ES2263515T3 - Aparato y procedimiento de dosificacion de radiacion asimetrica. - Google Patents

Aparato y procedimiento de dosificacion de radiacion asimetrica.

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ES2263515T3 ES00993383T ES00993383T ES2263515T3 ES 2263515 T3 ES2263515 T3 ES 2263515T3 ES 00993383 T ES00993383 T ES 00993383T ES 00993383 T ES00993383 T ES 00993383T ES 2263515 T3 ES2263515 T3 ES 2263515T3
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Abstract

Un aparato de braquiterapia intersticial para tratar tejido diana alrededor de una extracción quirúrgica que comprende: una superficie exterior expansible (30) que define un volumen tridimensional del aparato configurada para rellenar un vacío intersticial creado por la extracción quirúrgica de tejido enfermo y definir un límite interior del tejido diana sometido a tratamiento; una fuente de radiación (24) dispuesta completamente dentro de la superficie exterior expansible (30) y situada de manera que esté separada espacialmente del volumen del aparato, estando la fuente de radiación además situada asimétricamente y dispuesta dentro de la superficie expansible para proporcionar curvas de isodosis asimétricas predeterminadas respecto al volumen del aparato.

Description

Aparato y procedimiento de dosificación de radiación asimétrica.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere generalmente a un aparato para su uso en el tratamiento de trastornos de tejidos proliferativos, y más en particular a un aparato para el tratamiento de dichos trastornos en el cuerpo por aplicación de radiación.
Los tumores malignos se tratan a menudo por resección quirúrgica del tumor para eliminar la máxima cantidad de tumor posible. Sin embargo, la infiltración de células tumorales en tejido normal que rodea al tumor puede limitar el valor terapéutico de la resección quirúrgica ya que la infiltración puede ser difícil o imposible de tratar quirúrgicamente. Puede usarse radioterapia para complementar la resección quirúrgica dirigiéndose al margen del tumor residual después de la resección, con el objetivo de reducir su tamaño o de estabilizarlo. La radioterapia puede administrarse a través de uno de varios procedimientos, o una combinación de procedimientos, incluyendo radiación de haz exterior, radiocirugía estereotáctica y braquiterapia intersticial permanente o temporal. El término "braquiterapia", según se usa en la presente memoria descriptiva, se refiere a radioterapia suministrada por un material radiactivo confinado espacialmente insertado en el cuerpo en o cerca de un tumor u otro sitio de enfermedad de tejido proliferativo. Debido a la proximidad de la fuente de radiación, la braquiterapia ofrece la ventaja de suministrar una dosis más localizada a la región del tejido diana.
Por ejemplo, la braquiterapia se realiza mediante implantación de fuentes de radiación directamente en el tejido que se va a tratar. La braquiterapia es más apropiada cuando 1) se produce localmente un rebrote del tumor maligno, a 2 ó 3 cm en el interior del límite original del sitio del tumor primario; 2) la radioterapia es un tratamiento demostrado para controlar el crecimiento del tumor maligno; y 3) existe una relación dosis-respuesta de radiación para el tumor maligno, pero la dosis que puede darse con seguridad con radioterapia de haz exterior convencional está limitada por la tolerancia o tejido normal. En braquiterapia, las dosis de radiación son más altas en estrecha proximidad con la fuente radioterapéutica, proporcionando una alta dosis en el tumor a la vez que se evita el tejido normal. La braquiterapia intersticial es útil para tratar tumores cerebrales y de mama malignos, entre otros.
La braquiterapia intersticial se realiza tradicionalmente usando semillas radiactivas como semillas de ^{125}I. Estas semillas, sin embargo, producen distribuciones de dosis no homogéneas. Para conseguir una dosificación prescrita mínima a lo largo de una región diana de tejido, deben usarse semillas de alta actividad, lo que da como resultado el suministro de dosis muy altas en algunas regiones en proximidad con la semilla o semillas, lo que puede causar radionecrosis en tejido sano. Un intento de abordar este problema, al menos respecto a limitar de las dosificaciones a órganos críticos cerca del sitio de las semillas radioactivas, ha sido proporcionar un blindaje directamente en una parte de la semilla o en un aplicador que sostiene la semilla para blindar el tejido particularmente sensible. (Por ejemplo, Nath y col., Development of an ^{241}Am Applicator for Intracavitary Irradiation of Gynecologic Cancers, Intl. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 14, pág. 969-978). Mientras este enfoque puede ser apropiado para algunas aplicaciones, puede ser también demasiado "activo" para tratar tejido próximo en el lado no blindado de la semilla, a la vez que no proporciona una dosis eficaz en el lado blindado de la semilla.
La patente de EE.UU. nº 5.429.582 de Williams, titulada "Tumor Treatment", describe un procedimiento y aparato para tratar tejido que rodea a un tumor extirpado quirúrgicamente con emisiones radiactivas para destruir cualquier célula cancerosa que pueda estar presente en el tejido que rodea al tumor extirpado. Para implementar las emisiones radiactivas, Williams proporciona un catéter que tiene un globo inflable en su extremo distal que define un depósito distensible. Después de la extirpación quirúrgica de un tumor, el cirujano introduce el catéter de globo en la bolsa creada quirúrgicamente que se deja después de la extirpación del tumor. A continuación se infla el globo inyectando un fluido que tiene uno o más radionucleidos en el depósito distensible a través de una luz en el catéter.
El aparato descrito en Williams resuelve algunos de los problemas encontrados cuando se usan semillas radiactivas para braquiterapia intersticial, pero deja algunos problemas sin resolver. La tasa de dosis absorbida en un punto diana exterior a la fuente radioactiva es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la fuente de radiación y el punto diana. Como consecuencia, cuando la fuente radioactiva tiene suficiente actividad para suministrar una dosis prescrita, por ejemplo 2 centímetros en el tejido diana, el tejido adyacente directamente a la pared del depósito distensible, en el que la distancia a la fuente radiactiva es muy pequeña, puede seguir siendo demasiado "activo" para el punto, por lo que puede producirse necrosis del tejido sano. En general, la cantidad de radiación deseada por el médico es una cierta cantidad mínima que se suministra a una región de hasta dos centímetros aproximadamente separada de la pared del tumor extirpado. Es deseable mantener la radiación que se suministra al tejido en la región de tratamiento diana dentro de un intervalo de dosis absorbida estrecho para evitar la sobreexposición en el tejido en o cerca de la pared del depósito, mientras se sigue suministrando la dosis prescrita mínima a la distancia prescrita máxima de la pared del depósito. También es deseable, al menos en algunas aplicaciones, proporcionar estas ventajas mientras se ajusta a medida la dosificación de radiación para evitar totalmente la dosificación en tejido sensible o para reducir la cantidad de radiación que escapa del cuerpo del paciente.
Existe todavía la necesidad de un instrumento que puede usarse para suministrar radiación desde una fuente radiactiva a tejido diana dentro del cuerpo humano con una intensidad deseada y a una distancia predeterminada desde la fuente de radiación sin sobreexposición de los tejidos del cuerpo dispuestos entre la fuente de radiación y la diana, y con la capacidad de modelar la dosis de radiación para proteger el tejido sensible o para proteger de la exposición a radiación fuera del cuerpo del paciente, lo que puede afectar a los profesionales sanitarios u otras personas que pudieran estar cerca del paciente.
El documento EP-A-0.867.200 se refiere a una aplicación de radiación interluminal. Se dice que proporciona una sección atenuadora que produce un perfil bidimensional excéntrico. Este dispositivo se hace girar dentro de la luz de un vaso de manera que la sección atenuadora esté lo más cerca posible de la parte interior de la pared del vaso, haciendo así el tratamiento de radiación más uniforme dentro del tejido del vaso.
El documento WO-99/33.515 desvela un aparato para suministrar gas radiactivo a un dispositivo de catéter. Durante el tratamiento en un cuerpo, la radiación se emite de una forma simétrica.
Resumen de la invención
La presente invención resuelve los problemas descritos anteriormente por el aparato de la reivindicación 1. Proporciona un aparato de braquiterapia intersticial para suministrar emisiones radioactivas de una forma asimétrica a tejido diana que rodea al sitio de extracción quirúrgica. El aparato incluye un elemento de superficie exterior expansible que define un volumen espacial del aparato, una fuente de radiación dispuesta dentro del volumen del aparato y un medio para proporcionar perfil de isodosis asimétrico predeterminado en el tejido diana. Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización preferidas.
En una configuración, se crean curvas de isodosis asimétricas en el tejido diana modelando o localizando la fuente de radiación como si se colocara asimétricamente respecto a un eje longitudinal del aparato. En un ejemplo de un aparato que tiene esta configuración, se coloca asimétricamente un volumen interior que contiene un radioisótopo líquido dentro del volumen del aparato de manera que se produce un perfil de isodosis en el tejido diana que es asimétrico respecto al eje longitudinal del aparato.
En otro ejemplo, la fuente de radiación comprende una pluralidad de partículas radiactivas sólidas separadas espacialmente dispuestas en el volumen del aparato y colocadas para proporcionar una curva de isodosis asimétrica predeterminada en el tejido diana. En un ejemplo particular, la pluralidad de partículas radiactivas separadas espacialmente se proporciona en un único miembro alargado que se modeliza de manera que parte de las partículas radiactivas están más lejos del eje longitudinal del aparato que otras. En otros ejemplos particulares, se proporciona una pluralidad de elementos que transportan partículas radiactivas con al menos uno de los elementos modelado de manera que coloque al menos una partícula radiactiva asimétricamente respecto al eje longitudinal del aparato.
Puede implementarse también un aparato de braquiterapia intersticial según un ejemplo útil para comprender la invención en un dispositivo que tiene una superficie exterior expansible que define un volumen del aparato, una fuente de radiación dispuesta dentro y separada espacialmente de la superficie exterior expansible, y al menos un blindaje de radiación asimétrica separado espacialmente de la fuente de radiación, produciendo el blindaje de radiación asimétrica curvas de isodosis asimétricas predeterminadas dentro del tejido diana. En un ejemplo particular, se proporciona blindaje radioopaco en una parte de la superficie exterior expansible. En otro ejemplo, la fuente de radiación se incluye en una segunda superficie interior dentro del volumen del aparato, con el blindaje radioopaco proporcionado en al menos una parte de la superficie interior. En otros ejemplos más, se separan espacialmente uno o más blindajes de radiación de la fuente de radiación y dentro del volumen del aparato para conseguir la distribución de isodosis asimétrica deseada dentro del tejido diana.
Para facilitar la comprensión de la invención, la solicitud describe también un procedimiento para tratar una enfermedad de tejido proliferativo usando braquiterapia intersticial en una ubicación interior del cuerpo. El procedimiento incluye la creación quirúrgica de un acceso al tejido proliferativo dentro de un paciente y la resección quirúrgica de al menos una parte del tejido proliferativo para crear una cavidad de resección dentro del tejido corporal. A continuación se proporciona un aparato de braquiterapia intersticial para suministrar emisiones radioactivas según se describe anteriormente y situado intraoperatoriamente en la cavidad de resección. Después de haber suministrado una dosis absorbida prescrita al tejido que rodea al aparato, se retira el aparato. El material de fuente radiactiva puede colocarse en el aparato de braquiterapia intersticial después de que el aparato se coloque en la cavidad de resección, y puede retirarse antes de retirar el aparato. El procedimiento tiene aplicaciones particulares en los cánceres cerebrales y de
mama.
Descripción de los dibujos
Las características, objetos y ventajas anteriores de la invención serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida, especialmente cuando se considera en conjunción con los dibujos anexos en los que:
La Fig. 1 es una vista lateral de un aparato de braquiterapia intersticial de la invención para suministrar dosis radiactivas asimétricas al tejido corporal;
La Fig. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 2-2 en la Figura 1;
La Fig. 3 es una vista lateral de una forma de realización adicional de un aparato de braquiterapia intersticial de la invención;
La Fig. 3A es una vista desde un extremo del aparato de braquiterapia intersticial de la Fig. 3;
La Fig. 4 es una vista lateral de una forma de realización adicional de un aparato de braquiterapia intersticial de la invención;
La Fig. 5 es una vista lateral de un aparato de braquiterapia intersticial de la invención configurado para su uso con una fuente de radiación líquida.
La Fig. 6 es una vista lateral de un dispositivo de braquiterapia intersticial de un ejemplo útil para comprender la invención que emplea recubrimientos radioopacos;
La Fig. 7 es una vista lateral de un dispositivo de braquiterapia intersticial que emplea recubrimiento radioopaco y una fuente de radiación líquida; y
Las Fig. 8 y 9 son vistas desde un extremo de dispositivos de braquiterapia intersticial de otro ejemplo útil para comprender la invención que emplea blindajes radioopacos.
Descripción de la forma de realización preferida
En la Fig. 1 se ilustra un instrumento quirúrgico 10 para proporcionar tratamiento de radiación a tejido proliferativo en un paciente vivo. El instrumento quirúrgico 10 incluye un elemento corporal tubular 12 que tiene luces primera y segunda 14 y 16 (Fig. 2) que se extienden desde los orificios proximales 18 y 20 en un núcleo moldeado 22. La primera luz 14 transporta una fuente radiactiva 24 y la segunda luz 16 se comunica con un orificio de inflación 26 formado a través de la pared lateral del tubo 12.
Fijo al cuerpo tubular 12 próximo al extremo distal 28 del mismo hay un volumen espacial exterior 30 definido por una barrera de película polimérica exterior 32 que está separada apropiadamente de la fuente radiactiva 24. El volumen exterior 30 abarca el orificio de inflación 26. Sin limitación pretendida, las paredes de la película polimérica distensible pueden comprender un polímero resistente a la radiación biocompatible, como gomas de silástico, poliuretanos, polietileno, polipropileno, poliéster o PVC. El volumen espacial exterior 30 puede llenarse con aire, solución salina o, alternativamente, un fluido de absorción de radiación, como un medio de contraste usado en angiografía. Alternativamente, la superficie del volumen exterior 30 no necesita ser un material sólido. Por ejemplo, la superficie del volumen exterior 30 podría ser una jaula expansible formada a partir de un metal de memoria de forma, como nitinol, o un plástico adecuado, como una jaula de polietileno expansible. Dicha jaula puede formarse en la forma deseada para conformar un perfil de isodosis particular, contraerse para suministro al sitio diana in vivo, y a continuación expandirse para hacer que el tejido que rodea a la región reseccionada quirúrgicamente para adoptar la forma apropiada. El tamaño del volumen espacial exterior 30 corresponderá generalmente aproximadamente a la cantidad de tejido reseccionado. Para algunas aplicaciones, el tamaño del volumen espacial exterior 30 puede ser ligeramente más pequeño que el volumen reseccionado mientras que para otras aplicaciones el volumen espacial exterior será ligeramente mayor que el volumen reseccionado, permitiendo que la superficie expansible del volumen espacial exterior alcance el tejido en la superficie de la región reseccionada en la forma apropiada para promover una distribución de dosis uniforme alrededor del volumen espacial exterior en el tejido diana. En aplicaciones típicas, el volumen espacial exterior tiene un diámetro de aproximadamente 2 a 6 centímetros.
La fuente de radiación 24 comprende un alambre 34 que tiene una o más partículas radiactivas sólidas 36 situadas en el alambre 34. Por ejemplo, como partículas radiactivas sólidas pueden usarse microesferas radioactivas del tipo disponible de 3M Cornpany de St. Paul, Minnesota. Dicha configuración de partículas radiactivas sólidas ofrece una ventaja ya que permite una gama más amplia de radionucleidos que si se limita a líquidos. Los radionucleidos sólidos que podrían usarse con el dispositivo de suministro de la presente invención están disponibles generalmente en la actualidad como fuentes de radiación de braquiterapia. Pueden encontrarse ejemplos de materiales radiactivos que pueden seleccionarse por un experto en la materia para su uso con la presente invención en las Tablas 1 a 4 de la publicación PCT WO 97/19.723.
La fuente radiactiva 24 puede precargarse en el catéter en el momento de la fabricación o cargarse en el dispositivo después de que se haya implantado en el espacio ocupado anteriormente por el tumor extirpado. Si se carga después de la implantación, el material de emisión de radiación sólida 36 puede insertarse a través de la luz 14 en un alambre 34, por ejemplo, usando un poscargador (no mostrado).
La fuente de radiación 24 tiene una configuración asimétrica respecto a un eje longitudinal 38 del instrumento 10. Es decir, la fuente de radiación 24 está modelada de forma que produzca un perfil de isodosis 40 que varía radialmente alrededor del eje longitudinal 38. Más sencillamente, el perfil de isodosis 40 de la Fig. 1 tiene un radio más corto desde el eje longitudinal 38 en el lado superior del instrumento 10 según se muestra en la Fig. 1 que en el lado inferior. Puede crearse la curva de isodosis de forma asimétrica 40 para proporcionar una pluralidad de partículas radiactivas sólidas 36 en un alambre curvo 34 en una relación de separación espacial. Esta configuración dará como resultado que algunas de las partículas radiactivas sólidas 36 estarán más alejadas del eje longitudinal 38 del instrumento 10 que otras, y dará como resultado el perfil de isodosis asimétrico 40 ilustrado. Una forma de proporcionar la configuración ilustrada de fuente radiactiva 24 es formar alambre 34 a partir de una aleación de memoria de forma sólida o tubular como las aleaciones de níquel-titanio conocidas en la técnica que tienen dichas propiedades. El alambre 34 puede preformarse a continuación en la forma deseada, puede comprimirse en una configuración sustancialmente recta para pasar a través de la luz 14, y recuperará su forma deseada una vez dentro del volumen 30 en el que el alambre 34 estará libre de las restricciones estéricas impuestas dentro de la luz 14. La curva de isodosis asimétrica 40 resultante puede adaptarse a medida además usando partículas radiactivas sólidas 36 que tienen diferentes actividades específicas para conseguir la dosificación deseada.
En una forma de realización, el volumen 30 y la barrera 32 actúan para separar el tejido diana de la fuente de radiación 24. Idealmente, la radioterapia debe hacer uso de la diferencia inherente en la radiosensibilidad entre el tumor y los tejidos normales adyacentes para destruir tejido canceroso a la vez que causa una interrupción mínima alrededor de los tejidos normales. A altas dosis de radiación, sin embargo, el porcentaje de células expuestas que sobreviven al tratamiento desciende con cinética de primer orden en proporción a la creciente dosis de radiación. Con el aumento de la muerte celular se produce un aumento en el riesgo de necrosis o muerte de tejidos en tejido sano que se trata con una dosis de radiación alta. En consecuencia, es deseable mantener las dosis de radiación máxima suministradas por el aparato de braquiterapia lo más bajas que sea posible a la vez que se suministra la dosis terapéutica deseada en el intervalo deseado de tejido. Un procedimiento para conseguir este resultado es proporcionar una fuente de radiación "más activa" en una relación de separación espacial con el tejido diana. De esta forma, como la intensidad de la radiación emitida por una fuente desciende con el cuadrado de la distancia desde la fuente, la dosificación eficaz puede mantenerse por debajo de los niveles de necrosis en el tejido diana más próximo al aparato de braquiterapia intersticial a la vez que se proporciona la dosificación requerida en una profundidad mayor en el tejido diana. (Véase, por ejemplo, patente de EE.UU. nº 5.913.813). La capacidad del aparato de la invención de suministrar dosis absorbidas a más profundidad en el tejido diana que los dispositivos anteriores de braquiterapia intersticial a la vez que controla la dosis en proximidad al aparato para reducir o eliminar el riesgo de necrosis en el tejido sano permite el uso de la braquiterapia en un mayor número de casos.
Por ejemplo, es deseable proporcionar un dispositivo de braquiterapia intersticial configurado para proporcionar una dosis en un intervalo terapéutico, por ejemplo entre 40 y 60 Gray, a una distancia de entre 0,5 y 1,0 cm desde el volumen espacial exterior para un volumen espacial exterior que tiene un diámetro de 4,0 cm y que está en contacto con la pared de la cavidad de resección. En una forma de realización típica, el material de la fuente radiactiva está entre aproximadamente 5,6 y 17 Gbq (150 y 450 mCi) de actividad y comprende la mayoría de la zona de tratamiento diana con un contorno de isodosis de 0,4 a 0,6 Gray/hora. A esta velocidad de tratamiento, el tratamiento puede completarse aproximadamente en 3 a 7 días, o más comúnmente, en aproximadamente 3 a 5 días.
En algunas aplicaciones, el perfil de dosificación deseado es consistente con la forma del volumen exterior 30. Es decir, la dosis absorbida en el tejido diana en puntos equidistantes de la superficie 32 del volumen espacial exterior 30 debería ser sustancialmente uniforme en sustancialmente cualquier dirección. Dicho de otra forma, los perfiles de isodosis tridimensionales generados por la fuente de radiación deben ser sustancialmente similares en forma al volumen espacial exterior 30. Cuando el aparato de la invención se despliega en tejido blando, puede ser importante también que la superficie 32 del volumen espacial exterior 30 sea suficientemente firme de manera que fuerce al tejido diana a tomar la forma de la superficie 30 de manera que se consiga la relación deseada entre los perfiles de isodosis y el tejido diana.
Mientras el dispositivo de braquiterapia intersticial 10 de la Fig. 1 puede emplear estas técnicas para un efecto positivo, este dispositivo altera específicamente el perfil de isodosis para aplicaciones en las que un tejido particularmente sensible u otras preocupaciones dan como resultado un deseo de limitar la dosificación en uno o más lados del dispositivo según se ilustra en la curva de isodosis 40.
En una forma de realización adicional del dispositivo de braquiterapia 50 de la invención, ilustrada en la Fig. 3, se proporcionan tres partículas de radiación sólidas 52 en una parte lineal 54 de la fuente de radiación 56, mientras que se proporcionan dos partículas de radiación adicionales 52 en partes que se extienden de forma coplanar 58, 60 de fuente de radiación 56. En la Fig. 3A se muestra una vista desde un extremo del dispositivo 50 de la Fig. 3 con partes que se extienden 58, 60 proporcionadas en un solo plano 62 y que producen un perfil de isodosis 64. Puede proporcionarse también una segunda superficie expansible interior 66 dentro de la superficie exterior 68, con la superficie interior 66 encerrando la totalidad de la fuente de radiación 56.
Al proporcionar partes que se extienden 58, 60 que tienen partículas radiactivas en la relación coplanar indicada, pueden crearse áreas de dosificación reducida en lados opuestos del dispositivo a la vez que mantiene una dosificación simétrica en todas las demás direcciones. Naturalmente, el número de fuentes y su configuración pueden cambiarse para crear una dosificación asimétrica deseada. Por ejemplo, puede añadirse una fuente adicional, por ejemplo por encima del plano 62, para dar como resultado un perfil de isodosis simétrico en todas las direcciones excepto la dirección por debajo del plano 62 que tendría una dosificación inferior.
Un dispositivo adicional 80 de la invención, mostrado en la Fig. 4, incluye una fuente de radiación 82 que está formada por tres alambres 84, 86, 88, cada uno de los cuales tiene una pluralidad de partículas de radiación sólidas. El alambre 86 es un alambre recto que se extiende a lo largo del eje longitudinal 90 del dispositivo, mientras que los alambres 84, 88 se curvan cada uno como el alambre 34 descrito anteriormente respecto a la Fig. 1. Los alambres 84, 88 son coplanares, lo que da como resultado un perfil de isodosis 92 que es similar al perfil de isodosis 64 de la Fig. 3A. Es decir, el perfil de isodosis será simétrico en el plano en el que se disponen los alambres 84, 88, pero tendrá áreas de dosificación reducida en direcciones transversales a ese plano (es decir, en la Fig. 4, en las direcciones hacia dentro y hacia fuera de la página). En cuanto al dispositivo 50 de las Fig. 3 y 3A, el dispositivo 80 puede configurarse con más o menos alambres 84, 86, 88, y puede proporcionarse en configuraciones distintas de la configuración coplanar ilustrada para obtener perfiles de isodosis asimétricos.
El efecto de dosificación asimétrica conseguido por los dispositivos descritos anteriormente puede conseguirse también usando una fuente de radiación líquida. Por ejemplo, el dispositivo 100, ilustrado en la Fig. 5, tiene una superficie exterior 102 que define un volumen exterior 104 y una superficie interior 106 que define un volumen interior 108. La superficie interior 106 está modelada asimétricamente o situada respecto al eje longitudinal 110 del dispositivo 100 de manera que dé como resultado la dosificación asimétrica deseada cuando el volumen interior 108 se rellena con un fluido radioactivo. El volumen interior 108 está separado espacialmente de la superficie exterior 102 y puede llenarse con un material que contiene un radionucleido predeterminado, por ejemplo, I-125, I-131, Yb-169 u otra fuente de radiación, como radionucleidos que emiten fotones, partículas beta, radiación gamma u otros rayos terapéuticos. El material radioactivo contenido en el volumen interior 108 puede ser un fluido hecho de cualquier solución de radionucleido(s), por ejemplo, una solución de Ir-192, I-125 o I-131. Puede producirse también un fluido radioactivo usando una suspensión espesa de un fluido adecuado que contiene pequeñas partículas de radionucleidos sólidos, como Au-198, Y-90. Por otra parte, el o los radionucleidos pueden estar realizados en un gel. Un material radioactivo útil en la invención es Iotrex^{TM}, una solución estéril no pirógena de uso único que contiene 3-(^{125}I)yodo-4-hidroxibencenosulfonato de sodio (^{125}I-HBS), disponible de Proxima Therapeutics, Inc. de Alpharetta, Georgia. El volumen interior 108 puede rellenarse con fluido radioactivo a través del orificio 112. Análogamente, el volumen exterior 104 puede llenarse por inflado usando el orificio 114.
