JP2002503530A

JP2002503530A - 薄膜照射線源

Info

Publication number: JP2002503530A
Application number: JP2000532174A
Authority: JP
Inventors: ブレットエー．トラウセン; リサタム; ロバートファジオ
Original assignee: ラディアンス・メディカル・システムズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2002-02-05
Also published as: WO1999042177A1; EP1056515A1; WO1999042163A1; CA2320982A1; CA2320986A1; JP2002503533A; EP1056503A1; US20030208096A1; AU2687299A; US6685618B2; AU2870499A; US6287249B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、放射性線量を身体管腔中の部位にデリバリーするのに使用され得る薄膜放射線源(10)である。線源は、薄い柔軟な支持体(12)、およびそれに付着したラジオアイソトープの層(16)を含む。線源(10)は、さらに、支持体(12)とラジオアイソトープ層(16)との間に配置されたタイ層(14)を含み得る。線源(10)は、バルーン(22)周囲にラップされ得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、カテーテル上を輸送され、経皮経管動脈形成術(PTA)によるような障害された動脈の再狭窄を予防または遅らせるために、放射線をデリバリーする
ために使用され得る放射線源に関する。

【０００２】（発明の背景）冠状動脈のPTA治療、バルーン血管形成術としても公知である経皮経管冠状動脈形成術(PTCA)は、冠状動脈血管狭窄に関する優先的治療である。約300,000件の手技が米国で1990年に、また世界的には1997年に百万件近くの手技が行なわれ
た。米国市場は、この手技に関する全市場のおおよそ半分を構成する。PTCA手技
の増大する人気は、比較的高い成功率、および冠状バイパス手術と比較したその
最小侵襲性に起因する。しかしながら、PTCAで治療された患者は、高い発生率の
再狭窄を患い、全患者の約35%以上が反復PTCA手技またはバイパス手術を必要とし、高い費用が付随し患者のリスクが加わる。

【０００３】薬剤、機械的装置、および他の実験的手順の使用により再狭窄を予防するため
のより最近の試みは、限られた長期間の成功を有している。例えば、ステントは
、急性の再閉鎖を劇的に低下させ、最小管腔直径を拡大することにより平滑筋細
胞増殖の臨床的効果を遅延させるが、血管形成術で誘発された傷害に対する増殖
性反応を予防することはない。

【０００４】再狭窄は、管腔開口血管形成手技の間、動脈壁に対する傷害の結果として少な
くとも一部起こる、と現在考えられている。数例の患者において、傷害は修復反
応を開始させ、該反応は、血管形成術により損傷された領域の血管平滑筋細胞の
過形成的増殖によって特徴付けられる。内膜過形成または平滑筋細胞増殖は、ス
テントが存在しても、血管形成術により開通された管腔を狭くし、再狭窄を緩和
するために反復PTCAまたは他の手技を必要とさせる。

【０００５】予備的研究は、血管形成術後の再狭窄の予防または長期コントロールにおいて
、血管内放射線治療(IVRT)が有望であることを示す。IVRTは、心血管グラフト手
技または血管壁に対する他の傷害後の、狭窄を予防または遅らせるのにも使用さ
れ得る。しかしながら、放射線投与量の的確なコントロールは、健康な組織に過
剰な損傷を引き起こすことなく、過形成を阻害または停止させるのに重要である
ように見える。血管の区域に過剰投与することは、下記で議論する動脈壊死、炎
症、出血、および他のリスクを生じ得る。過小投与は、平滑筋細胞過形成の不充
分な阻害、または過形成の増悪および結果として再狭窄さえもたらすことになる
。

【０００６】従来技術は、カテーテルに基づく放射線デリバリーシステムの多くの例を含む
。最も単純なシステムは、閉鎖された末端チューブ内部のシードトレインタイプ
の線源を開示している。このタイプのシステムの例は、Dakeの米国特許第5,199,
939号に見い出され得る。カテーテルから放射線源を分離し線源を再活用可能とするために、デリバリーシステムがWaksmanらの米国特許第5,683,345号によって
開示され、そこでは、放射線源シードは、治療期間中にそれらが維持される閉端
カテーテルのルーメンに水圧的に駆出され、その後それらはコンテナーにポンプ
で戻される。その後の開示は、インターベンショナル心臓学に共通のタイプのも
の以上のカテーテルに線源ワイヤを一体化した。このタイプの装置では、それを
通して放射性線源ワイヤが配備される閉端ルーメンは、慣用されているカテーテ
ル構造物に加えられる。バルーンは、ルーメン中に線源ワイヤの中心を援助する
ために組込まれる。放射性線源ワイヤは、Nucletron, BVのような製造業者により作製された市販型の後負荷システムにより、カテーテルを通してデリバリーさ
れると考えられる。これらのタイプのシステムは、Liprie 5,618,266、Weinberg
er 5,503,613、およびBradshaw 5,662,580に開示されている。

【０００７】 DakeおよびWaksmanに開示されるシステムでは、治療の間、線源は、カテーテルの中心またはその非常に近くある。しかしながら、それは、必ずしも動脈の中
心には存在しない。WeinbergerおよびBradshawに開示されたシステムは、この欠
点を克服するために、膨張可能なバルーンのような中心化メカニズムを更に含む
。いずれの場合も、線源エネルギーは、血管壁の標的組織部位に到達するために
血管の管腔を縦走するよう充分に高くなければならず、従って、より高いエネル
ギー源の使用を必要とする。しかしながら、より高いエネルギー源は、望ましく
ない特徴を有し得る。第１に、放射線が標的としない組織に誤って影響する可能
性は、単位組織長さ当りの吸収ファクターが、より高いエネルギー照射には実際
的により低いので、より高い。第２に、より高いエネルギー源は、医療スタッフ
に対してより有害であり、従って、保存期間中のさらなるシールディングおよび
使用中の更なる注意を必要とする。第３に、線源は正確にルーメンの中心にあり
得る又はあり得ず、その結果、投与量の計算は、線源表面から標的組織までの半
径距離の非均一性により、より大きいエラーファクターに従う。これらのファク
ターのインパクトは、Trans Catheter Therapeutics会議、Scripps Symposium o
n Radiotherapy、Advances in Cardiovascular Radiation Therapy会議、Americ
an College of Cardiology会議、American Heart Association Meetingのような
血管内放射線治療を扱う最近の医学会議での、議論の共通のトピックである。

【０００８】治療戦略に対するインパクトは、先に開示されたものに類似する除去可能なシ
ードシステムを議論する論文(Tiersteinら、Catheter based Radiotherapy to I
nhibit Restenosis after Coronary Stenting, NEJM 1997; 336(24):1697-1703)
中で詳細に議論されている。Tiersteinは、Scripps Clinicの医師が、線源中心から標的組織までの最大および最小距離を評価するために超音波検査方を用いて
、それぞれの血管を検査したことを報告している。線量ハザード(dose hazard) を予防するために、彼らは、約4×区別的線量ファクター(8-30 Gy)超が近傍の血
管標的と遠方の血管標的との間に存在する血管は治療しない。これらのような区
別的線量ファクターは、動脈のような曲線からなる血管中でのカテーテルには避
けがたく、放射線の使用を一定に制限し、手技に複雑性を加える。さらに、この
論文は、"pig"と呼ばれる鉛製搬送装置中に線源を維持する必要性、ならびに医療スタッフが治療中にカテーテル法ラボラトリーを離れる事実を記載している。
従って、付加された複雑性、時間およびリスクが、デリバリーシステム内の線源
の位置の変動および線源それ自身のエネルギーによって生じる手技に加わる。

【０００９】これらの線量計測上の問題に対して、高エネルギーシードに基づくシステムの
制限を克服する試みで、さらに幾つかの発明が開示された。これらのシステムは
、線源を標的組織により近くもたらすことを彼らが試みる、共通の特徴を共有す
る。例えば、Hessの米国特許第5,302,168号は、遠隔操作窓を有するフレキシブル担体に含まれた放射性源の使用を教示している；Fearnotは、米国特許第5,484
,384号中で、低いプロフィール状態で導入され、続いて、適所に一度配備され得
るワイヤバスケット構築物を開示している；Hessはまた、米国特許第5,302,168 号で、表面上に付着された放射性線源を有するバルーンを開示することを意図し
ている；Hehrleinは、WO 9622121に、活性なアイソトープでコートされたバルー
ンカテーテルを開示している；およびBradshawは、米国特許第5,662,580号で、液体アイソトープと共に使用されるのに適合したバルーンカテーテルを開示して
いる。全てのこれら発明の目的は、線源を標的組織により近く置き、このように
して治療特性を改善することである。

【００１０】非カテーテルに基づくアプローチでは、Fischellの米国特許第5,059,166号は、放射性ステントに依拠するIVRT法を開示しており、該ステントは、管腔開通手
技の完了後に血管に永久的にインプラントされる。永久的にインプラントされる
ステントにより患者にデリバリーされる放射線量の精密なコントロールは、それ
がインプラントされた特定時間にステントの活性によって線量が完全に決定され
るので、維持するのが困難である。さらに、現在のステントは一般に、侵襲的手
技なしには除去可能でない。血管にデリバリーされる線量は、ステントの個々の
ストランドと接触する組織が、個々のストランド間の組織よりも高い投与量を受
けるので、不均一でもある。この不均一な線量分布は、ステントがベータ放出体
のような低浸透源を組込む場合は、特に不利であり得る。

【００１１】更なる問題は、イオンインプランテーションのような慣用されている方法が、
IVRTに関する放射性源を作製するのに使用されるときに生ずる。Hehrleinは、先
に引用された彼の論文"Pure β-Particle-Emitting Stents Inhibit Neointima
Formation in Rabbits"中で、活性なP-32の直接的イオンインプランテーション
の使用を記載している。この方法を用いてシングルモードの照射を首尾良く提供
する一方、イオンインプランテーション法は、他の限界も提起する。例えば、イ
オンインプランテーションは、約10〜30%しか有効でない。換言すれば、加速器に入れられた10個のイオン当り約１〜３個のみが標的上にインプラントされ、残
りは機器中に残る。従って、機器の放射線レベルは、一定の使用と共に着実に増
大する。一定の使用と共に、機器は非常に放射性になり得るので、それはアイソ
トープが劣化する間遮蔽されなければならない。従って、使用されるアイソトー
プは比較的短い半減期のものでなければならず、および／または該方法で活用さ
れる放射線量は、「クーリングオフ」期間を短くするために非常に小さくなけれ
ばならない。さらに、アイソトープの主要な部分は、プロセス中に失われ、最終
生成物にコストの増大を付加する。

【００１２】上述のことにもかかわらず、IVRTにおける多くの他の進歩の間で、ルーメン中
の放射線源を中心化する特殊な装置または方法の必要なしに、容易にコントロー
ル可能な均一な投与量の放射線をデリバリーするIVRT法および装置に対する必要
性が残っている。さらに、イオンインプランテーション法で見られるような複雑
さ及び放射性廃棄物なしに作製され得るIVRT用の線源を作製する方法に対する必
要性が残っている。

【００１３】（発明の概要）本発明の１つの局面に従えば、放射線デリバリー線源が提供される。該線源は
、少なくとも第１側面を有する支持体層および支持体の少なくとも該第１側面上
のアイソトープ層を含み、ここで、アイソトープ層は塩または酸化物および少な
くとも１種のアイソトープを含む。１つの実施態様では、放射線デリバリー線源
は、さらに外部コーティング層を含む。コーティング層は、シアノアクリレート
、アクリル系誘導体(acrylics)、アクリレート、エチレンメチルアクリレート／
アクリル酸、ウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリブチルビニルクロリド、他の
ポリマーまたはそれらの組合せのような任意の様々な材料を含み得る。外部コー
ティング層は、ヘパリンのような生体適合性材料も含み得る。

【００１４】好ましくは、アイソトープ層中のアイソトープは、I-125、Pd-103、As-73、お
よびGd-153を含む約300keV未満のエネルギーを有するガンマ放出体の群から、ま
たはP-32、Y-90およびW/Re-188を含む高エネルギー・ベータ群(E_max>1.5meV)から選択される。ここに言及されなかった他のアイソトープが、本明細書に記載さ
れる発明により活用され得る。しかしながら、これらのアイソトープの選択は、
該線源が、市販されている15-30mmの厚さの加鉛アクリル系誘導体のような材料、または約0.3-0.5mmの壁厚の鉛チューブ中にシールドされるのを可能にする。本発明での使用または特定の意図された使用に好適と見なされ得る他のアイソト
ープの幾種かは、Au-198、Ir-192、Co-60、Co-58、Ru-106、Rh-106、Cu-64、Ga-
67、Fe-59、およびSr-90を含む。アイソトープの選択は、その化学的特性および
放射線特性によって影響され得る。

【００１５】本発明の他の局面では、支持体層、それに結合したタイ層(tie layer)、タイ層に結合したアイソトープ層を有する放射線デリバリー線源が提供される。タイ
層は、金属、金属塩、金属酸化物、塩、合金、ポリエステル、ポリイミド、およ
び他のポリマー材料からなる群から選択される１種以上の材料を含む。アイソト
ープ層は、比較的不溶性の金属塩または酸化物、および少なくとも１種のアイソ
トープを含む。１つの実施態様では、該線源は、さらに外部コーティング層を含
む。

【００１６】１つの実施態様では、支持体層は、薄膜層であり、それは、膨張可能なバルー
ンの少なくとも一部に付着され得るか又はそれを含む。

【００１７】本発明の別の局面に従うと、放射線デリバリー線源を作製する方法が提供され
る。該方法は、支持体を供給する工程、および支持体を少なくとも１種のアイソ
トープの比較的不溶性の塩を含むアイソトープ層でコーティングする工程を包含
する。１つの実施態様では、コーティング工程は、支持体を金属の少なくとも１
層でコーティングする工程、金属の層を反応させて金属酸化物または金属塩形成
する工程、および複数のアイソトープイオンを含む溶液に金属酸化物または金属
塩の層をさらして(例えば、浸漬)アイソトープ層を形成する工程を包含する。別
の実施態様では、コーティング工程は、支持体を金属塩または金属酸化物の層で
コーティングする工程、複数のアイソトープイオンを含む液体に金属塩または金
属酸化物の層をさらしアイソトープ層を形成する工程を包含する。１つの実施態
様では、該方法は、コーティング層でアイソトープ層をコーティングする工程を
さらに包含する。

【００１８】本発明の更なる局面に従うと、放射線デリバリーバルーンカテーテルが提供さ
れる。バルーンカテーテルは、近位端および遠位端を有する細長い柔軟なチュー
ブ状本体を含む。膨張可能なバルーンは、その遠位端近くのチューブ状本体上に
備えられる。バルーンは、チューブ状本体を通って軸方向に伸張する膨張ルーメ
ンと液体接続している。

【００１９】薄膜放射線源は、バルーン上に設けられ、該薄膜線源は、支持体およびアイソ
トープ層を含む。１つの実施態様では、タイ層は、支持体とアイソトープ層との
間に設けられる。別の実施態様では、コーティング層は、アイソトープ層の上に
設けられる。支持体は、バルーンの壁の一部、またはバルーンの表面に付着され
た別の支持体層を含み得る。このアイソトープ層は、バルーン壁に直接結合され
るか、または内部に含浸され得る。１つの実施態様では、薄膜放射線源を囲むた
めに、および放射線源をバルーンに固定するために、チューブ状外部スリーブが
設けられる。

【００２０】別の実施態様では、放射線デリバリーバルーンカテーテルは、チューブ状本体
上の近位ガイドワイヤ・アクセスポートを備え、迅速な交換能力を提供できるよ
うに、チューブ状本体の近位端の実質的に遠位に置かれる。迅速な交換特性に加
えて、またはその代わりに、カテーテルは、バルーンが治療部位で膨張されてい
る間にバルーンを通して血液の灌流を可能にするように、少なくとも１種の近位
灌流ポートがバルーンの近位側上に設けられ、バルーンの遠位側上で少なくとも
１種の遠位灌流ポートと液体接続している。

【００２１】本発明のさらなる局面に従うと、血管内の部位を治療する方法が提供される。
該方法は、治療される血管中の部位を同定する工程、および拡張可能なバルーン
を有する放射線デリバリーカテーテル上に薄膜放射線デリバリー層を設ける工程
を包含する。放射線デリバリー層は、好ましくは、支持体層およびアイソトープ
層を有する。バルーンは、治療部位内に配置され、放射線デリバリー層を血管壁
に隣接して配置するよう膨張される。円周的に実質的に均一な線量の放射線が、
デリバリーバルーンから血管壁にデリバリーされる。バルーンは、その後で収縮
され、治療部位から除去される。

【００２２】１つの実施態様では、該方法は、配置工程の前にバルーン上にステントを配置
する工程、および治療部位でステントを広げてステントをインプラントする工程
を更に包含する。

【００２３】本発明の更なる局面に従うと、上記方法中の部位同定工程は、インプラントさ
れるステントまたはグラフトを有する部位を同定することを包含する。バルーン
は、予めインプラントされたステントまたはグラフト内に設置され、予めインプ
ラントされたステントまたはグラフト内に放射線投与量をデリバリーするように
拡張される。バルーンは、比較的低い圧力に膨張されて、更なるステントまたは
グラフト拡張なしに、放射線源をステントまたはグラフトの内壁と接触させるよ
うにされるか、或いは比較的高い膨張圧力に膨張されて、放射線投与量をデリバ
リーする間ステントまたはグラフトを更に広げるかのいずれかであり得る。

【００２４】本発明の更なる局面に従うと、身体管腔中の狭窄のバルーン拡張の遂行、およ
び身体管腔中への放射線デリバリーを同時に行う方法が提供される。該方法は、
身体管腔中の狭窄を同定する工程、および細長い柔軟なチューブ状本体を有する
治療用カテーテルに、その遠位端近くに膨張バルーン、およびバルーン上に円柱
状薄膜放射線デリバリー層を設ける工程を包含する。バルーンは、皮下的に挿入
され、身体管腔を通して経管的に進められ、狭窄内に設置される。その後、バル
ーンは膨張されて、狭窄領域中で血管を放射状に広げ、同時に薄膜から血管壁に
放射線をデリバリーする。

【００２５】本発明の別の局面に従うと、身体管腔中の狭窄のバルーン拡張を行ない、ステ
ントをデリバリーし、身体管腔に放射線をデリバリーすることを同時に行なう方
法が提供される。該方法は、身体管腔中の狭窄を同定する工程、および細長い柔
軟なチューブ状本体を有する治療用カテーテルに、その遠位端近くに膨張バルー
ン、およびバルーン上に円柱状薄膜放射線デリバリー層を設ける工程を包含する
。バルーンは皮下的に挿入され、身体管腔を通して経管的に進められ、狭窄内に
配置される。その後、バルーンは膨張されて、狭窄領域中で血管を放射状に拡張
し、ステントを広げデリバリーし、同時に放射線を薄膜から血管壁にデリバリー
する。

【００２６】本発明の更なる局面に従うと、標的活性を有する放射線デリバリーカテーテル
を作製する方法が提供される。該方法は、身体管腔内に挿入するために寸法化さ
れたカテーテルを提供する工程、および単位長さ当り公知の放射活性を有する薄
膜放射線源を提供する工程を包含する。充分な長さの放射線源を、カテーテル周
囲でラップし、少なくとも標的活性付近で正味の放射活性を発生させる。好まし
くは、カテーテルはバルーンを備えられ、薄膜放射線源はバルーン周囲でラップ
される。１つの実施態様では、該方法は、放射線源周囲に保護的チューブ状シー
スを設ける工程をさらに包含して、該線源をカテーテルに固定する。

【００２７】本発明の更なる特徴および利点は、添付の図面および請求の範囲と共に考えら
れたとき、以下に示す好ましい実施態様の詳細な説明に照らして、当業者に明ら
かになる。

【００２８】図面は、必ずしもスケールされない。

【００２９】（好ましい実施態様の詳細な説明）本発明は、構造、材料および作製方法に関して新しい、新規な線源デザインを
提供する。本発明は、一般に、解剖学的構造への放射線の部位特異的デリバリー
(「近接照射療法」)を意図する薄膜放射線源として記載され得る。現在意図され
るように、線源デザインの１つの実施態様は、Crockerらの米国特許第5,782,742
号に開示されるような血管拡張カテーテルのバルーンセグメントに一体化される
ことが意図され、該開示はその全体として本明細書中に参考として援用される。

【００３０】或いは、線源は、伝統的な「シード」中に一体化され、ワイヤ上に又はトロカ
ールもしくは殆どの任意の他のデリバリーシステム上に置かれるであろう。薄膜
は、挿入のために円柱状コンフィギュレーションに巻き上げられ、von Hoffmann
により1997年11月7日に出願された、Radiation Delivery Catheterという名称の
米国特許出願第08/965,900号(該開示はその全体として本明細書中に参考として援用される)に開示されるように、それ自身で、或いは、柔軟な金属もしくは重合性支持体シート上のラミネートとしてのいずれかで、血管壁に隣接して設置さ
れるためにin-situで巻きを解かれ得る。しかしながら、単純化するために、本明細書中では本発明は、血管内手技に使用するために、主としてバルーン構造に
関連して記載される。

【００３１】用語「薄膜線源」は、本発明の構造を記述するものである。図１を参照すると
、線源１０は、薄いシート、または「支持体」層１２、アイソトープに結合する
ための化学的結合物または「タイ」層１４、およびアイソトープ種１６を含む。
支持体１２は、非常に薄い(1-20ミクロン、または約.00004〜約.0008インチ厚) シートまたはチューブからなり得る。これらの厚さでは、広範囲な生物学的に適
合性の材料が、非常に柔軟であり調和する。これらの厚さで市販されている支持
体の例は、Mylar(登録商標)(ポリエステル)、Kapton(登録商標)(ポリイミド)、およびポリエチレンテレフタレート(PET)のシートまたはチューブ、或いは金属ホイルでさえある。

【００３２】図１Ａ−１Ｃは、本発明の薄膜線源の更なる実施態様を示す。図１Ａを参照す
ると、薄膜線源の２層の実施態様の断面の略図が示されている。第１の又は最内
側の層は支持体１２であり、第２の又は外層はアイソトープ層１６である。

【００３３】図１Ｂを参照すると、線源が３層を有する薄膜線源の断面の略図が示されてい
る。第１の又は最内側の層は支持体１２であり、第２の又は中間の層はアイソト
ープ層１６であり、外層はコーティング層１７である。

【００３４】図１Ｃを参照すると、本発明の薄膜線源の４層の実施態様の断面の略図が示さ
れている。４層は、支持体層１２、タイ層１４、アイソトープ層１６、およびコ
ーティング層１７である。

【００３５】本発明の薄膜線源は、２層以上の材料から構成される。線源１０中の様々な層
間には明確な視覚的または物理的相違があってもなくてもよく、というのも、そ
れぞれの層は薄膜線源１０の別々の構造的エレメントである必要はないからであ
る。層が互いに結合して線源を形成するとき、それらは、ブレンドされ、合金化
され、混ぜ合わせられるなどして、幾分異質な組成を有する単一な層に見え、そ
のように作用するものを形成し得る。この理由により、上述のような本明細書中
で使用される様々な層は、コンポネントの機能的特性を示し、それらの形成にお
いてどのようなプロセス工程が使用されるかを示すのを助け、別々の構造的層ま
たは隣接層にブレンドされた層の使用があろうと無かろうと、その選択は、使用
される特定の材料およびコンポネントに照らして当業者に明かである。

【００３６】例えば、本明細書で使用されるような用語タイ層は、別々の構造的層(接着剤または機能的に類似するコンポネントのような)の使用、または支持体１２への表面修飾(化学的活性化のような)を通してであろうとなかろうと、アイソトープ
種１６の支持体１２への固定を可能にする機能的特性を示すことを意図し、その
選択は、特定の支持体１２材料およびアイソトープ層１６材料に照らして当業者
に明かである。例えば、図１Ａは、少なくとも１種のアイソトープを含むアイソ
トープゾーン１６を有する支持体１２を略図的に示す。

【００３７】本発明の薄膜線源は全て、支持体層または支持体１２を含む。支持体層１２の
厚さおよび組成は、カテーテルのデザインまたはアイソトープ種１６が結合する
他の医療装置のデザインに応じて、広く変化し得る。例えば、バルーン自身が支
持体１２として使用される場合のように、慣用されているPTCA用バルーンの厚さ
(約0.0005〜約0.005インチ)の材料が活用され得る。バルーン支持体は、当分野で公知のように、可揺型または非可揺型種のいずれかであり得る。さらに、実質
的により厚い支持体が、本明細書中の開示に照らして当業者に明かであるように
、構造的支持体が望ましい箇所で活用され得る。支持体１２は、完成生成物の所
望の特性に応じて、ポリマーまたは金属であり得る。

【００３８】線源の形状は、一般に、支持体１２の幾何学形状により支配される。存在する
ときは、支持体以外の本明細書中に記載される任意の層は、線源の少なくとも１
つの表面に配置され、線源の全表面上に配置され得る。所与の実施態様に存在す
る全ての層は、支持体の同じ領域または線源の全表面をカバーする必要はない。
１つの実施態様では、タイ層およびアイソトープ層は、支持体の一部のみをカバ
ーし、支持体全体は、１種以上のコーティング層でコートされる。

【００３９】薄膜線源は全て、アイソトープ層１６も含む。アイソトープ層は、少なくとも
１種の放射性アイソトープを含む。そのようなアイソトープは、好ましくは、ベ
ータまたはガンマ放出のいずれかである。アイソトープ層の組成は、広い範囲の
可能性のものであり得る。１つの実施態様では、アイソトープ層は、以下の層に
付着した個々のアイソトープイオン、原子、または化合物の集合を、好ましくは
比較的に均一な分布で含む。別の実施態様では、アイソトープ層は、金属塩を含
み、そこでは、同じ又は全ての１つのイオンの塩は、アイソトープイオン(単純な又は複雑な)で置き換えられた。そのような塩含有アイソトープ層は、存在する場合、支持体層１２またはタイ層１４に直接的に結合され得る。アイソトープ
層は、好ましくは、10¹⁰-10²⁵原子／cm²、より好ましくは約10¹³-10¹⁵原子／cm² 、さらに好ましくは約10¹⁴原子／cm²の範囲のアイソトープ密度または核種密度を有し、好ましくは100-10,000オングストロームの厚さ、より好ましくは約500-
1500オングストロームの厚さを有する。

【００４０】本明細書中で使用されるとき、用語「金属塩」は、少なくとも１種のアニオン
および少なくとも１種のカチオンからなる化合物を指す。金属塩のアニオンおよ
びカチオンは、Al³⁺、Cl^-、Ca²⁺、およびAg⁺のような単純な(単原子)イオン、ま
たはPO₄ ^3-およびWO₄ ^2-のような複雑な(多原子)イオンのいずれかであり得る。金
属塩中の少なくとも１種のイオンは、金属を含むべきである。本明細書中で使用
される用語「金属」は、全ての金属を意味し、例えば、半金属、アルカリ金属、
およびアルカリ土類金属を含む。好ましくは、金属は、元素周期表の遷移元素ま
たは典型群から選択される。本明細書中で使用される用語「金属塩」は、その最
も広い意味において、金属酸化物を含み得る。

【００４１】本発明の薄膜線源は、少なくとも１種のタイ層１４を更に含み得る。タイ層１
４は、支持体１２とアイソトープ層１６との間にあり、アイソトープ層１６の支
持体１２への付着の靱性を増加するように作用し得る。タイ層１４は、アイソト
ープ１６を支持体１２に結合させるよう機能する任意の組成または構造であり得
る。タイ層１４は、接着剤、化学的に活性化された表面、機械的なロッキング構
造、化学的コーティング層、あるいは１種以上の有機または無機化合物からなる
層を含み得る。好ましいタイ層材料は、金属、合金、金属塩、アルミナおよび他
の金属酸化物、ポリエステル、ポリイミドおよび他のポリマーを含む。その化学
的組成および構造は、付着されるアイソトープに応じて、変化し得る。それは、
有機または無機の材料もしくは化合物であり得；それは、アイソトープまたはア
イソトープ層材料を引き付け結合する適切な化学性を有するのみでなければなら
ない。タイ層は、完成生成物の所望の活性、組成または幾何学的形状のようなフ
ァクターに応じて、支持体の片面または両面に適用され得る。１つの実施態様で
は、タイ層１４は、一層の金属または金属酸化物であり、それは100〜10,000オングストロームの厚さ、より好ましくは200〜500オングストロームの厚さである
。

【００４２】本発明の薄膜線源は、１種以上のコーティング層１７を更に含み得る。コーテ
ィング層１７は、アイソトープ層からラジオアイソトープを除去し、こうしてそ
の活性を減少させ得る、機械的摩耗または他の傷害からアイソトープ層を保護す
るシーリング手段として作用し得る。本発明の線源中のアイソトープは、コーテ
ィング層の付加なしでも充分に付着性であり得るが、コーティング層の付加は、
シールされた放射線源として分類される装置に充分な保護を提供する、即ち、５
nCi未満の除去可能な活性を有するものとして、助力し得る。コーティング層は、線源の層をシールし、互いに結合する更なる利点も提供し得る。

【００４３】コーティングは、金属またはプラスチックであり得る。プラスチックコーティ
ング材料は、好ましくは生体適合性であるが、過度に生物分解性ではない。好ま
しい材料は、シアノアクリレート、アクリル系誘導体、エチレンメチルアクリレ
ート、エチレンメチルアクリレート／アクリル酸(EMA/AA)、ウレタン、熱可塑性
ウレタン(TPU) ポリブチルビニルクロリド(PBDC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC、
Saran(登録商標)のような)ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ンなどを含む。同様に、金属コーティングが使用され得る。コーティングが金属
である場合、使用される金属は、好ましくは生物学的に安定なものである。例え
ば、白金、金、またはチタンが、表面上に蒸着されてアイソトープ層を包み込み
得る。

【００４４】上記の薄膜構造は、既存の線源デザインにまさる幾つかの利点を提供する。第
１に、線源は、慣用されているシードまたは固体ワイヤタイプの線源または薄い
金属膜と違って、殆ど任意の形状を形成し得る。従って、このタイプの線源は、
柔軟なカテーテル様デリバリーシステムに組込まれるのに理想的である。

【００４５】第２に、シートは、線源１０を実質的に堅くすることなく、それ自身の周囲に
数回ラップされ得る。例えば、血管形成術で使用される代表的なポリエチレンバ
ルーンの厚さは、少なくとも約.0015インチである。８ミクロンのMylarシートで
は、これは、等しい厚さを達成するために５回のラップに対応する。この特徴の
重要性は、線源の活性が、最終の線源を形成するのに使用される薄膜１０の層数
によって容易に操作され得ることである。線源の活性は、支持体上のアイソトー
プ原子の数に比例するので、より大きい表面積は、より小さい表面積よりも、よ
り高い原子カウントを有する。従って、トータルの線源活性は、支持体の表面積
に比例する。

【００４６】装置のサイズの実質的な増加なしに、それをラッピングすることにより線源の
活性を増加する能力は、それが、この適用のために使用され得るアイソトープの
数を広げる故にも、重要である。これは、ラジオアイソトープがそれらの比活性
において異なるためであり、該比活性は単位アイソトープ質量当りの放射活性の
量(キュリー／グラム)である。従って、本発明の薄膜線源１０は、低い比活性を
有するが、その他の点では所望の特性を有するアイソトープの使用を可能にし得
る。この例は、タングステン／レニウム-188(W/Re-188)の使用である。この種は
、Sr/Y-90に類似する特性を有するが、長い半減期(28.5年)に関連する使い捨ての問題および健康上のリスクおよびSr/Y-90に関連する骨破壊なしに、ベータ粒子を生じる。W/Re-188を限定する問題は、それがSr/Y-90よりも低い比活性を有し、少量で適切な活性レベルを達成するのがより困難であることである。これは
、バルーンの周囲のような一連の集中的ラッピングとして形状化される本発明の
薄膜線源１０の充分な表面積を用いると克服され得る。

【００４７】本発明の薄膜線源１０を含むデリバリー装置の活性は、従って、線源が添えら
れるデリバリー装置の性質に応じて、様々な様式で増大され得る。例えば、バル
ーンのような連続的周囲的支持体の表面の周囲にラップされ、その中に組込まれ
る薄膜に関連すると、薄膜は、所望の活性レベル、およびバルーンの要求される
柔軟性および崩壊プロフィール特性に応じて、約１回のフル回転から、約10また
は20またはより多い回転まで任意に、バルーン周囲でラップされ得る。

【００４８】一般に、ガンマ放射線源に関して、隣接層の活性は付加的であるが、ラップさ
れたベータ線源に関する正味の活性は、放射性薄膜の層数の直接的倍数よりも幾
分少なくなるかもしれない。多くの適用で、約２〜約20層が活用され得、一般に
、約６または８層以下が作製上の理由により及び高いカテーテル柔軟性を維持す
るために活用される。特定のデリバリー構造に関する薄膜の層数、アイソトープ
および要求される特性の最適化が、本明細書中の開示に照らして、当業者による
ルーチンな実験により決定され得る。例えば、支持体へのアイソトープ取込みは
、National Institute of Standards & Technology 刊行物(NIST、Soaresら、ワ
シントンD.C.、1997)に記載されるように、放射性クロム製フィルムまたは水模型(water phantom)を用いて標準的線量計測でモニターされる、所望の総活性／面積を生じるように変化され得る。

【００４９】或いは、連続的な円周的表面を有しないデリバリー構造上で使用されるとき、
薄膜は、多層スタックの形態で層状にされ得る。薄膜スタックは、例えば、von
Hoffmannの第08/965,900号に開示されるタイプのシード、ワイヤ、または薄い金
属もしくはプラスチック製支持体と関連して有用であり得る。

【００５０】本発明の薄膜コンフィギュレーションの更なる利点は、支持体表面積が、フィ
ルム中にミクロの孔をドリルまたはエッチングすることにより増加され得るとい
うことである。孔の直径"d"が条件d<2t("t"は支持体１２の厚さである)を満たす
限り、表面積は孔当りファクター(2t/d-1)によって増加する。微小多孔性材料は
市販されており、全直径は約0.2ミクロン〜約5ミクロン以上の範囲である。従っ
て、この技術は、線源の達成可能な活性が、柔軟性および小サイズを維持すると
同時に支持体の利用可能な表面積を増加することによって増大し得る、更に別の
方法である。

【００５１】線源の活性および寿命は、アイソトープを選択することによって部分的に操作
され得る。短い半減期のアイソトープの崩壊の比較的速い時間および「強さ」の
付随的損失は、作製上の問題に加えて、一定の線量の欠如のような生成物の問題
を提起し得る。例えば、３つの線源上に同時にインプラントされるP-32を、Hehr
lein(Circulation, 1996)の上記論文に記載される方法を用いて、10μCiのレベルに取る。全ての線源が、０日目に調製され、使用可能であると仮定する。第１
が直ちに使用され、第２が7.1日(半減期の半分)後に使用され、第３が14.3日(１
半減期)後に使用される場合、利用可能な線量は、１つ目の線源に比較すると、第２および第３の線源では遙かに少ない。特定の線量を達成するために、より弱
い線源は、より強い線源よりも長い時間治療部位に置かれなければならない。従
って、１セットのカテーテルに基づく線源に関して要求される内在時間(indwell
ing time)は変化し、その結果、14日後に使用されるものは、０日目に使用される線源よりも治療部位で２倍に放置される必要があるであろう。

【００５２】上記のように短い半減期のアイソトープで生じ得る一定線量の欠如と関連する
幾つかの困難は、より長い半減期のアイソトープの使用により克服され得る。代
わりに、60日の半減期を有するアイソトープと共に線源がインプラントされた場
合、14日間の時間枠にわたる最大と最小との間の線量変化は15%に、７日間では丁度8%に減少した。より長い半減期のアイソトープにより組織に供給されるトー
タル線量は、より大きくなる。しかしながら、有効な線量および線量率は、測定
され続ける。放射線量は、それが分割されるか又は期間延長して与えられる場合
、増加し得ることが一般に公知である。実験のみが、線量および線量率の問題に
解答し得る。しかしながら、長い半減期アイソトープが実質的に有効であると実
証されるなら、治療を行なうのに要求される放射線の最少量は、安全性の理由か
ら、任意のより高い量よりも常に好ましい。

【００５３】本発明の薄膜線源に使用されるラジオアイソトープは、ベータまたはガンマ放
出体、或いはその両方であり、長短両方の任意の広い範囲の半減期を有し得る。
特定のアイソトープ、またはアイソトープの組合せ並びに線源中のアイソトープ
の濃度(それは線量を決定する)は、特定の用途の必要性に寄与するように当業者
により選択され得る。"Choosing the Right Isotope: What's New ? Insights i
nto Isotopes or Why Is it so Hard to Find the Ideal Isotope ?"という表題
の1998年１月の Scripps Clinic Conference on Intravascular Radiation Ther
apyにおいてHoward Amolsによって示された最近の論文中で、著者は、物理学および線量計測法の両方の視点から最良のアイソトープ選択は、3MeV超のエネルギ
ーおよび７日超の半減期を有するフォトン線源であると述べている。Shirish K.
Janiは、同じ会議の"Does the Perfect Isotope Exist ?"という表題の講演で、血管近接照射療法のための完全なアイソトープは、周囲体組織に対して低い線
量勾配、低い線量レベル、患者周囲の管理可能な放射線曝露レベルおよび長い半
減期を示すことである、と述べている。ヨウ素-125(I-125、半減期60日間)およびタングステン-188/レニウム-188(W/Re-188、半減期70日間)は、これらの基準を満たす候補であり、長い半減期も有する。従って、これらは本発明に使用され
るための２つの好ましい放射性アイソトープである。

【００５４】好ましいラジオアイソトープは、I-125、Pd-103、As-73、Gd-153のような約30
0KeV未満のエネルギーを有するガンマエミッター(またはx線エミッター)、またはP-32およびW/Re-188、或いは特定の使用に好適であると見なされ得る他のもの
を含む高エネルギーのベータエミッター(E_max>1.5meV)の群から選択される。アイソトープの選択は、その化学的および放射線特性、および本明細書中に言及さ
れないが特定の用途に好適な特性を有し、本発明に活用され得る他のアイソトー
プによって影響され得る。本発明の薄膜線源に使用される好ましい放射性アイソ
トープは、Oak Ridge National Laboratory(オークリッジ、テネシー州)、New E
ngland Nuclear(NEN)、または任意の他の市販のラジオアイソトープ供給元から購入され得る。

【００５５】本発明の付着システム全てのために、所望の活性レベルを達成するために支持
体上に要求される特定のアイソトープの原子の数は、容易に計算される。所望の
トータル活性は、アボガドロ数を掛け算し、続いて、結果を比放射能(Specific
Activity)の生成物およびアイソトープの原子量で割る。単位支持体面積当りのアイソトープ原子の数または核種密度(Necleic Density)は、続いて、トータルの線源表面積によって再び割って計算される。対応する活性密度は、トータル活
性を支持体表面積で割ることによって計算される。例として、原子量32グラム/ モル、比放射能2.857×10⁵Ci/g(Brown & Firestone, Table of Radioactive Iso
topes, Wiley, 1986)、アボガドロ数6.02×10²³原子／モル、および.94×N cm長
(ここで、Nは線源のラップの数である)2.1cm幅を測定する薄膜支持体層を有する
P-32。このような寸法は、Nラップを有する、本明細書の他の箇所で記載されるような、3mm直径×3cm長のバルーンをカバーするのに好適である。この場合、支
持体表面積は、側面当り約2cm²、またはラップ当りトータルで4cm²である。200m
Ciで線源の所望の活性を評価すると、アイソトープイオン数および得られた核種
および活性密度は、以下のように計算され得る：

【００５６】

【表１】

【００５７】 P-32に関しては、核種密度6.59×10¹⁵原子/cm²は、その材料の3.2×10^-6g、ま
たは3.2マイクログラムに等しいことに注目のこと。アイソトープのこの質量は、本明細書中に記載される化学的付着または直接的析出方法のいずれかを用いて
、支持体上に容易に組込まれる。

【００５８】表に示されるように、層の数を増加する能力は、線源のデザインに対して多く
のオプションを開く。高い数の原子が所与のプロセスを用いて付着され得る場合
、ラップの数はより小さくなり得る。プロセスは、より低い活性密度を生じるが
非常にコスト効果的である場合、より多いラップが、より少ない活性密度を補償
するために使用され得る。この特徴は、線源に関して達成可能な活性の範囲が、
適用に実際的な治療時間、生成物貯蔵寿命、アイソトープオプションの範囲を決
定するので、デサイナーには重要である。

