用于眼科近距离放射治疗的放射性辐射源的制作方法

专利名称：用于眼科近距离放射治疗的放射性辐射源的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于近距离放射治疗的放射性辐射源，尤其涉及在外科手术中、特别是在眼科手术中局部输送辐射的辐射源。
背景技术：
当前对眼科疾病的治疗方法，尤其是对黄斑退化病变的治疗方法可能在一定程度上涉及对黄斑受损害部位的放射治疗。更具体来说，当前对治疗局部损害的近距离放射治疗技术的状态，尤其对肿瘤和黄斑退化病变的治疗是使用放射性密封辐射源。术语“密封”表示结合到装置中的放射性同位素与该装置一体，在使用的环境中它们不能从装置的主体材料中脱离或释放。典型的密封辐射源包括在不渗透、生物适应的外壳(capsule)材料中封装的辐射源，该材料例如是钛，该外壳材料被设计为防止放射性同位素的任何滤出或释放。该源通常是大约4.5mm长，并具有大约0.8mm的直径，通过使用空心的输送针将源单独植入到在损害内部或损害周围的治疗部位。这些源经受不利的情况，由于这些源在它们整个圆周上提供均匀的同轴辐射模式，这导致周围的健康组织不希望有的辐射。
在另一种方法进行眼内肿瘤治疗的过程中，使用半球状眼斑作为源，将结合的放射性材料直接缝合到眼球，以便在斑的凹面上提供对眼内肿瘤的辐射剂量。这些斑通常包括在两层银内封装的Ru-106的薄膜，在凹面上的层(sheet)是大约0.1mm厚，在凸面上的层是大约0.7mm厚。因此，这些源提供对健康组织的部分屏蔽。较大的层厚提供增加的辐射屏蔽，但也增加了斑的厚度，这会增加患者的不舒适感。
此外，US专利6 030 333公开了一种可植入的放射疗法装置或辐射源，用于以预定的模式输送预定剂量的辐射，该装置包括生物适合的模板和一个或多个辐射源，优选通过离子注入技术，将辐射源直接结合到至少一部分的模板中。通过在该装置或载体中植入辐射放射性材料的模式来唯一确定发射的辐射模式和剂量。这些装置的不利之处在于，由于放射性材料被不可撤回的固定到(affix to)整个装置上，使得在它最终使用之后整个装置最后需要进行沉积(deposite)。
其它的方法可以用于非永久治疗。例如US专利6 443 881公开了一种在眼睛或眼科的近距离放射治疗中使用的方法和设备。该装置包括柄(handle)，和连接到所述柄的涂药器(applicator)，该装置被适应于容纳(receive)辐射源。通常凹形的涂药器可以在辐射屏蔽位置和辐射被允许到达患病区域的位置之间移动。隔离罩(shield)容纳涂药器，以便在最接近治疗部位的插入和定位期间屏蔽辐射源。还可以提供某种屏蔽，用于防止在朝着除将要治疗的视网膜之外的其它组织的方向上发射辐射。在治疗位置中，辐射被定向在通过与应用位置相对的开孔区域(open area)向外的方向上。
在US-B1-6 285 735中公开了相似的装置。该文献公开了一种涂药器系统，该系统经过(across)预定的身体轮廓(contour)应用x-射线辐射的剂量，以便治疗预定得组织容量(volume of tissue)。适配器包括涂药器端帽(endcap)，该涂药器端帽包括充分平面或凸状的治疗表面，用于保证(engate)和使(conform)组织腔符合理想的形状，以便允许采用预定的辐射剂量来治疗邻近组织容量(volume)。涂药器可以包括具有充分空的圆锥区域的柄(shank)，用于形成精确的辐射束。该柄还可以包括一个合适形状的端帽，用于促进对表面区域的辐射应用，以及在表面上均匀调制发射的辐射。端帽优选地是由生物适合的丙烯酸材料形成，通过使用环氧树脂将该端帽固定到柄上。正如该文献中所限定的，端帽直接与所要治疗的组织接触，它不与辐射源或探头接触。恰恰相反，端帽形成涂药器装置的一部分，而不是辐射源自身。
公布的US专利申请No.US2002/01 15 902公开了一种在外科手术中、特别是在眼科手术中用于局部输送β辐射的外科装置，该装置包括在导管的远端具有β放射疗法的放射性材料的导管。该装置还可以包括位于导管远端的隔离罩，用于屏蔽β放射疗法的放射性材料。这个在导管远端的隔离罩可以是诸如不锈钢等金属的薄壁，或者可以是聚合物、塑料或类似材料的薄壁。隔离罩可以伸缩，以便暴露用于治疗的β放射疗法的放射性材料。尽管本领域进行相当大的努力，然而当使用更小的源来均匀地辐射治疗的理想部位时，还不存在有效屏蔽周围组织的可能。

发明内容
