Métodos y sistemas para guiar instalaciones de radioterapia.

Un metodo para establecer unos parametros de haz de radiaci6n para la administraci6n de un tratamiento de radioterapia a un paciente utilizando un dispositivo de tratamiento de radioterapia,

el metodo comprendiendo:

a. la orientación de una varilla (100/500) con respecto al paciente para establecer un punto de entrada de haz;

b. la adquisición de parametros de posición caracterizando la posici6n de la varilla con respecto a un sistema de coordenadas de la sala;

c. la definicion, en el sistema de coordenadas de la sala, de un angulo de haz que concuerda con el punto de entrada de haz establecido por la varilla (100/500),

caracterizado por:

d. la obtencion de una o mas imagenes de la anatomia interna (435) y/o externa (410) del paciente; y

e. la representación visual de partes de la anatomia interna y/o externa del paciente dentro del Area del haz que corresponde con un Angulo de haz definido, en el que las representaciones visuales de la anatomia externa e interna del paciente comprende imagenes digitalizadas de una o mas caracteristicas anatómicas internas y/o externas del paciente de acuerdo con una vista desde el ojo del haz (405) de un dispositivo de tratamiento de radiacion, en el que la vista desde el ojo del haz se orienta a lo largo del angulo de haz definido.

CAMPO DE LA INVENCiÓN [0001] Esta invención hace referencia generalmente a métodos y sistemas para mejorar las posiciones en radioterapia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN [0002] La radioterapia de haz externo para el cáncer de mama típicamente se proporciona utilizando campos tangenciales opuestos, que proporcionan una dosis uniforme a la totalidad de la mama afectada. El primer tratamiento se da durante un número de sesiones, y normalmente le siguen sesiones de sobreimpresión adicionales. Las sesiones de sobreimpresión normalmente se llevan a cabo con un haz de electrones, que limita el tratamiento al principal lugar de la lumpectomía. [0003] Al contrario que los fotones, las intensidades de los cuales disminuyen a medida que los fotones viajan a través de un paciente, un haz de electrones deposita la mayoría de su dosis de energía en un área fija, finita, basada principalmente en la energía del haz. Por lo tanto, un único haz de electrones puede utilizarse para tratar lesiones superficiales a la vez que protege los tejidos sanos subyacentes. Los tratamientos de haz de electrones se suministran típicamente utilizando conos de electrones de varios tamaños y formas que pueden adherirse al colimador de un acelerador lineal (LlNAC) , que colima el haz de electrones muy cerca de la superficie del paciente. Los conos pueden tener formas geométricas estándar, como círculos o cuadrados de varios tamaños, o se puede proporcionar una forma arbitraria a medida para un paciente en particular. En algunos casos, una chapa de plomo con una abertura que define la abertura del haz se coloca directamente sobre la piel del paciente. [0004] Los planes de tratamiento de haz de electrones suelen establecer una distancia fija de la fuente-piel (SSD) . Para la sobreimpresión de mama, una distancia fuente-piel (SSD) de 100 cm es común, ya que esta es la misma distancia desde la fuente de haz hasta el isocentro para la mayoría de aceleradores lineales. Como resultado, el isocentro del acelerador lineal, y por lo tanto la intersección de cualquier láser de pared siendo utilizado para alinear al paciente con el acelerador lineal, se sitúa en la superficie de la piel del paciente. Esto contrasta con la mayoría de tratamientos de fotones, que se planean para que el isocentro esté cerca del centro del volumen de tratamiento en el paciente, y no sobre la piel del paciente. [0005] Para la sobreimpresión de mama, el campo de electrones idealmente cubre el lecho tumoral yel camino quirúrgico que lleva desde el lecho tumoral hasta la cicatriz quirúrgica, más un margen de 1-2 cm. Además, es preferible evitar la areola. La sobreimpresión de mama de electrones puede simularse utilizando planificación clínica o con TC efectuada directamente en el acelerador lineal, o en un simulador convencional. En tales simulaciones, un médico utiliza la cicatriz de lumpectomía y la palpación para determinar la localización del lugar de la lumpectomía relativo a la piel del paciente. Un molde, normalmente hecha de cerrobend, se diseña para cubrir la región deseada sobre la piel del paciente. Los ángulos del gantr y de haz y de la mesa de tratamiento sobre la que se reclina el paciente están físicamente ajustados para que el haz se encuentre sustancialmente perpendicular a (por ejemplo, enfrente de) la piel del paciente. La energía de electrones apropiada se elige entonces para que el haz cubra la profundidad del lecho del tumor, que puede encontrarse en los escáneres de ultrasonido del postoperatorio, por ejemplo. Cuanto mayor sea la energía del haz de electrones, mayor será la profundidad a la que penetrarán los electrones. El número correcto de "Unidades de monitor", una medida calibrada del funcionamiento del acelerador lineal, requerido para proporcionar un porcentaje de la dosis prescrita a una profundidad específica se calcula con datos de haz tabulados. [0006] Una debilidad de la planificación clínica es que la posición actual de la cavidad no se toma en cuenta explícitamente. Por esta razón, en algunas instituciones la simulación se lleva a cabo utilizando una tomografía computarizada (SIM-TC) . Una de dichas técnicas utiliza un alambre radiopaco colocado alrededor de la cicatriz quirúrgica, y a veces alrededor de la areola, antes de la adquisición de un escáner TC. Por lo tanto la cicatriz y el lugar de la lumpectomía, como se ve en el escáner TC, pueden utilizarse para diseñar el campo de electrones. La energía y las unidades de monitor se calculan utilizando un software de planificación de tratamiento. [0007] Una vez se finaliza el plan (clínico o basado en TC) , el objetivo es administrar un tratamiento de radiación de acuerdo con el plan para cada sesión de tratamiento, o su fracción. Para cada fracción, la situación puede ajustarse para que el campo cubra la misma área de superficie de la piel que se ha planeado, utilizando una distancia fuente-piel preferida (SSO) , con el haz orientado enfrente. Estos ajustes son necesarios a menudo porque es difícil volver a situar la mama exactamente de la misma manera de un día a otro ya que la mama no es una estructura rígida, y por lo tanto su forma, tamaño y posición pueden variar diariamente. Así, la situación puede ajustarse cambiando la posición de la mesa de tratamiento, el ángulo del colimador, el ángulo del gantr y y/o el ángulo de la mesa de tratamiento para tener en cuenta las características externas. [0008] Al hacer ajustes, es posible tener en cuenta no solo las marcas externas, sino también la anatomía interna. Sin embargo, mover físicamente y/o rotar la mesa de tratamiento, el gantr y y el colimador para orientar el paciente adecuadamente puede ser incómodo, principalmente debido a la limitación de mantener la distancia fuente-piel (SSO) planeada. Por lo tanto, una mayor automatización sería beneficiosa al utilizar puntos de referencia internos y externos para ajustar la posición del paciente, en particular donde la distancia fuente-piel SSO se toma en cuenta. [0009] US 2006/0285641 A1 (Scherch) hace referencia a un sistema, un rastreador, y un programa para facilitar y verificar la correcta alineación deseada para el suministro de radiación, y los métodos relacionados. El sistema incluye un cuerpo rastreable con un punto de referencia de cuerpo rastreable para situarse adyacente a un punto de la superficie de un paciente para determinar una posición en dicho punto de la superficie.

