirkellinjen med en vinkelseparation V2 = (360/n2)°, där nz = m X nl, varvid m är en multipel som ger n, som ett heltal Zl, och varvid första ändar av de första strålnings- (6,6') ledarna är infästa i hålen i den fasta skivan (3) 10 15 20 25 30 35 522 697,._,--.-..- .= .= n I ' ' z 0 ' 2002-11-07 G=\1>\4991 sune svanberg\1>\ooi\sE\P4991ooo1_o31o2s_1>ace!uah§ak§iå_§ szši slucââåeràgagxšipfdogßtï.. . .. .- 14 v va' och första ändar av de andra strälningsledarna (7,7a, 7a',7b) (4), vid de första och andra stràlningsledarna genom vridning av är infästa i hälen i den vridbara skivan var- den vridbara skivan är anslutbara till varandra i olika konstellationer.
2. System enligt krav 1, kânnetecknat av att nl är 6 och att m = 12 hål i fördelarens vridbara skiva. antalet hål i fördelarens fasta skiva, nl = 2, vilket ger ng =
3. System enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att varannan andra stràlningsledare (7) ingår i en första serie andra stràlningsledare och att en stràlningsledare (7a') i den nämnda första serien andra stràlningsledare är anordnad för avgivning av strålning från strálningskällan (9a) och övriga stràlningsledare (7a) i den nämnda första serien andra stràlningsledare är anordnade för ledning av stràl- ning till stràlningssensorn (12).
4. System enligt krav 3, kännetecknat av att stràl- (9a) rött, blàtt/- violett eller ultraviolett ljus. ningskällan är en ljuskälla för vitt,
5. System enligt krav 4, kännetecknat av att ljus- (18).
6. System enligt krav 5, kännetecknat av att en källan innefattar en stràldelare överförande stràlningsledare (19) är anordnad mellan den dikroitiska stràldelaren (18)
7. System enligt krav 4, kännetecknat av att de (6,6') med ett material med temperaturkänslig fluorescensemission. och stràlningssensorn (12). första stràlningsledarnas andra ändar är behandlade
8. System enligt något av kraven 1-7, kännetecknat av att stràlningssensorn (12) är en spektrometer med en tvà-dimensionell detektor-array och att de andra ändarna av de nämnda övriga stràlningsledarna (7a) i den nämnda första serien andra stràlningsledare är anordnade i spektrometerns inträdesspalt.
9. System enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att varannan andra stràlningsledare (7) ingår i en andra serie 10 15 20 25 522 697 5.:,.._.__ _. _; . 2002-11-07 \\cuRRENr\Dß\P\4991 sune svanberg\P\0o1\sE\P 4991-001 030366 Påævsväåomaí ihlämíaäspaienštešcš på "i svenskëhdoe EK . . . . .. .. .. ... .. .. soc-oo n u .en andra stràlningsledare anordnad för avgivning av strålning från strålningskällan (9b).
10. System enligt något av kraven 1-9, kännetecknat av att strålningskällan (9a,9b) år en ljuskälla för koherent ljus av en enda fast våglängd.
11. System enligt krav 1, kännetecknat av att (10,11) anordnade för arretering av den vridbara skivan (4) fördelaren innefattar medel i förutbestämda vinkellågen.
12. System enligt krav 1-11, kännetecknat av att strålningsledarna (6, 6', 7, 7b) är optiska fibrer.
13. System enligt krav 4-6, kännetecknat av att fluorescens uppmåts genom samma stràlningsledare (6') som (8).
14. System enligt krav 7, kännetecknat av att för sänder strålning till tumörstället interaktiv fototermisk terapi en eller flera av stràlnings- ledare (6, 6') som är behandlade med materialet med temper- aturkänslig fluorescensemission mäter temperaturen vid (8), att strålningen som sänds till tumörstället (8) (8), att stràlningens intensitet styrs av den uppmätta tumörstället UPP' värmer tumörstället och temperaturen för att reglera tumörställets (8) temperatur vid respektive stràlningsledare (6, 6').
SE0103771A 2001-11-14 2001-11-14 Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning SE522697C2 (sv)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103771A SE522697C2 (sv) 2001-11-14 2001-11-14 Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning
ES02789052T ES2302859T3 (es) 2001-11-14 2002-11-11 Sistema de terapia y de diagnostico con distribuidor para la distribucion de radiacion.
US10/495,709 US7037325B2 (en) 2001-11-14 2002-11-11 Therapy and diagnosis system and method with distributor for distribution of radiation
PCT/SE2002/002050 WO2003041575A1 (en) 2001-11-14 2002-11-11 Therapy and diagnosis system and method with distributor for distribution of radiation
EP02789052A EP1443855B1 (en) 2001-11-14 2002-11-11 Therapy and diagnosis system with distributor for distribution of radiation
DE60225830T DE60225830T2 (de) 2001-11-14 2002-11-11 Therapie- und diagnosesystem mit verteiler zum verteilen von strahlung
EP08102902A EP1955649B1 (en) 2001-11-14 2002-11-11 System for interactive interstitial photodynamic and phototermal tumor therapy and diagnosis
AT08102902T ATE538716T1 (de) 2001-11-14 2002-11-11 System für die interaktive interstitielle, photodynamische und photothermische tumortherapie und -diagnose
AU2002353690A AU2002353690B2 (en) 2001-11-14 2002-11-11 Therapy and diagnosis system and method with distributor for distribution of radiation
AT02789052T ATE390080T1 (de) 2001-11-14 2002-11-11 Therapie- und diagnosesystem mit verteiler zum verteilen von strahlung
JP2003543469A JP4425634B2 (ja) 2001-11-14 2002-11-11 放射を供給する供給器による治療および診断装置および方法
CNB028267753A CN1303938C (zh) 2001-11-14 2002-11-11 借助于分配辐射的分配器的治疗和诊断系统
CA2505642A CA2505642C (en) 2001-11-14 2002-11-11 Therapy and diagnosis system and method with distributor for distribution of radiation
ES08102902T ES2378717T3 (es) 2001-11-14 2002-11-11 Sistema para terapia y diagnóstico interactivo, fotodinámico, intersticial y fototérmico de tumores
NO20041981A NO20041981L (no) 2001-11-14 2004-05-13 Terapi- og diagnosesystem og fremgangsmate med distributor for distribusjon av straling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103771A SE522697C2 (sv) 2001-11-14 2001-11-14 Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0103771D0 SE0103771D0 (sv) 2001-11-14
SE0103771L SE0103771L (sv) 2003-05-15
SE522697C2 true SE522697C2 (sv) 2004-03-02

Family

ID=20285962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0103771A SE522697C2 (sv) 2001-11-14 2001-11-14 Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7037325B2 (sv)
EP (2) EP1955649B1 (sv)
JP (1) JP4425634B2 (sv)
CN (1) CN1303938C (sv)
AT (2) ATE390080T1 (sv)
AU (1) AU2002353690B2 (sv)
CA (1) CA2505642C (sv)
DE (1) DE60225830T2 (sv)
ES (2) ES2302859T3 (sv)
NO (1) NO20041981L (sv)
SE (1) SE522697C2 (sv)
WO (1) WO2003041575A1 (sv)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1417003A2 (en) * 2001-06-15 2004-05-12 Forskningscenter Risoe Laser system for treatment and diagnosis
CA2465051C (en) * 2003-04-23 2014-11-18 John Tulip Switched photodynamic apparatus
AU2004238181C1 (en) 2003-05-14 2010-09-09 Spectracure Ab System and method for therapy and diagnosis comprising translatory distributor for distribution of radiation
US20050159794A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-21 Ceramoptec Industries, Inc. Multiple port photodynamic therapy irradiation system
ATE441459T1 (de) * 2004-06-30 2009-09-15 Univ Rochester Fotodynamische therapie mit räumlich aufgelíster dualspektroskopieüberwachung
US20060095100A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Kian Shin Lee Method and apparatus for regulating light administered at a patient treatment site
SE0501077L (sv) 2005-05-12 2006-11-13 Spectracure Ab Anordning för fotodynamisk diagnos eller behandling
SE0501078L (sv) * 2005-05-12 2006-11-13 Spectracure Ab En anordning för att analysera ett vätskeflöde
US20070282404A1 (en) * 2006-04-10 2007-12-06 University Of Rochester Side-firing linear optic array for interstitial optical therapy and monitoring using compact helical geometry
US8582841B2 (en) * 2006-08-15 2013-11-12 Spectracure Ab System and method for pre-treatment planning of photodynamic light therapy
EP2066403B1 (en) 2006-08-15 2010-05-12 Spectracure AB System and method for controlling and adjusting interstitial photodynamic light therapy parameters
US20100331927A1 (en) * 2007-05-02 2010-12-30 Cottrell William J Feedback-controlled method for delivering photodynamic therapy and related instrumentation
WO2008152076A2 (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Spectracure Ab System and method for optical tomography feedback control of dosimetry for photodynamic therapy (pdt)
WO2009019653A2 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Imaging system comprising an optical two-way switch
GB0800835D0 (en) 2008-01-17 2008-02-27 Cardioprec Ltd Retractor
US8107710B2 (en) * 2008-05-23 2012-01-31 University Of Rochester Automated placental measurement
US8353833B2 (en) 2008-07-18 2013-01-15 University Of Rochester Low-cost device for C-scan photoacoustic imaging
CN102264304B (zh) * 2008-10-15 2014-07-23 罗切斯特大学 利用多功能声透镜的光声成像
GB201015746D0 (en) * 2010-09-21 2010-10-27 Cardioprec Ltd Optical switch
WO2012076631A1 (en) 2010-12-07 2012-06-14 Spectracure Ab System and method for interstitial photodynamic light therapy in combination with photosensitizers
WO2013060028A1 (zh) * 2011-10-28 2013-05-02 西门子公司 光谱监测系统的多路器及其光谱监测系统
US10433960B1 (en) 2015-05-07 2019-10-08 Cardioprecision Limited Method and system for transcatheter intervention
WO2017015674A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Health Research, Inc. System and method for delivering dose light to tissue
EP3718600A1 (en) 2019-04-04 2020-10-07 SpectraCure AB System and method for determining light attenuation at optical members inserted in tissue
EP3915463B1 (en) 2020-05-29 2022-11-30 SpectraCure AB System for distributing radiation for diagnostics
WO2023198724A1 (en) 2022-04-11 2023-10-19 Spectracure Ab System and method for combined thermal and photodynamic therapy of malignant tumors

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6603988B2 (en) * 2001-04-13 2003-08-05 Kelsey, Inc. Apparatus and method for delivering ablative laser energy and determining the volume of tumor mass destroyed
JPS5940830A (ja) * 1982-08-31 1984-03-06 浜松ホトニクス株式会社 レ−ザ光パルスを用いた癌の診断装置
ATE111711T1 (de) 1985-03-22 1994-10-15 Massachusetts Inst Technology Katheter für laserangiochirurgie.
