用于治疗和预防乳腺癌和其它器官中的癌症的温热疗法制造技术

技术编号:1358146 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种通过用聚焦能量选择性照射器官组织来治疗癌性或良性器官病症的方法。该方法包括下述步骤:将E-电场探测器传感器插入器官组织的适当深度,监测器官附近皮肤表面的温度(如果使用聚焦能量的话),将两个或多个能量施用器置于器官周围,设置输送至每个能量施用器的初始功率水平,设置输送至每个能量施用器的初始相对相位,从而将能量聚焦于位于所述器官组织中的E-电场探测器(如果使用聚焦能量的话),将能量输送至两个或多个能量施用器,从而用聚焦能量选择性照射器官组织和治疗至少一个癌性和良性器官病症,在治疗过程中根据监测的皮肤温度调整输送至每个能量施用器的功率水平,监测输送至所述能量施用器的能量,在治疗过程中测定输送至所述能量施用器的总能量并实时显示总能量,和在通过所述能量施用器将期望的总能量剂量输送至所述器官时完成治疗。用微波能量施用器可将聚焦的或非聚焦的能量用作优选的能量源。然而,可以一起使用能量施用器如电磁、超声、辐射电频和激光的任何组合以形成聚焦的能量。非聚焦的能量可以与聚焦的能量结合以增强温热疗法。几种适于乳腺癌治疗的应用方案包括晚期和早期乳腺癌的治疗,乳腺癌的预防,和良性乳腺疾病和原位管癌的治疗。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
一般而言,本专利技术涉及用于施用聚焦能量的最低限度侵入性方法,诸如适应性微波定相阵列高温,该方法可用于治疗扁平乳房组织中的管癌和腺癌及管内增生,以及良性损伤诸如纤维腺瘤和囊肿。另外,依照本专利技术的方法可用于治疗包含未检测到的高含水量显微病理学改变细胞的健康组织,从而预防癌性、癌前期、或良性乳房损伤的发生或复发。为了用高温治疗原发性乳腺癌,必须对大体积的组织加热,诸如乳房的四分之一或更多。众所周知,所有乳腺癌中大约90%源自输乳管组织(乳管),其余癌症大多源自腺组织小叶(乳袋)(Harris等人,The New England Journal of Medicine,第327卷,第390-398页,1992年)。乳腺癌常常涉及乳房的大片区域,对此,当前的保守治疗具有局部失败的极大风险,Schnitt等人,Cancer,第74(6)卷,第1746-1751页,1994年。对于早期乳腺癌,称为T1(0-2cm)或T2(2-5cm)癌症,整个乳房都处于危险之中,而且常常通过乳房保留手术并联合全乳照射进行处理,从而破坏乳房组织中任何可能的显微(在不借助显微镜或乳房X线摄影术的情况下肉眼看不见)癌细胞(Winchester等人,CA-A Cancer Journal for Clinicians,第42卷,第3期,第134-162页,1992年)。具有广泛管内成分(EIC)的侵入性管癌(其中癌症已蔓延至整个导管)的成功治疗是特别困难的,因为必须治疗乳房的大部分。美国每年进行超过800,000例可疑损伤的乳房穿刺活检,其中大约180,000例检测到癌症,其余是非恶性的,诸如纤维腺瘤和囊肿。通过加热来治疗乳腺癌在许多情形中可以是有效的,而且在大多数情况中必须能够在乳房的广泛分开区域中同时实现热处理。加热大体积的乳房能够破坏乳房中的许多或所有显微癌细胞,并降低或预防癌症的复发——相同方法也用于放射疗法,其中用X射线照射整个乳房以杀死所有显微癌细胞。在肿块切除术之前加热肿瘤并杀死大部分或所有肿瘤细胞可以在肿块切除术过程中降低存活癌细胞无意播种的可能性,从而减少乳房的局部复发。有时候,患病乳房包含分布在乳房中的两个或多个肿瘤块,称为多病灶癌症,而且同样必须使加热场达到乳房的广泛分开区域。局部晚期乳腺癌(称为T3)(Smart等人,A Cancer Journal for Clinicians,第47卷,第134-139页,1997年)的尺寸可以是5cm或更大,而且常常通过乳房切除术进行处理。局部晚期乳腺癌的手术前高温处理可以使肿瘤充分缩小,从而能够进行外科肿块切除术——与当前使用的手术前化学疗法的情形相似。局部晚期乳腺癌的手术前高温处理可以完全破坏肿瘤,消除对任何手术的需要。众所周知,与低含水量的组织(诸如脂肪乳房组织)中发生的加热相比,微波能量能够优先加热高含水量的组织(诸如乳房肿瘤和囊肿)。许多临床研究已证实了,通过微波波段中的电磁能量吸收诱发的高温(升高的温度)显著增强放射疗法在人体恶性肿瘤治疗中的效果(Valdagni等人,International Journal of Radiation OncologyBiology Physics,第28卷,第163-169页,1993年;Overgaard等人,International Journal of Hyperthermia,第12卷,第1期,第3-20页,1996年;Vernon等人,International Journal ofRadiation Oncology Biology Physics,第35卷,第731-744页,1996年;van der Zee等人,Proceedings of the 7thInternationalCongress on Hyperthermic Oncology,罗马,意大利,1996年4月9-13日,第2卷,第215-217页;Falk和Issels,Hyperthermiain Oncology,International Journal of Hyperthermia,第17卷,第1期,第1-18页,2001年)。