放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法及びシステム
【課題】患者の癌及び他の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステムを提供する。
【解決手段】放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法及びシステム。一実施形態では、方法は、患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、取得した撮像データに基づいて、ターゲットに向けたレーザビームでターゲットを照射する段階と、患者の光力学療法薬剤をレーザビームで活性化する段階とを含む。ターゲットは、皮下又は皮膚とすることができ、又は皮下及び皮膚の両方の部分を有することができる。
【解決手段】放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法及びシステム。一実施形態では、方法は、患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、取得した撮像データに基づいて、ターゲットに向けたレーザビームでターゲットを照射する段階と、患者の光力学療法薬剤をレーザビームで活性化する段階とを含む。ターゲットは、皮下又は皮膚とすることができ、又は皮下及び皮膚の両方の部分を有することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００６年２月１７日出願の「患者内の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステム」という名称の米国特許仮出願第６０／７７４、３３２号の恩典を請求するものである。
【０００２】
米国特許出願第１０／８０５、６８３号は、引用により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
本発明は、患者の癌及び他の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
癌は、アメリカでは第２に主要な死因であり、米国癌協会は、２００５年には癌の新しい症例が１３０万より多く診断されたと推定している。これらの新しい症例のほぼ２１２、９３０例が、侵襲性の乳癌（ステージＩ〜ＩＶと定められる）であり、推定で４０、８７０が致死的である。更に、頭部癌及び頸部癌のような他の種類の癌の更に多くの症例が毎年発生している。以下の表１に示すように、治療を成功させ、生存率を高めるためには、乳癌及び他の癌を早期に検出することが重大な意味を有する。
【０００５】
（表１）
【０００６】
４０歳を超えた女性は毎年乳癌検診を受けることを多くのヘルスケアの専門家が推奨している。残念なことに、米国癌協会は、昨年は、４０歳を超える女性の６２％しかマンモグラムを受けなかったと推定している。推奨されてはいるが、慣例のマンモグラフィーにはいくつかの欠点がある。第１に、多くの女性が、典型的なマンモグラム手順の間に、特に乳房が圧迫されることから大きな不快感を受けることである。この不快感により、次の年にマンモグラム検診を受けるのを躊躇する女性もいる。第２に、マンモグラム検診の結果が正確でない可能性があることである。例えば、検出することができる最も小さな腫瘍は、ほぼ１〜５ｍｍであるために、乳癌の２０％までが毎年のマンモグラム検診の段階で検出されない。更に、従来的なマンモグラフィーは、追跡調査マンモグラム及び／又は生検を必要とする可能性がある偽陽性であることに難がある。その結果、患者に不快感を与えることなく、早期に正確に乳癌を検出するための改良手順が必要とされている。
【０００７】
従来の乳癌の治療法には、手術、化学療法、及び／又は電離放射線の高強度ビームを用いる放射線療法が含まれる。乳癌は、患者によって様々であるために、全ての患者に有効な単一の治療法はない。乳癌を治療するための典型的な手術には、全乳房又は乳房の癌が位置する部分のみを切断、切除、又は他の方法で除去する段階が含まれる。しかし、手術は、癌の部位により、多くの患者に対する実行可能な選択肢ではない。更に、手術治療は、麻酔又は感染に伴う合併症が起こることもあり、長期の疼痛を伴う回復期間を有する可能性がある。化学療法は、癌を薬物で化学的に治療する段階を含むが、この薬物は、倦怠感、嘔気、嘔吐、四肢の疼痛、脱毛、及び貧血症を含む多くの副作用を有する可能性がある。更に、放射線治療の間に乳房が移動し、病巣の代わりに健康な組織が照射される可能性があるために、電離放射線ビームを用いる放射線療法も困難である。従って、上述の従来の治療法の欠点を回避するか又は少なくとも最小限にする癌治療法が必要とされている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許仮出願第６０／７７４、３３２号
【特許文献２】米国特許出願第１０／８０５、６８３号
【発明の開示】
【０００９】
Ａ．概説
以下の開示は、患者内の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステムのいくつかの実施形態を説明する。１つのこのような方法の実施形態には、患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、得られる撮像データに基づいてターゲットに向けた放射線でターゲットを照射する段階と、放射線で患者内の光力学療法剤を活性化する段階とが含まれる。放射線は、放射線源又は放射線送出装置から皮下のターゲットに経皮的に伝達されるか、又は皮膚のターゲットに対しては、放射線は、外部の部位から伝達される。従って、ターゲットは、皮下、皮膚とすることができ、又は皮下及び皮膚の両方の部分を有することができる。ターゲットを照射する段階は、ターゲットを横切ってレーザビームを走査するか、又は全ターゲットを同時に照射する段階を含むことができる。放射線源は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はランプ（例えば、白熱及び／又は蛍光）とすることができる。
【００１０】
別の実施形態では、方法は、薬剤を患者内のターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を患者に導入する段階と、第１の波長を有する放射線をターゲットに照射し、薬剤の撮像成分を活性化することによってターゲットを撮像する段階と、第２の波長を有する放射線をターゲットに当てることによって薬剤の光力学療法成分を活性化する段階とを含む。いくつかの用途では、薬剤の活性撮像成分は、ターゲットで蛍光を発する。ターゲットを撮像する段階は、ターゲットで撮像成分の蛍光を捕捉する段階と、捕捉した蛍光に基づいて、ターゲットの３次元画像を生成する段階とを含む。
【００１１】
別の実施形態では、方法は、第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射する段階と、ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階と、３次元画像に基づいて、第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線でターゲットを照射する段階とを含む。第２の波長を有する放射線でターゲットを照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ又は他の適切なレーザでターゲットを照射する段階を含むことができる。
【００１２】
本発明の別の態様は、放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、患者内のターゲットの画像を捕捉するための撮像ユニットと、ターゲットを照射して患者内の光力学療法薬剤を活性化するためのレーザと、ターゲットの捕捉した画像に基づいてレーザを作動してターゲットに照射させるために撮像ユニット及びレーザと作動可能に連結されたコントローラとを含む。レーザは、ビーム経路に沿ってレーザビームを生成するように構成され、システムは、レーザビームを再方向付け及び／又は調整するためにビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含むことができる。システムは、ターゲットを照射し、ターゲットで撮像剤を活性化するために第２のレーザを更に含むことができる。
【００１３】
別の実施形態では、システムは、第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射するための第１の放射線送出装置と、ターゲットのデジタル画像を捕捉するための撮像ユニットと、第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線でターゲットを照射するための第２の放射線送出装置と、捕捉したデジタル画像に基づいて第２の波長を有する放射線でターゲットを照射するために、第２の放射線送出装置及び撮像ユニットと作動可能に連結されたコントローラとを含む。
【００１４】
放射線療法を加えて癌を治療するためのシステム及び方法に関して、本発明のいくつかの実施形態の特定の詳細を以下に説明するが、他の実施形態では、このシステム及び方法を用いて、他の疾患及び障害を治療することができる。多くの場合、放射線療法を加えることを伴う公知の構造又は処理を説明する詳細のいくつかは、簡潔性及び明瞭性のために以下の説明では述べない。更に、本発明のいくつかの他の実施形態は、この節に説明するものとは異なる構造、構成要素、又は手順を有することができる。従って、それに応じて、本発明は、付加的な要素を備える他の実施形態を有することができ、図１〜図１０に関して以下に示して説明する要素のいくつかを含まない他の実施形態を有することができることは当業者には理解されるであろう。更に、文脈が許せば、単数又は複数の用語は、それぞれ複数又は単数の用語を含むことができる。更に、「又は」という語が、少なくとも２つの品目のリストに関する他の品目から排他的に単一の品目のみを意味することに限定されることが明らかでない場合には、そのようなリストでの「又は」の使用は、（ａ）リストのあらゆる単一の品目、（ｂ）リストの全ての品目、又は（ｃ）リストの品目のあらゆる組合せを含むと解釈されるものとする。更に、「含む」という用語は、他の特徴及び構成要素の同じ特徴及び／又は種類のあらゆるより多くのものが除外されないように、少なくとも列挙した特徴を含むことを意味するように全体を通して用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
Ｂ．放射線療法を加えるためのシステムの実施形態
図１は、本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム１００の概略図である。システム１００は、患者１９０のターゲット１９２を含む領域を照射し、ターゲット１９２で撮像剤を活性化する。ターゲット１９２で活性化された撮像剤は、蛍光を発するか、又は他の種類の放射線を放出する。システム１００は、放射線を捕捉し、この放射線からターゲット１９２の画像を生成する。撮像データに基づいて、システム１００は、ターゲット１９２を選択的に照射して光力学薬剤を活性化し、これが、患者１９０の特定の障害（例えば、癌）を治療する。癌を治療する場合には、ターゲットは、例えば、患者の乳房、頭部、頸部、又は他の患部に存在することができる。
【００１６】
図示のシステム１００は、第１のレーザビーム１１２を生成するための第１のレーザ１１０（概略的に示す）と、第１のレーザビーム１１２を誘導及び／又は調整するための第１の光学要素アセンブリ１１４と、光学要素アセンブリ１１４を移動及び／又は位置決めし、第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導するための位置決め装置１１６（概略的に示す）とを含む。第１のレーザ１１０は、ダイオードレーザ、ガスレーザ、固体レーザ、色素レーザ、ファイバレーザ、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ、又は他の第１のレーザビーム１１２を生成するのに適切なレーザとすることができる。いずれの場合でも、第１のレーザ１１０は、組織を透過して患者１９０内の薬剤を活性化するように選択した波長の第１のレーザビーム１１２を生成するように構成される。例えば、撮像剤がインドトリカルボシアニンである用途では、第１のレーザビーム１１２の波長は、ほぼ７４８ナノメートルとすることができる。他の実施形態では、第１のレーザ１１０は、可変周波数レーザビームを生成することができ、及び／又は第１のレーザビーム１１２は、近赤外線の範囲又は組織を透過して患者１９０中の撮像剤を活性化する他の適切な範囲の異なる波長を有することができる。更に別の実施形態では、システム１００は、第１のレーザ１１０を含まず、患者１９０中の撮像剤を活性化するために異なる種類の放射線源を含むことができる。例えば、撮像剤又は薬物の他の成分を活性化するための放射線源は、レーザの代わりに又はそれに加えて、ＬＥＤアレイ又はランプとすることができる。
【００１７】
第１の光学要素アセンブリ１１４は、第１のレーザビーム１１２を調整し、第１のレーザ１１０から患者１９０の望ましい領域までビーム１１２を誘導する。第１の光学要素アセンブリ１１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又は他の第１のレーザビーム１１２を再方向付け及び／又は調整するのに適切な光学部材を含むことができる。位置決め装置１１６は、アセンブリ１１４の１つ又はそれよりも多くの構成要素を移動して第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導するために第１の光学要素アセンブリ１１４と作動可能に連結される。例えば、いくつかの用途では、位置決め装置１１６は、第１の光学要素アセンブリ１１４を移動し、ターゲット１９２を含む患者１９０の領域を横切って第１のレーザビーム１１２を走査することができる。別の実施形態では、システム１００は、位置決め装置１１６の代わりに又はそれに加えて、第１のレーザ１１０又は患者１９０を移動させるための別の位置決め装置を含むことができる。
【００１８】
図示のシステム１００は、患者１９０中の撮像剤が放出する放射線１２８を捕捉するための撮像ユニット１２０と、第１のレーザ１１０、位置決め装置１１６、及び撮像ユニット１２０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを更に含む。撮像ユニット１２０は、ターゲット１９２で活性撮像剤が放出する放射線１２８を捕捉してデジタル化し、ターゲット１９２の３次元画像を生成する。撮像ユニット１２０は、ＣＣＤカメラ、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ機械、Ｘ線装置、又は別の適切な撮像装置を含むことができる。適切なＣＣＤカメラには、ニュージャージー州トレントン所在の「Ｒｏｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ」製の「Ｐｉｘｉｓ」カメラ、マサチューセッツ州ウォバーン所在の「ＣＲＩ Ｉｎｃ．」製の「Ｍａｅｓｔｒｏ」、ニューヨーク州ロチェスター所在の「Ｋｏｄａｋ Ｉｎｃ．」製の「イメージ・ステーション４０００ＭＭ」、及びドイツチューリンゲン所在の「Ｃａｒｌ Ｓｔｏｒｚ」製の「Ｄ光蛍光システム」が含まれる。例えば、撮像ユニット１２０は、薬物の撮像成分又は他の成分により引き起こされる放射線の放出及び散乱を検出する時間ゲート式カメラを有することができる。このような時間ゲート検出は、パルスを照射する間、パルス照射の合間、又はその後に行うことができる。撮像ユニット１２０は、撮像剤が放出する放射線１２８を励起光から分離するためにレンズ及び／又はフィルタを更に含むことができる。例えば、一実施形態では、撮像ユニット１２０は、一方のカメラが励起光を捕捉し、他方のカメラが撮像剤から放出される放射線１２８を捕捉するように、異なるフィルタを有する２つのＣＣＤカメラを含む。いずれの場合でも、撮像ユニット１２０及び／又はコントローラ１４０は、ターゲット１９２で撮像剤から放たれる放射線１２８に基づいてターゲット１９２の３次元画像を生成する。システム１００は、腫瘍学者及び／又は技術者が画像を見ることができるように高解像度ディスプレイ（図示せず）を含むこともできる。
【００１９】
図１に示すシステム１００は、第２のレーザビーム１３２を生成するための第２のレーザ１３０（概略的に示す）と、第２のレーザビーム１３２を誘導及び／又は調整する第２の光学要素アセンブリ１３４と、第２の光学要素アセンブリ１３４を移動及び／又は位置決めして第２のレーザビーム１３２を患者１９０の望ましい領域に誘導するための位置決め装置１３６とを更に含む。第２のレーザ１３０は、ターゲット１９２で光力学療法薬剤を活性化するように選択された波長で第２のレーザビーム１３２を生成するように構成される。いくつかの用途では、第２のレーザ１３０は、近赤外線の範囲（例えば、７５０〜８５０ナノメートル）にレーザビームを生成する効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザとすることができる。例えば、一実施形態では、第２のレーザ１３０は、次のパラメータを有する。
レーザ波長：λ＝７５０〜９００ｎｍ
レーザ時間パルス長：τp＝１００ｆｓ〜１ｐｓ
レーザパルスエネルギ：Ｐ＝１．０〜１０ｍＪ
レーザ表面スポット面積：Ｓ＝１ｃｍ2
レーザパルス繰返し数：Ｒ＝１〜１０ｋＨｚ
しかし、他の実施形態では、第２のレーザ１３０は、異なるパラメータを有することができる。第２のレーザ１３０の別の適切な実施形態は、波長がほぼ８００〜１、５００ナノメートル、パルス持続時間が１ｐｓ〜１００ｎｓのビームを生成することができる。適切なレーザには、カリフォルニア州サンタクララ所在の「Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｉｎｃ．」製の「Ｌｉｂｒａ ａｎｄ Ｌｅｇｅｎｄ」レーザ、ミシガン州デクスター所在の「Ｃｌａｒｋ−ＭＸＲ Ｉｎｃ．」製の「ＣＰＡシリーズ」レーザ、ニューヨーク州イーストセタケット所在の「Ｑｕａｎｔｒｏｎｉｘ」製の「Ｉｎｔｅｇｒａ」レーザ、カリフォルニア州マウンテンビュー所在の「Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌａｓｅｒｓ」製の「Ｅｃｌｉｐｓｅ」レーザ、ミシガン州アナーバー所在の「ＩＭＲＡ Ａｍｅｒｉｃａ」製の「μＪｅｗｅｌ」レーザ、スイスチューリッヒ所在の「Ｔｉｍｅ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ」製の「Ｆｏｒｔｉｓ」レーザ、オーストリアホーヘネムス所在の「Ｈｉｇｈ−Ｑ Ｌａｓｅｒ」製の「ｆｅｍｔｏＲｅｇｅｎ」レーザを含むことができる。別の実施形態では、第２のレーザ１３０は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザでなくてもよく、及び／又はシステム１００は、第１及び第２のレーザ１１０及び１３０の代わりに第１及び第２のレーザビーム１１２及び１３２を生成することができる単一のレーザを含むことができる。
【００２０】
第２の光学要素アセンブリ１３４は、第２のレーザビーム１３２を調整し、第２のレーザ１３０から患者１９０のターゲット１９２にビーム１３２を誘導する。更に、第２の光学要素アセンブリ１３４は、第２のレーザビーム１３２を患者１９０内の望ましい深さに集束させる。第２の光学要素アセンブリ１３４は、コリメータ、レンズ、ミラー、及び／又は第２のレーザビーム１３２を再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の光学部材を含むことができる。位置決め装置１３６は、アセンブリ１３４の１つ又はそれよりも多くの構成要素を移動するために第２の光学要素アセンブリ１３４に連結され、コントローラ１４０は、第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６と作動可能に連結され、撮像データに基づいて第２のレーザビーム１３２を患者１９０のターゲット１９２に導いて集束させる。その結果、第２のレーザビーム１３２は、ターゲット１９２中の光力学療法薬剤を活性化することができる。光学アセンブリは、レーザビームをターゲットに伝達させる光ファイバ、ファイバ束、又はライトパイプを更に含む。例えば、高ピーク強度のパルスレーザビーム（例えば、＞１０9Ｗ）は、損傷閾値が高い光子ファイバを通して伝達させることができる。
【００２１】
Ｃ．患者内の障害を放射線療法で治療する方法の実施形態
図２は、本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法２８０を示す流れ図である。方法２８０は、患者の乳癌、皮膚癌、頭部癌、頸部癌、及び他の種類の皮膚及び皮下の障害を治療するのに特に良好に適している。図示の方法には、導入処理２８２、第１の照射処理２８４、撮像処理２８６、及び第２の照射処理２８８が含まれる。図１及び図２の両方を参照すると、導入処理２８２は、薬剤を患者１９０に導入する段階を含む。薬剤は、（例えば、静脈内注射を通じて）注入することができ、嚥下することができ、又は何らかの他の適切な方法で患者１９０に導入することができる。いくつかの用途では、薬剤は、標的成分、撮像成分、及び光力学療法成分を有する３機能化合物とすることができる。標的成分は、特定の場所、細胞の種類、又はターゲット１９２の他の特性に基づいて、薬剤を患者１９０のターゲット１９２に誘導する。例えば、患者１９０が癌細胞を有する用途では、標的成分は、急速に分割する細胞又は癌細胞の他の特性に親和性を有することにより、３機能薬剤をこれらの細胞に誘導することができる。撮像成分は、インドトリカルボシアニン又は活性化されると蛍光又は別の種類の放射線を放出する他の適切な化合物とすることができる。撮像成分は、特定の波長の非電離放射線又は何らかの他の方法により活性化することができる。光力学療法成分は、特定の波長の放射線又は他の方法により活性化された後には特定の細胞（例えば、癌細胞）の死を惹起することができる。米国特許出願第１０／８０５、６８３号には、適切な薬剤及び成分が説明されており、これは、添付文書Ａとして本明細書に添付される。他の実施形態では、３つの成分は、患者１９０内に別々に導入することができる。更に別の実施形態では、薬剤は、撮像及び光力学療法成分のみを有する２機能薬剤とすることができる。いずれの場合でも、薬剤を患者１９０に導入した後、方法２８０は、典型的には、薬剤をターゲット１９２に蓄積させるために、数日（例えば、９６時間）までの待機期間を含む。
【００２２】
第１の照射処理２８４は、第１のレーザ１１０で第１のレーザビーム１１２を生成する段階と、第１のレーザビーム１１２をターゲット１９２を含む組織１９１の区画に誘導し、撮像成分を活性化する段階とを含む。患者１９０のターゲット１９２の正確な場所、形状、及び大きさは未知であることが多いが、ターゲット１９２を含む組織１９１の区画の全体的な場所は既知である。その結果、第２のレーザビーム１３２は、ターゲット１９２を含むことが既知の組織１９１の区画を照射する。一実施形態では、位置決め装置１１６は、組織１９１の区画を横切って第１のレーザビーム１１２をラスタ走査するように第１の光学要素アセンブリ１１４から移動され、ターゲット１９２で薬剤の撮像成分を照射して活性化することができる。第１のレーザビーム１１２を組織１９１の区画を横切って走査することの利点の１つは、撮像ユニット１２０が、当業技術で公知の有限要素拡散光回復に基づいて、ターゲット１９２の３次元画像を生成することができることである。代替的に、第１のレーザビーム１１２は、ターゲット１９２を含む組織１９１の少なくともほぼ全区画を同時に照射するように構成されたスポットの大きさを有することができる。いずれの場合でも、第１のレーザビーム１１２は、ターゲット１９２で薬剤の撮像成分を活性化する。
【００２３】
撮像処理２８６は、薬剤の活性化撮像成分から放出される放射線１２８を捕捉してデジタル化し、ターゲット１９２の３次元画像を生成する段階を含む。これには、患者１９０から受け取った放射線をフィルタにかけ、撮像成分から放出される放射線１２８を励起放射線から分離することが必要であろう。例えば、撮像成分がインドトリカルボシアニンであり、ほぼ７８０ナノメートルで蛍光を放つ用途では、撮像ユニット１２０で、放射線の他の波長をフィルタにかけて除外する。
【００２４】
第２の照射処理２８８は、撮像処理２８６から得られるデータに基づいて、ターゲット１９２を照射して光力学療法成分を活性化する段階を含む。より詳細には、撮像データは、ターゲット１９２の場所、大きさ、形状、及び／又は他の特性に関する情報を与える。コントローラ１４０は、この撮像データを撮像ユニット１２０から受け取り、第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６を作動して第２のレーザビーム１３２の照準を定めて集束させ、ビーム１３２がターゲット１９２を照射して光力学療法成分を活性化するようにする。例えば、位置決め装置１３６は、ターゲット１９２を横切って第２のレーザビーム１３２をラスタ走査することができる。代替的に、コントローラ１４０は、少なくともほぼ全ターゲット１９２を同時に照射するように第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６を作動することができる。他の実施形態では、コントローラ１４０は、位置決め装置１３６を自動的に作動することができないが、技術者又は腫瘍学者が、撮像データに基づいて手動で第２のレーザビーム１３２の照準を定め及び／又は集束させることができる。いくつかの用途では、第２の照射処理２８８は、第１の照射処理２８４の後に行われる。しかし、他の用途では、第１及び第２のレーザビーム１１２及び１３２は、患者１９０を同時に照射することができる。例えば、第１のレーザビーム１１２は、組織１９１の区画を横切って走査することができ、ビーム１１２がターゲット１９２の一部を照射し、撮像ユニット１２０がターゲット１９２を検出する度に、コントローラ１４０は、ターゲット１９２のその部分を照射するように第２のレーザ１３０を作動することができる。いずれの場合でも、活性化光力学療法成分は、ターゲット１９２の特定の細胞の死を惹起することができ、他の方法でターゲット１９２の障害を治療することができる。例えば、癌細胞は、アポトーシス、壊死、及び／又は自己貪食により破壊することができる。方法２８０を用いて癌又は別の障害を検出し、必ずしも治療しない別の実施形態では、方法２８０は、第２の照射処理２８８を含まなくてもよい。
【００２５】
治療の効率は、方法２８０の一部が繰り返される１つ又はそれよりも多くの追跡調査セッションにより判断することができる。例えば、追跡調査セッションの１つでは、導入、第１の照射、及び撮像処理２８２、２８４、及び２８６を行うことができる。ターゲット１９２の腫瘍又は他の障害が破壊されれば、撮像ユニット１２０は、ターゲット１９２での薬剤の濃度を検出する必要はない。
【００２６】
図１及び図２を参照して上述した方法２８０の特徴の１つは、方法２８０が、（ａ）薬剤を特定の細胞（例えば、癌細胞）に誘導する標的成分と、（ｂ）細胞から放射線を放出する撮像成分とで患者に薬剤を導入する段階を含むことである。その結果、特定の細胞が患者に存在すると、その細胞を有する患者の領域は、患者の残りの部分より薬剤の濃度が高いことになる。この特徴の利点は、方法２８０を用いて癌及び／又は他の障害を早期に検出することができることである。癌及びいくつかの他の障害を早期に検出することは、治療を成功させ、生存率を高めるために重大な意味を有する。この特徴の別の利点は、方法２８０が、患者にあまり不快感を与えないと予想されることである。
【００２７】
図１及び図２を参照して上述した方法２８０の別の特徴は、方法２８０が、第２のレーザビーム１３２で薬剤の光力学療法成分を活性化する段階を含むことである。活性化された光力学療法成分は、特定の細胞の死を惹起するか、又は他の方法で患者内の障害を治療する。この特徴の利点は、方法２８０が、非侵襲性の手順で癌及び／又は他の障害を治療することである。その結果、侵襲性の手順に伴う感染及び他の合併症の危険性が最小限になるか又は排除される。更に、患者は、外来患者の手順として癌又は別の障害に対する治療を受けることができ、それによって入院に伴う費用が減少し、患者の不便も軽減する。
【００２８】
システム１００の更に別の特徴は、異なる種類の癌を１つの装置で治療するのに特に適することである。撮像システム１２０及び治療放射線送出システムは、特定の癌細胞死亡経路を活性化するのに最適にすることができる異なる撮像照明及びＰＤＴ放射線様式を用いて作動することができる。それによってシステムの柔軟性が増大するために、診療所に、特定の適応症のみを治療することに限定された別々の機器を置く必要がなくなる。
【００２９】
図１及び図２を参照して上述したシステム１００の特徴の１つは、コントローラ１４０が、第２のレーザ１３０及び第２の光学要素アセンブリ１３４が撮像データに基づいてターゲット１９２を照射するように作動するための命令を有するコンピュータ可読媒体を含むことである。その結果、システム１００は、第２のレーザビーム１３２をターゲット１９２に正確で精密に照準を定めて集束させることができる。この特徴の利点は、システム１００が、周りの組織を不必要に放射線に露出することなくターゲット１９２を照射することができることである。
【００３０】
Ｄ．患者の乳癌を放射線療法で治療する方法の実施形態
図３及び図４は、本発明の一実施形態による放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示している。例えば、図３は、患者２９０及び放射線療法システム１００の一部の概略図である。方法は、３機能薬剤を患者２９０に導入する段階を含む。３機能薬剤は、薬剤を患者２９０の乳房に近接するリンパ節２９２の癌細胞に送出するように特に構成された標的成分を含む。薬剤がリンパ節２９２に到達した後、第１のレーザビーム１１２は、リンパ節２９２を含む患者２９０の領域を照射し、薬剤の撮像成分を活性化する。システム１００は、図３に示すようにリンパ節２９２を含む患者２９０の領域を横切って第１のレーザビーム１１２でラスタ走査することができ、又は全領域を同時に照射することができる。いずれの場合でも、各リンパ節２９２の薬剤の活性撮像成分が蛍光を発し、各リンパ節２９２の撮像成分からの蛍光１２８が、撮像ユニット１２０により捕捉されてデジタル化される。撮像データから、リンパ節２９２の正確な大きさ、形状、及び場所を判断することができる。次に、第２のレーザ１３０が、撮像データに基づいて、各リンパ節２９２を照射してリンパ節２９２の薬剤の光力学療法成分を活性化する。
【００３１】
図４は、本発明の一実施形態により、各リンパ節２９２を照射する経路の概略図である。本発明者は、単点の治療の効果は、全ての方向にほぼ０．５ｃｍ広がることを観察した。典型的なリンパ節２９２の高さＨ及び幅Ｗは、ほぼ１ｃｍであるために、システム１００は、第２のレーザビーム１３２の焦点をリンパ節２９２の中央に一致する深さに合わせ、リンパ節２９２の第１及び第２の端部２９３ａ〜ｂの間の単一の直線状経路１１３に沿ってビーム１３２を移動させることによって全リンパ節２９２を照射することができる。他の実施形態では、システム１００は、異なる方法でリンパ節２９２を照射することができる。
【００３２】
Ｅ．放射線療法を加えるためのシステムの更に別の実施形態
図５は、本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム２００の概略図である。システム２００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム２００は、第１のレーザビーム１１２を生成するための第１のレーザ１１０（概略的に示す）と、患者１９０の撮像剤から放出される放射線を捕捉するための撮像ユニット１２０（概略的に示す）と、第２のレーザビーム（図示せず）を生成するための第２のレーザ１３０（概略的に示す）と、第１のレーザ１１０、撮像ユニット１２０、及び第２のレーザ１３０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のシステム２００は、第１及び第２のレーザビーム１１２を調整し、誘導し、及び／又は集束させるための単一の光学要素アセンブリ２１４を含む。光学要素アセンブリ２１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又はレーザビームを再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の適切な光学部材を含むことができる。図示の光学要素アセンブリ２１４は、アセンブリ２１４が適切に位置決めされ、（ａ）第１のレーザ１１０からの第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導し、かつ（ｂ）第２のレーザ１３０からの第２のレーザビームを患者１９０のターゲット１９２に誘導するように、少なくとも方向Ｘに移動可能である。更に別の実施形態では、光学要素アセンブリ２１４は、移動可能でなくてもよい。
【００３３】
図６は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療するために放射線療法を加えるためのシステム３００の概略図である。システム３００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム３００は、レーザビーム１３２を生成するためのレーザ１３０（概略的に示す）と、レーザビーム１３２を調整し、誘導し、及び／又は集束させるための光学要素アセンブリ３１４と、レーザ１３０と作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のシステム３００は、統合撮像ユニットを含まない。そうではなく、コントローラ１４０は、（ａ）外部撮像ユニット（例えば、ＭＲＩ走査、ＣＴ走査、ＰＥＴ走査、又はＸ線）から撮像データを受け取り、（ｂ）外部撮像ユニット及び外部基準又は内部マーカの誘導で受け取った撮像データに基づいて、レーザ１３０を作動して患者１９０のターゲット１９２に照射する。光学要素アセンブリ３１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又はレーザビーム１３２を再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の適切な光学部材を含む。レーザ１３０は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ又は他の適切な装置とすることができる。
【００３４】
図７は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療する放射線療法を加えるためのシステム４００の概略図である。システム４００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム４００は、レーザビームを生成するためのレーザ４３０（概略的に示す）と、レーザビームを調製し、誘導し、及び／又は集束させる光学要素アセンブリ３１４と、患者１９０の撮像剤により放出される放射線を補足するための撮像ユニット１２０（概略的に示す）と、レーザ４３０及び撮像ユニット１２０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のレーザ４３０は、異なる波長のレーザビームを生成することができる。例えば、レーザ４３０は、撮像剤を活性化するための第１の波長を有する第１のレーザビーム１１２及び光力学療法薬剤を活性化するための第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のレーザビーム１３２を生成することができる。別の実施形態では、システム４００は、１つのレーザではなく、２つのレーザを含むことができる。
【００３５】
図８は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療する放射線療法を加えるためのシステム５００の概略図である。システム５００は、図１を参照して上述したシステム１００の別の実施形態である。この実施形態では、システム５００は、撮像放射線源５２２を有する撮像ユニット５２０と、検出装置５２４とを含む。撮像放射線源５２２は、撮像放射線を患者ＰのターゲットＴに誘導する第１のレーザとすることができる。検出装置５２４は、カメラ又は他の適切な放射線検出装置とすることができる。システム５００は、治療放射線源５３０を更に含み、これは、薬剤の治療成分を活性化するのに適切な波長又は他の特性を有する第２のレーザとすることができる。システム５００は、治療ヘッド５３２、及び治療放射線源５３０と治療ヘッド５３２の間に伝送線５３４を更に含む。例えば、治療ヘッド５３２は、治療放射線源５３０により生成されるレーザビームを調整し、誘導し、及び／又は集束させるための光学アセンブリとすることができる。伝送線５３４は、光ファイバ、ファイバ束、又はライトパイプとすることができる。図８に示す実施形態では、治療放射線源５３０は、その上に患者Ｐが位置決めされるテーブル５３６に取り付けられ、治療ヘッド５３２は、ロボット５３８に装着される。ロボット５３８は、治療ヘッド５３２をターゲットＴ及び患者Ｐに対して望ましい位置に位置決めするために、６°までの自由度を有するロボットアームとすることができる。一実施形態では、撮像ユニット５２０は、治療ヘッド５３２と離して位置決めされる。一実施形態では、撮像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２は、両方ともロボット５３８に装着することができる。システム５００は、撮像ユニット５２０と、治療放射線源５３０と、治療ヘッド５３２と、ロボット５３８とに作動可能に装着されたコントローラを更に含む。コントローラ５４０は、電線、光学線、及び／又は無線伝送様式を用いてシステム５００の他の構成要素に連結することができる。
【００３６】
図９Ａは、本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム６００の概略図である。システム６００は、一般的に、上述のシステム１００及びシステム５００と同様であり、従って、同じ参照番号は、図１〜図９Ａの同じ構成要素を意味する。従って、システム６００は、撮像ユニット５２０、治療放射線源５３０、治療ヘッド５３２、及びテーブル５３６を含む。この実施形態では、システム６００は、画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２が装着されるガントリ６４０を含む。従って、ガントリは、患者Ｐに対して画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２を位置決めするように作動される。
【００３７】
図９Ｂは、互いにパッケージ化された画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２の実施形態を概略的に示している。従って、撮像放射線源５２２、少なくとも１つの検出装置５２４及び治療ヘッド５３２は、互いに対して所定位置に保持され、ガントリ６４０（図９Ａ）に装着される。
【００３８】
図１０は、本発明の更に別の実施形態により、放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム７００の概略図である。システム７００は、一般的に、図８を参照して上述したシステム５００と同様であり、従って、同じ参照番号は、図８及び図１０の同じ構成要素を意味する。この実施形態では、治療放射線源５３０は、テーブル５３６から離間している。システム７００は、レーザビーム５３１を治療ヘッド５３２に誘導するミラーのような導光器を更に含むことができる。レーザビーム５３１は、空気を通って治療放射線源５３０からミラー７１０に伝播することができる。他の実施形態では、ミラー７１０を排除することができ、光ファイバ、光学束、又はライトパイプを通してレーザビーム５３１を伝送することができる。
【００３９】
以上により、本発明の特定的な実施形態は、説明のために本明細書に説明したものであり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができることは認められるであろう。例えば、図１〜図１０に示すターゲットは、皮下のターゲットであるが、他の実施形態では、ターゲットは、皮膚のターゲットとすることができ、又は皮膚及び皮下の両方の部分を有するターゲットとすることができる。更に、撮像様式は、患者に投与された薬物の撮像成分及び／又はＰＤＴ感作物質成分により引き起こされる放射線の特定の吸収及び／又は散乱を検出する段階を含むことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲以外では制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施形態により放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示す、患者及び図１の放射線療法システムの一部の概略図である。
【図４】本発明の実施形態により放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示す、本発明の一実施形態により患者のリンパ節を照射するための経路の概略図である。
【図５】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図６】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態により患者の放射線療法を加えて障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図８】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図９Ａ】本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示すシステムに用いることができる撮像ユニット及び治療ヘッドの概略図である。
【図１０】本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム
１２８ 放射線
１９０ 患者
１９２ ターゲット
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００６年２月１７日出願の「患者内の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステム」という名称の米国特許仮出願第６０／７７４、３３２号の恩典を請求するものである。
【０００２】
米国特許出願第１０／８０５、６８３号は、引用により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
本発明は、患者の癌及び他の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
癌は、アメリカでは第２に主要な死因であり、米国癌協会は、２００５年には癌の新しい症例が１３０万より多く診断されたと推定している。これらの新しい症例のほぼ２１２、９３０例が、侵襲性の乳癌（ステージＩ〜ＩＶと定められる）であり、推定で４０、８７０が致死的である。更に、頭部癌及び頸部癌のような他の種類の癌の更に多くの症例が毎年発生している。以下の表１に示すように、治療を成功させ、生存率を高めるためには、乳癌及び他の癌を早期に検出することが重大な意味を有する。
【０００５】
（表１）
【０００６】
４０歳を超えた女性は毎年乳癌検診を受けることを多くのヘルスケアの専門家が推奨している。残念なことに、米国癌協会は、昨年は、４０歳を超える女性の６２％しかマンモグラムを受けなかったと推定している。推奨されてはいるが、慣例のマンモグラフィーにはいくつかの欠点がある。第１に、多くの女性が、典型的なマンモグラム手順の間に、特に乳房が圧迫されることから大きな不快感を受けることである。この不快感により、次の年にマンモグラム検診を受けるのを躊躇する女性もいる。第２に、マンモグラム検診の結果が正確でない可能性があることである。例えば、検出することができる最も小さな腫瘍は、ほぼ１〜５ｍｍであるために、乳癌の２０％までが毎年のマンモグラム検診の段階で検出されない。更に、従来的なマンモグラフィーは、追跡調査マンモグラム及び／又は生検を必要とする可能性がある偽陽性であることに難がある。その結果、患者に不快感を与えることなく、早期に正確に乳癌を検出するための改良手順が必要とされている。
【０００７】
従来の乳癌の治療法には、手術、化学療法、及び／又は電離放射線の高強度ビームを用いる放射線療法が含まれる。乳癌は、患者によって様々であるために、全ての患者に有効な単一の治療法はない。乳癌を治療するための典型的な手術には、全乳房又は乳房の癌が位置する部分のみを切断、切除、又は他の方法で除去する段階が含まれる。しかし、手術は、癌の部位により、多くの患者に対する実行可能な選択肢ではない。更に、手術治療は、麻酔又は感染に伴う合併症が起こることもあり、長期の疼痛を伴う回復期間を有する可能性がある。化学療法は、癌を薬物で化学的に治療する段階を含むが、この薬物は、倦怠感、嘔気、嘔吐、四肢の疼痛、脱毛、及び貧血症を含む多くの副作用を有する可能性がある。更に、放射線治療の間に乳房が移動し、病巣の代わりに健康な組織が照射される可能性があるために、電離放射線ビームを用いる放射線療法も困難である。従って、上述の従来の治療法の欠点を回避するか又は少なくとも最小限にする癌治療法が必要とされている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許仮出願第６０／７７４、３３２号