通过利用用于近距离放射治疗的放射性辐射源可以解决这些和其它目的，并且可以克服现有技术的缺陷，该放射性辐射源具有在细长密封装置(2)内的细长辐射发射元件(1)，辐射发射元件的纵向轴和所述密封装置的纵向轴对准，所述密封装置包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁(transition)部分(4)，-所述屏蔽部分(3)至少部分地覆盖所述辐射发射元件，以便充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的任何辐射，-所述辐射跃迁部分(4)大体上沿着密封装置的纵向轴延伸，它包括屏蔽材料(5)，-屏蔽材料(5)被用来衰减从所述辐射发射元件发射的辐射，使得在离辐射源预先选择的距离的平面上，在目标区域(6)上接收基本上均匀的辐射剂量，该目标区域(6)的长度显著大于细长密封装置的纵向轴，并且其直径最好显著大于密封装置的直径。
通过改变屏蔽材料(5)的厚度、密度和/或成分，可以使屏蔽材料(5)适合于对辐射进行衰减。通常，可以通过改变所述屏蔽材料的屏蔽特性来对其进行调整。
其它的优选实施例在附加的权利要求中进行了阐述。
附图简述

图1a和b表示本发明的放射性辐射源的一个示范性实施例。图1a中显示了纵向的截面，而图1b显示了沿着图1a中的A-A线的截面。在图1的这个实施例中，以导线的形式提供辐射发射元件(1)。密封装置(2)整体地包括在圆柱形密封装置(2)的第二个半圆上的厚的屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)。屏蔽部分(4)包括屏蔽材料(5)，通过改变屏蔽材料的厚度调整(adapt)屏蔽材料(5)。具体来说，材料(5)的厚度在最接近目标区域(6)的密封装置的那些区域中最大，而设置在更多侧面和末端的部分上它具有较少程度的厚度。
图2a-c表示本发明的放射性辐射源的替换实施例。图2a再次显示了纵向的截面，而图2b显示了沿着图2a中A-A线的截面。图2c显示了在剥去(peel off)密封装置的第一外壳(2a)之后的源的底视图。
具体来说，在这种情况下，密封装置(2)包括具有端塞的第一密封金属圆柱体的形式的第一外壳(2a)。在所述的第一圆柱体内提供第二金属圆柱体。在第一圆柱体内的第二圆柱体的第一或上半部圆周形成屏蔽部分(3)，下半部圆周形成辐射跃迁部分(4)。通过改变第二圆柱体的壁厚来调整在辐射跃迁部分(4)中的屏蔽材料(5)。在这个实施例中，正如可以在图2c中看到的，提供了8个凹槽(7)，这些凹槽与形成横桥(8)的中心条相平行。通过在第二圆柱体的圆周方向上延伸的条(8)，再次将每一边上的4个凹槽彼此分离。条(8)与第一金属圆柱体(2a)和在该第一金属圆柱体内的辐射发射元件(1)的中心轴对准。通常，条(8)被设置成与目标区域(6)直接相对(opposite)，以便与通过凹槽(7)在稍微倾斜的方向上发射的辐射相比，在垂直于目标区域的方向上从辐射发射元件(1)发射的辐射将得到更强烈的衰减。因而，可以实现均匀的辐射。
图3a-c表示本发明的辐射源的屏蔽部分(3)和跃迁部分(4)的实际实施例。
图4提供在图3的源的辐射跃迁侧(4)的剂量率分布图。
图5提供在图3的源的视网膜侧或屏蔽部分(3)的剂量率分布图。
本发明的详细详述本发明的放射性辐射源适用于近距离放射治疗，并且特别适用于眼睛或眼科的近距离放射治疗，诸如在黄斑退化病变的治疗中，优选在年龄相关性的黄斑退化病变(AMD)的治疗中。本发明的辐射源包括用于近距离放射治疗的辐射源，该辐射源具有细长密封装置(2)内的细长辐射发射元件(1)，密封装置(2)优选地设置成使辐射发射元件的纵向轴与所述密封装置的纵向轴对准。所述装置包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)。所述屏蔽部分(3)至少部分地覆盖所述辐射发射元件，以便充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的任何辐射。优选地，该屏蔽部分覆盖大约元件的30-90％，优选为40-70％，更优选为50-60％。
所述辐射跃迁部分(4)大体上沿着密封装置的纵向轴延伸，它包括屏蔽材料(5)，屏蔽材料(5)被用来衰减从所述辐射发射元件发射的辐射，使得在离辐射源预先选择的距离的平面上，在目标区域(6)上接收基本上均匀的辐射剂量(偏差小于30％，优选小于20％，更优选小于10％)，该目标区域(6)的长度显著大于细长密封装置的纵向轴，优选该目标区域的直径显著大于密封装置的直径。在本文中使用的术语“充分(substaintially)”一般表示对于预定的(intended)尺寸上至少增大了50％，优选为增大了100到200％。
