納米顆粒引導(dǎo)的放射療法制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于靶組織的圖像引導(dǎo)放射療法(IGRT)的一種方法以及納米級顆粒。更確切地，本發(fā)明專利技術(shù)涉及納米級顆粒，這些納米級顆粒包括具有阻斷x-射線能力的處于固體形式的X-射線-成像造影劑，允許例如使用計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)的同時的或集成的外部光束放射療法與成像。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及用于圖像引導(dǎo)放射療法(IGRT)的一種方法以及納米級顆粒。更確切地，本專利技術(shù)涉及納米級顆粒，這些納米級顆粒包括具有阻斷X-射線能力的處于固體形式的計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)-成像造影劑，這允許同時的或集成的計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)-成像與外部光束放射療法。
技術(shù)介紹
癌癥是一個主要死因。目前，基于全世界，8個人中I人死于癌癥。關(guān)于癌癥的另一個毀滅性的事實(shí)是它殺死所有年齡的人。癌癥是由細(xì)胞的不受控制的生長引起，并且癌癥的治愈性治療目的在于除去或破壞這些惡性并且生長的細(xì)胞。放射療法三種不同方法被普遍用于治療癌癥:外科手術(shù)、化學(xué)療法以及放射療法。放射療法是用于治療廣范圍的不同癌癥類型的普遍使用的方法，并且最常見的癌癥類型能以一些方式用放射療法治療。外部光束放射療法超出化學(xué)療法和外科手術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:它是一種非系統(tǒng)并且非侵入性的治療；并且放射療法越來越被優(yōu)先用于在外科手術(shù)是困難時候的不同癌癥類型的治療中。放射療法經(jīng)常與上述其他治療方法組合用于癌癥的最佳治療。放射療法的目的是破壞癌組織同時保存正常組織。追求這個目標(biāo)對于某些類型的癌癥(對于這些類型的癌癥，對正常的健康組織的放射引起嚴(yán)重的副作用)是特別重要的。在前列腺癌的放射療法中的一個實(shí)例是:將前列腺腺體位于膀胱下和直腸前，并且至關(guān)重要的是將外部光束放射集中在前列腺中以避免嚴(yán)重的副作用，例如直腸損害、失禁以及陽痿。另一個實(shí)例是腦腫瘤，其中在癌性組織與涉及重要功能的健康組織之間的距離可以非常小。對在治療與成像過程中/之間移動的組織中的腫瘤的放射治療依然是在放射療法中的主要挑戰(zhàn)之一。移動可以例如是由在呼吸時器官填充或移動中的差異引起。為了克服這個問題，患有肺癌的患者被指示在放射療法過程中不呼吸。然而，對于多種其他類型的癌癥，該治療進(jìn)一步被復(fù)雜化，這是因?yàn)檫@些腫瘤可以位于經(jīng)受不自主運(yùn)動的組織附近或之中。為了保存正常組 織并且避免在健康組織中的有害的放射副作用，極為重要的是獲得一個與正常健康細(xì)胞相比，目標(biāo)體積的惡性細(xì)胞的一個清晰限定。惡性細(xì)胞的限定是通過使用不同的成像模式來獲得。因此，成像是放射療法中的基礎(chǔ)。現(xiàn)今，主要的成像模式是計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)-成像、磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)成像、以及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)控制斷層攝影(SPECT)成像。CT-成像是一種方法，其中物體的三維限定是從大量的由不同角度取得的二維X-射線圖像獲得。為了基于它們阻斷X-射線束的能力而展示不同的身體結(jié)構(gòu)，CT-成像產(chǎn)生了一個能被操作的數(shù)據(jù)量。現(xiàn)代的掃描器允許這個數(shù)據(jù)量在不同的平面進(jìn)行重建并且獲得結(jié)構(gòu)的體積的(3D)表現(xiàn)。今天在可用性、效率以及成本方面，CT-成像處于醫(yī)院里的最便利的成像/診斷工具中。通常，不同的成像模式被組合從而獲得對于放射療法中對目標(biāo)體積的三維良好限定的測量。例如， CT-成像通常由正電子發(fā)射斷層攝影(PET)和/或磁共振(MR)成像來補(bǔ)充。該組合允許使來自兩種或更多種不同的成像模式的信息有關(guān)聯(lián)并且在疊加圖像中被理解，導(dǎo)致關(guān)于目標(biāo)體積的惡性細(xì)胞的信息更精確，并且由此準(zhǔn)確診斷。_4] 規(guī)劃、紋身以及圖像引導(dǎo)的放射療法放射療法治療的重要部分是放射劑量的規(guī)劃。放射遞送至所限定的惡性靶細(xì)胞的模式是使用高度定制的計(jì)算應(yīng)用程序來確定，以進(jìn)行優(yōu)化和治療模擬(治療規(guī)劃)。通過控制、或調(diào)節(jié)放射束強(qiáng)度來使放射劑量與腫瘤的3-D形狀一致。在整個腫瘤體積附近提高放射劑量強(qiáng)度，同時降低或完全避免在鄰近正常組織中的放射。該定制放射劑量旨在使腫瘤的劑量最大化而同時保護(hù)周圍的正常組織。這可以導(dǎo)致更好的腫瘤靶向、減少的副作用、以及改善的治療成果。總體而言，在規(guī)劃時，用于治療的預(yù)期區(qū)域是由放射腫瘤醫(yī)師手動描畫輪廓。一旦確定了治療區(qū)域，即可以將標(biāo)記放置在皮膚上。墨水標(biāo)記的目的在于每日對準(zhǔn)并定位患者用于治療，從而改善場布局的可再現(xiàn)性。通過在放射療法治療室中將這些標(biāo)記與放射場(或它的代表)對準(zhǔn)，可以鑒別治療場的正確布局。(道森(Dawson)和夏普(Sharpe) 2006)。隨時間的推移，伴隨技術(shù)中的改進(jìn)-具有十字準(zhǔn)線、等中心激光器的并且其中向‘紋身’(為一種程序，在該程序中，在文件表明的位置中使用針，通過將墨水僅應(yīng)用于皮膚的第一層之下，用永久性標(biāo)記來替換墨水標(biāo)記)實(shí)踐轉(zhuǎn)變，改進(jìn)了患者設(shè)置的可再現(xiàn)性。在另一個稱為“在線策略”的策略或圖像引導(dǎo)的放射療法(IGRT)中，基于貫穿程序連續(xù)更新的信息，在治療過程期間對患者和光束位置進(jìn)行了調(diào)整。(道森(Dawson)和夏普(Sharpe) 2006)該在線途徑要求軟件與硬件兩者高水平的集成。這個策略的優(yōu)點(diǎn)是減少系統(tǒng)和隨機(jī)誤差兩者，這是因?yàn)槠矫婊蛄Ⅲw成像技術(shù)被采用以測量靶位置并且在治療遞送之前或期間即時校正靶位置誤差。IGRT允許放射遞送至一個目標(biāo)(例如腫瘤)的更準(zhǔn)確控制，而減少暴露在健康組織或器官的周圍或鄰近處。_9] 用于成像的標(biāo)志物新技術(shù)(例如IGRT)以及通常的放射療法的成功使用高度取決于成像結(jié)果的質(zhì)量以及用于成像的標(biāo)志物的協(xié)助使用。今天，用于成像的標(biāo)志物是在IGRT和診斷領(lǐng)域中的一個致命弱點(diǎn)(Achilles heel)。一個實(shí)例是將基于標(biāo)志物的IGRT程序用于前列腺癌的治療中。將金的標(biāo)志物植入前列腺內(nèi)以提供該腺體的替代位置。在每天治療之前，將攝野成像系統(tǒng)結(jié)果進(jìn)行記錄。如果質(zhì)量中心已經(jīng)移動了大于3mm，則將躺椅進(jìn)行再調(diào)整，并且造成隨后的參考圖像(賈弗雷(Jaffray)等人1999)。這種策略的缺點(diǎn)是這些標(biāo)志物必須是通過外科手術(shù)植入，并且那種植入對于多種癌癥類型不易于執(zhí)行。不幸的是，多種其他副作用還將嚴(yán)重的限制強(qiáng)加在成像上。例如，許多當(dāng)前的造影劑(包括用于x-射線或MR成像的碘或釓)的使用受到具有短成像時間、需要導(dǎo)管插入、偶爾有腎毒性以及在大量患者中對比度差的問題的影響(漢費(fèi)爾德(Hainfeld)等人2006)。為了克服短成像時間的問題，W02006/084382和鄭(Zheng)等人(2006)描述了溶解在提供更長體內(nèi)停留時間的脂質(zhì)體中溶解的造影劑的配制品。這些造影劑是用于組合的CT與MR成像的、溶解的碘海醇以及釓特醇的配制品。然而，因?yàn)樵煊皠┍蝗芙獠⑶乙蚨谥|(zhì)體內(nèi)以相對低的濃度出現(xiàn)，當(dāng)使用這類型的脂質(zhì)體時CT圖像質(zhì)量是相對差的。W02007/129311進(jìn)一步描述了脂質(zhì)體，這些脂質(zhì)體包括用于CT成像的、溶解的碘化造影劑的配制品，其中在脂質(zhì)體內(nèi)的造影劑相對于脂質(zhì)質(zhì)量的wt/wt比率可以低至20%。該方法依賴于在溶液中或嵌入脂質(zhì)膜中的造影劑，并且當(dāng)使用這類型的脂質(zhì)體時CT圖像質(zhì)量因此是差的。W02004/017814提出了:使用基于碘、鈣、或放射示蹤物的納米顆粒造影劑用于檢測在組織中的炎癥的用途。由于與碘相比的高對比度，金顆粒近來已經(jīng)被提出作為新的X-射線造影劑。漢費(fèi)爾德(Hainfeld)等人已經(jīng)描述了一個研究,其中直徑為1.9nm的金納米顆粒與X-射線成像組合使用檢測生成血管的以及富血管性的組織(漢費(fèi)爾德(Hainfeld)等人2006)。然而，此類小的金顆粒與患者中納米顆粒的快速清除以及低保留的問題相關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致差的對比度和低圖像質(zhì)量。W02007/129791描述了用作X-射線造影劑的、用聚乙二醇(PEG)包覆的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.07.16 EP 10169862.9;2010.07.16 US 61/364,9171.一種組合物，該組合物包括納米級顆粒，這些納米級顆粒包括由X-射線成像可檢測的、用于在一個體中的靶組織的圖像引導(dǎo)放射療法中的用途的一種固體形式的化合物，該靶組織包括不希望生長的細(xì)胞。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該圖像引導(dǎo)的放射療法包括: a)將所述組合物給予所述個體； b)記錄該靶組織的X-射線圖像以獲得該靶組織的一個限定；并且 c)使用在b)中獲得的該靶組織的該限定以將放射療法指引至該靶組織； 其中b)和c)是順序地或同時地進(jìn)行。3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中這些納米級顆粒具有以至少I小時為循環(huán)的半衰期。4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物,其中這些納米級顆粒具有10至150nm的數(shù)均直徑。5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中這些納米級顆粒是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:脂質(zhì)體、聚合物囊泡、樹狀聚合物、水溶性交聯(lián)聚合物、水狀膠體、膠束、包覆的金屬顆粒、以及其中該核心是一種固體鹽的包覆顆粒。6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中這些納米級顆粒是脂質(zhì)體。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的組合物，其中這些納米級顆粒是包覆顆粒，其中該核心包括一種固體金屬和/或一種固體金屬鹽。8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中這些納米級顆粒包括一種含有聚乙二醇(PEG)的殼或表面包衣。9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該可檢測的化合物是該納米級顆粒除任何水外的至少10個重量百分比。10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該可檢測的化合物是處于一種固體金屬或一種固體金屬鹽的形式，并且包括一種或多種選自下組的同位素，該組由以下各項(xiàng)組成:金(Au)、鉍(Bi)、鐵(Fe)、鋇(Ba)、鈣(Ca)、以及鎂(Mg)。11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該可檢測的化合物是金(Au)或鉍(Bi)，例如金(Au)。12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該靶組織包括腫瘤細(xì)胞。13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的組合物，其中在步驟a)中的所述組合物的給...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：托馬斯·拉爾斯·安德雷森，莫滕·阿爾布雷克特森，
申請(專利權(quán))人：丹麥科技大學(xué)，
類型：
國別省市：