JP7368472B2 - β線の適用のための眼科用小線源治療システム及びデバイス - Google Patents

β線の適用のための眼科用小線源治療システム及びデバイス Download PDF

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Description

本出願は、2018年11月29日に出願された米国特許出願第62/772,741号の優先権を主張するものであり、米国特許出願第62/772,741号の明細書は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、瘢痕形成又は創傷復元(reversion)を回避するのを助けるために、ブレブ又は周囲領域内の線維形成及び/又は炎症を阻止又は減少させるなどのために、治療領域に放射線を適用するため、たとえば、緑内障ドレナージ手技又は手術から生じる機能性ブレブ及び/又はドレナージ穴を維持する助けとなるためにβ線を適用するための、システム及びデバイスに関する。
緑内障
緑内障は、不可逆的な失明の主な原因であり、特徴的な視神経症を伴う疾患群を表す。この疾患群の治療法は主に、眼内の流体(房水)の眼圧(IOP:intraocular pressure)を減少させること、したがって、視神経の継続的な損傷を避けることに重点を置く。
緑内障は、眼圧(IOP)を低下させようとすることによって管理される。米国、ヨーロッパ、及びいくつかの他の先進国では、第一選択治療法は、一般的には、点眼薬によって送達される薬物療法である。そのような薬物療法としては、β遮断剤、プロスタグランジン、αアドレナリン作動薬、及び炭酸脱水酵素阻害薬がある。薬物療法に失敗する患者の場合と、毎日の薬物療法及び頻繁なフォローアップの実際性に対する経済的及び流通の障壁がある世界の他の部分では、治療管理体制は主に外科的介入である。
緑内障からの視力喪失を防止する1つの手段は、低侵襲緑内障手術(MIGS:Minimally Invasive Glaucoma Surgery)中に流量制御されたドレナージ・デバイスを埋め込むことによって、又は他の外科的手技(たとえば、低侵襲マイクロ強膜切開術(MIMS:Minimally Invasive Micro Sclerostomy))若しくはデバイスの使用によって、線維柱帯切除術手技中に作成される流路を通じて眼から流体をシャントするドレナージ手術を用いて眼圧を低下させることである。これらのシステム及び手技は、眼内から結膜下の小さなリザーバ(「ブレブ」と呼ばれる)への房水のドレナージを可能にし、ブレブから、房水が後で再吸収される。
しかしながら、瘢痕組織は、多くの場合、ブレブ又は他の周囲構造(たとえば、MIMSと関連した穴)を損ない、最終的に、過剰な流体の流れを妨げる又はブロックする。非外科的治療よりも優れた治療の利点を強要するにもかかわらず、ドレナージ手術及びデバイスは、術後の瘢痕によって臨床的に制約を受ける。
これに対処するための試みとしては、マイトマイシンC(MMC:mitomycin C)及び5-フルオロウラシル(5FU:5-fluorouracil)などの代謝拮抗物質の適用がある。これらの代謝拮抗物質は、液体の形で使用され、注入によって、又は薬剤に浸漬された超微細手術用(microsurgical)スポンジを結膜の下の手術部位のすぐ上に留置することによって、のどちらかで送達される。代謝拮抗物質(たとえば、MMC及び5FU)と関連した問題の1つは、これらがブレブを保持しないことである。いくつかの報告によると、3年間の失敗率は50%に近い。
β眼科用アプリケータ
小線源治療は、治療を必要とする領域の内部又はその隣へのラジオアイソトープの留置を伴い、多数の疾患の臨床的管理における安全性及び有効性を示している。最近、驚くべきことに、β小線源治療は、緑内障ドレナージ・ブレブの管理において有効な治療法であることが判明した。
Soares(Med Phys 1995、22(9):1487~1493頁)は、円板形βRBS(radionuclide brachytherapy source)を眼に適用する典型的なβ眼科用アプリケータの線量測定を詳述した論文を発表した。Soaresの仕事は、表面の2次元等線量図の検査によって、これらのデバイスの大部分で、半径を横切って送達される線量が急激に下がることを実証する。いくつかのデバイスでは、最大線量は中心点ではない。Soaresの結果は、典型的なアプリケータの場合には中心点から3.5mmにおける線量は中心点最大線量の50%にすぎない(図1Aを参照されたい)ことを開示するBahrassa及びDatta(Int J Radiat Oncol Biol Phys 1983、9(5):679~84頁)の刊行物などの、以前の刊行物に類似している 。
一般に、従来のβアプリケータでは、中心最大線量の約90%がアプリケータ円板の約2mmの内径内にのみ入ると思われる。線量はアプリケータ円板の直径に沿ってさらに著しく減少されると思われる。周囲のこの相対的な線量不足は、総照射表面積のかなりの部分及び照射標的組織の体積のかなりの部分である。さらに、Soaresは、不規則な線量パターン及び同じモデル・アプリケータ間の大きな変動も示す。アプリケータの多くは、最大線量有効部分がアプリケータの中心と位置合わせされていないと思われた。
安全性上の懸念は、狭小化された焦点適用を提供する効果をもつ場形成マスクを取り付けることによって翼状片治療に使用される眼科用アプリケータにおける治療領域の狭小化につながる。1956年、Castroviejo(Trans Am Acad Ophthalmol Otolaryngol.1956、60(3):486頁)は、アプリケータの端部にぴったりと合うように設計された4つのスクリーニング・マスクのシリーズを紹介した。マスクは、β線をかなりブロックし、したがって、マスクからの切り抜きのその領域のみに照射を制限する、ステンレス鋼0.5mm厚さから構築される。これらは、アプリケータの有効表面積を減少させるために使用される。マスクは、直径が3mm又は5mmの円形領域と、2mm及び3mmの幅並びに8.7mmの長さの細長い領域が与えられる。しかしながら、Castroviejoマスクは、円板アプリケータの全領域にわたって均一な線量を提供しない。したがって、Castroviejoマスクの従来技術は、緑内障ドレナージ・ブレブの照射の適用に効果的でない。
Soares(Med Phys 1995、22(9):1487~1493頁) Bahrassa及びDatta(Int J Radiat Oncol Biol Phys 1983、9(5):679~84頁 Castroviejo(Trans Am Acad Ophthalmol Otolaryngol.1956、60(3):486頁) Howlet Jら、Journal of Current Glaucoma Practice 2014、8(s):63~66頁 Zhangら、Investigative Ophthalmology & Visual Science 2011、52(10):7787~7791頁 Kronfeld(1969) Migdal及びHitchings(1983) Picht及びGrehn(1998) Wells AP、Ashraff NN、Hall RCらComparison of two clinical bleb grading systems、Ophthalmology 2006;113:77~83頁 Dhingra S、Khaw PT、The Moorfields Safer Surgery System、Middle East African Journal of Ophthalmology、2009;16(3):112~115頁 米国連邦規則集 Khawら(1991、British Journal of Ophthalmology75:580~583頁) International Encyclopedia of Education(第3版)、2010、「Monte Carlo Methods in Statistics」 2008年春のK. Nilsen、PhD、Department of Physics and Scientific Computing Group University of Oslo、N-0316 Oslo、Norwayによる公開プレゼンテーション 米国原子力規制委員会の文献(情報通知第90-58号:US NRC、1990年9月11日)
本発明の小線源治療アプリケータ・システム及びデバイス
本発明は、放射線を治療領域に適用するためのシステム及びデバイス、たとえば、小線源治療システム及びデバイスを特徴とする。たとえば、本明細書におけるシステム及びデバイスは、緑内障ドレナージ手技又は手術から生じる機能性ブレブ及び/又はドレナージ穴を維持する助けとなるため、瘢痕形成又は創傷復元を回避するのを助けるために、ブレブ又は周囲領域内の線維形成及び/又は炎症を阻止又は減少させるなどのために、β線を眼の中の標的領域に適用するために使用されてよい。
本発明のシステム及びデバイスは、β線を提供するために放射性核種小線源治療線源をその中に取り付けるための機構をもつハンドルを特徴とする。システム及びデバイスは、標的の領域、たとえば、緑内障ドレナージ・ブレブ組織の治療のための標的領域又は他の治療領域にわたるβ線線量分布を決定する(たとえば、最適化する)助けとなる放射線減衰シールドも特徴とする。この放射線減衰シールドは、レンズなどの非標的組織へのβ線の分布を減衰させる助けにもなり得る。
本発明は、瘢痕の予防及び/又は治療のための結膜ブレブの治療において、代謝拮抗物質の代わりに、又はこれと組み合わせて、β線の使用の固有の技術的特徴を提供する。
本発明は、以前に使用されたデバイスと比較して、治療領域(標的領域)の表面及び/又は治療領域(標的領域)内の表面若しくは平面にわたるより最適化された線量分布の送達の固有の技術的特徴も提供する(図1Aを参照されたい)。
本発明をいかなる理論又は機構にも限定することを望むものではないが、本明細書で使用されるとき、「最適化された線量分布」という用語は、線量が実質的に均一であり治療的である、標的上又はその中の特定の平面にわたる線量を指すことがある。たとえば、標的上又はその中の特定の平面にわたる線量は、せいぜい最大線量のあるパーセンテージの分だけ変化する。図1Bに示されるように、放射線線源、たとえば、放射性核種小線源治療線源(RBS)は眼と接触し、放射線が、標的/治療領域内の特定の標的平面に放出される。図1Bに示される標的平面は、RBSからの特定の距離及び標的領域の上部からの特定の距離である。標的及び標的平面のサイズ及び次元は、変化してよい。
いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の標的平面にわたる線量は、せいぜい最大線量の10%変化する。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面にわたる線量は、せいぜい最大線量の15%変化する。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面にわたる線量は、せいぜい最大線量の20%変化する。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面にわたる線量は、せいぜい最大線量の30%変化する。
以前に説明されたように、本明細書における線量は、特定の深さにおける標的表面(たとえば、特定のサイズの平面表面)によって受け取られる線量を指すことがある。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から0~700ミクロンの距離である。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から0~100ミクロンの距離である。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から100~200ミクロンの距離である。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から200~400ミクロンの距離である。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から200~600ミクロンの距離である。いくつかの実施例では、標的上又はその中の特定の平面は、眼組織と接触するデバイスの表面から400~600ミクロンの距離である。
いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約2mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約3mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約4mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約5mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約6mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約7mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約8mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約9mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約10mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約11mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、約12mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、10~14mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、6~10mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、5~12mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、6~12mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、8~10mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、6~8mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、7~10mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、8~11mmの直径を有する。いくつかの実施例では、標的表面(たとえば、平面表面)は、9~12mmの直径を有する。本発明は、標的表面の前述の寸法に限定されない。
或いは、「最適化された線量分布」は、線量分布が、治療転帰に最も良く影響する意図を持って、特定のパターンで病変上において変化させられることを意味することもある。1つの実例では、治療深さにおける直径/平面にわたる線量分布は、ブレブの縁における領域が、中心を基準にして高い線量を受け取るように、変化する。1つの実例では、治療深さにおける直径/平面にわたる線量分布は、MIGSデバイス流出オリフィスにおける領域が、他の領域と比較して増加した線量を受け取るように、変化する。1つの実例では、治療深さにおける直径/平面にわたる線量分布は、ブレブの縁と、MIGSデバイス流出オリフィスにおける領域の両方が、増加した線量を受け取るように、変化する。1つの実例では、線量は、指定された領域上で減衰される。1つの実例では、線量は、角膜上で減衰される。
β線は、深さとともに急速に減衰する。いくつかの実施例では、「最適化された線量分布」という用語は、標的組織の深さを通る適切な線量を含む。臨床線量深さは、機能的ブレブの結膜及び関連するテノン嚢の厚さによって決定され得る。MIGS手術の場合、焦点領域は、上方縁(superior limbus)の約3mm上であってよい。Howletらは、緑内障患者において光干渉断層法(OCT:optical coherence tomography)を使用して、結膜及びテノン層の平均厚さが393±67ミクロンであり、範囲は194~573ミクロンに及ぶことを見出した(Howlet Jら、Journal of Current Glaucoma Practice 2014、8(s):63~66頁)。初期の研究では、Zhangらは、OCT分析を使用して、健常者では結膜の厚さが238±51ミクロンであることを見出し、OCTは高解像度で結膜組織の断面構造を正確に測定すると結論づけた(Zhangら、Investigative Ophthalmology & Visual Science 2011、52(10):7787~7791頁)。Howletの研究に基づくと、標的組織の厚さは、150~700ミクロン、又は10~700ミクロンなどの範囲に及ぶことがある。1つの実例では、表面から標的組織の深さまでの線量分布は、β線を急速に減衰させる限界への組織内の治療線量を可能にする。
本発明の簡単な概要
本発明は、放射線を治療領域に適用するための眼科用アプリケータ・システム及びデバイスを特徴とする。本発明は、緑内障ドレナージ・ブレブ組織又はドレナージ穴を治療するためのシステム及びデバイスの適用例について説明するが、本発明は、本明細書で開示される適用例に限定されない。
システム及びデバイスは、小線源治療アプリケータを備える。システムは、ラジオアイソトープ小線源治療線源(RBS)をさらに備えてよい。一般に、RBSは、ステンレス鋼又はチタンの円板形カプセル内に密封されたストロンチウム-90/イットリウム-90を含んでよいが、他の適切なラジオアイソトープ及び他の適切なカプセル材料が使用可能である。小線源治療アプリケータは、ハンドルと、RBSを取り付けるための機構とを備え、他の機能的特徴をさらに備えてよい。小線源治療アプリケータは、β小線源治療を提供するように眼へのRBSの適用を可能にする。
たとえば、本発明は、β線の線量を標的(たとえば、緑内障ドレナージ・ブレブの一部分など)に適用するための小線源治療システムを特徴とする。簡略に言えば、システムは、β線の線量を提供するための放射性核種小線源治療線源(RBS)を受け入れるキャップ・システムを備える。このキャップ・システムは、ハンドルに取り付け可能であり、たとえば、キャップ・システムは、ハンドルの遠位部分に(直接的に又は間接的に)取り付け可能であってよい。システムは、標的領域へのβ線の線量の分布を決定する(たとえば、最適化する)放射線減衰シールドをさらに備えてよい。放射線減衰シールドは、キャップ・システムに取り付け可能であってよく、放射線減衰シールドは、キャップ・システムに統合されてよく、放射線減衰シールドは、ハンドルなどに統合されてよい。システムは、放射性核種小線源治療線源(RBS)をさらに備えてよい。
たとえば、本発明は、β線の線量を標的に適用するための小線源治療システムを特徴とする。いくつかの実施例では、小線源治療システムは、キャップ・システムを備える。このキャップ・システムは、第1の端とこの第1の端に対向する第2の端と放射性核種小線源治療線源(RBS)を受け入れるためのその中の空洞とを有するベース・リング(第1の端は、空洞へのRBSの挿入を可能にするために開いている)と、第2の端を通るRBSの通過を防止するようにベース・リングの第2の端を密封する障壁表面とを備えてよい。障壁表面は、合成ポリマー材料(たとえば、プラスチック)を含む材料から構築されてよく、ベース・リングは、金属又は金属合金を含む材料から構築される。
いくつかの実施例では、障壁表面は、真空成形によってベース・リングの第2の端に取り付けられる。いくつかの実施例では、ベース・リングは、その外側表面上に配置された隆起をさらに備え、障壁表面は、隆起を越えてベース・リングの外側表面の上に延びる。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は平坦である。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は凹状である。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は凸状である。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの空洞内に配置されたRBSをさらに備える。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの第2の端上のキャップ・システムに取り付けられた放射線減衰シールドをさらに備え、この放射線減衰シールドは、RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように構築される。