【特許文献２】米国特許出願第１０／８０５、６８３号
【発明の開示】
【０００９】
Ａ．概説
以下の開示は、患者内の障害を治療するために放射線療法を加える方法及びシステムのいくつかの実施形態を説明する。１つのこのような方法の実施形態には、患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、得られる撮像データに基づいてターゲットに向けた放射線でターゲットを照射する段階と、放射線で患者内の光力学療法剤を活性化する段階とが含まれる。放射線は、放射線源又は放射線送出装置から皮下のターゲットに経皮的に伝達されるか、又は皮膚のターゲットに対しては、放射線は、外部の部位から伝達される。従って、ターゲットは、皮下、皮膚とすることができ、又は皮下及び皮膚の両方の部分を有することができる。ターゲットを照射する段階は、ターゲットを横切ってレーザビームを走査するか、又は全ターゲットを同時に照射する段階を含むことができる。放射線源は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はランプ（例えば、白熱及び／又は蛍光）とすることができる。
【００１０】
別の実施形態では、方法は、薬剤を患者内のターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を患者に導入する段階と、第１の波長を有する放射線をターゲットに照射し、薬剤の撮像成分を活性化することによってターゲットを撮像する段階と、第２の波長を有する放射線をターゲットに当てることによって薬剤の光力学療法成分を活性化する段階とを含む。いくつかの用途では、薬剤の活性撮像成分は、ターゲットで蛍光を発する。ターゲットを撮像する段階は、ターゲットで撮像成分の蛍光を捕捉する段階と、捕捉した蛍光に基づいて、ターゲットの３次元画像を生成する段階とを含む。
【００１１】
別の実施形態では、方法は、第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射する段階と、ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階と、３次元画像に基づいて、第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線でターゲットを照射する段階とを含む。第２の波長を有する放射線でターゲットを照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ又は他の適切なレーザでターゲットを照射する段階を含むことができる。
【００１２】
本発明の別の態様は、放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、患者内のターゲットの画像を捕捉するための撮像ユニットと、ターゲットを照射して患者内の光力学療法薬剤を活性化するためのレーザと、ターゲットの捕捉した画像に基づいてレーザを作動してターゲットに照射させるために撮像ユニット及びレーザと作動可能に連結されたコントローラとを含む。レーザは、ビーム経路に沿ってレーザビームを生成するように構成され、システムは、レーザビームを再方向付け及び／又は調整するためにビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含むことができる。システムは、ターゲットを照射し、ターゲットで撮像剤を活性化するために第２のレーザを更に含むことができる。
【００１３】
別の実施形態では、システムは、第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射するための第１の放射線送出装置と、ターゲットのデジタル画像を捕捉するための撮像ユニットと、第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線でターゲットを照射するための第２の放射線送出装置と、捕捉したデジタル画像に基づいて第２の波長を有する放射線でターゲットを照射するために、第２の放射線送出装置及び撮像ユニットと作動可能に連結されたコントローラとを含む。
【００１４】
放射線療法を加えて癌を治療するためのシステム及び方法に関して、本発明のいくつかの実施形態の特定の詳細を以下に説明するが、他の実施形態では、このシステム及び方法を用いて、他の疾患及び障害を治療することができる。多くの場合、放射線療法を加えることを伴う公知の構造又は処理を説明する詳細のいくつかは、簡潔性及び明瞭性のために以下の説明では述べない。更に、本発明のいくつかの他の実施形態は、この節に説明するものとは異なる構造、構成要素、又は手順を有することができる。従って、それに応じて、本発明は、付加的な要素を備える他の実施形態を有することができ、図１〜図１０に関して以下に示して説明する要素のいくつかを含まない他の実施形態を有することができることは当業者には理解されるであろう。更に、文脈が許せば、単数又は複数の用語は、それぞれ複数又は単数の用語を含むことができる。更に、「又は」という語が、少なくとも２つの品目のリストに関する他の品目から排他的に単一の品目のみを意味することに限定されることが明らかでない場合には、そのようなリストでの「又は」の使用は、（ａ）リストのあらゆる単一の品目、（ｂ）リストの全ての品目、又は（ｃ）リストの品目のあらゆる組合せを含むと解釈されるものとする。更に、「含む」という用語は、他の特徴及び構成要素の同じ特徴及び／又は種類のあらゆるより多くのものが除外されないように、少なくとも列挙した特徴を含むことを意味するように全体を通して用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
Ｂ．放射線療法を加えるためのシステムの実施形態
図１は、本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム１００の概略図である。システム１００は、患者１９０のターゲット１９２を含む領域を照射し、ターゲット１９２で撮像剤を活性化する。ターゲット１９２で活性化された撮像剤は、蛍光を発するか、又は他の種類の放射線を放出する。システム１００は、放射線を捕捉し、この放射線からターゲット１９２の画像を生成する。撮像データに基づいて、システム１００は、ターゲット１９２を選択的に照射して光力学薬剤を活性化し、これが、患者１９０の特定の障害（例えば、癌）を治療する。癌を治療する場合には、ターゲットは、例えば、患者の乳房、頭部、頸部、又は他の患部に存在することができる。
【００１６】
図示のシステム１００は、第１のレーザビーム１１２を生成するための第１のレーザ１１０（概略的に示す）と、第１のレーザビーム１１２を誘導及び／又は調整するための第１の光学要素アセンブリ１１４と、光学要素アセンブリ１１４を移動及び／又は位置決めし、第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導するための位置決め装置１１６（概略的に示す）とを含む。第１のレーザ１１０は、ダイオードレーザ、ガスレーザ、固体レーザ、色素レーザ、ファイバレーザ、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ、又は他の第１のレーザビーム１１２を生成するのに適切なレーザとすることができる。いずれの場合でも、第１のレーザ１１０は、組織を透過して患者１９０内の薬剤を活性化するように選択した波長の第１のレーザビーム１１２を生成するように構成される。例えば、撮像剤がインドトリカルボシアニンである用途では、第１のレーザビーム１１２の波長は、ほぼ７４８ナノメートルとすることができる。他の実施形態では、第１のレーザ１１０は、可変周波数レーザビームを生成することができ、及び／又は第１のレーザビーム１１２は、近赤外線の範囲又は組織を透過して患者１９０中の撮像剤を活性化する他の適切な範囲の異なる波長を有することができる。更に別の実施形態では、システム１００は、第１のレーザ１１０を含まず、患者１９０中の撮像剤を活性化するために異なる種類の放射線源を含むことができる。例えば、撮像剤又は薬物の他の成分を活性化するための放射線源は、レーザの代わりに又はそれに加えて、ＬＥＤアレイ又はランプとすることができる。
【００１７】
第１の光学要素アセンブリ１１４は、第１のレーザビーム１１２を調整し、第１のレーザ１１０から患者１９０の望ましい領域までビーム１１２を誘導する。第１の光学要素アセンブリ１１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又は他の第１のレーザビーム１１２を再方向付け及び／又は調整するのに適切な光学部材を含むことができる。位置決め装置１１６は、アセンブリ１１４の１つ又はそれよりも多くの構成要素を移動して第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導するために第１の光学要素アセンブリ１１４と作動可能に連結される。例えば、いくつかの用途では、位置決め装置１１６は、第１の光学要素アセンブリ１１４を移動し、ターゲット１９２を含む患者１９０の領域を横切って第１のレーザビーム１１２を走査することができる。別の実施形態では、システム１００は、位置決め装置１１６の代わりに又はそれに加えて、第１のレーザ１１０又は患者１９０を移動させるための別の位置決め装置を含むことができる。
【００１８】
図示のシステム１００は、患者１９０中の撮像剤が放出する放射線１２８を捕捉するための撮像ユニット１２０と、第１のレーザ１１０、位置決め装置１１６、及び撮像ユニット１２０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを更に含む。撮像ユニット１２０は、ターゲット１９２で活性撮像剤が放出する放射線１２８を捕捉してデジタル化し、ターゲット１９２の３次元画像を生成する。撮像ユニット１２０は、ＣＣＤカメラ、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ機械、Ｘ線装置、又は別の適切な撮像装置を含むことができる。適切なＣＣＤカメラには、ニュージャージー州トレントン所在の「Ｒｏｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ」製の「Ｐｉｘｉｓ」カメラ、マサチューセッツ州ウォバーン所在の「ＣＲＩ Ｉｎｃ．」製の「Ｍａｅｓｔｒｏ」、ニューヨーク州ロチェスター所在の「Ｋｏｄａｋ Ｉｎｃ．」製の「イメージ・ステーション４０００ＭＭ」、及びドイツチューリンゲン所在の「Ｃａｒｌ Ｓｔｏｒｚ」製の「Ｄ光蛍光システム」が含まれる。例えば、撮像ユニット１２０は、薬物の撮像成分又は他の成分により引き起こされる放射線の放出及び散乱を検出する時間ゲート式カメラを有することができる。このような時間ゲート検出は、パルスを照射する間、パルス照射の合間、又はその後に行うことができる。撮像ユニット１２０は、撮像剤が放出する放射線１２８を励起光から分離するためにレンズ及び／又はフィルタを更に含むことができる。例えば、一実施形態では、撮像ユニット１２０は、一方のカメラが励起光を捕捉し、他方のカメラが撮像剤から放出される放射線１２８を捕捉するように、異なるフィルタを有する２つのＣＣＤカメラを含む。いずれの場合でも、撮像ユニット１２０及び／又はコントローラ１４０は、ターゲット１９２で撮像剤から放たれる放射線１２８に基づいてターゲット１９２の３次元画像を生成する。システム１００は、腫瘍学者及び／又は技術者が画像を見ることができるように高解像度ディスプレイ（図示せず）を含むこともできる。
【００１９】
図１に示すシステム１００は、第２のレーザビーム１３２を生成するための第２のレーザ１３０（概略的に示す）と、第２のレーザビーム１３２を誘導及び／又は調整する第２の光学要素アセンブリ１３４と、第２の光学要素アセンブリ１３４を移動及び／又は位置決めして第２のレーザビーム１３２を患者１９０の望ましい領域に誘導するための位置決め装置１３６とを更に含む。第２のレーザ１３０は、ターゲット１９２で光力学療法薬剤を活性化するように選択された波長で第２のレーザビーム１３２を生成するように構成される。いくつかの用途では、第２のレーザ１３０は、近赤外線の範囲（例えば、７５０〜８５０ナノメートル）にレーザビームを生成する効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザとすることができる。例えば、一実施形態では、第２のレーザ１３０は、次のパラメータを有する。
レーザ波長：λ＝７５０〜９００ｎｍ
レーザ時間パルス長：τp＝１００ｆｓ〜１ｐｓ
レーザパルスエネルギ：Ｐ＝１．０〜１０ｍＪ
レーザ表面スポット面積：Ｓ＝１ｃｍ2
レーザパルス繰返し数：Ｒ＝１〜１０ｋＨｚ
しかし、他の実施形態では、第２のレーザ１３０は、異なるパラメータを有することができる。第２のレーザ１３０の別の適切な実施形態は、波長がほぼ８００〜１、５００ナノメートル、パルス持続時間が１ｐｓ〜１００ｎｓのビームを生成することができる。適切なレーザには、カリフォルニア州サンタクララ所在の「Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｉｎｃ．」製の「Ｌｉｂｒａ ａｎｄ Ｌｅｇｅｎｄ」レーザ、ミシガン州デクスター所在の「Ｃｌａｒｋ−ＭＸＲ Ｉｎｃ．」製の「ＣＰＡシリーズ」レーザ、ニューヨーク州イーストセタケット所在の「Ｑｕａｎｔｒｏｎｉｘ」製の「Ｉｎｔｅｇｒａ」レーザ、カリフォルニア州マウンテンビュー所在の「Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌａｓｅｒｓ」製の「Ｅｃｌｉｐｓｅ」レーザ、ミシガン州アナーバー所在の「ＩＭＲＡ Ａｍｅｒｉｃａ」製の「μＪｅｗｅｌ」レーザ、スイスチューリッヒ所在の「Ｔｉｍｅ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ」製の「Ｆｏｒｔｉｓ」レーザ、オーストリアホーヘネムス所在の「Ｈｉｇｈ−Ｑ Ｌａｓｅｒ」製の「ｆｅｍｔｏＲｅｇｅｎ」レーザを含むことができる。別の実施形態では、第２のレーザ１３０は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザでなくてもよく、及び／又はシステム１００は、第１及び第２のレーザ１１０及び１３０の代わりに第１及び第２のレーザビーム１１２及び１３２を生成することができる単一のレーザを含むことができる。
【００２０】
第２の光学要素アセンブリ１３４は、第２のレーザビーム１３２を調整し、第２のレーザ１３０から患者１９０のターゲット１９２にビーム１３２を誘導する。更に、第２の光学要素アセンブリ１３４は、第２のレーザビーム１３２を患者１９０内の望ましい深さに集束させる。第２の光学要素アセンブリ１３４は、コリメータ、レンズ、ミラー、及び／又は第２のレーザビーム１３２を再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の光学部材を含むことができる。位置決め装置１３６は、アセンブリ１３４の１つ又はそれよりも多くの構成要素を移動するために第２の光学要素アセンブリ１３４に連結され、コントローラ１４０は、第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６と作動可能に連結され、撮像データに基づいて第２のレーザビーム１３２を患者１９０のターゲット１９２に導いて集束させる。その結果、第２のレーザビーム１３２は、ターゲット１９２中の光力学療法薬剤を活性化することができる。光学アセンブリは、レーザビームをターゲットに伝達させる光ファイバ、ファイバ束、又はライトパイプを更に含む。例えば、高ピーク強度のパルスレーザビーム（例えば、＞１０9Ｗ）は、損傷閾値が高い光子ファイバを通して伝達させることができる。
