JPH1057382A - 放射線治療法および放射線治療装置 - Google Patents

放射線治療法および放射線治療装置

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JPH1057382A
JPH1057382A JP19590897A JP19590897A JPH1057382A JP H1057382 A JPH1057382 A JP H1057382A JP 19590897 A JP19590897 A JP 19590897A JP 19590897 A JP19590897 A JP 19590897A JP H1057382 A JPH1057382 A JP H1057382A
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chelating
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久的移植デバイスを用いて、正しく予測可
能な放射線量を供給できる装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明の移植可能な医療用デバイスは、
患者の体内の局部に一定量の放射線を供給するのに使用
される。デバイスは、特定アイソトープとの結合親和性
をもつキレート剤でコーティングされる。キレート剤に
対する適切な基礎を形成するため、デバイスには、基礎
層および任意としてのスペーサ層が先ず付着される。移
植の直前に、ラジオアイソトープの溶液中にデバイスが
浸漬され、これにより所定量のラジオアイソトープを吸
着させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは再狭窄等の
状態を治療する放射線治療技術の使用に関し、より詳し
くは、一定の放射線量を被曝させる移植デバイス（移植
用具）の使用技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】組織の局部照射治療に使用できる種々の
条件が判明している。照射される組織の量を適当に制限
するため、小さな放射線源を移植することが時々必要に
なり、また、組織を充分な放射線量で被曝させるには、
このようなデバイスを長時間移植しておくのが有効であ
ることが判明している。経皮的冠動脈内腔拡張術（ＰＴ
ＣＡ）は、冠動脈疾患の確立された治療方法である。こ
の方法は、バルーンカテーテルを、血管系に通して、じ
ゅく状斑（atherosclerotic plaque）が集まった血管壁
上の位置へと導く。血管の直径を増大させ、かつこれに
より血流に対する制限を低減させるため、斑は、カテー
テルの先端側端部に配置されたバルーンを膨張させるこ
とにより血管壁に押しつけられる。充分な拡大が達成さ
れた後、バルーンが収縮されかつ取り出され、不通領域
が治癒し始める。
【０００３】この方法は非常に広範囲に使用されている
けれども、ＰＴＣＡに付随する１つの問題として、再狭
窄として知られた状態がある。再狭窄は、首尾よく行な
われた血管形成術の後の、血管内構造の別の閉塞の発生
である。再狭窄は、引っ張られた組織の通常の治癒プロ
セスの誇張された形態であると考えられる。再狭窄は、
引っ張られた壁（該壁では、血管構造をライニングする
傷ついた細胞が増殖しかつ線維組織を形成する）の内膜
線維増殖により引き起こされると考えられる。血管壁で
のこのような成長は、正常細胞が高速で増殖し、これに
より血管構造を通る流れに対する新たな閉塞を創出する
悪い現象である。これは、ＰＴＣＡの約１５〜５０％の
範囲内で生じ、一般にＰＴＣＡ後、最初の６か月以内に
発生する。開通性を維持するための努力として、拡大血
管内にステントが移植されているけれども、再狭窄速度
に対し非常に有効とは思われない。ステントを移植した
場合には、ステントの端部の周囲におよびステント壁の
あらゆる開口を通って成長が生じ易い。
【０００４】血管内からの血管の局部照射は、再狭窄の
発生率低下に有効であると考えられている。現在まで、
このような放射線は、ガイドワイヤ、バルーン、一時的
移植ワイヤまたは永久的移植ステントを含む種々の媒介
物を介して供給される。供給デバイスは、その一部また
は全部が放射性物質で形成されるか、放射性物質でコー
ティングされる。高レベルの放射線を発生する物質を簡
単に体内に導入し、後で取り出すことができる。或い
は、比較的低レベルの放射線を発生しかつ適度に短い半
減期をもつ物質を一時的に導入するか、或る場合には所
定位置に残しておくこともできる。従来技術のデバイス
および技術には多くの欠点がある。一時的移植デバイス
に関しては、移植時間が制限され、従って、必然的に放
射線量を非常に大きくしなければならない。このような
高放射線量では、血管の一側に局部放射線焼けが生じる
一方、血管の反対側の放射線量は不足してしまう。ま
た、再狭窄の傾向は６か月間に亘って生じるため、発病
の不確実性に充分に対処するには反復照射が必要にな
る。
【０００５】永久的移植デバイスの場合には、デバイス
の保管寿命と生体内での有効寿命との間に妥協がなされ
ている。放射線に対する患者の長期被曝を減じるため、
半減期の短い物質を使用すると、必然的に保管寿命も短
くなり、従って好ましいことではない。一方、保管寿命
を長くできるアイソトープ（アイソトープは長い半減期
を有する）を使用すると、放射線に対する患者の被曝が
長時間になり、過剰になってしまう。また、再狭窄は一
般に最初の６か月以内に生じるという事実から、照射を
このような時間枠に限定するのが好ましいと考えられて
いる。もちろん、永久的移植デバイスからの放射線の照
射をこのような限定時間に大幅に制限しようと試みる
と、デバイスの保管寿命に関する束縛が一層賦課され
る。これまでに知られているデリバリデバイスに固有の
他の欠点は、製造、保管および輸送に携わる人、カテー
テル研究員および医者を含む、全てのデバイス取扱人
を、好ましくない放射線量への被曝から充分に保護する
必要性に関するものである。これは、大きくて扱い難い
容器の使用を必要とし、このため取扱いおよび廃棄が一
層複雑化する。産業界で考えられている幾つかのラジオ
アイソトープは、デバイスへのイオン注入またはデバイ
ス中の金属の変質を必要とする。このようなプロセスの
複雑さは、デバイスのコストを大幅に増大させてしま
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の欠点を解消
できる新しいアプローチが必要である。永久的移植デバ
イスを用いて、正しく予測可能な放射線量を供給できる
装置を提供することが望まれている。また、このような
デバイスは、最小コストで製造でき、長い半減期を有し
かつ放射線被曝の危険性が最小であるのが最も好まし
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、血管部位への
放射線の供給に従来使用されている技術およびデバイス
の欠点を解消する。本発明は、患者に供給される放射線
量を正確に制御できると同時に、デバイスの保管寿命に
関する懸念を除去できる方法を提供する。また、本発明
は、移植デバイスを迅速かつ容易に放射性にする方法を
提供する。より詳しくは、予め選択された量の放射性物
質を容易に吸着しかつ放射性物質との充分に強い結合を
形成して、体液との接触による放射性物質のその後の損
失を実質的に最小にできる移植デバイスを提供する。こ
れらの長所は、一般に、移植ハードウェアと放射性物質
とを移植の直前まで別々に維持しておくことにより達成
される。既知の半減期をもつ正確な既知量の物質をデバ
イス上に装填（ローディング）しかつ直ちに移植処置を
進行することにより、所望時間に亘って非常に正確な放
射線量を患者に供給できる。
【０００８】本発明の特定実施形態は、手術室で、予測
可能な量の放射性物質の吸着が容易に行なえるステント
を提供する。より詳しくは、キレート剤がコーティング
されたステントが提供される。デバイスには、最初に基
礎材料（および任意であるが、スペーサ材料）がコーテ
ィングされ、この後にキレート剤（chelator) が付着さ
れる。このアプローチにより、ステント自体の保管寿命
に関するあらゆる懸念が除去され、かつ装填前にステン
トを特別に取り扱う必要性が除去される。基礎材料は、
ステントの表面およびスペーサ（または基礎材料上に付
着されるキレート剤）の両者との強い結合を形成するも
のが選択される。スペーサは、この下に配置される基礎
層とキレート剤との強い結合を形成するものが選択さ
れ、かつ一定の移動度（mobility) をキレート剤に伝達
するか、能動部位（active site)の数を増大させる機能
を有する。最後にキレート剤が選択され、該キレート剤
は、この下に配置される基礎層またはスペーサ層との強
い結合を形成し、もちろん、最終的には放射性アイソト
ープを吸着する。コーティングのこのような組合せはか
なり強固であり、通常ステントになされる消毒工程によ
る影響を殆ど受けず、かつステントの半減期にいかなる
影響も与えない。
【０００９】キレート剤がコーティングされたデバイス
を、移植の直前に、適当な放射性物質を含有する溶液中
に浸漬し、ラジオアイソトープを吸着させる。キレート
剤とアイソトープとの組合せは、移植されたステントか
らの放射性物質の放射が後で事実上なくなる定量性をも
つように選択される。ラジオアイソトープの半減期と共
に放射性物質の放射能を知ることができれば、供給され
る全放射線量を正確に計算できる。放射線に対する警戒
は、ラジオアイソトープ物質を収容するガラス瓶の取扱
い時、および装填ステップ中および装填ステップ後のス
テントの取扱い時に必要とされるだけである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の特定実施形態は、移植デ
バイスを介して、血管部位に正確な放射線量を供給する
装置を提供する。本発明のデバイスは、例えば、血管形
成術を受けた血管の再狭窄を防止するのに使用できる。
本発明のデバイスは、永久的移植ステント１０の形態が
好ましい。ステント１０は、最初は収縮された状態で提
供され、次にカテーテルの先端側端部の膨張バルーンの
周囲に配置される。バルーンが目標血管内の所定位置に
配置されると、バルーンが膨張され、これによりステン
トが半径方向に拡大される。ステントをその拡大状態に
ロックするため、ステントには、当該技術分野で良く知
られた任意の種々の機構を組み込むことができる。次
に、バルーンを収縮させかつカテーテルを引き出すと、
拡大されたステントが所定位置に残され、血管の開通性
が維持される。Advanced Cardiovascular Systems, In
c. の１９９５年５月３日付出願について付与された１
９９６年１０月２９日付米国特許第5,569,295 号には、
拡大可能ステントおよびバルーンカテーテル供給装置に
ついて更に詳細に説明されている。
【００１１】ステント１０は、本発明により、所定の放
射線量を供給するように製造される。図１および図２
は、本発明の特徴を具現するステント１０を示す。ステ
ント１０の外面１２は最初に、下塗り剤または下地とし
て機能する基礎層１４により選択的にコーティングされ
る。基礎材料は、ステントの外面に接着すなわち結合で
きると同時に、次の層が容易に結合する表面を形成する
材料が選択される。基礎層１４には、中間のスペーサ層
１６が任意で結合される。該スペーサ層１６の目的は、
後で該層１６に付着されるキレート官能剤（chelating
functionality)に対する充分な移動度を付与すること、
および／またはキレート成分（chelatingmoiety）に利
用できる能動部位の数を増大させ、これにより化学的増
幅器（chemical amplifier）として機能させることにあ
る。キレート剤１８が、スペーサ材料１６に、または基
礎層１４に対して直接的に共有結合される。キレート剤
１８は、この下の物質との強い結合を形成しかつ使用さ
れる特定ラジオアイソトープに対する強い親和性を有す
るものが選択される。最上層は、使用の直前に付着され
かつキレート剤により吸着されるラジオアイソトープか
らなる。ラジオアイソトープは、これが出す放射線の種
類およびその半減期に基づいて選択される。
【００１２】ステントは金属またはポリマーで構成でき
る。好ましい構造材料として、ステンレス鋼がある。基
礎層１４は、金、求核剤（nucleophile)を含有する任意
の有機コーティング、または潜在的求核剤（potential
nucleophile)で構成できる。これらの部位は、潜在的
に、エステル、ケトンまたはニトリルに対してαである
脂肪族カーボンまたはベンジル化カーボン（すなわち、
エステル、ケトンまたはニトリルのα位置にある脂肪族
カーボンまたはベンジル化カーボン）で構成できる。或
いは、これらは、アルコール、アミン、尿素またはチオ
ールでもよい。可能性ある基礎層として、ポリウレタ
ン、ポリ（エチレン−ビニルアルコール）、ポリ（ビニ
ルアルコール）、および殆どのヒドロゲルおよびポリア
クリレートがある。
【００１３】スペーサ層１６は、分子内求核置換反応
（nucleophilic substitution)により与えられる制御度
合いに従って、基礎層１４に付着させるのが好ましい。
或いは、ラジカルグラフト法（radical grafting proce
sses）を使用することもできる。可能性あるスペーサ材
料として、α，ω−メルカプトアルキルアミン、ジイソ
シアネート、二酸塩化物、ジアルキルアミン、α，ω−
ヒドロキシアルキルアミン、ジヒドロキシアルカン（Ｐ
ＥＯ）およびジメルカプトアルカンがある。キレート剤
１８は、この下の層（すなわち、スペーサ層または基礎
層）との共有結合を形成し、かつラジオアイソトープと
の非常に高い親和性もつものが選択される。可能性ある
キレート官能剤として、アセテート（モノカルボン
酸）、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、クエン
酸、１、２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラ酢酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラ酢酸およびピリジン−２、６−ジカルボン
酸がある。
【００１４】ラジオアイソトープは、放射線の種類、半
減期およびキレート剤との結合強度（この結合強度は、
血液中に存在するイオンにより変位されないように充分
大きいものでなくてはならない）に基づいて選択され
る。好ましいアイソトープはβ放射線源（beta emitte
r) である。なぜならば、γ放射線は組織中に深く透過
し過ぎる一方、α粒子のエネルギは不充分だからであ
る。ラジオアイソトープの半減期は、２４時間〜２か月
の間、好ましくは２〜１８日の間であるべきである。半
減期が短いほど、放射性物質の輸送および保管上の問題
が大きくなり、一方、再狭窄の処置に使用すべきである
と現在考えられている生物学的プロセスの観点から、半
減期が長いほど、供給される放射線量が過大になる。材
料の最も好ましい組合せは、ステンレス鋼のステント
と、金の基礎層と、スペーサ層としてのω−メルカプト
アルキルアミンと、キレート剤としてのＮ1 −（２−ヒ
ドロクスエチル）−エチレンドラミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ1 −
トリ酢酸（Ｎ1−（２−hydroxethyl)−ethylenedramine
−Ｎ，Ｎ，Ｎ1 −triacetic acid) およびラジオアイ
ソトープとしてのＩｒ192 との組合せである。
【００１５】本発明の実施において、先ず、ステントに
基礎層が付着され、次に、任意によりスペーサ層を設
け、最後にキレート剤が付着される。コーティングされ
たステントは、その後に殺菌されかつステントおよび関
連デバイスと一緒に処理される。その後の保管寿命およ
び取扱い上の制限は、コーティングによってではなく基
礎ステントおよびカテーテルにより規定される。ガラス
瓶内に収容された溶液中に懸濁するラジオアイソトープ
は、病院が習得している一般的な方法に従って別途取り
扱われる。移植の直前に、ステントがガラス瓶内に浸漬
され、キレート剤にラジオアイソトープを吸着させる。
ラジオアイソトープが装填されたステントは、次に患者
の体内に配置されかつ拡大されて、所定位置に永久的に
残される。ステントが出す放射線は、その半減期の関数
として徐々に減少するが、再狭窄の機会を防止または少
なくとも最小にするための限界としての６か月の時間枠
内は充分な量である。その後、放射線は殆ど効果を発揮
しないレベルまで減少し続けるため、デバイスを取り出
す必要はない。
【００１６】以上、本発明の特定形態を例示しかつ説明
したが、当業者ならば、本発明の範囲を逸脱することな
く種々の変更をなし得るであろう。より詳しくは、本発
明によりあらゆる形式の移植デバイスを製造でき、また
本発明の方法は、組織の局部照射に対応することが判明
しているあらゆる状態の治療に実施できる。従って、本
発明は、特許請求の範囲の記載を除き制限を受けるもの
ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を具現する開格子構造をもつ典型
的ステントを示す斜視図である。
【図２】図１のステント１つのワイヤストラットの断面
図であり、ステントに取り付けられた種々の層を示すも
のである。
【符号の説明】
１０ ステント １２ ステントの外面 １４ 基礎層 １６ スペーサ層 １８ キレート剤

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放射線治療を行なうための血管内医療用
    デバイスにおいて、移植可能な構成部品と、 該構成部品の所定表面に付着されるキレートコーティン
    グとを有し、該キレートコーティングは、所定のラジオ
    アイソトープに対する結合親和性をもつものが選択され
    ていることを特徴とする医療用デバイス。
  2. 【請求項２】 前記移植可能な構成部品は、拡大可能な
    ステントからなることを特徴とする請求項１に記載の医
    療用デバイス。
  3. 【請求項３】 前記構成部品の前記所定表面に付着され
    かつ前記キレートコーティングの下に配置される基礎層
    を更に有することを特徴とする請求項１に記載の医療用
    デバイス。
  4. 【請求項４】 前記基礎層に結合されかつ前記キレート
    コーティングの下に配置されるスペーサ層を更に有する
    ことを特徴とする請求項３に記載の医療用デバイス。
  5. 【請求項５】 前記基礎層は金からなり、前記スペーサ
    層はα，ω−メルカプトアルキルアミンからなることを
    特徴とする請求項４に記載の医療用デバイス。
  6. 【請求項６】 前記キレートコーティングにより吸着さ
    れる放射性アイソトープを更に有することを特徴とする
    請求項１に記載の医療用デバイス。
  7. 【請求項７】 前記放射性アイソトープはβ放射線源か
    らなることを特徴とする請求項６に記載の医療用デバイ
    ス。
  8. 【請求項８】 前記β放射線源は２４時間〜２か月の間
    の半減期を有することを特徴とする請求項７に記載の医
    療用デバイス。
  9. 【請求項９】 前記β放射線源は２〜１８日の間の半減
    期を有することを特徴とする請求項８に記載の医療用デ
    バイス。
  10. 【請求項１０】 患者の一部位に所定の放射線量を供給
    する方法において、移植可能な構成部品を設けるステッ
    プを有し、該構成部品の所定部分はキレート剤でコーテ
    ィングされており、前記キレート剤は所定のラジオアイ
    ソトープに対する結合親和性をもつものが選択され、 前記ラジオアイソトープを溶液として提供するステップ
    と、 前記移植可能な構成部品を前記溶液中に浸漬するステッ
    プと、 該浸漬ステップの直後に前記構成部品を患者の体内に移
    植するステップとを更に有することを特徴とする方法。
JP19590897A 1996-07-19 1997-07-22 放射線治療法および放射線治療装置 Withdrawn JPH1057382A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/685447 1996-07-19
US08/685,447 US5871436A (en) 1996-07-19 1996-07-19 Radiation therapy method and device

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Publication Number Publication Date
JPH1057382A true JPH1057382A (ja) 1998-03-03

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ID=24752244

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19590897A Withdrawn JPH1057382A (ja) 1996-07-19 1997-07-22 放射線治療法および放射線治療装置

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US (2) US5871436A (ja)
EP (1) EP0819446A3 (ja)
JP (1) JPH1057382A (ja)
AU (1) AU696973B2 (ja)
CA (1) CA2206394A1 (ja)
MX (1) MX9705373A (ja)

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JP2008521476A (ja) * 2004-11-26 2008-06-26 ステントミクス・インコーポレイテッド 化学物質の医療インプラントへのキレート及び結合、作成された医療機器、及び治療への適用

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