KR20020023416A - 방사능 소스 트레인 - Google Patents

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KR20020023416A
KR20020023416A KR1020027000523A KR20027000523A KR20020023416A KR 20020023416 A KR20020023416 A KR 20020023416A KR 1020027000523 A KR1020027000523 A KR 1020027000523A KR 20027000523 A KR20027000523 A KR 20027000523A KR 20020023416 A KR20020023416 A KR 20020023416A
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radioactive
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라르센찰스이.
파르난로버트씨.
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노보스트 코포레이션
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Abstract

속이 비고 양쪽이 닫힌 외부 하우징(14)과 그 내부에 들어 있는 방사선 방사 물질로 구성된 복수개의 치료 요소들을 포함하여 구성되는 치료 요소 소스 트레인(10)이다. 치료 요소들은 서로 끝과 끝이 마주보도록 정렬되며, 와이어(18)가 치료 요소들의 외부에 감겨서 치료 요소들이 서로 끝과 끝이 마주보도록 되어 있는 상호관계를 유지시킨다. 와이어는 치료 요소들 주위에 나선형으로 권선될 수 있고 또는 치료 요소들 주위로 꼬여질 수 있다. 또한, 와이어는 근위 치료 요소 및 원위 치료 요소에 고정될 수 있고, 또는 각각의 치료 요소들에 고정될 수 있다. 바람직하게는, 와이어는 금, 백금, 백금 이리듐, 텅스텐 및 탄탈륨과 같은 방사성불투과 물질로 만들어진다. 또 다른 실시예에서는, 소스 트레인 양단에는 단부 뚜껑(16)이 제공되고 와이어 재킷이 각각의 단부 뚜껑에 고정될 수 있다.

Description

방사능 소스 트레인{RADIOACTIVE SOURCE TRAIN}
본 발명은 의료분야를 위한 방사능 소스 트레인에 관한 것으로, 보다 상세히는, 방사선 치료물질을 환자의 몸 내부에 운반하기 위한 하나 이상의 내강(lumens)을 갖는 카테테르 또는 관형 부재를 통해서 이동하는 경우에 단일의 유닛으로 이동하는, 봉하여지거나(enclosed) 또는 재킷이 입혀진(jacketed) 방사능 소스 트레인에 관한 것이다.
본 출원은 1999년 7월 14일에 출원된 미국 가출원 제 60/143,730 호의 이익을 주장한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 재킷으로 둘러싸인(jacket-enclosed) 방사능 소스 트레인을 보이는 것으로서, 소스 트레인 재킷 내부에 둘러싸인 일련의 방사능 시드들이 보이도록 일부를 잘라 보인 것이다.
도 2는 도 1의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인의 길이방향 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 것과 같은 평평한 와이어 내지 리본 와이어 대신에 둥근 와이어로 만들어지는, 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 보인다.
도 4는 도 3의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인의 길이방향 단면도이다.
도 5는 길이방향을 따라 변화하는 코일 피치를 갖는, 도 1의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 보인 것이다.
도 6은 본 발명의 두번째 실시예에 의한 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 보인 것이다.
도 7은 길쭉한 푸쉬 로드에 부착된 도 1의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 보인다.
도 8은 동축 카테테르 내강의 원위단 내부에 있는 도 1의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 길이방향 단면도로 보인 것이다.
도 9는 다내강(multi-lumen) 카테테르의 원위단 내부에 있는 도 1의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 길이방향 단면도로 보인 것이다.
도 10은 도 9에 도시된 방사능 소스 트레인의 단면의 끝면도(end view)이다.
도 11은 바람직한 단부 뚜껑 구조를 갖는 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인의 일부를 보이는 도이다.
도 12는 도 11에 도시된 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인의 부분 길이방향 단면도이다.
관내 방사(intraluminal radiation)는, 혈관형성술(angioplasty) 또는 혈관절개술(atherectomy) 시행 후, 동맥의 환부 근방을 치료하여 세포증식(cell proliferation)을 억제하고 그 결과 레스테노시스(restenosis)를 방지하기 위해서 사용되어 왔다. 그러한 관내 방사를 위한 방법과 장치가 미국특허 제 5,899,882 호와 제 6,013,020 호, 그리고 1999년 5월 4일에 출원되어 계속중인 출원 제 09/304,752 호와 1999년 12월 22일에 출원되어 계속중인 출원 제 09/469,510 호, 및 2000년 3월 10일에 출원되어 계속중인 출원 제 09/522,759 호에 개시되어 있다.이들은 참고문헌으로서 본원에 통합된다. 이들 출원들은 일반적으로, 환자의 내부에 관내로(intraluminally) 삽입되어 치료될 부위로 전진하는 카테테르를 구비하는 장치를 개시한다. 치료될 부위로 또는 부위로부터 카테테르를 따라 각각의 방사성 치료 요소들 내지 "시드들(seeds)"을 유압식 또는 공압식으로 전진시키거나 회수하는 것을 용이하게 하기 위하여 운송 장치가 제공된다.
혈관계 내로 삽입되는 임의의 장치와 마찬가지로, 상기 장치는 어떠한 조각들 또는 요소들도 장치로부터 분리되거나 장치를 빠져 나가서 혈관계로 들어가지 않도록 보장하기에 충분한 일체성(integrity)을 가져야만 한다. 이는 카테테르의 원위단으로 또는 원위단으로부터 이동하는 치료 요소들에 대해서 특히 그러하다. 추가적으로, 치료 요소들은 방사성이므로, 안전에 대한 높은 필요성이 존재한다. 구체적으로는, 방사성 치료 요소 모두가 세어지도록 방사성 치료 요소 모두를 추적할 필요가 있다. 치료 요소들의 크기가 작아 치료 요소들의 위치를 시각으로 확인하는 것이 어려우므로 문제가 한층 복잡해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 복수개의 치료 요소들이 단일의 유닛을 형성하도록 하는 치료 요소 소스 트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 가요성이 있고 가변적인 길이를 허용하는 소스 트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 추가적인 목적은 소스 트레인의 위치를 시각적으로 확인하는 것을 용이하게 하는 소스 트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 추가적인 목적은 치료 요소들로부터의 방사능 방출 패턴과 간섭하지 않는 소스 트레인을 제공하는 것이다.
아래의 상세한 설명과 첨부도면에 의해서 명백하게 될 이들 목적들과 기타의 목적들은, 양단이 막힌 외부 하우징과 그 안에 캡슐화되어 있는 방사능 방출 물질로 각각이 구성된 복수개의 치료 요소들을 포함하여 구성되는 치료 요소 소스 트레인에 의해서 달성된다. 치료 요소들은 단부끼리 마주보도록 정렬되며, 치료 요소들의 단부끼리 마주보는 관계를 유지하기 위해서 하나 이상의 와이어가 치료 요소들의 외부 둘레로 감아진다. 상기 와이어는 치료 요소들 주위로 나선형으로 권선되거나 치요 요소들 주위로 꼬아질(braided) 수 있다. 또한, 상기 와이어는 근위(proximal) 및 원위(distal) 치료 요소들에 고정될 수 있고, 또는 각각의 치료 요소에 고정될 수 있다. 만약 원하는 경우에는, 상기 와이어는 금, 백금, 백금 이리듐, 텅스텐, 탄탈륨과 같은 방사능불투과 물질로 만들어질 수 있다.
또 다른 실시예에서는 소스 트레인 양단부에 단부 뚜껑이 제공되고, 각 단부 뚜껑에는 와이어 재킷이 고정될 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 의한 방사능 소스 트레인(10)을 보인다. 일련의 개별적인 방사능 소스 시드들 내지 치료 요소들(12)이, 중앙의 길쭉한 몸체부 양단에 단부 뚜껑(16)들이 끼워져서 구성되는 원통형 슬리브 내지 재킷(14)으로 둘러싸인다. 상기 중앙의 길쭉한 몸체부는 근위단과, 원위단, 그리고 그 사이에 연장되는 내강을 구비하며, 그 전체 길이를 따라 나선형으로 권선된 와이어(18)로 형성된다. 도 1에 보여진 절단부는 재킷(14)을 따라 실제로 존재하는 것이 아니고 둘러싸인 재킷 내강 내부에 위치한 방사능 시드(12)들을 보이기 위한 것이다. 비록 도시하지 않았으나, 형광투시법(fluoroscopy) 하에서 보여질 수 있는 방사능불투과 마커(marker) 시드들이 방사능 소스 트레인(10)의 일부일 수 있다. 그러한 마커 시드들은 비방사성일 수 있고, 방사능 노출을 위한 목표장소에 방사능 소스 트레인(10)이 적절히 위치하도록 돕기 위해서 일련의 방사능 시드(12)들의 끝에 위치될 수 있다.
나선형으로 권선된 와이어(18)가 도 1 및 2에서는 직사각형 단면을 갖는, 통상 리본 와이어로 불리우는 평평한 와이어로서 도시되어 있으나, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 원형 단면을 갖는 둥근 와이어이거나 또는 기타 임의의 이용가능한 단면 형상을 갖는 와이어 일 수 있다. 코일들 사이의 피치는, 각 코일 간의 바람직한 간격 및 기타의 구별되는 특성들, 가장 중요하게는 카테테르의 배치와 관련되는 곡률반경을 통해서 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인(10)이 이동하는 것에 영향을 주는 특성들에 따라서 크거나 작을 수 있다. 코일 피치 내지 간격은 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 균일할 수 있으며, 또는 재킷(14)의 길이를 따라 피치가 변화될 수도 있는데, 이는 가변적인 굳기(stiffness)의 재킷을 생성하기 위한 목적일 수 있다.
가변적인 코일 피치를 갖는 소스 트레인 재킷(20)의 한 예가 도 5에 보여진다. 재킷(20)의 각 단부를 따른 코일(22)들은 촘촘하게 감겨서 코일들 사이의 틈이 최소화되거나 없도록 되는 한편, 상기 양 단부 사이의 재킷(20)의 잔여부를 따른 코일(24)들은 더 큰 피치를 갖는다. 재킷(20) 양 단부의 촘촘하게 감긴 코일(22)들은 단부 뚜껑(26)의 부착을 위한 보다 큰 표면적을 제공하며, 마커 시드를 대신하여서 카테테르 내부에 재킷이 입혀진 소스 트레인(28)을 적절히 배치하기 위한 마커로서 사용될 수 있다. 와이어(18)는 방사능불투과 물질일 수 있고, 이렇게 되면 형광투시법 하에서 촘촘하게 감긴 부분의 가시성이 향상된다. 가변되는 코일 피치는 길이를 따라 가변되는 굳기를 갖는 재킷을 형성하기 위해서도 사용될 수 있다. 큰 피치를 갖는 코일들은 각 코일 사이에 더 큰 틈을 생성하고, 그 결과 재킷의 길이를 따라 시드들을 더 작게 덮는다. 큰 코일 피치를 갖는 경우의 하나의 이점은 방사능 시드들의 길이를 따른 실드가 감소된다는 것이다. 반대로, 혈관벽에 적량을 전달하기 위해서 방사능 시드들의 길이방향을 따른 실드가 요망되는 경우에는 작은 코일 피치가 사용될 수 있다. 코일 피치 및 그 균일성 또는 가변성은, 미리 위치된 카테테르를 통해서 선택된 장소로 또는 장소로부터 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 성공적으로 전달 및 회수하는 것을 허용할 충분한 가요성과 같은, 수행 특성들(perfomance characteristics)에 의해서도 또한 정해질 수 있다.
치료 요소들을 영구적으로 둘러싸기 위해, 용접, 접착(gluing), 솔더링, 브레이징, 솔벤트 접합(solvent bonding) 또는 금속 재료를 소스 트레인 재킷(14,20)의 근위단 및 원위단 각각에 결합시키기 위한 기타의 가능한 방식에 의해서, 단부 뚜껑(16,26)이 부착된다. 하나의 바람직한 단부 뚜껑 구조가 도 11 및 도 12에 보여진다. 단부 뚜껑(58)은 길쭉한 실린더이고 제 1 및 제 2 부분(60,62)를 구비하는데, 제 2 부분(62)은 제 1 단부보다 외경이 약간 작다. 제 2 부분(62)은 감겨진 와이어(66)에 의해서 형성된 내강(64) 내부에 끼워질 수 있는 크기로 되며, 한편 제 1 부분(60)은 감겨진 와이어(66)의 외경과 거의 동일한 외경을 갖도록 되고 감겨진 와이어(66) 근방 내강(64)의 외부에 잔류한다. 상기 부분들(60,62)의 교차지점을 따른 용접부(68)가 단부 뚜껑(58)을 감겨진 와이어(66)에 영구적으로 부착한다. 물론, 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인의의 타단에도, 도 11 및 도 12에는 도시되어 있지 않지만, 동일한 단부 뚜껑 구조가 존재한다.
또 다르게는, 와이어가 예를 들면 레이저 용접에 의해서 방사능 시드(12)들을 따른 점들에 부착되어서 단부 뚜껑(16,26)이 필요하지 않도록 할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 방사능 소스 트레인(30)을 보인 것이다. 일련의 개별적인 방사능 소스 시드(32)들이, 양단에 단부 뚜껑(36)들이 끼워진 중앙의 길쭉한 몸체를 구비하는 원통형 슬리브 내지 재킷(34)에 의해서 둘러싸여 있다. 중앙의 길쭉한 몸체부는 근위단과, 원위단과, 그들 사이에 연장되는 내강을 가지며, 전체 재킷 몸체 길이를 따라 꼬여지거나(braided) 내지 상호감겨지고(interwinded) 단부 뚜껑(36)들과 결합되기 전에 재킷 단부들에서 모여지는 하나 이상의 와이어(38)들로 만들어진다. 단부 뚜껑(36)들은, 예를 들면 접착(gluing), 용접, 솔더링, 브레이징, 솔벤트 접합, 기타 금속 재료를 길쭉한 꼬여진 부분의 양단에 결합할 수 있는 임의의 방법에 의해서 부착된다. 단부 뚜껑(36)들은, 적어도 부분적으로는, 꼬여진 부분이 완성된 후에 남겨진 와이어 단부들로부터 형성될 수 있다. 또 다르게는, 감겨진 와이어의 실시예의 경우와 같이, 꼬여진 와이어 또는 와이어들(38)이, 예를 들면 레이저 용접에 의해서, 방사능 시드(12)들을 따른 점들에 부착되고, 단부 뚜껑(36)의 필요성이 없도록 할 수 있다.
각각의 와이어(38)는 직사각형의 단면을 갖는, 리본 와이어라고도 불려지는, 평평한 와이어일 수 있고, 원형 단면을 갖는 둥근 와이어일 수도 있고, 또는 기타 임의의 이용가능한 단면 형상을 갖는 것일 수 있다. 꼬여진 부분은 임의의 하나 이상의 패턴으로 되어 있을 수 있고, 직조물(weave)의 요구되는 개방도(openness) 및 요구되는 가요성의 정도에 따라 단단하게 또는 느슨하게 될 수 있다. 또한, 소스 트레인 재킷(34)의 요구되는 가요성에 따라, 꼬여진 몸체 부분은 그 전체 길이를 따라 균일한 구조이거나 또는 변하는 구조일 수 있다. 가변적인 꼬임은, 촘촘한 피치가 마커로 작용하고 느슨한 피치가 방사성 시드들을 안전하게 잡는 경우에도 형성될 수 있다. 추가적으로, 꼬여진 와이어 또는 필라멘트는 시드(32)들의 더 작은 표면적을 덮어서 방사되는 방사선과 의도된 치료 장소 사이의 간섭을 억제할 수 있는 구조로 될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 방사능 소스 트레인(40)의 세번째 실시예를 보인다. 일련의 개별적인 방사능 소스 시드(42)들이 감겨진 또는 꼬여진 와이어로 만들어진 슬리브 내지 재킷(44)에 의해서 둘러싸여져 있고, 재킷은 재킷으로 싸여진 방사능 소스 트레인(40)을 조작하여 의도된 치료 장소로 또는 장소로부터 이동시키기 위한푸쉬 로드(46)에 부착되어 있다. 재킷(44)은 일단 또는 양단에 끼워진 단부 뚜껑(48)을 가지는 중앙의 길쭉한 몸체부를 가진다. 상기 중앙의 길쭉한 몸체부는 원위단과, 근위단과, 그들 사이에 연장되는 내강을 가지며, 나선형으로 권선된 평평하거나 둥근 와이어나, 꼬여진 와이어 또는 필라멘트로, 여기에 개시된 기타의 실시예들과 관련하여 전술된 임의의 방식으로 형성될 수 있다. 푸쉬 로드(46)는 방사능 시드(42)들 중 하나 및/또는 재킷(44)과 연결된다. 길쭉한 몸체부의 일단은 일련의 방사능 시드(42)들의 마지막 시드를 넘어서 연장되고, 푸쉬 로드(44)는 일련의 방사능 시드(42)들의 마지막 시드와 접하도록 감겨진 또는 꼬여진 연장부 내에 위치된다. 연장된 몸체부는, 예를 들면 용접, 솔벤트 접합, 접착제 등에 의해서 푸쉬 로드(46)의 몸체에 고정된다. 이 실시예는 단지 하나의 단부 뚜껑(48)을 가진 것으로 도시되고 있으나, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 마찬가지로 재킷(44)의 타단을 닫기 위한 제 2 단부 뚜껑을 가질 수 있다. 그 경우에 푸쉬 로드(46)는 단부 뚜껑들 중 하나에 부착되거나 용접될 수 있다.
소스 트레인 재킷(14,34,44)들은 환자의 몸 내부 목표 치료 장소로 또는 장소로부터 카테테르를 통해 이동하면서 만나게 되는 임의의 곡률반경을 원활하게 이동할 수 있는 능력을 부여하기에 충분한 가요성을 갖는 재료로 만들어진다. 금속, 특히 와이어 형태의 금속은 재료로서 좋은 선택이며, 그것은 방사능 소스 트레인으로부터 방사되는 방사선과의 상시적인 접촉에 의해서 열화되지 않는다. 금속의 예로는 스테인리스강, 알루미늄, 합금들, 그리고 니티놀(nitinol)과 같은 초고탄성 재료가 포함된다. 형광투시법하에서 보여질 수 있어서 방사능 소스트레인(10,28,30,40)을 치료 장소에 대해서 적절히 배치시킬 수 있도록 하는 소스 트레인 재킷을 만들기 위해서 금, 백금, 백금 이리듐, 텅스텐, 탄탈륨과 같은 방사성불투과 재료를 사용할 수 있다. 방사능 소스 트레인을 적절히 배치하는 것을 돕는데는 소스 트레인 재킷의 양단이 가장 중요하다. 그러므로, 또 다르게는, 단부 뚜껑들(16,26,36,48)만 방사성불투과 재료로 만든다. 방사성불투과 재료는 그렇지 않은 재료보다 밀도가 높으므로, 그 실딩 효과로 방사성을 감소시키지 않도록 소스 트레인의 길이를 따라 회피될 필요가 있을 수 있다. 도 7에 도시된 푸쉬 로드 역시 충분한 가요성을 가지며 소스 트레인 재킷과 동일한 혹은 유사한 재료로 만들어 질 수 있으며, 최선의 선택은 스테인리스강 또는 초고탄성 재료일 것이다. 푸쉬 로드의 길이는 의료상의 용도 및 신체 내부 방사선 요법을 적용할 특정한 장소에 따라 결정된다.
상술된 소스 트레인 재킷을 만드는데 사용되는 와이어들(18,22,24,38,50)은 임의의 두께일 수 있으나, 바람직하게는 0.005 내지 0.0020 인치의 범위이다. 이 범위는 충분한 가요성을 허용하며, 치료 장소가 방사능 소스 트레인(10,28,30,40)으로부터 받는 방사선 치료적량(dose)에 영향을 미칠 정도로 방사선을 방해하지 않는다. 와이어 뚜께는 또한 재킷으로 싸인 소스 트레인(10,28,30,40)의 전체 직경에 영향을 주며, 소스 트레인의 전체 직경은 카테테르 소스 트레인 내강의 직경에 영향을 주고, 카테테르 소스 트레인 내강의 직경은 카테테르의 전체 직경에 영향을 준다. 어떤 의료상의 용도를 위해서는 작은 카테테르가 선호될 수 있으며, 또 다른 의료상의 용도를 위해서는 큰 카테테르가 선호될 수 있다. 임의의 적당한 폭의 평평한 와이어 내지 리본 와이어가 사용될 수 있으나, 바람직하게는, 폭은 0.002 내지 0.005인치의 범위이다. 재킷(14,20,34,44)의 외부 표면과, 재킷이 치료 장소로 또는 치료 장소로부터 그 안에서 이동하는 카테테르 내강의 내부 표면 사이의 마찰계수를 감소시키기 위해서 와이어(18,22,24,38,50)가 코팅될 수도 있다.
방사능 소스 트레인(10,28,30,40)은 임의의 갯수의 개별적인 방사능 시드들(12,32,42)로 구성될 수 있으며, 각각의 방사능 시드는 임의의 적당한 길이 및 직경을 가질 수 있다. 그러므로, 소스 트레인 재킷(14,20,34,44)의 길이 및 직경은 개별적인 방사능 시드들(12,32,42) 및 마커 시드들의 갯수 및 치수에 기초한다. 추가적으로, 소스 트레인의 외부 직경은 코일 또는 꼬임줄을 만드는데 사용된 와이어(18,22,24,38,50)의 두께에 영향을 받는다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 재킷으로 싸인 방사능 소스 트레인(10)은 카테테르 내강(50,54) 내부에 위치될 수 있고, 카테테르 내강들(50,52; 54,56)을 통해서 흐르는 유체에 의해 작용되는 구동력 하에서 관의 원위단부와 근위단부 사이에에 이동할 수 있다.
원하는 장소에의 방사능 노출을 위해서, 방사능 시드들 내리 치료 요소들은, 바람직하게는 베타선을 방출하는, 방사능 물질을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 치료 요소들은, 바람직하게는 스테인리스강, 은, 티타늄 또는 기타 적당한 재료로 만들어진, 길쭉한 속이 빈 실린더이고 이상적으로는 2.0 내지 5.5 mm 범위의 길이이다. 상기 원통형 치료 요소는 둥근 제 1 및 제 2 단부를 가지며 하나의 챔버가 그 사이에 연장되어 있다. 챔버의 내경은 바람직하게는 0.1 내지 0.7 mm 범위이다.제 1 단부 플러그가 실린더의 제 1 단부를 닫으며, 제 2 단부 플러그는 실린더의 제 2 단부를 닫는다. 단부 플러그들은 바람직하게는 대략 1 mm 정도 실린더보다 폭이 작으며 예를 들면 용접에 의해서 실린더에 부착된다.
치료 요소들의 외경은 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm 이며, 당연히 캐리지, 몸체 및 카테테르 내강과 같은 각각의 수용 구멍(receiving bore)에 미끄러져 끼워질 수 있는 크기로 만들어진다. 부하 장치 및 카테테르를 통한 최대의 이동성을 허용하기 위해서, 치료 요소들이 통과할 각각의 구멍들 또는 내강들의 내경은 바람직하게는 원통형 치료 요소들의 외경의 두배보다 작다. 이는 치료 요소들이 내강을 통해서 빠르게 이동하도록 허용하여서 다른 조직(tissue)이 치료 요소들에 불필요하게 노출되는 것을 최소화하고 특히 다른 조직에 대한 방사능 노출을 최소화하도록 한다.
상술한 바와 같이 구성되는 각각의 치료 요소는 방사선 방사 물질과 같은 치료제(therapeutic agent)를 둘러싸고 있다. 방사선 방사 물질은 치료 요소의 내부 챔버 내부에 포함되어 있으며 임의의 알파, 베타, 감파 입자 방사 물질로 만들어 질 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 방사능 소스는 순수한 베타 입자 방사 물질 또는 베타 및 감마 방사 물질이다. 그러한 물질의 예로는 스트론티움 90, 이트리움-90, 루테니움 106, 툴리움-170, 텅스텐-185, 포스포러스 32, 이리디움 192, 및/또는 이오딘 125를 들 수 있다.
결합된 치료 요소들 내부에 함유된 방사능 물질의 양 및 강도는 1분 내지 10분 사이에 100 내지 대략 10,000 래드(rad), 바람직하게는 대략 700 내지 5000 래드의 요망되는 치료 적량을 운반하기에 충분하여야 한다. 방사성은 통상 "큐리(Ci)"단위로 측정되며, 본 발명을 위한 물질의 방사성은 상기 치료 적량을 제공하도록 선택된다. 바람직한 치료 적량을 위해서, 방사성 물질은 사용되는 방사능 소스 및 방사능 소스와 치료될 조직 사이의 물질 두께에 따라, 치료될 혈관 센티미터당 대략 0.45 및 25,000 mCi 의 방사성을 가질 수 있다. 방사능 소스 트레인이 인접한 요소들 사이에서 막힌 공간(비방사성인)을 갖는 경우에는, 카테테르를 살짝 앞뒤로 이동시키는 것에 의해서 또는 반복적으로 짧게 유체의 흐름을 역전시키는 것에 의해서 트레인이 진동될 수 있고, 그 결과 방사성 소스 트레인이 앞뒤로 변위하면서 현관의 선택된 장소에 대해 보다 균일한 방사능 노출을 제공하게 된다.
선택된 방사능 물질은 유리, 호일, 또는 세라믹 내부에 포함될 수 있고, 또 다르게는 현탁액 내부의 미소입자들과 같이 액체 매질이나 분말 내부에 포함될 수 있다. 그러한 방사성 물질은 치료 요소의 챔버 내에 위치되기 위해서 펠릿(pellets), 구체(spheres), 및/또는 막대(rods)로 형성될 수 있다.
방사능 물질을 포함하기 위해서, 본 발명으로부터 벗어남이 없이 다양한 대안적인 치료 요소들이 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 치료 요소들은 환형(toroidal), 구형 또는 길쭉한 링 내지 도우넛의 형태일 수 있고, 그러한 구조에서, 방사능 물질은 금속에 실질적으로 주입되어서(impregnated) 원하는 형상으로 만들어질 수 있다. 또 다르게는, 방사성 분말을 소성(燒成)하여서 원하는 형상으로 형성하고 그 다음에 그것을 티타늄, 스테인리스강 또는 은과 같은 금속이나 또는 합성수지로, 용융된 또는 양생되지 않은 합성수지에 담그는 등의 방법에 의해서,둘러쌀 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 치료 요소들은 방사능 용액에 담그어졌던 세라믹 물질로부터 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 치료 요소들은 중앙 공동을 갖는 큰 직경의 반쪽과 역시 중앙 공동을 갖는 작은 직경의 반쪽으로 된 투피스의 속이 빈 원통형 캡슐로 구성되며, 작은 반쪽이 큰 반쪽 내부에 미끄러져서 수용된 후에 접합 또는 용접되어서 캡슐구조를 형성한다.
치료 요소들은 원통형 스테인리스강 캡슐로 둘러싸인, 소결되어 세라믹 막대로 된 방사능 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 실제로는, 독립적인, 연결되지 않은 치료 요소들이 직렬로 사용되며, 소스 트레인의 전체 길이가 3 cm가 되도록 각각의 요소는 대략 2.5 mm의 길이이다. 그러나, 시드 길이 및 시드들의 갯수는, 소스 트레인의 전체 길이가 치료될 병소의 길이와 같거나 그것 보다 크도록, 변할 수 있다. 그러한 방사능 소스들은 염화물(chloride) 또는 질화 나트륨(sodium nitride)과 같은 솔벤트 내에서 용해되며, 그 안으로 세라믹 막대(rod)가 담궈진다. 그 다음에 세라믹 막대가 가열되어서 방사능 물질이 세라믹 내로 소결되게 된다. 그 다음에 세라믹 막대는 속이 빈 스테인리스강 실린더 내부에 캡슐화된다(둘러싸여진다). 캡슐로부터 날카로운 모서리들이 제거되고, 캡슐이 카테테르 내부를 통과하여 운반되는 동안에 캡슐에 관련된 마찰계수를 감소시키기 위해서 코팅이 도포될 수 있다. 실린더의 벽들은 특정한 방사능 소스로부터 방사되는 한 유형의 방사는 막으면서 제 2 유형의 방사(도터 엘리먼트(daughter element))는 실린더를 통과하도록 하기에 충분한 두께를 가질 수도 있다.
앞에서 논의된 바와 같이, 방사능 소스 트레인을 적소에 배치하는 것을 돕기위해서 마커 시드들이 방사성 시드들의 양쪽 중 한 곳 또는 양쪽 모두에 위치될 수 있다. 마커 시드들은 금, 금 도금된 스테인리스강, 합성 루비, 백금, 백금 이리듐, 텅스텐, 탄탈륨과 같은 방사성불투과 물질로 만들어질 수 있으며, 이들 각 물질들은 형광투시법 하에서 보여질 수 있다.
소스 트레인 재킷(14,20,34,44)과 방사능 시드들이 함께 결합되어서 본 발명의 재킷으로 둘러싸인 방사능 소스 트레인을 형성한다. 재킷(14,20,34,44)의 길쭉한 부분은 결정된 길이 및 내경으로 감기거나 또는 꼬여진다. 그 다음에 하나의 단부 뚜껑(16,26,36,48)이 길쭉한 감겨진 또는 꼬여진 부분의 단부들 중 한쪽에 부착되며, 방사능 시드들(12,32,42)과, 만약 사용된다면, 마커 시드들이 재킷의 내강 내부에 위치하되 서로간에 끝끼리 접촉하도록 위치되며, 나머지 단부 뚜껑(16,26,36,48)이 재킷(14,20,34,44)의 나머지 개방된 일단에 부착된다.
본 발명의 방사능 소스 트레인은 카테테르를 통해서 사람 몸의 임의의 관내 통로(intraluminal passageway) 내로 도입되어서 상기 통로 및 그 주변영역을 치료할 수 있다. 선택된 통로 내부에서 최적의 조작가능성(카테테르의 원위단을 치료 장소에 대해 적절히 배치함)을 제공하는 카테테르에 적당한 크기가 되도록 소스들의 직경이 변할 수 있다.
이리하여, 본 발명의 모든 목적을 달성하는 방사능 소스 트레인이 제공되었다. 본 발명이 바람직한 몇몇 실시예들과 관련하여 기술되었으나, 실시예로 본 발명을 한정하고자 하는 의도는 아니며, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정의된다.

Claims (15)

  1. 환자의 신체 내부 선택된 장소의 관내 치료를 위해 사용될 수 있는 것으로서,
    속이 비고 양쪽이 닫힌 외부 하우징과 그 내부에 들어 있는 방사선 방사 물질로 구성된 치료 요소들이 서로 끝과 끝이 마주보도록 정렬되어서 일단의 근위 치료 요소와 타단의 원위 치료 요소를 가지도록 정렬되는 복수개의 치료 요소들과,
    치료 요소들의 외부에 감겨서 치료 요소들이 서로 끝과 끝이 마주보도록 되어 있는 상호관계를 유지시키는 와이어를 포함하여서 구성되는,
    방사능 소스 트레인.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어는 치료 요소 주위에 나선형으로 권선되어 있는,
    방사능 소스 트레인.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어는 치료 요소 둘레로 꼬여 있는,
    방사능 소스 트레인.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 와이어는 근위 및 원위 치료 요소에 고정되어 있는,
    방사능 소스 트레인.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 와이어는 각각의 치료 요소에 고정되어 있는,
    방사능 소스 트레인.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어는 방사성불투과 물질로 만들어진,
    방사능 소스 트레인.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 와이어는 금, 백금, 백금 이리듐, 텅스텐 또는 탄탈륨으로 만들어지는,
    방사능 소스 트레인.
  8. 제 1 항에 있어서, 윈위 치료 요소 및 근위 치료 요소 각각에 인접한 단부 뚜껑을 추가적으로 포함하고, 와이어가 각각의 단부 뚜껑에 고정되는,
    방사능 소스 트레인.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단부 뚜껑은 방사성불투과 물질로 만들어지는,
    방사능 소스 트레인.
  10. 제 1 항에 있어서, 근위 치료 요소에 인접한 와이어에 고정되는 푸쉬 로드를 추가적으로 포함하는,
    방사능 소스 트레인.
  11. 제 1 항에 있어서, 와이어는 평평한 단면을 가지는,
    방사능 소스 트레인.
  12. 제 1 항에 있어서, 와이어는 원형의 단면을 가지는,
    방사능 소스 트레인.
  13. 제 2 항에 있어서, 나선형 권선의 피치가 방사능 소스 트레인 전체 길이를 따라 균일한,
    방사능 소스 트레인.
  14. 제 2 항에 있어서, 변화되는 단단함을 제공하기 위해서 나선형 권선의 피치가 방사능 소스 트레인 전체 길이를 따라 변화되는,
    방사능 소스 트레인.
  15. 제 1 항에 있어서, 와이어는 마찰 감소 코팅을 포함하는,
    방사능 소스 트레인.
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