本文中使用的术语“细长”表示任何形状的辐射发射元件，该辐射发射元件具有显著大于其它两个轴的一个轴。优选地，细长辐射发射元件的高宽比是≥2∶1，更优选为5∶1到25∶1，最优选为是8∶1到17∶1，尤其是10∶1。通常，辐射发射元件可以具有任何截面，只要这个截面不会妨碍它在导管或任何其它输送装置内的运动。优选地，截面是圆形、椭圆面或多面，优选为圆形截面。在非圆形截面的情况下，通过使用在垂直于纵向轴平面中的最大直径来确定上述的高宽比。
辐射发射元件通常可以采用任何合适的形状，只要该形状是细长的并且不会妨碍它的预期目的。通常，它将是单一固体或空心体，但也可以由在密封装置内串联排列的多个单个元件来组成，以便形成细长形状的元件。该元件优选是单体(single body)，单体自身可以是空心或实心。更优选地，该辐射发射元件是圆柱体导线或管(tube)，该导线可选择以线圈的形式缠绕。可替换地，如果是由多个元件组成，可以是串联排列的球或椭圆体。
细长辐射发射元件被密封地封装在密封装置内。该密封装置(2)具有细长形状，它的纵向轴通常与辐射发射元件的纵向轴对准，优选地被设置成平行于辐射发射元件的纵向轴。本文提到的“平行”配置并不排除相应的纵向轴向彼此的轻微倾斜，例如倾斜达到20°，优选地达到10°。只要延长大体上在相同的方向上。优选地，密封装置在尺度方面匹配细长辐射发射元件的外部尺寸，以便该辐射发射元件能够紧密地装配在密封装置内。
如果可能，密封装置或盖套筒(cover sleeve)的外部尺寸将通常限定放射性辐射源的尺寸。辐射源自身一般可以具有在熟练的工作人员对于选择的治疗部位经过适当考虑的任何长度。典型地，它将具有在包含于(怀疑应为)1至25mm范围内的长度，优选为1至15mm范围，更优选为2至10mm范围，最优选为2至5mm范围。同样，辐射源将典型地具有在0.1至2.0mm范围内的直径，优选为0.6至1.2mm范围，最优选为0.8至1.2mm范围。
辐射发射元件(1)典型地具有在0.1至1mm范围内、优选是在0.2至0.8mm范围内的兼容外径，更优选地，辐射发射元件具有在0.1至0.5mm范围内、最优选是在0.3至0.4mm范围内的外径。密封装置(2)的内径被选择为合适地容纳其中的元件(1)。本发明辐射源的上述参考的尺寸通常与密封装置有关。然而，本发明的辐射源也可以被固定到导管或合适长度的涂药器上，用于将辐射源推进到理想的治疗部位。类似地，通过使用常规的后装源技术，使用涂药器或导管可以将源引入到适当的位置上。在优选的实施例中，密封装置在其尖端(tip)形成导管或涂药器的组成部分，这在例如US公开文本2002/0115902中公开，并在其中固定辐射发射元件。
在可替换的实施例中，屏蔽部分和辐射跃迁部分可以选择地与盖套筒一起嵌入到涂药器的尖端，并与涂药器的尖端组成整体。常规的种子(seed)包含在外壳中密封封装的辐射发射元件，通过后装到涂药器的尖端，可以接着移动常规的种子，以便形成本发明最终的辐射源。
除了细长辐射发射元件之外，密封装置还可以包括不透射线的标记器，以便提供对使用中的辐射源的推进监视。这种不透射线标记器可以被提供在空心卷状或空心圆柱体的辐射发射元件内的中心核(core)中，以及/或者可以被提供作为在辐射发射元件的一侧或两侧上的分离体(separate body)，或者可以被散布在例如形成所述辐射发射元件的多个球体之间。在包含辐射发射元件的密封装置内包含不透射线标记器的其它实施例对熟练的工作人员来说是公知的。这些情况都包含在本发明中。
密封装置包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)。这两个部分可以共同形成密封装置或它的部分，或者这两个部分可以被提供作为在第一层或外壳(2)的内部或外部上的分离和不同部分，该层或外壳密封地封装辐射发射元件，以便提供密封功能。举例来说，第一外壳(2a)可以用具有端塞的空心圆柱体的形式形成，该外壳密封地封装该辐射发射元件。在外壳(2a)内或在外壳(2a)周围，但优选地在外壳(2a)内可以提供第二圆柱体，该圆柱体包含和/或形成屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，例如通过改变在其一侧上的第二圆柱体的壁厚来提供辐射跃迁部分。在第一外壳内提供这些部分所具有的优点在于，可以避免在源的外侧上的任何锐利边缘，这在插入或移动期间可能引起伤害。可替换地，可以提供如下所叙述的盖套筒。
在其它的实施例中，屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)是密封装置(2)的组成部分。例如，通过改变和特别是减少在其预定部分中的密封装置的壁厚，可以再次提供辐射跃迁部分(4)。
