用于改进成像及光动力治疗的方法技术

本发明专利技术指的是一部仪器，及至少用一种光动力治疗（“ＰＤＴ”）剂进行成像与治疗的方法。该方法包括给患者（５６）服用一种光激活药剂，用一部成像设备（５２）如ＣＡＴ扫描或ＭＲＩ为患者成像以对患者体内的患病组织或肿瘤（５４）进行定位，并且足以光激光该组织内的该药剂的光（６０）来治疗已成像的患病组织。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于改进成像及光动力治疗的方法专利技术的背景本项专利技术涉及一部诊疗仪和至少使用一种光动力医疗(photodynamic therapy,“PDT”)剂来成像和治疗的方法。细言之，该诊疗仪及方法用于对患病的组织进行成像和治疗。成像一般用于对体内的患病组织或肿瘤进行定位。患病组织的位置一经确定，随之将以某种方式对其进行治疗，以便杀灭该组织内患病的细胞。正如下面所述，以往，这是两个独立的疗程，时间拉得过长，而且常常是不成功的。通常，成像是用成像设备如CAT(计算机轴向层析X光摄影)扫描机或MRI(磁共振成像)设备来实现的。此外，还可以使用X光间接摄影法(用由X射线在荧光屏上生成的图像)或者类似的过程。这些成像过程中的每一过程均要求一种造影剂(contrast agent)，以获得最佳性能。这种成像造影剂的例子包括用于x射线成像的碘化剂例如欧乃哌克TM(碘海醇)和OmniscanTM(加多米特)或多种顺磁MRI造影剂如DPTA钆(Gd-DPTA)中的一种。患病组织的位置一经成像的方式得到确定，即需对其加以治疗。然而，这种治疗常常是不成功的。目前对癌症的全部疗法(例如放射线疗法及化学疗法)均是以对迅速增生的细胞施以攻击的方式进行的。不幸的是，这种目标选定的依据并不仅限于对癌细胞的治疗效果。结果，这些疗法伴有不希望出现的会威及生命的副作用。而且，这样的疗法实际上会削弱人体固有的对肿瘤的防御能力。例如，放疗及化疗就会对迅速分裂的免疫细胞造成伤害，使抗肿瘤及抗干染的反应受到抑制。除了产生不希望出现的副作用之外，目前的疗法大多不能达到预期的疗效，因其并非专门对癌细胞进行攻击。因此，放疗或化疗的单独或联合使用均难以治愈癌症。因而，目前对癌的首要疗法是手术切除肿瘤。这通常还要与辅助的放疗及化疗相配合。因此，为了治愈，患者要遭受手术之苦，并在着力杀灭全部癌细胞的过程中遭受高毒疗法的毒害。为尽量缩小癌症治疗造成的侵害并提高综合疗效，光动力疗法(PDT)被开发出来。光动力疗法是光敏剂与特定部位照视法的结合，以便在确定的组织，比如一个肿瘤中，产生对治疗的反应。光敏剂吸收光子后达到激活状态，继而有效。不幸的是，在PDT中照视这一步骤所使用的常规的单光子激活(SPE)方法无法使PDT发挥其潜力，主要因为(1)该疗法所要求的高能光无法深入到组织内部，并且(2)该照视法只允许医生对治疗部位进行最小的空间控制。与此相反，双光子激活(TPE)PDT所使用的低能光能够安全地穿透组织并对治疗的界限提供三维控制。在共同拥有的美国专利U.S.S.N.08/739,801中提供了对TPE及SPE的更为详细的解释，这里引用以作为参考。在PDT中使用双光子激活明显地改进了穿透深度和困扰着常规PDT的空间控制问题，同时，由于PDT剂医疗性能的改进以及在选择激活部位方面确定病变特异性的改进，可以获得其它的改进。这是由于当前使用的PDT剂以及激活所选目标的手段存在一些不足所致。由美国食品与药品管理局批准的仅有的主要PDT剂是Ⅱ型剂，porfimer钠(或PHOTOFRINTM)。基于卟啉的该药剂是一族相关药剂(如苯并卟啉衍生物，SnEt2，和黄体酮)的代表，该族药剂通常用单光子方式以波长为500纳米至730纳米的光来激活。该Ⅱ型药剂由于氧通过光激活转换(光化学催化转换)变为不稳定的有毒形态(单线态氧)来杀灭有机体而产生疗效。不幸的是，这一过程要求在治疗部位有丰富的供氧。然而，供氧会很快耗尽，例如，因为供血受损(这一点在大肿瘤的中心是普遍的)或强烈的照射(会消耗所获的全部氧而阻断向单线态氧的持续转换)。因此，用这种药剂治疗大肿瘤并过度地使用照射法是不实际的。而且，象porfimer钠这种药剂通常须大剂量全身用药(通过静脉注射)，尚需远在照射之前给药(一般情况下至少提前24小时——给患者增加了费用及不便)。再者，全身用药所需的大剂量是非常昂贵的(每剂高达5000美元或更多)，而且会使皮肤产生对光的持久敏感。基于卟啉的药剂的这些问题部分地源自这些药剂无法在肿瘤中达到足够的浓度。更确切地说，大剂量全身用药使所有组织均达到饱和。结果，经过几小时至数日的间隔之后，治疗部位的残余药剂的单光子激活不仅能在患病的组织中产生需要的细胞毒杀作用，而且也会因为其中也存在的药剂的激活而对外围的健康组织造成损害。也是该残留药剂使皮肤产生对光的持久敏感。此外，在未被光激活的情况下该族药剂意味着相当高的毒性(暗时对细胞产生的毒性)。光激活通常只是在一定程度上增大这一毒性(不良的明-暗细胞毒性比)。而对于这种药剂而言，双光子激活的应用能够改进PDT的效果，尤其是在实施照视法的过程中因为将TPE与具有已提高了生物靶向能力及明-暗细胞毒性的药剂配合而显著地扩大了PDT的安全性与效果并进而降低或消除潜在的间接损害。然而，欲获得这些优点就要求确知靶的大小、位置和深度，以便TPE使用的光线准确地抵达靶的。这样，就要求有一个能够迅速而准确地对肿瘤或其他患病组织进行标识与定位的新方法。这样一种方法的附加特征应该能够解决PDT目前存在的其他问题，包括使药剂的明-暗细胞毒性比得以提高(更准确地说是非常低的暗时细胞毒性)；增加在患病组织与健康组织间具有强烈反差的药品在患病组织中的累积；以及使成像与治疗相结合(例如通过对在成像处的药品的光激活的方式)的能力。除此而外该方法的其他特征应包括显著降低药剂的费用以及能迅速地从正常组织中清除药剂。因此，满足这些特征及克服当前使用的方法及药品中存在的不足就成为本项专利技术的一个目的。专利技术概述本项专利技术涉及至少使用一种PDT药剂时患病组织进行成像与治疗的方法及仪器。本项专利技术的方法的一个具体实施例包括以下步骤施以一种光激活药剂；该光激活药剂被留存于患病组织之中；用足够的光来激活患病组织中的光激活药剂以对患病组织进行治疗。该光激活药剂优选是一种卤代夹氧蒽，如四碘四氯荧光素。本项专利技术的方法的另一个实施例包括以下步骤在成像之前或紧随其后对患者施以一种光激活药剂，该光激活剂留存于患病组织中；对患者进行成像以标识患病组织；用足够的光来激活已成像的患病组织中的光激活药剂以对已成像的患病组织进行治疗。在另一个实施例中，光激活药剂可以作为CAT描扫，间接X光照相或相关医疗过程中的造影剂来使用。在另一个实施例中，光激活药剂可以作为CAT描扫，间接X光照相或相关程序中的造影剂来使用，并且在患病组织中被光激活。在另一个实施例中，光激活药剂可以作为MRI的造影剂来使用并可在患病组织中被光激活。在此外的另一个实施例中，光激活药剂在使用之前要与MRI,CAT扫描，间接X光照相中相关的靶向剂或造影剂混合。在本项专利技术的另一个实施例中，实施PDT的光源要与成像设备(如CAT扫描器，MRI，或相关的设备)集成或安装在一起。在另一个实施例中，该方法在能产生双光子激活的PDT/成像组合装置中使用了一个光源。在此外的又一个实施例中，PDT/成像组合装置中的光源可产生单光子激活。附图简述附图说明图1a四碘四氯荧光素的化学结构图；图1b一个卤代夹氧蒽的化学结构图；图2几个卤代夹氧蒽样品的双光子有效截面的图解；图3示出了装有四碘四氯荧光素、X光造影剂与对照剂的试管的CAT扫描图像；图4示出了图3中的一个浓度范围内的溶液的CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对患病组织进行成像与治疗的方法，包括以下步骤：在成像前给患者服用一种光激活药剂，一部分所述光激活药剂留存于所述患病组织中；对患者成像以标识所述患病组织；用足以激活留存于所述已成像的患病组织中的所述光激活药剂的光对所述已成像患 病组织进行治疗。

【技术特征摘要】
US 1998-11-2 09/184,3881．一种对患病组织进行成像与治疗的方法，包括以下步骤在成像前给患者服用一种光激活药剂，一部分所述光激活药剂留存于所述患病组织中；对患者成像以标识所述患病组织；用足以激活留存于所述已成像的患病组织中的所述光激活药剂的光对所述已成像患病组织进行治疗。2．权利要求1的方法，其中所述光激活药剂是卤代夹氧蒽。3．权利要求2的方法，其中所述卤代夹氧蒽是四碘四氯荧光素。4．权利要求2的方法，其中所述卤代夹氧蒽作为一个功能衍生物而含有一个靶向部分，该部分选自一个组，而该组包括DNA,RNA，氨基酸，蛋白质，抗体，配体，半抗原，碳水化合物受体或络合剂，类脂体受体或络合剂，蛋白质受体或络合剂，螯合剂，以及包封载体。5．权利要求1的方法，其中所述成像通过选自一个组的方法来完成，该组包括计算机轴向层析X光摄影法，间接X光照相法和磁共振成像法。6．权利要求1的方法，其中所述光激活药剂在服用步骤之前与一种成像造影剂混合。7．权利要求6的方法，其中所述成像造影剂选自一个组，该组包括OmnipaqueTM(碘海醇)，OmniscanTM(加多米特)，和各种顺磁性的MRI造影剂中的一种，包括DPTA钆(Gd-DPTA)。8．权利要求6的方法，其中使用所述成像造影剂来成像的所述成像步骤产生数据来控制所述治疗步骤中的所述光激活药剂的激活。