BR102019013577A2

BR102019013577A2 - Equipamento para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação durante procedimento de eletroquimioterapia, dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação, método de preparo de dispositivo aplicador e método de cálculo e de ajuste de corrente elétrica para eletroporação

Info

Publication number: BR102019013577A2
Application number: BR102019013577-8A
Authority: BR
Inventors: Carlos Henrique Maciel Brunner
Original assignee: Eqt Equipamentos E Tecnologia Ltda.
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-05
Also published as: WO2020257895A1

Abstract

"equipamento para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação durante procedimento de eletroquimioterapia, dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação, método de preparo de dispositivo aplicador e método de cálculo e de ajuste de corrente elétrica para eletroporação". a presente invenção um equipamento (1) para aplicação de fármacos em tecidos vivos realizada simultaneamente à eletroporação dos tecidos durante um procedimento de eletroquimioterapia, o equipamento (1) compreendendo um dispositivo aplicador (121) de fármacos e de eletroporação. ainda, a presente invenção refere-se a um método de preparo do dispositivo aplicador (121) para sua utilização no equipamento (1) e a um método de cálculo e ajuste de corrente elétrica para eletroporação

Description

EQUIPAMENTO PARA APLICAÇÃO DE FÁRMACOS SIMULTÂNEA À ELETROPORAÇÃO DURANTE PROCEDIMENTO DE ELETROQUIMIOTERAPIA, DISPOSITIVO APLICADOR DE FÁRMACOS E DE ELETROPORAÇÃO, MÉTODO DE PREPARO DE DISPOSITIVO APLICADOR E MÉTODO DE CÁLCULO E DE AJUSTE DE CORRENTE ELÉTRICA PARA ELETROPORAÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um equipamento para aplicação de fármacos em tecidos vivos realizada simultaneamente à eletroporação dos tecidos durante um procedimento de eletroquimioterapia, o equipamento compreendendo um dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação. Ainda, a presente invenção refere-se a um método de preparo do dispositivo aplicador para sua utilização e a um método de cálculo e de ajuste de corrente elétrica para eletroporação.

Descrição do Estado da Técnica

[002] Conforme é conhecido do estado da técnica, a efetividade de um procedimento de eletroquimioterapia se dá pela eletroporação dos tecidos vivos, por meio da aplicação de pulsos elétricos no local, conjuntamente com a disponibilidade do maior número possível de moléculas do fármaco quimioterápico no mesmo local.

[003] Atualmente, o procedimento em questão ocorre de modo que o fármaco é injetado no local a ser tratado por via intratumoral ou aplicado por via venosa sistêmica, utilizando-se uma seringa hipodérmica, antes, durante ou depois da eletroporação. Os pulsos elétricos necessários para a eletroporação são calibrados em um console, de maneira manual, e aplicados em todos os tecidos, sejam de resistências elétricas diferentes ou não, recebendo, portanto, a mesma carga de energia. Nesse caso, há redução na efetividade do fármaco, exigindo maiores volumes de injeção, sendo necessária uma mensuração do tumor e cálculo do seu volume para que seja possível calcular o volume de fármaco a ser injetado.

[004] Para exemplificar o estado da técnica, é possível citar o documento PI0312459-2 que apresenta um dispositivo para injeção de substâncias em tecidos e à aplicação por eletroporação, isto é, o procedimento de introdução de substâncias em células durante ou após a aplicação de um campo elétrico.

[005] O dispositivo revelado no documento PI0312459-2 compreende meios para aplicação de uma tensão elétrica a uma agulha, permitindo que a agulha seja utilizada não só para injeção de fármaco, mas também como um eletrodo durante a eletroporação, o campo elétrico sendo aplicado na mesma área da substância injetada. Nesse sentido, tanto o volume de substância injetada quanto o tamanho do campo elétrico podem ser reduzidos, enquanto se consegue um ajuste satisfatório entre o campo elétrico e a substância.

[006] Apesar do dispositivo do documento PI0312459-2 descrever a possibilidade de injeção de um fármaco durante a aplicação de um campo elétrico, observa-se que o dispositivo em questão não é capaz de fazer qualquer distinção com relação à intensidade dos pulsos elétricos aplicados em cada região da área tratada, podendo haver, portanto, uma sobrecarga sobre tecidos mais condutivos, lesando-os, ou subdose em tecidos tumorais mais resistivos, de modo que o tratamento não é capaz de alcançar o resultado esperado.