【００５９】 P-32のイオンインプランテーション・プロセスは、実際的なセッティングにお
けるこれらの原則の例としての役割を果たし得る。市販されているイオンインプ
ランテーション機械は、この書類に記載されるポリイミドのような薄いシート状
支持体上に10¹⁷イオン/cm²を容易に達成し得る。この密度レベルは、純粋なアイ
ソトープのための単一ラップ上に、充分以上の活性を提供するように見える。し
かしながら、純粋なアイソトープは、容易には入手されず、作製するには極めて
高価である。核物理学の当業者は、例としてのP-32が、(n,γ)反応として公知の
プロセスにおける中性子衝撃により核反応器中でP-31から作製され得、またはそ
れは、(n,p)反応として公知のプロセスで加速器中で硫黄-32(S-32)から作製され
得ることを知っている。プロセスは、コストおよび得られるアイソトープ純度に
おいて広く異なる。反応器プロセスは、比較的に低価であるが、P-31に対し約0.
1-0.01% P-32のみ生じ得る；加速器プロセスは、10-100倍より高価であるが、ア
イソトープ純度は、99%のオーダーで非常に高くなり得る。従って、薄いシート状支持体は、デザイナーが、類似の活性レベルを達成させながら、線源の純度と
コスト間を最適化させる柔軟性を可能にする。これは、次に、完成された線源の
活性に対する柔軟性を可能にし、それは治療時間および貯蔵寿命に影響する。同
じことが、本明細書中に議論される他のアイソトープ付着法に適用され、放射線
タイプ(ガンマまたはベータ)またはエネルギーレベルに関係なく有効である。

【００６０】１つのアイソトープ付着技術に従うと、薄膜支持体は、イオン性化合物と共に
、３次元マトリックスから構成されるタイ層で処理される。イオン性化合物の選
択は、タイ層内で望ましいイオンが結合するのを促進するように作製される。１
つの実施態様では、３次元マトリックスは、Brアニオンを含むイオン性化合物を
有するポリビニルピロリドン(PVP)である。PVPマトリックスは、親水性コーティ
ング中で、および抗微生物用途でI₂に対する担体として一般に使用される。３次
元マトリックスは、表面上でイオン性化合物の濃度を維持し増加させるようデザ
インされる。イオン性化合物の直接的付着は、分子スケール上に層を生じる。付
着を完了するために、処理された支持体は、I-125(Na¹²⁵I、I-125の市販されている形態)のイオン性溶液中に置かれる。I-125アニオンは、PVPからのBrアニオンと交換し、こうして、I-125をタイ層に組込み、ガンマ放射線源を生じる。このシステムは、或いは、H₃ ³²PO₄(P-32の市販されている形態)のような³²P含有イ
オンを含む溶液中で機能し、ベータ放出源を形成し得る。

【００６１】本発明の１つの具体的な実施態様では、約2cm幅、約3cm長、および約12ミクロ
ン厚を有する一般に長方形のポリエステル製シートは、PVPイオン交換表面でコートされ、NaI溶液中.125wt% I-125に浸漬された。得られた線源は、その後、膨
張された約3.0mmの直径および約30mmの軸方向長さを有するバルーン周囲でラップされた。3cmのシート長は、線源を、膨張されたバルーン周囲で約３フル周回可能にした。従って、これに関連して、シート長は、バルーン周囲にラップされ
るように円周方向に対応し、シート幅は、バルーンに沿って線源の軸方向長さに
対応する。この実施態様では、線源の活性は、支持体シートのセンチメーター長
さ当り約110ミリキュリーであった。従って、３フル周回を与えることによって、約330ミリキュリーの正味の活性が生じ、それは、Scripps研究で使用されたIr
-192(ガンマ)線源に関してTeirsteinにより開示されたものと類似する活性である。本発明を使用すると、正味の活性は、例えば、約6cmまで支持体シートを伸ばし、それによりバルーン周囲の支持体の６周回を可能にすることによって好都
合に２倍にされ得る。これは、それぞれの治療時間の50%の減少を達成し得る。

【００６２】適切な活性が、単一ラップの線源で達成され得る場合、薄いチューブが、シー
トの代わりに使用され得る。例えば、PETチューブが、先に記載されたシート材料に類似する壁厚(.0003-.001インチ)で購入され得る。チューブ構造は、より単
純なアセンブリーを可能にし得るが、そうでなければ、それは巻きシートと同じ
特性を有する。

【００６３】しかしながら、アイソトープに関する化学的付着システムを活用することなく
、薄膜構造特性を利用する代替的方法がある。例えば、放射性アイソトープまた
はその塩は、イオンインプランテーション、蒸着、またはスパッタリングにより
、区別的タイ層１４なしにシートに直接的に付着され得る。従って、幾つかの技
術のために、別個のタイ層は、完全に省かれる。図１Ａおよび１Ｂを参照。

【００６４】支持体への直接的なアイソトープ付着の他の方法は、金属アイソトープに関し
て考えられ得る。例えば、蒸着およびスパッタリングは、支持体上に金属アイソ
トープを付着させるために使用され得る。これらのプロセスにおいて、層は、ミ
クロン以下の厚さにコントロールされ得、その結果、化学的付着システムに関し
て先のパラグラフに記載された物理的／機械的利点の全て：柔軟性、複数のラッ
プに基づき活性を調節する能力、より低い活性のアイソトープを活用する能力、
が維持される。

【００６５】本発明のアイソトープ層を作製する好ましい方法は、付着の場所としての役割
を果たすように、コートされる支持体またはタイ層のいずれかにより開始し得る
。好ましい方法は、反応物またはアイソトープを含む流体に表面を露出すること
を包含する。

【００６６】そのような流体は、ガス状(プラズマおよび蒸気を含む)または液状(溶液のような)であり得、液状溶液が好ましい。そういう訳で、下記の方法が液状溶液に関して記載される。

【００６７】本発明の薄膜線源のアイソトープ層を作製する幾つかの好ましい方法は、部分
的に、下記の溶液プロセスの片方または両方のいずれかを包含する：(1)酸性溶液中で酸化して、金属から金属塩を形成させる；および(2)イオン交換、ここで、金属塩の表面での又は近傍のイオンは、溶液中に存在するものと交換される。
第１プロセスは、酸化-還元電位の差に基づき、第２プロセスは、溶解度の差に基づく。これらのプロセスが、次に採用される。

【００６８】第１プロセスでは、平衡は、酸化-還元(レドックス)の原理により駆動される。純金属または合金の一部の形態での金属は、それが酸化剤を含む溶液中に置か
れるとき、金属塩に変換され得る。下記で議論される好ましい実施態様における
ものを含む多くの金属が、溶液中で容易に酸化されて金属カチオンを形成し得、
該カチオンは続いて、溶液中のアニオンと塩を形成し得る。

【００６９】酸化剤と金属の特定の反応が自然に起こるか起きないかは、CRC Handbook of Chemistry and Physics 、(CRC Press)中のもののような半電池ポテンシャルの標
準的表を参照して予測され得る。酸化半反応および還元半反応のポテンシャルの
総計が正である場合、反応は自然に起こる。

【００７０】例えば、銀が亜塩素酸ナトリウムの酸性溶液に加えられるとき、銀は酸化され
ることが予想され得る。該溶液に加えられるとき、亜塩素酸ナトリウム(NaClO₂)
は、不均化して次亜塩素酸および二酸化塩素を形成し、それは下記に示すように
銀を酸化し得る： Ag → Ag⁺ + e^- (酸化) Emf=-0.80VClO₂ + e^- → ClO₂ (還元) Emf=1.16V Ag + ClO₂ + e^- → Ag⁺ + ClO₂ Emf=0.36V 上記の反応に加えて、次亜塩素酸は、酸化還元反応を受け、それにより塩素イ
オンが生成され、それは続いて、銀カチオンと結合して塩化銀を形成する。

【００７１】第２プロセスは、溶解度に駆動されるイオン交換である。例えば、２つのアニ
オンが、所与のカチオンと共に溶液中に入れられるとき、より溶解性が低く／よ
り不溶性である金属塩の形成をもたらす駆動力がある。関連用語「可溶な」およ
び「不溶な」が使用されるとき、溶解度を比較し挙動を予想するのは困難である
ので、溶解度は、所与の化合物に関して溶解性の程度を定量するために、或るタ
イプの平衡定数、溶解度積(K_sp)に関連する。溶解度積は、平衡での塩の解離したイオンの濃度、即ち、塩ABに関してはK_sp=[A⁺][B^-](ここで、[A⁺]および[B^-] は、AカチオンおよびBアニオンそれぞれの濃度である)に等しい。塩がかなり可溶性である場合、溶液中のその成分イオンの濃度は比較的高く、比較的大きいK_s _p を導く。他方、塩がかなり不溶性である場合、その殆どは固体形態であり、低濃度のイオンおよび比較的小さいK_spを導く。従って、同じ金属の２つの塩を比較するとき、より低いK_spを有する塩は、２つのうちでより不溶性である。最も一般的な化合物に関する溶解度積は、CRC Handbook of Chemistry and Physics(
CRC Press)のような参照テキストに見い出され得る。

【００７２】塩である塩化銀(AgCl、K_sp=1.77×10^-10)およびヨウ化銀(AgI、K_sp=8.51×10^- ¹⁷ )は、溶解度で駆動されるイオン交換の原理を示すために使用され得る。これらの化合物に関する溶解度積は、両方ともかなり低いが、ヨウ化銀に関するK_sp は殆ど１０の７乗ほど低く、それが塩化銀よりも不溶性であることを示す。従っ
て、固体の塩化銀が、ヨウ素イオンを含む溶液に入れられる場合、平衡は、ヨウ
化銀の側にあり、塩素イオンはヨウ素イオンと交換し、その結果、より不溶性の
ヨウ化銀が形成される。他方、ヨウ化銀が、塩素イオンを含む溶液中に入れられ
る場合、イオン交換は起こらない。この様に、支持体の表面上にコートされた塩
化銀中の塩素イオンは、¹²⁵Iアニオンで置き換えられ、本発明の放射線源を形成
し得る。

【００７３】上記の溶液イオン交換プロセスに関する出発点である金属塩層は、上述のよう
な酸化還元プロセスによって形成され得るか、或いはそれは、スパッタリング、
蒸着、または当分野で公知の他の技術によって直接的に適用され得る。或いは、
上述の酸化還元プロセスが、ラジオアイソトープ、例えばH₃ ³²PO₄を含む酸化溶液を用いて行なわれる場合、ラジオアイソトープ含有金属塩層は直接的に得られ
得、イオン交換の必要性を省く。

【００７４】本発明の薄膜線源を作製するための別の好ましい方法は、支持体に結合した又
は組込まれたもののような金属を酸化すること、続いて、アイソトープを金属酸
化物に結合させることを包含する。金属が酸化される工程は、好ましくは空気中
で自然に起こる。従って、容易に自然に酸化を受けてそれぞれの酸化物を形成す
るアルミニウムおよび銅のような金属が好ましい。酸化物形成は、金属が空気に
暴されるときに起こるが、酸素豊富化雰囲気または上昇した温度に暴されること
によって、増強または増大され得る。アイソトープの結合は、好ましくは、単一
または複合のいずれかのアイソトープイオンを含む溶液に金属酸化物を浸漬する
ことによって行なわれる。金属酸化物とアイソトープイオンとの間の引力は、そ
のようなものなので、アイソトープイオンは、溶液中で遊離で存在するよりもむ
しろ、金属酸化物に結合する。この結合または「プレーティング」プロセスは、
金属酸化物からイオンの置換があっても無くても、起こり得る。

【００７５】ラジオアイソトープのイオンインプランテーションおよび核衝撃と対照的に、
活性なアイソトープを線源上に置くため上記方法を用いるには幾つかの利点があ
る。１つの利点は、望まれないアイソトープが形成されないことである。Hehrle
in '177を参照して先に議論されたように、金属含有線源の中性子活性化は、多数のアイソトープを生じ、線源によってもたらされる線量のコントロールを非常
に困難にさせる。

【００７６】本方法の別の利点は、それが、多量の放射性廃棄物を生じないことである。正
しい量のラジオアイソトープ溶液を用いることによって、生じる廃棄物は非常に
少量である。所与の線源に組込まれないアイソトープは、溶液中に残り、別の線
源を形成するために使用され得る。放射性活性なイオンインプランテーションと
は違って、清浄にされて安全に棄てられる又は使用されずに「冷却」されなけれ
ばならない漂遊アイソトープで充満した機器チャンバーは無い。

【００７７】本方法の更に別の利点は、当分野で公知の他の手段により固体線源上では容易
に得ることができないアイソトープの使用を可能にすることである。材料および
溶液の適切な選択および本明細書中の開示により、当業者は、所望の治療用ラジ
オアイソトープの殆どあらゆるものを含む塩を作製するために、反応スキームを
作製し得るであろう。さらに、特定の長い寿命のアイソトープを用いることによ
って、より長い半減期を有する放射線源が作製され得、それは最大と最少との間
にあまり変化を有しない線量をデリバリーし得る。より長い半減期を有するアイ
ソトープの使用は、短い寿命のアイソトープを組込むもの以上にその機能を行な
うのに必要な放射線量を低下し得る放射線源を提供し得る。

【００７８】本発明の別の利点は、ラジオアイソトープが、強い原子レベルの結合相互作用
によって保持されることであり、該アイソトープは、生理的条件下で又は操作中
の浸出または放出に非常に耐性である。さらに、イオン結合の使用は、その塩形
態が適所で通常の揮発性のヨウ素原子を保持する故に、ヨウ素-125のようなラジ
オアイソトープ種には特に有用である。

