用于治疗癌症和转移的低能量免疫致敏制造技术

本文公开的是使用低能量免疫致敏来治疗癌症和转移的系统、装置和方法。低能量免疫致敏包括施用免疫致敏能量。低能量免疫致敏可以与辅助疗法结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗癌症和转移的低能量免疫致敏相关申请的交叉引用本申请要求2017年11月9日提交的美国临时申请号62/584,064和2017年12月8日提交的美国临时专利申请号62/596,715的权益，所述申请通过引用并入于此。本申请的主题与PCT/US2016/035440有关，其全部公开内容均通过引用并入于此。政府支持声明本专利技术是通过美国国立生物医学成像与生物工程研究院(NIBIB)授予的RO1EB009040在政府支持下完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。
技术介绍
癌症是其中基因突变的细胞不受控制地增殖、耗尽营养并破坏健康组织功能的疾病。传统的癌症治疗，如手术、化学疗法和辐射，可以根除癌细胞及其所处的肿瘤，但可能无法完全抑制癌症。已经提出了使用免疫疗法来使免疫系统的细胞参与寻找和消灭癌细胞，但是这种方法至少在一些情况下可能具有不甚理想的结果。例如，肿瘤可以产生属于能够逃避免疫疗法的豁免部位的微环境。而且，癌细胞对抗原的呈递至少在某些方面可能不甚理想。尽管已经提出将超声与其他疗法组合用于治疗癌症，但是现有的超声方法和设备在至少某些方面可能不甚理想。例如，高强度聚焦超声处理肿瘤所耗费的时间量可能长于理想情况，并且它会通过称为凝固性坏死的过程来瞬间破坏肿瘤微环境，从而阻碍肿瘤中用于吞噬和呈递肿瘤相关抗原(TAA)的免疫细胞浸润。因此，如果其他类型的亚消融能量可以用来治疗癌症，那将是有益的。鉴于以上，需要改进治疗癌症的方法和设备。理想情况下，方法和设备将产生治疗癌症的原位疫苗，其中患者的免疫系统产生对抗癌症的免疫应答。方法和设备可以被配置为以亚消融剂量的能量来治疗癌症，以便在与其他疗法结合时产生免疫原反应。
技术实现思路
在一些实施方案中，本文公开的是一种声激疗法(acousticprimingtherapy)系统，包括：处理器；耦合到所述处理器的一个或多个超声换能器，所述超声换能器被配置为产生一个或多个超声波束，使得所述一个或多个超声波束的频率波形具有10W/cm2到900W/cm2之间的空间峰值瞬时平均声输出强度(Ispta)和至少0.5cm3的束体积；以及耦合到所述处理器的探针，所述探针被配置为监测患者。在一些实施方案中，所述处理器和所述超声换能器被配置为以至少约0.5cm3每秒的速率按体积扫描组织。在一些实施方案中，扫描总组织体积的速率在从约0.5cm3每秒至约50cm3每秒的范围内。在一些实施方案中，已扫描整个组织的体积。在一些实施方案中，所述总组织体积是至少约2cm3。在一些实施方案中，所述总组织体积在从约0.5cm3至约1000cm3的范围内。在一些实施方案中，所述总组织体积在从约1cm3至约500cm3的范围内。在一些实施方案中，所述总组织体积在从约1cm3至约250cm3的范围内。在一些实施方案中，所述强度在从约20W/cm2至约500W/cm2的范围内。在一些实施方案中，所述处理器配置有指令以重叠多个位置。在一些实施方案中，所述处理器配置有指令，以在所述换能器发射所述超声波束时将所述超声换能器从对应于第一体积区域的第一位置移动到对应于第二体积区域的第二位置。在一些实施方案中，所述系统还包括耦合到所述一个或多个超声换能器的联接器，所述处理器耦合到所述联接器并配置有指令以将所述一个或多个超声换能器移动到所述多个位置。在一些实施方案中，所述联接器包括包含多个关节的机器人臂，所述多个关节中的每一个都耦合到致动器以控制所述关节的角度，并且其中所述处理器配置有指令以确定所述多个关节的多个角度，以将所述超声波束引导到所述多个位置。在一些实施方案中，所述机器人臂包括多个手指，并且其中所述多个手指中的每一个都耦合到安装在其上的换能器，并且其中所述多个手指中的每一个都被配置为控制来自安装在所述手指上的换能器的超声波束的所述换能器的角度，以将所述超声波束引导到目标位置。