[发明专利]用于确定组织特性的装置和方法

说明书

分案申请

本申请是申请日为2008年9月26日、申请号为200880115360.9、名称为“用于确定组织特性的装置和方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于确定组织的特性的装置和方法。

背景技术

肝脏是肿瘤最常见的部位，可以是主瘤或副瘤（转移性）。在西方世界，肝肿瘤一般表示转移性疾病（metastaticdisease）。患有结肠直肠癌的病人的主要死因（发生率：2004年瑞典为大约6000例）是肝转移的存在，这影响了这些病人中的大约一半。乳腺癌是女性中最常见的癌症，2004年瑞典为大约6900新病例。前列腺癌是男性中最常见的癌症，当前在瑞典发生率为9900病例/年。肺癌是瑞典第三常见癌症，每年有3200个新病例。胰腺癌占新癌症的大约2％（2004年瑞典有900例新病例），但是具有预诊断（prognosis）很少。10年的女性相对存活率为1.3％，男性为1.5％。特别重要的是找到对于这种疾病的更好的疗法。上述癌症是适合间质内热疗（interstitialthermotherapy）的实体肿瘤的例子。

实体肿瘤的治疗

标准处理

外科手术切除是以治疗为目的的处理的主要方式，且外科手术切除与疾病的辅助化学疗法组合，对于疾病的化学疗法，抑制细胞生长的药物具有明显的效果。当治疗的目的是减轻病症时，化学疗法是唯一的处理手段。抑制细胞生长的药物一般通过静脉注射或口服系统地给药，但是也可以通过动脉内灌注来局部地给药。关于局部的功效，放射疗法似乎劣于外科手术切除。

微创治疗，包括局部破坏法

如射频切割（RFA）、激光诱导高热、冷疗法和经皮酒精注射（PEI））等一些方法已经被相当广泛地使用。像微波凝固治疗或光动力治疗等其它方法在具有实体肿瘤的病人中使用得不频繁。像电热疗或高强度聚焦超声等一些方法正在开发。

与外科手术切除相比，局部肿瘤破坏的优点包括：a）选择性的组织损伤，这导致更少的免疫抑制和更少的生长因子的释放；b）最小的处理发病率和死亡率；以及c）由于可以在局部治疗之前或局部治疗时开始化学疗法，因此能够以更有效的方式使用化学疗法。

间质内激光高热

间质内激光高热是热疗法，该疗法通过吸收光来破坏肿瘤。早期的试验和临床研究使用Nd-YAG激光和插入肿瘤中央的裸光纤（bare fibre），这产生直径为1.5cm或更小的损伤（lesion）。不久明显的是，临床应用需要更大的损伤和更好的组织效果控制。改进损伤尺寸的方法包括多纤系统，扩散器式纤维和血管血流阻断。然而，间质内激光高热的标准应用导致组织的蒸发和碳化，以及相对不可预测的组织损伤和损害尺寸。这导致反馈控制系统的研发，反馈控制系统借助于设置值在距处理点多个距离并且连接有计算机和激光器的温度传感器来监控组织内的温度，并且连接有计算机和激光。这些系统的思想在于，当监控的温度高于设定温度或低于设定温度时，调节激光输出，以将监控的温度返回到期望的温度水平。由此，能够在已知组织体积的周围的测量点处在期望的时间段内保持大致恒定的温度，这样的目的是赋予损伤尺寸和细胞伤害的类型高度的精确性。

处理效果的反馈控制的一个好处在于，确保了肿瘤组织周围的可再现的且溶解细胞的温度。控制损伤尺寸的另一个方法是使用剂量计划系统，该剂量计划系统实现对不同组织、输出功率和处理持续时间的损伤尺寸的计算。局部处理计划还可以与计算机辅助图形分析结合，从而以3D视图的形式给出关于肿瘤、血管和胆管的尺寸和位置的信息。

然而，这种方法只确定了温度传感器附近的温度，但是没有给出是否在将被处理的整个组织实现所需的温度的信息。

间质内激光热疗（ILT）

间质内激光热疗是间质内激光高热的变形，其中，重点是在46～48℃的温度杀死肿瘤细胞，即所在的温度不使肿瘤细胞抗原凝固。然后，ILT最终导致细胞死亡而仍允许肿瘤抗原完好的存在。在老鼠和人类病例中，这都引起局部发炎反应，并且这都能产生有效的免疫响应。这与使用高温的切割技术不同，所述切割技术使用高温由此致使组织的瞬时坏死。这也与使用显著低温，即＜41.5℃和长曝光时间的传统高热不同。