專利名稱：用于實(shí)施抗菌光動力療法的材料與裝置的制作方法
用于實(shí)施抗菌光動力療法的材料與裝置本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施抗菌光動力療法的材料及其裝置。光動力療法(PDT)的原理是基于有針對性的光生物激發(fā)；那么，光波就可被相應(yīng)的發(fā)色團(tuán)吸收。其中，所述發(fā)色團(tuán)會吸收光束的光子能量。這樣光敏劑會以一個(gè)波長進(jìn)行放射，該波長符合吸收最大值，以使色素吸收光子能量。光敏劑在此會轉(zhuǎn)為單重態(tài)。然而，這一被激發(fā)的狀態(tài)可回到其基態(tài)，其中，光敏劑會釋放出熒光形態(tài)的能量?；蛘吖饷魟┛赊D(zhuǎn)化為三重態(tài)，其中，光敏劑可以放出一種另外的三重分子的能量。這種分子在基態(tài)中為氧。所述能量傳輸從色素的三重狀態(tài)到氧進(jìn)行，所述氧被激發(fā)，并且成為劇毒的單重氧狀態(tài)。這種單重氧有劇毒并且會對細(xì)胞核造成巨大損傷。然而，其壽命極短并且在此期間無法繼續(xù)滲透。由此給活組織細(xì)胞帶來的損傷被限制在光敏劑積聚并且光照到的范圍內(nèi)。如今所使用的光敏劑會吸收波長在630nm至690nm之間的光。例如亞甲藍(lán)的吸光波峰值就是664nm。也存在更多其它的、部分也作用于其他波長范圍的光敏劑，如氨基果糖酸、吲哚青綠、酞菁、photolon光敏劑、氯衍生物、赤蘚紅、Foscan光敏劑(一種活性極高的親脂性光感劑)、金絲桃素。上述列舉僅為示例性說明。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，若波長被調(diào)為最佳，可最大程度地減少標(biāo)記細(xì) 菌。光療很少會導(dǎo)致反應(yīng)，正如略微染色同樣不會導(dǎo)致任何反應(yīng)一樣。因此，這對于染色與 光療的共同作用非常重要。對于最佳的劑量而言，就需要光涂敷器以實(shí)現(xiàn)組織表面的位置均一的光療以及可靠的光放射性劑量測定法。光源或者光涂敷器可根據(jù)各自的使用范圍而呈現(xiàn)多種特性。只須確保，具有相應(yīng)波長的光要到達(dá)光敏劑標(biāo)記的區(qū)域。通常來說，抗菌療法可通過如下所述的PDT治療進(jìn)行。其中，需要光敏劑、其波長以及功效與光敏劑相符的光源以及分子形式的氧。給微生物如細(xì)菌染色后，在洗去多余的色素后使光敏劑發(fā)光和激活，由此構(gòu)成殺死微生物的單重氧。現(xiàn)已知應(yīng)用于牙科領(lǐng)域、也就是牙根治療以及牙周袋治療即牙周病學(xué)中的抗菌光動力療法。其中所使用的光源為所謂的光纖，其可被引導(dǎo)進(jìn)入牙周袋。然而，這種光源在任何情況下都無法應(yīng)用于其他被細(xì)菌感染的體腔的治療中。因此，使用光纖有時(shí)并不那么有效，因?yàn)楸徽丈涞降拿孢^小。此外，為了去除色素冗余會在某些體腔內(nèi)進(jìn)行簡單沖洗，這會使得細(xì)菌的侵害還會轉(zhuǎn)移到其他被感染的體腔中。應(yīng)必須避免這一極為不利的效果。因此，在口鼻喉腔的簡單沖洗過程中要使細(xì)菌在其中完全分散并且進(jìn)而被帶入此前無菌的區(qū)域。另外，某些特定的身體部位并不能借助光動力療法進(jìn)行治療。有鑒于此，本發(fā)明的根本目的在于提供一種裝置與方法，其會改進(jìn)或者甚至提供一種可在口鼻喉腔以及在其他具有粘膜或者新生瘢痕組織的身體部位中實(shí)施的光動力療法。上述目的可通過根據(jù)本發(fā)明的一種用于實(shí)施光動力療法的裝置得以實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述裝置具有發(fā)光部件以及用于輸送光敏劑的部件，其中，所述用于輸送光敏劑的部件設(shè)置為可將光敏劑輸送到待治療身體部位的附近區(qū)域。所述裝置由于可將光敏劑輸送到待治療身體部位的附近區(qū)域，所以能夠使光動力療法得到幾乎最佳的實(shí)施。因此，細(xì)胞即細(xì)菌細(xì)胞和微生物細(xì)胞會被迅速染色，繼而通過光療被殺死。光敏劑因而不會“浪費(fèi)”或者不會被帶至人體內(nèi)那些不需要其發(fā)揮作用的位置。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述發(fā)光部件至少部分由光纖組成，光纖將光以所要求的頻率輸送到待治療的身體部位上。這種光纖為發(fā)光部件，其包括一種與將照到的區(qū)域間隔布置的光源。這就是說，光源會產(chǎn)生光，光則又照到另一片通常更廣更遠(yuǎn)的區(qū)域。光纖通常在其中心位置包含纖芯，并且在纖芯的外圍還包括有具有既定折射率的包層，該折射率例如可小于光纖纖芯的折射率。已知可將光傳導(dǎo)直至纖維末端的光纖。其他光纖則通過側(cè)壁輸送光，并且因而會照亮光纖沿途經(jīng)過的整段距離。專利文獻(xiàn)JP-A-6-118244中介紹了這樣的光纖，其可讓光從整個(gè)或者甚至僅從一個(gè)特定的即限定的側(cè)面區(qū)域中滲出。這種光纖設(shè)有纖芯和外殼，由透明材料制成，其中，纖 芯為一種主要由有機(jī)玻璃組成的聚合物。所述外殼則由兩種不同的部分制成，其中一部分由基于乙烯基氟化物的共聚體組成，其包含50至90摩爾百分比的乙烯基氟化物和10至50摩爾百分比的四氟乙烯。另一部分則包含其他的折射率大于基于乙烯基氟化物的共聚體的折射率的聚合物的至少其中一種，優(yōu)選為一種與構(gòu)成纖芯的聚合物相同或類似的聚合物。然而也存在大量可具有每種光纖的所需特性的其他材料。因此，在專利文獻(xiàn)JP-A-10-142428中就說明了一種光照明棒，在專利文獻(xiàn)JP-B-4-70604中則介紹了由撓性兀件構(gòu)成的光纖。在本發(fā)明的另一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，一個(gè)軟管或軟管狀物體構(gòu)成了用于輸送光敏劑的部件，其將光敏劑由光源處通過軟管引導(dǎo)至待治療的身體部位，其中，所述軟管可具有至少一個(gè)用于輸送光敏劑的輸出口，然而并未限定該出口的最大數(shù)量，其也可具有多個(gè)用于輸送光敏劑的輸出口。所述軟管或軟管狀物體含有光敏劑，并且將其導(dǎo)向特定的身體部位上。所述軟管或軟管狀物體可具有多個(gè)光敏劑輸出口，光敏劑由此能夠通過所述輸出口被輸送進(jìn)入周圍的生物組織中。本發(fā)明的這一實(shí)施方式確保了光敏劑的準(zhǔn)確輸送和注射到特定的身體部位上。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述用于輸送光敏劑的部件，即優(yōu)選為一個(gè)軟管，優(yōu)選地包覆了發(fā)光部件的發(fā)光部位，其中包覆的材料滲透出至少部分由發(fā)光部件發(fā)出的光。那么發(fā)光部件就有另一個(gè)封套。其中，所述發(fā)光部件為光纖，因此，圍繞著纖芯和由上述透明材料構(gòu)成的纖芯的外殼就有另一個(gè)封套，在其內(nèi)引導(dǎo)光敏劑。所述封套不允許這樣改變光纖的光特性，而使得被發(fā)出的光在另一個(gè)波長范圍內(nèi)滲出，并由此影響光動力療法的作用方式。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述優(yōu)選為光纖的發(fā)光部件涂覆有光敏劑涂層，該涂層就會慢慢從發(fā)光部件上剝離，并且附著到微生物和細(xì)菌上。在本發(fā)明的另一個(gè)完全不同的實(shí)施例中，其特征在于，封套的材料由織物構(gòu)成，其會吸收光敏劑，并且繼而再將其輸送到待治療的身體部位上。因此，可以提供一種包覆光纖的織物網(wǎng)。所述織物在預(yù)備階段浸在光敏劑中，其中，將光敏劑完全吸收。在光動力療法的應(yīng)用中，光敏劑被慢慢輸送到周圍的、光敏劑分布的組織上。通過可能存在于此的液流以及通過滲透力影響在周圍織物內(nèi)分布的方向。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝置(涂敷器)還額外具有另一個(gè)用于去除色素冗余的沖洗部件。