【００２１】
Ｃ．患者内の障害を放射線療法で治療する方法の実施形態
図２は、本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法２８０を示す流れ図である。方法２８０は、患者の乳癌、皮膚癌、頭部癌、頸部癌、及び他の種類の皮膚及び皮下の障害を治療するのに特に良好に適している。図示の方法には、導入処理２８２、第１の照射処理２８４、撮像処理２８６、及び第２の照射処理２８８が含まれる。図１及び図２の両方を参照すると、導入処理２８２は、薬剤を患者１９０に導入する段階を含む。薬剤は、（例えば、静脈内注射を通じて）注入することができ、嚥下することができ、又は何らかの他の適切な方法で患者１９０に導入することができる。いくつかの用途では、薬剤は、標的成分、撮像成分、及び光力学療法成分を有する３機能化合物とすることができる。標的成分は、特定の場所、細胞の種類、又はターゲット１９２の他の特性に基づいて、薬剤を患者１９０のターゲット１９２に誘導する。例えば、患者１９０が癌細胞を有する用途では、標的成分は、急速に分割する細胞又は癌細胞の他の特性に親和性を有することにより、３機能薬剤をこれらの細胞に誘導することができる。撮像成分は、インドトリカルボシアニン又は活性化されると蛍光又は別の種類の放射線を放出する他の適切な化合物とすることができる。撮像成分は、特定の波長の非電離放射線又は何らかの他の方法により活性化することができる。光力学療法成分は、特定の波長の放射線又は他の方法により活性化された後には特定の細胞（例えば、癌細胞）の死を惹起することができる。米国特許出願第１０／８０５、６８３号には、適切な薬剤及び成分が説明されており、これは、添付文書Ａとして本明細書に添付される。他の実施形態では、３つの成分は、患者１９０内に別々に導入することができる。更に別の実施形態では、薬剤は、撮像及び光力学療法成分のみを有する２機能薬剤とすることができる。いずれの場合でも、薬剤を患者１９０に導入した後、方法２８０は、典型的には、薬剤をターゲット１９２に蓄積させるために、数日（例えば、９６時間）までの待機期間を含む。
【００２２】
第１の照射処理２８４は、第１のレーザ１１０で第１のレーザビーム１１２を生成する段階と、第１のレーザビーム１１２をターゲット１９２を含む組織１９１の区画に誘導し、撮像成分を活性化する段階とを含む。患者１９０のターゲット１９２の正確な場所、形状、及び大きさは未知であることが多いが、ターゲット１９２を含む組織１９１の区画の全体的な場所は既知である。その結果、第２のレーザビーム１３２は、ターゲット１９２を含むことが既知の組織１９１の区画を照射する。一実施形態では、位置決め装置１１６は、組織１９１の区画を横切って第１のレーザビーム１１２をラスタ走査するように第１の光学要素アセンブリ１１４から移動され、ターゲット１９２で薬剤の撮像成分を照射して活性化することができる。第１のレーザビーム１１２を組織１９１の区画を横切って走査することの利点の１つは、撮像ユニット１２０が、当業技術で公知の有限要素拡散光回復に基づいて、ターゲット１９２の３次元画像を生成することができることである。代替的に、第１のレーザビーム１１２は、ターゲット１９２を含む組織１９１の少なくともほぼ全区画を同時に照射するように構成されたスポットの大きさを有することができる。いずれの場合でも、第１のレーザビーム１１２は、ターゲット１９２で薬剤の撮像成分を活性化する。
【００２３】
撮像処理２８６は、薬剤の活性化撮像成分から放出される放射線１２８を捕捉してデジタル化し、ターゲット１９２の３次元画像を生成する段階を含む。これには、患者１９０から受け取った放射線をフィルタにかけ、撮像成分から放出される放射線１２８を励起放射線から分離することが必要であろう。例えば、撮像成分がインドトリカルボシアニンであり、ほぼ７８０ナノメートルで蛍光を放つ用途では、撮像ユニット１２０で、放射線の他の波長をフィルタにかけて除外する。
【００２４】
第２の照射処理２８８は、撮像処理２８６から得られるデータに基づいて、ターゲット１９２を照射して光力学療法成分を活性化する段階を含む。より詳細には、撮像データは、ターゲット１９２の場所、大きさ、形状、及び／又は他の特性に関する情報を与える。コントローラ１４０は、この撮像データを撮像ユニット１２０から受け取り、第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６を作動して第２のレーザビーム１３２の照準を定めて集束させ、ビーム１３２がターゲット１９２を照射して光力学療法成分を活性化するようにする。例えば、位置決め装置１３６は、ターゲット１９２を横切って第２のレーザビーム１３２をラスタ走査することができる。代替的に、コントローラ１４０は、少なくともほぼ全ターゲット１９２を同時に照射するように第２のレーザ１３０及び位置決め装置１３６を作動することができる。他の実施形態では、コントローラ１４０は、位置決め装置１３６を自動的に作動することができないが、技術者又は腫瘍学者が、撮像データに基づいて手動で第２のレーザビーム１３２の照準を定め及び／又は集束させることができる。いくつかの用途では、第２の照射処理２８８は、第１の照射処理２８４の後に行われる。しかし、他の用途では、第１及び第２のレーザビーム１１２及び１３２は、患者１９０を同時に照射することができる。例えば、第１のレーザビーム１１２は、組織１９１の区画を横切って走査することができ、ビーム１１２がターゲット１９２の一部を照射し、撮像ユニット１２０がターゲット１９２を検出する度に、コントローラ１４０は、ターゲット１９２のその部分を照射するように第２のレーザ１３０を作動することができる。いずれの場合でも、活性化光力学療法成分は、ターゲット１９２の特定の細胞の死を惹起することができ、他の方法でターゲット１９２の障害を治療することができる。例えば、癌細胞は、アポトーシス、壊死、及び／又は自己貪食により破壊することができる。方法２８０を用いて癌又は別の障害を検出し、必ずしも治療しない別の実施形態では、方法２８０は、第２の照射処理２８８を含まなくてもよい。
【００２５】
治療の効率は、方法２８０の一部が繰り返される１つ又はそれよりも多くの追跡調査セッションにより判断することができる。例えば、追跡調査セッションの１つでは、導入、第１の照射、及び撮像処理２８２、２８４、及び２８６を行うことができる。ターゲット１９２の腫瘍又は他の障害が破壊されれば、撮像ユニット１２０は、ターゲット１９２での薬剤の濃度を検出する必要はない。
【００２６】
図１及び図２を参照して上述した方法２８０の特徴の１つは、方法２８０が、（ａ）薬剤を特定の細胞（例えば、癌細胞）に誘導する標的成分と、（ｂ）細胞から放射線を放出する撮像成分とで患者に薬剤を導入する段階を含むことである。その結果、特定の細胞が患者に存在すると、その細胞を有する患者の領域は、患者の残りの部分より薬剤の濃度が高いことになる。この特徴の利点は、方法２８０を用いて癌及び／又は他の障害を早期に検出することができることである。癌及びいくつかの他の障害を早期に検出することは、治療を成功させ、生存率を高めるために重大な意味を有する。この特徴の別の利点は、方法２８０が、患者にあまり不快感を与えないと予想されることである。
【００２７】
図１及び図２を参照して上述した方法２８０の別の特徴は、方法２８０が、第２のレーザビーム１３２で薬剤の光力学療法成分を活性化する段階を含むことである。活性化された光力学療法成分は、特定の細胞の死を惹起するか、又は他の方法で患者内の障害を治療する。この特徴の利点は、方法２８０が、非侵襲性の手順で癌及び／又は他の障害を治療することである。その結果、侵襲性の手順に伴う感染及び他の合併症の危険性が最小限になるか又は排除される。更に、患者は、外来患者の手順として癌又は別の障害に対する治療を受けることができ、それによって入院に伴う費用が減少し、患者の不便も軽減する。
【００２８】
システム１００の更に別の特徴は、異なる種類の癌を１つの装置で治療するのに特に適することである。撮像システム１２０及び治療放射線送出システムは、特定の癌細胞死亡経路を活性化するのに最適にすることができる異なる撮像照明及びＰＤＴ放射線様式を用いて作動することができる。それによってシステムの柔軟性が増大するために、診療所に、特定の適応症のみを治療することに限定された別々の機器を置く必要がなくなる。
【００２９】
図１及び図２を参照して上述したシステム１００の特徴の１つは、コントローラ１４０が、第２のレーザ１３０及び第２の光学要素アセンブリ１３４が撮像データに基づいてターゲット１９２を照射するように作動するための命令を有するコンピュータ可読媒体を含むことである。その結果、システム１００は、第２のレーザビーム１３２をターゲット１９２に正確で精密に照準を定めて集束させることができる。この特徴の利点は、システム１００が、周りの組織を不必要に放射線に露出することなくターゲット１９２を照射することができることである。
【００３０】
Ｄ．患者の乳癌を放射線療法で治療する方法の実施形態
図３及び図４は、本発明の一実施形態による放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示している。例えば、図３は、患者２９０及び放射線療法システム１００の一部の概略図である。方法は、３機能薬剤を患者２９０に導入する段階を含む。３機能薬剤は、薬剤を患者２９０の乳房に近接するリンパ節２９２の癌細胞に送出するように特に構成された標的成分を含む。薬剤がリンパ節２９２に到達した後、第１のレーザビーム１１２は、リンパ節２９２を含む患者２９０の領域を照射し、薬剤の撮像成分を活性化する。システム１００は、図３に示すようにリンパ節２９２を含む患者２９０の領域を横切って第１のレーザビーム１１２でラスタ走査することができ、又は全領域を同時に照射することができる。いずれの場合でも、各リンパ節２９２の薬剤の活性撮像成分が蛍光を発し、各リンパ節２９２の撮像成分からの蛍光１２８が、撮像ユニット１２０により捕捉されてデジタル化される。撮像データから、リンパ節２９２の正確な大きさ、形状、及び場所を判断することができる。次に、第２のレーザ１３０が、撮像データに基づいて、各リンパ節２９２を照射してリンパ節２９２の薬剤の光力学療法成分を活性化する。
【００３１】
図４は、本発明の一実施形態により、各リンパ節２９２を照射する経路の概略図である。本発明者は、単点の治療の効果は、全ての方向にほぼ０．５ｃｍ広がることを観察した。典型的なリンパ節２９２の高さＨ及び幅Ｗは、ほぼ１ｃｍであるために、システム１００は、第２のレーザビーム１３２の焦点をリンパ節２９２の中央に一致する深さに合わせ、リンパ節２９２の第１及び第２の端部２９３ａ〜ｂの間の単一の直線状経路１１３に沿ってビーム１３２を移動させることによって全リンパ節２９２を照射することができる。他の実施形態では、システム１００は、異なる方法でリンパ節２９２を照射することができる。
【００３２】
Ｅ．放射線療法を加えるためのシステムの更に別の実施形態
図５は、本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム２００の概略図である。システム２００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム２００は、第１のレーザビーム１１２を生成するための第１のレーザ１１０（概略的に示す）と、患者１９０の撮像剤から放出される放射線を捕捉するための撮像ユニット１２０（概略的に示す）と、第２のレーザビーム（図示せず）を生成するための第２のレーザ１３０（概略的に示す）と、第１のレーザ１１０、撮像ユニット１２０、及び第２のレーザ１３０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のシステム２００は、第１及び第２のレーザビーム１１２を調整し、誘導し、及び／又は集束させるための単一の光学要素アセンブリ２１４を含む。光学要素アセンブリ２１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又はレーザビームを再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の適切な光学部材を含むことができる。図示の光学要素アセンブリ２１４は、アセンブリ２１４が適切に位置決めされ、（ａ）第１のレーザ１１０からの第１のレーザビーム１１２を患者１９０の望ましい領域に誘導し、かつ（ｂ）第２のレーザ１３０からの第２のレーザビームを患者１９０のターゲット１９２に誘導するように、少なくとも方向Ｘに移動可能である。更に別の実施形態では、光学要素アセンブリ２１４は、移動可能でなくてもよい。
【００３３】
図６は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療するために放射線療法を加えるためのシステム３００の概略図である。システム３００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム３００は、レーザビーム１３２を生成するためのレーザ１３０（概略的に示す）と、レーザビーム１３２を調整し、誘導し、及び／又は集束させるための光学要素アセンブリ３１４と、レーザ１３０と作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のシステム３００は、統合撮像ユニットを含まない。そうではなく、コントローラ１４０は、（ａ）外部撮像ユニット（例えば、ＭＲＩ走査、ＣＴ走査、ＰＥＴ走査、又はＸ線）から撮像データを受け取り、（ｂ）外部撮像ユニット及び外部基準又は内部マーカの誘導で受け取った撮像データに基づいて、レーザ１３０を作動して患者１９０のターゲット１９２に照射する。光学要素アセンブリ３１４は、コリメータ、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、及び／又はレーザビーム１３２を再方向付け、調整、及び／又は集束させる他の適切な光学部材を含む。レーザ１３０は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザ又は他の適切な装置とすることができる。
【００３４】
図７は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療する放射線療法を加えるためのシステム４００の概略図である。システム４００は、一般的に、図１を参照して上述したシステム１００と同様である。例えば、図示のシステム４００は、レーザビームを生成するためのレーザ４３０（概略的に示す）と、レーザビームを調製し、誘導し、及び／又は集束させる光学要素アセンブリ３１４と、患者１９０の撮像剤により放出される放射線を補足するための撮像ユニット１２０（概略的に示す）と、レーザ４３０及び撮像ユニット１２０に作動可能に連結されたコントローラ１４０（概略的に示す）とを含む。しかし、図示のレーザ４３０は、異なる波長のレーザビームを生成することができる。例えば、レーザ４３０は、撮像剤を活性化するための第１の波長を有する第１のレーザビーム１１２及び光力学療法薬剤を活性化するための第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のレーザビーム１３２を生成することができる。別の実施形態では、システム４００は、１つのレーザではなく、２つのレーザを含むことができる。
