交联控制制造技术

技术编号:14906464 阅读:72 留言:0更新日期:2017-03-29 20:51
本发明专利技术提供了一种交联控制系统、所述交联控制系统的用途、包括所述交联控制系统的一种激光系统、一种交联控制方法和一种激光治疗的方法。所述交联控制系统包括光敏剂提供单元、光源和控制计算机,所述光源被配置来提供波长适于激活引入或施加到组织中或组织上的所述光敏剂以进行交联的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及组织的交联。更具体地,本公开的实施方案涉及一种交联控制系统、所述交联控制系统的用途、一种包括所述交联控制系统的激光系统、一种交联控制方法和一种激光治疗的方法。
技术介绍
在眼科学上,人们对使用光敏剂和电磁辐射来改变组织例如角膜的生物力学和生物化学特性以用于治疗目的的技术的了解已超过10年。人眼球周围是角巩膜。由于眼内压,含胶原的角巩膜具有近似球体的形状。在眼球后区,角巩膜由白色巩膜组成。对可见光透明的角膜位于前区。角巩膜变形可引起屈光不正。例如,轴性近视,一种类型的近视,可由眼球的角膜和/或巩膜纵向扩大而引起。椭球形角膜表面可引起一种形式的散光或其他高阶像差,称为“不规则角膜曲率”。在某些情况下(例如,在组织不稳定或角膜过薄的情况下),在为矫正屈光不正,例如使用受激准分子或飞秒激光器的眼激光治疗中,在治疗之前必须稳定眼组织,以保证安全治疗。角膜形状上的渐进性且不规则变化可引起角膜的另一缺陷。这通常称为扩张。这些扩张变化通常以角膜变薄及角膜的前部和/或后部曲率增大为标志,并且往往导致高度近视和散光。最常见的扩张形式是圆锥形角膜。圆锥形角膜,角膜病理性软化,导致角膜渐进性变薄和锥形变形。当隆起增大时,角膜通常在中心下方变得更薄。角膜可破裂并且结疤,这样可永久性地降低视敏度。在这些情况下,角膜基质在结构上被削弱并且在生物力学上不稳定。在角膜手术期间由于角膜组织的光致破裂或光挥发以及通过金属或金刚钻刀的机械切割,可能存在角膜完整性失稳。角膜交联(crosslinking)(常常也称为角膜交叉联结(cross-linking)、角膜胶原交联或角膜胶原交叉联结)是使用紫外(UV)光或蓝色光谱中的光和光敏剂来增强角膜中的化学键并从而增加角膜硬度的技术。硬化效果由UV辐射光敏剂而产生。通过UV辐射,激活光敏剂以引起角膜交联。角膜交联涉及胶原纤维的交叉联结。简言之,可将角膜交联视为将光敏剂放到角膜上或中,接着暴露于UV光,以便硬化角膜的过程。交联通常不限于在眼组织上或中的应用。而是可设想对各种组织的应用,本文总体上将其称为交联。例如,角膜交联已经广泛地用于稳定圆锥形角膜以防止这种疾病的进一步进展。在已知技术中,因为上皮通过起到核黄素分子向角膜中扩散的屏障的作用而阻碍核黄素渗透角膜,所以至少部分去除角膜上皮以将核黄素(作为光敏剂的一个实例)引入角膜中。最近,已经提出借助于激光装置在角膜中产生通道,以将核黄素引入产生的通道中并且借助于合适的附加UV光源照射引入的核黄素。在孔内UV照射核黄素期间单线态氧自由基的生成基于共价和三价交联的形成在胶原原纤维之间引入胶原交联。UV照射需要将附加UV光源移向患者或将患者移向附加UV光源。在此类已知的技术中,人工进行治疗步骤,以致,例如,对于患者和治疗医生而言存在一定的等待时间。等待时间由对患者的人工诊断、引起的光敏剂延时人工引入或施加及其加强,还有用UV光的延时屈光治疗而产生。
技术实现思路
需要提供一种用于交联例如角膜交联的改进技术。根据第一方面,提供了一种交联控制系统。所述交联控制系统包括:光敏剂提供单元、光源和控制计算机。光敏剂提供单元被配置来提供光敏剂以将所述光敏剂引入或施加到组织中或组织上。光源被配置来提供波长适于激活引入或施加到所述组织中或所述组织上的光敏剂以进行交联的光。控制计算机被编程来确定用于控制所述光敏剂的激活和所述光敏剂的引入或施加中的至少一者的一个或多个控制参数。控制程序可在控制计算机中提供并且可于其上执行。控制程序可含有当由控制计算机执行时,执行如本文所述的控制操作的指令。这样,控制计算机可被编程为通过考虑确定的一个或多个控制参数来控制光敏剂的激活和光敏剂的引入或施加中的至少一者。组织可以是或包括眼组织,例如角膜组织。在这种情况下,可将交联视为角膜交联。然而,组织不限于眼组织但是可以是或包括各种组织。对于角膜交联而言,光敏剂可包含稳定角膜组织的任何合适成分,例如核黄素(维生素B2)、赖氨酰氧化酶、转谷氨酰胺酶、糖醛、乙基碳二亚胺、戊二醛、甲醛或这些的混合物,例如Karnovsky溶液。前述光敏剂中的至少一些也可用于除眼组织如角膜组织外的其他组织。已经发现在190nm至500nm波长范围内,例如270nm、366nm或445nm的光适于激活目前常用的用于角膜交联的光敏剂。例如,当前技术使用核黄素作为光敏剂和紫外(UV)光源作为光源。例如,光源可被配置来提供在360nm至370nm波长范围内用于角膜交联,即减少新的角膜内蛋白质连接的光。在360nm至370nm波长范围内最大限度地吸收核黄素浸透的人角膜。然而,将来可设想其他光敏剂,其可通过用在不同于前述示例性范围的波长范围内的光照射(也可称为照亮)而激活。通过角膜交联,角膜的应力提高1.5倍。用于控制光敏剂的激活的所述一个或多个控制参数包括以下至少一者:指定用光照射光敏剂的持续时间的信息、指定用于照射光敏剂的光的强度的信息、指定用于照射光敏剂的光的波长的信息、指定光在组织中或组织上的空间分布的信息和指定光在组织中或组织上的时间分布的信息。指定用光照射光敏剂的持续时间的信息可以是或包括指定将要连续或反复照射光敏剂多久的信息。例如,照射的持续时间可以是或包括一个或多个时间段。指定光在组织中或组织上的空间分布的信息可以是或包括指定将要用光照射的一个或多个位置的信息。指定用于照射光敏剂的光的强度的信息可以是或包括关于光在组织上或中各自的一个或多个位置的一种或多种强度分布的信息。强度分布可用待照射的各个位置处光的平均功率指定。例如,如果为光的空间分布指定多个位置,则指定强度的信息可指定在多个位置的至少一个子集处要达到的不同强度。指定用于照射光敏剂的光的强度的信息可包括关于待待施加到组织的最大剂量的信息。例如,在组织为眼角膜的情况下,可向角膜施加5J/cm2的最大剂量(能量)。指定光在组织中或组织上的时间分布的信息可以是或包括关于光敏剂受光后续照射的间隔的信息。所需时间分布可通过依次用光照亮部分组织而实现。仅仅是为了给出一些控制参数的一些示例值以进行说明而非限制,用于照射的光的平均功率(作为光强度的一个实例)可在3至100mW/cm2或更高的范围内,例如在3-10;10-30;30-50;50-80;...

【技术保护点】
一种交联控制系统,其包括:‑光敏剂提供单元(10),其被配置来提供光敏剂以将所述光敏剂引入或施加到组织中或组织上;‑光源(20),其被配置来提供波长适于激活引入或施加到所述组织中或所述组织上的光敏剂以进行交联的光;和‑控制计算机(30),其被编程来确定用于控制所述光敏剂的激活和所述光敏剂的引入或施加中的至少一者的一个或多个控制参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种交联控制系统,其包括:
-光敏剂提供单元(10),其被配置来提供光敏剂以将所述光敏剂
引入或施加到组织中或组织上;
-光源(20),其被配置来提供波长适于激活引入或施加到所述组
织中或所述组织上的光敏剂以进行交联的光;和
-控制计算机(30),其被编程来确定用于控制所述光敏剂的激活
和所述光敏剂的引入或施加中的至少一者的一个或多个控制参数。
2.根据权利要求1所述的交联控制系统,其中用于控制所述光
敏剂的所述激活的所述一个或多个控制参数包括以下至少一者:指定
用所述光照射所述光敏剂的持续时间的信息、指定用于照射所述光敏
剂的所述光的强度的信息、指定用于照射所述光敏剂的所述光的波长
的信息、指定所述光在所述组织中或所述组织上的空间分布的信息和
指定所述光在所述组织中或所述组织上的时间分布的信息。
3.根据权利要求1或2所述的交联控制系统,其中用于控制所
述光敏剂的所述引入或施加的所述一个或多个控制参数包括以下至
少一者:指定待引入或施加到所述组织中或所述组织上的所述光敏剂
的量的信息、指定在所述组织中或所述组织上引入或施加所述光敏剂
的一个或多个位置的信息和指定引入或施加所述光敏剂的一个或多
个时间点或时间段的信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的交联控制系统,其中所
述控制计算机(30)被编程为通过考虑所述确定的一个或多个控制参数
来控制所述光敏剂的所述激活和所述光敏剂的所述引入或施加中的
至少一者。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的交联控制系统,其中所
述控制计算机(30)被编程为根据所述确定的一个或多个控制参数来控
制所述光敏剂提供单元(10)提供所述光敏剂以引入或施加所述光敏
剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的交联控制系统,其中所
述控制计算机(30)还被编程为根据所述确定的一个或多个控制参数来
控制所述光源(20)激活所述光敏剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的交联控制系统,其中所
述控制系统还包括调光设备(90),其中所述控制计算机(30)被编程为
根据所述确定的一个或多个控制参数来控制所述调光设备(90)激活所
述光敏剂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的交联系统,其中所述控
制计算机(30)被编程为根据所述确定的一个或多个控制参数来控制所
述调光设备(90)改变以下至少一者:用所述光照射所述光敏剂的持续
时间、用于照射所述光敏剂的所述光的强度、用于照射所述光敏剂的
所述光的波长、所述光在所述组织中或所述组织上的空间分布和所述
光在所述组织中或所述组织上的时间分布。
9.根据权利要求8所述的交联控制系统,其中所述调光设备(90)
包括光阑、光束限定器和数字微镜器件中的至少一者。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的交联控制系统,其中所
述控制计算机(30)被配置来反复确定所述一个或多个控制参数。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的交联控制系统,其中
所述光敏剂提供单元(10)还包括被配置来根据所述确定的一个或多个
控制参数将所述光敏剂引导至所述组织中或所述组织上的引导装置
(12)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的交联控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·多尼茨基A·韦尔赫费尔
申请(专利权)人:视乐有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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