[发明专利]能形成锥形圆顶状梯度磁场的方法、结构及靶向治疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种能形成锥形圆顶状梯度磁场的方法，同时还涉及一种能形成锥形圆顶状梯度磁场的永磁磁体结构，以及采用该永磁磁体结构的设备。

背景技术

目前临床上肿瘤、结核、骨髓炎等疾病的治疗主要依靠化学药物全身给药，有一定的治疗效果，但是用药量大，全身毒副作用严重。

恶性肿瘤病人中，肺癌病人约80%为包括鳞癌、腺癌等在内的非小细胞肺癌，这些病人确诊时有85%左右是中晚期，约75%的晚期非小细胞肺癌病人失去了手术根治性治疗机会、常规放化疗的临床效果也不甚理想，而且常常出现很强烈的毒副作用。而结核病患者的治疗主要依靠抗结核药物如异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、链霉素等，多采用三联或四联的化疗方案，用药量多，疗程长。特别是结核空洞仍然是肺结核治疗的难题之一，由于结核空洞缺乏供血，药物很难到达空洞部位发挥疗效，而且结核空洞患者是结核病的重要传染源，因此结核空洞的治疗对于控制结核的传播有很大的意义。

但是磁靶向药物治疗能够克服以上治疗所存在的不足。靶向治疗的特点首先靶向性好，只针对特定的靶位发挥作用，从而减少药物用量，提高治疗效果，减轻毒副作用；其次能够减轻患者痛苦，容易取得患者的配合。可以说磁性靶向治疗为疾病的治疗带来了新的革命，将成为本世纪肺部疾病治疗中最具潜力、最有希望的治疗方法。

磁性靶向给药系统（Magnetic drug targeting，MDT）是将药物与磁性Fe₃O₄纳米粒结合，在外部引导磁场的作用下，将其导向特定的区域，并释放药物，从而达到靶向的目的。磁靶向给药可以明显减少药物用量，达到药物的局部浓聚、定点释放，不仅可以提高药物的疗效，还能明显降低药物的不良反应。目前主要的磁靶向给药系统包括：磁性载药微球、磁性载药脂质体、磁性片剂、磁性胶囊、磁性生物免疫制剂等。其中磁性载药微球是将药物与磁性材料包裹于高分子的载体材料中制成类球形微粒状制剂，粒径一般在一到几十微米不等。磁性载药微球一方面可以进一步制备成注射剂用于静脉给药，相比于普通微球的注射剂，磁性载药微球可在外加磁场的引导下到达靶向部位，提高了靶向部位的药物蓄积量。

研究表明，磁性药物微粒在血管中主要受到血流的拖曳和外磁场的吸引作用，微粒直径越大，磁响应力越大，在外加磁场的作用下，可以定向聚集；同时，外磁场的性质、强度、梯度及作用时间等也是影响磁导向效果的重要因素。影响靶向性的因素主要有：①磁性药物本身的性质，如粒径大小、磁性成分的含量、药物含量、稳定性及释药速率等；②磁场性质，如磁场强度、磁场梯度、磁场作用时间以及外磁场的类型等；③靶部位的性质，如血管分布、通透性、靶部位离磁场的距离、靶部位离给药部位的距离等。

为了能够产生一个合适的不均匀磁场以定位磁性微粒，通常可以采用两种类型的磁体—永磁体或电磁铁或超导体。永磁体产生的磁场相对较弱，对于流速较快的血管中磁性微粒的捕获比较困难；电磁铁或超导体虽然能产生比较强的磁场，但是需要外接的电流源并且会产生大量的焦耳热，且维护费用巨大。第三种方法是采用可被磁化的植入体，可以在体内更深的区域产生强的磁场力。

磁体系统是磁性药物靶向治疗的关键设备，它的性能直接关系到磁性药物的向性，因而在一定程度上决定了磁性药物靶向治疗的成功与否。磁体系统的组成形式大体分为两类：双边式和单边式。

双边式，又名双极式，是一种封闭式磁体装置。指在肿瘤部位的两侧加磁极，将上下磁极作成不同的形状使其产生不均匀磁场，双极式磁体减少了磁场的漏磁，使气隙区的磁场和梯度均得到加强，但实验装置不如单极式方便。

单边式，又名单极式，是一种开放式磁体装置。指在肿瘤或病灶部位的一侧加磁场，根据肿瘤的形状将磁极做成大小合适的形状，安排在肿瘤附近，使其产生梯度磁场，其结构简单、方便，但磁场漏磁较大，衰减较快，不利于深度部位的靶向治疗。

由于采用永磁体阵列的单边式靶向引导磁体结构的上述优点，所以单边式导靶磁体更适合作为外置靶向磁体使用。但是，一般的单个永磁体块或者没有经过特殊配置的永磁体阵列组合，存在磁场衰减快、漏磁较多，从而导致了磁场弥散的空间范围较大，这样就很难在想要制定靶点附近聚集多数磁性载药微粒，而在非靶点的其它位置少聚集，所以需要能够在一定深度上呈现相对窄的磁场分布的导向磁体。

发明内容