專利名稱:計算裝置和計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算組織內(nèi)的藥物濃度的計算裝置和計算方法。
背景技術(shù)：
心房顫動被稱為一種快速性心律不齊。在肺靜脈與左心房連接的接合部的附近出現(xiàn)產(chǎn)生電脈沖的異常興奮部位，由于電脈沖的刺激，左心房細微地振動和收縮，從而引起心
房顫動。
作為心房顫動療法，發(fā)明人已經(jīng)提出了使用光力學(xué)治療方法(下文中稱為“PDT”)(例如，參見專利文獻I)。在TOT中，通過使用激光導(dǎo)管用激發(fā)光照射已提取光敏藥物的心肌組織，從而產(chǎn)生單態(tài)氧。作為強氧化劑的單態(tài)氧使異常興奮部位周圍的心肌組織受到損傷，從而形成使從異常興奮部位到左心房的電脈沖的傳導(dǎo)中斷的導(dǎo)電阻滯塊。結(jié)果，異常興·奮部位和左心房之間的導(dǎo)電被中斷，并且抑制左心房的異常振動和收縮。
光敏藥物具有選擇性地聚集在特定組織內(nèi)的性質(zhì)。有鑒于此，通常在給予患者光敏藥物之后經(jīng)過預(yù)定時間(例如8到48小時)之后，當(dāng)建立起光敏藥物濃度在被治療組織內(nèi)較高并且光敏藥物濃度在其他組織和血液內(nèi)較低的狀態(tài)時，即，當(dāng)建立起所謂的光敏藥物對比度較高的狀態(tài)時，開始使用激發(fā)光進行照射。此外，近來，提出了不使用光敏藥物的聚集性質(zhì)并且在光敏藥物通過血液輸送給被治療組織時開始使用激發(fā)光進行照射的roT。
專利文獻I :WIP0 公開號 2008/066126

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
在使用藥物的治療中，重要的是監(jiān)測組織內(nèi)的藥物濃度，從而確定最佳治療方案。
鑒于此，通常，作為監(jiān)測血液內(nèi)藥物濃度的方法，已知的是給藥后測量每隔預(yù)定時間所采集的血液的吸收度的方法以及其他方法。然而，在該方法中，由于可采集的血液量是有限的，所以繪制的數(shù)量是有限的，并且此外，不能實時測量濃度。而且，作為監(jiān)測組織內(nèi)的藥物濃度的方法，已知這樣一種方法即，在該方法中，將藥物中的部分碳轉(zhuǎn)變成同位素，同時給予同位素，并且根據(jù)輻射量測量每個組織內(nèi)的藥物濃度。然而，該方法涉及輻射暴露的問題，并非微創(chuàng)性監(jiān)測方法，并且是不實際的。
鑒于以上情況，本發(fā)明的目標在于提供能夠?qū)崟r計算組織內(nèi)的藥物濃度的計算裝置和計算方法。
解決問題的手段
為了實現(xiàn)以上目標，根據(jù)本發(fā)明實施方式的計算裝置為這樣的計算裝置即，使用從激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的激發(fā)光照射吸收光敏藥物的組織，所述光敏藥物吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光，該計算裝置包括連接器、光源以及檢測單元。
要注意的是，在該說明書中，術(shù)語“組織”有時可包括血液。
激光導(dǎo)管能夠連接至連接器/能夠從連接器拆卸下來。[0014]光源通過連接器將激發(fā)光輸出至激光導(dǎo)管。
檢測單元檢測熒光的強度以計算組織內(nèi)的光敏藥物的濃度，其中熒光通過連接器從激光導(dǎo)管入射并且激光導(dǎo)管的前端部與組織接觸。
通過檢測從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，能夠?qū)崟r估算與激光導(dǎo)管的前端部接觸的組織內(nèi)的光敏藥物的濃度。而且，通過使用用于進行治療的激光導(dǎo)管，提高了可操作性。
計算裝置可進一步包括計算單元，用于根據(jù)所檢測到的熒光的強度，計算組織內(nèi)的光敏藥物的濃度，激光導(dǎo)管的前端部與該組織接觸。
通過檢測從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，能夠?qū)崟r計算與激光導(dǎo)管的前端部接觸的組織內(nèi)的光敏藥物的濃度。
計算裝置可進一步包括控制器，用于根據(jù)所算出的濃度，輸出用于提示另外給予 光敏藥物的信號。
結(jié)果，能夠根據(jù)從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，實時提示執(zhí)業(yè)者另外給予光敏藥物。要注意的是，“輸出信號”表示將包括顯示信息的顯示指令輸出給顯示單元，或者將聲音輸出指令輸出給揚聲器單兀。
控制器可根據(jù)所算出的濃度計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
結(jié)果，能夠根據(jù)從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，將激發(fā)光照射方案實時通知給執(zhí)業(yè)者。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的計算方法包括使用從激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的激發(fā)光照射已吸收光敏藥物的組織，所述光敏藥物吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光。
通過激光導(dǎo)管提取與所照射的激發(fā)光對應(yīng)的熒光。
根據(jù)所提取的熒光的強度，計算組織內(nèi)的光敏藥物的濃度，激光導(dǎo)管的前端部與該組織接觸。
通過檢測從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，能夠?qū)崟r估算與激光導(dǎo)管的前端部接觸的組織內(nèi)的光敏藥物的濃度。
計算方法可進一步包括根據(jù)所算出的濃度，輸出用于提示另外給予光敏藥物的信號。
結(jié)果，能夠根據(jù)從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，實時提示執(zhí)業(yè)者另外給予光敏藥物。
計算方法可進一步包括根據(jù)所算出的濃度，計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
結(jié)果，能夠根據(jù)從激光導(dǎo)管入射的熒光的強度，將激發(fā)光照射方案實時通知給執(zhí)業(yè)者。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的計算方法為使用以下部件的計算方法吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光的光敏藥物；能夠從前端部發(fā)出激發(fā)光的激光導(dǎo)管；以及計算裝置，包括連接器和光源，激光導(dǎo)管能夠連接到該連接器或者從該連接器拆卸下來，光源通過連接器將激發(fā)光輸出到激光導(dǎo)管。
在組織內(nèi)吸收光敏藥物。
將激光導(dǎo)管的前端部引入已吸收光敏藥物的組織內(nèi)，激光導(dǎo)管連接到連接器。
使用從激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的激發(fā)光照射已吸收光敏藥物的組織，該激發(fā)光是從光源輸出的。
通過激光導(dǎo)管提取與所照射的激發(fā)光對應(yīng)的熒光。
根據(jù)所提取的熒光的強度，計算組織內(nèi)的光敏藥物的濃度，激光導(dǎo)管的前端部與該組織接觸。
計算方法可進一步包括根據(jù)所算出的濃度，計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崟r計算組織內(nèi)的藥物濃度。


圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的PDT設(shè)備的示意圖；
圖2為示出了插入心臟內(nèi)的激光導(dǎo)管的示意圖；
圖3為示出了 PDT設(shè)備本體的框圖；
圖4為示出了激光導(dǎo)管的前端部的截面視圖；
圖5為示出了 PDT設(shè)備的操作的流程圖；
圖6為示出了插入左心房內(nèi)的激光導(dǎo)管的示意圖；
圖7為示出了熒光強度的時間變化的曲線圖；
圖8為示出了熒光強度和藥物濃度之間的相互關(guān)系的曲線圖；
圖9為示出了藥物濃度的時間變化的曲線圖；
圖10為均示出了激光導(dǎo)管的接觸狀態(tài)的示意圖；
圖11為示出了熒光強度的時間變化的曲線圖；
圖12為示出了熒光強度的時間變化的另一曲線圖；
圖13為示出了激光導(dǎo)管的移動軌跡的示意圖；
圖14為示出了 ECG、心腔內(nèi)壓力以及冠狀動脈血流量之間的關(guān)系的示圖,其中冠狀動脈血流量為心肌組織內(nèi)血流量的主要部分；
圖15為示出了激光導(dǎo)管處于垂直接觸狀態(tài)時熒光強度和R波之間的相互關(guān)系的示圖；
圖16為示出了激光導(dǎo)管處于傾斜接觸狀態(tài)時熒光強度和R波之間的相互關(guān)系的示圖；
圖17為示出了本發(fā)明第二實施方式的光學(xué)系統(tǒng)、檢測單元等的框圖；
圖18為均示出了血管內(nèi)腔內(nèi)的激光導(dǎo)管的接觸狀態(tài)的示意圖；
圖19為示出了波長和熒光強度之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。在這些實施方式中，將描述使用光力學(xué)治療設(shè)備(下文中，稱為“PDT設(shè)備”)作為確定設(shè)備的情形。
<第一實施方式>
圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的PDT設(shè)備的示意圖。
PDT設(shè)備I包括PDT設(shè)備主體100、連接至PDT設(shè)備主體100的管200以及設(shè)置在管200的端部的連接器210。
管200為柔性中空管，并且能夠通過內(nèi)藏設(shè)備附屬光纖(innerapparatus-attached optical fiber) 201 傳輸光(參見圖 3)。
激光導(dǎo)管300可拆卸地連接至連接器210。
給予患者2光敏藥物。在通過靜脈注射給藥的情況下，所給予的光敏藥物在血液內(nèi)擴散，然后，諸如心肌組織的組織吸收藥物。治療所需要的光敏藥物的劑量可通過靜脈注射一次給予，可通過靜脈點滴連續(xù)地給予，可通過口服進入一次或連續(xù)給予，或者可局部地給予。光敏藥物是吸收具有特定波長的光的藥物，被光激發(fā)并且變成熒光。例如，使用稱為他拉泊芬鈉(Meiji公司的Laserphyrin (注冊商標))的藥物。由于該藥物的Q波段吸收波長為大約664nm,所以對于該藥物使用例如為600nnT800nm,優(yōu)選地為660nnT680nm,或者更優(yōu)選地為664+/_2nm的激發(fā)光源。圖2為示出了插入心臟內(nèi)的激光導(dǎo)管的示意圖。
通過患者2的股靜脈或者頸靜脈，將激光導(dǎo)管300插入心臟10的右心房14內(nèi)。已經(jīng)到達右心房14的激光導(dǎo)管300穿透隔膜，并且被導(dǎo)向到左心房13。
[PDT設(shè)備主體的構(gòu)造]
圖3為示出了 PDT設(shè)備主體的框圖。
PDT設(shè)備主體100包括光源110、光學(xué)系統(tǒng)120、檢測單元130、心電圖儀140、控制器150、存儲器160、顯示單元170以及操作單元180。
光源110輸出用于光敏藥物的激發(fā)光。光源110所輸出的光的波長與光敏藥物的Q波段吸收波長相同。例如，在使用Q波段吸收波長為大約664nm的光敏藥物時，使用發(fā)射波長為600nnT800nm,優(yōu)選地為660nnT680nm,或者更優(yōu)選地為664+/_2nm的半導(dǎo)體激光器作為光源110。光源110所輸出的激發(fā)光通過光學(xué)系統(tǒng)120入射到激光導(dǎo)管300。
光學(xué)系統(tǒng)120使從光源110發(fā)出的激發(fā)光入射到通過設(shè)備附屬光纖201連接至連接器210的激光導(dǎo)管300。光學(xué)系統(tǒng)120從激光導(dǎo)管300提取從被激發(fā)光照射的光敏藥物發(fā)出的熒光，并且使熒光入射到檢測單元130。光學(xué)系統(tǒng)120包括短通濾波器121、第一透鏡122、偏振分束器(下文中，稱為“PBS”)123、長通濾波器124以及第二透鏡125。
短通濾波器121為導(dǎo)通波長為670nm的短波長透過濾波器，并且將長波長輻射截斷。來自光源110的激發(fā)光具有熒光觀察波長范圍(峰值波長的長波長側(cè))內(nèi)的輻射成分。鑒于此，在激光導(dǎo)管300內(nèi)收集光之前的階段，將長波長側(cè)的激發(fā)光的輻射成分截斷。通過短通濾波器121的激發(fā)光入射到第一透鏡122。
第一透鏡122使從短通濾波器121入射的激發(fā)光會聚在激光導(dǎo)管300的一個端面上。而且，第一透鏡122使來自激光導(dǎo)管300的前端部的熒光會聚在PBS 123上。要注意的是，來自光源110的激發(fā)光的一部分被設(shè)備附屬光纖201的位于PDT設(shè)備主體100側(cè)的端面、連接器210的內(nèi)側(cè)以及激光導(dǎo)管300的前端部反射，并且作為鏡面反射光入射到PBS123。鏡面反射光在檢測熒光時是有噪聲的。
通過使用偏振差，PBS 123使從第一透鏡122入射的光中被管200內(nèi)的光纖的端面反射的鏡面反射光穿過，不檢測該鏡面反射光，將熒光以及被其他端面反射的鏡面反射光反射，并且將熒光和鏡面反射光導(dǎo)入檢測裝置中。已穿過PBS 123的熒光入射到長通濾波器124。[0076]長通濾波器124使從PBS 123入射的光中被連接器210的內(nèi)側(cè)以及激光導(dǎo)管300的前端部反射的鏡面反射光不穿過，僅使熒光穿過，并且將熒光導(dǎo)入檢測裝置中。已穿過長通濾波器124的熒光入射到第二透鏡125。
第二透鏡125將從長通濾波器124入射的熒光會聚在檢測單元130上。
檢測單元130例如為線性圖像傳感器，并且利用光譜方法檢測從光學(xué)系統(tǒng)120入射的熒光。即，檢測單元130檢測具有激發(fā)波長的光，并且檢測來自光敏藥物的熒光，該熒光為波長長于激發(fā)波長的光。檢測單元130將表示所檢測到的熒光的強度的電信號輸出至控制器150。
電極板141通過電極線(未示出)連接至心電圖儀140中。心電圖儀140通過連接至患者2的電極板141以及通過電極線獲得患者2的心電圖信號，并且將所獲得的心電圖信號提供給控制器150。
控制器150控制PDT設(shè)備I的各個單元。
控制器150根據(jù)從檢測單元130獲得的電信號計算熒光強度?？刂破?50根據(jù)算出的熒光強度計算組織內(nèi)或血液內(nèi)的藥物濃度(藥物濃度監(jiān)測操作)?？刂破?50根據(jù)算出的藥物濃度確定是否額外給藥。
控制器150根據(jù)從檢測單元130獲得的電信號，確定激光導(dǎo)管300相對于組織的接觸狀態(tài)(接觸監(jiān)測操作)。
控制器150根據(jù)激發(fā)光照射期間熒光強度的變化，確定是否發(fā)生異物或破損等異常情況，并且確定殺細胞效果(異物/破損監(jiān)測操作以及殺細胞效果確定操作)?？刂破?50根據(jù)測定結(jié)果，控制光源110停止照射激發(fā)光。
控制器150根據(jù)從檢測單元130獲得的電信號以及根據(jù)從心電圖儀140獲得的心電圖信號，確定是否形成電傳導(dǎo)阻滯(電傳導(dǎo)阻滯形成的確定操作)。
控制器150將顯示指令輸出至顯示單元170，以顯示上述不同的計算結(jié)果、上述不同的確定結(jié)果以及不同的信息。
存儲器160為非易失性存儲器，并且以例如閃速存儲器、HDD (硬盤驅(qū)動器)或另外一種固態(tài)存儲器設(shè)置。控制器150將其中關(guān)于從檢測單元130獲得的熒光強度的信息與從時間測量單元(未示出)獲得的時間信息的相關(guān)性的熒光強度的時間變化記錄在存儲器160內(nèi)，其中時間測量單元測量諸如激發(fā)光照射開始時刻的標準時刻之后所歷經(jīng)的時間?？刂破?50將其中關(guān)于從心電圖儀140獲得的心電圖信號的信息與時間信息的相關(guān)性的心電圖記錄在存儲器160內(nèi)。
顯示單元170為使用例如液晶顯示裝置等的顯示裝置。當(dāng)顯示單元170從控制器150獲得顯示指令時,顯示單元170根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息,在顯示屏上顯示例如關(guān)于熒光強度的信息、關(guān)于心電圖信號的信息、時間信息等。
操作單元180接收從業(yè)者通過操作所輸入的指令，并且將所接收到的指令輸出至控制器150。這些指令包括例如將從光源110輸出的激發(fā)光打開/關(guān)閉的指令、改變強度的指令等。關(guān)于激發(fā)光的強度，能夠選擇兩個強度水平中的至少一個，兩個強度水平包括具有低功率(例如，光輸出為ImW以下)并且對組織和血液的損傷性最小的第一強度；以及具有高功率并且比第一強度高大約1000倍的第二強度。在進行治療之前監(jiān)測藥物濃度和激光導(dǎo)管300的接觸狀態(tài)時，選擇第一強度。在進行治療時選擇第二強度。要注意的是，第一強度為固定的值，第二強度是可變的。
[激光導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)]
激光導(dǎo)管300從前端部輸出激發(fā)光。
圖4為示出了激光導(dǎo)管的前端部的截面視圖。
激光導(dǎo)管300包括導(dǎo)管管體310、支持器320、光纖330以及光學(xué)窗口 340。
導(dǎo)管管體310為柔性中空管，并且被導(dǎo)向至患者2的心臟10的心肌組織的內(nèi)壁。導(dǎo)管管體310內(nèi)具有光纖330。
支持器320固定到導(dǎo)管管體310。支持器320相對于導(dǎo)管管體310支持光纖330和光學(xué)窗口 340。
光纖330例如為芯直徑為133 μ m以及外徑為500 μ m的一個石英階躍型折射率光·纖。光纖330將來自PDT設(shè)備I的激發(fā)光傳輸。光纖330將所傳輸?shù)募ぐl(fā)光作為照射光301從前端輸出至光學(xué)窗口 340。照射光301的光束直徑在由光纖330的數(shù)值孔徑(NA)所確定的角度增大。光纖330的前端被加工成使照射光301的光束直徑適當(dāng)?shù)卦龃?。光纖330將從組織內(nèi)吸收的并被激發(fā)光照射的光敏藥物發(fā)出的熒光傳輸至PDT設(shè)備I。
光學(xué)窗口 340被設(shè)置在激光導(dǎo)管300的前端部的最外部,使得光學(xué)窗口 340以光學(xué)方式連接至光纖330的前端。光學(xué)窗口 340由固態(tài)透明材料制成，例如諸如BK7的玻璃材料。作為照射部的光學(xué)窗口 340使從光纖330的前端輸出的照射光301穿過。作為光接收部的光學(xué)窗口 340使從光敏藥物發(fā)出的熒光會聚在光纖330的前端。
為了以高SN (信噪)比檢測熒光，已知的方法如下在激光導(dǎo)管內(nèi)分離地設(shè)置照射光纖和檢測光纖，并且進行照射和光接收，從而去除鏡面反射光(參見日本專利申請公開第2009-148550 號的第[0037]段)。
另一方面，在進行心腔內(nèi)治療或診斷的情況下，為了增大激光導(dǎo)管的曲率，期望的是激光導(dǎo)管具有較小的直徑。當(dāng)在激光導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置多根光纖時，每個光纖應(yīng)被形成為超細，因此可能會不傳輸具有所需強度的光。
鑒于此，在需要諸如具體而言心房顫動和心室撲動的心腔內(nèi)方法的疾病中，期望的是激光導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置一根光纖。而且，由于需要以具有低功率的強度檢測熒光以不影響到活體，所以需要通過使用一根光纖形成具有高SN (信噪)比的測量系統(tǒng)。
鑒于此，根據(jù)該實施方式的PDT設(shè)備1，PBS 123和長通濾波器124將光纖入口端的鏡面反射光去除，短通濾波器121進一步將激發(fā)光的長波長側(cè)輻射成分去除。通過該結(jié)構(gòu)，在激光導(dǎo)管300內(nèi)，當(dāng)一根光纖330兼用于照射光纖和檢測光纖時，檢測單元130可以以高SN比檢測熒光。結(jié)果，能夠以低功率檢測熒光，從而不影響活體。因此，在治療和診斷循環(huán)系統(tǒng)疾病時，能夠使用曲率增大的超細激光導(dǎo)管進行微創(chuàng)診斷。
[PDT設(shè)備的操作]
接下來，將描述如上所述構(gòu)造的PDT設(shè)備I的操作。
圖5為示出了 PDT設(shè)備的操作的流程圖。
按照以下(I)到(6)的順序描述PDT設(shè)備I的操作。
(I)準備 PDT (步驟 SlOl 到步驟 S103)
(2)藥物濃度監(jiān)測操作(步驟S104到步驟S105)
在進行藥物濃度監(jiān)測操作時，光源110輸出具有第一強度的激發(fā)光，控制器150根據(jù)檢測單元130檢測到的熒光強度，歷時地計算藥物濃度，并且根據(jù)所算出的藥物濃度，確定是否額外給藥。
(3)接觸監(jiān)測操作(步驟S106到步驟S108)
在接觸監(jiān)測操作時，光源110輸出具有第一強度的激發(fā)光，并且控制器150根據(jù)檢測單元130檢測到的熒光強度，確定激光導(dǎo)管300相對于組織內(nèi)壁的接觸狀態(tài)，并且計算激發(fā)光照射方案(強度、時間等)。
(4)異物/破損監(jiān)測操作(步驟S109到步驟S112)
在異物/破損監(jiān)測操作中，光源110輸出具有第二強度的激發(fā)光，并且控制器150根據(jù)檢測單元130檢測到的熒光強度，在合適的治療方案的激光照射過程中，確定是否由于某種原因有異物附著到激光導(dǎo)管300的前端，并且進一步確定激光導(dǎo)管300的前端附近 是否發(fā)生破損。
(5)殺細胞效果確定操作(步驟SI 13)
在殺細胞效果確定操作中，光源110輸出具有第二強度的激發(fā)光，并且控制器150根據(jù)檢測單元130檢測到的熒光強度，確定被激發(fā)光照射的組織上是否具有殺細胞效果。
(6)電傳導(dǎo)阻滯形成的確定操作(步驟S114到步驟S117)
如上所述，電傳導(dǎo)阻滯為異常興奮部位周圍的心肌組織壞死并且從異常興奮部位到左心房的電脈沖的傳導(dǎo)被阻斷的阻滯。這里，通過控制器計算殺細胞效果確定操作(步驟S113)內(nèi)所使用的熒光強度的時間變化數(shù)據(jù)和心電圖波數(shù)據(jù)，來確定是否形成電傳導(dǎo)阻滯。在某些情況下，在電傳導(dǎo)阻滯中可重新定位激光導(dǎo)管，光源110的強度可變成第一強度，并且可進行類似的處理，從而確定是否形成電傳導(dǎo)阻滯。
[ (I)準備 PDT]
圖6為示出了插入左心房內(nèi)的激光導(dǎo)管的示意圖。
首先，從業(yè)者(例如醫(yī)生)通過患者2的股靜脈或者頸靜脈，將激光導(dǎo)管300插入心臟10內(nèi)。激光導(dǎo)管300的前端部設(shè)置在左心房13的心肌組織11的內(nèi)壁的肺靜脈12附近(步驟SIODo
隨后，參照各種參考數(shù)據(jù)(步驟S102)，從業(yè)者給予患者2光敏藥物(步驟S103)。這里，將描述通過靜脈注射一次性給予患者2治療所需要的光敏藥物的劑量的情況。所給予的光敏藥物在血液內(nèi)擴散并且在組織內(nèi)吸收。
[ (2)藥物濃度監(jiān)測操作]
隨后，進行藥物濃度監(jiān)測操作。
首先，從業(yè)者操作操作單元180，并且將具有低功率第一強度的激發(fā)光輸出指令輸入到控制器150?？刂破?50獲得激發(fā)光輸出指令，然后，將具有第一強度的激發(fā)光輸出指令輸出至光源110。光源110從控制器150獲得激發(fā)光輸出指令,然后,輸出具有第一強度的激發(fā)光。用從光源Iio經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)120和激光導(dǎo)管300輸出的激發(fā)光，照射組織和血液。組織和血液內(nèi)吸收的光敏藥物吸收來自激光導(dǎo)管300的激發(fā)光，并且發(fā)出熒光。光學(xué)系統(tǒng)120通過激光導(dǎo)管300提取從光敏藥物發(fā)出的熒光，并且該熒光入射到檢測單元130內(nèi)。檢測單元130檢測所入射的熒光，并且將檢測到的熒光強度以電信號的方式輸出至控制器150。
控制器150根據(jù)從檢測單元130獲得的電信號，計算熒光強度?？刂破?50開始將熒光強度的時間變化作為所算出的熒光強度與從時間測量單元(未示出)獲得的時間信息的相關(guān)性的日志記錄在存儲器160內(nèi)。控制器150根據(jù)所算出的熒光強度以及諸如靜脈注射開始時刻的標準時刻之后所經(jīng)過的時間，產(chǎn)生熒光強度的時間變化的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)所包含的顯示信息，在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。例如，顯示單元170以曲線的形式在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。
這里，將描述示出熒光強度的時間變化的曲線圖的示例。
圖7為示出了熒光強度的時間變化的示圖。
圖7示出了通過靜脈注射(i. V.)給予豬光敏藥物(Laserphyrin)并且使用激發(fā)光進行照射的情況下，熒光強度的時間變化，激發(fā)光與藥物的Q波段吸收光譜相同(400 μ W的半導(dǎo)體激光器，其發(fā)射波長為例如600nnT800nm，優(yōu)選地為660nnT680nm或者更優(yōu)選地為664+/-2nm)。激光導(dǎo)管300的前端部設(shè)置在豬的右心房內(nèi)。
給藥后，血液內(nèi)的熒光強度單調(diào)遞減。另一方面，給藥后，心肌組織內(nèi)的熒光強度增大一預(yù)定的時間段，然后下降。而且，血液內(nèi)的熒光強度比心肌組織內(nèi)的熒光強度高。
這里，將描述熒光強度和藥物濃度之間的關(guān)系。
圖8為示出了熒光強度和藥物濃度之間的相關(guān)性的曲線圖。
圖8示出了通過血液采集法所獲得的藥物濃度(PS濃度)的絕對值與如圖7中所示由激發(fā)光照射血液時的熒光強度之間的相關(guān)性。藥物濃度的絕對值與熒光強度基本上相同。即，根據(jù)經(jīng)時計算的熒光強度，能夠?qū)崟r監(jiān)測藥物濃度。
控制器150根據(jù)所算出的熒光強度計算組織內(nèi)和血液內(nèi)的藥物濃度(步驟S104)?？刂破?50開始將藥物濃度的時間變化作為所算出的藥物濃度與從時間測量單元(未示出)獲得的時間信息相關(guān)性的日志記錄在存儲器160內(nèi)。而且，控制器150根據(jù)所算出的藥物濃度以及諸如靜脈注射開始時刻的標準時刻之后所經(jīng)過的時間，產(chǎn)生藥物濃度的時間變化的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)所包含的顯示信息，在顯示屏上顯示藥物濃度的時間變化。例如，顯示單元170以曲線的形式在顯示屏上顯示藥物濃度的時間變化。
這里，將描述示出了藥物濃度的時間變化的曲線圖的示例。
圖9為示出了藥物濃度的時間變化的曲線圖。
如上所述，血液內(nèi)的熒光強度比心肌組織內(nèi)的熒光強度高，并且此外，熒光強度與藥物濃度相關(guān)。因此，與血液內(nèi)熒光強度的時間變化相似，給藥后，血液內(nèi)的藥物濃度單調(diào)遞減。同時，與組織內(nèi)熒光強度的時間變化相似，給藥后，組織內(nèi)的熒光強度增大一預(yù)定的時間段，然后下降。而且，血液內(nèi)的藥物濃度的水平比組織內(nèi)的藥物濃度的水平高。
控制器150確定所算出的藥物濃度是否等于或大于閾值(步驟S105)。如果控制器150確定藥物濃度等于或大于閾值，那么控制器150推定藥物濃度達到所需要的值，并且進入接觸監(jiān)測操作(步驟S105，是)。另一方面，如果控制器150確定藥物濃度小于閾值，那么控制器150推定藥物濃度未達到所需要的值，產(chǎn)生提示另外給藥的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)包括顯示指令的顯示信息，顯示提示從業(yè)者另外給予光敏藥物的信息(步驟 S105，否)。
要注意的是，由于熒光強度與藥物濃度相關(guān)，所以如果顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度，那么即使控制器150不計算藥物濃度，從業(yè)者(例如醫(yī)生)也可根據(jù)熒光強度推定藥物濃度。
另一方面，通常，作為監(jiān)測血液內(nèi)藥物濃度變化的方法，已知以下一種方法測量給藥后以規(guī)定的時間間隔所采集的血液的吸收。然而，通過這種方法，由于可采集的血液量有限，所以繪制的數(shù)量有限，此外，不能實時測量濃度。
可替換地，已知一種方法在體外制作旁路路徑，使用光照射經(jīng)過該路徑的血液，并觀察熒光強度，從而監(jiān)測藥物濃度變化。然而，在該方法中需要注意衛(wèi)生。
而且，作為監(jiān)測組織內(nèi)藥物濃度的方法，已知以下一種方法，在該方法中，將藥物中的部分碳轉(zhuǎn)變成同位素，同時給予同位素，并且根據(jù)輻射量監(jiān)測各組織內(nèi)的藥物濃度(CANCER RESEARCH 50.3985-3990，1990 年 7 月 I 日，Tissue Distribution and Photosensitizing Properties of Mono-L-aspartyl Chlorin e6in a Mouse TumorModel, Charles J. Corner和Angela Ferrario) 然而，該方法涉及福射暴露問題，并且涉及僅僅可宏觀監(jiān)測濃度的問題。
與之相比，根據(jù)該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作，通過計算熒光強度的時間變化，可計算與熒光強度相關(guān)的藥物濃度的時間變化。因此，可實時地監(jiān)測組織和血液內(nèi)的藥物濃度。而且，與普通的監(jiān)測方法相比，該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作的損傷性更小，并且能夠穩(wěn)定地并且可再現(xiàn)地監(jiān)測藥物濃度的時間變化。而且，由于通過使用來自PDT設(shè)備I的光源110的激發(fā)光，通過導(dǎo)管監(jiān)測藥物濃度的時間變化，所以不需要另外地設(shè)置藥物濃度檢測設(shè)備，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本低并且空間節(jié)省的設(shè)備。而且，由于可實時監(jiān)測藥物濃度，所以可實時幫助確定額外地給藥。
而且，該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作不僅可在PDT中執(zhí)行，而且還可以在使用吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光的藥物進行治療或診斷的過程中執(zhí)行。在使用藥物進行治療或診斷的過程中，掌握藥物動態(tài)狀態(tài)(藥物輸送)很重要。根據(jù)該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作，可通過導(dǎo)管微觀上實時測量期望的組織內(nèi)的藥物濃度，并且可掌握各種藥物的動態(tài)狀態(tài)。而且，由于能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測的損傷性最小，所以該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作具有很大的優(yōu)勢，并且適合于實際應(yīng)用。而且，該實施方式的藥物濃度監(jiān)測操作可在藥物僅被輸送到特定位置的系統(tǒng)(DDS，藥物輸送系統(tǒng))內(nèi)執(zhí)行，并且可用于估算藥物是否實際到達以及到達局部。
[(3)接觸監(jiān)測操作]
隨后，執(zhí)行接觸監(jiān)測操作。
圖10為示出了激光導(dǎo)管的接觸狀態(tài)的示意圖。
優(yōu)選地，將激光導(dǎo)管300設(shè)置為，作為發(fā)光部的前端部與心肌組織11的內(nèi)壁垂直接觸(參見圖10 (a)，下文中稱為“垂直接觸狀態(tài)”)。優(yōu)選為該狀態(tài)，以從激光導(dǎo)管300的前端部去除心房內(nèi)的血液15，并且防止將心房內(nèi)的血液15中的光敏藥物激活。而且，優(yōu)選為該狀態(tài)，以在激光導(dǎo)管300的前端部與組織直接接觸時，選擇性地激活組織內(nèi)所吸收的光敏藥物。
然而，通過X光線攝影術(shù)或通過觸覺，難以識別激光導(dǎo)管300的前端部的精確接觸狀態(tài)。由于此，實際上，并不總是激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織處于垂直接觸狀態(tài)。激光導(dǎo)管300的前端部和組織之間會存在血液15，并且前端部會處于血液內(nèi)(參見圖10 (C)，下文中稱為“非接觸狀態(tài)”)。可替換地，激光導(dǎo)管300的前端部會在傾斜方向與組織接觸，并且血液15可部分存在于前端部和組織之間的間隙內(nèi)(參見圖10 (b)，下文中稱為“傾斜接觸狀態(tài)”)。
在進行接觸監(jiān)測操作時，監(jiān)測激光導(dǎo)管300的前端部的這種接觸狀態(tài)，即，接觸狀態(tài)和非接觸狀態(tài)，監(jiān)測接觸狀態(tài)情形下的接觸角(垂直接觸狀態(tài)、傾斜接觸狀態(tài))，等等。要注意的是，在本說明書中，“接觸角”不僅表示狹義上的角度值，而且表示廣義上的接觸角，其中，激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織的接觸狀態(tài)為垂直或傾斜。
連續(xù)地，光源110將具有第一強度的激發(fā)光輸出至光學(xué)系統(tǒng)120，控制器150計算熒光強度以及藥物濃度，顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。例如，顯示單元170以曲線圖的方式在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。
這里，將描述示出了熒光強度的時間變化的曲線圖的示例。
圖11為示出了熒光強度的時間變化的曲線圖。
圖11示出了在與圖7相同的條件下熒光強度的時間變化的曲線圖。在該曲線中，線A示出了低熒光強度，線C示出了高熒光強度，線B在線A的熒光強度和線C的熒光強度之間波動。
要注意的是，在圖11中，為了清晰地進行描述，在一幅圖中示出了了激光導(dǎo)管300的前端部處于垂直接觸狀態(tài)時熒光強度的時間變化；激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)時熒光強度的時間變化；以及激光導(dǎo)管300的前端部處于非接觸狀態(tài)時熒光強度的時間變化。然而，實際上，根據(jù)激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)，顯示其中一個。
將討論線A。這里，如圖7中所示，組織內(nèi)的熒光強度比血液內(nèi)的熒光強度小。因此，人們認為，線A示出了激光導(dǎo)管300使用激發(fā)光照射組織時的熒光強度。因此，在計算線A的熒光強度時，人們認為，由于激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織處于垂直接觸狀態(tài)，所以在結(jié)果中反映出的是組織內(nèi)的熒光強度。
將討論線C。這里，如圖7中所示，血液內(nèi)的熒光強度比組織內(nèi)的熒光強度大。因此，人們認為，線C示出了激光導(dǎo)管300使用激發(fā)光照射血液時的熒光強度。因此，在計算線C的熒光強度時，人們認為，由于激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織處于非接觸狀態(tài)，所以在結(jié)果中反映出的是血液內(nèi)的熒光強度。
將討論線B，由于線B介于線A的熒光強度和線C的熒光強度之間，所以人們認為，激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織處于傾斜接觸狀態(tài)。而且，由于激光導(dǎo)管300的前端部的接觸對象物體為移動的心肌組織，所以激光導(dǎo)管300跟隨組織的移動，從而進行移動。結(jié)果，在激光導(dǎo)管300的前端部以傾斜的方式與組織接觸時，在測量的過程中，激光導(dǎo)管300的前端部和組織之間的血液量很可能變化。此外，由于心跳，所以心肌組織內(nèi)血流量變化并且心房內(nèi)的血流量變化。受此影響，線B的熒光強度的波動比線A和線C大。
而且，在激光導(dǎo)管300的前端部以任一狀態(tài)(垂直接觸狀態(tài)、傾斜接觸狀態(tài))與組織接觸的情況下，激光導(dǎo)管300會受到心肌組織移動的影響。即，激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)在接觸狀態(tài)(垂直接觸狀態(tài)、傾斜接觸狀態(tài))和非接觸狀態(tài)之間波動。在這種情況下，熒光強度大幅波動。因此，根據(jù)波形內(nèi)所示出的熒光強度的波動，確定激光導(dǎo)管300是否跟隨心肌組織的移動。例如，在曲線圖的線A，給藥后的四秒鐘之后及其附近的高熒光強度示出了激光導(dǎo)管300的前端部從垂直接觸狀態(tài)即刻移動到非接觸狀態(tài)，并且再次返回至垂直接觸狀態(tài)。
根據(jù)所算出的熒光強度，控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)(接觸/非接觸狀態(tài)、接觸狀態(tài)時的接觸角)(步驟S106)。
具體地,在控制器150確定所算出的突光強度等于或大于第一閾值時,控制器150確定非接觸狀態(tài)(線C)。在控制器150確定熒光強度的最小值等于或小于比第一閾值小的第二閾值時，控制器150確定垂直接觸狀態(tài)(線A)。在控制器150確定熒光強度在第一閾值和第二閾值之間周期波動時，控制器150確定傾斜接觸狀態(tài)(線B)。
控制器150通過使用顯示單元170將所確定的接觸狀態(tài)通知給從業(yè)者。具體而言，當(dāng)控制器150確定為傾斜接觸狀態(tài)或非接觸狀態(tài)時，控制器150產(chǎn)生顯示信息，以提示改變激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，顯示信息，以提示從業(yè)者根據(jù)顯 示指令內(nèi)的顯示信息改變激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)(步驟S107)。從業(yè)者操作設(shè)置在激光導(dǎo)管300上的手柄(handpiece)等(未示出)，從而改變激光導(dǎo)管300的前端部相對于組織的接觸狀態(tài)。
控制器150經(jīng)時地計算熒光強度和藥物濃度?？刂破?50參考存儲在存儲器160內(nèi)的熒光強度和藥物濃度?？刂破?50根據(jù)所參考的熒光強度，計算激光導(dǎo)管300的前端部和組織之間的間隙內(nèi)的血液量。在治療的過程中，控制器150根據(jù)所算出的血液量以及所參考的藥物濃度，計算激發(fā)光照射方案，即，激發(fā)光的第二強度、照射時間等(步驟S108)。
例如，在激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)或非接觸狀態(tài)以及間隙內(nèi)存在血液的情況下，根據(jù)血液量，考慮激發(fā)光的損失(未到達組織的激發(fā)光)，并且設(shè)定第二強度高并且照射時間長的激發(fā)光照射方案?？刂破?50計算激發(fā)光照射方案，產(chǎn)生關(guān)于照射方案的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，顯示關(guān)于激發(fā)光照射方案的信息(第二強度、照射時間)。
如上所述，控制器150根據(jù)熒光強度計算藥物濃度和血液量，并且根據(jù)所算出的藥物濃度和血液量，計算激發(fā)光照射方案。即，控制器150能夠根據(jù)熒光強度，計算激發(fā)光照射方案。
要注意的是，由于熒光強度的時間變化隨著激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)而有所不同，所以如果顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化，那么即使控制器150不確定接觸狀態(tài)，從業(yè)者也能夠根據(jù)熒光強度的時間變化，推定接觸狀態(tài)。
另一方面，在循環(huán)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域，重要的是實時確定導(dǎo)管的前端部相對于期望的組織的接觸狀態(tài)、間隙內(nèi)的血液量和存在/不存在異物/破損，從而確保安全性和可靠性。而且，在期望的組織為諸如心肌組織的可移動對象時，需要具體地確定接觸狀態(tài)，其中，激光導(dǎo)管跟隨組織的移動以可靠地進行治療。過去，眾所周知，例如，利用通過去除血液確保透明的空間、X射線透視法、電位測量(阻抗測量)、電位標測、溫度測量、動態(tài)測量(壓力、應(yīng)力)、使用多色光源的反射光測量等，來確定導(dǎo)管的接觸狀態(tài)。然而，在通過導(dǎo)管進行治療和診斷的領(lǐng)域內(nèi)，難以確定血液內(nèi)導(dǎo)管的前端狀態(tài)，并且還未開發(fā)出能夠具體確定接觸狀態(tài)的技術(shù)。上述傳統(tǒng)方法中的每一種均能夠粗略地確定接觸狀態(tài)，并且另外具有如下的多個問題。
通過去除血液確保透明空間是通過使用充氣囊臨時阻滯血液流動；生理鹽水等從導(dǎo)管前端部中流出，以確保透明空間，并且通過使用毛細血管顯微鏡觀察接觸狀態(tài)的方法。然而，該方法會造成末梢血管缺血的狀態(tài)。
使用X射線透視法時，由于缺乏精確性，所以難以確定導(dǎo)管和組織之間的間隙的距離以及導(dǎo)管和期望的組織之間的間隙內(nèi)的血液量。而且，在為移動的組織的情況下，導(dǎo)管的前端是否會跟隨該運動是不清楚的。結(jié)果，導(dǎo)管的前端會破壞血液(心腔內(nèi)治療時)或者血管壁(血管內(nèi)治療時)。而且，輸入期望的組織內(nèi)的能量的量降低到所估計的量以下，并且不可以實現(xiàn)充分的治療效果。而且，最大的問題在于，僅僅具有解剖學(xué)并且經(jīng)驗豐富(觸摸時的觸覺印象)的醫(yī)生會主觀地下定論(參見日本專利申請公開第2007-525263號)。
電位測量(阻抗測量)是這樣一種方法即，在該方法中，因為心肌組織由于電位傳播而收縮并且移動，所以通過測量電位來確定相對于心肌組織的接觸狀態(tài)。然而，在進行光學(xué)治療的情況下，導(dǎo)管的前端部(相對于心肌組織的接觸部分)為光學(xué)窗口。因此，測量電位·的部位可位于導(dǎo)管前端部以外的部分。結(jié)果，光照射部位與測量電位部位不一致，診斷對象空間與被治療空間不一致，并且不能精確地進行治療。而且，電極面積被做的更小，從而降低了角度確定的精確度。而且，由于進行電測量，所以存在電磁干擾的影響(參見日本專利申請公開第2008-531170號)。
電位標測是這樣一種方法即，在該方法中，三維發(fā)展電位測量。然而，傳統(tǒng)的設(shè)備缺乏詳細確定接觸狀態(tài)的分辨率。而且，需要時間進行測定，并且由于過多的接觸壓力，會產(chǎn)生人為的影響(參見日本專利申請公開第2008-531170號)。而且，如果移動電位測量導(dǎo)管，標測圖像與實際位置不一致。而且，由于進行電測量，所以具有電磁干擾的影響(參見日本專利申請公開第2008-531170號)。
溫度測量是這樣一種方法S卩，在該方法中，對于包括血管閉塞的疾病，通過測量溫度確定閉塞(參見日本專利申請公開第2007-525263號)。然而，該方法是僅用于診斷閉塞的方法，并且不適用于不包括閉塞空間的疾病，例如，心房顫動和心室撲動。而且，會在正常的血管壁部上施加不必要的熱量。
動態(tài)測量(壓力、應(yīng)力)是這樣一種方法即，在該方法中，壓力傳感器或應(yīng)力傳感器安裝在導(dǎo)管上，并且確定接觸對象物體(參見日本專利申請公開第2009-542371號、美國專利第6696808號、美國專利申請公開第2008/0009750號、WIPO公開號01/33165)。然而，導(dǎo)管的前端部會更大，并且存在電磁干擾的影響(參見日本專利申請公開第2008-531170號)。
通過使用多色光源的反射光測量是這樣一種方法即，在該方法中，使用與波長不同的吸收系數(shù)。具體而言，通過使用多色光源，根據(jù)各個波長的反射率的差，確定組織(參加日本專利第4261101號)。根據(jù)該方法，盡管可估算導(dǎo)管和組織之間的血液量，但是由于設(shè)置多個光源，光學(xué)系統(tǒng)會較為復(fù)雜，設(shè)備會制作得更大，并且成本會增大。
與之相比，根據(jù)該實施方式的接觸監(jiān)測操作，通過檢測熒光強度，能夠通過導(dǎo)管實時確定相對于所期望的組織的接觸狀態(tài)以及跟隨的運動。由于不需要去除血液等，所以該方法的損傷性最小。而且，由于根據(jù)所確定的接觸狀態(tài)等，可計算激發(fā)光照射方案，所以可安全和可靠地協(xié)助治療和診斷。
[ (4)異物/破損監(jiān)測操作]
在進行光力學(xué)的治療的過程中，進行異物/破損監(jiān)測操作。
首先,從業(yè)者參考顯示單元170上所顯示的激發(fā)光照射方案，并且操作操作單元180，從而在控制器150內(nèi)輸入具有高功率第二強度的激發(fā)光輸出指令?？刂破?50獲得激發(fā)光輸出指令，然后，將具有第二強度的激發(fā)光輸出指令輸出至光源110。光源110獲得來自控制器150的激發(fā)光輸出指令，然后，輸出具有第二強度的激發(fā)光。使用從光源110經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)120和激光導(dǎo)管300輸出的激發(fā)光照射組織，并且進行光力學(xué)治療(步驟S109)。
根據(jù)從檢測單元130獲得的電信號，控制器150計算熒光強度?？刂破?50根據(jù)所算出的熒光強度以及諸如靜脈注射開始時刻的標準時刻之后所經(jīng)過的時間，產(chǎn)生熒光強度的時間變化的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)所包含的顯示信息，在顯 示屏上顯示熒光強度的時間變化。
控制器150確定所算出的熒光強度是否等于或大于閾值(步驟S110)。該閾值例如為等于或大于通常熒光強度的數(shù)倍的值。
圖19為示出了波長和熒光強度之間的關(guān)系的曲線圖。
圖19示出了會與異物接觸或會破損的激光導(dǎo)管的波長和熒光強度之間以及正常的激光導(dǎo)管的波長和熒光強度之間的關(guān)系。要理解的是，在激光導(dǎo)管的前端部與活體組織以外的異物接觸或者破損時，其熒光強度大于正常的熒光強度。
