ES2340959T3 - Unidad medica de formacion de imagen. - Google Patents
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Abstract
Unidad médica formadora de imagen (1) con un aparato de tomografía (5, 15) para la formación de imagen en 3D y con un sistema PET (3, 30, 33, 35) para la tomografía de emisión de positrones, estando configurado el sistema PET (3, 30, 33, 35) como un sistema de anillo detector no cerrado, que presenta una escotadura en una zona angular, configurada en cuanto a su tamaño y forma al menos para alojar parcialmente un elemento de sujeción del paciente y estando previsto adicionalmente un dispositivo de sujeción del paciente (11) para alojar un paciente en la unidad médica de formación de imagen (1) que incluye el elemento de sujeción del paciente tal que cuando se posiciona el paciente en la unidad médica de formación de imagen (1) el elemento de sujeción del paciente puede desplazarse, al menos en parte, hasta el interior de la escotadura del sistema de anillo detector no cerrado.
Description
Unidad médica de formación de imagen.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La invención se refiere a una unidad médica de
formación de imagen con un aparato de tomografía para la formación
de imágenes en 3D y con un sistema PET para la tomografía por
emisión de positrones.
Por el documento DE 103 39 493 se conoce un
aparato PET-CT y por el documento US 2003/0014 132
se conoce un aparato PET.
En la tomografía por emisión de positrones (PET)
se inyecta al paciente un trazador, por ejemplo
^{18}F-FDG (fluordeoxiglucosa), obtenido añadiendo
un radionucleido con una vida media relativamente corta a una
substancia portadora, que se enriquece en determinados órganos y
tejidos celulares y que se descompone emitiendo positrones. El
enriquecimiento se realiza con preferencia en células cancerosas
activas.
Un positrón liberado en la descomposición
radioactiva entra después de una distancia relativamente corta de
típicamente un milímetro en interacción con un electrón,
aniquilándose ambas partículas y emitiéndose dos cuantos de
radiación gamma con una energía cada uno de 511 keV en dirección
diametralmente opuesta. Estos cuantos de aniquilación pueden
detectarse, separados espacialmente y en el tiempo, en un anillo
detector que rodea al objeto a explorar o bien al paciente y que
incluye múltiples detectores gamma dispuestos uno junto a otro y que
pueden elegirse individualmente. Mediante una colimación por
coincidencia en una unidad evaluadora electrónica postconectada a
los detectores, puede averiguarse el lugar de la respectiva
aniquilación electrón-positrón que sirve de base a
los sucesos que se computan sobre la línea imaginaria entre los
elementos detectores que emiten la señal, la llamada Line of
Response (línea de respuesta). La emisión de la radiación gamma se
realiza isotrópicamente, es decir, en consideración estadística
tienen todas las direcciones la misma probabilidad. Por lo tanto, a
partir de un conjunto significativo estadísticamente de sucesos que
se computan puede deducirse la distribución espacial de frecuencias
de los procesos de desintegración radioactivos y con ello la
distribución del trazador en el cuerpo. A partir de un tal bloque de
datos de volumen en 3D pueden calcularse además cualesquiera
imágenes de corte PET bidimensionales.
La PET es una formación de imagen funcional que
puede reproducir sobre todo procesos bioquímicos y fisiológicos en
el organismo. La misma permite además de un buen análisis del
metabolismo, en particular la localización de tumores y metástasis,
así como el dictamen de la perfusión del músculo cardiaco. No
obstante, la PET posee sólo una resolución espacial relativamente
mala (aprox. 5 mm), que por razones básicas no puede aumentarse sin
una carga adicional de radiación. La PET no aporta buenas imágenes
anatómicas, con lo que la localización y asociación espacial del
origen de la enfermedad ofrece dificultades.
Puesto que los trazadores inyectados en una
exploración PET se multiplican por ejemplo con preferencia en
tumores y metástasis y con ello facilitan su localización, se
utiliza cada vez más, en particular en la terapia de radiación, la
combinación de aparatos de PET y de CT. Entonces aporta un aparato
CT información anatómica y el aparato PET información funcional, por
ejemplo sobre actividades celulares y procesos de metabolismo en un
volumen objetivo. En combinación puede utilizarse a partir de ello
tanto información geométrica como también información funcional
para la determinación de la zona objetivo en la planificación de la
radiación.
En la publicación posterior DE 10 2005 048 853
se describe una combinación de un aparato PET con un sistema de
rayos X en 3D, en particular un aparato de CT
Cone-Beam (de haz cónico). Entonces están dispuestos
el aparato PET y el sistema de rayos X de 3D por ejemplo uno junto a
otro, con lo que un paciente tendido en una mesa de paciente puede
ser introducido una tras otra en ambas unidades de formación de
imagen.
Para la terapia de radiación es ventajoso que la
sujeción del paciente que se utilice se emplee tanto en la
planificación de la radiación como también para la radiación, es
decir, se utilicen sujeciones del paciente de la misma estructura.
Esto aumenta la precisión que puede alcanzarse en la radiación, ya
que las posibles imprecisiones mecánicas son las mismas en ambos
casos.
En aparatos combinados PET-CT
según el estado de la técnica no pueden utilizarse en particular
unidades de posicionado del paciente robotizadas que presenten un
punto de aplicación de la mano del robot por ejemplo debajo de la
camilla del paciente. Al alojar el paciente en la unidad de
formación de imagen "posterior", colisionaría la mano del robot
con las unidades de formación de la imagen "anteriores". Por
esta razón no es posible en aparatos combinados correspondientes al
estado de la técnica utilizar tales camillas para el paciente y
unidades de posicionado del paciente para la planificación de la
radiación y la radiación.
Una tarea de la invención es indicar un aparato
de PET-tomografía combinado que en particular
permita la utilización de tales dispositivos de posicionado del
paciente robotizados.
La tarea se resuelve mediante una unidad médica
de formación de imagen según la reivindicación 1. Al respecto
presenta un sistema de anillo detector de un sistema PET una zona
angular sin elementos detectores. Es decir, el sistema PET tiene un
anillo detector abierto y no cerrado. La abertura en el sistema del
anillo detector permite introducir en la abertura un elemento de
sujeción del paciente, en particular un brazo de robot que incide en
una mesa de paciente. Para ello puede estar configurado el anillo
como anillo interrumpido o presentar una escotadura con una unión de
apoyo prevista a una distancia suficiente.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Mediante el elemento de sujeción del paciente se
posiciona entonces usualmente una camilla de paciente o bien una
mesa de paciente en el sistema PET o bien en el aparato de
tomografía para la formación de imagen en 3D. El elemento de
sujeción del paciente y la camilla del paciente forman un
dispositivo de sujeción del paciente. Sobre la camilla del paciente
puede estar tendido un paciente. Entonces cuando el paciente es
posicionado en la unidad médica de formación de imagen, es decir, en
el aparato de tomografía para la formación de imagen en 3D y/o en el
sistema PET, se introduce el elemento de sujeción del paciente
durante el posicionado del paciente al menos parcialmente en la
escotadura del sistema de anillo detector no cerrado.
La zona angular abierta permite que una camilla
del paciente, en particular también con el sistema robótico de
sujeción del paciente, pueda introducirse hasta llegar dentro del
aparato de tomografía. Para ello se dispone, visto desde el
paciente, el sistema PET preferiblemente delante del aparato de
tomografía. En cuanto a la terapia de radiación, resultan las mismas
imprecisiones mecánicas en el posicionado del paciente tanto en la
formación de imagen como también en la irradiación, con lo que
pueden reducirse los errores sistemáticos. Estos son un
inconveniente en la terapia de radiación ya que se presentan en cada
sesión de irradiación y con ello dan lugar a una desviación de la
aplicación de dosis planificada.
La unidad médica de formación de imagen incluye
adicionalmente el dispositivo de sujeción del paciente para alojar
un paciente tanto en el aparato PET como también en el aparato de
tomografía. Este dispositivo de sujeción del paciente incluye el
elemento de sujeción del paciente, a cuyo tamaño está adaptada la
escotadura del anillo detector. De esta manera puede desplazarse
durante el posicionado del paciente el elemento de sujeción del
paciente hasta dentro de la escotadura del sistema de anillo
detector no cerrado. Preferiblemente incluye el dispositivo de
sujeción del paciente además la camilla para el paciente, que en
particular es adecuada para su utilización en una instalación de
terapia de radiación, en particular en una instalación de terapia de
partículas.
En función del punto de aplicación en la camilla
del paciente, se encuentra la abertura del sistema PET
preferiblemente debajo de, lateralmente debajo de, o lateralmente
junto a la mesa del paciente.