Puede crearse también un perfil de dosificación asimétrica deseado que tiene las características de dosificación deseadas usando blindaje asimétrico entre la fuente de radiación y el tejido diana según se ilustra en las Fig. 6 a 9. En el dispositivo 120 de la Fig. 6, se sitúa un globo 122 en el extremo distal del catéter 124. Las partículas radiactivas 126 se disponen a lo largo del eje longitudinal 128 del dispositivo. Una parte de la superficie, ya sea interior o exterior, del globo 122 está recubierta con un material radioopaco 130 para producir una curva de isodosis asimétrica 132. Los materiales radioopacos adecuados para recubrir una superficie polimérica de globo 122 incluyen, por ejemplo, bario, tungsteno, bismuto, tántalo y estaño.
En la Fig. 7 se ilustra un dispositivo adicional 140 que tiene blindaje radioopaco 142. El dispositivo 140 incluye una superficie de volumen exterior 144 y una superficie de volumen interior 146. La superficie interior 146 puede contener una fuente de radiación líquida, o puede encerrar una o más partículas sólidas según se usa en el dispositivo 120 (Fig. 6). En el dispositivo 140, el material radioopaco 142 se recubre en una parte del lado interior o exterior de la superficie del volumen interior 146, lo que produce un perfil de isodosis asimétrico deseado 148.
En las Fig. 8 y 9 se ilustran los dispositivos adicionales 160, 180 que tienen blindaje de radiación 162, respectivamente. En estos dispositivos 160, 180, se proporcionan uno o más blindajes de radiación 162 intermedios y separados espacialmente de una fuente de radiación (no mostrada) situada a lo largo de un eje longitudinal 164 del dispositivo y el tejido diana, que se colocará fuera de la superficie expansible 166. La fuente de radiación puede incluir una fuente de radiación líquida o sólida según se describe anteriormente. Los blindajes 162 pueden estar formados por materiales radioopacos, incluyendo los descritos anteriormente respecto al recubrimiento radioopaco y pueden extenderse longitudinalmente desde una base en el dispositivo situado en la superficie expansible 166.
Según se muestra en la Fig. 8, el dispositivo 160 tiene dos blindajes de radiación 162 en lados opuestos del catéter 168. Esta configuración da como resultado una menor dosificación de radiación en los dos lados del dispositivo 160 en los que están situados los blindajes 162 según se muestra en la curva de isodosis 170. El dispositivo 180 (Fig. 9) tiene un único blindaje de radiación 162 que produce una curva de isodosis asimétrica 182 según se muestra. Un experto en la materia reconocerá que pueden emplearse otras configuraciones para conseguir las curvas de isodosis deseadas.
El aparato de braquiterapia intersticial de la invención puede usarse en el tratamiento de una diversidad de tumores malignos, y es especialmente útil en el tratamiento de tumores cerebrales y de mama.
Muchos pacientes de cáncer de mama son candidatos para cirugía de conservación mamaria, también conocida como lumpectomía, un procedimiento que se realiza generalmente en un tumores pequeños de fase temprana. La cirugía de conservación mamaria se sigue normalmente de radioterapia postoperatoria. Los estudios informan de que el 80% de las recurrencias de cáncer de mama después de cirugía de conservación se producen cerca del sitio del tumor original, lo que sugiere fundadamente que un "refuerzo" de radiación local en el lecho tumoral para administrar una dosis directa intensa puede ser eficaz para destruir cualquier cáncer residual y prevenir la recurrencia en el sitio original. El aparato descrito en la presente memoria descriptiva puede usarse en terapia primaria o de refuerzo. Numerosos estudios y pruebas clínicas han establecido equivalencia de supervivencia para pacientes apropiados tratados con cirugía de conservación más radioterapia en comparación con la mastectomía.