控制器150確定熒光強度等于或大于閾值，S卩，確定熒光強度增大至等于或大于先前的熒光強度的數(shù)倍，從而當(dāng)前的熒光強度忽略先前的熒光強度，然后，控制器150推定存在異物或破損(步驟SI 10，是)。如果控制器150推定存在異物或破損，那么控制器150產(chǎn)生關(guān)于產(chǎn)生異物/破損的顯示信息，以停止激發(fā)光照射，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。關(guān)于產(chǎn)生異物/破損的顯示信息包括以下信息停止激發(fā)光照射的信息、重新設(shè)置照射時間的信息、重新設(shè)置照射功率的信息、提示檢查激光導(dǎo)管300的信息等。當(dāng)顯示單元170根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，從控制器150獲得顯示指令時，顯示單元170將停止激發(fā)光照射的信息(步驟S111)以及關(guān)于產(chǎn)生異物/破損的信息顯示給從業(yè)者(步驟SI 12)。
要注意的是，在控制器150檢測熒光波長以外的任意波長(激發(fā)光波長等)的異常強度增長時，控制器150推定存在異物或破損(步驟S110，是)，并且會執(zhí)行相似的處理(步驟 S111、步驟 S112)。
另一方面,在控制器150在預(yù)定的時間段內(nèi)，未確定出突光強度等于或大于閾值時，控制器150推定不存在異物或破損，并且進入殺細胞效果確定操作(步驟S110，否)。
要注意的是，由于在熒光強度超過預(yù)定閾值時推定產(chǎn)生異物或破損，所以如果顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度，那么即使控制器150未推定產(chǎn)生異物或破損，從業(yè)者也可根據(jù)突光強度推定出產(chǎn)生異物或破損。
而且，在除了激光導(dǎo)管300還有多個導(dǎo)管設(shè)置在心腔內(nèi)時，激光導(dǎo)管300可與另一根導(dǎo)管接觸。例如，如果在激光導(dǎo)管300與設(shè)置在心腔內(nèi)的另一根導(dǎo)管接觸的狀態(tài)下，激光導(dǎo)管300發(fā)射光，那么這兩根導(dǎo)管會喪失其功能。如果從業(yè)者集中于發(fā)射激發(fā)光，而不將異常狀態(tài)通知給激光導(dǎo)管300的前端部，那么激光導(dǎo)管300的前端部會產(chǎn)生熱量，從而會存在熱量損傷活體的危險。而且，所接觸的導(dǎo)管會喪失其功能。
根據(jù)該實施方式的異物/破損監(jiān)測操作，因為當(dāng)導(dǎo)管與活體組織以外的任何物體接觸時，會測量到強的反射光，所以能夠通過導(dǎo)管實時估計異物/破損的產(chǎn)生。因此，能夠提示從業(yè)者檢查激光導(dǎo)管300，從而能夠非常安全地進行治療，而不給患者造成危險。
[ (5)殺細胞效果確定操作]
隨后，執(zhí)行殺細胞效果確定操作。
在光力學(xué)治療中，組織內(nèi)吸收的光敏藥物從激光導(dǎo)管300吸收激發(fā)光，從而獲得能量，并且從基態(tài)變成單重激發(fā)態(tài)。由于體系間交叉，所以大部分能量從單重激發(fā)態(tài)變成三重激發(fā)態(tài)，但是剩余部分從單重態(tài)返回到基態(tài)，并且此時發(fā)射熒光。而且，當(dāng)處于三重激發(fā)態(tài)的光敏藥物碰撞到三重態(tài)氧時，光敏藥物將能量轉(zhuǎn)移到氧，并且產(chǎn)生強氧化劑單態(tài)氧。氧 化劑破壞組織，并且另外破壞光敏藥物(漂白)。如果發(fā)生漂白，那么有效的藥物量減少，從而熒光量也減少。因此，熒光量的減少表示漂白以及組織損傷量。光學(xué)系統(tǒng)120經(jīng)由激光導(dǎo)管300提取從光敏藥物發(fā)射的熒光，并且該熒光入射到檢測單元130。檢測單元130檢測從光學(xué)系統(tǒng)120入射的熒光，并且將檢測到的熒光的強度以電信號的形式輸出至控制器150。
連續(xù)地，光源110將具有第二強度的激發(fā)光輸出至光學(xué)系統(tǒng)120，控制器150計算熒光強度，并且顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。例如，顯示單元170以曲線圖的方式在顯示屏上顯示熒光強度的時間變化。
這里，將描述示出了熒光強度的時間變化的曲線圖的示例。
圖12為示出了熒光強度的時間變化的曲線圖。
圖12示出了通過靜脈注射給予豬光敏藥物之后經(jīng)過20分鐘后，發(fā)射激發(fā)光20分鐘時，熒光強度的時間變化。由于如上所述，熒光量的減少表示漂白和組織損傷量，所以通過示出了熒光強度的衰減曲線，可實時顯示PDT處理。
控制器150確定所算出的熒光強度是否衰減到閾值以下(步驟S113)。如果控制器150確定熒光強度衰減到閾值以下，那么控制器150推定對被激發(fā)光照射的組織具有殺細胞效果(步驟S113，是)。然后，控制器150產(chǎn)生關(guān)于殺細胞效果的指標的顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，向從業(yè)者顯示關(guān)于殺細胞效果的指標的信息。從業(yè)者參照關(guān)于顯示單元170上所顯示的關(guān)于殺細胞效果的指標的信息，并且進入形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作。
另一方面，如果在預(yù)定的時間段內(nèi)，控制器150未確定熒光強度減小到閾值以下，那么控制器150產(chǎn)生顯示信息，以提示延長激發(fā)光照射，并且根據(jù)所算出的熒光強度，重新設(shè)置光強度，并且控制器150將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170(步驟S113，否)。當(dāng)顯示單元170從控制器150獲得顯示指令時，顯示單元170顯示信息，從而提示從業(yè)者延長激發(fā)光照射，并且根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，重新設(shè)置光強度。輸出顯示指令之后經(jīng)過預(yù)定時間段之后，控制器150進入步驟S108的操作中。
要注意的是，由于熒光強度衰減到預(yù)定的閾值以下時，推定產(chǎn)生殺細胞效果，所以如果顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度，那么即使控制器150未推定是否具有殺細胞效果，從業(yè)者也可根據(jù)熒光強度推定是否具有殺細胞效果。
根據(jù)該實施方式的殺細胞效果確定操作，基于與藥物濃度相關(guān)的熒光強度，能夠通過導(dǎo)管實時測量在被激發(fā)光照射的組織內(nèi)進行的對心肌細胞的傷害，即，能夠測量治療效果，從而可靠地進行治療。
[ (6)形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作]
隨后，進行形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作。
在進行形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作時，確定殺細胞效果時所使用的熒光時間波形與心電圖同步(ECG.，稍后將描述ECG獲得方法)。控制器150在R波間的間隔內(nèi)，分析ECGR波和熒光峰值強度之間的相位差，從而確定是否形成電傳導(dǎo)阻滯。在一些情況下，激光導(dǎo)管300可重新定位在電傳導(dǎo)阻滯中(在圖13的虛點線中)，激發(fā)光輸出可變成第一強度，并且以低功率測量的熒光時間波形可以與ECG同步，從而進行分析。重新定位激光導(dǎo)管以進 行測量的處理如下。
首先，從業(yè)者將激光導(dǎo)管300的前端部設(shè)置在電傳導(dǎo)阻滯內(nèi)(在圖13的虛點線中)或者激發(fā)光照射部位上。然后，從業(yè)者操作操作單元180，從而將具有低功率第一強度的激發(fā)光輸出指令輸入到控制器150?？刂破?50獲得激發(fā)光輸出指令，然后，將具有第一強度的激發(fā)光輸出指令輸出至光源110。光源110獲得來自控制器150的激發(fā)光輸出指令，然后，輸出具有第一強度的激發(fā)光。從光源Iio輸出的激發(fā)光經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)120和激光導(dǎo)管300照射到組織。組織內(nèi)吸收的光敏藥物吸收來自激光導(dǎo)管300的激發(fā)光，并且發(fā)出熒光。光學(xué)系統(tǒng)120通過激光導(dǎo)管300提取從光敏藥物發(fā)出的熒光，并且將該熒光入射到檢測單元130。檢測單元130檢測從光學(xué)系統(tǒng)120入射的熒光，并且將所檢測到的熒光強度以電信號的方式輸出至控制器150?？刂破?50根據(jù)所獲得的電信號計算熒光強度。
另一方面，心電圖儀140獲得心電圖信號，并且將所獲得的心電圖信號提供給控制器150。控制器150根據(jù)所算出的熒光強度以及所獲得的心電圖信號，產(chǎn)生顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出給顯示單元170。顯示單元170從控制器150獲得顯示指令，然后，根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，在顯示屏上顯示熒光強度和心電圖R-波之間的相關(guān)性。
這里，將描述熒光強度和ECG R波之間的相關(guān)性。
圖14為示出了 ECG、心腔內(nèi)壓力以及作為心肌組織內(nèi)血流量的主要部分的冠狀動脈血流量之間的關(guān)系的示圖，并且為“Essential Anatomy and Physiology (EssensharuKaibo Seirigaku)” (Gakken Medical Shujunsha Co.，Ltd.，2001)中所描述的必備知識,其在下面的描述中是有效的。