Objetivos da Invenção

[007] Um dos objetivos da presente invenção está em prover um equipamento eficaz para injeção de fármacos simultânea à eletroporação que seja capaz de medir a impedância elétrica de tecidos vivos, especificamente no local de aplicação dos fármacos, promovendo o cálculo e o ajuste de uma corrente elétrica necessária para aplicação dos pulsos elétricos, além de disponibilizar uma quantidade ideal de fármaco de maneira homogênea e limitando uma área de tratamento, reduzindo o volume de fármaco injetado ao mesmo tempo em que permite a eficiência máxima do procedimento de eletroquimioterapia.

[008] Ainda, a presente invenção objetiva a obtenção de um equipamento para injeção de fármacos simultânea à eletroporação que seja formado, entre outras partes, por um dispositivo aplicador portátil dotado de um sistema de bomba de infusão, inserido no interior do dispositivo aplicador, possibilitando a injeção do fármaco simultaneamente à aplicação dos pulsos elétricos, os quais são produzidos e controlados por um módulo de geração de pulsos associado ao sistema de bomba de infusão provido no dispositivo aplicador.

[009] Adicionalmente, a presente invenção objetiva prover um método para realização de cálculo e de ajuste de uma corrente elétrica necessária para atingir uma tensão elétrica ideal para eletroporação do tecido vivo, desse modo alcançando uma carga elétrica ideal de acordo com a impedância elétrica do tecido.

[0010] Além do método de cálculo e ajuste, a presente invenção tem por objetivo prover um método de preparo do dispositivo aplicador que garante a montagem correta de todos os componentes necessários para a aplicação de fármacos simultânea à eletroporação e identifica a montagem e remoção de partes descartáveis, visando assegurar a proteção total tanto do técnico responsável quanto do paciente.

[0011] Por fim, a presente invenção visa a aplicação de fármacos ou outras substâncias, em áreas específicas designadas, por eletroporação de células seja para uso médico ou estético ou veterinário objetivando reduzir o risco de contaminação do ambiente hospitalar por fármacos quimioterápicos, uma vez que reduz o volume de fármaco necessário para o tratamento, reduzindo as chances de efeitos adversos sistêmicos e permitindo a realização do procedimento de eletroquimioterapia em ambiente laboratorial.

Breve Descrição da Invenção

[0012] Os objetivos da presente invenção são alcançados por um equipamento para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação formado por um primeiro módulo gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos e um segundo módulo aferidor de resistência elétrica de tecidos vivos em tempo real e aplicador de fármacos e de pulsos elétricos, o primeiro módulo compreendendo: i) um gerador de pulsos elétricos, ii) um módulo calibrador de tensão; e iii) um dispositivo acionador, e o segundo módulo compreendendo um dispositivo aplicador.

[0013] Adicionalmente, os objetivos da presente invenção são alcançados por um dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação formado por pelo menos duas partes, sendo uma primeira parte que engloba componentes acionadores e controladores e uma segunda parte que engloba componentes atuadores e aplicadores, a primeira parte correspondendo a uma parte lacrada do dispositivo aplicador, que é formada por pelo menos um componente controlador e pelo menos um sistema de bomba, e a segunda parte correspondendo à parte na qual é inserível uma seringa que contém o fármaco a ser aplicado no paciente, a segunda parte sendo formada por uma primeira porção de base e uma segunda porção de tampa, a primeira porção de base possuindo pontos de apoio e movimentação da seringa, contendo um primeiro flange de fixação e movimentação de um êmbolo de seringa e um segundo flange de fixação de um corpo de seringa, o segundo flange podendo se movimentar linearmente em direção ao primeiro flange, o primeiro flange e o segundo flange possuindo, cada um, um sensor de posição, em que na extremidade da primeira porção de base é provido um calço de apoio que fornece o suporte necessário para manter uma agulha de injeção corretamente posicionada durante um procedimento de aplicação de um fármaco, em que são engastados, dentro do calço de apoio, dois terminais elétricos, os quais são eletricamente associados ao componente controlador e ao sistema de bomba.

[0014] Os objetivos da presente invenção são alcançados ainda por um método de preparo de dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação que compreende as etapas de: i) abertura de uma segunda porção de tampa do dispositivo aplicador; ii) encaixe de uma seringa, contendo fármaco e munida de uma agulha de injeção, em uma primeira porção de base do dispositivo aplicador; iii) encaixe de uma ponta aplicadora de eletroporação, provida de pelo menos uma agulha de eletroporação, sobre a agulha de injeção; iv) estabelecimento de contato elétrico entre a ponta aplicadora de eletroporação e terminais elétricos providos em uma extremidade da primeira porção de base do dispositivo aplicador; v) fechamento da segunda porção de tampa do dispositivo aplicador.

[0015] Por fim, os objetivos da presente invenção são alcançados por um método de cálculo e ajuste de corrente elétrica para eletroporação que compreende as etapas de: a) acionamento de um dispositivo acionador que ativa um gerador de pulsos elétricos; b) emissão de pelo menos um pulso elétrico previamente calibrado, por meio do gerador de pulsos elétricos, até pelo menos uma agulha de eletroporação provida em um dispositivo aplicador de fármacos e de eletroporação inserido em uma região de um tecido vivo; c) aferição, em tempo real, de corrente elétrica propagada pelo tecido vivo por meio do dispositivo aplicador; d) cálculo, em tempo real, de resistência elétrica do tecido vivo, pelo gerador de pulsos elétricos, especificamente na região de inserção do dispositivo aplicador; e) ajuste, em tempo real, de corrente elétrica fornecida pelo gerador de pulsos elétricos por meio de um módulo calibrador.

Breve Descrição dos Desenhos

[0016] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

[0017] Figura 1 - representação esquemática do equipamento para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação da presente invenção;

[0018] Figura 2 - uma primeira vista em perspectiva do dispositivo aplicador da presente invenção em posição fechada;

[0019] Figura 3 - uma segunda vista em perspectiva do dispositivo aplicador da presente invenção em posição aberta;

[0020] Figura 4 - uma terceira vista em perspectiva do dispositivo aplicador da presente invenção mostrando seus componentes internos e o encaixe de uma seringa em uma primeira posição do êmbolo de seringa;

[0021] Figura 5 - uma quarta vista em perspectiva do dispositivo aplicador da presente invenção mostrando seus componentes internos e o encaixe de uma seringa em uma segunda posição do êmbolo de seringa;

[0022] Figura 6 - uma vista em perspectiva frontal da ponta do dispositivo aplicador da presente invenção mostrando a montagem de uma seringa e uma agulha de injeção;

[0023] Figura 7 - uma vista em perspectiva superior da ponta do dispositivo aplicador da presente invenção mostrando a montagem de uma seringa e uma agulha de injeção; e

[0024] Figura 8 - uma vista em perspectiva frontal da ponta do dispositivo aplicador da presente invenção mostrando os terminais elétricos providos na extremidade da primeira porção de base do dispositivo aplicador.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[0025] As figuras 1 a 8 ilustram um exemplo de execução do objeto da presente invenção. O equipamento 1 para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação da presente invenção, conforme ilustrado na figura 1, é formado substancialmente por dois módulos eletricamente associados, sendo um primeiro módulo 11 gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos e um segundo módulo 12 aferidor de resistência elétrica de tecidos vivos em tempo real e aplicador de fármacos e de pulsos elétricos.

[0026] O primeiro módulo 11 compreende: i) um gerador 111 de pulsos elétricos; ii) um módulo calibrador 112 de tensão; e iii) um dispositivo acionador 113. Com relação aos componentes do primeiro módulo 11, observa-se que o gerador 111 de pulsos elétricos fornece pulsos de alta-tensão de pelo menos 600 Volts por centímetro (V/cm), variando de 600 V/cm a 1500 V/cm, ou seja, variam de 0,6 quilovolts por centímetro (kV/cm) a 1,5 kV/cm, em ondas quadradas, monopolares e bipolares, em pulsos de 50 a 200 microssegundos cada. Os pulsos de alta tensão são aplicados em conjuntos de 4 pulsos a 12 pulsos, ou em conjuntos em 6 pulsos a 10 pulsos, ou, mais preferencialmente, em conjuntos de 8 pulsos, com frequência que varia desde 1 Hertz (Hz) até frequências na ordem de quilohertz (kHz), variando desde 3 kHz até 5 kHz.

[0027] O gerador 111 compreende um conjunto de baterias (não ilustrado) embutidas que funcionam como fonte de energia ininterrupta (“nobreak”) embarcada, permitindo o uso do equipamento 1 por um período de pelo menos 30 minutos sem alimentação à rede de energia elétrica. Adicionalmente, o gerador 111 compreende um banco de capacitores (não ilustrado) que são carregados eletricamente, permitindo que os pulsos elétricos não sofram decaimento de potência durante a realização do procedimento de tratamento por eletroquimioterapia.

[0028] O módulo calibrador 112 de tensão realiza, como o próprio nome sugere, a calibração do gerador 111 de pulsos elétricos com base em uma medição de resistência elétrica dos tecidos vivos do local no qual será realizado o procedimento de eletroquimioterapia. Essa medição é realizada pelo segundo módulo 12. Ressalta-se, aqui, que a calibração realizada pelo módulo calibrador 112 ocorre em tempo real, ou seja, concomitantemente à medição da resistência elétrica dos tecidos vivos. Em outras palavras, ao mesmo tempo em que o gerador 111 mede a resistência elétrica dos tecidos vivos, o módulo calibrador 112 é ativado, calibrando a tensão do gerador 111 de pulsos elétricos. Assim, o gerador 111 e o módulo calibrador 112 operam simultaneamente. Cumpre notar que o gerador 111 e o módulo calibrador 112 estão online, ou seja, se comunicam diretamente com transmissão imediata de dados.

[0029] Por sua vez, o dispositivo acionador 113 aciona o módulo calibrador 112, bem como o segundo módulo 12, para calibração e medição da resistência elétrica dos tecidos vivos. O dispositivo acionador 113 corresponde, preferencialmente, mas não obrigatoriamente, a um pedal de acionamento, podendo evidentemente assumir outras formas cabíveis, como, um botão de acionamento, uma alavanca de acionamento etc.

[0030] Com relação ao segundo módulo 12, esse é capaz de realizar a aferição da resistência elétrica dos tecidos vivos, a aplicação local de fármacos e a aplicação local de pulsos elétricos. O segundo módulo 12 compreende, basicamente, um dispositivo aplicador 121 que possui componentes internos e externos para realizar todas as funções projetadas para o segundo módulo 12.

[0031] O dispositivo aplicador 121, conforme ilustrado na figura 2, possui formato oblongo, similar a uma caneta ou a uma sonda (“probe”), que compreende duas partes essenciais, sendo uma primeira parte 122 que engloba componentes acionadores e controladores e uma segunda parte 123 que engloba componentes atuadores e aplicadores.

[0032] A primeira parte 122 corresponde a uma parte lacrada do dispositivo aplicador 121, ou seja, que não pode ser acessada pelo usuário, e compreende essencialmente um componente controlador 124 e um sistema de bomba 125, conforme ilustrado nas figuras 4 e 5.

[0033] O componente controlador 124 se refere a uma placa de circuito eletrônico que possui um software customizado para controlar o sistema de bomba 125. O componente controlador 124 é acionado por energia elétrica oriunda do gerador 111 de pulsos elétricos, energia essa transmitida por meio de cabo elétrico 126 que faz a associação entre o gerador 111 de pulsos elétricos e o dispositivo aplicador 121, conforme ilustrado na figura 1.

[0034] O sistema de bomba 125 é formado por uma bomba de infusão, acionada por meio de um conjunto de engrenagens e um motor de passo, responsável pelo deslocamento de um êmbolo de seringa 151, alojado no interior da segunda parte 123 do dispositivo aplicador 121.

[0035] A segunda parte 123 do dispositivo aplicador 121 se refere à parte na qual é inserida uma seringa 15 que contém o fármaco a ser aplicado no paciente e a parte na qual se dá a montagem de uma ponta aplicadora de eletroporação, a qual é dotada de pelo menos uma agulha de eletroporação (não ilustradas).

[0036] Entre outros componentes, a segunda parte 123 é formada por uma primeira porção 127 de base e uma segunda porção 128 de tampa. A primeira porção 127 de base compreende pontos de apoio e de movimentação da seringa 15, de modo que possui um primeiro flange 130 de fixação e movimentação de um êmbolo de seringa 151 e um segundo flange 131 de fixação de um corpo de seringa 152.

[0037] O funcionamento da seringa 15, assim como ocorre no estado da técnica, se dá pela movimentação do êmbolo de seringa 151 no interior do corpo de seringa 152 para empurrar o fármaco contido no corpo de seringa 152 para fora da seringa 15 e para dentro dos tecidos vivos do paciente. Nesse sentido, o primeiro flange 130 se movimenta linearmente em direção ao segundo flange 131 para empurrar o êmbolo de seringa 151 para dentro do corpo de seringa 152. O movimento linear do segundo flange 131 em relação ao primeiro flange 130 é realizado por meio de um fuso de movimento 132 e mantido estável por meio de uma guia de estabilidade 133, os quais associam fisicamente o primeiro e o segundo flange 130, 131.

[0038] O monitoramento da movimentação linear entre do segundo flange 131 em relação ao primeiro flange 130 é realizado por meio de pelo menos um par de sensores S1, S2, com o primeiro flange 130 contendo um primeiro sensor S1 e o segundo flange 131 contendo um segundo sensor S2, ambos os sensores S1, S2 providos em uma região inferior do primeiro e do segundo flange 130, 131, quando o dispositivo aplicador 121 é observado em uma vista em perspectiva superior.

[0039] A seringa 15 se refere a uma seringa hipodérmica, usual de mercado, com capacidade para cinco mililitros, de uso único, estéril e apirogênica.

[0040] Na ponta da seringa 15 se associa uma agulha de injeção 154, a qual é rosqueada à ponta da seringa 15. A agulha de injeção 154 se refere a uma agulha hipodérmica, usual de mercado, de uso único, com 0,8 milímetro de espessura e com 25 milímetros de comprimento. Evidentemente que outras agulhas de injeção podem ser utilizadas, com outras espessuras e comprimentos, de acordo com cada necessidade. A utilização do dispositivo aplicador 121 não se limita, de forma alguma, ao tipo de agulha de injeção 154 utilizado.

[0041] A agulha de injeção 154 é montada à ponta da seringa 15 ainda tampada, para ser posteriormente destampada para aspiração do fármaco para dentro da seringa 15.

[0042] Estando a agulha de injeção 154 montada na ponta da seringa 15 e tendo sido o fármaco aspirado para dentro do corpo de seringa 152, a seringa 15 é encaixada na primeira porção 127 de base da segunda parte 123 do dispositivo aplicador 121 para, então, ser montada uma ponta aplicadora de eletroporação (não ilustrada) sobre a agulha de injeção 154.

[0043] Na extremidade da primeira porção 127 de base do dispositivo aplicador 121 é provido um calço de apoio 129, o qual fornece o suporte necessário para manter a agulha de injeção 154 posicionada corretamente durante todo o procedimento de aplicação do fármaco.

[0044] Além do calço de apoio 129, são providos, na extremidade da primeira porção 127 de base, pelo menos dois terminas elétricos T1, T2, os quais são engastados dentro do calço de apoio 129 e são eletricamente associados ao componente controlador 124 e sistema de bomba 125 providos na primeira parte 122 do dispositivo aplicador 121.

[0045] Para a realização do tratamento de eletroquimioterapia, inicialmente o primeiro módulo 11 deve ser conectado a uma rede de fornecimento de energia elétrica, seja em tensão 110 V ou 220 V ou bivolt automático.

[0046] Na sequência, um botão-padrão liga/desliga, provido no primeiro módulo 11, é acionado. O gerador 111 de pulsos elétricos faz, de maneira automática, ou seja, sem o acionamento de um segundo botão, um teste de suas funções, de acordo com parâmetros desejados e que são programados de fábrica. Estando apto, o gerador 111 avalia a necessidade de recarga e, caso necessário, realiza uma recarga de suas baterias e, simultaneamente, carrega eletricamente seus bancos de capacitores. Ou seja, a recarga das baterias ocorre ao mesmo tempo em que os bancos de capacitores são carregados. A sequência de teste de funções, recarregamento das baterias e carregamento dos bancos de capacitores dura, em média, um período de dois minutos.

[0047] Após esse período, faz-se a inserção de dados do paciente, dados da clínica, dados do médico etc. no equipamento 1, por meio de um teclado (não ilustrado) provido no primeiro módulo 11. Preferencialmente, utiliza-se um teclado customizado, fabricado em policarbonato. Cumpre notar, porém, que qualquer outro meio para inserção de dados pode ser utilizado, de modo que a utilização do equipamento 1 da presente invenção não se limita ao componente pelo qual se dá a inserção de dados do tratamento de eletroquimioterapia.

[0048] Finalizado o preparo do gerador 111 de pulsos elétricos, inicia-se o método de preparo do dispositivo aplicador 121 que compreende as etapas de:

i) abertura da segunda porção 128 de tampa do dispositivo aplicador 121;
ii) encaixe da seringa 15, contendo fármaco e munida da agulha de injeção 154, na primeira porção 127 de base do dispositivo aplicador 121;
iii) encaixe da ponta aplicadora de eletroporação (não ilustrada), provida de pelo menos uma agulha de eletroporação (não ilustrada), sobre a agulha de injeção 154;
iv) estabelecimento de contato elétrico entre a ponta aplicadora de eletroporação e os terminais elétricos T1, T2 providos na extremidade da primeira porção 127 de base do dispositivo aplicador 121;
v) fechamento da segunda porção 128 de tampa do dispositivo aplicador 121.

[0049] Após a etapa v) de fechamento da segunda porção 128 de tampa do dispositivo aplicador 121, o dispositivo aplicador 121 está pronto para uso. Em seguida, o cabo elétrico 126, vindo do gerador 111 de pulsos elétricos, é associado ao dispositivo aplicador 121, possibilitando a transmissão da energia elétrica necessária para acionamento de seu componente controlador 124.

[0050] Realizada a associação do cabo elétrico 126 ao dispositivo aplicador 121, todo o equipamento 1 está pronto para uso.

[0051] O procedimento de tratamento por eletroquimioterapia é iniciado pela inserção do dispositivo aplicador 121 no tecido do paciente e o acionamento do dispositivo acionador 113.

[0052] Dessa maneira, o gerador 111 de pulsos elétricos, previamente carregado, emite um único pulso elétrico, pré-calibrado e de parâmetros conhecidos, até ponta aplicadora de eletroporação dotada de pelo menos uma agulha de eletroporação (não ilustradas), permitindo que o gerador 111 de pulsos elétricos calcule a impedância elétrica do tecido, especificamente no local de aplicação da pelo menos uma agulha de eletroporação.

[0053] Cumpre esclarecer a utilização do termo impedância elétrica do tecido vivo. No estudo da física, o termo resistência elétrica se refere à característica de um material em se opor a uma corrente elétrica que se estabelece entre uma diferença de potencial. Por outro lado, a capacitância se refere à característica de um material em armazenar energia elétrica, que ocorre, por exemplo, nas células do organismo. Como no tecido vivo existem as características de resistência elétrica e capacitância, a característica calculada para o tecido vivo se refere à impedância elétrica, que relaciona a resistência elétrica com a capacitância.

[0054] De maneira simplificada, o cálculo é feito por uma equação de potência, em que a potência (P), em Volts (V), é resultado do produto da resistência elétrica (R), em ohms (Ω), pela corrente elétrica (i), em Ampères (A), de modo que P = R x i. Sendo assim, uma vez o gerador 111 emitindo um pulso elétrico de valor conhecido, na ordem de 0,6 kV/cm a 1,5 kV/cm, e o segundo módulo 12 medindo quanto passa de corrente elétrica (i) pelo tecido vivo, é possível calcular a resistência elétrica (R) desse tecido. Em um exemplo numérico, se for entregue uma potência de 1000 Volts e medida uma corrente elétrica de 10 Amperes, a resistência elétrica calculada será 100 ohms. Esse cálculo deve necessariamente ser feito em cada ponto de aplicação, pois, como se trata de um tecido vivo, a resistência elétrica varia significativamente de um ponto para o outro.

[0055] Tendo sido obtida a medida de resistência elétrica do tecido, o módulo calibrador 112 promove um ajuste automático para que a corrente elétrica seja adequada ao parâmetro de tensão elétrica necessária para realização de eletroporação. Por exemplo, caso seja necessária a aplicação de uma tensão elétrica de 1000 Volts, que é adequada à eletroporação, e seja calculada, conforme descrito anteriormente, que a resistência elétrica é de 100 ohms, então deve ser fornecida ao equipamento 1 uma corrente elétrica de 10 Ampères. Cumpre notar que a resistência elétrica é uma característica própria do tecido vivo no local de aplicação e, portanto, que não pode ser controlada pelo operador do equipamento 1.

[0056] Na sequência, o motor de passo provido na primeira parte 22 do dispositivo aplicador 121 é acionado, dando início à movimentação do primeiro flange 130, o qual, por sua vez, atua empurrando o êmbolo de seringa 151, resultando na injeção do volume de fármaco desejado, calibrado na origem. Cumpre notar que o volume do fármaco é fixo para cada ponto de aplicação, independentemente da impedância elétrica do tecido vivo que o receberá. Essa calibração do volume de fármaco é feita em fábrica, sendo que cabe ao operador o ajuste sobre se o fármaco será ou não aplicado no local, tendo-se em vista que existe a opção de aplicação por via venosa. Porém, quando injetado concomitantemente, o volume é pré-ajustado como padrão em fábrica.

[0057] Como exemplo, imaginando que se deseje eletroporar um tumor de 5 centímetros de comprimento por 2 centímetros de largura, portanto, com 10 centímetros quadrados de área. Nesse sentido, o operador pode inserir o dispositivo aplicador 121 em diferentes pontos para cobrir toda a área tumoral aplicando um fármaco simultaneamente à eletroporação. Particularmente no uso clínico, é indispensável a atenção do profissional ao procedimento, iniciando a aplicação a partir de um ponto inicial estabelecido e aplicando aos demais pontos em uma sequência para cobrir toda a área de interesse. É de suma importância, porém, que os pontos de aplicação não sejam sobrepostos, visto que, no momento da aplicação, não há alteração visual significativa do tecido, o que reforça a necessária atenção do profissional.

[0058] Um segundo após a injeção do fármaco, ocorre o disparo de uma sequência de um conjunto de pulsos elétricos, em uma frequência que varia desde 3 kHz até 5 kHz, para a pelo menos uma agulha de eletroporação provida na ponta aplicadora de eletroporação.

[0059] Em seguida, o dispositivo aplicador 121 é removido do tecido do paciente e aplicado sobre um novo local de tratamento. Toda a sequência de procedimentos, desde a inserção do dispositivo aplicador 121, se repete para cada novo local de tratamento. Uma vez que o primeiro módulo 11 tenha sido ligado, autotestado e carregado, o dispositivo acionador 113 é acionado a cada novo ponto de aplicação. O tempo a ser despendido em cada ponto de aplicação, deve variar, não podendo, portanto, ser previsto pelo operador. Desse modo, para cada novo local de tratamento do paciente, o dispositivo acionador 113 é acionado, iniciando um novo ciclo de calibração do primeiro módulo 11.

[0060] Ao término do procedimento de tratamento por eletroquimioterapia, o primeiro módulo 11 pode emitir um relatório constando a identificação da clínica, paciente e médico, assim como data, horário de início e término da sessão de tratamento, além do volume total de fármaco utilizado. O relatório pode ser gerado em arquivo digital e disponibilizado tanto para impressão quanto para transmissão via internet. Além do relatório gerado, as informações de cada sessão de tratamento são armazenadas em um dispositivo de memória interna.

[0061] Assim, o primeiro módulo 11 é desligado, tornando o dispositivo aplicador 121 desprovido de energia elétrica, permitindo, portanto, a manipulação segura do dispositivo aplicador 121.

[0062] Na sequência, a segunda porção 128 de tampa é aberta e a seringa 15 é removida do dispositivo aplicador 121, juntamente com a agulha de injeção 154 e com a ponta aplicadora de eletroporação, os quais são descartados após cada sessão de tratamento. Tais materiais são recolhidos em dispositivos coletores de material perfuro-cortante, usuais de mercado.

[0063] Em suma, o método de preparo do equipamento 1 da presente invenção compreende as etapas de:

a) fornecimento de energia elétrica ao primeiro módulo 11 gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos;
b) acionamento do primeiro módulo 11 gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos;
c) teste de funções do gerador 111 de pulsos elétricos, com recarregamento de suas baterias e carregamento de seus bancos de capacitores;
d) inserção de dados no primeiro módulo 11 gerador, calibrador e acionador de pulsos;
e) preparo do dispositivo aplicador 121 pelo método de preparo descrito nas etapas i) a v), acima elencadas;
f) associação do cabo elétrico 126, vindo do gerador 111 de pulsos elétricos, no dispositivo aplicador 121;
g) inserção do dispositivo aplicador 121 em uma região de tecido vivo;
h) acionamento do dispositivo acionador 113 que ativa o gerador 111 de pulsos elétricos;
i) emissão de pelo menos um pulso elétrico previamente calibrado, por meio do gerador 111 de pulsos elétricos, até pelo menos uma agulha de eletroporação provida no dispositivo aplicador 121 de fármacos e de eletroporação;
j) aferição, em tempo real, de corrente elétrica propagada pelo tecido vivo por meio do dispositivo aplicador 121;
k) cálculo, em tempo real, de resistência elétrica do tecido vivo, pelo gerador 111 de pulsos elétricos, especificamente na região de inserção do dispositivo aplicador 121;
l) ajuste, em tempo real, de corrente elétrica fornecida pelo gerador 111 de pulsos elétricos por meio do módulo calibrador 112;
m) acionamento do motor de passo para movimentação do primeiro flange 130 que empurra o êmbolo de seringa 151;
n) disparo de um conjunto de pulsos elétricos com corrente elétrica ajustada especificamente para a região de inserção do dispositivo aplicador 121;
o) remoção do dispositivo aplicador 121 do tecido vivo e inserção em uma nova região de tratamento;
p) repetição das etapas h) a o) anteriores para cada nova região de aplicação;
q) emissão de um relatório contendo informações sobre o procedimento de tratamento realizado;
r) desligamento do primeiro módulo 11 gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos;
s) abertura da segunda porção 128 de tampa do dispositivo aplicador 121;
t) descarte da seringa 15, da agulha de injeção 154 e da ponta aplicadora de eletroporação utilizadas no dispositivo aplicador 121.

[0064] Fica comprovado, portanto, que o equipamento 1 da presente invenção é altamente eficaz, promovendo a injeção de fármacos simultânea à eletroporação, de modo que permite calcular e ajustar os parâmetros de aplicação dos pulsos elétricos da eletroporação de acordo com a resistência elétrica do tecido no qual o tratamento é aplicado, ao mesmo tempo em que disponibiliza uma quantidade ideal de fármaco de maneira homogênea, reduzindo o volume de fármaco injetado e alcançando uma máxima eficiência da eletroporação.

[0065] Adicionalmente, a presente invenção apresenta um equipamento 1 portátil, de manuseio simples e seguro, e que é capaz de reduzir o volume de fármaco necessário para o tratamento, diminuindo as chances de efeitos adversos sistêmicos e permitindo a realização do procedimento de eletroquimioterapia em ambiente laboratorial.

[0066] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

Equipamento (1) para aplicação de fármacos simultânea à eletroporação, caracterizado pelo fato de que é formado por um primeiro módulo (11) gerador, calibrador e acionador de pulsos elétricos e um segundo módulo (12) aferidor de resistência elétrica de tecidos vivos em tempo real e aplicador de fármacos e de pulsos elétricos.
Equipamento (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (11) compreende: i) um gerador (111) de pulsos elétricos, ii) um módulo calibrador (112) de tensão; e iii) um dispositivo acionador (113), e o segundo módulo (12) compreende um dispositivo aplicador (121).
Dispositivo aplicador (121) de fármacos e de eletroporação, caracterizado pelo fato de que é formado por pelo menos duas partes, sendo uma primeira parte (122) que engloba componentes acionadores e controladores e uma segunda parte (123) que engloba componentes atuadores e aplicadores.
Dispositivo aplicador (121) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira parte (122) corresponde a uma parte lacrada do dispositivo aplicador (121), que é formada por pelo menos um componente controlador (124) e pelo menos um sistema de bomba (125), e a segunda parte (123) corresponde à parte na qual é inserível uma seringa (15) que contém o fármaco a ser aplicado no paciente, a segunda parte (123) sendo formada por uma primeira porção (127) de base e uma segunda porção (128) de tampa.
Dispositivo aplicador (121) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira porção (127) de base possui pontos de apoio e movimentação da seringa (15), contendo um primeiro flange (130) de fixação e movimentação de um êmbolo de seringa (151) e um segundo flange (131) de fixação de um corpo de seringa (152), o segundo flange (131) podendo se movimentar linearmente em direção ao primeiro flange (130), o primeiro flange (130) e o segundo flange (131) possuindo, cada um, um sensor (S1, S2) de posição.
Dispositivo aplicador (121) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que na extremidade da primeira porção (127) de base é provido um calço de apoio (129) que fornece o suporte necessário para manter uma agulha de injeção (154) corretamente posicionada durante um procedimento de aplicação de um fármaco, em que são engastados, dentro do calço de apoio (129), dois terminas elétricos (T1, T2), os quais são eletricamente associados ao componente controlador (124) e ao sistema de bomba (125).
Método de preparo de dispositivo aplicador (121) de fármacos e de eletroporação, como definido nas reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
- i) abertura de uma segunda porção (128) de tampa do dispositivo aplicador (121);
- ii) encaixe de uma seringa (15), contendo fármaco e munida de uma agulha de injeção (154), em uma primeira porção (127) de base do dispositivo aplicador (121);
- iii) encaixe de uma ponta aplicadora de eletroporação, provida de pelo menos uma agulha de eletroporação, sobre a agulha de injeção (154);
- iv) estabelecimento de contato elétrico entre a ponta aplicadora de eletroporação e terminais elétricos (T1, T2) providos em uma extremidade da primeira porção (127) de base do dispositivo aplicador (121);
- v) fechamento da segunda porção (128) de tampa do dispositivo aplicador (121).
Método de cálculo e ajuste de corrente elétrica para eletroporação, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
- a) acionamento de um dispositivo acionador (113) que ativa um gerador (111) de pulsos elétricos;
- b) emissão de pelo menos um pulso elétrico previamente calibrado, por meio do gerador (111) de pulsos elétricos, até pelo menos uma agulha de eletroporação provida em um dispositivo aplicador (121) de fármacos e de eletroporação inserido em uma região de um tecido vivo;
- c) aferição, em tempo real, de corrente elétrica propagada pelo tecido vivo por meio do dispositivo aplicador (121);
- d) cálculo, em tempo real, de resistência elétrica do tecido vivo, pelo gerador (111) de pulsos elétricos, especificamente na região de inserção do dispositivo aplicador (121);
- e) ajuste, em tempo real, de corrente elétrica fornecida pelo gerador (111) de pulsos elétricos por meio de um módulo calibrador (112).