[发明专利]光散布装置

说明书

本申请涉及光散布装置。一种用于光动力疗法的光散布装置具有朝向末端方向逐渐增多的芯纤维暴露量，从而限定出光发射部分。由此，防止了过多的光能发射到达近端位置，并且在末端位置提供了增大量的可用光能，从而允许沿光发射部分的光能的均匀发射。

本申请是PCT国际申请日为2009年10月15日、申请号为200980142203.1(PCT国际申请号为PCT/US2009/005621)、名称为“光散布装置”的发明专利申请的分案申请。

政府许可权

美国政府具有本发明的已付许可，以及在有限条件下要求专利权人以由theNational Institute of Health：National Institute of Allergy and InfectiousDiseases授予的批准号2R44A1041866-02A2所规定的合理条件许可他人的权利。

技术领域

本发明涉及用于光传送的装置，如光动力疗法(photodynamic therapy)中所使用的，用于将光能递送到治疗部位。

背景技术

光动力疗法(PDT)是涉及使用光敏剂的医疗治疗方法，所述光敏剂被暴露于特定波长的光，从而产生氧自由基，导致癌细胞、细菌、病毒或真菌的破坏。PDT系统由三个主要部分组成：光敏剂、光源(典型地，激光器)和光递送装置(典型地，基于光纤的)。

PDT涉及使用在癌细胞或微生物病原体部位处相对选择性聚集的光敏剂。根据光敏剂的类型，其可以被静脉内注射、口服摄取或局部施用。在施用光敏剂之后，其被疾病组织选择性地保留，从而在一段时间之后，取决于化合物分布的动力学，疾病组织较之正常组织吸收更多的光敏剂。然后，光敏剂通过暴露于匹配吸收率的特定波长的光而被活化。这通过若干机理导致组织坏死，这些机理包括氧自由基产生以及到疾病组织的血管切 断。因为在邻近的正常组织中存在较少的光敏剂，所以当施用对于该组织适当的光剂量等级时，仅仅疾病组织坏死而正常组织被保存。PDT相对于常规的治疗诸如外科手术、辐射和化疗的优点在于其对于疾病组织的相对选择性破坏，同时保存正常组织。

光递送装置的光分布性质可能对于光施加的有效性、从而对于PDT治疗的功效产生直接影响。光递送装置的挑战在于确保光分布沿着装置的光发射部分的整个长度是相等的。业已开发了数种分布装置，以试图更均匀和安全地分布从用于递送激光能量的装置发射的光和能量。一种散布装置包括纤维光学微透镜，所述纤维光学微透镜能够将发散光束传输到有限面积的组织区域。如授予McCaughen，Jr.的美国专利No.4,660,925中公开的光散布装置由纤维圆柱状散布器构成，所述散布器利用间隔的一系列的强度不同的光环，发射相对于光纤的圆柱轴的柱状散射光输出图案。授予McCaughen，Jr.的美国专利No.4,693,556中所公开的另一种散布装置由纤维光学球状散布器或“灯泡”构成，所述散布器产生球状散射光场。这些散布装置中的每一种产生如下的光场：在来自光纤的发射光的区域上具有变化的强度，这可能导致在治疗区域上光敏剂的不均匀活化。如在授予van den Bergh等人的美国专利5,536,265和5,695,583中所公开的另一种装置中，包层被从塑料光纤区域，并且被散射介质代替，所述散射介质可以或可以不被粗糙化，得到光发射区域。此装置的问题在于光发射区域的末梢区域的强度小于装置的光发射区域的更近的区域。因此，无疑需要一种改进的光纤，其能够在更宽的表面区域上更均匀递送光能。

应该理解的是，在此描述和要求保护的本发明可以用于多种其他的目的，因此本发明涵盖其他领域和用途范围，而不是受到上述限制。

发明内容

在一个方面中，本发明包括一种光散布装置，其具有限定出纵向尺寸、横向尺寸、近端、末端道光纤。芯纤维至少部分由包层覆盖，并且通过如下方式形成有光发射部分：暴露的芯纤维表面积的量沿末端方向逐渐增大，使得从光发射部分发射出的光均匀分布。