Sistema para terapia y diagnóstico interactivo, fotodinámico, intersticial y fototérmico de tumores.

Sistema para terapia y diagnóstico interactivo, intersticial, fotodinámico y/o fototérmico de tejidos, cuyo sistema comprende

como mínimo, dos conductores de radiación primarios insertables en un tumor de manera intersticial en extremos distales de los mismos;

una fuente de radiación de diagnóstico adaptada para ser activada y transmitir radiación de diagnóstico a través de, como mínimo, uno de dichos conductores de radiación primarios a sus extremos distales, de manera que dicha radiación de diagnóstico es transmisible a través de tejido en dicho lugar en que se encuentra el tumor a extremos distales de los restantes conductores de radiación primarios insertables intersticialmente en dicho tumor;

una unidad para recoger y evaluar información de diagnóstico procedente de la radiación recibida de dicho tejido;

una unidad conmutable adaptada para conmutar automáticamente entre terapia de tejidos y diagnóstico de tejidos;

caracterizado por una unidad adaptada para controlar dicha terapia tumoral por regulación de la intensidad de radiación terapéutica, dependiendo de dicha información de diagnóstico; y

en el que dicho sistema está dispuesto para proporcionar valores de medición como datos de entrada para un modelado tomográfico de una dosis óptica acumulada en diferentes partes del tumor durante el desarrollo del tratamiento.

Sistema para terapia y diagnóstico interactivo, fotodinámico, intersticial y fototérmico de tumores ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un sistema para terapia y diagnóstico intersticial, fotodinámico y fototérmico de un tumor en un lugar tumoral en el cuerpo, en el que se conduce radiación al mencionado lugar para dicha terapia y diagnóstico. El sistema comprende, como mínimo, dos conductores primarios de radiación insertados en extremos distales de los mismos intersticialmente en un tumor y en una fuente de radiación de diagnóstico adaptada para ser activada y para transmitir radiación de diagnóstico pasando, como mínimo, por uno de dichos conductores primarios de radiación hacia los extremos distales del mismo, a efectos de distribución en dicho tumor.

Dentro del campo de la terapia médica de enfermedades tumorales, se ha desarrollado una serie de modalidades de tratamiento para el tratamiento de enfermedades por tumores malignos, por ejemplo, tumefacción. El funcionamiento, tratamiento citoestático, tratamiento con radiación ionizante (radiación gamma o de partículas) , terapia de isótopos y braquiterapia utilizando agujas radioactivas son ejemplos de modalidades de tratamiento habituales. A pesar de grandes progresos dentro de la terapia, las enfermedades tumorales continúan representando sufrimientos para muchos seres humanos, y son responsables de un elevado porcentaje de muertes en los países occidentales. Una modalidad de tratamiento relativamente nueva, la terapia fotodinámica, abreviada habitualmente PDT, proporciona un interesante complemento o alternativa en el sector de los tratamientos. Un agente buscador de tumores, al cual se hace referencia habitualmente como sensibilizador, es administrado al cuerpo por vía intravenosa, oral o tópica. Se acumula en tumores malignos en una medida superior que en los tejidos sanos circundantes. El área tumoral es radiada a continuación con luz roja no térmica, normalmente procedente de un láser, conduciendo a la excitación del sensibilizador a un estado más energético. Por la transferencia de energía desde el sensibilizador activado a las moléculas de oxígeno de los tejidos, el oxígeno es transferido desde su estado de triplete normal al estado excitado singlete. El oxígeno singlete es conocido como especialmente tóxico para los tejidos; las células son erradicadas y el tejido pasa a necrosis. A causa de la localización del sensibilizador con respecto a las células tumorales, se obtiene una selectividad exclusiva en la que los tejidos sanos circundantes no son afectados. La experiencia clínica inicial, utilizando un derivado específico de hematoporfirina (HPD) y ácido delta amino levulínico (ALA) , es satisfactoria.

Los sensibilizadores muestran también otra característica útil; proporcionar una señal característica de fluorescencia roja, cuando la sustancia es excitada con radiación violeta o ultravioleta. Esta señal aparece claramente en contraste con la autofluorescencia de los tejidos, y se puede utilizar para localizar tumores y para cuantificar la absorción del sensibilizador en el tejido.

La penetración limitada en lo tejidos de la radiación roja de activación es un gran inconveniente de PDT. El resultado es que solamente se pueden tratar por radiación superficial tumores hasta de unos 5 mm de grosor. Para tratar tumores más gruesos y que se encuentran más profundos se puede utilizar PDT intersticial (IPDT) . En este caso, se llevan al tumor fibras ópticas conductoras de luz utilizando, por ejemplo, una aguja hipodérmica, en cuyo canal se ha colocado una fibra.

Para activar un tratamiento eficaz se han utilizado varias fibras para asegurar que todas las células tumorales son sometidas a una dosis suficiente de luz, de manera que se obtiene el estado singlete tóxico. Se ha demostrado que es posible llevar a cabo cálculos de dosis de las propiedades de absorción y de dispersión de los tejidos. Por ejemplo, en la patente sueca SE 503 408 se describe un sistema IPDT en el que se utilizan seis fibras para el tratamiento, así como para la medición del flujo de luz que alcanza una fibra determinada en la penetración a través del tejido desde las otras fibras. De esta manera, se puede conseguir un cálculo mejorado de la dosis de luz correcta para todas las partes del tumor.

En el equipo que se describe en SE 503 408, la luz procedente de un láser único es dividida en seis partes diferentes utilizando un sistema divisor del haz que comprende un gran número de componentes. La luz es enfocada a continuación a cada una de las seis fibras individuales de tratamiento. Una fibra es utilizada como transmisor, mientras que las otras son utilizadas como receptores de radiación que penetra en el tejido. Para la medición de la luz, se hacen bascular detectores de luz dentro de la trayectoria del haz que, de este modo, queda bloqueada, y se mide la luz débil que se origina de las fibras que han recogido la luz que es administrada al tejido.

No obstante, estas trayectorias abiertas del haz tienen como resultado una división del haz con fuertes pérdidas y las pérdidas resultantes de luz dificultan drásticamente la distribución de luz y también la medición de la misma. Además, este sistema debe ser ajustado frecuentemente desde el punto de vista óptico, lo que es también una importante consideración en relación con los tratamientos clínicos.

El documento EP 0195375 da a conocer un catéter para angiocirugía con láser. Se da a conocer un catéter láser en el que están montadas, en el catéter, fibras ópticas que llevan luz láser, para su inserción en una arteria para proporcionar el suministro controlado de un haz láser para el tratamiento percutáneo intravascular por láser de una enfermedad aterosclerótica. Múltiples fibras ópticas del catéter permiten la selección de tejidos que se tienen que eliminar. Un sistema controlado por ordenador alinea automáticamente las fibras con el láser y controla el tiempo de exposición. No obstante, el sistema no proporciona tratamiento intersticial interactivo de tumores.

El documento EP 0429297 da a conocer un dispositivo de diagnóstico y tratamiento que comprende un generador de láser de estado sólido, para emitir un primer haz de láser que tiene una primera longitud de onda, un generador de harmónicos para generar haz láser harmónicos elevados del primer haz de láser y emitir uno de los haces de láser harmónicos más elevados, y un oscilador paramétrico óptico para convertir la salida de haz láser harmónico elevado del generador harmónico en un segundo y tercer haces de láser apropiados para el diagnóstico de cáncer y su tratamiento. El aparato incluye también un endoscopio para guiar los segundos y terceros haces de láser emitidos de la fuente de haz de láser a los focos de cáncer y para transmitir una imagen de la fluorescencia del material fotosensible al exterior del cuerpo, y una unidad de observación del cáncer que tiene una pantalla para recibir la imagen de la fluorescencia del material fotosensible transmitido a través de la unidad de endoscopio y que muestra la imagen en la pantalla para llevar a cabo, de esta manera, el diagnóstico de cáncer. No obstante, el sistema no proporciona tratamiento intersticial interactivo de tumores.

El documento JP 04343317 da a conocer un interruptor para elementos ópticos, adaptado para su utilización en dispositivos de iluminación o sistemas para ello, cuyo interruptor puede ser accionado haciendo girar dos casquillos, uno con respecto al otro. Para asegurar un posicionado correcto, el dispositivo, según JP 04343317, necesita clavijas de posicionamiento.

El sistema para este dispositivo requiere un posicionado muy exacto de las fibras a conectar. Esta forma de accionamiento del interruptor requiere movimiento de rotación y también de traslación. Por lo tanto, el accionamiento del interruptor es complicado y lento.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

En una realización, la invención, según la reivindicación 1, se refiere a un sistema para la terapia tumoral interactiva, intersticial y fotodinámica y/o terapia tumoral fototérmica y/o diagnóstico tumoral, en el que, como mínimo, un sensor de radiación y un conductor de radiación son conectados a un lugar en el que se encuentra un tumor, y se utiliza el conductor de radiación como transmisor y/o receptor para la conducción de la radiación hacia y/o desde el lugar del tumor, a efectos de diagnóstico y terapia del tumor, en el lugar en que se encuentra el mismo. El sistema está adaptado, preferentemente, para cambiar automáticamente... [Seguir leyendo]

1. Sistema para terapia y diagnóstico interactivo, intersticial, fotodinámico y/o fototérmico de tejidos, cuyo sistema comprende como mínimo, dos conductores de radiación primarios insertables en un tumor de manera intersticial en extremos distales de los mismos;

una fuente de radiación de diagnóstico adaptada para ser activada y transmitir radiación de diagnóstico a través de, como mínimo, uno de dichos conductores de radiación primarios a sus extremos distales, de manera que dicha radiación de diagnóstico es transmisible a través de tejido en dicho lugar en que se encuentra el tumor a extremos distales de los restantes conductores de radiación primarios insertables intersticialmente en dicho tumor;

una unidad para recoger y evaluar información de diagnóstico procedente de la radiación recibida de dicho tejido; 15 una unidad conmutable adaptada para conmutar automáticamente entre terapia de tejidos y diagnóstico de tejidos;

caracterizado por una unidad adaptada para controlar dicha terapia tumoral por regulación de la intensidad de radiación terapéutica, dependiendo de dicha información de diagnóstico; y en el que dicho sistema está dispuesto para proporcionar valores de medición como datos de entrada para un modelado tomográfico de una dosis óptica acumulada en diferentes partes del tumor durante el desarrollo del tratamiento.

2. Sistema, según la reivindicación 1, en el que, como mínimo, dos conductores de radiación primarios en extremos distales de éstos que son insertables intersticialmente en dicho tumor pueden ser colocados por medio de agujas hipodérmicas dotadas de un canal en el tumor, en el que cada uno de dichos conductores de radiación principales es avanzado a lo largo del canal de dicha aguja hipodérmica para llegar a situarse por fuera del extremo distal de la aguja, respectivamente, de manera que estos conductores de radiación primarios pueden ser fijables en dicho tumor.

3. Sistema, según la reivindicación 1 ó 2, en el que los mismos conductores de radiación primarios son adaptados, durante el tratamiento, para diagnóstico y dosimetría integrados.

35 4. Sistema, según la reivindicación 1, que comprende un disco giratorio en un distribuidor óptico dispuesto para conmutar entre diagnóstico del tumor y terapia del tumor por giro de dicho disco giratorio en un distribuidor óptico, de manera que se conectan diferentes disposiciones de conductores de radiación de diagnóstico y terapéuticos a los conductores de radiación primarios.

40 5. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho sistema está adaptado para conmutar alternativamente entre terapia fotodinámica intersticial interactiva, terapia tumoral fototérmica utilizando hipertermia y diagnóstico tumoral durante la misma ocasión de tratamiento de dicho lugar en el que se encuentra el tumor.

6. Sistema para terapia y diagnóstico de tumor interactivo, intersticial, fotodinámico y fototérmico, según las 45 reivindicaciones 1 a 5, cuyo sistema comprende como mínimo, una fuente de radiación terapéutica y, como mínimo, una fuente de radiación de diagnóstico, como mínimo, un sensor de radiación de diagnóstico y, como mínimo, dos conductores de radiación primarios que, 50 en sus extremos distales, pueden ser dispuestos intersticialmente en un lugar en que se encuentra un tumor, de manera que los conductores de radiación primarios son utilizables como transmisor para la radiación de diagnóstico desde dicha fuente de radiación de diagnóstico para diagnóstico de un tumor en dicho lugar en que se encuentra, o para radiación terapéutica desde dicha fuente de radiación terapéutica para terapia del tumor, respectivamente, o como receptor para conducción de radiación desde el lugar en que se encuentra el tumor para el diagnóstico del 55 tumor, en el que dicha unidad de conmutación es un distribuidor para la distribución de radiación desde una fuente de radiación de diagnóstico y terapéutica al lugar en que se encuentra el tumor y desde el lugar en que se encuentra el tumor hasta, como mínimo, un sensor de radiación de diagnóstico, y 60 una serie de conductores de radiación secundarios dispuestos para suministrar radiación desde la fuente de radiación de diagnóstico o terapéutica o conducción de radiación al sensor de radiación de diagnóstico.

7. Sistema, según la reivindicación 6, en el que el distribuidor comprende 65

una serie de conductores de radiación primarios dispuestos para conducir radiación hacia y desde el lugar en que se encuentra el tumor, dos discos planos que hacen tope uno contra otro, en el que un primer disco de dichos discos es fijo y el segundo de dichos discos es giratorio con respecto al otro disco, teniendo cada disco orificios dispuestos en una línea circular, en el que los extremos próximos de los conductores de radiación primarios están fijados en los orificios del primer disco, y los extremos distales de los conductores de radiación secundarios están fijados en los orificios del segundo disco, de manera que los conductores de radiación primarios y secundarios por rotación de los dos discos, uno con respecto a otro, son conectados entre sí en diferentes constelaciones.

8. Sistema, según la reivindicación 7, en el que el radio del círculo de dicha línea en forma de círculo de un disco es igual al radio del círculo del otro disco y en el que los orificios de un disco están distribuidos de forma igual en la línea en forma de círculo con una separación angular de v1 = (360/n1) grados, siendo n1 el número de orificios, y los orificios del otro disco están distribuidos de forma igual sobre la línea en forma de círculo con una separación angular de v2 = (360/n2) grados, en el que n2 = m x n1, y siendo m un múltiplo que proporciona n2 como entero ≥ 1.

9. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que uno de cada dos conductores de radiación secundarios forma parte de una serie de conductores de radiación de diagnóstico y que un conductor de radiación de diagnóstico de dicha serie de conductores de radiación de diagnóstico está dispuesto para emitir radiación de diagnóstico desde la fuente de radiación de diagnóstico y los otros conductores de radiación de diagnóstico en dicha serie de conductores de radiación de diagnóstico están dispuestos para la conducción de radiación al sensor de radiación de diagnóstico.

10. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los extremos distales de los conductores de radiación primarios están tratados con un material con emisión de fluorescencia sensible a la temperatura.

11. Sistema, según la reivindicación 9, en el que el sensor de radiación de diagnóstico comprende un espectrómetro con un dispositivo detector bidimensional, y los extremos próximos de los otros conductores de radiación de diagnóstico de dicha serie de conductores de radiación de diagnóstico están dispuestos en la ranura de entrada del espectrómetro.

12. Sistema, según la reivindicación 6, en el que uno de cada dos conductores de radiación secundarios forma parte de una serie de conductores de radiación terapéuticos dispuestos para la emisión de radiación terapéutica desde la fuente de radiación terapéutica, o bien

en el que la fuente de radiación terapéutica comprende una fuente de luz para una luz coherente de una longitud de onda única fija.

13. Sistema, según la reivindicación 10, en el que la radiación terapéutica, que en la utilización es enviada al lugar en que se encuentra el tumor, está configurada para calentar el lugar del tumor, y en el que la intensidad de la radiación terapéutica es controlable mediante una temperatura medida a efectos de regular la temperatura del lugar del tumor en los conductores de radiación primarios individuales.

14. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho sistema está adaptado para proporcionar una determinación tomográfica de una distribución de oxígeno en dicho tumor a partir de una serie de distribuciones espectrales leídas de manera subsiguiente en diferentes constelaciones de dicha unidad de conmutación; y/o

en el que dicho sistema está adaptado para proporcionar una determinación tomográfica de distribución de concentración de agente fotosensibilizador en dicho tumor, a partir de una serie de distribuciones espectrales leídas de manera subsiguiente en diferentes constelaciones de dicha unidad de conmutación.