屏蔽部分(3)至少部分地覆盖辐射发射元件，用于充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的任何辐射。本文所使用的术语“充分衰减”表示将屏蔽方向上的辐射衰减到理想的低水平，以防止在所要治疗部位上的周围组织的破坏，并防止对医务人员不希望有的暴露辐射。具体来说，衰减优选实现是减少超过90％的辐射，更优选为超过99％，最优选为在所述方向上100％的发射辐射。
辐射跃迁部分(4)形成密封装置(2)的第二部分。该部分沿着密封装置的纵向轴充分延伸。本文使用的术语“沿着充分延伸”表示辐射跃迁部分在密封装置的纵向轴上被对准，优选在密封装置的纵向轴上的中心被对准，并且该辐射跃迁部分至少在其长度上对应于在密封装置中包含的辐射发射元件的所述纵向轴的较大部分长度，优选地对应于密封装置自身的纵向轴的较大部分长度。通常，辐射跃迁部分将在超过50％的密封装置的纵向轴上和沿着超过50％的密封装置的纵向轴延伸，更优选为60％到100％，最优选为75％到95％。
辐射跃迁部分(4)被设置在本发明(其密封装置)的辐射源的侧面或表面，该辐射源的侧面或表面与(oppose)或设计与所要辐射的目标区域相对。
辐射跃迁部分(4)包括屏蔽材料(5)。该屏蔽材料(5)以这样的方法被适应于衰减从辐射发射源发射的辐射，该方式为在离辐射源预先选择的距离的平面上，在目标区域(6)上接收充分均匀的辐射剂量，该目标区域所具有的直径充分大于密封装置的直径，所具有的长度充分大于细长密封装置的纵向轴。
通过改变屏蔽材料的屏蔽特性来调整屏蔽材料(5)。这可以通过改变其厚度、密度和/或成分来实现。在优选的实施例中，通过改变屏蔽材料的厚度来调整(adapt)屏蔽材料(5)。在该实施例中，通过在辐射跃迁部分(4)接近目标区域(6)的那些部分提供较厚的屏蔽材料，就可以特别地实现调整，这与远离目标区域的部分不同。
考虑到即使在空气中也能够有效地屏蔽适合于近距离治疗的发射放射性辐射，更不用说在体液或组织中，通过(i)密封装置，(ii)液体或空气和(iii)组织的辐射束的任何传播距离将有效地减少在预先选择的目标区域中接收的辐射剂量。在与目标区域的平面垂直的方向上(即在最接近目标区域的源的部分上)发射的任何辐射将必须传播最短的距离，因此将经历最小的衰减。在关于法线方向倾斜的方向上发射的任何辐射将传播较长的距离，从而将经历较大程度的衰减，衰减程度取决于传播的距离，由此倾斜的角度以及辐射经过的媒介。
为了能够在大于源尺寸的目标区域上实现均匀的辐射剂量，同样需要使用在倾斜的方向上发射的辐射。然而，这易于在目标区域上输送较少的辐射剂量。本发明提供屏蔽材料来调整(通过合适的衰减)发射的辐射，尤其是在法线方向上发射的辐射，以便解决这种差异，从而最终实现在预先选择的目标区域上均匀的辐射剂量。因而可以使用非常少的辐射源来有效和均匀地辐射较大的目标区域。
在特别优选的实施例中，屏蔽部分(3)可以在辐射发射元件的至少一侧覆盖其纵向轴的整个长度。因此，可以防止对辐射源这一侧的辐射的充分发射。然后，辐射跃迁部分(4)被优选地设置在与屏蔽部分(3)相对的辐射发射元件的一侧。
在优选的实施例中，在最接近目标区域的部分上的辐射发射元件的中部和沿着该辐射发射元件的纵向轴，可以给屏蔽材料(5)有利地提供较高的屏蔽能力(例如较大的厚度)。除了这个中部之外，提供了较低屏蔽能力(例如较小的厚度)的屏蔽材料。这可以遍及中部的全部长度或中部的部分长度。优选地，在中部的全部长度上或者在向辐射发射元件的末端的中心部分的两侧上，提供较小厚度的屏蔽材料，向辐射发射元件的中部保留较高屏蔽能力(例如较大厚度)的区域。
最优选的实施例，在辐射跃迁部分(4)远离目标区域(6)的那些部分上，屏蔽材料(5)可以包括凹槽(7)，特别是凹形窗口(无屏蔽材料)。在这种情况下，在辐射发射元件的中部或沿着该辐射发射元件的纵向轴，再次提供屏蔽材料(5)，在它的一侧或两侧上提供一个或多个凹槽。优选地，多于一个(2-10，优选为4-8)凹槽的配置相对于屏蔽材料(5)的中心轴对称。
通过改变屏蔽材料的屏蔽密度和/或成分来改变它的屏蔽效果，就可以调整屏蔽材料(5)。在这种情况下，在辐射跃迁部分(4)接近目标区域(6)的那些部分上可以使用具有高屏蔽效果的材料，同时在辐射跃迁部分(4)远离目标区域(6)的那些部分上可以使用具有较低屏蔽效果的材料。可以例如通过诸如离子冲击、溅射等技术来改变整个屏蔽材料的屏蔽材料的成分。
