[发明专利]诱导使药物进入癌细胞内的声孔效应的系统及其方法

说明书

诱导使药物进入肿瘤癌细胞的声孔效应的系统及其方法，该系统包括：发生器，其被配置为以超声频率提供电能；超声探头，其电连接到发生器，并被配置为将电能转换成由操作参数定义的低强度脉冲超声波，所述操作参数包括超声波的频率、占空比、操作时间；输入装置，其使操作者能输入配置数据，该配置数据包括肿瘤类型、药物类型、继发性肿瘤的定位、人体测量值和肿瘤等级；和，处理器，其被配置为基于输入的配置数据确定操作参数的值，并根据所确定的值，控制发生器和超声探头进行操作，其中频率的值基于肿瘤类型、肿瘤定位、肿瘤等级和人体测量值确定，占空比的值基于药物、肿瘤类型和肿瘤等级确定，并且所述操作时间的值至少基于肿瘤类型和药物类型确定。

技术领域

本发明涉及一种系统，该系统用于诱导使药物进入肿瘤癌细胞内的声孔效应，以提高靶标(即肿瘤)对药物的摄入。本发明还涉及一种控制超声波的方法，以这种方式，诱导使药物进入癌细胞内的声孔效应，从而改善靶标对药物的摄入。

背景技术

继循环系统疾病之后，癌症成为了当今世界上第二大常见的死亡原因。国际癌症研究机构估计，由于人口老龄化，预计到2030年，癌症病例将增加约2170万，具有1300万人的死亡率。已知的肿瘤疗法是基于化学疗法和/或放射疗法和/或肿瘤块的手术切除。传统化学疗法尤其受缺乏对癌细胞选择性之苦，可在全身和局部水平上引起副作用。此外，肿瘤经常发展出对所给予的化疗药物的抗性。由于这些原因，在最近的几十年中，开发了几种技术，通过使用被称为脂质体的专用脂质结构，来改善药物递送的选择性。脂质体是纳米载体，通常包括封闭的脂质液滴，脂质液滴具有核心(通常是水性核心)，容纳药物(例如化学治疗剂、抗炎药、细胞毒性剂等)。特别地，用于封装化疗药物的脂质体通常设计成具有一结构，该结构允许脂质体自身在血液中的持久循环时间，从而也允许脂质体所含药物在血液中的持久循环时间。在血液中的延长寿命允许脂质体与靶标(即肿瘤)更长时间的相互作用，因为更大量的血液通过肿瘤改善高渗透长滞留(EPR)效果。因此，增强了肿瘤对药物的整体吸收，并且显著改善了运输药物的治疗指数[Deshpande P.P.,Biswas S.,and V.PTorchilin V.P.,Current trends in the use of liposomes for tumor targetingNanomedicine 2013September；8(9)]，[Torchilin V.P.Targeted pharmaceutical5nanocarriers for cancer therapy and imaging.AAPS J.2007；9(2):128-147]。然而，即使使用了化疗药物的脂质体制剂，利用在脂质体自然降解后,进行自发释放而获得的选择性水平和治疗功效，仍不能完全令人满意。由于这些原因，即使当前被批准用于临床的纳米药物自发地释放药物，也已经实验测试了多种技术，利用外部施加的刺激来触发这种释放。已经确认，使用高强度聚焦超声可以改善对药物释放的控制，其中高强度聚焦超声除了利用局部升高温度刺激药物释放外，自身还引起细胞毒性作用，诱发肿瘤和周围组织的凝集性坏死(EP1774989B1)。冲击波还用于进行医学治疗，旨于将物质推入人体、组织或细胞内，因此用于提供疫苗、麻醉剂、抗生素等(US2009/281464A1)。