En una forma constructiva ventajosa presenta la
unidad médica de formación de imagen un sistema PET con al menos un
segmento detector abatible, que está constituido para cubrir durante
una exploración PET la zona angular abierta y abatirlo hacia el lado
en una exploración de rayos X. En lugar de ser plegable, puede estar
configurado un tal elemento detector también deslizable, o pudiendo
alojarse y retirarse de otra manera en y de la zona angular abierta
respectivamente.
Formas de ejecución del aparato de tomografía a
modo de ejemplo son un aparato CT, aparato CT
Cone-Beam (de haz cónico) o un aparato de tomografía
de resonancia magnética.
Además, se reivindica la utilización de una
unidad médica de formación de imagen según una de las
reivindicaciones precedentes para obtener bloques de datos de imagen
para la planificación de la terapia de radiación y o para la
verificación de la posición en una terapia de radiación.
Otras formas constructivas ventajosas de la
invención se caracterizan por las características de las
reivindicaciones subordinadas.
Sigue a continuación la descripción de varios
ejemplos de ejecución de la invención en base a las figuras 1 a 5.
Se muestra en:
figura 1 un esquema de una unidad médica de
formación de imagen con un sistema PET y un aparato de
tomografía,
figura 2 un esquema de otra posible unidad
médica de formación de imagen con un sistema PET y un aparato de
rayos X de arco en C,
figura 3 y 4 vista lateral de un sistema PET con
elementos detectores abatibles en el estado de plegados y de
desplegados y
figura 5 un sistema PET con una abertura
dispuesta lateralmente.
En la figura 1 se muestra una unidad médica de
formación de imagen 1 con un sistema PET 3 y un aparato de
tomografía 5, por ejemplo un aparato de tomografía computerizada de
resonancia magnética o de rayos X. El sistema PET 3 presenta un
anillo detector que no está cerrado por completo, sino que presenta
una zona angular libre orientada hacia abajo.
La abertura del aparato PET 3 permite explorar a
un paciente 7 que se encuentra tendido sobre una camilla para
pacientes también con el aparato de tomografía, cuando una mano del
robot de un soporte del paciente 11 incide en un punto de aplicación
14 mediante un elemento de unión 13 por debajo de la camilla del
paciente 9. Al introducir al paciente 7 en la unidad médica de
formación de imagen 1, puede introducirse el elemento de unión 13 y
con ello la mano del robot en la unidad hasta que la mano del robot
se encuentre en la abertura y/o pueda marchar a través de la
abertura. Así pueden utilizarse también robots tal como los que se
utilizan también en la terapia de radiación, para posicionar al
paciente en la exploración con la unidad médica formadora de imagen
1. La abertura del aparato PET es al menos suficientemente ancha
como para que el brazo del robot (por ejemplo unos
10-20 cm) pase a su través y/o como máximo tal que
la camilla del paciente 9 pase a su través en toda su anchura (por
ejemplo unos 40-60 cm). Para estabilizar el anillo
detector, puede preverse en la zona abierta una unión
preferiblemente en el lado asociado al aparato de tomografía.
Entonces debe estar configurada la unión tal que la misma deje
suficiente espacio libre para por ejemplo la mano de robot a alojar,
como elemento de unión.
La figura 2 muestra una estructura en la que el
sistema PET se utiliza juntamente con un aparato CT
Cone-Beam 15 (por ejemplo un aparato de rayos X de
arco en C). Esta combinación tiene la ventaja de que la gran
flexibilidad del aparato CT Cone-Beam puede
utilizarse en combinación con un aparato PET 30 y un soporte de
paciente robotizado 11' con una camilla de paciente 9'.
La figura 3 muestra esquemáticamente un sistema
PET 33 con dos segmentos de detector 17 abatibles, que según
necesidades pueden alojarse en la abertura del sistema PET 33, en la
figura 3 a modo de ejemplo por debajo de la camilla del paciente
9''. Alternativamente podría alojarse sólo un tal segmento,
alternativamente por ejemplo mediante un mecanismo de deslizamiento.
Cuando los puntos de aplicación de un brazo de robot están
dimensionados correspondientemente pequeños, puede bastar un único
segmento de detector, por ejemplo abatible, para puentear la
abertura. Esta forma constructiva tiene la ventaja de que la
superficie del detector que normalmente falta debido a la abertura
puede completarse caso necesario. La figura 3 muestra el estado de
cerrado, y por el contrario la figura 4 indica el estado de servicio
con elementos detectores abatidos hacia el lado.