La cirugía y la radioterapia son también los tratamientos convencionales para tumores cerebrales sólidos malignos. El objetivo de la cirugía es eliminar la mayor cantidad posible del tumor sin dañar el tejido cerebral vital. La capacidad de extirpar el tumor maligno completo está limitada por su tendencia a infiltrar el tejido normal adyacente. La extirpación parcial reduce la cantidad de tumor que debe tratarse por radioterapia y, en algunas circunstancias, ayuda a aliviar los síntomas reduciendo la presión en el encéfalo.
Un procedimiento para tratar estas y otras malignidades empieza por la resección quirúrgica de un sitio tumoral para eliminar al menos una parte del tumor canceroso y crear una cavidad de resección. Después de la resección tumoral, pero antes de cerrar el sitio quirúrgico, el cirujano coloca intraoperatoriamente un aparato de catéter de braquiterapia intersticial, que tiene un volumen espacial interior y un volumen espacial exterior según se describe anteriormente pero sin tener cargado el material de la fuente radiactiva, en la cavidad de resección tumoral. Una vez que el paciente se ha recuperado suficientemente de la cirugía, se carga el catéter de braquiterapia intersticial con una fuente de radiación. La fuente radiactiva se aloja en el catéter hasta que se suministra la dosis prescrita de radioterapia, normalmente durante aproximadamente una semana o menos. A continuación se recupera la fuente de radiación y se retira el catéter. El tratamiento por radiación puede terminar con la retirada del aparato de braquiterapia, o puede complementarse la braquiterapia con dosis adicionales de radiación suministradas externamente.
Se entenderá que lo anterior es sólo ilustrativo de los principios de la invención, y pueden realizarse varias modificaciones por parte de los expertos en la materia sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones.

Claims (8)

1. Un aparato de braquiterapia intersticial para tratar tejido diana alrededor de una extracción quirúrgica que comprende:
una superficie exterior expansible (30) que define un volumen tridimensional del aparato configurada para rellenar un vacío intersticial creado por la extracción quirúrgica de tejido enfermo y definir un límite interior del tejido diana sometido a tratamiento;
una fuente de radiación (24) dispuesta completamente dentro de la superficie exterior expansible (30) y situada de manera que esté separada espacialmente del volumen del aparato, estando la fuente de radiación además situada asimétricamente y dispuesta dentro de la superficie expansible para proporcionar curvas de isodosis asimétricas predeterminadas respecto al volumen del aparato.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que se proporciona una pluralidad de fuentes de radiación sólidas (36) en una relación de separación espacial en un único elemento alargado (34), estando modelado el único elemento alargado de manera que proporcione ubicación asimétrica de las fuentes de radiación sólidas separadas espacialmente (36) respecto a un eje longitudinal a través del volumen del aparato.
3. El aparato de la reivindicación 2, que comprende además un catéter (12) en comunicación con el volumen del aparato, extendiéndose el elemento alargado (34) a través del catéter en el volumen del aparato.
4. El aparato de la reivindicación 3, en el que el elemento alargado (34) está formado por una aleación de memoria de forma, estando modelado el elemento alargado de forma que proporcione ubicación asimétrica de las fuentes de radiación sólidas separadas espacialmente (36), tomando una forma sustancialmente recta mientras se inserta a través del catéter (12) al volumen del aparato, y recuperando una forma asimétrica cuando se extiende dentro del volumen del aparato.
5. El aparato de la reivindicación 2, en el que al menos una de la pluralidad de fuentes de radiación sólidas (36) tiene una actividad específica diferente de al menos otra fuente de radiación sólida.
6. El aparato de la reivindicación 1, en el que se proporciona una pluralidad de fuentes de radiación sólidas (36) sobre al menos dos elementos alargados (84, 86, 88) que se extienden en el volumen del aparato, estando al menos uno de los elementos alargados modelado para proporcionar ubicación asimétrica de la fuente de radiación (24) respecto a un eje longitudinal (90) a través del volumen del aparato.
7. El aparato de la reivindicación 6, en el que cada uno de los al menos dos elementos alargados (84, 86, 88) incluye una pluralidad de dichas fuentes de radiación (36) proporcionadas en una relación de separación espacial.
8. El aparato de la reivindicación 1, en el que la superficie exterior expansible (30) es suficientemente rígida para deformar el tejido diana hasta la forma de la superficie exterior expansible, haciendo que las curvas de isodosis asimétricas predeterminadas penetren en el tejido diana a una profundidad prescrita.
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