Método y aparato para dosimetría en tiempo real.

Un aparato para determinar la tasa de dosis o la dosis de radiación desde una fuente in vivo de rayos X de baja energía,

que comprende:

un catéter adaptado para estar situado en la uretra o el recto y que tiene uno o más detectores de radiación (20a, 20b, 20c, 20d);

unos dispositivos electrónicos de detección para recibir una salida de dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d); y

medios computacionales (18) para recibir una salida de dichos dispositivos electrónicos de detección; caracterizado porque

dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d) están configurados para trabajar en modo de espectroscopia y son detectores de silicio de implantación iónica, detectores de diodos PIN, detectores de CdZnTe o detectores de centelleo; y

la tasa de dosis o la dosis administrada por dicha fuente se determina con dichos medios computacionales (18) utilizando solamente las partes de la salida de dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d),

correspondientes a uno o más fotopicos de dichos rayos X de baja energía.

Método y aparato para dosimetría en tiempo real CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método y un aparato para dosimetría en tiempo real, y es de aplicación particular en la monitorización de la dosis de radiación durante la colocación de una o más fuentes de radiación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

A causa de que la edad y la supervivencia van en aumento en los varones del mundo occidental y del diagnóstico precoz de cáncer de próstata, debido a la disponibilidad de cribado (tal como el cribado del PSA), el cáncer de próstata ha llegado a ser uno de los tumores más comúnmente diagnosticados en el mundo occidental. Más recientemente, se ha producido una tendencia en sentido contrario a la prostatectomía quirúrgica radical y una preferencia creciente por el tratamiento mediante braquiterapia.

La braquiterapia implica la implantación permanente de una pluralidad de semillas radiactivas (comprendiendo cada una de ellas una fuente de rayos X) dentro de la próstata del paciente. Se utilizan comúnmente fuentes de lr-192, 1-125 y Pd-103. Las semillas se implantan de una en una por medio de un tipo específico de jeringuilla, y se colocan dentro de la próstata con un patrón predeterminado, diseñado para asegurar que las semillas irradien el volumen apropiado de la próstata y que no irradien (o irradien mínimamente) tejido sano, más especialmente en el exterior de dicha próstata. Contra el cuerpo del paciente se coloca una plantilla con aberturas para la jeringuilla, que se inserta, a su vez, a través de cada abertura y, en cada una de una serie de profundidades predeterminadas, se libera una semilla. El procedimiento se monitoriza por medio de una sonda de ultrasonidos situada en el recto, de manera que el cirujano puede colocar correctamente las semillas.

La dosis de radiación se puede determinar también como se describe, por ejemplo, en el documento DE 4143401.

No obstante, esta técnica existente de monitorización es altamente subjetiva, y puede conducir a una dosificación incorrecta de diversos tejidos en tanto como un factor de dos, y a la dosificación excesiva de la uretra y el recto del paciente. Esta clase de complicaciones son muy reales para el tratamiento del cáncer de próstata con implantes permanentes de semillas de 1-125 o Pd-103 o con braquiterapia de alta dosis (HDB) mediante fuentes de lr-192.

El procedimiento de braquiterapia prostética de baja dosis para la enfermedad en sus primeras etapas implica la implantación permanente de semillas radiactivas dentro de la próstata, normalmente en forma de semillas de 1-125 y Pd-103. Ambas semillas son emisores de rayos gamma: 1-125 (Ev ~ 27 keV, T1/2 = 60 días, tasa de dosis inicial 8 cGy/h), Pd-103 (Ev ~ 21 keV, T1/2 ~ 17 días, tasa de dosis inicial 20 cGy/h). La implantación del 1-125 y el Pd-103, en comparación con otras modalidades de tratamiento contrapuestas tales como las de rayos X desde un LINAC, suministra al objetivo una dosis mucho mayor que la que se podría administrar de modo seguro mediante un haz externo de radiación. Otra ventaja de usar semillas de 1-125 y Pd-103 es la pequeña penetración en el tejido de los fotones gamma debido a la baja energía fotónica de la radiación (la mitad de la capa es 1,3 cm para el 1-125 e incluso menos para el Pd-103).

Otro método de tratamiento, para la enfermedad en estado más avanzado, es la braquiterapia de alta tasa de dosis que utiliza la inserción de una fuente de lr-192 de alta actividad (10 Ci, 400 GBq) durante tres o cuatro fracciones cortas.

No obstante, incluso una planificación ideal, previa al implante, de distribución de dosis no garantiza una dosis bien administrada, como se puede demostrar en una evaluación posterior al implante. La mala colocación de las semillas puede conducir a menudo a complicaciones severas tales como impotencia e incontinencia urinaria, que surgen a veces debido a la sobredosis del haz neurovascular y de la uretra.

Por lo tanto, existe una clara necesidad de técnicas mejoradas para braquiterapia prostética que permitan una garantía de calidad en tiempo real. Para braquiterapia intersticial, los logros del control local para el cáncer de próstata están muy influidos por la distribución de dosis, generada por semillas radionúclidas implantadas. La planificación del tratamiento debe poder administrar la dosis prescrita en un tumor, con márgenes adecuados, al tiempo que minimice la dosis administrada a los tejidos sanos circundantes. Un procedimiento de planificación de dosis sofisticado para braquiterapia intersticial demanda un conocimiento de la distribución de dosis alrededor de una baja tasa de dosis y de semillas radiactivas de baja energía de rayos X, en el caso de 1-125 y Pd-103, y de fuentes gamma de alta tasa de dosis en el caso de lr-192. No obstante, los sistemas comerciales de planificación de tratamiento hospitalario existentes siguen utilizando fórmulas tradicionales de cálculo de dosis en sus algoritmos de cálculo para las fuentes de braquiterapia intersticial.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de dosimetría mejorados, que se pueden usar para monitorizar la dosis de radiación o la posición de la fuente en un entorno de una o más fuentes, y que se pueden usar para controlar la dosis.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención está definida por las reivindicaciones.

En un primer aspecto amplio, por lo tanto, la presente invención proporciona un método para determinar la tasa de dosis o la dosis de una fuente de radiación, que comprende:

recibir, con dispositivos electrónicos de detección, una salida de uno o más detectores de radiación configurados para trabajar en modo de espectroscopia y en las inmediaciones de dicha fuente; y

recibir, con medios computacionales, una salida de dichos dispositivos electrónicos de detección.

Dichos uno o más detectores comprenden detectores de silicio de implantación iónica, detectores de diodos PIN, detectores de CdZnTe o detectores de centelleo.

La tasa de dosis o la dosis administrada por dicha fuente se determina con dichos medios computacionales utilizando solamente las partes de la salida de dicho uno o más detectores, correspondientes a uno o más fotopicos de dichos rayos X de baja energía.

En un segundo aspecto amplio, la presente invención proporciona un aparato para determinar la tasa de dosis o la dosis de una fuente de radiación, que comprende:

un catéter para estar situado en la uretra o el recto y que tiene uno o más detectores de radiación configurados para trabajar en modo de espectroscopia;

unos dispositivos electrónicos de detección para recibir una salida de dicho uno o más detectores; y

medios computacionales para recibir una salida de dichos dispositivos electrónicos de detección.

Dichos uno o más detectores comprenden detectores de silicio de implantación iónica, detectores de diodos PIN, detectores de CdZnTe o detectores de centelleo.

La tasa de dosis o la dosis administrada por dicha fuente se determina con dichos medios computacionales utilizando solamente las partes de la salida de dicho uno o más detectores, correspondientes a uno o más fotopicos de dichos rayos X de baja energía.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para que la invención se pueda establecer más completamente, se describirá a continuación una realización, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática de un sistema para determinar la tasa de dosis de una fuente de radiación, según una realización de la presente invención;

la figura 2A es una vista desde arriba, en sección transversal parcial, de una aguja del detector del sistema de la figura 1;

la figura 2B es una vista lateral de cuatro detectores montados en un sustrato Kapton de la aguja del detector de la figura 2A;

la figura 2C es una vista desde un extremo, en sección transversal, de la aguja del detector de la figura 2A;

la figura 3 es un diagrama esquemático de la configuración de los dispositivos electrónicos de un canal del detector de la aguja de la figura 2A;

la figura 4 es un trazado gráfico de unos espectros de ensayo del Pd-103 y del 1-125, medidos con unas primeras versiones de detectores PIN en miniatura, del sistema de la figura 1;

la figura 5 es un trazado gráfico de un espectro de ensayo del Am-241, medido con detectores de silicio de implantación iónica de 2x2x0,3 mm3, del sistema de la figura 1;

las figuras 6A y 6B son vistas esquemáticas (transversal y en planta, respectivamente) de cuatro agujas de la figura 2A insertadas en una próstata;

1. Un aparato para determinar la tasa de dosis o la dosis de radiación desde una fuente in vivo de rayos X de baja energía, que comprende:

un catéter adaptado para estar situado en la uretra o el recto y que tiene uno o más detectores de radiación (20a, 20b, 20c, 20d);

unos dispositivos electrónicos de detección para recibir una salida de dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d); y

medios computacionales (18) para recibir una salida de dichos dispositivos electrónicos de detección; caracterizado porque

dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d) están configurados para trabajar en modo de espectroscopia y son detectores de silicio de implantación iónica, detectores de diodos PIN, detectores de CdZnTe o detectores de centelleo; y

la tasa de dosis o la dosis administrada por dicha fuente se determina con dichos medios computacionales (18) utilizando solamente las partes de la salida de dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d), correspondientes a uno o más fotopicos de dichos rayos X de baja energía.

2. El aparato según la reivindicación 1, en el que dichos detectores están diseñados para medir la radiación emitida por dicha fuente que comprende 1-125 o Pd-103.

3. Un método para determinar la tasa de dosis o la dosis de radiación desde una fuente de rayos X de baja energía utilizando el aparato según la reivindicación 1, que comprende:

recibir, con dispositivos electrónicos de detección, una salida de uno o más detectores de radiación (20a, 20b, 20c, 20d) configurados para trabajar en las inmediaciones de dicha fuente; y

recibir, con medios computacionales (18), una salida de dichos dispositivos electrónicos de detección; caracterizado porque

dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d) están configurados para trabajar en modo de espectroscopia y son detectores de silicio de implantación iónica, detectores de diodos PIN, detectores de CdZnTe o detectores de centelleo; y

la tasa de dosis o la dosis administrada por dicha fuente se determina con dichos medios computacionales (18) utilizando solamente las partes de la salida de dicho uno o más detectores (20a, 20b, 20c, 20d), correspondientes a uno o más fotopicos de dichos rayos X de baja energía.

4. El método según la reivindicación 3, en el que dicha fuente comprende 1-125.

5. El método según la reivindicación 3, en el que dicha fuente comprende Pd-103.