BR112019000270A2

BR112019000270A2 - dispositivos de distrbuição de radiação e aplicações dos mesmos

Info

Publication number: BR112019000270A2
Application number: BR112019000270A
Authority: BR
Inventors: Ran Zheng Xiao; Takacs Endre; Leising Mark
Original assignee: Clemson University Research Foundation
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-10-01
Also published as: HUE054949T2; US10720255B2; CN109791810B; EP3482401B1; EP3482401A1; EP3482401A4; WO2018009665A1; US20180012675A1; BR112019000270B1; ES2871555T3; CN109791810A; US20210005339A1; PL3482401T3

Abstract

os dispositivos de distribuição de radiação são aqui descritos tendo um design compacto e leve em comparação com as arquiteturas existentes. um dispositivo de distribuição de radiação compreende um corpo de fonte incluindo uma pluralidade de fontes de radiação e um componente colimador para dirigir a radiação das fontes de radiação para uma área focal comum, em que as fontes de radiação são dispostas dentro do componente colimador. em modalidades, por exemplo, o corpo da fonte é posicionado dentro de uma cavidade interior do componente colimador.

Description

DISPOSITIVOS DE EXPEDIÇÃO DE RADIAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES DADOS DE PEDIDO DE PATENTE CORRELATO [001] Este pedido de patente reivindica prioridade de acordo com o Título 35 do Código US §119 (e) do Pedido de Patente Provisório dos Estados Unidos No. 62/359.051, depositado em 06 de julho de 2016, o qual é incorporado neste documento por referência na sua totalidade.

CAMPO [002] A presente invenção refere-se a aparelhos para expedição de radiação a partir de múltiplas fontes a um ponto focal comum e, em particular, a dispositivos de expedição de radiação para terapias que incluem radiocirurgia estereotáxica (SRS) e radioterapia corporal estereotáxica (SBRT).

FUNDAMENTOS [003] Diversas terapias de radiação têm sido desenvolvidas ao longo dos anos para tratar diversos tecidos doentes, tais como tecidos cancerosos. Têm sido devotados esforços significativos para melhorar as terapias de radiação mediante aumento da exatidão e precisão da radiação expedida, desse modo limitando dano a tecido saudável adjacente. SRS e SBRT, por exemplo, são terapias avançadas que utilizam muitos feixes de radiação focados com precisão para tratar tumores e diversas anomalias no cérebro, pescoço e outras regiões do corpo. Cada feixe de radiação tem efeito muito pequeno sobre o tecido atravessado pelo feixe. Contudo, quando os feixes são focados coletivamente em um ponto ou área comum, a dosagem de radiação é suficiente para destruir ou danificar o tecido doente.

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2/19 [004] Diversas máquinas de SRS de diferentes construção e fonte de radiação estão atualmente disponíveis. Máquinas de feixes de fótons ou de acelerador linear (LINAC) utilizam uma única fonte de raios-X para tratar tecido doente do cérebro e/ou do corpo. Radiocirurgia de partículas pesadas carregadas ou de feixes de prótons é outro dispositivo de fonte única. O acesso a radiocirurgia de feixes de prótons é geralmente limitado devido aos custos extremos associados à construção e instalação de aparelhos de feixes de prótons. Alternativamente, dispositivos de múltiplas fontes são também disponíveis. Aparelhos Gamma Knife®, por exemplo, utilizam múltiplas (por exemplo, até 201) fontes individuais de raios gama compartimentadas em posições radiais uniformes em um corpo de fonte cônica ou semiesférica. Um corpo colimador é posicionado dentro do corpo fonte para direcionar os feixes de raios gama para um ponto focal comum no cérebro ou corpo do paciente. Além disso, o corpo fonte é posicionado em um corpo de blindagem para impedir exposição de radiação ao ambiente externo. O aparelho de blindagem é geralmente muito grande e volumoso, geralmente pesando até 20 toneladas. Tal peso complica a instalação do aparelho Gamma Knife® e pode exigir modernizações na infraestrutura das instalações para garantir suporte de carga adequado. Adicionalmente, o aparelho de blindagem necessita que o paciente se mova dentro de uma câmara de tratamento cilíndrica, o que pode causar desconforto a pacientes que sofrem de claustrofobia.

