一种含有¹²⁵I粒子的试剂盒及其用途的制作方法

专利名称：一种含有¹²⁵I粒子的试剂盒及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学材料领域，具体涉及一种用于经皮椎体成形术植入的含有125I粒子的试剂盒及其用途。所述的试剂盒可以用于脊柱转移瘤的治疗。
背景技术：
经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)是在影像设备监视下， 经皮椎体穿刺注入骨水泥以增加椎体强度，稳定病变椎体，防止椎体塌陷，从而起到减轻疼痛等作用。由于近年来介入设备的飞速发展，在PVP基础上新发展了 PKP，PKP是在PVP 基础上，先利用球囊扩张塌陷的椎体，推挤邻近骨质，在椎体内创造出一个空间，再注射骨水泥，以恢复椎体高度，增加椎体强度等，起到解除或减轻疼痛等作用[Gangi A, Dieteman TJ, Mortazavir R, et al. CT guided intervential procedures for pain management in the lumboscural spine. Radiographics, 1998,18 (3) :621_637.]。椎体成形术最早应用于开放手术时，用于加强有血管瘤的椎体。1984年法国学者Galibert等[Galibert P，Deramond H，Rosat P，etal. Prelimainary note on the treatment of vertebral angioma by percutaneous acrylic vertebroplasty. Neurochirurgie,1987，33 (2) 166-168.]根据外科手术注射骨水泥经验，首先运用经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)治疗颈椎海绵状血管瘤取得了良好的镇痛效果，并于1987年首次报道了这一技术，1990年又进一步提出该技术可用于骨髓瘤、转移瘤、骨质疏松骨折等的治疗 [Galibert P，Deramond H. Percutaneous acrylic vertebroplasty as a treatment of vertebral angioma as well as painful and debilitating diseases· Chiurgie，1990， 116(3) :326-334.]，由此PVP技术得到了广泛应用，尤其在北美地区，其价值得到普遍认可。1994年被美国Virgina大学将该技术引入美国[Jensen ME, Evans AJ, Mathis JM, et al.Percutaneous polymethylmethacrylate fracture !technical aspects. AJNR, 1997, 18(10) 1897-1904.]并应用于骨质疏松性椎体压缩骨折，迅速引起了介入科医师及骨科医师的广泛关注。用于椎体成形术的骨水泥必须改变其调配比例，加入比厂家所推荐的更多单体降低粘度以易于注射，而不影响它的强度和硬度[Jasper LE, Deramond H, Mathis JM, et al.The effect of monomer to power ration on the matherial properties of cranioplastic. Bone,1999,25 :27-29.Belkoff SM, Maroney M, Fenton DC, et al.Anin vitro biomechanical evaluation of bone cements used in percutaneous vertebroplasty. Bone, 1999，25 =23-26.]。现阶段临床使用的骨水泥有两大类1)可被降解的骨水泥羟甲基磷酸钙骨水泥(hydroxyapatie，HA)等；2)不可降解的骨水泥丙烯酸骨水泥，聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)等。Belkoff 等[Belkoff SM, Mathis JM, Erbe EM, et al. Biomechanical evluation of a new bone for use in vertebroplasty. Spine,2000, 25(9) :1061-1064.]体外实验发现羟甲基磷酸钙骨水泥不能提高椎体强度与硬度。PMMA是目前PVP最常用的骨水泥。PMMA是一种无机高分子骨修复材料，主要由聚甲基丙烯酸甲脂和单体丙烯酸甲脂聚合而成，属传统的骨替代材料，PMMA具透X线的特性，为增强其不透X 线性，可适当力口入钡、钽或鹤粉[Murphy KJ,Deramond H. Percutaneous verttebbroplasty in benign and malignant dieases(Review). Neuroimaging Clin N Am,2000,10 (3) 511-518.]。Cotton等发现骨水泥注入瘤体内可导致肿瘤部分或完全坏死，可能为PMMA 具有不同程度毒性和其凝固过程中释放热量所致[Cotton A, Dewatr F, Cortet B, et al.Percutaneous vertebroplasty for osteolytic imestastases and myeIma :effects of the percentage of lesion filling and the leakage of methymethacrylate at clinical follow up. Radiology, 1996,200(2) :525_530. ]。Deramand等实验研究中测定的温度似乎不足于产生如此的效果[Deramond H, Wright NT, Belkoff SM, et al. Temperature elevation caused by bone cement polymerization during vertebroplasty.Bone, 1999，25 :17-21.]。因此有学者认为椎体成形术的抗肿瘤作用可能是肿瘤组织对热作用比正常组织敏感，而且注射的骨水泥直接或间接堵塞肿瘤血管，造成肿瘤的部分坏死。经皮椎体成形术创伤小，能有效缓解椎体溶骨性转移瘤、侵袭性血管瘤、骨髓瘤以及骨质疏松所致疼痛，增加椎体强度，提高脊柱稳定性，尽管其临床应用时间不长，因其安全且效果显著，已得到充分肯定，应用前景广阔。最近报道的经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty, PKP)是利用可膨胀骨填塞器撑开压缩椎体并在椎体内建立一个空间然后注入高黏度骨水泥[Hide IG, Gangi A. Percutaneous vertebroplasty :history, technique and current perspectives. Clinical Radiology，2004，59 (6) :461_467.]。该法结合了后凸矫形术和PVP的优点，既可以重建压缩椎体高度，矫正椎体后凸畸形，又可起到止痛、力口固椎体维持功能的作用，并可恢复椎体骨质疏松压缩骨折或外伤压缩骨折椎体的高度。由于后凸矫形术在压缩椎体内创建了足够大的空间及注入高黏度PMMA，从而防止了骨水泥渗漏并发症的发生。 125I放射性粒子亦称为粒子刀，是一种极为先进的微型密封放射源。采用125I粒子组织间近距离放疗是原子能物理在医学临床上的应用，是近代医学的高科技治疗手段之一。125I放射性粒子植入对前列腺癌、鼻咽癌、直肠癌、胰腺癌均有较显著的疗效，125I 放射性粒子植入组织间近距离放疗具有高度适形放疗的特点，同时拥有微创、损伤轻微、 并发症少、使用便易等优势，在治疗一些恶性实体肿瘤方面已取得满意疗效[Ebara S， Katayama N，Tanimoto R，Edamura K，et al. Iodine-125 seed implantation(permanent brachytherapy)for clinically localized prostate cancer. Zhang FJ, Li CX, Wu PH, et al. Radioactive seed 1251 implantation in treating recurrence and metastasis after liver transplantation in hepatoma. Zhonghua Yixue Zazhi 2007;87:956-959· Acta Med Okayama 2008 ；62 9-13. Darakchiev BJ, Albright RE, Breneman JC, et al.Safety and efficacy of permanent iodine-125 seed implants and carmustine wafers in patients with recurrent glioblastoma multiforme. J Neurosurg 2008 ； 108 236-242. Martinez-Monge R，Pagola M，Vivas I，et al. CT-guided permanent brachytherapy for patients with medically inoperable early-stage non-small cell lung cancer(NSCLC). Lung Cancer 2008 ；61 :209_213·]·在经皮椎体成形术中，新型安全、经济、生物相容性好、毒副反应小的骨水泥的幵发具有重要的意义，本发明探索了一种新型的骨水泥。
发明内容
本发明设计了一种用于经皮椎体成形术植入的含有125I粒子的试剂盒，以实现对人和动物进行粒子植入疾病治疗的作用。具体地，本发明涉及一种用于经皮椎体成形术植入的试剂盒，包含所述的125I粒子，骨水泥，造影剂。优选地，所述骨水泥为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate， PMMA)。另外，所述造影剂优选为76%复方泛影葡胺注射液，包装20ml/15.2g，含碘量为 370mg/ml。该试剂盒还可以包括铅板及防护设备，旋进式注射器加压装置，椎体成形穿刺针，外科锤，一次性使用无菌注射器，粒子植入枪和一次性粒子源输送针。本发明另一方面涉及一种125I粒子，其特征在于1251粒子为碘-125密封籽源，密封籽源的源芯为含放射性核素125I的银丝，包壳为电子束或激光焊封的高纯钛管。其外观用放大成像系统检查，端点焊接圆滑，无凹凸不平，密封无孔，密封籽源长4. 5mm,直径0. 8mm, 平均能量27. 4-35. 4Kev，半衰期60. ld，半价层0. 025mm Pb，织穿能力为17mm，表面活度为 1. OOmCi/ 粒，有效期 135 天，1 μ Ci = 37ΜΒ，物理半衰期(Τ1/2) = 60. 1 天。本发明还涉及所述125I粒子和所述试剂盒得用途，优选在制备用于经皮椎体成形术联合125I粒子植入的工具中的应用和/或在制备治疗肿瘤的工具中的应用。所述肿瘤可以为各种类型的肿瘤，其中优选为脊柱转移瘤。为了进一步研究和验证本发明请求保护的内容，在实施例1建立了经皮椎体成形术(Percutaneous Vertebroplasty, PVP)联合125I粒子植入的版纳微型猪实验动物模型， 研究TPS治疗计划下实施PVP及125I粒子植入手术并发症的发生率及其预防措施。探讨125I 粒子近距离照射所引起的放射性脊髓炎的照射剂量和时间的关系。在实施例2，利用新型的试剂盒，通过对脊柱转移瘤患者进行治疗，综合分析其在治疗脊柱转移瘤疗效、术后并发症以及对重要脏器功能的影响，进一步探讨本发明所述新型试剂盒在结合植入术治疗脊柱转移瘤的优势。


图1为版纳微型猪的胸椎及相应脊髓节段示意图，其中图中从下到上第二节为 T13椎体图2为125I粒子结构示意图。密封籽源的源芯为含放射性核素125I的银丝，包壳为电子束或激光焊封的高纯钛管。图3新型试剂盒植入版纳微型猪T13椎体的示意图。其中A图为手术前示意图； B图为手术后示意图。图4新型试剂盒椎体内植入阻碍版纳微型猪术中及术后DSA片所见。其中A图为手术中DSA片；B图为手术后DSA片。图5为脊椎溶骨性转移瘤患者的椎管内植入研究结果图。采用本发明的新型试剂盒治疗后较单纯PVP治疗具有更好的临床效果。实施例1版纳微型猪的椎管内植入实验一、材料和仪器1.1实验材料与实验仪器
版纳微型猪；骨水泥；125I粒子；用于经皮椎体成形术的新型试剂盒，包含125I粒子，骨水泥，造影剂。铅板及防护设备，旋进式注射器加压装置，椎体成形穿刺针，外科锤，一次性使用无菌注射器，粒子植入枪和一次性粒子源输送针。 1.实验动物成年健康版纳微型猪12只，体重20_25kg(平均22. 7kg)，雌性。昆明医学院实验动物中心提供并饲养。实验前，饲养观察1周，饮食、二便、运动正常。预实验发现T13为最佳实验椎体节段(图1)。2.实验材料1)籽源1251粒子为碘-125密封籽源(以下简称125I粒子)，密封籽源的源芯为含放射性核素125I的银丝，包壳为电子束或激光焊封的高纯钛管。外观用放大成像系统检查，端点焊接圆滑，无凹凸不平，密封无孔。密封籽源长4. 5mm,直径0. 8mm,平均能量 27. 4-35. 4Kev，半衰期60. Id,半价层0. 025mm Pb，织穿能力为17mm。表面活度为1. OOmCi/ 粒，有效期135天，1 μ Ci = 37ΜΒ。物理半衰期(Τ1/2) = 60. 1天。其结构见图2。2)铅板厚度=1. 5mm，经实验前屏蔽试验检测，可完全屏蔽125I粒子放射线。以此材料制作屏蔽用铅罐，罐体裂隙=L (T13水平脊髓宽度)，椎体高度=H (T13水平脊髓高度)。3)骨水泥聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。4)造影剂76%复方泛影葡胺注射液，包装20ml/15. 2g，含碘量为370mg/ml。3.实验仪器
权利要求
1.一种含有125I粒子的试剂盒，其特征在于所述试剂盒包含骨水泥、125I粒子以及造影剂。
2.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述骨水泥为聚甲基丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1或2所述的试剂盒，其特征在于，所述造影剂为76%复方泛影葡胺注射液，包装20ml/15. 2g，含碘量为370mg/ml。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的125I粒子，其特征在于，125I粒子为碘-125密封籽源，密封籽源的源芯为含放射性核素125I的银丝，包壳为电子束或激光焊封的高纯钛管。
5.根据权利要求4所述的125I粒子，其特征在于，其外观用放大成像系统检查，端点焊接圆滑，无凹凸不平，密封无孔，密封籽源长4. 5mm,直径0. 8mm,平均能量27. 4-35. 4Kev,半衰期60. ld，半价层0. 025mmPb，织穿能力为17mm，表面活度为1. OOmCi/粒，有效期135天， IuCi = 37MB，物理半衰期(T1/2) = 60. 1 天。
6.权利要求1-5任意之一所述的试剂盒在制备用于经皮椎体成形术联合125I粒子植入的工具中的应用。
7.权利要求1-5任意之一所述的试剂盒在制备治疗肿瘤的工具中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述肿瘤为脊柱转移瘤。
全文摘要
本发明公开了一种含有125I粒子的试剂盒及其用途。本发明所述的试剂盒，包含125I粒子、骨水泥聚甲基丙烯酸甲脂以及造影剂。本发明建立了经皮椎体成形术植入的版纳微型猪实验动物模型，利用本发明试剂盒，探讨了125I粒子近距离照射所引起的放射性脊髓炎的照射剂量和时间的关系。进而利用本发明所述的试剂盒，对脊柱转移瘤患者进行治疗研究，经皮椎体成形术植入后，相对于单纯经皮椎体成形术的疗效与术后并发症均具有一定的改善。
文档编号A61M36/04GK102178561SQ20111006007
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者孙洪瀑, 张晶, 杨祚璋 申请人:杨祚璋