[发明专利]监控肿瘤位点逆行灌注的计算机化系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是先前共同未决的2004年12月30日提交的第11/026,103号美国专利申请的部分继续申请。

技术背景

1.技术领域

本发明涉及监控到人体组织位点特别是肿瘤位点的治疗递送的计算机化方法和系统。更具体的，本发明提供了一种新改进的获取、组织、存储且实时呈现给医师的与逆行灌注相关的数据的计算机化系统和方法。逆行灌注可以包括，例如，到疾病或肿瘤位点特别是实体肿瘤的化疗、基因治疗或其他治疗试剂的递送。

2.相关技术的描述

序列号为4,714,460、4,867,742和4,883,459的美国专利申请(其中本申请人都是发明人)涉及逆行灌注的临床患者体内肿瘤位点的研究和治疗的方法和系统。虽然认为逆行灌注技术很可能是有优点且有帮助的，但是对尝试广泛的应用这些专利技术，人们仍然心存疑虑。即使不考虑提议的方法或系统，还存在多个妨碍在此领域对肿瘤治疗进行尝试的问题。

在递送过程中，对于在输液或治疗过程中治疗剂移动的路径或轨迹还存在着不确定性或盲点。一旦治疗剂以常规的静脉递送技术给药，又导致了治疗剂路径结果的不可预知性。

另一个问题涉及对体内的肿瘤的不充分的摄取和非优化的分布。就像本发明人以前美国专利指出的那样：对仅仅2％-15％的外围组织的血液进行测量，肿瘤内的血液流动是被削弱的，这种被削弱的循环有别于癌症血管系统。血液流经V-V分流的概率比血液流经普通血管系统的概率小很多。因此，任何递送化疗剂到肿瘤的尝试中，药品传输到身体其余部分的可能性远远大于传输到肿瘤的可能性。确认肿瘤(而不是整个身体)接收到相当高的剂量且受到治疗剂的持续影响是个问题。另一个问题在于在靶位点确定和控制药剂递送路径和过量药剂的撤出路径。

动态的荧光图谱法使医师能够以肉眼可视级别观察到宏观水平的递送路径和靶位点。但是，捕获肉眼可视数据的荧光检查图像不能跟踪亚显微水平的细胞行为的动态流动。

另一个问题在于到患者肿瘤区域的治疗剂的隔离。避免对健康组织和器官带来伤害的毒性药剂的全身渗透是化疗剂递送的一个主要问题。获得到靶区域的基因材料的精确递送一直是基因治疗的期待的目标。不考虑试剂递送，局部化的、精确的、到特定位点的靶性的治疗递送仍然是个相关问题，伴随着可忽略的药剂的释放或渗漏到附属部位。

有一些药剂已经证明对肿瘤的化疗是有效的，但是它也存在潜在的严重的副作用。例如阿霉素，商标为，已经被用来作为抗癌药物很多年了。该组合物已经被用来治疗多种形式的癌症，包含乳腺癌、胃癌、淋巴癌和多发性骨髓瘤。但是其严重的副作用也已被确认。如果不控试剂量，一个常见的副作用是增重心肌病。当全身性给药时由于其对患者心脏的毒性副作用，该化学品用于治疗肿瘤的用途已经被限制。

发明内容

简言之，本发明提供了一种新的改进的计算机实现的方法，以监控患者体内的肿瘤逆行静脉灌注。根据本发明的方法，监控患者体内肿瘤附近的靶血管的血管系统内的撤出导管的定位，还监控肿瘤附近的超过撤出导管的靶血管的血管系统内的输入导管的定位。也监控介于输入导管和撤出导管之间的靶血管的血管系统内的静脉压导管的定位。被监控的位置和定位允许观察通过靶血管的在定位的输入导管和定位的撤出导管之间的环流路径。监控环流路径中的静脉压力，也监控通过环流路径的流体的循环。

本发明的过程允许通过逆行灌注治疗方式控制治疗递送。在逆行灌注的肿瘤治疗期间，它提供大量复杂的持续改变的变量的监控和呈现。

本发明也提供监控肿瘤逆行灌注的计算机化系统。计算机系统的处理器执行计算机实现的肿瘤逆行灌注的监控的步骤。本发明也提供计算机程序产品，其包含导致处理器执行逆行灌注监控的机器可读代码。依靠导管与另一个导管和靶血管之间的相对位置，能够提供给治疗医师监控能力，以核实灌注治疗被小心控制和监控及血管系统和肿瘤区域的液体流动与流体动力和流动原理一致。

但是，没有必要为了核实正确的灌注流体流动的路径和关系的建立和维持而明确地建立或定义特定的流体流动公式。当用本发明定位和监控时，控制或治疗单元在使用和操作过程中暗含地对该网络计算运动方程的求解，并且依据要求的流动路径和关系执行了灌注治疗。在没有明确借助计算，数字，数学公式或运动的物理公式等应用的情况下，完成上述操作；在控制单元使用过程中，它的正确定位执行了上述那些计算任务。

认识到在疾病治疗管理过程中及时介入和响应是重要因素，在实时基础上，逆行灌注过程中，本发明使与任意一个或更多感兴趣的因素相关的多个完全不同信号同步成为可能。感兴趣的数据或图像包含：