Средство, усиливающее эффект обработки фокусированным ультразвуком высокой интенсивности, и способ скрининга данного средства

Средство, усиливающее эффект обработки фокусированным ультразвуком высокой интенсивности, и способ скрининга данного средства

Реферат

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к области медицины и медицинской техники, особенно к области ультразвуковой техники, более конкретно к средству, усиливающему эффект обработки HIFU, которое может увеличивать депонирование акустической энергии в целевом участке в процессе обработки HIFU, а также к способу скрининга средства, усиливающего эффект обработки HIFU.

Уровень техники

Уже известны случаи клинического применения фокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) в качестве нового способа лечения опухолей и других заболеваний. В методе HIFU используется фокусированный ультразвук, который обеспечивает депонирование непрерывной высокоинтенсивной энергии в фокусе, что приводит к мгновенному термическому эффекту (65-100°С), эффекту пустотообразования, механическим эффектам и звукохимическим эффектам, вызывая селективный коагуляционный некроз в фокусе и предотвращая пролиферацию, инвазию и метастазирование опухолей.

Показано, что акустическая энергия уменьшается экспоненциально по мере увеличения расстояния передачи ультразвука в организме (Baoqin Lui et al., Chinese Journal of Ultrasound in Medicine, 2002, 18(8):565-568). Кроме того, энергия, высвобождающаяся в процессе передачи ультразвука, в мягких тканях уменьшается вследствие абсорбции, рассеивания, рефракции, дифракции и т.п. в тканях, причем наибольшую ответственность за уменьшение энергии несут тканевые абсорбция и рассеивание (главные редакторы Ruo Feng и Zhibiao Wang, Practical Ultrasound Therapeutics, Science and Technology Reference Publisher of China, Beijing, 2002.14). Следовательно, если HIFU используется для лечения глубоких опухолей большого размера, мишень получает относительно низкое количество акустической энергии. А в результате уменьшения акустической энергии снижается терапевтическая эффективность и увеличивается время обработки.

Хотя терапевтическую эффективность можно повысить путем увеличения мощности передачи медицинского преобразователя, при этом возрастает вероятность ожога тканей, находящихся на пути передачи ультразвука.

Кроме того, в настоящее время в клинике при применении техники HIFU для лечения опухоли печени, передача ультразвука к которой блокируется ребрами, ребра обычно удаляют, чтобы увеличить депонирование энергии в нужном участке и, как следствие, уменьшить время обработки и улучшить терапевтические эффекты. Таким образом, неинвазивность метода HIFU является сомнительной, что нежелательно и для пациентов и для врачей.

Вышеуказанные проблемы ограничивают применение метода HIFU в клинике. Следовательно, технические задачи, связанные с увеличением депонирования энергии в нужном участке и эффективности лечения глубоких опухолей без повреждения окружающей нормальной ткани, находящейся на пути передачи акустической энергии, а также с лечением опухолей печени, блокированных ребрами, без удаления ребер, требуют неотложного решения.

Сущность настоящего изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление средства, усиливающего эффект обработки фокусированным ультразвуком высокой интенсивности (HIFU), которое может увеличивать депонирование акустической энергии в целевом участке в процессе обработки HIFU.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа скрининга средства, усиливающего эффект обработки HIFU.

Следующей целью настоящего изобретения является применение средства, усиливающего эффект обработки HIFU, для повышения эффективности техники HIFU.

Для достижения вышеуказанных целей в одном воплощении настоящее изобретение предлагает средство, усиливающее эффект обработки HIFU, где усиливающее средство представляет собой вещество, которое может увеличивать абсорбцию акустической энергии в целевом участке, подлежащем обработке HIFU, после введения в биологический организм, т.е. вещество, которое можно использовать для уменьшения количества акустической энергии, необходимого для повреждения ткани-мишени (как опухолевой, так и неопухолевой ткани), в единице объема ткани в процессе обработки HIFU. В настоящем изобретении типы веществ, используемых в качестве средств, усиливающих эффект обработки HIFU, особо не ограничиваются при условии, что данные вещества могут изменять акустическую среду ткани-мишени и стимулировать абсорбцию и депонирование терапевтической энергии в ткани-мишени, значительно увеличивая показатель эффективности использования энергии (EEF) в ткани-мишени. Итак, средства, усиливающие эффект обработки HIFU, в соответствии с настоящим изобретением могут быть твердыми, жидкими или газообразными.