本発明は、β線の線量を標的に適用するための小線源治療システムも特徴とし、この小線源治療システムは、遠位端を有するハンドルと、このハンドルの遠位端上に配置されたキャップ・システムとを備える。このキャップ・システムは、第1の端とこの第1の端に対向する第2の端と放射性核種小線源治療線源(RBS)を受け入れるためのその中の空洞とを有するベース・リング(第1の端は、空洞へのRBSの挿入を可能にするために開いている)を備える。障壁表面は、第2の端を通るRBSの通過を防止するようにベース・リングの第2の端を密封する。いくつかの実施例では、障壁表面は、合成ポリマー材料(たとえば、プラスチック)を含む材料から構築され、ベース・リングは、金属又は金属合金を含む材料から構築される。
本明細書における実施例システムのいずれかに関して、いくつかの実施例では、障壁表面は、真空成形によってベース・リングの第2の端に取り付けられる。いくつかの実施例では、ベース・リングは、その外側表面上に配置された隆起をさらに備え、障壁表面は、隆起を越えてベース・リングの外側表面の上に延びる。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの空洞内に配置されたRBSをさらに備える。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの第2の端上のキャップ・システムに取り付けられた放射線減衰シールドをさらに備え、この放射線減衰シールドは、RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように構築される。
本明細書における実施例システムのいずれかに関して、いくつかの実施例では、キャップ・システムは、ハンドルの遠位端に取り外し可能に取り付けられる。いくつかの実施例では、キャップ・システムは、ハンドルの遠位端に間接的に取り付けられる。いくつかの実施例では、システムは、ハンドルの遠位端から延びるステムをさらに備え、キャップ・システムは、遠位端のステムに取り外し可能に付着する。いくつかの実施例では、ステムは、まっすぐである。いくつかの実施例では、ステムは、湾曲を有する。いくつかの実施例では、ステムは、ハンドルに対向するその端の上に配置されたディスク・フランジをさらに備え、キャップ・システムは、ステムのディスク・フランジに取り外し可能に付着する。いくつかの実施例では、キャップ・システムは、ディスク・フランジをねじ留めする。いくつかの実施例では、キャップ・システムは、ディスク・フランジに嵌まる。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は平坦である。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は凹状である。いくつかの実施例では、障壁表面の外部表面は凸状である。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの空洞内に配置されたRBSをさらに備える。いくつかの実施例では、RBSは、ストロンチウム-90/イットリウム-90を含む。いくつかの実施例では、キャップ・システムをハンドルの遠位端に取り付けることによって、キャップ・システム内でRBSが密封される。いくつかの実施例では、システムは、ベース・リングの第2の端上のキャップ・システムに取り付け可能な放射線減衰シールドをさらに備え、この放射線減衰シールドは、RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように構築される。いくつかの実施例では、システムは、β線の実質的に均一な線量を治療領域の標的平面に送達する。
本発明は、治療半径にわたって実質的に均一な線量分布を提供するようにβ放射性核種小線源治療線源(RBS)からのβ線の出力を修正する放射線減衰シールドを備えるシステムを特徴とする。いくつかの実施例では、減衰シールドは、RBSを受け入れるためのシールド・ウェルを形成する密封された下部障壁をもつシールド壁と、下部障壁の内部表面上に配置された成形用構成要素とを備え、この成形用構成要素は、RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように成形及び構築される。いくつかの実施例では、RBSは、シールド・ウェルに直接的に挿入される。いくつかの実施例では、RBSは、シールド・ウェルに間接的に挿入される。
本明細書における実施例システムのいずれかに関して、いくつかの実施例では、成形用構成要素はドーム形である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、丸い円板である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、環である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、方形である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、2つ以上の部品の組み合わせである。いくつかの実施例では、2つ以上の部品の組み合わせは、異なる材料から構築された部品を備える。いくつかの実施例では、2つ以上の部品の組み合わせは、異なるサイズから構築された部品を備える。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、ステンレス鋼を含む材料から構築される。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、ステンレス鋼、チタン、銅、黄銅、タングステン、タングステン-銅、金属合金、又はポリマー、のうちの1つ又はそれらの組み合わせを含む材料から構築される。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、ポリマーを含む材料から構築される。いくつかの実施例では、ポリマーは、ポリカーボネート、PEEK、PEI、PET、PETG、ABS、エポキシ、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、PVDF、ポリイミド、HIPS、又はスチレン-ブタジエン・ゴム、のうちの1つ又はこれらの組み合わせである。
本明細書における実施例システムのいずれかに関して、いくつかの実施例では、成形用構成要素は、0.01mm~1.5mmの厚さを有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、0.05mmの厚さを有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、0.01mm~1mmの厚さを有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、0.1mm~0.5mmの厚さを有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、1mm~5mmの直径を有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、3mmの直径を有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、2mm~5mmの直径を有する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、3mmの直径及び0.05mmの厚さをもつステンレス鋼ディスクである。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、3.5mmの外径及び2mmの内径及び0.05mmの厚さをもつステンレス鋼環である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、β線を5~90%、たとえば50%減衰させる。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、ステンレス鋼箔である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、ディスク又は環の形状である。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、腎臓形である。
本明細書における実施例のいずれかを参照すると、いくつかの実施例では、治療領域の標的平面は、8~12mmである直径を有する。いくつかの実施例では、治療領域の標的平面は、9~11mmである直径を有する。いくつかの実施例では、治療領域の標的平面上の任意の点における線量は、治療領域の標的平面上の他の任意の点における線量の10%以内である。いくつかの実施例では、治療領域の標的平面上の任意の点における線量は、治療領域の標的平面上の他の任意の点における線量の20%以内である。いくつかの実施例では、治療領域の標的平面上の任意の点における線量は、治療領域の標的平面上の他の任意の点における線量の30%以内である。いくつかの実施例では、治療領域の標的平面は、眼の治療領域上で眼組織と接触するシステムの表面から0~700ミクロンである。いくつかの実施例では、標的平面は、直径が8~12mmである。
本明細書における実施例のいずれかを参照すると、いくつかの実施例では、減衰シールドは、キャップ・システムのベース・リングの第2の端を受け入れるためのシールド・ウェルを形成する密封された下部障壁をもつシールド壁と、下部障壁の内部表面上に配置された成形用構成要素とを備え、成形用構成要素は、RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように成形及び構築される。いくつかの実施例では、減衰シールドは、キャップ・システムに嵌まる。いくつかの実施例では、減衰シールドは、キャップ・システムに固定して取り付けられる。たとえば、いくつかの実施例では、減衰シールドは、キャップ・システムに溶接される。いくつかの実施例では、減衰シールドは、キャップ・システムに接着される。
いくつかの実施例では、システムは、単回使用用である。いくつかの実施例では、キャップ・システムは、RBSがその中に挿入されるとRBSの移動を最小にするように成形される。いくつかの実施例では、システムは滅菌可能である。
いくつかの実施例では、システムは、緑内障治療に関連したブレブを治療するためのものである。いくつかの実施例では、システムは、眼の中での異物の埋め込みと関連した瘢痕形成を防止するためのものである。いくつかの実施例では、システムは、眼の中の機能ドレナージ・ブレブを維持するためのものである。いくつかの実施例では、システムは、眼の中での創傷復元を防止するためのものである。いくつかの実施例では、システムは、ブレブと関連した線維形成又は炎症を阻止するためのものである。
いくつかの実施例では、本明細書におけるシステムは、ステンレス鋼、チタン、金、セラミック、ポリマー、又はそれらの組み合わせを含む材料から構築される。
いくつかの実施例では、本明細書におけるシステムは、薬剤の適用と組み合わせて使用される。いくつかの実施例では、薬剤は代謝拮抗物質である。
本発明は、緑内障を治療する方法において使用するための、本発明に記載の小線源治療システムも特徴とする。方法は、緑内障を治療している患者の眼の中に低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントを埋め込むことであって、このインプラントは、結膜下腔内に又は結膜とテノン嚢との間にブレブを形成するために経強膜的に埋め込まれる、埋め込むことを含んでよい。しかしながら、本発明は、MIGSに限定されず、MIMS又は他の適切な外科的技法及び手技を含んでよい。方法は、小線源治療システム内のラジオアイソトープから眼の標的領域にβ線を適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することを含む。いくつかの実施例では、方法は、機能ドレナージ・ブレブを維持するのに効果的である。
本発明は、ラジオアイソトープが、ラジオアイソトープからのβ線が眼の標的領域に適用されるように前記眼に投与されることを特徴とする、(たとえば、低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントで、MIMSなどで)緑内障を治療する又は治療された人間の眼の排出用ブレブ内で瘢痕形成を防止又は減少させる際に使用するための、本発明に記載の小線源治療システムであって、標的領域がブレブの少なくとも一部分である、小線源治療システムも特徴とする。
本発明は、システムが、β線の線源からのβ線が眼の標的領域に適用されるように眼に適用されることを特徴とする、結膜下腔内に又は結膜とテノン嚢との間の空間内にブレブを形成するために経強膜的に低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントが埋め込まれる眼において緑内障を治療する方法において使用するための、本発明に記載の小線源治療システムであって、標的領域はブレブの少なくとも一部分である、小線源治療システムも特徴とする。
本発明は、緑内障が治療されている患者の眼内で機能ドレナージ・ブレブを維持する方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、眼の中に低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントを埋め込むことであって、このインプラントは経強膜的に挿入され、眼の結膜下腔内又は結膜とテノン嚢との間の空間内でのブレブの形成を引き起こし、ブレブは、房水を排出するように機能する、埋め込むことを含む。しかしながら、本発明は、MIGSに限定されず、MIMS又は他の適切な外科的手技を含んでよい。方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用して、β線を放出するラジオアイソトープを眼の標的領域に適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することをさらに含み、β線は、線維形成過程と、ブレブ故障を引き起こす炎症を減少又は阻止し、方法は、ブレブのドレナージ機能を維持するのに効果的である。
本発明は、緑内障が治療されている眼のブレブ内での線維形成及び炎症を阻止又は減少させる方法であって、低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントが経強膜的に挿入され、眼の結膜下腔内又は結膜とテノン嚢との間の空間内のブレブの形成を引き起こす方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用して、β線を放出するラジオアイソトープを眼の標的領域に適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することを含み、β線は、線維形成過程と、ブレブ故障をもたらす炎症を阻止又は減少させるために、テノン嚢上の線維芽細胞内で細胞周期停止を引き起こす。
本発明は、緑内障を治療する方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、緑内障が治療されている患者の眼の中に低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントを埋め込むことであって、このインプラントは、眼の前房と眼の結膜下腔との間、又は眼の前房と、結膜とテノン嚢との間の空間との間に挿入され、インプラントは、房水を排出するためのブレブの形成を引き起こす、埋め込むことを含む。しかしながら、本発明は、MIGSに限定されず、MIMS又は他の適切な外科的手技を含んでよい。方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用して、β線を放出するラジオアイソトープを眼の標的領域に適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することをさらに含み、方法は、眼の眼圧(IOP)を減少させるのに効果的である。
本発明は、眼の眼圧(IOP)を減少させる方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、緑内障が治療されている患者の眼の中に低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントを埋め込むことであって、このインプラントは、眼の前房と眼の結膜下腔との間、又は眼の前房と、結膜とテノン嚢との間の空間との間に挿入され、インプラントは、房水を排出するためのブレブの形成を引き起こす、埋め込むことを含む。しかしながら、本発明は、MIGSに限定されず、MIMS又は他の適切な外科的手技を含んでよい。方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用して、β線を放出するラジオアイソトープを眼の標的領域に適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することをさらに含み、β線は、眼の眼圧(IOP)を減少させるのに効果的である。
本発明は、その中に異物を有する眼において炎症を減少させる方法であって、この異物は、眼の前房と眼の結膜下腔との間、又は眼の前房と、結膜とテノン嚢との間の空間との間に挿入される低侵襲緑内障手術(MIGS)インプラントであり、このインプラントは、房水を排出するためのブレブの形成を引き起こす、方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用して、β線を放出するラジオアイソトープを眼の標的領域に適用することであって、この標的領域はブレブの少なくとも一部分である、適用することを含み、方法は、異物の存在によって引き起こされる炎症を減少させるために効果的である。
本発明は、眼における創傷治癒過程を修正する方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用してβ線を眼の標的に適用することを含む。いくつかの実施例では、標的領域は創傷である。いくつかの実施例では、標的領域は瘢痕組織である。いくつかの実施例では、方法は、炎症を減少させ、瘢痕組織の蓄積を減少させるように、創傷治癒を調節する細胞内シグナル伝達過程を修正するために効果的である。いくつかの実施例では、方法は、瘢痕組織のさらなる蓄積を防止するために効果的である。
本発明は、患者の眼の中の瘢痕組織を解体する方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、本発明に記載の小線源治療システムを使用してβ線を眼の標的に適用することを含む。いくつかの実施例では、瘢痕組織は、異物の存在の結果である。いくつかの実施例では、瘢痕組織は、線維柱帯切除術の結果である。いくつかの実施例では、瘢痕組織は、眼外傷の結果である。いくつかの実施例では、方法は、瘢痕組織を穿刺することを含む。いくつかの実施例では、方法は、瘢痕組織のさらなる蓄積を防止するために効果的である。いくつかの実施例では、標的は、ブレブ若しくはその部分、穴、又は異物である。
本明細書における実施例システムのいずれかの場合、いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の5~50%から5~50%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の5~50%から25~75%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の5~50%から10~20%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の5~50%から25~50%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の25~75%から5~50%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の25~75%から25~75%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の25~75%から10~20%減衰する。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、β線の25~75%から25~50%減衰する。
文脈、本明細書、及び当業者の知識から明らかであるように、任意のそのような組み合わせに含まれる特徴が相互に矛盾しないのであれば、本明細書において説明される任意の特徴又は特徴の組み合わせは、本発明の範囲内に含まれる。本発明の追加の利点及び態様は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲において明らかである。
用語
別段に説明されない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語及び科学用語は、開示される発明が属する当技術分野において当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。「a」、「an」、及び「the」という単数形は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数の指示物を含む。同様に、「又は」という単語は、文脈が別段に明確に示さない限り、「及び」を含むことが意図されている。「備える、含む(comprising)」という用語は、提示される定義された要素に加えて、他の要素も存在することができることを意味する。「備える、含む」の使用は、限定ではなく包含を示す。言い換えれば、「備える、含む」という用語は、「必ずしも単独ではなく、主に含む(including)」ことを意味する。そのうえ、「備える、含む(comprise)」及び「備える、含む(comprises)」などの、「備える、含む(comprising)」という単語の変形は、対応して同じ意味を有する。1つの点では、本明細書において説明される技術は、本発明にとって不可欠であるが、不可欠であろうとそうでなかろうと、不特定の要素の包含に利用できる(「備える、含む」)ように、本明細書において説明される組成、方法、及びそのそれぞれの構成要素に関連するものであった。
本明細書で開示されるすべての実施例は、文脈が別段に明確に規定しない限り、他の実施例と組み合わせることができる。
本開示の実施例の実施及び/又は検査のための適切な方法及び材料が、以下で説明される。そのような方法及び材料は、例示にすぎず、限定を意図したものではない。本明細書において説明されるものに類似した又はこれと等価な他の方法及び材料が使用可能である。たとえば、本開示が関係する当技術分野でよく知られている従来の方法は、さまざまな一般的な参考文献及びより具体的な参考文献に記載されている。
線量測定技法には、フィルム線量測定法がある。1つの実例では、RBSは、放射線撮影用フィルム、たとえばGafchromic(商標)フィルムに適用される。さまざまな深さにおける線量は、RBSとフィルムとの間に、既知の厚さの、Plastic Water(商標)などの介在材料を留置することによっても測定可能である。フィルム光学濃度対線量チャートに関連する透過濃度計は、フィルム不透明度が測定され、次いで、送達された線量に変換されることを可能にする。他の方法としては、熱ルミネセンス方法(TLDチップ)がある。TLDチップは、電離放射線を吸収する結晶格子を有するミリメートル寸法をもつ小さいプラスチック・チップである。
線量変動は、中心点最大線量を仮定して直径にわたるものと説明される。しかしながら、実際には、最大線量は中心からずれることがあることが実証されている。したがって、直径にわたっての線量の変動の説明は、領域上での、及び深さだが、線量の変動も含むことがある。
眼科学界における一般な使用では、「結膜」という用語は、テノン嚢と組み合わせた結膜を指すことがある。また、眼科学界における一般な使用では、「結膜」という用語は、テノン嚢を含まず、結膜のみを指すことがある。本明細書における「結膜」への参照は、どちらか及び/又は両方の意味を含むことができる。
本明細書において言及されるすべての公報、特許出願、特許、及び他の参考文献は、それらの全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、用語の説明を含めて、本明細書が制御するであろう。
本明細書において説明されるものに類似した又はこれと等価な方法及び材料が、開示される技術を実施又は検査するために使用可能であるが、適切な方法及び材料が以下で説明される。材料、方法、及び実例は、例示にすぎず、限定を意図したものではない。
本開示のさまざまな実施例の検討を容易にするために、以下の特定の用語の説明が提供される。
ビーム修正:ビーム経路内での任意の材料の挿入による放射線の空間分布(たとえば、患者内での)の望ましい修正。ビーム修正は、より多くの正常組織を同時に残しながら標的へのより高い線量送達を可能にする適合(conformity)を増加させる。ビーム修正の4つの主要タイプがある。(1)遮蔽:ビームが向けられるゾーンのいくつかの特別な部分への放射線線量をなくすこと。一般に、使用は、個々の患者向けの受注生産であり、正常組織及び決定臓器を遮蔽するために使用される、融解温度の低い合金(リポウィツ合金又は低融点鉛(Cerroblend))遮蔽用ブロックの製作である。たとえば、全身照射(TBI:total body irradiation)中に、カスタマイズされた遮蔽用ブロックは、放射線線量を減少させるために肺の正面に設置される。(2)補償:ビームが身体を通って斜めに入るとき、又は異なるタイプの組織が存在する場合、正規線量分布データが治療ゾーンに適用されることを可能にすること。(3)ウェッジ濾過:等線量曲線の特別な傾きが取得される場合。(4)平坦化:天然ビームの空間分布が、周辺に対する中心曝露率によって変えられる場合。一般に、使用は、ビームの縁近くのものに対して中心曝露率を減少させるビーム平坦化フィルタ。この技法は、線形加速器に使用される。フィルタは、最も厚い部分が中心にあるように設計される。これらは、多くの場合、銅又は黄銅から構築される。
定位放射線療法、強度変調放射線治療法、及び原体照射法などの革新も、正常組織及び決定臓器を残す目標に向けて適用される。たとえば、マルチリーフ・コリメータとともに設計された線形加速器は、多くの環境で、遮蔽用ボックを交換している。
小線源治療(放射性核種小線源治療線源(RBS)も参照されたい:米国医学物理学会(AAPM:American Association of Physicists in Medicine)によれば、小線源治療とは、「悪性腫瘍又は非悪性病変の照射のための照射野から近距離のところでの小さいカプセル化された放射性線源の臨床的使用」である。一般に、医療行為では、小線源治療は、局所的又はプラーク小線源治療、腔内、及び間隙とカテゴリ分類可能である。
小線源治療のいくつかの実装形態は、永続的に埋め込まれた放射性核種小線源治療線源(RBS)を用いる。たとえば、前立腺癌のための低線量率(LDR:Low Dose Rate)小線源治療では、標準的なケア治療である、放射性ヨウ素-125RBSは、前立腺へと直接的に留置され、そこで、RBSは無期限に残留する。別の実装形態では、高線量率(HDR:High Dose Rate)小線源治療であるTheraSphereは、肝臓腫瘍栄養を与える動脈に注入される。次いで、これらのマイクロスフェアが塞栓形成し、肝臓の毛細血管内で塞栓形成し、高レベルのイットリウム-90放射線に悪性病変を浸す。両方のこれらの実装形態では、全線量は、ラジオアイソトープ全体を消費することによって与えられる。小線源治療のいくつかの他の実装形態は、RBSの一時的な留置を用いる。たとえば、装填後高線量率(HDR)小線源治療では、非常に薄いプラスチック・カテーテルが前立腺へと留置され、一連の放射線治療が、これらのカテーテルを通じて与えられる。コンピュータ制御された機械は、ボリュームが照射される場所において指定された滞留時間にわたって単一の高放射能イリジウム-192RBSを1つずつカテーテルに押し込む。次いで、カテーテルは容易に引き抜かれ、放射性材料は前立腺に残されない。RBSの一時的な留置の別の実例としては、ステント埋め込み後の冠動脈の再狭窄のための予防治療法がある。これは、カテーテルを冠動脈に留置し、次いで、このカテーテルにHDR放射性線源を挿入して、十分な線量を血管壁に送達するために、この線源をカテーテルで所定の時間にわたって保持することによって治療されるのに成功した非悪性病態である。
ドレナージ・デバイス又はドレナージシステム:デバイスを用いて又は用いずに外科的介入によって眼圧(IOP)を減少させるために用いられる、本明細書において説明される治療及びデバイス、たとえば、低侵襲緑内障手術(MIGS)デバイス及び手術、低侵襲マイクロ強膜切開術(MIMS)デバイス及び手術、線維柱帯切除術手術、強膜切開術などの、房水を排出するための一般的な手法及び特定の手法の任意のもの又はこれらの組み合わせ。
流量制御ステント(低侵襲緑内障手術(MIGS)も参照されたい):いくつかのMIGS関連デバイスは、房水の流量を制御する。たとえば、XEN(登録商標)ゲルステント(Allergan)は、ゼラチン及びグルタルアルデヒド・チューブであり、使い捨て注射器内であらかじめ充填され、内部からのアプローチ(ab interno approach)を使用して埋め込まれる。外科医は、結膜下腔内でステントの遠位部分を展開するために、明確な角膜切開部を通して注射器を挿入し、シュレム管において又はその前で強膜を通らせる。これによって、水様液が前房から結膜下腔に流れる経路が作成され、ブレブが形成される。別の流量制御ステントは、InnFocus MicroShunt(登録商標)(InnFocus、Santen)である。外科医は、このデバイスを、外部からのアプローチ(ab externo approach)を通じて前房に挿入し、結膜下腔内にブレブを作成する。
機能性ドレナージ・ブレブ:眼の眼圧(IOP)を適切なレベルに減少させるために眼から房水を排出するために効果的なブレブ。
初期のブレブ等級付けシステムには、Kronfeld(1969)、Migdal及びHitchings(1983)、並びにPicht及びGrehn(1998)によって提唱されたシステムがある。その後のブレブ等級付けシステムは、血管分布、高さ、幅、小嚢胞の変化、被嚢、及び拡散/画定されたゾーンなどの、さまざまなブレブ・パラメータの等級付けられた評価を識別し、組み込んだ。
濾過手術ブレブの臨床的等級付けのための2つの最近説明された等級付けシステムがある。Moorfields Bleb Grading System(MBGS)とIndiana Bleb Appearance Grading Scale(IBAGS)である。MBGSは、この遠隔医療研究に使用されたシステム上に造られ、それを、ブレブの中心から離れるような血管分布の評価と混合された形態のブレブを表す手段を含むように拡張した。この方式では、中心面積(1~5)、最大面積(1~5)、ブレブ高さ(1~4)、及び結膜下血液(0~1)が評価された。さらに、ブレブ中心結膜と、周辺結膜と、非ブレブ結膜とを含む、ブレブの3つの領域が、血管分布に関して別々に等級付けされた。各領域内の血管分布は、1~5のスコアが割り当てられた。試験は、IBAGS及びMBGSにおける良好な観察者間合意及び臨床的再現性を見出した(Wells AP、Ashraff NN、Hall RCらComparison of two clinical bleb grading systems、Ophthalmology 2006;113:77~83頁)。
Moorfields bleb grading systemは、転帰に対するブレブ所見の重要性が了解されたので、開発された。薄い無血管性ゾーンを発生するブレブは、漏れ及び晩期低眼圧並びにわずかに起こりそうなブレブ関連感染症のリスクを高める。
Indiana Bleb Appearance Grading Scaleは、濾過ブレブの形態学的な細隙灯顕微鏡検査所見を分類するためのシステムである。Indiana Bleb Appearance Grading Scaleは、Indiana University Department of Ophthalmologyの緑内障部門(Glaucoma Service)のスライド・ライブラリから選択される濾過ブレブ形態の範囲を示す写真による基準のセットを含む。これらの基準は、ブレブ高さ、広がり、血管分布、及びザイデル試験による漏れを等級付けするための細隙灯顕微鏡検査画像からなる。等級付けのために、濾過ブレブの形態学的所見は、4つのパラメータに関する基準画像を基準にして評価され、それに応じてスコアが付けられる。
参考のために、故障した又は故障しているブレブは、「いわゆる‘車両検問ネットワーク(ring of steel)’を用いて制限された後部の流れ」、たとえば、房水の流量を制限する、ブレブの周囲で結膜を強膜に接着する瘢痕組織又は線維化のリングを有することがある(Dhingra S、Khaw PT、The Moorfields Safer Surgery System、Middle East African Journal of Ophthalmology、2009;16(3):112~115頁を参照されたい)。故障した又は故障しているブレブの他の属性としては、Indiana Bleb Appearance Grading Scale又はMoorfields Bleb Grading Systemのどちらかに含まれ得るような、嚢胞性所見並びに/又は血管新生及び/若しくは瘢痕組織の変化並びに/又はブレブを覆う結膜の菲薄化並びに/又は緊張したブレブ並びに/又は他の観察可能又は測定可能な変化があり得る。故障した又は故障しているブレブ又は緑内障手術の他の機能的決定要因としては、IOPの増加、又は十分に減少していないIOPがあり得る。
低侵襲緑内障手術(MIGS):MIGSは、チューブ及び線維柱帯切除術からの合併症を最小にするために開発された緑内障の外科的治療における最近の革新である。MIGSは、より確立された手技よりも小さい手術リスクを伴って眼圧を低下させることを目指す、広範囲のインプラント、デバイス、及び技法に適用される用語である。たいていの場合、結膜に関係するデバイスは、流体を受け入れ、その眼球外再吸収を可能にすることを結膜下ブレブに要求する。流量制御結膜関係デバイスは、典型的には、流出を制限及び制御するのに十分に長くて狭いチューブを作成するために層流のポアズイユの法則を適用することによって、流量を制御し、IOPを正常な圧力に低下させ、低眼圧(眼の、あまりに低い圧力)も最小にすることを試みる。いくつかのMIGSデバイスは、流量制御ステントと、シュレム管へのマイクロシャントと、脈絡膜上デバイスと、線維柱帯切開のためのデバイスとを含む。シュレム管へのマイクロシャントの実例としては、iStent(登録商標)(Glaukos(登録商標))及びHydrus(商標)(Ivantis)がある。脈絡膜上デバイスの実例としては、CyPass(登録商標)(Alcon)、Solx(登録商標)ゴールド・シャント(Solx)、及びiStent Supra(登録商標)(Glaukos)がある。線維柱帯切開デバイスの実例としては、Trabectome(登録商標)(NeoMedix)電気焼灼デバイスがある。
計画治療体積又は計画標的体積(PTV:Planning Treatment Volume又はPlanning Target Volume):照射に意図されたすべての組織を囲む面積又は体積。PTVは、臨床治療体積又は臨床標的体積(CTV:clinical target volume又はclinical treatment volume)を含む。
放射性同位元素、放射性核種、ラジオアイソトープ:不安的な原子核を有し、その安定した形への崩壊中に放射線を放出する元素。放射性原子核から安定原子核への崩壊には、いくつかの段階があることがある。4つのタイプの放射性崩壊がある。α、β-、β+、及び電子捕獲である。ガンマ線は、崩壊過程に続く下方遷移において娘核によって放出可能である。これらの放出は、別の原子から電子を遊離させるのに十分なほど強力であるので、電離放射線と考えられる。
治療放射性核種は、自然に生じることができる、又は、たとえば、原子炉若しくは粒子加速器によって、人工的に製造可能である。放射性核種ジェネレータは、自然崩壊に続いて親核種から娘核種を分離するために使用される。
4つの崩壊過程のうちの1つに続く放射性同位元素の非限定的な実例が、本明細書において与えられる。(1)α崩壊:ラジウム226、アメリシウム241;(2)β-:イリジウム192、セシウム137、リン32(P-32)、ストロンチウム90(Sr-90)、イットリウム90(Y-90)、ルテニウム106、ロジウム-106;(3)β+:フッ素18、(4)電子捕獲:ヨウ素125、パラジウム106。γ放射の実例としては、イリジウム192及びセシウム137がある。
半減期は、放射性材料の原子の2分の1が崩壊するのにかかる時間と定義される。さまざまなラジオアイソトープの半減期は、数マイクロ秒から数十億年の範囲に及び得る。
放射性崩壊過程における活性という用語は、1秒あたりの崩壊の数を指す。所与の線源内の活性の尺度の単位は、キュリー(Ci)及びベクレル(Bq)である。1ベクレル(Bq)は、毎秒1回の崩壊である。
古い単位はキュリー(Ci)であり、1Ciは3.7×1010Bqである。
放射性核種小線源治療線源(RBS)(小線源治療も参照されたい):米国連邦規則集によれば、放射性核種小線源治療線源(RBS)は、「金、チタン、ステンレス鋼、又は白金から作製された密閉容器内で封止され得る放射性核種からなり、治療法のための核放射の線源として体表上又は体腔若しくは組織内に医学的目的で留置されることが意図された、デバイス」である。実際には、他の形の小線源治療線源も使用される。たとえば、商業的に入手可能な原体(conformal)線源は、リン-32(P-32)に化学的に結合されたポリマーから作製された可撓性の薄膜である。別の製品は、TheraSphere、すなわち、イットリウム-90を含む数百万の微細な放射性ガラス・マイクロスフェア(直径は20~30マイクロメートル)からなる肝細胞癌(HCC:hepatocellular carcinoma)のための放射線療法治療である。他の形の小線源治療は、ラジオアイソトープの代わりにX線ジェネレータを線源として用いる。
強膜切開術:通常は開放隅角緑内障患者において、眼圧(IOP)を減少させるために外科医が強膜内に小さな開口を作る手技。緑内障濾過手術の一種と分類される。低侵襲マイクロ強膜切開術(MIMS、Sanoculis)は、従来の線維柱帯切除術のメカニズムと単純な穿刺を組み合わせた、最近の革新的な技法である。手術中に、強膜角膜ドレナージ流路が作成される。MIMS手技は、前房から結膜下腔に房水を排出するために強膜角膜流路を作成することによって、外側から(ab externo)実行可能である。MIMSを用いて作成される流路は、制御された流体流を取得するように設計される。レーザ強膜切開術は、標準的な濾過手術よりも侵襲性の低い様式で実行可能である。他の試験は、熱凝固強膜開放術を考案するために、変化する波長、性質、及び組織相互作用のレーザ・エネルギーの使用を探求した。いくつかの方法は、濾過角度の内部面へのミラー加工されたコンタクト・レンズによって、又は内側又は外側からの強膜切開形成のための光ファイバー・ケーブルによって、レーザ・エネルギーを送達する。
線維柱帯切除術:小さい穴が強膜内に作成され、薄いトラップ・ドアによって覆われる手技。房水は、トラップ・ドアを通ってブレブに排出される。1つの実例として、いくつかの線維柱帯切除術手技では、初期ポケットが結膜及びテノン嚢の下に作成され、創底は、角膜縁における「円蓋部基底(fornix-based)」結膜切開を使用してマイトマイシンCに浸漬されたスポンジで治療される。フラップ領域の焼灼の後にその基部を角膜縁にもつ部分的な厚さの強膜フラップが作成される。さらに、前房に入るために小柱網強膜の一部分、シュレム管、及び線維柱帯網を除去するために、ケリー・パンチ又はKhawデスメ膜パンチを用いて、窓開口がフラップの下に作成される。強膜切開術のさらなる閉塞を防止するために、多くの場合、虹彩切除術が行われる。次いで、強膜フラップが、数回の縫合により、所定の位置に緩く縫合される。結膜は、手技の終了時に水密に閉じられる。
経強膜ドレナージ・デバイス:房水を前房から結膜下リザーバにシャントするデバイス。1つの実例として、EX-PRESS(登録商標)緑内障濾過デバイスは、安全な内腔を通じて厚さが半分の強膜フラップに房水を注ぎ、結膜下濾過ブレブを作成する。デバイスの内腔は、手術中及び早期の術後期間中にさらなる安定性を前房に付加すると思われる何らかの抵抗も提供しながら、房水の流れに標準化された開口を提供する。
治療する(Treat)、治療(Treatment)、治療用(Treating):これらの用語は、治療的治療、たとえば、疾患、障害、又は病態の除去と、予防的手段又は防止的手段、たとえば、疾患又は病態の発症を防止する又は遅らせること、疾患、病態、又は障害の少なくとも1つの有害な影響又は症状を減少させることなど、の両方を指す。治療は、1つ又は複数の症状又は臨床マーカがその用語が本明細書において定義されるように減少される場合、「効果的」であることがある。或いは、治療は、疾患の進行が減少又は停止される場合、「効果的」であることがある。すなわち、「治療」は、症状の改善又は疾患のマーカの減少だけでなく、治療がない場合に予想されるであろう症状の進行又は悪化の休止又は低下も含む。有益な臨床結果又は望ましい臨床結果としては、限定するものではないが、検出可能であろうと検出不可能であろうと、1つ又は複数の症状の緩和、疾患の程度の減少、疾患の安定した(たとえば、悪化しない)状態、疾患進行の遅延又は低下、疾患状態の改善又は軽減、及び寛解(部分的であろうと完全であろうと)がある。「治療」は、治療を受けない場合、予想生存と比較した生存延長も意味することができる。治療を必要とする人々は、すでに特定の疾患、障害、又は病態と診断された人々、並びに遺伝子感受性又は他の要因により、特定の疾患、障害、又は病態を発症する可能性の高い人々を含む。
弁:緑内障治療に使用可能であるデバイス。自然ブレブを使用する代わりに、これらのデバイスは、水性流体の流れを可能にするために結膜下に埋め込まれる合成リザーバ(又はプレート)を使用する。弁デバイスには、Baerveldt(登録商標)インプラント(Pharmacia Co.)、Ahmed(登録商標)緑内障弁(New World Medical)、ディスク・インプラントへのKrupin-Denver眼弁(E. Benson Hood Laboratories)、並びにMolteno(登録商標)ドレナージ・デバイス及びMolteno3(登録商標)ドレナージ・デバイス(Molteno(登録商標) Ophthalmic Ltd.)がある。
本発明の特徴及び利点は、添付の図面に関連して提示される以下の詳細な説明の検討から明らかになるであろう。
Sr-90線源(Bahrassa、1983から)(従来の線量)及び本発明のSr-90線源(新しい線量)に関する表面線量プロファイルを示す図である。 治療領域内の平面の概略図である。 本発明の小線源治療アプリケータ・システムの実施例の斜視図である。 本発明の小線源治療アプリケータ・システムの実施例の斜視図である。 図2の小線源治療アプリケータ・システムの詳細図である。 図4Aのキャップ・システムのベース・リングの詳細図である。 図3のシステムの詳細図である。 図3のシステムの詳細図である。 図3のシステムの詳細図である。 本発明の小線源治療アプリケータ・システムの実施例の斜視図である。RBSはウェルに収容される。 本発明の小線源治療アプリケータ・システムの実施例の斜視図である。RBSはウェルに収容される。 本発明の小線源治療アプリケータのキャップ・システムの断面図である。 本発明の小線源治療アプリケータのキャップ・システムの断面図である。 放射線減衰シールドの斜視図である。 放射線減衰シールドの非限定的な実例の側断面図である(キャップ・システムは図示されない)。 RBSとともにキャップ・システムに取り付けられた放射線減衰シールドの実例の側断面図である。 小線源治療アプリケータの実例のアセンブリの概略図である。
本発明は、放射線を治療領域に適用するための眼科用アプリケータ・システム及びデバイスを特徴とする。システム及びデバイスは、小線源治療アプリケータを含んでよく、ラジオアイソトープ小線源治療線源(RBS)をさらに備えてよい。システム及びデバイスは、RBSを受け入れるためのキャップ・システムを備えてよく、RBS及び/又はハンドルをさらに備えてよい。本発明のシステム及びデバイスは、β治療法の実質的に均一な線量をもつ、ブレブ又は他の適切な構造又は組織、たとえば、緑内障ドレナージ手術と関連した構造又は組織、たとえば、緑内障手技結膜ブレブを治療する方法を提供する。本発明は、緑内障ドレナージ・ブレブ組織又はドレナージ穴を治療するためのシステム及びデバイスの適用例について説明するが、本発明は、本明細書で開示される適用例に限定されない。たとえば、システム及びデバイスは、異物又は外傷の存在による創傷などの眼創傷にβ線を適用することを特徴とすることがある。
同位元素及び放射能
米国原子力規制委員会(USNRC:US Nuclear Regulatory Commission)は、放射能を「材料によって解放される電離放射線の量と定義する。α粒子又はβ粒子を放出するにせよ、ガンマ線を放出するにせよ、X線を放出するにせよ、中性子を放出するにせよ、放射性材料の量は、その放射能(又は単純にその活性)に関して表現され、材料中のどれくらい多くの原子が所与の時間期間内に崩壊するかを表す。放射能に関する尺度の単位は、キュリー(Ci)及びベクレル(Bq)である」。放射性崩壊過程における活性は、毎秒あたりの崩壊の数、又は所与の標本において毎秒あたり崩壊する不安定な原子核の数と定義される。活性は、国際単位系でベクレル(Bqと略される)によって表現され、毎秒あたり1つの崩壊に正確に等しい。使用されてよい別の単位はキュリーであり、1キュリーは、ほぼラジウムの1グラムの活性であり、3.7×1010ベクレルに(正確に)等しい。放射性核種を治療薬品のための製造のために選択するとなると、放射性核種の比放射能は関連する。
USNRC定義によって、吸収線量は、吸収される放射線の量、たとえば、放射性線源が通過する材料内に堆積するエネルギーの量又は電離放射線への曝露の結果として組織内に堆積されるエネルギーの濃度と定義される。吸収線量は、放射線ビームの放射曝露(イオン又はCi/kg)に、電離されることになる媒体の電離エネルギーを乗じたものに等しい。典型的には、吸収線量の単位は、放射吸収線量(rad:radiation absorbed dose)及びグレイ(Gy)である。Gyは、物質1キログラムあたりの1ジュールの放射線エネルギーの吸収と定義された、電離放射線線量の単位である。Radは、一般に、SI由来単位のGyに置き換えられる。1Gyは100radに等しい。
放射性核種ジェネレータは、長寿命放射性核種(「親」と呼ばれる)の放射性変換から有用な短寿命医療用放射性核種(「娘」生成物として知られる)を生じさせるデバイスである。親の供給を施設で手元におくことによって、娘は、継続的に現場で生成される。ジェネレータは、親からの娘放射性核種の容易な分離を可能にする。最も広く使用されるジェネレータ・デバイスのうちの1つ(多くの場合、「カウ(cow)」と呼ばれる)は、テクネチウム99ジェネレータである。これは、66時間の半減期を有する崩壊するモリブデン-99.99Moの線源からのテクネチウムの準安定性同位元素99mTcの抽出を可能にし、病院へ長距離にわたって容易に輸送可能であり、病院では、その崩壊生成物テクネチウム-99m(わずか6時間の半減期であり、輸送には不便である)が抽出され、その短い半減期が非常に有用である、さまざまな核医学手技に使用される。
ジェネレータは、他の娘ラジオアイソトープの供給のためにも構築可能である。ルテニウム106(Ru-106)は、668373日の半減期をもつ商業的に入手可能なラジオアイソトープであり、カウ又はジェネレータにおいて親核種の良好な候補となっている。Ru-106のロジウム-106(Rh-106)への崩壊は、治療法に有用でない39Kevの低いエネルギーβのみを生じさせる。しかしながら、Rh-106は、小線源治療に有用な活発なβ崩壊を有する。Rh-106は、30秒の半減期を有し、3.541Mevの最大崩壊エネルギー及び96.9Kevの平均エネルギーでパラジウム106(Pd-106)へのβ放出によって崩壊する。1つの実例として、いくつかの実施例では、本発明は、全処方線量を提供するロジウム-106の活性をもつルテニウム-106カウから装填されるデバイスを特徴とする。デバイスは、その内容の全活性を送達するために標的体積に適用可能である。たとえば、デバイスは、10半減期(300秒)にわたって標的病変の上に留置され、そのエネルギーをすべて送達し、ロジウム-106を消費し、これを使い果たしてパラジウムにし得る。
いくつかの実施例では、本発明は、Rh-106と永続平衡するRu-106の使用を特徴とする。Ru-106は、β線によってRh-106に崩壊する。これら2つの同位元素は、Ru-106親によって制御される複合線源の崩壊率と永続平衡するが、娘Rh-106から発する治療β線と永続平衡する。
イットリウム-90は、ストロンチウム-90カウから商業的に入手可能である。別の実例として、いくつかの実施例では、本発明は、64時間の半減期をもつイットリウム-90の使用を特徴とする。Y-90は、β放出を介した3つの異なるルートに沿って、安定した同位元素であるジルコニウム90(Zr-90)に崩壊し、崩壊する時間の99.985%において、2.2801MeVの最大β粒子エネルギー及び0.9337MeV、又は約若しくは1.5×10-13ジュールの平均β粒子エネルギーをもつ。他の軽微な崩壊経路は、追加の低エネルギーガンマ線、及び電子を生じさせる。主要な経路と比較すると、これらの経路からの放射線線量は、臨床的に無視できる。
現在、ストロンチウム-90も商業的に入手可能である。別の実例として、いくつかの実施例では、本発明は、イットリウム90(Y-90)と永続平衡するストロンチウム90(Sr-90)の使用を特徴とする。ストロンチウム90(Sr-90)は、β線によってイットリウム90(Y-90)に崩壊する。親Sr-90同位元素は、28.79年の半減期を有する。娘Y-90同位元素は、64.0時間の半減期を有する。これら2つの同位元素は、Ru-90親によって制御される複合線源の崩壊率と永続平衡するが、2.28MeVの最大エネルギー及び934keVの平均エネルギーで娘Y-90から発する治療β線と永続平衡する。
計画標的体積(PTV)又は計画治療体積(PTV)は、放射線治療計画のために導入された幾何学的概念である。PTVは、歴史的に、処方線量が実際に標的組織のすべての部分に送達されることを保証するために使用されてきた。本発明をいかなる特定の外科的慣例にも限定することなく、医学雑誌論文は、「外科医が、代謝拮抗物質スポンジを収容するのに十分に広いポケットを約10~15mm後方に作成するためにWestcott鋏を用いて後方に切除する」ブレブの外科的作成について詳述している。この実例では、外科医は、約10~15mm直径のブレブ部位を作成する、可能な(potential)空間を結膜及びテノン嚢の下に開いた。1つの実例として、この実施例では、PTVは、結膜及びテノン嚢組織を含む、直径15mm及び深さ0.3mmの円板として定義され得る。
1つの実例として、10グレイ(1000cGy)の小線源治療の処方線量は、標的体積全体を通じた10ジュール/kgの吸収線量である。測定は、1.48GBqの活性をもつモデルSr-90/Y-90 RBSが、毎秒約0.20Gyの表面線量率を生じさせることを示唆した。10Gyの線量を標的体積に送達するためには、50秒の照射時間が必要とされる。この50秒の治療中に崩壊する核の数は、1.48×10Bq(1秒あたりの崩壊)×50秒=7.4×1010である。
放射線の生物学的効果
放射線の生物学的有効性は、線エネルギー付与(LET)、総線量、分割率、及び標的細胞又は組織の放射線感受性に依存する。放射線が物質と相互作用すると、放射線は、その直接的経路において、原子との相互作用を通じてそのエネルギーを失う。放射線治療法では、LETは、少数の細胞へと堆積されるエネルギーと同様に、組織内の規定された距離あたりに失われるエネルギーの平均量と定義される。LETは、異なる組織内で異なる率で発生し、細胞系内のLETの定量化は、放射線医学において正しい線量を決定する重要な構成要素である。低LET放射線は、X線、ガンマ線、及びβ粒子である。
放射線誘導電離は、細胞分子に直接的に作用し、DNA損傷などの損傷を引き起こし得る。放射線誘導電離は、間接的に作用し、細胞の水成分の電離又は励起に由来するフリー・ラジカルを生じさせることもできる。電離放射線への細胞の曝露は、H2O水分子のH+及びOH-ラジカルへの高エネルギー放射線分解を誘導する。これらのラジカルは、それ自体が化学的に反応性であり、再結合して、細胞内のDNAなどの分子の酸化的損傷を生じさせる超酸化物(O )及び過酸化物(H)などの一連の反応性の高い組み合わせを生じさせる。電離放射線誘導DNA切断は、β小線源治療の作用の主要なメカニズムのうちの1つを表す。
複数の経路は、電離放射線へのその曝露後の細胞に関係する。放射線への細胞応答では、いくつかのセンサが、誘導されたDNA損傷を検出し、シグナル伝達経路をトリガする。電離放射線によるいくつかのシグナル伝達経路の活性化は、一連の標的遺伝子の発現の改変をもたらす。
これらの遺伝子のプロモータ又はエンハンサは、1つ又は複数の転写因子の結合部位を含むことがあり、特定の転写因子は、複数の遺伝子の転写に影響し得る。転写因子p53、核内因子κB(NF-κB)、特異性タンパク質1(SP1:specificity protein 1)関連網膜芽腫制御タンパク質(RCP:retinoblastoma control protein)、2つのp53依存遺伝子GADD45及びCDKN1A、並びにNER経路と関連した遺伝子(たとえば、XPC)は、典型的には、電離放射線曝露によって上方制御される。興味深いことに、NF-κB活性化は、荷電粒子のLETに強く依存することが示されており、LETにおける最大活性は、90~300keV/μmに及ぶ。
重要なことに、標的遺伝子の転写されるサブセットは、細胞周期停止及びDNA修復後に通常の機能を再開すること、老化に入ること、又は重度のDNA損傷場合にアポトーシスを進行させることの間での決定にとって重要である。
細胞周期の停止は、DNA損傷反応の重要な部分であり、DNA修復及びゲノム安定性の維持を容易にする。細胞周期停止の調節因子は、血管拡張性失調症変異(ATM:ataxia telangiectasia mutated)及びATRによるリン酸化によって活性化される。たとえば、p53は、短い半減期を有し、ATMによるリン酸化後のさまざまな細胞ストレスを受けて安定化される。電離放射線への曝露後、チェックポイント・キナーゼ2(CHK2:checkpoint kinase 2)によるp53上のセリン残基15及び20のリン酸化によって、MDM2へのその結合が減少し、次に、その結合状態において、プロテアソーム経路による分解のためにp53が標的とされる。したがって、MDM2からのp53の解離によって、p53の半減期が延長される。Pin 1、Parc、及びp300、並びにp300/CBP関連因子(PCAF:p300/CBP-associated factor)ヒストン・アセチル化酵素などの他のタンパク質は、p53のトランス活性化活動を調節する。効率的な修復のために、特に非分裂細胞において、デオキシリボヌクレオチドの細胞レベルが、リボヌクレオチド還元酵素RRM2Bのp53依存転写誘導(p53R2)によってDNA損傷修復中に増加される。ことが受け入れられているDNA損傷の重症度が、可逆的細胞周期停止又はアポトーシスに向けてシグナル伝達カスケードを方向付ける上で重要な要因である。シグナル伝達カスケードの一部として、p53タンパク質の豊富さ、特異な翻訳後修飾、及びGADD45α又はp21などの下流エフェクタとのその相互作用が、この決定点において細胞応答を方向付ける役割を担い得る。
DNA及びp53の他の経路が、電離放射線への曝露に対する細胞応答関係し得る。たとえば、電離放射線は、細胞質内で活性酸素種(ROS:reactive oxygen species)を生じることができる。
低線量放射線療法(LD-RT:Low-dose radiotherapy)は、抗炎症性効果を発揮することが知られている。生体外モデルは、マクロファージ及び好中球などの免疫細胞に対する、0.1~1.0Gyに及ぶ線量におけるLD-RTの抗炎症性効果を明らかにした。研究は、低線量放射線治療法が、CCL20ケモカイン発現及び顆粒球/内皮細胞接着の減少を伴う抗炎症性効果を有することも明らかにしている。Khawらによる、培養物中の線維芽細胞のβ照射の生体外研究(1991、British Journal of Ophthalmology75:580~583頁)は、「放射線によって、ヒト・テノン嚢線維芽細胞の増殖が減少する。(7日目及び14日目において)50%を超える細胞増殖を阻止し、細胞集団の減少を引き起こさなかった放射線の線量は、500rad、750rad、及び1000radであった」ことを見出した。線維芽細胞は、成長停止の期間に入るが、死なない。
本発明は、本明細書において説明される外科的手技及び/又はインプラント(たとえば、MIGSインプラント)と組み合わせて使用されるβ線の適用のためのシステム及びデバイスを特徴とする。本明細書におけるシステム及びデバイスによって提供される小線源治療は、ブレブ瘢痕又は機能性ブレブの維持の失敗を防止又は減少させる助けとなる。本発明をいかなる理論又はメカニズムにも限定することを望むものではないが、本明細書における小線源治療デバイス及びシステムは、細胞死を伴わずに細胞(たとえば、線維芽細胞)活性を下方制御することによって、炎症及び/又は線維形成を阻止又は減少させる助けとなり得ると考えられる。
β線の適用は、薬剤に類似した、薬物のような治療を提供し、β線は、細胞によって消費されると、シグナル伝達及び遺伝子転写の生物学的変化を引き起こし、それによって、細胞活動及び成長、たとえば、細胞周期停止に影響を及ぼす。
本発明は、放射性組成物(β線の線源)である組成物又は生成物を提供する。放射性組成物は、たとえば以前に論じたメカニズムによるβ線の生成を介した治療効果を有する。β線を生成する際、βラジオアイソトープ小線源治療線源のラジオアイソトープ原子が他の核種へと崩壊するので、放射性組成物は消費される(たとえば、生成物が次第に消耗される)。
眼の標的
以前に論じたように、本発明は、たとえば治療領域又は眼の標的にβ線を適用するためのシステム及びデバイス、たとえば、眼科用アプリケータシステム、小線源治療システムなどを提供する。いくつかの実施例では、標的は、眼のブレブの、MIGSインプラント又はMIGS手技を用いて緑内障に対して治療されている部位である。いくつかの実施例では、標的は、眼のブレブの、線維柱帯切除術を用いて治療される部位である。いくつかの実施例では、標的は、眼のブレブの、低侵襲マイクロ強膜切開術(MIMS)を用いて治療される部位である。いくつかの実施例では、標的は、眼の穴の、MIMSを用いて治療される部位である。いくつかの実施例では、標的は、緑内障を治療する目的で眼に外科的に挿入されるインプラントの部位である。いくつかの実施例では、標的は、眼の、翼状片と関連した部位である。
いくつかの実施例では、標的領域は、ブレブ全体、たとえば、ブレブの周辺、ブレブの中心、及びブレブの、周辺と中心の間の部分である。いくつかの実施例では、標的領域は、ブレブの周辺、たとえば、リング形の標的領域である。いくつかの実施例では、標的は、ブレブの周辺と、ブレブの、周辺の隣の一部分であり、たとえば、標的は環であることがある。いくつかの実施例では、標的は、ブレブの、中心と周辺の間の一部分である。いくつかの実施例では、標的は、少なくともブレブの中心の一部分である。本発明は、標的領域の前述の説明に限定されない。たとえば、いくつかの実施例では、標的は、ドレナージ流路のへりを囲む組織である(又は、これを含む)。
いくつかの実施例では、標的は、MIGS/MIMS/線維柱帯切除術と関連した標的以外の標的である。いくつかの実施例では、眼の標的は、緑内障ドレナージ手術と関連した標的以外の標的である。いくつかの実施例では、標的は、眼の炎症、自己免疫介在性病状、又は血管病状である。いくつかの実施例では、標的は、感染症(たとえば、単純ヘルペス性角膜炎又は結核性強角膜炎)、角膜潰瘍(たとえば、モーレン)、アレルギー性障害(たとえば、春季)、良性腫瘍又は悪性腫瘍(たとえば、扁平上皮癌)又は良性増殖(たとえば、乳頭腫)、変性(たとえば、翼状片)、瘢痕性(Cicitarising)疾患(たとえば、類天疱瘡)、炎症(たとえば、マイボーム腺)、スティーブンス・ジョンソン症候群の眼科的徴候、薬剤誘発性瘢痕性(Cicitarizing)結膜炎、木質性結膜炎、角膜血管新生、翼状片、春季カタル、眼瞼の小さい乳頭腫、角膜縁細胞腫、眼の悪性黒色腫、結膜の色素性母斑、血管腫、霰粒腫と関連する。いくつかの実施例では、標的は眼の眼窩内である。本発明は、他の眼科的適応症を含み、前述の標的に限定されない。
小線源治療システム及びデバイス
本発明の小線源治療システム及びデバイスは、(a)放射性核種小線源治療線源(RBS)を受け入れるためのキャップ・システム、(b)キャップ・システム及びRBS、(c)キャップ・システム及びアプリケータ(たとえば、ハンドル)、(d)キャップ・システム、RBS、及びアプリケータ(たとえば、ハンドル)、(e)キャップ・システム及び放射線減衰シールド、(f)キャップ・システム、RBS、及び放射線減衰シールド、(g)キャップ・システム、放射線減衰シールド、及びアプリケータ(たとえば、ハンドル)、(h)キャップ・システム、RBS、放射線減衰シールド、及びアプリケータ(たとえば、ハンドル)、又は(i)本明細書において説明される構成要素の他の任意の組み合わせを備えてよい。
(A)放射性核種小線源治療線源(RBS)
本発明のRBSは、連邦規則集に一致する様式で構築されるが、規則集で言及される用語に限定されない。たとえば、本発明のRBSは、基質をさらに備えてよい。また、たとえば、言及された「金、チタン、ステンレス鋼、又は白金」によって封止されるのに加えて、いくつかの実施例では、本発明の放射性核種(同位元素)は、「金、チタン、ステンレス鋼、又は白金」のうちの1つ又は複数の組み合わせによって封止されてよい。いくつかの実施例では、本発明の放射性核種(同位元素)は、銀、金、チタン、ステンレス鋼、白金、スズ、亜鉛、ニッケル、銅、他の金属、セラミック、ガラス、又はこれらの組み合わせを含む不活性材料の1つ又は複数の層によって封止されてよい。
いくつかの実施例では、ラジオアイソトープは、ストロンチウム-90(Sr-90)、リン-32(P-32)、ルテニウム106(Ru-106)、イットリウム90(Y-90)、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施例では、β線の線源は、ストロンチウム-90(Sr-90)、リン-32(P-32)、ルテニウム106(Ru106)、イットリウム90(Y-90)、又はそれらの組み合わせを含む。1つの実例として、RBSは、ステンレス鋼又はチタンの円板形カプセル内に密閉されたストロンチウム-90/イットリウム-90を含んでよいが、他の適切なラジオアイソトープ及び他の適切なカプセル材料が使用可能である。いくつかの実施例では、RBSは、小線源治療システムに固定して取り付けられる。いくつかの実施例では、RBSは、小線源治療システム内に取り外し可能に係合される。いくつかの実施例では、RBSは、使用の前に小線源治療システム内に係合又は装填される。
いくつかの実施例では、RBSは、基質と、放射性同位元素(たとえば、Sr-90、Y-90、Rh-106、P-32など)と、基質及び同位元素を封止する封入材とを含む。いくつかの実施例では、同位元素は、基質上にコーティングされ、基質と同位元素の両方は、封入材を用いてさらにコーティングされる。いくつかの実施例では、放射性同位元素は、基質内に埋められる。いくつかの実施例では、放射性同位元素は、基質マトリックスの一部である。いくつかの実施例では、封入材は、同位元素上に、及び任意選択で、基質の一部分の上にコーティングされてよい。いくつかの実施例では、封入材は、基質全体及び同位元素の周りにコーティングされる。いくつかの実施例では、放射性同位元素は、独立片であり、封入材と基質との間に挟まれる。本発明は、前述のRBS構成に限定されない。
いくつかの実施例では、基質上の表面は、放射線の制御された投影を提供する様式で成形される。基質は、さまざまな材料から構築されてよい。たとえば、いくつかの実施例では、基質は、銀、アルミニウム、ステンレス鋼、タングステン、ニッケル、スズ、ジルコニウム、亜鉛、銅、金属材料、セラミック材料、セラミック・マトリックス、同種のもの、又はそれらの組み合わせを含む材料から構築される。いくつかの実施例では、基質は、同位元素から放出される放射線の一部分を遮蔽する働きをする。封入材は、さまざまな材料から、たとえば、鋼、銀、金、チタン、白金、別の生体適合性材料、同種のもの、又はそれらの組み合わせを含む不活性材料の1つ又は複数の層から構築されてよい。
本発明をいかなる理論又はメカニズムにも限定することを望むものではないが、以前の小線源治療線源は、一般に、標的の中心部のみを治療した、又は周辺領域に十分な線量を与えなかった、及び/又は中心に過剰な線量を与えたと考えられる(図1Aを参照されたい)。本発明のシステムは、一般に、標的領域にわたって、たとえば、標的領域内の平面にわたって、より均一な線量を提供する(図1A、図1Bを参照されたい)。いくつかの実施例では、放射性核種小線源治療線源(RBS)は、たとえば、以前に構築されたデバイスと比較して、より実質的に均一な放射線線量を標的内の平面にわたって提供するように設計及び/又は構築されてよい。いくつかの実施例では、小線源治療システムの一部分(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、たとえば、以前に構築されたデバイスと比較して、より実質的に均一な放射線線量を標的にわたって提供するように設計及び/又は構築されてよい。いくつかの実施例では、小線源治療システムの一部分(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)及びRBSは、たとえば、以前に構築されたデバイスと比較して、より実質的に均一な放射線線量を標的にわたって提供するように設計及び/又は構築されてよい。本発明は、図1Aに示されるものなどの、本明細書において説明される線量測定に限定されない。たとえば、いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、ブレブの周辺で受けられる線量がブレブの中心で受けられる線量よりも高いように設計される。
出力線量測定の反復型コンピュータ・シミュレーションは、デバイスの最適化された設計(たとえば、RBS及び/又はキャップ及び/又は放射線減衰シールドなどの最適化された設計)を決定するために使用されてよい。フィルム線量測定は、線源からの放射性送達を測定する方法であり、標的にわたって線量を測定するために使用可能である。フィルム線量測定は、放射性線源を較正若しくは比較するため、又は線量パターンの均一性を決定するためにも使用可能である。
RBSは、ディスク形であってもよいし、環又は丸い形状を有してもよい。しかしながら、本発明は、それらの形状に限定されず、所望の線量プロファイルを達成する任意の形状が、本明細書において包含される。RBSの形状は、標的上への放射線の制御された投影(たとえば、治療線量)を提供する助けとなり得る。RBSの形状は、(標的が、たとえば、ブレブ全体、ブレブの一部分など、どのようなものであると決定されようとも)放射線線量が標的の周囲で急速に下がる助けとなり得る。これは、限られた面積/体積内に放射線を保つ助けとなることがあり、レンズなどの構造の放射線への望ましくない曝露を防止する助けとなり得る。
いくつかの実施例では、RBSは、4~20mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、5~15mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、10~20mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、10~15mの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、5~7mm(たとえば、5mm、6mm、7mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、7~10mm(たとえば、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、9~12mm(たとえば、9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、10~14mm(たとえば、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、12~16mm(たとえば、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm、15mm、15.5mm、16mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、14~18mm(たとえば、14mm、14.5mm、15mm、15.5mm、16mm、16.5mm、17mm、17.5mm、18mm)の直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、3mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、4mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、5mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、5mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、6mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、7mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、8mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、9mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、10mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、11mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、12mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、13mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、14mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、15mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、16mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、17mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、18mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、19mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、20mmの直径を有する。いくつかの実施例では、RBSは、20mmを超えた直径を有する。
システムは、標的に、たとえば、標的内の平面(たとえば、治療領域の一部分を表すあるサイズの平面(たとえば、PTV))に、特定の放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1000cGy(10Gy)の放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、900cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、800cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、750cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、600cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、500cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、400cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、300cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、200cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、100cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、50cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、1100cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、1200cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、1300cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、1500cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、600cGy~1500cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、50cGy~100cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、100cGy~150cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、150cGy~200cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、200cGy~250cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、250cGy~300cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、300cGy~350cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、350cGy~400cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、400cGy~450cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、450cGy~500cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、500cGy~550cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、550cGy~600cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、600cGy~650cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、650cGy~700cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、700cGy~750cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、750cGy~800cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、800cGy~850cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、850cGy~900cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、900cGy~950cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、950cGy~1000cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1000cGy~1050cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1050cGy~1100cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1100cGy~1150cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1150cGy~1200cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1200cGy~1250cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1250cGy~1300cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1300cGy~1350cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1350cGy~1400cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1400cGy~1450cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1450cGy~1500cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1500cGy~1550cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1550cGy~1600cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1600cGy~1800cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、1800cGy~2000cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、600cGy、650cGy、700cGy、750cGy、800cGy、850cGy、900cGy、950cGy、1000cGy、1050cGy、1100cGy、1150cGy、1200cGy、1250cGy、1300cGy、1350cGy、1400cGy、1450cGy、又は1500cGyの放射線線量を標的に送達する。いくつかの実施例では、システムは、1500~3200cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、3200~8000cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、8000cGy~10000cGyの放射線線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、10000cGyを超える放射線線量を送達する。
いくつかの実施例では、システムは、β線の線量を標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)に提供し、標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)上の任意の点における線量は、標的上の他の任意の点における線量の10%以内である。いくつかの実施例では、システムは、β線の線量を標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)に提供し、標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)上の任意の点における線量は、標的上の他の任意の点における線量の20%以内である。いくつかの実施例では、システムは、β線の線量を標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)に提供し、標的(たとえば、治療領域内の特定のサイズ/直径の平面)上の任意の点における線量は、標的上の他の任意の点における線量の30%以内である。
いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、ブレブの周辺で受けられる線量が、中心における線量に類似する、たとえば、中心の線量の80%以上、中心における線量の90%以上などであるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の20%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が20%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が20%以下であるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の15%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が15%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が15%以下であるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の10%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が10%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が10%以下であるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の8%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が8%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が8%以下であるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の5%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が5%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が5%以下であるように設計される。いくつかの実施例では、システム(たとえば、キャップ・システム、放射線減衰シールドなど)は、標的の任意の点が標的の他の任意の点の線量の3%以内である、たとえば、標的にわたる線量の変動が3%以下である、たとえば、任意の所与の点において、変動が3%以下であるように設計される。
いくつかの実施例では、システムは、10秒~20分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、20秒~10分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、20秒~60秒の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、30秒~90秒の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、60秒~90秒の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、90秒~2分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、2分~3分の時間で処方線量を送達する。
いくつかの実施例では、システムは、3分~4分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、3分~5分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、3分~6分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、4分~5分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、4分~6分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、5分~6分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、6分~7分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、7分~8分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、8分~9分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、9分~10分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、10分~12分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、12分~15分の時間で処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、15分~20分の時間で処方線量を送達する。
いくつかの実施例では、システムは、5秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、10秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、15秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、20秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、25秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、45秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、60秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、90秒以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、2分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、3分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、4分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、5分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、6分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、7分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、8分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、9分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、10分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、11分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、12分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、13分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、14分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、15分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、16分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、17分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、18分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、19分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、20分以内に処方線量を送達する。いくつかの実施例では、システムは、20分を超えた時間で処方線量を送達する。
いくつかの実施例では、線量(たとえば、処方線量)は、単一の適用において送達されてよい。他の実施例では、線量(たとえば、処方線量)は、分割され、複数の適用において適用されてよい。たとえば、いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、2回の適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、3回の適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、4回の適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、5回の適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、5回を超える適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、20回の適用にわたって適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線(たとえば、処方線量)は、20回を超える適用にわたって適用されてよい。
各適用は、等しい部分線量を送達してよい。いくつかの実施例では、部分線量のうちの1つ又は複数は異なる。たとえば、部分線量のうちの1つ又は複数は、各追加の適用とともに増加又は減少させるように異なってよい。
一実施例によれば、放射線の線量は、治療手技、たとえば、デバイスたとえばMIGSデバイスの埋め込みのための手術、又は他の適切な緑内障手技たとえばMIMSの前に適用されてよい。たとえば、いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入、MIMSなど)の1日前又は複数日前に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入)の前24時間以内に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入、MIMSなど)の直前、たとえば、1時間前、30分前、15分前、5分前、1分前などに適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手技中に、たとえば、デバイスの埋め込みの前に、適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイス(たとえば、MIGSデバイス)の埋め込み、MIMSなど)の直後、たとえば、1分以内、2分以内、3分以内、5分以内、10分以内など)に、適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、切開が結膜へと行われる前に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、切開が結膜へと行われた後に適用されてよい。他の実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入)後に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入)後24時間の期間以内に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入)後1~2日以内に適用されてよい。いくつかの実施例では、放射線の線量は、手術(たとえば、デバイスの挿入)後2日以上のうちに適用されてよい。いくつかの実施例では、線量は、緑内障手術後の任意の時間に適用されてよい。いくつかの実施例では、線量は、緑内障手術の数か月又は数年後に適用されてよい。たとえば、線量は、手術中に線量を受けていないが将来のある時点で瘢痕組織を破壊するために瘢痕手技又は穿刺手技を受ける患者に与えられてよい。
(B)小線源治療アプリケータ
本発明は、β線を眼の中の標的に適用するための小線源治療アプリケータも提供する。いくつかの実施例では、アプリケータは、アプリケータに固定して取り付けられたRBSを特徴とすることがある。たとえば、アプリケータは、RBSが流通又は外科的使用の前にアプリケータに統合されるように製造されてよい。いくつかの実施例では、アプリケータは、RBSを後で受け入れるように製造される。たとえば、アプリケータは、製造及び流通されてよく、RBSは、手術中にその使用前にアプリケータに取り付けられてもよいし、これに挿入されてもよい。
アプリケータは、生体適合性材料又は材料の組み合わせなどの任意の適切な材料から構築されてよい。生体適合性材料の非限定的な例としては、限定するものではないが、金属(たとえば、ステンレス鋼、チタン、金)、セラミック、及びポリマーがある。
図2及び図3は、本発明の小線源治療アプリケータ(100)の非限定的な実例を示す。アプリケータ(100)は、ハンドル(110)と、RBSと係合し、これを保持するためのハンドル(110)の遠位端(112)において遠位部分(120)とを備える。遠位部分(120)又はその一部分は、ハンドル(110)の遠位端(112)に統合されてよい(たとえば、その一部であってよい)。
図2及び図4Aに示される遠位部分は、ハンドル(110)の遠位端(112)に取り付けられた、その一部である、又はそれと係合することが可能である、ステム(122)を特徴とする。いくつかの実施例では、ステム(122)は、たとえば、図2に示されるように、全体的にまっすぐである。いくつかの実施例では、ステム(122)は、湾曲を有する。
ステム(122)の対向する端(たとえば、ハンドル(110)と係合する端に対向する端)に取り付けられるのは、ディスク・フランジ(124)である。ディスク・フランジ(124)は、キャップ・システム(150)と係合し、キャップ・システム(150)は、RBSを収容及び保護するために使用される。
たとえば、図4Aに示されるように、キャップ・システム(150)は、RBS(130)を受け入れるためのベース・リング(155)、たとえば、RBS(130)を取り囲むための全体的に円筒状の壁を備える。ベース・リング(155)は、RBS(130)を受け入れるための開いた第1の端(151)と、密封された第2の端(152)とを有する。ベース・リング(155)の第2の端(152)は、たとえば、表面が、RBS(130)が第2の端(152)においてベース・リング(155)を通って落ちるのを防止(し、RBSの患者との接触を防止)する、障壁表面(158)によって密封される。
障壁表面(158)は、さまざまな材料から構築されてよい。たとえば、いくつかの実施例では、障壁表面(158)は、合成ポリマー材料(たとえば、プラスチック)を含む材料から構築される。本発明は、ベース・リング(155)の障壁表面(158)の構造のために合成ポリマー材料(たとえば、プラスチック)に限定されない。たとえば、ベース・リング(155)の障壁表面(158)は、金属又は金属合金を含む材料から構築されてよい。
図4Aに示される実例は、ベース・リング(155)に障壁表面(158)を提供し、第2の端(152)からある距離のところでベース・リング(155)の外側表面に巻き付く手段で、第2の端(152)においてベース・リング(155)上に(たとえば、真空、熱などを介して)密封されたプラスチック・シールド(159)を示す。いくつかの実施例では、ベース・リング(155)の外側表面は、突起又は隆起(157)を備え、プラスチック・シールド(159)は、プラスチック・シールド(159)の上縁(159a)が隆起(157)上に延びるようにベース・リング(155)に取り付けられる。この構成は、プラスチック・シールド(159)が意図せずにベース・リング(155)から滑り落ちるのを防止する助けとなり得る。本発明は、本明細書において説明される特定のプラスチック・シールド(159)又は製作方法に限定されない。
いくつかの実施例では、ディスク・フランジ(124)とキャップ・システム(150)は、ねじ切り機構を介して係合する。たとえば、第1のねじ山構成要素(161)は、キャップ・システム(150)上又はその中に、たとえば、ベース・リング(155)上又はその中に配置された第2のねじ山構成要素(162)と係合することが可能であるディスク・フランジ(124)上に配置されてよい。図4Aに示される実例は、下方に(たとえば、ステム(122)と係合するディスク・フランジ(124)の端に対向する方向に)延びる第1のねじ山構成要素(161)及びベース・リング(155)の上端(122)の中の第2のねじ山構成要素を示し、第1のねじ山構成要素(161)は、第2のねじ山構成要素(162)と係合するように構成される。本発明は、ディスク・フランジ(124)上の雄ねじ切り構成要素及びベース・リング(150)内の雌ねじ切り構成要素に限定されず、たとえば、ディスク・フランジ(124)は、雌ねじ切り構成要素を特徴とすることがあり、キャップ・システム(150)は、雄ねじ切り構成要素を特徴とすることがある。
本発明は、ディスク・フランジ(124)及びキャップ・システム(150)と係合するためのねじ切り機構に限定されない。たとえば、いくつかの実施例では、ディスク・フランジ(124)とキャップ・システム(150)は、スナップ機構又は他の任意の適切な係合機構を介して係合する。
さらに、本発明は、ステム(122)をもつアプリケータに限定されない(又は、いくつかの実施例では、ステムは、ハンドル(110)の遠位端(112)の一部と考えられてよい)。たとえば、アプリケータ・システム(100)は、ハンドル(110)の遠位端(112)に統合された又はこれに取り付けられたディスク・フランジ(124)をもつハンドルを備えてよい。
図3及び図5に示される遠位部分(120)は、ハンドル(110)の遠位端(112)に取り付けられた、その一部である、又はそれと係合することが可能である、ステム(122)を特徴とする。いくつかの実施例では、ステム(122)は、全体的にまっすぐである。いくつかの実施例では、ステム(122)は、たとえば、図5に示されるように、湾曲を有する。ディスク・フランジ(124)、たとえば、RBSと係合するための構成要素は、ステム(122)の端(たとえば、ハンドル(110)と係合する端に対向する端)に取り付けられてよい。
いくつかの実施例では、ステム(122)は、ハンドル(110)に固定して取り付けられる。いくつかの実施例では、ステム(122)は、ハンドル(110)に統合される。いくつかの実施例では、ステム(122)は、ハンドル(110)に取り外し可能に取り付けられる。非限定的な実例として、図6は、遠位端(112)内に配置されるシャフト又は流路(113)をもつハンドル(110)を示し、流路(113)は、遠位部分(120)のステム(122)を受け入れるためのものである。
図7及び図3に示される実施例を参照すると、システム(100)は、キャップ・システム(250)をさらに備え、キャップ・システム(250)は、RBSを収容及び保護するために使用される。キャップ・システム(250)は、ディスク・フランジ(124)と取り外し可能に係合することができる。たとえば、図7に示されるキャップ・システム(250)は、RBS(130)を受け入れるためのベース・リング(255)を備える。ベース・リング(255)は、RBS(130)を受け入れるための開いた第1の端と、障壁表面(258)とをもつ全体的に円筒状の壁であり、密封された第2の端を作成する。
いくつかの実施例では、キャップ・システム(250)、たとえば、ベース・リング(155)の第1の端は、ベース・リング(255)がディスク・フランジ(124)上に嵌められることを可能にするために、隆起上にスナップを有する。いくつかの実施例では、ベース・リング(255)は、ベース・リング(255)の障壁表面(258)の迅速な開放によってRBS(130)の解放が可能にされるためのプル・タブを特徴とする。いくつかの実施例では、ベース・リング(255)は、アプリケータ(100)からのその解放(たとえば、ディスク・フランジ(124)からの解放)後は再使用不可能である。いくつかの実施例では、ベース・リング(255)は、RBSへの流体アクセスを限定し、RBSを閉じ込めるように、密封を提供する助けとなる。
