用于产生用于治疗体腔或类似体腔的器官内的癌症的能量场的装置制造方法及图纸

体腔癌症治疗装置产生用于使用在“低温热疗”和电离辐射和/或化疗相结合的癌症治疗方案中的磁场。不像其他竞争的系统，体腔癌症治疗装置并不直接利用致死的温度杀死或消融癌细胞，体腔癌症治疗装置利用所产生的磁场，通过加热注入到膀胱内的纳米颗粒将它们保持在额定的42℃一段时间以给癌症和癌症干细胞压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生用于治疗体腔或类似体腔的器官内的癌症的能量场的装置
本专利技术通常涉及像人体这样的活的生物体中的侵入性药物例如病原体或癌症的治疗领域，更具体地说，涉及一种产生用于应用到活的生物体的能量场的系统，以激活注入到活的生物体内的纳米颗粒。
技术介绍
任何时候，低温热量施加到活的生物体，如人体，当他处于利用辐射和/或化疗治疗癌症时，癌症治疗的效果大幅增加。该过程的困难在于以一种精确控制的方式仅“施加热量”到正在治疗的癌变区域。一种现有的癌症治疗方法试图将活的生物体放置在热水包中，这会导致严重副作用，包括死亡，因为病人体温的控制不精确。这种癌症治疗方法往往会导致与热休克或中暑类似的状况，因为活的生物体不能充分的去除被施加的热量以维持安全的体温。另一种癌症治疗方法，称之为区域热疗，利用微波能量，从外部源施加到活的生物体，以加热组织。这种方法依赖于一个事实，即该组织主要由水组成，水是偶极性的并随着水分子与被施加的交流磁场的相一致的“物理翻转”而被加热。这种“翻转”导致分子摩擦，因而被加热。不过，组织的微波加热会引起热点和烧伤(像微波炉那样)。此外，引导微波能量只加热所感兴趣的组织实际上是不可能的；周围的非癌变组织也因此被加热，有时可以达到烧伤的程度。研究表明病人可能受到来自微波加热方法的二度和三度的烧伤。第三种癌症治疗方法使用“天线”，如单极天线，通过导管插入到体腔内部进行加热。同样，如前面那样，严重的热点和烧伤可由具有非故意的破坏作用的电磁场(在微波频率)的不均匀应用所导致。体现在现有技术中的所有癌症治疗方法在病人安全、治疗效果和成本这些方面具有显著的缺陷。此外，在美国，唯一被批准的用于人的膀胱癌治疗手术是以纯化疗为基础的方法，没有任何的膀胱组织或化疗药物被加热，以施加压力并帮助杀死剩余的癌细胞。其他如由设置在外部的源头对人体进行微波加热的方法只用于试验或临床前研究。基于导管的方法仅在欧洲某些国家被批准使用。因此，膀胱癌的现有治疗方法的可以归纳为:不带热疗的化疗-最小的效果。不带热疗的辐射-最小的效果。带有膀胱组织的微波加热的化疗会导致烧伤、不均匀加热、热点、冷点、患者的疼痛、患者的不舒服和非故意地加热非膀胱组织。带有在膀胱空间内部通过小天线的基于导管的射频加热的化疗导致烧伤、不均匀加热、热点、冷点、患者疼痛和患者不舒服。没有基于导管的系统，循环化疗流体是无法运行的，因为尿道的物理尺寸、不均匀热力学(不能仅去除“冷”液体并用“热”液体替换)，穿过尿道的再循环的化疗药物是具有腐蚀性和非常有害的，尿道可以容易的被插入其内的大量物体所损害，并且化疗药物(例如丝裂霉素C)是非常昂贵的。所有这些增加了所需要的丝裂霉素C的用量以保证化疗药物浓度在流体的总的循环体积中是均匀的(如果循环流体被使用，丝裂霉素C的额定用量需要升高4到5倍)。
技术实现思路
本专利技术的用于产生用于治疗体腔或类似体腔的器官内的癌症的能量场的装置(本文中称之为“体腔癌症治疗装置”)消除了现有癌症治疗系统的缺点和不足之处，通过实施在体腔内创建“低温热疗”条件与电离辐射和/或化疗相结合的过程。这种治疗方案的结合有可能提高癌症在长期上的治疗效率至少2-4倍，同时降低所需要辐射和化疗药物的程度。体腔癌症治疗装置可以用于加热癌细胞到致死温度(46摄氏度或更高)，人们相信，加热癌细胞到超过人体环境温度5°C _6°C (低温热疗)可以实现显著的益处，不会导致加热到更高的细胞致死温度的风险。