這種用于實(shí)現(xiàn)抗菌光動力治療的、與待治療部位非常適應(yīng)的裝置(涂敷器)由于結(jié)合了沖洗部件與光源而促進(jìn)了治療的有效性。沖洗部件與光源在空間上的臨近布置確保了在所需要的位置上的精確治療。沖洗和光照射的先后次序也可以確切地進(jìn)行相互調(diào)整。其中，另外還必須要注意的是在用水進(jìn)行沖洗時(shí)，水也可用作光導(dǎo)體。應(yīng)在位置難以到達(dá)的情況下利用這種所謂的丁澤爾效應(yīng)。在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝置(涂敷器)還具有沖洗部件以及吸入部件以實(shí)施抗菌型光動力療法，所述吸入部件重新吸入大部分沖洗劑。色素冗余的去除必須仔細(xì)進(jìn)行，因?yàn)槿羯厝哂嘁赃^厚的層置在組織上，色素冗余甚至可能阻擋光照和激活。在對組織實(shí)現(xiàn)最佳治療的情況下，色素應(yīng)被細(xì)胞壁吸收。那些未被細(xì)胞壁吸收的色素應(yīng)被去除。如上面曾反復(fù)提到的，通過沖洗實(shí)現(xiàn)這種情況。其中，水適合用作沖洗劑。然而，過大程度的沖洗可能將細(xì)菌沖進(jìn)那些之前并不存在細(xì)菌的內(nèi)腔中，由此甚至導(dǎo)致細(xì)菌感染的擴(kuò)散。那么，若直接在沖洗后重新吸入沖洗劑如水，細(xì)菌感染就無法擴(kuò)散。若沖洗與吸入 部件直接相鄰，那么就在此處吸入色素冗余。在根據(jù)本發(fā)明的裝置(涂敷器)的一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，所述裝置具有超聲波噴霧器，其將沖洗劑以分散的細(xì)小微粒的形式噴到所需要的位置上。由此可使被噴入的沖洗劑的配量更加優(yōu)化，甚至可減少在同樣效果下所需的量。超聲波噴霧器在市面上可以買到所需要的各種尺寸并且能夠很容易地內(nèi)置在所述裝置(涂敷器)中。以微粒分散的沖洗劑微粒甚至還作用于光線照射的分散，由此更有效地照射到被染色的細(xì)胞壁。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置(涂敷器)具有Y形構(gòu)型，因而適于應(yīng)用在鼻腔中。Y形涂敷器(裝置)的兩端中的任一端均具有自帶的沖洗部件和自帶的光源?，F(xiàn)將涂敷器(裝置)這樣導(dǎo)入鼻腔中，使其每一端位于各鼻孔中。這就確保了同時(shí)治療整個(gè)鼻粘膜。在本發(fā)明的一個(gè)尤其特殊的實(shí)施例中，其特征在于，當(dāng)涂敷器其中一端的沖洗部件和吸入部件吸入了沖洗劑時(shí)，涂敷器另一端(裝置另一端)的沖洗部件和吸入部件才進(jìn)行沖洗。這就使得沖洗劑由涂敷器其中一端向另一端的方向流動，并且避免了被細(xì)菌感染的沖洗劑分散到整個(gè)鼻腔、副鼻腔以及其他位于其中的內(nèi)腔中去。沖洗過程甚至?xí)捎谝毫鞣较虻母淖兌兊酶佑行?。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述沖洗部件被設(shè)計(jì)為吸入器。因此，沖洗劑通過吸入器吸入并且再將色素冗余沖走。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置(涂敷器)具有與齒桿相符的形狀，并且因此最好是適用于在咽喉部位的應(yīng)用。即便在本實(shí)施例中，沖洗部件和吸入部件也可被布置在涂敷器各端(裝置各端)上，并且在相互使用中給定沖洗劑的流動方向。這一實(shí)施例可類似于啃軌的構(gòu)造，并且此外還具有壓舌板狀的突起，其用于向下按壓舌頭，以便能夠無障礙地進(jìn)行治療。根據(jù)本發(fā)明的涂敷器(裝置)的另一種實(shí)施方式具有圓柱形構(gòu)型，并且可用于在直腸、肛門和陰道部位的粘膜的有效治療。下述實(shí)施例會闡明所述裝置的使用，其中所述實(shí)施例并非限定性說明。根據(jù)本發(fā)明的裝置可被應(yīng)用于所有在其上可形成細(xì)菌性發(fā)炎的身體部位和身體位置，即優(yōu)選那些在其上有粘膜的部位上。