ES2317374T3 - Aparato para aplicar un tratamiento por radiacion sobre una parte anatomica preseleccionada del cuerpo de un animal. - Google Patents

Aparato para aplicar un tratamiento por radiacion sobre una parte anatomica preseleccionada del cuerpo de un animal. Download PDF

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Abstract

Aparato para aplicar un tratamiento por radiación sobre una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal, que comprende: un grupo de n canales (10) de tratamiento huecos que se insertan en una o más posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica preseleccionada; un grupo de m canales (36a, 36b) de suministro que va a conectarse con un número m correspondiente de dicho grupo de n canales de tratamiento huecos, siendo m igual o mayor que 2 y siendo n igual o mayor que 1: un medio (230) de identificación para identificar qué canal de dichos m canales de suministro está conectado con qué canal de dichos n canales de tratamiento huecos, dicho medio de identificación comprendiendo un elemento (23a) de seguimiento alojado en un canal (23) de seguimiento, estando previsto dicho elemento de seguimiento para desplazarse desde dicho canal de seguimiento a través de cada uno dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados; un medio (12) de almacenamiento para almacenar k fuentes (60a, 60b) de emisión de energía en un canal (33a, 33b) de fuente correspondiente, siendo k <= n; medios de suministro para insertar temporalmente dichas k fuentes de emisión de energía desde sus canales de fuente a través de un canal correspondiente de dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados hacia una de dichas posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica; un medio (22) de acoplamiento para acoplar al menos uno de dichos m canales de suministro con al menos uno de los n canales de tratamiento huecos, caracterizado porque un medio (30) de conexión de canales adicional está dispuesto de tal manera que mediante una sola posición de acoplamiento del medio de acoplamiento las k fuentes de emisión de energía y/o el elemento de seguimiento pueden insertarse de manera alternativa y simultánea a través de los m canales de suministro hacia un primer grupo de m canales de tratamiento conectados con dichos m canales de suministro, mientras que los m canales de suministro y los m canales de tratamiento se han comprobado previamente mediante el medio de identificación.

Description

Aparato para aplicar un tratamiento por radiación sobre una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal.
La invención se refiere a un aparato para aplicar un tratamiento por radiación sobre una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal, que comprende: un grupo de n canales de tratamiento huecos que se insertan en una o más posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica preseleccionada; un grupo de m canales de suministro que se conectan a un número m correspondiente de dicho grupo de n canales de tratamiento huecos siendo m igual o mayor que 2 y siendo n igual o mayor que 1; un medio de identificación para identificar que canal de dichos m canales de suministro está conectado con qué canal de dichos n canales de tratamiento huecos, dicho medio de identificación comprendiendo un elemento de seguimiento alojado en un canal de seguimiento, estando previsto dicho elemento de seguimiento para desplazarse desde dicho canal de seguimiento a través de cada uno de dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados; un medio de almacenamiento para almacenar k fuentes de emisión de energía en un canal de fuente correspondiente, siendo k \leq m; medios de suministro para insertar temporalmente dichas k fuentes de emisión de energía desde sus canales fuente a través de un canal correspondiente de dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados hacia una de dichas posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica; un medio de acoplamiento para acoplar al menos uno de dichos m canales de suministro con un canal de tratamiento correspondiente.
La invención también se refiere a un procedimiento para aplicar un tratamiento por radiación sobre una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal que comprende las etapas de: i) insertar un grupo de n canales de tratamiento huecos en una o más posiciones en dicha parte anatómica preseleccionada; ii) conectar de manera permanente dicho grupo de n canales de tratamiento huecos con un grupo de n posiciones de conexión de una plantilla de conexión colocada de manera fija; iii) conectar un grupo de m canales de suministro con un número m de dicho grupo de n posiciones de conexión de la plantilla; iv) insertar k fuentes de emisión de energía a través de cada uno de dichos m canales de suministro y n canales de tratamiento huecos interconectados hacia una o más posiciones en dicha parte anatómica preseleccionada.
Los dispositivos de carga posterior en remoto (remote after loaders) son dispositivos que se utilizan por lo general en el campo del tratamiento contra el cáncer para hacer avanzar y retraer de manera precisa un cable flexible, que contiene una fuente de emisión de radiación gamma, a lo largo de una distancia especificada durante un periodo de tiempo específico. Un dispositivo de carga posterior en remoto comprende un cable de simulación flexible para la realización de pruebas y un cable flexible con la fuente de emisión de radiación gamma, mecanismos de transporte y de control específicos para hacer funcionar ambos tipos de cables, así como un alojamiento blindado contra la radiación para la fuente de emisión de radiación.
Normalmente, uno o más catéteres, agujas u otros pasos cerrados (en lo sucesivo "canales de tratamiento" o "agujas de tratamiento") hacia el lugar de tratamiento se colocan en el paciente. Los canales de tratamiento se acoplan después al dispositivo de carga posterior, el cual hace avanzar la fuente radioactiva situada en el extremo del cable de transporte, denominado en ocasiones un cable fuente, desde un canal de almacenamiento de fuente a través de un canal de suministro interconectado y un canal de tratamiento, el cual está conectado a dicho canal de suministro.
El posicionamiento posterior de la fuente de emisión de energía, a través de los canales de suministro/canales de tratamiento interconectados, en diversas posiciones sobre el tumor se realiza según una secuencia predeterminada calculada por un sistema de planificación de tratamiento con el fin de suministrar una dosis de radiación terapéutica correcta al tumor.
Las fuentes de emisión de radiación (energía) usadas actualmente son fuentes radioactivas, fuentes que emiten continuamente radiación gamma siguiendo los principios de la desintegración radioactiva natural y que están caracterizadas por el periodo de semidesintegración específico del material radioactivo usado. Puesto que las fuentes usadas en un tratamiento de este tipo pueden suponer un peligro para un usuario (doctor, físico, enfermero, etc.) que lleve a cabo el tratamiento, los dispositivos de carga posterior se usan para insertar la fuente radioactiva en el paciente con una exposición mínima del técnico a la radiación o sin ninguna exposición en absoluto.
Estos dispositivos de carga posterior permiten la inserción de la fuente radioactiva en el paciente después de que el usuario que aplique el tratamiento se aleje del paciente o abandone la sala de tratamiento. Dicho de otro modo, la fuente radioactiva se carga en el paciente para el tratamiento después de que el usuario se haya alejado del paciente y por ese motivo tales dispositivos se denominan por lo general como "dispositivos de carga posterior en remoto".
Si los tumores grandes tienen que tratarse mediante braquiterapia, el número de agujas huecas usadas e insertadas en el interior del cuerpo de un paciente (y por tanto en el tumor que va a tratarse) puede ser elevado. Debido al creciente número de canales de tratamiento insertados dentro del tumor, aumenta el riesgo de falsas conexiones entre los canales de tratamiento y los canales de suministro, lo que da como resultado una administración errónea.
Con este propósito se realiza una identificación de los canales de tratamiento y del canal de suministro interconectado con el fin de colocar la fuente correcta, a través del canal de suministro y del canal de tratamiento correctos, en la posición correcta dentro del tumor según el plan de tratamiento preestablecido.
Una desventaja de estos dispositivos de la técnica anterior es que la fuente sólo puede salir del medio de almacenamiento hacia un canal de suministro/canal de tratamiento después de que la simulación haya comprobado los siguientes canales de tratamiento. Esto da como resultado un mayor tiempo de espera debido al elevado número de canales de tratamiento y aumenta el tiempo de tratamiento medio para el paciente (ocasionando por tanto mayores molestias).
Una desventaja adicional del sistema descrito es que el paciente está conectado permanentemente con un alto número de canales de tratamiento y el elemento de seguimiento (fuente de simulación) no puede detectar automáticamente si el canal de tratamiento está conectado correctamente con el canal de suministro según el plan de tratamiento.
Un ejemplo del dispositivo descrito anteriormente se desvela en la solicitud de patente europea, no publicada todavía, número EP 1 745 820 A1, a nombre del mismo solicitante, y también en el documento US 6 311 084 B1.
La invención tiene como objetivo proporcionar un aparato según el preámbulo anterior que permita un tratamiento más seguro y más eficaz, reduciendo el riesgo de errores en el tratamiento y minimizando las molestias ocasionadas al paciente.
Según la invención, un medio de conexión de canales de suministro adicional está dispuesto de tal manera que mediante una sola posición de acoplamiento del medio de acoplamiento las k fuentes de emisión de energía pueden insertarse de manera alternativa y simultánea a través de los m canales de suministro hacia un primer grupo de m canales de tratamiento conectados con dichos m canales de suministro, mientras que los m canales de suministro y los m canales de tratamiento se han comprobado anteriormente mediante el medio de identificación.
Con esto se consigue una selección y una interconexión apropiadas de los múltiples canales fuente y del canal de seguimiento con uno o más canales de suministro, dando como resultado un aparato más versátil que permite la colocación temporal de múltiples fuentes de emisión de energía, a través de dichos canales de suministro específicos, dentro del cuerpo de un paciente y la comprobación simultánea de la correcta identidad del siguiente canal de tratamiento en la secuencia preestablecida del tratamiento terapéutico reduciendo el tiempo de espera total.
Además, con esto se reduce cualquier molestia ocasionada al paciente.
Más en particular, el medio de conexión de canales de suministro comprende un elemento de forma cilíndrica, elemento de forma cilíndrica que puede girar alrededor de su eje longitudinal y que está dotado de ranuras, cada ranura interconectando uno de dichos m canales de suministro con cualquiera de dichos canales fuente o con dicho canal de seguimiento.
En una realización preferida, al menos dos de dichas ranuras están conformadas como ranuras rectas, mientras que en otra realización dichas ranuras rectas se cruzan entre sí perpendicularmente.
Además, como en una realización adicional al menos una ranura adicional está conformada como una ranura curvada, se consigue una interconexión rápida y versátil de uno o más canales fuente así como de un canal de seguimiento, de manera simultánea, con múltiples canales de suministro/canales de tratamiento, permitiendo la aplicación de múltiples tratamientos terapéuticos (insertando múltiples fuentes de emisión de energía a través de dichos canales de tratamiento) así como una correcta identificación de un canal de suministro/canal de tratamiento adicional para la siguiente sesión de tratamiento.
Esto acelerará el tratamiento terapéutico y reducirá cualquier molestia ocasionada al paciente.
Más en particular, dicha al menos ranura curvada representa una cuarta parte de la superficie circunferencial cilíndrica.
En una realización, dichas ranuras están previstas en una cara de extremo de dicho elemento de forma cilíndrica extendiéndose de manera perpendicular al eje de rotación longitudinal, mientras que en otra realización dichas ranuras están previstas en la superficie circunferencial de dicho elemento de forma cilíndrica extendiéndose sustancialmente de manera paralela al eje de rotación longitudinal.
En otra realización versátil, el medio de conexión de canales de suministro comprende un elemento de desplazamiento, que puede desplazarse en dirección lateral, y elemento de desplazamiento que está dotado de ranuras que interconectan uno de dichos m canales de suministro con cualquiera de dichos canales fuente o con dicho canal de seguimiento.
Más en particular, dichas ranuras están conformadas como ranuras rectas, donde dichas ranuras están inclinadas en vista del desplazamiento lateral del elemento.
Para un funcionamiento correcto y seguro del aparato según la invención, el medio de conexión está presente para conectar cada uno de dichos m canales de suministro con uno de dicho número m correspondiente de canales de tratamiento huecos.
Más en particular, dicho medio de acoplamiento comprende un brazo robótico que lleva dichos m canales de suministro y que está dotado en su extremo libre de un elemento de acoplamiento, elemento de acoplamiento que está adaptado para engancharse con una plantilla a la que está conectado dicho grupo de n canales de tratamiento huecos.
Con el fin de minimizar los errores de funcionamiento y para mejorar el entorno seguro para aplicar el tratamiento terapéutico con múltiples fuentes de emisión de energía, el medio de acoplamiento comprende al menos un elemento de detección activable presente en el elemento de acoplamiento.
En una realización preferida, los elementos de detección consisten en una pareja formada por un elemento de emisión de luz y por un elemento de recepción de luz, donde en otra realización el medio de acoplamiento comprende al menos un electroimán presente en el elemento de acoplamiento para mantener el acoplamiento entre el elemento de acoplamiento y la plantilla durante el tratamiento.
En una realización preferida del aparato según la invención, k=2 y m=4.
El procedimiento según la invención está caracterizado además porque la etapa iii) comprende la etapa v) de conectar de manera selectiva y alternativa los m canales de suministro con otro número m de dicho grupo de n posiciones de conexión de la plantilla conectada con los canales de tratamiento.
La invención también se refiere a un procedimiento para clasificar una fuente de emisión de energía contenida en un compartimento blindado contra la radiación y que pretende insertarse a través de un canal de inserción hacia una posición en una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal, que comprende las etapas de: a) desplazar dicha fuente de emisión de energía desde dicho compartimento blindado contra la radiación a lo largo de una determinada distancia a través de dicho canal de inserción con un elemento blindado; b) detectar la dosis que está suministrándose desde dicha fuente de emisión de energía durante dicho desplazamiento a lo largo de dicha determinada distancia en diferentes puntos a lo largo de esa distancia; c) determinar la dosis en dicho punto diferente a lo largo de esa distancia; d) comparar dichas mediciones determinadas de dosis con una o más curvas de distancia de dosis predeterminadas y almacenadas.
A continuación la invención se describirá con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran:
la fig. 1 un aparato según el estado de la técnica;
la fig. 2 una realización de un aparato según la invención;
las figs. 3a-3b vistas detalladas pero esquemáticas del aparato de la fig. 2;
las figs. 4a-4b vistas detalladas pero esquemáticas de otra realización del aparato según la invención;
las figs. 5a-5b vistas detalladas pero esquemáticas de otra realización del aparato según la invención;
las figs. 6a-6b otras realizaciones del aparato según la invención;
las figs. 7a-7b y 8a-8b vistas otras realizaciones del aparato según la invención;
las figs. 9 y 10a-10b todavía otras realizaciones del aparato según la invención.
Para una mayor claridad, las partes equivalentes ilustradas en los dibujos se denotarán con el mismo número de referencia en la siguiente descripción detallada.
En la fig. 1 se desvela una realización específica del aparato según el estado de la técnica y descrita en el documento EP 1 745 820 A1. El aparato 12 de tratamiento comprende una unidad 12 de planificación de tratamiento así como un medio 8 de impulsión por o de suministro de radiación que comprende un tubo 20 de transferencia conectado a un brazo robótico dotado de un elemento 22 de conexión que puede hacer contacto con el extremo 10a proximal de un canal 10 de tratamiento seleccionado que está insertado en un tejido 11 objetivo preseleccionado, por ejemplo la próstata en el interior del cuerpo 1 de un paciente, usando una plantilla 5 conectada por separado al cuerpo del paciente.
El elemento 22 de conexión (medio de acoplamiento) está dotado de un diámetro interior de paso que se extiende hacia el interior de una inserción de un canal de suministro conectado con el medio 8 de impulsión por radiación. El movimiento del brazo robótico se supervisa y se realiza hasta que el elemento 22 de conexión esté alineado y haga contacto con la plantilla 5 y con el extremo 10a expuesto de la aguja 10 hueca. Después, un cable de seguimiento (no mostrado) se guía a través del canal de suministro hacia la aguja 10 hueca interconectada con el elemento 22 de conexión. En el extremo distal del cable de seguimiento está presente un elemento de seguimiento que es preferentemente un elemento de seguimiento electromagnético.
El desplazamiento del elemento de seguimiento electromagnético a través de la aguja 10 hueca seleccionada puede reconstruirse usando los medios adecuados descritos en el documentó EP 1 745 820 A1. La información obtenida representa la orientación real de la aguja 10 hueca, orientación o ubicación reconstruida que se compara con las orientaciones preestablecidas de la pluralidad de agujas 10-10'-etc. huecas que van a insertarse dentro del cuerpo del paciente durante la aplicación del tratamiento por radiación.
Después, el cable de seguimiento con el elemento de seguimiento se retrae desde la aguja 10 hueca hacia el interior del aparato 8-12 de tratamiento y un cable de guiado o fuente con una fuente de emisión de energía en su extremo distal (una fuente HDR o LDR) se hace avanzar a través del elemento 22 de conexión y de la aguja 10 hueca para aplicar el tratamiento terapéutico por radiación.
Después, el cable de guiado y la fuente de emisión de energía se retraen hacia el interior del aparato 8-12 de tratamiento, el elemento 22 de conexión se desconecta de la plantilla 5/la aguja 10 y se alinea con una aguja 10' hueca adicional insertada en una ubicación diferente dentro del cuerpo 1 del paciente.
La figura 2 desvela una primera realización del dispositivo de la invención, dispositivo que puede manejar múltiples fuentes de emisión de energía alojadas en el alojamiento 12. En esta realización se usan dos fuentes, pero también pueden implementarse más de dos fuentes. Cada fuente 60a-60b de emisión de energía está montada en un cable 34a-34b de fuente correspondiente y alojada en un canal 33a-33b de fuente correspondiente y almacenada en un blindaje 12a. Las fuentes 60a-60b pueden hacerse avanzar y retraer a través del dispositivo hacia y desde el paciente mediante los medios 8a-8b de impulsión por radiación adecuados (medios de desplazamiento).
Al igual que en la técnica anterior de la fig. 1, la realización de la fig. 2 está dotada de un medio 230 de identificación que comprende un elemento 23a de seguimiento conectado a un cable 23 de seguimiento alojado en un canal 35 de seguimiento para identificar correctamente qué canal de los canales 36a-36b de suministro está conectado con uno de los canales 10 de tratamiento colocados en el cuerpo 1 del paciente.
Mientras que la realización de la fig. 1 está dotada de un canal de suministro que se conecta usando el brazo 20 robótico de manera escalonada con cada uno de los canales 10-10'-etc. de tratamiento implantados, el brazo robótico de la realización de la fig. 2 está dotado de al menos dos canales 36a-36b de suministro que se interconectan usando el elemento 22 de conexión (medio de acoplamiento) del brazo 20 robótica con la plantilla 55 en la que múltiples canales de tratamiento o agujas 10 de implante están colocados en el interior del cuerpo 1 del paciente.
Por lo tanto, la realización de la fig. 2 está dotada de al menos dos canales 33a-33b de fuente, cada uno conectado con medios 8a-8b de suministro de fuente de emisión de energía que están montados de manera segura en el dispositivo 12 usando un blindaje 12a contra la radiación. Desde los medios 8a-8b de impulsión por radiación, una fuente 60a-60b de emisión de energía (no ilustrada en esta fig. sino en la fig. 8) puede hacerse avanzar y retraer a través del canal 33a-33b de fuente usando un cable 34a-34b de fuente adecuado. Asimismo, el medio 230 de identificación comprende un cable 23 de seguimiento alojado en un canal 35 de seguimiento, cable de seguimiento que está dotado en su extremo distal libre de un elemento 23a de seguimiento.
Para un funcionamiento adecuado del dispositivo 12 de la fig. 2, se proporciona un denominado medio 30 de conexión de canales de fuente para interconectar de manera adecuada uno o más de dichos canales 33a-33b de fuente con uno de dichos canales 36a-36b de suministro. Además, el medio 30 de conexión de canales de suministro está dispuesto en el mismo conectando de manera simultánea el canal 35 de seguimiento con otro canal de dichos canales 36a-36b de suministro.
Dicho de otro modo, el dispositivo 12 según la invención, ilustrado en la fig. 2, puede conectar sólo alternativamente en las mismas posiciones de conexión el canal 35 de seguimiento con los dos canales 36a-36b de suministro y conectar simultáneamente los dos canales 33a-33b de fuente con los dos canales 36a-36b de suministro y alternativamente con dos canales 36a-36b de suministro después del procedimiento de comprobación dando como resultado un tiempo de espera de las fuentes 60a-60b (no ilustradas en esta fig. sino en la fig. 8).
En las figs. 3A y 3B se ilustra una primera realización del medio 30 de conexión de canales de suministro. En la realización de las figs. 3A y 3B, el medio de conexión de canales tiene la forma de un elemento con forma de disco que puede girar alrededor de su eje 30a longitudinal y disco 30 que está dotado de ranuras 31a- 31b; 32a-32b, en el que cada ranura puede interconectar uno de dichos canales 36a-36b de suministro con cualquiera de los canales 33a-33b de fuente o con el canal 35 de seguimiento. Tal y como se ilustra claramente en las figs. 3A y 3B, al menos dos de dichas ranuras 31a-31b están conformadas como ranuras rectas que en esta realización se cruzan entre sí perpendicularmente. En una realización adicional, al menos una de dichas ranuras 32a-32b está conformada como una ranura curvada que representa preferentemente un cuarto de curvatura.
En un primer estado de funcionamiento, ilustrado en la fig. 3A, el elemento 30 de conexión de forma cilíndrica está colocado de tal manera que la ranura 31 recta interconecta el canal 33b de fuente del medio 8b de impulsión por radiación con el canal 36b de suministro. Esto permite el avance del cable 34b de fuente y de la fuente 60b de emisión de energía (no ilustrada en esta fig. sino en la fig. 8), alojada en dicho medio 8b de impulsión por radiación, a través del canal 33b de fuente y de la ranura o canal 31a de interconexión hacia el canal 36b de suministro. Asimismo, la ranura o canal 31b de interconexión interconecta el canal 33a de fuente con el canal 36a de suministro, permitiendo el avance del cable 34a de fuente y de la fuente 60a de emisión de energía (no ilustrada) desde el medio 8a de impulsión por radiación hacia el canal 36a de suministro.
El dispositivo de la fig. 2 puede conectar sólo alternativamente en las mismas posiciones de conexión el canal de seguimiento con los dos canales de suministro y los dos canales de fuente de manera simultánea y alternativa con dos canales de suministro durante el procedimiento de comprobación dando como resultado un tiempo de espera de las fuentes 60a-60b.
En la fig. 3B, el medio de conexión de canales de suministro/elemento 30 con forma cilíndrica está girado 45º alrededor de su eje 30a longitudinal desalineando las dos ranuras 31a-31b rectas con uno de los canales 33a-33b de fuente y de los canales 36a-36b de suministro. Sin embargo, con el desplazamiento giratorio del elemento 30 con forma de disco, las ranuras 32a-32b curvadas se alinean ahora o bien con el canal 33a de fuente o bien con el canal 35 de seguimiento (junto con el canal 36a de suministro) y con el canal 33b de fuente (junto con el canal 36b de suministro).
En este estado de funcionamiento, la fuente 60b de emisión de energía (no ilustrada) del medio 8b de impulsión por radiación avanza ahora usando el cable 34b de fuente a través del canal 33b de fuente hacia el otro canal 36b de suministro. De manera simultánea, el canal 35 de seguimiento se ha interconectado con el otro canal 36a de suministro mediante la ranura 32a curvada permitiendo el avance del cable 23 de seguimiento (con el elemento 23a de seguimiento) en el canal 36a de suministro.
En este estado de funcionamiento puede realizarse una sesión de tratamiento por radiación usando el medio 8b de impulsión por radiación, mientras que ahora puede identificarse simultáneamente un canal de tratamiento adicional usando el elemento 23a de seguimiento mientras que una fuente de emisión de energía se inserta en el interior del cuerpo del paciente.
En las figs. 7 y 8 se desvela otra realización del medio de conexión de canales de suministro, ilustrado en esta ocasión con el número de referencia 300. En esta realización, el medio de conexión de canales de suministro todavía comprende un elemento de conexión giratorio que puede girar alrededor de su eje 300a longitudinal y que presenta una superficie 301a de extremo de entrada y una superficie 301b de extremo de salida. Las realizaciones de las figs. 7 y 8 constituyen un elemento 300 de forma cilíndrica con una superficie 301c circunferencial en la que están presentes múltiples ranuras que se extienden sustancialmente en paralelo con respecto al aje 300a longitudinal.
En la realización de la fig. 7A están presentes dos ranuras 31a-31b que se extienden longitudinalmente, mientras que en la realización de la fig. 7B están presentes cuatro ranuras 31a-31b; 32a-32b. Durante la rotación del elemento 300 de conexión de canales, conformado de manera cilíndrica, alrededor de su eje 300a longitudinal, en uno o más estados de funcionamiento las ranuras 31a-31b; 32a-32b pueden alinearse en su superficie 301a de extremo de entrada con uno de entre dichos canales 33a-33b de fuente y dicho canal 35 de seguimiento, mientras que las ranuras 31a-31b; 32a-32b pueden alinearse en su superficie 301b de extremo de salida con uno de dichos canales 36a-36d de suministro (véanse las figs. 8A- 8B).
Como se observará a partir de las figs. 8A-8B, la orientación giratoria del elemento 300 cilíndrico de conexión de canales permite guiar un cable 34a-34b de fuente o un cable 23 de seguimiento desde uno de dichos canales 33a-33b de fuente o desde dicho canal 35 de seguimiento hacia uno de dichos canales 36a-36d de suministro haciendo avanzar de ese modo la fuente 36a-36b de emisión de energía correspondiente o el elemento 23a de seguimiento hacia el canal de tratamiento previsto implantado dentro del cuerpo del paciente e interconectado con el canal 36a-36d de suministro correspondiente.
En las figs. 4 y 5 se desvelan realizaciones alternativas del medio de conexión de canales de suministro según la invención. En esta realización, el medio de conexión de canales de suministro está construido como un elemento 80 de desplazamiento, el cual puede desplazarse en una dirección lateral (perpendicular a la orientación de los canales 33a-33b de fuente y/o del canal 35 de seguimiento). El elemento 80 de desplazamiento está dotado de ranuras o canales que pueden interconectar, dependiendo del desplazamiento lateral del elemento de desplazamiento, uno de los canales 36a-36b-etc. de suministro con cualquiera de los canales 33a-33b de fuente o con el canal 35 de seguimiento. El elemento 80 de desplazamiento consiste en dos partes 80a-80b de elemento, en el que la parte 80a de elemento está colocada de una manera fija y en el que la parte 80b de elemento puede desplazarse lateralmente con respecto a la parte 80a de elemento fija. Sin embargo, es evidente que en otra realización la parte 80b de elemento puede colocarse de una manera fija mientras que la otra parte 80a de elemento puede desplazarse lateralmente.
La parte 80a de elemento está dotada de, en esta realización, tres ranuras o canales 82a-82b-82c de salida, donde los canales 82a-82c de salida están conectados a través del bloque 38 de conexión con el canal 36a de suministro, mientras que el canal 82b de salida está conectado a través del bloque 38 de conexión con el otro canal 36b de suministro. Asimismo, la parte 80b de elemento de desplazamiento está dotada de dos ranuras o canales 83a-83b de entrada que están interconectados en este caso, usando el bloque 37 de conexión, con dos canales 33a-33b de fuente y con un canal 35 de seguimiento.
En las figs. 4A-4B y 5A-5B se ilustran cuatro estados de funcionamiento, donde en la fig. 4A los canales 83a-83b de entrada están interconectados con los canales 82a-82b de salida permitiendo el avance de las fuentes 60a-60b de emisión de energía (no ilustradas), a través de los canales 33a-33b de fuente, hacia los canales 36a-36b de suministro.
\newpage
En el estado de funcionamiento de la fig. 4B, la parte 80b de elemento de desplazamiento está desplazado en dirección lateral (hacia la derecha) interconectando el canal 83b de entrada con el canal 82b de salida (y el canal 33a de fuente con el canal 36b de suministro) así como interconectando el canal 83b de entrada con el canal 82c de salida (el canal 33b de fuente con el canal 36a de suministro). En este estado de funcionamiento, la interconexión entre los canales 33a-33b de fuente y los canales 36a-36b de suministro se ha desplazado o ha conmutado en relación al estado de funcionamiento de la fig. 4A.
En el estado de funcionamiento de la fig. 5A (que se corresponde con el estado de la fig. 4A) el canal 35 de seguimiento se usa para hacer avanzar un elemento de seguimiento desde el medio 230 de identificación (véase la fig. 2), a través del canal 83a de entrada y del canal 82a de salida, hacia el canal 36a de suministro con el fin de identificar el canal 36a de suministro y el canal de tratamiento interconectado (no mostrado) correctos. En el estado de funcionamiento de la fig. 5B (que se corresponde con la fig. 4B), el elemento 23a de seguimiento puede avanzar a través del canal 35 de tratamiento hacia el otro canal 36b de suministro, de nuevo para fines de identificación.
En las figs. 6A y 6B se ilustran dos realizaciones más del dispositivo 12 según la invención en una vista más esquemática pero presentando más o menos las mismas características técnicas que la realización de la fig. 2. Las realizaciones de las figs. 6A y 6B tienen la característica adicional de un elemento 800 de desplazamiento adicional que forma parte del medio de conexión de canales de suministro. Dicho elemento 800 de conmutación adicional es una versión simplificada del elemento 80 de conmutación de las figs. 4-5 y comprende, en la realización de la fig. 6A, un canal 83a de entrada conectado con el canal 35 de seguimiento y conectado con los elementos 30-30' de conmutación.
En la realización de la fig. 6B se usan al menos dos fuentes de emisión de energía situada cada una en el interior del blindaje 12a y desplazadas mediante medios 8a-8b de impulsión por radiación (como en la realización de la fig. 6A). Además, se usa un elemento 23a de seguimiento contenido en el medio 230 de identificación. Sin embargo, en esta realización se usan cuatro canales 36a-36d de suministro que están interconectados con canales de tratamiento correspondientes implantados en el cuerpo del paciente usando el brazo 20 robótico (de la fig. 2). Con el fin de permitir una selección apropiada de cualquiera de dichos canales 36a-36d de suministro con cualquiera de los canales 33a-33b de fuente y del canal 35 de seguimiento, dos elementos de conexión de canales, desvelados en las figs. 3A-3B (o en las figs. 4-5, 7-8) se usan junto con un elemento de desplazamiento.
En esta realización de la fig. 6B se usa de nuevo un elemento 800 de desplazamiento, de una versión simplificada con respecto al elemento de conmutación de las figs. 4-5, (descrito en relación a la fig. 6A) que presenta un canal 83a de entrada conectado con el canal 35 de seguimiento y conectado con los elementos 30-30' de conmutación.
Ambos elementos 800 de conmutación simplificados de las figs. 6A-6B pueden hacerse funcionar mediante los medios 800' de impulsión (para un desplazamiento en una dirección transversal de la parte 80b de elemento) para interconectar el canal 35 de seguimiento con cualquiera de los canales 33a-33b-33c-33d de fuente (y por tanto con uno de los elementos 30-30' de conmutación). Asimismo, cada elemento 30-30' de conmutación puede hacerse funcionar usando medios 30b-30b' de funcionamiento, por ejemplo haciendo girar el elemento de conmutación con forma de disco de las figs. 3A-3B o haciendo girar el elemento de conmutación cilíndrico de las figs. 7-8 o con el elemento de conmutación de las figs. 4-5. Cada elemento 30-30' de conmutación se usa para seleccionar cualquiera de los canales 36a-36b o 36c-36d de suministro, respectivamente.
Con las realizaciones de las figs. 6A-6B combinadas con las realizaciones de las figs. 3a-3b, de las figs. 4-5 o de las figs. 7-8, las dos fuentes 60a-60b de emisión de energía (no ilustradas en esta fig. sino en la fig. 8) pueden avanzar a través de sus canales 33a-33b de fuente respectivos y del canal 35 de seguimiento en la dirección hacia los canales 36a-36b de suministro (36a-36b) donde el medio 30 de conexión de canales de suministro puede conectarse de manera alternativa con los canales 36a-36d de suministro permitiendo la inserción simultánea y alternativa de dos fuentes 60a-60b de emisión de energía (no ilustradas en esta fig. sino en la fig. 8) en cualquiera de los canales 36a-36b de suministro.
De manera simultánea, el elemento 23a de seguimiento puede desplazarse para comprobar en una posición de conexión del elemento 22 de conexión (del brazo 20 robótico) con la plantilla 55 todos los canales 36a-36d de suministro. En primer lugar se comprueban/identifican los canales 36a-36b de suministro y después, al mismo tiempo que las fuentes 60a-60b se insertan en el interior de estos canales 36a-36b de suministro, el cable 23 de seguimiento se mueve después de que el elemento 80 de conmutación haya conmutado hacia los canales 36c-36d de suministro.
En la fig. 9 se desvela una realización del elemento 22 de conexión (medio de acoplamiento) del brazo 20 robótico, elemento de conexión que está adaptado para engancharse con una plantilla 55 a la que están conectados múltiples canales 10 de tratamiento huecos. Por tanto, la plantilla 55 está dotada de múltiples ranuras o diámetros 55a interiores en los que múltiples canales 10 de tratamiento (agujas de implante) pueden alojarse usando partes 10c de acoplamiento adecuadas, canales 10 de tratamiento que se implantan dentro del cuerpo 1 de un paciente.
El elemento 22 de conexión puede separarse de la plantilla 55 permitiendo la interconexión escalonada del brazo 20 robótico, dotado de al menos dos canales 36a-36b de suministro, con canales 10 de tratamiento implantados correspondientes. Por lo tanto, se evita que el paciente 10 esté interconectado con el dispositivo 12 según la invención a través de un elevado número de canales de suministro igual al número de canales 10 de tratamiento implantados (agujas de implante). Sólo se ocasionan molestias al paciente con un número de canales 10 de tratamiento implantados que están interconectados con una plantilla preferentemente fijada en la mesa de tratamiento. A su vez, la plantilla 55 está acoplada al brazo 20 robótico de tal manera que un número limitado de canales 10 de tratamiento está interconectado con un número correspondiente de canales 36a-36b de suministro durante una sesión de tratamiento pudiendo desconectarse completamente si fuera necesario sin la intervención humana (de usuarios). Esto último es muy ventajoso en situaciones especiales de generación de imágenes durante la sesión de tratamiento.
Con el fin de permitir un correcto acoplamiento entre el brazo 20 robótico/elemento 22 de conexión con la plantilla 55, elementos 220-55b de acoplamiento están presentes tanto en el elemento 22 de conexión como en la plantilla 55. Los elementos de acoplamiento consisten en un electroimán 220 presente en el brazo 20 robótico, electroimán 220 que interactúa con elementos de contacto magnético adecuados colocados en ubicaciones específicas de la plantilla 55 indicados mediante el número de referencia 55b. Cuando el elemento 22 de conexión está conectado adecuadamente con la plantilla 55, el electroimán 220 establecerá un contacto magnético apropiado con un elemento 55b de contacto magnético correspondiente dando como resultado un acoplamiento fijo.
Además, el brazo 20 robótico puede estar dotado de múltiples elementos 221a-221b de detección para detectar la presencia de un canal de tratamiento insertado dentro de la plantilla 55. Con el fin de proporcionar un acoplamiento adecuado entre el brazo 20 robótico/elemento 22 de acoplamiento y la plantilla 55, los elementos 221a- 221b de detección están presentes tanto en el elemento 22 de conexión como en la plantilla 55 y pueden construirse como una pareja formada por un elemento (diodo) 221a-22lb de emisión de luz y por un elemento 221b-22la de recepción de luz. Una interacción apropiada de una pareja formada por dichos elementos 221a-221b de detección con el elemento 22 de conexión insertado dentro de la plantilla del canal de tratamiento dará como resultado una señal apropiada generada y enviada a los medios de control del dispositivo 12.
Cuando el elemento 22 de acoplamiento no esté acoplado correctamente con la plantilla 55 no se producirá ninguna interacción entre los elementos 221a-221b de detección y no se enviará ninguna señal a los medios de control del dispositivo 12 y, por ello, tanto el medio 230 de identificación como los medios 8a-8b de impulsión por radiación no se activarán evitando de ese modo el avance accidental del elemento de seguimiento y/o de una o más fuentes de emisión de energía a través de los canales de suministro hacia el elemento 22 de conexión abierto y libre, lo que daría como resultado situaciones no seguras y peligrosas, tal como la exposición peligrosa del entorno a una radiación debido al avance involuntario de las fuentes 60a-60b de emisión de energía.
Una vez que se haya establecido un acoplamiento apropiado entre el brazo 20 robótico/elemento 22 de acoplamiento y la plantilla 55, dicho acoplamiento se mantiene mediante el electroimán 220 y el elemento 55b de contacto magnético.
La fig. 9 también desvela elementos 222 de identificación por radiofrecuencia que forman parte del medio de identificación. Cada elemento 222 de identificación por radiofrecuencia está montado en uno de dichos n canales 10 de tratamiento huecos o en la plantilla 55 cerca de uno de los canales de suministro. Un elemento 222 de identificación por radiofrecuencia (o RFID) próximo a uno de dichos canales 10 de tratamiento puede controlarse o dispararse mediante el acercamiento del elemento 23a de seguimiento durante su desplazamiento con el cable 23 de seguimiento a través del dispositivo 12, uno de dichos canales 36a-36d de suministro hacia uno de dichos canales 10 de tratamiento interconectados. A este respecto, el elemento 23a de seguimiento debería presentar algún tipo de actividad magnética, por ejemplo, a través de propiedades ferromagnéticas del elemento 23a de seguimiento.
El acercamiento del elemento 23a de seguimiento cambiará las propiedades de emisión por radiofrecuencia del RFID 222. En una realización, el RFID 222 está normalmente en un estado denominado "desactivado", "silencioso" o "de baja energía" y se activará mediante dicho acercamiento del elemento 23a de seguimiento durante su desplazamiento a través del canal 10 de tratamiento hueco correspondiente. En otra realización, el RFID 222 emite continuamente energía electromagnética y la cantidad de dicha energía electromagnética que está emitiéndose se modifica mediante dicho acercamiento del elemento 23a de seguimiento. En todavía otra realización, el RFID 222, el cual ya está emitiendo, se desactiva completamente mediante dicho acercamiento del elemento de seguimiento.
En cada una de estas tres situaciones, los cambios en la radiofrecuencia que está emitiéndose (desde "desactivado" a "activado", desde alta a baja, o desde "activado" a "desactivado") pueden detectarse con medios adecuados conocidos en la técnica y usados para fines de identificación por el medio 230 de identificación.
En una realización adicional, el medio de identificación también puede incorporarse parcialmente en el elemento 23a de seguimiento. En esa realización se utilizan sensores de acelerómetro y/o sensores de giroscopio. El acelerómetro mide la aceleración del elemento 23a de seguimiento durante su desplazamiento a través del canal de suministro en una determinada dirección, mientras que el sensor de giroscopio convierte la aceleración y los cambios de rotación en señales.
Con esta realización se obtiene un nuevo posicionamiento adecuado del elemento de seguimiento mejorando la precisión del tratamiento por radiación y evitando errores en el tratamiento debidos a interconexiones incorrectas de los canales de suministro con uno o más canales de tratamiento.
En las figs. 10A y 10B se desvela una realización adicional de una característica específica del dispositivo según la invención, en la que los medios 85-85' de identificación de fuente de emisión de energía están presentes en cada conexión entre un canal 33a-33b de fuente y el almacenamiento blindado contra la radiación de las fuentes de emisión de energía de los medios 8a-8b de impulsión por radiación. El medio de identificación de fuente de emisión de energía comprende un elemento 85 con forma de cuña montado cerca de la abertura 33a'-33b' de salida de cada medio 8a-8b de impulsión por radiación.
Normalmente, las fuentes 60a-60b de emisión de energía usadas en el dispositivo según la invención se consideran fuentes de emisión continua, por ejemplo fuentes radioactivas (fuentes HDR o PDR). Con el fin de evitar una posible activación incorrecta de uno de dichos medios 8a-8b-etc. de impulsión por radiación y, por lo tanto, el uso de una fuente de emisión de energía incorrecta para el tratamiento por radiación previsto según se haya preestablecido, la radiación 60' emitida por la fuente 60a-60b de emisión de energía se supervisa directamente según salga del almacenamiento blindado contra la radiación de los medios 8a-8b de impulsión por radiación.
Con este propósito, el elemento 85 con forma de cuña está hecho de un material que absorbe radiación, por ejemplo plomo, dando como resultado una distribución de dosis detectada por el detector 85' de radiación según se ilustra en la figura 10B. A partir de la distribución de dosis detectada y generada durante el desplazamiento de la fuente 60a-60d de emisión de energía al salir de los medios 8a-8b de impulsión por radiación a través del canal 33a-33b de fuente a lo largo del elemento 85 de blindaje con forma de cuña, una correcta identificación de las características de la fuente 60a-60b que se ha hecho avanzar. Con este procedimiento de medición se obtiene una rápida identificación de la fuente 60a-60b de emisión de energía que está avanzando a través del canal 33a o 33b de fuente, permitiendo una corrección rápida y apropiada en caso de que la fuente 60a-60b incorrecta esté avanzando a través del dispositivo 12 hacia el brazo 22 robótico evitando de ese modo una administración incorrecta de energía al paciente que va a tratarse, así como evitando situaciones peligrosas para el entorno (y para el paciente).

Claims (25)

1. Aparato para aplicar un tratamiento por radiación sobre una parte anatómica preseleccionada del cuerpo de un animal, que comprende:
\quad
un grupo de n canales (10) de tratamiento huecos que se insertan en una o más posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica preseleccionada;
\quad
un grupo de m canales (36a, 36b) de suministro que va a conectarse con un número m correspondiente de dicho grupo de n canales de tratamiento huecos, siendo m igual o mayor que 2 y siendo n igual o mayor que 1:
un medio (230) de identificación para identificar qué canal de dichos m canales de suministro está conectado con qué canal de dichos n canales de tratamiento huecos, dicho medio de identificación comprendiendo un elemento (23a) de seguimiento alojado en un canal (23) de seguimiento, estando previsto dicho elemento de seguimiento para desplazarse desde dicho canal de seguimiento a través de cada uno dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados;
un medio (12) de almacenamiento para almacenar k fuentes (60a, 60b) de emisión de energía en un canal (33a, 33b) de fuente correspondiente, siendo k \leq n;
medios de suministro para insertar temporalmente dichas k fuentes de emisión de energía desde sus canales de fuente a través de un canal correspondiente de dichos m canales de suministro y m canales de tratamiento interconectados hacia una de dichas posiciones preestablecidas en dicha parte anatómica;
un medio (22) de acoplamiento para acoplar al menos uno de dichos m canales de suministro con al menos uno de los n canales de tratamiento huecos, caracterizado porque un medio (30) de conexión de canales adicional está dispuesto de tal manera que mediante una sola posición de acoplamiento del medio de acoplamiento las k fuentes de emisión de energía y/o el elemento de seguimiento pueden insertarse de manera alternativa y simultánea a través de los m canales de suministro hacia un primer grupo de m canales de tratamiento conectados con dichos m canales de suministro, mientras que los m canales de suministro y los m canales de tratamiento se han comprobado previamente mediante el medio de identificación.
2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de conexión de canales de suministro comprende un elemento con forma cilíndrica, elemento con forma cilíndrica que puede girar alrededor de su eje longitudinal y que está dotado de ranuras, cada ranura interconectando uno de dichos m canales de suministro con cualquier canal de dichos canales de fuente o con dicho canal de seguimiento.
3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque al menos dos de dichas ranuras están conformadas como ranuras rectas.
4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque dichas ranuras rectas se cruzan entre sí perpendicularmente.
5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque al menos una ranura adicional está conformada como una ranura curvada.
6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha al menos ranura curvada representa una cuarta parte de la superficie circunferencial cilíndrica.
7. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dichas ranuras están previstas en una cara de extremo de dicho elemento con forma cilíndrica extendiéndose de manera perpendicular al eje de rotación longitudinal.
8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dichas ranuras están previstas en la superficie circunferencial de dicho elemento con forma cilíndrica extendiéndose sustancialmente de manera paralela al eje de rotación longitudinal.
9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio de conexión de canales de suministro comprende un elemento de desplazamiento, que puede desplazarse en dirección lateral, y elemento de desplazamiento que está dotado de ranuras que interconectan uno de dichos m canales de suministro con cualquiera de dichos canales de fuente o con dicho canal de seguimiento.
10. Aparato según la reivindicación 9, caracterizado porque dichas ranuras están conformadas como ranuras rectas.
11. Aparato según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque dichas ranuras están inclinadas en vista del desplazamiento lateral del elemento.
12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho medio de acoplamiento comprende un brazo robótico que lleva dichos m canales de suministro y que está dotado en su extremo libre de un elemento de acoplamiento.
13. Aparato según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho elemento de acoplamiento está adaptado para engancharse con una plantilla a la que está conectado dicho grupo de n canales de tratamiento huecos.
14. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado porque el medio de acoplamiento comprende al menos un elemento de detección activable presente en el elemento de acoplamiento.
15. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de detección y el elemento de contacto consisten en una pareja formada por un elemento de emisión de luz y por un elemento de recepción de luz.
16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el medio de acoplamiento comprende al menos un electroimán presente en el elemento de acoplamiento para mantener el acoplamiento entre el elemento de acoplamiento y la plantilla durante el tratamiento.
17. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque k=2 y m=4.
18. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio de identificación comprende además múltiples elementos de identificación por radiofrecuencia cada uno montado en uno de dichos n canales de tratamiento huecos, y en el que tal elemento de identificación por radiofrecuencia se controla mediante dicho elemento de seguimiento que se desplaza a través del canal de tratamiento hueco correspondiente.
19. Aparato según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho elemento de identificación por radiofrecuencia se activa mediante dicho elemento de seguimiento que se desplaza a través del canal de tratamiento hueco correspondiente.
20. Aparato según la reivindicación 18, caracterizado porque el elemento de identificación por radiofrecuencia emite continuamente energía electromagnética y en el que la cantidad de dicha energía electromagnética que se emite se somete a modificaciones mediante dicho elemento de seguimiento que se desplaza a través del canal de tratamiento hueco correspondiente.
21. Aparato según la reivindicación 20, caracterizado porque el elemento de identificación por radiofrecuencia se desactiva mediante dicho elemento de seguimiento que se desplaza a través del canal de tratamiento hueco correspondiente.
22. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de seguimiento está dotado de al menos un sensor de giroscopio y/o de al menos un sensor de acelerómetro.
23. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para cada medio de almacenamiento, el medio de identificación de fuente de emisión de energía está montado cerca del canal de fuente correspondiente para identificar características de energía de la fuente de emisión de energía almacenada en dicho medio de almacenamiento durante su desplazamiento a través de dicho canal de fuente correspondiente.
24. Aparato según la reivindicación 23, caracterizado porque dicho medio de identificación de fuente de emisión de energía comprende una pareja formada por un elemento de blindaje contra la energía y por un elemento de detección de energía, dicho elemento de blindaje contra la energía blindando al menos parcialmente el canal de fuente del elemento de detección de energía.
25. Aparato según la reivindicación 24, caracterizado porque dicho elemento de blindaje contra la energía está construido como un elemento con forma de cuña.
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