【００７９】本発明の溶液プロセスに対する別の利点は、所与のアイソトープまたは複数の
アイソトープの活性の密度が、浸漬時間および／または線源上の金属塩もしくは
タイ層の密度および量を単純にコントロールするだけでコントロールされ得るこ
とである。

【００８０】薄膜源の別の利点は、構造がそれ自身をバッチ・プロセシングに適しているこ
とである。コーティング工程は、写真用フィルムおよび半導体産業で見られる通
常の化学的付着技術を用いて、比較的多量で為され得ることである。放射活性な
アイソトープは、一般に溶液中に提供され、その結果、アイソトープを加える最
終作製工程は、コートされた支持体をアイソトープ溶液中に浸漬することと同じ
ほど単純であり得る。これは、非常に小さい又は非常に大きいシートサイズで、
単純に行なわれ得る。小さいバッチ中でこの工程を行なう能力は、プロセス中の
放射線量が、製造業者の放射線能力に適合するように調節され得るので、有利で
ある。

【００８１】基本的な方法は、先に部分的に議論されたように、支持体を提供すること、お
よび、少なくとも１種の放射活性なアイソトープ種と共に不溶性金属塩を含むコ
ーティングをその上に形成することを包含する。

【００８２】本発明の薄膜線源の１つの好ましい実施態様は、ガンマ放出性アイソトープ¹² ⁵ Iを含むアイソトープ層を有するものである。先に述べたように、¹²⁵Iは、Amol
sおよびJaniに定義されるような「理想的」アイソトープの基準を満たす。¹²⁵I を含むアイソトープ層を有する薄膜線源を作製する１つの方法は、上述の両方の
溶液法を使用するものである。第１に、銀または銀元素を含む支持体が提供され
、イオンインプランテーション、蒸着、スパッタリング、電気メッキ、またはロ
ーリングのような周知の方法を用いて、支持体の表面に付着される。続いて、亜
塩素酸ナトリウムの酸性溶液を使用して銀を還元し塩化銀を作製する上述のもの
のような酸化-還元溶液プロセスを介して、銀は塩化銀(AgCl)に変換される。次に、塩化銀でコートされた線源は、Na¹²⁵Iの形態でヨウ化ナトリウムを含むイオ
ン交換溶液に浸漬され、ここで、AgClは線源の表面上でAg¹²⁵Iに変換される。こ
の作製プロセスは、迅速で、容易で、効率的に行なわれ得る。さらに、半減期60
日間を有するI-125は、等しいか又はより低い線量の放射線療法をより長期間提供するであろう。

【００８３】上記方法の代替物として、塩化銀は、蒸着または当分野で公知の他の方法によ
り薄膜線源の表面に直接的に付着され、続いて、Na¹²⁵Iを含むイオン交換溶液に
浸漬される。

【００８４】本発明の１つの具体的な実施態様では、表面積4cm²を有する銀ホイルが、6M
HClおよび1M NaClO₂の10:1の比率の溶液に浸漬された。銀の一部は、それによっ
て、塩化銀に変換された。続いて、ホイルは、約2mlの溶液を有する浴中に浸漬された。浴中の溶液は、NaI中に約0.07% Na¹²⁵Iを含み、2ml水に0.5mg NaIを溶解し、4.6mCi ¹²⁵Iを溶液に加えることによって調製された。浸漬の後、ホイルの得られた活性は、2mCiと測定され、それは、担体(非放射性)ヨウ素がファクタ
ー化されるときに、シートに付着したヨウ素の約10¹⁸個の原子に対応する。担体
を含まない溶液では、I-125イオンのこの数は、4cm²の支持体当り3Ciの活性をも
たらしたであろう。これは、10μCi線源に関して要求された活性の30,000倍であ
る。

【００８５】本発明の薄膜線源の別の好ましい実施態様は、³²Pを含むアイソトープ層を有するものである。³²Pを含むアイソトープ層を有する薄膜線源は、P-32をオルトリン酸(H₃ ³²PO₄)(New England Nuclear)の形態で用いて、¹²⁵Iに関して先に述べ
られたものと類似の方法により作製され得る。先ず、支持体が供給される。支持
体は、亜鉛または亜鉛合金を含むように作製され得、或いは支持体は、蒸着また
は当分野で公知の他の方法によって、亜鉛または亜鉛合金でコートされ得る。続
いて、亜鉛は、上述のものに類似する酸化-還元プロセスを介して、フッ化亜鉛(
ZnF₂、K_sp=3.04×10^-2)のような塩に変換される。続いて、線源は、リン酸イオンを³²PO₄ ^3-または可溶性リン酸塩の形態で含む溶液中にフッ化亜鉛でコートされた線源を浸漬することによって活性化され、それにより、より溶解性の弗素イ
オンは、リン酸がリン酸亜鉛(Zn₃(PO₄)₂、K_sp=5×10^-36)を形成するように交換される。

【００８６】或いは、支持体は、蒸着または当分野で公知の他の手段によりフッ化亜鉛また
は他の同様に不溶性の塩で直接的にコートされ、次に、イオン交換溶液中に置か
れ得る。他の代替物は、H₃ ³²PO₄を含む溶液を酸化工程で使用することであり、その結果、亜鉛は、ラジオアイソトープを含むリン酸亜鉛に直接的に変換され、
こうしてイオン交換工程を省く。更に他の代替物は、フッ化カルシウム(CaF₂、K _sp =1.61×10^-10)を付着または形成し、続いて、H₃ ³²PO₄またはNa₃ ³²PO₄のような
リン酸塩(オルトリン酸塩)の線源にこれを暴すことである。

【００８７】リン酸亜鉛をアイソトープ層中で使用することには、更なる利点がある。リン
酸亜鉛は、安定な分子であり、亜鉛メッキ鋼に塗料付着するために自動車産業で
しばしば使用される。リン酸亜鉛は、それ自身の耐蝕特性を有し、鋼の腐食耐性
を増加するために過去に使用された。ワイヤまたはシードのような鋼製の線源上
のリン酸亜鉛コーティングは、放射線デリバリー装置として使用されない場合で
も、線源に有利であり得る。

【００８８】本発明の薄膜線源の更に別の好ましい実施態様は、タングステン-188(W-188ま
たは¹⁸⁸W)を含むアイソトープ層を有するものである。タングステン-188は、ベータ崩壊を受けて、レニウム-188(Re-188または¹⁸⁸Re)になる。レニウム-188は、同様にベータ崩壊を受けるが、W-188崩壊よりもかなり高いエネルギー粒子を放出する。W-188は、Re-188よりもかなり長い半減期を有し、従って、W-188は殆
ど連続的により多いRe-188を生ずる。このプロセスは、「ジェネレーター」とし
て公知であり、これらのジェネレーター・アイソトープは、一緒に速記型W/Re-1
88によって種間の関連を示す。ジェネレーターは、それらが、短い半減期種のエ
ネルギーレベルを、長い半減期種の耐久性と結合する故に、放射線デリバリー装
置での使用に魅力的である。粒子エネルギーと半減期は反比例し、長い半減期種
は、短い半減期種よりも、共に働くのに経済的であり実際的である、というのが
一般的規則である。

【００８９】 W/Re-188は、P-32よりも約10%高いエネルギーを有するベータ放出性アイソトープである。I-125が、非常に好ましいガンマ放出性アイソトープとして議論された場合、W/Re-188は、IVRTのための非常に好ましいベータ放出性種に関する、
AmolsおよびJaniの両者の基準に合致する。W/Re-188線源の利点は、線源が、長期間にわたり一定に投与し得る線量を提供することであろう。W-188の半減期は、P-32の14日間に比較して、70日間である。これは、それ自身ベータ放出性アイ
ソトープであるRe-188が、タングステンの崩壊によってより長期間生じているの
で、一定の線量率を示す。

【００９０】タングステンは、タングステートイオン(WO₄ ^2-)の形態では、酸化されたアルミニウム表面に容易に付着され、本発明のW/Re-188含有薄膜線源を生じ得る。酸
化アルミニウム表面は、Al₂O₃をスパッタリングすることにより、線源に付着され得、或いは、Alは、インプランテーションまたは蒸着、その後の酸化工程によ
って付着され得る。周囲環境は、アルミニウムからAl₂O₃の形成を促進し、それは、温度を上昇させ、および／または酸素豊富な環境を用いて加速され得る。酸
化アルミニウム表面は、続いて、タングステン酸ナトリウム(Na₂ ¹⁸⁸WO₄)の酸性溶液のようなタングステン酸塩を含む溶液に浸漬され、W-188をアルミナ表面に付着させ得る。

【００９１】タングステンも、Larsenの米国特許第5,550,006号に開示されるものと類似の様式でリン酸塩と共に適用され得、該特許は本明細書中に参考として援用される
。Larsenに開示される方法は、印刷回路に関する有機レジストの接着を増大させ
る使用をクレームしている。該方法は、銅上へのリン酸塩変換コーティングを行
なうのに使用された。この方法は、本発明の放射線デリバリー装置にその用途を
見い出し得、そこでは、銅以外の多くのポリマーおよび金属がこの溶液でコート
され得る。この方法では、リン酸塩は³²PO₄ ^3-の形態であり得、タングステンは¹ ⁸⁸ WO₄ ^2-の形態であり得、或いは放射活性な又は安定な形態でのアイソトープの任意の組合せが使用され得る。

【００９２】様々なアイソトープの組合せを使用する線源は、別の好ましい実施態様を提供
し、そこでは、ベータ放出性アイソトープはガンマ放出性アイソトープと組合せ
られ得、そこでは、ガンマアイソトープは線量をより深くまでデリバリーできる
。

【００９３】他の金属、金属塩、およびアイソトープを含む薄膜線源は、含められるアイソ
トープの化学に好適な材料を用いて、先に開示された好ましい実施態様と同様の
又は類似の手順により作製され得、本明細書中の開示に照らして当業者により決
定され得る。

【００９４】本発明の薄膜線源の幾つかの実施態様においては、その上にアイソトープ層が
置かれるタイ層を提供することが望ましいかもしれない。タイ層は、接着剤、化
学的に活性な表面、化学的コーティング層、または有機もしくは無機化合物を含
み得る。好ましいタイ層材料は、金属、合金、金属塩、金属酸化物、PVP、および他のポリマー製材料を含む。

【００９５】幾つかの重合性タイ層では、タイ層１４の性質は、付着されるアイソトープに
依拠する。多くの異なるコーティングおよび付着技術が利用可能であり、新しい
技術は、用途が開発されると共に発展され得る。例えば、ヨウ素-125(I-125)は、先に議論されたように、ポリビニルピロリドン(PVP)でコートされた支持体上にそれを通過させることにより、支持体に結合され得る。他の好ましいポリマー
タイプのタイ層はポリエステルおよびポリイミドのような重合性材料を含む。

【００９６】別の好ましいタイプのタイ層は、金属、金属酸化物、金属塩、または合金の薄
い層を含む金属タイプのものである。線源中の他の層および材料の組成に応じて
、金属タイプのタイ層を付着することは、「合金化」プロセスがタイ層の金属と
アイソトープ層に存在する任意の金属との間で起こるのを可能にし得る。これは
、金属塩、およびそれ故にアイソトープの付着の靱性を強化するのに寄与し得る
。これはまた、タイ層が１を超える金属を含む場合、または１を超えるタイ層が
線源の作製に使用される場合、起こり得る。このタイプの合金化は、半導体産業
において一般的であり、そこでは、金の付着における最初の層としてクロム層が
使用される。クロムは、金と合金化されて、金が支持体に結合する強度を増加さ
せる。例えば、アイソトープ層が亜鉛塩を含む場合、銅またはアルミニウムのよ
うな金属は、タイ層として使用され得る。タイ層は、酸化物の形態でもあり得、
該形態は酸素を金属塩層の原子に化学的に結合させ、それにより付着の靱性を増
大させる。

【００９７】アイソトープ層が付着される金属タイプ層は、任意の好適な金属、金属酸化物
、金属塩または合金を含み得る。該層は、蒸着、スパッタリング、イオンプレー
ティング、イオンインプランテーション、電気蒸着、または他の方法によって付
着され得る。タイ層が存在するとき、タイ層とアイソトープ層との間の明確な区
別があってもなくてもよい。その機能を行なう際、関与する材料の化学に応じて
、タイ層は、アイソトープ層とブレンド、合金化または混ぜ合わされ、こうして
層間のラインがぼやける。多くの同じ理由により、タイ層と金属含有支持体層と
の間の区別もぼやけるかもしれない。これらの場合、用語タイ層は、薄膜線源の
物理的に異なる層を参照するよりも、機能的な又はプロセスを明示する定義であ
ることが意味される。

【００９８】構築され得る別のタイプのシステムでは、タイ層１４は、金属交換表面を合体
し得、該表面はPd-103を、溶液から直接的に引き出される金属パラジウムの形態
で付着する。例えば、先に開示されたようにポリイミドから作製された支持体層
は、蒸着またはスパッタリングのような一般に活用可能な技術を用いて、銅、ア
ルミニウム、またはクロムのような反応性金属でコートされ得る。続いて、コー
トされた支持体は、アイソトープを含む溶液中に入れられる。コーティング金属
とアイソトープとの間の酸化-還元(レドックス)ポテンシャルの差は、アイソトープを支持体フィルムの表面上に付着させる。このシステムも、タングステン塩
の溶液から、W-188を付着するのに同様に使用され得、または他の金属塩アイソトープも同様である。

【００９９】パラジウム-103(Pd-103)またはタングステン／レニウム-188(W/Re-188)または
Gd-153のような金属アイソトープ種は、キレート剤をポリマー支持体上に混入さ
せ、続いて、パラジウム塩、タングステン塩またはガドリニウム塩の溶液にシー
トを浸漬することにより付着され得る。これらのタイプの化学的技術は、本明細
書に記載される線源デザインに組込まれ得る。

【０１００】フッ化亜鉛のMylar(登録商標)シート上への付着を強化するために、銅タイ層を用いて有効性をテストする実験が行なわれた。ZnF₂の層を、Mylarの第１シート上に蒸着によって置いた。Mylarの第２シート上に、銅の層を蒸着によって置き、その後ZnF₂の層を付着した。シートをそれぞれ、類似の活性を有するH₃ ³²PO ₄ の溶液に入れ、数時間反応させた。P-32活性は、シンチレーション・カウンティングにより計測された。銅タイ層を有するシートはP-32のより大きい吸着を生
じたことが見い出された：１時間後にはCu/ZnF₂に関して71.6%対ZnF₂に関して56
%；および24時間後にはCu/ZnF₂に関して98.4%対ZnF₂に関して86%。従って、有意
な時間を経過した後では、銅タイ層は、亜鉛塩のMylar表面への接着を促進および維持するように見え、銅タイ層がない場合よりも有意に大きい活性および接着
を有する線源をもたらし得る。

【０１０１】本発明の線源は、本発明の幾つかの実施態様において更なる処理なしに充分に
接着性であるアイソトープを有し得るけれども、薄膜線源上に外部コーティング
を置くことが望ましいかもしれない。外部コーティングは、本発明の薄膜線源に
関して更なる利点を提供し得、ここで、コーティングは、線源の層を互いに結合
する更なる手段を提供するのに寄与する。恐らく、より重要なこととして、外部
コーティングは、線源の摩耗耐性を増大し得る。

【０１０２】シールされた放射線源は、5nCi未満の除去可能な活性を有するものである。線
源上に少なくともアイソトープ層をカバーするコーティングを設けることによっ
て、線源は、線源表面の機械的摩耗により、活性の望ましくない損失から保護さ
れ得る。これは、ラジオアイソトープが所望される場所にのみそれらを残す患者
のための安全な装置を提供する、および、線量をモニターして線源により提供さ
れる線量が治療部位に実際に到達するのを確実にし、インプランテーションの間
に起こり得る摩耗からのアイソトープの損失によって有意に減少されない、その
両方のために、重要であり得る。それは、線源が一旦治療のために設置されたら
、ラジオアイソトープはその部位に維持され、下流に洗い流されないことも保証
する。

【０１０３】コーティング材料は、好ましくは生体適合性であるが、過度に生体分解性では
ない。好ましい材料は、シアノアクリレート(Loctite、ハートフォード、コネチ
カット州)、アクリル系誘導体、エチレンメチルアクリレート(Exxon Chemical C
o.、ヒューストン、テキサス州)、エチレンメチルアクリレート／アクリル酸(EM
A/AA)(Exxon Chemical Co.、ヒューストン、テキサス州)、ウレタンおよび熱可塑性ウレタン(TPU)(BF Goodrich、リッチフィールド、オハイオ州)、PVDC、PBVC
、PE、PETなどを含む。他の好ましいコーティングは、他の生体適合性材料、薬剤または、ヘパリンのような類似の化合物を含み得る。多くの方法が、ディップ
または浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、グラビ
アまたは収縮包装チュービングのようなコーティング方法を行なうのに利用可能
である。硬化が要求される場合、硬化技術は、空気、熱、またはUVのような利用
可能な任意の様々な技術であり得る。好ましくは、形成されるコーティングの厚
さは、1μm〜30μm、より好ましくは10μm〜20μmである。

【０１０４】本発明の１つの好ましい実施態様は、シアノアクリレートで形成されるコーテ
ィングを有する。別の好ましいコーティング層は、エチレンメチルアクリレート
／アクリル酸(EMA/AA)により形成されるものである。このコーティング材料の水
性分散液は、好ましくは100センチポイズ未満の粘度を有し、任意の上記コーティング方法の使用を可能にする。UV硬化性ポリウレタンアクリレートは、コーテ
ィング層材料としても有用である。さらに他の好ましいコーティング層は、SARA
Nにより形成されるものである。そのような層は、例えば、SARANの溶融物または
SARANを含む溶液に、線源またはその一部を浸漬することにより形成され得る。

【０１０５】コーティング層は、スピンコーティング法によっても形成され得る。薄膜線源
のスピンコーティングは、広範囲の粘度を有するコーティング材料を使用する柔
軟性に利点を見い出す。低い粘度の液体は、ゆっくりとスピンされ得るが、より
高い粘度の液体は、薄いコーティングを維持するためにより高い速度でスピンさ
れ得る。支持体は、スピンコーティングプロセスの間、取付または真空により適
所に維持され得る。実験では、アセトン中シアノアクリレートの分散液は、金属
塩表面の上段に分取されると同時に、支持体は8000rpmで５分間回転された。コーティングの得られた厚さは、約6.5μm(0.00025インチ)であった。シアノアクリレートのスピンコートされた表面硬化性コーティングを有するこの標本が食塩
水中に８時間50℃で抽出されたとき、抽出された放射活性の量はごく僅かなもの
であった。

【０１０６】別の実験では、コートされた又はコートされない線源上の除去可能なアイソト
ープの量を測定することによって、コーティング層の有効性を実証するために、
２つの線源がテストされた。両方の線源は、Mylar薄膜支持体およびZnF₂/Zn₃(³² PO₄)₂アイソトープ層を含み、コートされた線源は、非コート線源をディップコーティングして作製されたシアノアクリレートのコーティング層を更に含む。テ
ストは、それぞれの線源に対して、それを綿スワップ(swap)でそれぞれの側面を
３回ぬぐうことによって行われた。綿棒(swab)の活性は、シンチレーション・カ
ウンティングによって測定された。コートされないMylarに基づく線源上の除去可能な活性の量は6.76%であり、コートされた線源上では除去可能な活性は僅か0
.050%であることが見い出された。

【０１０７】本発明の薄膜線源の幾つかの実施態様の作製において、線源または支持体の１
つ以上の部分は、特定の層または層の部分によってカバーもしくはコートされな
いことが望まれ得る。そのような実施態様では、線源は、マスキング技術の使用
によって作製され得る。そのような技術では、特定の工程のために単独で放置さ
れる線源または支持体の部分は、マスクの役割を果たす一片の材料でカバーされ
る。マスクでカバーされない他の部分は、処理され(反応され、コートされ)、続
いて、マスクが除去される。例えば、その上にアイソトープ層が置かれる線源の
部分を囲む小さい境界の支持体を有することが好ましいかもしれない。そのよう
な配置は、アイソトープ層による支持体の側面表面のコーティングを減少させ、
エッジ効果を減少させ、或いは、幾つかの異なる別々の線源が、その間にスペー
スを有しアイソトープによりコートされない単一シートの支持体上に調製される
のを可能にし、その結果、個々の線源は、一旦それらが完全に調製されると、個
々の線源を切断または分離するのに使用されるブレードまたは他の器具の放射性
汚染のリスクなしに分離され得る。

【０１０８】１つの実施態様では、Mylar支持体、アルミナタイ層およびCaF₂/³²PO₄アイソトープ層を含む複数の線源が、マスクを用いて作製される。この方法では、Myla
rシートは、プレートとマスクとの間に置かれる。プレートは、ガラス、金属または他の好適な材料により構成され得る。マスクは、ステンレス鋼シートであり
、そこから幾つかの長方形状の部分が除去された。３片(プレート、Mylar、マス
ク)は、互いに固定され、その後、チャンバー中に置かれる。アルミナは、タイ層を形成し、続いて、マスクによって露出されて放置されたMylarの長方形状部分の上に付着される。フッ化カルシウムは、次に、アルミナ上に付着される。続
いて、マスクが除去され、シート全体は、³²PO₄ ^3-イオンを含むイオン交換浴に入れられ、アイソトープ層の形成を完了させる。１種以上の外部コーティング層
は、必要に応じて、個々の線源を分離する前に、シート上に置かれ得る。線源も
、バルーンカテーテル上に統合された後のように、分離後に個々にコートされ得
る。

【０１０９】マスキング技術は、活性な領域を囲む支持体の境界を有し、タイ層および支持
体をコートするアイソトープ層を含む線源の作製に関して、先に記載されている
。そのように記載されるているけれども、当業者に明かであるようにマスキング
技術またはその変種は、本発明の線源を作製する他の目的、例えば、線源の選択
された部分上にコーティング層を置くこと、および線源の異なる部分上に異なる
タイ層を置くこと、のために使用され得る。

【０１１０】図２を参照すると、本発明の１つの局面に従う、薄膜線源１０を組込んだ放射
線デリバリーカテーテル１８が開示されている。下記の説明は、主として、本発
明の放射線局面に向けられているけれども、血管拡張分野で公知のカテーテルを
利用する更なる特徴、例えば、インプラント可能なステントの送致、薬物送達、
灌流および拡張特性、或いはこれら特性の任意の組合せが本明細書の開示に照ら
して当業者に容易に明らかとなるように、本発明のバルーンと組合せて使用され
得る。

【０１１１】カテーテル１８は、一般に、近位コントロール端２０と遠位機能端２１との間
に伸びる細長いチューブ状本体１９を含む。チューブ状本体１９の長さは、所望
の用途に依存する。例えば、約130cm〜約150cmの領域の長さは、経皮経管冠動脈
形成術の後または最中に大腿部アクセスにより放射線デリバリーに使用されるの
に代表的である。

【０１１２】チューブ状本体１９は、適切な生体適合性プラスチック製材料の押出しによる
ような、バルーン付きカテーテル本体を作製するための任意の様々な公知技術に
従い、作製され得る。或いは、チューブ状本体１９の長さの少なくとも一部また
は全部は、カテーテルおよびガイドワイヤ分野で理解されるように、スプリング
コイル、固体壁性皮下用ニードルチューブ、または編組強化壁を含み得る。

【０１１３】一般に、本発明に従うチューブ状本体１９は、約0.02インチ〜約0.065インチの範囲の外径を有する、一般に円形外部断面形状で装備されている。本発明の１
つの好ましい実施態様に従うと、チューブ状本体１９は、冠状動脈用途に使用す
るために、その長さの殆どを通して約0.042インチ(3.2F)の外径を有する。或いは、一般に三角形または卵形の断面形状、並びに他の非円形形状も、カテーテル
全体に伸展するルーメンの数、製造方法および意図される使用に応じて、使用さ
れ得る。

【０１１４】末梢血管用途を目的とするカテーテルでは、チューブ状本体１９は、代表的に
は約0.039インチ〜約0.085インチの範囲内の外径を有する。好ましい範囲外の直
径も、直径の機能的帰結がカテーテルの意図された目的に受け入れられるならば
、使用され得る。例えば、所与の用途におけるチューブ状本体１９の直径の下限
値は、液体または他の機能的ルーメンの数、カテーテルに含まれる支持体構造な
ど、および所望の構造的統合性の関数となる。

【０１１５】一般に、カテーテルシャフトおよびバルーンの直径は、本開示に照らして当業
者により、任意の広範囲な用途に適合するように最適化され得る。例えば、本発
明のバルーンは、放射線を、大小の動脈および静脈、並びに他の管腔、可能性の
ある領域、中空の器官および外科的に作られた通路にデリバリーするのに使用さ
れ得る。本発明者は、食道、気管、尿道、尿管、卵管、腸、結腸、およびカテー
テルによってアクセス可能であり放射線デリバリーから恩恵を得られ得る任意の
他の位置への、放射線デリバリーを意図している。これは、例えば、経頸静脈的
肝臓内門脈体静脈シャントおよび当業者に認識される他のもののような、外科的
に作られた管腔を含む。従って、本発明は、主として冠状動脈用途で本明細書中
に記載されているけれども、これは例示のみを目的としており、本発明は、放射
線デリバリー分野でかなりより広い適用性を有することが理解される。

【０１１６】チューブ状本体１９は、カテーテルを、遠位の動脈箇所のような治療部位に、
チューブ状本体１９の座屈または望ましくない曲がりを起こさずに進めることを
可能にする、充分な構造的統合性(例えば、押込み性)を有しなければならない。
より大きい直径は、一般に、充分な内部流動特性および構造的統合性を有するが
、カテーテルが置かれる動脈中の灌流を減少させる。より大きい直径のカテーテ
ル本体も、減少した柔軟性を示す傾向があり、該柔軟性は、遠隔血管箇所にカテ
ーテルの遠位端を設置するのを要求する用途において不利であり得る。さらに、
治療を必要とする病巣は、ときとして、特に小さい直径の動脈に位置しており、
最低の可能なプロフィールを必須にさせる。

【０１１７】図２に例示されるように、カテーテル１８の遠位端２１は、少なくとも１つの
膨張可能バルーン２２を設けている。カテーテル１８の近位端２０は、当分野で
公知のように、１種以上のアクセスポートを有し得るマニホールド２３を設けて
いる。一般に、マニホールド２３は、オーバーザワイヤ(over the wire)実施態様でガイドワイヤポート２４およびバルーン膨張ポート２５を設けている。更な
るアクセスポートは、カテーテル１８の機能的性能に応じて、必要に応じて設け
られる。

【０１１８】バルーン２２も、迅速交換タイプのカテーテル上に設けられ得、そこでは、近
位ガイドワイヤポート２４は、当分野で理解されるように、マニホールド２３上
には見えないであろう。迅速交換実施態様では、近位ガイドワイヤアクセスポー
ト２４は、カテーテルの遠位端から約１〜約20cmのように、チューブ状本体１９
の長さに沿って配置されている。

【０１１９】図２に例示されるバルーンの実施態様を参照すると、病巣の又は拡大されたゾ
ーン３２は、近位参照ゾーン２８および遠位参照ゾーン３０との間に置かれてい
る。３つのゾーンのそれぞれの相対的長さは、バルーンの意図された使用に応じ
て、かなり変化し得る。一般に、直径および長さの両方に関するバルーンの好適
な寸法、並びに他のカテーテル寸法は、Variable Diameter Balloon Dilatation
Catheterという名称のCrockerらの米国特許第5,470,313号に開示されており、その開示はその全体として本明細書中に参考として援用される。

【０１２０】１つの特定の用途では、中心ゾーン３２は、約25mmの軸方向長さを有し、近位
ゾーン２８および遠位ゾーン３０のそれぞれは、約5mmの軸方向長さを有する。約８気圧(atmosphere)の膨張圧力では、近位ゾーン２８は約3mmの外径を有し、中心ゾーン３２は約3.4mmの外径を有する。同じバルーンは、18気圧の膨張圧力で、近位ゾーン２８に約3.1mmの外径を有し、中心ゾーン３２で約3.5mmの外径を
有する。特別なバルーンは、PETから構築され、約0.0006〜約0.0008インチの壁厚を有する。

【０１２１】図３に例示される本発明のバルーンの代替的実施態様に従うと、バルーン２６
は、慣用されているPTCAバルーンでのように、その軸方向作動長にわたり一般に
円柱状の膨張プロフィールを有する。図２の段階型バルーンまたは図３の円柱状
バルーンのいずれかは、本発明に従う、下記で議論される放射線源１０を容易に
装備し得る。

【０１２２】任意の特別なバルーン２２または２６の全体的な寸法は、当業者に十分理解さ
れるように、意図された使用により決定される。例えば、バルーンは、約1.5mm 〜約10mmの範囲内の任意の直径に膨張可能であり得る。冠状血管適用のために、
中心ゾーン３２または全体バルーン２６は、通常は、約1.5mm〜約4mmの範囲内の
直径に膨張可能であり、バルーンは、その間で約0.25mm増加毎に活用可能である
。

【０１２３】近位ゾーン２８または遠位ゾーン３０は、一般に、約1.25mm〜約9.5mmの範囲内の直径に膨張可能である。冠状血管適用のために、近位および遠位ゾーン２８
、３０は、好ましくは、約1.25mm〜約3.5mmの範囲内の直径に膨張可能である。

【０１２４】中心セクション３２の軸方向長さは、明かになるように、所望の放射線デリバ
リー長さに応じて、大きく変化し得る。例えば、中心セクション３２の軸方向長
さは、約0.5cm〜約5.0cm以上の範囲内のいずれかであり得る。冠状血管適用のた
めに、中心セクション３２の軸方向長さは、バルーンが放射線をデリバリーし、
同時に慣用されているPTCAを行なうようデザインされている場合、通常は約0.5c
m〜約2.0cmの範囲内である。PTCAを行なうことを意図しない放射線デリバリーバ
ルーンでは、中心ゾーン３２の軸方向長さは、病巣の代表的長さを超え、冠状血
管適用においては、軸方向長さは約0.5cm〜約5cm以上の範囲内であり得る。

【０１２５】近位ゾーン２８および遠位ゾーン３０の軸方向長さも、所望の性能特性に応じ
て大きく変異し得る。一般に、近位ゾーン２８の円柱状部分の軸方向長さおよび
少なくとも約3mmの遠位ゾーン３０が、有用であるように見える。

【０１２６】図４を参照すると、図３のように形状化された、本発明に従う放射活性なバル
ーンが開示されている。バルーン２６は、放射線デリバリーゾーン３２を含む。
放射線ゾーン３２は、放射線源１０に囲まれた内側バルーン壁３６を含む。好ま
しくは、放射線源１０は、外部スリーブ３８に囲まれている。例示された実施態
様では、放射線源１０は、外部スリーブ３８およびバルーン壁３６との間でトラ
ップされ、外部スリーブ３８は、熱的結合または接着剤の使用を介してのように
、バルーン壁３６またはカテーテルシャフトに接着される。好適な接着剤は、当
分野で公知の医療等級のUV硬化性およびウレタン性接着剤を含む。当業者に公知
の任意の広範囲な代替的技術も、融着、熱収縮、スポット溶接などのような、外
部スリーブ３８をバルーンに固定するために活用され得る。

【０１２７】スリーブ３８は、放射線源１０の軸方向長さよりも、軸方向にごく僅かにより
長く伸展され得る。外部スリーブ３８は、或いは、それがバルーンの近位端でカ
テーテルシャフトにネックダウンし、同様にバルーンの遠位端でカテーテルシャ
フトにネックダウンするように、バルーンの全長またはより長く伸展し得る。１
つの好適な外部スリーブ３８は、0.0003インチの壁厚のPETチューブを含む。他の材料は、ポリオレフィン、ナイロン、またはウレタン、或いは、それらの化合
物であり得た。或いは、外部スリーブ３８は、放射線源１０がバルーンに十分に
固定される限り、省かれ得る。

【０１２８】バルーン２６は、チューブ状本体１９上に取り付けられ、該本体は好ましくは
、少なくともガイドワイヤルーメン４０および膨張ルーメン４２を含む。例示さ
れる実施態様では、２つのルーメン４０および４２が、当分野で公知のように、
同軸的関係で例示されている。或いは、２つのルーメン４０および４２は、慣用
されている押出し技術の使用によるように、並行的幾何学形状(図５)で形成され
得る。

【０１２９】図５を参照すると、本発明の灌流実施態様が例示されている。灌流５０を有す
る放射線デリバリーカテーテルは、その上に遠位バルーン５４を有する細長い柔
軟なチューブ状本体５２を含む。この実施態様では、チューブ状本体５２は、好
ましくはカテーテル分野で良く理解されるように、並行方向に形状化される。従
って、チューブ状本体５２は、少なくとも膨張ルーメン５６およびガイドワイヤ
ルーメン５８を含む。更なるルーメンは、カテーテルの所望の機能に応じて、設
けられ得る。

【０１３０】ガイドワイヤルーメン５８は、当分野で周知のように、近位ガイドワイヤアク
セスポート(図示せず)から遠位ガイドワイヤアクセスポート６６に伸びる。近位
ガイドワイヤアクセスポートは、迅速交換実施態様において議論したように、カ
テーテルの側壁上、またはオーバーザワイヤ実施態様中の近位マニホールドでの
いずれかであり得る。ガイドワイヤルーメン５８の灌流セクション６０は、バル
ーン５４を介して伸展し、複数の遠位ポート６４と液体輸送する複数の近位ポー
ト６２を置く。この様に、ガイドワイヤ(図示せず)は、一旦バルーン５４が治療
部位に設置されたら、ガイドワイヤルーメン５８内で近位ポート６２に近位な位
置に、近い方で引込められ得る。バルーン５４は、膨張ルーメン５６を介して膨
張媒体を注入することにより膨張され得、灌流セクション６０は、血液が近位ポ
ート６２および遠位ポート６４によりバルーンを貫いて灌流するのを可能にする
。

【０１３１】本明細書の他の箇所で議論したように、バルーン５４は、薄膜線源１０を備え
られ、該線源は１層以上の放射性薄膜線源を含み得る。薄膜線源１０は、バルー
ン壁の内側表面または外側表面に接着され得、例示されたように外部チューブ状
層７０内でさらにトラップされ得る。或いは、薄膜線源１０は、外部層７０なし
に、バルーン壁の内側表面または外側表面に接着される。チューブ状層７０は、
好ましくは、薄膜線源１０の回りに同軸的に設置され、バルーンに付着するよう
に加熱され結合される。例えば、長さ3cmのバルーン上の薄膜線源１０の軸方向長さは、カテーテルの軸に沿って測定された約15mm〜約27mmの範囲内のいずれか
であり得る。

【０１３２】任意の前記実施態様において、アイソトープ層１６は、均一なアイソトープポ
ピュレーション、または２種以上のアイソトープのブレンドを含み得る。例えば
、ブレンドは、最終生成物において、半減期、活性、浸透性または他の特性の所
望の組合せを達成することが望ましいものであり得る。２または３または４また
は５以上の異なるアイソトープが、アイソトープ層１６を通して均一に分散され
得、または最終薄膜放射線源中での所望の活性プロフィールに応じて、アイソト
ープ層に沿った異なるゾーンで濃縮され得る。

【０１３３】本発明の別の局面に従うと、薄膜放射線源は、放射状に非対称的なデリバリー
を可能にする様式で、バルーンのようなデリバリー構造物に適用される。これは
、偏心の狭窄の場合のような、動脈壁の円周以内の選択された部位のみ治療する
のに望ましいものであり得る。

【０１３４】この実施態様では、ラジオアイソトープは、バルーンのようなデリバリー構造
物の円周の一部に沿ってのみ提供される。ラジオアイソトープゾーンは、バルー
ンの全円周の約10％〜約70％の範囲のいずれかを含み得、１つの実施態様では、
バルーンの全円周の約30％〜約50％の範囲内である。これは、本明細書中の開示
に照らして当業者に明かであるように、アイソトープを適用する前に薄膜をマス
クすること、ブロッキング層を円周の部分からの放射線放出をブロックするよう
に適用することなどのような任意の様々な方法で、達成され得る。１つの実施態
様では、薄膜シートは、ラジオアイソトープが、支持体の非放射活性部分により
分離される一連の別々のゾーン中で薄膜支持体にのみ接着されることを除いて、
本明細書中に開示されるように調製される。放射活性なゾーンは、デリバリーバ
ルーンの円周に対応する支持体シートに沿って隔絶され得、その結果、放射性薄
膜がバルーン周囲でラップされるとき、放射活性ゾーンは、互いに整列し、バル
ーンの予め決められた円周部分上でのみ放射活性なスタックを提供する。

【０１３５】従って、少なくとも第１および第２ゾーンは、本発明に従う薄膜線源上に設け
られ得る。１つの実施態様では、第１ゾーンは放射活性であり、第２ゾーンは放
射活性でない。別の実施態様では、第１ゾーンは第１の放射活性を有し、第２ゾ
ーンは第２のより少ない放射活性を有する。或いは、放射線源の他の特性は、所
望のデリバリー性能に応じて、第１ゾーンと第２ゾーンとの間で変化し得る。

【０１３６】本発明の別の局面に従うと、異なるサイズの管腔に放射線のデリバリーを可能
にするバルーンカテーテルが構築され得る。そのような装置では、バルーンは、
好ましくは、可揺型のプラスチック製材料を含む。線源のための支持体は、バル
ーンそれ自身、または可揺性もししくは弾性なプラスチックの別の薄膜のいずれ
かであり得る。可揺性のバルーンの内側の圧力が増加するにつれて、バルーンの
外径は増加する。従って、単一のバルーンカテーテルは、圧力つまりバルーンの
膨張直径を単に変化させることにより、異なるサイズの管腔を治療するのに使用
される得る。

【０１３７】直径の増加は、表面積当りのアイソトープ原子の密度の減少をもたらす。保圧
時間を調節することにより、予め決定された線量がデリバリーされ得る。例えば
、外径2.0mmおよび表面上に10¹⁷原子のアイソトープを有する20mmバルーンは、7
.96×10¹⁴原子/mm²の密度を生じる。このバルーンが加圧されて2.5mm直径に増加
した場合、密度は6.34×10¹⁴原子/mm²に減少する。これは、20%減少であり、等しい線量を達成するために保圧時間に20%増加の必要性を生じる。膨張の増加した直径と共に、バルーン長にも僅かな減少があるかもしれない。しかしながら、
この変化は、可揺性のレベルに依存し、殆どの場合は無視し得るほどであり得る
が、バルーンサイズの注意深い選択により容易に緩和される。

【０１３８】本発明の方法に従うと、任意の上記のようなバルーンカテーテルは、皮下的に
挿入され、患者の血管を介して治療部位まで経管的に進められる。治療部位で、
バルーンは、血管壁に対して放射活性なデリバリー層を配置するよう拡張される
。バルーンは、充分な放射線デリバリー時間の間に拡張を維持され、その後、収
縮させて患者から引き抜かれる。バルーンは、導入シースを介して導入され得、
該シースは、一旦バルーンが治療部位に配置されたら、バルーンを露出するよう
に近位で引込められ得る。

【０１３９】１ないし２分を充分に超えるデリバリー時間が臨床的に望ましい場合、カテー
テル１８は、図５に示されるような灌流導管を備えられ得る。Low Profile Perf
usion Catheterという名称のCrockerの米国特許第5,344,402号またはDrug Deliv
ery and Dilatation Catheter Having a Reinforced Perfusion Lumenという名称のCrockerらの米国特許第5,421,826号に開示されるもののような、任意の様々
な灌流構造物が活用され得、それぞれの開示はその全体として本明細書中に参考
として援用される。

【０１４０】本発明方法の別の局面に従うと、本発明の放射線デリバリーおよびバルーン拡
張カテーテルは、血管中の狭窄を拡張し放射線の治療的線量をデリバリーするの
を同時にするように活用される。カテーテルは、皮下的に導入され、経管的に動
脈系を介して進められ狭窄に到達する。バルーンは、狭窄内に設置され、当分野
で公知のように、膨張されて狭窄を拡張する。拡張工程の間、バルーンは、治療
的線量の放射線を血管壁にデリバリーしている。続いて、バルーンは、必要に応
じて、灌流と共に充分な時間の間、膨張されたプロフィールで適所に放置され、
所望の線量の放射線をデリバリーし得る。バルーンは、その後、縮小され、カテ
ーテルは、治療部位から引き抜かれる。

【０１４１】本発明方法の更なる局面に従うと、本発明の放射線デリバリーカテーテルは、
或る線量の放射線をデリバリーしながら、同時にステントをインプラントするよ
うに活用され得る。本方法のこの局面に従うと、ステントは、患者内部に皮下挿
入する前に、放射線デリバリーバルーン上に設置される。その上にステントを担
持するバルーンは、その後、皮下的に挿入され、患者の血管を通して治療部位ま
で経管的に進められる。バルーンは、或る線量の放射線を同時にデリバリーしな
がら、治療部位で拡大され、ステントを広げる。その後、バルーンは、縮小され
、患者から引き抜かれ、広げられたステントを部位の適所に残す。

【０１４２】本発明の別の局面に従うと、或る線量の放射線にさらすことにより、予めイン
プラントされたステントまたはグラフトを処置する方法が提供される。該方法は
、身体管腔内部に予めインプラントされたステントまたはグラフトを同定する工
程を包含する。本明細書中の他の箇所に記載されるタイプの放射線デリバリーカ
テーテルは、ステントまたはグラフト内部に設置され、バルーンは、ステントま
たはグラフトの内壁に対して又は近傍に放射性源を設置するよう膨張される。バ
ルーンは、ステントまたはグラフトを更に拡張させるために充分な圧力まで膨張
されるか、あるいは更なるステントまたはグラフトの拡張またはサイジングなし
に、ステントまたはグラフトの内壁に対して放射線源を設置するよう充分に膨張
され得る。或る線量の放射線のデリバリーの後、バルーンは、縮小され、患者か
ら除去される。

【０１４３】任意の上記の方法は、本明細書中の他の箇所に開示される灌流能力を用いて又
は用いずにのいずれかで、達成され得る。さらに、任意の上記方法は、本明細書
中の他の箇所に開示されたように、本発明のオーバーザワイヤ実施態様または本
発明の迅速交換実施態様の使用を通して達成され得る。

【０１４４】従って、本発明に従うと、バルーン上に放射線デリバリー層を有するカテーテ
ルが提供され、該バルーンは、比較的低いエネルギーの薄膜線源が、血管壁に対
して直接的に設置されること、または任意の外部スリーブ３８または７０あるい
は他のコーティングの厚さに応じて、血管壁から約.001インチ以内および好まし
くは約0.003インチ以下になること、を可能にする。さらに、本形状は、放射線源と血管壁との間から実質的に全ての血液または他の液体を、バルーンの軸方向
長さに関して血管の全内部円周にわたり排出する。結果として、放射線は、血管
壁に到達するために、複数の構造物ならびに血液を血管内に浸透させることは要
求されない。さらに、放射線デリバリーは、デリバリー部位で、血管の全円周に
わたって本質的に均一である。

【０１４５】本発明のバルーンの形状は、そのようなものであるので、放射線デリバリー層
は、弾性であるこ必要はなく、バルーン材料と共に、低下した挿入プロフィール
に単純に折り畳まれ得る。本明細書中に具体的に記載されたよりも高い放射線量
が、より長い投与時間および／またはより高い活性のアイソトープおよび／また
はより高い密度のアイソトープ層および／またはより多い層の薄膜線源の使用を
介してのように、容易に達成され得る。

【０１４６】本発明は、特定の好ましい実施態様により記載されたけれども、本発明の他の
実施態様が、本明細書中の開示に照らして、当業者に明らかになる。従って、本
発明の範囲は、上記によって限定されることは意図されず、むしろ添付の請求の
範囲が参照される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に従う薄膜放射線線源の略図的斜視図である。図１Aは、本発明に従う代替的な薄膜線源の略図的斜視図である。図１Bは、支持体層、アイソトープ層およびコーティング層を有する本発明の放射線デリバリー線源の１つの実施態様の断面の略図である。図１Cは、支持体層、タイ層、アイソトープ層およびコーティング層を有する本発明の放射線デリバリー線源の１つの実施態様の断面の略図である。

【図２】図２は、本発明の薄膜線源を組込んだカテーテルの略図的側面立面図である。

【図３】図３は、本発明の薄膜線源を組込んだ代替的カテーテルの略図的側面立面図で
ある。

【図４】図４は、本発明の薄膜線源を組込んだバルーンを通して拡大された側面的立面
断面図である。

【図５】図５は、本発明の別の局面に従う薄膜線源を組込んだバルーンの拡大された立
面断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者タムリサアメリカ合衆国 92630 カリフォルニアレイクフォレストヴィンテージウッズロード 26202 (72)発明者ファジオロバートアメリカ合衆国 92886 カリフォルニアヨーバリンダサンアントニオ 3780 Ｆターム(参考） 4C082 AA05 AC03 AE05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１側面を有する支持体；および支持体の少なくとも第１側面上に少なくとも１種のアイソトープを含むアイソ
トープ層、を含む、放射線デリバリー線源。
【請求項２】前記アイソトープ層がさらに金属塩または金属酸化物を含む
、請求項１に記載の線源。
【請求項３】前記アイソトープがガンマ放出性アイソトープまたはベータ
放出性アイソトープである、請求項１に記載の線源。
【請求項４】アイソトープがP-32、I-125、Pd-103、W/Re-188、As-73、Gd
153、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の線源。
【請求項５】支持体層が薄膜層である、請求項１に記載の線源。
【請求項６】薄膜層がポリエステルまたはポリイミドを含む、請求項５に
記載の線源。
【請求項７】薄膜層がチューブの形態である、請求項５に記載の線源。
【請求項８】チューブがポリエステルテレフタレート、ポリイミド、ナイ
ロン、または他のプラスチックからなる群から選択される材料を含む、請求項７
に記載の線源。
【請求項９】薄膜層が膨張可能なバルーンである、請求項５に記載の線源
。
【請求項１０】薄膜層が多孔性である、請求項５に記載の線源。
【請求項１１】薄膜層が約0.001インチ以下の厚さを有するシートである、請求項５に記載の線源。
【請求項１２】シートがポリエステル、ポリイミド、ナイロン、および薄
い金属フィルムからなる群から選択される材料を含む、請求項１１に記載の線源
。
【請求項１３】支持体がバルーン、ワイヤ、ニードル、およびシードから
なる群から選択される、請求項１に記載の線源。
【請求項１４】支持体層が膨張可能なバルーンの一部である、請求項１に
記載の線源。
【請求項１５】タイ層が金属、金属塩、金属酸化物、塩、合金および重合
性材料からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の線源。
【請求項１６】さらにコーティング層を含む、請求項１に記載の線源。
【請求項１７】前記コーティング層がシアノアクリレート、アクリル系誘
導体、アクリレート、アクリル酸、ウレタン、ポリブチルビニルクロリド、ポリ
塩化ビニリデン、および他の重合性材料からなる群から選択される材料を含む、
請求項１６に記載の線源。
【請求項１８】前記コーティング層が生体適合性物質を含む、請求項１６
に記載の線源。
【請求項１９】少なくとも第１側面を有する支持体；支持体の少なくとも第１側面上のタイ層；およびタイ層に結合されたアイソトープ層、を含む放射線デリバリー線源であって、ここで、該アイソトープ層は少なくとも
１種のアイソトープを含む。
【請求項２０】前記アイソトープ層がさらに金属塩または金属酸化物を含
む、請求項１９に記載の線源。
【請求項２１】前記アイソトープがガンマ放出性アイソトープまたはベー
タ放出性アイソトープである、請求項１９に記載の線源。
【請求項２２】アイソトープがP-32、I-125、Pd-103、W/Re-188、As-73、
Gd153、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１９に記載の線源。
【請求項２３】前記支持体層が薄膜層である、請求項１９に記載の線源。
【請求項２４】前記薄膜層がチューブの形態である、請求項２３に記載の
線源。
【請求項２５】前記薄膜層がポリエステル、ポリイミド、ナイロンまたは
他の重合性材料からなる群から選択される材料を含む、請求項２３に記載の線源
。
【請求項２６】薄膜層が膨張可能なバルーンである、請求項２３に記載の
線源。
【請求項２７】薄膜層が多孔性である、請求項２３に記載の線源。
【請求項２８】薄膜層が約0.001インチ以下の厚さを有するシートである、請求項２３に記載の線源。
【請求項２９】シートがポリエステル、ポリイミド、ナイロン、および薄
い金属フィルムからなる群から選択される材料を含む、請求項２８に記載の線源
。
【請求項３０】支持体がバルーン、ワイヤ、ステント、ニードル、および
シードからなる群から選択される、請求項１９に記載の線源。
【請求項３１】支持体層が膨張可能なバルーンの一部である、請求項１９
に記載の線源。
【請求項３２】前記タイ層が金属、金属酸化物、金属塩、合金ポリエステ
ル、ポリイミドおよび他の重合性材料からなる群から選択される材料を含む、請
求項１９に記載の線源。
【請求項３３】さらにコーティング層を含む、請求項１９に記載の線源。
【請求項３４】前記コーティング層がシアノアクリレート、アクリル系誘
導体、アクリレート、アクリル酸、ウレタン、ポリブチルビニルクロリド、ポリ
塩化ビニリデン、および他の重合性材料を含む、請求項３３に記載の線源。
【請求項３５】前記アイソトープ層がバルーンの内側表面上にある、請求
項２６に記載の放射線デリバリー線源。
【請求項３６】支持体を供給する工程；該支持体を少なくとも１種のアイソトープを含むアイソトープ層でコートする
工程、を包含する、放射線デリバリー線源を作製する方法。
【請求項３７】前記アイソトープがガンマ放出性アイソトープまたはベー
タ放出性アイソトープである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】前記アイソトープがP-32、I-125、Pd-103、W/Re-188、As-
73、Gd-153およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項３６に記載
の方法。
【請求項３９】前記アイソトープ層がさらに金属塩または金属酸化物を含
む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】前記コーティング工程が、前記支持体を少なくとも１つの金属層でコートする工程；該金属層を反応させて金属酸化物または金属塩の層を形成する工程；および複数のラジオアイソトープイオンを含む液体に該金属酸化物または金属塩の層
をさらして前記アイソトープ層を形成する工程、を包含する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】前記コーティング工程が、前記支持体を金属塩または金属酸化物の層でコートする工程；および複数のラジオアイソトープイオンを含む液体に該金属酸化物または金属塩の層
をさらして前記アイソトープ層を形成する工程、を包含する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】前記アイソトープ層をコーティング層でコートする工程を
さらに包含する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】前記コーティング層がシアノアクリレート、アクリル系誘
導体、アクリレート、アクリル酸、ウレタン、ポリブチルビニルクロリド、ポリ
塩化ビニリデンおよび他の重合性材料を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】近位端および遠位端を有する細長い柔軟なチューブ状本体
；チューブ状本体上のその遠位端近くの膨張可能なバルーン、該バルーンはチュ
ーブ状本体の少なくとも一部を通して軸方向に伸びる膨張ルーメンと液体接続し
ている；およびバルーン上の薄膜放射線源、該薄膜は支持体、タイ層およびアイソトープ層を
含む、を含む、放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項４５】前記アイソトープ層が金属塩または酸化物、および少なく
とも１種のアイソトープを含む、請求項４４に記載の放射線デリバリーバルーン
カテーテル。
【請求項４６】線源がさらにコーティング層を含む、請求項４４に記載の
放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項４７】薄膜放射線源を囲む外部スリーブをさらに含む、請求項４
４に記載の放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項４８】チューブ状本体の少なくとも遠位部分全体に軸方向に伸び
るガイドワイヤルーメンをさらに含む、請求項４４に記載の放射線デリバリーバ
ルーンカテーテル。
【請求項４９】チューブ状本体上に近位ガイドワイヤアクセスポートを、
チューブ状本体の近位端に遠位に位置してさらに含む、請求項４８に記載の放射
線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５０】さらに、膨張可能なバルーンの近位側から膨張可能なバル
ーンの遠位側までのチューブ状本体を通して伸びる灌流導管、バルーンの近位側
上のチューブ状本体上の少なくとも第１灌流ポート、およびバルーンの遠位側上
のチューブ状本体上の少なくとも第２灌流ポートを含む、請求項４４に記載の放
射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５１】薄膜が約0.0001〜約0.001インチの範囲内の厚さを有する、請求項４４に記載の放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５２】標的活性を有する放射線デリバリーバルーンカテーテルを
作製する方法であって、膨張用に寸法化されたバルーンを身体管腔内に供給する工程；単位長さ当り公知の放射性活性を有する薄膜放射線源を供給する工程；放射線源の充分な長さをバルーン周囲でラップして少なくともほぼ標的活性の
正味の放射性活性を発生する工程、を包含する方法。
【請求項５３】保護的チューブ状シースを放射線源周囲に設置する工程を
さらに包含する、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】近位端および遠位端を有する細長い柔軟なチューブ状本体
；チューブ状本体上のその遠位端近くの膨張可能なバルーン、該バルーンはチュ
ーブ状本体を通して軸方向に伸びる膨張ルーメンと液体接続している；およびバルーン上の薄膜放射線源、該薄膜は支持体およびアイソトープ層を含む、を含む、放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５５】支持体層が膨張可能なバルーンの少なくとも一部である、
請求項５４に記載の放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５６】近位端および遠位端を有する細長い柔軟なチューブ状本体
；チューブ状本体上のその遠位端近くの膨張可能なバルーン、該バルーンはチュ
ーブ状本体を通して軸方向に伸びる膨張ルーメンと液体接続している；およびバルーン上の薄膜放射線源、該薄膜は支持体、タイ層、およびアイソトープ層
を含む、を含む、放射線デリバリーバルーンカテーテル。
【請求項５７】支持体層が膨張可能なバルーンの少なくとも一部である、
請求項５６に記載の放射線デリバリーバルーンカテーテル。