[发明专利]光动力诊断装置、光动力诊断方法及设备

说明书

技术领域

本技术涉及光动力诊断装置、光动力诊断方法及可用于其的设备。

背景技术

一般地，由于肿瘤细胞未成熟，卟啉类物质很容易与细胞中的脂蛋白结合，并且卟啉类物质慢慢地从细胞中排出到外部。通过充分利用这个特性以及健康细胞和肿瘤细胞的排出速度之间的差别，当静脉注射卟啉类的药物时，健康细胞和肿瘤细胞之间将存在药物浓度差。因此，诞生了一种肿瘤选择药物。此外，通过利用光能量外部加入至药物并激发药物以提供荧光的光化学反应，药物被开发成用于使药物浓度差可视化的光敏剂。光敏剂的示例包括Laserphyrin（参见http://www.info.pmda.go.jp/go/pack/4299404D1028_1_05/)。由光敏剂和光的组合进行的诊断称作为光动力诊断，已被广泛应用于各种临床领域。

在现有技术中，光动力学诊断装置主要依次照射来自激光或者灯的光，测量通过光敏剂获得的荧光，并确定肿瘤。然而，根据现有技术，仅通过荧光强度并不能确定肿瘤细胞。在光动力诊断中，改善肿瘤确定的精确度或者建立诊断指标而不是通过从荧光强度读取药物浓度的信息成为一项重要的技术。日本专利申请公开第2011-218149号和日本专利申请公开第2008-43383号涉及该技术。

发明内容

鉴于上文，期望提供新型且有用的光动力诊断装置、光动力诊断方法及用于其的设备。

还期望提供能够提高肿瘤确定精确度的光动力诊断装置、光动力诊断方法及用于其的设备。

还期望提供能够建立关于肿瘤分期和肿瘤在深度方向上的入侵程度的诊断指标的光动力诊断装置、光动力诊断方法及用于其的设备。

根据本技术，光动力诊断装置包括：光源，可生成比光敏剂荧光寿命更短的光脉冲；和检测器，可检测相对于光脉冲的荧光的时间变化波形（荧光强度随时间变化）。

根据本技术，测量相对于时间宽度比光敏剂荧光寿命更短的光脉冲的荧光的时间变化波形。根据测量结果，可精确确定肿瘤。此外，根据测量结果，可建立关于肿瘤分期和肿瘤在深度方向上的入侵程度的新诊断指标。

根据本技术的光动力诊断装置还可包括：控制器，用于从检测器依次获得通过在光源处生成的光脉冲生成的荧光的时间变化波形，根据重复频率对多个波形进行积分并平均化，并且通过从平均后的波形减去背景信号来获得荧光寿命。

根据本技术，由于使用根据重复频率积分的荧光的时间变化波形，所以即使荧光微弱，也可容易地计算荧光寿命。

根据本技术，检测器包括用于以比光敏剂荧光寿命更高的响应速度测量对于光脉冲的荧光的时间变化波形的设备。通过使用这样的设备，能够精确测量荧光的时间变化波形。该设备的实例包括扫描相机（streak camera）、光电倍增管、CCD、CMOS和光电二极管。

根据本技术的光动力诊断装置还可包括驱动单元，用于生成同步信号，同步信号与用于驱动光源的电脉冲和用于驱动检测器的电脉冲同步，并且比电脉冲延迟。光源基于电脉冲生成光脉冲。检测器可基于同步信号控制荧光的光接收持续时间。这样可利用简单结构实现精确测量荧光时间变化波形。

根据本技术的光动力诊断装置还可包括：分色镜，在光脉冲的峰值波长附近具有高反射率，该分色镜反射来自光源的光脉冲，将光脉冲引导到目标并且透射来自目标的荧光；长波长截止滤波器，设置于光源与分色镜之间的光路上，阻断比光脉冲峰值波长更长的波长；和短波长截止滤波器，设置于分色镜与检测器之间的光路上，阻断比光敏剂峰值波长更短的波长。这样即使荧光微弱，也可容易地计算荧光寿命。

根据本技术另一实施方式的光动力诊断方法包括以下步骤：生成时间宽度比光敏剂荧光寿命更短的光脉冲，利用所生成的光脉冲照射目标，并且测量从目标生成的相对于光脉冲的荧光的时间变化波形。

根据本技术，测量对于时间宽度比光敏剂荧光寿命更短的光脉冲的荧光的时间变化波形。根据测量结果，可精确确定肿瘤。此外，根据测量结果，可建立关于肿瘤分期和肿瘤在深度方向的入侵程度的新诊断指标。根据本技术，基于荧光的时间变化波形，可确定荧光寿命，并且基于荧光寿命可获得关于肿瘤分期的诊断指标。根据本技术，基于荧光的时间变化波形可确定荧光寿命，并且基于荧光寿命可获得关于肿瘤入侵程度的诊断指标。

根据本技术，可依次获得由光脉冲生成的荧光的时间变化波形，可根据重复频率对于多个波形进行积分并平均化，并且通过从平均后的波形减去背景信号来获得荧光寿命。这样即使荧光微弱，也可容易地计算荧光寿命。