DE69911221T2 - Methode und gerät zur darreichung von therapeutischen mitteln in verbindung mit dem plazieren von radioaktiven körnern - Google Patents

Methode und gerät zur darreichung von therapeutischen mitteln in verbindung mit dem plazieren von radioaktiven körnern Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Brachytherapie. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf die Brachytherapie in Kombination mit einer begleitenden Therapie für die Behandlung der Malignität in festen Organen.
  • Hintergrund
  • Die Brachytherapie ist eine Form der Strahlungsbehandlung, bei der eine Strahlungsquelle in oder benachbart zu einem bösartigen Tumor angeordnet wird. Es gibt zwei allgemeine Kategorien der Brachytherapie: mit einer hohen Dosisrate (HDR) und einer niedrigen Dosisrate (LDR). Die HDR-Brachytherapie beinhaltet das Anordnen einer Strahlungsquelle mit hoher Aktivität benachbart zu oder in dem bösartigen Tumor über eine begrenzte Zeitperiode. Die LDR-Brachytherapie beinhaltet die Anordnung einer eine niedrige Aktivität aufweisenden Strahlungsquelle benachbart zu oder in dem bösartigen Tumor für eine unbegrenzte Zeitperiode.
  • Die bei der LDR-Brachytherapie verwendeten Strahlungsquellen sind radioaktive Isotopen. Die üblichsten Isotopen, die in der LDR-Brachytherapie verwendet werden, sind 103Pd (Palladium), 125I (Jod), 198Au (Gold) oder 192Ir (Iridium). Diese Isotopen werden in einem zylindrischen Titangehäuse verpackt und werden üblicherweise als Isotopen-Kleinststrahlungsquellen oder „Seeds" bezeichnet. Die typischen Abmessungen der Seeds sind ein Durchmesser von 0,5 mm und eine Länge von 0,5–1,0 cm. Die Isotopen, die in der LDR-Brachytherapie verwendet werden, sind hinsichtlich ihrer niedrigen Energie und der kurzen Halbwertzeit ausgewählt. Die niedrige Energie ergibt ein begrenztes Eindringen der Strahlung, so dass die Strahlungswirkung auf den Tumor begrenzt ist, ohne dass benachbartes normales Gewebe beeinflusst wird. Eine kurze Halbwertzeit ist wünschenswert, damit die Strahlungsdosis in einem annehmbar kurzen Zeitrahmen zugeführt werden kann.
  • Für 103Pd und 125I ist die Zone der therapeutischen Wirkung auf eine Kugel mit ungefähr 1 cm für die Seeds begrenzt, so dass typischerweise eine dreidimensionale Anordnung von Seeds zur Behandlung eines Tumors verwendet wird. Bei der LDR-Brachytherapie von Prostata-Krebs werden typischerweise über 100 Seeds verwendet. Weil massive Tumore, wie sie sich beispielsweise bei Prostata-Krebs finden, als diffus wahrgenommen werden, wird das gesamte Organ als Ziel erreicht.
  • Um mehrfache Seeds in einer dreidimensionalen Anordnung anzubringen, können die Seeds mit Hilfe von Nadeln unter Verwendung eines zweidimensionalen Gittermusters und mit längsgerichtetem Abstand zugeführt werden. Das zweidimensionale Gitter ist üblicherweise durch eine Nadelführung definiert, die als Schablone bezeichnet wird. Die Schablone besteht aus einer Matrix von Bohrungen, die die längsgerichtete Vorwärtsbewegung der Nadeln führen, um ihre richtige zweidimensionale Position in dem Tumor sicherzustellen. Sobald die zweidimensionale Matrix von Nadeln in dem Tumor ausgebildet ist, werden die Seeds entlang der Längsachse jeder Nadel abgeschieden. Der Abstand der Seeds entlang der Längsachse der Nadel wird unter Verwendung von biokompatiblen Abstandsstücken zwischen den Seeds erreicht. Die Abstandsstücke und Seeds werden abwechselnd in die Nadel vor dem Anordnen der Nadel in dem Tumor eingesetzt. Sobald die Nadel in den Tumor gebracht wurde, wird ein Dorn verwendet, um die Position der Linie von Seeds und Abstandsstücken aufrecht zu halten, wenn die Nadel zurückgezogen wird. Dies läßt eine Linie von Seeds in ihrer richtigen Längsposition zurück. Dieser Prozess wird dann an den anderen zwei Gitter-Abmessungskoordinaten wiederholt, wodurch die gewünschte dreidimensionale Anordnung von Seeds gebildet wird.