【００３５】
図８は、本発明の別の実施形態により患者内の障害を治療する放射線療法を加えるためのシステム５００の概略図である。システム５００は、図１を参照して上述したシステム１００の別の実施形態である。この実施形態では、システム５００は、撮像放射線源５２２を有する撮像ユニット５２０と、検出装置５２４とを含む。撮像放射線源５２２は、撮像放射線を患者ＰのターゲットＴに誘導する第１のレーザとすることができる。検出装置５２４は、カメラ又は他の適切な放射線検出装置とすることができる。システム５００は、治療放射線源５３０を更に含み、これは、薬剤の治療成分を活性化するのに適切な波長又は他の特性を有する第２のレーザとすることができる。システム５００は、治療ヘッド５３２、及び治療放射線源５３０と治療ヘッド５３２の間に伝送線５３４を更に含む。例えば、治療ヘッド５３２は、治療放射線源５３０により生成されるレーザビームを調整し、誘導し、及び／又は集束させるための光学アセンブリとすることができる。伝送線５３４は、光ファイバ、ファイバ束、又はライトパイプとすることができる。図８に示す実施形態では、治療放射線源５３０は、その上に患者Ｐが位置決めされるテーブル５３６に取り付けられ、治療ヘッド５３２は、ロボット５３８に装着される。ロボット５３８は、治療ヘッド５３２をターゲットＴ及び患者Ｐに対して望ましい位置に位置決めするために、６°までの自由度を有するロボットアームとすることができる。一実施形態では、撮像ユニット５２０は、治療ヘッド５３２と離して位置決めされる。一実施形態では、撮像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２は、両方ともロボット５３８に装着することができる。システム５００は、撮像ユニット５２０と、治療放射線源５３０と、治療ヘッド５３２と、ロボット５３８とに作動可能に装着されたコントローラを更に含む。コントローラ５４０は、電線、光学線、及び／又は無線伝送様式を用いてシステム５００の他の構成要素に連結することができる。
【００３６】
図９Ａは、本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム６００の概略図である。システム６００は、一般的に、上述のシステム１００及びシステム５００と同様であり、従って、同じ参照番号は、図１〜図９Ａの同じ構成要素を意味する。従って、システム６００は、撮像ユニット５２０、治療放射線源５３０、治療ヘッド５３２、及びテーブル５３６を含む。この実施形態では、システム６００は、画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２が装着されるガントリ６４０を含む。従って、ガントリは、患者Ｐに対して画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２を位置決めするように作動される。
【００３７】
図９Ｂは、互いにパッケージ化された画像ユニット５２０及び治療ヘッド５３２の実施形態を概略的に示している。従って、撮像放射線源５２２、少なくとも１つの検出装置５２４及び治療ヘッド５３２は、互いに対して所定位置に保持され、ガントリ６４０（図９Ａ）に装着される。
【００３８】
図１０は、本発明の更に別の実施形態により、放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム７００の概略図である。システム７００は、一般的に、図８を参照して上述したシステム５００と同様であり、従って、同じ参照番号は、図８及び図１０の同じ構成要素を意味する。この実施形態では、治療放射線源５３０は、テーブル５３６から離間している。システム７００は、レーザビーム５３１を治療ヘッド５３２に誘導するミラーのような導光器を更に含むことができる。レーザビーム５３１は、空気を通って治療放射線源５３０からミラー７１０に伝播することができる。他の実施形態では、ミラー７１０を排除することができ、光ファイバ、光学束、又はライトパイプを通してレーザビーム５３１を伝送することができる。
【００３９】
以上により、本発明の特定的な実施形態は、説明のために本明細書に説明したものであり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができることは認められるであろう。例えば、図１〜図１０に示すターゲットは、皮下のターゲットであるが、他の実施形態では、ターゲットは、皮膚のターゲットとすることができ、又は皮膚及び皮下の両方の部分を有するターゲットとすることができる。更に、撮像様式は、患者に投与された薬物の撮像成分及び／又はＰＤＴ感作物質成分により引き起こされる放射線の特定の吸収及び／又は散乱を検出する段階を含むことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲以外では制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施形態により放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示す、患者及び図１の放射線療法システムの一部の概略図である。
【図４】本発明の実施形態により放射線療法を加えて患者の乳癌を治療する１つの方法のいくつかの手順を示す、本発明の一実施形態により患者のリンパ節を照射するための経路の概略図である。
【図５】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図６】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態により患者の放射線療法を加えて障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図８】本発明の別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図９Ａ】本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示すシステムに用いることができる撮像ユニット及び治療ヘッドの概略図である。
【図１０】本発明の更に別の実施形態により放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステム
１２８ 放射線
１９０ 患者
１９２ ターゲット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、
前記取得した撮像データに基づいて、前記ターゲットを該ターゲットに向けたレーザビームで照射する段階と、
前記患者内の光力学療法薬剤を前記レーザビームで活性化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記光力学療法薬剤は、多機能薬剤の成分であり、
方法が、前記多機能薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を更に含む該多機能薬剤を該患者に導入する段階を更に含み、
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、（ａ）効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階と、（ｂ）該ターゲットの少なくとも一部分を横切って該レーザビームを走査する段階とを含み、
方法が、前記ターゲットにおける前記多機能薬剤の撮像成分の少なくとも一部分が蛍光を発するように、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で該ターゲットを照射して該撮像成分を活性化する段階を更に含み、
撮像データを取得する段階は、蛍光を発する前記撮像成分のデジタル３次元画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
撮像データを取得する段階は、前記ターゲットのデジタル３次元画像を捕捉する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ターゲットを照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで放射線を適用する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ターゲットを照射する段階は、前記取得した撮像データに基づいて前記レーザビームを前記ターゲットに集束させる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲットを照射する段階は、前記レーザビームを前記ターゲットの少なくとも一部を横切って自動的に走査する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記光力学療法薬剤は、多機能薬剤の成分であり、
方法が、前記多機能薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を更に含む該多機能薬剤を該患者内に導入する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射して撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射し、該ターゲットの撮像データを取得しながら撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射し、該ターゲットにおける前記撮像成分の少なくとも一部分が蛍光を発するように撮像剤を活性化する段階を更に含み、
撮像データを取得する段階は、蛍光を発する前記ターゲットで前記撮像成分の画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ターゲットを照射する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１のレーザビームで照射しながら第２のレーザビームで該ターゲットを照射する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
撮像データを取得する段階は、カメラでデジタル画像を取得する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光力学療法薬剤を活性化する段階は、多機能薬剤の光力学療法成分を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ターゲットの撮像データを取得する段階は、皮下のターゲットの撮像データを捕捉する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
患者内のターゲットのデジタル３次元画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した３次元画像に基づいて、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザビームをコンピュータで前記ターゲットを横切って自動的に走査する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができる該パルスレーザビームで前記ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、前記捕捉したデジタル３次元画像に基づいて該レーザビームを前記ターゲットに集束させる段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタル３次元画像を捕捉する段階は、前記患者内の皮下のターゲットの撮像データを取得する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、前記患者内の光力学療法薬剤を該レーザビームで活性化する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、第１の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階を含み、
方法が、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射して前記患者内の撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、第１の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階を含み、
方法が、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射し、該ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように前記患者内の該撮像剤を活性化する段階を更に含み、
前記デジタル３次元画像を捕捉する段階は、蛍光を発する前記撮像剤の撮像データを取得する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
薬剤を患者内の非電離ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階と、
第１の波長を有する非電離放射線で前記ターゲットを照射して前記薬剤の撮像成分を活性化することによって該ターゲットを撮像する段階と、
第２の波長を有する放射線を前記ターゲットに適用して前記薬剤の光力学療法成分を活性化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記ターゲットを撮像する段階は、皮下ターゲットの画像を捕捉する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ターゲットを撮像する段階は、前記ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ターゲットを撮像する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに非電離放射線を適用する段階を更に含み、
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、第２のレーザビームで前記ターゲットを照射する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで前記ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、前記撮像したターゲットに基づいて該ターゲットに向けたレーザビームで該ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記ターゲットを撮像する段階は、
前記ターゲットを横切って前記第１の波長を有するレーザビームを走査する段階と、
効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで前記レーザビームを発生させる段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記ターゲットを撮像する段階は、