不像其他癌症治疗系统，该体腔癌症治疗装置并不直接利用致死温度杀死或消融癌细胞，该体腔癌症治疗装置利用热疗给癌细胞或癌症干细胞施加压力，通过将它们保持在额定的42°C _43°C —段时间，例如30至60分钟，温度和方案由治疗医生设置。该体腔癌症治疗装置提供了一种系统级的方法来治疗癌症，在围绕体腔的组织中获得非常均匀的温度，从而实现最佳的效能，又不伤害或疼到患者。这是通过“目标颗粒”的包含物实现的，例如纳米颗粒，与化疗药物一起加入体腔内，使体腔癌症治疗装置能够在外部产生一个能量场，通过纳米颗粒的激活以引起化疗药物和体腔的周围组织的加热。施加的能量场的特征的适当选择能精确控制通过纳米颗粒的运动的热量产生。该体腔癌症治疗装置使用完全匹配或配对的纳米颗粒，具有给定的材料组分和多组材料性能，与精确定义的电磁场相一致，在这种情况下，主要是磁场。通过使用某些性能和规格的磁场，只有纳米颗粒被加热，同时含 有纳米颗粒的癌细胞区域的周围健康组织不被加热。一种上述过程的替代方案是将化疗药物注入到膀胱内并插入“气球”到膀胱内。该气球与膀胱的形状相吻合，因此溶液中的纳米颗粒被放入到气球中，吹大气球并使化疗药物进入气球和膀胱壁之间的空间。气球中的纳米颗粒溶液通过照射能量场的应用而被加热。所产生的热量传递到膀胱壁和化疗药物。在以上所提到的过程的其余部分的结尾，纳米颗粒被从膀胱中除去，然后气球也由膀胱的内部除去，如化疗药物那样。或者，流体溶液可以通过气球循环，不使用纳米颗粒，以维持膀胱内的化疗药物的温度。此外，相关的纳米颗粒输送过程是非侵入性的，意味着纳米颗粒包含在插入到体腔的流体中，然后在手术后除去。对某些类型的癌症，这具有很多附带的优点:(A)纳米颗粒不进入血液，(B)控制通常在溶液中含有化疗药物的复合流体中的纳米颗粒的准确浓度(除非治疗是纯电离辐射)，(C)已知的纳米颗粒的浓度能够使更精确的加热照射方案，(D)纳米颗粒在手术后被除去，不留在体内，(E)化疗药物和纳米颗粒溶液的预混合很容易获得。尽管本文公开的最优实施例是使用体腔癌症治疗装置实施用于膀胱癌的治疗方案，本文所描述的该装置也可以用于其它“类似体腔”的器官或身体结构。身体器官如结肠、子宫、阴道、子宫颈、食道、胃等等，这些都是自然的腔体或封闭以形成临时的腔体，对于这些都是可用于该安全和有效的治疗方案的身体器官。基于导管的气球可以以一种管状结构放置在癌变区域的两端以只治疗“导管”的那部分。另一种用于治疗的身体区域也可以是留有组织空洞的外科手术形成的腔体，例如:在大脑中去除肿瘤，该手术使用纳米颗粒和化疗药物填充该空洞，然后通过外部生成的磁场的应用加热该组织和化疗药物。其他外科手术产生一个空洞，例如在乳房中去除肿瘤，可以使用这种方法治疗。使用本文描述的治疗方法和方案具有一些优点:用于颗粒包含物的封闭系统。颗粒从未系统性的引入。治疗效果的显著提高。功效增加高达2-4倍；在某些情况下可能更高。该治疗以一种新的和创新的方法重新使用现有的化疗和/或放射治疗方案和药物。该治疗显著降低烧伤、热点、冷点或非故意加热组织的可能性。【附图说明】图1A和IB以流程图的形式分别示出了用于实施体腔癌症治疗装置的手术和这种方法的膀胱癌治疗实施的各种步骤； 图2-5示出了使用外部产生的磁场照射患者的装置；图6A和6B示出了体腔癌症治疗装置的框图；图7示出了人体膀胱的截面图，示出了主要组成部分；图8以图形的形式示出了亥姆霍兹线圈的总“获益”的曲线图，由计算机建模系统生成；图9A和9B以图形的形式示出了亥姆霍兹线圈的实验电阻作为频率的函数的曲线图；图10以图形的形式示出了纳米颗粒的预测磁加热曲线，绘制成场强与颗粒浓度的函数；图11以图形的形式示出了治疗方案中的以摄氏度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于治疗癌症的装置，所述癌症位于活的生物体的腔体内，其特征在于，包括：手术台，用于定位活的生物体，所述活的生物体包括一个侵入药物所在的腔体；膀胱，可插入位于所述活的生物体内的所述腔体；流体，设置在插入到所述腔体的所述膀胱内，所述流体包括目标颗粒；至少一个线圈，与所述目标颗粒电磁联系，用于产生能量场，所述能量场在定位在所述手术台上的所述活的生物体的所述腔体内延伸以激活所述目标颗粒来产生热能；能量场控制器，用于施加驱动信号到所述至少一个线圈以产生所述能量场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.26 US 61/527,973;2011.08.26 US 61/527,9281.