DE69930140T2

DE69930140T2 - Vorrichtungen und verfahren für brachytherapie

Info

Publication number: DE69930140T2
Application number: DE69930140T
Authority: DE
Inventors: Lynn Gregory Wayne MCINTIRE; A. Robert Wayne SNOW; R. Edward Wayne BACON; Morten Eriksen; Auden Tornes; Fry Geraldine Wayne COONEY; Ann Virginia Wayne GATES; Joel Wayne CORNACOFF; D. Christopher Wayne BLACK
Original assignee: GE Healthcare Ltd
Current assignee: GE Healthcare Ltd
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2019-11-06
Also published as: CA2345620A1; PL347543A1; JP5296276B2; AU6482199A; IL142166A; DK1127355T3; TR200101225T2; DE69930140D1; NO20012213L; EP1127355A1; ATE319166T1; AU2003262506A1; IL142166A0; RU2251437C2; BR9915080A; JP2002529480A; ES2259480T3; US6632176B2; AU764698B2; US20020022781A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Radiotherapie. Insbesondere bezieht sie sich auf radioaktive Quellen zur Verwendung in der Brachytherapie und insbesondere auf radioaktive Quellen mit verbesserter Ultraschallbildgebungs-Sichtbarkeit.
Brachytherapie ist ein allgemeiner Begriff, der die medizinische Behandlung abdeckt, die die Anordnung einer radioaktiven Quelle in der Nähe eines erkrankten Gewebes beinhaltet, und die die temporäre oder permanente Implantation oder Insertion einer radioaktiven Quelle in den Körper eines Patienten beinhalten kann. Die radioaktive Quelle wird dadurch in der Nachbarschaft zum Gebiet des Körpers angeordnet, das behandelt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine hohe Dosis von Strahlung an die Behandlungsstelle mit relativ niedrigen Dosierungen von Strahlung an umgebendes oder intervenierendes gesundes Gewebe geliefert werden kann.
Brachytherapie wurde zur Verwendung bei der Behandlung einer Vielzahl von Zuständen vorgeschlagen, einschließlich Arthritis und Krebs, z. B. Brust-, Hirn-, Leber- und Ovarialkrebs, und insbesondere Prostatakrebs bei Männern (siehe z. B. J.C. Blasko et al., The Urological Clinics of North America, 23, 633–650 (1996), und H. Ragde et al., Cancer, 80, 442–453 (1997)). Prostatakrebs ist die am meisten verbreitete Form von Malignität bei Männern in den USA, mit mehr als 44.000 Toten allein im Jahr 1995. Die Behandlung kann die temporäre Implantation einer radioaktiven Quelle für eine berechnete Zeitdauer beinhalten, gefolgt von ihrer nachfolgenden Entfernung. Alternativ kann die radioaktive Quelle in den Patienten permanent implantiert und dort belassen werden, um zu einem inerten Zustand über eine vorhersagbare Zeit zu zerfallen. Die Verwendung von temporärer oder permanenter Implantation hängt von dem gewählten Isotop und der Dauer und Intensität der erforderlichen Behandlung ab.
Permanente Implantate für die Prostatabehandlung umfassen Radioisotope mit relativ kurzen Halbwertszeiten und niedrigen Energien relativ zu temporären Quellen. Beispiele von permanent implantierbaren Quellen umfassen Iod-125 oder Palladium-103 als das Radioisotop. Das Radioisotop ist im allgemeinen in einem Titangehäuse eingekapselt, um ein „Seed" zu bilden, das dann implantiert wird. Temporäre Implantate für die Behandlung von Prostatakrebs können Iridium-192 als das Radioisotop beinhalten.
Kürzlich wurde Brachytherapie auch zur Behandlung von Restenose vorgeschlagen (für Überblicke siehe R. Waksman, Vascular Radiotherapy Monitor, 1998, 1, 10–18, und MedPro Month, Januar 1998, Seiten 26–32). Restenose ist eine Wiederverengung der Blutgefäße nach anfänglicher Behandlung der koronaren Herzkrankheit.
Die koronare Herzkrankheit ist ein Zustand, der aus der Verengung oder der Blockade der koronaren Arterien resultiert, bekannt als Stenose, die auf vielen Faktoren beruhen kann, einschließlich der Bildung atherosklerotischer Plaques innerhalb der Arterien. Derartige Blockaden oder Verengung kann durch mechanische Entfernung des Plaque oder durch Insertion von Stents behandelt werden, um die Arterie offen zu behalten. Eine der am meisten üblichen Formen der Behandlung ist die Perkutane Transluminale Koronare Angioplastie (PTCA)-, auch als Ballon-Angioplastie bekannt. Zur Zeit werden über eine halbe Million PCTA-Prozeduren jährlich allein in den USA ausgeführt. In der PTCA wird ein Katheter, der einen aufblasbaren Ballon an seinem distalen Ende besitzt, in die koronare Arterie eingeführt und an der Stelle der Blockade oder Verengung positioniert. Der Ballon wird dann aufgeblasen, was zum Abflachen des Plaques gegen die Arterienwand und zum Strecken der Arterienwand führt, was zu einer Vergrößerung des intraluminalen Durchgangswegs und daher zu einem vergrößerten Blutfluss führt.
PTCA besitzt eine hohe anfängliche Erfolgsrate, aber 30 bis 50% der Patienten werden innerhalb von 6 Monaten selbst vorstellig mit einem Stenose-Wiederauftreten der Krankheit, d.h. Restenose. Eine Behandlung für Restenose, die vorgeschlagen wurde, ist die Verwendung der intraluminalen Strahlungstherapie. Verschiedene Isotope, einschließlich Iridium-192, Strontium-90, Yttrium-90, Phosphor-32, Rhenium-186 und Rhenium-188 wurden für die Verwendung beim Behandeln der Restenose vorgeschlagen.
Frühe Formen der Brachytherapie setzten die radioaktiven Kügelchen ein, z.B. Kügelchen, die ein radioaktives Material in einer inaktiven Beschichtung aufweisen, wie jene, die in GB 854825 beschrieben sind.
Herkömmliche radioaktive Quellen zur Verwendung bei der Brachytherapie umfassen sogenannte „Seeds", die glatte, verschlossene Behälter oder Kapseln aus einem biokompatiblen Material, z. B. aus Metallen, wie Titan oder Edelstahl, aufweisen, die ein Radioisotop innerhalb einer verschlossenen Kammer enthalten, aber es erlauben, dass Strahlung durch die Behälter-/Kammerwände austritt ( US 4,323,055 und US 3,351,049 ). Derartige Seeds sind nur nützlich zur Verwendung mit Radioisotopen, die Strahlung emittieren, die durch die Kammer-/Behälterwände dringen kann. Deshalb werden derartige Seeds im allgemeinen mit Radioisotopen verwendet, die γ-Strahlung oder niedrigenergetische Röntgenstrahlen emittieren, eher als mit β-emittierenden Radioisotopen.
In der Brachytherapie ist es für das medizinische Personal, das die Behandlung verabreicht, entscheidend für das therapeutische Ergebnis, die relative Position der radioaktiven Quelle in Bezug auf das zu behandelnde Gewebe zu kennen, um sicherzustellen, dass die Strahlung an das richtige Gewebe verabreicht wird und dass keine lokalisierte Über- oder Unterdosierung auftritt. Gegenwärtige Seeds beinhalten deshalb typischerweise einen Marker für Röntgenstrahlungsbildgebung, wie ein strahlungsundurchlässiges Metall (z. B. Silber, Gold oder Blei). Der Ort des implantierten Seeds wird dann über Röntgenstrahlungsbildgebung ermittelt, die den Patienten einer zusätzlichen Strahlungsdosis aussetzt. Derartige strahlungsundurchlässige Marker sind typischerweise so geformt, dass die Bildgebung eine Information über die Orientierung, wie auch den Ort des Seeds im Körper gibt, da beide für genaue Strahlungsdosimetrie-Berechnungen nötig sind.
Die permanente Implantation von radioaktiven Brachytherapie-Quellen für die Behandlung von beispielsweise Prostatakrebs kann unter Verwenden einer offenen Laparotomie-Technik mit direkter visueller Beobachtung der radioaktiven Quellen und des Gewebes ausgeführt werden. Jedoch ist die Prozedur relativ invasiv und führt oft zu unerwünschten Nebenwirkungen beim Patienten. Eine verbesserte Prozedur, die die transperineale Insertion radioaktiver Quellen in vorbestimmte Bereiche der erkrankten Prostatadrüse umfasst, unter Verwenden einer externen Vorlage, um einen Referenzpunkt für die Implantation einzurichten, wurde vorgeschlagen (siehe z. B. Grimm, P.D., et al., Atlas of the Urological Clinics of North America, Band 2, Nr. 2, 113–125 (1994)). Im allgemeinen werden diese radioaktiven Quellen, z. B. Seeds, mittels einer Nadelvorrichtung eingesetzt, während ein externer Tiefenmesser verwendet wird, wobei sich der Patient in der dorsalen Lithotomie-Position befindet. Für die Behandlung von Prostatakrebs werden typischerweise 50 bis 120 Seeds pro Patient in einem dreidimensionalen Feld, das von vielfachen Nadelinsertionen linearer, beabstandeter Seeds erhalten wird, verabreicht. Die Dosisberechnung basiert auf diesem komplexen 3D-Feld, plus Daten über das Tumorvolumen plus Prostatavolumen etc.
Dieser Typ von System ist in US 4,815,449 offenbart, das sich auf ein Verabreichungssystem für interstitielle Strahlungstherapie bezieht, umfassend eine Nadel oder einen dünnen, spitzen Zylinder für die Insertion in Tumore. Eine Mehrzahl von radioaktiven Seeds werden mit der Nadel positioniert.
Bevorzugt wird die Insertion oder Implantation einer radioaktiven Quelle für Brachytherapie unter Verwenden von minimal invasiven Techniken ausgeführt, wie beispielsweise Techniken, die Nadeln und/oder Katheter einbeziehen. Es ist möglich, einen Ort für jede radioaktive Quelle zu berechnen, was das erwünschte Strahlungsdosisprofil ergeben wird. Dies kann ausgeführt werden unter Verwenden einer Kenntnis des Radioisotopen-Gehalts jeder Quelle, den Abmessungen der Quelle, einer genauen Kenntnis der Abmessungen des Gewebes oder der Gewebe, in Bezug zu dem/denen die Quelle angeordnet werden soll, plus einer Kenntnis der Position des Gewebes relativ zu einem Referenzpunkt. Die Abmessungen von Geweben und Organen innerhalb des Körpers zur Verwendung in derartigen Dosierungsberechnungen können vor dem Anordnen der radioaktiven Quelle unter Verwendung herkömmlicher diagnostischer Bildgebungstechniken einschließlich Röntgenstrahlungsbildgebung, Magnetresonanzbildgebung (MRI) und Ultraschallbildgebung erhalten werden. Jedoch können Schwierigkeiten während der Prozedur des Anordnens der radioaktiven Quelle auftreten, die die Genauigkeit des Anordnens der Quelle nachteilig beeinflussen können, falls nur die Bilder vor dem Anordnen verwendet werden, um das Anordnen der Quelle zu leiten. Zum Beispiel kann sich das Gewebevolumen als ein Ergebnis von Schwellung oder Ableiten von Fluid zu und von dem Gewebe ändern. Die Gewebeposition und -orientierung kann sich im Körper des Patienten relativ zu einem ausgewählten internen oder externen Referenzpunkt als ein Ergebnis beispielsweise einer Manipulation während chirurgischer Prozeduren, der Bewegung des Patienten oder Änderungen im Volumen von benachbartem Gewebe ändern. Daher ist es schwierig, eine genaue Anordnung von Quellen zu erreichen, um ein erwünschtes Dosierungsprofil in der Brachytherapie zu erreichen, unter Verwenden nur der Kenntnis der Gewebeanatomie und -position, die vor der Anordnungsprozedur erhalten wurde. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn Echtzeit-Sichtbarmachen sowohl des Gewebes als auch der radioaktiven Quelle bereitgestellt werden kann. Ein besonders bevorzugtes Bildgebungsverfahren ist aufgrund ihrer Sicherheit, der Leichtigkeit der Verwendung und niedriger Kosten die Ultraschallbildgebung.
Während des Anordnens der radioaktiven Quellen in ihre Position kann der Chirurg die Position von Geweben, wie die Prostatadrüse, überwachen, unter Verwenden beispielsweise von transrektalen Ultraschall-Puls-Echo-Bildgebungstechniken, die den Vorteil von niedrigem Risiko und Einfachheit für sowohl den Patienten als auch den Chirurgen bieten. Der Chirurg kann auch die Position der relativ großen Nadel überwachen, die in Implantationsprozeduren verwendet wird, unter Verwenden von Ultraschall. Während der Implantations- oder Insertionsprozedur kann der Ort der Quelle als benachbart zur Spitze der Nadel oder einer anderen, für die Prozedur verwendeten Vorrichtung abgeleitet werden. Jedoch sollte der relative Ort jeder getrennten radioaktiven Quelle nachfolgend nach der Implantationsprozedur ermittelt werden, um zu bestimmen, ob es sich um einen erwünschten oder unerwünschten Ort handelt, und um die Gleichmäßigkeit der therapeutischen Strahlungsdosis an das Gewebe zu bewerten. Radioaktive Quellen können innerhalb des Gewebes nach der Implantation wandern. Jedoch macht es die relativ kleine Größe gegenwärtiger radioaktiver Brachytherapie-Quellen und die Spiegelreflektionseigenschaften ihrer Oberflächen sehr schwierig, sie durch Ultraschallbildgebungstechniken zu detektieren, insbesondere wenn sie in Richtungen orientiert sind, die andere sind als im Wesentlichen orthogonal zum einfallenden Ultraschallstrahl. Sogar sehr kleine Abweichungen von 90° relativ zum einfallenden Ultraschallstrahl verursachen wesentliche Verringerungen in der Intensität des Echosignals.
Die Ultraschall-Sichtbarkeit von herkömmlichen radioaktiven Seeds hängt stark von der Winkelorientierung der Seed-Achse in Bezug auf den für die Bildgebung verwendeten Ultraschall-Transducer ab. Eine glatte flache Oberfläche wird im allgemeinen als ein Spiegel wirken und Ultraschallwellen in die falsche Richtung reflektieren, es sei denn, der Winkel zwischen dem Schall und der Oberfläche beträgt 90°. Eine glatte zylindrische Struktur, wie ein herkömmliches radioaktives Seed, wird Wellen in einem fächerförmigen konischen Muster reflektieren, das einem beträchtlichen Raumwinkel umspannt, wird aber nur starke Ultraschallreflexionen ergeben, wenn sie bei einem Winkel sehr nahe an 90° abgebildet wird. Ein Weg zum Verbessern der Ultraschall-Sichtbarkeit herkömmlicher radioaktiver Seeds ist es deshalb, die Winkelabhängigkeit des reflektierten Ultraschalls zu verringern.
Es gibt deshalb einen Bedarf an radioaktiven Quellen zur Verwendung in der Brachytherapie mit verbesserter Ultraschallbildgebungs-Sichtbarkeit, und insbesondere an Quellen, bei denen die Abhängigkeit der Sichtbarkeit von der Winkelorientierung der Achse der Quelle in Bezug auf den Ultraschall-Transducer verringert ist.
Ultraschallreflexionen können entweder spiegelnd (Spiegel-artig) oder gestreut (diffus) sein. Biologisches Gewebe reflektiert typischerweise Ultraschall auf eine gestreute Weise, während metallische Vorrichtungen dazu neigen, effektive Reflektoren von Ultraschall zu sein. Relativ große glatte Oberflächen, wie jene von Nadeln, die bei medizinischen Prozeduren verwendet werden, reflektieren Ultraschallwellen auf eine spiegelnde Weise.
Versuche wurden gemacht, um die Ultraschall-Sichtbarkeit einer relativ großen chirurgischen Vorrichtung zu verstärken, wie z. B. chirurgische Nadeln, feste Stilette und Kanülen, durch geeignete Behandlung ihrer Oberflächen, wie Aufrauen, Ritzen oder Ätzen. Daher offenbart US 4,401,124 ein chirurgisches Instrument (eine Hohlnadelvorrichtung), das ein Beugungsgitter besitzt, das auf der Oberfläche eingetragen ist, um den Reflexionskoeffizienten der Oberfläche zu vergrößern. Schallwellen, die die Rillen treffen, werden als sekundäre Wellenfronten in viele Richtungen gebeugt oder gestreut, und ein Prozentsatz jener Wellen wird durch den Ultraschall-Transducer detektiert. Das Beugungsgitter wird zur Verwendung an dem führenden Rand eines chirurgischen Instrumentes zur Insertion innerhalb eines Körper oder zur Verwendung entlang einer Oberfläche eines Objekts, dessen Position überwacht werden soll, während es sich im Körper befindet, bereitgestellt.
US-Patent 4,869,259 offenbart eine medizinische Nadelvorrichtung, von deren Oberfläche ein Teil mit Teilchen bestrahlt ist, um eine einheitlich aufgeraute Oberfläche zu erzeugen, die einfallenden Ultraschall derart streut, dass ein Teil der gestreuten Wellen durch einen Ultraschall-Transducer detektiert wird.
US-Patent 5,081,997 offenbart chirurgische Instrumente mit Schall reflektierenden Teilchen, die in einen Teil der Oberfläche eingebettet sind. Die Teilchen streuen einfallenden Schall und ein Teil wird durch einen Ultraschall-Transducer detektiert.
US-Patent 4,977,897 offenbart eine röhrenförmige Kanülenvorrichtung mit einer Nadel und einem inneren Stilett, in das ein oder mehrere Löcher senkrecht zur Achse der Nadel kreuzförmig gebohrt sind, um die Ultraschall-Sichtbarkeit zu verbessern. Das feste innere Stilett kann aufgeraut oder angeritzt sein, um die Ultraschall-Sichtbarkeit der Nadel-/Stilett-Kombination zu vergrößern.
WO 98/27888 beschreibt eine echogen verbesserte medizinische Vorrichtung, in der eine Druckmustermaske aus nicht-leitender Epoxy-enthaltender Tinte auf die Oberfläche der Vorrichtung durch Transfer aufgebracht wird, flash-getrocknet wird und dann thermisch vernetzt wird. Teile der Nadel, die nicht durch die Maske geschützt sind, werden durch Ätzen in einem Elektropolierschritt entfernt, um ein Muster von im Wesentlichen eckigen Vertiefungen in dem blanken Metall zu hinterlassen, und die maskierte Tinte wird mit einem Lösungsmittel und mechanischem Schrubben entfernt. Die Vertiefungen versehen die Vorrichtung mit verbesserter Echogenität unter Ultraschall.
US-Patent 4,805,628 offenbart eine Vorrichtung, die für ein Lang-Zeit-Verweilen im Körper eingesetzt oder implantiert wird, wobei die Vorrichtung gegenüber Ultraschall sichtbarer gemacht wird durch Vorsehen eines Raumes in der Vorrichtung, der eine im Wesentlichen Gas-undurchlässige Wand besitzt, wobei ein derartiger Raum mit einem Gas oder einer Mischung von Gasen gefüllt wird. Die Erfindung ist auf IUDs (intrauterine Vorrichtungen), Prothesenvorrichtungen, Herzschrittmacher und dergleichen gerichtet.
McGahan, J.P., in „Laboratory assessment of ultrasonic needle and catheter visualization", Journal of Ultrasound In Medicine, 5(7), 373–7, (Juli 1986) bewertete sieben verschiedene Kathetermaterialien auf ihre sonographische Sichtbarmachung in vitro. Während fünf der sieben Kathetermaterialien eine gute bis ausgezeichnete sonographische Detektion besaßen, wurden Nylon- und Polyethylenkatheter schlecht sichtbar gemacht. Zusätzlich wurden verschiedene Verfahren verbesserten Nadel- Sichtbarmachens getestet. Das sonographische Nadel-Sichtbarmachen wurde durch eine Vielfalt von Verfahren unterstützt, einschließlich entweder Aufrauen oder Anritzen der äußeren Nadel oder des inneren Stiletts und Anordnen eines Führungsdrahtes durch die Nadel.
Jedoch offenbart keiner des oben erwähnten Stands der Technik Verfahren zum Verbessern der Ultraschall-Sichtbarkeit von radioaktiven Quellen zur Verwendung in der Brachytherapie, einschließlich der relativ sehr viel kleineren radioaktiven Quellen oder Seeds zur Verwendung in Permanent-Implantaten, noch die Notwendigkeit zum Bereitstellen verbesserter Ultraschall-Sichtbarkeit derartiger Quellen, oder schlägt diese vor. Tatsächlich gibt es ein Vorurteil im Gebiet der Brachytherapie gegen das Ändern des Entwurfs der Seed-Kapsel, da er für über 20 Jahre im Wesentlichen ungeändert ist und kommerziell erfolgreich blieb, zusammen mit der Tatsache, dass irgendeine derartige Änderung Zulassungs- oder Nuklearsicherheits-Folgen hätte, und würde daher typischerweise vermieden werden. Zusätzlich könnte irgendeine derartige Änderung als Vergrößern der Wahrscheinlichkeit von Problemen mit den Seeds, die in Nadeln, etc. „feststecken", gesehen werden, d.h. es wird als hoch erwünscht angesehen, dass die Seeds sich innerhalb der Nadel, Kanülen etc. glatt bewegen. „Feststecken" von Seeds innerhalb von Beladungsvorrichtungen ist ein bekanntes Problem für Kliniker und kann ein Sicherheitsproblem ergeben. Daher ist es, falls ein übermäßiger Druck zum Bewegen eines festgesteckten Seeds angewandt wird, bekannt, dass die Seed-Kapsel brechen kann, mit nachfolgender radioaktiver Freisetzung, Kontamination etc. Daher gibt es ein Vorurteil in der Technik gegenüber dem Glatter-machen von Seeds (oder dem Ausstatten mindestens mit einer geringeren Reibung), eher als anscheinend andersherum.
Sobald sie implantiert sind, ist beabsichtigt, dass die Seeds permanent an der Stelle der Implantation bleiben. Jedoch können einzelne Seeds bei seltenen Gelegenheiten innerhalb eines Patientenkörpers von der anfänglichen Stelle der Implantation oder Insertion weg wandern. Dies ist von einer klinischen Perspektive stark unerwünscht, da es z. B. zu Unterdosierung eines Tumors oder eines anderen erkrankten Gewebes und/oder Strahlenbelastung eines gesunden Gewebes führen kann. Es gibt deshalb auch einen Bedarf an radioaktiven Quellen zur Verwendung in der Brachytherapie, die eine reduzierte Tendenz zum Wandern innerhalb eines Patientenkörpers zeigen, wenn sie mit herkömmlichen Brachytherapie-Seeds verglichen werden.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird deshalb ein radioaktives Seed zur Verwendung in der Brachytherapie bereitgestellt, umfassend ein Radioisotop innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen versiegelten biokompatiblen Behälters, bei dem mindestens ein Teil einer Oberfläche eines Behälters derart aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt ist, dass sie nicht länger glatt ist. Die Oberflächenbehandlung kann die Ultraschall-Sichtbarkeit der Quelle und/oder die Tendenz der Quelle zu wandern, sobald sie einmal in einem Patientenkörper implantiert ist, verringern.
Geeignete Radioisotope zur Verwendung bei den radioaktiven Brachytherapie-Seeds der Erfindung sind in der Technik bekannt. Besonders bevorzugte Radioisotope umfassen Palladium-103 und Iod-125.
Geeignete Träger für das Radioisotop innerhalb des biokompatiblen Behälters können Materialien umfassen wie Kunststoffe, Graphit, Zeolite, Keramiken, Gläser, Metalle, Polymermatrizen, Ionenaustauschharze oder andere, bevorzugt poröse Materialien. Alternativ kann der Träger aus einem Metall gemacht sein, z. B. Silber, oder kann eine Schicht eines Metalls umfassen, das auf einem geeigneten Substrat aufgebracht ist. Geeignete Substratmaterialien umfassen ein zweites Metall, wie Gold, Kupfer oder Eisen, oder feste Kunststoffe, wie Polypropylen, Polystyrol, Polyurethan, Polyvinylalkohol, Polycarbonat, Teflon^TM, Nylon, Delrin und Kevlar^TM. Geeignete Beschichtungsverfahren sind in der Technik bekannt und umfassen chemische Abscheidung, Sputtern, Ionenbeschichtungstechniken, Electroless Plating und elektrochemisches Abscheiden.
Das Trägermaterial kann in der Form eines Kügelchens, eines Drahtes, eines Filamentes oder einer Stange vorliegen. Derartige Trägermaterialien können in einem hohlen verschlossenen Behälter eingekapselt werden, z. B. einem Metallbehälter, um eine verschlossene Quelle oder ein „Seed" bereitzustellen, oder der Träger kann mit einer durch Elektroplating aufgebrachten Schale beschichtet sein, z. B. einer Schicht aus einem Metall, wie Silber oder Nickel. Das Radioisotop kann in oder auf dem Träger physikalisch eingefangen werden, z. B. durch Adsorption, oder es kann chemisch an ihm auf irgendeine Weise gebunden werden. Alternativ kann die Quelle einen hohlen verschlossenen Behälter umfassen, der das Radioisotop direkt ohne die Notwendigkeit für einen Träger einkapselt.
Geeignete biokompatible Behältermaterialien umfassen Metalle oder Metalllegierungen, wie Titan, Gold, Platin und Edelstahl; Kunststoffe, wie Polyester und Vinylpolymere, und Polymere von Polyurethan, Polyethylen und Poly(vinylacetat), wobei die Kunststoffe mit einer Schicht eines biokompatiblen Metall beschichtet sind; Verbundwerkstoffe, wie Verbundwerkstoffe von Graphit; und Glas, wie Matrizen, die Siliziumoxid umfassen. Der Behälter kann auch auf der Außenseite mit einem biokompatiblen Metall beschichtet sein, z. B. Gold oder Platin. Titan und Edelstahl sind bevorzugte Metalle für derartige Behälter, speziell Titan.
Das Radioisotop kann auch in eine Polymermatrix oder einen Kunststoff- oder keramischen Verbundwerkstoff eingebaut sein, und/oder kann einen Teil einer Behälterwand bilden. Zum Beispiel, falls eine Metalllegierung zum Bilden eines Behälters verwendet wird, kann dann eine Komponente der Legierung ein geeignetes Radioisotop sein. Falls ein Behälter aus einem Verbundwerkstoffmaterial erzeugt ist, kann eine Komponente des Verbundwerkstoffes ein geeignetes Radioisotop sein.
Das Seed sollte eine Gesamtgröße und Abmessungen besitzen, die für seinen beabsichtigten Zweck geeignet sind. Zum Beispiel werden die Gesamtabmessungen bevorzugt derart sein, dass das Seed an die Behandlungsstelle unter Verwendung herkömmlicher Techniken, z. B. unter Verwenden einer hohlen Nadel oder eines Katheters geliefert werden kann. Seeds zur Verwendung bei der Behandlung von Prostatakrebs sind z. B. typischerweise im Wesentlichen zylindrisch in der Form und annähernd 4,5 mm lang, mit einem Durchmesser von annähernd 0,8 mm, derart, dass sie an die Behandlungsstelle unter Verwenden einer subkutanen Nadel geliefert werden können. Zur Verwendung bei der Behandlung von Restenose sollte ein Seed geeignete Abmessungen besitzen, um in eine koronare Arterie eingefügt zu werden, z. B. mit einer Länge von ungefähr 10 mm und einem Durchmesser von ungefähr 1 mm, bevorzugt einer Länge von ungefähr 5 mm und einem Durchmesser von ungefähr 0,8 mm, und am meisten bevorzugt mit einer Länge von ungefähr 3 mm und einem Durchmesser von ungefähr 0,6 mm. Seeds zur Verwendung bei der Behandlung von Restenose werden typischerweise an die Behandlungsstelle unter Verwenden herkömmlicher Kathetermethodik geliefert.
Die Seeds der Erfindung können als permanente Implantate oder für die temporäre Insertion in einen Patienten verwendet werden. Die Wahl des Radioisotops und des Typs des Seeds, plus dem Verfahren der verwendeten Behandlung, hängt teilweise von dem zu behandelnden Zustand ab.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „aufgeraut, geformt oder anders behandelt" eine Oberfläche oder eine Teiloberfläche, die nicht im Wesentlichen glatt und poliert ist, wie bei regulären oder herkömmlichen Brachytherapie-Seeds, sondern die eine Anzahl von Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten irgendeiner Art umfasst. Die Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten können in einem regelmäßigen Muster angeordnet oder willkürlich sein, oder es kann eine Mischung von willkürlichen und regelmäßigen Bereichen vorhanden sein. Die Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten können die Form von Rillen, Kratzern, Abtragungen, Vertiefungen oder dergleichen annehmen, die eingeschnitten, gedrückt, gestempelt, geätzt oder auf andere Art in eine Oberfläche geritzt sind. Die Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten können auch die Form von Kanten, Hügeln, Wellenformen oder dergleichen annehmen, die von einer Oberfläche hervorstehen.
Falls ein Seed mit einer verbesserten Ultraschall-Sichtbarkeit erforderlich ist, sollte das Aufrauen, das Formen oder die andere Behandlung über einem ausreichenden Abschnitt der Oberfläche des Behälters so stattfinden, dass das Streuen von Ultraschall durch das Seed im Wesentlichen in alle Richtungen stattfindet. Das Aufrauen, Formen oder die andere Behandlung kann über im Wesentlichen der gesamten Oberfläche des Behälters, an einem oder beiden Enden, im Zentrum oder über einem beliebigen Abschnitt der Oberfläche erfolgen. Bevorzugt ist das Aufrauen, das Formen oder die andere Behandlung derart, dass das Seed gegenüber Ultraschall in im Wesentlichen allen Orientierungen relativ zum einfallenden Strahl sichtbar sein wird.
Für eine verbesserte Ultraschall-Sichtbarkeit sollte die Größe der Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten auf der Oberfläche der Seeds derart sein, dass die Ultraschallbildgebungs-Sichtbarkeit der Seed gegenüber jener eines ähnlichen Seeds mit einer glatten Oberfläche verbessert ist. Bevorzugt reflektiert und/oder streut jede individuelle Unregelmäßigkeit Ultraschall in alle Richtungen. Typischerweise werden die Unregelmäßigkeiten von einer Amplitude bis annähernd einem Viertel einer Wellenlänge des in Wasser eingeschlossenen Ultraschalls, sein. Bei einer Ultraschallfrequenz von 7,5 MHz beträgt diese ungefähr 50 μm, z. B. 40 bis 60 μm. Abhängig von der Frequenz des Ultraschalls können Amplituden von ungefähr 30 bis ungefähr 90 μm geeignet sein. Innerhalb dieses Größenbereichs sind größere Unregelmäßigkeiten aufgrund eines Anstiegs in der reflektierten Energie bevorzugt. Geringere Amplituden, z. B. unterhalb von ungefähr 20 μm, können keine signifikante Verbesserung der Ultraschall-Sichtbarkeit bereitstellen.
Das Aufrauen, Formen oder die andere Behandlung kann die Form der Erzeugung von Rillen, Vertiefungen, Kratzern oder dergleichen auf eine Oberfläche des Behälters annehmen. Die Rillen etc. können willkürlich auf der Oberfläche angeordnet sein oder in regelmäßigeren Mustern, z. B. in geometrischen Formen und Mustern, wie Quadraten oder Kreisen, oder als Linien, die im Wesentlichen parallel oder senkrecht zu einer Achse der Quelle verlaufen, z. B. in einer helixformigen Anordnung. Bevorzugt sind die Rillen etc. nicht in einem sich stark wiederholendem Muster mit mehr als einer Wiederholung pro einer viertel Wellenlänge angeordnet, da derartige Muster als optische Gitter dienen können und zu einem Verlust der Omni-Direktionalität bei der Echowiedergabe führen. Geeignetes Aufrauen, Formen oder die andere Behandlung wird teilweise von der genauen Größe und Form der betreffenden radioaktiven Quelle abhängen, und kann auf einfache Weise unter Verwenden von Versuchs- und Irrtums-Experimenten bestimmt werden.
Bevorzugt liegen die Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten in der Form einer helixformigen Rille (z. B. mit einem sinusförmigen Profil), auf der Oberfläche des Behälters vor. Die Steigung der Helix kann gewählt sein, um Maxima erster Ordnung in der Intensität des reflektierten Ultraschalls bei bestimmten spezifischen Winkeln in Bezug auf die orthogonale Orientierung zu ergeben. Zum Beispiel wird für ein herkömmliches radioaktives Seed, dass 4,5 mm lang und 0,8 mm im Durchmesser ist, eine Steigung von ungefähr 0,6 mm ein Maximum bei 10° von der Senkrechten mit 7,5 MHz Ultraschall ergeben, während eine Steigung von 0,3 mm ein Maximum bei 20° von der Senkrechten ergeben wird. Für ein derartiges Seed sollte die Tiefe der Rille von der Spitze zum Boden annähernd 40 bis 60 μm betragen. Der Abstand sich wiederholender Rillen entlang einer Achse der Quelle sollte nicht zu nahe sein, anderfalls kann ein Minimum der Ultraschall-Streuung bei Winkeln erfolgen, die nahe 90° liegt (d.h. orthogonal).
Bevorzugt wird das Seed eine strahlungsundurchlässige Substanz, z. B. Silber oder ein anderes Metall, derart aufweisen, dass die Seeds unter Verwenden von Röntgenstrahlungsbildgebungstechniken zusätzlich zur Ultraschallbildgebung sichtbar gemacht werden können.
Bevorzugte Seeds der Erfindung sind Seeds, die einen Metallbehälter oder eine Kapsel umfassen, die ein Radioisotop einkapselt, mit oder ohne einen Träger, der/die sowohl durch Ultraschall, als auch durch Röntgenstrahlungsbildgebungstechniken sichtbar gemacht werden können.
Ein Vorteil des Verwendens der Seeds der Erfindung in der Brachytherapie ist, dass das Ultraschallsignal und -bild durch geeignete Computersoftware ausreichend schnell gelesen, gemessen und analysiert werden kann, um einem Arzt das Planen einer Echtzeit-Dosimetrie zu ermöglichen. Dies ist von einem klinischen Standpunkt aus gesehen sowohl für den Patienten als auch für das medizinische Personal vorteilhaft. Jedoch können die Seeds der Erfindung in Prozessen verwendet werden, die eine beliebige Art von Dosimetrievermessung beinhalten, die Information verwendet, die aufgrund der Ultraschall-Sichtbarkeit der Quellen erhalten wird.
Zusätzlich kann ein Arzt dieselbe Bildgebungstechnik, d.h. Ultraschall, die schon zur Stelle ist, während der Operation verwenden, um sowohl die Organ- (z.B. Prostata-) Position und -größe, als auch die Seedplatzierung zu bestätigen. Dies könnte einem Arzt ermöglichen zu berechnen, ob zusätzliche Seeds eingesetzt werden müssen, z. B. in Situationen, wo das Dosismuster auf der Basis der „realen" Position der Seeds nachgerechnet werden muss.
Die radioaktiven Seeds der Erfindung können innerhalb eines im Wesentlichen linearen bioabbaubaren Materials geliefert werden, z. B. wie im Produkt RAPIDStrand^TM, erhältlich von Medi-Physics, Inc. of Illinois, USA. Bevorzugt sind die Quellen gleichmäßig beabstandet (z. B. 10 mm getrennt in RAPIDStrand^TM), um eine einheitlichere/einheitlichere Strahlungsdosimetrie zu erlauben, und die Abmessungen des Feldes sind derart, dass das Ganze in eine Nadel zur Verabreichung an einen Patienten geladen werden kann. Das bioabbaubare Material kann ein Sutur oder ein geeignetes biokompatibles Polymer sein.
Die aufgeraute, geformte oder anders behandelte Oberfläche eines Seeds der vorliegenden Erfindung kann durch eine Vielfalt verschiedener Verfahren hergestellt werden. In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Vergrößern der Ultraschall-Sichtbarkeit eines radioaktiven Seeds zur Verwendung im der Brachytherapie, umfassend ein Radioisotop und einen versiegelten biokompatiblen Behälter, wobei das Verfahren umfasst Aufrauen, Formen oder auf andere Weise Behandeln einer Oberfläche oder eines Teils einer Oberfläche des Behälters, um dadurch Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten von Abmessungen und eine Anordnung vorzusehen, die zum Verbessern der Reflektion von Ultraschall wirken, um dessen Detektion zu vereinfachen.
Zum Beispiel, falls das Seed ein Radioisotop, eingekapselt in einem im Wesentlichen zylindrischen Behälter oder einem Einkapselungsmaterial, aufweist, kann die äußere Oberfläche des Behälters oder des Einkapselungsmaterials aufgeraut oder geformt worden sein durch Pressen des Seeds durch eine gezahnte oder gezackte Matrize oder eine Gewindeschneidvorrichtung, um Rillen auf die Oberfläche zu übermitteln. Ein ähnlicher Effekt kann durch Fräsen erzeugt werden. Die Oberfläche kann auch aufgeraut werden als eine Folge einer mechanischen Reibung, z. B. durch Verwendung einer Drahtbürste oder einer Feile, oder eines Sandpapiers eines geeigneten Grades, z. B. eines groben Grades. Die äußere Oberfläche kann auch geätzt werden, z. B. unter Verwenden eines Laser- oder Wasser-Jet-Schneiders, oder durch elektrolytisches Ätzen. Strahlen, z. B. Sandstrahlen, kann auch verwendet werden. Strahlen kann trocken ausgeführt werden, oder nass, wie bei Wasser-Jet-Strahlung.
Falls das Seed einen elektro-plattierenden Träger umfasst, kann der Elektro-Plattier-Prozess selbst zu einer ausreichend aufgerauten Oberfläche für den Zweck der Erfindung führen.
Die Herstellung radioaktiver Seeds, umfassend ein Radioisotop innerhalb eines verschlossenen Metall- oder Metalllegierungsbehälters beinhaltet üblicherweise das Vorsehen eines geeigneten Metallröhrchens, von dem ein Ende verschlossen ist, z. B. durch Schweißen, um einen Kanister zu bilden. Das Radioisotop wird dann in den Kanister eingeführt und das andere Ende wird auch verschlossen, z. B. durch Schweißen, um ein verschlossenes Seed bereitzustellen. Alternativ kann ein Behälter oder Kanister durch Pressen in einer Presse aus einem Metallkern oder durch Giessen, Formen oder Bilden eines Kerns aus geschmolzenem Metall, oder durch Bearbeiten oder Drillen eines festen Kernmaterials aus Metall, oder durch Schmelzen und Umformen und Verfestigen eines Metallmaterials oder durch Befestigen einer Kappe am Ende eines Röhrchens mittels beispielsweise Schweißen oder Gewindeschneiden, oder durch Verwendung von Wärme, um die Kappe auszudehnen und dann beim Kühlen zu schrumpfen, geformt werden. Die äußere Oberfläche des Behälters kann auf jeder Stufe des Herstellungsprozesses aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt werden. Zur einfachen Herstellung erfolgt der Aufrau-, Form- oder der andere Behandlungsprozess bevorzugt vor dem Beladen des Behälters mit dem Radioisotop, bevorzugter mit dem nicht-radioaktiven Metallröhrchen vor dem Verschließen beider Enden, und am meisten bevorzugt auf einem langen Abschnitt des Metallrohrs, bevor es in kurze Segmente geschnitten wird, die zur Verwendung beim Bilden von Kanistern geeignet sind. Der Aufrau-, Form- oder andere Behandlungsprozess sollte nicht derart sein, dass die Intaktheit des Behälters beeinträchtigt wird. Bevorzugt wird die Dicke der Behälterwand beibehalten, während die Gesamtform nach dem Behandlungsprozess derart ist, dass die Oberfläche nicht länger glatt ist.
In einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt für die Herstellung eines radioaktiven Seeds, umfassend ein Radioisotop und einen im Wesentlichen zylindrischen biokompatiblen versiegelten Behälter, von dem mindestens ein Teil der Oberfläche derart aufraut, geformt oder anders behandelt ist, dass sie nicht länger glatt ist, wobei das Verfahren umfasst Aufrauen, Formen oder auf andere Weise Behandeln einer äußeren Oberfläche oder eines Teils einer äußeren Oberfläche eines im Wesentlichen zylindrischen biokompatiblen Behälters der Quelle, um dadurch Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten in der äußeren Oberfläche vorzusehen.
In einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein weiteres Verfahren bereitgestellt für die Herstellung einer radioaktiven Quelle, umfassend ein Radioisotop und einen versiegelten biokompatiblen Behälter, von dem mindestens ein Teil der Oberfläche derart aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt wird, dass sie nicht länger glatt ist, wobei das Verfahren umfasst:

(i) Aufrauen, Formen oder auf andere Weise Behandeln einer Oberfläche oder eines Teils einer Oberfläche eines im Wesentlichen zylindrischen biokompatiblen Behälters, um Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten von Abmessungen vorzusehen;
(ii) Laden eines Isotops in das biokompatible Behältermaterial des Schritts (i); und
(iii) Versiegeln des biokompatiblen Behälters.

Zum Beispiel kann ein geeignetes dünnwandiges Metallröhrchen, wie ein Titaniummetallröhrchen, vor der Insertion des radioaktiven Materials und Schweißen der Enden zum Bilden einer geschlossenen Quelle mechanisch deformiert werden. Eine glatte helixförmige Rille kann auf sowohl den inneren als auch den äußeren Oberflächen des Röhrchens erzeugt werden, ohne die Dicke der Wand zu beeinträchtigen, durch Verwendung eines geeigneten Falt-Prozesses. Ein Trägerwerkzeug von zylindrischer Form und mit äußeren Gewinden einer geeigneten Steigung und Tiefe kann zuerst in das Metallröhrchen eingesetzt werden. Das Trägerwerkzeug sollte fest in das Röhrchen passen. Ein Faltwerkzeug kann dann unter Kraft auf die äußere Oberfläche des Röhrchens angewandt werden. Die Form des Faltwerkzeuges sollte mit jener des Trägerwerkzeuges abgestimmt sein. Das Faltwerkzeug kann aus zwei oder mehr Teilen bestehen, wobei jeder Teil einen unterschiedlichen Sektor der Oberfläche des Röhrchens bedeckt. Nach dem Falt-Arbeitsschritt kann das Trägerwerkzeug entfernt werden durch einfaches Verdrehen, aufgrund seiner helixförmigen, mit Gewinde versehenen Form.
Eine oder mehrere helixförmige Rillen können auch durch sanftes Pressen einer scharten Metallkante an die Oberfläche eines Behälters hergestellt werden, während der Behälter über eine feste Oberfläche in einem leichten Winkel gerollt wird, entweder vor oder nachdem der Behälter verschlossen wurde, um eine radioaktive Quelle zu bilden.
Falls eine verbesserte Ultraschall-Sichtbarkeit eines Seeds erwünscht ist, kann alternativ oder zusätzlich zum Aufrauen, Formen oder der Behandlung der äußeren Oberfläche, die innere Oberfläche des Behälters aufgeraut, geformt oder anders behandelt werden, vor dem Einführen des Radioisotops. Z. B. kann eine nicht-einheitliche oder aufgeraute Oberfläche innerhalb eines Behälters eingeführt werden mittels eines Bohrers, um helixförmige oder Schrauben-Gewinde auf der Innenseite des Behälters zu erzeugen. Der Bohrer kann ein Gewindemuster furchen, ritzen oder ausbohren, wenn er in den Behälter gedreht wird. Der Abstand der Gewinde auf der Innenseite eines Behälters kann auf eine beliebige gewünschte Abmessung eingestellt werden, die durch Bohren der Innenseite des Behälters erhältlich ist. Das Bohren kann ausgeführt werden, bevor ein Ende verschlossen wird (d.h. auf einen röhrenförmigen Vorläufer des Behälters), oder nachdem ein Ende verschlossen wird (d. h. auf eine Kanne). Bevorzugt wird die Röhre geritzt, bevor sie an einem Ende verschlossen wird.
Falls die innere Oberfläche eines Behälters aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt wird, sollte die Gesamtdicke des Behälters nicht so groß sein, dass kein Ultraschall in das Innere des Behälters dringt und davon reflektiert wird. Geeignete Dicken können auf einfache Weise durch Experimente bestimmt werden. Eine Dicke der Behälterwand von bis 0,1 mm ist geeignet.
Die Dicke der Wand eines Behälters, der ein Radioisotop einkapselt, hängt von mindestens der Energie des Radioisotops und der Natur des Träger ab. Zum Beispiel benutzen herkömmliche ¹²⁵I-Quellen 50 μm-Titanzylinder als Sicherheitsbehälter, die zum Blockieren von β-Teilchen ausreichend sind, die durch das ¹²⁵I emittiert werden, während genug Gammastrahlen und niedrigenergetische Röntgenstrahlen für die therapeutische Wirkung durchgelassen werden. Falls jedoch ein Aluminiumbehälter verwendet würde, würde die Wanddicke geändert werden müssen, um jegliche emittierte β-Teilchen angemessen aufzufangen. Demgemäss, falls ein polymerer Behälter benutzt würde, würde er z. B. mit einer Titanoxid-„Farbe" bedeckt werden müssen oder mit einem Metall beschichtet werden müssen, um die β-Teilchen-Emissionen zu modifizieren oder zu blockieren, falls der Kunststoff selbst sie nicht auffinge. Quellen höherer Energie können mit dickeren Trägern verwendet werden als Quellen niedrigerer Energie.
Die Anzahl von helixförmigen oder spiralförmigen Kanten, Gewinden, Rillen oder dergleichen auf einer inneren oder äußeren Oberfläche eines Behälters kann z. B. im Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 100 mm Länge des Behälterkörpers liegen.
Das Röhrchen oder der Behälter kann mit mindestens einem Kanten-, Gewinde- oder Rillenmuster und gegebenenfalls mit mehreren als einem derartigen Muster verschiedener voranschreitender spiralförmiger oder helixförmiger Gewinde eingeschnitten sein, die im selben oder im entgegengesetztem Sinn der Händigkeit sein können. Die Dicke oder die Tiefe einer derartigen Kante, Gewinde oder Rille kann von 1 μm bis ungefähr die Hälfte der Dicke der Behälterwand variieren, falls erwünscht. Zwei oder mehr Kanten, Gewinde oder Rillen verschiedener Abstände, verschiedener Händigkeit und/oder verschiedener Dicken oder Tiefen können in den Behälter gebohrt werden, um eine breite Vielfalt von Ritz-Muster auf der inneren Oberfläche davon oder eingeschnitten auf der äußeren Oberfläche des Behälters zu ergeben, um eine breite Vielfalt von Ritz-Mustern auf der Außenseite davon zu ergeben.
Die Dicke der Wand des Behälters kann bevorzugt innerhalb der Spezifikationen sein, die für herkömmliche radioaktive Brachytherapie-Quellen und -Seeds festgesetzt sind, oder sie kann als das Optimum, das in der Brachytherapie nützlich ist, durch klinische Experimente ausgewählt werden. Gegebenenfalls kann die Behälterwand beim Beginn der Aufrau-, Form- oder anderen Behandlungsprozedur dicker sein als schließlich erwünscht, und die überschüssige Dicke kann während der Prozedur entfernt werden, z. B. während des Bohrens der Innenseite des Behälters.
Das Aufrauen oder Formen auf der äußeren Oberfläche eines Behälters gemäß Erfindung kann die Form von Schnitten auf der Oberfläche annehmen. Die Schnitte können vorliegen in der Form von Zähnen, Stufen, Kerben oder Vorsprüngen auf der Oberfläche des Behälters. Derartige Schnitte können auf einem Teil der Oberfläche gruppiert sein, um einen Cluster zu bilden, und/oder sie können in Reihen auf einem Teil der Oberfläche gesetzt sein. Ein geschnittener Zahn besitzt eine Flanke, die aus der Oberfläche geschnitten ist, die länger als eine zweite Flanke ist, die auch aus der Oberfläche geschnitten ist, wobei sich die zwei Flanken an einem gemeinsamen Punkt oder einer gemeinsamen Spitze treffen. Die Richtung der geschnittenen Flanke ist definiert als die Richtung in der Ebene der kürzeren Flanke. In einem Aspekt können die Flanken der Zähne von ähnlicher Länge sein, und die Zähne können im Wesentlichen symmetrisch in zwei Dimensionen sein. In einem anderen Aspekt können die Zähne konisch, pyramidal oder trigonal oder von einer anderen geometrischer Form sein, in der ein Punkt erreicht wird. Die Zähne können von einer gleichmäßigen oder nichtgleichmäßigen Größe sein, und die Zähne können mehr als einen Schnitt umfassen. Wenn mehr als ein Satz von Schnitten vorhanden ist, sollten sie auf der Oberfläche der Quelle voneinander beabstandet sein und nicht alle in dieselbe Richtung verlaufen. Bevorzugt wird es zwei Sätze von Schnitten auf entgegengesetzten Seiten eines Seeds geben, und bevorzugter verlaufen sie in entgegengesetzten Richtungen.
Die Aufrau-, Form- oder andere Behandlung einer äußeren Oberfläche des Seeds der Erfindung kann die Tendenz der Seeds verringern, zu wandern oder sich zu bewegen, sobald es in einem Patienten implantiert sind, im Vergleich zu herkömmlichen glatten Seeds. Schnitte auf zwei oder mehr Abschnitten der Oberfläche eines Seeds sind in dieser Hinsicht besonders geeignet. Derartige Schnitte können auch Gewebe während der Implantation verletzen, was zur Bildung von Narben-Gewebe führen kann, das auch zum Halten des implantierten Seeds an seiner Stelle dienen kann. Bevorzugt ist das Auftrauen, Formen oder die andere Behandlung ausreichend, um die Tendenz eines Seeds zu wandern zu verringern, aber es ist nicht derart, dass die Seeds an die Behandlungsstelle nicht geliefert werden können unter Verwenden herkömmlicher Methodik und Handhabungstechniken. Ein geeigneter Grad von Aufrauen etc. kann durch Versuchs- und Irrtums-Experimente gefunden werden.
Falls das Seed einen Behälter umfasst, der ein Verbundmaterial aufweist, kann dann die äußere Oberfläche des Behälters aufgeraut werden durch Ausnutzen von Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Materialien, die im Verbund umfasst sind. Z. B. falls der Verbund eine Mischung von Polymeren umfasst, die in der Mischung phasen-getrennt sind und verschiedene Flüssigkeitseigenschaften in einem bestimmten Lösungsmittel besitzen, kann dann die Oberfläche dadurch aufgeraut werden, dass sie jenem Lösungsmittel ausgesetzt wird und dadurch verursacht wird, dass ein Teil der Mischung sich auflöst. Alternativ, falls der Verbund ein Polymer und ein Salz umfasst, kann das einem geeigneten Lösungsmittel Aussetzen das Salz, aber nicht das Polymer auflösen, und dadurch das Aufrauen der Oberfläche verursachen.
Ein Behälter, der ein Polymer oder eine Keramik umfasst, kann „rau" gemacht werden durch ein Einkoppeln von Teilchen wasserlöslicher Materialen innerhalb des Materials des Behälters. Z. B. könnten Teilchen aus Natriumchlorid, die im Wesentlichen in den meisten Polymerschmelzen unlöslich sind, in einem polymeren Behälter eingekoppelt werden. Beim Aussetzen gegenüber Wasser oder einfach durch Anordnen innerhalb des Gewebes von Interesse, können sich die Natriumchloridteilchen auflösen, was für den Behälter eine „raue" Oberfläche hinterlässt. Der resultierende hyperosmotische Effekt um die Oberfläche kann auch eine physiologische Respons auslösen, die dabei helfen könnte, die Quelle einen größeren Grad als normal zu verankern und so die nachfolgende Bewegung der Quelle zu vermeiden.
Ein keramischer Verbundbehälter könnte aus zwei oder mehreren verschiedenen, aber kompatiblen Keramikmaterialen derart hergestellt werden, dass das einer Säure oder einer Base Aussetzen des Behälters selektiv eine oder mehrere der Trägerkomponenten auflöst und so zu einer geeigneten aufgerauten Oberfläche führt. Z. B. könnte eine Kombination von Aluminiumoxid und Titanoxid eine selektive Auflösung in stark basischen Lösungen herbeiführen, da Aluminium bei einem sehr hohen pH löslich ist, während Titan passiviert wird und sich nicht in derartigen Medien auflöst.
Alternativ kann ein Behälter einer korrodierenden Lösung derart ausgesetzt werden, dass die Oberfläche auf eine nicht gleichmäßige Weise korrodiert wird, um zu einer geeignet aufgerauten Oberfläche zu führen. Z. B. ist Edelstahl empfänglich für Spaltkorrosion durch Wirkung eines Chlorid-Ions in einer oxidierenden Umgebung bei niedrigeren pH-Werten.
Beliebige herkömmliche Brachytherapie-Seeds können aufgeraut, geformt oder anders behandelt werden unter Verwenden des Verfahrens der Erfindung, um ihre Ultraschallumgebungs-Sichtbarkeit zu verbessern. Z. B. könnte die Ultraschall-Sichtbarkeit der radioaktiven Seeds, wie sie in US 5,404,309 , US 4,784,116 und US 4,702,228 offenbart sind, verbessert werden. Diese Seeds umfassen eine Kapsel und zwei radioaktive Pellets, die durch einen strahlungsundurchlässigen Marker innerhalb der Kapsel getrennt sind. Der strahlungsundurchlässige Marker verleiht Detektierbarkeit durch Rötenstrahlungs-Bildgebung der Seeds. Aufrauen der Oberfläche derartiger Kapseln könnte erreicht werden z. B. durch Abtragen oder Feilen oder Kratzen der Oberfläche. Außerdem könnte eine abtragende Aufrauung ausgeführt werden ausschließlich im Bereich der Kapsel, der zum undurchlässigen Marker in jedem Design proximal ist, um dadurch eine verbesserte Ultraschall-Detektierbarkeit der Kapsel zusätzlich zur Detektierbarkeit durch Röntgenstrahlungs- Bildgebung zu verleihen. Der Bereich der Kapsel, der proximal zu den radioaktiven Pellets ist, kann nicht aufgeraut werden, so dass die Dicke der Wand der Kapsel im Wesentlichen gleichmäßig um die radioaktiven Pellets bleibt. Die Strahlungsdosis, die von einer derartigen teilweise aufgerauten Kapsel empfangen wird, wenn sie in einem Patienten implantiert ist, kann deshalb im Wesentlichen von der Strahlungsdosis von einer vollständig nicht aufgerauten herkömmlichen Kapsel unverändert sein. Die Berechnung und Verabreichung der Strahlungsdosis kann dann von der Tiefe oder dem Ausmaß der Oberflächenaufrauung im Bereich des undurchlässigen Markers unabhängig sein. Auf gleiche Weise kann das Aufrauen im Bereich des Markers in Tiefen und bis zu Ausmaßen ausgeführt werden, die die Dicke der Kapselwand ändern, ohne im Wesentlichen das Profil der Strahlungsdosis, die vom Patienten empfangen wird, zu ändern.
Die Seeds der Erfindung können auch in einem Verfahren der Behandlung eines Zustands verwendet werden, der für Strahlungstherapie empfänglich ist, z. B. Krebs, Arthritis oder Restenose, was die temporäre oder permanente Anordnung eines radioaktiven Seeds mit einem Radioisotop innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen versiegelten, biokompatiblen Behälters umfasst, wobei mindestens ein Teil der äußeren Oberfläche des Behälters aufgeraut, geformt oder anders behandelt ist, um dadurch Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten vorzusehen, an der innerhalb eines Patienten zu behandelnden Stelle für eine ausreichende Zeitdauer, um eine therapeutisch wirksame Dosis zu verabreichen.
