Braquiterapia periférica de órganos salientes conformables.

Un aparato para aplicar radioterapia a un volumen designado (80) de un órgano saliente,

que comprende:

A. Un par de placas giratorias (82) construidas y dispuestas de manera que comprimen e inmovilizan el órgano saliente en una primera orientación de manera que definen un plano de tratamiento inicial y comprimen e inmovilizan el órgano saliente en al menos una segunda orientación que está dentro de 60 a 120 grados del plano de tratamiento inicial de manera que definen al menos un segundo plano de tratamiento diferente del primer plano de tratamiento,

B. Un dispositivo de formación de imágenes construid y dispuesto de manera que forma imágenes del órgano saliente mientras el órgano está comprimido e inmovilizado en cada orientación de manera que identifica el volumen designado de tejido que necesita radioterapia en cada uno de los planos de tratamiento, y

C. Un sistema de suministro de radiación, que incluye (a) un generador de radiación ionizante que puede ser posicionado en la periferia del órgano saliente, y está construido y dispuesto de manera que suministra radioterapia en forma de radiación ionizante desde al menos dos direcciones, estando cada dirección fijada con relación al volumen designado, mientras el órgano saliente está inmovilizado entre las placas, desde una dirección dentro de un ángulo de grados desde la normal al plano de tratamiento inicial, y desde una dirección esencialmente normal al segundo plano de tratamiento, y (b) una estructura de formación de campo para formar el campo de exposición de radiación ionizante de manera que el volumen designado recibe una dosis terapéutica como resultado de la superposición de los campos de radiación ionizante suministrada desde cada una de las direcciones individuales.

Braquiterapia periférica de órganos salientes conformables.

Campo del Invento

La publicación se refiere en general a la braquiterapia, y más específicamente a dispositivos no invasivos para proporcionar braquiterapia periférica a órganos salientes.

Antecedentes del Invento

Diversas formas de braquiterapia han sido practicadas desde el tiempo del descubrimiento de la radiactividad por Mme. Curie. Braquiterapia, de la raíz griega que significa "desde una corta o próxima distancia" es un término usado típicamente para describir la colocación de una o más fuentes radiactivas en el tejido o en un paso del cuerpo o cavidad del cuerpo para suministrar una dosis terapéutica a un tumor o lecho tumoral próximo a la fuente. La braquiterapia tal como es practicada hoy día incluye algunas variedades de tratamiento invasivo. La braquiterapia intersticial incluye la fase de colocar la fuente o fuentes radiactivas dentro del tejido (por ejemplo la glándula prostática) . La braquiterapia intraconducto incluye introducir la fuente a través de un paso anatómico (por ejemplo vascular) . La braquiterapia intracavidad se realiza colocando la fuente radiactiva dentro de una cavidad que se presenta naturalmente próxima al tejido canceroso (por ejemplo cáncer cervical, o cavidad orbital para melanoma intraocular) o una cavidad hecha artificialmente producida durante la cirugía (por ejemplo lumpectomía de mama u otros lechos tumorales) . Varios aplicadores de braquiterapia son conocidos y usados en procedimientos invasivos

Un aplicador superficial, que incluye estructura para definir una serie de pasos paralelos para alojar fuentes de radiación de dosis alta (RDA) , ha sido usado para el tratamiento de lesiones superficiales, cáncer de piel o durante cirugías abiertas para tejidos que son fácilmente accesibles. (Véase, por ejemplo, el catálogo Variant en www.varian.com/obr y /pdf/vbtapplicatorcatalogue.pdf, página 113) . Este aplicador sin embargo no está diseñado para tratar un tumor o lecho tumoral asentado profundo.

Cash y otros (documento U.S. 6, 560, 312) da a conocer una técnica para efectuar radiocirugía en un cuerpo humano usando teleterapia. La técnica incluye la acumulación de campos de radiación no convergentes hasta alcanzar una dosis terapéutica. El diseño de teleterapia de Cash y otros está basado en una distribución predeterminada de fuentes remotas de rayos X para crear un volumen en el que múltiples rayos se intersectan en el cuerpo humano. Ello cuenta con la capacidad para alinear fuentes remotas situadas sobre una plataforma para tratar una lesión en un paciente que está posicionado en una plataforma separada. Este procedimiento tiene las principales limitaciones en que el posicionado relativo de las fuentes tiene que ser mantenido cuidadosamente para proporcionar el seguimiento preciso de la lesión, particularmente cuando el movimiento del paciente, tal como el asociado con la respiración, puede causar desalineaciones durante el tratamiento (como por ejemplo cuando el paciente está siendo tratado de cáncer de mama) .

Sundqvist (documento U.S. 4, 780, 898) y Leskell (documentos U.S. 5, 528, 651, 5, 629, 967 y 6, 049, 587) describen colectivamente un sistema de teleterapia comercializado bajo la marca de fábrica "GammaKnife", y cedido a Elekta Instrument AB. El sistema se usa para tratar tumores cerebrales pequeños no operables por exposición de un punto localizado en el cerebro del paciente. El GammaKnife cuenta con inmovilizar rígidamente la cabeza de un paciente fijando un "casco" directamente al cráneo, y simultáneamente exponer el tejido cerebral a fuentes de radiación desde múltiples ángulos. Cada fuente está colimada, emitiendo hacecitos de radiación convergente que hacen blanco en un solo punto de enfoque. Mediante cuidadosa alineación de cada uno de los hacecitos o líneas de tratamiento de la fuente, el sistema GammaKnife puede incrementar el campo de radiación hasta niveles terapéuticos en el sitio del blanco. El diseño es útil para el tratamiento de lesiones muy pequeñas (puntuales) y requiere cuidadosa orientación de cada hacecito o línea de tratamiento.

La Patente de los EE.UU. US 5, 540, 737 A da a conocer un aplicador de hipertermia de RF para inducir un aumento de temperatura en una mama de un ser humano femenino para tratar carcinomas, que incluye un aplicador guíaondas que tiene una abertura y una serie en fase de radiadores de campo eléctrico monopolares acoplados a una fuente de energía de campo eléctrico para producir salida de radiación de campo eléctrico desde el guíaondas a través de la abertura. Se usan medios de compresión para comprimir una mama de ser humano hasta un espesor predeterminado. El guíaondas está posicionado adyacente a los medios de compresión de manera que la mama está posicionada adyacente a la abertura y de ese modo recibe la radiación de campo eléctrico desde el guíaondas. En otra realización, al menos dos aplicadores guíaondas están posicionados en lados opuestos de los medios de compresión de manera que la mama comprimida está posicionada entre las aberturas opuestas de los guíaondas. Un registrador de campo eléctrico está colocado en un blanco dentro de la mama para ayudar a enfocar la energía eléctrica en el blanco.

Además, la Patente de los EE.UU. US 6, 768, 925 B2 da a conocer un aparato de seguridad en termoterapia de microondas enfocada externamente para tratar cáncer de mama. El aparato proporciona seguridad cuando se emplea termoterapia de microondas (hipertermia) de serie en fase adaptable enfocada externamente para el tratamiento de cáncer de mama que incluye almohadillas absorbentes de microondas y blindaje metálico para impedir calentamiento indeseado o disperso del tejido superficial y para amortiguar la mama de la presión mecánica durante la compresión de la mama. Las almohadillas absorbentes de microondas están fijadas sobre la parte superior de los aplicadores de termoterapia de guíaondas de microondas y sobre la parte superior de las paletas de compresión de la mama. Una tira de blindaje metálico montada a través de la parte superior de la abertura del aplicador de microondas actúa para interceptar la radiación de microondas de iluminar la base de la mama y el área de la pared del pecho. La mesa de tratamiento de la paciente utiliza una pantalla metálica para proteger el cuerpo de la radiación de microondas dispersa. Se usan sensores combinados de campo E y de temperatura dentro de un único catéter para requerir un único punto de entrada en la piel mínimamente invasivo para el enfoque del campo E y la medición de la temperatura del tumor. La compresión de la mama es mantenida por un periodo de tiempo siguiendo al calentamiento inducido por microondas para acumular una dosis térmica equivalente adicional.

La solicitud de Patente Internacional WO 01/89379 A1 da a conocer un aparato para formación de imágenes por impedancia. El aparato multielemento registrador de impedancia, adaptado para producir una imagen de un tejido del cuerpo, tiene una estructura que comprende: una red de sensores compuesta de un material conductor, esencialmente radiotransparente; material conductor, esencialmente radiotransparente; conexiones conductoras con los sensores esencialmente radiotransparentes que forman la instalación eléctrica; y un substrato esencialmente radiotransparente sobre el cual están montados los sensores.

Además, la Patente de los EE.UU. US 6, 574, 499 B1 da a conocer un aparato de mamografía. Un sistema para generar una imagen tridimensional de la mama comprimida de un sujeto incluye una unidad de mamografía de rayos X para generar datos de mamografía de rayos X, un escáner mecánico que incluye un conjunto de paletas de compresión de mamografía de rayos X, un sistema de control y movimiento para conducir el escáner mecánico y para detectar la posición del sistema de control y movimiento, una sonda ultrasónica para generar datos de imagen por ultrasonidos en registro espacial con la unidad de mamografía de rayos x, y un ordenador para generar a partir de los datos de imagen por ultrasonidos y de los datos de mamografía de rayos X la imagen tridimensional por ultrasonidos. El método de examinar una mama de un sujeto incluye hacer contacto en una superficie anterior de la mama con una paleta de compresión para comprimirla para reducir el espesor del tejido de la mama, hacer pasar un haz ultrasónico que tiene una frecuencia mayor de 3 MHz a través de la paleta y del tejido de la mama comprimida, recibir ecos del tejido de la mama comprimida a través de la paleta de compresión, y convertir... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para aplicar radioterapia a un volumen designado (80) de un órgano saliente, que comprende:

A. Un par de placas giratorias (82) construidas y dispuestas de manera que comprimen e inmovilizan el órgano saliente en una primera orientación de manera que definen un plano de tratamiento inicial y comprimen e inmovilizan el órgano saliente en al menos una segunda orientación que está dentro de 60 a 120 grados del plano de tratamiento inicial de manera que definen al menos un segundo plano de tratamiento diferente del primer plano de tratamiento,

B. Un dispositivo de formación de imágenes construid y dispuesto de manera que forma imágenes del órgano saliente mientras el órgano está comprimido e inmovilizado en cada orientación de manera que identifica el volumen designado de tejido que necesita radioterapia en cada uno de los planos de tratamiento, y

C. Un sistema de suministro de radiación, que incluye (a) un generador de radiación ionizante que puede ser posicionado en la periferia del órgano saliente, y está construido y dispuesto de manera que suministra radioterapia en forma de radiación ionizante desde al menos dos direcciones, estando cada dirección fijada con relación al volumen designado, mientras el órgano saliente está inmovilizado entre las placas, desde una dirección dentro de un ángulo de 30 grados desde la normal al plano de tratamiento inicial, y desde una dirección esencialmente normal al segundo plano de tratamiento, y (b) una estructura de formación de campo para formar el campo de exposición de radiación ionizante de manera que el volumen designado recibe una dosis terapéutica como resultado de la superposición de los campos de radiación ionizante suministrada desde cada una de las direcciones individuales.

2. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, construido y dispuesto de manera que está fijado de modo ajustable con relación a las placas de manera que suministra radioterapia desde cada dirección al volumen designado mientras el órgano saliente está inmovilizado.

3. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, construido y dispuesto para ser fijado de modo ajustable con relación al par de placas en cada orientación de manera que suministra radioterapia desde una dirección fija al volumen designado mientras el órgano saliente está comprimido e inmovilizado por las placas en cada orientación, de manera que una dosis terapéutica de radiación ionizante es suministrada al volumen designado y una dosis subterapéutica es suministrada al tejido que circunda al volumen designado.

4. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la segunda orientación está dentro de 60 a 120 grados del plano de tratamiento inicial.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el cual el órgano saliente es una mama.

6. El aparato de la reivindicación 5, en el cual la mama ha sido sometida a un procedimiento de lumpectomía y en el cual el volumen designado es el margen de la cavidad de lumpectomía.

7. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, y el sistema de suministro de radiación suministra la radioterapia como una dosis elevada de radiación divergente, estando el dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante construido y dispuesto de manera que está posicionado con relación al órgano de manera que una dosis elevada de radiación divergente puede ser suministrada desde al menos dos direcciones a o muy cerca de la periferia del órgano saliente conformable transcutáneamente hasta el volumen designado del órgano saliente conformable desde al menos dos direcciones de manera que es suministrada una dosis más alta al volumen designado que al tejido que circunda al volumen designado.

8. El aparato según la reivindicación 7, que incluye además:

un programa de planificación del tratamiento usado para guiar el uso del dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante; y

un dispositivo de guía de imágenes construido y dispuesto de manera que forma la imagen del volumen designado;

en el cual el programa de planificación del tratamiento y el dispositivo de guía de imágenes son usados para determinar el plan de tratamiento óptimo.

9. El aparato según la reivindicación 8, en el cual el programa de planificación del tratamiento incluye un subprograma de determinación de parámetros configurado y dispuesto de manera que determina parámetros de exposición a la radiación que incluyen centro de isodosis, volumen de dosis y uniformidad de dosis como una función de la dosis designada y distribución de dosis con el tamaño y la forma del órgano saliente y la situación y extensión del volumen designado, como es identificado por el dispositivo de guía de imágenes.

10. El aparato según la reivindicación 8, en el cual el programa de planificación del tratamiento incluye un subprograma configurado y dispuesto de manera que determina la posición, intensidad, el tamaño, la forma y energía de una o más fuentes para proporcionar la dosis elevada como una función del volumen designado, que a su vez está determinado por el tamaño y la forma del órgano, o el tamaño y la forma del volumen designado identificado por el dispositivo de guía de imágenes.

11. El aparato según la reivindicación 8, en el cual el programa de planificación del tratamiento incluye un subprograma configurado y dispuesto de manera que determina la posición de administración, el modelo de administración, y el tiempo de administración, de una o más fuentes para proporcionar que la dosis elevada coincida con el volumen designado.

12. El aparato según la reivindicación 8, que incluye además marcadores de imagen dispuestos para alinear la posición del dispositivo de formación de haces con las coordenadas del órgano para hacer coincidir el tratamiento de radiación con el volumen designado.

13. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, construido y dispuesto de manera que es fijado de modo ajustable con relación a las placas de manera que suministra radioterapia desde una dirección fija al volumen designado mientras el órgano saliente está inmovilizado; y en el cual el dispositivo de formación de haces está construido y dispuesto de manera que es fijado con relación a las placas de manera que está situado en o muy cerca de la periferia del órgano inmovilizado dentro de un intervalo de entre unos 3 mm y unos 5 cm del órgano.

14. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el volumen designado es del orden de unos diez hasta unos pocos cientos de cm cúbicos.

15. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la radioterapia incluye una dosis terapéutica total prescrita suministrada al volumen designado en el intervalo desde unos 10 Gy hasta unos 50 Gy.

16. El aparato según la reivindicación 15, en el cual la dosis total prescrita es suministrada en fracciones, y cada fracción suministrada al volumen designado es del orden de 1, 8 Gy.

17. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la radioterapia incluye una dosis terapéutica prescrita suministrada al volumen designado en el intervalo desde unos 15 Gy hasta unos 40 Gy.

18. El aparato según la reivindicación 17, en el cual la dosis prescrita es suministrada en fracciones, y cada fracción suministrada al volumen designado es del orden de 1, 8 Gy.

19. El aparato según la reivindicación 18, en el cual el órgano es una mama y la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, estando el dispositivo de formación de haces construido y dispuesto para fijar la mama con relación a las direcciones desde las cuales es suministrada la radiación.

20. El aparato según la reivindicación 18, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, el órgano es una mama que ha sufrido una lumpectomía, y el dispositivo de formación de haces está construido y dispuesto de forma que el volumen designado incluye la región de la cavidad de lumpectomía.

21. El aparato según la reivindicación 18, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, y el dispositivo de formación de haces está fijado al órgano saliente de manera que elimina el movimiento relativo entre el dispositivo de formación de haces y el órgano saliente causado por la respiración u otro movimiento del paciente

22. El aparato según la reivindicación 18, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, y el dispositivo de formación de haces incluye una capa interna de contacto de tejido, que ocupa un espacio entre la superficie de la mama y la fuente de radiación de manera que proporciona una distancia controlada de separación entre la fuente y la piel.

