CABEZAL DE DETECCIÓN PREOPERATORIO ADECUADO PARA SER ACOPLADO A UNA HERRAMIENTA DE EXÉRESIS.

Sonda peroperatoria (2) para guiar una herramienta de exéresis,

que comprende un cabezal de detección (21), comprendiendo dicho cabezal de detección: - al menos una fibra óptica (2123) adecuada para recibir y guiar una señal emitida por unos indicadores radiactivos en una zona de tejidos, hacia un equipo de análisis (32), - unos medios (2112) de fijación para fijar el cabezal (21) sobre la herramienta (1) de exéresis, de manera que la herramienta (1) de exéresis sea adecuada para extraer una parte de tejidos en la zona de tejidos que emite la señal, caracterizada porque la fibra óptica (2123) comprende una parte (2125) centelleante adecuada para interactuar con unas partículas radiactivas emitidas por los tejidos para generar una señal luminosa

La presente invención se refiere a la ayuda al tratamiento quirúrgico de los tejidos biológicos, en particular de los tumores cancerosos.

La ayuda al tratamiento quirúrgico del cáncer se basa actualmente en varias técnicas.

Según un primer tipo de técnicas denominadas “técnicas de obtención de imágenes preoperatorias”, el cirujano realiza, antes de la operación, una imagen de la zona de tejidos que se va a tratar con el fin de localizar lo mejor posible las partes de tejidos que se van a extirpar.

La localización previa del tumor, con ayuda de la tomografía de rayos X o de la IRM permite, por ejemplo, obtener la topografía anatómica precisa del volumen tumoral y elegir así los accesos quirúrgicos mejor adaptados. Acoplada a un guiado estereotáxico mecánico u óptico, la localización preoperatoria permite unas vías de acceso aún más estrechas y por tanto que provocan menos traumatismos, en particular en el caso de lesiones profundas.

En neurocirugía, esta técnica puede completarse mediante la utilización de un aparato de obtención de imágenes de IRM funcional, que permite identificar con precisión, antes de la intervención quirúrgica, las zonas cerebrales funcionales situadas próximas al tumor. Basándose en esta información, el cirujano puede optimizar a continuación la extensión de la zona que se va a extirpar al tiempo que minimiza los riesgos de morbilidad posoperatoria.

Las técnicas de obtención de imágenes preoperatorias han permitido realizar gestos quirúrgicos más precisos y menos invasivos.

No obstante, estas técnicas presentan límites en cuanto al rendimiento y la ergonomía. En particular, estas técnicas están mal adaptadas a las operaciones que necesitan localizar tumores de pequeño tamaño y sus eventuales diseminaciones metastásicas.

Además, el desplazamiento de los tejidos a lo largo de la intervención quirúrgica (en particular en el cerebro) hace con frecuencia que la localización de las lesiones realizada antes de la operación sea obsoleta.

Según un segundo tipo de técnicas, el cirujano realiza extracciones de tejidos durante la operación y estas extracciones se analizan de manera extemporánea, para garantizar la calidad del gesto operatorio del cirujano.

Estas técnicas que se basan en un diagnóstico anatomopatológico preciso de los tejidos extraídos presentan la ventaja de ser fiables.

No obstante, estas técnicas son muy costosas.

Además, el tiempo necesario para obtener un diagnóstico a partir de las extracciones puede aumentar algunas veces de manera significativa la duración de la intervención quirúrgica.

Teniendo en cuenta los inconvenientes asociados a las técnicas de obtención de imágenes preoperatorias y a las técnicas de extracciones tisulares, ha aparecido un tercer tipo de técnicas denominadas “técnicas peroperatorias”. Estas técnicas utilizan unas herramientas de control que pueden funcionar en la sala de operaciones y remplazar así a los instrumentos de obtención de imágenes externos ayudando al médico a definir con mayor precisión y en tiempo real los márgenes de una resección tumoral o de una biopsia.

Actualmente se estudian dos familias de técnicas peroperatorias. La primera familia de técnicas, denominadas “técnicas peroperatorias anatómicas”, se basa en sistemas de obtención de imágenes anatómicas convencionales, tales como sistemas de endoscopia óptica, de ecografía por ultrasonidos, de tomografía por rayos X o de IRM. La segunda familia de técnicas, denominadas “técnicas peroperatorias funcionales”, se basa en la detección de señales emitidas por los tejidos gracias a sistemas miniaturizados. Las señales son partículas o radiaciones emitidas por indicadores radiactivos o moléculas fluorescentes presentes en los tejidos y específicas de las lesiones tumorales buscadas.

Según las técnicas peroperatorias anatómicas, el cirujano utiliza para guiar su gesto un aparato de obtención de imágenes anatómicas de principio idéntico a los utilizados en los servicios de diagnóstico clínico pero cuyas características, en cuanto al volumen y la ergonomía, se han adaptado a la utilización en la sala de operaciones.

De manera complementaria a las exploraciones preoperatorias, la IRM de campo bajo y la tomografía por rayos X se utilizan principalmente en la sala de operaciones para corregir los errores de localización asociados al desplazamiento de los tejidos durante la intervención y para guiar los procedimientos de biopsia. Los sistemas de obtención de imágenes anatómicas permiten en efecto renovar en tiempo real las imágenes realizadas antes de la intervención y por consiguiente controlar en tiempo real la distorsión de las estructuras anatómicas. La evaluación de la IRM peroperatoria para la cirugía de los gliomas ha demostrado por tanto que estas técnicas permiten mejorar la extensión de la resección tumoral con respecto a las intervenciones en las que sólo se utilizaba el guiado estereotáxico basado en imágenes preoperatorias.

La ecografía por ultrasonidos también se utiliza en la sala de operaciones para la ayuda al tratamiento quirúrgico de los tumores. Esta técnica presenta la ventaja de ser mucho menos pesada y costosa de poner en práctica que la IRM de campo bajo o la tomografía por rayos X. El campo principal de aplicación de la ecografía por ultrasonidos peroperatoria es la localización de tumores del seno no palpables y de tumores del hígado. Más generalmente, esta técnica está particularmente adaptada a la localización precisa de lesiones profundas.

Según las técnicas peroperatorias funcionales, el cirujano utiliza un dispositivo de detección miniaturizado que puede detectar indicadores radiactivos o radiaciones luminosas específicas de la histología o del comportamiento fisiológico

o metabólico de las lesiones tumorales buscadas. Al alterarse con frecuencia la función de un órgano antes que su estructura, estas técnicas son por tanto en teoría más sensibles y específicas que las técnicas peroperatorias anatómicas para diferenciar los tejidos sanos de los tejidos cancerosos.

Por tanto, es posible optimizar la extensión de la resección tumoral más allá de los márgenes demostrados por las exploraciones preoperatorias y sin tener que esperar los resultados de análisis extemporáneos de extracciones tisulares.

Estas técnicas también se pueden utilizar para mejorar la precisión del diagnóstico de las biopsias guiando al cirujano hacia regiones tisulares pertinentes para determinar la naturaleza histológica del tumor.

De manera general, la miniaturización de los dispositivos de detección utilizados permite asimismo una utilización más fácil de la técnica peroperatoria funcional en la sala de operaciones ya que sólo modifica muy poco el protocolo quirúrgico con respecto a las técnicas peroperatorias anatómicas más pesadas y limitantes.

Para ayudar eficazmente al cirujano en la localización de los tejidos tumorales, el dispositivo de detección miniaturizado debe presentar una resolución espacial milimétrica compatible con la precisión del gesto de exéresis tumoral que es del orden de algunos milímetros cúbicos (mm3). La exéresis tumoral se realiza por ejemplo mediante fragmentación de los tejidos biológicos por medio de un dispositivo por ultrasonidos.

Además, el dispositivo de detección debe presentar una sensibilidad adaptada a la localización de lesiones de tamaño pequeño (del orden de aproximadamente 1 mm3) durante unos tiempos de adquisición adecuados para la práctica quirúrgica (normalmente inferior a 10 segundos por medición).

El documento US nº 5.651.783 describe un conjunto de fibra óptica destinado a recibir un instrumento quirúrgico, tal como un instrumento de cirugía intraocular. El conjunto comprende un manguito en cuyo cuerpo se extiende un haz de fibras ópticas, y unos medios de conexión para conectar el haz de fibras ópticas contenido en el manguito a un cable óptico externo conectado a una fuente de luz. El manguito de fibra óptica permite la transmisión de disolución de irrigación al sitio de tratamiento al tiempo que transmite luz al punto de cirugía.

Un objetivo de la invención es permitir que el cirujano realice una ablación con una mejor precisión y una mayor rapidez que con los dispositivos de la técnica anterior.

1. Sonda peroperatoria (2) para guiar una herramienta de exéresis, que comprende un cabezal de detección (21), comprendiendo dicho cabezal de detección:

de manera que la herramienta (1) de exéresis sea adecuada para extraer una parte de tejidos en la zona de tejidos que emite la señal, caracterizada porque la fibra óptica (2123) comprende una parte (2125) centelleante adecuada para interactuar con unas partículas radiactivas emitidas por los tejidos para generar una señal luminosa.

2. Sonda según la reivindicación 1, en la que la parte centelleante (2125) es adecuada para interactuar con una partícula β emitida por los tejidos.

3. Sonda según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el cabezal de detección (21) comprende además al menos una fibra (2124) control, insensible a las partículas radiactivas.

4. Sonda según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cabezal de detección (21) comprende al menos una fibra óptica clara (2121) adecuada para guiar una señal luminosa emitida o reflejada por los tejidos.

5. Sonda según la reivindicación 4, en la que el cabezal de detección (21) comprende además unos medios ópticos (2127) para focalizar una señal emitida o reflejada por los tejidos hacia la fibra óptica clara (2121).

6. Sonda según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cabezal de detección (21) comprende además al menos una fibra óptica clara (2122) adecuada para encaminar hacia los tejidos una señal de excitación para que los tejidos reflejen dicha señal o emitan una señal fluorescente.

