CN102470184A - 采用放射性种子的肿瘤治疗 - Google Patents

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Abstract

一种肿瘤治疗方法，包括将放射性种子(10、20、30、40、50)植入肿瘤受检者(S)体内。在一些实施例中，所述放射性种子包括放射性材料(12、32、33、42)，其包括设置在能生物分解的宿主(14、24、25、44)中的至少一种放射性同位素，所述能生物分解的宿主被配置成当被植入所述肿瘤受检者体内时在所述治疗时期内进行生物分解。在一些实施例中，所述放射性种子被植入到肿瘤受检者(S)的软组织中，并且包括包含至少一种放射性同位素的放射性材料(12、32、33、42)，所述放射性材料设置在宿主材料(14、24、25、44)中，所述宿主材料具有与要将所述放射性种子植入其中的软组织相当或比其更软的柔软度。

Description

采用放射性种子的肿瘤治疗
下文涉及医学领域、肿瘤学领域、肿瘤治疗领域和相关领域
已知的肿瘤治疗是接近癌性肿瘤或区域植入放射性种子(seed)。用于肿瘤治疗应用的放射性种子通常包括包裹指定量的发射治疗用伽马的放射性同位素的钛或另一种金属的金属外壳。在一些治疗规程中，种子被永久性地植入，以便向癌症部位递送持续的治疗用辐射；然而，在其他治疗规程中，种子被临时性(有时短到数分钟)地植入并随后将其去除以便朝向癌症部位递送受控的辐射剂量。
这样的现有技术具有若干缺点。放射性种子在机械学上不同于周边组织，并且种子会随着时间而四处移动。种子的移动导致差的或无法实现的剂量控制。放射性种子还提供受种子的放射性衰减分布特性控制的随着时间变化的辐射分布特性。这种分布特性通常具有指数衰减形状，导致在首次植入时高的初始辐射输出，这会造成对患者、对执行种子植入流程的医务人员、以及对附近的其他人的不期望的高的辐射暴露。事实上，在一些治疗规程中，由于涉及到“二手”辐射暴露，患者被告知避免长时间紧密的人类接触(例如，以至少一米的距离)。
所述种子还可能不与待照射区域的形状和尺寸有效地一致。这一问题能够在某种程度上通过植入一定分布的种子来解决，但个体种子仍然充当点辐射源，并且额外地具有在患者体内四处移动的趋势。更进一步地，金属性成分种子的存在阻碍诸如磁共振(MR)成像的特定医学流程。
下文提供了一种新的经改进的装置和方法，其克服了上述问题和其他问题。
根据一个公开的方面，一种用于在肿瘤治疗中使用的放射性种子，包括：包括至少一种放射性同位素的放射性材料；以及在其中设置放射性同位素的能生物分解的宿主(host)，所述能生物分解的宿主被配置成当被植入到肿瘤受检者体内时在治疗时期内进行生物分解。
根据另一公开的方面，一种用于在肿瘤治疗中使用的放射性种子，包括：包括至少一种放射性同位素的放射性材料；以及在其中设置放射性材料的宿主材料，所述宿主材料具有与要将放射性种子植入其中的肿瘤受检者的软组织相当或比其更软的柔软度。
根据另一公开的方面，一种肿瘤治疗方法，包括：将紧邻的前两个段落之一中所阐述的放射性种子植入到肿瘤受检者体内。
根据另一公开的方面，一种肿瘤治疗方法，包括：将放射性种子植入到肿瘤受检者体内，包括包含至少一种放放射性同位素的放射性材料，所述放射性材料设置在能生物分解的宿主中，所述能生物分解的宿主被配置成当被植入肿瘤受检者体内后随着治疗时期而生物分解。
一个优点在于，提供了在肿瘤治疗会话期间随着时间对辐射输出的增强的控制。
另一优点在于，提供了在肿瘤治疗会话中对放射性种子的定位的增强的控制。
本领域技术人员在阅读和理解下文的详细描述之后将意识到本发明的进一步优点。
图1示意性图示了包括植入一个或多个放射性种子的肿瘤治疗会话。
图2、4和5示意性图示了具有椭圆形胶囊形式的三种例示性种子的截面视图。
图3示意性绘示了使用图2的放射性种子的随着时间对肿瘤受检者的辐射输出，其中在横坐标下方示意性示出了能生物分解的密封材料(encapsulant)的生物分解。
图6和7示意性图示了在宿主矩阵材料中分布的放射性材料的两种例示性放射性种子的透视视图。
参考图1，肿瘤受检者S被图示为正经历采用一个或多个放射性种子10的肿瘤治疗会话。图示的肿瘤受检者S是人类受检者；然而，也想到了诸如狗、猫等的兽类受检者。在该流程中，外科医生或其他有资质的医务人员做出切口或其他插入开口OP，使得放射性种子10能够被植入到接近肿瘤、肿瘤腔、病灶或其他(癌性)恶性肿瘤的靶标位置T处。所图示的插入开口OP是图示性的-一般而言，该开口可以是常规的手术开口、关节镜开口、在由针或其他介入器械刺穿受检者的皮肤时“自动”形成的开口，等等。插入开口OP通常被定位在接近靶标位置T处，在靶标位置T处要植入放射性种子10，如图1中所示意性示出的，尽管在采用介入器械的关节镜手术或其他介入流程的情况下，开口可能位于距离放射性种子要被植入的靶标位置的一定距离处。
放射性种子10通过插入开口OP并被设置在接近肿瘤、病灶或其他癌性恶性肿瘤的靶标位置T处。尽管在图1中仅图示了一个放射性种子10，在肿瘤治疗会话中所植入的放射性种子的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个、十个或更多个。所植入的种子的数量是与一个或多个放射性种子10的尺寸和辐射输出相比较、基于靶标位置的尺寸或面积以及要递送的辐射的量来选择的。在大多数肿瘤应用中，靶标位置T包括诸如脂肪、肌肉的软组织，或者诸如肝脏、前列腺、乳腺、子宫、膀胱、直肠、胰腺、肺、食道、脑的内脏器官，等等。然而，还想到了靶标位置包括诸如骨骼或软骨的硬组织。
继续参考图1并进一步参考图2，放射性种子10具有椭圆形胶囊的形式，并且包括被密封材料14环绕的放射性核12，密封材料14充当能生物分解的宿主，其被配置成当被植入到肿瘤受检者S体内时在治疗时期内进行生物分解。放射性核12包括发射治疗用辐射的一种或多种放射性同位素，所述治疗用辐射是肿瘤治疗的活性成分。例如，放射性核12中的放射性同位素可以发射伽马(gamma)粒子、贝塔(beta)粒子等。放射性种子10具有椭圆形的形状；然而，还想到了包括球形胶囊的其他形状。
继续参考图1和2并进一步参考图3，在一些实施例中，密封材料14的能生物分解的材料被选择为能够实质地吸收由放射性核12发射的辐射。图3图示了在肿瘤治疗的过程期间随着时间产生受控的辐射发射的益处。如图3中所示，放射性核12的放射性同位素具有随着时间呈指数低衰减的放射性。正如本领域中所知的，能够由半衰期表征这样的放射性与时间的分布特性，半衰期指示放射性核12的辐射输出下降到其初始辐射输出的一半的时期。因此，在无密封材料14时，肿瘤受检者S一开始将经受高的辐射水平，所述辐射水平将随着时间快速下降。由于放射性核12的辐射输出在植入时是最高的，这还意味着执行肿瘤治疗的外科医生或其他医务人员暴露于高的辐射水平(其通常通过使用辐射-屏蔽的手套或其他保护性服装来统计)。
继续参考图1-3，辐射-吸收的能生物分解的密封材料14吸收由放射性核12输出的辐射的实质部分。该吸收由吸收或衰减系数α适当地量化；相反地，穿过密封材料14的传输(transmission)能够由1/α来表征。在任意给定时间递送至肿瘤受检者S的辐射输出因此是放射性核12的由能分解的密封材料14的传输(其在植入到受检者S中后随着能生物分解的密封材料14的分解而随着时间增加)缩放的辐射输出(其随着时间降低由半衰期表征的量)。
随着时间的辐射输出能够由R(t)＝Ro·exp(-t/τ)来表示，其中，Ro是放射性核12在植入时(亦即，在时间t＝0时)的初始辐射输出，而τ是与放射性同位素的半衰期相关的时间常量。能生物分解的密封材料14的传输能够被表示为T(t)∝exp(-α·d(t))，其中，α是吸收或衰减系数(传输被适当地量化为1-α)，而d(t)是密封材料在时间t时的(平均或其他总体)厚度。密封材料厚度d(t)由于密封材料的生物分解而随着时间下降，并且因此预期传输T(t)随着时间而增加。对受检者的总辐射输出是R输出(t)＝R(t)T(t)，其包括随时间下降的核发射项R(t)，以及随时间增加的密封材料传输项T(t)。
如图3中示意性示出的，辐射输出R输出(t)因此能够被配置成在植入之后(其中，在图3中，时间t＝0是植入种子10的时间)的指定时间时具有峰值。峰值辐射的时间受到放射性核12的放射性同位素的半衰期(与时间常量τ相关)、密封材料14的初始厚度、以及密封材料厚度d(t)由于生物分解而随时间下降的速率的控制。有利地，种子在时间t＝0时的辐射输出低于峰值辐射输出，这增强了执行肿瘤治疗的外科医生或其他有资质的人员的安全性。
参考图4，备选放射性种子20具有与图1的种子10相同的放射性核12，但密封材料14被双层密封材料替代，所述双层密封材料包括内和外同心密封材料层24、25。多层密封材料24、25(其中，密封材料层的数量可以是所图示的两层、或者是三层、或者是四层等)的使用提供了用于定制密封材料吸收和密封材料分解速率的附加自由度，以便更为精确地定制随着时间对肿瘤受检者的辐射输出。例如，两个密封材料层24、25可以具有相似的生物分解能力，但内密封材料层24与外密封材料层25相比可以具有更高的吸收系数α(并且因此对于给定厚度具有较低的传输)。
在一些实施例中，一个或多个外密封材料层可以是能生物分解的，而最内部的密封材料层是不能生物分解的。这有利地确保了随着一个或多个能生物分解的层的溶解，放射性核不直接暴露至患者。
参考图5，放射性种子30提供了用于提供其他控制参数的不同的方法。种子30具有与种子10相同的单层密封材料14，但采用了不同的放射性核，所述放射性核包括中心核32和同心的环绕的外核33。例如，中心核32可以包括伽马-发射放射性同位素，而外核33可以包括贝塔-发射放射性同位素。通过使用具有不同半衰期的两种(或多种)不同的放射性同位素，能够定制放射性核辐射输出函数R(t)的形状。
尽管图5图示了其中两种放射性同位素被分隔到放射性核的不同空间区域32、33的布置，但在其他实施例中，能够在相同的空间中混杂两种(或多种)不同的放射性同位素。例如，想到了图2的种子10的放射性核12具有在整个核12中大致均匀分布的两种(或多种)不同的放射性同位素。
图2、4和5的放射性种子10、20、30被形成为包括由形成为围绕核的密封材料的能生物分解的宿主环绕的放射性核。在其他实施例中，能生物分解的宿主包括能生物分解的矩阵材料以及分布在所述能生物分解的矩阵材料中的放射性材料。
参考图6，例如，放射性种子40包括分布在形成如厚板(slab)的放射性种子的能生物分解的矩阵材料44中的放射性材料42。图6示意性图示了放射性材料42在能生物分解的矩阵材料44中作为示意性附图中的离散“点”的分布。放射性材料42一般可以通过各种方式分布在能生物分解的矩阵材料44中，诸如：(i)作为分布在能生物分解的矩阵材料中的多个刚性单元；(ii)作为溶解在能生物分解的矩阵材料中的物质(其中，术语“溶解”应当被广义地理解为涵盖诸如通过共价键结合到矩阵材料的放射性材料的变型，如对于FDG，其中18F结合到葡萄糖)；(iii)作为散布在能分解的矩阵材料中的粒子；等等。在一些实施例中，包括一种或多种放射性同位素的放射性材料42通过共价地或离子地结合到矩阵材料44的分子中而溶解或散布在矩阵材料44中。在一些实施例中，包括一种或多种放射性同位素的放射性材料42被分布为通过被捕获在矩阵材料44的孔中，或者被包含在分布于矩阵材料44中的微团、腔囊、纳米壳层或(低Z)微粒中而散布在能生物分解的矩阵材料中的粒子。
因为放射性材料42大致均匀地分布在能生物分解的材料44中，由此得出递送给肿瘤受检者S的辐射的量取决于放射性种子40的尺寸(即、体积或重量)，可能某些次级程度上取决于放射性种子40的几何结构。因此，想到了种子40要从更大的材料块上切下，并且肿瘤执行规程能够由所植入的种子材料的量(例如，体积或重量)来表示。备选地，放射性材料42能够以不同的浓度添加到能生物分解的矩阵材料44中。
参考图7，放射性种子50包括分布在与图6的种子40中的相同的能生物分解的矩阵材料44中的相同的放射性材料42，但对于放射性种子50，所述材料形成为能生物分解的矩阵材料的柔性薄片。
在另一种想到的几何结构中(未图示)，宿主材料44形成为包含放射性材料42的医学缝合线。针对这样的几何结构的一种想到的应用是前列腺癌症近距治疗，对此，种子位移已知会引起问题。在这样的实施例中，具有缝合线几何结构的宿主材料44可以是随着时间能生物分解的，或者备选地是不能生物分解的。
在这样的实施例中，应当认识到，在本文中使用术语“放射性种子”来表达放射性材料42和宿主材料44的组合。通过相似的方式，在图2、4和5的实施例中，术语“放射性种子”表达放射性核12、32、33与密封材料14、24、25的组合。
一般而言，宿主材料14、24、25、44可以是刚性的或者是柔性的。对于诸如图6和7中的那些的实施例，其中，宿主材料44是能生物分解的矩阵材料，使用柔性材料有利地使得放射性种子40、50能够成为柔性辐射种子，其能够被弯曲或成形以便于将柔性放射性种子植入到肿瘤受检者S体内。
一般而言，宿主材料14、24、25、44可以是硬的或软的。对于其中靶标位置T包括诸如脂肪、肌肉的软组织，或者诸如肝脏、前列腺、乳腺、子宫、膀胱、直肠、胰腺、肺、食道、脑的内脏器官等的植入，有利地的是使宿主材料14、24、25、44具有与软组织相当或比其更软的柔软度。这降低了被植入的放射性种子的脱离、使受检者不舒适等的可能性。另一方面，如果靶标位置T包括诸如骨骼或软骨的硬组织，那么有利的是使宿主材料14、24、25、44具有与硬组织的硬度相当的硬度。
此外，想到了采用不能生物分解的柔性的和/或柔软的宿主材料。其中宿主材料是柔性但不能生物分解的实施例提供了能够使得放射性种子弯曲或成形以便于植入的益处。其中宿主材料是柔软(例如，具有与植入靶标位置T的软组织相当的或比其更软的柔软度)的但不能生物分解的实施例提供了降低被植入的放射性种子的脱离的可能性、降低了对受检者的不舒适度等的益处。
另一种想到的备选实施例是要获得嵌入到宿主材料44的中心部分的放射性材料42，其中，选择宿主材料44，使得放射性材料42以已知的速率随着时间扩散覆盖宿主材料44的更大体积，以便实现类似于图3中所示的随时间对患者的受控的辐射输出。能够通过控制宿主材料属性，诸如交联、密度等，来定制扩散的速率。
已经参考图1-7提供了一些例示性实施例，将阐述一些其他方面。
任选地选择宿主材料14、24、25、44以提供用于诸如磁共振(MR)成像、传输计算机断层摄影(CT)成像等成像模态的成像对比度。例如，宿主材料任选地可以包括设置在宿主材料中以增强其在MR成像中的对比度的低浓度的顺磁性材料(例如，能生物分解的基于钆的材料)，使得MR成像能够用于监测种子的位置，并且对于能生物分解的宿主材料，来监测宿主材料随时间的扩散。这继而使得能够经由成像进行剂量监测。
所公开的放射性种子10、20、30、40、50能够与省略了宿主材料14、24、25、44的现有放射性种子大致类似地使用。例如，在前列腺癌治疗中，临时性植入物能够采用高剂量率(HDR)的Ir-192源作为放射性同位素。对于永久性植入物，适合使用具有较低能量和较短半衰期的同位素，诸如Pd-103或I-125放射性同位素。对于胶囊实施例，放射性核12可以包括包含发射伽马的放射性同位素的被封闭的钛容器，并且包括密封材料14、24、25的种子适于使用在超声引导下被插入到(或者刺穿受检者的皮肤而限定的)插入开口OP处的一个或多个针来植入在靶标位置T处。
对于利用低剂量率(LDR)的Pd-103的前列腺癌治疗而言，典型的规程包括从经由20-30个针插入的60-120个种子施予125-145Gy。所述种子通常为数毫米长，直径为一毫米左右，并且在植入时具有67 MBq/种子。植入耗费大约12小时并且由经直肠超声或在麻醉或脊椎麻醉下的荧光检查进行引导。在这种情况下，靶标位置T是整个前列腺，具有2-4mm的边缘，可以获得规定剂量的100％，而尿道可以接收最大150％，并且直肠壁最大接收规定剂量的100％。因为Pd伽马辐射的短的范围，仅规定剂量的10％影响前列腺之外的1.5cm。在植入之后，优选执行细胞检查以验证无种子终止于膀胱或尿道中。患者接收临时性导管并且能够在当天或随后的一天离开医院。所述种子在近似三个月期间以5Gy/24小时进行辐射。患者被建议避免以小于1m的距离较长时间的人类接触。
在一些合适的实施例中，宿主材料14、24、25、44是在商业上可获得的用于在化妆用注射剂中使用的一种类型的能生物分解的凝胶。一些合适的凝胶包括玻尿酸(Restylane)和美可朗(Macrolane)，其是可以从Q-MedAB(乌普萨拉，瑞典)获得的透明质酸衍生物。其他合适的宿主材料包括在能生物分解的医学缝合线中使用的材料，诸如能够从Ethicon GmbH或Johnson & Johnson Medical GmbH获得的聚酯、聚丙烯和聚二氧恶烷。
对于诸如图6和7中的那些的实施例，其中，宿主材料44是能生物分解的矩阵材料，放射性材料42大致均匀地分布在矩阵材料44中，矩阵材料44可以是填充凝胶、凝胶液、泡沫(foam)的体积、厚板、鞘体等。诸如图6的种子40的厚板能够例如在手术去除乳腺肿瘤之后被插入到肿瘤腔中。类似地，诸如图7的种子50的鞘体或薄片能够被放置成排列于肿瘤腔中。凝胶、凝胶液或泡沫能够被直接注入到肿瘤组织中。降低肿瘤组织的药剂(punctions)的数量能够有利地不在患者的身体内扩算恶性癌性细胞。增加对放射性源的位置的控制还能够实现更好的剂量控制，并与一般的LDR源相比使健康组织的辐射最小。一般而言，宿主矩阵材料44能够形成为有益于植入的任何形状，诸如：厚板、鞘体、微粒、珠、胶囊、细绳、能变形的凝胶、泡沫或凝胶液。针对矩阵材料44的一些合适的材料包括各种聚合体，诸如聚氧乙烯(PEG)、右旋糖苷、溶胶-凝胶玻璃体、硅树脂、邻酯聚合物，淀粉凝胶，诸如玻尿酸的透明质酸衍射物，聚乙烯，聚卡普隆，丙交酯乙交酯共聚物，聚丙烯，聚酰胺，聚酯，聚乙醇酸，聚-(p-)二氧环己酮或聚二氧恶烷，丙交酯共聚物，1，3-三亚甲基碳酸聚合物，等等。这里仅是例示性范例，并且也想到了其他宿主材料。
图6和7的实施例的另一优点是与发射贝塔的放射性同位素的兼容性。采用钛套封的常规放射性种子是与发射贝塔的放射性同位素不兼容的，因为钛阻断了贝塔粒子。相反，分布在矩阵材料44中的放射性材料42能够容易地包括发射贝塔的放射性同位素。
在其中宿主矩阵材料44是能生物分解的实施例中，通常有利的是，放射性材料42的放射性同位素具有显著短于能生物分解的宿主材料44当被植入到肿瘤受检者S体内时分解的时期的半衰期。这确保了宿主矩阵材料44在肿瘤治疗的持续时间内将放射性材料42保持在靶标位置T的适当位置，而在此之后，宿主矩阵材料44的生物分解释放材料42(其在这时基本是非放射性的)，以通过通常的排出路径将其去除。
一般而言，放射性材料12、32、33、42能够包括任何肿瘤治疗用的放射性同位素，诸如43K，其经由具有T1/2＝22h的β-(310keV)衰减成稳定的43Ca。天然的Ca将在人体中形成低毒性的分子/化合物。如果宿主材料14、24、25、44的衰减时间是大约九天(其大致是43K的半衰期的十倍)，那么体内放射性材料的分布在宿主材料14、24、25、44生物溶解后是最小的，确保对非靶标组织的最小照射。一些合适的备选贝塔(β)发射器包括：例如48Sc衰减成48Ti(E＝225keV，T1/2＝44h)，32P衰减成32S(E＝690keV，T1/2＝14d)，33P衰减成33S(E＝76keV，T1/2＝25d)，35S衰减成35Cl(E＝49keV，T1/2＝88d)，48V衰减成48Ti(E＝230keV，T1/2＝16d)，42K衰减成42Ca(E＝1550keV，T1/2＝12h)，45Ca衰减成45Sc(E＝77keV，T1/2＝160d)，90Y衰减成90Zr(E＝934keV，T1/2＝64h)。合适的伽马/X射线发射器包括：例如103Pd衰减成103Rh(E＝21keV，T1/2＝19d)，125I衰减成125Te(E＝28keV，T1/2＝60d)，以及51Cr衰减成51V(E＝320keV，T1/2＝28d)。这些仅仅是例示性范例，并且也想到了其他放射性同位素和放射性同位素的组合。
作为其他例示性范例，一厚板的矩阵材料44(如图6的种子40中)可以具有分布的放射性材料42，包括均匀分布的发射伽马的同位素和吸收低能量的伽马粒子的内涂层和包含发射贝塔的同位素的外涂层。在另一范例中，矩阵材料44包括可注射的泡沫或凝胶，其在注射之前或之后形成三维网络，或者具有防止从注射部位(亦即，靶标位置T)移动的大的粒子尺寸。移动的粘滞性和范围可以通过交联、对粒子尺寸的选择等来定制。植入物可以通过凝固、设置、可注射液体的固化等在原处形成，并且能够任选地在手术去除或混合和移位之后，以类似健康组织中的玻尿酸衍生物的形式填充肿瘤腔。矩阵材料14、24、25、44能够被定制成根据其浓度和物理形式以受控的速率衰减，以适合个体应用。所述矩阵允许受控地在受检者S体内释放辐射。
除了放射性加载之外，想到了矩阵材料44进一步包括药物、诊断剂等的分布或涂层，诸如用于连续地或衰减地局部递送的抗癌药物或图像增强剂。例如，X射线不透明的材料、磁共振(MR)造影剂、或者空气泡可以被并入到用于X射线、MR或超声成像可见性的矩阵中。
本申请已经描述了一个或多个优选实施例。他人通过阅读和理想先前的详细描述，将做出修改和变型。其意图是将本申请解释为包括所有这样的修改和变型，只要其落在权利要求或其等价要件的范围内。

Claims (23)

1.一种用于在肿瘤治疗中使用的放射性种子(10、20、30、40、50)，所述放射性种子包括：
放射性材料(12、32、33、42)，其包括至少一种放射性同位素；以及
能生物分解的宿主(14、24、25、44)，在所述能生物分解的宿主中设置所述放射性材料，所述能生物分解的宿主被配置成当被植入肿瘤受检者(S)体内时在治疗时期内进行生物分解。
2.根据权利要求1所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(12、32、33)限定放射性核，并且所述能生物分解的宿主限定环绕所述放射性核的能生物分解的密封材料(14、24、25)。
3.根据权利要求2所述的放射性种子，其中，所述能生物分解的密封材料(14、24、25)吸收由所述放射性材料(12、32、33)发射的至少一种类型的辐射，以通过随着所述能生物分解的密封材料当被植入所述肿瘤受检者体内时在所述治疗时期内分解而随时间变化的辐射吸收来控制随时间递送至所述肿瘤受检者(S)的所述辐射。
