[发明专利]用于改进成像及光动力治疗的方法

说明书

发明的背景

本项发明涉及一部诊疗仪和至少使用一种光动力医疗(photodynamic therapy,“PDT”)剂来成像和治疗的方法。细言之，该诊疗仪及方法用于对患病的组织进行成像和治疗。

成像一般用于对体内的患病组织或肿瘤进行定位。患病组织的位置一经确定，随之将以某种方式对其进行治疗，以便杀灭该组织内患病的细胞。正如下面所述，以往，这是两个独立的疗程，时间拉得过长，而且常常是不成功的。

通常，成像是用成像设备如CAT(计算机轴向层析X光摄影)扫描机或MRI(磁共振成像)设备来实现的。此外，还可以使用X光间接摄影法(用由X射线在荧光屏上生成的图像)或者类似的过程。这些成像过程中的每一过程均要求一种造影剂(contrast agent)，以获得最佳性能。这种成像造影剂的例子包括用于x射线成像的碘化剂例如欧乃哌克^TM(碘海醇)和Omniscan^TM(加多米特)或多种顺磁MRI造影剂如DPTA钆(Gd-DPTA)中的一种。

患病组织的位置一经成像的方式得到确定，即需对其加以治疗。然而，这种治疗常常是不成功的。

目前对癌症的全部疗法(例如放射线疗法及化学疗法)均是以对迅速增生的细胞施以攻击的方式进行的。不幸的是，这种目标选定的依据并不仅限于对癌细胞的治疗效果。结果，这些疗法伴有不希望出现的会威及生命的副作用。而且，这样的疗法实际上会削弱人体固有的对肿瘤的防御能力。例如，放疗及化疗就会对迅速分裂的免疫细胞造成伤害，使抗肿瘤及抗干染的反应受到抑制。

除了产生不希望出现的副作用之外，目前的疗法大多不能达到预期的疗效，因其并非专门对癌细胞进行攻击。因此，放疗或化疗的单独或联合使用均难以治愈癌症。因而，目前对癌的首要疗法是手术切除肿瘤。这通常还要与辅助的放疗及化疗相配合。因此，为了治愈，患者要遭受手术之苦，并在着力杀灭全部癌细胞的过程中遭受高毒疗法的毒害。

为尽量缩小癌症治疗造成的侵害并提高综合疗效，光动力疗法(PDT)被开发出来。光动力疗法是光敏剂与特定部位照视法的结合，以便在确定的组织，比如一个肿瘤中，产生对治疗的反应。光敏剂吸收光子后达到激活状态，继而有效。不幸的是，在PDT中照视这一步骤所使用的常规的单光子激活(SPE)方法无法使PDT发挥其潜力，主要因为(1)该疗法所要求的高能光无法深入到组织内部，并且(2)该照视法只允许医生对治疗部位进行最小的空间控制。与此相反，双光子激活(TPE)PDT所使用的低能光能够安全地穿透组织并对治疗的界限提供三维控制。

在共同拥有的美国专利U.S.S.N.08/739,801中提供了对TPE及SPE的更为详细的解释，这里引用以作为参考。

在PDT中使用双光子激活明显地改进了穿透深度和困扰着常规PDT的空间控制问题，同时，由于PDT剂医疗性能的改进以及在选择激活部位方面确定病变特异性的改进，可以获得其它的改进。这是由于当前使用的PDT剂以及激活所选目标的手段存在一些不足所致。

由美国食品与药品管理局批准的仅有的主要PDT剂是Ⅱ型剂，porfimer钠(或PHOTOFRIN^TM)。基于卟啉的该药剂是一族相关药剂(如苯并卟啉衍生物，SnEt₂，和黄体酮)的代表，该族药剂通常用单光子方式以波长为500纳米至730纳米的光来激活。该Ⅱ型药剂由于氧通过光激活转换(光化学催化转换)变为不稳定的有毒形态(单线态氧)来杀灭有机体而产生疗效。不幸的是，这一过程要求在治疗部位有丰富的供氧。然而，供氧会很快耗尽，例如，因为供血受损(这一点在大肿瘤的中心是普遍的)或强烈的照射(会消耗所获的全部氧而阻断向单线态氧的持续转换)。因此，用这种药剂治疗大肿瘤并过度地使用照射法是不实际的。而且，象porfimer钠这种药剂通常须大剂量全身用药(通过静脉注射)，尚需远在照射之前给药(一般情况下至少提前24小时——给患者增加了费用及不便)。再者，全身用药所需的大剂量是非常昂贵的(每剂高达5000美元或更多)，而且会使皮肤产生对光的持久敏感。