Die Erfindung wird weiter veranschaulicht mittel eines Beispiels, mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen:
1 stellt eine Ausführungsform eines radioaktiven Seeds gemäß der Erfindung dar;
2 stellt eine andere Ausführungsform eines radioakiven Seeds gemäß der Erfindung dar;
3 stellt ein Metallröhrchen dar, das zur Verwendung bei der Herstellung einer Ausführungsform eines radioaktiven Seeds gemäß der Erfindung nützlich ist;
4 stellt eine Querschnittsansicht des Metallröhrchens der 3 während des Falt-Arbeitsdritts dar;
5 und 6A bis 6D sind Ultraschallbilder eines Metalldrahtes und von Metallröhrchen, die unter Verwenden von Ausführungsformen der Verfahren der Erfindung aufgeraut wurden.
7A ist ein Bild eines herkömmlichen Titan-Seeds-Gehäuses und 7B und 7C sind Bilder von ähnlichen Seed-Gehäusen, die unter Verwenden von Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung aufgeraut wurden; 7D zeigt in graphischer Form die rückgestreute Intensität als eine Funktion des Winkels der Seed-Achse in Bezug auf den Ultraschallstrahl für die Seed-Gehäuse der 7A bis 7C;
8 zeigt in graphischer Form die rückgestreute Intensität als eine Funktion des Winkels der Seed-Achse in Bezug auf den Ultraschallstrahl für ein herkömmliches Seed-Gehäuses und zwei Seed-Gehäuse, die gemäß der Erfindung modifiziert sind.
1 ist eine schematische Darstellung eines Teils einer Quelle 1 mit geschnittenen Rändern 2, wobei die Schnitte in entgegengesetzten Richtungen auf gegenüberliegenden Rändern verlaufen.
2 ist eine schematische Darstellung eines versiegelten Seeds 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Seed umfasst einen Metall-, z. B. Titan-, Behälter 4, der an beiden Enden 5 versiegelt ist. Die Innenseite und/oder Außenseite des Behälters besitzt ein Schraubengewinde 6, das darauf geätzt ist. Der Behälter enthält einen Silberstab 7, der mit einer Schicht aus ¹²⁵I-enthaltendem Silberiodid bedeckt ist. Der Silberstab 7 ist durch Röntgenstrahlungs-Bildgebungstechniken detektierbar.
3 stellt ein Metall-(z. B. Titan-Röhrchen) 8 dar, das einem Falt-Arbeitsschritt unterzogen wurde, um helixförmige Rillen 9 auf der Außenseite und der Innenseite davon zu bilden. Ein derartiges Röhrchen ist zur Verwendung bei der Herstellung eines versiegelten radioaktives Seeds gemäß der Erfindung geeignet.
4 zeigt in schematischer Form einen Querschnitt durch das Metallröhrchen 8 der 3 während des Falt-Arbeitschrittes. Das Röhrchen wird zwischen einem Trägerwerkzeug 10 und einem Faltwerkzeug 11 gefaltet, das aus vier verschiedenen Segmenten gebildet ist.
5 und 6A bis 6D sind Ultraschallbilder, die detaillierter in dem folgenden Beispiel diskutiert werden.
7A bis 7D und 8 werden auch detaillierter in den Beispielen diskutiert werden.
Die Erfindung wird weiter mit Bezugnahme auf die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele veranschaulicht:
Beispiele
Beispiel 1
Ein 12 mm langer Abschnitt eines 0,8 mm-Durchmesser-Kupferdrahtes wurde mechanisch unter Verwenden von Presszangen mit einer gezackten Backe aufgeraut, aber es wurde kein Material von dem Draht entfernt. Die Ultraschall-Sichtbarkeit war vergleichbar zu jener eines glatten, nicht-aufgerauten Abschnittes desselben Drahtes. Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt, die ein B-Modus- Ultraschallbild des Proben-Drahtes in einem Wassertank ist, das unter Verwenden eines Vingmed CFM-750-Scanners bei 5 MHz erhalten wurde.
In 5 steht 12 für den 12 mm langen aufgerauten Teil des Drahtes; 13 ist der untere Rand des Wassertankes, der im Experiment verwendet wurde; 14 ist ein glatter Teil des Drahtes und 15 ist eine spiegelnde Reflektion vom glatten Drahtabschnitt bei einem 90°-Winkel zum einfallenden Ultraschall. Der hellste Bereich des Drahtes im Ultraschallbild ist der aufgeraute Abschnitt, was veranschaulicht, dass das Aufrauen der Erfindung die Ultraschall-Sichtbarkeit stark vergrößert.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die Oberfläche eines herkömmlichen Titan-Seed-Kanisters auf dieselbe Weise aufgeraut wird.
Beispiel 2
Ein gerader, dünner (0,1 mm Durchmesser) Monofilament-Nylon-Draht wurde in einem Wasserbad montiert und mit einem Vingmed CFM-750-Ultraschallscanner bei 7,5 MHz abgebildet. Der Draht wurde angeordnet, um diagonal quer über das Bild zu verlaufen, bei einem Winkel von 45° in Bezug auf die Ultraschallstrahlrichtung im Zentrum des Bildsektors. Dieser Draht diente als ein Träger für Stücke eines Titanrohrs, das in und aus dem zentralen Bildfeld bewegt werden konnte. Die Titanröhrchen war jene, die zum Bilden herkömmlicher Kanister für die Herstellung von Brachytherapie-Seeds verwendet werden können (Länge 5 mm, Durchmesser 0,8 mm, Wanddicke 0,05 mm), aber ohne geschweisste Enden und dem radioaktiven Einsatz. Bilder von Stücken des Röhrchens mit unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen wurden an exakt derselben Stelle gemacht, und ohne Ändern der Geometrie oder der Scannerinstrumente-Einstellungen. Ein allgemeines Merkmal aller abgebildeten Röhrchen-Segmente sind Beugungs-Artefakte an den nicht geschlossenen Enden. Gültige Vergleiche der Leistungsfähigkeit können so nur durch Studieren der zentralen Bereiche der Röhrchen durchgeführt werden. Auch wurde ein heller Hof in den Bildern hinter den Röhrchen gesehen, am meisten wahrscheinlich verursacht durch akustische Rückstrahlungen innerhalb der Röhrchenstruktur.
Die folgenden Oberflächenmodifikationen wurden erzeugt:
a) feines abtragendes Schleifen, b) raues abtragendes Schleifen, c) raue Deformation ohne Verlust von Material, d) keine Modifikationen an der ursprünglichen Oberfläche.
6A bis 6D zeigen die resultierenden Ultraschallbilder. Alle Modifikationen führten zu einer verbesserten Sichtbarkeit des zentralen Abschnitts der Seeds im Vergleich zum nicht-modifizierten Fall d). Die beste Leistungsfähigkeit wurde beobachtet bei feinem Schleifen, a).
Beispiel 3
Messanordnung
Ein Breitband-7,5 MHz-Transducer (Panametrics V320) wurde in der Messkammerwand montiert. Mit einem Transducer-Durchmesser von 13 mm und einem fokalen Abstand von 50 mm besitzt dieser Transducer ein akustisches Feld ähnlich zu einem typischen Phased-Aarray-Transducer, der in klinischen TRUS-Anwendungen verwendet wird.
Ein Brachytherapie-Seed wurde auf einem Halter montiert, der in definierten Winkeln in Bezug auf die Richtung des Ultraschallstrahles montiert werden konnte. Das Seed wurde auf die Spitze einer Nadel, die aus dem Probenhalter hervorragte, mit Cyanoacrylat-Klebstoff derart geklebt, dass das Schwerkraftzentrum des Seeds mit der Rotationsachse des Halters übereinstimmte. Die Winkelrotation konnte mit einer halbgradigen Genauigkeit eingestellt werden, was von großer Wichtigkeit ist, wenn eine hohe Winkelabhängigkeit der US-Rückstreuung gegeben ist. Der Halter konnte auch durch Translation eingestellt werden, um das Seed im Fokalpunkt des Transducers zu positionieren, und über die ganzen Experimente fixiert werden.
Der Transducer wurde mit einem Breitband-Puls von einem Panametrics 5800-Pulser-Receiver angeregt. Das empfangene Signal wurde mit einem LeCroy 9310-Oscilloscope aufgenommen und digitalisiert. Das aufgenommene Radiofrequenz(RF-)signal (fs = 50 MHz) wurde dann in einen Computer zur weiteren Verarbeitung übertragen.
Drei verschieden Seeds wurden getestet; ein nicht-modifiziertes Seed und zwei verschiedene modifizierte Seeds. Das nicht-modifizierte Seed (A) war zu einem Standard-Seed identisch, mit der Ausnahme, dass es nicht mit radioaktiven Jod beladen war. Die Abmessungen des Seeds betrugen 0,8 × 4,2 mm und die Wanddicke des Titanröhrchens betrug 50 Mikron. Zwei ähnliche Seeds wurden durch sanftes Pressen einer scharten Metallkante an die Seedoberfläche modifiziert, während das Seed über eine feste Oberfläche in einem leichten Winkel gerollt wurde. Die resultierende Deformation waren eine oder mehrere helixförmige Rillen, die entlang der vollen Länge des Seeds verliefen. Eines der modifizierten Seeds (B) wurde auf einem sehr feinen Sandpapier zur Reibung während der Deformation angeordnet und eine helixförmige Rille mit 0,058 mm Tiefe, 0,1 mm Breite und ungefähr 0,54 mm Steigung wurde hergestellt. Das andere modifizierte Seed (C) wurde auf einem dünnen Gummistück während der Deformation angeordnet und das Ergebnis waren mehrere feinere helixförmige Rillen mit ungefähr 0,03 mm Tiefe, 0,2 mm Rillen-Abstand. Die 7A, 7B und 7C zeigen vergrößerte Ansichten der Seeds A, B beziehungsweise C. Die Bilder wurden in einen Bildanalyseprogramm (Optimas) für Messungen der Deformationen übertragen. Das Bildverarbeitungsprogramm wurde unter Verwenden der unverformten Länge der Seeds als eine Referenz kalibriert und mehrere Messungen der Rillendicke, -breite und der -steigung wurden gemittelt für eine repräsentative Charakterisierung der Seed-Oberflächenverformung.
Eine Reihe von Messungen, die die Ultraschallrückstreuung von jedem der Seeds über den gesamten Bereich von Einfallswinkeln (–65 bis 65°) vermaßen, wurde ausgeführt. Nach einer genauen Positionierung beim erwünschten Winkel wurden 10 Ultraschallpulse bei einem PRF von 10 Hz übertragen und die empfangenen Echos wurden digitalisiert und gespeichert. Die 10 Pulse wurden kohärent vor dem weiteren Verarbeiten gemittelt. Drei verschiedene Verfahren wurden getestet für die Bewertung der rückgestreuten Echointensitäten; a) das Quadrat der Peakamplitude, b) das Integral des Signals in einem 0,5 Mikrosekunden-Zeitfenster um die Peakamplitude, und c) das Integral einer mit Bandpass gefilterten (5–9 MHz) Version des Signals in einem 1 Mikrosekunden-Zeitfenster, zentriert wie in b). Verfahren a) repräsentiert am besten „die Helligkeit" des Seeds in einem Ultraschallbild, während die Verfahren b) und c) näher die rückgestreute Gesamtenergie repräsentieren. Die drei Verfahren ergaben sehr ähnliche Ergebnisse für alle Seeds und Winkel und die Ergebnisse des Verfahrens a) werden hier verwendet. Ferner wurden Bilder von hüllen-detektierten individuellen Scanlinien bei verschiedenen Winkeln für die Sichtbarmachung erzeugt. Diese Bilder repräsentieren direkt, wie ein kleiner Abschnitt des Bildes, das das Seed enthält, bei einem normalen B-Modusbild aussehen würde.
Die numerischen Ergebnisse der rückgestreuten Intensität sind in graphischer Form in 7D präsentiert. Die Intensität bei senkrechtem Einfall (d.h. mit der Seed-Achse orthogonal zum Ultraschallstrahl) war sehr ähnlich unter den verschiedenen Proben. Für das unmodifizierte Seed A fiel die rückgestreuten Intensität sehr schnell mit zunehmenden Winkel weg von der Normalen ab. Bei einem 10°-Winkel in jeder Richtung hatte die Intensität ein Minimum von ungefähr 23 bB unterhalb des Niveaus des senkrechten Einfalls (0°) erreicht. Urteilend aus jenen Messungen, würde das Seed dramatisch weniger sichtbar, falls überhaupt sichtbar, bei Winkeln, die ±2,5° des senkrechten Einfalles überschreiten. Die rückgestreute Intensität stieg wieder an, wenn sich der Einfallswinkel 60° annäherte, da die Spitze des Seeds in den Ultraschall eintrat und Schall von der abgerundeten Seedspitze reflektiert wurde.
Die modifizierten Seeds B und C besaßen eine weniger deutliche Reduktion in der rückgestreuten Intensität mit steigendem Einfallswinkel. Die Intensität fiel nicht mehr als ungefähr 10 dB für beide der zwei modifizierten Seeds innerhalb ± 60° des Einfallwinkels ab, und es wird deshalb erwartet, dass die Seeds bei einem viel größeren Winkelbereich als das unmodifizierte Seed sichtbar sind. Für kleinere Winkel konnte Variationen in der Intensität, die durch konstruktive und destruktive Interferenz des von den Rillen reflektierten Schalls verursacht wurde, beobachtet werden. Dies war deutlicher für das Seed B, da das helikale Muster hier tiefer und definierter war als für das Seed C. Die Dispersion der gestreuten Energie durch größere Winkel für die modifizierten Seeds im Vergleich zum unmodifizierten Seed führte nicht signifikant die rückgestreute Intensität bei senkrechtem Einfall herbei.
Beispiel 4
Die Ultraschall-Sichtbarkeit dreier Arten von Seed in einem Prostataphantom wurde untersucht. Das Prostataphantom war ein kommerziell erhältliches Phantom und die Seeds wurden in das Phantom eingesetzt unter Verwenden des klinischen Aufbaus für Seedimplantation: d.h. B&K-Panther-Ultraschall-Apparat unter Verwenden eines transrektalen 7,5 MHz-Ultraschall-Transducers; MMS-Behandlungsplansoftware; B&K-Hardware für Seedimplantation; Standard-18-Eichmaß-Seed-Implantationsnadeln.
Drei verschiedene Seedtypen wurden untersucht. Die Referenzseeds (ref) waren Dummy-(d.h. nicht-radioaktive) Seeds, die den Seeds entsprachen, die von Medi-Physics, Inc. unter der Modellnummer 6711, kommerziell erhältlich sind. Seeds A entsprachen dem Referenzseed, das durch die Hinzufügung von fünf in Längsrichtung beabstandeten Rillen um den zentralen Abschnitt jedes Seeds modifiziert war, und die Seeds AC waren in einer Weise hergestellt, die dem Seed B des Beispiels 3 analog ist.
Die Seeds wurden in einem Winkelbereich in Bezug zum Ultraschallstrahl implantiert (wobei 0° der langen Achse des Seeds entsprach, die zum Ultraschallstrahl senkrecht ist), und die Ultraschall-Sichtbarkeit der implantierten Seeds wurde gemessen.
8 zeigt die Ergebnisse für drei verschiedene Typen von Seed. Wenn der Ultraschallstrahl ein Seed innerhalb des Phantoms mit einer Abweichung von 0° ± 2° (d.h. bei genau 90° zur langen Achse des Seeds) traf, gab es einen geringeren Unterschied zwischen der Referenz und den modifizierten Seeds der Erfindung. Jedoch wenn die Seeds in einem Winkel zum Ultraschallstrahl implantiert waren, behielten die modifizierten Seeds ihre Echogenizität in einem viel größeren Ausmaß als die Referenz-Seeds.

Claims

Radioaktives Seed zur Verwendung in der Brachytherapie, umfassend ein Radioisotop innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen versiegelten biokompatiblen Behälters, bei dem mindestens ein Teil einer Oberfläche des Behälters derart aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt ist, dass sie nicht länger glatt ist.
Radioaktives Seed nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein Teil einer zylindrischen Oberfläche derart aufgeraut, geformt oder auf andere Weise behandelt ist, dass sie nicht länger glatt ist.
Radioaktives Seed nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die aufgeraute, geformte oder auf andere Weise behandelte Oberfläche die äußere Oberfläche des Behälters ist.
Radioaktives Seed nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die aufgeraute, geformte oder auf andere Weise behandelte Oberfläche wirksam ist, um die Ultraschall-Sichtbarkeit zu verbessern.
Radioaktives Seed nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Behälter Gold, Titan, Platin oder Edelstahl umfasst.
Radioaktives Seed nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die aufgeraute, geformte oder auf andere Weise behandelte Oberfläche Rillen, Ritzen, Abschleifungen oder Vertiefungen umfasst.
Radioaktives Seed nach Anspruch 6, bei dem die Rillen, Ritzen, Abschleifungen oder Vertiefungen auf der Oberfläche willkürlich angeordnet sind.
Radioaktives Seed nach Anspruch 6, bei dem die Rillen, Ritzen, Abschleifungen oder Vertiefungen in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
Radioaktives Seed nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die aufgeraute, geformte oder auf andere Weise behandelte Oberfläche von der Oberfläche aufrechte Rippen, Erhebungen, Wellen oder Zähne umfasst.
Radioaktives Seed nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Radioisotop Palladium-103 oder Iod-125 ist.
Verfahren zur Herstellung eines radioaktiven Seeds nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend Aufrauen, Formen oder auf andere Weise Behandeln einer äußeren Oberfläche oder eines Teils einer äußeren Oberfläche des im Wesentlichen zylindrischen biokompatiblen Behälters, um dadurch Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten von Abmessungen in der äußeren Oberfläche vorzusehen.
Verfahren zur Herstellung eines radioaktiven Seeds nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: (i) Aufrauen, Formen oder auf andere Weise Behandeln einer Oberfläche oder eines Teils einer Oberfläche eines im Wesentlichen zylindrischen biokompatiblen Behälters, um Unregelmäßigkeiten oder Diskontinuitäten von Abmessungen vorzusehen; (ii) Laden eines Radioisotops in das biokompatible Behältermaterial des Schritts (i), und (iii) Versiegeln des biokompatiblen Behälters.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das Aufrauen oder Formen der Oberfläche durch Drängen durch ein mit Rippen oder Zähnen versehenes Schneideisen oder eine Gewindeschneidvorrichtung, Mahlen, Aufrauen durch mechanische Reibung, Ätzen, Falten oder nasses oder trockenes Strahlen erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das Aufrauen oder Formen der Oberfläche selektives Auflösen einer Komponente eines biokompatiblen Verbundmaterials beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Verbundmaterial eine Verbundkeramik, ein Polymergemisch oder ein polymeres oder keramisches Material mit löslichen, darin eingetragenen Materialien ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem das Aufrauen oder Formen der Oberfläche auf die äußere Oberfläche des biokompatiblen Behälters angewandt wird.
Zusammensetzung, umfassend eine Vielzahl radioaktiver Seeds nach einem der Ansprüche 1 bis 10 innerhalb eines im Wesentlichen linearen, bioabbaubaren Materials.
Zusammensetzung nach Anspruch 17, bei dem das bioabbaubare Material halbstarr ist.