[发明专利]用于靶向药物输送的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用包括药物和磁性粒子的药物物质进行靶向药物输送的设备和方法。此外，本发明涉及一种用于在计算机上实施所述方法和用于控制所述设备的计算机程序。

背景技术

使用如Alexiou C、Arnold W、Klein RJ、Parak FG、Hulin P、Bergemann C、Erhardt W、Wagenpfeil S、Lübbe AS等的“在磁性药物靶向下的局部癌症治疗(Locoregional cancer treatment with magnetic drug targeting)”Institute of Physics Publishing Journal of Physics:Condensed Matter 18(2006)S2893-S2902)中所描述的强梯度磁场，已经证明通过磁性装置实现局部的药物输送。强梯度磁场捕获血管系统中的粒子，并且使较高的分量最终离开血管。粒子可以联接到在靶向组织部位处释放的治疗剂，在靶向组织部位处它们被磁场保留足够长的时间以使药剂作用于该组织。这种方案的主要缺点是梯度磁场在患者表面附近最强，使得不可能实现受限区域的靶向。

发明内容

本发明的目的是提供通过使用包括药物和磁性粒子的药物物质进行靶向药物输送的设备和方法，所述设备和方法能够将药物输送更精确地靶向到约束区域。

在本发明的第一方面中，给出了一种被配置成通过使用包括药物和磁性粒子的药物物质进行靶向药物输送的设备，所述设备包括：

-选择装置，所述选择装置包括选择场信号产生器单元和用于产生选择磁场的选择场元件，所述选择磁场在其磁场强度的空间中具有图案，使得在视场中形成具有低磁场强度的第一子区域和具有较高磁场强度的第二子区域，在所述第一子区域中，所述磁性粒子的磁化是不饱和的，在所述第二子区域中，所述磁性粒子的磁化是饱和的，

-驱动装置，所述驱动装置包括驱动场信号产生器单元和驱动线圈，所述驱动线圈被配置成通过驱动磁场改变两个子区域的空间在所述视场中的位置，使得所述磁性粒子的磁化局部地改变，

-控制单元，所述控制单元用于控制所述驱动装置以改变两个子区域的空间的位置，使得在所述药物物质施用之后，除了通过所述目标区域本身之外，所述第一子区域还移动通过围绕所述目标区域布置的周围区域，所述周围区域表示受到潜在影响的体积和/或具有距所述目标区域的预定最大距离。

在本发明的另一方面中，给出了一种用于控制通过使用包括药物和磁性粒子的药物物质进行靶向药物输送的设备的对应方法。

在本发明的另一方面中，给出了一种包括程序代码措施的计算机程序，所述程序代码措施用于致使所述计算机控制根据本发明所述的设备，以便当所述计算机程序在计算机上运行时，实施根据本发明提出的方法的步骤。

从属权利要求中限定本发明的优选实施例。应当理解，所请求保护的方法和所请求保护的计算机程序具有与所请求保护的设备和从属权利要求中所限定的类似和/或相同的优选实施例。

本发明基于利用时变梯度磁场的想法，其至少部分地允许除了(例如)目标区域(肿瘤位于该区域)之外的所有位置中的磁性粒子的释放。这个变化的梯度磁场在限定一体积的区域(被称为“第一子区域”)内具有实质上的无场点(FFP)或无场线(FFL)(被定义为磁场最小的点或线)，在所述区域内磁场具有足够低的值以使得在这个区域中所述磁性粒子的磁化是不饱和的并且在这个区域中所述磁性粒子不能以磁性的方式抵抗作用在那些粒子上的所形成的其它力(例如，血管中的血流)。在下文中，通常提及将被扩展到所述“第一子区域”的FFP，并且应当理解，即使只有FFP被明确地提及，通常也可以使用FFL而不是FFP以及与这样的FFL相关联的第一子区域。

施加在磁性粒子上的力依赖于到FFP(或FFL)的距离。这可以通过使用具有磁场相依的磁化的适合的磁性粒子(例如，多畴粒子和/或较小磁性粒子形成的簇)(例如，由(举例来说)顺磁性材料制成的粒子)，并且通过叠加均匀的、非常高频的磁场(被称为“驱动磁场”，例如，沿着3D利萨如图案中的轨迹移动以平均作用力)来实现。如果FFP接近特定位置，那么在这个位置处的磁性粒子(以及药物)被释放，即，不再有保持力被施加在这些磁性粒子上，使得在这个区域中它们可以被血管内的血流移动离开这个特定位置。