4.根据权利要求3所述的放射性种子，其中，所述能生物分解的密封材料包括多个同心的能生物分解的密封材料层(24、25)，其中的至少一层部分地吸收由所述放射性材料(12)发射的至少一种类型的辐射。
5.根据权利要求1所述的放射性种子，其中，所述能生物分解的宿主包括能生物分解的矩阵材料(44)并且所述放射性材料(42)被分布在所述能生物分解的矩阵材料中。
6.根据权利要求5所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(42)分布在所述能生物分解的矩阵材料(44)中作为如以下中的一种：(i)分布在所述能生物分解的矩阵材料中的多个刚性单元，(ii)溶解在所述能生物分解的矩阵材料中的物质，以及(iii)散布在所述能生物分解的矩阵材料中的粒子。
7.根据权利要求5-6中的任一项所述的放射性种子，其中，所述能生物分解的矩阵材料(44)是柔性的，使得所述放射性种子(40、50)包括柔性的放射性种子，其能够被弯曲或成形以便于将所述柔性的放射性种子植入所述肿瘤受检者(S)体内。
8.根据权利要求5-6中的任一项所述的放射性种子，其中，所述能生物分解的矩阵材料(44)包括被配置成要被注射到所述肿瘤受检者(S)上面或内部的凝胶、凝胶液、或者泡沫。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(12、32、33、42)包括被配置成控制辐射与时间分布特性的具有不同半衰期的多种不同的放射性同位素。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(12、32、33、42)包括发射贝塔的放射性同位素。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的放射性种子，其中，所述至少一种放射性同位素具有显著短于所述能生物分解的宿主(14、24、25、44)当被植入所述肿瘤受检者(S)体内时生物分解的时期的半衰期。
12.一种用于在肿瘤治疗中使用的放射性种子(10、20、30、40、50)，所述放射性种子包括：
放射性材料(12、32、33、44)，其包括至少一种放射性同位素；以及
宿主材料(14、24、25、44)，在所述宿主材料中设置所述放射性材料，所述宿主材料具有与要将所述放射性种子植入其中的肿瘤受检者(S)的软组织相当或比其更软的柔软度。
13.根据权利要求12所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(42)分布在所述宿主材料(44)中作为如以下中的一种：(i)分布在所述宿主材料中的多个刚性单元，(ii)溶解在所述宿主材料中的物质，以及(iii)散布在所述宿主材料中的粒子。
14.根据权利要求13所述的放射性种子，其中，所述宿主材料(44)是柔性的，使得所述放射性种子(40、50)包括柔性的放射性种子，其能够被弯曲或成形以便于将所述柔性的放射性种子植入所述肿瘤受检(S)体内。
15.根据权利要求13所述的放射性种子，其中，所述宿主材料(44)包括被配置成要被注射到所述肿瘤受检者(S)上面或内部的凝胶、凝胶液、或者泡沫。
16.根据权利要求12-15中的任一项所述的放射性种子，其中，所述宿主材料(14、24、25、44)被配置成当被植入所述肿瘤受检者(S)的所述软组织中时进行生物分解。
17.根据权利要求12-16中的任一项所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(12、32、33、42)包括被配置成控制辐射与时间分布特性的具有半衰期的多种不同的放射性同位素。
18.根据权利要求12-16中的任一项所述的放射性种子，其中，所述放射性材料(12、32、33、42)包括发射贝塔的放射性同位素。
19.一种肿瘤治疗方法，包括将根据权利要求1-18中的任一项所述的放射性种子植入肿瘤受检者(S)体内。
20.一种肿瘤治疗方法，包括：
将放射性种子(10、20、30、40、50)植入肿瘤受检者(S)体内，所述放射性种子包括包括至少一种放射性同位素的放射性材料(12、32、33、42)，所述放射性材料设置在能生物分解的宿主(14、24、25、44)中，所述能生物分解的宿主被配置成当被植入所述肿瘤受检者体内时在治疗时期内进行生物分解。
21.根据权利要求20所述的肿瘤治疗方法，其中，将放射性种子(10、20、30、40、50)植入肿瘤受检者(S)体内包括：
将放射性种子植入肿瘤受检者的软组织中，其中，所述能生物分解的宿主(14、24、25、44)具有与所述软组织相当或比其更软的柔软度。
22.根据权利要求20-21中的任一项所述的肿瘤治疗方法，其中，所述宿主材料(44)是柔性的，使得所述放射性种子(40、50)包括柔性的放射性种子，并且所述植入包括：
使所述柔性的放射性种子弯曲或成形以便于将所述柔性的放射性种子植入所述肿瘤受检者体内。
23.根据权利要求20-21中的任一项所述的肿瘤治疗方法，其中，将放射性种子(40、50)植入肿瘤受检者(S)的软组织中包括：
注射包括凝胶、凝胶液或者泡沫的所述宿主材料(44)，其中所述放射性材料(42)被分布在所述肿瘤受检者(S)的上面或内部。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108778421A (zh) * 2016-03-16 2018-11-09 皇家飞利浦有限公司 用于辅助执行介入流程的系统
CN105407955B (zh) * 2013-03-15 2018-11-13 波士顿科学公司 输送药物的装置和方法
CN111918699A (zh) * 2018-04-02 2020-11-10 阿尔法陶医疗有限公司 放射性核素的受控释放
US11794033B2 (en) 2017-08-15 2023-10-24 Westinghouse Electric Company Llc Surgically positioned neutron flux activated high energy therapeutic charged particle generation system

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008027402A2 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 Civatech Oncology Brachytherapy devices and related methods and computer program products
EP2293842B1 (en) 2008-05-02 2020-08-12 Civatech Oncology Brachytherapy devices and related methods
WO2012061348A2 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 Civatech Oncology Brachytherapy devices and related methods providing bioaborbability and/or asymmetric irradiation
US9798856B2 (en) * 2012-03-21 2017-10-24 Koninklijke Philips N.V. Clinical workstation integrating medical imaging and biopsy data and methods using same
US20150105605A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 Ip Liberty Vision Corporation Radioactive glass source in ophthalmic brachytherapy
US9821174B1 (en) 2015-02-06 2017-11-21 Gammatile Llc Radioactive implant planning system and placement guide system
US10888710B1 (en) 2016-11-29 2021-01-12 Gt Medical Technologies, Inc. Transparent loading apparatus
AU2018265386B2 (en) 2017-05-11 2020-07-23 Alpha Tau Medical Ltd. Polymer coatings for brachytherapy devices
WO2019006099A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 The Regents Of The University Of California COMPOSITE EMBOLIZATION BALLS
US10646727B2 (en) 2017-11-13 2020-05-12 Positive Energy, Llc Anchored brachytherapy device
WO2019099813A1 (en) * 2017-11-17 2019-05-23 Musara Mubayiwa Cornelious Multilayered biologic mesh and methods of use thereof
US12016937B2 (en) 2019-09-16 2024-06-25 Abk Biomedical Incorporated Composition of radioactive and non-radioactive microparticles
US11857803B2 (en) 2020-12-16 2024-01-02 Alpha Tau Medical Ltd. Diffusing alpha-emitter radiation therapy with enhanced beta treatment
US12053644B2 (en) 2021-12-30 2024-08-06 Gt Medical Technologies, Inc. Radiation shielding apparatus for implantable radioactive seeds

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001054764A2 (en) * 2000-01-25 2001-08-02 Biosurface Engineering Technologies, Inc Bioabsorbable brachytherapy device
WO2003039655A2 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Terwilliger Richard A Delivery system and method for interstitial radiation therapy