US 2008/0064953 A1 (Falco) describe un sistema para mostrar una proyección de la anatomía interna del paciente desde la perspectiva de un haz del acelerador lineal.

RESUMEN DE LA INVENCiÓN [0011] De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para establecer parámetros de haz de radiación para suministrar el tratamiento de radioterapia a un paciente utilizando un dispositivo de tratamiento de radioterapia como se define en la reivindicación 1 abajo. De acuerdo con la presente invención también se proporciona un sistema para establecer parámetros de haz de radiación para el tratamiento de un paciente como se define en la reivindicación 13 abajo.

Los modos de realización de la presente invención proporcionan sistemas y métodos para incorporar características anatómicas internas y externas de un paciente y parámetros de haz de radiación en el tratamiento de radiación-tratamiento y/o regímenes de planificación. Una herramienta o instrumento rastreado/a puede utilizarse para ilustrar un punto de entrada de haz

y/o un ángulo de haz deseado, que a su vez facilita la determinación de los ángulos deseados del gantr y y de la mesa de tratamiento así como las posiciones de la mesa de tratamiento. Una distancia fuente-piel también puede determinarse y, en algunos casos, cumplirse antes de o durante el tratamiento. [0013] En un primer aspecto, varios modos de realización de la invención proporcionan métodos para establecer parámetros de haz de radiación para el suministro de tratamiento de radioterapia a un paciente utilizando un dispositivo de tratamiento de radioterapia. El método incluye los pasos de orientar una varilla respecto al paciente para establecer un punto de entrada del haz y adquirir parámetros posicionales que caractericen la posición de la varilla (como una posición y/u orientación de la punta) con respecto a un sistema de coordinadas de la sala. Un ángulo de haz se define de acuerdo con el sistema de coordinadas de la sala que concuerda con el punto de entrada de haz.