7. Sonda según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cabezal de detección (21) comprende una pluralidad de fibras (2121, 2122, 2123, 2124) dispuestas de manera que, cuando el cabezal (21) está fijado a la herramienta (22) de exéresis, las fibras (2121, 2122, 2123, 2124) están repartidas alrededor de una parte de escisión (12) de la herramienta (1) de exéresis.

8. Sonda según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cabezal de detección (21) comprende unos medios (219) de conexión asociados a la fibra (2121, 2123) adecuados para cooperar con unos medios (319) de conexión complementarios asociados a un elemento de transmisión (31) para encaminar unas señales emitidas por la zona de tejidos hacia un equipo de análisis (32) de las señales.

9. Sonda según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cabezal de detección (21) es de un único uso.

10. Conjunto de tratamiento quirúrgico de tejidos biológicos, que comprende al menos una sonda de detección según una de las reivindicaciones 1 a 9, y al menos una herramienta de transmisión y de análisis (3), comprendiendo la herramienta:

- por lo menos una fibra óptica (3121, 3123) de transmisión adecuada para guiar una señal procedente del cabezal de detección (21) de la sonda (2) hacia un equipo de análisis (32),

- unos medios (319) de conexión adecuados para cooperar con unos medios (219) de conexión complementarios del cabezal de detección (21), para conectar la fibra (3121, 3123) de transmisión a una fibra (2121, 2123) del cabezal de detección (21).

11. Conjunto según la reivindicación 10, en el que la fibra óptica (3121, 3123) es adecuada para extenderse a lo largo de una parte de asido (11) de la herramienta (1) de exéresis cuando el cabezal de detección (21) está fijado sobre la herramienta (1) de exéresis.

12. Conjunto según una de las reivindicaciones 10 u 11, que comprende una fuente luminosa (30) de excitación adecuada para conectarse a una fibra (2122) de excitación del cabezal de detección (21) para transmitir una señal de excitación hacia los tejidos.

13. Conjunto según la reivindicación 12, que comprende además una fibra (3122) adecuada para encaminar una señal luminosa de excitación desde la fuente (30) hasta una fibra (2122) de excitación del cabezal de detección (21).

14. Conjunto según una de las reivindicaciones 12 ó 13, en el que la fuente (30) comprende un filtro (302) de excitación adecuado para seleccionar una longitud de onda o una gama de longitudes de onda de excitación específica(s).

15. Conjunto según una de las reivindicaciones 10 a 14, que comprende unos medios (321, 322) para convertir una señal luminosa guiada por la fibra (3121, 3123) de transmisión en señal eléctrica.

16. Conjunto según la reivindicación 15, en el que los medios (321) para convertir la señal guiada por la fibra (3123) de transmisión en señal eléctrica comprenden un fotomultiplicador de múltiples ánodos (3211) que comprende una pluralidad de píxeles, estando conectada la fibra (3123) de transmisión a un píxel o a un grupo de píxeles adecuado para medir un número de partículas radiactivas que han interactuado con una fibra (2123) del cabezal de detección

(21) y una posición de la fibra (3123).

17. Conjunto según una de las reivindicaciones 15 ó 16, en el que los medios (322) para convertir la señal guiada por la fibra (3121) en señal eléctrica comprenden un fotomultiplicador o un fotodiodo de avalancha (3223) adecuado para contar los impulsos de la señal.

18. Conjunto según una de las reivindicaciones 15 a 17, en el que los medios (322) para convertir la señal guiada por la fibra (3121) en señal eléctrica comprenden un espectrofotómetro (3221) adecuado para medir una intensidad de una señal fluorescente emitida por los tejidos en función de una longitud de onda de la señal fluorescente.

19. Conjunto según una de las reivindicaciones 15 a 18, en el que los medios (321, 322) para convertir la señal guiada por la fibra (3121) de transmisión en señal eléctrica comprenden un detector (3222) adecuado para medir un tiempo de llegada con respecto a una señal de excitación emitida hacia los tejidos.

20. Conjunto según una de las reivindicaciones 10 a 19, que comprende además un filtro (320) adecuado para filtrar una señal luminosa guiada por una fibra (2121) de transmisión para eliminar una parte de la señal luminosa resultante de una radiación luminosa de excitación reflejada por los tejidos y transmitir una parte de la señal luminosa resultante de una radiación fluorescente emitida por los tejidos.

21. Conjunto según una de las reivindicaciones 10 a 20, que comprende además unos medios de cálculo (3251) adecuados para tratar unas señales guiadas por el cabezal de detección (21) y la fibra óptica de transmisión (3121, 3123) para generar una cartografía de la zona de tejidos.

22. Conjunto según la reivindicación 21, en el que los medios de cálculo (3251) son adecuados para generar una cartografía a partir de señales transmitidas por una fibra (2121, 2123, 2124) del cabezal de detección (21) sensible a partículas radiactivas emitidas por los tejidos, a una señal luminosa reflejada o a una señal luminosa emitida por los tejidos.

23. Conjunto según una de las reivindicaciones 21 ó 22, que comprende unos medios de visualización (3252), siendo adecuados los medios de cálculo (3251) para controlar los medios de visualización (3252) para que presenten visualmente una cartografía de la zona de tejidos.