[发明专利]将X射线作用到一个体腔的内表面的改进型装置

说明书

本发明涉及一种小型、低功率、可编程的X射线源，这种X射线源用于将具有特定的剂量轮廓线的X射线作用到一个特定的区域。更确切地说，本发明涉及将预定的X射线通量作用到体腔的内表面的装置和方法。

众所周知，将X射线作用到覆有软组织的体腔中对于治疗包括膀胱癌、阴道和宫颈癌、尿道癌、子宫癌、结肠和直肠癌在内的一些癌症是比较有效的。在许多情况下，比较理想的治疗方式是只有体腔的表面(即靶组织)曝露在放射线下。但是，多数常规的放射疗法都是采用一种外部的放射源，这种放射源将具有很高能量因而对组织有所损伤的X射线照射到病人身上，因此，这些X射线在到达覆在体腔中的组织之前必须先穿透病人的皮肤和其它组织。因此，使用放在病人身体外部的常规X射线源会不可避免地使非靶组织受到不应有的辐射。并且，需要采用具有很高能量因而对组织有所损伤的X射线来确保有足够的剂量被作用到靶组织上。

用放射手段治疗覆有组织的体腔的常规方法还无法做到将特定的放射剂量作用到可能具有任意形状的靶组织上。在某些情况下，需要将剂量大体上均匀的放射剂量作用到一个非常大的靶区域上。在另一些情况下，可能需要具有特殊轮廓的非均匀剂量。在此处，“等剂量轮廓”一词表示这样一个表面，在该表面上，X射线的通量密度是大体上恒定的。就体腔的内表面或内衬而言，均匀的剂量指的是产生一种具有与体腔的内表面相符合的等剂量轮廓的X射线分布。

采用一种小型、低功率的X射线源，例如采用上面引证的授予Nomikos等人的第5153900美国专利中描述的X射线源，能够克服已有技术的方案中的一些缺点。这种X射线源具有一条沿着其轴线延伸的细长管，并且在其一端有一个电子束产生器，该电子束产生器产生电子束并且沿着该射线源的轴线将电子束传送到另一端，在这个端部，电子束入射到一个与该电子束发生作用的靶组织上，产生X射线辐射。

可以将该发射源插入到病人体内，使其紧贴着需要医治的组织，然后将其开启，从其内部产生X射线，使X射线的产生地点局限于靶组织附近。当用这种X射线源来治疗覆有组织的体腔时，X射线在到达靶组织之前不需要穿过病人的骨骼及皮肤以及其它组织。

将辐射传送到一个体腔的内表面上的一种比较有效的装置采用了将美国第5530900号专利公开的那种小型、低功率的X射线源和一个可膨胀的球囊相组合的形式。上面引用的名称为“将预定通量的X射线作用到一个体腔的内表面上的X射线装置”的第08/273645号美国专利申请描述了这样一种组合。这种装置采用了一根未端带有一个球囊的引导(或球)管，该球将体腔扩张成所需要的形状，例如球形。将X射线源顺着该球管推入，使其产生X射线的端部处于所述膨胀的球囊中的预定位置，例如处在膨胀的球囊的中央，然后开启它。在需要将一种均匀的剂量作用到具有柔软的确定边界的体腔(例如膀胱)的内表面的情况下，先将一种(当膨胀时)大体上呈球状的球放到体腔中，再使其膨胀，迫使所述确定的边界、进而使其内层呈球形。由于采用了这种结构，在膨胀的球囊中产生的X射线便能在体腔的表面形成大体上均匀的剂量。

这个方案的一个重要方面是能够将X射线源放置到体腔中的一个预定部位上。通过使球囊膨胀能够将体腔扩张成已知的形状，但体腔附近的内部压力可能使所述的球形腔结构相对于球管移位，造成球囊的轴线与X射线源的轴线不重合。如果不能精确放置X射线源，则难以将均匀的剂量传送到体腔的表面。

名称为“用于将预定通量的X射线作用到一个体腔的内表面的改进的X射线装置”的第08/273963号美国专利申请描述了一个X射线探头和一个球囊的另一种组合形式。在这种组合中，一个球囊的相反两端围绕着一根球管的一个延伸端永久地固定在该延伸端上，所述的延伸端在球囊膨胀时贯穿该球囊的一个直径。当用这种结构操作时，先将球管和未膨胀的球囊插入到体腔中，使未膨胀的球囊先处在体腔中，然后再使该球囊膨胀。球管和其延伸端在球管和球囊之间保持对准。然后将X射线探头插入到球管中，并使其发出X射线的末端处在沿着球囊的直径的一个预定位置上，使X射线能够从体腔中的一个已知位置上发出。

后一种结构所存在的一个问题是，当把未膨胀的球囊安装在球管周围时，会形成一个直径相对较大的结构，在插入到身体通道内和从身体通道内抽出时都较困难。这对于尿道一类比较小的通道而言是一个比较重要的因素，在对膀胱进行X射线治疗时需要将所述的结构插入到尿道中。另外，在这种结构中，球管通常只能部分地传送X射线，因而会影响到将特定轮廓剂量的X射线传送至靶组织的能力。

而且，采用上述结构时，不可能将探头的辐射端头靠近体腔壁放置成使辐射只对该壁造成局部损伤的形式。