一种用于治疗癌症的装置，所述癌症位于活的生物体的腔体内，其特征在于，包括: 手术台，用于定位活的生物体，所述活的生物体包括一个侵入药物所在的腔体； 膀胱，可插入位于所述活的生物体内的所述腔体； 流体，设置在插入到所述腔体的所述膀胱内，所述流体包括目标颗粒； 至少一个线圈，与所述目标颗粒电磁联系，用于产生能量场，所述能量场在定位在所述手术台上的所述活的生物体的所述腔体内延伸以激活所述目标颗粒来产生热能； 能量场控制器，用于施加驱动信号到所述至少一个线圈以产生所述能量场。2.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括:所述至少一个线圈包括位于所述活的生物体的相对的两侧的第一和第二线圈，用于产生在所述第一和第二线圈之间延伸穿过所述活的生物体的所述腔体的能量场。3.根据权利要求2所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括:所述第一和第二线圈包括利兹导线绕组。4.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括:所述至少一个线圈包括具有在其中形成所述活的生物体所定位的装置的线圈，用于产生延伸穿过所述活的生物体的所述腔体的能量场。5.根据权利要求4所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括:所述至少一个线圈包括利兹导线绕组。6.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，所述能量场控制器包括: 放大器，以产生供给到所述至少一个线圈以生成均匀磁场的驱动电流。7.根据权利要求6所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，所述能量场控制器还包括: 频率发生器，用于调制所述驱动电流以产生频率低于75KHz的磁场。8.根据权利要求6所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，所述能量场控制器还包括: 温度监测器，用于产生指示体腔内当前温度的控制信号； 控制计算机，响应指示体腔内当前温度的所述控制信号，用于动态调节由所述放大器产生的所述驱动电流。9.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括: 控制计算机，用于自动选择能量场特征，从至少包括以下之一的所述能量场特征:场类型、频率、场强度、持续时间、场调制、重复频率、波束尺寸和焦点以激活所述目标颗粒产生热量以响应被所述能量场照射。10.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，所述能量场控制器包括: 反馈处理器，用于在预定时间调节所产生的所述能量场以升高所述腔体内的所述流体的温度到预定的温度，促进所述流体中的化疗药物被排列在所述腔体的壁上的组织吸收。11.根据权利要求1所述的用于治疗癌症的装置，其特征在于，还包括: 控制计算机，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·E·休塞迪克，卡尔·M·法兰兹，丹尼尔·B·麦肯纳，马汀·A·威斯真，卡洛琳·P·亚当斯，
申请(专利权)人：海岩群落生物系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US