[发明专利]采用永磁磁体用于磁性药物物理靶向定位的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用永磁磁体实现磁性药物物理靶向定位的方法，同时还涉及一种装置。

背景技术

癌症是严重危害人类健康的常见病、多发病，是疾病导致死亡的主要原因之一。癌症是通过减少或降低细胞控制和正常成熟机制。它的特征包括细胞过度增殖、未分化的细胞和组织、对临近组织侵犯以及转移。治疗手段包括手术切除、化疗、免疫治疗和放疗等。由于完全根除癌细胞才能成功地治愈癌症，但往往由于肿瘤的定位、浸润转移等因素的影响，外科切除手术不能完全根除癌细胞，这这种情况下，化疗是必须的。而常规的化疗药物从被注射的地方或者经胃肠吸收进入血液循环，运动到心脏再到全身其它区域，对于药物要靶向的小区域来说，这个方法的效率非常低，想达到希望浓度就导致要使用大剂量化疗剂，大药物剂量能明显提高药物疗效但增加药物剂量势必增加药物的全身毒性反应，使化疗药物的临床应用受到很大限制。因此如何提高药物的局部浓度同时减少全身的毒副反应一直是研究的热门课题。

早在本世纪初，Paul Ehrlich就提出了导向药物的设想，即用某种具有特殊亲和力的载体把药物定向输送到靶器官发挥作用。这类药物载体系统由药物、导向机制和载体相互协调的三部分构成。20世纪70年代Widder（Seyei A.,Widder K.,Czerlinski G.,J.Appl.Phys.1978.）等近一步提出磁控靶向药物传递系统的概念，并进行了载药磁性微粒的研究。磁控药物靶向治疗是将药物和适当的磁性材料及必要辅助材料配置成磁性药物， 通过足够强的外磁场定位，随血流运行有选择性地到达并定位于肿瘤组织，在细胞或亚细胞水平上发挥药效作用，因此对正常组织无太大影响，适用于多种肿瘤的靶向治疗，近年来，业已成为肿瘤导向治疗及药物新剂型研究的热点。

磁性药物靶向治疗主要需要解决三个基础技术：①磁性载药颗粒的稳定性：虽然磁性载药颗粒的制备并不复杂，但其久置后相互融合、药物渗漏等问题并未完全解决；②体外磁场系统设置的优化：涉及到磁场的定位、磁场强度、磁场梯度、放置时间；③必须开发支持磁性靶向药物在肿瘤血管内递送的运动传输和动力学理论，以确定最佳载药磁性微粒大小、磁流体浓度、粘度、外磁场强度以及注入速度等关系。本发明涉及的是第②个技术问题。

一个涉及到人体内磁性药物颗粒靶向的关键问题是靶向点的深度问题。一般来说，靶向点在人体内超过2cm，就很难用外部磁场靶向，因为磁场强度随着距离增加而减小。另一方面，几乎所有的药物都是通过肝脏发送的，而在肝脏，药物都变得无活性。另外，如果要把磁性药物载体颗粒保持在大动脉里就要求更强的磁场，因为大动脉里的血液线速度比毛细血管流动快50-100倍，大约为0.5cm/s。

为了能够在外磁场引导下使磁性药物颗粒聚集在更深的靶向部位，通常有两种技术来实现：①植入辅助磁性药物靶向定位方法，原理就是考虑通过在局部区域放置一个磁体金属丝，利用金属丝尖端对外磁场的畸变，以增强靶向点局部的磁场强度和梯度，以使得靶向点具有较高的磁性保持力；②采用超强电磁铁和超导体来产生比一般磁体更强的磁场和更大磁场梯度。但是这两种技术都有各自我们不愿面对的缺点，如需要侵入手术、大的能耗和高的加工难度和成本。

因此，需要设计合适的永磁磁体阵列以产生更大磁场强度和磁场梯度来靶向更深部位的靶向目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种采用永磁磁体用于磁性药物物理靶向定位的方法，本发明的目的之二是提供一种采用永磁磁体用于磁性药物物理靶向定位的装置，该装置可以引导磁性药物颗粒在人体内更深的部位(3cm以上)有效聚集的体外永磁磁体装置，就人体肺部或其它中浅层部位的靶向定位3-4cm这个深度是足够的。本发明的方案克服了前述两种技术的部分缺点和限制，与同类型的靶向磁体机构相比具有结构简单、永磁体利用效率高、深度方向上磁场梯度大、有效作用距离长、制造成本低等优点。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

本发明的采用永磁磁体用于磁性药物物理靶向定位的方法，包括以下步骤：

步骤一：将三个形状规则的永磁磁体I、II和III按同一方向依次紧密排列，其中，位于两侧的两个永磁磁体I、III的形状和大小相同且以位于中间的永磁磁体II的中线为对称轴左右对称，沿排列方向，三个永磁磁体的磁化方向按Halbach阵列方式进行排列，用于靶向定位的那一面，即工作面连续；

步骤二：将按照步骤一制成的磁体装置用于距离磁体表面0-4cm的磁性药物靶向定位。