將分開的組織部分重新連接起來的線縫可以通過線狀工具來實(shí)施。由此而來的線縫將光敏劑隔離起來，光敏劑則附加在出現(xiàn)的細(xì)菌上。所述線縫的一端則與合適的光源相連。被輸送的光沿著線縫漏出，就能成功地抑制被染色的細(xì)菌和微生物。現(xiàn)可以這樣制造導(dǎo)液管(至少可被導(dǎo)入體內(nèi)的導(dǎo)液管如導(dǎo)尿管)以及內(nèi)窺鏡、細(xì)套管、支撐管、其他植入物、即可被導(dǎo)入體內(nèi)并且可能在此衍生細(xì)菌或者引起發(fā)炎的異體，使得該產(chǎn)品符合根據(jù)本發(fā)明的裝置。那么，這樣制成的裝置會與適合的光源相連，并且能夠成功地抑制住可能帶來的發(fā)炎癥狀。因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置可如上所述地采用多種可與待治療身體部位相適合的形式。在此示例性地總結(jié)出其中一些實(shí)施方式如實(shí)心涂敷器、圓柱形空心涂敷器、管狀與條帶狀的薄膜式涂敷器?？梢酝ㄟ^浸透的涂敷器中的沖洗或者吸收、通過擴(kuò)散并且通過吸入氣體或者吸收實(shí)現(xiàn)光敏劑的散布。根據(jù)本發(fā)明的裝置或者涂敷器可應(yīng)用于皮膚/粘膜表面(燒傷、擦傷、可到達(dá)的粘 膜包括上呼吸道如咽喉、腸道、陰道、導(dǎo)尿道、其他內(nèi)窺鏡可到達(dá)的身體部位或者是可通過其他方式例如微型機(jī)器人涂敷到的身體部位)。此外，消化系統(tǒng)的上部和其他部位如食道、胃、十二指腸等也同樣被涵蓋在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可外用在皮膚上。內(nèi)部的空腔臟器如胃、腸等等也同樣屬于其應(yīng)用范圍。通過上述涂敷器的相應(yīng)調(diào)整的套管，也可將根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用于血管。下面借助附圖
闡述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例并非限定性說明。其中附圖IY形涂敷器的圖示。圖I示出了 Y形涂敷器的圖示。所述涂敷器適于在鼻腔內(nèi)的光動力療法中的應(yīng)用。為此，Y-突起I的一端被推進(jìn)右邊的鼻孔中，Y-突起的另一端則被推進(jìn)左邊鼻孔中。在圖中還示出了用于提供能量和沖洗劑的輸入管線2。在用光敏劑給鼻粘膜上色后，可用沖洗劑沖洗鼻粘膜，以便沖掉多余的色素。在涂敷器的Y-突起的兩端中有沖洗部件、吸收部件以及光源。用涂敷器的其中一端進(jìn)行沖洗，而用另一端直接重新吸入沖洗劑，因此，沖洗劑不會將細(xì)菌帶到身體的另一個(gè)部位中。由此，感染有細(xì)菌的沖洗劑就不會進(jìn)一步在體內(nèi)分散并且構(gòu)成新的大片感染。沖洗劑液流因而要進(jìn)行定向和轉(zhuǎn)向。
權(quán)利要求
1.一種用于實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置，其特征在于，所述裝置具有發(fā)光部件和用于輸送光敏劑的部件，其中，所述用于輸送光敏劑的部件設(shè)置為將光敏劑輸送到待治療的身體部位的組織附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光部件至少部分由光纖構(gòu)成，所述光纖將光以所需要的頻率輸送到待治療的身體部位上。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述用于輸送光敏劑的部件包括至少一個(gè)軟管，所述軟管將光敏劑由光源處通過所述軟管導(dǎo)向待治療的身體部位；其中，所述軟管可具有至少一個(gè)用于輸送光敏劑的輸出口，然而輸出口的最大數(shù)量不受限，所述軟管可具有多個(gè)用于輸送光敏劑的輸出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述用于輸送光敏劑的部件優(yōu)選為一個(gè)軟管，其包覆了發(fā)光部件的發(fā)光部位，其中包覆的材料滲透出至少部分由發(fā)光部件發(fā)出的光。