ES2299352A1 - Detector o maniqui polimorfico para la deteccion de particulas energeticas compuesto de piezas individuales. - Google Patents
Detector o maniqui polimorfico para la deteccion de particulas energeticas compuesto de piezas individuales. Download PDFInfo
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Abstract
Detector o maniquí polimórfico para la detección de partículas energéticas compuesto de piezas individuales. Cada una de las piezas, en forma de pequeños bloques paralelepipédicos, presenta entrantes (2) y salientes (1) complementarios, lo que permite agruparlas formando un objeto tridimensional que simula, de la forma más fidedigna posible, la distribución anatómica real de un sujeto. Ventajosamente, entrantes y salientes serán cilíndricos. De utilidad en protección radiológica, dosimetría personal, tratamientos terapéuticos y aplicaciones relacionadas.
Description
Detector o maniquí polimórfico para la detección
de partículas energéticas compuesto de piezas individuales.
La presente invención trata de un detector de
radiación compuesto por pequeños bloques individuales, dotados de
oquedades, que se acoplan entre sí mediante la introducción de
salientes en correspondientes entrantes complementarios de los
bloques que los rodean con el fin de poder construir una
composición tridimensional más compleja. En una de las oquedades
pueden emplazarse uno o mas elementos para la detección de
partículas energéticas. Gracias a la unión de diferentes bloques se
puede construir un detector global o maniquí para ser usado en
diferentes campos aplicados como la medicina, la protección
radiológica, la dosimetría en actividades aeroespaciales..etc, como
por ejemplo en tratamientos radioterapéuticos, dosimetría personal,
detección antropomórfica o polimórfica en general, etc.
Existen diferentes tipos de maniquíes que se
emplean para distintos propósitos en Física de Radiaciones. Desde
los más sencillos con formas geométricas simplificadas, como los
paralelepípedos que se usan en la calibración de los equipos de
medida de dosis en los laboratorios de metrología, hasta otros de
mayor complejidad como los de tipo antropomórfico que emplean los
servicios de radioterapia. Dentro de éste último tipo, el más
utilizado es el llamado maniquí del hombre promedio de
Alderson-Rando (Alderson Research Laboratories,
USA).
Este maniquí consiste en un esqueleto humano
insertado en material plástico sintético, equivalente a agua en el
rango de energías típico de radioterapia, en el que están
dispuestos alojamientos para contener en ellos detectores de
radiación.
En cualquier caso, se realizan siempre
aproximaciones usando el argumento de que sirvan para el mayor
número posible de casos a tratar, por eso lo de establecer un
hombre patrón de talla estándar para el que se han reglamentado unos
niveles de referencia que no debieran ser sobrepasados.
Sin embargo, las patologías reales en Medicina,
aún pudiendo clasificarlas en grandes grupos, exigen que los
tratamientos deban de planificarse de acuerdo a la especificidad de
la enfermedad en cada paciente y, naturalmente, de acuerdo a su
anatomía particular. De ese modo, las aproximaciones encuentran unos
límites que tratan de superarse con los estudios clínicos previos
(Estudios tomográficos detallados y simulación de los tratamientos
planificados).
La necesaria verificación dosimétrica de los
tratamientos está limitada exactamente por el mismo problema. Es
decir, la especificidad, de cada caso.
Por otra parte, las técnicas de imagen
diagnóstica se encuentran en rápido desarrollo y ofrecen una
información esencial para las estrategias de tratamiento. Sin
embargo, en lo que se refiere a la radioterapia, aunque se
evolucione hacia los sistemas en los que esté guiada en tiempo real
por esas imágenes, no se dispone en la actualidad de maniquíes
personalizados para cada paciente, utilizables para otras energías
diferentes (i.e. las bajas energías en radiodiagnóstico).
Se conocen diseños específicos para el control
de la radiación recibida por un paciente en cierto tipo de
tratamientos o estudios; modelos que reproducen la geometría y las
características físicas de la columna vertebral, modelos para
simular los tejidos cerebrales o mamarios, etc. La patente
norteamericana US 4,816,762 describe un dispositivo dirigido a la
calibración de equipos de resonancia magnética, pero no está
relacionado con las radiaciones ionizantes, y su posibilidad de
detección desde dentro del maniquí polimórfico, lo que es una de
las características novedosas de la presente invención.
Partiendo de las tomografías computarizadas
(TAC) realizadas al paciente y empleadas en las actuales
planificaciones, la idea consiste en construir un maniquí
polimórfico que simule de forma lo más fidedigna posible su
distribución anatómica real, para irradiarlo en las mismas
condiciones del tratamiento.
Las piezas individuales pueden ser de variadas
geometrías, y han de tener como mínimo un saliente o protuberancia
y un entrante u oquedad, para que puedan unirse a otras formando
conjuntos tridimensionales de mayor complejidad. Las oquedades que
no se usan para unirse a otros bloques pueden ser empleadas para
contener los elementos sensibles a las partículas energéticas del
conjunto.
Los entrantes y salientes son los que
facilitarán la composición entre piezas individuales de forma que
sean ensambladas en cualquier dirección del espacio. Los conjuntos
generados de ese modo podrán ser desarmados y vueltos a armar una y
otra vez para configurar objetos de distintas formas, tamaños y
complejidad. Así, partiendo de un conjunto no muy grande de piezas
básicas muy simples, pueden ser construidos objetos muy complejos
de cualquier forma y/o tamaño.
Las piezas serán de un material sólido, orgánico
o inorgánico, de dureza y densidad variables. La superficie externa
de la cara de la pieza a excepción de los entrantes o salientes
será lisa. La unión entre bloques se hará introduciendo un saliente
de una pieza en un entrante de la anexa. Las dimensiones de los
entrantes y salientes quedarán limitados por el tamaño total de la
pieza y, tendrán que ser dimensionados de tal forma que se
minimicen los huecos dentro de cada una. Se deberán ajustar
perfectamente sin que haya holguras entre ellas, en todas y cada una
de sus superficies de contacto.
Existirán piezas que tengan uno o más entrantes
y uno o más salientes. Se pretende que la unión entre piezas sea la
más rígida posible y no haya muchos huecos (entrantes) sin usar,
una vez encajadas entre sí. A la hora de realizar un estudio para
conocer el valor real de la dosis absorbida que recibirá el conjunto
de piezas en una determinada situación, es preferible que haya
ausencia de huecos detectores dosimétricos. De esta forma se
reproduciría a cada paciente con su patología particular del modo
más aproximado, Con esta configuración podría medirse situando los
elementos detectores en los puntos críticos en los que sea necesario
determinar una magnitud radiológica concreta, especialmente útil
cuando se trata de una región a la que resulta difícil acceder.
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Para completar la descripción que antecede y con
objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de
la invención se va a realizar una descripción detallada de una
realización preferente en base a un juego de dibujos que se
acompañan a esta memoria descriptiva y en donde, con carácter
meramente indicativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1 muestra una vista en alzado de una
primera variante de las piezas individuales.
La figura 2 muestra una vista lateral de la
pieza de la figura 1
La figura 3 muestra una vista en planta de la
pieza de la figura 1
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de
la pieza de la figura 1
La figura 5 muestra una vista en alzado de una
segunda variante de las piezas individuales.
La figura 6 muestra una vista lateral de la
pieza de la figura 5
La figura 7 muestra una vista en planta de la
pieza de la figura 5
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de
la pieza de la figura 5
\vskip1.000000\baselineskip
En las figuras 1 a 4 se muestra una primera
variante de realización de las piezas individuales que, agrupadas,
constituyen el maniquí de la invención. Esta primera variante de
pieza individual (10) presenta una forma esencialmente cúbica salvo
por un saliente (1), cilíndrico, que sobresale de una de sus caras,
mientras que en otras tres caras presenta sendos entrantes (2),
complementarios del saliente (1).
En las figuras 5 a 8 se muestra una segunda
variante de realización de las piezas individuales que, agrupadas,
constituyen el maniquí de la invención. Esta segunda variante de
pieza individual (20) presenta esencialmente la forma de un
paralelepípedo de base rectangular, salvo por un saliente (1),
cilíndrico, que sobresale de una de sus caras, mientras que en la
cara opuesta presenta un entrante (2) y en la cara superior
presenta dos entrantes (2), alineados y complementarios del saliente
(1).
