CN111569277B - 放疗靶区隔离体 - Google Patents

Abstract

本发明属于肿瘤学技术领域，本发明提供的放疗靶区隔离体包括隔离层和可选的缓吸收隔膜及填充腔，隔离层为可吸收材料的固体或半固体结构，用于包裹在靶区外部以将靶区与正常组织隔离开预设距离。应用方法，包括以下步骤：对放疗靶区隔离体进行预成型；将放疗靶区隔离体植入预设部位；将放疗靶区隔离体固定在预设部位。在放疗结束后，隔离层逐渐被患者吸收，无需再取出，避免了二次手术的创伤，有利于患者的恢复；同时，在逐渐被吸收的过程中，后隔离层的形状逐渐与周围的正常组织吻合或结合，有利于增强固定性，便于患者在治疗和恢复过程中的行动；另外，通过对可吸收材料的选择，能够降低组织器官的排异性，有利于患者的康复和治疗。

Description

放疗靶区隔离体

技术领域

本发明属于肿瘤学技术领域，更具体地说，是涉及一种放疗靶区隔离体及其应用方法。

背景技术

放射治疗中，需要对患者肿瘤靶区给予足够高的照射剂量，同时要尽可能降低周围正常组织(即危及器官)的受照剂量，从而达到治疗肿瘤，并保护正常组织的目的。

在肿瘤组织与耐受较差的正常组织器官邻近时，需要防止正常组织器官发生严重不可逆损伤。常见肿瘤例如食管癌，其一种治疗方案是手术结合术后放疗。在食管癌术后放疗时，需射线照射治疗的靶区是残留肿瘤、肿瘤亚临床病灶和附近的淋巴引流区，需要保护的区域是手术形成的管状胃和脊髓等周围正常组织器官。由于管状胃紧邻靶区，放疗时需要严格控制管状胃的受照剂量，否则可能导致胃出血、胃穿孔等严重并发症，甚至危及患者生命，因此在制定放疗方案时管状胃的耐受剂量很大程度地限制了能给予肿瘤靶区的处方剂量，影响了放疗效果。

目前针对肿瘤，较为先进的治疗方式是，植入气囊将肿瘤与正常组织隔离开一定的距离，这种方式先在肿瘤切除术的同时将气囊植入到放疗靶区周围，再充气将肿瘤与正常组织隔离开，待放疗结束后采用微创手术即可将气囊放气取出，这种方式能有效增加放疗靶区和危及器官的距离，将显著降低危及器官的受照剂量，从而降低其放疗并发症，减少对肿瘤靶区处方剂量的限制。但是仍有不足，一方面体现在气囊植入后固定性一般，患者在放疗时行动会受到较大的限制，否则可能造成气囊移位等问题；更重要的一方面是，放疗结束后还需要将气囊取出，虽然已经能够采用微创手术，但是由于植入和取出往往不能在同一位置，或原创口位置已经愈合等原因，还是会增加人体的损伤，造成二次伤害，最终延长患者的恢复期，在一些部位严重时还会影响患者生存质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放疗靶区隔离体及其应用方法，以解决现有技术中存在的对放疗靶区植入气囊进行隔离后再取出时增加人体损伤不利于患者恢复的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种放疗靶区隔离体，包括隔离层，隔离层为可吸收材料的固体或半固体结构，用于包裹在靶区外部以将靶区与正常组织隔离开预设距离。

在本发明的一个实施例中，隔离层为片状结构或包裹靶区的管状结构；预设距离为安全隔离距离与当放疗结束时隔离层应被吸收的厚度之和；隔离层的可吸收材料为固体或半固体结构、或者凝胶态固化后的固体或半固体结构；缓吸收隔膜和隔离层均为柔性结构。

在本发明的一个实施例中，还包括：缓吸收隔膜，缓吸收隔膜至少包裹在隔离层上的局部位置，并为可吸收材料结构，且单位厚度的吸收时效长于隔离层。

在本发明的一个实施例中，缓吸收隔膜的吸收时间长于放疗过程；缓吸收隔膜完全包裹在隔离层外部，形成一个隔离单元；放疗靶区隔离体包括若干隔离单元，相邻的隔离单元之间相互连接。

在本发明的一个实施例中，隔离层内还设有液体填充腔，液体填充腔内用于填充可吸收的液态材料填充物；可吸收的液态材料填充物包括生理盐水、水凝胶和缓释药剂中的一种或多种；当可吸收的液态材料填充物包括缓释药剂时，隔离层和缓吸收隔膜均为能够透过缓释药剂的半透结构。

在本发明的一个实施例中，可吸收材料为能被周围组织直接吸收的材料或经特定的外界刺激后能被周围组织吸收的材料；可吸收材料包括蛋白类、聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚乳酸类、聚乙酸类和乙烯类的可降解生物高分子中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，缓吸收隔膜为聚合物薄膜，隔离层包括以质量份数计的水凝胶1-8份、胶原蛋白1-6份和海绵状聚合物0.5-4份。

为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种放疗靶区隔离体的应用方法，包括以下步骤：

对放疗靶区隔离体进行预成型；

将放疗靶区隔离体植入预设部位；

将放疗靶区隔离体固定在预设部位。

在本发明的一个实施例中，对放疗靶区隔离体进行预成型的步骤还包括：

将预设比例的可吸收材料混合；

在10℃-40℃环境中形成固化体；

对固化体的形状进行修整成型；

在修整成型的固化体上包裹聚合物薄膜，即形成所述放疗靶区隔离体。

在本发明的一个实施例中，还包括以下步骤：

对患者的吸收效率进行试验或检测，并根据患者的吸收效率和放疗时长对所述放疗靶区隔离体进行制备；

在植入前对所述放疗靶区隔离体进行无菌处理。

在本发明的一个实施例中，对所述放疗靶区隔离体进行预成型的步骤包括：

根据放疗时间、靶区的形状和靶区与正常组织之间的隔离距离要求，确定放疗靶区隔离体的结构形状，将凝胶态的放疗靶区隔离体塑形成符合所述结构形状要求的固态或半固态结构。

本发明提供的放疗靶区隔离体的有益效果在于：与现有技术相比，本发明采用可吸收材料的固体或半固体结构作为隔离层，并在肿瘤切除手术中植入后将术后放疗靶区与正常组织隔离开，在放疗过程中和放疗结束后，隔离层逐渐被患者吸收，无需再取出，避免了二次手术的创伤，不会对患者造成二次伤害，有利于患者的恢复；同时，在逐渐被吸收的过程中，后隔离层的形状逐渐与周围的正常组织吻合或结合，有利于增强固定性，便于患者在放射治疗和恢复过程中的行动；另外，通过对可吸收材料的选择，能够降低组织器官的排异性，有利于患者的康复和治疗。

本发明提供的放疗靶区隔离体的应用方法有益效果在于：与现有技术相比，本发明将放疗靶区隔离体成型后植入，在放疗过程中和放疗结束后，隔离层逐渐被患者吸收，无需再取出，避免了二次手术的创伤，不会对患者造成二次伤害，有利于患者的恢复；同时，在逐渐被吸收的过程中，后隔离层的形状逐渐与周围的正常组织吻合或结合，有利于增强固定性，便于患者在治疗和恢复过程中的行动；另外，通过对可吸收材料的选择，能够降低组织器官的排异性，有利于患者的康复和治疗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的放疗靶区隔离体的应用状态结构示意图；

图2为本发明另一种实施例提供的放疗靶区隔离体的应用状态的剖视结构示意图，图中省略剖面线；

图3为食管癌术后管状胃的CT影像图，图中包含横断面、矢状面和冠状面；

图4为本发明一种实施例提供的放疗靶区隔离体的应用状态下的CT影像位置示意图，图中包含横断面和矢状面；

图5为本发明一种对比例提供的食管癌术后放疗患者采用本发明的放疗靶区隔离体前后的放疗计划设计剂量分布(横断面、矢状面和冠状面)的对比图，图中(a)为未放置放疗靶区隔离体，(b)为放置5mm厚的放疗靶区隔离体；

