Dispositivo y procedimiento para el marcado de un campo de irradiación sobre la superficie del cuerpo de un paciente.

Dispositivo para el marcado de un campo de irradiación elaborado mediante un modelo tridimensionalvirtual del cuerpo de un paciente sobre la superficie del cuerpo del paciente,

con un sistema láser para ladeterminación de las coordenadas de al menos dos puntos de referencia (26) sobre la superficie del cuerpo delpaciente (10) en un sistema de coordenadas local asignado al dispositivo, con un equipo de evaluación y control (24)que está diseñado para, a partir de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en el sistema de coordenadaslocal y de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en un sistema de coordenadas virtual del modelotridimensional virtual del cuerpo del paciente (10), determinar una matriz de transformación para transformarcoordenadas cualesquiera desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local ycaracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado además para, con la matriz detransformación, transformar coordenadas desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local yponer las coordenadas transformadas a disposición del sistema láser, en que el equipo de evaluación y control (24)está diseñado para dirigir el sistema láser de tal manera que los puntos de las coordenadas transformadas seanalcanzados sucesivamente con al menos un haz de láser

Dispositivo y procedimiento para el marcado de un campo de irradiación sobre la superficie del cuerpo de un paciente La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para el marcado de un campo de irradiación elaborado mediante un modelo tridimensional virtual del cuerpo de un paciente sobre la superficie del cuerpo del paciente. Tales campos de irradiación representan intersecciones teóricas de un haz de tratamiento usado especialmente para el tratamiento del cáncer y compuesto en su mayor parte de radiación ionizante con la superficie del cuerpo del paciente. En ello, se usan normalmente varios haces dirigidos hacia el cuerpo que ha de tratarse desde direcciones diferentes, de modo que se cortan en un isocentro. En este punto actúa la dosis de radiación acumulada y se minimizan los daños en el tejido circundante. Como primer paso en una radioterapia, normalmente se realiza una tomografía, por ejemplo, tomografía computarizada (TC) , de una región de interés del cuerpo de un paciente colocado y fijado sobre un elemento auxiliar de colocación, como una mesa de tratamiento, con el empleo de elementos auxiliares especiales de colocación y fijación. En ello se establece un punto de referencia para la tomografía mediante el marcado de la superficie de la piel del paciente con el sistema láser en la posición de referencia, principalmente, la posición cero. Mediante la tomografía se elabora un modelo tridimensional de la región de interés del cuerpo del paciente y se localiza el tumor que ha de tratarse. En el contexto de la planificación de la irradiación se delimitan los volúmenes de tratamiento, se calcula la dosis de irradiación y, en ello, se determinan especialmente el número y la posición de los campos de irradiación, de modo que el tumor sea irradiado como se desea.

La siguiente simulación es la transferencia al paciente real de las coordenadas (posición y forma) de los campos de irradiación calculados a partir del modelo elaborado, lo que normalmente comprende un marcado de los campos de irradiación sobre la piel del paciente, por ejemplo, con un lápiz marcador. Antes de la irradiación propiamente dicha, puede comprobarse la correcta posición del campo de irradiación por medio de un campo luminoso del aparato de irradiación que representa el haz de tratamiento. El proceso de marcado es la transferencia de las coordenadas del modelo tridimensional estático del paciente al paciente vivo. Dado que aquí se trata de personas vivas con estructuras corporales blandas y no de cuerpos rígidos, una colocación exacta y reproducible es complicada, especialmente en pacientes gravemente enfermos y obesos.

Para el marcado se usan sistemas de marcado por láser. Un sistema de marcado por láser conocido se describe en los documentos DE 4421315 A1 o DE 19524951 A1 y consta en total de cinco láseres que se mueven con motores y están montados en la sala del tomógrafo. Dos láseres de altura regulable, cada uno de los cuales proyecta una línea horizontal a lo largo de la mesa sobre la que se encuentra el paciente durante la tomografía, se sitúan a la derecha y a la izquierda de la mesa. Los otros tres láseres están montados en una placa o soporte que se encuentran por encima de la mesa. Uno de los láseres puede desplazarse transversalmente a la dirección longitudinal de la mesa y proyecta una línea a lo largo de la mesa. Dos de los láseres en la placa o el soporte están acoplados entre sí y proyectan una línea conjunta transversal al eje longitudinal de la mesa. A este respecto, se acoplan dos láseres para que, por la disposición lateral a lo largo del eje del paciente sobre la mesa, puedan representarse también sobre la piel aquellas coordenadas por debajo del diámetro transversal del paciente que de otro modo quedarían ensombrecidas por este. Un sistema láser semejante es comercializado por la empresa solicitante con el nombre “Dorado CT 4”.

En el sistema de marcado por láser conocido, para el marcado de los campos de irradiación calculados, primeramente tiene lugar una colocación y fijación del paciente en una posición que coincide de la mejor manera posible con la posición del paciente durante la exploración tomográfica. Para comprobar la colocación del paciente se realiza una nueva tomografía (por ejemplo, TC) después del ajuste del plano de referencia (láser en la posición de referencia, en la mayoría de los casos en la posición cero) . Si en este control de la posición se observan grandes diferencias, deberán repetirse o corregirse la colocación y la fijación del paciente. Para ello, el paciente puede volverse a colocar de la manera adecuada sobre la mesa de tratamiento que lo soporta. Una vez realizado en control de la posición, puede llevarse a cabo el marcado sobre la piel del paciente con ayuda el sistema de marcado por láser. Para ello, las coordenadas previamente calculadas de los campos de irradiación deseados pueden ponerse a disposición del sistema de marcado por láser. Después, las coordenadas pueden alcanzarse sucesivamente por medio del sistema de marcado por láser, con lo que se hacen visibles para un asistente que las marca manualmente sobre la piel, por ejemplo, con un lápiz marcador.

En el procedimiento conocido del estado de la técnica es desventajoso que, debido al control de la posición por medio de una nueva exploración tomográfica, el marcado debe tener lugar en la sala del equipo tomográfico. Esto ocupa un tiempo valioso en esta sala. Además, el nuevo control de la posición por medio de una exploración tomográfica conlleva una carga de radiación para el paciente.

Adicionalmente, en el documento EP 1640922 A2 se desvela un sistema con un acelerador lineal para la colocación de un paciente. En ello se realiza una transformación para ajustar una superficie modelo generada a una superficie almacenada.

A partir del estado de la técnica explicado, la invención se basa en el objetivo de hacer disponibles un dispositivo y un procedimiento del tipo mencionado al principio con los que sea posible el marcado de manera sencilla y económica y se minimicen los daños para la salud del paciente.

El objetivo se consigue según la invención por medio de los objetos de las reivindicaciones principales 1 y 14. Algunas configuraciones ventajosas se encuentran en las reivindicaciones subordinadas, así como en la descripción y las figuras.

Por un lado, la invención consigue el objetivo a través de un dispositivo para el marcado de un campo de irradiación elaborado mediante un modelo tridimensional virtual del cuerpo de un paciente sobre la superficie del cuerpo del paciente, con un sistema láser para la determinación de las coordenadas de al menos dos puntos de referencia sobre la superficie del cuerpo del paciente en un sistema de coordenadas local asignado al dispositivo, con un equipo de evaluación y control, diseñado para determinar, a partir de las coordenadas de los puntos de referencia en el sistema de coordenadas local y de las coordenadas de los puntos de referencia en un sistema de coordenadas virtual del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente, una matriz de transformación para transformar coordenadas cualesquiera desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y en que el equipo de evaluación y control está diseñado además para, con la matriz de transformación, transformar coordenadas desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y poner las coordenadas transformadas a disposición del sistema láser.

Por otro lado, la invención consigue el objetivo a través de un procedimiento para el marcado de un campo de irradiación sobre la superficie del cuerpo de un paciente, elaborado mediante un modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente, en el que se determinan las coordenadas de al menos dos puntos de referencia sobre la superficie del cuerpo del paciente en un sistema de coordenadas local asignado al dispositivo, en el que, a partir de las coordenadas de los puntos de referencia en el sistema de coordenadas local y a partir de las coordenadas de los puntos de referencia en un sistema de coordenadas virtual del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente, se determina una matriz de transformación para transformar coordenadas cualesquiera desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y en el que, con la matriz de transformación, se transforman coordenadas desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y se ponen a disposición para el marcado. El sistema láser puede ser especialmente un sistema de marcado por láser.

El equipo de evaluación y control puede estar diseñado para transformar al menos las coordenadas del isocentro de irradiación desde... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el marcado de un campo de irradiación elaborado mediante un modelo tridimensional virtual del cuerpo de un paciente sobre la superficie del cuerpo del paciente, con un sistema láser para la determinación de las coordenadas de al menos dos puntos de referencia (26) sobre la superficie del cuerpo del paciente (10) en un sistema de coordenadas local asignado al dispositivo, con un equipo de evaluación y control (24) que está diseñado para, a partir de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en el sistema de coordenadas local y de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en un sistema de coordenadas virtual del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) , determinar una matriz de transformación para transformar coordenadas cualesquiera desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y caracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado además para, con la matriz de transformación, transformar coordenadas desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y poner las coordenadas transformadas a disposición del sistema láser, en que el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para dirigir el sistema láser de tal manera que los puntos de las coordenadas transformadas sean alcanzados sucesivamente con al menos un haz de láser.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para transformar al menos las coordenadas del isocentro de irradiación desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y poner las coordenadas transformadas a disposición del sistema láser.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o según la reivindicación 2, caracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para transformar con la matriz de transformación al menos las coordenadas del contorno del campo de irradiación desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y poner las coordenadas transformadas a disposición del sistema láser.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema láser comprende al menos dos láseres, cada uno de los cuales genera una línea de láser (28) .

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque las coordenadas locales de los puntos de referencia (26) pueden ser determinadas por el sistema láser a través de una determinación de la traslación de las líneas de láser (28) desde el punto cero del sistema de coordenadas local a los puntos de referencia (26) .

6. Dispositivo según una de las referencias 1 a 3, caracterizado porque el sistema láser comprende al menos dos equipos de proyección de láser (32) , en que los puntos de referencia (26) pueden determinarse por un corte de dos haces de láser (24) generados respectivamente por los equipos de proyección de láser (32) sobre la superficie del paciente (10) .

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para dirigir los equipos de proyección de láser (32) de tal modo que las coordenadas transformadas pueden proyectarse sobre la superficie tridimensional del cuerpo del paciente (10) guiando al menos un haz de láser

(34) generado por al menos uno de los equipos de proyección de láser (32) a lo largo de los puntos de las coordenadas transformadas sobre la superficie del cuerpo del paciente (10) con la suficiente rapidez para producir sobre la superficie la impresión de un contorno cerrado.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los puntos de referencia (26) están marcados sobre la piel del cuerpo del paciente (10) .

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se prevé un sistema de registro de la superficie, con el que puede elaborarse un modelo tridimensional local del cuerpo del paciente (10) en el sistema de coordenadas local.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7 o según la reivindicación 9, caracterizado porque el sistema láser presenta al menos un láser que genera una línea de láser y al menos un equipo detector (20) , en que el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para guiar con el láser una línea de láser (18) de manera sucesiva sobre la superficie del cuerpo del paciente (10) , detectar la luz láser reflejada por el cuerpo del paciente

(10) con el equipo detector (20) y, a partir de la luz láser detectada, elaborar un modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) en el sistema de coordenadas local.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el equipo de evaluación y control (24) está diseñado para determinar la matriz de transformación a partir de una comparación del modelo tridimensional local del cuerpo del paciente (10) con el modelo tridimensional virtual del modelo del cuerpo del paciente (10) .

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema láser comprende al menos cinco láseres (14) , cada uno de los cuales genera una línea de láser, en que se prevén dos láseres de altura regulable (14) a los lados de una mesa para la colocación del paciente, cada uno de los cuales

proyecta una línea horizontal a lo largo de la mesa de colocación y tres láseres por encima de la mesa de colocación, en que un láser está dispuesto de manera que puede desplazarse transversalmente a la dirección longitudinal de la mesa de colocación y proyecta una línea de láser en la dirección longitudinal de dicha mesa y en que los otros dos láseres están dispuestos de manera desplazable en la dirección longitudinal de la mesa de colocación y, acoplados entre sí, proyectan una línea de laser conjunta (18) transversal a la dirección longitudinal de la mesa de colocación.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo está situado en una sala distinta a la del equipo tomográfico (12) utilizado para la determinación del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) .

14. Procedimiento para el marcado de un campo de irradiación elaborado mediante un modelo tridimensional virtual del cuerpo de un paciente sobre la superficie del cuerpo del paciente, en el que se determinan las coordenadas de al menos dos puntos de referencia (26) sobre la superficie del cuerpo del paciente (10) en un sistema de coordenadas local asignado al dispositivo, en el que, a partir de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en el sistema de coordenadas local y de las coordenadas de los puntos de referencia (26) en un sistema de coordenadas virtual del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) , se determina una matriz de transformación para transformar coordenadas cualesquiera desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y caracterizado porque con la matriz de transformación se transforman coordenadas desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y se ponen a disposición para el marcado y en que los puntos de las coordenadas transformadas se alcanzan sucesivamente con al menos un haz de láser.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque con la matriz de transformación se transforman al menos las coordenadas del isocentro de irradiación desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y se ponen a disposición para el marcado.

16. Procedimiento según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, caracterizado porque con la matriz de transformación se transforman al menos las coordenadas del contorno del campo de irradiación desde el sistema de coordenadas virtual al sistema de coordenadas local y se ponen a disposición para el marcado.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque el sistema láser comprende al menos dos láseres, cada uno de los cuales genera una línea de láser (28) .

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque las coordenadas locales de los puntos de referencia (26) se determinan mediante la determinación de la traslación de las líneas de láser (28) desde el punto cero del sistema de coordenadas local a los puntos de referencia (26) .

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque los puntos de referencia (26) pueden determinarse mediante el corte de dos haces de láser (34) generados respectivamente por al menos dos equipos de proyección de láser (32) sobre la superficie del paciente.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque las coordenadas transformadas se proyectan sobre la superficie tridimensional del cuerpo del paciente (10) guiando al menos un haz de láser (34) generado por al menos uno de los equipos de proyección de láser (32) sobre la superficie del cuerpo del paciente

(10) con la suficiente rapidez para producir sobre dicha superficie la impresión de un contorno cerrado.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizado porque los puntos de referencia (26) se marcan sobre la piel del cuerpo del paciente (10) al elaborar el modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) .

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizado porque se elabora un modelo tridimensional local del cuerpo del paciente (10) en el sistema de coordenadas local con un sistema de registro de la superficie.

23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 20 o según la reivindicación 22, caracterizado porque se guía con al menos un láser una línea de láser (18) de manera sucesiva sobre la superficie del cuerpo del paciente (10) , la luz láser reflejada por el cuerpo del paciente (10) se detecta con al menos un equipo detector (20) y, a partir de la luz láser detectada, se elabora un modelo tridimensional local del cuerpo del paciente (10) en el sistema de coordenadas local.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque la matriz de transformación se determina a partir de una comparación del modelo tridimensional local del cuerpo del paciente (10) con el modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) .

25. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 24, caracterizado porque se prevén cinco láseres (14) , cada uno de los cuales genera una línea de láser, en que se prevén dos láseres de altura regulable

(14) dispuestos a los lados de una mesa para la colocación del paciente, cada uno de los cuales proyecta una línea horizontal a lo largo de la mesa de colocación y los otros láseres están dispuestos por encima de la mesa de colocación, en que un láser está dispuesto de manera que puede desplazarse transversalmente a la dirección longitudinal de la mesa de colocación y proyecta una línea de láser en la dirección longitudinal de dicha mesa y en que los otros dos láseres están dispuestos de manera desplazable en la dirección longitudinal de la mesa de colocación y, acoplados entre sí, proyectan una línea de laser conjunta (18) transversal a la dirección longitudinal de la mesa de colocación.

26. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 25, caracterizado porque el procedimiento se 10 realiza en una sala diferente de la de la determinación del modelo tridimensional virtual del cuerpo del paciente (10) .