可以通过升高的温度直接杀死耐辐射细胞诸如S期细胞(Hall,《Radiobiology for the Radiologist》,第4版,JP Lippincott公司,费城,第262-263页,1994年;Perez和Brady,《Principles and Practice of Radiation Oncology》,第2版,JB Lippincott公司,费城,第396-397页,1994年)。常常在几段治疗时间里使用微波辐射装置施行高温处理,其中将恶性肿瘤加热至大约43℃达大约60分钟。已知,温度每超过大约43℃一度,杀死肿瘤细胞所需要的时间降低一半(Sapareto等人,InternationalJournal of Radiation Oncology Biology Physics,第10卷,第787-800页,1984年)。因此,43℃处理60分钟可以缩短至45℃仅大约15分钟,这常常称为等同剂量(t43℃等同时间)。同样,已经在临床上证实了温热疗法增强化学疗法的效果(Falk和Issels,2001年)。在使用非侵入性微波施用器进行处理的过程中已证明,在预防周围表面健康组织由于非期望热点而招致疼痛或损伤时,难以对半深层肿瘤进行适当加热。组织中特异吸收率(SAR)是用于表征组织加热的常用参数。SAR与指定时间间隔的温度升高成正比,而对于微波能量而言,SAR也与电场平方乘以组织电导率成正比。绝对SAR的单位是瓦特每千克。非耦合阵列或非适应性定相阵列高温处理系统典型地能够加热表面肿瘤,但是它们在用于加热深层肿瘤或深层组织时受到限制,因为它们趋向于过度加热居间表面组织,这能够引起疼痛和/或烧伤。描述用于深层组织高温的非适应性定相阵列的第一份发表报告是一项理论研究(von Hippel等人,Massachusetts Institute ofTechnology,Laboratory for Insulation Research,TechnicalReport,第13期,AD-769 843,第16-19页,1973年)。授予Rodler的美国专利号3,895,639描述了双通道和四通道非适应性定相阵列高温电路。高温系统的最新发展使用最初针对微波雷达系统而开发的适应性定相阵列技术,将热量投递有效靶向深层组织(Skolnik,《Introduction to Radar Systems》,第2版,McGraw-Hill Book公司,1980年,第332-333页;Compton,《Adaptive Antennas.Concepts and Performance》,Prentice Hall,新泽西州,第1页,1988年;Fenn,IEEE Transactions on Antennas and Propagation,第38卷,第2期,第173-185页,1990年;美国专利号5,251,645;5,441,532;5,540,737;5,810,888)。Bass本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过用聚焦能量选择性照射器官组织来治疗癌性或良性器官病症的方法,该方法包括下列步骤:a)将E-电场探测器传感器插入所述器官组织的适当深度;b)监测所述器官附近皮肤表面的温度;c)将两个或多个能量施用器置于所述器官周围;d)设置输送至每个能量施用器的初始功率水平;e)设置输送至每个能量施用器的初始相对相位,从而将能量聚焦于位于所述器官组织中的E-电场探测器;f)将能量输送至两个或多个能量施用器,从而用聚焦能量选择性照射器官组织和治疗至少一个癌性和良性器官病症;g)在治疗过程中根据监测的皮肤温度调整输送至每个能量施用器的功率水平;h)监测输送至所述能量施用器的能量;i)在治疗过程中测定输送至所述能量施用器的总能量并实时显示总能量;和j)在通过所述能量施用器将期望的总能量剂量输送至所述器官时完成治疗。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:艾伦J芬恩约翰蒙
申请(专利权)人:效思因加拿大有限责任公司
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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