图6为图5的对比例中放疗计划设计管状胃受照剂量参数对比表，其中0mm 表示未放置隔离层，5mm表示放置5mm厚度隔离层；

图7为图5的对比例中放疗计划设计管状胃剂量体积直方图(DVH)，图中 (a)为未放置放疗靶区隔离体，(b)为放置5mm厚的放疗靶区隔离体。

其中，图中各附图标记：

10、隔离层；20、缓吸收隔膜；30、液态材料填充物；

40、靶区；50、正常组织。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现对本发明提供的一种放疗靶区隔离体及其应用方法进行说明。

请参阅图1，本发明提供的放疗靶区隔离体，包括隔离层10，隔离层10 为可吸收材料的固体或半固体结构，用于包裹在靶区外部以将靶区与正常组织隔离开预设距离。

本发明提供的放疗靶区隔离体，与现有技术相比，采用可吸收材料的固体或半固体结构作为隔离层10，并在手术中植入后将靶区与正常组织隔离开，在放疗过程中和放疗结束后，隔离层10逐渐被患者吸收，无需再取出，避免了二次手术的创伤，不会对患者造成二次伤害，有利于患者的恢复；同时，在逐渐被吸收的过程中，后隔离层10的形状逐渐与周围的正常组织吻合或结合，有利于增强固定性，便于患者在治疗和恢复过程中的行动；另外，通过对可吸收材料的选择，能够降低组织器官的排异性，有利于患者的康复和治疗。

请参阅图1，作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，隔离层10为片状结构或包裹靶区的管状结构；预设距离为安全隔离距离与当放疗结束时隔离层10应被吸收的厚度之和；隔离层10的可吸收材料为固体或半固体结构、或者凝胶态固化后的固体或半固体结构，以便于根据病灶部位进行塑形以与组织贴合；缓吸收隔膜20和隔离层10均为柔性结构。

请参阅图2，作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，还包括缓吸收隔膜20，缓吸收隔膜20至少包裹在隔离层10上的局部位置，并为可吸收材料结构，且单位厚度的吸收时效长于隔离层10。

缓吸收隔膜20可以完全包裹隔离层10，也可以部分包裹隔离层10，设置缓吸收隔膜20能够减小包裹部位在放疗期间被吸收的厚度，因此有利于缩小整体的体积，降低在手术中植入的难度。当缓吸收隔膜20完全包裹隔离层10时，隔体10可以作为填充体。当缓吸收隔膜20在放疗末期或放疗结束后被吸收使得对应位置的隔离层10与组织接触，而被迅速吸收，而完全无需取出，有利于加速患处的恢复，缩短恢复期。

请参阅图2，作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，缓吸收隔膜20的吸收时间长于放疗过程；缓吸收隔膜20完全包裹在隔离层10 外部，形成一个隔离单元；放疗靶区隔离体包括若干隔离单元，相邻的隔离单元之间相互连接。连接形式可以是粘接、也可以是共用一层缓吸收隔膜20的共壁结构。

请参阅图2，作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，隔离层10内可增设液体填充腔，液体填充腔内用于填充可吸收的液态材料填充物 30，这种形式有利于缩小整体的体积，便于在手术植入后再向液体填充腔注入液态材料填充物30后撑起至预设尺寸，便于置植入手术的进行；可吸收的液态材料填充物包括生理盐水、水凝胶和缓释药剂中的一种或多种；当可吸收的液态材料填充物包括缓释药剂时，隔离层10和缓吸收隔膜20均为能够透过缓释药剂的半透结构，以便于缓释药剂的释放，以缓解组织排异等问题，此时液体填充腔也可以仅作为容纳缓释药剂的胶囊使用。

作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，所述可吸收材料为能一定时间内被周围组织直接吸收的材料或经特定的外界刺激后能被周围组织吸收的材料。经特定的外界刺激后能被周围组织吸收的材料是指经微波、超声波、药物刺激等外界刺激后才形成被周围组织吸收的材料。

