[发明专利]用于波长特定的光疗法的医用装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于波长特定的光疗法的医用装置 。

背景技术

光疗法(phototherapy)，也被称为日光疗法(heliotherapy)，是利用光来治疗医学病症。当前的光疗法由Niels Finsen首创，他因其利用集中的光辐射来治疗疾病的工作而被授予1903年诺贝尔生理和医学奖。Finsen的最初工作包括使用石英晶体分离紫外(UV)射线，其成功用于治疗寻常狼疮(lupus vulgaris)。Finsen还发现可以使用红光降低天花中的疤痕形成。

从那时起，光疗法已经用于治疗大范围的病况，包括皮肤病症、昼夜节律和季节性情绪失调(circadian rhythm and seasonal affective disorder)、新生儿黄疸(neonatal jaundice)和肿瘤。

使用光疗法治疗皮肤病况，例如银屑病(psoriasis)、湿疹(eczema)、皮炎(dermatitis)、寻常痤疮(acne vulgaris)主要依赖于UV区中的辐射，然而红光到红外(IR)光可以用于促进伤口愈合。

高胆红素血症(hyperbilirubinaemia)，较佳地被称为新生儿黄疸，是常见的病况，通常影响超过50％的新出生的婴儿。黄疸因肝脏不能分解胆红素使其在血液中积聚而引起。光疗法可以用于将反式胆红素光氧化为水溶性的顺式异构体，其之后可以更容易被肝脏分解并且从血液中移除。根据由英国国家卫生与临床优化研究所(National Institute of Health and Clinical Excellence，NICE)提出的2010指南，新生儿黄疸的治疗取决于血清胆红素的水平。在妊娠37周时或之后出生的婴儿的一线治疗应当是常规的“蓝光”光疗法，而对于早产婴儿来说，可以首先使用光纤或“biliblanket”。尽管研究表明绿光可以恰好为有效的，但是选择蓝光以匹配胆红素的分解(其在 458nm最佳)，从而提供危害稍微较小的备选方案[H.Ayyash等人，Archives of Disease in Childhood(儿童疾病档案)，1987，62，843]。这表明，因为绿光比蓝光更具穿透性，这补偿了其与胆红素的吸收光谱的较差的匹配，[H.J. Vreman等人，Pediatric Research(儿科研究)，1998，44，804]其峰在约458 nm。

光疗法已经显示出了一些在肿瘤治疗中的效果。当他注意到光和吖啶的结合对草履虫(paramecium)原生动物有毒时，首先由Oscar Raab在20 世纪之交观察到了光对光敏分子的作用而产生毒性[O.Raab，die Wirkung Fluoreszierender Sroffe auf Infusorien(涉及荧光物质对纤毛虫类 (Infusoria)的作用)Z.Biol.，1900，39，524]。在已经在美国由食品药品管理局 (FDA)批准用于肺癌治疗的光动力学疗法(PDT)中，使用光对光活性分子的作用来促进体内肿瘤坏死。除了肿瘤治疗之外，在英国，国家健康与保健研究所(National Institute for Health and Care Excellence，NICE)已经实施了在癌前病况如巴雷特食管(Barrett’s oesophagus)以及包括湿性年龄相关黄斑变性(wet age-related macular degeneration)在内的良性病况的治疗中使用PDT的指导。

因为癌组织比健康组织更易响应光敏剂的吸收，该方法可以用于选择性地靶向癌细胞。选择性的光敏剂吸收依赖于健康组织和肿瘤组织之间的化学组成的差异，其包括低密度脂蛋白受体的数量、组织pH和水含量。适合的光活性药物可以包括卟啉系分子，其吸收640nm以下的红光，用于治疗恰好在皮肤或器官内膜的表面下的肿瘤。为了更深的穿透，需要IR 光吸收剂。组织内的发色团，即血红蛋白、黑色素和水，还将会吸收任何进入的光。因此，在血红蛋白的吸收光谱以上并且在水的吸收光谱以下，存在600-1300nm之间的“光学窗口”，其对于PDT来说是理想的。850nm 以上的光子吸收通常能量不足以产生单线态氧(singlet oxygen)(对于作用机制来说，参见图1)，因此在600-850nm范围内强烈吸收的光敏剂最适用于光疗法。同样地，需要在这个区域中发光的光源。