KR20050088993A - 척추 전이의 치료법 - Google Patents

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티모시 제이. 패트릭
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사이틱 코포레이션
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Abstract

본 발명은 간질 공간을 둘러싸는 조직에 방사선을 전달하기 위한 방사선치료 시스템 바람직하게는, 근접치료법 시스템을 제공한다. 본 시스템은 다양한 목적으로 사용될 수 있지만, 시스템은 바람직하게는 척추 전이를 치료하는데 사용된다. 일반적으로, 시스템은 원위 말단부, 근위 말단부, 이들을 통과하여 연장된 내부 루멘이 구비된 카테터 부재, 및 환자 신체의 하중 지지부의 간질 공간내에 피팅되고, 카테터 부재의 원위 말단부를 탈착가능하게 수용하는 내부 공간을 갖는 구조 지지대를 포함한다. 하나 이상의 앵커링 요소는 카테터의 원위 말단부에 인접하게 배치된다. 앵커링 요소는 바람직하게는, 구조 지지대의 내부 공간내에 피팅되어 카테터의 원위 말단부를 고정시킨다. 본 시스템은 간질 공간을 둘러싸는 조직에 카테터내의 루멘을 통해 방사선을 전달하기 위한 구조 지지대의 내부 공간내에 위치가능한 방사선원을 추가로 포함한다.

Description

척추 전이의 치료법 {TREATMENT OF SPINAL METASTASES}
본 발명은 일반적으로 증식성 조직 질환의 치료에 사용되는 장치, 더욱 특히 방사선 처리에 의해 신체에서 이러한 질환을 치료하기 위한 장치에 관한 것이다.
악성 종양은 종종 가능한 많은 종양을 제거하기 위해 종양의 외과적 절제에 의해 치료된다. 그러나, 종양을 둘러싸고 있는 정상적 조직으로의 종양 세포의 침투는 외과적 절제의 치료학적 가치를 제한하는데, 그 이유는 이러한 침투는 외과적으로 치료하는 것이 어렵거나 불가능하기 때문이다. 방사선 치료법은 절제술 후에 가장자리 잔여 종양을 처리하여, 종양의 크기를 감소시키거나 안정화시키고자 하는 목적으로 외과적 절제를 보완하는데 사용될 수 있다. 방사선 치료 또는 외과적 절제 후 방사선 치료는 보통 척추 전이를 치료하는데 사용된다. 전이물은 종양이 시작되는 부위로부터 떨어져서 위치하여 성장한 종양이며, 척추 전이는 환자의 척추로 암 세포의 확산을 초래한다.
방사선 치료는 외부 방사선, 삼차원적 방사선수술, 및 영구적 또는 일시적인 조직내 근접치료법을 포함하는 여러 방법중 하나 또는 이들 방법의 조합을 통해 처리될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "근접치료법"은 공간적으로 제한된 방사선 물질이 종양 부위, 종양에 인접한 부위 또는 기타 증식성 조직 질환 부위에서 몸체로 삽입되어 전달되는 방사선 치료이다. 인접한 방사선원으로 인해, 근접치료법은 표적 조직 영역에 더 많이 국소화된 선량을 전달하는 이점을 제공한다.
예를 들어, 근접치료법은 방사선원을 치료할 조직으로 직접적으로 이식하므로써 수행된다. 근접치료법은 1) 악성 종양 재성장이 최초 종양 부위의 원래 영역의 2 또는 3cm 내에 국부적으로 발생하는 경우; 2) 방사선 치료가 악성 종양의 성장을 제어하는 입증된 치료법인 경우; 및 3) 방사선량-악성 종양에 대한 반응 관계가 성립되어 있으며, 통상적인 외부 방사선 치료법에 의해 안정적으로 제공될 수 있는 선량이 정상적인 조직의 내성에 의해 제한된 경우 가장 적합하다. 근접치료법에서, 방사선량은 방사선치료원에 가장 인접한 부위에서 가장 높아서 높은 종양 처리량을 제공하는 반면, 이를 둘러싸는 정상적인 조직에는 부족하다. 조직내 근접치료법은 무엇보다 악성 뇌종양 및 유방 종양의 치료에 유용하다.
전이를 치료하기 위해 방사선을 전달하기 위한 기기가 존재하지만, 사람 신체의 국소적 내부 예컨대, 환자 척추내의 표적 조직에 대한 근접치료법을 적용시키는데 사용될 수 있는 장치가 여전히 요구되고 있다.
발명의 요약
본 발명은 일반적으로 환자 신체의 하중 지지부내에서 전이를 치료하기 위한 근접치료법 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은, 내부 공간을 가지며, 환자 신체의 하중 지지부내 조직 공간에 피팅되는 구조 지지대, 및 근위 말단부와 원위 말단부를 가지며, 양말단부 사이에 연장된 하나 이상의 루멘을 갖는 카테터 부재를 포함한다. 구조 지지대는 바람직하게는, 환자의 뼈, 더욱 상세하게는 환자의 척추내의 절제된 강내에 피팅되도록 구성된다. 하나 이상의 앵커링 요소가 카테터의 원위 말단부에 인접하게 위치하며, 구조 지지대의 내부 공간내에 피팅되어 내부공간에서 카테터의 원위 말단부를 고정시킨다. 본 시스템은 또한 간질 공간을 둘러싸는 조직으로 방사선을 전달하기 위한 카테터내의 하나 이상의 루멘을 통해 내부 공간내에 위치가능한 방사선원을 포함한다.
이러한 시스템은 간질 공간을 둘러싸는 조직으로의 방사선 분포를 제어할 수 있다. 한 구체예에서, 쉴드가 방사선의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하기 위한 앵커링 요소 및 구조 지지대중 하나 이상의 일부에 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 환자의 척추 또는 기타 중추 기관 및 구조에 인접하게 위치한 구조 지지대의 일부는 방사선 불투과성 물질로 형성되어, 환자의 척주를 방사선으로부터 보호할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 방사선원은 간질 공간을 둘러싸는 조직내에 비대칭적 방사선원을 제공하도록 구성되어 간질 공간을 둘러싸는 방사선 민감성 조직은 더 적은 선량을 수용하게 된다. 또 다른 양태에서, 앵커링 요소는 외부로 팽장가능한 부재일 수 있으며, 이러한 시스템은 외부 팽창형 부재내에 위치가능한 내부 팽창형 부재를 포함할 수 있으며, 방사선원을 탈착가능하게 수용하는데 효과적이다. 바람직하게는, 외부 팽창형 부재는 팽창될 경우 간질 공간을 둘러싸는 조직에 실질적으로 인접하게 위치하며, 내부 팽창형 부재는 방사선원을 외부 팽창형 부재로부터 소정의 간격으로 이격되게 위치시켜, 외부 팽창형 부재에 인접한 조직에 방사선을 전달하기 위해 최소의 흡수된 선량을 전달하는데 효과적이다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 외부 팽창형 부재 및 내부 팽창형 부재는 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적인 방사선 불투과성 물질로 부분적으로 코팅될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적인 쉴드는 외부 팽창형 부재와 내부 팽창형 부재 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 절제된 추체내의 간질 공간에 방사선 방출물을 전달하기 위한 근접치료법 시스템이 제공된다. 이러한 시스템은 절제된 추체의 간질 공간내에 피팅된 내부 공간을 갖는 케이지 부재, 근위 말단부 및 원위 말단부를 갖는 카테터 몸체, 및 카테터 몸체의 원위 말단부에 인접하게 위치하고, 내부에 방사선원을 갖는 내부 공간 부피를 규정하는 제 1의 팽창형 벌룬 부재를 포함한다. 제 1의 팽창형 벌룬 부재는 케이지 부재의 내부 공간내에 배치된다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 척추 전이를 치료하는 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 추체를 외과적으로 절제하여 간질 공간을 생성시키는 단계, 조직내 근접치료 장치를 제공하여 방사선 방출물을 전달하는 단계, 수술중에 조직내 근접치료 장치를 간질 공간에 위치시키는 단계, 제어된 선량의 방사선을 장치를 둘러싸는 조직에 제공하는 단계, 및 조직내 근접치료 장치를 제거하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 이러한 장치는 근위 말단부, 원위 말단부 및 하나 이상의 루멘을 갖는 카테터 부재, 카테터의 원위 말단부에 인접하게 배치되고, 간질 공간내에 카테터의 원위 말단부를 고정시키는 하나 이상의 앵커링 요소, 및 간질 공간을 둘러싸는 조직에 방사선을 전달하기 위한 카테터내의 하나 이상의 루멘을 통해 내부 공간내에 배치가능한 방사선원을 포함한다. 추체를 외과적으로 절제하는 단계는 추가로 간질 공간내에 피팅된 구조 지지대를 제공하는 단계, 및 간질 공간내에 구조 지지대를 위치시키는 단계를 포함하며, 여기서 조직내 근접치료 장치는 구조 지지대내의 내부 공간에 위치한다. 바람직하게는, 조직내 근접치료 장치를 구조 지지대의 내부 공간으로 위치시킨 후, 방사선원이 조직내 근접치료 장치에 위치되며, 바람직하게는 근접치료 장치의 제거 전에 구조 지지대의 내부 공간으로부터 제거된다.
도면의 설명
본 발명의 상기 특징, 목적 및 이점은 바람직한 구체예의 하기 상세한 설명으로부터 특히, 첨부된 도면과 함께 고찰할 경우 당업자에게 자명할 것이다:
도 1은 절제된 척주에서 척추 전이를 치료하기 위한 근접치료법 시스템의 투시도이다.
도 2는 본 발명의 시스템을 사용하기 위한 구조 지지대 부재의 한 구체예를 나타낸 투시도이다.
도 3은 본 발명의 시스템을 사용하기 위한 카테터 부재의 한 구체예를 도시한 도형이다.
도 4A는 도 3의 A-A를 따라 절단한 도 3에 도시된 카테터 부재의 단면도이다.
도 4B는 방사선 민감성 조직을 차폐하기 위한 방사선 불투과성 코팅이 위에 배치된, 본 발명의 시스템을 사용하기 위한 카테터 부재의 또 다른 구체예를 도시한 도형이다.
도 5는 몸체 조직에 비대칭적 방사선량을 전달하기 위한 조직내 근접치료법 장치의 측면도이다.
본 발명은 일반적으로 간질 공간을 둘러싸는 조직 및/또는 뼈에 방사선을 전달하기 위한 방사선 요법 시스템, 바람직하게는 근접치료법 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 다양한 목적으로 사용될 수 있으나, 본 시스템은 바람직하게는 척추 전이를 치료하는데 사용된다. 일반적으로, 시스템(10)(도 1)은 근위 말단부(14), 원위 말단부(16) 및 이들 사이에 연장된 내부 루멘(18)을 갖는 카테터 부재(12)(도 3), 및 환자 신체의 하중 지지부에서 간질 공간(22)내에 피팅되고, 카테터 부재(12)의 원위 말단부를 착탈가능하게 수용하는 내부 공간(24)을 갖는 구조 지지대(20)를 포함한다. 하나 이상의 앵커링 요소(46)는 카테터(12)의 원위 말단부(16)에 인접하게 위치할 수 있다. 앵커링 요소(46)는 바람직하게는 구조 지지대(20)내의 내부 공간에 피팅되어 내부공간에서 카테터(12)의 원위 말단(16)을 고정한다. 시스템(10)은 추가로 간질 공간(22)을 둘러싸는 조직에 방사선을 전달시키기 위한, 카테터(12)내의 루멘(18)을 통해 구조 지지대(20)의 내부 공간(24)내에 위치가능한 방사선원(미도시됨)을 포함한다.
본 발명의 시스템(10)에 사용된 구조 지지대(20)는 다양한 형태를 가질 수 있으나, 바람직하게는 절제된 척추(50)내에 피팅되어 척추(50)의 하중 지지부를 수용하도록 조정된 케이지형 부재이다. 이러한 지지대(20)는 어떠한 형상 및 크기도 가질 수 있으나, 카테터 부재(12)의 원위 말단부(16)를 수용할 수 있는 내부 공간(24)을 포함해야 한다. 예시적 구체예에서, 구조 지지대(20)는 척추 유합 케이지이다. 도 2는 본 발명의 시스템(10)에 사용하는데 적합한 구조 지지대(20)의 한 예를 나타낸다. 도시된 지지대는 미국특허 제 5,015,247호, 제 5,484,437호 및 제 5,741,253호에 기술되어 있으며, 슐쳐 스핀-테크(Sulzer Spin-Tech)에 의해 제조된 BP® 케이지이다. 본 발명의 시스템에 사용하기에 적합한 기타 지지대로는 예를 들어, 미국특허 제 5,015,247호, 제 5,484,437호 및 제 5,741,253호에 기술되어 있으며 서지컬 다이나믹스 인크.(Surgical Dynamics Inc.)에 의해 제조된 레이 TFC®(Ray TFC®), 및 메드트로닉 소파머르 다넥(Medtronic Sofamor Danek)에 의해 제조된 인퓨즈® 본 그라프트(Infuse® Bone Graft) 및 LT-CAGE®를 포함한다. 다양한 구조 지지대가 사용될 수 있으며, 지지대는 본원에 도시되어 있지 않은 다양한 특성을 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, BP 케이지 20은 일반적으로 기다란 실린더형을 가지며, 내부에 형성된 내부 공간(24)을 포함한다. 케이지(20)는 상면과 하면(26, 28), 상면과 하면(26, 28) 사이에 연장된 제 1 및 제 2 횡단면(30, 32), 및 근위 말단부와 원위 말단부(34, 36)를 포함한다. 내부 공간(24)을 형성하는 내부 루멘은 장축 L을 따라 케이지(20)의 근위 말단부(34)와 원위 말단부(36) 사이로 연장된다. 케이지(20)의 근위 말단부(34)는 카테터(12)의 근위 말단부(16)를 수용하기 위한 개구이다. 원위 말단부(36) 또한 개방되어 있으나, 하기에서 더욱 자세히 논의될 바와 같이 카테터(20)의 과다 삽입을 예방하고/거나 방사선으로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하기 위해 폐쇄될 수 있다. 케이지(20)는 골-성장 촉진 물질을 수용하기 위해 각각의 횡단면(30, 32)을 통해 연장되는 하나 이상의 개구(44)를 추가로 포함한다. 개구(44)는 또한, 하기에 더욱 자세히 설명될 바와 같이, 간질 공간을 둘러싸는 조직으로 전달되는 방사선의 방향을 제어하도록 전략적으로 위치할 수 있다. 케이지(20)는 또한 절제 도구(미도시됨)와 메이팅(mateing)되도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 케이지(20)의 상면 및 하면(26, 28)은 삽입 도구를 수용하도록 내부에 형성된 하나 이상의 그루브(groove)(38, 40), 및 간질 공간으로의 케이지(20) 삽입을 조장하기 위해 둘레에 위치한 쓰레드(42)(thread)를 포함할 수 있다. 사용시, 케이지(20)는 삽입 도구에 의해 파지되고, 간질 공간내로 케이지(20)가 통과되도록 회전될 수 있다. 절제된 강에 케이지를 위치시키기 위해 다양한 삽입 도구 및 메이팅 기법이 사용될 수 있다는 것은 당업자에게는 자명할 것이다.
도 1의 시스템(10)에 사용된 카테터 부재(12)는 또한 다양한 형태를 가질 수 있으며, 바람직하게는 절제된 강을 둘러싸는 조직에 방사선을 전달하는데 사용된 근접치료법 장치이다. 실질적으로 모든 근접치료법 장치가 본 발명의 시스템(10)에 사용될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 비제한적으로, 본 발명의 시스템을 사용하는데 적합한 근접치료법 장치는 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제 6,413,204호(issued July 2, 2002, and entitled "Interstitial Brachytherapy Apparatus and Method for the Treatment of Proliferative Tissue Diseases")에 기술되어 있다.
도 3에는 본 발명의 시스템(10)에 사용하기 위한 카테터 부재(12)의 예시적 구체예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 카테터 부재(12)는 근위 말단부(14), 원위 말단부(16), 및 이 둘 사이에 연장된 하나 이상의 내부 루멘(18)을 포함한다. 원위 말단부(16)는 케이지 부재(20)의 내부 공간(24)내에 카테터(12)의 원위 말단부(16)를 고정시키기 위한 앵커링 요소(46)를 원위 말단부상에 포함한다. 카테터(12)의 하나 이상의 루멘(18)은 바람직하게는, 앵커링 요소(46)를 확장시키기 위한 앵커링 요소(46)와 소통되는 포트(port)(48)를 포함한다. 앵커링 요소(46)는 실질적으로 어떠한 형태도 띨 수 있으며, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 카테터 부재(12)의 원위 말단부(16)상의 포트(48) 주위의 우선적으로 밀봉된 팽창성 벌룬 부재이다. 사용시, 팽창성 부재(46)는, 지지대 부재(20)의 내부 공간(24)으로 카테터(12)의 원위 말단부(16)가 삽입되게 하는 수축 상태의 위치와, 도시된 바와 같이 공기 또는 유체가 카테터(12)의 루멘(18) 및 포트(48)을 통해 전달되어 팽창성 부재(46)를 부풀려서 지지대(20)의 내부 공간(24)내에 카테터 부재(12)의 원위 말단부(16)를 고정시키는 팽창 상태의 위치 사이에서 이동가능하다. 앵커링 요소(46)는 어떠한 형상 및 크기라도 가질수 있지만, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 팽창된 형태의 소정의 형상을 가져서, 팽창 상태인 경우, 앵커링 요소는 구조 지지대(20)의 내부 공간(24)내에 견고하게 피팅되어, 케이지(20) 및 방사선으로 처리될 표적 조직에 대해 카테터(12)의 원위 말단부(16)를 확실하게 위치시킬 수 있다. 앵커링 요소(46)의 크기는 미리 결정될 수 있지만, 크기는 원하는 수준으로 앵커링 요소(46)를 팽창시키므로써 처리 동안 선택가능할 수 있다. 대안적인 구체예에서(미도시됨), 앵커링 요소(46)는 팽창가능한 케이지 부재일 수 있으며, 카테터(12)는 수축된 위치와 팽창된 위치 사이에 팽창가능한 케이지 부재를 이동시키기 위한 조절 레버 또는 유사한 메카니즘을 선택적으로 포함할 수 있다. 다양한 앵커링 요소가 본 발명에 사용될 수 있다는 것이 당업자에게는 자명할 것이다.
카테터(12)는 또한 제 1의 외부 팽창성 부재(46)내에 위치한 제 2의 내부 팽창성 부재(52)를 선택적으로 포함할 수 있다. 내부 팽창성 부재(52)는 또한, 바람직하게는 팽창성 벌룬 부재이며, 방사선원을 수용하는데 효과적이다. 내부 팽창성 부재(52)는 어떠한 형상 및 크기도 가질 수 있지만, 바람직하게는 외부 팽창성 부재(46)내에 피팅되고, 팽창 상태인 경우, 외부 팽창성 부재(46)로부터 소정의 간격으로 이격된다. 사용시, 내부 팽창성 부재(52)는, 팽창성 부재(52)가 카테터(16)의 원위 말단부에 인접하게 배치된 수축 상태의 위치와, 내부 팽창성 부재(52)가 외부 팽창성 부재(46)내에 배치되나 외부 팽창성 부재로부터 이격된 팽창 상태의 위치 사이에서 이동가능하다. 도 4A에 도시된 바와 같이 제 2 루멘(18b) 및 제 2 포트(54)는 내부 팽창성 부재(52)와 소통되기 위해 카테터(12)에 제공된다.
내부 및 외부 팽창성 부재(46, 52)는 생체 적합성의 내방사선용 중합체를 포함할 수 있는 중합체 필름 월(polymeric film wall)로부터 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 적합한 중합체는 예를 들어, 실라스틱 고무, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 PVC를 포함한다.
본 발명의 시스템(10)은 간질 공간을 둘러싸는 조직으로의 방사선 분포를 조절하기에 적합하다. 간질 공간을 둘러싸는 조직으로의 방사선 분포 조절에 대한 한 이점은 최소 처방 선량을 건강한 조직을 괴사시킬 수 있는 방사선 민감성 조직으로의 과다 노출 없이 표적 처리 영역의 조직으로 전달할 수 있다는 점이다.
한 구체예에서, 구조 지지대(20)는 케이지내의 공급원으로부터의 방사물이 조직의 원하는 영역으로만 통과하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)이 척추 전이를 치료하는데 사용되는 경우, 시스템(10)은 척수 방향으로 방사물이 덜 전달되도록 구성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 지지대(20)는 방사선 불투과성 물질로부터 형성될 수 있으며, 방사선이 투과되는 하나 이상의 방사선 불투과성 영역을 포함할 수 있다. 대안적으로, 지지대(20)는 방사선 불투과성 물질로부터 형성될 수 있으며, 지지대의 일부는 방사선으로부터 조직의 원하는 영역을 차폐하는데 효과적인 방사선 불투과성 쉴드로 코팅될 수 있다. 전체 지지대(20)가 선택적으로 방사선 불투과성일 수 있다. 바람직하게는, 지지대의 원위 말단부(36)는 방사선 불투과성이어서 방사선이 환자의 척수와 접촉하는 것을 방지한다. 또 다른 구체예에서, 지지대는 방사선 불투과성 물질로 형성될 수 있으며, 방사물을 개구에 인접하게 위치한 조직의 영역으로 전달시키기에 효과적인, 도 2에 도시된 개구(44)와 유사한 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 앵커링 요소(46) 및/또는 내부 팽창성 부재(52)는 간질 공간을 둘러싸는 조직으로의 방사선 분포를 조절할 수 있다. 예를 들어, 내부 팽창성 부재(52)는 방사선원을 수용하고, 방사선원을 외부 팽창성 부재(46)로부터 소정의 간격으로 이격되어 위치시켜 외부 팽창성 부재(46)에 인접한 조직으로 방사선을 전달하기 위한 최소의 흡수된 선량을 제공하는데 효과적일 수 있다. 이러한 구성은 본원에 참고문헌으로 인용된 미국특허 제 6,413,204호(issued July 2, 2002, and entitled "Interstitial Brachytherapy Appartus and Method for Treatment of Proliferative Tissue Diseases")에 기술되어 있다. 일반적으로, 내부 및 외부 팽창성 부재는 표적 조직을 통한 소정의 영역내에 흡수된 선량을 제공하도록 구성된 부피를 갖는다.
또 다른 구체예에서, 앵커링 요소(46) 및/또는 내부 팽창성 부재(52)중 하나 이상은 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하기에 효과적인 방사선 불투과성 물질로 부분적으로 코팅될 수 있다. 비제한적인 예로서, 도 4B에는 내부 팽창성 부재(52) 표면의 원위 부분에 코팅된 방사선 불투과성 물질(62)이 표시되어 있다. 코팅(62)은 본원에 참고문헌으로 인용된 미국특허 출원 제 09/464,727호(filed on December 16, 1999, and entitled "Asymmetric Radiation Dosing Apparatus and Method")에 기술된 바와 같은 비대칭적 등선량 곡선을 제공하고/거나 방사선 민감성 조직을 차폐하도록 전략적으로 위치할 수 있다.
팽창성 표면으로의 코팅에 적합한 방사선 불투과성 물질은 예를 들어, 바륨, 텅스텐, 비스무쓰, 탄탈 및 주석을 포함한다. 내부 및/또는 외부 팽창성 부재(46, 52)의 방사선 불투과성 물질로의 코팅에 대한 대안으로서, 방사선 차단 또는 흡수 쉴드(미도시됨)가 앵커링 요소(46)와 내부 팽창성 부재(52) 사이에, 또는 내부 팽창성 부재(52)내에 위치하여 원하는 등선량 곡선을 제공할 수 있다. 원하는 등선량 곡선을 획득하고/거나 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 기타 구조가 이용될 수 있음이 당업자에게는 자명할 것이다.
또 다른 구체예에서, 방사선원 그 자체는 간질 공간을 둘러싸는 조직의 원하는 영역을 방사선을 제공하도록 형성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 도 5는 몰딩된 축(122)의 제 1 및 제 2 근위 포트(118, 120)로부터 연장된 제 1 및 제 2 루멘(미도시됨)을 포함한 카테터(110)를 갖는 시스템(100)을 도시하고 있다. 제 1 루멘은 방사선원(124)을 수송하는데 효과적이며, 제 2 루멘은 카테터 부재(110)의 측벽을 통해 형성된 팽창 포트(126)와 소통한다. 카테터(110)의 원위 말단부(128)는 방사선원으로부터 적당하게 이격된 외부 중합체 필름 배리어(132)에 의해 규정되는 외부 공간 부피(130)를 포함한다. 외부 부피(130)는 팽창 포트(126)를 포함한다. 방사선원(124)은 하나 이상의 고체 방사선 입자(136)가 위에 위치한 와이어(134)를 포함한다. 방사선원(124)은 제조시에 카테터(110)내에 미리 적재될 수 있거나, 절제된 종양에 의해 이전에 점유되었던 공간으로 이식된 후에 장치내로 적재될 수 있다. 이식 후에 적재되는 경우, 고체 방사선 방출 물질(136)은 예를 들어, 에프터로더(afterloader)(미도시됨)를 사용하여 와이어(134)상의 제 1 루멘을 통해 삽입될 수 있다. 방사선원(124)은 장치(110)의 장축(138)에 있어서 비대칭적 형태를 가진다. 즉, 방사선원(124)은 장축(138)을 중심으로 방사상 형태로 변하는 등선량 프로파일(140)이 생성되게 하는 형태이다. 더욱 간단하게는, 도 5의 등선량 프로파일(140)은 바닥측에서 보다 도 5에 도시된 바와 같이 장치(110)의 상부측에서 장축(138)으로부터 더 짧은 반지름을 갖는다. 비대칭형 등선량 곡선(140)은 이격되어 분리된 관계의 굽은 와이어(134)상에 다수의 고체 방사선 입자(136)를 제공하므로써 생성될 수 있다. 이러한 형태는 특정 고체 방사선 입자(136)가 무엇보다도 장치(110)의 장축(138)으로부터 더 멀리 위치하게 하며, 도시된 비대칭적 등선량 프로파일(140)을 유도할 것이다. 도시된 방사선원(124) 형태를 제공하기 위한 한 방법은 이러한 특성을 갖는 것으로 당업계에 공지된 니켈-티타늄 합금과 같은 입방형 또는 관형 기억합금을 형성시키는 것이다. 그 후, 와이어(134)는 원하는 형태로 미리 형성되고, 제 1 루멘을 통과하도록 사실상 직선 형태로 압축될 수 있으며, 와이어(134)가 제 1 루멘내에 부과된 입체적 압박감으로부터 자유로워지는 내부 부피(130)에서 이의 원하는 형태로 복귀될 것이다. 생성된 비대칭적 등선량 곡선(140)은 상이한 특정 활성을 갖는 고체 방사선 입자(136)를 사용하므로써 추가로 테일링(tailoring)되어 원하는 원하는 등선량 곡선을 달성할 수 있다. 이러한 형태는 미국특허출원 제 09/464,727호(filed on December 16, 1999, and entitled "Asymmetric Radiation Dosing Apparatus and Method")에 기술되어 있다.
사용시 지지대 부재(20)는 바람직하게는 환자 신체의 절제된 강내 바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이 절제된 척추(50)에서 생성된 간질 공간내에 위치한다. 그 후, 카테터 부재(12)의 원위 말단부(16)는 앵커링 요소(46)를 팽창시키므로써 지지대 부재(20)의 내부 공간(24)내에 고정된다. 앵커링 요소(46)는 공기 또는 기타 유체 예컨대, 염수 또는 방사선 흡수 유체 예컨대, 혈관 조영법에 사용된 조영제로 팽창될 수 있다. 카테터(12)는 방사선원으로 미리 적재될 수 있거나, 대안적으로 방사선원은 루멘(18)을 통해 카테터(12)내로 삽입될 수 있다. 방사선원은 처방된 방사선 처리 선량이 전달될 때까지 카테터(12)의 원위 말단부(16) 바람직하게는, 내부 팽창성 부재(52)에 위치하거나, 방사선원은 처방된 조사 적량이 달성될 때 까지 매일 또는 기타 일정표에 따라 처방된 시간 동안 삽입될 수 있다. 그 후, 방사선원이 회수되어 카테터(12)가 제거된다. 방사선 처리는 근접치료법 장치(12)의 제거시에 종료될 수 있거나, 근접치료법은 외부적으로 공급된 추가적 선량의 방사선에 의해 보충될 수 있다.
본 발명의 시스템에 사용하는데 적합한 방사선원은 고체 및 액체를 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 방사선원은 방사선 핵종 예컨대, I-125, I-131, Yb-169, 고체 공급원으로서의 Ir-192, 고체 공급원으로서의 I-125, 또는 광자, 감마 방사선 기타 치료용 광선을 방출하는 다른 방사선 핵종일 수 있다. 방사선 물질은 방사선 핵종(들) 용액 예를 들어, I-125 또는 I-131 용액으로부터 제조될 유체일 수 있거나, 방사선 유체는 작은 입자의 고체 방사선 핵종 예컨대, Au-198, Y-90을 함유하는 적합한 유체 슬러리를 사용하여 생성될 수 있다. 게다가, 겔중의 방사선 핵종(들)이 사용될 수 있다. 본 발명에 유용한 한 방사선 물질은 프록시마 테라퓨틱스, 인크.(Porxima Therapeutics, Inc. of Alpharetta, Georgia)에서 입수가능한 아이오트렉스(IotrexTM) 즉, 나트륨 3-(125I)요오도-4-히드록시벤젠설포네이트(125I-HBS)를 함유하는 멸균된 단일 사용을 위한 비발열성 용액이다. 3M 컴패니(3M Company of St.Paul, Minnesota)로부터 입수가능한 유형의 방사선 마이크로 구체가 또한 사용될 수 있다. 이러한 방사선원은 제조시에 카테터내에 미리 적재될 수 있거나, 예를 들어, 에프터로더(미도시됨)를 사용하여 와이어상의 카테터를 통해 삽입된 하나 이상의 방사선 고체 마이크로 구체를 제거된 종양에 의해 이전에 점유되었던 공간으로 이식한 후 장치내로 적재될 수 있다.
척추 전이 및 기타 악성 종양을 치료하기 위한 본 발명에 따른 방법은 간질 공간을 생성시키기 위한 추체를 외과적으로 절제하므로써 시작된다. 종양 절제 후, 수술 부위를 봉합하기 전에, 외과의사는 상기 기술된 바와 같이 하나 이상의 앵커링 요소가 구비된 카테터 부재를 갖는 조직내 근접치료 장치를 절제된 강의 간질 공간내로 위치시켰다. 그 후, 방사선원을 간질 공간을 둘러싸는 조직으로 조정된 선량의 방사선을 전달하기 위한 카테터내의 하나 이상의 루멘을 통해 앵커링 요소의 내부 공간내에 위치한다. 그 후, 근접치료 장치가 제거된다. 추가의 구체예에서, 추체를 외과적으로 절제하는 단계는 구조 지지대를 제공하여 간질 공간내에 피팅시키고, 간질 공간내에 구조 지지대를 위치시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구체예에서, 조직내 근접치료 장치는 구조 지지대내에 내부 공간에 위치한다. 방사선원은 바람직하게는, 구조 지지대의 내부 공간으로 장치를 위치시킨 후 조직내 근접치료 장치내에 위치시키고, 장치를 제거하기 전에 구조 지지대의 내부 공간으로부터 제거된다.
본 발명의 근접치료법 시스템이 사실상 어떠한 형태도 가질 수 있으며, 본원에 도시되고 기술된 구체예는 단지 예시적 구체예로서 제공된 것이며, 본 발명을 제한하지 않는다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 게다가, 상기는 본 발명의 원리를 설명하고자 하는 것이며, 다양한 변형이 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 수행될 수 있음이 이해될 것이다. 본원의 언급된 모든 문헌은 그 전체가 참조로서 명백히 인용되었다.

Claims (24)

  1. 환자 신체의 하중 지지부(load bearing portion)의 간질 공간내에 피팅(fitting)되고, 내부 공간을 갖는 구조 지지대;
    근위 말단부, 원위 말단부 및 하나 이상의 루멘을 갖는 카테터 부재;
    카테터의 원위 말단부에 인접하게 배치되며, 구조 지지대의 내부 공간내에 피팅되어 구조 지지대내에서 카테터의 원위 말단부를 고정시키는 하나 이상의 앵커링 요소; 및
    간질 공간을 둘러싸는 조직에 방사선을 전달하기 위한, 카테터내의 하나 이상의 루멘을 통해 내부 공간내에 위치가능한 방사선원을 포함하는,
    환자 신체의 하중 지지부내의 전이를 치료하기 위한 근접치료 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 구조 지지대 및 앵커링 요소중 하나 이상의 일부에 형성된 쉴드(shield)를 추가로 포함하며, 상기 쉴드는 방사선의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐함을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 구조 지지대가 환자 뼈의 절제된 강내에 피팅되도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 구조 지지대가 환자 척추의 절제된 강내에 피팅되도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 환자 척추에 인접하게 위치한 구조 지지대의 일부가 방사선으로부터 환자의 척수를 차폐하도록 방사선 불투과성(radio-opaque) 물질로 형성됨을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 방사선원이 간질 공간을 둘러싸는 조직내에 비대칭적 방사선량을 제공하도록 구성되어, 간질 공간을 둘러싸는 방사선 민감성 조직은 더 적은 선량의 방사선을 수용함을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 앵커링 요소가 외부 팽창성 부재를 포함하며, 시스템은 외부 팽창성 부재내에 배치가능하며, 방사선원을 탈착가능하게 수용하는데 효과적인 내부 팽창성 부재를 추가로 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 외부 팽창성 부재가 팽창될 경우 간질 공간을 둘러싸는 조직에 사실상 인접하게 위치하며, 내부 팽창성 부재는 방사선원을 외부 팽창성 부재로부터 소정의 간격으로 이격되게 위치시켜 외부 팽창성 부재에 인접한 조직에 방사선을 전달하기 위해 최소의 흡수된 선량을 제공하는데 효과적임을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 7항에 있어서, 외부 팽창성 부재 및 내부 팽창성 부재중 하나 이상이 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적인 방사선 불투과성 물질로 부분 코팅됨을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 7항에 있어서, 외부 팽창성 부재와 내부 팽창성 부재 사이에 배치된 쉴드를 추가로 포함하며, 상기 쉴드는 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적임을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 7항에 있어서, 내부 팽창성 부재가 팽창성 벌룬을 포함하며, 방사선원이 유체 형태로 존재함을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 방사선원이 하나 이상의 긴 부재상에 위치한 하나 이상의 고체 방사선원을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 다수의 고체 방사선원이 단일의 긴 부재상에 이격되어 배치됨을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1항에 있어서, 구조 지지대가 내부 공간을 가지며, 절제된 추체의 간질 공간내에 피팅된 케이지 부재를 추가로 포함하며;
    앵커링 요소는, 제 1 팽창성 벌룬 부재내에 배치된 방사선원을 갖는 내부 공간 부피를 규정하며 카테터 몸체의 원위 말단부에 인접하게 배치된 제 1 팽창성 벌룬 부재를 추가로 포함하며, 제 1 팽창성 벌룬 부재는 케이지 부재의 내부 공간내에 배치됨을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 케이지 부재 및 제 1 팽창성 벌룬 부재중 하나 이상의 일부상에 형성된 쉴드를 추가로 포함하며, 상기 쉴드가 방사선의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐함을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 14항에 있어서, 환자 척추에 인접하게 위치한 케이지 부재의 일부가 방사선으로부터 환자의 척수를 차폐하도록 방사선 불투과성 물질로 형성됨을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 14항에 있어서, 방사선원이 간질 공간을 둘러싸는 조직내에 비대칭적 방사선량을 제공하도록 구성되어, 간질 공간을 둘러싸는 방사선 민감성 조직은 더 적은 선량의 방사선을 수용함을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 14항에 있어서, 제 1 팽창성 벌룬 부재 둘레에 배치되며, 케이지 부재의 내부 공간내에서 카테터를 고정시키는데 효과적인 제 2 팽창성 벌룬 부재를 추가로 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18항에 있어서, 제 2 팽창성 벌룬 부재가 팽창될 경우 간질 공간을 둘러싸는 조직에 사실상 인접하게 위치하며, 내부 팽창성 벌룬 부재는 방사선원을 외부 팽창성 벌룬 부재로부터 소정의 간격으로 이격되게 위치시켜 외부 팽창성 벌룬 부재에 인접한 조직에 방사선을 전달하기 위해 최소의 흡수된 선량을 제공하는데 효과적임을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 18항에 있어서, 외부 팽창성 벌룬 부재 및 내부 팽창성 벌룬 부재중 하나 이상이 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적인 방사선 불투과성 물질로 부분 코팅됨을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 18항에 있어서, 외부 팽창성 벌룬 부재와 내부 팽창성 벌룬 부재 사이에 배치된 쉴드를 추가로 포함하며, 상기 쉴드는 방사선원의 일부로부터 방사선 민감성 조직을 차폐하는데 효과적임을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 18항에 있어서, 방사선원이 유체 형태로 존재함을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 14항에 있어서, 방사선원이 하나 이상의 긴 부재상에 배치된 하나 이상의 고체 방사선원을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 23항에 있어서, 다수의 고체 방사선원이 단일의 긴 부재상에 이격되어 배치됨을 특징으로 하는 시스템.
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