具体地，所述可吸收材料包括蛋白类、聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚乳酸类、聚乙酸类和乙烯类的可降解生物高分子中的一种或多种。进一步地，可吸收材料可以是胶原蛋白、乳酸聚合物、乙酸聚合物、聚酯酰胺、聚二恶烷酮中的一种或多种。

可吸收材料的种类也可以不仅限于上述材料。其主要选取标准为：可在人体形成并维持固定形状；可通过手术植入并固定其位置；可在一定时间内降解被人体吸收。考虑术后恢复期及放疗过程，降解吸收时间不应少于三个月。

作为本发明提供的放疗靶区隔离体的一种具体实施方式，缓吸收隔膜20 为聚合物薄膜，隔离层10包括以质量份数计的水凝胶1-8份、胶原蛋白1-6 份和海绵状聚合物0.5-4份。各组分的具体用量根据患者的体质情况以及需要的吸收时间来确定。海绵状聚合物还可以起到支撑并调节硬度的作用，以降低挤压变形的可能，当缓吸收隔膜20被吸收后，水凝胶和胶原蛋白被迅速吸收，海绵状聚合物被患者身体内压力挤压缩小，即使被缓慢吸收也不会对患者的恢复产生太大影响。

为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种放疗靶区隔离体的制备方法，包括以下步骤：

本发明提供的放疗靶区隔离体的应用方法，包括以下步骤：

对放疗靶区隔离体进行预成型；

将放疗靶区隔离体植入预设部位；

将放疗靶区隔离体固定在预设部位。

本发明提供的放疗靶区隔离体的应用方法，与现有技术相比，将放疗靶区隔离体成型后植入，在放疗过程中和放疗结束后，隔离层10逐渐被患者吸收，无需再取出，避免了二次手术的创伤，不会对患者造成二次伤害，有利于患者的恢复；同时，在逐渐被吸收的过程中，后隔离层10的形状逐渐与周围的正常组织吻合或结合，有利于增强固定性，便于患者在治疗和恢复过程中的行动；另外，通过对可吸收材料的选择，能够降低组织器官的排异性，有利于患者的康复和治疗。

作为本发明提供的放疗靶区隔离体的应用方法的一种具体实施方式，对放疗靶区隔离体进行预成型的步骤还包括：

根据放疗时间、靶区的形状和靶区与正常组织之间的隔离距离要求，确定放疗靶区隔离体的结构形状，将凝胶态的放疗靶区隔离体塑形成符合所述结构形状要求的固态或半固态结构。

在一种具体实施例中，采用上述的多种可吸收材料制备放疗靶区隔离体，包括以下步骤：

将预设比例的可吸收材料混合，如将上述的水凝胶和胶原蛋白混合后植入海绵状聚合物；

在10℃-40℃环境中形成固化体，以避免手术中或植入后又液化；

对固化体的形状进行修整成型；

在修整成型的固化体上包裹聚合物薄膜，即形成所述放疗靶区隔离体。

通过液态或凝胶态固化的步骤能够使得各组分混合得更加均匀并充分浸入海绵状聚合物中，使得植入后的使用效果更加稳定，经修整成型后能够与手术设计的情况吻合，能够方便地实现放疗靶区隔离体的制备和使用。

作为本发明提供的放疗靶区隔离体的应用方法的一种具体实施方式，还包括以下步骤：

对患者的吸收效率进行试验或检测，并根据患者的吸收效率和放疗时长对所述放疗靶区隔离体进行制备；

在植入前对所述放疗靶区隔离体进行无菌处理。

在本发明的一个实施例中，将放疗靶区隔离体固定在预设部位的步骤包括：

将放疗靶区隔离体通过手术方式进行二次成型固定在体内。例如通过缝合或粘结等形式固定在体内。

下面以一例食管癌术后放疗患者为例进行说明。应用本发明执行以下步骤：

(1)根据医学影像和诊断讨论对手术进行设计。

(2)准备凝胶态的可吸收生物材料做成5mm厚度的固态隔离层，进行无菌处理。

(3)食管癌患者进行腔镜微创切除手术，切除食管肿瘤区域，将原胃与周围组织剥离，制作成管状并通过吻合术连接至颈部食管，形成管状胃，代替原食管功能，CT影像显示如图3。

(4)术中通过腔镜将隔离层放入体内，固定在原肿瘤区域与管状胃之间，将放射治疗需要照射的区域与管状胃之间间隔5毫米以上，CT影像示意图如图 4。

(5)术后恢复期过后，患者进行放疗前CT模拟定位，医生在患者CT图像上勾画靶区(需要放射治疗照射的区域)及危及器官，制定放疗方案，确定处方剂量(95％以上体积的靶区1达到55G的处方剂量，分次剂量为2.2Gy每次，共25次，95％以上体积的靶区2达到50G的处方剂量，分次剂量为2Gy每次，共25次)和危及器官限制剂量(其中管状胃最大剂量不超过57Gy，40Gy以上剂量的体积不超过40％)，进行放疗计划设计，评估通过后实施放疗，放疗计划剂量对比如图5、图6和图7。

(6)根据每日一次放疗，每周5次放疗的安排，放疗时间段为5周，放疗结束后隔离层开始慢慢被人体吸收，最终消失。

根据图5至图7可知：放置放疗靶区隔离体后管状胃剂量最大值降低到安全值，平均剂量降低27.75％，55Gy以上剂量的百分体积降低84.77％，50Gy以上剂量的百分体积降低55.15％，40Gy以上剂量的百分体积降低42.73％，30Gy 以上剂量的百分体积降低27.2％。放置隔离层后管状胃受照剂量明显降低，尤其是容易引发胃出血、胃穿孔的高剂量区域。因此根据上述实施过程的计划结果数据和可操作性分析，说明本发明的方法是切实可行的。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种放疗靶区隔离体，其特征在于，包括：

隔离层（10），为可吸收材料的固体或半固体结构，用于包裹在靶区外部以将靶区与正常组织隔离开预设距离；

缓吸收隔膜（20），至少包裹在所述隔离层（10）上的局部位置，并为可吸收材料结构，且单位厚度的吸收时效长于所述隔离层（10）；

所述缓吸收隔膜（20）和隔离层（10）均为柔性结构。

2.如权利要求1所述的放疗靶区隔离体，其特征在于：所述隔离层（10）为片状结构或包裹靶区的管状结构；所述预设距离为安全隔离距离与当放疗结束时所述隔离层（10）应被吸收的厚度之和。

3.如权利要求1所述的放疗靶区隔离体，其特征在于：所述缓吸收隔膜（20）的吸收时间长于放疗过程；所述缓吸收隔膜（20）完全包裹在所述隔离层（10）外部，形成一个隔离单元；所述放疗靶区隔离体包括若干所述隔离单元，相邻的所述隔离单元之间相互连接。

4.如权利要求1所述的放疗靶区隔离体，其特征在于：所述隔离层（10）内还设有液体填充腔，所述液体填充腔内用于填充可吸收的液态材料填充物（30）；所述可吸收的液态材料填充物包括生理盐水、水凝胶和缓释药剂中的一种或多种；当所述可吸收的液态材料填充物包括缓释药剂时，所述隔离层（10）均为能够透过所述缓释药剂的半透结构。

5.如权利要求1所述的放疗靶区隔离体，其特征在于：所述可吸收材料为能被周围组织直接吸收的材料或经特定的外界刺激后能被周围组织吸收的材料；所述可吸收材料包括蛋白类、聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚乳酸类、聚乙酸类和乙烯类的可降解生物高分子中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的放疗靶区隔离体，其特征在于：所述缓吸收隔膜（20）为聚合物薄膜，所述隔离层（10）包括以质量份数计的水凝胶1-8份、胶原蛋白1-6份和海绵状聚合物0.5-4份。

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