  • Die LDR-Brachytherapie ist eine effektive Modalität zur Behandlung von örtlichem bösartigem Gewebe, sie ist jedoch nicht immer bei der vollständigen Beseitigung der Bösartigkeit erfolgreich. Einige Tumore sind gegenüber der Wirkung der Strahlung resistent, und manchmal ist die Anordnung der Seeds nicht optimal, so dass Räume verbleiben, die unterbehandelt sind. Um die Wirksamkeit der Brachytherapie zu vergrößern, werden in vielen Fällen adjunktive oder begleitende Behandlungen verwendet. Diese begleitenden Behandlungen schließen eine externe Bestrahlungstherapie, eine Hyperthermie, eine systemische Chemotherapie, eine systemische Hormontherapie und eine Immunotherapy ein.
  • In vielen Fällen ergibt sich ein synergistischer Effekt zwischen der Brachytherapie und der begleitenden Therapie. Die Brachytherapie kann die Mehrzahl der bösartigen Zellen zerstören und schädigt die verbleibenden bösartigen Zellen. Die begleitende Therapie kann die verbleibenden geschädigten Zellen beseitigen. Alternativ kann die begleitende Therapie die bösartigen Zellen gegenüber dem radioaktiven Isotop von der Brachytherapie verletzlich machen, beispielsweise dadurch, dass die Zellen in dem strahlungsempfindlichen Teil des Zellenzyklus gehalten werden (beispielsweise G2M, späte G2 oder G2/S). Beispiele von die Strahlungsempfindlichkeit erhöhenden Mitteln schließen Butyrat, Gemcitabin, 5-Fluorouracil, Katalase, Paclitaxel und Misonidazol ein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf die LDR-Brachytherapie, die auch als permanente Seed-Implantations-Brachytherapie bezeichnet wird, in Kombination mit einer begleitenden oder adjunktiven Therapie. Zusätzlich beziehen sich die Einrichtung und die Verwendung gemäß dieser Erfindung auch auf die HDR-Brachytherapie in Verbindung mit einer begleitenden Therapie. Wie er hier verwendet wird, soll der Ausdruck „begleitendes Therapeutikum" hier Materialien und/oder Zusammensetzungen umfassen, die verwendet werden können, um eine begleitende Therapie zu bewirken. Wie der Ausdruck hier verwendet wird, soll der Ausdruck „Therapeutik" sowohl heilende als auch lindernde Behandlungen umfassen.
  • Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Strahlungstherapie unter Verwendung von Verfahren und Einrichtungen, die Ziel-Pathologien gegenüber einer Strahlung empfindlich machen, ohne dass normales, kein Ziel darstellendes Gewebe gegenüber der Strahlung empfindlich gemacht wird. In dieser Hinsicht umfasst die Erfindung die Anordnung von Einrichtungen, die die Strahlungsempfindlichkeit erhöhende Mittel enthalten, in eine Ziel-Pathologie gleichzeitig mit einer Strahlentherapie. Diese Erfindung ist nicht speziell für ein bestimmtes, die Strahlungsempfindlichkeit erhöhendes Mittel bestimmt. Weiterhin kann das die Strahlungsempfindlichkeit erhöhende Mittel nützliche Eigenschaften zusätzlich zur Erhöhung der Strahlungsempfindlichkeit der Ziel-Pathologie haben.
  • In einem Gesichtspunkt ergibt die Erfindung eine implantierbare Krebstherapie-Einrichtung, die benachbarte Segmente eines radioaktiven Therapeutikums und eines adjunktiven Therapeutikums einschließt. Die Segmente des radioaktiven Therapeutikums und des adjunktiven Therapeutikums können abwechselnd in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung angeordnet werden. Die Implantierung kann dauernd oder vorübergehend sein. Die Einrichtung kann ein im wesentlichen zylindrischer Faden, ein Stück aus Gittermaterial oder eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten radioaktiven Seeds oder Kleinststrahlungsquellen sein, über denen ein adjunktives Therapeutikum liegt.
