CN101987226A

CN101987226A - 可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链

Info

Publication number: CN101987226A
Application number: CN2009100415935A
Authority: CN
Inventors: 张振
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2011-03-23

Abstract

本发明公开了属于植入机体内的医用器械领域的一种可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链。本发明是通过一种可控快速降解的镁及镁合金超薄管1将放射性粒子2以一定的间距连接起来。本发明中起治疗作用的为放射性粒子，镁及镁合金管作为连接材料，因具有独特的可控快速降解特性，其作用在于保证粒子均匀分布；防止粒子游走；植入1周-1月后降解，使粒子的间距可随肿瘤的缩小而缩小，使粒子始终均匀地分布在病灶内。本发明适宜治疗的病种广泛，主要包括颅内肿瘤；鼻咽癌、口咽癌、舌癌；颈部转移瘤；肺癌、乳腺癌；胰腺癌、胆管癌、肝癌；前列腺癌、妇科肿瘤；软组织和骨肿瘤。

Description

可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链

技术领域

本发明属于植入机体内的医用器械领域，具体涉及一种可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链。

背景技术

放射性粒子组织间插植治疗恶性肿瘤是应用计算机立体定位计划系统(TPS)的设计方案，在现代医学影像学引导下通过微创方式将放射性粒子按照肿瘤大小、形态植入肿瘤内或受肿瘤浸润侵犯的组织中，通过微型放射源发出持续、短距离的放射线，使得肿瘤组织遭受最大程度的杀伤，而正常组织不损伤或仅有微小损伤，最终达到治疗肿瘤的目的。由于粒子植入治疗具有创伤小、近距离照射高度适形，周围组织损伤小等特点，因此此项治疗方法在临床上逐渐得到重视。

临床使用的放射性粒子是将放射性核素如¹²⁵I、¹⁰³Pd、¹⁹⁸Au、¹⁹²Ir、¹⁶⁹Y等源芯装入微型金属管如钛、不锈钢、白金等管内，两端焊接封闭以确保不泄露。以目前常用的6711型碘-125粒子为例，其密封外壳为直径0.8mm，长度为4.5mm的微型钛管。因单个粒子体积小、表面光滑，植入体内后易发生移位和迁移，造成肿瘤区局部放射剂量改变，甚至远处移位造成器官栓塞，严重时需要二次手术将其取出。文献报到前列腺癌放射性粒子植入后，粒子移位至肺的发生率达17％～18％。并且在粒子植入手术的实际操作过程中，往往难以保持粒子的直线排列及粒子之间的间距，使得粒子剂量分布不均匀，影响了临床放射性粒子的近距离治疗的整体疗效。因此一种既能将放射性粒子等距的连接起来植入肿瘤内，又能在肿瘤缩小的同时降解，使得粒子间距随肿瘤的缩小而缩小的连接材料的应用，能从根本上解决上述问题。镁及镁合金管有部分遮挡射线的功能，降低医务工作者辐射剂量。镁及镁合金超薄管在病人手术、入院期间减少医务工作者辐射剂量，一周后降解不影响肿瘤的疗效。

镁是人体必需的营养元素，是人体内仅次于钾、钠、钙的细胞内阳离子，在人体内总量约20多克。参与蛋白质合成，能催化和激活体内300多钟酶系，调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，保障心肌正常收缩，几乎参与人体内所有新陈代谢过程。从近十几年来国内外各方面对镁及镁合金的报道不难发现，镁作为医用植入材料(如：可降解血管支架，可降解牙科植入材料，可降解骨钉、骨缝合线及人造骨)，与现在已投入临床使用的各种金属植入材料相比，具有以下突出的优点：①资源丰富，价格低廉；②生物可控降解性，通过调整合金中各组分的含量及表面处理可控制纯镁及镁合金的腐蚀降解速率；③良好的生物相容性，镁在水介质中发生化学反应转变为镁离子，镁离子通过体内的吸收和肾脏的代谢来调节平衡，从而使镁合金材料在体内逐渐被降解吸收。初步的细胞毒性研究表明：镁对于骨髓细胞的生长没有抑制作用，也没有发现细胞溶解现象。大鼠体内植入镁及镁合金试验显示大鼠生化指标未见明显波动，肝、肾病理分析未见明显异常。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链，用于弥补目前临床上使用的单个放射性粒子植入治疗肿瘤时存在的剂量分布不均、术后粒子移位以及植入不方便等不足。

本发明采用的技术方案：通过一种可控快速降解的镁及镁合金超薄管将放射性粒子以一定的间距连接起来。所述的放射性粒子为金属被壳密封的放射性核素，这种金属被壳目前使用的多为钛合金，放射性核素可为金-198，碘-125和钯-103。

所述的镁及镁合金为高纯镁或镁含量大于80％的镁铝系列合金、镁锌系列合金、镁锰系列合金、镁钙系列合金、镁锆系列合金、镁稀土系列合金、镁银系列合金或镁锂系列合金的一种或由这些体系组合而成的二元、三元或多元系镁合金。

所述的镁及镁合金超薄管长度不等、内径0.5mm-1.0mm、壁厚0.1mm-0.2mm，采用多道次拉拔或挤压成型工艺制备。

所述的连接方法有两种：一是将放射性粒子以0-20mm的间距逐一置入到一定长度的镁及镁合金超薄管中，使放射性粒子成链状排列；二是截取5.0mm-20mm的镁及镁合金管作为连接材料将放射性粒子逐一首尾连接，形成一定长度的放射性粒子链。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明采用的镁及镁合金具有优异的的机械性能，能保证连接的粒子链在手术植入的过程中不会发生弯曲、断裂、粒子间距不会发生变化，术后粒子不会远处迁移。

2、本发明采用的镁及镁合金生物安全性高，合金中主要成分是镁，其他成分包括锌、锰、钙、铝、锆等多为人体必需的元素，另外可能含有不可避免的杂质因含量甚微，对人体的危害也几乎为零。初步的细胞毒性研究表明：镁对于骨髓细胞的生长没有抑制作用，也没有发现细胞溶解现象。大鼠体内植入镁及镁合金试验显示：观察18周，大鼠生化指标未见明显波动，肝、肾病理分析未见明显异常。

3、本发明采用的镁及镁合金具有可控的生物降解性，镁合金在水溶液中会发生下列反应：

2Mg→2Mg⁺+2e(阳极反应)

Mg+2OH→Mg(OH)₂

2H⁺+2e→H₂(阴极反应)

2H₂O+2e→2OH+H₂

由于Mg(OH)₂的保护作用很弱，特别是在含有氯离子的溶液中，表面的Mg(OH)₂会被氯离子侵蚀而发生如下反应：

Mg(OH)₂+Cl→MgCl₂+2OH

因此镁及镁合金在含氯离子的溶液中很容易被腐蚀。因人体内含有大量的氯离子，故镁及镁合金在人体能快速降解，研究表明镁及镁合金在体内大约1-2个月可完全降解。

目前镁及镁合金在医用方面的研究主要集中于可降解血管支架，可降解牙科植入材料，可降解骨钉、骨缝合线，人造骨用的医疗设备。在此方面，材料的降解时间多需控制在3个月以上，故大量的研究都是以降低镁及镁合金的腐蚀性，延长降解时间为目的，以满足临床需要。但是加速镁及镁合金的降解，以缩短镁及镁合金在体内的降解时间的研究尚未见报道。本发明通过调整镁合金的合金组分及表面处理使镁合金加速降解，使其降解时间保持在1周-1月内并且可控。因大多数肿瘤在放射性粒子植入术后1周至1个月内开始缩小，此时镁及镁合金超薄管开始降解断开，粒子间距随肿瘤的缩小而缩小，使粒子永远保留在病灶内，同时使放射剂量保持均匀。

4、镁及镁合金在“X线”下不显示，而且具有良好的核磁共振成像(MRI)相容性，因此，使用本发明的粒子链植入体内后立即行CT扫描，可不受干扰的显示每个粒子的高密度影，有利于术后TPS验证，以保证肿瘤内放射剂量分部均匀。另外接受植入手术的患者，在术后可不受干扰的行核磁共振检查以进行疗效评价。