CN1946432A (zh) * 2004-03-05 2007-04-11 Xlsci技术公司 用于放射治疗的颗粒材料和组合物

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4510924A (en) * 1980-07-10 1985-04-16 Yale-New Haven Hospital, Inc. Brachytherapy devices and methods employing americium-241
CH671337A5 (zh) 1984-06-19 1989-08-31 Ceskoslovenska Akademie Ved
WO1991003510A1 (en) 1989-08-28 1991-03-21 Pharmaceutical Delivery Systems, Inc. Bioerodible polymers useful for the controlled release of therapeutic agents
US5290494A (en) 1990-03-05 1994-03-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Process of making a resorbable implantation device
US5460592A (en) * 1994-01-24 1995-10-24 Amersham Holdings, Inc. Apparatus and method for making carrier assembly for radioactive seed carrier
US5449679A (en) 1994-07-29 1995-09-12 Leonard; Robert J. Process and products for reducing biological fluid levels of a lipid soluble waste
DE69735384T2 (de) 1996-12-20 2006-08-10 Alza Corp., Mountain View Gelzusammensetzungen und verfahren
WO1998055101A1 (fr) 1997-06-04 1998-12-10 Debio Recherche Pharmaceutique S.A. Implants pour la liberation controlee de principes pharmaceutiquement actifs et procede pour leur fabrication
US6841617B2 (en) 2000-09-28 2005-01-11 Battelle Memorial Institute Thermogelling biodegradable aqueous polymer solution
EP1100473A2 (en) 1998-07-28 2001-05-23 InnerDyne, Inc. Absorbable brachytherapy and chemotherapy delivery devices and methods
US6309380B1 (en) 1999-01-27 2001-10-30 Marian L. Larson Drug delivery via conformal film
US6379648B1 (en) 1999-02-01 2002-04-30 The Curators Of The University Of Missouri Biodegradable glass compositions and methods for radiation therapy
DK1173252T3 (da) * 1999-04-28 2008-04-21 Medi Physics Inc Produkter og fremgangsmåder til brachyterapi
IT1311576B1 (it) 1999-10-25 2002-03-13 Ghimas Spa Dispositivo medico invasivo, in particolare per la rigenerazionetissutale guidata.
AU2001297657A1 (en) 2000-11-16 2002-09-12 Microspherix Llc Polymeric imagable brachytherapy seed
US6514193B2 (en) 2000-11-16 2003-02-04 Microspherix Llc Method of administering a therapeutically active substance
US20030120355A1 (en) 2001-06-08 2003-06-26 Urs Hafeli Biocompatible and biodegradable polymers for diagnostic and therapeutic radioisotope delivery
GEP20063951B (en) 2001-11-30 2006-10-25 Pfizer Controlled release polymeric compositions of bone growth promoting compounds
FR2836921A1 (fr) 2002-03-07 2003-09-12 Promedon Mousse de polymere injectable