De esta forma las primeras y segundas variantes
de las piezas individuales (10) (20) pueden acoplarse entre sí, en
cualquier número y disposición, formando una agrupación que
configura de forma lo más fidedigna posible la distribución
anatómica real de un sujeto.
Las piezas individuales que se acaban de
describir podrán realizarse convenientemente en cualquier material
adecuado de naturaleza orgánica o inorgánica, siendo especialmente
ventajosos los biomateriales. En todo caso deberán presentar las
tolerancias dimensionales y la plasticidad necesarias para ser
montadas y desmontadas una y otra vez con una ligera presión.
En cuanto a su aplicación industrial, citaremos
a titulo de ejemplo las siguientes realizaciones.
- -
- Medida experimental de la distribución de dosis en los pacientes sometidos a radioterapia, para realizar la planificación y/o verificación dosimétrica del tratamiento.
- -
- Medida de la dosis absorbida por el paciente en dosimetría clínica. Uso de diferentes materiales capaces de reproducir de modo fidedigno el comportamiento de los del cuerpo humano en configuraciones muy ajustadas a la anatomía individual de cada paciente. Geometrías complejas
- -
- Medidas de dosis absorbida en dosimetría física. Configuraciones en condiciones de referencia metrológica. Evaluación de los errores dosimétricos de calibración de la unidad de tratamiento. Geometrías simples.
- -
- Medida de las dosis periféricas en órganos críticos debidas a la radicación dispersa dentro del paciente y/o en la sala de tratamiento, en pruebas de radiodiagnóstico.
- -
- Medida de las dosis periféricas en órganos críticos circundantes a la región de tratamiento debidas a la radiación dispersa en el paciente.
- -
- Estimación experimental de la dosis absorbida en órganos críticos no próximos a la zona de tratamiento como lo es por ejemplo la correspondiente al útero en tratamientos radioterapéuticos de carcinoma de mama.
- -
- Medidas de dosis para actividades de protección radiológica del paciente durante las sesiones clínicas de radioterapia u otros procedimientos radiológicos (TAC, radiología odontológica etc.)
- -
- Medidas de dosis para radiodiagnóstico ya que a bajas energías (e.g. - 20 keV en Mamografia) el uso de maniquíes de Alderson-Rando tienen una utilidad muy limitada y están pensados para radioterapia. Son muy difíciles de manejar y su uso consumiría demasiado tiempo del disponible en los servicios clínicos. El dispositivo descrito, es una alternativa a estos maniquíes con el que se optimizan las medidas experimentales y se reduce el tiempo necesario para realizar estas comprobaciones, parámetro esencial en clínica.
- -
- Medida de distribuciones de dosis con sistemas polimórficos en el seno de campos de radiación mixtos y complejos como los que se presentan en las actividades aeroespaciales. Interior y exterior de las aeronaves. Impacto en el cuerpo humano.
Claims (4)
1. Detector o maniquí polimórfico para la
detección de partículas energéticas compuesto de piezas
individuales agrupadas configurando objetos tridimensionales,
caracterizado porque dichas piezas individuales, presentan al
menos un entrante (2) y un saliente (1), complementarios, para su
ensamblaje con otras piezas adyacentes, y porque, excepto los
entrantes (2) y salientes (1), las superficies de contacto entre las
mismas son lisas.
2. Detector o maniquí polimórfico para la
detección de partículas energéticas de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque cada pieza individual
es, esencialmente, un bloque paralelepipedico de base
rectangular.
3. Detector o maniquí polimórfico para la
detección de partículas energéticas de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los entrantes (2) y
salientes (1) complementarios que presentan las piezas individuales
son cilíndricos.
4. Detector o maniquí polimórfico para la
detección de partículas energéticas de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque algunas de las piezas
individuales presentan alojamientos adicionales susceptibles de
contener detectores sensibles a la radiación de las partículas
energéticas.
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2007
- 2007-06-08 WO PCT/ES2007/000341 patent/WO2007144443A1/es active Application Filing
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2299352B1 (es) | 2009-02-16 |
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