更具体来说，在金属屏蔽材料的情况下，通过采用较重金属材料的离子冲击可以改变它的成分，以便实现成分中的期望改变。例如，在离子冲击(ion bombardment误为iron bombardment)期间可以屏蔽(mask)辐射跃迁部分(4)的更多传送部分，可以采用较重材料冲击所有的其它部分，以便将它们的衰减因子增加到期望的程度。
在优选的实施例中，这样调整辐射跃迁部分(4)的屏蔽材料(5)，使得透过所述辐射跃迁部分(4)的辐射入射到大体上为平面圆周形状的目标区域上，以便提供在所述平面上充分均匀的辐射剂量。
根据在图1中显示的实施例，屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)形成密封装置(2)的组成部分。
可替换地，如图2中的显示，密封装置(2)可以包括第一层或外壳(2a)，该层或外壳(2a)密封地封装辐射发射元件(1)，该层或外壳(2a)还包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，它们提供为与第一层或外壳(2a)分离地在其外部(未显示)或内部上。优选地，如图2中所示，屏蔽部分和辐射部分被提供在该层或外壳(2a)的内部上。在这种情况下，例如，密封装置(2)包括圆柱形式的第一外壳(2a)，外壳提供有端帽，用于密闭地封装辐射发射元件(1)。然后，可以用第二圆柱体的形式来提供屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)。通过合适地调整在其一个半圆上的第二圆柱体的壁厚，或者通过如上所述的合适方法的离子冲击来改变它的成分，在第二圆柱体上提供辐射跃迁部分(4)。借助任何合适的装置，例如借助焊接法或使用粘合剂，可以优选地将第二圆柱体固定到第一外壳上。
根据本发明的发射元件可以包括公知适用于医疗目的的任何合适的放射性辐射发射核素。在一个优选的实施例中，辐射发射元件是β-辐射发射元件。优选地，选择具有至少500keV的β-辐射的最大粒子能量的核素，如果可以，优选地选择无用于γ-辐射的光子能量的核素。可替换地，可以使用具有在20keV与200keV之间、更优选在20keV与100keV之间光子能量的x-射线或软(soft)γ发射的核素。这些放射性材料是软(soft)发射体，由于它们的短衰减距离，使得它们在生物材料和组织的治疗中的使用是最理想的。这些能量的β-源电子通常仅仅在人体组织中穿透1至10mm。它们可以通过甚至塑胶材料被容易的屏蔽。因此，可以最小化对所将要治疗部位周围的邻近组织的伤害。
在优选的实施例中，辐射发射元件包括从下面组中选择的核素，该组是由Y-90，Sr-90/Y-90，Tm-170，P-32，Cl-36，Ce-144，Pr-144，Tb-160，Ta-182，Tl-204，Sn-123，Re-188，Ir-192和Se-75组成。最优选地，辐射发射元件包括核素Y-90，Tl-204，P-32或Tm-170中的一种。在非放射性的支撑上可以支撑核素，或者核素可以被包含在金属、塑料或陶瓷基质中。也可以使用这些材料的混合物。在优选的实施例中，核素被嵌入到基质中，最优选是使用金属基质。在这些情况下，核素可以以元素(elemental)的形式、即采用(yield)合金的形式来体现，，或者可以以化合物的形式体现，诸如氧化物、卤化物或碳化物、氮化物等形式。例如，在欧洲专利申请EP-A-1 084 733中公开了相应适合的辐射发射元件，在此引入其内容以供参考。
屏蔽部分(3)可以包括和优选地由金属、陶瓷或塑料材料组成，优选是由金属材料组成，最优选是由从高原子序数金属中选择的金属材料组成。优选地，从下面的组中选择这些金属，该组是由Pt，Pd，Au，Ag，Ir，Pb，W和它们的合金、化合物和复合材料以及它们的混合物组成。特别是，可以使用碳化物和氮化物以及它们的合成材料。
密封装置(2，2a)可以包括，优选地由金属、陶瓷或塑料材料组成。在金属材料的情况下，优选从下面的组中选择金属材料，该组是由Al，Ag，Au，Pb，Cd，Ce，Cr，Co，Cu，Fe(特别不锈钢)，Hg，Hf，Bi，In，Mg，Mn，Mo，Nb，Ni，Pd，Pt，Pr，Re，Rh，Sn，Si，Ta，Ti，Tb，Th，V，W，Y，Yb，Zn，Zr和它们的合金、化合物和复合材料以及它们的混合物组成。可以使用这些材料的碳化物和氮化物。优选是生物适合的材料，诸如Ti和它的合金。如果屏蔽部分形成了密封装置的组成部分，屏蔽材料和密封装置优选都是由相同的材料制成。在这种情况下，通常使用如上所列出的高原子序数金属。