如圖14中所示，心腔內(nèi)的血流量的時間變化與心肌組織內(nèi)的血流量不同。心腔內(nèi)的血流量在與R波一致的時刻具有峰值，并且在R波后大約200ms的時刻，右側(cè)心肌組織內(nèi)的血流量具有第一峰值，以及在R波后大約400ms的時刻，具有第二峰值。
圖15為示出了激光導(dǎo)管處于垂直接觸狀態(tài)時熒光強度和R波之間的相關(guān)性的示圖。
將描述激光導(dǎo)管300的前端部處于垂直接觸狀態(tài)時，熒光強度(例如，900mW的照射功率)和R波之間的相關(guān)性。在垂直接觸狀態(tài)時，在R波后IOOms后以及在R波后400ms后，觀察到熒光峰值。要注意的是，在導(dǎo)管設(shè)置在左側(cè)時，熒光強度與圖14的左冠狀動脈的血流量成比例變化。出現(xiàn)R波時心室收縮，并且血液被供給整個身體(包括心肌組織)。由于血液包括光敏藥物，所以當(dāng)血液供給心肌的血管時，心肌組織內(nèi)的熒光強度最高。結(jié)果，出現(xiàn)R波之后，熒光強度的峰值出現(xiàn)持續(xù)預(yù)定的時間段。
圖16為示出了激光導(dǎo)管處于傾斜接觸狀態(tài)時熒光強度和R波之間的相關(guān)性的示圖。
將描述激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)時，熒光強度(例如，900mW的照射功率)和R波之間的相關(guān)性。在傾斜接觸狀態(tài)時，由于血液存在于間隙內(nèi)，并且心腔內(nèi)的血流量為主要部分，所以熒光強度峰值與R波一致。
如上所述，垂直接觸狀態(tài)時R波和熒光強度峰值之間的相位差與傾斜接觸狀態(tài)時R波和熒光強度峰值之間的相位差明顯不同，并且如果保持接觸狀態(tài)，那么該相位差恒定。
鑒于此，控制器150根據(jù)所算出的熒光強度和所獲得的心電圖信號，確定熒光強 度和R波之間的相位差是否恒定，從而確定是否形成電傳導(dǎo)阻滯(步驟S114)。如果控制器150確定熒光強度和R波之間的相位差恒定，那么控制器150確定依然要形成電傳導(dǎo)阻滯(步驟SI 14，否)，并且使顯示單元170顯示信息，從而提示從業(yè)者停止進行激發(fā)光照射(步驟S116)并且移動激光導(dǎo)管300 (步驟S117)。從業(yè)者參照顯示單元170上所顯示的信息，一旦停止激發(fā)光照射，就移動激光導(dǎo)管300。然后，再次進行步驟S104以及其后的步驟的處理。
圖13為示出了激光導(dǎo)管的移動軌跡的示意圖。
從業(yè)者移動激光導(dǎo)管300的前端部，從而圍繞肺靜脈(PV)內(nèi)異常興奮部位(圖13中的虛點線或虛線)。
另一方面，如果控制器150確定熒光強度和R波之間的相位差不恒定，那么控制器150確定形成電傳導(dǎo)阻滯(步驟S114，是)，產(chǎn)生顯示指令，從而提示從業(yè)者停止激發(fā)光照射并且移除激光導(dǎo)管300，以及將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。當(dāng)顯示單元170從控制器150獲得顯示指令時,顯示單元170根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息,在顯示屏上顯示信息，從而提示從業(yè)者停止激發(fā)光照射并且移除激光導(dǎo)管300，并且停止處理(步驟 S115)。
此處，將描述其中當(dāng)在熒光強度和R波之間的相位差不恒定時，控制器150確定形成電傳導(dǎo)阻滯的原理。當(dāng)心肌細胞傷害擴展時，心肌細胞不導(dǎo)電，從而心跳時，心肌細胞本身不能收縮。由受傷害的心肌細胞形成并且具有盒狀的電傳導(dǎo)阻滯本身不能收縮并且移動，并且以電傳導(dǎo)阻滯跟隨相鄰的心肌組織的收縮運動的方式移動。結(jié)果，激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)不穩(wěn)定，并且每秒鐘都在變化。結(jié)果，熒光強度和R波之間的相位差變得不穩(wěn)定。換言之，熒光強度和R波之間的相關(guān)性在圖15中所示的相關(guān)性和圖16中所示的相關(guān)性之間向后和向前移動。
鑒于此，根據(jù)該實施方式的形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作，能夠根據(jù)熒光強度和心電圖R波之間的相位差實時地確定電傳導(dǎo)阻滯的形成。
具體而言，在出現(xiàn)R波之后的預(yù)定時間段內(nèi)，出現(xiàn)熒光強度的峰值的情況下，可確定依然要形成電傳導(dǎo)阻滯，并且激光導(dǎo)管300的前端部處于垂直接觸狀態(tài)。在熒光強度的峰值和R波基本同時出現(xiàn)時，可確定依然要形成電傳導(dǎo)阻滯，并且激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)。在熒光強度的峰值和R波之間的相位差不恒定時，可確定形成電傳導(dǎo)阻滯。
要注意的是，由于在熒光強度和R波之間的相位差不恒定時，可確定形成電傳導(dǎo)阻滯，所以如果顯示單元170在顯示屏上顯示熒光強度和R波之間的相關(guān)性，那么即使控制器150未推定是否形成電傳導(dǎo)阻滯，從業(yè)者也可根據(jù)熒光強度和R波之間的相關(guān)性，推定是否形成電傳導(dǎo)阻滯。
〈第二實施方式〉
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的PDT設(shè)備。在以下描述中，與第一實施方式的PDT設(shè)備I的構(gòu)造、功能、操作等類似的那些將被省略或簡化描述，并且將主要描述不同的方面。
將描述根據(jù)第二實施方式的光學(xué)系統(tǒng)和檢測單元。
[光學(xué)系統(tǒng)和檢測單元的結(jié)構(gòu)]
圖17為示出了本發(fā)明第二實施方式的光學(xué)系統(tǒng)、檢測單元等的框圖。
光學(xué)系統(tǒng)120a包括短通濾波器121、第一透鏡122、PBS 123、第一分色鏡(下文中，稱為“DM”)126以及第二 DM 127。
檢測單元130a包括第一光電二極管(下文中，稱為“PD”)131以及第二 H) 132。
第一 DM 126將從PBS 123入射的光中具有特定波長的光反射，并且使具有其他波長的光穿過。以此方式，第一 DM 126將來自激光導(dǎo)管300的熒光的一部分反射，并且使來自激光導(dǎo)管300的具有其他波長的熒光以及鏡面反射光穿過。被第一 DM 126反射的熒光入射到第一 PD 131。
第一 H) 131檢測從第一 DM 126入射的熒光。第一 H) 131將所檢測到的熒光強度以電信號的形式輸出至控制器150,。
第二 DM 127將穿過第一 DM 126的光中具有特定波長的光反射，并且使具有其他波長的光穿過。這樣，第二 DM 127將穿過第一 DM 126的熒光的一部分反射，并且使具有其他波長的熒光以及鏡面反射光穿過。被第二 DM 127反射的熒光入射到第二 H) 132。
第二 H) 132檢測從第二 DM 127入射的熒光。第二 H) 132將所檢測的熒光強度以電信號的形式輸出至控制器150,。
要注意的是，光學(xué)系統(tǒng)120a可進一步包括結(jié)構(gòu)與第一 DM 126和第二 DM 127的結(jié)構(gòu)相似的DM。這樣，最后，多個DM 126,127...將來自激光導(dǎo)管300的熒光反射，并且多個PD 131,132...檢測來自激光導(dǎo)管300的熒光。然后，多個DM 126,127...使鏡面反射光穿過。
要注意的是，作為另一個實施方式，脈沖光源可用作光源110，并且根據(jù)光程長度差值(大約為激光導(dǎo)管300長度的兩倍)，被光纖入射端面反射的鏡面反射光時間上是分離的。
〈第三實施方式〉
在第三實施方式中，根據(jù)熒光強度的峰值和R波之間的相位差，執(zhí)行接觸監(jiān)測步驟，熒光強度的峰值位于R波之間的間隔內(nèi)。
在第一實施方式的形成電傳導(dǎo)阻滯的確定操作中，根據(jù)突光強度的峰值和R波之間的相位差，確定形成電傳導(dǎo)阻滯，熒光強度的峰值位于R波之間的間隔內(nèi)。該原理可適用于接觸監(jiān)測操作。[0234]光源110將具有第一強度的激發(fā)光輸出至光學(xué)系統(tǒng)120。檢測單元130檢測從光學(xué)系統(tǒng)120入射的熒光。檢測單元130將所檢測到的熒光強度以電信號的形式輸出至控制器150?？刂破?50根據(jù)所獲得的電信號計算熒光強度。
另一方面，心電圖儀140獲得心電圖信號，并且將所獲得的心電圖信號提供給控制器150?？刂破?50根據(jù)所算出的熒光強度以及所獲得的心電圖信號，產(chǎn)生顯示信息，并且將包括所產(chǎn)生的顯示信息的顯示指令輸出至顯示單元170。顯示單元170獲得來自控制器150的顯示指令，并且根據(jù)顯示指令內(nèi)的顯示信息，在顯示屏上顯示熒光強度和心電圖R波之間的相關(guān)性。
控制器150根據(jù)所算出的熒光強度以及所獲得的心電圖信號，確定激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)(步驟S106)。具體而言，如果控制器150確定在出現(xiàn)R波之后的預(yù)定時間段內(nèi)，出現(xiàn)熒光強度的峰值，那么控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部處于垂直接觸狀態(tài)。如果控制器150確定熒光強度的峰值和R波同時出現(xiàn)，那么控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)。而且，根據(jù)熒光峰值強度，可估計激光導(dǎo)管300的前端 部和組織內(nèi)壁之間的血液量。