De acuerdo con la invención se obtienen imágenes de las características anatómicas internas del paciente (utilizando, por ejemplo un escáner TC, un IRM, y/o dispositivos de ultrasonido) y/o se digitalizan como imágenes las características anatómicas externas del paciente. La anatomía interna y/o externa del paciente se muestra entonces... [Seguir leyendo]

1. Un método para establecer unos parámetros de haz de radiación para la administración de un tratamiento de radioterapia a un paciente utilizando un dispositivo de tratamiento de radioterapia, el método comprendiendo:

a. la orientación de una varilla (100/500) con respecto al paciente para establecer un punto de entrada de haz;

b. la adquisición de parámetros de posición caracterizando la posición de la varilla con respecto a un sistema de coordenadas de la sala;

c. la definición, en el sistema de coordenadas de la sala, de un ángulo de haz que concuerda con el punto de entrada de haz establecido por la varilla (100/500) , caracterizado por:

d. la obtención de una o más imágenes de la anatomía interna (435) y/o externa (410) del paciente; y

e. la representación visual de partes de la anatomía interna y/o externa del paciente dentro del área del haz que corresponde con un ángulo de haz definido, en el que las representaciones visuales de la anatomía externa e interna del paciente comprende imágenes digitalizadas de una o más características anatómicas internas y/o externas del paciente de acuerdo con una vista desde el ojo del haz (405) de un dispositivo de tratamiento de radiación, en el que la vista desde el ojo del haz se orienta a lo largo del ángulo de haz definido.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el posicionamiento de la varilla comprende una posición de una punta (105, 500) de la varilla.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el posicionamiento de la varilla comprende una orientación de la varilla.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la orientación de la varilla también establece una trayectoria de haz o una rotación del colimador.

5. El método de la reivindicación 1, comprendiendo también el paso de convertir el ángulo de haz en parámetros de desplazamiento de la mesa (205) y del gantr y .

6. El método de la reivindicación 5, comprendiendo también el desplazamiento de la mesa del gantr y de acuerdo con los parámetros.

7. El método de la reivindicación 6, en el que el desplazamiento de la mesa se rastrea y la comunicación que especifica la conformidad de los parámetros se le transmite al usuario.

8. El método de la reivindicación 1, en el que el ángulo de haz se establece relativo a la curvatura del paciente.

9. El método de la reivindicación 1, en el que la representación visual comprende puntos de imagen en un plano definido de acuerdo con el ángulo de haz.

10. El método de la reivindicación 9, en el que el plano se define por la vista desde el ojo del haz.

11. El método de la reivindicación 9, en el que el plano es perpendicular a la vista desde el ojo

del haz.

12. El método de la reivindicación 1, también comprendiendo la visualización de la información del haz, la información del haz comprendiendo al menos una abertura de haz, información de la dosis, o la profundidad del haz de electrones.

13. El método de la reivindicación 1, en el que la orientación de varilla define una distancia fuente-piel (800) actual, comprendiendo también la definición de una distancia fuente-piel deseada y calculando los parámetros de desplazamiento de la mesa y del gantr y para cambiar la distancia fuente-piel actual a la distancia fuente-piel deseada.

14. Un sistema para establecer parámetros de haz de radiación para el tratamiento de un paciente (P) , el sistema comprendiendo:

a. una herramienta (100) ; y

b. dispositivo de rastreo de herramienta (215) adaptado para detectar la orientación de la herramienta con respecto al paciente (P) para establecer al menos el punto de entrada del haz; c) un procesador (600) adaptado para caracterizar un punto de entrada de haz con respecto a un sistema de coordenadas de la sala y definir un ángulo de haz que concuerda con el punto de entrada del haz establecido por el dispositivo de rastreo de herramienta (215) ; caracterizado por

d. un registro (640) para almacenar una o más imágenes de la anatomía interna y/o externa del paciente; y porque

e. el procesador (600) también se adapta para crear una representación visual de partes de la anatomía interna y/o externa del paciente dentro de un área de haz que corresponde con un ángulo de haz definido, en el que las representaciones visuales de la anatomía interna y/o externa del paciente comprende imágenes digitalizadas de una o más características anatómicas internas y/o externas del paciente de acuerdo con la vista desde el ojo del haz (405) del dispositivo de tratamiento de radiación, en el que la vista desde el ojo del haz se orienta a lo largo del ángulo de haz definido.

15. El sistema de la reivindicación 14, comprendiendo también un dispositivo visualizador (650) para mostrar una o más características anatómicas internas y externas del paciente dentro de la vista desde el ojo del haz del dispositivo de tratamiento de radiación.

16. El sistema de la reivindicación 14 comprendiendo también un dispositivo de control (620) para determinar los parámetros de desplazamiento de la mesa y del gantr y , y dirigir el desplazamiento de al menos el gantr y o la mesa para que el haz de radiación pueda dirigirse al paciente a lo largo del ángulo de haz definido.

17. El sistema de la reivindicación 16, en el que el procesador establece el punto de entrada del haz con una distancia fuente-piel deseada (880) .

18. El sistema de la reivindicación 17, en el que la herramienta de orientación define una distancia actual fuente-piel, el dispositivo de control (620) calcula los parámetros de desplazamiento de la mesa y del gantr y para cambiar la distancia fuente-piel actual a la distancia fuente-piel deseada.