密封装置优选地被提供为管状或圆柱形式。为了辐射发射元件的密封封装，可以在其两侧上为该管状或圆柱形式提供端帽或端塞(endplug)。类似地，根据本发明，辐射发射元件(1)可以被提供为管状或圆柱形式(空心或实心)，优选地具有诸如紧密装配到密封装置的内径的直径。然而，辐射发射元件还可以由一个或多个球形元件(1a)组成。尽管也可以使用较小的球体，但是通常具有紧密匹配该密封装置的内径的直径的球体。
本发明的辐射源还包括在密封装置周围提供的盖套筒。所述的盖套筒可以但不必须密封地封装该密封装置，尽管优选是密封的封装。作为举例，可以在密封装置周围以(第三)圆柱体的形式提供盖套筒。
盖套筒是由任何合适的防辐射、不腐蚀、生物适合的材料制成。优选地，它是由用于密封装置的上面列出的任何金属材料、Ti，Al，Ni，Fe(不锈钢)和特别优选的它们的合金组成。
在密封装置周围提供的盖套筒提供以下的优点，(1)可以避免不需要是生物适合的高Z材料浸入到身体中，(2)密封装置的所有边缘被覆盖，以防止在插入和移动时对周围组织的伤害，和(3)可以很容易清洗和消毒源，以便重新使用。
类似于密封装置，盖套筒还可以被附加到或形成涂药器尖端(tip)的一部分，例如作为其空心圆柱体的延伸，该涂药器尖端容纳密封装置，密封装置通过端塞被密封在其中。优选通过激光焊接来附加端塞。
与通常显示轴向均匀的辐射模式(即，在其圆周周围的均匀辐射模式)的现有技术的辐射源不同，通过向本发明的辐射源的密封装置提供辐射屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，本发明的辐射源允许有意的非均匀的辐射模式。更准确地说，至少在源的一侧上，优选仅仅在源的一侧上屏蔽发射的辐射。因此，当发射的辐射被合适的定向时，可以防止对与治疗部位相对或在治疗部位周围的健康组织的不适当辐射。这在眼科的应用中尤为重要，诸如在黄斑退化病变的情况下的对黄斑的辐射。在这些情况下，辐射源需要被放置在黄斑和视网膜之间，对视网膜的辐射是极其不希望有的。
本发明的辐射源在不平行辐射视网膜的情况下，提供对所涉及的黄斑斑点的准确辐射。而且，通过合适的调整辐射跃迁区域(4)，本发明的源允许对所治疗的黄斑部分充分均匀的辐射。此外，这个治疗部分可以充分大于辐射源自身的直径和长度。因此，可以使用较小的源治疗较大的视网膜斑，这有利地减小了为进行成功治疗所需的切割(inscission)和侵入的尺寸。当然，这又减小了在治疗/外科期间患者所发生的危险。
本发明将参照下面的实例进行叙述，这些实例并不用于限制本发明。
实例实例1通过提供导线制造辐射源，该导线包括在金属基质内分散的钇-90氧化物，在这种情况下是铝基质。该导线被插入在作为密封装置的第一金属圆柱(cylinder)中，该金属圆柱是由端塞来密封。第一金属圆柱是由不锈钢制成，端塞是由相同的材料制成。第一密封的金属圆柱被插入到由Pt/Ir-合金制成的第二圆柱中，采用紧密匹配的尺寸在所述第一圆柱的周围提供第二圆柱，用于紧密地保持所述的第一密封圆柱。
在密封装置的周围，与其圆柱轴对准的所述第二圆柱的第一半圆形成屏蔽部分。通过沿着第二圆柱的长度来改变Pt/Ir-合金的厚度，在密闭装置的周围，与其圆柱轴对准的第二半圆形成辐射跃迁部分。
沿着第二圆柱的纵向轴，沿着中心横桥以规则的模式提供8个凹槽(7)。这些凹槽形成窗口，即允许通向(access to)下面的第一圆柱的开口。
这个实例的源还包括盖套筒，该盖套筒是以端塞、薄壁、第三圆柱的形式提供在第二圆柱的周围，以便容纳和保持第二圆柱。盖套筒是由Ti或Ti-合金制成。它密封辐射源，并提供对第二圆柱的任何边缘的遮盖。通过激光焊接将所有的圆柱固定到彼此和/或密封。
在离源表面大约1-2mm的距离，在大约4-6mm直径的目标区域上测试源的发射辐射场。该场在从中心到边缘的剂量中在大约30％变化的界限内是均匀的。相比较而言，不具有根据本发明的跃迁部分的源被显示从中心到边缘超过50％的偏差。
实例2与实例1类似，提供了在密封装置和第二圆柱内的辐射发射元件，由相同的材料制成。然而，在这种情况下，第二圆柱具有如图3a-c所示的形状和结构。
具体来说，图3a显示了具有倾斜的远端部分(9)、斜切边的最外边缘(10)的空心圆柱体的透视图。通过具有扩大的截面(11)的中心条(bar)(8)分离四个凹槽(7)。在管的相反侧上提供辐射屏蔽部分(3)，它与斜端(slanted end)的近边对准。辐射跃迁部分(4)与整个管的斜端的远边/最外边缘对准，并在斜端的远边/最外边缘上。
图3b显示了图3a的源的底视图。很明显，在这种情况下，纵向条(8a)与整个圆柱的纵向轴对准，并且与斜切边(chamfered edge)(10)的中间部分对准。提供凹槽(7)，作为通过除去第一外壳(2a)的圆柱壁部分形成的窗口，以便允许通向(access to)管状的内体积(internal volume)，该内体积用于容纳在管状/圆柱状的密封装置内密封的辐射发射元件。优选地，给窗口(7)提供圆角，特别是在由条(8)所围绕和形成的那些部分上。
