[发明专利]癌症治疗系统

说明书

本发明涉及一种癌症治疗系统，包括用于生成1.27微米波长辐射的辐射源，其中，所述1.27微米波长辐射由单重态氧生成。所述辐射源可以为氧激光器或放大自发辐射生成器。所述1.27微米波长辐射可以为激光或放大自发辐射。

技术领域

本发明涉及一种癌症治疗系统。

背景技术

癌症治疗方法千式百样。其中，光动力疗法(“PDT”)为一种众所周知的疗法。该疗法使用经静脉注射的光敏药物。该光敏药物局部定位于患病组织中。该光敏药物由波长为0.63～0.66微米的光活化。组成该药物的分子(下称“药物分子”)受激后变为单重态。然而，这些分子很快便会因去活化而进入其三重态(这一过程称为“系间窜越”)。

与此同时，氧会溶解于可能含癌细胞的人体组织中。因此，癌细胞附近的溶解氧因三重态药物分子的能量转移而转换至受激单重态O2(¹Δg)。受激单重态的氧通常称为活性氧，而且可以破坏细胞。因此，与活性氧发生碰撞的癌细胞将会死亡。PDT例如公开于非专利文献1(《精密工程》，日本精密工程学会，第81卷，第4期，第298～302页)中。

另一方面，目前已经提出基于生成波长为1.2～1.3微米的激光束以及使该激光束直接照射癌细胞的治疗方法的治疗装置。处于所述波长下的激光可激发癌细胞附近的氧分子进入单重态，并且可导致癌细胞死亡。这种治疗方法的优点在于，其不需要使用光敏药物，因此无不良反应。申请号为2007-517559的专利申请的PCT国际公布文本的公布日文译文公开了所述基于波长为1.2～1.3微米的激光束的治疗方法和治疗装置。

在上述治疗装置中，以基于拉曼转换的拉曼激光器生成波长为1.2～1.3微米的激光束。然而，在基于此类波长转换的特定波长激光束的生成方法中，为了使氧分子能够吸收激光束，必须使该激光束的中心波长与氧分子在1.27微米谱段内的若干吸收谱线当中的任一谱线精确匹配。此外，为了实现对激光辐射的有效吸收，必须将激光的波长宽度窄化至小于或等于吸收谱线的谱线宽度。因此，该激光系统必须使用谱线窄化模块与波长稳定化模块，这使得该激光系统不但结构复杂，而且成本昂贵。

或者，当所生成的激光束的波长宽度宽至约±0.5nm，覆盖1.27微米波长附近整个区段，而激光波长不与若干吸收谱线中的一条吸收谱线匹配时，其将纳入多条吸收谱线。然而，由于在除吸收谱线之外的其他波长处的功率成分极大，因此存在单重态氧生成效率极差的问题。

另外，非专利文献7(“单重态氧的激光诱导式生成及其在脑血管生理机能中的作用”，《量子电子学进展》，第55卷，第112～128页(2017年))以及非专利文献8(“红外激光脉冲触发肿瘤细胞中更多地产生单重态氧”，《科学报告》，2013年12月12日)中公开了一种量子点激光器，该激光器可调节为在1.27微米波长下振荡，并用于生成单重态氧。该量子点激光器所生成的激光的线宽为约1纳米，远远大于氧的任何吸收谱线的线宽。因此，与上述情况类似，其单重态氧生成效率较低。

发明内容

本公开内容的目的在于提供一种癌症治疗装置，该装置所使用的光源能够有效地将氧分子激发成单重态氧。

为了实现上述目的，根据本实施方式的癌症治疗装置包括生成波长为1.27微米的光的光源，该波长为1.27微米的光由单重态氧分子生成。癌细胞以波长为1.27微米的光进行照射处理。单重态氧分子发射波长为1.27微米的近红外光(下称1.27μm波长辐射或1.27微米波长辐射)。更具体而言，单重态氧分子的发射光谱含数十条发射谱线，每条发射谱线的波长均接近1.268μm。该光谱与基态氧分子的吸收光谱相匹配。也就是说，单重态氧分子发出对应于其受激能级的能量的光子，基态氧分子对该光子具有强烈的吸收作用。强烈的吸收表示，吸收截面相对较大。因此，通过以1.27微米波长辐射照射癌细胞的周围，可以将癌细胞附近存在的溶解氧有效地激发至单重态。