  • Die Einrichtung kann weiterhin ein Monofil mit einem adjunktiven Therapeutikum und einem radioaktiven Therapeutikum sein. Der Monofil weist mit Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen zur Anzeige der Länge und zum Erleichtern des Schneidens auf. Die Vertiefungen können gleichförmig oder ungleichförmig mit Abstand angeordnet sein.
  • In einem weiteren Gesichtspunkt ist die Erfindung auf eine Verwendung zur Behandlung von Krebs gerichtet, die die Schritte des Anordnens benachbarter Segmente eines radioaktiven Therapeutikums und eines adjunktiven Krebs-Therapeutikums in oder benachbart zu einem bösartigen Tumor umfasst. Die Segmente können die Form eines im wesentlichen zylindrischen Fadens mit einem Durchmesser haben, der kleiner als der Innendurchmesser eines Brachytherapie-Seed-Einbringungsgerätes ist.
  • Die vorstehenden und andere Ziele, Gesichtspunkte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter aus der folgenden Beschreibung und aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern allgemein die gleichen Teile in den verschiedenen Ansichten. Weiterhin sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstäblich, wobei stattdessen das Hauptaugenmerk allgemein auf die Erläuterung der Prinzipien der Erfindung gerichtet ist.
  • 1 ist eine Ansicht einer im wesentlichen zylindrischen Einheit, die ein adjunktives Therapeutikum enthält.
  • 1A zeigt ein im wesentlichen zylindrisches Element, das ein adjunktives Therapeutikum einschließt, das in einer Nadel mit radioaktiven Seeds angeordnet ist.
  • 2 zeigt eine Einrichtung, die ein integrales Element mit abwechselnden radioaktiven Segmenten und adjunktiven therapeutischen Segmenten umfasst.
  • 3 zeigt eine Therapieeinrichtung, die einen Monofil umfasst, der adjunktive Therapeutika mit mit Abstand voneinander angeordneten Vertiefungen umfasst.
  • 4 zeigt eine Therapieeinrichtung in Form eines Maschenfleckens.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die Erfindung ist eine Einrichtung und die Verwendung gemäß der Erfindung, die die derzeit in der Technik bekannten Seed-Abstandsstücke ersetzt und die adjunktive therapeutische Mittel zuführen oder die Zuführung einer adjunktiven Therapie erleichtern kann, wobei das radioaktive Therapeutikum und das adjunktive Therapeutikum in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung konfiguriert wird. Die Einrichtung schließt einen Träger für das Strahlungs-Therapeutikum und für das adjunktive Therapeutikum ein. Die Einrichtung kann in oder benachbart zu der Ziel-Pathologie mit Hilfe chirurgischer oder nicht chirurgischer Maßnahmen angeordnet werden.
  • Die Einrichtung kann aus einer Zusammensetzung aufgebaut werden, die ein bioabsorbierbares Polymer und ein adjunktives Therapeutikum enthält. Die Einrichtung kann weiterhin so aufgebaut werden, dass das adjunktive Therapeutikum hinzugefügt werden kann, nachdem die Einrichtung hergestellt wurde.
  • Für eine effektive Überdeckung der Ziel-Pathologie kann die Einrichtung in das Zielgewebe in einer dreidimensionalen Anordnung eingebracht werden. Bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen die Einrichtung entweder ein Kügelchen oder ein Faden ist, kann sie mit Hilfe von Nadeln unter Verwendung eines zweidimensionalen Gittermusters und eines längsgerichteten Abstandes eingebracht werden. Das zweidimensionale Gitter wird üblicherweise durch eine Nadelführung gebildet, die als Schablone bezeichnet wird. Die Schablone besteht aus einer Matrix von Löchern, die die längsgerichtete Vorwärtsbewegung der Nadeln führen, um deren geeignete zweidimensionale Position in dem Tumor sicherzustellen. Sobald die zweidimensionale Anordnung von Nadeln in den Tumor ausgebildet wurde, werden die Seeds entlang der Längsachse jeder Nadel abgelegt. Der Abstand der Seeds entlang der längsgerichteten Achse der Nadel wird durch die Verwendung von biologisch abbaubaren Abstandsstücken zwischen den Seeds erreicht. Die Abstandsstücke und Seeds werden abwechselnd in die Nadel vor der Anordnung der Nadel in den Tumor eingesetzt. Sobald die Nadel in den Tumor eingesetzt ist, wird ein Dorn verwendet, um die Position der Linie von Seeds und Abstandsstücken aufrecht zu erhalten, wenn die Nadel zurückgezogen wird. Dies läßt eine Linie von Seeds in ihrer richtigen längsgerichteten Position zurück. Dieser Prozess wird dann an allen anderen zweidimensionalen Gitterkoordinaten wiederholt, wodurch die gewünschte dreidimensionale Anordnung von Seeds gebildet wird. Alternativ kann eine zweidimensionale Matrix dadurch geschaffen werden, dass das radioaktive Therapeutikum und das adjunktive Therapeutikum in einen Maschenfleck gewebt wird. Ein derartiger Fleck kann intrakavitar eingebracht werden, obwohl er auch interstitiell eingebracht werden kann.
  • Das adjunktive Therapeutikum, das von der Einrichtung mitgeführt wird, kann chemotherapeutische Mittel, Hormone, Hormon-Agonisten, Genvektoren, Impfstoffe und monoklonale Antikörper einschließen. Die Einrichtung kann weiterhin so konstruiert werden, dass sie eine Therapie durch die Erzeugung von Wärme durch Absorption von extern angelegten elektromagnetischen Wechselfeldern ergibt.
  • Gemäß 1 umfasst bei einer Ausführungsform eine Therapieeinrichtung eine im wesentlichen zylindrische Einheit 12, die ein adjunktives therapeutisches Mittel einschließt. Die Abmessungen können ein Durchmesser von 0,5 mm und eine Länge von 0,5–1,0 cm sein. Die Abmessungen der im wesentlichen zylindrischen Einheit 12 können sich ändern, solange die Länge der Einrichtung einen geeigneten Abstand für eine Anzahl von Brachytherapie-Seeds 16 (1A) ergibt und der Durchmesser der Einrichtung geeignet ist, den Innendurchmesser der Seed-Einbringungseinrichtung 14 (1A) zu berücksichtigen. Bezüglich der 1A besteht ein Verfahren zur Zuführung der Therapieeinrichtung 18 in einem perkutanen Anbringen der Nadel 14 in der Pathologie unter einer Bildführung und in einem Einsetzen der Einrichtung in die Pathologie durch die Nadel hindurch. Die Einrichtung 18, die abwechselnde Segmente eines adjunktiven therapeutischen Mittels 12 und Brachytherapie-Seeds 16 einschließt, kann durch die Nadel 14 hindurch in die Pathologie gelangen. Auf diese Weise kann eine einzelne Einrichtung oder eine räumliche Anordnung von Einrichtungen in der Pathologie angeordnet werden.
  • Gemäß 2 umfasst bei einer anderen Ausführungsform die Therapieeinrichtung 20 einen eine einstückige Einheit bildenden Streifen mit abwechselnden radioaktiven Abschnitten 22 und adjunktiven therapeutischen Segmenten 24. Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, umfasst die Therapieeinrichtung 26 ein langgestrecktes Element (oder einen Monofil) 28, das bzw. der ein adjunktives Therapeutikum einschließt. Der Durchmesser des Monofils kann geeignet sein, um den Innendurchmesser einer (nicht gezeigten) Seed-Einbringungseinrichtung zu berücksichtigen. Die Länge des Monofils 28 kann zumindest eine Länge zum Halten der Brachytherapie-Seeds auf Abstand sein. Bei dieser Ausführungsform kann der Monofil 28 zugeschnitten werden, um anwendungsspezifische Abstandsstücke für bestimmte Behandlungsbedingungen zu schaffen. Der Monofil kann mit Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen 30 zur Anzeige der Länge und zum Erleichtern des Schneidens oder Abbrechens von Segmenten mit vorgegebener Größe einschließen.