在一些实施方案中，所述处理器被配置为在所述多个位置中的每一个处控制所述超声换能器的取向，以便在所述多个位置中的每一个处将所述超声换能器与所述患者的皮肤表面对准。在一些实施方案中，所述处理器被配置为在所述多个位置中的每一个处控制所述超声换能器的取向，以便在所述多个位置中的每一个处将所述超声换能器与所述患者的皮肤表面对准，并且可选地，其中所述多个位置中的每一个都对应于三维中的位置和三维中的取向，以便以六个自由度来定位所述换能器。在一些实施方案中，所述系统还包括用户输入，用于用户来指定要与所述超声治疗联合的辅助疗法，并且其中所述处理器配置有指令，以记录所述超声波束对所述组织的治疗时间并输出用于所述辅助疗法的时间，并且可选地，其中所述辅助疗法选自放射疗法、化学疗法、免疫疗法、不可逆电穿孔(IRE)、微波疗法、低强度聚焦超声(LOFU)和高强度聚焦超声(HIFU)，并且可选地，其中所述输出的时间包括用于所述辅助疗法的时间窗口。在一些实施方案中，所述处理器配置有指令以向用户提供用户界面，所述用户界面包括所述患者的肿瘤的图像和输入治疗位置。在一些实施方案中，所述处理器被配置为执行所述总组织体积的组织弹性成像。在一些实施方案中，所述处理器被配置为接收扩散参数作为输入。在一些实施方案中，所述探针是成像探针。在一些实施方案中，所述探针是温度计。在一些实施方案中，所述探针是热电偶。在一些实施方案中，所述探针是光纤温度探针。在一些实施方案中，所述处理器被配置为发出温度读数。在一些实施方案中，所述处理器被配置为发出温度警报。在一些实施方案中，所述探针包括测量超声波的单独换能器。在一些实施方案中，所述探针使用弹性成像来监测对所述组织的治疗效果。在一些实施方案中，所述系统还包括冷却系统。在一些实施方案中，所述辅助疗法是放射疗法。在一些实施方案中，所述放射疗法是亚消融的(sub-ablative)。在一些实施方案中，所述辅助疗法是IRE。在一些实施方案中，所述IRE施用约30秒至约180秒的时间。在一些实施方案中，所述辅助疗法是微波疗法。在一些实施方案中，将所述微波疗法施用约1秒至约60秒的时间，并且功率是约1W至约10W。在一些实施方案中，所述辅助疗法是LOFU。在一些实施方案中，所述LOFU具有约1W/cm2至1000W/cm2的空间峰值瞬时平均声输出强度(Ispta)。在一些实施方案中，所述LOFU具有约3W至32W的声功率。在一些实施方案中，将所述LOFU施用约0.5秒至约5秒的时间。在一些实施方案中，所述辅助疗法是HIFU。在一些实施方案中，所述HIFU具有约1000W/cm2到2000W/cm2的空间峰值瞬时平均声输出强度(Ispta)。在一些实施方案中，所述HIFU具有约1W至20W的声功率。在一些实施方案中，将所述HIFU施用约1秒至约10秒的时间。在一些实施方案中，所述辅助疗法是化学疗法。在一些实施方案中，所述化学疗法包括施用化疗剂。在一些实施方案中，所述化疗剂是蛋白酶体抑制剂、PI3-激酶抑制剂、自噬抑制剂、mTOT抑制剂、PPARγ激动剂、Cox-2抑制剂、钙通道抑制剂、ER应激诱导剂、CHOP调节剂、核苷类似物、eIF2α磷酸酶抑制剂、蛋白配体或HSP90抑制剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声激疗法系统，其包括：/n处理器；/n耦合到所述处理器的一个或多个超声换能器，所述超声换能器被配置为产生一个或多个超声波束，使得所述一个或多个超声波束的频率波形具有10W/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171109 US 62/584,064;20171208 US 62/596,7151.一种声激疗法系统，其包括：
处理器；
耦合到所述处理器的一个或多个超声换能器，所述超声换能器被配置为产生一个或多个超声波束，使得所述一个或多个超声波束的频率波形具有10W/cm2到900W/cm2之间的空间峰值瞬时平均声输出强度(Ispta)和至少0.5cm3的束体积；以及
耦合到所述处理器的探针，所述探针被配置为监测患者。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器和所述超声换能器被配置为以至少约0.5cm3每秒的速率按体积扫描组织。


3.如权利要求1或2所述的系统，其中扫描总组织体积的速率在从约0.5cm3每秒至约50cm3每秒的范围内。


4.如权利要求2或3所述的系统，其中整个组织的体积被扫描。


5.如权利要求2-4中任一项所述的系统，其中所述总组织体积是至少约2cm3。


6.如权利要求2-5中任一项所述的系统，其中所述总组织体积在从约0.5cm3至约1000cm3的范围内。


7.如权利要求2-6中任一项所述的系统，其中所述总组织体积在从约1cm3至约500cm3的范围内。


8.如权利要求2-7中任一项所述的系统，其中所述总组织体积在从约1cm3至约250cm3的范围内。


9.如权利要求2-8中任一项所述的系统，其中所述强度在从约20W/cm2至约500W/cm2的范围内。


10.如权利要求1-19中任一项所述的系统，其中所述处理器配置有指令以重叠多个位置。


11.如权利要求1-10中任一项所述的系统，其中所述处理器配置有指令，以在所述换能器发射所述超声波束时将所述超声换能器从对应于第一体积区域的第一位置移动到对应于第二体积区域的第二位置。


12.如权利要求2-11中任一项所述的系统，还包括耦合到所述一个或多个超声换能器的联接器，所述处理器耦合到所述联接器并配置有指令以将所述一个或多个超声换能器移动到所述多个位置。


13.如权利要求12所述的系统，其中所述联接器包括机器人臂，瞬时机器人臂包含多个关节，所述多个关节中的每一个都耦合到一致动器以控制所述关节的角度，并且其中所述处理器配置有指令以确定所述多个关节的多个角度，以将所述超声波束引导到所述多个位置。


14.如权利要求13所述的系统，其中所述机器人臂包括多个手指，并且其中所述多个手指中的每一个都耦合到安装在其上的换能器，并且其中所述多个手指中的每一个都被配置为控制来自安装在所述手指上的换能器的超声波束的所述换能器的角度，以将所述超声波束引导到目标位置。


15.如权利要求2-14中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置为在所述多个位置中的每一个处控制所述超声换能器的取向，以便在所述多个位置中的每一个处将所述超声换能器与所述患者的皮肤表面对准。


16.如权利要求15所述的系统，其中所述处理器被配置为在所述多个位置中的每一个处控制所述超声换能器的取向，以便在所述多个位置中的每一个处将所述超声换能器与所述患者的皮肤表面对准，并且可选地，其中所述多个位置中的每一个都对应于三维中的位置和三维中的取向，以便以六个自由度来定位所述换能器。


17.如权利要求1-16中任一项所述的系统，还包括用户输入，该用户输入用于用户指定要与所述超声治疗联合的辅助疗法，并且其中所述处理器配置有指令，以记录所述超声波束对所述组织的治疗时间并输出用于所述辅助疗法的时间，并且可选地，其中所述辅助疗法选自放射疗法、化学疗法、免疫疗法、不可逆电穿孔(IRE)、微波疗法、低强度聚焦超声(LOFU)和高强度聚焦超声(HIFU)，并且可选地，其中所述输出的时间包括用于所述辅助疗法的时间窗口。


18.如权利要求1-17中任一项所述的系统，其中所述处理器配置有指令以向用户提供用户界面，所述用户界面包括所述患者的肿瘤的图像和输入治疗位置。


19.如权利要求1-18中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置为执行所述总组织体积的组织弹性成像。


20.如权利要求1-19中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置为接收扩散参数作为输入。


21.如权利要求1-20中任一项所述的系统，其中所述探针是成像探针。


22.如权利要求1-20中任一项所述的系统，其中所述探针是温度计。


23.如权利要求22所述的系统，其中所述探针是热电偶。


24.如权利要求22所述的系统，其中所述探针是光纤温度探针。


25.如权利要求23或24所述的系统，其中所述处理器被配置为发出温度读数。


26.如权利要求23或24所述的系统，其中所述处理器被配置为发出温度警报。


27.如权利要求1-26中任一项所述的系统，其中所述探针包括测量超声波的单独换能器。


28.如权利要求27所述的系统，其中所述探针使用弹性成像来监测对所述组织的治疗效果。


29.如权利要求1-28中任一项所述的系统，还包括冷却系统。


30.如权利要求17-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·古哈，斯蒂芬·巴里，
申请(专利权)人：蒙特非奥里医疗中心，
类型：发明
国别省市：美国;US