5、本发明使植入体内的微小放射源能够等距排列，剂量分布均匀。另外，临床上行放射性粒子链植入术过程中，一步操作即可将一根管中的多个放射性粒子源植入到瘤体内，能大大的缩短手术时间，从而减少医务工作者与放射性核素近距离接触的时间，降低医务工作者辐射剂量。

附图说明

图1、图2为本发明的两种结构简图；

图号说明：①——镁及镁合金超薄管；②——放射性粒子

具体实施方式

以临床上最为常用的6711型碘-125粒子为例结合附图，对本发明的实施例作进一步详细说明。

通过下述的实施例可以更好的理解本发明，但这些实例并不用来限制本发明。

实施例1：

如附图1所示，将经过多道次拉拔的一定长度的镁或镁合金超薄管(图1-①)和直径0.8mm，长度为4.5mm的6711型碘-125粒子(图1-②)清洗、干燥。用金属顶针逐一将6711型碘-125粒子以10mm为间距置入到镁或镁合金超薄管内，制成一定长度的放射性粒子链。粒子链的长度取决于粒子的数目，可以预先批量制成一定长度的粒子链，术前根据需要进行截取，也可根据治疗计划制成各种长度的粒子链。手术中将制成的粒子链装入匹配的植入枪，按术前计划(TPS)在医学影像设备的引导下植入到肿瘤瘤体内。

实施例2：

如附图2所示，将经过多道次拉拔的的镁或镁合金超薄管截取成10mm的短管(图1-①)将其与直径0.8mm，长度为4.5mm的6711型碘-125粒子(图1-②)清洗、干燥。用镁或镁合金超薄短管将6711型碘-125粒子首尾相连，相邻两个粒子之间的间为5mm，制成一定长度的放射性粒子链。粒子链的长度取决于镁或镁合金超薄短管和放射性粒子的数目，可以预先批量制成一定长度的粒子链，术前根据需要进行截取，也可根据治疗计划制成各种长度的粒子链。手术中将制成的粒子链装入匹配的植入枪，按术前计划(TPS)在医学影像设备的引导下植入到肿瘤瘤体内。

本发明可以替代原来的单个放射性粒子，广泛用于不能开颅的脑肿瘤；需要保留重要功能性组织或手术将累及重要器官的肿瘤；无法手术的原发肿瘤；对化疗不敏感的实体肿瘤；外照射效果不佳或剂量不足，作为外照射的局部剂量补充。适宜放射性粒子链植入治疗的病种十分广泛，包括颅内肿瘤；鼻咽癌、口咽癌、舌癌；颈部转移瘤；肺癌、乳腺癌；胰腺癌、胆管癌、肝癌；前列腺癌、妇科肿瘤；软组织和骨肿瘤。

Claims

1.一种可控快速降解的镁及镁合金管连接的放射性粒子链，其特征在于：通过一种可控快速降解的镁及镁合金超薄管将放射性粒子以一定的间距连接起来。

2.根据权利要求1所述的可控快速降解的镁及镁合金超薄管连接的放射性粒子链，其特征在于所述的镁为高纯镁，所述的镁合金为镁含量大于80％的镁铝系列合金、镁锌系列合金、镁锰系列合金、镁钙系列合金、镁锆系列合金、镁稀土系列合金、镁银系列合金或镁锂系列合金的一种或由这些体系组合而成的二元、三元或多元系镁合金。

3.根据权利要求1所述的可控快速降解的镁及镁合金超薄管连接的放射性粒子链，其特征在于所述的镁及镁合金超薄管内径0.5mm-1.0mm、壁厚0.1mm-0.2mm，采用多道次拉拔或挤压成型工艺制备。

4.根据权利要求1所述的可控快速降解的镁及镁合金连接的放射性粒子链，其特征在于所述的连接方式有以下两种：一是将放射性粒子以0-20mm的间距逐一置入到一定长度的镁及镁合金超薄管中，使放射性粒子成链状排列；二是截取5.0mm-20mm的镁及镁合金管作为连接材料将放射性粒子逐一首尾连接，形成一定长度的放射性粒子链。