CN101269257A - 光动力治疗装置 - Google Patents
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Abstract
一种光动力治疗装置，其包括：治疗光源、荧光激发光源、光耦合模块、光纤接口、荧光分析模块和核心控制模块，该治疗光源和荧光激发光源均连接到光耦合模块，该光耦合模块将得到的两路光耦合到该光纤接口以输出，该光耦合模块将该光纤接口传回的荧光经滤过后传送到该荧光分析模块，该荧光分析模块将解析数据实时传输给该核心控制模块，该核心控制模块将解析数据与预设数据对比后发出提示信号或控制指令，该核心控制模块与该治疗光源和荧光激发光源连接。本发明可以对靶区的光动力治疗过程进行实时的自动监控，并对治疗效果进行及时的客观评估，并有助于提高肿瘤光动力治疗的效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及肿瘤光动力诊断学和光动力治疗学的一种光动力治疗装置。
【背景技术】
当光敏剂受到波长较短的光照射时，会产生波长较长的荧光，此现象称为光敏剂的荧光效应。利用光敏剂的荧光特征诊断疾病的方法称为光动力诊断(Photodynamic Diagnosis，PDD)。在光动力诊断中通常选择蓝紫光为激发光源，以获得较高的荧光量子产率和较丰富的荧光信息。
当摄取光敏剂的活体组织受到适当波长的光照射时，还会因光敏剂的受激发而产生单态氧和自由基，攻击靶组织(即病变组织)，此现象称为光动力效应。利用光动力效应治疗疾病的方法称为光动力疗法(Photodynamic Therapy，PDT)。在光动力治疗中通常选择红光为激发光源，以兼顾光敏剂的激活率和光对组织的穿透率，获得较高的杀伤效率。
由于光敏剂注入人体后，会在肿瘤组织和正常组织中形成较大的存留差异，因此通过光动力诊断可清楚界定肿瘤侵犯区和周边正常区。这既可用于肿瘤的早期发现，也可用于肿瘤治疗的目标指示。另一方面，也正由于肿瘤组织富含光敏剂，因此对肿瘤实施治疗光照射，将引发强烈的光动力损伤，既直接杀灭肿瘤细胞，还广泛破坏肿瘤微血管网，实现肿瘤控制。
当组织中所含的光敏剂受到激发光的持续照射时，将逐步失活，此现象称为光漂白。光漂白会削弱光动力作用并减少荧光量子产率。因此利用荧光特征分析有可能确定光漂白的程度，进而评估靶区组织的光动力反应量，并据此对靶区的光动力治疗过程进行实时的自动监控。
在传统的光动力治疗方案中，光动力诊断和光动力治疗是依赖于不同的设备分开进行的，因此诊断对治疗的指导作用将因信息对接的困难和人为判断的误差而弱化，更重要的是无法对靶区的光动力治疗过程进行实时的自动监控，也无法对治疗效果进行及时的客观评估。
【发明内容】
为解决现有技术光动力治疗装置不具备光动力诊断功能的技术缺陷，本发明提供一种诊断功能和治疗功能一体化的光动力治疗装置。
本发明解决现有技术问题，所采用的技术方案是提供一种光动力治疗装置，其包括：治疗光源、荧光激发光源、光耦合模块、光纤接口、荧光分析模块和核心控制模块；该治疗光源和荧光激发光源均连接到光耦合模块，该光耦合模块将得到的两路光耦合到该光纤接口以输出，该光耦合模块将该光纤接口传回的荧光经滤过后传送到该荧光分析模块，该荧光分析模块将解析数据实时传输给该核心控制模块，该核心控制模块将解析数据与预设数据对比后发出提示信号或控制指令，该核心控制模块与该治疗光源和荧光激发光源连接，以分别控制该治疗光源和荧光激发光源的开闭，当该治疗光源开启时处于治疗模式，当该荧光激发光源开启时处于诊断模式。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：该治疗光源是630nm半导体激光器。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：该荧光激发光源是405nm半导体激光器。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：该荧光分析模块是光谱分析仪。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：该光谱分析仪是CCD光谱分析仪或者CMOS光谱分析仪。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：该核心控制模块是工控PC及接口扩展板。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：包括具有显示屏、键盘和鼠标的显示及输入模块，该显示及输入模块与该核心控制模块连接。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：包括安全保护及报警模块，该安全保护及报警模块与该核心控制模块连接。
本发明光动力治疗装置的进一步改进是：包括电源，该电源提供电压给各个模块。
相较于现有技术，本发明光动力治疗装置的有益效果是：设备同时具有诊断功能和治疗功能，可实现治疗前光照范围的实地确认和光照剂量的个体设计，治疗中靶区反应的实时检测和光照剂量的自动调整，治疗后杀伤效果的随访评估和肿瘤残留的早期发现。因此有利于提高设备的信息化水平，增强光动力治疗的科学性，同时为个体化治疗创造条件。
【附图说明】
图1是本发明光动力治疗装置的基本原理结构示意图；
图2是图1中光动力治疗装置100的一种实施方式结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