图3c是沿着图3b中A-A线的截面。图3c显示了由圆柱材料制成的远侧斜端(9)和斜切边(10)。从圆柱的内部显示底部上的凹槽(7)，凹槽是由横条(cross-bar)(8b)来分离。给窗口(7)也提供倾角(slantedcomer)，并在接近圆柱(2a)的下半圆上延伸。圆柱的近端开放用于附着到导管。尾部(12)以恒定的外径逐渐变小。
图4和5显示了使用该源分别在屏蔽部分(3)和跃迁部分(4)上获得的剂量率。
图4显示在对应于治疗部位的源中心的周围大约1mm处，11Gy/min的高级别辐射平顶曲线(plateau)。图5显示了朝着源的侧面方向非常小的辐射剂量的两个峰值(～1.2Gy/min)，两个快速的级别(level)是朝着中心和朝着侧面方向，在朝着中心的方向会出现全部屏蔽。
尽管已经参照上述公开的优选实施例进行了描述，但是本说明书并不应当被认为局限于此，技术人员将意识到在不脱离本发明范围的情况下本发明的多种改变的可能性，这正如在附加的权利要求中的限定。
权利要求
1.用于近距离放射治疗的放射性辐射源，该放射性辐射源具有在细长密封装置(2)中的细长辐射发射元件(1)，所述辐射发射元件的纵向轴和所述密封装置的纵向轴对准，所述密封装置包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，所述屏蔽部分(3)至少部分地覆盖所述辐射发射元件，以充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的任何辐射，所述辐射跃迁部分(4)大体上沿着密封装置的纵向轴延伸，它包括屏蔽材料(5)，所述屏蔽材料(5)被用来衰减从所述辐射发射元件发射的辐射，使得在离辐射源预先选择的距离的平面上，在目标区域(6)上接收到基本上均匀的辐射剂量，该目标区域(6)的长度显著大于所述细长密封装置的纵向轴，并且其直径最好显著大于所述密封装置的直径。
2.根据权利要求1的辐射源，其中所述屏蔽部分(3)和所述辐射跃迁部分(4)形成密封装置(2)的组成部分。
3.根据权利要求1的辐射源，其中所述密封装置(2)包括第一层或外壳(2a)，该第一层或外壳密闭地封装辐射发射元件(1)，该密封装置还包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，它们分别位于所述第一层或外壳(2a)的外侧或内侧。
4.根据权利要求1的辐射源，其中通过改变屏蔽材料(5)的厚度、密度和/或成分来调整所述屏蔽材料(5)。
5.根据权利要求4的辐射源，其中在所述辐射跃迁部分(4)接近目标区域(6)的那些部分中提供较厚的屏蔽材料(5)。
6.根据权利要求5的辐射源，其中所述屏蔽部分(3)在所述辐射发射元件(1)的至少一侧覆盖了其纵向轴的整个长度。
7.根据权利要求6的辐射源，其中辐射跃迁部分(4)被设置在与屏蔽部分(3)相对的辐射发射元件的一侧上。
8.根据权利要求5或6的辐射源，其中在所述辐射源要与所述目标区域直接相对的的部分上，在辐射发射元件的中部和沿着辐射发射元件的纵向轴提供具有较大屏蔽能力的屏蔽材料(5)，最好提供较厚的屏蔽材料(5)。
9.根据权利要求8的辐射源，其中所述屏蔽材料(5)在辐射跃迁部分(4)远离目标区域(6)的那些部分上包括凹槽(7)，特别是凹形窗口。
10.根据权利要求1至3中任何一个权利要求的辐射源，其中通过改变屏蔽材料的密度和或/成分改变其屏蔽效果，来调整所述屏蔽材料(5)。
11.根据权利要求10的辐射源，其中在辐射跃迁部分(4)接近目标区域(6)的那些部分上，使用具有较高屏蔽效果的材料，而在辐射跃迁部分(4)远离目标区域(6)的那些部分上，使用具有较低屏蔽效果的材料。
12.根据权利要求1至11中任何一个权利要求的辐射源，其中所述辐射源还包括封装该密闭装置的盖套筒。
13.根据权利要求1至12中任何一个权利要求的辐射源，其中所述辐射发射元件为管状或圆柱状，或者该辐射发射元件是由一个或多于一个的球形元件组成。
14.根据权利要求1至13中任何一个权利要求的辐射源，其中所述辐射发射元件是β辐射的发射元件，其最好包括具有至少500keV的β辐射最大粒子能量的核素。
15.根据权利要求1至13中任何一个权利要求的辐射源，其中所述辐射发射元件包括从由Y-90，Sr-90/Y-90，Tm-170，P-32，Cl-36，Ce-144/Pr-144，Tb-160，Ta-182，Tl-204，Sn-123，Re-188，Ir-192和Se-75组成的组中选择的核素。
