TR201807538T4 - Görüntülemede kullanmak için bileşim aparatı ve yöntemi. - Google Patents

Abstract

Bir düzenlemede, bileşim bir radyoaktif izotop ve bir görüntülenebilir eleman ihtiva eden bir mikro parçacık ihtiva eder. Başka bir düzenlemede yöntem bir hedef izotop ve zenginleştirilmiş bir paramanyetik izotop içeren bir mikro parçacık oluşturulmasını ve hedef izotopun bir radyoaktif izotop haline dönüştürülmesini içerir. Yine bir başka düzenlemede aparat, deneğin görüntülenmesi için bir görüntüleme sistemi içerir; ve görüntüleme sistemi tarafından görüntüleme için uygun bir radyoaktif mikro parçacık ve görüntüleme hassasiyetini sürdürme ve geliştirme esnasında radyoaktif kirliliklerin üretimini azaltmak için zenginleştirilmiş bir paramanyetik izotop içerir.

Description

TARIFNAME GÖRÜNTÜLEMEDE KULLANMAK IÇIN BILESIM APARATI VE YÖNTEMI Teknik Alan Bulusun ana konusu görüntüleme sistemleri ve tedavide kullanmak üzere manyetik rezonans görüntüleme (MRI) sistemleri ve özellikle tespit edilebilir elementler ve radyoaktif maddeler gibi görüntüleme sistemleri ile ilgilidir. Önceki Teknik Insan gibi bir deneye asilanan ve kismen hastalikli organa tasinmasi amaçlanan. radyoaktif› mikro parçaciklar, hastalikli organ disindaki organlarda sikisabilir. Örnegin, denek içine asilanan ve karacigere tasinmasi amaçlanan radyoaktif mikrosferler (mikro kürecikler), deneyin akcigerleri içinde sikismis hale gelebilir. Mikrosferlerin akcigerler içinde tutulmasi “akciger santi" olarak adlandirilir. En az iki problem "akciger santi"nin sonucudur. Ilki, hastalikli organa nakledilen radyason dozajinin amaçlanandan az olmasidir, böylece tedavi basarisiz olabilir. Ikincisi, radyoaktif mikro parçaciklar tarafindan yayilan radyasyonun akcigerler içinde sikismasinin akcigerlere agir biçimde hasar verebilmesidir. Bir deneyin vaskülatüründe (damar diziliminde) tedaviden önce veya tedavi sirasinda radyoaktif mikrosferlerin son dagiliminin anlasilmasi, tedavi sonuçlarini iyilestirebilir` ve tedavinin felakete yol açabilecek potansiyel basarisizligini önleyebilir.

Sekillerin Özet Açiklamasi Sekil l(a) bazi düzenlemelere uygun olarak bir radyoaktif izotop ve görüntülenebilir bir eleman ihtiva eden bir mikro parçacik içeren bir bilesimin bir gösterimidir.

Sekil 1 (b), bazi düzenlemelere uygun olarak bir radyoaktif izotop içeren bir mikro-parçacik ve mikro parçacik içinde bulunan bir katki maddesini ihtiva eden bir bilesimin bir gösterimidir.

Sekil 2, bazi düzenlemelere uygun olarak zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop ve bir radyoaktif izotop içeren bir mikro parçacik olusturma yönteminin bir akis diyagramidir.

Sekil 3, bazi düzenlemelere uygun olarak zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop ve bir Y-9O içeren bir mikro parçacik olusturma yönteminin bir akis diyagramidir.

Sekil 4, bazi düzenlemelere uygun olarak malzemeleri seçme ve seçilen malzemelerden bir bilesim olusturma yönteminin bir akis diyagramidir.

Sekil 5(a), Sekil 1(a) ve Sekil l(b)'de gösterilen bazi düzenlemelere uygun olarak bir görüntüleme sistemi, bir radyoaktif mikro parçacik ve zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop içeren bir aygitin blok diyagramidir.

Sekil 5(b), Sekil 1(a) ve Sekil l(b)'de gösterilen bir görüntüleme sistemi, radyoaktif olmayan bir mikro parçacik ve bazi düzenlemelere uygun olarak zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop içeren bir aygitin blok diyagramidir.

Sekil 6, bazi düzenlemelere uygun olarak bir hastaligi tedavi etme ve bir hastaligin durumunu analiz etme yönteminin bir akis diyagramidir.

Sekil 7, bazi düzenlemelere uygun olarak, tespit edilebilir bir malzemenin deneye asilanmasindan sonra bir deneydeki bir hastalik durumunun analiz edilmesine yönelik bir yöntemin bir akis diyagramidir.

Sekil 8, bazi düzenlemelere uygun olarak, zenginlestirilmis bir paramanyetik izotopun denege asilanmasindan sonra denekte bir hastalik durumunun analiz edilmesine yönelik bir yöntemin bir akis diyagramidir.

Açiklama Talebe edildigi gibi mevcut bulus, bagimsiz istemler 1, 8, 11 ve 12'nin konusu ile sinirlidir ve burada açiklanan degisik biçim veya düzenlemeleri kapsamaz.

Sekil l(a) bazi düzenlemelere uygun olarak bir radyoaktif izotop (104) ve görüntülenebilir bir eleman (106) ihtiva eden bir mikro parçacik (102) içeren bir bilesimin (100) bir gösterimidir.

Radyoaktif izotop (104) ve görüntülenebilir eleman (106) içeren mikro parçacik. (102), hastaligin tedavisi ve görüntülemeyle baglantili olarak. kullanilmaya uygundur. Örnegin radyoaktif izotop (104) kanser tedavilerinde kullanilabilir ve görüntülenebilir eleman (106) asilamadan sonra kanser hastasi gibi bir denekte mikro parçacigin (102) yerini belirlemek için kullanilabilir. Hastalar, insanlar da dahil olmak üzere memeli gibi hayvanlari içermektedir. Asilama kateter ile asilamayi veya siringa ile enjeksiyonu içermektedir. Asilama yöntemleri 4,745,907 yayim numarali ABD patentinde gösterilmekte ve açiklanmaktadir. Görüntülenebilir' eleman (106) tedavi öncesi degerlendirmelerde veya hastaligin tedavisiyle baglantili tani araci olarak kullanmaya da uygundur. Örnegin, görüntülenebilir eleman (106) asilama sonrasi denek içerisindeki mikro parçaciklarin (102) dagilimini tespit etmekte kullanilabilir.

Asilanan mikro parçaciklarin bir insan karacigerine verilmek üzere amaçlayan düzenlemelerde, "akciger santi" olarak da adlandirilan, akcigere verilen mikro parçaciklarin yaklasik yüzdesi, görüntüleme yoluyla. belirlenebilir; "Akciger santi" bireyler arasinda degiskenlik gösterebilir. Bu nedenle, tedavi öncesi asilama ve esasen sifir radyoaktif bir dozaj seviyesinde görüntüleme yoluyla elde edilen "akciger santi" bilgisi, belirli bir birey için bir tedaviyi özellestirmek üzere kullanilabilir.

Bilgi ayni zamanda tedavi planlamasinda da yardimci olan bir hedef organda saglikli dokuya verilen radyasyon dozuna karsi hastalikli dokuya verilen radyasyon dozunu belirlemek için de kullanilabilir. Bir uygulamada hedef organ, bir insan karacigeridir.

Mikro parçacik (102) belirli bir sekil ve boyuta sahip olmakla sinirli degildir. Mikro parçacigin (102) sekli mikro parçacigin (102) kullanildigi uygulama ile uyumluluguna göre seçilir. Örnegin, tedavi öncesi degerlendirme uygulamalarinda, mikro parçacigin (102) sekli, tedavide kullanilan mikro parçaciklarin sekli ile esas olarak ayni sekilde seçilir. Kanser tedavileri ile baglantili olarak kullanima uygun düzenlemeler gibi bazi düzenlemelerde mikro parçacik (102) esas olarak küre biçimlidir.

Mikro parçacik (102) mikron sirasina göre bir boyuta sahiptir ve bir Hukronun bir kismindan binlerce mikrona kadar degisebilir. Mikro parçacik boyutu amaçlanan uygulamayla uyumluluguna göre seçilir. Örnegin, karaciger kanseri tedavisi gibi bir kanser tedavisi ile baglantili olarak kullanima uygun bir örnek mikro parçacik yaklasik 1 mikron ile yaklasik 1000 mikron arasinda bir çapa sahip olabilir. Insan dahil hayvanlar üzerinde gerçeklestirilen tedavi öncesi degerlendirmeleri gibi tedavi öncesi uygulamalar için, mikro parçacik (102) tamamen küre biçimlidir ve tedavide kullanilan mikro kürelerin çapina büyük ölçüde esit bir çapa sahiptir. Tanilama uygulamalari için, mikro parçacik boyutu amaçlanan uygulamanin arzu edilen sonuçlarina ulasmak için seçilir.

Bir elementin radyoaktif bir izotopu, radyasyon yayarak kendini stabilize eden kararsiz bir çekirdege sahip olan elementin bir formudur. Mikro parçacik (102) içinde bulunan radyoaktif izotop (104), belirli bir radyoaktif izotopla sinirli degildir. Mikro parçacik (102) ile baglantili olarak kullanima uygun örnek radyoaktif izotoplar asagidaki terapötik radyoizotoplari 55, ve Pd-103.

Görüntülenebilir eleman (106), bir veya daha fazla görüntüleme sistemi ile uyumluga göre seçilir. Örnegin, bazi düzenlemelerde görüntülenebilir eleman (106) manyetik rezonans görüntüleme (MRI) sistemi ile uyumluluga göre seçilir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) içindeki görüntülemeyle baglantili olarak kullanmak için uygun örnek malzemeler paramanyetik malzemeler ve zenginlestirilmis paramanyetik malzemeler veya izotoplar içermektedir. Bir paramanyetik malzemede, malzemenin atomik manyetik dipolleri, bir dis manyetik alanla hizalanma egilimine sahiptir. Bir paramanyetik malzeme, manyetik bir alana yerlestirildiginde bir kuvvetin yasanmasi gibi manyetik özellikler sergiler. Bilesim (lOO) düzeni ile baglantili olarak kullanmak için uygun örnek paramanyetik malzemeler H-l, He-3, içerir. Görüntülenebilir eleman (106); Cam Mikrosferler baslikli 4,789,501 numarali ABD Patenti, Radyoaktif Cani Mikrosferler baslikli 5,011,677 yayim numarali ABD Patenti, Artritli Eklemlerin Radyason Sinovektomisi için Bilesim ve Yöntem baslikli 5,011,797 numarali ABD Patenti, Artritli Eklemlerin Radyason Sinovektomisi için Bilesim ve Yöntem baslikli 5,039,326 yayim numarali ABD Patenti, Radyasyon Tedavisi için Mikrosferler baslikli 5,302,369 yayim numarali ABD Patenti, Radyasyon Tedavisinde Biyobozunur Cam Bilesimleri ve Yöntemleri baslikli 6,379,648 ayim, numarali ABD Patenti ve Parçacikli Malzeme baslikli 5,885,547 yayim numarali ABD Patenti'nde açiklanan mikro parçaciklar içine dahil edilebilir.

Bazi düzenlemelerde mikrosferler veya mikro parçaciklar, esasen bosluk içermeyen cam mikro küreleri, mikro kabuklari, yani içi bos bir çekirdege sahip mikrosferleri veya mikrosferin çok sayida içi bos hücreye sahip oldugu "köpük benzeri" bir yapiya sahip olan cam mikrosferleri içerir. Mikrosferler veya mikro parçaciklar belirli bir sekille sinirli degildirler. Bazi düzenlemelerde, mikrosferler veya mikro parçaciklar esasen küreseldir, yani, mikro kürenin arzu edilenin disinda bir yere yerlesmesine neden olacak keskin kenarlar veya noktalar yoktur.

Böylece, elipsoidal. ve benzer sekilde keskin kenarlara veya noktalara sahip olmayan sekillendirilmis parçaciklar, sekil olarak büyük ölçüde küresel olarak kabul edilecektir.

Mikrosferler terapötik uygulama için uygun olan boyuta sahip Mikrosferler veya mikro parçaciklar, istenen cam, bilesimini olusturmak üzere eritilen homojen bir toz karisimindan (yani yigindan) hazirlanabilir. Yigin için kullanilan kesin kimyasal bilesimler veya hammaddeler, gerekli olan oksitlerin hazirlanacak olan eriyik bilesimi için dogru oranda saglandiklari sürece kritik degildirler. Homojen bir karisim elde etmek için tozlarin kuru veya islak olarak karistirilmasindan elde edilen karisim eritme için bir kap içine yerlestirilebilir. Toz halindeki yigini içeren kap, bilesime bagli olarak yaklasik 1500° C ila yaklasik 1600° C'ye isitilmis bir firina yerlestirilir. Bu sicaklik araliginda, yigin kimyasal homojenligini arttirmak için birkaç kez karistirilan bir siviyi olusturmak üzere isitilir. Eritme, yigindaki bütün kati malzemeler çözülene kadar yaklasik 1500° C ila yaklasik l600° C'de kalmalidir. Eritme ve karistirma islemi tamamlandiginda, kap firindan çikarilir ve eriyik soguk bir çelik levha üzerine veya temiz suya dökülerek sogutulur. Bu islem, cami ince bir toz haline getirilmesine yardimci olan ve parçalanmasini kolaylastiran parçalara ayirir.

Bazi düzenlemelerde sogutulmus ve kirilmis cam, bir havan ve bir tokmak kullanilarak yaklasik 100 gözenekten az tanecik haline getirilmistir. lOO'den az gözenekli malzeme 400 gözenege geçene kadar ögütülür. Parçaciklar, 400 gözenekli parçaciklarin eritildigi bir gaz/oksijen alevi içerisine sokularak ve yüzey gerilimi ile küresel bir sivi damlasi olusturularak cam mikro kürecikler halinde olusturulmaktadir. Damlaciklar herhangi bir kati nesneye dokunmadan önce hizla sogutulur, böylece küresel sekli kati üründe tutulur.

Bazi düzenlemelerde, kürelestirmeden hemen önce, 400 gözenekli toz, depolama sirasinda olusmus olabilecek büyük yiginlari yok etmek için 400 gözenekli bir elek içinden yeniden taranir. Toz daha sonra gaz/oksijen yakicinin üstünde bulunan titresimli bir besleyiciye yerlestirilir. Toz yavasça düsen toz parçaciklarini dogrudan bir gaz/oksijen yakicinin sicak alevi içine yönlendiren dikey bir cam borunun içine yavasça sallanir. Brülörün alevi, alevden atilirken küçük cam boncuklari yakalayan metal bir kaba yönlendirilir. Kap, erimis kürelerin, yakalayici kabinin herhangi bir kati yüzeyine çarpmadan önce sogumasini ve sertlesmesini saglayacak kadar büyük olmalidir.

Yumrulastirmadan sonra cam küreler toplanir ve yeniden taranir.

Taramadan sonra küreler bir optik mikroskop ile incelenir ve daha sonra zayif bir asitle (örnegin HCI) yikanir, süzülür ve birkaç kez reaktif dereceli aseton ile yikanir. Yikanan küreler daha sonra herhangi bir organik malzemeyi imha etmek için 2-6 saat süreyle havada bir firinda 500 ila 600° C'ye isitilir. Cam küreler, boyut araligi ve küre seklini degerlendirmek için bir tarama elektron mikroskobunda incelenir.

Zenginlestirilmis bir paramanyetik malzeme, paramanyetik malzemenin bir veya daha fazla izotoplarinin konsantrasyonunun, dogal olarak olusan konsantrasyonun üzerinde arttirildigi bir paramanyetik malzemedir. Örnegin, dogal olarak olusan Gd-155 konsantrasyonu dogada yaklasik 6 14.8'dir. Konsantrasyon yaklasik % 14.8'den daha büyük bir konsantrasyona yükseltildiginde Gd-l55 zenginlestirilir. Nükleer fizik ve kimya alaninda uzman kisilerce bilinen ve Bilesimin (100) olusumu ile baglantili olarak kullanima uygun olan zenginlestirme yöntemleri arasinda gaz difüzyonu, kimyasal ayirma, elektromanyetik ayirma ve lazer ayirma yer alir. Bilesimin (100) hazirlanmasi belirli bir zenginlestirme veya izotop ayirma yöntemiyle sinirli degildir. Zenginlestirme yöntemi, zenginlestirilmesi için seçilen malzemelerle uyumluluk ve istenilen zenginlesme seviyesine ulasmak için seçilir.

Görüntülenebilir elemanin (106) zenginlesme derecesi belirli bir degerle sinirli degildir. Daha yüksek bir zenginlestirme seviyesi, artan sinyal gücü ve daha yüksek çözünürlüklü bir görüntü ile sonuçlanir. Manyetik rezonans görüntülemede sinyal gücünü artirmak için, Fe-57 radyoaktif kirlilikleri azaltmak için zenginlestirilmistir, Fe-54 ve Fe-58 büyük ölçüde elimine edilmistir. Fe-54, tek bir nötron yakalamasi ile radyoaktif bir kirlilik haline gelebilir. Fe-58, tek bir nötron yakalamasi ile radyoaktif bir kirlilik haline gelebilir. Bazi düzenlemelerde, görüntülenebilir eleman (106), yaklasik %90'lik bir konsantrasyona zenginlestirilmistir. Bazi düzenlemelerde, Fe- 57, yaklasik %92'den büyük bir konsantrasyona zenginlestirilmistir. Bazi düzenlemelerde, Fe-57, yaklasik az bir konsantrasyona zenginlestirme ile karsilastirildiginda sinyal gücünü arttirir. Istenen izotop konsantrasyonunun arttirilmasi ile kombinasyon halindeki görüntüleme çözünürlügünü arttirmak için zenginlestirilmemis izotoplarin konsantrasyonunun esasen sifira düsürülmesi arzu edilir. Bu, mikro parçacik (102) aktive oldugunda zararli izotoplar üretme olasiligini azaltir. Zararli bir izotop, bir denege zararli olan veya zenginlestirilmis elementin sinyalini azaltan bir izotoptur. Burada ayrica, görülebilir elemanin (106) bir radyo opak malzeme içerdigi sistemler de açiklanmaktadir. Bir radyo opak malzeme, elektromanyetik spektrumda en azindan bir miktar frekans için büyük ölçüde opak olan bir Halzemedir. Pb, bir mikro parçacik (102) içerisinde görüntülenebilir eleman (106) olarak kullanmaya uygun bir örnek radyo opak malzemedir. Pb X- isinlarina büyük ölçüde opaktir. Pb gibi radyo opak malzemeler, bilgisayar destekli tomografi (CT), floroskopi ve x-isinlari kullanarak görüntülenebilir. Görüntülenebilir eleman (106) Pb- 206 içerebilir. Diger radyo opak malzemeler Pb-207, Hg-l98, Hg- izotoplarini içerirler.

Pb-206, bilesim (100) içerisinde tespit edilebilir eleman (106) olarak kullanilabilen bir radyo opak izotoptur. Pb-206, dogada yaklasik %24 verimlilikte bulunur. Pb-206, ilk önemli radyoaktif kirlilik olan Pb-209'dan üç nötron yakalamasidir. Pb-206, Pb- 207 ve Pb-208 için nötron emilim kesitleri düsüktür, bu nedenle zararli radyoaktif kirlilige neden olan nötron yakalama olasiligi düsüktür. Pb-207 yari-kararli bir duruma sahip olmasina ragmen, Pb-207 ayrica yaklasik 0.8 saniyelik kisa bir yari ömre sahiptir. Kisa yari ömür, yari-kararli durumu büyük ölçüde zararsiz hale getirir. Pb-204,% l. 4 oraninda verimlidir ve tek bir nötron yakalamasi, uzun bir yari ömre sahip radyoaktif bir kirlilik olan Pb-205'i verecegi için ortadan kaldirilmalidir. Pb-206'nin zenginlestirilmesi, istenmeyen izotoplari, Pb-204, Pb-207 ve Pb-208, büyük ölçüde ortadan kaldirir ve böylece aktivasyon islemi sirasinda radyoaktif Sekil l(b), bir radyoaktif izotop 104 içeren bir malzeme (152) ve bazi düzenlemelere uygun olarak malzemede bulunan bir katki maddesini (156) ihtiva eden bir bilesimin (150) bir gösterimidir- Malzeme (152) belirli bir malzeme veya belirli bir sekil içindeki malzeme ile sinirli degildir. Bilesim (150) ile baglantili olarak kullanilmaya uygun malzemeler kati, sivi veya gaz halinde olabilirler. Bir katki maddesi, birinci malzemenin özelliklerini degistirmek için birinci malzemeye eklenen ikinci bir' malzemedir. Örnegin, paramanyetik özelliklere sahip bir mikrosferi olusturmak için mikrosfer gibi bir cam veya seramik alt-tabakaya bir paramanyetik malzeme ya da izotop eklenir. Bazi düzenlemelerde, katki maddesi (156), zenginlestirilmis bir paramanyetik izotopu içerir. Malzeme (152) düzeni ile baglantili olarak kullanmak için uygun örnek zenginlestirilmis paramanyetik Pt-l98, ve H-2 içerir. Katki maddesi (156); Cam Mikrosferler baslikli 4,789,501 numarali ABD Patenti, Radyoaktif Cam Mikrosferler baslikli 5,011,677 yayim. numarali ABD Patenti, Artritli Eklemlerin Radyason Sinovektomisi için Bilesim ve Metod baslikli 5,011,797 numarali ABD Patenti, Radyasyon Tedavisi için Mikrosferler baslikli 5,302,369 yayim numarali ABD Patenti, Artritli Eklemlerin Radyason Sinovektomisi için Bilesim ve Metod baslikli 5,039,326 numarali ABD Patenti Radyasyon Tedavisinde Biyobozunur Cam Kompozisyon ve Yöntemleri baslikli 6,379,648 yayim numarali ABD Patenti ve Parçacikli Malzeme baslikli ,885,547 yayim numarali ABD Patenti'nde açiklanan mikro parçaciklar içine dahil edilebilir. Tespit edilebilir elemanin (106) olusumu ile baglantili olarak kullanima uygun mikro parçaciklarin veya mikrosferlerin yapilmasi için bir yöntem yukarida tarif edilmektedir.

Sekil 2, zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop ve bir radyoaktif izotop içeren bir mikro parçacik olusturma yönteminin (200) bir akis diyagramidir. Yöntem (200), bir hedef izotopu bir radyoaktif izotopa dönüstürür. Bir hedef izotop, nötron gibi bir nükleer parçacigi emdikten sonra radyoaktif bir izotop haline gelen kararli bir izotoptur. Yöntem (200), bir hedef izotop ve zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop (blok 202) içeren bir mikro parçacik olusturulmasini ve hedef izotopun bir radyoaktif izotop haline dönüstürülmesini içerir (blok 204). Yöntem (200) tarafindan üretilen bir mikro parçacik, bir radyoaktif izotop ve zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop içerir. Böylece, mikro parçacik ayni zamanda hastalikli dokuyu radyasyonla tedavi edebilir ve bir görüntüleme sistemi tarafindan görüntülenebilir.

Bazi düzenlemelerde, bir hedef izotop ve zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop (blok 202) içeren bir mikro parçacik olusturulmasinda, nükleer parçacik emilimi yoluyla radyoaktif hale getirilebilen bir izotop, hedef izotop olarak seçilir.

Yöntem (200) kullanilarak üretilebilen örnek radyo izotoplar; Pd-lO3'tür. Bazi düzenlemelerde, hedef izotop ve zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop içeren mikro parçaciklarin olusturulmasinda, zenginlestirilmis paramanyetik izotop, mikro parçacik yüzeyinde olusturulur. Yüzey, mikro parçaciklarin dis siniridir. Mikro parçacigin bir yüzeyi üzerinde zenginlestirilmis paramanyetik izotop olusturma yöntemleri, kimyasal buhar biriktirme, iyon implantasyonu ve kimyasal baglamayi içerir. Bazi düzenlemelerde, hedef izotopu ve zenginlestirilmis paramanyetik izotopu içeren mikro parçacigin olusturulmasinda, zenginlestirilmis paramanyetik izotop, en az yaklasik %90'lik bir zenginlestirmeden sonra bir konsantrasyona zenginlestirilir. Zenginlestirme, istenmeyen izotoplarin olusma olasiligini azaltir. Bazi düzenlemelerde, hedef izotopun radyoaktif izotopa dönüstürülmesinde, hedef izotop, önemli sayida istenmeyen izotop olusturmadan radyoaktif izotopa dönüstürülür. Bazi düzenlemelerde, yöntem (200) ayrica, canli dokuda mikro parçaciklarin dagilimini olusturmayi ve mikro parçaciklarin yaninda hidrojenin görüntülenmesi için mikro parçaciklarin canli dokuya asilamasini içerir.

Yöntem (200) ile baglantili olarak kullanmak için uygun örnek zenginlestirilmis paramanyetik izotoplar H-l, He-3, Li-7, B-7, izotopun isinlanmasinda kullanim için uygun örnek parçaciklar arasinda, nötronlar, protonlar ve döteryum+, trityum+ ve helyum++ gibi daha agir parçaciklar bulunur.

Yöntem (200), belirli bir sekle sahip parçaciklarin olusturulmasiyla sinirli degildir. Bazi düzenlemelerde, hedef izotop içeren mikro parçacigin olusturulmasi, büyük ölçüde küresel bir mikro parçacik olusturmayi içerir. Büyük ölçüde küresel mikro parçaciklar, karaciger kanseri gibi kanserlerin tedavisi ile baglantili kullanim için uygundur.

Yöntem (200), paramanyetik izotopun zenginlestirilmesi yoluyla manyetik rezonans görüntüleme sinyalinin gücünü korurken veya arttirirken radyoaktif kirlilikleri azaltir. Radyoaktif kirliliklerin azaltilmamasi, radyasyon yanmasi veya kansere neden olan radyasyonun yol açtigi hücre hasari ile doku hasarina neden olabilir. Yöntem (200) belirli bir zenginlestirme derecesi ile sinirli degildir. Bazi düzenlemelerde, mikro parçacigi zenginlestirilmis paramanyetik izotop ile katkilamak, mikro parçaciklarin, en az yaklasik % 90'lik bir zenginlestirmeden sonra bir konsantrasyona sahip olan zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop ile katilamasini içerir. Bazi düzenlemelerde, hedef izotopun radyoaktif izotopa dönüstürülmesi, hedef izotopun, önemli sayida kirlilik izotopu olusturmadan radyoaktif izotopa dönüstürülmesini içerir.

Kirlilik izotoplarinin sayisi, tedaviyi güvenli, uygun ve etkili bir sekilde kullanmanin önlendigi özel bir tedavi için önemlidir.

Bazi düzenlemelerde, yöntem (200) ayrica, canli dokuda mikro parçaciklarin dagilimini olusturmayi ve mikro parçaciklarin içinde paramanyetik elemanlardan etkilenen mikro parçaciklarin yaninda hidrojenin görüntülenmesi için mikro parçaciklarin canli dokuya asilamasini içerir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) tarama cihazlari, mikro parçaciktaki paramanyetik elemandan gelen cevabi ölçmek veya paramanyetik elemandan etkilenen bitisik hidrojen tepkisini ölçmek için ayarlanabilir.

Sekil 3, talep edilen bulusa göre zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop ve Y-9O içeren bir mikro parçacik olusturma yönteminin (300) bir akis diyagramidir. Yöntem (300), Y-89 (blok 302) içeren bir mikro parçacik olusturma, zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop (blok 304) ile mikro parçacik katkilama ve Y-89'u Y-90'a dönüstürme (blok 306) islemlerini içerir. Bazi düzenlemelerde, yöntem (300) ayrica, mikro-parçaciklarin canli dokuda bir dagilimini olusturmak ve mikro parçaciklarin dagilimini analiz etmek için bilgi saglamak üzere mikro parçaciklarin dagilimini görüntülemek için insan dokusu gibi bir canli dokuya asilamasini içerir. Analizin bir amaci, hedef bir organ içindeki mikro parçaciklarin dagilimi ve yogunlugunu anlamaktir. Dagilim ve yogunluk bilgisi hedef organ içindeki saglikli dokunun yani sira hedef organ içindeki lezyonlara ulasmis dozaj seviyesini tespit etmekte kullanilabilir. Bu parçacik dagilim bilgisi, doz büyüklügünün yani sira dozu vermek için kullanilan parçaciklarin sayisini optimize etmek için kullanilabilir. Parçacik dagilimi daha sonra dokudaki radyasyon dozu özelliklerini belirlemek için kullanilabilir. Parçacik dagilimi ayni zamanda hastalikli dokuya karsi saglikli olan bagil dozlari belirlemek için de kullanilabilir. Analizin diger bir amaci, hedef organ disindaki doku içerisinde yer alan mikro parçaciklarin dagilimi ve yogunlugunu anlamaktir. Hedef organ disindaki dokudaki mikro parçaciklarin dagilimi ve yogunlugu ile ilgili bilgiler, hedeflenen dozajin hedef organdaki lezyonlara verilip verilmediginin ve kabul edilemez miktarlarda malzemenin baska organlara verilip verilmediginin belirlenmesinde faydalidir. Yine baska düzenlemelerde, mikro parçaciklarin dagiliminin analiz edilmesi için bilgi saglamak üzere mikro parçaciklarin dagiliminin görüntülenmesi, mikro parçaciklarin dagiliminin görüntülenmesi için manyetik rezonans görüntülemenin kullanilmasini içerir. Bazi düzenlemelerde Y-89, bir nükleer reaktörde bir (n, gama) reaksiyonu yoluyla Y-90'a dönüstürülür.

Yöntemde (300), nötron ile aktive edilmis Y-9O mikrosferleri için bazi düzenlemelerde doping elemani Fe-57 veya Gd-155 gibi paramanyetik izotoplarla zenginlestirilmistir. Zenginlestirme isleminin bir sonucu, paramanyetik izotoplardan farkli olan izotoplarin, eger radyoaktif kirlilikler aktivasyon zamaninda mevcutsa aktive edilerek bu kirlilikleri tamamen elimine etmesidir. Bu yöntem, doping malzemesindeki paramanyetik izotop için nötron emilimi kesiti Y-89'un kesitine yakin veya daha az oldugunda ve bir radyoaktif kirliligin yaratilmasi için birden fazla nötron yakalanmasi gerektiginde etkilidir. Örnegin Gd-155, zararli nöroaktif kirlilik Gd-159'un olusturulmasindan uzak dört nötron yakalamasi olan bir paramanyetik izotoptur. Gd izotoplari için nötron emilim kesitleri Y-89'un nötron emilim kesitlerinden daha yüksek olmasina ragmen, bir nükleer reaktörde veya diger nötron kaynagindaki Y-89'un Y-90'a dönüstürülmesi için gereken süre içinde dört nötron yakalama olasiligi düsüktür. Baska bir örnekte Fe-57, Fe-59 zararli radyoaktif kirliliginin olusturulmasindan uzak iki nötron yakalamasidir. Fe-57 ve Fe- 58'in nötron emilim kesiti düsüktür, bu nedenle bir nükleer reaktör veya baska bir nötron kaynaginda Y-89'dan Y-9O üretmek için gereken sürede bir çift nötron yakalama olasiligi düsüktür.

Y-89, bir GL n) reaksiyondan sonra Zr-89'a dönüstürülür ve pozitron emisyon tomografisinde (PET) gelismis bir sinyal saglar. Bazi düzenlemelerde, yöntem (300) ayrica pozitron emisyon tomografisi (PET) ile baglantili olarak kullanilmak üzere Y-89'un Zr-89'a dönüstürülmesini içerir. Bir nötron parçaciginin emilmesiyle olusturulabilen diger yararli PET izotoplari, Cu-64 ve Zr-89'u içerir. Pozitron emisyon tomografisi (PET) ile baglantili olarak kullanima uygun örnek radyoizotoplar F-18, 1-124 ve Sr-85'i içerir.

Sekil 4, malzemeleri seçme ve seçilen malzemelerden bir bilesim olusturma yönteminin (400) bir akis diyagramidir. Yöntem (400), bir radyoaktif kirlilik (blok (402)) olusturmak için birden fazla nötron yakalamasi gerektiren bir paramanyetik malzemenin seçilmesini, paramanyetik malzemenin iki nötron (blok 404) elde etmesinden önce nükleer parçacik emilimi sonucunda aktive olan bir malzemenin seçilmesini ve malzeme ve paramanyetik malzeme (blok 406) içeren bir bilesim olusturulmasini içerir. Nötron aktivasyonu, nötron radyasyonunun malzemelerde radyoaktiviteye neden oldugu süreçtir. Nötron aktivasyonu, çekirdekler serbest nötronlari yakaladiginda ortaya çikar. Çekirdekler, uyarilmis durumlarda daha agir çekirdege dönüsürler, bu yüzden agir çekirdegi içeren malzeme radyoaktif hale gelir.

Bazi düzenlemelerde, yöntem (400) ayrica bilesimin insan gibi bir denegin içine yerlestirilmesini içerir. Bazi düzenlemelerde, bilesimin bir denege yerlestirilmesini içeren yöntem ayrica, bilesimin ve denegin bir görüntüsünün manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile olusturulmasini içerir. Diger düzenlemelerde bilesimin denegin içine yerlestirilmesini içeren yöntem ayrica, bir hastaligin denekte mevcut olup olmadigini belirlemek için bilesimin bir görüntüsünün olusturulmasi ve analiz edilmesini içerir. Yöntem (400) ayrica bir hastaligin bilesim ile tedavi edilmesini ve bir görüntüleme sistemi kullanilarak bilesimin bir görüntüsünün olusturulmasini içerebilir. Bazi düzenlemelerde, malzeme ve paramanyetik malzeme dahil olmak üzere bilesimin olusturulmasi, bilesimin nükleer parçacik emilimi ile aktive edilmesini içerir.

Sekil 5 (a), bir görüntüleme sistemi yoluyla görüntüleme için denek (503) içine asilamaya uygun bir radyoaktif mikro parçacik (504) ve denegi (503) görüntülemek üzere bir görüntülemek sistemi (502) içeren ve görüntüleme hassasiyetini sürdürme veya gelistirme esnasinda radyoaktif kirliliklerin üretimini azaltmak üzere zenginlestirilen bir zenginlestirilmis paramanyetik izotop (505) içeren bir aparatin (500) blok diyagramidir. Görüntüleme sistemi (502) belirli bir görüntüleme sistemi türü ile sinirli degildir. Aparat (500) ile baglantili olarak kullanima uygun örnek görüntüleme sistemleri ve yöntemleri arasinda manyetik rezonans görüntüleme (MRI), bilgisayar destekli tomografi (CT), tek foton emisyonlu bilgisayarli tomografi (SPECT), pozitron emisyon tomografisi (PET) ve floroskopi bulunmaktadir.

Manyetik rezonans görüntüleme (MRI), insan hücreleri, dokular ve organlar dahil olmak üzere, katilarda atomlarin ve moleküler yapilarin elektronik görüntülerini üretmek için bir nükleer manyetik rezonans spektrometresinin kullanimini içerir.

Bilgisayar destekli tomografi (CT), tek bir dönme ekseni etrafinda çekilen çok sayida iki boyutlu X-isini görüntüsünden bir nesnenin veya denegin içsellerinin üç boyutlu görüntüsünün üretilmesini içerir. Tek foton emisyonlu bilgisayarli tomografi (SPECT), gama isinlarini kullanan bir tomografik görüntüleme teknigini içerir ve bir radyofarmasötik veya radyoaktif parçacigin dagilimini gösteren bir denegin içinden. bir dizi görüntü dilimi üretir. Pozitron emisyon tomografisi (PET), vücuttaki üç boyutlu bir görüntü veya fonksiyonel süreçlerin haritasini içerir. X-isini tomografisi, bir nesnenin yeniden üç boyutlu yapilandirilmasini hesaplamak için kullanilan bir dizi projeksiyon görüntüsü üretir. Floroskopi, bir denegin iç yapilarinin gerçek zamanli görüntülerini bir floroskop kullanilarak üretmeyi içerir. Floroskop, X-isinlari kullanarak hastalari floresan ekranda görüntüleyerek hastanin floresan görüntülerini üretir.

Aparat (500), belirli bir denek tipi ile baglantili olarak kullanim için sinirlandirilmamistir. Organik ve inorganik malzemeler aparat (500) tarafindan görüntülenebilir. Örnek denekler, canli hayvanlar dahil canli doku ve korunmus doku ve korunmamis doku içeren ölü dokulari da içerir. Zenginlestirilmis paramanyetik izotop belirli bir paramanyetik izotop ile sinirli degildir. Bazi düzenlemelerde, zenginlestirilmis paramanyetik izotop, birinci nötron emme kesitine sahip olan nötron aktivasyonuna sahip bir malzeme ve birinci nötron emme kesitinin yaklasik 1000 faktörü içinde ikinci bir nötron emme kesitine sahip bir paramanyetik izotop içerir ve radyoaktif bir kirlilik yaratmak için birden fazla nötron yakalamasi gerektirir.

Sekil 5 (b), bir görüntüleme sistemi (502) yoluyla görüntüleme için denek (503) içine asilamaya uygun bir mikro parçacik (507) ve denegi (503) görüntülemek üzere görüntüleme sistemi (502) içeren ve görüntüleme hassasiyetini sürdürme veya gelistirme esnasinda radyoaktif kirliliklerin üretimini azaltmak üzere zenginlestirilen paramanyetik izotop (505) içeren bir aparatin (506) blok diyagramidir- Görüntüleme sistemi (502) belirli bir görüntüleme türü ile sinirli degildir. Aparat (506) ile baglantili olarak kullanima uygun örnek görüntüleme sistemleri ve yöntemleri arasinda. manyetik rezonans görüntüleme (MRI), bilgisayar destekli tomografi (CT), tek foton emisyonlu bilgisayarli tomografi (SPECT), pozitron emisyon tomografisi (PET) ve floroskopi bulunmaktadir. Mikro parçacik (507) radyoaktif degildir.

Sekil 6, bazi düzenlemelere uygun olarak bir hastaligi tedavi etme ve bir hastaligin durumunu analiz etme yönteminin (600) bir akis diyagramidir. Yöntem (600), tespit edilebilir bir eleman (blok 602) içeren bir radyoaktif malzemenin olusturulmasini, tespit edilebilir eleman dahil olmak üzere radyoaktif malzemenin bir denege (blok 604) asilanmasini ve radyoaktif malzemeden ve esas olarak eszamanli olarak yayilan radyasyon ile denekteki bir hastaligin tedavi edilmesini ve tespit edilebilir elemanin görüntülenmesini (blok 606) içerir. Bazi düzenlemelerde, tespit edilebilir eleman içeren radyoaktif malzemenin olusturulmasi, nükleer parçacik emilimi ile aktivasyon yoluyla radyoaktif malzemenin olusturulmasini içerir. Bazi düzenlemelerde, nükleer parçacik emilimi ile aktivasyon üzerinden radyoaktif malzemenin olusturulmasi, nötronlarin, protonlarin, protonlardan, döteryum+, trityum+ veya helyum++'dan daha agir parçaciklarin emilmesiyle radyoaktif malzemenin olusturulmasini içerir. Bazi düzenlemelerde, tespit edilebilir elemanin görüntülenmesi, bilgisayar destekli tomografi (CT) kullanilarak tespit edilebilir elemani görüntülemeyi içerir. Bazi düzenlemelerde, tespit edilebilir elemanin görüntülenmesi, floroskopi kullanilarak tespit edilebilir elemani görüntülemeyi içerir.

Bazi düzenlemelerde, tespit edilebilir elemanin görüntülenmesi, pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanilarak tespit edilebilir elemani görüntülemeyi içerir. Bazi düzenlemelerde, hastaliga sahip olan denege paramanyetik izotop içeren radyoaktif malzemenin asilanmasi, radyoaktif izotop içeren radyoaktif malzemenin canli bir hayvana asilanmasini içerir.

Sekil 7, bazi düzenlemelere uygun olarak, tespit edilebilir bir malzemenin denege asilanmasindan sonra bir denekteki bir hastalik durumunun analiz edilmesine yönelik bir yöntemin (700) bir akis diyagramidir. Yöntem. (700), tespit edilebilir bir eleman (blok 702) içeren bir radyoaktif malzemenin olusturulmasini, tespit edilebilir eleman içeren radyoaktif malzemenin bir denege (blok 704) asilanmasini ve çoklu görüntüleme sistemlerinin (blok 706) büyük ölçüde eszamanli olarak kullanimi yoluyla denekte bir hastalik durumunun analiz edilmesini içerir. Bazi düzenlemelerde, tespit edilebilir eleman dahil olmak üzere radyoaktif malzemenin olusturulmasi, tespit edilebilir eleman dahil olmak üzere radyoaktif malzeme olusturulduktan sonra nükleer parçacik emilimi ile aktivasyon yoluyla radyoaktif malzemenin olusturulmasini içerir.

Sekil 8, bazi düzenlemelere uygun olarak zenginlestirilmis bir paramanyetik izotopun denege asilanmasindan sonra bir denekteki bir hastalik durumunun analiz edilmesi yönteminin (800) bir akis diyagramidir. Yöntem (800), zenginlestirilmis bir paramanyetik izotop (blok 802) içeren bir radyoaktif malzemenin olusturulmasini, zenginlestirilmis paramanyetik izotop içeren radyoaktif malzemenin denek (blok 804) içine asilanmasini ve çoklu görüntüleme sistemlerinin (blok 806) büyük ölçüde eszamanli olarak kullanimi yoluyla denekte bir hastalik durumunun analiz edilmesini içerir. Bazi düzenlemelerde, paramanyetik izotop içeren radyoaktif malzemenin olusturulmasi, nükleer parçacik emilimi ile aktivasyon yoluyla radyoaktif malzemenin olusturulmasini içerir. Bazi düzenlemelerde, denegin memeli oldugu durumda, denek içine paramanyetik izotop içeren radyoaktif malzeme asilamak, bir veya daha fazla mikrosfer formunda paramanyetik izotop içeren radyoaktif malzeme tasinmasini içerir. Bazi düzenlemelerde, çok sayida görüntüleme sistemi kullanilarak büyük ölçüde eszamanli görüntüleme yoluyla denekteki hastalik durumunun analiz edilmesi, bir manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve tek foton emisyonlu bilgisayarli tomografi (SPECT) kullanarak hastalik durumunun analiz edilmesini içerir. Örnek SPECT görüntülenebilir izotoplari, Cu- ve Xe-l33'ü içerir.

Claims (12)

ISTEMLER

1. Bir radyoaktif izotop; ve paramanyetik malzemenin bir veya daha fazla izotopunun yogunlugunun dogal olarak meydana gelen yogunlugu üzerinde arttigi zenginlestirilmis bir paramanyetik malzeme içeren görüntülenebilir bir eleman içeren bir mikro parçacigi içeren bir bilesim olup, özelligi; radyoaktif izotop olan Y-90, Y-89 hedef izotopunun mikro parçacik içinde nötron aktivasyonu ile dönüstürülmesi ile üretilebilmesi; ve paramanyetik izotoptan bir radyoaktif kirlilik yaratmak için birden fazla nötron yakalamasi gerektirmesi seklinde karakterize edilmektedir.

2. Istem l'in bir bilesimi olup, özelligi; paramanyetik izotopun Y-89'dan daha az en kesit nötron emilimine sahip olmasidir.

3. Istem l'in bir bilesimi olup, özelligi; zenginlestirilmis paramanyetik malzemenin en az %90 zenginlestirme sonrasinda bir yogunluga zenginlestirilmesidir.

4. Önceki istemlerin herhangi birine göre bir bilesim olup, özelligi; mikro parçaciklarin bir mikrosfer ihtiva etmesidir.

5. Önceki istemlerden herhangi birine göre bir bilesim olup, özelligi; paramanyetik izotopun Fe-57, Gd-155, veya 0-17 ihtiva etmesidir.

6. Önceki istemlerin herhangi birine göre bilesim olup, özelligi; görüntülenebilir elemanin bir katki maddesi olmasidir.

7. Önceki istemlerden herhangi birinin bilesimi olup, özelligi; zenginlestirilmis paramanyetik malzemenin mikro parçacik yüzeyinde olusturulmasidir.

8. Dogal olarak meydana gelen yogunlugunun üzerinde paramanyetik.malzemenin bir veya daha fazla izotopunun yogunlugu durumunda bir hedef izotop ve zenginlestirilmis bir paramanyetik malzeme ihtiva eden bir mikro parçacik olusturmak; ve hedef izotopu radyoaktif izotopa dönüstürmek; asamalarini içeren, cam mikro parçacik içeren bir bilesim hazirlamak için bir yöntem olup, özelligi; nötron aktivasyonu ile Y-9O radyoaktif izotopuna dönüstürülen hedef izotopun Y-89 olmasi; ve paramanyetik izotoptan radyoaktif kirlilik olusmasi için bir veya daha fazla nötron yakalamasinin gerekli olmasi seklinde karakterize edilmektedir.

9. Istem. 8'in bir yöntemi olup, özelligi; nötron emilimi kesitinin paramanyetik izotop için Y-89'dan az olmasidir.

10. Istem 8 veya 9'un bir yöntemi olup, özelligi; hedef izotop ve zenginlestirilmis paramanyetik malzeme ihtiva eden mikro parçacik olusturmanin sunu içermesidir: mikro parçacigin yüzeyi üzerinde zenginlestirilmis paramanyetik malzeme olusturma.

11. Istemler 1 ila 7'nin herhangi birinde tanimlanan bir bilesim olup, özelligi; tedavide kullanilmasidir.

12. istemler 1 ila 7'nin herhangi birinde tanimlanan bilesim görüntüleme aparati olup, Özelligi; asagidakileri içermesidir: Denegi görüntülemek üzere bir görüntüleme sistemi; ve görüntüleme sistemi yoluyla görüntüleme için denege asilamaya uygun ve görüntüleme hassasiyetini sürdürme veya gelistirme esnasinda radyoaktif kirlilik üretimini azaltan zenginlestirilmis bir paramanyetik malzeme içeren, istemler 1 ila 7'nin herhangi birinde tanimlanan bir radyo aktif mikro parçacik.