В данном описании термин "повреждение" относится к существенному изменению физиологического состояния опухолевой ткани, как правило, к коагулирующему некрозу опухолевой ткани. С помощью показателя эффективности использования энергии (EEF) можно определить количество акустической энергии, требующееся для повреждения ткани-мишени, на единицу объема ткани. EEF описывается выражением EEF=ηPt/V (единицы измерения: Дж/мм³) и относится к количеству акустической энергии, требующемуся для повреждения опухолевой ткани, на единицу объема ткани, где η обозначает коэффициент фокусирования преобразователя HIFU, который отражает способность преобразователя фокусировать ультразвуковую энергию, здесь η=0,7; Р обозначает общую акустическую мощность источника HIFU (единицы измерения: Вт), t обозначает общее время обработки HIFU (единицы измерения: сек), а V обозначает объем вызванных HIFU повреждений (единицы измерения: мм³). Вещество, которое после введения значительно снижает EEF ткани-мишени, больше подходит для применения в качестве средства, усиливающего эффект обработки HIFU.

В одном предпочтительном воплощении средство, усиливающее эффект обработки HIFU, уменьшает EEF ткани-мишени после введения. В результате отношение EEF ткани-мишени до введения усиливающего средства (т.е. EEF_{(исходн.)}) к EEF ткани-мишени после введения усиливающего средства (т.е. EEF_{(опытн.)}) выше 1, предпочтительно выше 2 и более предпочтительно выше 4. Верхний предел отношения конкретно не ограничивается, причем предпочтительными являются более высокие значения.

В другом предпочтительном воплощении средство, усиливающее эффект обработки HIFU, представляет собой биосовместимое вещество с размером частиц в интервале от 10 нм до 8 мкм, которое можно вводить путем внутривенного, внутриартериального или местного введения и которое может уменьшать EEF ткани-мишени после введения. Соответственно отношение EEF ткани-мишени до введения усиливающего средства (т.е. EEF_{(исходн.)}) к EEF ткани-мишени после введения усиливающего средства (т.е. EEF_{(опытн.)}) выше 1, предпочтительно выше 2 и более предпочтительно выше 4. Верхний предел отношения конкретно не ограничивается, причем предпочтительными являются более высокие значения.

Средства настоящего изобретения, усиливающие эффект обработки HIFU, могут быть заключены в капсулу из липидной мембраны, белковой мембраны или сахаридной мембраны, или они могут находиться в оголенной, некапсулированной форме. Например, в случае тканей, обогащенных ретикулоэндотелиальными клетками, такими как клетки печени, селезенки и костного мозга, средство, усиливающее эффект обработки HIFU, может быть заключено к капсулу из липидной мембраны, чтобы улучшить специфичность усиливающего средства к мишени. Средство, усиливающее эффект обработки HIFU, можно вводить в оголенном виде, не заключенным в капсулу из липидной мембраны, белковой мембраны или сахаридной мембраны, при условии что внутривенное введение средства, усиливающего эффект обработки HIFU, не вызывает блокады со стороны кровеносных сосудов. Кроме того, чтобы придать средству настоящего изобретения, усиливающему эффект обработки HIFU, специфичность к конкретной опухолевой ткани, такой как опухоль печени, опухоль почек, опухоль костей, рак молочной железы и фиброма матки, к указанному средству можно добавить вещества, имеющие специфическое сродство к опухолевой ткани или опухолевому очагу, такие как опухолеспецифичные антитела.

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения средство, усиливающее эффект обработки HIFU, содержит дискретную фазу, состоящую из ядра, заключенного в капсулу из вещества, образующего мембрану, и непрерывную фазу, состоящую из водной фазы. Дискретная фаза однородно распределена в непрерывной фазе, причем размер частиц дискретной фазы варьирует от 10 нм до 8 мкм; вещество, образующее мембрану, является биосовместимым, а ядро состоит из газообразного, жидкого или биосовместимого твердого вещества с частицами нанометрового размера. Такое средство, усиливающее эффект обработки HIFU, подходит для внутривенного введения. Для ясности и удобства средство, усиливающее эффект обработки HIFU, которое состоит из биосовместимого газообразного вещества, заключенного в капсулу из вещества, образующего мембрану, в данном описании называют усиливающим средством в виде "микропузырьков"; средство, усиливающее эффект обработки HIFU, которое состоит из жидкости, заключенной в капсулу из вещества, образующего мембрану, в данном описании называют усиливающим средством в виде "частиц", где жидкость подразделяют на две категории: жидкости, которые не подвергаются фазовому переходу жидкость-газ в интервале температур 38-100°С, и жидкости, которые подвергаются фазовому переходу жидкость-газ в интервале температур 38-100°С (а именно, жидкости, которые превращаются в газ в организме животного или человека в процессе обработки HIFU); средство, усиливающее эффект обработки HIFU, которое состоит из биосовместимого твердого вещества с частицами нанометрового размера, заключенного в капсулу из вещества, образующего мембрану, в данном описании называют "плазмидным" усиливающим средством.

В описанном ранее воплощении количество мембранообразующего вещества, содержащегося в усиливающем средстве, составляет 0,1-100 г/л, предпочтительно 0,5-50 г/л и более предпочтительно 0,5-20 г/л. Мембранообразующее вещество включает в себя: липиды, такие как 3-sn-фосфатидилхолин, 1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфатидилглицерина натриевая соль, 1,2-дистеароил-sn-глицеро-3-фосфатидилхолин, 1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфатидат натрия, 1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфатидилхолин, фосфатидилсерин и гидрированный фосфатидилсерин, холестерин и гликолипид; сахариды, включающие в себя, например, глюкозу, фруктозу, сахарозу, крахмал и продукты его деградации; белки, такие как альбумин, глобулин, фибриноген, фибрин, гемоглобин, продукты деградации растительных белков и т.п.

При использовании усиливающего средства в виде микропузырьков количество газа, содержащегося в усиливающем средстве, составляет 5-200 мл/л, предпочтительно 20-150 мл/л, более предпочтительно 20-100 мл/л. Газ включает в себя, например, воздух, азот, диоксид углерода, газообразный фторуглеводород, такой как перфторэтан, перфторпропан, перфторбутан, газообразные алканы, такие как бутан, циклобутан, гексан, гексафторид серы и т.п.

Ультразвуковые контрастные средства в виде микропузырьков, часто применяющиеся в ультразвуковой визуализации, можно использовать в качестве средства, усиливающего эффект обработки HIFU, настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение предлагает применение ультразвуковых контрастных средств в виде микропузырьков в качестве средства настоящего изобретения, усиливающего эффект обработки HIFU.

Если для получения усиливающего средства в виде частиц используется жидкость, не подвергающаяся фазовому переходу жидкость-газ в интервале 38-100°С, например вода, насыщенные жирные кислоты, ненасыщенные жирные кислоты, такие как соевое масло, арахисовое масло и иодированное масло, то количество жидкости, содержащейся в усиливающем средстве, составляет 5-200 г/л, предпочтительно 10-100 г/л, более предпочтительно 20-80 г/л; если используется жидкость, подвергающаяся фазовому переходу жидкость-газ в интервале 38-100°С, например, С₅-С₆ алканы, такие как н-пентан, изо-пентан и т.п., и С₅-С₁₂ фторуглеводороды, такие как перфторпентан, дигидродекафторпентан и т.п., то количество жидкости, содержащейся в усиливающем средстве, составляет 5-200 мл/л, предпочтительно 10-100 мл/л, более предпочтительно 20-80 мл/л.

Например, эмульсия жира для инъекций представляет собой водную эмульсию жира, состоящего из очищенного соевого масла, заключенного в капсулу из фосфолипидной мембраны и диспергированного в воде, которая может использоваться для внутривенных инъекций. В настоящее время данный вид эмульсий является коммерчески доступным и включает в себя, без ограничения, Intralipos® (эмульсия жира для инъекций), OMNILIPID® (эмульсия жира для инъекций) и "эмульсии жира (длинноцепочечного)" или "эмульсии жира (среднецепочечные триглицериды/длинноцепочечные триглицериды)", перечисленные в государственном (Китайском) каталоге основных лекарственных средств. Указанные эмульсии жира можно использовать в качестве средств настоящего изобретения, усиливающих эффект обработки HIFU. Таким образом, настоящее изобретение предлагает применение эмульсий жира в качестве средства настоящего изобретения, усиливающего эффект обработки HIFU.

Используемые для получения плазмидного усиливающего средства биосовместимые твердые вещества с частицами нанометрового размера включают в себя магнитные биовещества с частицами нанометрового размера, такие как суперпарамагнитный оксид железа (SPIO), имеющий частицы нанометрового размера, гидроксилапатит (HAP) с частицами нанометрового размера, карбонат кальция с частицами нанометрового размера и т.п. Как правило, биосовместимые твердые вещества с частицами нанометрового размера имеют размер частиц в интервале от 1 нм до 500 нм, предпочтительно от 1 нм до 200 нм, более предпочтительно от 10 нм до 100 нм.

Кроме того, биосовместимые твердые вещества с частицами нанометрового размера, как указано выше, можно использовать сами по себе в качестве средства, усиливающего эффект обработки HIFU, настоящего изобретения.

В указанном выше воплощении усиливающее средство может содержать эмульгатор. Эмульгатор, как правило, представляет собой вещество, выбранное из группы, состоящей из сложных эфиров этиленгликоля, содержащих один остаток С₁₆-₁₈-жирной кислоты, сложных эфиров диэтиленгликоля, содержащих один остаток С_16-18-жирной кислоты, сложных эфиров диэтиленгликоля, содержащих два остатка С_16-18-жирной кислоты, сложных эфиров триэтиленгликоля, содержащих один остаток С_16-18-жирной кислоты, эмульгаторов на основе эфиров сорбитана и жирных кислот (типа Span), эмульгаторов на основе полисорбата (типа Tween), эмульгаторов на основе монолаурата полиэтиленгликоля, эмульгаторов на основе лаурата полиоксиэтилена, 3-sn-фосфатидилхолина (лецитина), холевой кислоты и т.п. Количество эмульгатора в усиливающем средстве составляет 5-150 г/л. Кроме того, усиливающее средство также может содержать стабилизирующее средство, такое как карбоксиметилцеллюлоза натрия (CMC-Na), глицерин и т.п. Содержание карбоксиметилцеллюлозы натрия в усиливающем средстве может составлять 0,01-10 г/л, предпочтительно 0,05-0,6 г/л, более предпочтительно 0,1-0,3 г/л. Содержание глицерина в усиливающем средстве может составлять 5-100 г/л.

В более предпочтительном воплощении для регулирования значения рН и, следовательно, повышения растворимости усиливающего средства можно использовать неорганические или органические кислоты или основания. При использовании усиливающего средства в виде частиц, которое распределено в жидкости, подвергающейся фазовому переходу жидкость-газ в интервале температур 38-100°С, рН усиливающего средства в виде частиц может составлять 7,0-9,0 предпочтительно 7,5-8,5. рН плазмидного усиливающего средства обычно находится в интервале 3,0-6,5, предпочтительно 5,0-6,0.

Способы получения средства настоящего изобретения, усиливающего эффект обработки HIFU, находящегося в виде ядра, заключенного в капсулу из мембранообразующего вещества, особо не ограничиваются. Как правило, мембранообразующее вещество, заключаемое в капсулу газообразное, жидкое или твердое вещество, эмульгатор, стабилизирующее средство и т.п. смешивают до получения достаточной степени однородности и эмульгируют. Например, эмульсию жира в виде частиц можно получить с помощью способов, описанных в патентной заявке Китая № 97182319.7 (озаглавленной "Эмульсия жира, содержащая восстанавливающий сахар, и способ стерилизации") или в патентной заявке Китая № 02112860.Х (озаглавленной "Эмульсия жира для инъекций и способ получения такой эмульсии"). Фторуглеродную микропузырьковую эмульсию можно получить с помощью способов, описанных в патентной заявке Китая № 96106566.4 (озаглавленной "Ультразвуковое контрастное средство на основе ангидрида декстрозы-альбумина, содержащее перфторуглероды, и способ получения такого средства"), в патентной заявке Китая № 98119011.1 (озаглавленной "Способ получения частицы, используемой для ультразвукового контрастирования, и ультразвукового контрастного средства").

Мембранообразующее вещество, используемое в сочетании со средством настоящего изобретения, усиливающим эффект обработки HIFU, предпочтительно представляет собой биосовместимое и биодеградируемое вещество, такое как липид, который при внутривенном введении усиливающего средства обеспечивает его бесперебойный транспорт через кровоток с последующим быстрым фагоцитозом в тканях человеческого организма с высоким содержанием ретикулоэндотелиальных клеток. Следовательно, в течение определенного времени в тканях организма может накопиться усиливающее средство, значительно повышающее способность ткани поглощать ультразвук, в результате чего может увеличиться депонирование акустической энергии в ткани-мишени при обработке HIFU и, в конечном счете, эффективность клинической обработки HIFU, направленной на удаление опухолевых клеток.

Настоящее изобретение также направлено на способ увеличения депонирования энергии в целевом участке при обработке HIFU, данный способ включает в себя внутривенное введение эффективной дозы усиливающего средства настоящего изобретения путем непрерывной и быстрой ВВ инстилляции или болюсной инъекции пациенту за 0-168 часов до обработки HIFU. Упомянутая выше эффективная доза варьирует в зависимости от типа опухоли, массы пациента, локализации опухоли, объема опухоли и т.п. Однако врач или фармацевт могут легко определить дозу, подходящую для конкретного пациента. Например, при использовании усиливающего средства в виде микропузырьков доза может быть выбрана из интервала 0,005-0,1 мл/кг, предпочтительно 0,01-0,05 мл/кг. При использовании усиливающего средства в виде частиц, распределенного в жидкости, не подвергающейся фазовому переходу жидкость-газ при 38-100°С, доза может быть выбрана из интервала 0,01-5 мл/кг, предпочтительно 0,01-2,5 мл/кг. При использовании усиливающего средства в виде частиц, распределенного в жидкости, подвергающейся фазовому переходу жидкость-газ при 38-100°С, доза может быть выбрана из интервала 0,005-0,1 мл/кг, предпочтительно 0,01-0,05 мл/кг. При использовании плазмидного усиливающего средства доза может быть выбрана из интервала 0,1-10 мл/кг, предпочтительно 0,1-5 мл/кг.

Настоящее изобретение также направлено на способ скрининга средства, усиливающего эффект обработки HIFU, который включает в себя:

(a) измерение показателя эффективности использования энергии (EEF) в биологической ткани с получением EEF_{(исходн.)};

(b) введение в биологическую ткань усиливающего средства-кандидата;

(c) измерение показателя эффективности использования энергии (EEF) в ткани после введения усиливающего средства-кандидата с получением ЕЕF_{(опытн.)};

(d) сравнение ЕЕF_{(опытн.)} и ЕЕF_{(исходн.)} для конкретной ткани и выбор усиливающего средства-кандидата с отношением ЕЕF_{(исходн.)} к ЕЕF_{(опытн.)} выше 1.

Настоящее изобретение также предлагает способ лечения заболеваний, включающий в себя введение пациенту средства, усиливающего эффект обработки HIFU, перед обработкой HIFU с целью повышения способности ткани, обрабатываемой HIFU, поглощать терапевтическую акустическую энергию.

Подробное описание настоящего изобретения

Способ получения и некоторые физикохимические параметры усиливающего средства настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на нижеследующие примеры, а технические эффекты типичного усиливающего средства настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на нижеследующие тесты, проводимые на животных. Следует понимать, что данные примеры приводятся только для иллюстрации и не предназначаются для ограничения объема настоящего изобретения.

Пример I. Получение средства, усиливающего эффект обработки HIFU, в виде частиц

Пример I-1. Капсулирование с применением жидкости, не подвергающейся фазовому переходу жидкость-газ при 38-100°С

Пример I-1-1

Смешивают следующие вещества: 4 г иодированного масла для инъекций (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), 0,6 г лецитина яичного желтка для инъекций (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company) и 1,25 г глицерина для инъекций (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), затем полученную смесь растворяют и после нагревания при 70°С получают масляную фазу. К масляной фазе добавляют дистиллированную воду, содержащую 1% (мас./об.) эмульгатора F-68 (поставляемого Sigma Company) с получением конечного объема 17,5 мл. Смесь перемешивают, получая грубодисперсную эмульсию. Грубодисперсную эмульсию выливают в пробирку для кипячения и эмульгируют путем обработки ультразвуком при мощности 350 Вт в течение 2 минут. Полученную однородную эмульсию иодированного масла стерилизуют в потоке пара при 100°С в течение 30 минут. Конечный продукт имеет рН 7,5-8,5, содержание иода 0,13 г/мл, размер частиц менее 1 мкм и осмотическое давление 350 мосм/кг Н₂О.

Примеры I-1-2 - I-1-4

Средства примеров I-1-2 - I-1-4 получают, используя способ и процедуры, описанные в примере I-1-1, за исключением того, что иодированное масло для инъекций заменяют на соевое масло для инъекций, используемое как вещество ядра, а лецитин яичного желтка для инъекций заменяют на лецитин как мембранообразующее вещество. Состав средства, усиливающего эффект обработки HIFU, в виде частиц приведен ниже в таблице 1. Усиливающие средства получают в виде белых эмульсионных жидкостей, которые можно вводить животным и людям путем внутривенной инъекции. Характеристики продуктов также приведены в таблице 1.

Таблица 1
	ПримерI-1-2	ПримерI-1-3	ПримерI-1-4
Концентрация соевого масла для инъекций в усиливающем средстве	10%	20%	10%
Количество соевого масла для инъекций	100 г	200 г	100 г
Количество лецитина для инъекций	12 г	12 г	12 г
Количество глицерина для инъекций	22 г	22 г	16,7 г
Конечный объем после добавления воды для инъекций	1000 мл	1000 мл	1000 мл
рН (c.a.)	8	8	8
Размер частиц дискретной фазы	0,1-2 мкм	1-5 мкм	0,5-2 мкм
Осмотическое давление (мосм/кг Н2О)	300	350	310
Энергия мДж (ккал)	4,6 (1100)	8,4 (2000)	12,6 (3000)

Пример I-2. Капсулирование с применением жидкости, подвергающейся фазовому переходу жидкость-газ при 38-100°С

Пример I-2-1

Нижеследующие вещества смешивают с получением конечного объема 1000 мл: 3% (мас./об.) эмульгатора Pluronic F-68 (поставляемого Sigma Company), 0,5% (мас./об.) лецитина яичного желтка (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), 5% (об./об.) перфторпентана (поставляемого Sigma Company) и дистиллированную воду. Смесь инкубируют на льду, разминают и диспергируют при 10000 об/мин, получая грубодисперсную эмульсию. Грубодисперсную эмульсию дважды эмульгируют в гомогенизаторе высокого давления при 4°С. Конечную эмульсию с размером частиц менее 1 мкм получают путем фильтрования через мембранный фильтр с диаметром пор 1 мкм. Полученную эмульсию разделяют, помещают во флаконы объемом 15 мл и затем облучают с использованием Co₆₀ при 20 кГр в течение 10 часов. Перед хранением эмульсию, имеющую концентрацию частиц 10⁹/мл, охлаждают.

Пример I-2-2

Нижеследующие вещества смешивают с получением конечного объема 1000 мл: 6% (мас./об.) эмульгатора Pluronic F-68 (поставляемого Sigma Company), 1% (мас./об.) лецитина яичного желтка (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), 10% (об./об.) перфторпентана (поставляемого Sigma Company) и физиологический раствор. Смесь инкубируют на льду, разминают и диспергируют при 10000 об/мин, получая грубодисперсную эмульсию. Грубодисперсную эмульсию дважды эмульгируют в гомогенизаторе высокого давления при 4°С. Конечную эмульсию с размером частиц менее 1 мкм получают путем фильтрования через мембранный фильтр с диаметром пор 1 мкм. Полученную эмульсию разделяют, помещают во флаконы объемом 15 мл и затем облучают с использованием Co₆₀ при 20 кГр в течение 10 часов. Перед хранением эмульсию, имеющую концентрацию частиц 10⁹/мл, охлаждают.

Примеры I-2-3 - I-2-6

Средства настоящего изобретения на основе фторуглеродсодержащей эмульсии, усиливающие эффект обработки HIFU, получают с помощью способа и процедур, описанных в примере I-2-1, используя указанные в таблице 2 вещества и количества веществ. Характеристики продуктов приведены в таблице 2.

Таблица 2
	ПримерI-2-3	ПримерI-2-4	ПримерI-2-5	ПримерI-2-6
Вещество ядра	2% (об./об.)перфторпентан	5% (об./об.)перфторгексан	10% (об./об.)перфторгексан	10% (об./об.)дигидродекафторпентан
Лецитин	1% (мас./об.)	2% (мас./об.)	2% (мас./об.)	2% (мас./об.)
Глицерин	1% (мас./об.)	1% (мас./об.)	1% (мас./об.)	1% (мас./об.)
Pluronic F-68	5% (мас./об.)	3% (мас./об.)	5% (мас./об.)	5% (мас./об.)
Конечный объем после добавления дистиллированной воды	1000 мл	1000 мл	1000 мл	1000 мл
рН (c.a.)	6,98	7,01	6,99	7,00
Размер частиц дискретной фазы	0,5-2 мкм	0,5-2 мкм	0,1-2 мкм	1-2 мкм

Пример II. Получение средства, усиливающего эффект обработки HIFU, в виде плазмид

Пример II-1

Смешивают следующие вещества: 2,5 г НАР с размером частиц от 1 нм до 100 нм (поставляемого Engineering Research Center for Biomaterials of Sichuan University), 0,3 г лецитина яичного желтка для инъекций (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), 0,3 г КМЦ-Na (поставляемой Shanghai Chemical Reagent Company) и дистиллированную воду с получением конечного объема 100 мл. После перемешивания до однородного состояния рН смеси доводят до 5,0 с помощью уксусной кислоты. Смесь обрабатывают ультразвуком в течение 2 минут при мощности 400 Вт, причем излучатель ультразвука находится на 1,5 см ниже поверхности смеси. После обработки ультразвуком получают молочно-белую однородную и стабильную суспензию. Размер частиц дисперсной фазы полученного усиливающего средства варьирует от 10 нм до 1000 нм, как правило, в интервале от 100 нм до 500 нм.

Пример II-2

Смешивают следующие вещества: 2,5 г НАР с размером частиц от 1 нм до 100 нм (поставляемого Engineering Research Center for Biomaterials of Sichuan University), 0,3 г лецитина яичного желтка для инъекций (поставляемого Shanghai Chemical Reagent Company), 1 мл глицерина для инъекций и дистиллированную воду с получением конечного объема 100 мл. После перемешивания до однородного состояния рН смеси доводят до 5,0 с помощью уксусной кислоты. Смесь обрабатывают ультразвуком в течение 2 минут при мощности 400 Вт, причем излучатель ультразвука находится на 1,5 см ниже поверхности смеси. После обработки ультразвуком получают молочно-белую однородную и стабильную суспензию. Размер частиц дисперсной фазы полученного усиливающего средства варьирует от 10 нм до 1000 нм, как правило, в интервале от 100 нм до 500 нм.

Примеры II-3 - II-5

Плазмидные средства настоящего изобретения, усиливающие эффект обработки HIFU, получают с помощью способа и процедур, описанных в примере II-1, используя указанные в таблице 3 вещества и количества веществ. Характеристики продуктов приведены в таблице 3.

Таблица 3
	Пример II-3	Пример II-4	Пример II-5
HAP нанометрового размера (размер частиц	25 г/л(1-500 нм)	25 г/л(1-500 нм)	50 г/л(1-500 нм)
Лецитин	0,3 г	0,3 г	0,6 г
КМЦ-Na	0,3 г	0,6 г	0,3 г
Глицерин для инъекций	1 мл	1 мл	2 мл
Конечный объем после добавления дистиллированной воды	100 мл	100 мл	100 мл
рН (c.a.)	5,0	5,0	5,0
Размер частиц дискретной фазы	10-1000 нм	10-1000 нм	10-1000 нм
Осмотическое давление (мосм/кг Н2О)	275 (изоосмотический)	275 (изоосмотический)	275 (изоосмотический)

Пример III

Гидроксилапатит (НАР) с частицами нанометрового размера, поставляемый Engineering Research Center for Biomaterials of Sichuan University, представляет собой белый порошок, содержащий частицы размером от 10 нм до 200 нм с нормальным распределением. НАР растворяют в 9% физиологическом растворе, получая две молочно-белые суспензии с концентрацией 25 г/л и 50 г/л соответственно. Чтобы достичь однородного диспергирования, перед применением суспензии обрабатывают ультразвуком мощностью 600 Вт.

Тест на животных 1. Совместное применение усиливающего эффект обработки HIFU средства в виде частиц, полученного по способу примера I-1-3, и терапевтического устройства HIFU

Пятьдесят новозеландских белых кроликов (возрастом приблизительно 3 месяца) любого пола, полученных от Laboratory Animals Center of Chongqing University of Medical Sciences, распределяют поровну в группу А и группу В. Кролики в группе А и в группе В весят 2,22±0,21 кг и 2,24±0,19 кг (Р>0,05) соответственно.

Новозеландских белых кроликов анестезируют путем внутримышечной инъекции, прикрепляют их к платформе для обработки системы для лечения опухолей с помощью фокусированного ультразвука высокой интенсивности, модель JC, производимой Chongqing Haifu (HIFU) Technology Co. Ltd., и затем обрабатывают с помощью данной системы. Система для лечения опухолей с помощью фокусированного ультразвука высокой интенсивности, модель JC, состоит из регулируемого источника энергии, двумерной системы контроля ультразвука, терапевтического преобразователя, системы управления механическим движением, платформы для обработки и акустического контактного устройства. Терапевтический преобразователь системы, имеющий рабочую частоту 1 мГц, диаметр 150 мм и фокусное расстояние 150 мм, функционирующий с использованием стандартной дегазированной циркулирующей воды с содержанием газа не более 3 м.д., может доставлять акустическую энергию со средней интенсивностью 5500 Вт/см² в фокальную область 2,3×2,4×26 мм.

Печени кроликов предварительно сканируют с помощью двумерного сканера терапевтической системы HIFU. Анализируют два слоя с интервалом по меньшей мере 2 см при глубине воздействия 2,0 см. У каждого кролика в группе А левая сторона печени (левая/средняя доля) считается контрольной долей (в которую вводят физиологический раствор), а правая сторона печени (правая) считается экспериментальной долей (в которую вводят средство, усиливающее эффект обработки HIFU, полученное по способу примера I-1-3, и которую также называют стороной усиливающего средства). В группе В контрольная и экспериментальная доли располагаются наоборот. Глубина воздействия обработки HIFU (т.е. расстояние от поверхности кожи до фокусной точки) также составляет 2,0 см. После того как слои печени выбраны, физиологический раствор вводят через краевую вену уха со скоростью 50-60 капель/мин. Через 20 минут левую (группа А) или правую (группа В) сторону печени кролика подвергают однократному или многократному импульсу HIFU (длина линии: 1 см, скорость сканирования: 3 мм/сек) и регистрируют изменения в шкале серых тонов и время воздействия на целевой участок. Затем фокусную точку терапевтической системы HIFU перемещают на противоположную сторону. Вместо физиологического раствора внутривенно вводят средство, усиливающее эффект обработки HIFU, полученное в примере I-1-3, при этом скорость и время инъекции остаются такими же, как и для контрольной доли печени. Затем правую (группа А) или левую (группа В) сторону печени кролика подвергают воздействию HIFU. Для обеих сторон печени одного кролика используют одинаковый режим обработки.

Кроликов умерщвляют и анатомируют через 24 часа после обработки. Измеряют размеры (длину, ширину и толщину) участков повреждения зоны коагуляционного некроза печени кроликов. Объем коагуляционного некроза рассчитывают по формуле V=4/3π×1/2 длины×1/2 ширины×1/2 толщины. EEF (показатель эффективности использования энергии) рассчитывают по формуле EEF=ηPt/V (Дж/мм³). Сравнивают значения EEF внутри групп А и В и между группами А и В. η обозначает коэффициент фокусирования преобразователя HIFU, который отражает способность преобразователя фокусировать ультразвуковую энергию, здесь η=0,7; Р обозначает общую акустическую мощность источника HIFU (Вт); t обозначает общее время обработки HIFU (сек); V обозначает объем вызванных HIFU повреждений (мм³). Вещество, которое после введения снижает EEF ткани-мишени, больше подходит для применения в качестве средства настоящего изобретения, усиливающего эффект обработки HIFU. Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4EEF контрольной и экспериментальной доли
	Группа А	Группа В	Объединенный результат	Значение Р
Контрольная доля	7,09±4,11	6,67±3,13	6,87±3,60	>0,5*
Экспериментальная доля	2,73±1,64	3,43±2,07	3,10±1,89	>0,5*
Значение Р	<0,001	<0,001	<0,001

Результаты, приведенные в таблице 4, показывают, что не существует значительных различий между кроликами из группы А и кроликами из группы В, которым вводят физиологический раствор; кроме того, не существует значительных различий между кроликами из группы А и кроликами из группы В, которым вводят средство, усиливающее эффект обработки HIFU, в виде частиц, полученное в примере I-1-3. Однако наблюдаются существенные различия в результатах, полученных для контрольной и экспериментальной доли как в группе А, так и в группе В. При объединении результатов группы А и группы В можно видеть, что EEF в экспериментальной доле значительно ниже. Фактически EEF контрольной доли, в которую вводят физиологический раствор, приблизительно в 2,22 раза выше, чем EEF в экспериментальной доле.

Тест на животных 2. Совместное применение средства, усиливающего эффект обработки HIFU, в виде частиц, полученного по способу примера I-1-1, и терапевтического устройства HIFU

Тридцать новозеландских белых кроликов весом приблизительно 2 кг, полученных от Laboratory Animals Center of Chongqing University of Medical Sciences, произвольно распределяют в экспериментальную и контрольную группы по 15 кроликов в каждой группе. На каждом кролике определяют два участка воздействия. Кроликам контрольной группы вводят физиологический раствор (доза: 2,5 мл/кг) путем быстрой инъекции через краевую вену уха. Кроликам экспериментальной группы вводят эмульгированное иодированное масло, полученное в примере I-1-1 (доза: 2,5 мл/кг) путем быстрой инъекции через краевую вену уха с последующим введением 1 мл физиологического раствора, чтобы удостовериться, что эмульгированное иодированное масло полностью поступило в организм. Через час, используя систему для лечения опухолей с помощью фокусированного ультразвука высокой интенсивности, модель JC, производимую Chongqing Haifu (HIFU) Technology Co. Ltd., облучают печени кроликов контрольной и экспериментальной групп посредством одиночного импульса. Мощность воздействия составляет 220 Вт; частота составляет 1,0 мГц; глубина воздействия составляет 20 мм, обработку останавливают, когда начинается коагуляционный некроз. Результаты измерений обрабатывают с помощью программного обеспечения для статистических вычислений SPSS 10.0 для Windows с использованием теста независимых и парных выборок и выражают в виде среднего значения ± SD. Итоговые данные определяют с помощью критерия хи-квадрат (χ²). Сравнение значений EEF в контрольной и экспериментальной группах приведено в таблице 5.

Таблица 5Сравнение значений EEF в контрольной и экспериментальной группах
Группа	N	EEF (χ±s) (Дж/мм3)
Контрольная группа	30	31,05±2,68
Экспериментальная группа