[發明專利]用于加熱生物組織中的磁性或可磁化物質的交變磁場治療施源器

無效

• 申請號: 200980111148.X
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN102083497A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: P·弗尤切特;V·布呂斯;A·喬丹
• 申請（專利權）人: 馬格福斯納米技術股份公司;MT醫學技術工程有限公司
• 主分類號: A61N2/00
• 分類號: A61N2/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

本發明涉及一種符合權利要求1前序部分所述特征的用于加熱生物組織中的磁性或可磁化物質、尤其利用磁性納米顆粒進行熱療的交變磁場治療施源器。

背景技術

EP?1?102?609?B1就公開了這樣一種交變磁場治療施源器，其包括一個大型施源器，具有一個磁軛和兩個被輻照間隙隔開的、在磁軛上的對置的極靴，并且具有兩個各自對應于一個極靴的電磁線圈。將一個大型施源器控制單元連接到大型施源器上，用于供應具有一定振幅、頻率和相位的交流電，從而可在輻照間隙中產生具有一定場強且盡可能均勻的交變磁場。將作為輻照靶區(Zielvolumen)的待輻照生物組織容納于輻照間隙之中。尤其可在輻照間隙中將患者身上作為靶區的某一個待輻照身體部位(例如病變前列腺)送入輻照間隙之中。

以下將以前列腺癌為例，對本發明所述的交變磁場治療施源器進行描述和解釋，但并不僅限于這一應用，因為也能治療其它疾病，尤其是上腹部或骨盆區域中的其它腫瘤。

已知大型施源器的有效交變磁場直徑約為300mm，可以調整到直至18kA/m的場強。對患者上腹部或骨盆區域中的腫瘤尤其是前列腺癌進行輻照時，會涉及到比較大的身體表面，輻照過程中將感應出很大的環流，可能會導致例如骨盆區域的皮膚表面、肌肉組織和骨骼過分受熱，并且有可能導致無法控制的神經刺激，從而大大加重患者的負擔。由于存在這些問題，因此已知的大型施源器只能使用約為4～4.5kA/m的場強進行工作，患者這時通常尚能夠忍受環流作用。

當病變前列腺中的磁流體達到最大劑量時，在輻照過程中只能使用大型施源器僅僅使這里的溫度達到約41℃或更低。在結合其它放射療法進行綜合治療的過程中，盡管這種溫度足以增大腫瘤的敏感性取得積極的治療效果，但是需要將溫度升高到大約45℃或更高，才能直接破壞腫瘤組織。如果使用100kHz交變磁場，則上述大型施源器的場強應達到大約7kA/m或更高才行，由于需要比較長的輻照時間，可達到大約一小時，患者實際上無法忍受環流作用。

發明內容

因此本發明的任務在于適當改進這種類型的交變磁場治療施源器，從而能夠對比較小的輻照靶區、尤其是較小的患者身體區域進行有充分療效的輻照。

采用權利要求1所述的特征即可解決這一任務。

按照權利要求1所述，在大型施源器的輻照間隙中且在作為輻照靶區的待輻照的生物組織的附近、尤其在患者身體上或身體內在待輻照的身體部位、例如病變前列腺的附近，設置一個集磁器，所述集磁器將大型施源器的交變磁場集中在靶區中并且從而局部增強這里的磁場。

這樣就能使用大型施源器以比較小的磁場強度進行輻照，不會形成患者無法忍受的渦流和環流作用，但仍然可在比較小的靶區(例如病變前列腺)中達到足夠高的磁場集中度，從而能夠在這里達到大約45℃或更高的溫度，足以直接破壞腫瘤組織。

此外還能以簡單、成本低廉的方式制造、使用功能高度可靠的集磁器。

建議采用具有權利要求2所述特征的無源鐵氧體型的集磁器。盡管鐵氧體的集磁作用以及對大型施源器的交變磁場局部增強作用比較小，但在一定條件下足以達到治療效果。這種無源鐵氧體型集磁器的制造工藝特別簡單，而且成本低廉。

而利用權利要求3所述的特征則可以實現一種具有電磁線圈作為感應線圈的有源集磁器，這種集磁器盡管成本比較高，但是能夠形成更強的磁場集中度，因此能夠大幅度局部增強大型施源器的交變磁場，例如在前列腺癌中能實現大約3～4倍的局部增強作用。為此需要在治療施源器中對集磁器的所述至少一個電磁線圈進行適當定位，使得集磁器和大型施源器的磁軸大致指向相同的方向，并且給電磁線圈提供與大型施源器的交流電頻率相同且相位相同的同步交流電。

建議采用權利要求4所述的這種同步方式，即將大型施源器控制單元與集磁器控制單元相互連接或者整合在一起，從而也可以結合使用一個功率輸出單元通過大型施源器控制單元直接給集磁器供電。但即使采用這種直接耦合方式，最好也能獨立調整大型施源器和集磁器的交流電振幅，因為大型施源器上的允許最大振幅取決于患者的個人生理特征，可能有所不同。

此外還建議采用權利要求5所述的同步方式，將集磁器控制單元與大型施源器控制單元相互分開，并且彼此獨立工作。集磁器控制單元與一個用來檢測大型施源器交變磁場頻率和相位的傳感器共同發揮作用。然后在集磁器控制單元中處理相應的值以用于同步。

在權利要求6所述的一種特別有益的改進實施方式中，將有源集磁器的電磁線圈設計成扁平線圈形式，使得待輻照靶區大致垂直于磁軸范圍內的扁平線圈平面。而圓柱形線圈則不大適用于有源集磁器。