DISPOSITIVO DE APLICACIÓN DE CAMPO MAGNÉTICO ALTERNO PARA EL CALENTAMIENTO DE SUSTANCIAS MAGNÉTICAS O MAGNETIZABLES EN TEJIDO BIOLÓGICO.

Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno para el calentamiento de sustancias magnéticas o magnetizables en tejido biológico. La invención se refiere a un dispositivo de aplicación de campo magnético alterno para el calentamiento de sustancias magnéticas o magnetizables en tejido biológico, en especial para la termoterapia con nanopartículas magnéticas, según el preámbulo de la reivindicación 1. Un conocido dispositivo de aplicación de campo magnético alterno de tipo genérico (documento EP1102609B1) está compuesto de un aplicador de gran tamaño con un yugo magnético y dos zapatas polares, opuestas entre sí y separadas por un espacio de exposición al campo, en el yugo magnético y con dos bobinas magnéticas asignadas respectivamente a una zapata polar. Aquí está conectada una unidad de control de aplicador de gran tamaño para la alimentación de corriente alterna con una amplitud determinada, una frecuencia determinada y una posición de fase determinada para la generación de un campo magnético alterno que es ampliamente homogéneo en el espacio de exposición al campo y tiene una intensidad de campo determinada. El tejido biológico, que se va a exponer a un campo, como volumen blanco de exposición al campo se puede situar en el espacio de exposición al campo. En el espacio de exposición al campo se puede posicionar especialmente un paciente con una parte del cuerpo, que se va a exponer al campo como volumen blanco, por ejemplo, la próstata enferma, en el espacio de exposición al campo. El dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la invención se describe y explica a continuación a modo de ejemplo esencialmente por medio de un carcinoma de próstata, sin que deba limitarse a esta aplicación, ya que otras enfermedades, en particular otros tumores en la parte superior del abdomen o en la zona pélvica, se pueden tratar de manera correspondiente. El conocido aplicador de gran tamaño tiene un diámetro activo de campo del campo magnético alterno de 300 mm aproximadamente, pudiéndose ajustar la intensidad del campo hasta 18 kA/m. Cuando se exponen al campo tumores en la parte superior del abdomen o en la zona pélvica, en particular un carcinoma de próstata de un paciente, se abarca una superficie del cuerpo relativamente grande, induciéndose con la exposición al campo grandes corrientes anulares que pueden provocar un calentamiento excesivo de superficies de la piel, de tejido muscular y de huesos, por ejemplo, en la zona pélvica, así como irritaciones nerviosas incontrolables y, por tanto, someter al paciente a una carga considerable. Por estas razones, el conocido aplicador de gran tamaño puede funcionar en estas aplicaciones sólo con intensidades de campo de 4 a 4,5 kA/m aproximadamente, en las que un paciente todavía puede soportar bien, por lo general, los efectos de la corriente anular. En caso de una dosis máxima de un fluido magnético en una próstata enferma se pueden obtener aquí durante una exposición al campo sólo con el aplicador de gran tamaño únicamente aumentos de temperatura de hasta 41ºC aproximadamente o menos. Esto es suficiente para sensibilizar el tumor en un tratamiento combinado con otra radiación a fin de lograr un efecto positivo de la terapia. Sin embargo, para una destrucción directa del tejido tumoral sería necesario aumentar la temperatura a 45ºC aproximadamente o más. Al usarse un campo magnético alterno de 100 kHz se necesitaría para esto una intensidad del campo del aplicador de gran tamaño de 7 kA/m aproximadamente o más que, como se explicó arriba, un paciente no puede soportar prácticamente debido a los efectos de la corriente anular durante el tiempo necesario, relativamente largo, de exposición al campo de hasta una hora aproximadamente. Por tanto, el objetivo de la invención es perfeccionar un dispositivo de aplicación de campo magnético alterno de tipo genérico de modo que sea posible la exposición al campo, suficiente desde el punto de vista terapéutico, de volúmenes blanco de exposición al campo relativamente pequeños, en particular de las regiones del cuerpo relativamente pequeñas de un paciente. Este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1. Según la reivindicación 1, en el espacio de exposición al campo del aplicador de gran tamaño y en la zona próxima al tejido biológico que se va a exponer al campo como volumen blanco de exposición al campo, en particular junto o en un paciente en la zona próxima a la parte del cuerpo que se va a exponer al campo, por ejemplo, una próstata enferma, está dispuesto un concentrador de campo que concentra el campo magnético alterno del aplicador de gran tamaño en el volumen blanco y de este modo lo incrementa localmente. Esto permite, de manera ventajosa, una exposición al campo con intensidades de campo magnético relativamente pequeñas del aplicador de gran tamaño, que no producen corrientes parásitas ni cargas de corriente anular no 2   tolerables por un paciente, obteniéndose, sin embargo en un volumen blanco relativamente pequeño, por ejemplo, en una próstata enferma, una concentración de campo tan alta que se puede lograr aquí una destrucción directa de un tejido tumoral a 45ºC aproximadamente o más. A tal efecto, se propone concretamente un concentrador pasivo de campo de tipo ferrita. El efecto de concentración y el incremento local del campo magnético alterno del aplicador de gran tamaño con una ferrita puede ser comparativamente menor que con el concentrador activo de campo siguiente, pero en determinadas situaciones puede ser suficiente para fines terapéuticos. Este tipo de concentrador pasivo de campo, como la ferrita, tiene una fabricación especialmente simple y económica. Como se menciona al inicio, el problema del uso del aplicador de gran tamaño radica en el calentamiento inadmisible de un paciente por los efectos de la corriente anular y las pérdidas de corriente parásita, debiéndose reducir estos problemas mediante una combinación con un concentrador de campo adecuado. Sin embargo, el propio concentrador de campo no debe incrementar nuevamente estos problemas. Esto se logra aquí mediante el uso de una ferrita (material sinterizado de cerámica de óxido) con la baja conductibilidad específica del material y pérdidas muy pequeñas de corriente parásita. Como alternativa al respecto, se propone un concentrador activo de campo con una bobina magnética como bobina de inducción, que aunque es más costoso, se puede usar para una mayor concentración de campo y, por tanto, para un incremento localmente alto del campo magnético alterno del aplicador de gran tamaño. Por consiguiente, se pueden obtener factores locales de incremento de 3 a 4 veces aproximadamente, por ejemplo, en un carcinoma de próstata. Para esto es necesario que la al menos una bobina magnética del concentrador de campo esté orientada en el dispositivo de modo que los ejes magnéticos del concentrador de campo y del aplicador de gran tamaño queden situados aproximadamente en la misma dirección y la bobina magnética se alimente con una corriente alterna sincronizada con la misma frecuencia y la misma fase en correspondencia con la corriente alterna del aplicador de gran tamaño. Para una sincronización de este tipo se propone en la reivindicación 2 que la unidad de control del aplicador de gran tamaño y la unidad de control del concentrador de campo estén unidas entre sí o integradas de manera que, por ejemplo, también el concentrador de campo se alimente directamente mediante la unidad de control del aplicador de gran tamaño junto con una unidad de potencia. Sin embargo, también en este tipo de acoplamiento directo, preferentemente las amplitudes de las corrientes alternas del aplicador de gran tamaño y del concentrador de campo en cada caso se pueden ajustar de forma independiente entre sí, ya que en especial la amplitud máxima permitida en el aplicador de gran tamaño depende de las características fisiológicas individuales de un paciente y es distinta. Como alternativa al respecto, se propone para una sincronización según la reivindicación 3 que la unidad de control del concentrador de campo y la unidad de control del aplicador de gran tamaño estén separadas una de otra y se accionen de forma independiente entre sí. Con la unidad de control del concentrador de campo interactúa un sensor que detecta la posición de frecuencia y fase del campo magnético alterno del aplicador de gran tamaño. Los valores correspondientes se procesan a continuación en la unidad de control del concentrador de campo para una sincronización. En una variante especialmente preferida según la reivindicación 4, la bobina magnética del concentrador activo de campo está realizada como bobina plana, debiéndose disponer el volumen blanco, que se va a exponer al campo, aproximadamente en vertical... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno para el calentamiento de sustancias magnéticas o magnetizables en tejido biológico, en especial para la termoterapia con nanopartículas magnéticas, que presenta un aplicador (1) de gran tamaño con un yugo magnético (2) y dos zapatas polares (7, 8), opuestas entre sí y separadas por un espacio (13) de exposición al campo en el yugo magnético (2) y con dos bobinas magnéticas (9, 10) asignadas respectivamente a una zapata polar (7, 8) con unidad conectada de control de aplicador de gran tamaño para la alimentación de corriente alterna con una amplitud determinada, una frecuencia determinada y una posición de fase determinada para la generación de un campo magnético alterno (12) que es ampliamente homogéneo en el espacio (13) de exposición al campo y tiene una intensidad de campo determinada, pudiéndose situar el tejido biológico que se va a exponer al campo, como volumen blanco de exposición al campo, en el espacio (13) de exposición al campo, pudiéndose posicionar especialmente un paciente con una parte del cuerpo que se va a exponer al campo, por ejemplo, la próstata enferma (23), en el espacio (13) de exposición al campo, caracterizado porque en el espacio (13) de exposición al campo en la zona próxima al tejido biológico que se va a exponer al campo, como volumen blanco de exposición al campo, en particular junto o en un paciente en la zona próxima a la parte del cuerpo que se va a exponer al campo, por ejemplo, una próstata enferma (23), está dispuesto un concentrador (19) de campo que concentra el campo magnético alterno (12) del aplicador (1) de gran tamaño en el volumen blanco y de este modo lo incrementa localmente, siendo el concentrador de campo una ferrita como concentrador pasivo de campo o siendo el concentrador de campo un concentrador activo (19) de campo con al menos una bobina magnética (20) y estando orientada la al menos una bobina magnética (20) de modo que las líneas de campo del concentrador activo (19) de campo y del aplicador (1) de gran tamaño están situados aproximadamente en la misma dirección, así como estando prevista una unidad (35, 38) de control del concentrador de campo, mediante la que se alimenta la al menos una bobina magnética (20) con una corriente alterna sincronizada con la misma frecuencia y la misma fase en correspondencia con la corriente alterna del aplicador (1) de gran tamaño. 2. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control del aplicador de gran tamaño y la unidad (38) de control del concentrador de campo para un concentrador activo (19) de campo están unidas entre sí o integradas una dentro de otra para una sincronización de la frecuencia y de la posición de fase, pudiéndose ajustar preferentemente las amplitudes de las corrientes alternas del aplicador de gran tamaño y del concentrador de campo en cada caso de forma independiente entre sí. 3. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad (38) de control del concentrador de campo, como unidad independiente de la unidad de control del aplicador de gran tamaño, presenta al menos un sensor para la detección y para una sincronización de la frecuencia y de la posición de fase con el campo magnético alterno del aplicador (1) de gran tamaño. 4. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la al menos una bobina magnética del concentrador activo (19) de campo es una bobina plana (20). 5. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el concentrador activo (19) de campo está configurado como aplicador rectal (25) con una carcasa alargada plana (28) de forma y tamaño adaptados al recto (27) de un paciente como espacio de alojamiento, y porque la carcasa (28) contiene una bobina plana (20) alargada de forma correspondiente como bobina magnética, de modo que su dirección de campo discurre aproximadamente en vertical al plano de la carcasa. 6. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 5, caracterizado porque en un extremo longitudinal de la carcasa y en un ángulo respecto al plano de la carcasa, un manguito tubular (29) de inserción está unido con la carcasa (28), pudiéndose introducir el aplicador rectal (25) con el manguito (29) de inserción en el recto (27) y, por tanto, ajustarse y fijarse en su posición. 7   7. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 6, caracterizado porque la carcasa (28) tiene una longitud de 65 mm a 70 mm aproximadamente, una altura de 20 mm aproximadamente y una anchura de 35 mm aproximadamente con una sección transversal aproximadamente oval y superficies estrechas redondeadas y porque el manguito (29) de inserción presenta, por el contrario, un diámetro menor de 10 mm aproximadamente, así como una longitud de 70 mm a 100 aproximadamente. 8. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 7, caracterizado porque la carcasa (28) y el manguito (29) de inserción están fabricados con una forma estable y al menos la carcasa (28) presenta un revestimiento hecho de un material blando que se adapta a la pared interior del recto (27). 9. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque las líneas eléctricas (21) de conexión hacia la bobina magnética (20), así como una entrada (30) de medio refrigerante y una salida (31) de medio refrigerante están conectadas en el manguito (29) de inserción y/o están guiadas a través de éste hacia el interior de la carcasa (28). 10. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 9, caracterizado porque las líneas eléctricas (21) de conexión y los tubos flexibles (30) de medio refrigerante están alojados en un tubo flexible (32) de conexión colocado en el manguito (29) de inserción. 11. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según la reivindicación 10, caracterizado porque las líneas eléctricas (21) de conexión y un tubo flexible (30) de entrada de medio refrigerante están guiados en el tubo flexible (32) de conexión y en el manguito (29) de inserción y porque la sección transversal restante (31) se usa para el retorno del medio refrigerante. 12. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en el aplicador (1) de gran tamaño está ajustada una intensidad del campo de 3 kA/m a 4 kA/m aproximadamente y mediante el concentrador activo de campo se aumenta en tres a cuatro veces aproximadamente la intensidad del campo en el volumen blanco, en particular en una próstata enferma (23). 13. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el concentrador activo (19) de campo, en especial como aplicador rectal (25) se puede activar y usar, de forma simultánea o parcialmente simultánea, con el aplicador de gran tamaño o de forma independiente y separada de éste. 14. Dispositivo de aplicación de campo magnético alterno según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el dispositivo está diseñado para el enfoque previo del campo magnético alterno (12), en especial en pacientes obesos, directamente en la superficie situada por encima y/o por debajo del paciente mediante otras bobinas planas de inducción, que se encuentran dispuestas aquí y se excitan con una fase y una frecuencia sincronizadas de forma correspondiente respecto al campo magnético alterno (12) del aplicador (1) de gran tamaño. 8   9     11   12   13   DOCUMENTOS CITADOS EN LA DESCRIPCIÓN Esta lista de los documentos citados por el solicitante se incluyó exclusivamente para informar al lector y no es parte integrante de la patente europea. Ésta se confeccionó con el máximo cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume, sin embargo, ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u omisiones. Patentes citadas en la descripción EP 1102609 B1 [0002] 14