[发明专利]一种基于水凝胶的放疗系统

说明书

本发明涉及一种基于水凝胶的放疗系统，系统包括：第一采集端；第二采集端；数据处理模块，基于第一采集端和第二采集端采集到的患者病变组织数据确立病变区域、裕量区域以及保护区域。本发明通过第一采集端、第二采集端和数据处理模块的协调配合确定放疗计划，从而精准基于放疗范围足够的放疗剂量来达到最大限度灭杀癌细胞的效果，同时最大限度减少周围危及器官的损伤，以此达到双重目的：防止出现放疗范围过大和/或放疗剂量过高，导致癌细胞被灭杀，危及器官也受到损伤，从而导致患者出现多种严重并发症的情况；同时也防止出现放疗范围过小和/或放疗剂量过低，导致危及器官被保护，但是癌细胞未被灭杀，患者放疗失败，癌症复发。

技术领域

本发明涉及水凝胶技术领域，尤其涉及一种基于水凝胶的放疗系统。

背景技术

放射治疗(简称放疗)的治疗原理是高能离子射线(如X射线和γ射线)直接与细胞DNA相互作用，引起DNA损伤，或间接与水分子反应生成自由基物种(如超氧自由基、单线态氧、过氧化氢、羟基自由基等)，破坏DNA或其他细胞成分，诱导细胞凋亡和坏死。但是，放疗在杀死肿瘤细胞的同时不可避免地会损伤健康细胞。放疗是治疗前列腺癌的重要手段，但放疗往往会危及周围其他器官或组织，造成其他器官或组织的损伤，尤以直肠为甚。为了降低对周围组织和器官的伤害，放疗过程中往往会降低射线剂量，导致无法有效杀死癌细胞。由于前列腺和直肠靠的比较近，放疗治疗前列腺癌时通常会造成直肠损伤，增加放疗性直肠炎风险。因此将直肠与前列腺隔开，变得很有必要，可注射水凝胶以其优越的三维多孔性、高含水量性、不定型性、组织粘附性、生物可降解性、良好的生物相容性得到了广泛的关注。

CN113461973A公开了一种可注射型的医用水凝胶，由醛基封端的星形多臂聚乙二醇、聚乙烯亚胺和酰肼基封端的多臂聚乙二醇交联而成，所述醛基封端的星形多臂聚乙二醇的臂数为2～8，单臂分子量1000～5000Da，能够应用于放疗垫片、血管栓塞、术后组织密封与防渗漏、防组织黏连、组织填充剂、组织修复、皮肤敷料和药物释放等领域。该凝胶能够用于注射降解，但难以格挡射线，保护组织和器官。

CN113230269A公开了一种放疗防护剂及其制备方法和应用，将明胶基水凝胶和硫化氢供体GYY4137在室温下混合，搅拌得到明胶，在使用时，明胶@硫化氢供体复合物经过口服后可以到达胃肠道，在酸性的胃部降解明胶并释放H₂S，能够降低胃肠道在放疗时受到的损伤，明胶@硫化氢供体复合物能够用作口服型放疗防护剂进行放疗后胃肠道炎症和出血性肠胃炎的防护，给临床上放疗的防护提供了新思路和新方法。该凝胶用于服用或注射后释放保护气体以对胃肠道进行保护，但在宫颈癌等部位并不适用。内源性H₂S被认为是继NO、CO后的体内第三种信号分子，具有舒缓胃肠平滑肌的作用，能够抑制人、大鼠及小鼠的离体结肠和空肠收缩，在胃肠平滑肌的运动和胃肠黏膜的保护中发挥着重要的作用。H₂S能够缓解胃肠道在受到辐射伤害后的损伤，减轻患者患上放疗性胃肠炎症的几率，但难以从根源避免放疗射线对胃肠道细胞的损坏。

CN111569277A公开了一种放疗靶区隔离体及其应用方法，放疗靶区隔离体包括隔离层和可选的缓吸收隔膜及填充腔，隔离层为可吸收材料的固体或半固体结构，用于包裹在靶区外部以将靶区与正常组织隔离开预设距离。应用方法，包括以下步骤：对放疗靶区隔离体进行预成型；将放疗靶区隔离体植入预设部位；将放疗靶区隔离体固定在预设部位。待放疗结束后，随着患者的恢复，隔离层会逐渐被患者吸收，无需再取出，而不需要二次手术。但该隔离体的结构形状需要实现制成，并且需要有创手术将隔离体先放入到相应器官位置处，患者存在感染和恢复风险；并且由于不同患者的器官大小和形状的差异，隔离体与患者的器官和组织的结合效果难以预期，影响吸收效果。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容