いくつかの実施例では、ベース・リング(155、255)は、RBS(130)とは別個である。いくつかの実施例では、RBS(130)は、ベース・リング(155、255)に統合される。
アプリケータ(100)、たとえば、ハンドル(110)及び/又は遠位部分(120)は、治療及び/又は眼の境界面におけるアプリケータの領域(たとえば、アプリケータ-眼の境界面、線源-眼の境界面など)の明らかな可視化を可能にするように構成される。いくつかの実施例では、アプリケータ(100)は、図2及び図3に示される設計に類似した形状にされ、ハンドル(110)は、全体的に直線状の構成を有する。しかしながら、本発明は、本明細書において示される形状及び構成に限定されない。いくつかの実施例では、ハンドルは、湾曲を有する。
遠位部分は、本明細書において示される構成に限定されない。たとえば、いくつかの実施例では、遠位部分(120)は関節式であり、たとえば、遠位部分(120)は、必要に応じて移動及び/又は角度付け可能である。
ハンドル(110)は、図2及び図3に示される設計などの人間工学的設計、又は他の任意の適切な設計を特徴とすることがある。ハンドル(110)は、拡張された外科的使用を可能にするように、たとえば、特定の時間の長さ、たとえば、0~1分、1~2分、2~3分、3~4分、4~5分などにわたって、快適に放射線を標的に適用するために、設計されることがある。
ハンドル(110)の長さ及び幅、並びに遠位部分(120の長さ及び幅(たとえば、ステム(122)の長さなど)は、任意の特定の寸法に限定されない。しかしながら、ハンドル(110)の長さは、アプリケータ(100)の遠位端においてRBSから放出される放射線への外科医の曝露を限定する助けとなるように設計されてよい。
アプリケータ(100)は、ブランド表示(branding)リング(160)又は他の類似の構成要素をさらに備えてよい(たとえば、図6を参照されたい)。このブランド表示リングは、材料、塗料、色素、又はそれ自体をハンドル(110)から区別する他のタイプのマーキングのリングであってよい。ブランド表示リング(160)は、使用者がデバイスの位置合わせを行うのを助けるために使用されてよい。いくつかの実施例では、ブランド表示リング(160)は、設計目的、たとえば、ブランドを用いて設計を識別するためのものである。
図8及び図9は、本発明のシステム(100)の代替実施例を示す。いくつかの実施例では、ハンドル(110)の遠位端は、RBS(130)を受け入れるためのウェル(180)を備える。RBSは、遠位部分(120)の端においてウェル(150)内に含まれる。ハンドル(110)は、ウェル(180)内でRBS(130)を密封及び被覆するための取り外し可能なカバー(182)をさらに備えてよい。カバー(182)は、少なくとも開位置(RBSは挿入又は除去可能である)と閉位置(RBSは、ウェル内で密封され、カバー(182)によって被覆される)の間を移動することが可能であってよい。図8に示されるように、いくつかの実施例では、カバー(182)は、ハンドル(110)に摺動可能に取り付けられてよい。いくつかの実施例では、カバー(182)は、プル・タブ(図示せず)を使用してはずされてよい。いくつかの実施例では、カバー(182)は、ハンドルに枢着される(図9を参照されたい)。カバー(182)は、ハンドルに統合されてよい。図8及び図9は、開位置におけるカバー(182)を示す。
図8及び図9のウェル(150)を参照すると、いくつかの実施例では、ウェル(150)の形状は、RBSがウェル(150)内の所定の位置にくるとRBSの移動を最小にする助けとなる。ウェル(150)及びカバー(182)は、RBSの偶然の除去を防止するために流体アクセスを限定し、RBSを閉じ込めるように、密封を提供し得る。いくつかの実施例では、ウェル(150)は、ハンドル(110)の遠位部分の一体部分である。いくつかの実施例では、ウェル(150)は、ハンドル(110)の一体部分である。
いくつかの実施例では、カバー(182)は、RBSの確実な閉じ込めを保証する係止機構と協働する。いくつかの実施例では、カバー(182)は、フランジ構成要素又はハンドル構成要素に嵌まる。いくつかの実施例では、カバー(182)は、たとえば手技の後に、ウェル(150)からRBSを解放する手段の一部である、又はこれを備える。いくつかの実施例では、係止機構は、RBSの偶然の解放並びに/又はシステム(100)及び/若しくはキャップ・システム(150、250)、及び/若しくはカバー(182)、及び/若しくは遠位部分(120)などの再使用を防止する助けとなるように、ハンドル(110)の遠位部分、キャップ・システム(150、250)、及び/又はカバー(182)などの破壊なしに係合解除(たとえば、RBSが解放)不可能である。
本発明のアプリケータ・システム(100)は、線源解放具システム(RBS解放具)、たとえば、ハンドル(110)たとえば遠位部分(120)からRBSを解放するためのシステムを特徴とすることがある。いくつかの実施例では、線源解放具(RBS解放具)は、RBSの除去を可能にする、システム(100)の一部分、たとえば、キャップ・システム(150、250)、カバー(182)などの破壊的な解放を提供する。いくつかの実施例では、線源解放具は、アプリケータ・システム(100)が、破壊的機構を特徴とすることによって単回使用用であることを確実にする助けになる。非限定的な実例として、解放具は、破壊的プル・タブであってよい。いくつかの実施例では、解放具は、破壊的ねじりキャップであってよい。いくつかの実施例では、解放システムは、ハンドル(110)を介してアクセス可能であり、たとえば、使用者は、ハンドル(110)上のボタン又はレベルを用いて解放システムを作動させることが可能であることがある。いくつかの実施例では、解放システムは、遠位部分(120)を介してアクセス可能である。
キャップ・システム、たとえば、ベース・リングの障壁表面は、RBSと眼の表面との間の境界面の一部分であってよい。たとえば、キャップ・システムのベース・リングの障壁表面の外部表面は、眼と接触するキャップ・システムの部分であってよい。図10A及び図10Bを参照すると、いくつかの実施例では、ベース・リング(155)の障壁表面(158)の外部表面(158a)は湾曲している。いくつかの実施例では、ベース・リング(155)の障壁表面(158)の外部表面(158a)は、全体的に平坦である。いくつかの実施例では、ベース・リングの障壁表面の内部表面(158b)(障壁表面の外部表面の反対側の表面)は、湾曲してよい(図10Aを参照されたい)。いくつかの実施例では、ベース・リングの障壁表面の内部表面(155b)(障壁表面の外部表面の反対側の表面)は、まっすぐであってよい(図10Bを参照されたい)。ベース・リングの障壁表面の外部表面及び/又は内部表面は、任意の適切な形状又は構成であってよい。
いくつかの実施例では、キャップ・システム(150)及び/又は眼と直接接触する他の構成要素(たとえば、放射線減衰シールド)の材料及び/又は形状は、治療のために最適された形状で放射線の透過を修正することがある。
本発明の小線源治療アプリケータ(100)は、特定の様式で放射線の放出を成形するための放射線減衰シールド(190)(又はビーム平坦化用フィルタ)をさらに備えてよい。たとえば、本発明の放射線減衰シールド(190)は、治療のための表面(たとえば、緑内障ブレブ組織)にわたって(及び/又は、これを通じて)送達されるβ線線量分布を修正する(たとえば、最適化する)助けとなる。放射線減衰シールド(190)は、治療半径にわたって実質的に均一な線量分布を提供するように放射線の出力を修正してよい。いくつかの実施例では、放射線減衰シールド(190)は、レンズなどの非標的組織に到達する放射線の量を限定してよい。
図11Aに示されるように、放射線減衰シールド(190)は、RBS及び/又はキャップ・システム(150)とは別個であってよい。たとえば、放射線減衰シールド(190)は、キャップ・システム(150)に、たとえば、ベース・リング(155、255)に取り外し可能に取り付け可能であってよい。いくつかの実施例では、放射線減衰シールド(190)は、スナップ機構を介してキャップ・システム(150)に取り付ける。いくつかの実施例では、放射線減衰シールド(190)は、接着機構を介してキャップ・システム(150)に取り付ける。いくつかの実施例では、放射線減衰シールド(190)は、磁気機構を介してキャップ・システム(150)に取り付ける。放射線減衰シールド(190)は、任意の適切な取り付け機構を介してキャップ・システム(150)に取り付けられてよい。たとえば、いくつかの実施例では、放射線減衰シールド(190)は、たとえば、溶接機構又は他の永続的な取り付け機構を介して、キャップ・システム(150)に固定して取り付けられてよい。
図11A、図11B、及び図11Cは、放射線減衰シールド(190)の非限定的な実例を示す。放射線減衰シールド(190)は、密封された下部障壁(193)をもつシールド壁(194)を備え、RBS及び/又はキャップ・システム(150)を受け入れるためのシールド・ウェル(195)を形成する。シールド(190)は、全体的に円筒状であってよいが、本発明は、円筒状形状に限定されない。シールド(190)の側壁(194)は、たとえば、図11B及び図11Cに示されるように、少なくともRBS及び/又はキャップ・システムの一部分を囲む。シールド(190)は、RBSからシールド(190)の外部表面(及び、最終的に標的)への放射線の所望の量及び分布を生じさせるために下部障壁(193)の内部表面上に配置された成形用構成要素(198)をさらに備える。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、たとえば、図11A、図11Bの中央パネル、及び図11Cに示されるように、ドーム形である。成形用構成要素(198)は、放射線の所望の量及び分布を生じさせる、任意の適切な形状、サイズ、部品の数、材料、形状及び/又はサイズ及び/又は部品の数及び/又は材料の組み合わせなどであってよい。たとえば、いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は円板形である。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は方形である。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、2つ以上の方形部品の組み合わせである。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は箔ディスクである。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は箔環である。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、プラスチック・ディスクである。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、プラスチック環である。
図11Bは、シールド(190)のウェル(195)に挿入されたRBSを示す。図11Cは、シールド(190)のウェル(195)に挿入された、キャップ・システム(150)たとえばベース・リング(155)内のRBSを示す。本発明は、前述の構成のいずれかに限定されない。
いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、RBS及び/又はキャップ・システム(150)に統合される。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、RBS及び/又はキャップ・システムとは別個である。
いくつかの実施例では、キャップ・システムは、マスクされていないRBSと組み合わされてよい。いくつかの実施例では、キャップ・システムは、線量分布を最適化するための放射線減衰シールドを提供する。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドの寄与と組み合わされた統合されたマスクをもつRBSの構造の両方は、線量分布を最適化するための組み合わされた減衰を提供する。
他の交換も可能である。いくつかの実施例では、マスクされていないキャップが、マスクされたRBSと組み合わせ可能である。いくつかの実施例では、マスクされていないキャップは、マスクされていないRBSと組み合わせされる。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、キャップ及びRBSから独立している。いくつかの実施例では、RBS及びキャップからとは別個であり、これから独立している放射線減衰シールドは、マスクされていないRBS及びマスクされていないキャップ、又はマスクされたRBS、マスクされていないRBS、マスクされたキャップ、若しくはマスクされていないキャップの任意の組み合わせと組み合わされてよい。
放射線減衰シールドは、放射線線源(たとえば、RBS)とデバイスの遠位端を越えた標的組織との間に位置決めされる。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、RBSとキャップとの間に留置される。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、キャップの外側表面の上に留置される。
放射線減衰シールドは、1つの材料から構築されてもよいし、さまざまな材料から構築されてもよい。いくつかの実施例では、放射線減衰シールドは、その領域にわたって異なる電子平均自由行程の材料から構築される。
本発明の放射線減衰シールドは、1つの方法又は方法の組み合わせに基づいて、たとえば、フィルム線量測定実験を部分的に使用する実験の結果に基づいて、設計されてよい。この方法では、減衰材料の密度、厚さ、直径、形状、及び他の特性は反復的に修正され、標的体積内の放射線の分布に対する効果は、放射線用フィルム上への曝露の光学濃度によって測定される。
本発明の放射線減衰シールドは、1つの方法又は方法の組み合わせに基づいて、たとえば、Monte Carlo法を部分的に使用する実験の結果に基づいて、設計されてよい。J.E. Gentleは、International Encyclopedia of Education(第3版)、2010年、「Monte Carlo Methods in Statistics」において、「モンテ・カルロ法は実験である。Monte Carlo実験は、確率分布のいくつかの関数を推定するためのシミュレートされた乱数の使用である」と述べている。2008年春のK. Nilsen、PhD、Department of Physics and Scientific Computing Group University of Oslo、N-0316 Oslo、Norwayによる公開プレゼンテーションにおいて、「モンテ・カルロ・シミュレーションは、コンピュータ実験と扱うことが可能である。結果は、実験室的実験を分析する際に使用するであろう同じ統計学ツールを用いて分析可能である」と述べている。Los Alamos Monte Carlo N-Particle Transport Code(MCNP)は、「中性子、光子、電子、又は結合された中性子/光子/電子輸送に使用可能である。適用の特定の領域には、限定するものではないが、放射線保護及び線量測定、放射線遮蔽、X線撮影、医学物理、臨界安全性、検出器設計及び分析、核石油資源探査(nuclear oil well logging)、加速器標的設計、核分裂及び核融合炉設計、除染及びデコミッショニングがある」。「codeは、とりわけ、核システムが臨界であるかどうかを判定するため、及び線源からの線量を決定するために使用可能である」。
放射線減衰シールドは、手術創及び/又はブレブの直径のまわりの直径のために最適化された形状における放射線の透過を可能にする。放射線減衰シールドは、一般に、直径にわたる又は領域上での線量の平坦化を可能にするさまざまな透過性の介在材料を有する。同じ方法によって、放射線の減衰は、表面の一部分がより低い出力を有するようにβ線源の表面出力を変化させることによっても達成可能である。同じ方法によって、直径にわたる均一な線量(又は直径にわたる実質的に均一な線量)は、β線源の表面出力を変化させ、直径(又は領域)にわたってマスクすることの寄与の総和によって取得可能である。
本発明は、浮遊線量(stray dose)をレンズ及び他の組織に限定しながらも、意図された標的組織(たとえば、PTV)が最良であり最も十分に扱われるように、放射線減衰シールドの設計、及び/又はβ線源の出力を特徴とする。β線線源及び/又は放射線減衰シールド出力は、浮遊線量をレンズ及び他の組織に限定しながらも、緑内障ドレナージ手技ブレブ又は他の標的領域に固有の計画治療体積に最適化されてよい。
本明細書における放射線減衰シールドは、放射線減衰シールドの表面にわたって線量を選択的及び可変に減衰させる。相対的な減衰は、密度の変化、又は距離の変化、又は放射線電子平均自由行程を変える材料及び厚さの可変的な使用を含むいくつかの方法によって、達成可能である。
いくつかの実施例では、アプリケータは、RBSを一時的に遮蔽するため、並びに/又はアプリケータの一部分及び/もしくRBSを滅菌に保つためのカバーを特徴とする。カバーは、RBSに取り付け可能であってよい。いくつかの実施例では、カバーは、治療半径にわたって実質的に均一な線量分布を提供する放射線窓又はマスクを組み込む。カバーは、RBSと患者との間の滅菌障壁も提供する。
以前の従来の小線源治療デバイスは、適用の手段がRBS外側ケースを必要とし、眼球前部上、多くの場合は結膜又は強膜のどちらかの上の手術部位と直接的に接触して適用されるという意図をもって、設計された。したがって、デバイスが、正式な滅菌処理を最初に受けずに患者に適用されることが解釈される。むしろ、従来のデバイスは、一般に、アルコールのみで湿らされた布を用いて、患者症例の間に洗浄される。たとえば、米国原子力規制委員会の文献(情報通知第90-58号:US NRC、1990年9月11日)は、「典型的な製造業者の安全取り扱い指示:(a)アプリケータを遮蔽容器内でアルコールに浸す、又は(b)滅菌剤で湿らせた綿棒、スポンジ、又はガーゼを平らな表面に置いて、アプリケータの治療端を指で持つ代わりに、スワブ、スポンジ、又はガーゼで拭う、のどちらかで、アプリケータを滅菌してください」。
デバイスから放出される放射線は、細菌に適さない環境を作成するので何らかの快適さが追加されるが、これは、洗浄が無菌性でも発熱性材料の欠如でもないものに関する現代の規制上の要件と合致しない方法である。本発明は、滅菌されたシステム及びデバイス、並びに現代の規制上の要件と合致する本発明のシステム及びデバイスを滅菌するための方法を特徴とする。
いくつかの実施例では、本発明のシステムは、RBSと患者との間に留置された滅菌障壁を提供する。いくつかの実施例では、滅菌障壁はまた、関連のある治療領域にわたって実質的に均一な線量を提供するように放射線を減衰させる。したがって、いくつかの実施例では、キャップ・システムは、滅菌障壁を提供する。いくつかの実施例では、本発明の放射線減衰シールドは、滅菌障壁を提供する。
いくつかの実施例では、本発明の1つ又は複数の構成要素(たとえば、アプリケータ)は、使用者をRBSからさらに遮蔽することができる材料から構築される。いくつかの実施例では、小さい原子番号(Z)を有する材料は、遮蔽するために使用されてよい(たとえば、ポリメチルメタクリレート)。いくつかの実施例では、材料の1つ又は複数の層は遮蔽するために使用され、内側層は、小さい原子番号を有する材料(たとえば、ポリメチルメタクリレート)を含み、外側層は鉛を含む。
1つの実例として、いくつかの実施例では、本発明は、処方線量を提供するロジウム-106の活性をもつルテニウム-106カウから装填されるデバイスである。このデバイスは、その内容の全活性を送達するために標的体積に適用可能である。たとえば、デバイスは、10半減期(300秒)にわたって標的病変の上に留置され、その放射性エネルギーをすべて送達し、ロジウム-106を消費し、これを使い果たしてパラジウムにし得る。