前記ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように、前記薬剤の前記撮像成分を活性化する段階と、
蛍光を発する前記撮像剤の画像を捕捉する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、
前記ターゲットを横切って前記第２の波長を有するレーザビームを自動的に走査する段階と、
前記撮像されたターゲットに基づいて前記レーザビームを該ターゲットに集束させる段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射する段階と、
前記ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階と、
前記３次元画像に基づいて、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含み、
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、第２のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで該ターゲットに放射線を適用する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、前記患者内の光力学薬剤を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階を更に含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、前記患者内の撮像剤を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記患者内の前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、該患者内の皮下ターゲットに放射線を向ける段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、該ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように前記患者内の該撮像剤を活性化する段階を含み、
前記デジタル３次元画像を生成する段階は、蛍光を発する前記撮像剤の画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記患者内の前記ターゲットを照射する段階は、該ターゲットを横切ってレーザビームを自動的に走査する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって
患者内のターゲットの画像を捕捉するための撮像ユニットと、
前記ターゲットを照射して前記患者内の光力学療法薬剤を活性化するためのレーザと、
前記レーザを作動して前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを照射するために前記撮像ユニットと該レーザとに作動可能に連結されたコントローラと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項４２】
前記レーザは、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生するように構成され、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記ビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含み、
前記コントローラは、前記光学要素アセンブリと作動可能に連結され、かつ前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記撮像ユニットは、前記ターゲットの３次元画像を捕捉するように構成されることを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記レーザは、第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを照射して該ターゲットにおける撮像剤を活性化するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記レーザは、前記ターゲットを第１の波長を有する放射線で照射するための第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４６】
前記レーザは、前記ターゲットを照射して前記光力学療法薬剤を活性化するための第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを照射して撮像剤を活性化するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記撮像ユニットは、カメラを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記レーザは、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４９】
前記コントローラは、
前記患者内の前記ターゲットの前記画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した画像に基づいて前記レーザビームを前記ターゲットに向ける段階と、
を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項５０】
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項５１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって、
患者内のターゲットを第１の波長を有する放射線で照射するための第１の放射線送出装置と、
前記ターゲットのデジタル画像を捕捉するための撮像ユニットと、
前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射するための第２の放射線送出装置と、
前記捕捉したデジタル画像に基づいて前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射するために前記第２の放射線送出装置と前記撮像ユニットとに作動可能に連結されたコントローラと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項５２】
前記第１の放射線送出装置は、第１のレーザを含み、
前記第２の放射線送出装置は、第２のレーザを含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記ビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含み、
前記コントローラは、前記光学要素アセンブリと作動可能に連結され、かつ前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、
前記患者内の前記ターゲットの前記画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した画像に基づいて前記ターゲットに向けられた前記レーザビームで該ターゲットを照射する段階と、
を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５５】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５６】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって、
患者内のターゲットの画像を捕捉するための手段と、
前記ターゲットを放射線ビームで照射するための手段と、
前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットの前記照射を制御するための手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項５７】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザを含むことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記画像を捕捉するための前記手段は、デジタル３次元画像を捕捉するように構成された撮像ユニットを含むことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調製するための手段を更に含み、
前記照射を制御するための前記手段は、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記手段と作動可能に連結されたコントローラを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉された画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６１】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、該ターゲットを第１の波長の放射線で照射するための手段を含み、
システムが、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長の放射線で照射するための手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
患者内のターゲットの撮像データを取得する段階と、
前記取得した撮像データに基づいて、前記ターゲットを該ターゲットに向けたレーザビームで照射する段階と、
前記患者内の光力学療法薬剤を前記レーザビームで活性化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記光力学療法薬剤は、多機能薬剤の成分であり、
方法が、前記多機能薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を更に含む該多機能薬剤を該患者に導入する段階を更に含み、
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、（ａ）効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階と、（ｂ）該ターゲットの少なくとも一部分を横切って該レーザビームを走査する段階とを含み、
方法が、前記ターゲットにおける前記多機能薬剤の撮像成分の少なくとも一部分が蛍光を発するように、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で該ターゲットを照射して該撮像成分を活性化する段階を更に含み、
撮像データを取得する段階は、蛍光を発する前記撮像成分のデジタル３次元画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
撮像データを取得する段階は、前記ターゲットのデジタル３次元画像を捕捉する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ターゲットを照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで放射線を適用する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ターゲットを照射する段階は、前記取得した撮像データに基づいて前記レーザビームを前記ターゲットに集束させる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲットを照射する段階は、前記レーザビームを前記ターゲットの少なくとも一部を横切って自動的に走査する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記光力学療法薬剤は、多機能薬剤の成分であり、
方法が、前記多機能薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を更に含む該多機能薬剤を該患者内に導入する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射して撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射し、該ターゲットの撮像データを取得しながら撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ターゲットを前記レーザビームで照射する段階は、第１の波長を有する放射線を該ターゲットに適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射し、該ターゲットにおける前記撮像成分の少なくとも一部分が蛍光を発するように撮像剤を活性化する段階を更に含み、
撮像データを取得する段階は、蛍光を発する前記ターゲットで前記撮像成分の画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ターゲットを照射する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含み、
方法が、前記ターゲットを前記第１のレーザビームで照射しながら第２のレーザビームで該ターゲットを照射する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
撮像データを取得する段階は、カメラでデジタル画像を取得する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光力学療法薬剤を活性化する段階は、多機能薬剤の光力学療法成分を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ターゲットの撮像データを取得する段階は、皮下のターゲットの撮像データを捕捉する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
患者内のターゲットのデジタル３次元画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した３次元画像に基づいて、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザビームをコンピュータで前記ターゲットを横切って自動的に走査する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができる該パルスレーザビームで前記ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、前記捕捉したデジタル３次元画像に基づいて該レーザビームを前記ターゲットに集束させる段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタル３次元画像を捕捉する段階は、前記患者内の皮下のターゲットの撮像データを取得する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、前記患者内の光力学療法薬剤を該レーザビームで活性化する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、第１の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階を含み、
