KR20200111267A - 암 치료를 위한 치료 이트륨-90의 직접적인 생성을 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
암 종양 또는 조직 내에 포함된 암 세포를 파괴하기 위해서 큰 에너지의 베타 입자를 방출하는 재료를 포함하는 시스템 및 방법. 전자 중성자 생성기는, 재료 이트륨-89와 상호작용하여 이트륨-90을 생성할 가능성이 큰 에너지를 갖는 중성자를 생성한다. 이트륨-90은 약 2.25 MeV의 최대 에너지 및 약 64시간의 반감기를 갖는 베타 방사선을 방출하고, 이는 안정적인 지르코늄을 붕괴시킨다. 안정적인 이트륨-89은 암 조직 내에 직접적으로 또는 그 주위에 배치될 수 있고, 0.1 내지 15 KeV의 에너지 범위의 중성자로 조사될 수 있고, 그에 따라 충분한 양의 이트륨-90을 생성할 수 있다. 이트륨-90에 의해서 방출되는 베타 방사선은, 베타 입자의 범위 내에서 방사선에 더 민감한 암 세포를 주로 파괴할 것이다. 결과적인 지르코늄 동위원소는 비방사성(radioactive)이고, 그에 따라 추가적인 방사선이 방출되지 않는다. 암 세포 파괴를 돕는 작은 가능성의 감마가 또한 생성된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2018년 2월 17일자로 출원된 "암 치료를 위한 치료 이트륨-90의 직접적인 생성을 위한 시스템"이라는 명칭의 미국 가특허출원 제62/631,737호에 대해, 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장하고, 이는 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 암의 치료에 관한 것이고, 보다 특히 매우 국소적인 암종 세포의 치료에 관한 것이다.
이온화 방사선을 이용한 인체 내의 종양과 같은 매우 국소적인 암종 세포의 치료가 매우 효과적이라는 것이 입증되었다. 그러나, 이온화 방사선을 신체에 인가하는 것은 전형적으로, 이온화 방사선이 의도된 표적 장소에 도달하기 전에 건강한 조직을 통과하는 것을 포함한다. 이는 건강한 조직의 손상을 초래한다. 이러한 한계는 한번에 종양에 가해질 수 있는 손상의 양을 제한하여, 다수의 치료 필요성을 초래하고, 부정적인 잠재적인 생물학적 결과 및 치료의 재정적 비용을 누적시킨다. 충분한 치료를 허용하기 위한 건강한 세포의 손상 복원이 종양 성장율 및/또는 전이 비율(metastasis rate)을 따라 잡지 못하는 경우, 환자가 암종의 결과에 의해서 사망할 가능성이 있다. 따라서, 주변의 건강한 조직에 대한 영향을 최소화하면서 암 조직을 공격하는 새로운 치료 방법이 요구되고 있다.
전술한 필요성에 대한 가능한 해결책으로서 붕소 중성자 캡쳐 치료(BNCT)가 연구되었으나, 아직까지 방출 방사선의 치료 범위가 작아 효과적이지 않은 것으로 확인되었다. 그에 따라, BNCT의 중성자 생성 및 인가 방법의 장점을 어떻게 취하고 방출 방사선의 치료 범위를 어떻게 증가시키는지에 관한 문제가 해결되어야 한다. 따라서, 당업계에서, BNCT에 따른 치료 범위 내에서 방사선을 방출할 수 있는 장치의 설계 및 개발, 그리고 동물, 예를 들어 환자 내의 국소적인 암종 세포를 효과적으로 치료하기 위해서 그러한 장치를 이용하는 방법을 필요로 한다.
본 발명은 동물의 신체 내의 국소적인 암종 세포를 치료하는 방법을 제공하는 것에 의해서 암의 방사선 치료에 관한 유해한 영향을 극복하며, 그러한 방법은, 중성자 공급원에 노출되지 않을 때 또는 주어진 활성도 레벨 미만의 중성자 공급원에 노출될 때 실질적으로 비방사성(nonradioactive)인 그러나 주어진 활성도 레벨 이상의 중성자 필드에 노출될 때 큰 이온화의 그러나 약한 침투의 방사선의 공급원이 되는 치료 공급원을 암종 세포 부근의 신체 내에 배치하는 것을 포함한다. 바람직하게, 치료 공급원을 배치하는 것은 치료 공급원 재료를 암종 세포 상에 수술적으로 이식하는 것을 포함한다. 치료 공급원은 미리 규정된 기간 동안 주어진 활성도 레벨 이상의 중성자 필드로 신체의 외부로부터 조사되고(irradiated), 조사 단계는 미리 규정된 간격으로 반복된다. 본 발명은, 예를 들어 치료 범위를 달성하기 위해서, 방출 방사선의 에너지 및 범위를 증가시키기 위한 조사 표적으로서의 치료 공급원의 설계 및 동작에 초점을 맞춘다.
바람직한 실시예에서, 큰 이온화의 그러나 약한 침투의 방사선의 치료 공급원이 이트륨 금속의 얇은 층을 포함하고, 그러한 층에서, 이트륨-89가 중성자를 흡수할 때 이트륨-89는, 의료적으로 중요한 이트륨의 동위원소인, 이트륨-90으로 변환되고, 대략 2.25 MeV의 최대 에너지를 갖는 베타 방사선을 방출하고 64.1 시간의 비교적 짧은 반감기를 갖는다. 이트륨 금속의 층은 비수용성이고, 신체에 대해서 비-독성이다.
큰 이온화의 그러나 약한 침투의 방사선의 치료 공급원은, 실질적으로 암종 세포만을 조사하도록, 구성된다. 그러한 목적을 달성하기 위해서, 암종 세포에 대면되지 않는 치료 공급원의 측면 상에, 방사선 차폐 재료가 형성된다. 바람직하게, 치료 공급원을 조사하는 단계는 치료 공급원을 조사하기 위해서, 전기 중성자 생성기와 같은 조사 공급원, 예를 들어 뉴트리스터(Neutristor)를 이용하는 단계를 포함한다. 하나의 그러한 실시예는, 치료 공급원을 상이한 각도들로부터 중성자 필드로 조사하기 위해서 신체 주위에 배치된 복수의 전기 중성자 생성기를 이용한다.
방법은 또한, 치료 공급원에 의해서 생성되는 큰 이온화의 그러나 약한 침투의 방사선을 최적화하기 위해 중성자 에너지 또는 필드를 조정하기 위해서, 전기 중성자 생성기와 치료 공급원 사이에서 중성자 감속 재료를 이용하는 것을 포함할 수 있다. 중성자 감속 재료는 산화 중수소(D2O), 탄소(C) 또는 유사한 감속 특성을 갖는 다른 재료일 수 있다. 중성자 감속 재료는 전기 중성자 생성기와 신체 사이에서 신체의 외측에 배치된다.
특정 실시예에서, 치료 공급원은 국소적인 암종 세포를 치료하는 치료들 사이에서, 예를 들어 그 간격에서, 신체 내에 유지된다. 이어서, 치료 공급원은 치료가 완료된 후에 신체로부터 제거된다. 치료 공급원은 하나 이상의 매우 얇은 디스크 또는 판을 포함할 수 있고, 그러한 디스크 또는 판은 대략적으로 미크론 두께, 그리고 디스크 또는 판 중 하나 이상이 암종 세포 주위에 설치되고 중성자 필드로 조사될 때 국소적인 암종 세포의 전체 부피 또는 지역이 큰 이온화의 그러나 약한 침투의 방사선에 의해서 영향을 받도록 보장하기 위한 충분한 조합(combined) 표면적을 갖는다.
그러한 방법은 또한, 치료 공급원 재료의 중성자 방사선의 부산물로서 방출되는 감마 방사선의 세기를 모니터링하기 위해서 감마 분광계를 이용하는 것을 포함할 수 있고, 중성자 조사가 발생되는 동안, 대전 입자 생성율이 모니터링될 수 있다. 모니터링되는 감마 방사선의 세기 및 중성자 필드의 중성자 활성도를 이용하여, 신체에 인가된 방사선 선량을 결정할 수 있다. 방법은 또한 모니터링되는 감마 세기 및 방사선 선량을 기초로 중성자 필드의 세기를 제어할 수 있다.
첨부 도면과 함께 읽을 때, 바람직한 실시예에 관한 이하의 설명으로부터, 본 발명을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 특정 실시예에 따른 본 발명을 실시하기 위해서 이용될 수 있는 기기의 개략도이다.
도 2는 특정 실시예에 따른, 도 1에 도시된 치료 공급원(10)의 개략적인 상세도이다.
도 1은 특정 실시예에 따른 본 발명을 실시하기 위해서 이용될 수 있는 기기의 개략도이다.
도 2는 특정 실시예에 따른, 도 1에 도시된 치료 공급원(10)의 개략적인 상세도이다.
본 발명은, 치료 및 조사/중성자 공급원을 포함하는, (본원에서 상호 교환 가능하게 이용되는 용어인) 대상, 인간, 사람 또는 환자를 포함한, 동물의 신체 내에서 형성되고 성장하는 국소적인 암종 세포, 예를 들어 암 종양(들) 및/또는 조직을 치료하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 치료 공급원은 환자의 신체 내에, 보다 특히 표적 암종 세포의 위치에 또는 그 부근에 배치되거나 이식된다. 특정 실시예에서, 치료 공급원은 표적 암종 세포 상에 또는 그에 인접하여 배치된다. 치료 공급원은, 두께가 약 1 미크론인 디스크(들) 또는 판(들) 또는 바늘(들)을 포함하는 하나 이상의 장치를 포함한다. 하나 이상의 디스크(들) 또는 판(들) 또는 바늘(들)의 각각 또는 집합은, 국소적인 암종 세포의 전체 부피가 방출 방사선에 의해서 영향을 받도록 보장하기 위한 충분한 표면적을 갖는다. 치료 공급원은, 큰 에너지의 알파 또는 베타 입자를 생성하는, 그리고 에너지 감마 방사선을 생성하지 않는 또는 저에너지 감마 방사선을 생성하는 재료, 예를 들어 금속으로 이루어지거나 구성되어야 한다. 적합한 재료는 비수용성이고 비-독성이다. 재료의 중성자 반응 생성물은 또한 환자에게 비-독성이어야 하고 매우 짧은 반감기를 가져야 한다.
디스크(들) 또는 판(들) 또는 바늘(들)이, 예를 들어 약 1 mm의 두께를 가지는 얇은 층 또는 시트 형태로, 적어도 실질적으로 이트륨으로 이루어지거나 구성될 수 있다. 천연 이트륨은 동위원소 이트륨-89로 이루어진다. 이트륨-89에 의한 중성자의 흡수는 이트륨-90으로의 변환을 유발하고, 이트륨-90은 암의 방사선 치료에서 유용한 의학적으로 중요한 이트륨의 동위원소이다. 일반적으로, 안정적인 이트륨-89가 국소적인 암 세포 내에, 또는 그 위에, 또는 그 주위에, 또는 그 부근에 배치될 수 있고 0.1 내지 15 KeV 에너지 범위 내의 중성자로 조사(照射)될 수 있고, 그에 따라 상당한 양의 이트륨-90을 생성할 수 있고, 다시, 이트륨-90에 의해서 방출되는 베타 방사선이 베타 입자의 범위 내에서 방사선에 민감한 암 세포를 파괴할 수 있다. 이트륨-89가 중성자를 흡수할 때, 이트륨-89는 대략 2.25 MeV의 최대 에너지를 갖는 베타 방사선을 즉각적으로 방출한다. 이트륨-90에 의해서 방출되는 베타 방사선은, 베타 입자의 범위 내에서 방사선에 더 민감한 암 세포를 주로 파괴한다. 결과적인 지르코늄 동위원소는 비방사성(radioactive)이고, 그에 따라 추가적인 방사선이 방출되지 않는다. 암 종양 또는 조직에 대한 베타 방사선 유발 손상에 더하여, 작은 가능성의 감마(low probability gamma)가 생성되고, 이는 암 세포 파괴를 돕는다.
또한, 치료 공급원이 방사선 차폐부를 포함할 수 있다. 금속, 예를 들어 이트륨의 층 및 방사선 차폐부가 적층형 구성으로 존재할 수 있다. 치료 공급원의 배치에서, 이트륨 금속의 표면은, 암종 세포를 향해서 대면되는 측면 상에 위치되고, 방사선 차폐부 표면은 반대 측면 상에, 즉 암종 세포로부터 멀어지는 쪽으로 대면되는 치료 공급원의 측면 상에 위치된다. 방사선 차폐부는, 중성자에 대해서 실질적으로 투과적이나 큰 이온화 입자의 적어도 일부를 암종 세포를 둘러싸는 건강한 조직으로부터 차폐할 수 있는, 재료로 이루어지거나 구성된다. 적합한 재료는 경금속, 예를 들어 알루미늄, 마그네슘, 및 그 합금, 그리고 비교적 저밀도 및 유사한 차폐 특성을 갖는 유사 재료를 포함한다. 치료 차폐부의 존재 및 치료 공급원의 구성/위치는 암종 세포만을 조사하도록 그리고 건강한 세포는 조사하지 않도록 하는데 기여한다.
치료 공급원 즉, 조사 표적은, 그러한 조사 표적이 암종 세포, 종양(들) 및 조직 내에 직접적으로 또는 그에 인접하여 배치되는 것을 허용하는, 상업적으로 이용할 수 있는 제조 기술을 이용하여 많은 형상 및 크기로 제조될 수 있다. 공급원에 중성자가 조사되지 않는 한 공급원이 비방사성이기 때문에, 공급원이 환자 내에 또는 주위에 배치되어 있는 동안 사람의 방사선 노출은 발생되지 않는다.
조사/중성자 공급원은 환자 신체 외측에 배치되고, 뉴트리스터(Neutristor)와 같은 전기 중성자 생성기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 적합한 조사 공급원은 이트륨-89와 상호작용하여 이트륨-90을 생성할 가능성이 큰 에너지를 갖는 중성자를 생성한다. 전기 중성자 생성기에 의해서 방출되는 중성자 필드는 환자 신체 내의 치료 공급원을 조사하고, 다시, 치료 공급원에 의해서 방출되는 방사선은, 치료 범위 내의, 특정 활성도 레벨에 위치된다. 그러한 조사는, 전자 중성자 생성기 시스템이 꺼질 때, 계속된다. 그러나, 방출된 베타 방사선의 짧은 범위, 및 64시간의 짧은 감쇠 반감기는, 조사된 표적이 안전한 레벨로 감쇠될 때까지, 사람의 노출이 용이하게 제한될 수 있도록 보장한다. 하나 이상의 조사 공급원은 소정 기간 동안 이용될 수 있고, 미리 규정된 간격으로 반복될 수 있다. 상이한 각도들로부터 환자를 향해서 중성자 필드를 지향시키도록, 복수의 조사 공급원이 배치될 수 있다. 치료 공급원의 장소에서 즉, 조사 표적에서 중성자 에너지 및 선량 분포를 제공하도록, 소형의 중성자 생성기들의 어레이가 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 소형 전기 동력형 신속 중성자 생성기의 어레이는 Sandia National Laboratory가 개발하고 "Snowmass 2013 White Paper entitled Novel Compact Accelerator Based Neutron and Gamma Sources for Future Detector Calibration, G. Jennings, C. Sanzeni, D.R. Winn, Fairfield University, Fairfield CT 06824"에서 설명된 "뉴트리스터" 설계와 구성이 유사하고, 이는 공급원 재료가 환자 내에 이식된 후에 중성자 필드로 치료 공급원 재료를 조사하기 위해서 이용될 수 있다. 바람직하게, 이러한 어레이는 필요에 따라, 환자의 신체의 다른 부분에 대한 너무 많은 중성자 노출을 제공하지 않으면서 중성자 반응율을 최대화하기에 충분한 치료 공급원 위치에서 중성자 세기를 제공하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 치료 공급원이 환자 신체 내로 이식되고, 반복되는 방사선 치료의 간격들 동안 유지된다. 치료들 사이의 지속 시간에서, 치료 공급원은 실질적으로 비방사성인데, 이는 치료 공급원이 어떠한 방사선 활성도에도 노출되지 않거나 치료 레벨의 방사선 활성도에 노출되지 않기 때문이다. 따라서, 치료 공급원은, 미리 규정된 때 또는 요구된 때에만 암종 세포에 대한 치료를 제공하도록 제어된다. 미리 규정된 수의 간격의 완료 시에, 이어서, 치료 공급원이 환자 신체로부터 제거된다.
산화 중수소(D2O), 탄소(C) 또는 유사한 감속 특성을 갖는 임의의 유사 재료와 같은 충분한 양의 중성자 감속 재료로 이루어지거나 구성되는 중성자 감속제 장치가 조사 공급원과, 치료 공급원을 포함하는 환자 신체 사이에 배치될 수 있다. 중성자 감속제 장치는 각각의 중성자 생성기와 치료 공급원 사이에 배치되고, 독립적으로 조정되어, 표적 치료 공급원 재료와의 중성자 반응에 의해서 대전 입자를 생성하기 위한 최적의 에너지를 갖는 최대 수의 중성자를 제공하기 위한 목적을 달성할 수 있다. 특정 실시예에서, 환자로부터의 거리 및 특별히 구성된 플라스틱 컨테이너 내에 포함된 수소가 많은 재료 또는 다양한 양의 중수소의 구성 가능 질량체(configurable mass)와 같은, 가요성 중성자 감속 재료의 조합을 통해서, 선택된 중성자 에너지 및/또는 선량 분포가 달성된다.
특정 실시예에서, 중성자 생성기의 어레이는, 어레이 내의 각각의 생성기로부터 최대 수의 충분히 열중성자화된 중성자를 제공하여 표적 위치에 즉, 치료 공급원에 도달하게 하기 위해서, 상이한 각도들로 암종에 입사되는 중성자를 공급하도록 기하형태적으로 구성된다. 이는, 조사/중성자 공급원 어레이의 기하형태, 및 중성자 어레이와 치료 공급원 즉, 조사 표적 사이에 배치된 중성자 감속제로서 이용되는 재료의 두께의 변동의 조합을 통해서 달성된다. 당업자는, Los Alamos 국립 실험실로부터 입수할 수 있는 몬테카를로 N-입자(MCNP) 운반 코드와 같은, 많은 수의 상업적으로 이용 가능한 중성자 운반 계산 제품을 이용하여, 최적의 조건을 형성하는데 필요한 계산을 할 수 있다.
본 발명은 또한, 중성자 조사가 발생되는 동안, 중성자 반응에서 생성된 표적 동위원소에 의해서 방출되는 감마 방사선의 세기를 측정하는, 그에 따라 대전 입자 생성율이 모니터링될 수 있게 하는 감마 분광계를 포함할 수 있다. 이는 많은 수의 상업적으로 이용 가능한 장치를 이용하여 달성될 수 있다.
또한 본 발명은, 측정된 감마 활성도 및 중성자 생성기의 활성도 상태를 이용하여, 투여 표적에 대한, 환자에게 인가된 방사선 선량을 결정하는 컴퓨터 제어 시스템을 포함할 수 있다. 제어 시스템은, 감마 세기 및 측정된 선량 측정을 기초로, 어레이 내의 임의의 또는 모든 중성자 생성기에 의해서 제공되는 중성자의 세기를 증가 또는 감소시킬 수 있는 능력을 갖는다.
도 1은, 특정 실시예에 따른, 환자 신체(12) 내의, 암 종양(들) 또는 조직 형태일 수 있는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하기 위한 시스템의 개략도이다. 도 1은 환자 신체(12) 내에 그리고 암종 세포(22)에 근접하여 그리고 바람직하게 인접하여 이식된 치료 공급원(10)을 포함한다. 조사/중성자 공급원(14)은 환자 신체(12)의 외부에, 예를 들어 그로부터 거리를 두고 이격되어 배치되고, 환자 신체(12)를 향해서 중성자의 중성자 필드(30)를 방출하는, 소형 크기일 수 있는, (예를 들어, 복수의) 중성자 생성기(32)의 어레이를 포함한다. 그로부터 방출된 중성자 생성기(32) 및 중성자 필드(30)는 치료 공급원(10) 즉, 조사 표적의 장소에서 중성자 에너지 및 선량 분포를 제공하도록 구성될 수 있다. 중성자 감속제 장치(16)는 중성자 생성기(32)의 어레이와 환자 신체(12) 사이에서 기하형태적으로 구성되고 배치된다. 감마 분광계(18), 컴퓨터 제어 시스템(20), 및 전기장 판(24)이 또한 도 1의 환자 신체(12)의 외부에, 예를 들어 그로부터 거리를 두고 이격되어 배치된다. 감마 분광계(18)는, 이트륨 동위원소와의 중성자 반응의 결과로서 치료 공급원(10)에 의해서 방출되는 감마 방사선의 세기를 측정한다. 컴퓨터 제어 시스템(20)은, 투여 표적에 대한, 환자 신체(12)에 인가된 방사선 선량을 결정하고, 감마 세기 및 측정된 선량 측정을 기초로, 임의의 또는 모든 중성자 생성기(32)에 의해서 제공되는 중성자의 세기를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
방출된 전자를 환자 신체(12) 내의 침투 깊이 및/또는 바람직한 조사 방향으로 가속하기 위해서, 전기장 판(24)이 제공될 수 있다. 전기적 특성을 기초로 할 때 베타 방사선이 전자와 유사하기 때문에, 방출된 베타 방사선의 충격은 전기장 및/또는 자기장의 인가에 의해서 더 제어될 수 있다. 이러한 접근방식은 또한, 외부 전기장 및/또는 자기장, 예를 들어 전기장 판(24)을 조작하여, 방사장치 표적으로부터 방출되는 전자의 운동 에너지 및 주 이동 방향을 변화시켜 환자에게 인가되는 선량을 보다 양호하게 제어하는 것을 허용한다. 예로서, 진동 전기장의 인가는, 방사되는 전자들이, 금 또는 백금 전자와의 감마 광자 충돌에 의해서 부여되는 운동 에너지에 의해서 결정되는 범위를 넘어서 가속되거나 그로부터 억제되는 것을 허용할 것이다. 외부 자기장의 인가를 이용하여, 방출 전자 밀도를 방출기 요소에 더 근접하여 또는 그로부터 더 멀리 집중시킬 수 있다.
도 2는, 특정 실시예에 따른, 도 1에 도시된 치료 공급원(10)의 개략적인 상세도이다. 도 2는 제1 재료(26) 및 제2 재료(28)를 포함한다. 제1 재료(26)는 적어도 실질적으로, 동위원소 이트륨-89로 이루어진, 이트륨으로 이루어지고, 제2 재료(28)는, 실질적으로 알루미늄으로 이루어질 수 있는 방사선 차폐부를 나타낸다. 제1 재료(26)의 일 측면 또는 표면이 제2 재료(28)에 부착되고, 제1 재료(26)의 다른/대향 측면 또는 표면은 암종 세포(22)에 대면된다. 제2 재료(28)의 하나의 측면 또는 표면이 제1 재료(26)에 부착되고, 제2 재료(28)의 다른/대향 측면 또는 표면은, 중성자 생성기(32)(도 1에 도시됨)에 의해서 생성되고 치료 공급원(10)과 상호작용하는 중성자 필드(30)에 대면된다.
이트륨-90 베타 방사장치 표적은, 큰 치료 유연성을 허용하도록, 바늘 또는 디스크와 같은 많은 수의 형상으로 구성될 수 있다.
본원에서 설명된 암종을 치료하기 위한 방법 및 시스템은, 요구되는 지역 내에서 제한된 양의 치료적 치료를 제공하는 화합물의 주입에 비교할 때, 비방사성 표적을 생성하고 종양 내에 또는 그 주위에 이식하는 것에 의존한다는 점에서, 알려진 유형의 방사선 치료와 상이하다. 예를 들어 병원 환경 내에서 초기에 비방사성인 재료의 중성자 활성화를 실시할 수 있는 이러한 시스템의 능력은 대전 입자 암 치료의 장점을 최대화하고, 환자 및 간병인에 대한 원치 않는 지출 및 방사선 노출을 최소화한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 매우 정밀하고 효율적인 암 사멸이 이루어질 수 있게 한다. 또한, 종양이 완전히 제거될 때까지, 환자에 대한 전체 신체 방사선 선량을 증가시키지 않으면서, 표적 공급원이 제 위치에서 유지될 수 있고, 즉 신체 내에 이식되어 있을 수 있다. 다수의 조사가 비교적 용이하게 이루어질 수 있다. 뉴트리스터 중성자 생성기의 이용은, 원자로(reactor) 또는 매우 큰 중성자 공급원 위치 대신, 병원 환경에서 치료를 실시할 수 있는 능력을 제공한다. 이는, 기존의 방사선 치료 방법에 비해서 치료 비용을 크게 감소시킨다(또는 치료 유익성(profitability)을 크게 증가시킨다).
본 발명의 특정 실시예를 구체적으로 설명하였지만, 당업자는, 개시 내용의 전체 교시 내용의 검토로부터, 그러한 구체적인 내용에 대한 다양한 변경 및 대안이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 특별한 실시예가 단지 예시적인 것임을 의미하고, 첨부된 청구항 그리고 그 임의의 균등물 및 모든 균등물의 전체 범위로 주어지는 본 발명의 범위와 관련하여 비제한적인 것임을 의미한다.
Claims (15)
- 동물의 신체(12) 내의 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법이며:
중성자 공급원(14)에 노출되지 않을 때 또는 주어진 활성도 레벨 미만의 중성자 공급원(14)에 노출될 때 실질적으로 비방사성인, 그리고 주어진 활성도 레벨 이상의 중성자 필드(30)에 노출될 때 방사선의 공급원이 되는 이트륨을 포함하는 치료 공급원(10)을 암종 세포(22) 부근의 신체(12) 내에 배치하는 단계;
미리 규정된 기간 동안 주어진 활성도 레벨 이상의 중성자 필드(30)로 신체(12)의 외부로부터 상기 치료 공급원(10)을 조사하는 단계; 및
미리 규정된 간격으로 상기 조사 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)은 실질적으로 암종 세포(22)만을 조사하도록 구성되는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제2항에 있어서,
중성자에 대해서 실질적으로 투과적인 방사선 차폐(28) 재료가 상기 암종 세포(22)에 대면되지 않는 치료 공급원(10)의 측면 상에 형성되어, 상기 방사선의 적어도 일부를 차폐하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 방사선 차폐(28) 재료는 알루미늄을 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 배치 단계는 상기 치료 공급원(10)을 대략적으로 상기 암종 세포(22) 상에 수술적으로 이식하는 단계를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)을 조사하는 단계는 상기 치료 공급원(10)을 조사하기 위해서 전기 중성자 생성기(32)의 어레이를 이용하는 단계를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 전기 중성자 생성기(32)는, 상이한 각도들로부터 상기 치료 공급원(10)을 조사하기 위해서 상기 신체(12) 주위에 그리고 그 외부에 배치된 복수의 전기 중성자 생성기(32)를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제6항에 있어서,
중성자 감속제 장치(16)가 상기 전기 중성자 생성기(32)와 상기 치료 공급원(10) 사이에 배치되고, 그에 따라 상기 중성자 에너지를 조정하여 상기 치료 공급원(10)에 의해서 생성되는 방사선을 최적화하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제8항에 있어서,
상기 중성자 감속제 장치(16)는 D2O 또는 C를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)은, 상기 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 치료들 사이에서 상기 신체(12) 내에서 유지되는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)은, 상기 국소적인 암종 세포(22)의 치료가 완료될 때에만 상기 신체(12)로부터 제거되는, 국소적인 암종 세포를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)은 바늘, 디스크 및 판으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 장치를 포함하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 치료 공급원(10)의 중성자 방사선의 생성물에 의해서 방출되는 감마 방사선의 세기를 모니터링하기 위한 감마 분광계(18)를 더 포함하고, 상기 중성자 조사가 발생되는 동안 대전 입자 생성율이 모니터링되는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제13항에 있어서,
상기 모니터링되는 감마 방사선의 세기 및 상기 중성자 필드(30)의 중성자 활성도를 이용하여, 상기 신체(12)에 인가된 방사선 선량을 결정하는, 국소적인 암종 세포(22)를 치료하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 모니터링되는 감마 세기 및 방사선 선량을 기초로, 상기 중성자 필드(30)의 세기가 제어되는, 국소적인 암종 세포를 치료하는 방법.
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