La figura 5 muestra esquemáticamente un sistema
PET 35, en el que la zona angular abierta 19 está dispuesta
lateralmente.
Claims (10)
1. Unidad médica formadora de imagen (1) con un
aparato de tomografía (5, 15) para la formación de imagen en 3D y
con un sistema PET (3, 30, 33, 35) para la tomografía de emisión de
positrones, estando configurado el sistema PET (3, 30, 33, 35) como
un sistema de anillo detector no cerrado, que presenta una
escotadura en una zona angular, configurada en cuanto a su tamaño y
forma al menos para alojar parcialmente un elemento de sujeción del
paciente y
estando previsto adicionalmente un dispositivo
de sujeción del paciente (11) para alojar un paciente en la unidad
médica de formación de imagen (1) que incluye el elemento de
sujeción del paciente tal que cuando se posiciona el paciente en la
unidad médica de formación de imagen (1) el elemento de sujeción del
paciente puede desplazarse, al menos en parte, hasta el interior de
la escotadura del sistema de anillo detector no cerrado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Unidad médica de formación de imagen (1)
según la reivindicación 1, en la que la zona angular está dispuesta
en la zona inferior del sistema de anillo detector, para permitir la
introducción de una camilla de paciente (9, 9', 9'') en la unidad
médica de formación de imagen (1), estando sujeta la camilla de
paciente (9, 9', 9'') en su cara inferior con el elemento de
sujeción del paciente.
3. Unidad médica de formación de imagen (1)
según la reivindicación 1, en la que la zona angular está dispuesta
en la zona lateral o lateral inferior del sistema de anillo
detector, para permitir la introducción de una camilla de paciente
(9, 9', 9'') en la unidad médica de formación de imagen (1), estando
sujeta la camilla de paciente (9, 9', 9'') con el elemento de
sujeción del paciente lateralmente junto al mismo o lateralmente
debajo del mismo.
4. Unidad médica de formación de imagen (1)
según la reivindicación 1, en la que el dispositivo de sujeción del
paciente (11, 11') permite llevar al paciente primeramente al
sistema PET (3, 30, 33, 35) y a continuación al aparato de
tomografía (5, 15) dispuesto en la dirección de introducción detrás
del sistema PET (3, 30, 33, 35).
5. Unidad médica de formación de imagen (1)
según la reivindicación 4, en la que el dispositivo de sujeción del
paciente (11, 11') presenta una camilla de paciente (9, 9', 9''),
adecuada para su utilización en una instalación de terapia de
radiación, en particular en una instalación de terapia de
partículas.
6. Unidad médica de formación de imagen (1)
según la reivindicación 4 ó 5, en la que el dispositivo de sujeción
del paciente (11, 11') está configurado como unidad robótica de
posicionado del paciente, que presenta un brazo de robot y una
camilla de paciente (9, 9', 9''), estando dispuesto un punto de
aplicación (14) del brazo del robot en la camilla de paciente (9,
9', 9'') debajo, lateralmente debajo o lateralmente junto a la
camilla de paciente (9, 9', 9'').
7. Unidad médica de formación de imagen (1)
según una de las reivindicaciones 4 a 6, en la que la unidad
robótica de posicionado del paciente presenta un elemento de unión
(13) que incide en un punto de aplicación (14) en la camilla de
paciente (9, 9', 9''), fijando el elemento de unión (13) como
elemento de sujeción del paciente el tamaño y la forma de la
escotadura.
8. Unidad médica de formación de imagen (1)
según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el sistema
PET (3, 30, 33, 35) presenta al menos un segmento detector (17) que
puede alojarse, por ejemplo plegarse o deslizarse insertándose,
configurado para que en una exploración PET la zona angular esté
dispuesta al menos en parte cubriendo y preferiblemente en una
exploración de tomografía fuera de la escotadura.
9. Unidad médica de formación de imagen (1)
según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el aparato
de tomografía (5, 15) está configurado como aparato de tomografía
computerizada de resonancia magnética, de rayos X o cone beam (de
haz cónico).
10. Utilización de una unidad médica de
formación de imagen (1) según una de las reivindicaciones
precedentes para la obtención de bloques de datos de imagen para la
planificación de la terapia de radiación.
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