1つの実例として、いくつかの実施例では、本発明は、ストロンチヌム(Strontinum)-90/イットリウム-90ラジオアイソトープを永続平衡で含むことから構築されるアプリケータである。いくつかの実施例では、Sr-90/Y-90は、たとえば、ステンレス鋼から構築された、密封線源小線源治療デバイス内にある。線源は、たとえば、結膜組織を0.3mmの深さまで含むように、時間単位あたり約1,000cGyの線量を隣接する計画治療体積の十分な部分に投射するように構築されてよい。線源は、小線源治療アプリケータに取り付けられてもよいし、これに統合されてもよく、放射線減衰シールドは、線源に取り付けられてもよいし、線源と統合されてもよい。いくつかの実施例では、線源又は減衰シールド又は他の構成要素は、滅菌障壁で被覆されてよい。本発明は、この実施例に限定されず、開示される特徴の変形形態及び組み合わせも、本出願の範囲に包含される。
図12は、本発明の小線源治療アプリケータのアセンブリの概略図を示す。本発明は、図12に示されるアプリケータ及びその構成要素に限定されない。示されるデバイスは、ハンドル(110)と、遠位部分(120)とを備える。この実例では、遠位部分(120)は、ステム(122)に接続されたRBS(130)を備える。ハンドル(110)は、遠位部分(120)のステム(122)を受け入れるためのシャフト(113)を備える。示される2つの異なる遠位部分は、1つはまっすぐなステムを有し、1つは湾曲したステムを有することに留意されたい。眼境界面キャップ(260)も示されており、眼境界面キャップ(260)の第2の端(262)の外側表面は、眼の表面に合致するように湾曲している。遠位部分(120)がハンドル(110)に取り付けられた後、アプリケータは、眼境界面キャップ(260)の第1の端(261)を介して眼境界面キャップ(260)に挿入される。最終的なイメージは、完全に組み立てられたシステムである。
以前に論じられたように、成形用構成要素(198)は、必要に応じてさまざまな形状で構築されてよく、たとえば、成形用構成要素(198)は、環、ディスク、方形(たとえば、正方形)、楕円、腎臓形などであってよい。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、全体的に中実である。いくつかの実施例では、成形用構成要素(198)は、1つ又は複数の孔、たとえば、環の例では中心穴を備える。本発明は、成形用構成要素の前述の形状に限定されない。
本発明をいかなる理論又はメカニズムにも限定することを望むものではないが、放射線減衰シールドの成形用構成要素は、RBSから放出されるβ線の一部分を減衰させるように設計される。たとえば、いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の面積の少なくとも50%に放出される放射線の10~20%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の面積の少なくとも50%に放出される放射線の20~50%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の面積の少なくとも50%に放出される放射線の30~60%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の面積の少なくとも50%に放出される放射線の40~70%減衰を提供する。たとえば、いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の面積の少なくとも50%に放出される放射線の50~75%減衰を提供する。
いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の5~50%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の10~20%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の5~50%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の20~50%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の5~50%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の30~60%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の5~50%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の40~70%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の5~50%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の50~75%減衰を提供する。
いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の10~25%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の10~20%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の10~25%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の20~50%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の10~25%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の30~60%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の10~25%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の40~70%減衰を提供する。いくつかの実施例では、成形用構成要素は、標的平面の総面積の10~25%である標的平面の面積の一部分に放出される放射線の50~75%減衰を提供する。
本発明は、前述の減衰の範囲及び前記減衰によって影響される標的平面の部分に限定されない。以下の表1は、成形用構成要素が標的平面の総面積の特定の部分に対して放射線を(特定のパーセンテージ又はパーセンテージの範囲の分だけ)減衰させる実施例の非限定的な例について説明する。


キット
本発明は、本発明の小線源治療システムの1つ又は複数の構成要素を備えるキットも特徴とする。たとえば、いくつかの実施例では、キットは、小線源治療アプリケータ、たとえば、RBSのないアプリケータを備える。たとえば、キットは、ハンドルをもつアプリケータと、RBSがキャップ・システムの内部に入るとハンドルと係合するためのキャップ・システムとを備えてよい。いくつかの実施例では、キットは、β線線源(たとえば、RBS)と、小線源治療アプリケータとを備える。いくつかの実施例では、キットは、小線源治療アプリケータの構成要素の一部分を備える。いくつかの実施例では、キットは、放射線減衰シールドをさらに備える。
いくつかの実施例では、キットは、小線源治療アプリケータ(たとえば、ハンドル部分及びキャップ・システム)と、経強膜挿入のためのインプラント(たとえば、眼の結膜下腔内でブレブを形成する(又は接合(conjunctive)とテノン嚢との間の空間内でブレブを形成する、経強膜挿入のためのインプラント)とを備える。いくつかの実施例では、キットは、小線源治療アプリケータ(たとえば、ハンドル部分及びキャップ・システム)と、放射性核種小線源治療線と、経強膜挿入のためのインプラント(たとえば、眼の結膜下腔内でブレブを形成する(又は接合とテノン嚢との間の空間内でブレブを形成する、経強膜挿入のためのインプラント)とを備える。たとえば、いくつかの実施例では、ハンドル及びキャップは、MIGSドレナージデバイスとともにパッケージされたキットにおいて提供される。
いくつかの実施例では、キットは単回使用用である。キットは、滅菌包装内で提供されてよい。
方法
本発明のシステム及びデバイスは、さまざまな方法に使用されてよい。本明細書におけるシステム及びデバイスの使用の方法の非限定的な実例としては、眼の標的、たとえばMIGSインプラント又は手技によって形成されたブレブの部位にβ線を適用するための方法がある。他の方法には、阻止する方法、又は線維形成の方法、又はMIGSインプラント若しくは手技と関連したブレブ若しくは穴内の炎症を阻止若しくは減少させる方法、線維柱帯切除術、MIMS手技などがある。
1つの実例として、本発明のシステム及びデバイスは、緑内障ドレナージ手技結膜ブレブを治療する方法に、β治療法の実質的に均一な線量、たとえば、約10mmの直径にわたってβ治療法の実質的に均一な線量を提供する。
他の方法には、ブレブの機能を維持する方法、たとえば機能的ブレブを維持することによって、MIGSインプラントの機能を高める方法、MIMSの成功を高める方法、失敗した線維柱帯切除術を修復するための方法、失敗したMIMSを修復するための方法、眼圧(IOP)を減少させる方法、健康なIOPを維持する方法、緑内障を治療するための方法などがある。
本明細書における方法は、β線を眼の標的領域に適用することを有する。いくつかの実施例では、標的領域は、ブレブの部位又はブレブの予想部位である(標的はブレブ又はブレブの一部分に限定されないことに留意されたい)。いくつかの実施例では、標的領域は、インプラントの端を囲む。いくつかの実施例では、標的は、直径が2~5mmである。いくつかの実施例では、標的は、直径が5~12mmである。いくつかの実施例では、標的は、厚さが0.3mm~0.5mmである。いくつかの実施例では、標的は、厚さが0.01mm~0.7mmである。いくつかの実施例では、標的は、厚さが0.1mm~0.6mmである。本発明は、標的の前述の寸法に限定されない。
いくつかの実施例では、方法は、特定の手術手技の前、たとえば、MIGSインプラントの挿入の前、接合の切開の前、MIMSと関連した穴の作成の前などに、β線を適用することを含む。いくつかの実施例では、方法は、特定の手術手技後にβ線を適用することを含む。
いくつかの実施例では、本明細書における方法は、部位、たとえば、MIGSインプラントの部位、ブレブの部位、眼の異なる部分に、薬剤を導入することを含む。
本発明は、β線を放出するためのアプリケータを準備するための方法も特徴とする。いくつかの実施例では、方法は、放射性核種小線源治療線源(RBS)をアプリケータ、たとえば、アプリケータ内の適切な場所又は空洞に挿入することを含む。いくつかの実施例では、方法は、RBSをアプリケータに取り付けることを含む。
いくつかの実施例では、本発明のシステム及びデバイスは、穿刺手技と関連した方法、たとえば、後で緑内障手術に対する創傷治癒又は瘢痕又は炎症反応から生じ得るブレブ及び/又は手術部位内及び/又はそのまわりの瘢痕組織及び/又は嚢胞性構造を除く又は除去するためのブレブに対する手技に使用されてよい。穿刺手技は、手術部位形態に影響し、手術の機能を回復させ、及び/又はIOPを低下させることがある。
本発明をいかなる理論又はメカニズムにも限定することを望むものではないが、線維柱帯切除術手技によって形成されたブレブ上の瘢痕組織形成を治療することは、線維柱帯切除術の時点で新たに作成された(及び瘢痕組織のない)ブレブを治療することとは異なると考えられる。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、穿刺手技に付随するβ治療法を線維柱帯切除術手技によって形成されたブレブに適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、瘢痕組織を形成した線維柱帯切除術ブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、眼圧(IOP)が増加した線維柱帯切除術患者の眼の中のブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、線維柱帯切除術が失敗している又は失敗したブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、第1の線維柱帯切除術が失敗した場合、第2の線維柱帯切除術においてブレブにβ治療法を適用することを含む。
いくつかの実施例では、本明細書における方法は、失敗している又は失敗したブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、失敗している又は失敗したMIGSデバイス・ブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、瘢痕組織を形成したMIGSデバイス・ブレブにβ治療法を適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、眼圧(IOP)が増加したMIGSデバイス患者の眼の中のブレブにβ治療法を適用することを含む。
いくつかの実施例では、本明細書における方法は、β線に加えて別の薬剤を眼に適用することを含む。いくつかの実施例では、本明細書における方法は、β線に加えて別の代謝拮抗物質(たとえば、マイトマイシン-c又は5-フルオロウラシル)を適用することを含む。いくつかの実施例では、方法は、点眼薬又は液体代謝拮抗物質又は他の液剤を投与することを含む。いくつかの実施例では、薬剤は、手術手技の前、その間、及び/又はその後に、投与される。
本発明のシステム及びデバイス(及び方法)は、創傷治癒、たとえば、異物挿入、外傷、眼表面創傷などによる眼における創傷にも適用されてよい。創傷治癒の1つのモデルは、プロセスを、止血、炎症、増殖、及びリモデリングに分ける。止血の第1の期は創傷直後に開始し、血管収縮及びフィブリン・クロット形成を伴う。血餅及び周囲創傷組織は、トランスフォーミング成長因子(TGF:transforming growth factor)-β、血小板由来増殖因子(PDGF:platelet-derived growth factor)、線維芽細胞成長因子(FGF:fibroblast growth factor)、及び 上皮成長因子(EGF:epidermal growth factor)などの炎症誘発性サイトカイン及び成長因子を出す。出血が制御されると、炎症性細胞は、創傷へと移り、炎症期を促進し、この炎症期は、好中球、マクロファージ、及びリンパ球の逐次浸潤によって特徴づけられる。初期創傷では、マクロファージは、追加の白血球を集めて活性化することによって炎症反応を促進するサイトカインを出す。マクロファージが、これらのアポトーシス細胞を取り除くと、マクロファージは、組織再生を促進するためにケラチノサイト、線維芽細胞、及び血管新生を刺激する修復状態への表現型移行を受ける。T-リンパ球は、炎症細胞及びマクロファージに続いて創傷に移り、増殖後期/リモデリング初期期中にピークに達する。T-細胞は、組織の完全性を維持すること、病原体から防御すること、及び炎症を調節することを含めて、創傷治癒の多くの面を調節する。増殖期は一般に、炎症期に続き、これと重複し、創傷内での上皮増殖及び暫定的基質上での遊走(再上皮化)によって特徴づけられる。修復真皮では、線維芽細胞及び内皮細胞は、存在する最も顕著な細胞タイプであり、損傷の部位における毛細血管成長、コラーゲン形成、及び肉芽組織の形成をサポートする。創底内で、線維芽細胞は、コラーゲン、並びに細胞外マトリックス(ECM:extracellular matrix)の主要成分であるグリコサミノグリカン及びプロテオグリカンを産生する。強力な増殖及びECM合成に続いて、創傷治癒は、数年にわたって持続し得る最終的なリモデリング期に入る。
本発明の放射線減衰マスクは、競合する第一選択療法として線維柱帯切除術におけるβ照射の使用を許容可能な医療行為まで減少させる。これは、(1)β線線源出力が、線維柱帯切除術手術創傷及びブレブに固有の計画治療体積に最適化される、及び(2)レンズに対する浮遊線量を最小にし、したがって、さもなければこの治療様式の選択を限定する白内障を誘発する副作用の減少に力を与える(empower)こと、の両方によって達成し得る。
注目すべきは、慣例により、線量変動は、中心点最大線量を仮定して直径にわたる変動と説明されることである。しかしながら、実際には、最大線量は中心から外れていることがあることが実証されている。したがって、直径にわたる線量の説明は、領域にわたる線量の変動も含んでよい。
本明細書において説明される修正形態に加えて、本発明のさまざまな修正形態が、前述の説明から当業者には明らかであろう。そのような修正形態は、添付の特許請求の範囲に含まれることも意図する。本出願において引用される各参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明の好ましい実施例が図示及び説明されてきたが、添付の特許請求の範囲を越えない修正がそれに加えられてよいことは、当業者に容易に明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲のみによって限定されるべきである。特許請求の範囲に記載される参照番号は、例示であり、特許庁による審査を簡単にすることのみを目的としており、いかなる形であれ限定されない。いくつかの実施例では、本特許出願において提示される図は、角度、寸法比などを含めて、一定の縮尺で描かれている。いくつかの実施例では、図は代表にすぎず、特許請求の範囲は、図の寸法によって限定されない。いくつかの実施例では、本明細書において「含む、備える(comprising)」という句を使用して説明される本発明の説明は、「からなる(consisting of)」と説明され得る実施例を含み、したがって、「からなる」という句を使用して本発明の1つ又は複数の実施例を特許請求するための記載要件が満たされる。
以下の特許請求の範囲に記載される参照番号は、単に本特許出願の審査を容易にすることを目的とし、例示であり、いかなる形であれ特許請求の範囲を対応する参照番号を図面に有する特定の特徴に限定することを意図したものではない。

Claims (9)

  1. β線の線量を標的に適用するための小線源治療システムであって、
    a.遠位端(112)を有するハンドル(110)と、
    b.前記ハンドル(110)の前記遠位端(112)上に配置され、第1の端(151)と、前記第1の端(151)と対向する第2の端(152)と、放射性核種小線源治療線源(RBS)を受け入れるためのその中の空洞とを有するベース・リング(155)であって、前記第1の端(151)が前記空洞への前記RBSの挿入を可能にするために開いている、ベース・リング(155)と、前記第2の端(152)への前記RBSの通過を防止するように前記ベース・リング(155)の前記第2の端(152)を密封する障壁表面(158)とを備えるキャップ・システム(150)であって、前記障壁表面(158)が、合成ポリマー材料を含む材料から構築され、前記ベース・リング(155)が、金属又は金属合金を含む材料から構築される、キャップ・システム(150)と、
    c.前記ベース・リング(155)の前記第2の端(152)上の前記キャップ・システムに取り付け可能である放射線減衰シールド(190)と
    を備え、
    前記減衰シールド(190)が、前記キャップ・システム(150)の前記ベース・リング(155)の前記第2の端を受け入れるためのシールド・ウェル(195)を形成する密封された下部障壁(193)をもつシールド壁(194)と、前記下部障壁(193)の内部表面上に配置された突起部(198)とを備え、前記突起部(198)が、前記空洞の中に収容されている前記RBSから治療領域の標的平面に送達されるβ線の線量を調節するように成形及び構築される、小線源治療システム。
  2. 前記突起部(198)がドーム形であるか、方形であるか、丸い円板であるか、または、環である、請求項に記載のシステム。
  3. 前記突起部(198)が2つ以上の部品の組み合わせである、請求項に記載のシステム。
  4. 前記2つ以上の部品の組み合わせが、異なる材料から構築された部品を備える、請求項に記載のシステム。
  5. 前記2つ以上の部品の組み合わせが、異なるサイズから構築された部品を備える、請求項に記載のシステム。
  6. 前記突起部(198)が、ステンレス鋼、チタン、銅、黄銅、タングステン、タングステン-銅、金属合金、又はポリマー、のうちの1つ又はそれらの組み合わせを含む材料から構築される、請求項に記載のシステム。
  7. 前記突起部(198)が、前記β線の5~50%から5~50%減衰する、請求項に記載のシステム。
  8. 前記突起部(198)が、前記β線の25~75%から5~50%減衰する、請求項に記載のシステム。
  9. 前記RBSは、ストロンチウム-90/イットリウム-90を含む、請求項に記載のシステム。
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