JPS6360421A (ja) * 1986-09-01 1988-03-16 Fujikura Ltd 光伝送路の瞬時切換方法及びそれに用いる切換用素子
CN1041698A (zh) * 1988-10-14 1990-05-02 四川大学 植入式微波辐射治癌机
JP2882814B2 (ja) * 1989-08-24 1999-04-12 株式会社エス・エル・ティ・ジャパン レーザ光の照射装置
ATE147647T1 (de) * 1989-11-20 1997-02-15 Hamamatsu Photonics Kk Mit einem laserstrahlengenerator versehene einrichtung für die diagnose und behandlung von krebs
JPH04343317A (ja) * 1991-05-20 1992-11-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 光スイッチ
DE9112188U1 (de) * 1991-09-30 1991-12-19 Steiger, Erwin, Dipl.-Phys., 8038 Gröbenzell Laser-Diagnose- und Therapie-Gerät zur Tumorbehandlung
CA2104256A1 (en) * 1992-08-21 1994-02-22 Mark P. Carol Method and apparatus for conformal radiation therapy
US6214033B1 (en) * 1992-12-28 2001-04-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Medical laser apparatus and diagnostic/treatment apparatus using the medical laser apparatus
SE503408C2 (sv) 1995-04-05 1996-06-10 Sune Svanberg System för laserbehandling av tumörer
DE19646236C2 (de) * 1996-11-08 1998-11-19 Wolf Gmbh Richard Vorrichtung zur endoskopischen Diagnose und Behandlung von Gewebe
US6128525A (en) * 1997-07-29 2000-10-03 Zeng; Haishan Apparatus and method to monitor photodynamic therapy (PDT)
US6048359A (en) * 1997-08-25 2000-04-11 Advanced Photodynamic Technologies, Inc. Spatial orientation and light sources and method of using same for medical diagnosis and photodynamic therapy
US6210425B1 (en) * 1999-07-08 2001-04-03 Light Sciences Corporation Combined imaging and PDT delivery system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1303938C (zh) 2007-03-14
DE60225830T2 (de) 2009-04-16
EP1955649A1 (en) 2008-08-13
AU2002353690B2 (en) 2008-01-31
EP1955649B1 (en) 2011-12-28
SE0103771D0 (sv) 2001-11-14
NO20041981L (no) 2004-06-14
CA2505642A1 (en) 2003-05-22
US7037325B2 (en) 2006-05-02
ATE538716T1 (de) 2012-01-15
CA2505642C (en) 2016-01-05
EP1443855A1 (en) 2004-08-11
ES2302859T3 (es) 2008-08-01
ES2378717T3 (es) 2012-04-17
EP1443855B1 (en) 2008-03-26
US20040260366A1 (en) 2004-12-23
CN1612710A (zh) 2005-05-04
SE0103771L (sv) 2003-05-15
ATE390080T1 (de) 2008-04-15
JP2005508690A (ja) 2005-04-07
DE60225830D1 (de) 2008-05-08
JP4425634B2 (ja) 2010-03-03
WO2003041575A1 (en) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE522697C2 (sv) Terapi- och diagnossystem med fördelare för distribution av strålning
CA2566553C (en) System and method for therapy and diagnosis comprising optical components for distribution of radiation
US20100185099A1 (en) System and method for therapy and diagnosis comprising in combination non-mechanical and mechanical distributors for distribution of radiation
JP2005508690A5 (sv)
AU2002353690A1 (en) Therapy and diagnosis system and method with distributor for distribution of radiation
US7988715B2 (en) System and method for therapy and diagnosis comprising translatory distributor for distribution of radiation
JP2007503962A6 (ja) 放射線供給のための並進ディストリビュータを備えている治療及び診断用のシステム及び方法
SE527162C2 (sv) System och metod för terapi och diagnos som innefattar translatorisk fördelare av strålning
SE527192C2 (sv) Anordning och förfarande för terapi och diagnostikinnefattande optiska och mekaniska fördelare för distribution av strålning

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed