專(zhuān)利名稱(chēng)：腫瘤局部綜合治療方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腫瘤局部綜合治療的方法和裝置，特別涉及一種在腫瘤病灶內(nèi)注射聯(lián)接抗腫瘤生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性化學(xué)藥物制劑，通過(guò)在體內(nèi)腫瘤周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在腫瘤局部聚集磁性藥物和誘導(dǎo)磁性微球加熱而實(shí)施腫瘤免疫治療、化學(xué)治療和熱療，同時(shí)在腫瘤周?chē)艢饽倚蛯?dǎo)管灌注液體放射源進(jìn)行腫瘤近距離內(nèi)放射治療的方法和裝置，這種方法和裝置可以用來(lái)治療多種類(lèi)型人體腫瘤。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤是導(dǎo)致人類(lèi)死亡的最主要疾病之一，治療惡性腫瘤的研究始終是醫(yī)學(xué)界最關(guān)注的重點(diǎn)，并且已經(jīng)有很多新方法逐步開(kāi)展使用。在腫瘤治療中，當(dāng)病人切除腫瘤后，常常應(yīng)用化學(xué)治療、生物治療、放射治療和加熱治療來(lái)清除病人體內(nèi)的殘余腫瘤病灶，防止腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，對(duì)某些已經(jīng)喪失手術(shù)機(jī)會(huì)的實(shí)體瘤病人，往往采用化學(xué)治療、放射治療、生物治療、熱療等綜合療法來(lái)清除腫瘤。
化學(xué)治療是非手術(shù)治療腫瘤的主要手段，廣泛應(yīng)用在各種類(lèi)型、各期腫瘤治療過(guò)程中，但由于化療藥物在殺死腫瘤細(xì)胞同時(shí)殺死正常細(xì)胞，造成病人嚴(yán)重的付作用和后遺癥，限制了大劑量化療的應(yīng)用。
生物治療是非手術(shù)治療腫瘤方法中發(fā)展最快、公認(rèn)最有發(fā)展前途的治療方法，但由于生物制劑進(jìn)入人體后受各種因素影響，很難在腫瘤周?chē)e聚成高濃度而殺傷腫瘤，限制了生物治療的廣泛開(kāi)展。
熱療是有效的治療腫瘤方法，腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞更不耐熱，通常在41℃溫度下維持半個(gè)小時(shí)～一個(gè)小時(shí)，絕大多數(shù)腫瘤細(xì)胞將會(huì)被殺死或滅活。但是目前采用的加熱裝置均是外源性加熱形式，例如射頻、微波、超聲等，通常很難控制在腫瘤內(nèi)部加熱的理想溫度，而且由于是外源性加熱，熱療同時(shí)加熱正常組織，病人不能耐受較長(zhǎng)時(shí)間的熱療，限制了熱療的廣泛開(kāi)展。
放射治療能有效殺死腫瘤細(xì)胞，但是高能量外放射治療在殺死腫瘤細(xì)胞同時(shí)嚴(yán)重傷害人體正常細(xì)胞，引發(fā)很多付作用。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐證明，化療、放療、熱療、生物治療聯(lián)合治療腫瘤療效顯著，能從不同階段、不同周期、不同途徑、不同機(jī)理殺死腫瘤細(xì)胞，并取得協(xié)同作用。
目前，上述各種療法是各自獨(dú)立應(yīng)用于病人，化學(xué)治療和生物治療通常是采用全身治療方法，從靜脈注射途徑實(shí)施，放療和熱療也是各自獨(dú)立進(jìn)行，放、熱療設(shè)備的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，病人在接受放、熱療的過(guò)程中一般都需要兩次準(zhǔn)備工作和程序，方法復(fù)雜、程序煩瑣、病人治療時(shí)間長(zhǎng)，目前已經(jīng)有人提出采用放療、熱療一體化治療方法和設(shè)備，中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?1103108)“放療及熱療一體化治療方法和裝置”介紹的技術(shù)是通過(guò)把后裝機(jī)和熱療機(jī)合為一體形成一套放、熱療規(guī)格統(tǒng)一、驅(qū)動(dòng)方式一致的設(shè)備，該方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，在對(duì)病人進(jìn)行放、熱療前，先將一塑料管插入人體病灶部位，然后用驅(qū)動(dòng)裝置將放射源或熱療源在鋼絲繩或?qū)Ч苈?lián)接導(dǎo)引下先后通過(guò)塑料管進(jìn)入人體病灶部位，對(duì)病人實(shí)施放療后熱療。
上述方法和裝置的缺點(diǎn)是采用鋼絲繩聯(lián)接，導(dǎo)引放射源或熱源的裝置復(fù)雜、龐大、操作煩瑣，不易進(jìn)入人體的深部部位，熱源采用導(dǎo)管內(nèi)微波天線(xiàn)，功率小，在導(dǎo)管內(nèi)非直觀狀態(tài)下，無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)微波天線(xiàn)的方向、角度和功率，精確瞄準(zhǔn)腫瘤病灶的困難很大，而且熱療過(guò)程中沒(méi)有裝置測(cè)量腫瘤病灶表面溫度，無(wú)法確定合適的發(fā)射功率和治療時(shí)間，治療基本上僅能憑主觀經(jīng)驗(yàn)，無(wú)客觀數(shù)據(jù)可以依據(jù)，同時(shí)由于加熱對(duì)腫瘤和周?chē)＝M織無(wú)選擇性，因此損傷周?chē)＝M織的機(jī)會(huì)很大，而且上述方法也不能在放療和熱療同時(shí)進(jìn)行腫瘤局療化療和生物治療。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種創(chuàng)新的方法和裝置，能夠克服上述方法的缺陷和不足，符合下列特征以最小創(chuàng)傷的方式，將抗腫瘤磁性藥物，聯(lián)接生物制劑免疫磁性微球準(zhǔn)確運(yùn)送到腫瘤部位，并使抗腫瘤磁性藥物，聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球定向性與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，誘導(dǎo)化學(xué)藥物或生物制劑殺滅腫瘤細(xì)胞，并通過(guò)特殊的納米磁性微球與腫瘤表面結(jié)合，在體外建立交變磁場(chǎng)通過(guò)加熱納米磁性微球加熱腫瘤細(xì)胞，正常細(xì)胞加熱的溫度和幅度小于腫瘤細(xì)胞，在殺滅腫瘤細(xì)胞同時(shí)，對(duì)正常細(xì)胞影響較小，與此同時(shí)，在腫瘤局部實(shí)施近距離內(nèi)放射治療，通過(guò)上述方法的協(xié)作，實(shí)施在腫瘤局部化療、放療、熱療和生物治療的多重聯(lián)合治療，達(dá)到最大殺傷腫瘤細(xì)胞，最小損傷周?chē)＝M織的目的。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案，其特征是利用各種內(nèi)窺鏡在人體空腔臟器腫瘤病灶內(nèi)注射聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性化學(xué)藥物，通過(guò)內(nèi)窺鏡在人體空腔臟器插入不同形狀氣囊型導(dǎo)管，灌注液體放射源進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)腔，利用加壓空氣膨脹氣囊使氣囊貼緊腫瘤病灶表面，在體內(nèi)腫瘤病灶體外投射區(qū)域，放置產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的磁電發(fā)射器，在體內(nèi)腫瘤病灶周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)誘導(dǎo)粘附在腫瘤細(xì)胞表面的免疫磁性微球加熱，并吸附磁性抗腫瘤藥物聚集在腫瘤周?chē)?，從而?shí)現(xiàn)腫瘤局部生物治療、化學(xué)治療、近距離內(nèi)放射治療和腫瘤局部加熱治療的多重綜合治療效應(yīng)，在最大殺傷腫瘤細(xì)胞同時(shí)，最小損害周?chē)＝M織。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，利用各種內(nèi)窺鏡作為探測(cè)空腔臟器腫瘤局部病灶，在內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下，準(zhǔn)確地在腫瘤局部病灶內(nèi)注射聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性藥物制劑，并利用內(nèi)窺鏡在人體空腔器官插入不同形狀氣囊型導(dǎo)管，上述各種內(nèi)窺鏡是臨床醫(yī)學(xué)用于診斷治療人體空腔器官疾病的重要工具，可以是光纖型內(nèi)窺鏡，也可以是金屬型內(nèi)窺鏡，包括食道鏡、胃鏡、咽喉鏡、支氣管鏡、膀胱鏡、尿道鏡、陰道鏡、胸腔鏡、腹腔鏡、膽道鏡等。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，在腫瘤病灶內(nèi)注射的抗腫瘤磁性藥物制劑是將藥物與鐵磁性物質(zhì)共同包裹于高分子聚合物載體中，用于體內(nèi)后，利用體外磁場(chǎng)效應(yīng)引導(dǎo)藥物在體內(nèi)定向轉(zhuǎn)移和定位集中，主要用作抗癌藥物載體，這種磁性載體由磁性材料和具有一定組織通透性但又不溶于水的骨架材料所組成，利用體外磁場(chǎng)，將抗癌藥物引導(dǎo)至腫瘤部位，殺傷腫瘤細(xì)胞，這樣既可以避免損傷正常細(xì)胞，又可減少用藥量，減輕藥物的副作用，這種抗腫瘤磁性藥物制劑可以應(yīng)用成熟的商品化藥物，如美國(guó)藥品和食品管理局(FDA)批準(zhǔn)使用的“阿霉素磁性藥物制劑”就是用磁性微膠囊包裹的抗腫瘤藥物，可以直接應(yīng)用在腫瘤病灶局部注射；這種抗腫瘤磁性藥物制劑也可以自行制備，例如用人血清旦白柔紅素鹽與巰基嘌呤制備巰基嘌呤磁性藥物制劑，用于治療胃腸道腫瘤，或者用人體白旦白與氨甲喋呤制備氨甲喋呤磁性藥物制劑，用于治療顱腦部位腫瘤。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，應(yīng)用高分子材料包裹的磁性微球進(jìn)行抗原、抗體或細(xì)胞分離程序，以納米磁珠聯(lián)接生物制劑而制備免疫磁性微球，它能利用納米磁珠特異性吸附在表面活潑細(xì)胞膜的特性，特異性粘附在腫瘤細(xì)胞表面，從而載運(yùn)生物制劑特異性殺傷腫瘤細(xì)胞，同時(shí)在體內(nèi)腫瘤病灶體表投影區(qū)域采用交變磁電線(xiàn)圈照射，在腫瘤病灶周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，激發(fā)磁性微球加熱，從而使腫瘤病灶受到加熱，溫度達(dá)40℃～41℃，保持30～60分鐘，通過(guò)加熱來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞，并協(xié)調(diào)其他方法治療腫瘤。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，應(yīng)用的磁性微球是由高分子材料包裹納米磁性材料制備，葡聚糖包裹氧化鐵納米磁粉形成的磁性微球是主要的應(yīng)用形式，應(yīng)用在人體造血干細(xì)胞分離程序中，采用磁性微球分離人體外周血CD34+細(xì)胞，然后直接用聯(lián)接磁性微球的CD34+細(xì)胞在適當(dāng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)，即可以誘導(dǎo)產(chǎn)生攜帶磁性微球的樹(shù)突狀細(xì)胞，這是一種人體腫瘤抗原提呈細(xì)胞，直接注射在腫瘤病灶內(nèi)可以有效特異性在淋巴毒細(xì)胞協(xié)助下殺滅腫瘤細(xì)胞。上述免疫磁性微球也可以應(yīng)用在分離其他免疫細(xì)胞程序，例如分離人體各種類(lèi)型淋巴細(xì)胞，CD4+、CD8+、CD14+、自然殺傷細(xì)胞，聯(lián)接上述免疫細(xì)胞的免疫磁性微球也可以注射到腫瘤病灶內(nèi)，產(chǎn)生殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，放置在病人腫瘤病灶體表投影部位的交變電磁發(fā)射器位置最好是根據(jù)CT、MRI等大型影像設(shè)備的影像資料確定，也可以根據(jù)B超或X線(xiàn)設(shè)備檢查結(jié)果確定，最好是在進(jìn)行上述影像檢查時(shí)，在病人體內(nèi)腫瘤病灶體表投影區(qū)域直接貼敷帶園形鉛片的膠布或在體表皮膚部位采用專(zhuān)用皮膚記號(hào)筆標(biāo)記，根據(jù)定位標(biāo)記，應(yīng)用影像設(shè)備的虛擬光標(biāo)劃線(xiàn)技術(shù)模擬體外交變電磁發(fā)射器照射體內(nèi)的最佳入徑、方向、角度，并詳細(xì)記錄，在腫瘤局部多重聯(lián)合治療時(shí)，依照預(yù)定計(jì)劃放置磁電發(fā)射器，磁電發(fā)射器由定位裝置和磁電線(xiàn)圈組成，其方向、角度、位置可精確調(diào)節(jié)，其發(fā)射頻率和功率可以數(shù)字化顯示及調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，采用前端帶有各種形狀氣囊的導(dǎo)管在內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下置放在人體腔內(nèi)腫瘤病灶周?chē)錃馀蛎浐蟮臍饽铱梢怨潭饽倚蛯?dǎo)管在腫瘤病灶周?chē)鎮(zhèn)鹘y(tǒng)腫瘤近距離內(nèi)放射治療裝置中的施源器。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，在導(dǎo)管前端氣囊灌注口部位安裝的透氣防水灌注器采用硅橡膠支撐架和多層透氣防水薄膜構(gòu)成，這個(gè)裝置僅能允許空氣自由流動(dòng)，但卻能阻止液體滲透，可以有效防止液體放射源滲透入氣囊內(nèi)，從而有效保護(hù)病人及醫(yī)務(wù)人員的安全，同時(shí)灌注至氣囊內(nèi)的空氣又能使氣囊膨脹，以固定導(dǎo)管位置。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，在后裝治療裝置中采用導(dǎo)管內(nèi)液體灌注方式驅(qū)動(dòng)懸浮在生理鹽水內(nèi)的細(xì)粉狀微型放射源抵達(dá)導(dǎo)管前端的靶目標(biāo)位置，液體灌注輸送管道是導(dǎo)管內(nèi)腔，經(jīng)這個(gè)管道，混合有微型放射源細(xì)粉的液體由電動(dòng)注射泵驅(qū)動(dòng)至導(dǎo)管前端的納米橡膠頭內(nèi)腔。本發(fā)明的技術(shù)特征是，含有懸浮在生理鹽水內(nèi)的微型放射源細(xì)粉的液體狀態(tài)微型放射源平時(shí)貯存在四周由重金屬材料壁構(gòu)成的貯源器內(nèi)，貯源器為密封和防輻射裝置，液體及輻射線(xiàn)不能穿越，僅在其頂壁有一個(gè)開(kāi)口與電動(dòng)注射泵相連接，連接部位有一塊高分子材料薄膜隔離，該種薄膜可以透過(guò)氣體，但不能透過(guò)液體，因此，通過(guò)電動(dòng)注射泵可以提供正壓或負(fù)壓至貯源器，但貯源器內(nèi)的液體和輻射線(xiàn)都被封閉，貯源器底部出口處通過(guò)電磁閥與液體灌注管道相交通，電動(dòng)注射泵和電磁閥均通過(guò)微電腦單片機(jī)系統(tǒng)控制，在貯源器底壁，有一個(gè)電磁鐵裝置，當(dāng)電磁鐵裝置啟動(dòng)時(shí)，貯源器底板產(chǎn)生磁場(chǎng)，懸浮在生理鹽水內(nèi)的微型放射源細(xì)粉被磁性吸引在貯源器金屬底板上，當(dāng)電磁鐵裝置關(guān)閉時(shí)，微型放射源細(xì)粉又可以懸浮在生理鹽水內(nèi)，貯源器內(nèi)液體狀態(tài)微型放射源液體容量固定，通常為5ml～10ml，啟動(dòng)貯源器底板電磁鐵吸附微型放射源細(xì)粉后，可以自由更換貯源器內(nèi)的生理鹽水。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，將微型放射源微粒粉碎成細(xì)粉微?；旌显谏睇}水內(nèi)，通過(guò)在導(dǎo)管內(nèi)加壓灌注混合放射源細(xì)粉微粒的液體狀放射源進(jìn)入導(dǎo)管前端，導(dǎo)管前端的橡膠部份內(nèi)加入納米強(qiáng)磁粉，在液體狀態(tài)放射源灌注至納米磁粉橡膠頭周?chē)?，這時(shí)啟動(dòng)放置在腫瘤病灶體表投射點(diǎn)的電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生體內(nèi)磁場(chǎng)，納米磁粉的超順磁性特性使納米磁粉橡膠頭產(chǎn)生強(qiáng)磁性，將細(xì)粉狀放射源微粒吸引在導(dǎo)管前端納米磁粉橡膠頭周?chē)梢园凑蔗t(yī)生制訂的內(nèi)放射治療計(jì)劃治療病人，近距離內(nèi)放射治療結(jié)束后，關(guān)閉體外電磁線(xiàn)圈電源，撤除體內(nèi)磁場(chǎng)，細(xì)粉狀放射源微?；旌先肷睇}水內(nèi)，啟動(dòng)電動(dòng)注射泵，抽回導(dǎo)管氣囊內(nèi)的液體狀放射源，回到采用金屬壁屏蔽的貯存液體放射源的貯源器內(nèi)，啟動(dòng)貯源器底部的電磁線(xiàn)圈，產(chǎn)生內(nèi)部磁場(chǎng)，細(xì)粉狀放射源微粒被吸附在貯源器底部，抽出氣囊內(nèi)氣體，氣囊萎縮，順利從體內(nèi)抽出導(dǎo)管，完成治療過(guò)程。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，在氣囊外層表面裝有數(shù)個(gè)溫度傳感器，用來(lái)檢測(cè)腫瘤病灶表面溫度，溫度傳感器可以精確測(cè)量腫瘤組織表面溫度，測(cè)溫范圍從25℃～35℃，測(cè)溫誤差＜0.1℃，溫度傳感器安裝在氣囊外層表面，其連接導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)氣囊內(nèi)外層之間穿行，并已澆鑄在導(dǎo)管壁內(nèi)，最終在導(dǎo)管未端穿出導(dǎo)管壁連接微電腦，將實(shí)時(shí)檢測(cè)的溫度信息傳送到微電腦，并經(jīng)液晶屏實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量腫瘤病灶表面溫度，可以調(diào)節(jié)磁電發(fā)射器的發(fā)射功率和發(fā)射時(shí)間，腫瘤病灶表面溫度一般控制在41℃～42℃。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，在灌注管道內(nèi)裝有壓力傳感器與微電腦相連，實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示管道內(nèi)壓力，以反饋性調(diào)節(jié)灌注管道內(nèi)灌注壓，壓力傳感器為普通應(yīng)用于測(cè)量管道壓力的傳感器，安裝在管道壁，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與微電腦相連，并將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在液晶屏上，灌注管道內(nèi)壓力根據(jù)選用氣囊類(lèi)型及直徑大小而異，但不應(yīng)大于其設(shè)計(jì)的囊壁可耐受壓力，微電腦根據(jù)壓力傳感器實(shí)時(shí)傳遞的信息自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)注射泵的灌注壓，一旦管道內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)置壓力警戒線(xiàn)，電動(dòng)注射泵自動(dòng)仃止灌注。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，電動(dòng)注射泵、電磁線(xiàn)圈、電磁閥、溫度傳感器、壓力傳感器、電磁發(fā)射器均在一個(gè)微電腦系統(tǒng)自動(dòng)控制下運(yùn)行操作，微電腦系統(tǒng)協(xié)調(diào)各個(gè)部件的工作，并與液晶顯示屏相連接，即時(shí)顯示相關(guān)信息，同時(shí)微電腦系統(tǒng)內(nèi)可以預(yù)置各種自動(dòng)警報(bào)，例如，溫度警報(bào)、壓力警報(bào)等，一旦腫瘤病灶表面溫度超過(guò)預(yù)置值或灌注管道內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)定值，不但自動(dòng)聲光報(bào)警，而且會(huì)自動(dòng)切斷相關(guān)動(dòng)力。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，局部腫瘤綜合治療按照局部腫瘤綜合治療計(jì)劃系統(tǒng)制訂的治療計(jì)劃實(shí)施，治療計(jì)劃系統(tǒng)根據(jù)各類(lèi)影像設(shè)備的數(shù)字化影像資料進(jìn)行三維圖形重建，明確腫瘤病灶位置及其周?chē)P(guān)系，確定內(nèi)窺鏡進(jìn)入腫瘤局部病灶的入徑，確定腫瘤病灶內(nèi)注射抗腫瘤磁性藥物和生物制劑類(lèi)型和劑量，確定液體放射源類(lèi)型，氣囊型導(dǎo)管類(lèi)型和形狀，確定磁電發(fā)射器在體表位置、角度、方向、發(fā)射頻率、發(fā)射功率和發(fā)射時(shí)間，設(shè)定溫度警報(bào)值和壓力警報(bào)值，記錄病人治療過(guò)程中所有發(fā)生情況，注射劑量、內(nèi)放射劑量、局部加熱溫度和持續(xù)時(shí)間、病人反應(yīng)、局部腫瘤綜合治療計(jì)劃系統(tǒng)在三維影像重建軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，或采用商品化的治療計(jì)劃軟件平臺(tái)進(jìn)行客戶(hù)化設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)組合裝置對(duì)局部腫瘤同時(shí)實(shí)施腫瘤化療、放療、生物治療和熱療，從不同原理，以不同方式殺滅腫瘤細(xì)胞，在最大殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，最小傷害正常組織。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明圖1是局部腫瘤綜合治療裝置連接示意2是局部腫瘤綜合治療裝置結(jié)構(gòu)示意3是液體放射源工作原理示意4是頂部半球狀氣囊型導(dǎo)管示意5是側(cè)面半球狀氣囊型導(dǎo)管示意6是球囊灌注口透氣防水薄膜結(jié)構(gòu)示意7是磁電發(fā)射器結(jié)構(gòu)示意8是磁電發(fā)射線(xiàn)圈連接示意9是磁電發(fā)射線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)示意10是磁電線(xiàn)圈固定器結(jié)構(gòu)示意中101-球狀氣囊，102-球狀氣囊內(nèi)壁，103-球狀氣囊外壁，104-氣囊表面溫度傳感器，105-球狀氣囊腔，106-溫度傳感器導(dǎo)線(xiàn)，107-納米磁粉橡膠頭，108-球狀氣囊固定壁，109-導(dǎo)管，110-導(dǎo)管內(nèi)腔，111-導(dǎo)管壁，112-埋在導(dǎo)管壁內(nèi)的溫度傳感器導(dǎo)線(xiàn)，113-氣囊灌注口透氣防水灌注器，114-球狀氣囊導(dǎo)管，115-微電腦，116-傳感器，117-灌注管道，118-貯源器電磁閥，119-貯源器，120-電動(dòng)注射泵，121-電磁線(xiàn)圈，122-放射源微粒，123-生理鹽水，124-貯源器透氣防水膜，125-貯源器金屬壁，130-電動(dòng)注射泵支架，131-貯源器支架，132-貯源器透氣防水膜，133-貯源器出口，134-金屬外殼，301-細(xì)粉狀放射源，302-生理鹽水，303-人體體表，304-磁電發(fā)射器，401-導(dǎo)管金屬屏蔽，501-半球狀氣囊，502-半球狀氣囊內(nèi)壁，503-半球狀氣囊外壁，504-半球狀氣囊型導(dǎo)管，505-半球狀氣囊型導(dǎo)管內(nèi)腔，506-半球狀氣囊型導(dǎo)管管壁，507-頂壁金屬屏蔽，508-側(cè)壁金屬屏蔽，601-透氣防水膜，602-硅橡膠支撐柱，603-通氣孔，245-磁電發(fā)射線(xiàn)圈，246-磁電線(xiàn)圈固定器，247-環(huán)周激光定位燈，248-墊圈，251-中央激光定位燈，252-固定螺絲，253-磁電線(xiàn)圈固定翼，254-固定螺母，255-固定螺孔，256-中央孔，257-環(huán)周固定螺孔，258-固定器連接柱套，259-連接柱套內(nèi)螺紋，260-連接柱外螺紋，261-固定器連接柱外柱，262-固定器連接柱滑塊，263-固定器連接柱內(nèi)柱，264-金屬聚焦筒，265-磁電發(fā)射器。
具體實(shí)施例方式圖1顯示的實(shí)施例是局部腫瘤綜合治療裝置連接示意圖。裝置由球狀氣囊導(dǎo)管114、溫度傳感器104、液體灌注裝置及管道、灌注管道內(nèi)壓力傳感器116、貯源器119、放射源微粒122、微電腦115組成。球狀氣囊導(dǎo)管114由球狀氣囊101和導(dǎo)管109構(gòu)成，球狀氣囊101為兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為球狀氣囊內(nèi)壁102，外層為球狀氣囊外壁103，在球狀氣囊外壁103表面裝有溫度傳感器104、溫度傳感器導(dǎo)線(xiàn)106，在球狀氣囊內(nèi)壁102和外壁103之間穿行，并延伸至導(dǎo)管壁111內(nèi)，在導(dǎo)管未端從導(dǎo)管壁111內(nèi)穿出，連接至微電腦115，球狀氣囊101與導(dǎo)管109之間用球狀氣囊固定壁108緊密粘連，導(dǎo)管109前端導(dǎo)管外壁與氣囊內(nèi)層壁102內(nèi)壁之間的腔隙為球狀氣囊腔105，球狀氣囊腔105通過(guò)氣囊灌注口透氣防水灌注器113與導(dǎo)管內(nèi)腔110相交通。導(dǎo)管109頂端為納米磁粉橡膠頭107，由氧化鐵納米材料與醫(yī)用硅橡膠混合制備，具有納米材料超順磁性特征，在納米磁粉橡膠頭107和普通導(dǎo)管之間為透氣防水灌注器113，由上、下兩層透氣防水薄膜及其中間的硅橡膠支撐柱構(gòu)成，可以自由透氣空氣但可以防止液體滲透，導(dǎo)管109由導(dǎo)管內(nèi)腔110和導(dǎo)管壁111構(gòu)成，導(dǎo)管內(nèi)腔110與灌注管道117相連，壓力傳感器116安裝在灌注管道117管腔內(nèi)壁，并連接微電腦，灌注管道117通過(guò)貯源器電磁閥118與貯源器出口相連接，四周有金屬屏蔽，以防止γ-射線(xiàn)幅射，液體放射源由微粒122混勻在生理鹽水123內(nèi)組成，平時(shí)貯存在貯源器119內(nèi)，電磁線(xiàn)圈121產(chǎn)生的電磁場(chǎng)吸引放射源微粒吸附在貯源器金屬底板，貯源器119通過(guò)透氣防水膜124與電動(dòng)注射泵120連接，電動(dòng)注射泵120為液體放射源提供驅(qū)動(dòng)，電磁閥118可以控制液體管道的液體輸出。
圖2顯示的實(shí)施例中，是局部腫瘤綜合治療裝置結(jié)構(gòu)示意圖，金屬外殼134由薄型鋼板表面噴塑制備，容納并屏蔽貯源器119，液體灌注裝置及其管道，貯源器119周壁由重金屬板125環(huán)繞密封，防止液體放射源泄漏及其放射線(xiàn)輻射，貯源器支架131由金屬材料制造，固定貯源器119在金屬外殼134內(nèi)，電動(dòng)注射泵120固定在電動(dòng)注射泵支架130并連接在金屬外殼134上，貯源器出口連接管133通過(guò)貯源器出口連接器132固定在金屬外殼壁134側(cè)壁。
圖3顯示的實(shí)施例是液體放射源工作原理，在電動(dòng)注射泵驅(qū)動(dòng)液體放射源進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)腔時(shí)，細(xì)粉狀放射源301在電磁發(fā)射器304產(chǎn)生的交變體內(nèi)磁場(chǎng)誘導(dǎo)納米磁粉橡膠頭產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸引下，吸附在導(dǎo)管內(nèi)腔納米磁粉橡膠頭凹陷處，而驅(qū)動(dòng)的氣體部份則透過(guò)透氣防水灌注器進(jìn)入氣囊腔105，膨脹氣囊，吸附在納米磁粉橡膠頭凹陷部位的細(xì)粉狀放射源發(fā)射γ-射線(xiàn)，殺傷周?chē)[瘤細(xì)胞，膨脹的氣囊固定氣囊型導(dǎo)管在腫瘤病灶周?chē)?，起到施源器的作用?br> 圖4顯示的實(shí)施例是頂部半球狀氣囊型導(dǎo)管示意圖，其特征是，導(dǎo)管109頂端為納米磁粉橡膠頭107，在體內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，細(xì)粉狀放射源301被磁性吸附在納米磁粉橡膠頭凹陷處，與納米磁粉橡膠頭緊密相連的部份為透氣防水灌注器113，阻止液體放射源流出導(dǎo)管，導(dǎo)管的下一部份為導(dǎo)管金屬屏蔽401，用來(lái)阻擋向四周及下方發(fā)射的γ-射線(xiàn)，保護(hù)腫瘤周?chē)＝M織的安全。
圖5顯示的實(shí)施例是側(cè)面半球狀氣囊型導(dǎo)管示意圖，其特征是半球狀氣囊型導(dǎo)管由半球狀氣囊501和導(dǎo)管504構(gòu)成，半球狀氣囊501由半球狀氣囊內(nèi)壁502和半球狀氣囊外壁503構(gòu)成，導(dǎo)管頂壁金屬屏蔽507和側(cè)壁金屬屏蔽508阻擋X-射線(xiàn)向?qū)Ч茼敹撕蛯?duì)側(cè)端發(fā)射γ-射線(xiàn)，以保護(hù)腫瘤周?chē)＝M織，納米磁粉橡膠頭構(gòu)成導(dǎo)管頂端，磁性吸附細(xì)粉狀放射源301在納米磁粉橡膠頭凹陷。
圖6顯示的實(shí)施例是球囊灌注口透氣防水薄膜結(jié)構(gòu)示意圖，透氣防水灌注器113由前、后兩層透氣防水薄膜601組成，硅橡膠支撐柱602支撐前后防水薄膜601，其間有通氣扎603讓空氣自由流動(dòng)，透氣防水灌注器位于導(dǎo)管前端納米磁粉橡膠頭107和普通導(dǎo)管壁之間。
圖7，圖8，圖9，圖10顯示的實(shí)施例是磁電發(fā)射器的結(jié)構(gòu)連接示意圖。磁性發(fā)射器265由磁電發(fā)射線(xiàn)圈245、磁電線(xiàn)圈固定器246、金屬聚焦筒264、環(huán)源的激光定位燈247、中央激光定位燈251、固定器連接柱套258、連接柱外柱261和連接柱內(nèi)柱263等部件組成和實(shí)施磁電發(fā)射。磁電線(xiàn)圈245直接固定在固定器246上，其連接方式最好是螺絲連接方式，也可以采用扣板、粘貼等任何連接方式，金屬聚焦筒264覆蓋和包裹磁電線(xiàn)圈，并將其發(fā)射的磁場(chǎng)聚焦至特定方向，金屬聚焦筒由重金屬制作，其基底部通過(guò)螺絲固定在固定器246上，固定器246背面的固定器連接柱套258，通過(guò)內(nèi)螺紋259與固定器連接柱外柱261上的外螺紋260連接，其未端連接連接柱滑塊262，連接柱內(nèi)柱263為滑桿樣結(jié)構(gòu)，可以在外柱261內(nèi)自由滑動(dòng)，制動(dòng)器可以固定其位置。中央激光定位燈251安裝在固定器246中央部位，指示磁電發(fā)射器磁場(chǎng)的中心，環(huán)周激光定位燈247安裝在固定器四周的金屬聚焦筒外環(huán)，指示發(fā)射磁場(chǎng)的范圍。
下面是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，病人，女性，54歲，上段食道癌，II期，癌癥類(lèi)型為腺癌，腫瘤約3.5em大，食道癌為環(huán)周形狀，環(huán)繞上段食道，CT檢查，明確病人腫瘤位置及其與周?chē)鞴訇P(guān)系，在CT檢查同時(shí)，在病人體內(nèi)腫瘤病灶體表投影部位貼敷10mm園形鉛片作為金屬標(biāo)記物，將CT檢查的影像資料輸入局部腫瘤綜合治療計(jì)劃系統(tǒng)，重建病灶部位三維立體影像，分析腫瘤病灶大小、位置、與周?chē)M織關(guān)系，確定腫瘤病灶局部穿刺部位，體內(nèi)近距離放射源部位，體外磁電發(fā)射器放置的位置、方向、角度，在局部麻醉下對(duì)病人進(jìn)行食道鏡檢查，根據(jù)治療計(jì)劃在腫瘤病灶內(nèi)注射阿霉素(內(nèi)含9×107樹(shù)突狀細(xì)和10×108葡聚糖包裹的磁性微球。在食道鏡引導(dǎo)下插入球狀氣囊導(dǎo)管至腫瘤病灶部位，開(kāi)放貯源器電磁閥118，啟動(dòng)電動(dòng)注射泵120，灌注液體放射源122至導(dǎo)管前端，與此同時(shí)，在腫瘤病灶體表投影區(qū)域放置磁電發(fā)射器，并按照治療計(jì)劃確定的方向、角度、頻率、功率發(fā)射電磁波，這時(shí)細(xì)粉狀放射源微粒被吸附到納米磁粉橡膠頭凹陷內(nèi)，發(fā)射γ-射線(xiàn)殺傷腫瘤細(xì)胞，被交變磁場(chǎng)激發(fā)加熱的磁性微球吸附在腫瘤細(xì)胞表面協(xié)同殺傷腫瘤細(xì)胞，被體內(nèi)磁場(chǎng)吸附在腫瘤病灶內(nèi)的阿霉素同時(shí)發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)，注射在腫瘤病灶內(nèi)的病人自體樹(shù)突狀細(xì)胞則通過(guò)提呈抗原給體內(nèi)淋巴毒細(xì)胞而發(fā)生特異性殺傷腫瘤細(xì)胞效應(yīng)，在治療過(guò)程中貼附在腫瘤病灶表面的溫度傳感器自動(dòng)實(shí)時(shí)顯示腫瘤病灶表面溫度，以指導(dǎo)熱療的進(jìn)行，灌注管道內(nèi)的壓力傳感器則指導(dǎo)氣囊及管道內(nèi)壓力，上述對(duì)局部腫瘤的放射治療、化學(xué)治療、熱療及生物治療四種協(xié)同腫瘤治療方法從不同原理、不同周期殺死腫瘤細(xì)胞，從而達(dá)最大殺傷腫瘤細(xì)胞，最小損傷正常細(xì)胞的目的。
局部腫瘤綜合治療方法和裝置，可以廣泛應(yīng)用在各種類(lèi)型腫瘤治療中，既可以應(yīng)用在空腔臟器腫瘤治療中，也可以應(yīng)用在手術(shù)中對(duì)未能切除腫瘤的治療，或者通過(guò)經(jīng)皮穿刺或經(jīng)血管穿刺用于各種類(lèi)型局部腫瘤的治療。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，利用各種內(nèi)窺鏡在人體空腔臟器腫瘤病灶內(nèi)注射聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性化學(xué)藥物制劑，并通過(guò)內(nèi)窺鏡在人體空腔臟器插入不同形狀氣囊型導(dǎo)管，灌注液體放射源進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)腔，利用加壓空氣膨脹氣囊從而使氣囊貼緊腫瘤病灶表面，在體內(nèi)腫瘤病灶體表投射區(qū)域，放置產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的磁電發(fā)射器，在體內(nèi)腫瘤病灶周?chē)a(chǎn)生的交變磁場(chǎng)誘導(dǎo)粘附在腫瘤細(xì)胞表面的免疫磁性微球加熱，并促使磁性抗腫瘤藥物聚集在腫瘤周?chē)瑥亩鴮?shí)現(xiàn)腫瘤局部生物治療、化學(xué)治療、近距離內(nèi)放射治療和腫瘤局部加熱治療的多重綜合治療效應(yīng)，在最大殺傷腫瘤細(xì)胞同時(shí)，最小損害周?chē)＝M織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，應(yīng)用各種內(nèi)窺鏡探測(cè)空腔臟器腫瘤局部病灶，在內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下，準(zhǔn)確地在腫瘤局部病灶內(nèi)注射聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性藥物制劑，并利用內(nèi)窺鏡在人體空腔器官插入不同形狀氣囊型導(dǎo)管，上述各種內(nèi)窺鏡是臨床醫(yī)學(xué)用于診斷、治療人體空腔器官疾病的重要工具，可以是光纖型內(nèi)窺鏡，也可以是金屬型內(nèi)窺鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，磁性藥物制劑是將藥物與鐵磁性物質(zhì)共同包裹于高分子聚合物載體中，用于體內(nèi)后，利用體外磁場(chǎng)效應(yīng)引導(dǎo)藥物在體內(nèi)定向轉(zhuǎn)移和定位集中，用于抗癌藥物載體，這種磁性載體由磁性材料和具有一定組織通透性但又不溶于水的骨架材料所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，應(yīng)用高分子材料包裹的磁性微球進(jìn)行抗原、抗體，或細(xì)胞分離程序，以納米磁珠聯(lián)接生物制劑而制備免疫磁性微球，它能利用納米磁珠特異性吸附在表面活潑細(xì)胞膜的特性，特異性粘附在腫瘤細(xì)胞表面，從而載運(yùn)生物制劑特異殺傷腫瘤細(xì)胞，同時(shí)在體內(nèi)腫瘤病灶體表投影區(qū)域采用交變磁電線(xiàn)圈照射，在腫瘤病灶周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，激發(fā)磁性微球加熱，從而使腫瘤病灶受到加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，應(yīng)用的磁性微球是由高分子材料包裹納米磁性材料制備，葡聚糖包裹氧化鐵納米磁粉形成的磁性微球是常用劑型，應(yīng)用在人體造血干細(xì)胞分離程序中，采用磁性微球分離人體外周血CD34+細(xì)胞，然后直接用聯(lián)接磁性微球的CD34+細(xì)胞在適當(dāng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)，即可以誘導(dǎo)產(chǎn)生攜帶磁性微球的樹(shù)突狀細(xì)胞。上述免疫磁性微球也可以應(yīng)用在分離其他免疫細(xì)胞程序，例如分離人體各型淋巴細(xì)胞，CD4+、CD8+、CD14+、自然殺傷細(xì)胞，聯(lián)接這些免疫細(xì)胞的免疫磁珠也可以注射到腫瘤病灶內(nèi)，產(chǎn)生殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，放置在病人腫瘤病灶體表投影部位的交變電磁發(fā)射器位置最好是根據(jù)CT、MRI等大型影像設(shè)備的影像資料確定，也可以根據(jù)B超或X線(xiàn)設(shè)備檢查結(jié)果確定，最好是在進(jìn)行上述影像檢查時(shí)，在病人體內(nèi)病灶體表投影區(qū)域直接貼敷帶園形鉛片的膠布或在體表皮膚部位采用專(zhuān)用皮膚記號(hào)筆標(biāo)記，根據(jù)定位標(biāo)記，應(yīng)用影像設(shè)備的虛擬光標(biāo)劃線(xiàn)技術(shù)模擬體外交變電磁發(fā)射器照射體內(nèi)的最佳入徑、方向、角度，并詳細(xì)記錄，在腫瘤局部多重聯(lián)合治療時(shí)，依照預(yù)定計(jì)劃放置磁電發(fā)射器，磁電發(fā)射器由定位裝置和磁電線(xiàn)圈組成，其方向、角度、位置可精確調(diào)節(jié)，其發(fā)射頻率和功率可以數(shù)字化顯示及調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，采用前端帶有各種形狀氣囊的導(dǎo)管在內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下置放在人體腔內(nèi)腫瘤病灶周?chē)?，充氣膨脹后的氣囊可以固定氣囊型?dǎo)管在腫瘤病灶周?chē)鎮(zhèn)鹘y(tǒng)腫瘤近距離內(nèi)放射治療裝置中的施源器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，在導(dǎo)管前端氣囊灌注口部位安裝的透氣防水灌注器采用硅橡膠支撐架和多層透氣防水薄膜構(gòu)成，這個(gè)裝置僅能允許空氣自由流動(dòng)，但卻能阻止液體滲透，可以有效防止液體放射源滲透入氣囊內(nèi)，同時(shí)灌注至氣囊內(nèi)的空氣又能使氣囊膨脹，固定導(dǎo)管位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，導(dǎo)管前端的納米磁粉橡膠頭，由納米材料氧化鐵磁粉混合在醫(yī)用硅橡膠內(nèi)制備并構(gòu)成導(dǎo)管前端，氧化鐵納米磁粉可以物理、化學(xué)等多種方法制備，氧化鐵納米磁粉特殊的順磁性特性，使其僅在磁場(chǎng)狀態(tài)下產(chǎn)生磁性，而平時(shí)不顯示出磁性，只有在病人體內(nèi)病灶體表投影點(diǎn)上放置并啟動(dòng)電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生體內(nèi)病灶部位磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)管前端的納米磁粉橡膠頭才產(chǎn)生磁性，吸引細(xì)粉狀微型放射源，固定液體狀放射源，按照預(yù)先設(shè)計(jì)的形狀放射γ-射線(xiàn)，而一旦治療結(jié)束，移除體內(nèi)磁場(chǎng)，納米磁粉橡膠頭則消除磁性，細(xì)粉狀微型放射源又重新懸浮在液體內(nèi)并被回收至貯源器內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤局部綜合治療方法和裝置，其特征是，在后裝治療裝置中采用液體狀態(tài)的微型放射源，所采用的屬于人工同位素放射源，可以是低劑量率(Lowdose rate LDR)的人工同位素放射源，例如125I，103Pd或198Au，也可以采用高劑量率(Highdose rate，HDR)微型放射源，例如192Ir等，所采用的微型放射源被加工成細(xì)粉狀態(tài)，約100目～200目，可以懸浮在液體中，所采用的液體是生理鹽水，用來(lái)稀釋微型放射源細(xì)粉，微型放射源加工變成可懸浮在液體中細(xì)粉的加工方法可以采用機(jī)械式粉碎和球磨工藝，也可以采用其他已知的物理或化學(xué)方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腫瘤局部綜合治療的方法和裝置，其特征是利用各種內(nèi)窺鏡在人體空腔臟器腫瘤病灶內(nèi)注射聯(lián)接生物制劑的免疫磁性微球和抗腫瘤磁性化學(xué)藥物，并通過(guò)導(dǎo)管灌注液體放射源進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)腔，在體內(nèi)腫瘤病灶周?chē)a(chǎn)生的交變磁場(chǎng)誘導(dǎo)粘附在腫瘤細(xì)胞表面的免疫磁性微球加熱，并吸附磁性抗腫瘤藥物聚集在腫瘤周?chē)瑥亩鴮?shí)現(xiàn)腫瘤局部生物治療、化學(xué)治療、近距離內(nèi)放射治療和腫瘤局部加熱治療的多重綜合治療效應(yīng)，可廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)型腫瘤治療。
文檔編號(hào)A61M37/00GK1537646SQ20031010809
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者高春平 申請(qǐng)人:高春平