[发明专利]放射性医用植入物及其制造方法

说明书

本申请案要求1998年8月24日申请之临时申请案序号第60/097,563号的优先权，此临时申请案之发明名称为“放射性医用植入物及其制造方法”。

本发明涉及一种放射性植入物，例如使用于近距治疗法的籽源，以及涉及使植入物基片具有放射性质的方法。

放射治疗长久以来已使用于治疗癌症及其他身体疾病。已了解到放射定向应用会破坏定向区域的细胞，例如快速增殖的细胞，亦即癌细胞，藉此提供一种疾病治疗方法。放射治疗的一种形式为近距治疗法，其一般提供半衰期相当短的放射源的定向应用。一般将称为近距放射疗法籽源或植入物的放射源植入待治疗特定区域中，例如直接植入经确认的肿瘤位置。依肿瘤的大小及形状及所欲治疗的类型等因素，放射性源永久保持在体内或在一段时间后移出。

已知用于近距治疗法之各种形式的植入物，如镭针、带状物、胶囊。多层植入物亦为已知，其中放射性层被涂敷于基片上。多层植入物的例子已详细讨论于美国专利案号第5,342,283号。在该多层植入物中，已知其提供基片，如微球、带状物或纤维，然后使用许多方法如电镀技术，包括溅射法，阴极电弧等离子体沉积，靶物质的激光烧蚀，在放射性气体存在下或是激发的放射核气体与标靶物质的反应存在下，在基片上形成放射性层。此类技术的缺点为很难达到在较高离子能量时高离子流量的组合，以达到高浓度放射性同位素如氙或惰性气体的其他放射性同位素，如氩、氪或氡。其他已知技术包括在所用物质熔点以上的高温下来制造植入物。

离子植入法是一种将掺杂原子引入硅基片的已知方法，例如在半导体芯片制造中。一般而言，离子以不同程度的加速度被引向硅半导体基片。在离子源及半导体基片(或邻近此基片阴极)间产生高电压差以加速该离子。经由离子的动量将离子引入基片，使得离子埋入半导体基片的晶格中。已了解此植入的离子由以无规则形式被植入而与晶格结构发生干扰。通常用退火以回复此晶格结构并允许此植入的原子迁移且占据晶格位置。离子植入技术及装置的例子可见于如在共同转让的美国专利案号第4,421,788，4,433,247，及5,711,812号中。

对医学应用而言，惰性气体提供了放射性离子的所需来源。然而已知的用以产生放射性医疗植入物的方法及装置对植入惰性气体于基片中未提供经济或有效的技术。虽然溅射法已被建议，但其程序在低能量下操作，且不会导致气体离子有效的结合进基片。

由上所述，需要改进用以制造放射性医疗植入物如移植片固定模或近距治疗籽源的系统。因此，本发明的目的是提供一种使用离子植入的系统及方法，以有效的制造移植片固定模、近距治疗籽源或其他医用植入物，该植入物具有放射性同位素植于基片中，并较佳地提供有效的控制所给予的放射性剂量。

本发明的又一目的是提供一种系统及方法，以在医用植入物中达到高浓度的惰性气体的放射性同位素，如氙-133。

为了达到医用植入物在使用中不会很快的降解，本发明之又一目的是提供一种系系统及方法，用以将放射性同位素植入医用植入物表面以下。

本发明之另一目的是提供一种具有定量放射性离子植入其外部晶格的医用植入物。

本发明之又一目的是改进用于放射性植入产品的放射性层的剂量及其均匀性。

本发明之另一目的是提供一种从医用基片如硅制造放射性植入物的改进方法，该植入物具有热稳定放射性层及高离子浓度。

本发明之另一目的是提供一种能在密闭真空系统中植入离子而制备放射性植入物的方法，此法允许对任何多余的放射核素有效率地储存圆筒中，用以在足够衰变后的处置。

另一本发明之目的是提供一种制造放射性植入物的方法及用以生产放射性植入物，可增加放射性剂量控制测定的准确性及达到更大程度的剂量均匀性。

本发明很大程度上缓解了用以制造放射性植入物的已知结构及系统的缺点并达到上述目的，它是由提供一种使放射性离子掺杂入硅基片材料的设备的方法，以将离子植于基片中。离子植入掺杂技术是利用放射性离子撞击此硅基片，优选为氙-133，或其他惰性气体如氩、氪，或氡。藉由操控各种撞击参数而控制放射性剂量，此参数包括时间、电压及靶基片材料的表面积。较佳的植入物具有放射性氙离子植入硅基片中。

在一实施方案中，硅基片是预成形的植入物，如移植片固定模或其他形状或可为以适于稍后成形为一有用的装置的基片材料。此基片材料优选为硅及可能为任何形式，如无定形或结晶形。在一实施例中，此基片材料预成形为一医用移植片目定模。在另一实施例中，硅薄层可成形于另一种合适的基片上。本发明的应用并不限于特定的形状或辐照装置的大小。