23. El aparato según la reivindicación 18, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, y el dispositivo de formación de haces incluye una superficie externa de atenuación para minimizar la exposición exterior.

24. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, el órgano es una mama, y el dispositivo de formación de haces incluye un diseño rígido construido y dispuesto de manera que fuerza el tejido de la mama para conformarlo al espacio rígido de dentro, y en el cual la posición de la mama es fijada y es mantenida constante con relación al dispositivo de formación de haces por la duración de la radioterapia.

25. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, el órgano es una mama, y el

dispositivo de formación de haces está diseñado para adaptarse al tamaño de la mama, a la situación y a la forma del lecho tumoral para uso en un solo paciente.

26. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador y al menos una fuente de radiación para suministrar la radioterapia como una dosis elevada, siendo la fuente movible en el aplicador de manera que suministra radiación ionizante desde cada una de las direcciones cuando suministra la dosis elevada al volumen designado.

27. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente incluye al menos un isótopo.

28. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente incluye al menos una fuente discontinua.

29. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente incluye al menos un generador de radiación ionizante.

30. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente es una fuente puntual.

31. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente incluye un atenuador selectivo para formar y dirigir la radiación emitida desde la fuente en una dirección predeterminada.

32. El aparato según la reivindicación 31, en el cual la fuente incluye una célula de formación de campo continuo.

33. El aparato según la reivindicación 31, en el cual la fuente incluye al menos una célula de formación de campo embebida en el aplicador.

34. El aparato según la reivindicación 26, en el cual la fuente incluye una célula de atenuación embebida en el aplicador.

35. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador para alojar una fuente de radiación ionizante, y en el cual el aplicador también aloja al menos un monitor de radiación para seguir y/o medir la dosis superficial suministrada a la piel.

36. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador para alojar una fuente de radiación ionizante, y en el cual el aplicador está construido de manera que se trata al paciente en la posición prona.

37. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador para alojar la fuente de radiación ionizante, y en el cual el aplicador está adaptado para tratar al paciente en la posición supina.

38. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador para alojar la fuente de radiación ionizante, y en el cual el aplicador está adaptado para tratar al paciente en una posición de sentado.

39. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador para alojar la fuente de radiación ionizante, y en el cual el aplicador está adaptado para tratar al paciente en una posición de pie.

40. El aparato según la reivindicación 1, que incluye además otro dispositivo para elevar la efectividad del tratamiento de radiación.

41. El aparato según la reivindicación 40, en el cual el otro dispositivo eleva la efectividad del tratamiento de radiación con un tratamiento de hipertermia.

42. El aparato según la reivindicación 40, en el cual el otro dispositivo eleva la efectividad del tratamiento de radiación con sensibilizadores de la radiación.

43. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la estructura de formación de campo incluye al menos un dispositivo de formación de haces para proporcionar un haz de radiación ionizante, y en el cual el dispositivo de formación de haces está construido para desempeñar la función de un intensificador u otros dispositivos de radioterapia.

44. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el sistema de suministro de radiación incluye un aplicador, y en el cual el aplicador incluye un par de placas adaptadas para ser posicionadas sobre lados opuestos del órgano.

45. El aparato según la reivindicación 44, en el cual una de las placas incluye al menos una fuente de radiación para suministrar la dosis elevada.

46. El aparato según la reivindicación 45, en el cual las placas están construidas y dispuestas de manera que son posicionadas en al menos dos orientaciones diferentes con relación al órgano.

47. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el dispositivo de formación de imágenes incluye un dispositivo de formación de imágenes de mamografía.

48. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el dispositivo de formación de imágenes incluye un escáner de TC.

49. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el dispositivo de formación de imágenes incluye un escáner de 5 ultrasonidos.

50. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la formación de imágenes incluye un sistema de formación de imágenes por resonancia magnética.

51. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la formación de imágenes incluye un sistema de formación de imágenes fluoroscópico.