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光部件涂覆有光敏劑涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光部件被包覆材料所包覆，其中，所述包覆材料由織物構(gòu)成，該織物已吸收光敏劑，然后將光敏劑重新輸送給待治療的身體部位。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置另外還具有用于去除色素冗余，即光敏劑冗余的沖洗部件。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置(涂敷器)可適應(yīng)于待治療體腔的各自的形狀。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置具有沖洗部件以及重新吸入大部分沖洗劑的吸入部件。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述沖洗部件具有超聲波噴霧器。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于在鼻腔中實(shí)施抗菌型光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置(涂敷器)設(shè)計(jì)為Y形，并且該Y形裝置(Y形涂敷器)的兩個(gè)上端中的各端均具有自帶的沖洗部件或者吸入部件以及光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置(涂敷器)，其特征在于，在所述裝置的一端(涂敷器端)(I)的沖洗和吸入部件吸入沖洗劑時(shí)，所述裝置的另一端(涂敷器端)(I)的沖洗和吸入部件才會進(jìn)行沖洗。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12中任一項(xiàng)所述的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述沖洗部件設(shè)計(jì)為吸入器。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于在口腔與喉腔中實(shí)施光動力治療的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置(涂敷器)具有與齒桿一樣的形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置(涂敷器)，其特征在于，在所述裝置的一端(涂敷器端)的沖洗和吸入部件吸入沖洗劑時(shí)，所述裝置的另一端(涂敷器端)的沖洗和吸入部件才會進(jìn)行沖洗。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的裝置(涂敷器)，其特征在于，所述裝置設(shè)計(jì)為圓柱形。
17.使用根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的裝置(涂敷器)以對細(xì)菌感染進(jìn)行光動力治療。
18.一種用于使用根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的裝置(涂敷器)進(jìn)行光動力治療的方法。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的裝置(涂敷器)的使用，其特征在于，所述裝置用于進(jìn)行光動力治療。
全文摘要
一種用于實(shí)施抗菌光動力療法的裝置，其中，所述裝置具有發(fā)光部件以及用于輸送光敏劑的部件，其中，所述用于輸送光敏劑的部件設(shè)置為可將光敏劑輸送到待治療的身體部位的組織附近。
文檔編號A61N5/06GK102811767SQ201180015965
公開日2012年12月5日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者皮特·帕特洛克 申請人:皮特·帕特洛克