AU2003304348A1 (en) 2002-03-15 2005-02-04 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Fibrous composite for tissue engineering
NL1021843C2 (nl) 2002-11-05 2004-05-07 Univ Twente Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)).
US7217294B2 (en) 2003-08-20 2007-05-15 Histogenics Corp. Acellular matrix implants for treatment of articular cartilage, bone or osteochondral defects and injuries and method for use thereof
US20050245785A1 (en) 2003-10-29 2005-11-03 Tarone Theodore T Biodegradable seed placement device and method
US7358223B2 (en) 2004-10-04 2008-04-15 Nitto Denko Corporation Biodegradable cationic polymers
US20090092650A1 (en) 2004-12-15 2009-04-09 Warren Stephen L Sustained Delivery Formulations of Octreotide Compounds
US20060188543A1 (en) 2005-01-31 2006-08-24 Si-Shen Feng Nanoparticle coating for drug delivery
US20070078480A1 (en) 2005-10-04 2007-04-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Self-expanding biodegradable or water-soluble vaso-occlusive devices
WO2007106531A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 C.R. Bard, Inc. Implant comprising radioactive seeds
WO2008124778A2 (en) * 2007-04-09 2008-10-16 George Fred Harder Hybrid source containing multi-radionuclides for use in radiation therapy
US20100056843A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Battelle Memorial Institute Brachytherapy Seed With Fast Dissolving Matrix for Optimal Delivery of Radionuclides To Cancer Tissue

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001054764A2 (en) * 2000-01-25 2001-08-02 Biosurface Engineering Technologies, Inc Bioabsorbable brachytherapy device
WO2003039655A2 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Terwilliger Richard A Delivery system and method for interstitial radiation therapy
CN1946432A (zh) * 2004-03-05 2007-04-11 Xlsci技术公司 用于放射治疗的颗粒材料和组合物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105407955B (zh) * 2013-03-15 2018-11-13 波士顿科学公司 输送药物的装置和方法
CN108778421A (zh) * 2016-03-16 2018-11-09 皇家飞利浦有限公司 用于辅助执行介入流程的系统
US11794033B2 (en) 2017-08-15 2023-10-24 Westinghouse Electric Company Llc Surgically positioned neutron flux activated high energy therapeutic charged particle generation system
CN111918699A (zh) * 2018-04-02 2020-11-10 阿尔法陶医疗有限公司 放射性核素的受控释放
CN111918699B (zh) * 2018-04-02 2024-03-08 阿尔法陶医疗有限公司 放射性核素的受控释放的装置

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