9．权利要求1的方法，其中所述光激活药剂作为成像造影剂。10．权利要求9的方法，其中所述成像造影剂是一种X光造影剂。11．权利要求9的方法，其中所述成像造影剂是一种MRI造影剂。12．权利要求9的方法，其中所述光激活药剂是一种卤代夹氧蒽。13．权利要求12的方法，其中所述卤代夹氧蒽选自一个组，该组包括碘化与溴化的卤代夹氧蒽。14．权利要求12的方法，其中所述卤代夹氧蒽选自一个组，该组包括四碘四氯荧光素，Phloxine B、藻红B、和曙红Y。15．权利要求12的方法，其中对形成所述图像反差的卤代夹氧蒽的检测是依据所述卤代夹氧蒽中的芳烃的质子的共振进行的。16．权利要求12的方法，其中对形成所述图像反差的卤代夹氧蒽的检测是依据所述卤代夹氧蒽中的芳烃的卤化物的共振进行的。17．权利要求1的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促使所述光激活药剂的双光子激活。18．权利要求17的方法，其中所述双光子激活是同步双光子激活。19．权利要求1的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促进单光子激活。20．权利要求1的方法，其中所述成像与治疗步骤使用一部集成的成像与治疗设备。21．权利要求20的方法，其中所述集成的成像与治疗设备包括一个成像单元和一个用于光动力激活的光源。22．权利要求21的方法，其中所述光源是一部激光器。23．一种治疗患病组织的方法，包括以下步骤给患者服用一种光激活药剂，所述光激活药剂的一部分留存于所述患病组织中；以及用光激活留存于所述患病组织中的所述药物以对所述患病组织进行治疗，其中所述光激活药物是一个卤代夹氧蒽。24．权利要求23的方法，其中所述卤代夹氧蒽是四碘四氯荧光剂。25．权利要求23的方法，其中所述卤代夹氧蒽作为一种功能衍生物包括一个靶向部分，该部分选自一个组，该组包括DNA,RNA，氨基酸，蛋白质，抗体，配体，半抗原，碳水化合物受体或络合剂，类脂体受体或络合剂，蛋白质受体或络合剂，螯合剂，以及包封载体。26．权利要求23的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促进所述光激活药剂的双光子激活。27．权利要求26的方法，其中所述双光子激活是同步双光子激活。28．权利要求2 3的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促进单光子激活。29．权利要求23的方法，其中所述光是一个激光器。30．一种对患病组织成像及治疗的方法，包括以下步骤为患者成像以识别所述患病组织；对患者施以一种光激活药剂，所述光激活药剂的一部分留存于所述患病组织中；以及用光激活留存于所述已成像的患病组织中的所述光激活药物，以对所述已成像的患病组织进行治疗。31．权利要求30的方法，其中所述光激活药剂是一种卤代夹氧蒽。32．权利要求31的方法，其中所述卤代夹氧蒽是四碘四氯荧光素。33．权利要求31的方法，其中所述卤代夹氧蒽作为一种功能衍生物包括一个靶向部分，该部分选自一个组，该组包括DNA,RNA，氨基酸，蛋白质，抗体，配体，半抗原，碳水化合物受体或络合剂，类脂体受体或络合剂，蛋白质受体或络合剂，螯合剂，以及包封载体。34．权利要求30的方法，其中所述成像是通过选自一个组的方法实现的，该组包括计算机轴向层析X光摄影法，间接X光照相法和磁共振成像法。35．权利要求31的方法，其中所述卤代夹氧蒽选自一个组，该组包括碘化与溴化的卤代夹氧蒽。36．权利要求31的方法，其中所述卤代夹氧蒽选自一个组，该组包括四碘四氯荧光素，Phloxine B、藻红B、和曙红Y。37．权利要求30的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促进所述光激活药剂的双光子激活。38．权利要求37的方法，其中所述双光子激活是同步双光子激活。39．权利要求30的方法，其中所述用光治疗的步骤能够促进单光子激活。40．权利要求30的方法，其中所述成像与治疗步骤应用一个集成的成像与治疗设备。41．一个集成的成像与治疗设备，包括一个成像单元；以及一个集成的激活单元，用于有选择地光激活一种PDT药剂，其中所述成像单元与所述集成的激活单元联接。42．权利要求41的设备，其中所述成像单元是一个CAT扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：H克莱格迪斯，蒂莫西斯科特，
申请(专利权)人：福托金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]