请参考图1，是本发明光动力治疗装置的基本原理结构示意图。该光动力治疗装置100包括治疗光源11和荧光激发光源12、光耦合模块13、光纤接口14、荧光分析模块15和核心控制模块16，该治疗光源11和荧光激发光源12均连接到光耦合模块13上，该光耦合模块13将得到的两路光耦合到同一个光纤接口14以输出，再由一根专用光纤接入该光纤接口14，将耦合光传输到靶部位。该光耦合模块13将光纤接口14传回的荧光经滤过后传送到荧光分析模块15上，该荧光分析模块15将解析数据实时传输给该核心控制模块16，该核心控制模块16将解析数据与预设数据对比后发出提示信号或控制指令，同时，该核心控制模块16与该治疗光源11和荧光激发光源12连接，以分别该控制治疗光源11和该荧光激发光源12的开闭，当治疗光源11开启时处于治疗模式，当荧光激发光源12开启时处于诊断模式，有此，该光动力治疗装置100具有两种工作模式，即诊断模式和治疗模式，分别用于治疗前后的光动力诊断和治疗过程的光剂量监控。
该光动力治疗装置100的工作过程是：开机后，该核心控制模块16对于各周边模块工作状态进行自检，并对该治疗光源11和荧光激发光源12进行温度初始化，同时通过显示屏提示操作者输入患者资料、光敏剂名称、工作模式等基本信息，并进一步提示操作者选择对应的光学插件和专用光纤，并将光纤送达靶部位。
当设备工作在诊断模式时，操作者输入开始命令，该核心控制模块16控制该荧光激发光源12开启并从该荧光分析模块15读取数据。其过程可以是连续的扫描，也可以是单点的观测。该荧光分析模块15将解析数据与设备存储的基准数据对比，然后给出阳性或阴性的判断结果，同时自动保存观测数据供医生随时调阅。
当设备工作在治疗模式时，操作者输入开始命令，该核心控制模块16控制该治疗光源11开启对靶区实施照射，同时从该荧光分析模块15读取数据，并将初始数据与设备存储的基准数据对比，计算出该靶区应获得的预设反应量。随后在治疗过程中，***将实时读取并解析荧光数据，并在实测反应量达到预设反应量时自动关闭治疗光。
该光动力治疗装置100内部的核心控制模块16装有荧光分析软件，该荧光分析软件具备自动优化升级功能。即当医生将每个病例治疗前后的病理诊断结果及相关信息输入***后，***将依统计学规律自动优化升级分析软件。因此随着诊疗病例总数的增加，设备分析判断的精确性和符合率将随着增加。
请一起参考图2，是图1中光动力治疗装置100的一种实施方式结构示意图。该光动力治疗装置200包括630nm半导体激光器21、405nm半导体激光器22、光耦合模块23、光纤接口24、光谱分析仪25、工控PC及接口扩展板26、显示及输入模块27、安全保护及报警模块28和电源29。其中在本实施例中采用中心波长为630nm最大输出功率为2W的InGaAIP半导体激光器作为治疗光源，采用中心波长为405nm最大输出功率为30mW的半导体激光器作为荧光激发光源；采用波长范围为450-800nm的CCD光谱分析仪或者CMOS光谱分析仪作为荧光分析模块；采用工控PC及接口扩展板26组成核心控制模块。该显示及输入模块27包括显示屏、键盘和鼠标，并分别与该工控PC及接口扩展板26连接，该安全保护及报警模块28及壳体等与该工控PC及接口扩展板26连接，该电源29提供给该光动力治疗装置200内各个模块电压。
相较于现有技术，本发明光动力治疗装置100、200同时具有诊断功能和治疗功能，可实现治疗前光照范围的实地确认和光照剂量的个体设计，治疗中靶区反应的实时检测和光照剂量的自动调整，治疗后杀伤效果的随访评估和肿瘤残留的早期发现。因此有利于提高设备的信息化水平，增强光动力治疗的科学性，同时为个体化治疗创造条件。
上述的详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本发明所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。
Claims (9)
1. 一种光动力治疗装置，其特征在于包括：治疗光源、荧光激发光源、光耦合模块、光纤接口、荧光分析模块和核心控制模块，该治疗光源和荧光激发光源均连接到光耦合模块，该光耦合模块将得到的两路光耦合到该光纤接口以输出，该光耦合模块将该光纤接口传回的荧光经滤过后传送到该荧光分析模块，该荧光分析模块将解析数据实时传输给该核心控制模块，该核心控制模块将解析数据与预设数据对比后发出提示信号或控制指令，该核心控制模块与该治疗光源和荧光激发光源连接，以分别控制该治疗光源和荧光激发光源的开闭，当该治疗光源开启时处于治疗模式，当该荧光激发光源开启时处于诊断模式。
2. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：该治疗光源是630nm半导体激光器。
3. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：该荧光激发光源是405nm半导体激光器。
4. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：该荧光分析模块是光谱分析仪。
5. 根据权利要求4所述的光动力治疗装置，其特征在于：该光谱分析仪是CCD光谱分析仪或者CMOS光谱分析仪。
6. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：该核心控制模块是工控PC及接口扩展板。
7. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：包括具有显示屏、键盘和鼠标的显示及输入模块，该显示及输入模块与该核心控制模块连接。
8. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：包括安全保护及报警模块，该安全保护及报警模块与该核心控制模块连接。
9. 根据权利要求1所述的光动力治疗装置，其特征在于：包括电源，该电源提供电压给各个模块。
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