聚合物辐射源制造技术

本发明专利技术提供了具有定制几何学的聚合物辐射源，以使进入处理区域内的辐射接受达到最大，所述聚合物辐射源由与聚合物分子键合的放射性同位素或在聚合物内包裹的放射性同位素形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及具有定制几何学的聚合物辐射源，用于增强辐射施用到各种大小、表面几何学和形状的处理体积内。附图说明本专利或申请文件含有至少一个彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公开的复印件在请求且支付必要费用后由专利局提供。视为本专利技术的主题在说明书的结论部分中特别指出且明确请求保护。本专利技术关于其特点、组分及其配置、操作和优点参考下述说明书和附图得到更佳理解，在所述附图中：图1是根据一个实施例，与聚合物分子键合的放射性同位素的盘的示意性透视图；图1A描述了在示踪剂实验期间，用磷光成像仪获得的含有Lu-177的实验定位器(experimentalpuck)检测到的活性图像；图1B描述了在添加载体的实验期间，通过成像仪获得的含有Lu-177和载体添加的钇的实验定位器检测到的活性图像；图2是根据一个实施例，作为在聚合物、盘状包装中包裹的放射性同位素实现的聚合物辐射源的示意性透视图；图3是根据一个实施例，图2的聚合物辐射源的示意性横截面视图，描述在聚合物包装中包裹的放射性同位素；图4是根据一个实施例，图2的聚合物辐射源的示意性横截面视图，描述在聚合物包装中包裹的中子活化的玻璃微球体；图5是根据一个实施例，聚合物辐射源的示意图，所述聚合物辐射源具有的对称表面几何学基本上对应于处理区域的对称表面几何学；图6是根据一个实施例，聚合物辐射源的示意图，所述聚合物辐射源具有的三维表面几何学和不规则形状基本上对应于处理区域的三维表面几何学和不规则形状；图7是根据一个实施例，具有棱角性表面几何学以促进棱角性处理区域的聚合物辐射源的示意图；图8是根据一个实施例，在对于其定制源大小和几何学的患病组织中嵌入的聚合物辐射源的示意性剖面图；和图9和10是根据一个实施例，具有放射性同位素层和用于遮蔽且指引辐射的遮蔽层两者的定制聚合物辐射源的实施例的示意图。具体实施方式在下文详述中，阐述众多细节，以便提供本专利技术的透彻理解。然而，本领域技术人员应理解，本专利技术可无需这些具体细节而实践，众所周知的方法、程序和组分未详细描述，以便不混淆本专利技术。本专利技术的实施例一般涉及眼科辐射装置，并且具体而言，涉及在装置中使用的放射源材料的实施例。在文件自始至终使用下述术语：“放射源材料”、“源”、“源材料”、“放射源”、放射性同位素均指尤其是α粒子、β粒子、正电子、俄歇电子、γ射线或x射线中的任何一种或组合的发射器。“聚合物辐射源”指与放射性同位素分子键合的聚合物或放射性同位素的聚合物包装。“聚合物”指由重复单体形成的分子；无论是碳基还是非碳基的。“DTPA”指二亚乙基三胺五乙酸。“接近”或“紧密接近”指辐射源和在治疗或其他方面有益的辐射剂量放射到其内的治疗体积的表面之间的距离。“表面几何学”指表面的棱角性。“形状”指物体的轮廓或外部边界。“处理区域”指辐射靶向其的生物学或非生物学区域。处理区域通常是聚合物辐射源和处理体积之间的界面。不缩小范围，聚合物辐射源还就放射性环氧树脂的盘而言加以讨论。现在转向附图，图1描述了具有大约1.0mm厚的厚度和约2.0mm至22.0mm的直径的大致圆柱形、聚合物辐射源1或盘。应了解聚合物辐射源1可形成为各种表面几何学的对称或不对称形状，以便根据特定需要调节辐射场。在来自放射性环氧树脂的源的制造期间，例如，处理区域的图像数据可来源于通过三维医疗成像技术提供的数据，所述三维医疗成像技术如尤其是核磁共振(MRI)、三维超声、计算机轴向断层显像(CAT或CT)、单光子发射计算机断层显像(SPECT)或正电子发射断层显像(PET)。图像包括表面几何学和形状数据，其可用于各种制造过程，如尤其是切割、三维印刷或其他快速原型制造分型技术如激光烧结、立体光刻或熔丝制造。应了解在某些实施例中，这些过程可用于产生用于浇铸或形成聚合物辐射源1的模具。在某一实施例中，通过制备放射性同位素和双官能配体的络合物并组合络合物与聚合物，来产生聚合物辐射源1由其形成的放射性聚合物。当使用金属放射性同位素时，双官能配体作为双官能螯合剂实现，其中螯合剂官能团与金属放射性同位素键合，并且第二官能团与聚合物键合。下文是产生放射性聚合物的实例方法以及涉及的测试步骤中的每一个。合适的环氧树脂组分如D.E.R.TM331TM和合适的环氧树脂固化组分如D-230聚醚胺由环氧树脂经销商获得；其结构显示于下文：为了检查制备不含金属的环氧树脂部分的能力，在5cm铝杯中制备制剂。配方包括将3.8gD.E.R.TM331TM加入杯中，随后添加1.8g胺。将两者搅拌直至混合，随后在炉中在75℃下加热两小时。部分在相同炉中在75℃下加热过夜，并且未显示视觉变形。为了检查制备具有金属的部分的能力，制备新的混合物，并且将金属加入混合物中，一种具有商购可得的螯合剂，并且另一种不含螯合剂。选择的两种螯合剂包括乙酰丙酮(AcAc)和基于DOTA的双官能螯合剂(BFC)。选择乙酰丙酮是因为它增强金属掺入环氧树脂内的能力。选择双官能螯合剂是因为它与Y-90制备中性螯合物，且具有与环氧树脂反应的胺官能团；结构显示于下文：当使用螯合剂时，将金属置于小瓶中，并且加入螯合剂。pH调整至高于9。通过将1.8g环氧树脂加入铝杯，并且加入螯合物溶液且混合，来制备部分。随后添加3.8gD.E.R.TM331TM，并且搅拌，随后在75℃下加热两小时。使用100uL0.2M钇溶液执行非放射性金属实验。这是160uCi需要的约10倍。当不添加螯合剂混合钇与胺时，白色混浊在搅拌后出现，并且甚至在加入D.E.R.TM331TM后继续；但在树脂固化后变得澄清。当加入胺时，其为钇量5倍的20mg乙酰丙酮得到澄清溶液。在加热后，最终部分保持澄清。当使用乙酰丙酮时，看起来不需要pH调整。当使用基于DOTA的螯合剂的五倍量时，仅当pH在混合前进行调整时，胺的混合物是澄清的。当不调整pH时，材料的浑浊因此暗示直至pH调整时才形成螯合物。其后执行示踪剂实验。用于模拟Y-90的放射性Lu-177购自PerkinElmer。这两种金属具有+3电荷，并且显示出稀土化学。Lu-177具有更长的半衰期(6.73天)和γ光子，其可用于跟踪同位素的命运。接受在5uL0.5MHCl中的十mCiLu-177。加入95uL体积的0.5MHCl，以制备溶液100uCi/uL。使用一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生放射性聚合物的方法，所述方法包括：提供放射性同位素和双官能配体的络合物，所述配体包括胺；和将所述络合物与聚合物混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 61/891,3611.一种产生放射性聚合物的方法，所述方法包括：
提供放射性同位素和双官能配体的络合物，
所述配体包括胺；和
将所述络合物与聚合物混合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述放射性同位素和双官能配体的
络合物作为金属放射性同位素和双官能螯合剂的络合物实现。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属放射性同位素选自下述放
射性同位素：89Sr、169Yb、90Y、192Ir、103Pd、177Lu、149Pm、140La、153Sm、
186Re、188Re、166Ho、166Dy、137Cs、57Co、169Er、165Dy、97Ru、193mPt、
195mPt、105Rh、68Ni、67Cu、64Cu、109Cd、111Ag、198Au、199Au、201Tl、
175Yb、47Sc、159Gd和212Bi。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述放射性同位素和双官能配体的
络合物作为碘化博尔顿和亨特试剂实现。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述碘化博尔顿和亨特试剂包括选
自25I和131I的非金属放射性同位素。
6.一种放射性聚合物，所述放射性聚合物包含：
与聚合物键合的放射性同位素和双官能配体的络合物。
7.根据权利要求6所述的放射性聚合物，其中所述放射性同位素和双官
能配体的络合物作为金属放射性同位素和双官能螯合剂的络合物实现。
8.根据权利要求7所述的放射性聚合物，其中所述金属放射性同位素选
自下述放射性同位素：89Sr、169Yb、90Y、192Ir、103Pd、177Lu、149Pm、
140La、153Sm、186Re、188Re、166Ho、166Dy、137Cs、57Co、169Er、165Dy、
97Ru、193mPt、195mPt、105Rh、68Ni、67Cu、64Cu、109Cd、111Ag、198Au、
199Au、201Tl、175Yb、47Sc、159Gd和212Bi。
9.根据权利要求6所述的放射性聚合物，其中所述放射性同位素和双官
能配体的络合物作为碘化博尔顿和亨特试剂实现。
10.根据权利要求9所述的放射性聚合物，其中所述碘化博尔顿和亨特
试剂包括选自25I和131I的非金属放射性同位素。
11.一种制造聚合物辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·T·芬格，T·韦勒斯，J·西蒙，
申请(专利权)人：IP自由视觉公司，
类型：发明
国别省市：美国;US