SUMÁRIO [005] Devido aos inconvenientes acima mencionados, são

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3/19 propiciados dispositivos de expedição de radiação que têm novas arquiteturas. Em algumas modalidades, os dispositivos de expedição de radiação descritos neste documento têm projeto compacto e leve em comparação com arquiteturas existentes. Um projeto compacto e leve pode facilitar a instalação do dispositivo e simplificar o uso do dispositivo para tratar tecidos doentes em diferentes localizações do corpo. Resumidamente, um dispositivo de expedição de radiação compreende um corpo fonte que inclui uma pluralidade de fontes de radiação e um componente colimador para direcionar a radiação das fontes de radiação para uma área focal comum, onde as fontes de radiação estão posicionadas dentro do componente colimador. Em algumas modalidades, por exemplo, o corpo fonte está posicionado dentro de uma cavidade interior do componente colimador. Ter as fontes de radiação posicionadas dentro do componente colimador assinala uma diferença fundamental dos dispositivos de expedição de radiação do estado da técnica onde o corpo fonte circunda os colimadores. Os dispositivos de expedição de radiação descritos neste documento podem ser configurados para integração com aparelhos SRS e/ou SBRT.

[006] Em outro aspecto, são fornecidos métodos de direcionar radiação. Em algumas modalidades, um método de direcionar radiação a partir de uma pluralidade de fontes de radiação compreende posicionar um corpo fonte que compreende as fontes de radiação dentro de uma cavidade interior de um componente colimador e direcionar a radiação para a área focal comum com o componente colimador. Como descrito neste documente mais adiante, o componente

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4/19 colimador pode compreender um corpo colimador primário que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador primário para direcionar a radiação. 0 corpo fonte e/ou o corpo colimador primário podem ser girados para alinhar as fontes de radiação com as passagens de colimador primário. 0 componente colimador pode também compreender ao menos um corpo colimador adicional com um ou mais conjuntos de passagens de colimador adicional para direcionar a radiação para o ponto focal comum. Em algumas modalidades, o corpo colimador adicional é girado para alinhar um conjunto de passagens de colimador adicional com as passagens de colimador primário.

[007] Estas e outras modalidades são adicionalmente descritas na descrição detalhada a seguir.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [008] Figura 1 ilustra um corpo fonte de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[009] Figura 2 ilustra uma vista em seção transversal de um corpo fonte de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0010] Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo colimador primário de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0011] Figura 4 ilustra uma vista em seção transversal de um corpo colimador primário de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0012] Figura 5 ilustra um corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0013] Figura 6 ilustra uma vista em seção transversal

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5/19 de um corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0014] Figura 7 ilustra a montagem do corpo fonte, do corpo colimador primário e do corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades.

[0015] Figura 8A ilustra uma vista em seção transversal de um dispositivo de expedição de radiação onde o corpo fonte está girado para a posição desligada.

[0016] Figura 8B ilustra uma vista em seção transversal de um dispositivo de expedição de radiação onde o corpo fonte está girado para a posição ligada.

[0017] Figuras 9A e 9B ilustram uma disposição não concêntrica do corpo fonte de acordo com algumas modalidades.

[0018] Figuras 10A e 10B ilustram a fixação do dispositivo de expedição de radiação a um aparelho de translação para movimento do dispositivo de expedição para diversas localizações corporais.

[0019] Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo fonte de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0020] Figura 12 ilustra uma vista em seção transversal de um corpo fonte de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0021] Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo colimador primário de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0022] Figura 14 ilustra uma vista em seção transversal de um corpo colimador primário de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

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6/19 [0023] Figura 15 ilustra um corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

[0024] Figura 16 ilustra uma vista em seção transversal de um corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades descritas neste documento.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0025] As modalidades descritas neste documento podem ser compreendidas mais facilmente por referência à descrição detalhada e exemplos a seguir e suas descrições prévias e seguintes. Os elementos, aparelhos e métodos descritos neste documento, contudo, não são limitados às modalidades especificas apresentadas na descrição detalhada e exemplos. Deverá ser reconhecido que estas modalidades são meramente ilustrativas dos princípios da presente invenção. Diversas modificações e adaptações serão facilmente evidentes àqueles versados na técnica sem divergir do espírito e âmbito da invenção.

[0026] Em um aspecto, são fornecidos dispositivos de expedição de radiação. Um dispositivo de expedição de radiação compreende um corpo fonte que inclui uma pluralidade de fontes de radiação e um componente colimador para direcionar radiação das fontes de radiação para uma área focal comum, onde as fontes de radiação estão posicionadas dentro do componente colimador. Em algumas modalidades, por exemplo, o componente fonte e as fontes de radiação associadas estão posicionadas dentro de uma cavidade interior do componente colimador. O corpo fonte pode ter qualquer projeto e qualquer número de fontes individuais de radiação permitidas pelo componente

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7/19 colimador circundante. Em algumas modalidades, por exemplo, o corpo fonte compreende uma superfície que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal do corpo. Fontes individuais de radiação podem estar posicionadas em aberturas ou cápsulas ao longo da superfície. Em algumas modalidades, as fontes de radiação estão posicionadas em uma linha ou matriz linear ao longo da superfície longitudinal. Em algumas modalidades, a superfície longitudinal que compreende as aberturas ou cápsulas exibe curvatura. A superfície pode ter qualquer curvatura consistente com a expedição de radiação a uma área focal comum em conjunto com o componente colimador. Por exemplo, a superfície curva longitudinal pode exibir uma forma arqueada, tal como um arco hiperbólico. Alternativamente, a superfície não exibe curvatura na direção longitudinal. Além disso, a área focal comum de dispositivos de expedição de radiação descritos neste documento pode ter qualquer diâmetro e/ou forma não consistente com os objetivos da presente invenção. Em algumas modalidades, a área focal comum tem um diâmetro de 2 mm a 60 mm. A área focal comum pode também exibir uma forma circular, elíptica ou poligonal.

[0027] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo fonte de acordo com algumas modalidades descritas neste documento. O corpo fonte 10 segue de modo geral a forma de um cilindro hiperbólico. Uma pluralidade de fontes individuais de radiação 11 é posicionada em aberturas 12 ao longo do eixo geométrico longitudinal 13 do corpo fonte 10. Na modalidade da Figura 1, o corpo fonte 10 compreende ainda saliências cilíndricas para engatar o aparelho de

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8/19 acionamento para girar o corpo de fonte 10 entre posições ligada e desligada como descrito neste documento mais adiante. A Figura 2 ilustra uma vista em seção transversal do corpo fonte 10 na Figura 1. Como fornecido na Figura 2, as aberturas 12 estão posicionadas na superfície cilíndrica hiperbólica e estendem-se em uma linha ao longo do eixo geométrico longitudinal 13 do corpo fonte 10. As fontes de radiação 11 estão posicionadas nas aberturas 12. O restante do corpo fonte 10 pode ser uma construção sólida para auxiliar na blindagem de fontes de radiação radioativas.

[0028] A Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo fonte de acordo com modalidades adicionais descritas neste documento. O corpo fonte 110 tem a forma de um cilindro. Em contraste com a Figura 1, o cilindro não exibe uma forma hiperbólica. Consequentemente, a superfície longitudinal 111 que compreende fontes individuais de radiação 112 posicionadas em aberturas 113 é plana ou de outro modo não exibe curvatura na direção longitudinal. O restante do corpo fonte 110 pode ser uma construção sólida para auxiliar na blindagem de fontes de radiação radioativas. A Figura 12 ilustra uma vista em seção transversal do corpo fonte 110 na Figura 11. Como fornecido na Figura 12, as aberturas 113 estão posicionadas na superfície cilíndrica e estendem-se em uma linha ao longo do eixo geométrico longitudinal 114 do corpo fonte 110. As fontes de radiação 112 estão posicionadas nas aberturas 113. Particularmente, as aberturas 113 são anguladas para expedição de radiação a uma área focal comum em conjunto com o componente colimador. As aberturas anguladas 113 podem permitir o uso de um corpo fonte cilíndrico que não é

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9/19 curvo em uma direção que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal 114. Tais modalidades podem simplificar a construção do corpo fonte pela supressão de cilindros hiperbólicos e/ou outras formas complexas. Além disso, o ângulo especifico da abertura individual 113 pode ser dependente da posição da abertura 113 ao longo do cilindro. Como ilustrado na Figura 12, as aberturas 113 localizadas próximas às extremidades do cilindro podem exibir maiores ângulos em relação às aberturas 113 posicionadas no centro do cilindro.

[0029] O corpo fonte pode utilizar quaisquer fontes de radiação não consistentes com os objetivos da presente invenção. Em algumas modalidades, as fontes individuais de radiação são materiais radioativos que exibem emissão gama. Por exemplo, um ou mais dentre cobalto-60, iridio-192 e césio 137 podem encontrar aplicação como fontes individuais de radiação. Em outras modalidades, as fontes de radiação podem ter emissão em outras regiões do espectro eletromagnético, tal como na região de raios-X.

[0030] Ao contrário de projetos anteriores, o componente fonte e as fontes de radiação associadas estão posicionados dentro do componente colimador. O componente colimador compreende um corpo colimador primário. Em algumas modalidades, o corpo colimador primário compreende uma cavidade interior ou compartimento para alojar o corpo fonte. Um conjunto de passagens de colimador primário para direcionar radiação das fontes de radiação está posicionado ao longo da parede do corpo colimador primário. Em algumas modalidades, o corpo colimador primário compreende múltiplos conjuntos de passagens de colimador primário. Os

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10/19 conjuntos de passagens de colimador primário podem diferir uns dos outros em diâmetro e/ou forma que permitem variação em dimensão e/ou forma da área focal. Conjuntos de diferentes passagens de colimador primário podem ser facilmente espaçados ao redor da parede do corpo colimador primário. Além disso, o corpo colimador primário pode ter qualquer forma não consistente com os objetivos da presente invenção. Em algumas modalidades, o corpo colimador primário compreende uma superfície curva que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal do corpo. Por exemplo, a superfície curva pode exibir uma forma arqueada que corresponde ou substancialmente corresponde à forma arqueada do corpo fonte. Em uma modalidade, o corpo colimador primário e o corpo fonte são ambos cilindros hiperbólicos. O corpo colimador primário pode também compreender engrenagem ou outros aparelhos para se acoplar a um acionamento. O acionamento pode girar o corpo colimador em relação ao corpo fonte e/ou a corpos colimadores adicionais.

[0031] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo colimador primário de acordo com algumas modalidades descritas neste documento. O corpo colimador primário 30 é um cilindro hiperbólico oco para receber nele o corpo fonte. Um conjunto de passagens de colimador primário 31 está posicionado ao longo da superfície curva que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal do corpo colimador primário 30. O corpo colimador primário da Figura 3 também compreende engrenagens 34 para acoplar aparelho rotativo de acionamento. A Figura 4 ilustra uma vista em seção transversal do corpo colimador

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11/19 primário da Figura 3. Como fornecido na Figura 4, as passagens de colimador primário 31 atravessam a parede curva 32 do corpo 30. Além disso, a curvatura do corpo colimador primário 30 corresponde ou substancialmente corresponde à curvatura do corpo fonte 10 da Figura 2 permitindo alinhamento adequado das fontes de radiação 11 e passagens de colimador 31.

[0032] A Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de um corpo colimador primário de acordo com modalidades adicionais descritas neste documento. O corpo colimador primário 300 é um cilindro oco para receber nele o corpo fonte. Na modalidade da Figura 13, o colimador primário cilíndrico não exibe a forma hiperbólica ou outra forma curva ao longo do eixo geométrico longitudinal. As extremidades do corpo colimador primário 300 são configuradas para se acoplarem ao ou engatarem no aparelho rotativo de acionamento. A Figura 14 ilustra uma vista em seção transversal do corpo colimador primário da Figura 13. O corpo colimador primário 300 compreende passagens de colimador 310 que atravessam a parede do cilindro 320. Os ângulos das passagens de colimador podem corresponder ou substancialmente corresponder aos ângulos das aberturas 113

da	Figura	12,	permitindo	deste modo alinhamento adequado
das	fontes	de	radiação 112 e das passagens	de colimador
310	[0033]	0	dispositivo	de expedição de	radiação, em

algumas modalidades, compreende ainda ao menos um corpo colimador adicional que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador adicional para direcionar radiação das fontes de radiação para a área focal comum. Em algumas

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12/19 modalidades, o corpo colimador adicional compreende múltiplos conjuntos de passagens de colimador adicional. Os múltiplos conjuntos podem estar radialmente espaçados ao redor da parede do corpo colimador adicional. Conjuntos de passagens de colimador adicional podem diferir entre si em dimensão e/ou forma, permitindo deste modo variações da dimensão e/ou forma da área focal de acordo com o conjunto específico selecionado para direcionar a radiação. Em algumas modalidades, um corpo colimador adicional pode ter 2 a 15 conjuntos de passagens de colimador adicional.

[0034] Conjuntos de passagens de colimador adicional podem também diferir das passagens de colimador primário em dimensão e/ou forma. Além disso, o número de passagens de colimador adicional em um conjunto pode ser igual ou diferente do número de passagens de colimador primário. Em algumas modalidades, o número de passagens de colimador adicional é menor que o número de passagens de colimador primário. Menos passagens de colimador adicional podem impedir que radiação de todas as fontes de radiação alcancem a área focal. Em tais modalidades, o nível de dose de radiação pode ser variado. Além disso, os pontos de entrada da radiação no paciente podem ser alterados para evitar irradiação de órgãos ou tecido sensíveis.

[0035] Um corpo colimador adicional pode ter qualquer forma não consistente com os objetivos da presente invenção. O corpo colimador adicional, por exemplo, pode compreender uma cavidade interior para receber um corpo colimador adjacente tal como o corpo colimador primário e o corpo fonte associado. Em algumas modalidades, o corpo colimador adicional compreende uma superfície curva que se

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13/19 estende ao longo do eixo geométrico longitudinal do corpo. Por exemplo, a superfície curva pode exibir uma forma arqueada correspondente ou substancialmente correspondente à forma arqueada de um corpo colimador adjacente, tal como o corpo colimador primário. Em uma modalidade, o corpo colimador adicional e o corpo primário são ambos cilindros hiperbólicos. 0 corpo colimador adicional pode também compreender engrenagem ou outro aparelho para acoplar um acionamento. 0 acionamento pode girar o corpo colimador em relação a um corpo colimador adjacente e/ou um corpo fonte para direcionar a radiação para a área focal.

[0036] A Figura 5 ilustra um corpo colimador adicional de acordo com algumas modalidades descritas neste documento. O corpo colimador adicional 50 é um cilindro hiperbólico oco para receber o corpo colimador primário e o corpo fonte associado contido no corpo colimador primário. Por receber o corpo colimador primário, o corpo colimador adicional pode ser considerado um corpo colimador secundário. Como descrito neste documento, é contemplado qualquer número de corpos colimadores adicionais incluindo corpos colimadores terciários, quaternários, quinários e assim por diante. O corpo colimador adicional 50 compreende conjuntos 51 de passagens de colimador adicional 52. Os conjuntos 51 estão espaçados radialmente ao redor do corpo colimador 50, com cada conjunto 51 estendendo-se em uma linha ao longo do eixo geométrico longitudinal 53 do corpo 50. Cada conjunto 51 de passagens de colimador adicional 52 pode oferecer uma diferente dimensão e/ou forma de área focal que permite adaptação da dose de radiação. O corpo colimador adicional pode ainda compreender aparelho para

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14/19 acoplar um acionamento. 0 acionamento pode girar o corpo colimador adicional para permitir seleção do conjunto desejado 51 de passagens de colimador adicional 52. A Figura 6 ilustra uma vista em seção transversal do corpo colimador adicional da Figura 5. Como fornecido na Figura 6, um conjunto 51 de passagens de colimador adicional 52 está posicionado ao longo da superfície arqueada do corpo colimador 50.

[0037] A Figura 7 ilustra a montagem do corpo fonte, do corpo colimador primário e do corpo colimador adicional (secundário) de acordo com algumas modalidades. A engrenagem de acionamento 71 é propiciada em uma extremidade da montagem 70 para rotação do corpo fonte e do corpo colimador primário contidos dentro do corpo colimador secundário 72.

[0038] A Figura 15 ilustra um corpo colimador adicional de acordo com outras modalidades descritas neste documento. O corpo colimador adicional 500 é um cilindro oco para receber o corpo colimador primário e o corpo fonte

associado	contido	no corpo	colimador	primário. Na
modalidade	da Figura	15, o ci	lindro não	exibe	uma forma
hiperbólica	ou outra forma	curva ao	longo	do eixo
geométrico	longitudinal. Por	receber o	corpo	colimador
primário,	o corpo	colimador	adicional	500	pode ser
considerado	um	corpo	colimador	s	ecundário.

Alternativamente, o corpo colimador adicional 500 pode ser terciário, quaternário, quinário e assim por diante. O corpo colimador adicional 500 compreende conjuntos 510 de passagens de colimador adicional 520. Os conjuntos 510 estão espaçados radialmente ao redor do corpo colimador

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500, com cada conjunto 510 estendendo-se em uma linha ao longo do eixo geométrico longitudinal 530 do corpo 500. Cada conjunto 510 de passagens de colimador adicional 520 pode oferecer uma diferente dimensão e/ou forma de área focal permitindo adaptação da dose de radiação. O corpo colimador adicional pode ainda compreender aparelho para acoplar um acionamento. O acionamento pode girar o corpo colimador adicional para permitir seleção do conjunto desejado 510 de passagens de colimador adicional 520. A Figura 16 ilustra uma vista em seção transversal do corpo colimador adicional da Figura 15. Como fornecido na Figura 16, um conjunto 510 de passagens de colimador adicional 520 está posicionado ao longo da superfície plana ou não curva 530 do corpo colimador 500 e atravessa a parede 540 do corpo 500.

[0039] Como descrito neste documento, o corpo fonte, o corpo colimador primário e/ou o corpo colimador adicional podem ser girados. A rotação destes componentes pode ser em combinação ou independentes entre si. Por exemplo, o corpo fonte pode ser girado para a posição desligada onde as fontes de radiação fazem face a um corpo de blindagem do aparelho de expedição de radiação. Quando desejado, o corpo fonte pode ser girado para a posição onde as fontes de radiação fazem face às passagens de colimador do corpo colimador primário e de qualquer corpo colimador adicional. Além disso, o corpo colimador primário pode também ser girado para servir como um obturador de feixe. O corpo colimador primário, por exemplo, pode ser girado para impedir alinhamento das passagens de colimador primário e das fontes de radiação, fechando deste modo as fontes de

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16/19 radiação. Um corpo colimador adicional pode também ser girado em um modo similar ao obturador das fontes de radiação. Um corpo colimador adicional é também girado para seleção do conjunto desejado de passagens de colimador como descrito acima.

[0040] A Figura 8A ilustra uma vista em seção transversal de um dispositivo de expedição de radiação onde o corpo fonte é girado para a posição desligada. O dispositivo de expedição de radiação 80 compreende um corpo fonte 81 com fontes individuais de radiação 82. O dispositivo de expedição de radiação 80 também compreende um corpo colimador primário 83, um corpo colimador secundário 84, um corpo de blindagem 85 e um aparelho de acionamento 86. Como ilustrado na Figura 8A, o corpo fonte e as fontes individuais de radiação 82 fazem face ao corpo de blindagem 85. O aparelho de acionamento 86 pode girar o corpo fonte 81 para a posição ligada como ilustrado na Figura 8B. Na posição ligada, as fontes de radiação 82 estão alinhadas com as passagens de colimador primário 87 e as passagens de colimador secundário 88 para fornecer radiação a uma área focal comum.

[0041] O corpo fonte, o corpo colimador primário e/ou o corpo colimador adicional, em algumas modalidades, têm uma disposição não concêntrica ou excêntrica. O corpo fonte, por exemplo, pode ter uma disposição fora de foco em relação ao corpo colimador primário e/ou ao corpo colimador adicional. Esta disposição fora de foco pode posicionar o corpo fonte mais próximo do corpo de blindagem e ainda mais longe da face de emissão do dispositivo de expedição de radiação. Tal posicionamento pode fornecer blindagem

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17/19 melhorada das fontes de radiação quando o dispositivo não está em operação. As Figuras 9A e 9B ilustram uma disposição não concêntrica do corpo fonte de acordo com algumas modalidades. Nas vistas axiais em seção transversal das Figuras 9A e 9B, o corpo fonte 91 exibe uma disposição não concêntrica em relação ao corpo colimador primário 93 e ao corpo colimador secundário 94. Esta disposição não concêntrica coloca o corpo fonte 91 a uma maior distância da face de emissão 95 do dispositivo de expedição de radiação 90. Quando o corpo fonte 91 é girado para a posição desligada, como na Figura 9A, esta distância aumentada fornece blindagem adicional das fontes de radiação. O corpo fonte 91 pode ser subsequentemente girado para a posição ligada, como na Figura 9B, onde a radiação atravessa as passagens de colimador primário 96 e secundário 97 para a face de emissão 95. Múltiplos conjuntos 97 de passagens de colimador secundário são também ilustrados nas Figuras 9A e 9B. É importante mencionar que o corpo fonte, o corpo colimador primário e/ou o corpo colimador adicional podem ser feitos de um ou mais materiais que exibam propriedades desejáveis de blindagem de radiação. Em algumas modalidades, por exemplo, estas partes componentes do dispositivo de expedição de radiação são feitas de tungstênio ou composto de tungstênio.

[0042] O projeto compacto de dispositivos de expedição de radiação descritos neste documento permite flexibilidade para tratar tecido doente em múltiplos locais no corpo. O dispositivo de expedição de radiação pode ser fixado a aparelho para deslocar o aparelho para diversas

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18/19 localizações do corpo para terapia de radiação. Por exemplo, o dispositivo de expedição de radiação pode ser facilmente deslocado de uma localização na cabeça para uma localização torácica ou localização na extremidade do braço e/ou da perna. As Figuras 10A e 10B ilustram a fixação do dispositivo de expedição de radiação a um aparelho de translação para movimento do dispositivo de expedição para diversas localizações corporais.

[0043] Em outro aspecto, são fornecidos métodos de direcionar radiação. Em algumas modalidades, um método de direcionar radiação de uma pluralidade de fontes de radiação compreende posicionar um corpo fonte que compreende as fontes de radiação dentro de uma cavidade interior de um componente colimador e direcionar a radiação para a área focal comum com o componente colimador. Como descrito neste documento, o componente colimador pode compreender um corpo colimador primário que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador primário para direcionar a radiação. O corpo fonte e/ou o corpo colimador primário podem ser girados para alinhar as fontes de radiação com as passagens de colimador primário. O componente colimador pode também compreender ao menos um corpo colimador adicional tendo um ou mais conjuntos de passagens de colimador adicional para direcionar a radiação para o ponto focal comum. Em algumas modalidades, o corpo colimador adicional é girado para alinhar um conjunto de passagens de colimador adicional com as passagens de colimador primário. Os métodos de expedição de radiação descritos neste documento podem ser métodos de terapia de radiação que incluem SRS e SBRT, mas não se limitam a

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19/19 estes .

[0044] Foram descritas diversas modalidades da invenção em cumprimento aos diversos objetivos da invenção. Deverá ser reconhecido que estas modalidades são meramente ilustrativas dos princípios da presente invenção. Numerosas modificações e adaptações destas serão facilmente evidentes para aqueles versados na técnica sem divergir do espírito e âmbito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de expedição de radiação, caracterizado por compreender:

um componente fonte que inclui uma pluralidade de fontes de radiação; e um componente colimador para direcionar a radiação das fontes de radiação para uma área focal comum, onde as fontes de radiação estão posicionadas dentro do componente colimador.
2. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o componente fonte estar posicionado dentro de uma cavidade interior do componente colimador.
3. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o componente colimador compreende um corpo colimador primário que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador primário para direcionar a radiação das fontes de radiação.
4. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o componente fonte e o corpo colimador primário serem rotativos um em relação ao outro.
5. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o componente fonte ser rotativo para uma posição onde as fontes de radiação fazem face a um corpo de blindagem.
6. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o componente colimador compreende ainda ao menos um corpo colimador adicional que inclui um ou mais conjuntos de

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2/5 passagens de colimador adicional para direcionar a radiação das fontes de radiação.
7. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de as passagens de colimador adicional serem diferentes das passagens de colimador primário em forma e/ou dimensão.
8. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o corpo colimador primário estar posicionado dentro de uma cavidade interior do corpo colimador adicional.
9. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o componente fonte, o corpo colimador primário e o corpo colimador adicional serem rotativos entre si.
10. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de conjuntos de passagens de colimador adicional estarem posicionadas em diferentes posições radiais no corpo colimador adicional.
11. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de as passagens de colimador adicional posicionadas em diferentes posições radiais terem diferentes formas e/ou dimensões.

12. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o componente fonte exibir uma disposição não concêntrica com o corpo colimador adicional. primário e/ou o corpo colimador 13. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de a área focal comum ter um diâmetro ou largura de 2 mm a 60 mm.

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14. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as fontes de radiação estarem dispostas ao longo de uma superfície curva ou não curva que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal do componente fonte.
15. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as fontes de radiação compreenderem material radioativo.
16. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o material radioativo ser selecionado a partir do grupo que consiste em cobalto-60, césio-137 e irídio-192.
17. Dispositivo de expedição de radiação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado para integração em aparelho de radiocirurgia estereotáxica.
18. Método de direcionar radiação de uma pluralidade de fontes de radiação para uma área focal comum, caracterizado por compreender:

posicionar um componente fonte que compreende as fontes de radiação dentro de uma cavidade interior de um componente colimador; e direcionar a radiação para a área focal comum com o componente colimador.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o componente colimador compreende um corpo colimador primário que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador primário para direcionar a radiação.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19,

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4/5 caracterizado pelo fato de o componente fonte e/ou o corpo colimador primário serem girados para alinhar as fontes de radiação com as passagens de colimador primário.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de o componente fonte ser girado a partir de uma posição onde as fontes de radiação fazem face a um corpo de blindagem.
22. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o componente colimador compreende ainda ao menos um corpo colimador adicional que inclui um ou mais conjuntos de passagens de colimador adicional para direcionar a radiação para o ponto focal comum.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de as passagens de colimador adicional serem diferentes das passagens de colimador primário em dimensões e/ou formas.
24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de as passagens de colimador adicional diferirem em número das passagens de colimador primário.
25. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o corpo colimador primário estar posicionado dentro de uma cavidade interior do corpo colimador adicional.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de o componente fonte, o corpo colimador primário e/ou o corpo colimador adicional serem girados para alinhar as passagens de colimador primário e as passagens de colimador adicional com as fontes de

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5/5 radiação .
27. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a área focal comum estar localizada dentro do corpo de um paciente.