  • Gemäß 4 kann bei einer anderen Ausführungsform die Therapieeinrichtung 32 die Form eines Maschenfleckens mit einem radioaktiven Therapeutikum 34 und einem adjunktiven Therapeutikum 36 aufweisen, die in einer vorgegebenen Anordnung angeordnet sind. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Einrichtung eine zusammengesetzte Struktur sein, die eine äußere Schale und eine innere Struktur umfasst, die das (nicht gezeigte) adjunktive Therapeutikum einschließt. Die äußere Schale kann biologisch abbaubar sein, so dass das therapeutische Mittel in der inneren Struktur freigesetzt wird, oder sie kann porös ein, um es dem therapeutischen Mittel in der inneren Struktur zu ermöglichen, auszutreten.
  • Das Material und die Konstruktion der Einrichtung ist durch die Anforderungen des zuzuführenden adjunktiven Therapeutikums bestimmt. Das adjunktive Therapeutikum kann in die Einrichtung zum Zeitpunkt der Herstellung oder zum Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs eingefügt werden. Die Einrichtung kann von dem Körper über die Zeit absorbiert werden und diese Eigenschaft zum Freisetzen des adjunktiven Therapeutikums verwenden, oder die Einrichtung kann in dem Körper verbleiben und das adjunktive Therapeutikum mit Hilfe anderer Einrichtungen freisetzen, beispielsweise mit Hilfe einer osmotischen Pumpe, einer Bioerosion, einer Bioabsorption oder einer Diffusion. Die Einrichtung kann unbegrenzt in der Zielpathologie verbleiben, in der sie durch den Körper absorbiert oder von dem Körper abgegeben werden kann. Alternativ kann die Einrichtung manuell aus dem Körper entfernt werden.
  • In jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann das adjunktive therapeutische Segment und/oder das radioaktive Segment einen Eisenbestandteil aufweisen, um eine induzierte Erwärmung von einem externen elektromagnetischen Wechselfeld zu ermöglichen. Materialien zur Konstruktion dieser Einrichtung sind in der Technik gut bekannt.

Claims (15)

  1. Impantierbare Krebstherapie-Einrichtung, die folgendes umfasst: benachbarte Segmente eines radioaktiven Therapeutikums und eines adjunktiven Therapeutikums.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Segmente miteinander verbunden sind.
  3. Medizinische Einrichtung, die Segmente aus einem radioaktiven Therapeutikum und einem adjunktiven Therapeutikum umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung angeordnet sind.
  4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Implantation permanent ist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, bei der die Implantation vorübergehend ist.
  6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung ein im Wesentlichen zylindrischer Faden ist.
  7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung eine Anzahl von mit Abstand voneinander angeordneten radioaktiven Seeds umfasst, die mit einem adjunktiven Therapeutikum überlagert sind.
  8. Impantierbare Therapieeinrichtung, mit: einem langgestreckten Monofil, der ein adjunktives Therapeutikum einschließt, wobei der Monofil einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser einer Brachytherapie-Seed-Einbringungseinrichtung ist und in der Lage ist, für die Verwendung als Brachytherapie-Seed-Abstandsstück zugeschnitten zu werden.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Monofil mit Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen zur Anzeige der Länge und zum Erleichtern des Abschneidens aufweist.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Vertiefungen einen gleichförmigen Abstand aufweisen.
  11. Verwendung von Segmenten eines radioaktiven Therapeutikums und eines adjunktiven Krebs-Therapeutikums bei der Herstellung eines Medikaments in Form eines Fadens zur Behandlung von Krebs.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, bei der die Segmente einen Faden mit einem Durchmesser bilden, der kleiner als der Innendurchmesser einer Brachytherapie-Seed-Einbringungseinrichtung ist.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Implantation permanent ist.
  14. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Implantation vorübergehend ist.
  15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1–14, bei der der Faden im Wesentlichen zylindrisch ist.
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