〈第四實施方式〉
根據(jù)第四實施方式，通過使用自發(fā)熒光光譜差值，執(zhí)行接觸監(jiān)測步驟。要注意的是，自發(fā)突光表不從組織本身發(fā)出的光，而不表不來自藥物的突光。即，第四實施方式描述了不使用藥物的診斷方法。
光源110輸出激發(fā)光，使用該激發(fā)光，容易地確定心肌組織的自發(fā)熒光光譜特性和血液的自發(fā)熒光光譜特性之間的差值。檢測單元130檢測所入射的熒光。檢測單元130將所檢測到的熒光強度以電信號的形式輸出至控制器150。控制器150根據(jù)所獲得的電信號，計算熒光光譜?？刂破?50確定所算出的熒光光譜是示出了心肌組織的自發(fā)熒光光譜特性還是血液的自發(fā)熒光光譜特性?？刂破?50比較所算出的熒光光譜和心肌組織的自發(fā)熒光光譜特性以及血液的自發(fā)熒光光譜特性，并且確定激光導(dǎo)管300的前端部的接觸狀態(tài)(步驟S106)。具體而言，如果控制器150確定所算出的熒光光譜是顯示心肌組織的自發(fā)熒光光譜特性，那么控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部處于垂直接觸狀態(tài)。如果控制器150確定所算出的熒光光譜是顯示血液的自發(fā)熒光光譜特性，那么控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部處于非接觸狀態(tài)。如果控制器150確定所算出的熒光光譜未顯示各個自發(fā)熒光光譜特性，那么控制器150確定激光導(dǎo)管300的前端部處于傾斜接觸狀態(tài)。
使用自發(fā)熒光光譜差值的接觸監(jiān)測對于治療血管閉塞疾病(例如，動脈硬化疾病等)情況下的激光導(dǎo)管的接觸監(jiān)測也是有用的。
圖18為均示出了血管內(nèi)腔內(nèi)激光導(dǎo)管的接觸狀態(tài)的示意圖。
在治療血管閉塞疾病時，期望的是確定激光導(dǎo)管300的前端部是與血管20內(nèi)的血管閉塞(動脈粥樣硬化斑塊)21接觸(見圖18 (a))還是與血管壁22接觸(見圖18 (b))。本文中，血管閉塞的膠原、彈性蛋白、脂質(zhì)等的成分比與血管壁的成分比不同。具體而言，血管閉塞(動脈硬化)的成分比為70%的水、5%的膠原、6%的彈性蛋白以及9%的脂質(zhì)。血管的成分比為73%的水、6. 5%的膠原、10. 5%的彈性蛋白以及1%的脂質(zhì)。因此，血管閉塞的自發(fā)熒光光譜特性與血管壁的自發(fā)熒光光譜特性是不同的。如果使用激發(fā)光照射被治療部位，使用激發(fā)光容易確定特性差異，并且測量熒光，那么能夠確定激光導(dǎo)管300的前端部是與血管閉塞21接觸還是與血管壁22接觸。要注意的是，由于根據(jù)成分比，可確定是否具有動脈粥樣硬化斑塊，所以與用于根據(jù)血管直徑的尺寸，確定是否具有動脈粥樣硬化斑塊的IVUS(血管內(nèi)超聲波法)相比，使用自發(fā)熒光光譜差異的接觸監(jiān)測可更精確地進行診斷。
本發(fā)明的實施方式不限于上述實施方式，并且可想得到其他不同的實施。
雖然在上述實施方式中，激光導(dǎo)管300可拆卸地連接至PDT設(shè)備I的連接器210，但是激光導(dǎo)管300可一體地設(shè)置于PDT設(shè)備I上。
雖然在上述實施方式中，管200設(shè)置于PDT設(shè)備的主體100上并且連接器210設(shè)置于管200的端部，但是連接器210可設(shè)置于PDT設(shè)備的主體100上。
雖然在上述實施方式中，使用PBS 123，但是可使用DM代替。
雖然在上述實施方式中，控制器150使用顯示單元170通知從業(yè)者用于提示進行 預(yù)定控制的信息，但是不限于此。揚聲器單元可設(shè)置于PDT設(shè)備I上，并且當(dāng)提示從業(yè)者進行預(yù)定的控制時，控制器150可產(chǎn)生聲音輸出指令，可將所產(chǎn)生的聲音輸出指令輸出至揚聲器單元，并且可促使揚聲器單元輸出聲音，從而提示從業(yè)者進行預(yù)定的控制。
符號說明
I光力學(xué)治療(TOT)設(shè)備
100PDT設(shè)備的主體
110 光源
120、120a 光學(xué)系統(tǒng)
121短通濾波器
122 第一透鏡
123偏振分束器(PBS)
124長通濾波器
125 第二透鏡
126 第一分色鏡(DM)
127 第二分色鏡(DM)
130、130a 檢測單元
131第一光電二極管(PD)
132第二光電二極管(PD)
140心電圖
141電極板
150控制器
160存儲器
170顯示單元
180操作單元
200 管
201設(shè)備附屬光纖
210連接器
300激光導(dǎo)管
301照射光[0274]310導(dǎo)管管體
320支持器330 光纖
340 光學(xué)窗口
權(quán)利要求
1.一種計算裝置，所述計算裝置使用從激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的激發(fā)光照射已吸收光敏藥物的組織，所述光敏藥物吸收所述激發(fā)光并且發(fā)出熒光，包括連接器，所述激光導(dǎo)管能夠連接至所述連接器/從所述連接器拆卸下來；光源，用于通過所述連接器將所述激發(fā)光輸出至所述激光導(dǎo)管；以及檢測單元，用于檢測通過所述連接器從所述激光導(dǎo)管入射的所述熒光的強度，以計算所述激光導(dǎo)管的前端部所接觸的組織內(nèi)的所述光敏藥物的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的計算裝置，進一步包括控制器，用于根據(jù)所檢測到的熒光的強度，計算所述激光導(dǎo)管的前端部所接觸的所述組織內(nèi)的所述光敏藥物的濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的計算裝置，其中，所述控制器根據(jù)所算出的濃度，輸出用于提示另外給予所述光敏藥物的信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的計算裝置，其中，所述控制器根據(jù)所算出的濃度計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
5.—種計算方法,包括使用從激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的激發(fā)光照射已吸收光敏藥物的組織，所述光敏藥物吸收所述激發(fā)光并且發(fā)出熒光；通過所述激光導(dǎo)管提取與所照射的激發(fā)光對應(yīng)的熒光；以及根據(jù)所提取的熒光的強度，計算所述激光導(dǎo)管的前端部所接觸的組織內(nèi)的所述光敏藥物的濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的計算方法，進一步包括根據(jù)所算出的濃度，計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
7.一種計算方法，其使用以下部件吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光的光敏藥物；能夠從前端部發(fā)出所述激發(fā)光的激光導(dǎo)管；以及計算裝置，包括連接器和光源，所述激光導(dǎo)管能夠連接到所述連接器或者從所述連接器拆卸下來，所述光源通過所述連接器將所述激發(fā)光輸出到所述激光導(dǎo)管，所述計算方法包括在組織內(nèi)吸收所述光敏藥物；將所述激光導(dǎo)管的前端部引入已吸收所述光敏藥物的所述組織內(nèi)，所述激光導(dǎo)管連接到所述連接器；使用從所述激光導(dǎo)管的前端部發(fā)出的所述激發(fā)光照射已吸收所述光敏藥物的所述組織，所述激發(fā)光是從所述光源輸出的；通過所述激光導(dǎo)管提取與所照射的激發(fā)光對應(yīng)的熒光；以及根據(jù)所提取的熒光的強度，計算所述激光導(dǎo)管的前端部所接觸的組織內(nèi)的所述光敏藥物的濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的計算方法，進一步包括根據(jù)所算出的濃度，計算激發(fā)光照射方案，并且輸出計算結(jié)果。
專利摘要
公開了能夠?qū)崟r計算組織內(nèi)的藥物濃度的計算裝置和計算方法。具體公開了光力學(xué)治療設(shè)備(1)，其用作計算裝置。在該設(shè)備中，向吸收了能夠吸收激發(fā)光并且發(fā)出熒光的光敏藥物的組織照射從激光導(dǎo)管(300)的前端部發(fā)出的激發(fā)光。設(shè)備包括連接器(210)、光源(110)以及光檢測單元(130)。激光導(dǎo)管(300)能夠從連接器(210)移除或者從該連接器拆卸下來。光源(110)可通過連接器(210)將激發(fā)光輸出至激光導(dǎo)管(300)。光檢測單元(130)可檢測通過連接器(210)從激光導(dǎo)管(300)入射的熒光的強度，以計算與激光導(dǎo)管(300)接觸的前端部的組織內(nèi)的光敏藥物的濃度。
文檔編號A61B19/00GKCN102933256SQ201180012977
公開日2013年2月13日 申請日期2011年3月7日
發(fā)明者玉村好司, 箱守志穗, 山口恭司, 荒井恒憲, 伊藤亞莉沙 申請人:索尼公司, 學(xué)校法人慶應(yīng)義塾導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan