ES2246999T3 - Dispositivo autocontrolado guiado por imagenes para insertar una aguja en el cuerpo de un animal para realizar radioterapia en dicho cuerpo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para insertar al menos una aguja hueca (9, 10) en una ubicación deseada (10) de un cuerpo animal (1) para realizar terapia de radiación en dicho cuerpo, que comprende una rejilla (5) para posicionar al menos una aguja que deba insertarse, medios de guía de agujas (8) para guiar una aguja (9, 10) a través de dicha rejilla (5) hacia la ubicación deseada (10) del cuerpo (1), y medios de obtención de imágenes en tiempo real (7) para crear y presentar una imagen de la ubicación deseada y de la posición de dicha aguja durante la inserción de dicha aguja, caracterizado por la presencia de medios adicionales (13) para ajustar el movimiento de dicha aguja (9, 10) hacia la ubicación deseada (11) durante la inserción en función de señales (7a) enviadas por dichos medios de obtención de imágenes (7).

Description

Dispositivo autocontrolado guiado por imágenes para insertar una aguja en el cuerpo de un animal para realizar radioterapia en dicho cuerpo.

La invención se refiere a un dispositivo para insertar una aguja en un cuerpo animal para realizar radioterapia en dicho cuerpo, que comprende una rejilla para ubicar las agujas que deben insertarse, un medio de guía de aguja para guiar una aguja a través de dicha rejilla hacia una ubicación deseada del cuerpo, y medios de obtención de imágenes en tiempo real para crear y presentar una imagen de la ubicación deseada y de la posición de dicha aguja durante la inserción de la aguja.

Nótese que el dispositivo según la invención tal como se describe en esta solicitud puede usarse para cualquier aplicación médica en que deba insertarse una aguja en un cuerpo animal usando medios de obtención de imágenes. Por ejemplo, el dispositivo y procedimiento descritos en esta solicitud de patente pueden usarse como dispositivos de biopsia, y para cualquier otro dispositivo en el que se aplique una terapia de Alta Dosis de Radiación o Baja Dosis de Radiación a un cuerpo animal, por ejemplo, el implante de semillas radioactivas para el tratamiento del cáncer de próstata.

Hay tres tratamientos principales para el cáncer de próstata, que incluyen la prostatectomía radical (cirugía), la radiación externa mediante rayos electromagnéticos de alta energía y la implantación de semillas radioactivas. La prostatectomía radical ha sido históricamente muy eficiente, pero también causa una tasa relativamente alta de impotencia, incontinencia y morbilidad quirúrgica relacionada con ella. La radiación externa por rayos ha sido razonablemente efectiva para el tratamiento de las etapas iniciales del cáncer de próstata y presenta menos efectos secundarios que la prostatectomía radical. Una vez pasadas las etapas iniciales de la enfermedad, sin embargo, la radiación externa por rayos pierde efectividad en comparación con el procedimiento quirúr-
gico.

La tercera técnica, la implantación de semillas radioactivas, implica colocar elementos radioactivos en forma de semilla en la glándula de la próstata. Las semillas radioactivas liberan altas dosis de radiación a la próstata, pero dosis relativamente bajas a los tejidos circundantes, de manera que la radiación se dirige sobre todo a la próstata, lo que tiene como consecuencia la destrucción de células cancerosas en la próstata antes de que puedan extenderse a otras partes del cuerpo.

Un ejemplo de tratamiento de cáncer de próstata mediante la implantación de semillas radioactivas según la introducción anterior se presenta, por ejemplo, en la solicitud de patente europea número EP-A1-1070519 presentada por el mismo solicitante. Con esta técnica, también conocida como braquiterapia, se puede tratar a un paciente en el exterior en vez de en el hospital y el paciente puede retomar sus actividades normales apenas un par de días después del tratamiento. La técnica ha demostrado causar tasas de incontinencia e impotencia relativamente bajas y, por lo tanto, se ha vuelto cada vez más atractiva, y ha empezado a aplicarse más que la cirugía (es decir, la prostatectomía radical).

Con el dispositivo y procedimiento según el documento EP-A1-1070519, se insertan agujas huecas en la glándula de la próstata con la guía de un medio de obtención de imágenes, por ejemplo, el ultrasonido con una sonda de ultrasonido, dicha sonda se introduce en el recto. Puede obtenerse una posición más precisa de las agujas usando una rejilla provista de múltiples agujeros para guiar las agujas de implantación. Las posiciones de las agujas se verifican con fluoroscopia. Una vez que las agujas huecas están insertadas en las ubicaciones deseadas en la glándula de la próstata, se insertan semillas radioactivas en dichas agujas huecas. La cantidad y posiciones relativas de dichas semillas se determinan y calculan de acuerdo con un patrón de dosimetría preparado mediante un sistema terapéutico de planificación de dosis.

Una vez que las semillas radioactivas están implantadas en las agujas huecas, dichas agujas se retiran del cuerpo y dejan las semillas implantadas en la glándula de la próstata para que emitan radiación a las células cancerosas por medio de la desintegración radioactiva natural.

Una desventaja de dicha técnica se halla en las puntas de las agujas huecas o estiletes, esas puntas tienen partes biseladas que provocan que las agujas se desvíen de la "línea de inserción o movimiento" y de las posiciones reales deseadas en la glándula de la próstata. Esto afecta a la calidad de la dosimetría de las semillas implantadas cuando las agujas se desvían de la orientación planificada antes del tratamiento.

El personal médico puede observar dicha desviación de las agujas con dicho medio de obtención de imágenes, y puede corregir dicha desviación retirando la aguja una distancia corta y reinsertando la aguja en la "línea de inserción" correcta. Si retirando ligeramente la aguja y volviendo a insertarla no funciona, puede ser necesario guiar la aguja en la dirección apropiada mediante la aplicación de una presión ligera con un dedo como se propone en el documento US-A-5.938.583.

Sin embargo, una coincidencia perfecta entre las agujas implantadas y el patrón de dosimetría planificado deseado no es siempre posible por muchas razones. El personal médico puede aceptar una desviación de una aguja insertada con respecto a la ubicación deseada en la próstata. Además, las restricciones anatómicas y espaciales también pueden impedir que una aguja llegue a la ubicación deseada en la glándula de la próstata. La desviación de la aguja disminuye la calidad dosimétrica de las semillas implantadas: la dosis mínima sobre el objetivo, la cobertura de la dosis sobre el objetivo y por lo tanto la dosis efectiva biológica sobre el tumor pueden reducirse de manera importante.

Un objeto de la invención es proveer un dispositivo y procedimiento más preciso para insertar una aguja en un cuerpo animal para realizar terapia de radiación en dicho cuerpo, en el que según la invención el dispositivo se caracteriza por la presencia de medios adicionales para ajustar el movimiento de dicha aguja hacia la ubicación deseada durante la inserción, de modo que dichos medios de ajuste ajustan el movimiento de dicha aguja en función de las señales que envía dicho medio de obtención de imágenes. Con este dispositivo mejorado puede obtenerse una inserción más precisa de agujas en un cuerpo animal, en la que cualquier desviación de la aguja durante la inserción se corrige y ajusta automáticamente con el dispositivo según la invención, y como consecuencia se obtiene una aguja implantada con una coincidencia mayor con la ubicación deseada.

Más específicamente, dichos medios de ajuste pueden aplicar fuerzas correctivas sobre dicha aguja casi perpendiculares a la dirección de inserción, y específicamente dichos medios de ajuste pueden mover dicha aguja en una dirección perpendicular a la dirección de inserción. Específicamente, dichos medios de ajuste pueden mover dicha aguja en dos direcciones ortogonales, en las que dichos medios de ajuste comprenden al menos un medio de guía para mover dicha aguja en al menos una de dichas direcciones. Con esto, se puede corregir cualquier desviación de la aguja hueca insertada hacia la ubicación real deseada.

Una realización específica del dispositivo según la invención se caracteriza porque dichos medios de ajuste comprenden un tubo conectado a por lo menos un medio de guía; dicho tubo está provisto en su extremo libre de un anillo de guía por el que se guía la aguja que debe insertarse. Más específicamente, dicho anillo de guía comprende al menos dos piezas anulares, dichas piezas pueden moverse para separarse o colocarse alrededor de la aguja que debe insertarse.

En una realización en la que una nueva aguja deba insertarse automáticamente en el cuerpo del paciente, dicho tubo tiene un orificio hueco y longitudinal por el que se monta de forma movible un vástago impulsor para accionar las dichas al menos dos piezas anulares; dicho vástago impulsor está conectado a un extremo de cada una de las dichas al menos dos piezas anulares. Para retirar una aguja recién insertada en el cuerpo del paciente dicho vástago impulsor se mueve en dirección a la aguja, de manera que los extremos libres de dichas piezas anulares se separen la una de la otra.

Para que una nueva aguja que debe insertarse entre en contacto cooperante con los medios de ajuste, dicho vástago impulsor se mueve en dirección contraria a la aguja, de manera que los extremos libres de las piezas anulares se muevan el uno hacia el otro. Así las dichas al menos dos piezas anulares pueden empalmar con una leva montada cerca del extremo libre de dicho tubo.

En una realización específica, la rejilla usada para insertar la aguja en una primera posición u orientación con respecto al cuerpo animal está hecha de un material de caucho flexible, por ejemplo la silicona. Así, ya no son necesarias las rejillas conocidas provistas de múltiples agujeros de guía separados uniformemente para las agujas que deben insertarse. Al sustituir tales rejillas construidas especialmente y caras con una rejilla sin agujeros guía, se logra un procedimiento de optimización menos restringido y la posición exacta de las agujas determinada con un sistema de planificación real inversa de braquiterapia puede dirigirse con el medio motorizado de inserción rejilla - aguja.

Para ejercer una fuerza contraria a la aguja, por ejemplo como resultado de la flexibilidad de la rejilla de caucho, se coloca una placa metálica provista de múltiples agujeros cerca de al menos un lado de dicha rejilla.

Además, la inserción de la aguja se termina cuando la aguja está insertada en la ubicación deseada del cuerpo.

Un procedimiento para insertar al menos una aguja hueca en una ubicación deseada de un cuerpo animal o humano para usarla en el tratamiento de cáncer mediante el implante de semillas radioactivas comprende los pasos de situar la aguja cerca del cuerpo animal, insertar dicha aguja hacia la ubicación deseada del cuerpo, y obtener imágenes de la ubicación deseada y de la posición de dicha aguja durante la inserción de dicha aguja con un medio de obtención de imágenes en tiempo real, en el que el procedimiento comprende el paso adicional de ajustar la inserción de dicha aguja hacia la ubicación deseada durante la inserción.

Además dicho medio de obtención de imágenes envía señales que se usan para ajustar la inserción de dicha aguja.

La invención se describirá a continuación con más detalle con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

La figura 1 muestra un dispositivo esquemático y simplificado según el estado de la técnica;

la figura 2 muestra una vista esquemática de una realización de un dispositivo según la invención;

las figuras 3 a 6 muestran vistas esquemáticas con más detalles de la realización tal como se muestra en la figura 2.

Nótese que la siguiente descripción detallada se hará con respecto al tratamiento de la glándula de la próstata. Sin embargo, el dispositivo y procedimiento según la invención puede usarse para cada aplicación médica en la que una aguja debe insertarse en un cuerpo animal usando medios de obtención de imágenes. El dispositivo y procedimiento descritos en esta solicitud de patente también pueden usarse como dispositivos de biopsia, y en muchas más aplicaciones como la terapia de Altas Dosis de Radiación o Bajas Dosis de Radiación aplicadas a un cuerpo animal. Por lo tanto la descripción siguiente debe considerarse como una ilustración de una aplicación específica y no como una limitación de la invención.

La figura 1 muestra de manera muy esquemática varios elementos de un dispositivo conocido para implantar semillas radioactivas en una glándula de próstata. Un paciente 1 se muestra acostado en posición de litotomía en una tabla 2. Una carcasa 3 está conectada de manera fija a la tabla 2. La carcasa 3 comprende un medio de guía 4 para mover el vástago impulsor 4a paso a paso. Una rejilla 5 está conectada o montada en la tabla 2, dicha rejilla esta provista (no se muestra) de múltiples agujeros guía a través de los cuales las agujas huecas 9 y 10 pueden situarse con relación al paciente. Por medio de un soporte 6 una sonda transrectal de obtención de imágenes 7 está conectada de manera fija a dicho vástago impulsor 4a que puede moverse en dirección al y desde el paciente mediante el medio de guía 4. La sonda de obtención de imágenes 7 puede ser una sonda de ultrasonidos.

Una aguja 9 se usa para fijar la glándula de la próstata 11 en una posición relativa a la rejilla 5. Varias agujas 10 se fijan en la posición deseada a través de la rejilla 5 en la glándula de la próstata 11. La rejilla 5 determina las posiciones relativas de las agujas 10 en dos dimensiones. Las agujas 10 están abiertas en sus extremos distales y están selladas con un tapón de cera biocompatible, preferentemente bioabsorbible. En dicha carcasa 3 se halla una unidad de carga de semillas 8.

Un conocido módulo de planificación terapéutica 12a se provee para determinar la cantidad y posición relativa de semillas en cada aguja para la implantación en la glándula de la próstata 11. Dicho módulo de planificación terapéutica 12a normalmente comprende un ordenador programado con un programa de planificación terapéutica. El módulo de planificación terapéutica 12a se conecta a la unidad de carga de semillas 8 a través del dispositivo de control 12 para controlar la cantidad de semillas para cada aguja. El dispositivo de control 12 puede ser un dispositivo separado o puede ser una parte integral de la unidad de carga de semillas 8 o del módulo de planificación terapéutica 12a o puede estar integrado en el software del módulo de planificación terapéutica 12a o en la unidad de carga de semillas 8.

El dispositivo conocido que se muestra en la figura 1 funciona de la manera siguiente. Un paciente 1 se encuentra bajo los efectos de anestesia espinal o general y yace en la tabla de operaciones 2 en posición de litotomía. La sonda de obtención de imágenes (de ultrasonido) 7 se introduce en el recto y la sonda se conecta mediante la línea de señal 7a con una pantalla de imagen conocida, donde puede verse una imagen del interior del paciente, en particular de la glándula de la próstata 11, vista desde el punto de vista de la sonda de obtención de imágenes 7. La rejilla 5 se adhiere al medio de guía 4, y así se asegura la correlación de la geometría de la imagen de ultrasonido y de la rejilla 5. La glándula de la próstata 11 se fija con relación a la rejilla 5 y al medio de guía 4 y a la sonda de obtención de imágenes 7 por medio de una o más agujas 9 y 10. A continuación más agujas 10 se introducen en el cuerpo y en la próstata con el guiado de ultrasonido una por una.

Al mover la sonda de obtención de imágenes con el medio de guía 4 en sentido longitudinal dentro del recto se controla la profundidad de cada aguja 10. Después de haber colocado todas las agujas 10, sus posiciones relativas a la glándula de la próstata 11 se determinan por lo menos de una de varias maneras conocidas. De una manera conocida el módulo de planificación terapéutica 12a determina cómo las agujas 10 deben ubicarse en la próstata y cuántas semillas radioactivas deben colocarse y en qué orden en cada una de las agujas 10. La información sobre la ubicación deseada de las semillas radioactivas en las agujas 10 se usa para controlar la unidad de carga de semillas 8.

En general las semillas están separadas unas de otras por espaciadores. Por ejemplo, las semillas de 0,5 cm de largo pueden estar separadas por espaciadores también de 0,5 cm de largo. Otras medidas de semillas y espaciadores son posibles. Un conjunto de semillas y espaciadores cargados o que vayan a cargarse en una aguja se llamará tren de semillas o tren de semillas y espaciadores. Para cada aguja 10 la configuración de una aplicación de un tren de semillas y espaciadores se determina mediante el módulo de planificación terapéutica 12a. La unidad de carga de semillas 8 se controla con el dispositivo de control 12 para componer un tren de semillas y espaciadores para cada aguja 10. Una vez que el tren de semillas y espaciadores está compuesto o va a estar compuesto para una aguja específica, se hace una conexión a la aguja específica. Después de que el tren de semillas y espaciadores está compuesto, se introduce en la aguja específica con un impulsor (no se muestra) que forma parte de la unidad de carga de semillas 8.

Como todos los elementos de la unidad de carga de semillas 8 y las agujas 10 y sus interconexiones son de dimensiones específicas conocidas de antemano, que pueden o no ser iguales para todos los elementos similares, y dichas dimensiones se han dado a conocer, por ejemplo por una carga o entrada previa mediante un teclado 12b al dispositivo de control 12, el impulsor empuja con un cable de empuje el tren de semillas y espaciadores hasta que alcanza precisamente el extremo distal de la aguja específica. A continuación el cable de empuje se fija en una posición y la aguja específica se retira una distancia igual o ligeramente mayor a la longitud del tren de semillas y espaciadores que contiene. Así el tapón de cera y el tren de semillas y espaciadores se introducen en la glándula de la próstata 11.

A continuación el cable de empuje se retira a la unidad de carga de semillas 8 para empujar el siguiente tren de semillas y espaciadores a la glándula de la próstata 11. El envío de trenes de semillas y espaciadores a la glándula de la próstata continúa hasta que cada aguja 10 se ha retirado y una cantidad de trenes de semillas y espaciadores igual a la cantidad de agujas 10 se han enviado a la glándula de la próstata 11. A continuación las agujas 10 se retiran totalmente del paciente. Después de revisar la geometría de las semillas implantadas con fluoroscopia u otro procedimiento para revisar la presencia de las semillas en la glándula de la próstata 11 y la extracción de la sonda de ultrasonido 7, el paciente 1 ingresa en el hospital para recuperarse.

Una desventaja conocida del dispositivo conocido se halla en las puntas de las agujas huecas o estiletes empleados, esas puntas tienen partes biseladas que causan que la aguja se desvíe de la "línea de inserción o movimiento" y de las ubicaciones reales deseadas en la glándula de la próstata. Esto afecta a la calidad de la dosimetría de las semillas implantadas, cuando las agujas se desvían de su orientación planificada antes del tratamiento. El personal médico puede observar dicha desviación de las agujas con dicho medio de obtención de imágenes, y puede corregir dicha desviación retirando la aguja una distancia corta y reinsertándola por la "línea de inserción" correcta. Si retirando ligeramente la aguja y volviendo a insertarla no funciona, puede ser necesario guiar la aguja en la dirección correcta mediante la aplicación de una presión ligera con un dedo.

Sin embargo, una coincidencia perfecta entre las agujas implantadas y el patrón de dosimetría planificado y deseado no es siempre posible por muchas razones. El personal médico puede aceptar una desviación de una aguja insertada de la ubicación deseada en la próstata. Además, las restricciones anatómicas y espaciales pueden impedir que una aguja llegue a la ubicación deseada en la glándula de la próstata. La desviación de la aguja disminuye la calidad dosimétrica de las semillas implantadas: la dosis mínima objetivo, la cobertura de la dosis objetivo y por lo tanto la dosis con efectividad biológica sobre el tumor pueden reducirse de manera importante.

En la figura 2 se describe esquemáticamente una realización de un dispositivo según la invención; dicho dispositivo evita las desventajas antes mencionadas. Por motivos de claridad, las partes correspondientes de los dispositivos de las figuras 1 y 2 tienen los mismos números de referencia.

Para obtener una inserción más precisa de agujas huecas 10 que coincida más con el patrón de dosimetría deseado y planificado, la realización del dispositivo según la invención tal como se presenta en la figura 2 está provisto de los medios adicionales 13 que ajustan el movimiento de la aguja 10 que debe insertarse hacia la ubicación deseada en la glándula de la próstata 11.

Más específicamente, los medios de ajuste están dispuestos de manera que pueden ajustar el movimiento de la aguja 10 que debe insertarse en la próstata 11 usando señales 7a enviadas por el medio de obtención de imágenes 7.

Estas características de la invención se describen con más detalle con referencia a las figuras 3, 4 y 5, en las que también por motivos de claridad las partes correspondientes se indican con los mismos números de referencia.

La figura 3 presenta la sonda de obtención de imágenes (de ultrasonido) 7 insertada en el recto del paciente para obtener una imagen del interior del paciente y en particular de la glándula de la próstata 11. Dicha imagen se transmite por la línea de señales 7a al medio de procesamiento de señales 15 que contiene el medio de captura de fotogramas 16, el medio de análisis de imágenes 17 y el medio de control 18. Además, el medio de procesamiento de señales 15 está conectado con una pantalla conocida 19 para mostrar la imagen tomada por la sonda de obtención de imágenes de ultrasonido 7.

La sonda 7 acumula datos de imágenes de una región u órgano de tratamiento del paciente 1, dichos datos se procesan mediante información de imágenes bidimensionales en un área pequeña definida prevista para la punta loa de la aguja 10 que debe insertarse. La imagen se almacena en un medio de almacenamiento apropiado (no se muestra) que se encuentra en el medio de procesamiento de imágenes 15 y el medio de inserción de agujas 14 insertará la aguja 10 automáticamente hasta que la punta 10a de la aguja 10 aparezca en la imagen de ultrasonido tomada de forma continua por la sonda 7. La nueva área de imagen con la imagen de la aguja se analizará otra vez y la punta de la aguja loa se detecta automáticamente con un algoritmo especial de exploración y detección que se encuentra en dicho medio de análisis de imágenes 17 mediante la comparación de la información de cada píxel del área seleccionada de ambas imágenes tomadas antes y después del avance de la aguja 10. La información de píxeles de la primera imagen se sustrae de la información de píxeles de la segunda imagen y la imagen de la aguja se detectará automáticamente y la ubicación de la imagen de la aguja detectada se comparará con la ubicación prevista de la aguja.

Si no se detectan diferencias entre la posición prevista de la aguja y la obtenida, la sonda 7 se moverá a la posición siguiente en el cuerpo del paciente 1, y se producirá y almacenará una imagen nueva, y sin ejercer ninguna presión sobre la aguja 10 durante la inserción la punta de la aguja loa se moverá hacia la nueva posición y el proceso de análisis se repetirá como se describió antes.

Así, en el medio de procesamiento de señales 15 se analiza la imagen enviada por la sonda de obtención de imágenes de ultrasonido 7 y más específicamente la ubicación exacta de la aguja 10 en la glándula de la próstata 11 durante la inserción con el medio de inserción de agujas 14. Cualquier desviación de la aguja 10 de la orientación deseada, como se había planificado antes del tratamiento con el módulo de planificación terapéutica 12a, puede detectarse fácilmente. Para corregir tal desviación se envía también al medio de proceso de señales 15 información del módulo de planificación terapéutica 12a en cuanto a la ubicación planificada y deseada de la aguja 10 en cuestión.

Usando la orientación real de la aguja 10 en la glándula de la próstata 11 de acuerdo con las imágenes tomadas por la sonda 7 y la orientación deseada como se planificó mediante el módulo de planificación terapéutica 12a, el medio de proceso de señales 15 comienza a controlar el medio de ajuste 13 usando el medio de control 18 para corregir la desviación de la aguja insertada 10 hacia la "línea deseada de inserción o movimiento".

Si la aguja 10 no alcanza la posición prevista, el medio de análisis de imágenes 17 y el medio de control 18 comenzarán a controlar el medio de ajuste 13; dicho medio 13 ejercerá una presión bien calculada y dirigida sobre la aguja 10 para corregir la dirección de movimiento de la aguja. La dirección ajustada de la aguja moverá la aguja a la posición prevista.

Como se presenta en las figuras 3 a 5, el medio de ajuste 13 puede ejercer una fuerza en la aguja 10 que debe insertarse y más específicamente el medio de ajuste 13 puede mover la aguja en una dirección perpendicular a la dirección de la inserción en el cuerpo del paciente 1.

El medio de ajuste 13 comprende el primer y el segundo medio de guía 20 y 21; el primer medio de guía 20 está dispuesto para mover la aguja en dirección vertical con relación al cuerpo del paciente 1, mientras que el segundo medio de guía 21 está dispuesto para mover la aguja en dirección horizontal con relación al cuerpo del paciente 1.

Aunque en esta realización la inserción de la aguja 10 puede ajustarse en dos sentidos ortogonales entre sí, y una realización más sencilla puede incorporar solamente un medio de guía, por ejemplo el primer medio de guía 20, para ajustar la aguja por ejemplo en dirección vertical. También puede emplearse sólo el segundo medio de guía 21.

Como se muestra en la figura 3, una realización de la rejilla 5 está provista de una pluralidad de agujeros guía 5a a través de los cuales se coloca una aguja 10 para inserción en la glándula de la próstata 11 con el medio de guía de agujas 14. Para ajustar la inserción de la aguja 10 cuando ocurra y se observe una desviación de la ubicación deseada en la glándula de la próstata 11, el medio de ajuste 13 comprende un tubo 22 que por un extremo está conectado al primer y segundo medios de guía 20 y 21. En su extremo libre 22b, dicho tubo está provisto de un anillo de guía 23 por el que se guía a la aguja 10 que debe insertarse. Al accionar el tubo 22 en dirección horizontal o vertical con los medios de guía 20 y/o 21, el anillo de guía 23 ejerce una fuerza en la dirección deseada sobre la aguja 10; dicha fuerza se usa para corregir cualquier desviación de la aguja de la posición deseada en la glándula de la próstata 11.

Para desplazar el tubo 22 y el anillo de guía 23 para ajustar el movimiento de la aguja 10 en la glándula de la próstata 11, los medios de dirección 20 y 21 están provistos de ruedas dentadas 24a, 24b y 24c; dichas ruedas dentadas se engranan con el dentado correspondiente provisto en la rejilla 5 y el tubo 22. Con esta construcción puede obtenerse un desplazamiento preciso de la rejilla 5 y el tubo 22 para ajustar la aguja 10 hacia la ubicación deseada en la próstata.

En la figura 4 se presenta otra realización de la rejilla 5, en la que dicha rejilla 5 está hecha de un material de caucho flexible, por ejemplo silicona, sin agujeros guía como en la realización de la figura 3. Las agujas que deben insertarse en o cerca de la ubicación deseada del cuerpo animal pueden colocarse en cualquier posición en la rejilla de caucho 5. De esta manera, ya no son necesarias las rejillas ya conocidas provistas de una pluralidad de agujeros guía distribuidos uniformemente para las agujas que deben insertarse. Al sustituir esas rejillas construidas especialmente y caras por una rejilla sin agujeros guía se obtiene un procedimiento de optimización menos restringido y la posición exacta de las agujas determinada con un sistema real de planificación inversa de braquiterapia puede ajustarse con los medios de guía 20, 21 y el medio de inserción de agujas 14.

En otra realización, dicha rejilla adyacente de silicona 5 se coloca una placa de metal 5b provista de una pluralidad de agujeros guía 5bc para ejercer una fuerza contraria sobre la aguja 10, en caso de que la rejilla 5 sea demasiado flexible.

Las figuras 5A y 5B muestran con más detalle la construcción del tubo 22 y del anillo de guía 23. En esta realización preferida, el tubo 22 está provisto de un orificio hueco longitudinal 22a en el que un vástago impulsor 25 está montado de forma movible. Dicho vástago impulsor 25 puede moverse en dicho orificio hueco usando medios adecuados, por ejemplo medios de guía electromagnéticos (no representados). Además, el anillo de guía 23 comprende al menos dos piezas anulares 26 y 27 que por un extremo 26a y 27a respectivamente están conectadas al extremo libre de dicho vástago impulsor. Es preferible que dicha conexión tenga la forma de bisagra para permitir el movimiento de las piezas anulares 26 y 27 en relación con el vástago impulsor 25 y entre sí.

Debido a que al menos dos piezas anulares 26 y 27 pueden moverse la una con respecto a la otra, pueden alejarse o colocarse alrededor de la aguja 10 que debe insertarse. Esta situación se muestra en la figura 5A donde un desplazamiento del vástago impulsor en dirección vertical descendente hacia la aguja 10 separa los extremos libres 26b y 27b de las dos piezas anulares 26 y 27, por ejemplo debido a la gravedad terrestre. Véanse también las flechas en la figura 5A. El tubo 22 puede ahora colocarse alrededor de la aguja 10 que debe insertarse desplazando el tubo 22 con el primer medio de guía vertical 20.

El desplazamiento del vástago impulsor 25 en dirección vertical ascendente como se presenta en la figura 5B pone en contacto las dos piezas anulares 26 y 27 con las levas 28a y 28b que están montadas en el extremo libre del tubo 22, lo que empuja a los extremos libres 26b y 27b de las dos piezas anulares 26 y 27 el uno hacia el otro y así rodean a la aguja 10.

El procedimiento descrito permite un control continuo de la punta loa de la aguja 10 durante la inserción en un cuerpo animal y las pequeñas desviaciones de la dirección ideal se corregirán automáticamente con los dos medios de guía o motores 20 y 21 y la aguja 10 será guiada durante la inserción. Los dos motores 20 y 21 reciben la presión, que se aplica con el dedo índice de una persona, y controlarán por sí mismos la inserción de las agujas, basándose en el
análisis del área de la imagen de ultrasonido.

En la situación presentada en la figura 5B una nueva aguja 10 que debe insertarse en la glándula de la próstata 11 está ahora rodeada y guiada por el anillo de guía 23 para ajustarla con el medio de ajuste 13.

En la figura 6 una realización específica del medio de inserción de agujas 14 se presenta. El medio de inserción de agujas comprende una placa 30 con un motor 31 fijado sobre la placa 30 y un dispositivo codificador también fijado sobre la placa. La aguja 10 que debe insertarse está rodeada por cuatro ruedas de guía 33a-33d, que están hechas de un material de caucho duro. Dichas ruedas de guía 33a-33d son reemplazables, estériles y desechables y deben reemplazarse para cada nuevo paciente o terapia. Una placa móvil 34 con dos rodillos compresores de guía 33c-33d permitirá retirar la aguja 10 después de la inserción. La placa móvil 34 tiene dos posiciones fijas, la primera se presenta en la figura 6A y la segunda posición de "retirada" se muestra en la figura 6B. La placa móvil puede colocarse entre estas dos posiciones fijas por medio de un medio adecuado (no mostrado), como un motor de velocidad gradual o un dispositivo de empuje y retracción.

El medio de inserción de agujas 14 incluye también medios para determinar y fijar una referencia inicial o posición ``cero'' para la punta de la aguja. Estos medios comprenden un par de sensores ópticos 35a-35b colocados sobre o cerca de la rejilla 5. La posición de dicho par de sensores 35a-35b es importante para el control de la profundidad de inserción de la aguja en el cuerpo y en el órgano. En cada caso la distancia del par de sensores ópticos del punto de referencia de la placa debe determinarse para cada sistema y el medio de control 15 debe conocerla.

Si la aguja 10 se inserta hasta la posición deseada y prevista, la aguja 10 se retira del medio de inserción de agujas 14 y del medio de guía y ajuste (13, 22, 22b, 23) como se describió antes. Con esta construcción cada aguja 10 puede retirarse automáticamente del medio de guía de agujas 14 y del medio de ajuste 13 (figuras 5A- 5B) después de la inserción en la ubicación deseada en la glándula de la próstata 11. Una aguja 10 nueva colocada en otro punto de referencia con respecto a la rejilla 5 y al cuerpo puede ahora ponerse en contacto cooperante con las ruedas de guía 33a-33d y con el anillo de guía 23 (figuras 5A-5B) para hacer ajustes durante la inserción de esta aguja 10 adicional.

Queda claro, según la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas, junto con los dibujos, que la invención proporciona un dispositivo autocontrolado guiado por imágenes para insertar una aguja en un cuerpo animal, en el que la desviación de la aguja durante la inserción puede corregirse de manera que dicha aguja quede colocada de forma más precisa en la ubicación deseada en el lugar del cuerpo o cerca de él que deba recibir la terapia de radiación, y así se obtiene una concordancia más perfecta entre las agujas implantadas y el patrón de dosimetría deseado y planificado.

Claims (19)

1. Dispositivo para insertar al menos una aguja hueca (9, 10) en una ubicación deseada (10) de un cuerpo animal (1) para realizar terapia de radiación en dicho cuerpo, que comprende una rejilla (5) para posicionar al menos una aguja que deba insertarse, medios de guía de agujas (8) para guiar una aguja (9, 10) a través de dicha rejilla (5) hacia la ubicación deseada (10) del cuerpo (1), y medios de obtención de imágenes en tiempo real (7) para crear y presentar una imagen de la ubicación deseada y de la posición de dicha aguja durante la inserción de dicha aguja, caracterizado por la presencia de medios adicionales (13) para ajustar el movimiento de dicha aguja (9, 10) hacia la ubicación deseada (11) durante la inserción en función de señales (7a) enviadas por dichos medios de obtención de imágenes (7).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de ajuste pueden ejercer fuerzas correctivas sobre dicha aguja casi perpendiculares a la dirección de inserción.

3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos medios de ajuste pueden mover dicha aguja en dirección perpendicular a la dirección de la inserción.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos medios de ajuste pueden mover dicha aguja en dos direcciones ortogonales.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dichos medios de ajuste comprenden al menos un medio de guía (20, 21) para mover dicha aguja en al menos una de dichas direcciones.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos medios de ajuste comprenden un tubo (22) conectado al menos a un medio de guía (20, 21); dicho tubo está provisto en su extremo libre (22b) de un anillo de guía (23) por el que se guía la aguja que debe insertarse.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho anillo (23) comprende al menos dos piezas anulares (26a, 27a), dichas piezas pueden moverse para separarse o colocarse alrededor de la aguja que debe insertarse.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho tubo tiene un orificio hueco longitudinal (22a) por el que un vástago impulsor (25a) está montado de forma movible para accionar dichas al menos dos piezas anulares.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho vástago impulsor está conectado con un extremo de cada una de las dichas al menos dos piezas anulares.

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque cuando dicho vástago impulsor se mueve en dirección a la aguja, los extremos libres de dichas piezas anulares se alejan el uno del otro.

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque cuando dicho vástago impulsor se mueve en dirección contraria a la aguja, los extremos libres de las piezas anulares se mueven el uno hacia el otro.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque las dichas al menos dos piezas anulares empalman con una leva montada cerca del extremo libre de dicho tubo cuando dicho vástago impulsor se mueve en dirección contraria a la aguja.

13. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha rejilla está hecha de un material de caucho flexible, por ejemplo silicona.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque cerca de al menos uno de los lados de dicha rejilla se coloca una placa de metal provista de una pluralidad de agujeros.

15. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho medio de guía de la aguja comprende una placa con un motor y al menos un par de ruedas de guía enfrentadas.

16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque al menos una de dichas ruedas de guía puede moverse de una posición en la que está separada de la aguja a una posición donde está en contacto de fricción con la aguja que debe insertarse.

17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque dicho medio de guía de agujas además comprende un medio sensor para determinar una posición inicial de referencia de la aguja que debe insertarse.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho medio sensor comprende al menos un par de sensores ópticos.

19. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la inserción de la aguja se termina cuando la aguja está insertada en la ubicación deseada del cuerpo.