Dispositivo para conformar un haz de electrones de una máquina para terapia con radiación intraoperativa.

Un dispositivo de conformación de haz de electrones adecuado para una máquina para terapia de radiación intraoperativa,

IORT -"Intra Operative Radiation Therapy"-, de tal manera que dicha máquina comprende una unidad móvil, provista de un acelerador lineal que tiene una cabeza radiante de electrones, y un panel de control de funcionamiento, que están conectados por cable uno con otro, de tal modo que dicho dispositivo de conformación incluye un aplicador circular, que comprende un tubo cilíndrico y que tiene un conducto a través del cual es transmitido el haz de electrones, configurado para ser fijado a dicha cabeza radiante y que incluye un elemento proximal, que está fijado a dicha cabeza radiante, y un elemento distal (3), configurado para ser colocado en contacto con el área que se ha de irradiar, y que está fijado a dicho elemento proximal, estando el dispositivo de conformación caracterizado por que comprende:

- una plancha (1), que está fijada de forma desmontable a dicho elemento distal (3) y que está provisto de un orificio (2) en correspondencia con el conducto del aplicador circular,

- al menos dos elementos planos (10), de tal manera que cada elemento plano (10) comprende dos placas solapadas (11, 12), las cuales están fijadas la una a la otra a través de primeros medios de acoplamiento mecánico (13), y de modo que cada elemento plano (10) se fija a dicha plancha (1) en una posición variable, con continuidad, en función de la posición de fijación de dichos primeros medios de acoplamiento mecánico (13) y de segundos medios de acoplamiento mecánico (14),

- de tal manera que al menos dos elementos planos (10) están recíprocamente dispuestos de tal modo que son adyacentes entre sí, y cada elemento plano (10) se desliza con respecto a otro elemento plano (10) adyacente a través de medios de guía y deslizamiento mecánicos (12C, 12D), de tal manera que la disposición recíproca de dichos al menos dos elementos planos (10) es ajustable con el fin de definir una abertura (20) de área inferior a la de la sección del conducto de dicho aplicador circular,

- de modo que dichas dos placas solapadas (11, 12) están hechas de diferentes materiales, de forma que una primera placa (11) está hecha de un primer material biocompatible y esterilizable, con un primer número atómico, y una segunda placa (12) está hecha de un segundo material biocompatible y esterilizable, con un segundo número atómico que es más grande que el primer número atómico, por lo que la segunda placa (12) atenúa los rayos X producidos por la primera placa (11).

Dispositivo para conformar un haz de electrones de una máquina para terapia con radiación intraoperativa La presente invención se refiere a un dispositivo para conformar un haz de electrones de una máquina para terapia con radiación intraoperativa (IORT -"Intra Operative Radiation Therapy"-) , que permite, de una manera simple, efectiva, fiable, segura y barata, conformar el haz de electrones generado por una máquina de IORT garantizando la seguridad del paciente y la protección del entorno frente a la radiación.

Se describe adicionalmente un método para computar la dosis de haz electrónico irradiada sobre órganos y tejidos por una máquina de IORT, sometidos a radiación tras pasar por dicho dispositivo, así como a una máquina de IORT provista de tal dispositivo.

Se conoce que la terapia por radiación intraoperativa (ORT) es una innovadora técnica que se está extendiendo cada vez más por el mundo para el tratamiento de diversas neoplasias, también gracias al desarrollo de máquinas móviles. La arquitectura de las máquinas dedicadas a la IORT permite la irradiación de objetivos que tienen una simetría sustancialmente cilíndrica o elíptica: el transporte del haz hasta el objetivo se produce a través de aplicadores circulares que comprenden unos tubos cilíndricos hechos de metal (como para la máquina Mobetron, disponible en la IntraOp Medical Corp.) o de polimetilmetacrilato (FMMA) (como para la máquina Novac 7, de la NRT S.p.A., o para la máquina LIAC, de la Sordina S.p.A.) .

En lo que sigue de la descripción se hará referencia principalmente a la máquina LIAC, de la Sordina S.p.A. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que lo que se ilustrará es válido para cualquier máquina para IORT y que el dispositivo y el método de acuerdo con la invención son aplicables a cualquier máquina para IORT, ya sea móvil o estacionaria, para cualquier energía de los electrones generados, y, con todo, siguen encontrándose dentro del alcance de protección de la presente invención.

La LIAC disponible en la compañía Sordina S.p.A. es un acelerador móvil concebido para llevar a cabo un tratamiento de IORT en quirófano. La LIAC comprende una unidad móvil, provista de un acelerador lineal con una cabeza radiante, y un panel de control del funcionamiento, conectados por cable uno con otro. La energía de los electrones generados se ajusta variando la potencia de radiofrecuencia (RF) generada por un magnetrón; en particular, se encuentran disponibles dos versiones de la LIAC, con energías de 4, 6, 8 y 10 MeV y de 6, 8, 10 y 12 MeV, respectivamente.

La unidad de radiación, que tiene un peso bajo, es extremadamente movible, lo que facilita el procedimiento de preparación de la máquina, que requiere que el aplicador sea fijado rígidamente a la cabeza radiante de la unidad radiante (según se conoce como procedimiento de "encastre fuerte" -"hard-docking"-) . En particular, cado uno de los aplicadores empleados con la LIAC comprende un elemento proximal, o más cercano, que está fijado a la cabeza radiante, y un elemento distal, o más alejado, que está colocado en contacto con el área que se ha de irradiar y está fijado al elemento proximal. Los aplicadores de PMMA de la LIAC tienen una longitud de 60 cm y un espesor de 0, 5 cm, son completamente esterilizables y están disponibles en diversos diámetros (de 30 cm a 100 cm) y ángulos de aplicación.

La frecuencia de repetición se varía de 10 Hz a 40 Hz con el fin de garantizar una velocidad de dosificación mayor o igual que 10 Gy/min con un aplicador de diámetro igual a 100 mm. En cualquier caso, es posible obtener una velocidad de dosificación más grande, de hasta 30 Gy/min.

El campo obtenible con un aplicador circular tiene una simetría cilíndrica obvia que es perfectamente adecuada para el tratamiento de diferentes neoplasias, en su mayoría de pecho; es más, en este caso, la protección de los tejidos sanos situados bajo el volumen que se ha de irradiar se garantiza mediante el uso de un disco de protección frente a la radiación, de diámetro correspondiente al del aplicador.

La simetría cilíndrica resulta adecuada para el tratamiento con IORT del pecho debido a que el objetivo de irradiación es construido por el cirujano, como se ilustra, por ejemplo, por U. Veronesi, R. Orecchia en la divulgación: "Electrones intraoperativos" ("Intraoperative electrons") , Semin Radiat Oncol., abril de 2005; 15 (2) : páginas 76-83.

Sin embargo, las máquinas disponibles en la actualidad para IOTR resultan inadecuadas para el tratamiento de neoplasias que tienen, intrínsecamente, una forma irregular (por ejemplo, son largas y estrechas) no reducible a la simetría circular (tales como, por ejemplo, los sarcomas) , debido a que la geometría del objetivo no es cubierta correctamente por un campo circular sin que ello implique en el tratamiento también que se pongan en riesgo tejidos y órganos sanos. A este respecto, no es posible irradiar un objetivo que tiene una forma irregular subdividiéndolo en una pluralidad de círculos, debido a que dos círculos no son susceptibles de unirse sin solapamiento y, por tanto, el objetivo tendría áreas irradiadas muchas veces y que recibirían dosis excesivas de radiación, o áreas menos irradiadas que otras, con dosis de radiación insuficientes.

Es, por tanto, un propósito de la presente invención hacer posible, de una forma simple, efectiva, fiable, segura y barata, conformar adecuadamente un haz de electrones generado por una máquina de IORT, de conformidad con el objetivo clínico que se ha de irradiar.

Es un propósito de un ejemplo que no forma parte de la presente invención permitir la computación de la dosis del haz de electrones conformado que se ha irradiado sobre órganos y tejidos sometidos a radiación.

Constituye la materia objeto específica de esta invención un dispositivo para conformar un haz de electrones de una máquina para terapia con radiación intraoperativa (IORT -"Intra Operative Radiation Therapy"-) utilizando un aplicador tubular que tiene un conducto a través del cual es transmitido el haz de electrones, de tal manera que el dispositivo está caracterizado por que comprende una plancha provista de un orificio en correspondencia con el conducto del aplicador tubular, y al menos un elemento plano que comprende una placa superior y una placa inferior, susceptibles de fijarse de forma desmontable una a otra a través de unos primeros medios de acoplamiento mecánico, de tal manera que dicho al menos un elemento plano es susceptible de fijarse de forma desmontable a la plancha a través de unos segundos medios de acoplamiento mecánico, de tal modo que la disposición de dicho al menos un elemento plano con respecto a la plancha es ajustable con el fin de definir una abertura de área inferior a la de la sección del conducto del aplicador tubular, de manera que la placa superior de cada elemento plano está hecha de un primer material biocompatible y esterilizable con un primer número atómico, y la placa inferior de cada elemento plano está hecha de un segundo material biocompatible y esterilizable con un segundo número atómico que es más grande que el primer número atómico, por lo que la placa inferior atenúa los rayos X producidos por la placa superior.

Siempre de acuerdo con la invención, el dispositivo comprende al menos dos elementos planos susceptibles de disponerse de manera que sean adyacentes el uno al otro, de tal modo que cada elemento plano es capaz de deslizarse con respecto a otro elemento plano adyacente a través de medios de guía y deslizamiento mecánicos, por lo que la disposición recíproca de dichos al menos dos elementos planos es ajustable a fin de definir dicha abertura.

Siempre de acuerdo con la invención, dichos medios de guía y deslizamiento mecánicos pueden comprender al menos una corredera y al menos una guía correspondiente.

Por otra parte, de acuerdo con la invención, dichos elementos planos pueden ser cuatro, de tal modo que cada elemento plano tiene un primer lado provisto de un borde sobresaliente, preferiblemente con una sección en forma de L, y un segundo lado provisto de una muesca, preferiblemente con una sección en forma de L, de forma y tamaño en correspondencia con los del borde sobresaliente, por lo que el borde sobresaliente de un elemento plano es insertable y susceptible de hacerse deslizar dentro de la muesca de otro elemento plano, de tal modo que al menos una porción del borde sobresaliente y al menos una porción de la muesca pertenecen, más preferiblemente, a la placa inferior.

Siempre de acuerdo con la invención, dichos primeros medios de acoplamiento mecánico pueden comprender al menos un tornillo.

Siguiendo de conformidad con la invención, la... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de conformación de haz de electrones adecuado para una máquina para terapia de radiación intraoperativa, IORT -"Intra Operative Radiation Therapy"-, de tal manera que dicha máquina comprende una unidad móvil, provista de un acelerador lineal que tiene una cabeza radiante de electrones, y un panel de control de 5 funcionamiento, que están conectados por cable uno con otro, de tal modo que dicho dispositivo de conformación incluye un aplicador circular, que comprende un tubo cilíndrico y que tiene un conducto a través del cual es transmitido el haz de electrones, configurado para ser fijado a dicha cabeza radiante y que incluye un elemento proximal, que está fijado a dicha cabeza radiante, y un elemento distal (3) , configurado para ser colocado en contacto con el área que se ha de irradiar, y que está fijado a dicho elemento proximal, estando el dispositivo de conformación caracterizado por que comprende:

- una plancha (1) , que está fijada de forma desmontable a dicho elemento distal (3) y que está provisto de un orificio (2) en correspondencia con el conducto del aplicador circular, -al menos dos elementos planos (10) , de tal manera que cada elemento plano (10) comprende dos placas solapadas (11, 12) , las cuales están fijadas la una a la otra a través de primeros medios de acoplamiento mecánico (13) , y de modo que cada elemento plano (10) se fija a dicha plancha (1) en una posición variable, con continuidad, en función de la posición de fijación de dichos primeros medios de acoplamiento mecánico (13) y de segundos medios de acoplamiento mecánico (14) , -de tal manera que al menos dos elementos planos (10) están recíprocamente dispuestos de tal modo que son adyacentes entre sí, y cada elemento plano (10) se desliza con respecto a otro elemento plano (10)

adyacente a través de medios de guía y deslizamiento mecánicos (12C, 12D) , de tal manera que la disposición recíproca de dichos al menos dos elementos planos (10) es ajustable con el fin de definir una abertura (20) de área inferior a la de la sección del conducto de dicho aplicador circular, -de modo que dichas dos placas solapadas (11, 12) están hechas de diferentes materiales, de forma que una primera placa (11) está hecha de un primer material biocompatible y esterilizable, con un primer número atómico, y una segunda placa (12) está hecha de un segundo material biocompatible y esterilizable, con un segundo número atómico que es más grande que el primer número atómico, por lo que la segunda placa (12) atenúa los rayos X producidos por la primera placa (11) .

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dichos medios de guía y deslizamiento mecánicos (12C, 12D) comprenden al menos una corredera (12C) y al menos una guía correspondiente (12D) .

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dichos elementos planos (10) son cuatro, de tal modo que cada elemento plano (10) tiene un primer lado (11A, 12A) , provisto de un borde sobresaliente (12C) , preferiblemente con sección en forma de L, y un segundo lado (11B, 12B) , provisto de una muesca (11D, 12D) , preferiblemente con sección en forma de L, de forma y tamaño en correspondencia con los del borde sobresaliente (12C) , de tal manera que el borde sobresaliente (12C) de un elemento plano (10) es insertable y susceptible de hacerse deslizar dentro de la muesca (12D) de otro elemento plano (10) .

4. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dichos primeros medios de acoplamiento mecánico (13) comprenden al menos un tornillo (13) .

5. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la primera placa (11) de al menos uno de los elementos planos (10) tiene una superficie más grande que la segunda placa (12) , de tal modo que una superficie inferior de la primera placa (11) tiene un asiento ahuecado que aloja la segunda placa (12) , de manera que dichos primeros medios de acoplamiento mecánico (13) comprenden un tornillo (13) .

6. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dichos segundos medios de acoplamiento mecánico (13, 14) comprenden al menos un tornillo (13) que está fijado al 45 elemento plano (10) a través de una ranura respectiva (14) de la plancha (1) .

7. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dicho primer material se ha seleccionado de entre el grupo que comprende politetrafluoroetileno (PTFE) , silicona y polimetilmetacrilato (PMMA) , de tal modo que la primera placa (11) tiene, preferiblemente, un espesor comprendido en el intervalo entre 8 mm y 40 mm.

8. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dicho segundo material es metal, preferiblemente seleccionado de entre el grupo que comprende acero inoxidable y titanio, de manera que la segunda placa (12) tiene, más preferiblemente, un espesor comprendido en el intervalo entre 3 mm y 15 mm.

9. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que 55 comprende, adicionalmente, un bastidor (4) fijado a la plancha (1) y unido con una orientación espacial ajustable, a 11

través de terceros medios de acoplamiento mecánico (5, 6, 7, 8, 9) para el acoplamiento a una mesa de operaciones, de tal modo que dichos terceros medios de acoplamiento mecánico comprenden una primera junta (5) para unir el bastidor (4) a un primer brazo (6) que es, a su vez, unido, a través de una segunda junta (7) , a un segundo brazo (8) unido a la mesa de operaciones.