16.根据权利要求14的辐射源，其中所述辐射发射元件包括在金属、塑料或陶瓷基质中或在载体上支撑的Sr-90/Y-90或Y-90。
17.根据权利要求1至16中任何一个权利要求的辐射源，其中所述屏蔽部分(3)包括从高Z金属中选择的金属材料，优选是从由Pt，Pd，Au，Ag，Ir，Pb，W和它们的合金、化合物和复合材料以及它们的混合物所组成的组中选择的金属材料。
18.根据权利要求1至17中任何一个权利要求的辐射源，其中所述密封装置(2，2a)包括金属或塑料材料，最好是从由Al，Ag，Au，Pb，Cd，Ce，Cr，，Co，Cu，Fe，Hg，Hf，Bi，In，Mg，Mn，Mo，Nb，Ni，，Pd，Pt，Pr，Re，Rh，Sn，Si，Ta，Ti，Tb，Th，V，W，Y，Yb，Zn，Zr和它们的合金、化合物和复合材料以及它们的混合物所组成的组中选择的材料。
19.根据权利要求1的辐射源，其中所述β辐射发射元件(1)是包含在金属基质内的Sr-90/Y-90或Y-90的氧化物或盐的导线，所述密封装置(2)包括由不锈钢、Ti或包含Ti的合金制成的第一密封金属圆柱(2a)，围绕所述第一圆柱、由Pt/Ir合金制成的第二圆柱，围绕所述第一圆柱的第二圆柱的第一个半圆形成所述屏蔽部分(3)；围绕所述第一圆柱的第二圆柱的第二个半圆通过改变其壁厚而形成辐射跃迁部分(4)，以第三密封圆柱的形状提供由不锈钢、Ti或Ti-合金制成、封装了所述辐射源的其他组件的盖套筒。
20.根据权利要求1的辐射源，其中β辐射发射元件(1)包括在密封装置内密封的金属基质中的Sr-90/Y-90或Y-90的氧化物或盐，该密封装置具有由不锈钢、Ti或Ti-合金制成的、封装了所述辐射发射元件的第一密封圆柱的形状；所述辐射源还包括围绕所述第一圆柱、由Pt/Ir-合金制成的第二圆柱，围绕所述第一圆柱的第二圆柱的第一个半圆形成所述屏蔽部分(3)，围绕所述第一圆柱的第二圆柱的第二个半圆形成辐射跃迁部分(4)，通过改变第二圆柱第二个半圆的壁厚来提供所述屏蔽材料(5)。
21.一种制造根据权利要求1至20中任何一个权利要求的辐射源的方法，包括步骤提供在细长密封装置(2)中具有细长辐射发射元件(1)的用于近距离放射治疗的放射性辐射源，使得辐射发射元件的纵向轴和所述密封装置的纵向轴对准，提供屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)，所述屏蔽部分(3)至少部分地覆盖所述辐射发射元件，以便充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的任何辐射，所述辐射跃迁部分(4)大体上沿着所述密封装置的纵向轴延伸，它包括屏蔽材料(5)，通过调整屏蔽材料(5)衰减从所述辐射发射元件发射的辐射，使得在离辐射源的预先选择距离的平面上，在目标区域(6)上接收基本上均匀的辐射剂量，该目标区域(6)的长度显著大于细长密封装置的纵向轴，并且其直径最好显著大于所述密封装置的直径。
22.根据权利要求21的方法，其中调整所述屏蔽材料(5)的步骤是改变所述屏蔽材料(5)的厚度、密度和/或成分。
23.根据权利要求21或22的方法，其中在要与目标区域直接相对的所述辐射源的部分上，在所述辐射发射元件的中部和沿着所述辐射发射元件的纵向轴，提供具有较大屏蔽能力的屏蔽材料(5)，最好提供较厚的屏蔽材料(5)。
24.根据权利要求21至23中任何一个权利要求的辐射源，其中所述屏蔽材料(5)包括在辐射跃迁部分(4)远离目标区域(6)的那些部分上的凹槽(7)，特别为凹形窗口。
全文摘要
本发明的放射性辐射源适用于近距离治疗，并且特别适用于眼睛或眼科的近距离放射治疗，诸如在黄斑退化病变的治疗中，优选在年龄相关性黄斑退化病变(AMD)的治疗中。本发明的辐射源包括用于近距离治疗的辐射源，该辐射源具有在细长密封装置(2)中的细长辐射发射元件(1)，密封装置优选被设置成使辐射发射元件的纵向轴与所述密封装置的纵向轴对准。所述的密封装置包括屏蔽部分(3)和辐射跃迁部分(4)。所述的屏蔽部分(3)至少部分地覆盖所述的辐射发射元件，用于充分衰减在所述屏蔽部分的方向上发射的所有辐射。优选地，该屏蔽部分覆盖大约30－90％的元件，优选为40－70％，更优选为50－60％。
文档编号A61N5/10GK1878597SQ200480032879
公开日2006年12月13日 申请日期2004年11月3日 优先权日2003年11月5日
发明者扎比内·贝尔曼, 弗里茨·埃伯哈德 申请人:内奥维斯塔公司