方法が、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射して前記患者内の撮像剤を活性化する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記パルスレーザビームを自動的に走査する段階は、第１の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階を含み、
方法が、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射し、該ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように前記患者内の該撮像剤を活性化する段階を更に含み、
前記デジタル３次元画像を捕捉する段階は、蛍光を発する前記撮像剤の撮像データを取得する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
薬剤を患者内の非電離ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階と、
第１の波長を有する非電離放射線で前記ターゲットを照射して前記薬剤の撮像成分を活性化することによって該ターゲットを撮像する段階と、
第２の波長を有する放射線を前記ターゲットに適用して前記薬剤の光力学療法成分を活性化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記ターゲットを撮像する段階は、皮下ターゲットの画像を捕捉する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ターゲットを撮像する段階は、前記ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ターゲットを撮像する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに非電離放射線を適用する段階を更に含み、
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、第２のレーザビームで前記ターゲットを照射する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで前記ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、前記撮像したターゲットに基づいて該ターゲットに向けたレーザビームで該ターゲットを照射する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記ターゲットを撮像する段階は、
前記ターゲットを横切って前記第１の波長を有するレーザビームを走査する段階と、
効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで前記レーザビームを発生させる段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記ターゲットを撮像する段階は、
前記ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように、前記薬剤の前記撮像成分を活性化する段階と、
蛍光を発する前記撮像剤の画像を捕捉する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の波長を有する放射線を適用する段階は、
前記ターゲットを横切って前記第２の波長を有するレーザビームを自動的に走査する段階と、
前記撮像されたターゲットに基づいて前記レーザビームを該ターゲットに集束させる段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療する方法であって、
第１の波長を有する放射線で患者内のターゲットを照射する段階と、
前記ターゲットのデジタル３次元画像を生成する段階と、
前記３次元画像に基づいて、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で前記ターゲットを照射する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、第１のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含み、
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、第２のレーザビームで該ターゲットに放射線を適用する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザで該ターゲットに放射線を適用する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射する段階は、前記患者内の光力学薬剤を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
薬剤を前記患者内の前記ターゲットに誘導するための標的成分を含む薬剤を該患者内に導入する段階を更に含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、前記患者内の撮像剤を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記患者内の前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、該患者内の皮下ターゲットに放射線を向ける段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
前記ターゲットを前記第１の波長を有する放射線で照射する段階は、該ターゲットにおける撮像剤の少なくとも一部分が蛍光を発するように前記患者内の該撮像剤を活性化する段階を含み、
前記デジタル３次元画像を生成する段階は、蛍光を発する前記撮像剤の画像を捕捉する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記患者内の前記ターゲットを照射する段階は、該ターゲットを横切ってレーザビームを自動的に走査する段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって
患者内のターゲットの画像を捕捉するための撮像ユニットと、
前記ターゲットを照射して前記患者内の光力学療法薬剤を活性化するためのレーザと、
前記レーザを作動して前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを照射するために前記撮像ユニットと該レーザとに作動可能に連結されたコントローラと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項４２】
前記レーザは、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生するように構成され、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記ビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含み、
前記コントローラは、前記光学要素アセンブリと作動可能に連結され、かつ前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記撮像ユニットは、前記ターゲットの３次元画像を捕捉するように構成されることを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記レーザは、第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを照射して該ターゲットにおける撮像剤を活性化するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記レーザは、前記ターゲットを第１の波長を有する放射線で照射するための第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４６】
前記レーザは、前記ターゲットを照射して前記光力学療法薬剤を活性化するための第１のレーザを含み、
システムが、前記ターゲットを照射して撮像剤を活性化するための第２のレーザを更に含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記撮像ユニットは、カメラを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記レーザは、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４９】
前記コントローラは、
前記患者内の前記ターゲットの前記画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した画像に基づいて前記レーザビームを前記ターゲットに向ける段階と、
を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項５０】
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項５１】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって、
患者内のターゲットを第１の波長を有する放射線で照射するための第１の放射線送出装置と、
前記ターゲットのデジタル画像を捕捉するための撮像ユニットと、
前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長を有する放射線で照射するための第２の放射線送出装置と、
前記捕捉したデジタル画像に基づいて前記ターゲットを前記第２の波長を有する放射線で照射するために前記第２の放射線送出装置と前記撮像ユニットとに作動可能に連結されたコントローラと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項５２】
前記第１の放射線送出装置は、第１のレーザを含み、
前記第２の放射線送出装置は、第２のレーザを含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記ビーム経路に整列した光学要素アセンブリを更に含み、
前記コントローラは、前記光学要素アセンブリと作動可能に連結され、かつ前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、
前記患者内の前記ターゲットの前記画像を捕捉する段階と、
前記捕捉した画像に基づいて前記ターゲットに向けられた前記レーザビームで該ターゲットを照射する段階と、
を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５５】
前記第２の放射線送出装置は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５１に記載のシステム。
【請求項５６】
放射線療法を加えて患者内の障害を治療するためのシステムであって、
患者内のターゲットの画像を捕捉するための手段と、
前記ターゲットを放射線ビームで照射するための手段と、
前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットの前記照射を制御するための手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項５７】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、効率的な２光子吸収を開始することができるパルスレーザを含むことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記画像を捕捉するための前記手段は、デジタル３次元画像を捕捉するように構成された撮像ユニットを含むことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
システムが、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調製するための手段を更に含み、
前記照射を制御するための前記手段は、前記レーザビームを再方向付け及び／又は調整するための前記手段と作動可能に連結されたコントローラを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉された画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査するように構成される、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、ビーム経路に沿ってレーザビームを発生させるように構成されたレーザを含み、
前記コントローラは、前記ターゲットの前記捕捉した画像に基づいて該ターゲットを横切って前記レーザビームを走査する段階を含む方法を実行する命令を収容するコンピュータ可読媒体を含む、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６１】
前記ターゲットを照射するための前記手段は、該ターゲットを第１の波長の放射線で照射するための手段を含み、
システムが、前記ターゲットを前記第１の波長と異なる第２の波長の放射線で照射するための手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【公表番号】特表２００９−５２７２８８（Ｐ２００９−５２７２８８Ａ）
【公表日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５５４９８（Ｐ２００８−５５５４９８）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６２２６４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９８３７７
【国際公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５０８２４７８３３）ラシリス インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６２２６４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９８３７７
【国際公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５０８２４７８３３）ラシリス インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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