本發(fā)明公開了一種生物可降解植入式無線熱療設(shè)備及其制備方法,屬于智慧醫(yī)療。
背景技術(shù):
1、癌癥是全球主要的公共衛(wèi)生問題,加強對癌癥預防、診斷和治療是“面向人類生命健康”的全球戰(zhàn)略需求。光熱治療?(photothermal?therapy,?ptt)能夠?qū)⑼獠康墓饽苻D(zhuǎn)化為熱能,產(chǎn)生局部高溫從而導致腫瘤細胞死亡或者腫瘤消融,受到了廣泛的研究。
2、光熱治療過程中,需要使用溫度測量裝置評估熱療溫度。紅外熱成像是廣泛使用的溫度測量技術(shù),但該方法通常只能評估體表溫度,由于時空分辨率不足,難以獲得目標深層組織的實際溫度,導致熱療效果較差?,F(xiàn)有技術(shù)雖然已經(jīng)提出了一些有前途的測溫方法,如植入式溫度傳感器、磁共振成像、超聲和熒光測溫。然而,它們要么需要有線連接(有感染的風險和二次手術(shù)移除的痛苦),要么依賴于大型儀器,這些儀器在集成、測量速度和實時性能方面存在缺點。此外,由于光熱與測溫功能相互獨立,缺乏協(xié)同耦合能力,溫度可控性相對較差,不可避免地會發(fā)生熱失控。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于,提供一種生物可降解植入式無線熱療設(shè)備及其制備方法,從而解決現(xiàn)有熱療設(shè)備存在的集成度低、溫度測量速度慢、實時性差及溫度不可控的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的第一方面公開了一種生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,包括由生物可降解材料制備的無線溫度測量模塊和負載有藥物的光熱治療模塊;
3、所述無線溫度測量模塊設(shè)置于所述光熱治療模塊的上表面,用于無線、實時、原位地監(jiān)測所述光熱治療模塊所處目標組織處的溫度;
4、所述光熱治療模塊與所述目標組織相接,用于根據(jù)所述溫度,利用外部光源調(diào)節(jié)光熱治療的熱能,并釋放藥物以治療所述目標組織。
5、優(yōu)選地,所述光熱治療模塊包括生物可降解的載體和附著于所述載體上的光熱材料及藥物;
6、所述光熱材料的載量為0.01~10?mg/光熱治療模塊,所述藥物的載量為0.1~1000?μg/光熱治療模塊。
7、優(yōu)選地,所述光熱材料為金屬硫化物材料、貴金屬材料、金屬氧化物材料或黑磷。
8、優(yōu)選地,所述載體的材質(zhì)為左旋聚乳酸-聚三亞甲基碳酸酯、聚乳酸-羥基乙酸或聚乳酸。
9、優(yōu)選地,所述外部光源為紅外激光光源或近紅外激光光源。
10、優(yōu)選地,所述無線溫度測量模塊為基于lc諧振的無線溫度傳感器。
11、優(yōu)選地,所述無線溫度測量模塊包括工作單元,所述工作單元包括電介質(zhì)層、連接件和兩個平面螺旋線圈;
12、所述兩個平面螺旋線圈疊層設(shè)置且螺旋方向非對稱;
13、所述連接件的兩端分別與所述兩個平面螺旋線圈連接;
14、所述電介質(zhì)層為溫度敏感型電介質(zhì)層,其設(shè)置于所述兩個平面螺旋線圈之間,且所述電介質(zhì)層的上表面和下表面分別與所述兩個平面螺旋線圈相接。
15、優(yōu)選地,還包括由生物可降解材料構(gòu)成的封裝層;
16、所述封裝層包覆于所述工作單元外部。
17、優(yōu)選地,所述電介質(zhì)層的厚度為20~2000?μm;
18、每個平面螺旋線圈的圈數(shù)為1~100圈,線寬為5~500?μm,厚度為1~500?μm;
19、所述無線溫度傳感器的尺寸為1?~40?mm。
20、本發(fā)明的第二方面公開了一種上述生物可降解植入式無線熱療設(shè)備的制備方法,包括:
21、將光熱材料與藥物混合至載體溶液中,經(jīng)過滴鑄、靜置,得到負載有藥物的光熱治療模塊;
22、將電介質(zhì)層設(shè)置于兩個疊層設(shè)置且通過連接件連接的平面螺旋線圈之間,采用熱壓工藝組裝為一體結(jié)構(gòu),得到無線溫度測量模塊;
23、將所述無線溫度測量模塊固定于所述光熱治療模塊的上表面,得到生物可降解植入式無線熱療設(shè)備。
24、本發(fā)明的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備及其制備方法,相較于現(xiàn)有技術(shù),具有如下有益效果:
25、本發(fā)明的無線溫度測量模塊,結(jié)構(gòu)上采用一體式、非對稱、連通的結(jié)構(gòu),在簡化制備工藝和縮小體積的同時,具有較為優(yōu)異的讀出性能,能夠?qū)崿F(xiàn)實時、原位、準確的溫度測量,為光熱治療提供重要的信息反饋,避免過度光熱導致的組織燙傷。搭載光熱材料和藥物的光熱治療模塊巧妙結(jié)合在無線溫度測量模塊的底部,為光熱治療設(shè)備溫度測量和治療集成度不高問題的解決提供了一個新思路。通過外部激光器無線觸發(fā)光熱治療模塊,提供足夠的熱量殺死腫瘤細胞;同時產(chǎn)生的熱量促進了藥物的觸發(fā)釋放,從而輔助光熱治療,增強療效。本發(fā)明提出的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備可以通過溫度反饋機制,實現(xiàn)體內(nèi)實時溫度監(jiān)測與光熱治療的高效協(xié)同運行,有望為個性化、精準化光熱治療提供一種新思路。
1.一種生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,包括由生物可降解材料制備的無線溫度測量模塊和負載有藥物的光熱治療模塊;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述光熱治療模塊包括生物可降解的載體和附著于所述載體上的光熱材料及藥物;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述光熱材料為金屬硫化物材料、貴金屬材料、金屬氧化物材料或黑磷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述載體的材質(zhì)為左旋聚乳酸-聚三亞甲基碳酸酯、聚乳酸-羥基乙酸或聚乳酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述外部光源為紅外激光光源或近紅外激光光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述無線溫度測量模塊為基于lc諧振的無線溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述無線溫度測量模塊包括工作單元,所述工作單元包括電介質(zhì)層、連接件和兩個平面螺旋線圈;
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,還包括由生物可降解材料構(gòu)成的封裝層;
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備,其特征在于,所述電介質(zhì)層的厚度為20~2000?μm;
10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述的生物可降解植入式無線熱療設(shè)備的制備方法,其特征在于,包括: